Hệ thống ô ngăn hình mạng Neoweb trong công nghệ gia cố nền đất các công trình giao thông và thủy lợi

TÓM TẮT

Công nghệ Neoweb là một công nghệ mới dùng trong lĩnh vực xây dựng đường trên nền đất

yếu, sụt lở mái dốc, hiện tượng sạt lở trên đường, công nghệ này giúp giảm chi phí xây dựng và

thời gian thi công. Công nghệ Neoweb không phức tạp về thiết kế, thi công và khả năng cung ứng

vật liệu cũng như nguồn nhân lực. Vật liệu có thể tận dụng ở địa phương giúp giảm giá thành sản

phẩm, thích hợp với các tỉnh thành chưa phát triển về kinh tế, mức đầu tư mà vẫn đảm bảo hiệu

quả về mặt sử dụng và bảo trì Bài viết trình bày về phạm vi áp dụng, khả năng làm việc của nền

được gia cố bằng hệ thống Neoweb. Cũng trong bài báo, tác giả đã so sánh giải pháp về kết cấu,

hiệu quả về mặt kinh tế, hiệu quả về mặt môi trường trong xây dựng đường, xây dựng đập giữa kết

cấu thông thường với kết cấu sử dụng công nghệ Neoweb.

pdf 9 trang yennguyen 2320
Bạn đang xem tài liệu "Hệ thống ô ngăn hình mạng Neoweb trong công nghệ gia cố nền đất các công trình giao thông và thủy lợi", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Hệ thống ô ngăn hình mạng Neoweb trong công nghệ gia cố nền đất các công trình giao thông và thủy lợi

