Nghiên cứu ứng dụng màn cừ bê tông cốt thép dự ứng lực để bảo vệ bờ sông trong các khu đô thị

Tóm tắt: Ứng dụng kết cấu tường cừ bê tông dự ứng lực để bảo vệ bờ trên những đoạn sông lớn

trong các khu đô thị vùng đồng bằng có nhiều hiệu quả rõ rệt như: Chịu được tải trọng ngang lớn

hơn kết cấu bê tông thông thường nên tận dụng hết khả năng làm việc chịu kéo của cốt thép và chịu

nén của bê tông, giảm được rất nhiều trọng lượng vật tư cho công trình; tận dụng được quỹ đất,

giảm được chi phí giải phóng mặt bằng; thi công dễ dàng chính xác, không cần mặt bằng rộng;

được sử dụng nhiều điều kiện địa hình và địa chất khác nhau đặc biệt là vùng địa chất yếu có hiện

tượng cát đùn, cát chảy.

Vấn đề đặt ra là khi sử dụng cừ để gia cố nếu cừ quá dài thì tốn kém, cừ ngắn thì không đảm

đảm bảo ổn định. Vì vậy cần phải có giải pháp neo hợp lý, từ đó xác định chiều dài cừ vừa đủ để cừ

đảm bảo độ bền và chuyển vị đầu cừ vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Trong bài báo này tác giả

nghiên cứu ứng cho một công trình thực tế, từ đó đưa ra một số kết quả và kết quả này có thể dùng

để làm tài liệu để tham khảo cho những đoạn sông có địa hình, địa chất tương tự

pdf 7 trang yennguyen 4180
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu ứng dụng màn cừ bê tông cốt thép dự ứng lực để bảo vệ bờ sông trong các khu đô thị", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu ứng dụng màn cừ bê tông cốt thép dự ứng lực để bảo vệ bờ sông trong các khu đô thị

