Đang tải... (xem toàn văn)
luoi dia ky thuat trong cong trinh giao thong do thi
HỌC PHẦN VẬT LIỆU XÂY DỰNG MỚI ĐỀ TÀI LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT TRONG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG Lớp : CH.KTHTĐT-K20 Học viên : Sun Nhật Thanh GVHD : GS.TS Phạm Duy Hữu PHẦN 1 GIỚI THIỆU CHUNG Lưới địa kỹ thuật (ĐKT) được sản xuất đầu tiên năm 1978 tại Anh, bởi công ty Netlon (và hiện giờ là tập đoàn Tensar International). Trải qua nhiều thập kỷ nghiên cứu phát triển, thí nghiệm và áp dụng tại hàng chục nghìn dự án trên khắp toàn cầu, Lưới địa kỹ thuật đang chứng tỏ được ưu điểm của mình về tính kinh tế, tiến độ cũng như thân thiện môi trường. Các giải pháp kết cấu (tường chắn có cốt, mái dốc có cốt, gia cố nền đất yếu, kết cấu mặt đường .) được xem xét như là một phương án thay thế tiên tiến cho các giải pháp truyền thống. Tensar International là tập đoàn hàng đầu trong lĩnh vực công nghệ gia cố đất và nền móng, Tensar có hơn 30 năm kinh nghiệm trong sản xuất, phát triển, cải tiến thiết kế, các giải pháp xây dựng bền vững thay thế cho các giải pháp cũ, mang tính truyền thống. Các sản phẩm lưới địa kỹ thuật, vải địa kỹ thuật và kết cấu Tensar đã được kiểm định kỹ lưỡng bởi các cơ quan chức năng, các trường đại học kỹ thuật hàng đầu và các phòng thí nghiệm độc lập. Các giải pháp mang tính thực tiễn cao của Tensar đã được sử dụng ở hàng nghìn dự án xây dựng trên toàn thế giới, trong nhiều lĩnh vực như: giao thông, đường sắt, cảng, các bề mặt làm việc, các khu vực nền đắp, khai thác mỏ , chống xói mòn, … Các sản phẩm lưới địa kỹ thuật xuất hiện và ứng dụng trong công trình giao thông từ rất lâu trên thế giới (từ những năm đầu của thập niên 80 đến nay) phổ biến là ở các quốc gia như: Anh, Mỹ, Đức… các quốc gia ở Châu Á như : Singapore, Malaysia, Indonesia, Brunei, Thailand, Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc…Hiện nay có rất nhiều công trình ở Việt Nam có sử dụng lưới địa kỹ thuật Tensar như : Dự án Đường Mỹ Phước – Tân Vạn ở Bình Dương (ứng dụng lưới địa kỹ thuật 1 trục), Dự án Đường Tân Sơn Nhất – Bình Lợi – Vành đai ngoài của Tp HCM (ứng dụng lưới địa kỹ thuật 1 trục), Bãi đậu xe Khu du lịch Đại Nam Bình Dương (dùng lưới ĐKT 2 trục), Cảng Phú Mỹ ở Vũng Tàu (dùng lưới ĐKT 1 trục), Metro Hải Phòng (dùng lưới ĐKT 2 trục), Metro Biên Hòa (dùng lưới ĐKT 2 trục), Cảng Container Trung Tâm Sài Gòn (dùng lưới ĐKT 2 trục)… PHẦN II - 1 - CẤU TẠO, PHÂN LOẠI VÀ CÁC ỨNG DỤNG I. Cấu tạo : Lưới địa kỹ thuật được làm bằng chất polypropylen (PP), polye tylen (PE) hay bọc bằng polyetylen-teretalat (PET) với phương pháp ép và dãn dọc. II. Phân loại Lưới địa kỹ thuật được phân loại dựa trên đặc tính kỹ thuật và loại vật liệu làm ra lưới địa. a. Phân loại lưới địa dựa trên vật liệu làm ra lưới địa: - Lưới làm bằng vật liệu nhựa polyetylen có tỷ trọng cao (HDPE - high density polyetylen) hoặc nhựa Polypropylen (PP) - Lưới địa làm bằng các sợi PET hoặc PP, các sợi này được bện với nhau từ nhiều sợi nhỏ khác nhau. loại lưới này có thể được bọc bằng nhựa hoặc bitum làm tăng cơ tính của lưới địa. Vật liệu dùng làm lưới địa có sức chịu kéo đứt rất lớn 40,000 psi (so với sắt là 36,000 psi). b. Phân loại lưới địa dựa trên đặc tính kỹ thuật - Lưới ĐKT 1 trục (Unixual geogrid) : Lưới địa kỹ thuật 1 trục là loại lưới khi được trải ra thì lực căng được phân bổ theo 1 trục là toàn bộ chiều dài của cuộn (hay còn gọi là hướng dọc máy). Cường độ lưới được tạo nên bởi các ô lưới dạng dài hẹp, các thanh giằng ngang cứng được thiết kế để liên kết giữ các hạt vật liệu đắp, các mắt lưới liên kết và các thanh liên kết ngang có độ cứng lớn của lưới cho phép thực hiện các liên kết nối truyền lực tốt giữa các kết cấu bề mặt và lưới gia cố bên trong. Kết cấu này sức chịu kéo cao có thể từ 100 – 200 Mpa, sức kéo của lưới địa cao hơn, ưu việt hơn hẳn so với các loại vật liệu gia cường truyền thống. Lưới ĐKT 1 trục có độ bền cường độ rất cao theo thời gian. Lưới địa kỹ thuật một trục - Lưới ĐKT 2 trục (Bixual geogrid) : Lưới địa kỹ thuật 2 trục có sức kéo cả 2 hướng, hướng dọc và hướng ngang tương đương nhau, lưới có cấu trúc đặc biệt gồm các mối nối có cường độ cao và các cạnh chắc chắn, nhờ đó tạo ra các gờ vuông và dày giữ vật liệu. Cơ chế này giúp cho các viên vật liệu bám chặt được vào lưới và dẫn đến hiệu quả liên kết cơ học cao. Mối liên kết này giúp ngăn ngừa hiện tượng các viên vật liệu xê dịch từ đó tạo nên được một góc chống trượt hiệu quả cao. Cũng tương tự như lưới địa kỹ thuật 1 trục, lưới địa kỹ thuật 2 trục có sức chịu kéo cao hơn, ưu việt hơn hẳn so với các loại - 2 - vật liệu gia cường truyền thống, thường dùng để gia có nền đường, nền móng công trình . Lưới địa kỹ thuật hai trục - Lưới ĐKT 3 trục (TriAx geogrid) có sức kéo cả 3 hướng, cường độ và độ cứng của lưới được phân bố đều theo tất cả các phương, diện phân bố cường độ theo dạng hình tròn, phát huy tối ưu hiệu quả làm việc so với loại lưới 2 trục, điều này có được là do dạng hình học tam giác cứng của chúng kết hợp với cấu tạo đặc biệt của các nút lưới có độ cứng và sức chịu kéo cao, các hạt vật liệu sẽ được khóa và giữ chặt trong phạm vi các mắt lưới, tạo thành một lớp vật liệu tổng hợp với những đặc tính làm việc vượt trội thường dùng để gia có nền đường, nền móng công trình… - 3 - III. Các đ ặc điểm Các loại lưới địa kỹ thuật đều có những đặc điểm chung sau: - Sức chịu kéo lớn không thua kém gì các thanh kim loại. - Tính cài chặt với vật liệu chung quanh, tạo nên một lớp móng vững chắc, nhất là chống lại sự trượt của đất đắp dùng làm đê đập, tường chắn đất. Lấp các chỗ yếu, dàn đều các lỗ trống - Tính đa năng: hầu như thích hợp với mọi loại đất, đá. - Giản dị: thi công dễ dàng, không cần máy móc, chỉ 2 người là có thể trải lưới. - Tiết kiệm thời gian, nhân lực, vật liệu khác, chi phí đào đắp trong quá trình thi công - Giảm được chi phí trong duy tu bảo dưỡng, tăng tuổi thọ công trình - Lâu dài: ít bị hủy hoại bởi thời tiết, tia tử ngoại, bởi môi trường chung quanh như đất có axít, kiềm, và các chất độc hại khác. IV. Các ứng dụng - Ổn định nền móng, gia cố nền đất, nâng cao khả năng chịu tải của các loại đường: đường cao tốc, đường sắt, sân bay, cảng container… - Tường chắn trọng lực (đập, đê - kè sông, kè biển) : Lưới được trải nằm ngang, liên kết với các tấm hoặc các khối ốp mặt ngoài nhằm chống lại các lực cắt của khối sụt trượt tiềm năng, và có thể xây các tường chắn cao tới 17 m với mái dốc đến 90 độ. - Gia cố mái dốc: Lưới được trải thành