Hệ thống ô ngăn hình mạng Neoweb trong công nghệ gia cố nền đất các công trình giao thông và thủy lợi
 97 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 26, tháng 1/2018 
HỆ THỐNG Ô NGĂN HÌNH MẠNG NEOWEB 
TRONG CÔNG NGHỆ GIA CỐ NỀN ĐẤT CÁC CÔNG 
TRÌNH GIAO THÔNG VÀ THỦY LỢI 
Nguyễn Thị Kim Thịnh 
Khoa Xây dựng 
Email: thinhntk@dhhp.edu.vn 
Ngày nhận bài: 31/7/2017 
Ngày PB đánh giá: 28/8/2017 
Ngày duyệt đăng: 08/9/2017 
TÓM TẮT 
Công nghệ Neoweb là một công nghệ mới dùng trong lĩnh vực xây dựng đường trên nền đất 
yếu, sụt lở mái dốc, hiện tượng sạt lở trên đường, công nghệ này giúp giảm chi phí xây dựng và 
thời gian thi công. Công nghệ Neoweb không phức tạp về thiết kế, thi công và khả năng cung ứng 
vật liệu cũng như nguồn nhân lực. Vật liệu có thể tận dụng ở địa phương giúp giảm giá thành sản 
phẩm, thích hợp với các tỉnh thành chưa phát triển về kinh tế, mức đầu tư mà vẫn đảm bảo hiệu 
quả về mặt sử dụng và bảo trì Bài viết trình bày về phạm vi áp dụng, khả năng làm việc của nền 
được gia cố bằng hệ thống Neoweb. Cũng trong bài báo, tác giả đã so sánh giải pháp về kết cấu, 
hiệu quả về mặt kinh tế, hiệu quả về mặt môi trường trong xây dựng đường, xây dựng đập giữa kết 
cấu thông thường với kết cấu sử dụng công nghệ Neoweb. 
Từ khóa: Neoweb, ô ngăn hình mạng, ô ngăn Neoweb, mạng lưới tổ ong, ô ngăn cách Neoweb. 
THE NEOWEB NETWORK ENVIRONMENT SYSTEM IN LANDMARK 
TECHNOLOGY OF LAND AND IRRIGATION WORKS 
ABSTRACT 
Neoweb technology is a new technology used in the construction of roads on weak 
grounds, sloping slopes, and on sites with phenomena of landslide. This technology reduces 
construction costs and construction time. Neoweb technology is not complicated in terms of 
design, construction and supply of materials as well as human resources. Materials can be 
used locally to reduce the cost of products, which is suitable for the provinces and cities that 
have not developed economically, investment levels but still ensures the effectiveness in terms 
of use and maintenance... This paper presents the scope of application, the functionality of the 
platform that is reinforced with the Neoweb system. The paper also compares structures, 
economic and environmental efficiency in road construction and dam construction between 
conventional structures and structures using Neoweb technology. 
Keywords: Neoweb, net enclosure, Neoweb compartment, honeycomb grid, Neoweb 
compartment. 
 98 TRƢỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Đối với nước ta, công tác thiết kế và 
xử lý móng chưa phát triển, gặp nhiều khó 
khăn do điều kiện kinh tế xã hội, địa hình 
núi đồi và thời tiết thất thường. Vậy 
chuyển giao công nghệ là một bước đi phù 
hợp và khả thi với chúng ta hiện nay. 
 Kết cấu ô ngăn hình mạng Neoweb 
tạo thành cốt trong vật liệu bảo vệ bề mặt 
đồng thời là ván khuôn trong quá trình thi 
công. Vật liệu chèn lấp rất phong phú từ 
đất trồng tự nhiên để trồng cỏ, đá dăm, 
cuội sỏi cho đến bê tông. Tùy theo yêu cầu 
thiết kế khác nhau mà lựa chọn loại 
Neoweb nào cho phù hợp cả về mặt kỹ 
thuật và kinh tế. Không những thế, thi 
công công nghệ Neoweb còn rất đơn giản, 
rút ngắn thời gian, thích hợp với điều kiện 
khí hậu mưa nắng thất thường như các tỉnh 
miền núi nước ta, mặt khác giảm thời gian 
thi công là giảm giá thành xây dựng, đó là 
một lợi thế không hề nhỏ. 
2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 
2.1. Khái niệm và phạm vi áp dụng 
hệ thống Neoweb 
Neoweb là một hệ thống gia cố nền 
đất có cấu tạo mạng lưới dạng tổ ong, 
giữa các vách ngăn được đục lỗ và tạo 
nhám để tạo khả năng thoát nước. Các 
mạng lưới ngăn hình tổ ong làm tăng diện 