Nghiên cứu ứng dụng màn cừ bê tông cốt thép dự ứng lực để bảo vệ bờ sông trong các khu đô thị
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 43 (12/2013) 54 
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÀN CỪ BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC 
ĐỂ BẢO VỆ BỜ SÔNG TRONG CÁC KHU ĐÔ THỊ 
Lê Xuân Khâm1 
Tóm tắt: Ứng dụng kết cấu tường cừ bê tông dự ứng lực để bảo vệ bờ trên những đoạn sông lớn 
trong các khu đô thị vùng đồng bằng có nhiều hiệu quả rõ rệt như: Chịu được tải trọng ngang lớn 
hơn kết cấu bê tông thông thường nên tận dụng hết khả năng làm việc chịu kéo của cốt thép và chịu 
nén của bê tông, giảm được rất nhiều trọng lượng vật tư cho công trình; tận dụng được quỹ đất, 
giảm được chi phí giải phóng mặt bằng; thi công dễ dàng chính xác, không cần mặt bằng rộng; 
được sử dụng nhiều điều kiện địa hình và địa chất khác nhau đặc biệt là vùng địa chất yếu có hiện 
tượng cát đùn, cát chảy. 
Vấn đề đặt ra là khi sử dụng cừ để gia cố nếu cừ quá dài thì tốn kém, cừ ngắn thì không đảm 
đảm bảo ổn định. Vì vậy cần phải có giải pháp neo hợp lý, từ đó xác định chiều dài cừ vừa đủ để cừ 
đảm bảo độ bền và chuyển vị đầu cừ vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Trong bài báo này tác giả 
nghiên cứu ứng cho một công trình thực tế, từ đó đưa ra một số kết quả và kết quả này có thể dùng 
để làm tài liệu để tham khảo cho những đoạn sông có địa hình, địa chất tương tự. 
Từ khóa: Cừ bê tông, chiều dài cừ, mô men, chuyển vị. 
I. ĐẶT VẤN ĐỀ1 
Cùng với lũ lụt, bão lốc, sạt lở bờ sông đang 
là một vấn đề lớn bức xúc của nhiều nước trên 
thế giới, trong đó có Việt nam. Sạt lở bờ sông là 
một qui luật tự nhiên nhưng gây thiệt hại nặng 
nề cho các hoạt động dân sinh kinh tế vùng ven 
sông như gây mất đất nông nghiệp, hư hỏng nhà 
cửa, chết người, thậm chí có thể huỷ hoại toàn 
bộ một khu dân cư, đô thị. 
Với công nghệ thi công truyền thống, khi xây 
dựng bờ kè bảo vệ bờ sông người ta dùng nhiều 
loại kết cấu khác nhau như: kè bằng đá lát, 
tường bê tông trọng lực, tường bê tông cốt thép 
và có thể dùng với nhiều dạng địa hình và địa 
chất khác nhau. Tuy nhiên, việc sử dụng các kết 
cấu loại này người ta chưa xét kỹ đến giá thành 
và hiệu quả của từng loại. Nếu xét tổng quan về 
bờ sông ở Việt nam thì vùng miền núi bờ sông 
thường gặp nền đá rắn chắc; vùng đồng bằng và 
khu đô thị vùng đồng bằng, bờ sông thường có 
địa chất thường là đất yếu. Vấn đề đặt ra là vùng 
bờ sông ở khu đô thị vùng đồng bằng gia cố 
bằng các kết cấu truyền thống có phù hợp 
không? Trong khi đó ở vùng này thường địa 
chất là nền đất yếu, giá đất đắt, giá đền bù 
1 Trường Đại học Thủy lợi 
nhiều; tập kết vật liệu và bố trí mặt bằng thi 
công khó khăn. Vì vậy, một trong những giải 
pháp phù hợp đó là ứng dụng kết cấu cừ bê tông 
dự ứng lực kết hợp với neo ở đầu cừ để bảo vệ 
bờ trên những đoạn sông này. Khi sử dụng kết 
cấu cừ bê tông dự ứng lực sẽ có nhiều hiệu quả 
rõ rệt như: Chịu được tải trọng ngang lớn hơn 
kết cấu bê tông thông thường nên tận dụng hết 
khả năng làm việc chịu kéo của cốt thép và chịu 
nén của bê tông, giảm được rất nhiều trọng 
lượng vật tư cho công trình (so với công nghệ 
truyền thống) [1]. Tuổi thọ công trình được 
nâng cao lên do màn cừ dự ứng lực được chế tạo 