từng lớp nằm ngang trong thân mái dốc để tăng khả năng ổn định, khống chế sụt trượt. Mặt ngoài của mái dốc có thể được neo bằng - 4 - chính lưới địa kỹ thuật hoặc chắn bằng các bao tải đất hoặc thảm thực vật nhân tạo chống xói mòn bề mặt. Mái dốc xây dựng theo phương pháp này có thể đạt tới độ cao 50 m. - Tăng ma sát trên mái dốc: Nhằm tăng ma sát của vật liệu đắp trên mái dốc có trải các lớp màng chống thấm trơn hoặc vật liệu địa kỹ thuật khác. - Đường dẫn đầu cầu: Giống như tường chắn trọng lực, lưới được trải thành từng lớp ngang, neo giữa các tấm ốp mái ở hai mái đường dẫn đầu cầu, vừa tăng khả năng chịu tải đồng thời tiết kiệm không gian hai bên đường dẫn. - Liên kết cọc: Sau khi đóng cọc móng, lưới được trải trên các cọc, tạo ra một sàn đỡ truyền tải trọng từ các công trình bên trên tới tất cả các cọc một cách hiệu quả, đồng thời giúp tiết kiệm được số lượng cọc sử dụng. - Tạo lưới đỡ trên nền có nhiều hốc trống: Lưới được sử dụng phủ nền có nhiều hốc trống, phần nền đá vôi, phần nền có nhiều vật liệu khối lổn nhổn . hạn chế sụt lỗ rỗng, bảo vệ các lớp lót như màng chống thấm (ô chôn lấp rác, hồ chứa trên núi đá đồi, vùng mỏ, v.v.). - 5 - PHẦN 3 KẾT LUẬN Hiện nay, Việt Nam chưa có tiêu chuẩn thiết kế cụ thể quy định trình tự tính toán thiết kế sử dụng lưới địa kỹ thuật (ĐKT) HDPE cũng như quy trình thi công và nghiệm thu khi ứng dụng, mặt khác Việt Nam hầu như chưa có nhà sản xuất sản phẩm lưới địa kỹ thuật mà đa phần sản phẩm được nhập từ nước ngoài về qua các nhà phân phối đại diện tại Việt Nam. Chính vì vậy khi ứng dụng sản phẩm này tại Việt Nam thì các nhà cung cấp sản phẩm lưới ĐKT thường có gói hỗ trợ phần tính toán thiết kế theo một số tiêu chuẩn nước ngoài phổ biến như : tiêu chuẩn Anh (BS), tiêu chuẩn Đức (DIN), Mỹ (AASHTO) …với trình tự thi công lắp đặt, các yêu cầu kỹ thuật khác theo quy định của nhà sản xuất. Các dự án công trình giao thông nói chung mà đặc biệt là công trình giao thông trong đô thị nói riêng, với mục tiêu tận dụng tối đa diện tích đất hữu dụng, trong điều kiện xây dựng hạn chế thấp nhất diện tích giải phóng mặt bằng đồng thời yêu cầu ngày càng cao về tính thẩm mỹ, thân thiện môi trường, cắt giảm chi phí, rút ngắn tiến độ thực hiện, tăng tuổi thọ công trình trình…, việc ứng dụng lưới địa kỹ thuật (HDPE) là một giải pháp kỹ thuật đột phá, khả thi, ưu việt vượt trội so với các giải pháp truyền thống với các lợi ích thiết thực sau đây: • Sự ổn định lâu dài đã được kiểm chứng qua thực tế ứng dụng tại nhiều quốc gia trên thế giới • Kết cấu đơn giản, tiết kiệm chi phí và thời gian xây dựng • Bề mặt kết cấu đa dạng, kiến trúc, thẩm mỹ với nhiều lựa chọn • Dễ dàng xây dựng, kiến tạo các bề mặt cong, phức tạp • Vòng đời kết cấu 120 năm • Tận dụng được vật liệu tại chỗ để xây dựng • Hầu hết các kết cấu không yêu cầu huy động máy móc phức tạp khi thi công • Không cần làm móng cọc • Chịu tải trọng động và động đất tốt Hết - 6 - - 7 - . trục), Metro Hải Phòng (dùng lưới ĐKT 2 trục), Metro Biên Hòa (dùng lưới ĐKT 2 trục), Cảng Container Trung Tâm Sài Gòn (dùng lưới ĐKT 2 trục)… PHẦN II - 1. HCM (ứng dụng lưới địa kỹ thuật 1 trục), Bãi đậu xe Khu du lịch Đại Nam Bình Dương (dùng lưới ĐKT 2 trục), Cảng Phú Mỹ ở Vũng Tàu (dùng lưới ĐKT 1 trục),