tích phân bố tải trọng lên gấp 4 lần, tăng 
góc ma sát trong của đất trong các khối tổ 
ong và tăng cường độ chịu tải của đất 
yếu, tạo ra một lớp đệm 3 chiều có cường 
độ chịu uốn và độ cứng cao. Nó có tác 
dụng làm giảm tối đa độ lún thẳng đứng 
trên nền đất yếu 
. 
Hình 1. Ô ngăn Neoweb 
Hệ thống Neoweb là công nghệ phân 
tách, ổn định gia cố nền được nghiên cứu và 
phát triển tại ISRAEL. Neoweb được tạo ra 
từ một hỗn hợp gồm nhiều Polimer sắp xếp 
một cách đồng bộ. Hợp chất này bao gồm độ 
bền sức kháng mỏi HDPE với sự ổn định 
hình dáng kích thước và sức kháng cắt từ 
biến của Polimer PET. 
 99 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 26, tháng 1/2018 
Hình 2. Áp dụng giải pháp Neoweb 
Hợp chất này không bị thoái hoá, 
chịu được hoá chất, lửa, nước do đó có độ 
giãn nở vì nhiệt thấp, không mất đi các đặc 
tính kỹ thuật dưới chu kỳ biến thiên giữa 
nhiêt độ rất thấp và nhiệt độ cao từ -70oC 
đến +90oC. Độ bền trong môi trường tự 
nhiên đạt 50 năm trong điều kiện khắc 
nghiệt nhất. Các thanh neo được ghim vào 
nền nhằm neo giữ hệ thống với lớp vải Địa 
kỹ thuật và nền đất. Ngăn cách đất giữ và 
bảo vệ các vật liệu chèn lấp bê trong theo 
ba phương, tạo ra cường độ chịu kéo cao 
trong từng phương. Kết cấu ô ngăn hình 
mạng và tổng hợp polymer đồng bộ của nó 
tạo ra nền ra cố vững chắc mong muốn. Vật 
liệu chèn lấp phong phú từ đất trồng, đá 
dăm, sỏi cuội đến bê tông [1]. 
Hệ thống Neoweb đã được áp dụng 
trình giao thông và thủy lợi trên rất nhiều các 
quốc gia như làm móng, đường cho xe hạng 
nặng ở sa mạc Siberia, đường dẫn cho thiết bị 
khoan ở sa mạc Sahara, đường dẫn trong rừng 
Amazon trên nền đất sét bão hòa, đường sắt ở 
Ba Lan, hệ thống bảo vệ kênh và tường chắn ở 
Hawall 
2.2. Sự làm việc của hệ thống gia cố ô 
ngăn hình mạng Neoweb 
Trường hợp khi không bố trí hệ 
thống Neoweb, dưới tác dụng của tải trọng 
khi đạt đến trạng thái giới hạn vật liệu nền 
đất, hoặc các lớp vật liệu kém dính bị phá 
hoại do cắt trượt, đẩy trồi, dẫn đến mất 
sức chịu tải. 
 100 TRƢỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG 
Hình 3. Sức chịu tải của nền không gia cố và nền được gia cố hệ thống Neoweb[4] 
Khi vật liệu nền đất hoặc móng áo 
đường được tăng cường bằng hệ thống 
Neoweb, tải trọng thẳng đứng truyền trên lớp 
vật liệu chèn lấp trong hệ thống Neoweb 
chuyển hóa một phần thành ứng suất ngang 
tác dụng lên thành các ô ngăn, phân bố ứng 
suất rộng hơn sang các ô liền kề, kết quả làm 
giảm ứng suất trong các vật liệu chèn lấp 
đảm bảo cho các vật liệu chèn lấp không bị 
phá hoại, tăng sức chịu tải và giảm độ lún. 
Hình 4. Sức kháng xung quanh ô ngăn [4] 
Việc tăng cường kết cấu ô ngăn hình 
mạng Neoweb còn làm hạn chế sự nở hông 
của vật liệu do sức kháng xung quanh ô 
ngăn. Hệ thống Neoweb giúp thoát nước 
ngang tốt, thoát nước ngang tốt đồng thời 
thoát nước nhanh bề mặt đối với mặt 
đường không phủ bề mặt. Đất bên trong 
các ô lân cận cũng tạo ra sức kháng bị 
động chống lại tác dụng của tải trọng 
truyền xuống. Ứng suất ngang tác dụng 
vào thành ô ngăn đã được đục lỗ và tạo 
nhám sẽ sinh ra sức kháng ma sát tiếp xúc 
giữa thành ô ngăn và vật liệu chèn lấp. 
Sức kháng này sẽ làm giảm ứng suất thẳng 
đứng truyền xuống đất nền. 
Hình 5. Sức kháng bị động của các ô xung 
quanh [4] 
Toàn bộ khối đất được kìm hãm và 
chắn giữ trong một kết cấu có cường độ 
chịu kéo cao tạo ra một lớp có sức kháng 
mômen uốn tăng lên. Sức kháng kết cấu 
này cũng làm tăng khả năng phục hồi tốt 
hơn, đặc biệt dưới các tải trọng tập trung. 
 101 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 26, tháng 1/2018 
Hình 6. Tác dụng của ô ngăn dưới tải trọng 
lặp [4] 