từ những vật liệu cường độ cao, thép được 
chống rỉ, chống ăn mòn, không bị ôxy hoá trong 
môi trường nước mặn và nước phèn, tạo độ 
thông thuỷ lớn, thi công dễ dàng chính xác, 
không cần mặt bằng rộng, mức độ đền bù do 
việc giải phóng mặt bằng ít. Những đoạn sông 
đi qua các khu dân cư đô thị chỉ cần dùng xà lan 
và cẩu vừa chuyên chở cấu kiện vừa ép cọc là 
thi công được, do đó thời gian thi công nhanh ít 
gây ảnh hưởng đến sinh hoạt và cuộc sống của 
người dân khu vực xây dựng công trình. Mặt 
khác có tính mỹ quan cao khi sử dụng ở kết cấu 
nổi trên mặt đất. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 43 (12/2013) 55 
Để làm rõ tính ưu việt của cừ bê tông dự ứng 
lực, trong bài báo này tác giả nghiên cứu ứng 
dụng loại này để bảo vệ bờ những đoạn sông, 
nhất là những đoạn sông trong các khu đô thị 
vùng đồng bằng, áp dụng cho một công trình 
thực tế để tìm ra vị trí neo hợp lý, từ đó xác định 
chiều dài cừ vừa đủ để cừ đảm bảo độ bền và 
chuyển vị đầu cừ vẫn nằm trong giới hạn cho 
phép. Đây cũng là tài liệu để tham khảo cho 
những đoạn sông có địa hình và địa chất tương 
tự. 
II. KẾT CẤU BẢO VỆ BỜ BẰNG MÀN CỪ 
BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC 
1. Đặc điểm chịu lực của màn cừ bê tông 
dự ứng lực [2]. 
Công nghệ cừ BTCT DƯL có nhiều tính 
năng vượt trội như cường độ chịu lực cao nhờ 
tiết diện dạng sóng và đặc tính dự ứng lực làm 
tăng độ cứng, khả năng chịu lực của cọc ván. 
Hệ thống tường cừ BTCT DƯL được thiết kế 
để chống lại áp lực đất và nước phía sau tường 
cừ. Áp lực đất tác dụng lên tường cừ là do trọng 
lượng đất phía sau tường cừ, sự dịch chuyển đất 
đá do động đất và các tải trọng chất thêm. Khi 
thiết kế cần xem xét 3 loại áp lực đất như sau: 
(1) Áp lực đất chủ động; (2) Áp lực đất bị động; 
(3) Áp lực đất ở trạng thái nghỉ. 
Các ngoại lực tác dụng lên hệ thống tường cừ 
BTCTDƯL chủ yếu gồm có: áp lực đất, áp lực 
nước, tải trọng truyền từ móng qua môi trường 
đất của công trình xây dựng trong phạm vi vùng 
ảnh hưởng ( ở gần chân tường cừ ), tải trọng thi 
công: ôtô, cần cẩu, vật liệu xếp trên hiện trường, 
lực neo giữ tường cừ, tải trọng phụ do biến 
đổi nhiệt độ. Tuỳ theo các điều kiện khác nhau 
mà các loại tải trọng sẽ xuất hiện ở các dạng 
khác nhau. 
Có hai loại kết cấu tường cừ BTCT DƯL 
chính: (1) Kết cấu tường cừ BTCT DƯL không 
có neo (Conson): Khi chiều cao chắn giữ đất 
của tường cừ không lớn và có thể lợi dụng được 
tác dụng Conson để chắn giữ được thể đất ở 
phía sau tường cừ; (2) Kết cấu tường cừ BTCT 
DƯL có neo: Khi chiều cao chắn giữ đất của 
tường lớn hơn, không thể dùng được kiểu 
Conson thì có thể dùng một hàng neo ở trên 
đỉnh của tường cừ để có thể đảm bảo cho tường 
cừ chắn giữ được thể đất sau lưng tường cừ. Với 
ưu điểm của kết cấu tường cừ BTCT DƯL có 
neo là được ứng dụng ứng với chiều cao chắn 
giữ đất lớn, trong bài báo này tác giả chỉ giới 
thiệu kết cấu tường cừ có neo. 
2. Kết cấu tường cừ BTCT DƯL kiểu có 
neo. 
Kết cấu tường cừ BTCT DƯL có neo ở 
đỉnh khác với tường cừ không neo 
(Conson). Vì là đỉnh bị neo không di 
chuyển được nên hình thành điểm tựa đơn 
giản, liên kết khớp, còn phần tường cừ chôn 
vào trong đất, khi chôn nông thì là điểm tựa 
đơn giản, khi chôn sâu thì là ngàm và độ 
sâu của cừ cắm tăng dần trong đất được 
