Nghiên cứu giải pháp gia cường ổn định cho mái đất dốc đứng bằng vải địa kỹ thuật

Tóm tắt: Trong thực tế, có nhiều mái dốc đất mất ổn định do độ dốc quá lớn. Vì vậy nghiên cứu

giải pháp gia cường ổn định cho mái dốc đứng là cần thiết. Có nhiều giải pháp gia cường ổn định

mái dốc đứng, trong đó giải pháp gia cường bằng vải địa kỹ thuật có nhiều ưu điểm.

Để thuận lợi cho việc tra cứu giải pháp gia cường ổn định mái dốc đứng, bài báo bước đầu

xây dựng mối quan hệ giữa các chỉ tiêu cơ lý của đất với chiều cao mái dốc, các thông số của

vải địa kỹ thuật và kiểm nghiệm kết quả thông qua một công trình thực tế

pdf 7 trang yennguyen 6660
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu giải pháp gia cường ổn định cho mái đất dốc đứng bằng vải địa kỹ thuật", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu giải pháp gia cường ổn định cho mái đất dốc đứng bằng vải địa kỹ thuật

Nghiên cứu giải pháp gia cường ổn định cho mái đất dốc đứng bằng vải địa kỹ thuật
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 39 (12/2012) 100 
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH CHO MÁI ĐẤT DỐC ĐỨNG 
BẰNG VẢI ĐỊA KỸ THUẬT 
Lê Xuân Khâm1 
Nguyễn Trọng Đại2 
Nguyễn Mai Chi1 
Tóm tắt: Trong thực tế, có nhiều mái dốc đất mất ổn định do độ dốc quá lớn. Vì vậy nghiên cứu 
giải pháp gia cường ổn định cho mái dốc đứng là cần thiết. Có nhiều giải pháp gia cường ổn định 
mái dốc đứng, trong đó giải pháp gia cường bằng vải địa kỹ thuật có nhiều ưu điểm. 
Để thuận lợi cho việc tra cứu giải pháp gia cường ổn định mái dốc đứng, bài báo bước đầu 
xây dựng mối quan hệ giữa các chỉ tiêu cơ lý của đất với chiều cao mái dốc, các thông số của 
vải địa kỹ thuật và kiểm nghiệm kết quả thông qua một công trình thực tế. 
Từ khoá: Mái dốc đứng, cốt, vải địa kỹ thuật, gia cường, thông số. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ.1 
Khi thiết kế mái dốc đất thì mái dốc phải 
được thiết kế ổn định trong mọi trường hợp, 
song một điều dễ thấy là mái dốc càng xoải 
thì độ ổn định càng cao. 
Thực tế cho thấy, có nhiều trường hợp 
không cho phép thiết kế mái dốc có độ dốc 
nhỏ vì mái dốc xoải chiếm nhiều diện tích, 
kinh phí tốn kém hoặc muốn tận dụng diện 
tích ở trên đỉnh thì người ta phải thiết kế 
mái dốc đứng (mái đứng là mái dốc có góc so 
với phương nằm ngang là 450  900) [1]. 
Tuy nhiên do chưa có các giải pháp kỹ thuật 
thỏa đáng để gia cường ổn định đối với mái 
dốc đứng nên có nhiều mái dốc bị sạt lở, nhất 
là về mùa mưa, gây những hậu quả rất lớn về 
kinh tế, xã hội, thậm chí nguy hiểm đến tính 
mạng con người. 