2.3. Nghiên cứu thực nghiệm 
NeowebTM chịu tải trọng đứng 
Hình 7. Hộp thí nghiệm (Han, 2007)[3] 
Han (2007) đã nghiên cứu thực 
nghiệm ô ngăn hình mạng chịu tải trọng 
đứng để đánh giá sự tăng sức chịu tải và 
mô đun đàn hồi tương đương của lớp đất 
nền được gia cố [3]. Chiều cao của ô ngăn 
là 50 mm, kích thước hai chiều dài và rộng 
tương ứng là 250mm và 210mm. Chiều 
dày của ô ngăn là 1,78mm. Dựa trên kết 
quả thí nghiệm thì cường độ chịu kéo 
trung bình là 9,3kN/m, độ cứng là 
250KN/m tương ứng với biến dạng 2%. 
Hộp thí nghiệm như trên hình 7. Kết quả 
thí nghiệm cho thấy, với mức chuyển vị 
1,25mm, sức chịu tải và độ cứng của đất 
nền tăng lên 65%. 
2.4. Áp dụng phƣơng pháp gia cố 
nền đất bằng công nghệ ô ngăn hình mạng 
Neoweb 
2.4.1. So sánh kết cấu áo đường mềm 
thông thường với áo đường sử dụng công 
nghệ Neoweb 
Hình 8. Sử dụng công nghệ Neoweb giảm chiều dày kết cấu áo đường [2]. 
 102 TRƢỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG 
Với một cường độ là tương đương 
thì kết cấu áo đường có gia cố bằng hệ 
thống Neoweb có chiều dày giảm. Trên 
hình 8 nếu sử dụng kết cấu gia cố bằng hệ 
thống Neoweb cấp phố đá dăm loại 2 
giảm đi 14cm đồng nghĩa với việc nhân 
công, máy móc phục vụ cho việc đào và 
vận chuyển đất đem đổ sẽ giảm một 
lượng đáng kể. Dẫn đến chi phí xây dựng 
sẽ giảm. 
Hình 9. Công nghệ Neoweb thay thế lớp móng đá dăm gia cố xi măng [2]. 
Không những thế, hệ thống Neoweb có 
thể dùng để thay thế lớp móng đá dăm gia cố 
xi măng. Tránh việc sử dụng móng đá dăm 
gia cố xi măng có công nghệ thi công phức 
tạp và mất nhiều thời gian và không gây hiện 
tượng nứt truyền như lớp móng đá dăm gia 
cố. Từ đó giảm được chiều dày tối thiểu của 
lớp bê tông nhựa. 
2.4.2. So sánh về tính hiệu quả kinh tế 
Ví dụ 1 
Bảng 1. Thông số thiết kế đường[1] 
Lề đường Số làn Bề rộng đường Diện tích đường 
Ngoài-3m, Trong-1.5m(x2) 2 làn 12.00m(x2) 2,400,000 m2 
Số liệu giao thông và địa chất Có những hạn chế 
CBR đất nền đường - 3% Thiếu cấp phối có chất lượng cao 
Giao thông - xe nặng, W18=55.1x10
6 Chi phí bê tông nhựa cao 
- Giải pháp thiết kế thông thường và giải pháp gia cố Neoweb 
 103 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 26, tháng 1/2018 
Hình 10. So sánh lớp móng gia cố và không gia cố Neoweb 
KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG THÔNG THƯỜNG 
Tổng chiều dày KCAD = 97 cm 
KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG GIA CỐ NEOWEB 
Tổng chiều dày KCAD = 56 cm 
Bảng 2. Tổng hợp các yếu tố hiệu quả kinh tế giữa 2 giải pháp [1] 
Thông số 
Khối lƣợng 
giảm (m3) 
Phần trăm 
giảm (%) 
Chi phí giảm 
(US $) 
Khối lượng đào nền 984,000 75% 3,837,600 
Cấp phối đá dăm móng dưới 1,320,000 100% 34,056,000 
Lớp bê tông nhựa phủ bề mặt 144,000 27% 17,010,240 
Công tác (đắp/đào) 1,968,000 46% 3,837,600 
Xe tải 16m3 cho công tác (đắp/đào) 123,000 46% 34,056,000 
Giảm thời gian thi công 1,968,000 42% - 
Giảm chi phí xây dựng ban đầu - 20% 23,010,240 
Tính toán và so sánh giữa giải pháp 
thiết kế áo đường thông thường và giải 
pháp gia cố Neoweb thì tổng chiều dày 
giảm đi gần một nửa dẫn đến khối lượng 
đào nền giảm 75%, công tác đào đắp và 
máy móc phục vụ cho công tác đó giảm 
đến 46%. Tốc độ thi công vì thế mà 
được đẩy mạnh giúp sớm hoàn thiện công 
trình tránh được các rủi ro trong quá trình 
thi công. 
 104 TRƢỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG 
Bảng 3. Hiệu quả về mặt môi trường 
Giảm công 
tác (đắp/đào) 
Khoảng cách vận 
chuyển km 
Số các xe tải 
(16m3/xe) 
Tổng quãng đƣờng 
vận chuyển 
Nhiệt liệu - 
2.44km/l 
1,968,000 m2 50km (trung bình) 123.00 xe 6,150,000 km 15,006,000 
Ví dụ 2 
- Thông số thiết kế yêu cầu 