phân tích như hình 1. Các ký hiệu ở hình 1: 
R-lực neo cần thiết cho mỗi sơ đồ, tmin- độ 
sâu cắm vào trong đất nhỏ nhất, Ea-áp lực 
chủ động và Ep-là áp lực bị động của đất. 
a) Độ sâu cắm vào trong đất của cừ 
tương đối nông, áp lực đất bị động ở phía 
trước cừ được phát huy toàn bộ cánh tay 
đòn của áp lực đất chủ động, và cánh tay 
đòn của áp lực đất bị động ở điểm chống là 
bằng nhau (hình 1-a). Khi đó, thân cừ ở vào 
trạng thái cân bằng giới hạn, do đó sẽ có 
giá trị mômen uốn dương khi Mmax ở trong 
nhịp là lớn nhất, nhưng độ sâu trong đất 
nông nhất là tmin. Lúc này, áp lực đất bị 
động ở trước cừ được lợi dụng toàn bộ, đầu 
dưới của cừ có thể có chuyển dich sang trái 
một ít. 
b) Độ sâu cắm vào trong đất của cừ tăng 
lên, khi lớn hơn tmin (hình 1-b), thì áp lực 
đất bị động (Ep) ở phía trước cừ không 
được phát huy và lợi dụng toàn bộ, khi đó, 
đầu dưới của cừ chỉ xoay một góc và ở 
nguyên vị trí chứ không sinh ra hiện tượng 
chuyển dịch, lúc này, áp lực đất ở mũi cọc 
sẽ bằng không, áp lực đất bị động chưa 
được phát huy, có thể xem là độ an toàn 
được tăng lên. 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 43 (12/2013) 56 
Ep
Ea
®¸y n¹o vÐt
a)
qo
R
tmin 
maxM
®¸y n¹o vÐt
b)
qo
t1
Ep
®¸y n¹o vÐt
c)
qo
tmax
1M
®¸y n¹o vÐt
d)
qo
tmax
pE' pE'
2M
R
R R
Ea
Ep
E
Ep
Ea a
1M
MNTK k
bh
MNTK k
bh
MNTK k
bh
MNTK k
bh
Hình 1. Biểu đồ phân bố áp lực đất, mômen và biến dạng với các độ sâu cắm cừ khác nhau 
c) Độ sâu cắm vào đất của cừ tiếp tục 
được tăng lên, trước cừ, sau cừ đều xuất 
hiện áp lực đất bị động, cừ cắm vào đất ở 
trạng thái ngàm chặt, tương đương với dầm 
siêu tĩnh: đầu trên gối khớp đầu dưới ngàm 
chặt. Mômen uốn của nó đã giảm đi nhiều 
và xuất hiện mômen âm dương cả hai chiều. 
Trị tuyệt đối mômen uốn ngàm M2 ở đầu 
dưới hơi nhỏ hơn trị mômen ở trong nhịp 
M1, điểm không áp lực và điểm không 
mômen khá giống nhau (hình 1-c). 
d) Độ sâu cắm vào đất của cừ tăng lên 
thêm một bước nữa (hình 1-d), khi đó độ 
sâu cắm vào trong đất của cừ đã bị xem là 
sâu quá, đất bị động ở phía trước cừ và sau 
cừ không thể phát huy lợi dụng được đầy 
đủ, nó không tạo ra được tác động lớn đối 
với việc giảm bớt mômen ở trong nhịp. Do 
đó, cừ mà cắm quá sâu vào trong đất thì 
cũng không phải là kinh tế. 
Từ bốn trạng thái trên có thể thấy độ sâu 
cắm vào đất như trong trạng thái thứ 4 là 
quá sâu và không kinh tế, sẽ không áp dụng 
trong thiết kế. Trạng thái thứ ba thường 
được áp dụng hiện nay, nói chung là lấy 
mômen dương bằng 110% - 115% của 
mômen âm làm căn cứ thiết kế, nhưng cũng 
có thể lấy mômen dương và mômen âm 
bằng nhau để làm căn cứ. Vì theo trạng thái 
này thì tường tuy có tương đối dài, nhưng 
do mômen uốn quá nhỏ, có thể chọn loại 
mặt cắt nhỏ hơn, đồng thời, vì cắm vào 
trong đất khá sâu nên an toàn và tin cậy 
hơn. Nếu thiết kế theo trạng thái thứ nhất, 
thứ hai, có thể được độ sâu trong đất nhỏ 
hơn và mômen uốn lớn hơn, với trạng thái 
thứ nhất mũi tường cừ có thể có ít chuyển 
vị. Gối tựa tự do so với gối tựa ngàm thì 
tình hình chịu lực rõ ràng hơn, giá thành 
hợp lý hơn. 
Như vậy khi thiết kế tường cừ BTCT 
DƯL cần lưu ý điểm đặt neo, chiều sâu cắm 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 43 (12/2013) 57 
tường vào đất từ đó lựa chọn phương án có nội 
lực và chuyển vị là nhỏ nhất, góp phần làm 