Việc nghiên cứu giải pháp gia cường cho 
mái dốc đứng sẽ đem lại nhiều lợi ích lớn. Về 
kỹ thuật, sẽ làm tăng cường độ cho khối đất 
(đặc biệt là đối với khối đất phải gia cố lại 
sau khi bị sạt lở) dẫn đến việc đảm bảo mái 
dốc ổn định trong các điều kiện tính toán. Về 
kinh tế, mái dốc đứng sẽ giảm tiết diện mặt 
cắt dẫn đến giảm khối lượng đào đắp cho các 
công trình, tiết kiệm được không gian xây 
1 Trường Đại học Thủy lợi 
2 Sở Nông nghiệp & PTNT tỉnh Thanh Hóa 
dựng, tiết kiệm được vật liệu bảo vệ bề mặt 
mái và tiêu thoát nước bề mặt nhanh hơn. Bên 
cạnh đó mái dốc đứng sẽ tạo mỹ quan và thân 
thiện với môi trường. Để có tài liệu tra cứu sơ 
bộ khi gia cố mái dốc đứng bằng vải địa kỹ 
thuật thì cần thiết phải xây dựng được các 
quan hệ giữa chỉ tiêu cơ lý của đất với chiều 
cao của mái dốc, khoảng cách và chiều dài vải 
hợp lý của các lớp vải. Vì vậy trong bài báo 
này tác giả sẽ giới thiệu sơ bộ các quan hệ 
này, từ đó làm cơ sở để ứng dụng tính toán 
cho một công trình thực tế. 
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 
2.1. Các cơ chế tương tác giữa đất và cốt 
Để đất có cốt phát huy hiệu quả thì cốt phải 
tương tác với đất để tiếp thu những ứng suất và 
biến dạng thường gây phá hoại trong đất không 
có cốt. Cơ chế của sự phát sinh tương tác phụ 
thuộc vào các đặc trưng của đất (cả đất nền tự 
nhiên và đất đắp), các đặc trưng của cốt và quan 
hệ giữa hai nhóm đặc trưng này. Khi đất và cốt 
làm việc (tương tác đất/cốt) sẽ xảy ra hai sự phá 
hoại. Thứ nhất là trạng thái phá hoại về trượt 
thường là phá hoại đứt cốt và phá hoại neo bám 
giữa đất với cốt (ma sát giữa đất với cốt). Trạng 
thái giới hạn thứ hai là trạng thái sử dụng, xảy 
ra trong quá trình sử dụng, biến dạng của khối 
đất có cốt hoặc biến dạng của cốt vượt quá giới 
hạn quy định [2]. 
Khi tải trọng được truyền từ đất vào cốt thì 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 39 (12/2012) 101
cơ chế truyền tải từ đất vào cốt và ngược lại 
thực hiện thông qua sức neo bám đất/cốt. Đối 
với đất kém dính, sức neo bám này là do ma sát 
đất/cốt phụ thuộc vào đất, cốt và mức độ thô 
nhám trên bề mặt của nó. Còn đối với đất dính, 
sức neo bám này chính là lực dính giữa cốt với 
đất. Sự liên kết giữa các hạt đất với các kẽ hở 
của lưới cốt có thể xuất hiện, khi đó sức neo 
bám có thể bị khống chế bởi độ bền kháng cắt 
với đất ở chỗ cách mặt tiếp xúc đất cốt một 
khoảng cách nhỏ. Độ lớn của sức neo bám này 
bị chi phối bởi đặc tính tương quan của đất và 
cốt, cụ thể là độ bền kháng cắt của đất và độ 
nhám bề mặt của cốt. 
Sự tương tác giữa cốt mềm với đất là sự tiếp 
thu lực kéo dọc trục. Để tăng khả năng chịu tải 
kéo và để tiện thi công các cốt mềm được đặt 
nằm ngang trong tường, trong mái dốc và dưới 
nền đắp trùng với trục biến dạng kéo chính trong 
đất không có cốt. Các lực dọc trục tiếp thu bởi 
cốt mềm được xác định theo phương pháp tĩnh, 
do đó, khi tính toán thiết kế, ta phải xác định các 
lực kéo dọc trục mà cốt phải tiếp nhận ở vùng 
chủ động và sự phân bố chúng vào vùng kháng. 
2.2. Cơ chế gia cường đất trong và mái dốc 
Hình 1 thể hiện mái dốc đất rời khô nghiêng 
góc  (là góc lớn hơn góc ma sát trong của 
đất) so với phương ngang. Nếu không có tác 
động của cốt, mái đất đã bị trượt. Tuy nhiên 
nhờ kết hợp với đất và cốt mái đất đã ổn định. 