Thiết kế giải pháp gia cố mái thượng lưu đập với độ dốc mái H:V=3:1. Yêu cầu chống 
nước thấm quá ở phần dưới mực nước thiết kế. Đảm bảo mái dốc ổn định. [4] 
- Giải pháp thiết kế thông thường và áp dụng Neoweb 
Hình 11. Giải pháp thiết kế [4] 
Giải pháp thông thường (BTCT) Giải pháp Neoweb 
Bảng 4. Tổng hợp hiệu quả kinh tế giữa giải pháp thông thường và áp dụng Neoweb 
(Tổng cộng chi phí trực tiếp cho 1m2 mái đập) [4] 
STT Chi phí 
Ký 
hiệu 
Cách tính 
Giải pháp 
thông thƣờng 
(VND) 
Giải pháp có 
Neoweb 
(VND) 
I Chi phí trực tiếp T (VL+NC+M+TT) 425,532 407,552 
1 Chi phí vật liệu VL (DG + CL + VL) 219,309 363,691 
2 Chi phí nhân công NC NCx1,2026x1,2 196,649 36,105 
3 Chi phí máy thi công M MTC x 1,08 3,285 1,734 
 105 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 26, tháng 1/2018 
4 Chi phí khác TT (VL+NC+M)x1,5% 6,289 6,023 
II Chi phí chung C NC x55% 108,157 19,858 
III 
Thu nhập chịu thuế 
tính trước 
TL (T + C) x 5,5% 29,353 23,508 
IV 
Chi phí xây dựng 
trước thế 
G T + C + TL 563,042 450,918 
Khi sử dụng công nghệ Neoweb đã tận 
dụng các loại vật liệu địa phương, vật liệu tại 
chỗ, giúp giảm thiểu công vận chuyển vật 
liệu đến chân công trình, nhân công lắp đặt, 
máy thi công đơn giản góp phần làm giảm 
giá thành xây dựng công trình đến 25% và 
gần 50% thời gian thi công. 
Tính hữu dụng của công nghệ này còn thể 
hiện ở chỗ thích hợp cao với địa hình miền núi, 
nơi có nhiều đồi, vách cao, công trình giao thông 
đồi núi, công trình thủy lợi phức tạp về địa hình, 
mái dốc taluy, độ dốc cao và phức tạp. 
3. KẾT LUẬN 
Trong bài viết, tác giả đã trình bày phạm 
vi áp dụng, những ưu điểm, kết quả nghiên cứu 
thực nghiệm của công nghệ Neoweb. Các ô 
ngăn này có tác dụng hạn chế sự nở ngang của 
đất nền dưới tác dụng của tải trọng đứng. Do 
đó hệ thống này làm tăng độ cứng và sức chịu 
tải của đất nền. Các ví dụ trong bài báo là 
những minh chứng cụ thể làm sáng tỏ việc áp 
dụng hệ thống Neoweb sẽ làm giảm chiều dày 
kết cấu áo đường một cách đáng kể và có thể 
thay thế lớp móng đá dăm gia cố xi măng có 
công nghệ thi công phức tạp. Công nghệ này 
mang lại tính hiệu quả về mặt kinh tế, chi phí 
xây dựng được giảm từ 20†25%, thời gian thi 
công giảm đến 50% và hiệu quả về mặt môi 
trường hơn so với phương pháp thông thường. 
Hơn nữa công nghệ này lại dễ dàng trong thiết 
kế và thi công, nguồn vật liệu, nhân công có thể 
lấy tại địa phương. Đối với nước ta, đây là công 
nghệ mới chưa được thi công rộng rãi, chưa có 
kiểm nghiệm thực tế trong quá trình sử dụng. 
Nên cần có các nghiên cứu cụ thể, các công 
trình thi công thí điểm để có cái nhìn tổng quan 
hơn. Từ đó sớm áp dụng rộng rãi công nghệ 
Neoweb vào trong các công trình giao thông và 
thủy lợi để đem lại hiệu quả về kinh tế xã hội. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Đặng Minh Tân, Trương Đăng Toàn (2008), Giới thiệu công nghệ mới gia cố nền đất - Hệ 
thống ô ngăn hình mạng Neoweb (Áp dụng trong các công trình giao thông và thủy lợi), JIVC 
join stock campany, Việt Nam. 
2. Emersleben, A. and Meyer, M. (2008), Bearing Capacity Improvement of Asphalt Paved Road 
Constructions due to the use of Geocells-Falling Weight Deflectometer and Vertical Stress 
Measurements. Proceeding of the 4th Asian Regional Conference on Geosynthetics. 
3. Han, J., Yang, X., Leshchinsky, D., and Parsons R. L. (2007), Behavior of Geocell-Reinforced 
Sand under a Vertical Load. Geosynthetics Committee. 
4. Kief, O. (2007), PRS Neoloy® Geocell Technology for Neoweb® Cellular Confinement 
Systems, PRS Mediterranean Ltd, Israel. 

File đính kèm:

  • pdfhe_thong_o_ngan_hinh_mang_neoweb_trong_cong_nghe_gia_co_nen.pdf