giảm giá thành của công trình. Để minh họa tính 
ưu việt của tường cừ BTCT DƯL trong việc 
gia cố sông đi qua các khu đô thị, tác giả giới 
thiệu kết quả tính toán 1 công trình thực tế, từ 
đó làm cơ sở để tính toán cho các công trình 
tương tự. 
III. DÙNG MÀN CỪ BÊ TÔNG DỰ ỨNG 
LỰC GIA CỐ CHO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ 
1. Giới thiệu dự án. 
Dự án Cải tạo, nâng cấp sông Nhuệ phục vụ 
tiêu thoát nước chống úng ngập, kết hợp xây 
dựng đường giao thông, cải thiện môi trường 
gắn với chỉnh trang đô thị đoạn từ sau đập điều 
tiết Hà Đông đến đường vành đai 4 ( 
Km18+100 ÷ Km30+800). Tổng chiều dài đoạn 
tuyến nghiên cứu đầu tư đi qua địa phận các địa 
phương sau: phường Kiến Hưng - quận Hà 
Đông, các xã Tân Triều, xã Hữu Hoà, xã Tả 
Thanh Oai, xã Đại Áng - huyện Thanh Trì, xã 
Cự Khê, xã Mỹ Hưng, xã Thanh Thuỷ - huyện 
Thanh Oai, xã Khánh Hà - huyện Thường Tín. 
Nhiệm vụ của dự án là nạo vét lòng sông, khơi 
thông dòng chảy, cải nắn mở rộng lòng sông. 
Cao độ đáy sông Nhuệ tại Hà Đông là -1.0m, tại 
Lương Cổ là -3.5m. Trong bài báo này, tác giả 
lựa chọn mặt cắt điển hình của sông Nhuệ tại 
khu vực Hà Đông để tính toán (hình 2). 
Theo các số liệu khảo sát địa chất công trình, 
địa tầng khu vực nền móng công trình là cực kỳ 
phức tạp với nhiều lớp đất mềm yếu. Theo độ 
sâu trong phạm vi từ 15m đến 20m kể từ mặt 
đất là lớp đất sét pha, màu xám đen, kết cấu 
kém chặt, trạng thái dẻo chảy, chứa hữu cơ, đôi 
chỗ xen kẹp lớp cát mỏng màu xám xanh, xám 
trắng, kết cấu chặt vừa bão hoà nước. Đây là lớp 
đất có thành phần và tính chất đặc biệt, đất có 
độ ẩm lớn, dung trọng thấp, hệ số rỗng lớn, tính 
nén lún lớn, lâu dài dễ gây hiện tượng mất ổn 
định như lún, trượt sạt. 
MNTC=+2.00m
1:2.0
+5.50
+6.50
+3.50
-13.50
MNCN=+5.65m1:1
.5
2% 2%
Hình 2. Gia cố bờ sông Nhuệ khu vực Hà Đông 
Trong khu vực Hà Đông, thì việc giải phóng 
mặt bằng di chuyển dân cư là rất khó khăn khi 
quỹ đất của thành phố hạn hẹp và chi phí đền bù 
quá lớn. Với tính năng ưu việt của cọc BTCT 
DƯL như đã phân tích ở trên, kết hợp với đặc 
thù địa chất của khu vực nghiên thì việc kè bờ 
sông Nhuệ khu vực Hà Đông bằng cọc BTCT 
DƯL là giải pháp lựa chọn tốt nhất. 
2. Trường hợp tính toán và mô hình tính 
toán: 
- Cắt ngang cừ có dạng bản hình chữ nhật 
nhưng có các đặc trưng hình học tương ứng với 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 43 (12/2013) 58 
hình dáng của cừ trong thực tế (ở đây tác giả sử 
dụng loại cừ W600B). Căn cứ và địa hình thực 
tế, tác giả tính với các loại cừ có chiều dài L = 
17, 18, 19, 20, 21 m. 
- Trường hợp thi công (tải trọng ngắn hạn) và 
trường hợp khai thác (tải trọng dài hạn). Với bài 
toán này, trường hợp thi công là bất lợi hơn so 
quá trình khai thác vì mực nước trong kênh khá 
cao tạo áp lực nước vào cừ làm tăng khả năng 
ổn định cho công trình. Vì vậy tác giả phân tích 
và tính toán với sơ đồ trong quá trình thi công. 
- Bài toán được mô phỏng bằng phần mềm 
Plaxis Professional Vesion 8.5. Bài toán được 
chia thành 2 giai đoạn, đầu tiên là bài toán mô 
phỏng ứng suất hiện trường và bài toán thứ 2 là 
mô phỏng sự ứng xử của tổng thể công trình và 
bản thân Cừ bản BTCT DƯL dưới tác dụng của 
tải trọng thi công và các giai đoạn thi công đào 
lòng kênh theo thời gian. 