Việc khảo sát cơ chế gia cường cơ bản đã 
chứng tỏ trong mái dốc gồm hai vùng riêng 
biệt: vùng chủ động và vùng kháng trượt (vùng 
bị động). Nếu không có cốt, vùng chủ động sẽ 
mất ổn định, dịch ra phía trước và trượt xuống 
so với vùng kháng. Nếu đặt cốt ngang qua hai 
vùng, cốt có thể làm cho vùng chủ động ổn 
định. Hình 1 thể hiện một lớp cốt đơn có chiều 
dài Laj trong vùng chủ động và Lej trong vùng 
kháng. 
Trong thực tế thường bố trí cốt gồm nhiều 
lớp, tạo cho cốt có được cơ chế neo bám thích 
hợp và có độ cứng chống kéo thích hợp thì cốt 
sẽ tiếp thu được biến dạng kéo xuất hiện trong 
đất ở vùng chủ động (vùng hoạt động). Biến 
dạng kéo được truyền đi từ đất sang cốt nhờ 
vào cơ chế neo bám cốt - đất. Biến dạng trong 
đoạn cốt thuộc vùng chủ động làm tăng tương 
ứng lực kéo của cốt trong vùng này. 
Hình 1. Cơ chế gia cường tường và mái dốc 
bằng cốt 
Nếu tổng chiều dài cốt bị giới hạn bởi Laj thì 
quá trình truyền tải trọng từ đất vào cốt không 
đủ ngăn chặn hiện tượng trượt của vùng chủ 
động. Để có đủ khả năng chống trượt, phần tử 
cốt phải được kéo dài thêm đoạn Lej vào vùng 
giữ (vùng bị động). Giả thiết rằng cốt có đủ lực 
kéo để chịu được tải trọng kéo tiếp thu từ vùng 
chủ động, lực này sẽ được phân tán vào đất 
trong vùng kháng. Trong vùng chủ động, tải 
trọng truyền từ đất vào cốt cũng thông qua cơ 
chế neo bám đất - cốt, lực kéo trong cốt phân bố 
không đều theo chiều dài giảm dần về phía đầu 
tự do của chiều dài Lej kể từ bề mặt mái dốc hay 
bề mặt tường vì tải trọng được phân phối dần 
vào đất. Tại đầu tự do của cốt trong vùng kháng, 
lực kéo trong cốt bằng không. 
2.3. Nguyên tắc bố trí cốt địa kỹ thuật 
Để chọn khoảng cách đứng giữa các lớp cốt 
cần xét đến những tiêu chuẩn sau: Phát huy tối 
đa khả năng chịu kéo của vải, lưới địa kỹ thuật 
dùng làm cốt; phù hợp với công nghệ thi công 
đắp đầm chặt từng lớp đất; bố trí đều nhau trong 
phạm vi chiều mái dốc hoặc là đều nhau thưa 
trong phạm vi của nửa trên của mái dốc và đều 
nhau gần trong phạm vi nửa dưới của mái dốc 
để tiện thi công và cắt vải [3]. 
Trình tự thi công các mái dốc thông thường 
gồm các bước như sau: Chuẩn bị mặt bằng 
móng; dựng giá đỡ tạm theo góc mặt mái dốc 
theo yêu cầu; đào và đặt lớp cốt đáy với một 
đoạn thừa ra ngoài mặt mái dốc để bọc cuốn và 
lật trở lại phía trong vào trong đất đắp; đắp và 
đầm nén trên cốt phù hợp với các chỉ cơ lý thiết 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 39 (12/2012) 102 
kế; cuốn phần cuối của cốt lật trở lại vào trong 
đất đắp để bọc cuộn đất; kéo căng phần cốt bọc 
cuộn để giữ chặt mặt mái dốc (xem hình 2) 
Vá mÆt, ®Êt phñ
hoÆc líp vá
VËt liÖu ®¾p
Gãc m¸i dèc
Cèt
Hình 2. Sơ đồ bố trí vải địa kỹ thuật 
3. MỘT SỐ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN 
ỔN ĐỊNH MÁI DỐC ĐỨNG CÓ CỐT 
Mục đích của việc phân tích các yếu tố ảnh 
hưởng để xây dựng được bảng biểu dùng tham 
khảo để thiết kế sơ bộ hoặc khi xử lý các điểm 
sạt trượt có mái dốc đứng. Một thực tế cho thấy 
khi các mái dốc đứng bị sạt trượt (ví dụ các mái 
taluy âm, dương của đường) thì cần phải dùng 
nhiều biện pháp để gia cố lại mái dốc, trong đó 
có thể dùng vải địa kỹ thuật để tận dụng lại khối 
đất đã bị sạt trượt để gia cố lại, đất loại này chủ 
yếu là tàn – sườn tích. Nhiều đoạn đường đi qua 
vùng sườn đồi nhưng không thể đào sườn đồi để 
làm đường thì cũng cần phải dùng vải địa kỹ 
thuật để gia cố  Theo số liệu thống kê [4] thì 
đất tàn - sườn tích ở nước ta nói chung có các 
chỉ tiêu cơ bản như bảng 1. 
Bảng 1. Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý của đất tàn – sườn tích 
Dung trọng Tên 
nhóm đá gốc 
Loại 
đất Ướt  
g/cm3 
Khô c 
g/cm3 
Hệ số 
rỗng n 
% 
Lực dính 
C 
kG/cm2 
Góc ma sát 
trong 0 
Hệ số 
thấm K 
cm/s 
Sét pha 1.78 1.42 48 0.18 26 1.2x10-5 Xâm nhập axit 
Cát pha 1.45 1.32 50 0.09 30 4.3x10-4 
Sét pha 1.52 1.14 60 0.20 26 3.7x10-4 
Sét 1.55 1.12 61 0.31 24 3.0x10-4 
Phun trào mafic 
Sét đen 1.76 1.25 54 0.46 10 2.5x10-7 
Sét pha 1.78 1.45 47 0.28 24 Biến chất 
Sét 1.78 1.36 51 0.41 22 1.6x10-6 
Sét pha 1.88 1.55 43 0.26 23 3.1x10-6 Trầm tích vụ kết 
Sét 1.80 1.40 49 0.45 19 1.2x10-6 
Sét pha 1.76 1.42 48 0.33 25 4.7x10-6 Trầm tích vụn kết 
phun trào Sét 1.76 1.32 51 0.47 20 4.9x10-6 
Sét 1.70 1.22 56 0.38 23 8.3x10-5 Trầm tích sinh hóa 
Đá ong 2.35 2.16 24 
Bảng 1 là giá trị trung bình chỉ tiêu cơ lý của 
đất tàn – sườn tích sẽ được lấy làm cơ sở cho 
việc tính toán sau này. Với mục đích như đã nêu, 
bài báo chỉ tập trung nghiên cứu mái dốc đứng có 
góc nghiêng phổ biến là = 750. Theo tiêu chuẩn 
thiết kế đập đất đàm nén 157 – 2005 đối với đập 
đất, chiều cao đập từ 10 – 15 m nên bố trí 1 cơ. 