- Các giai đoạn thi công công trình tường Cừ 
bản BTCT DƯL: Quá trình thi công được mô 
phỏng qua 4 giai đoạn. Giai đoạn 1: Thi công cừ 
BTCT DƯL đồng thời kích hoạt tải trọng xe, 
máy thi công phân bố đều với tải trọng; Giai 
đoạn 2: Đào đất phần trên đỉnh cừ đến độ sâu 
thiết kế và thi công hệ tường neo; Giai đoạn 3: 
Đắp đất và hoàn thiện các hạng mục phần trên 
đỉnh cừ và hệ thống tường neo đến cao độ thiết 
kế; Giai đoạn 4: Thi công đào đất phía lòng 
kênh đến cao trình đáy kênh thiết kế 
Hình 3. Thi công giai đoạn 4 sơ đồ 1 
3. Kết quả tính toán: 
- Đối với cừ không có neo ở phần công xôn, 
với chiều cao phần công xôn của cừ nằm ngoài 
nền Hb = 7.5m thì giá trị chuyển vị ngang cho 
phép [Ux] =15cm [3]. Kết quả tính toán chuyển 
vị của cừ với các loại cừ L = 17m, 18m, 19m, 
20m và 21 m đều lớn hơn giá trị cho phép, vì 
vậy với sơ đồ như đã nêu bắt buộc ta phải sử 
dụng neo. 
- Trong trường hợp dùng neo, cần phải tìm vị 
trí neo hợp lý để các giá trị mô men, chuyển vị, 
lực tác dụng lên neo là nhỏ nhất. Các vị trí neo 
được đưa ra dùng để tính toán là Hneo = 1.0m, 
1.5m, 2.0m và 2.5m. 
Bảng 1. Kết quả tính toán với các vị trí neo khác nhau 
Hneo (m) Hneo (m) Lcừ 
(m) 
Giá trị 
1.0 1.5 2.0 2.5 
Lcừ 
(m) 1.0 1.5 2.0 2.5 
Mmax(kNm/m) 540.67 512.80 419.67 441.82 540.51 513.80 419.43 445.06 
Ux(cm) 15.89 15.67 15.24 15.01 12.56 12.43 12.21 12.02 
Msf 2.64 2.68 2.72 2.77 3.03 3.06 3.11 3.15 
17 
Nneo(kN) 140.42 157.35 170.46 200.43 
20 
140.24 157.18 170.33 200.28 
Mmax(kNm/m) 540.50 513.24 419.43 442.87 540.20 513.70 419.30 445.23 
Ux(cm) 14.76 14.57 14.42 14.15 11.78 11.67 11.54 11.36 
Msf 2.80 2.83 2.88 2.97 3.04 3.21 3.25 3.29 
18 
Nneo(kN) 140.31 157.28 170.42 200.36 
21 
140.19 157.15 170.29 200.23 
Mmax(kNm/m) 540.52 513.40 419.30 445.06 
Ux(cm) 13.66 13.48 13.33 13.21 
Msf 2.89 2.94 2.98 3.15 
19 
Nneo(kN) 140.28 157.22 170.37 200.32 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 43 (12/2013) 59 
Hình 4. Quan hệ giữa Hneo và Mmax ứng với các trường hợp Lcừ 
Từ kết quả tính toán ở bảng 1 và hình 4 ta 
thấy: 
- Với chiều dài cừ L=17m thì có Ux > [Ux] 
=15cm do đó trường hợp này không thoả mãn 
điều kiện chuyển vị của công trình. 
- Với các trường hợp L = 18; 19; 20; 21m 
đều cho ta các giá trị Ux < [Ux]. Mặt khác khi ta 
tăng chiều dài cừ từ 18m lên 21m thì mômen 
Mmax gần như không giảm đi, do đó nếu ta càng 
tăng chiều dài lên thì khi đó độ sâu cắm vào 
trong đất của cọc đã bị xem là sâu quá, áp 
lực đất bị động ở phía trước tường và sau 
tường không thể phát huy lợi dụng được 
đầy đủ, nó không tạo ra được tác động lớn 
đối với việc giảm bớt mômen ở trong nhịp 
và cũng không có lợi về mặt kinh tế. Để 
đảm bảo về mặt an toàn và kinh tế, ta chọn 
chiều dài cừ L = 18m vì có chuyển vị ngang của 
đầu cừ Ux 14,7cm < [Ux] =15cm. 
- Khi ta tăng khoảng cách Hneo = 1.0 đến 
2.0m tính từ đầu cừ cho ta giá trị Mmax giảm 
dần đồng thời nếu tiếp tục tăng Hneo = 2.0 đến 
2.5m thì lại cho ta giá trị Mmax tăng lên điều này 
điều này chứng tỏ tại vị trí neo có Hneo 2.0m có 
giá trị mômen là nhỏ nhất. Do đó ta chọn neo ở 
vị trí có Hneo = 2.0m, phù hợp với kinh 
nghiệm đúc kết của các công trình đã làm thì 
khoảng cách Hneo =(1/4 1/3) Hb ( Hb- chiều cao 
phần công xôn của cừ nằm ngoài nền). 