Đối với mái dốc đang nghiên cứu với độ cao quá 
lớn (10 – 15m) mà phải làm cơ sẽ không xét tới, 
vì chiều cao này sẽ khó khăn cho việc thi công 
bằng cốt vải địa kỹ thuật. Vì vậy trong bài báo 
này, tác giả chỉ tập trung phân tích mái dốc có độ 
cao nhỏ hơn 15m, cụ thể chỉ xét các loại mái dốc 
có chiều cao khoảng từ 7 – 11m, giá trị chiều cao 
mái dốc được đưa vào tính toán là H = 7m, H = 9 
m và H = 11m. Căn cứ vào bảng 1 để lấy các chỉ 
tiêu cơ lý đại diện, cụ thể là xét các yếu tố ảnh 
hưởng của góc ma sát trong . Ở đây tác giả 
chọn các giá trị thay đổi là = 100, = 150, = 
200, lực dính C = 15 kN/m2 (căn cứ vào bảng 1, 
lấy giá trị lực dính C thiên về an toàn) và dung 
trọng tự nhiên  = 18 KN/m3 
Cốt được sử dụng chọn loại cốt vải địa kỹ 
thuật chịu kéo (Woven Geotextiles Strength), 
loại: HS100/50 và HS150/50, đây là loại vải dệt 
trong nhóm vải địa kỹ thuật của hãng UCO- 
GEOTEXTILES. Các thông số tính toán thiết kế 
được phân tích cho trường hợp mái dốc trên nền 
đất tương đối tốt có = 200, C = 25 kN/m2 và  = 
18 KN/m3; tải trọng hoạt tải trên đỉnh dốc tải 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 39 (12/2012) 103
trọng q = 20kN/m2. Các trường hợp tính toán: 
Trường hợp mái dốc vừa thi công xong, trường 
hợp có mực nước ngầm do mưa kéo dài, trường 
hợp có động đất. 
Hình 3. Sơ đồ tính toán với H = 7m. 
 Trong khuôn khổ bài báo, tác giả chỉ giới 
thiệu kết quả tính toán với trường hợp có mực 
nước ngầm do mưa kéo dài, đây cũng là 
trường hợp hay gặp trong thực tế. Sử dụng 
phần mềm ReSlope(4.0) để tính toán. Đây là 
phần mềm chuyên dụng của công ty 
ADAMA-Engineering Hoa Kỳ dùng để thiết 
kế mái dốc đứng (góc dốc 450  900) của 
công trình đất, khi có sử dụng cốt địa kỹ thuật 
để tăng ổn định cho công trình. 
 Chương trình có khả năng mô phỏng mái 
dốc công trình đất khi chịu tải trọng trên mái, 
trên cơ hay trên đỉnh mái và cũng xét tới tải 
trọng động đất. Vật liệu cốt sử dụng có thể là 
vải địa kỹ thuật, lưới nhựa địa kỹ thuật hay 
lưới thép địa kỹ thuật. Chương trình ứng dụng 
lý thuyết ổn định mái dốc của Bishop 
(Phương pháp trượt cung tròn) và lý thuyết 
của Spencer (Trượt nêm). Kết quả tính toán 
cho phép xác định ổn định tổng thể của mái 
dốc, ổn định cục bộ (kéo tụt cốt hoặc đứt cốt), 
lựa chọn khoảng cách đặt cốt tối ưu cho từng 
lớp cốt, tính tổng khối lượng cốt đã sử dụng 
và giá thành của nó. 
Bảng 2. Ảnh hưởng của góc ma sát đến ổn định mái dốc (dùng loại vải HS100/50) 
Chiều 
cao 
tường 
Góc 
ma 
sát 
Số 
lớp 
cốt 
Chiều 
dài cốt 
lớn 
nhất(m) 
Chiều 
dài cốt 
nhỏ 
nhất(m) 
Chiều 
dài cốt 
trung 
bình(m) 
Hệ số ổn 
định 
tổng thể 
Fs 
Số lớp 
có hệ 
Fs <1.3 
Kết luận 
10 16 14.58 9.91 12.24 3.15 1 Mất ổn định cục bộ 
15 14 9.68 6.92 8.3 1.76 0 Ổn định tổng thể 
H = 7m 
20 11 6.73 4.74 5.73 1.67 0 Ổn định tổng thể 
10 22 21.17 14.11 17.64 2.7 6 Mất ổn định cục bộ 
15 20 13.75 9.66 11.71 2.3 2 Mất ổn định cục bộ 
H = 9m 
20 18 9.34 6.4 7.87 1.71 0 Ổn định tổng thể 
10 29 26.97 18.13 22.55 1.91 13 Mất ổn định cục bộ 
15 27 17.67 12.3 14.96 2.63 7 Mất ổn định cục bộ 
H = 11m 
20 25 11.79 8.46 10.12 1.88 0 Ổn định tổng thể 
Bảng 3. Ảnh hưởng của góc ma sát đến ổn định mái dốc (dùng loại vải HS150/50) 
Chiều cao 
tường 
Góc 
ma 
sát 
Số 
lớp 
cốt 
Chiều 
dài cốt 
lớn 
nhất(m) 
Chiều 
dài cốt 
nhỏ 
nhất(m) 
Chiều 
dài cốt 
trung 
bình(m) 
Hệ số ổn 
định tổng 
thể Fs 
Số lớp 
có hệ Fs 
<1.3 
Kết luận 
10 11 14.52 10.62 12.57 3.04 0 Ổn định tổng thể 
15 10 9.61 7.14 8.38 1.94 0 Ổn định tổng thể 
H = 7m 
20 9 6.66 4.41 5.54 1.68 0 Ổn định tổng thể 
10 18 21.01 14.14 17.58 5.09 0 Ổn định tổng thể 
15 16 13.59 9.52 11.55 2.83 0 Ổn định tổng thể 
H = 9m 
20 13 9.3 6.01 7.65 1.72 0 Ổn định tổng thể 
10 25 27.55 17.84 22.69 4.32 2 Mất ổn định cục 
bộ 
15 23 17.62 12.26 14.94 3.22 0 Ổn định tổng thể 
H = 11m 
20 20 11.97 7.87 9.92 2.25 0 Ổn định tổng thể 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 39 (12/2012) 104 
Có nhiều nguyên nhân gây ra trượt lở đất 
sườn dốc, một trong những nguyên nhân là do 
hệ số mái dốc quá lớn, mưa lớn và liên tục 
làm giảm lực kháng cắt của đất đá [5]. Bảng 2 
và 3 đã đã thể hiện rằng mái dốc có độ dốc 
càng cao, góc ma sát càng nhỏ thì càng dễ bị 
mất ổn định, điều này phù hợp với thực tế hay 
xảy ra. 
Khi gia cố mái dốc đứng bằng vải địa kỹ 
thuật, có nhiều trường hợp vẫn bảo đảm ổn 
định tổng thể nhưng vẫn mất ổn định cục bộ 
(trường hợp cốt bị tuột, bị đứt), trường hợp 
này cần phải chú ý khi tính toán thiết kế. Bảng 
2, 3 mới dừng lại tính toán các giá trị thay đổi 
như chiều cao mái dốc, góc ma sát và sức bền 
của vải; ngoài ra ta cũng có thể tính toán xây 
dựng bảng quan hệ thay đổi giữa chiều cao 
mái dốc, lực dính C và sức bền của vải, phần 
này sẽ được trình bày ở các bài sau. Đây cũng 
là cơ sở bước đầu để những người thiết kế sơ 
bộ tham khảo để bố trí cốt hợp lý: số lớp cốt, 
chiều dài cốt đảm bảo điều kiện ổn định của 
mái dốc. 
 4. TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ. 
Bảng 2 và bảng 3 trong mục 3 là phần kết 
quả tính toán xây dựng bảng biểu để khi gia 
cố các mái dốc có thể sơ bộ tham khảo các giá 
trị về chiều dài cốt, số lớp cốt  ứng với 
chiều cao của tường. 
Trong phần này, tác giả tiến hành tính toán 
cho 1 công trình cụ thể. Mục đích là để đưa ra 
giải pháp cụ thể khi gia cố mái dốc đứng, 
đồng thời kiểm chứng lại các kết quả của bảng 
2 và bảng 3, từ đó đưa ra kết luận khi sử dụng 
cốt vải địa kỹ thuật và sử dụng kết quả bảng 
tính 2, 3. 
Công trình thực tế được tính toán là một 
mái dốc đứng tại vị trí sạt lở trong khu vực 
huyện Xín Mần-Hà Giang với góc mái dốc 
=750, chiều cao từ chân mái đến đỉnh mái là 
7m [6]. Tải trọng trên đỉnh mái là 20 kN/m2. 
Yêu cầu chọn cách bố trí cốt về số lượng cốt, 
chiều dài cốt và khoảng cách giữa các cốt dựa 
vào bảng 2 và bảng 3. Sử dụng phần mềm 
ReSlope (4.0) để tính toán, kiểm tra mức độ 
ổn định của của mái dốc đã được gia cố. Cốt 
được sử dụng chọn loại cốt vải địa kỹ thuật 
chịu kéo (Woven Geotextiles Strength)- 
HS100/50 và HS150/50 là loại vải dệt trong 
nhóm vải địa kỹ thuật của hãng UCO- 
GEOTEXTILES và tính toán cho trường hợp 
mực nước ngầm ở cao trình +308.7m do mưa 
kéo dài, đây cũng là trường hợp bất lợi hay 
gặp trong thực tế. 
1
2
4
Hình 4. Mặt cắt dự kiến bố trí công trình thực tế 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 39 (12/2012) 105
Bảng 4. Các chỉ tiêu cơ lý đất dùng trong tính toán 
Tên đất Trọng lượng riêng tự nhiên  (KN/m3) 
Góc ma sát 
trong (độ) 
Lực dính đơn vị 
C (KN/m2) 
Đất trong phạm vi cốt 19 25 15 
Đất đắp trở lại 18 22 17 
Đất nền 19 22 20 
Sơ đồ tính toán công trình thực tế được thể 
hiện tương tự như hình 3. Từ bảng 2, bảng 3 ta 
lấy số lớp cốt, chiều dài cốt tương ứng với giá 
trị góc ma sát = 200 (giá trị này sát với giá 
trị của công trình thực tế). Các giá trị lựa 
chọn được thể hiện ở bảng 5, trình tự các 
bước thi công được thực hiện theo mục 2.3 . 
Kết quả tính toán thông qua phần mềm 
ReSlope (4.0) cho kết luận mái dốc đảm bảo ổn 
định tổng thể (Fs = 1,71 ứng với vải HS100/50 
và Fs = 1,70 ứng với vải HS150/50) và không bị 
tụt cốt. Như vậy, khi dựa vào bảng 2 và bảng 
3 để bố trí cốt địa cho công trình thuộc huyện 
Xín Mần, công trình đảm bảo ổn định. 
Bảng 5. Kết quả tính toán của công trình thuộc huyện Xín Mần 
Loại vải Số 
lớp 
cốt 
Chiều 
dài cốt 
lớn 
nhất(m) 
Chiều 
dài cốt 
nhỏ 
nhất(m) 
Chiều 
dài cốt 
trung 
bình(m) 
Hệ số 
ổn định 
tổng thể 
Fs 
Số lớp 
có hệ 
Fs <1.3 
Kết luận 
HS100/50 11 6.70 4.70 5.70 1.71 0 Ổn định tổng thể 
HS150/50 9 6.70 4.50 5.60 1.70 0 Ổn định tổng thể 
Căn cứ vào bảng 2 và bảng 3 để sử dụng cho 
công trình thực tế chỉ là bước đầu. Vấn đề đặt ra 
là cần xây dựng biểu đồ quan hệ thuận lợi cho 
người sử dụng; chẳng hạn căn cứ vào biểu đồ, 
người sử dụng có thể biết các bố trí số lớp cốt, 
chiều dài của các lớp cốt, khoảng cách giữa các 
lớp cốt tương ứng với chiều cao mái dốc, không 
cần phải tính toán cụ thể mà vẫn có căn cứ để 
được biết là mái dốc vẫn ổn định. Những vấn đề 
này sẽ được trình bày trong các bài báo sau. 
5. KẾT LUẬN 
Có nhiều nguyên nhân gây ra trượt lở đất 
sườn dốc và mái taluy của đường; một trong 
những nguyên nhân chính là do mái dốc có độ 
dốc lớn, mưa lớn và thời gian mưa lâu Việc 
nghiên cứu giải pháp gia cường cho mái dốc 
đứng sẽ đem lại nhiều lợi ích về kỹ thuật và 
kinh tế, như: gia cố lại mái dốc đã bị sạt trượt 
để tăng ổn định cho khối đất phía trên, tạo 
thành mặt bằng để sử dụng các mục đích khác 
nhau trên đỉnh mái dốc 
Vải địa kỹ thuật là một trong những vật 
liệu thích hợp cho việc gia cố mái dốc đứng: 
đảm bảo ổn định, thi công gia cố tương đối dễ 
dàng, bề mặt mái dốc có thể trồng cỏ để bảo 
vệ 
Bài báo bước đầu đã xây dựng được quan 
hệ giữa các chỉ tiêu cơ lý của đất đến chiều 
cao của mái dốc đứng; chiều dài lớp cốt, số 
lớp vải địa kỹ thuật cần gia cố. Trên cơ sở đó, 
có thể sử dụng mối quan hệ này để gia cố mà 
mái dốc đứng vẫn đảm bảo ổn định, kết quả 
đã được tính toán kiểm chứng thông qua 1 
công trình thực tế. Tuy nhiên cần phải xây 
dựng mối quan hệ trên đưa về dạng đường 
cong thực nghiệm để từ đó tùy thuộc vào 
chiều cao tường, chỉ tiêu cơ lý của đất mà 
người sử dụng có thể tra cứu được chiều dài 
cốt, số lớp cốt cần gia cố và khoảng cách các 
lớp cốt một cách dễ dàng. Những vấn đề còn 
tồn tại này sẽ được tác giả trình bày chi tiết ở 
các bài báo lần sau. 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 39 (12/2012) 106 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Nguyễn Mai Chi (2008)-Một số vấn đề ứng dụng cốt địa kỹ thuật khi thiết kế mái dốc đứng. 
Tạp chí khoa học kỹ thuật Thuỷ lợi và môi trường số 22/2008 
[2]. Phan Trường Phiệt (2008) - Sản phẩm địa kỹ thuật Polime và compozit trong xây dựng dân 
dụng, giao thông, thủy lợi. Nhà xuất bản xây dựng. Hà nội, 2008 
[3]. Bùi Đức Hợp (2000)- Ứng dụng vải và lưới địa kỹ thuật trong xây dựng công trình. Nhà 
xuất bản Giao thông Vận tải. Hà nội, 2000 
[4]. Trần Trọng Huệ (2011) Nghiên cứu đánh giá, dự báo chi tiết hiện tượng trượt – lở và xây 
dựng các giải pháp phòng chống cho thị trấn Cốc Pài huyện Xín Mần, Tỉnh Hà Giang” Đề 
tài NCKH trọng điểm cấp nhà nước mã số KC.08.33 /06-10. 
[5]. Lê Xuân Khâm (2011)-Cơ sở khoa học, đề xuất một số giải pháp nhằm đảm bảo an toàn các 
công trình cầu, đường nông thôn miền Trung trong điều kiện thiên tai bất thường. Tạp chí 
Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, số đặc biệt (11/2011) 
[6]. Đỗ Thanh Minh (2011)-Nghiên cứu các giải pháp gia cường ổn định cho mái dốc đứng. 
Luận văn thạc sĩ. Hà nội, 2011. 
Abstract: 
SOLUTION RESEARCH ON STABILIZATION OF REINFORCE STEEP SLOPE 
BY GEOTEXTILE 
In fact, there are many instability ground slope is caused by the slope is too large. So, 
solution research reinforce stability of steep slope is essential. There are many solutions to 
reinforce the steep slope, which the solution reinforce by geotextile has many advantages. 
For consultant favourable reinforce steep slope, the article is preliminarily built 
relationships on physical indicators of soil to slope height, the parameters of geotextile and was 
tested through a reality work. 
Keywords: Steep slope; reinforce; geotextile; stabilization; parameters 
Người phản biện: GS. TS. Ngô Trí Viềng BBT nhận bài: 09/11/2012 Phản biện xong: 22/11/2012 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_giai_phap_gia_cuong_on_dinh_cho_mai_dat_doc_dung.pdf