Vậy đối với việc gia cố bờ sông Nhuệ khu 
vực Hà Đông, ta chọn Lcừ = 18m; Hneo = 2.0m là 
hợp lý, đồng thời đảm bảo điều kiện chịu lực 
của loại cừ W600B như đã chọn để tính toán. 
IV. KẾT LUẬN. 
Cừ bê tông dự ứng lực dùng để bảo vệ bờ 
trên những đoạn sông lớn trong các khu đô thị 
vùng đồng bằng là rất cần thiết, vì ngoài khả 
năng chịu lực, độ bền tốt thì loại này còn có ưu 
điểm lớn đó là tạo cảnh quan đẹp, tiết kiệm đất, 
mức độ đền bù cho việc giải phóng mặt bằng ít, 
thi công thuận tiện. 
Dùng neo để giảm khả năng chuyển vị của 
đầu cừ đồng thời làm tăng chiều cao chắn giữ và 
giảm chiều sâu của ngàm. Bố trí điểm đặt neo 
có ảnh hưởng rất lớn đến nội lực và chuyển vị 
lớn nhất của tường. Bố trí neo càng thấp (xa 
đỉnh cừ) thì mômen uốn, chuyển vị trong thân 
cừ càng giảm nhưng đồng thời lực neo càng lớn, 
ngược lại bố trí neo càng cao (gần đỉnh cừ) thì 
mômen, chuyển vị trong thân cừ càng lớn nhưng 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 43 (12/2013) 60 
đồng thời lực neo càng nhỏ. Do đó, khi thiết kế 
hệ thống tường neo cần tìm khoảng cách bố trí 
neo tối ưu nhất để giảm nội lực, chuyển vị trong 
tường. 
Bài báo đã khái quát sơ đồ chịu lực của 
tường cừ khi có neo, đưa ra kết quả tính toán 
của 1 công trình thực tế trên cơ sở phân tích lực 
chọn vị trí neo và chiều dài cừ tối ưu nhất. Đây 
cũng là cơ sở dùng để tham khảo tính toán cho 
công trình khác có các điều kiện tương tự.
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Đỗ Tấn Long (2008). “Nghiên cứu sử dụng hợp lý cọc ván bê tông cốt thép dự ứng lực (lưu 
vực đồng bằng sông Cửu Long)”. Trường Đại học Bách khoa - TP. Hồ Chí Minh. 
[2] Phạm Văn Giáp, Bùi Việt Đông (2006). “Bến cảng trên nền đất yếu”. Nhà xuất bản xây 
dựng, Hà Nội. 
[3] Bộ Giao thông vận tải (1994). “Công trình bến cảng sông - Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN219-
94” 
[4] Lê Trọng Dũng (2012). “Nghiên cứu ứng dụng màn cừ bê tông dự ứng lực để bảo vệ bờ 
những đoạn sông lớn trong các khu đô thị vùng đồng bằng”. Luận văn cao học 
Abstract: 
APPLICATION RESEARCH OF PRECAST PRESTRESSED CONCRETE PRODUCTS 
TO PROTECT THE RIVER – BANK DIKE IN URBAN AREAS 
Application of Precast Prestressed concrete structures to protect the bank of great rivers in delta 
urban areas are distinctly effective as: horizontal load resistant greater normal concrete structures 
normal, so to take advantage of best pull capable work of reinforcing and concrete compression, 
reduced a lot weight of building; take advantage of the land fund, reduce the cost of land clearance; 
easy construction, does not need large plan; used topographic conditions of different geology, 
especially the weak geological phenomena of sand shifting, sand flowing. 
Problem arises when using piles to reinforcement, if piles is too long then the expensive, short 
piles do not make any stability. So should have reasonable anchor solution, from which determine 
length of piles just enough to still ensure durability and and its transposition still remained within 
the allowable limit. In this paper, the author studied for a real project, from which a number of 
results and the results can be used as a document to refer to the river has similar geology, 
topography. 
Key words: concrete piling, piles length, moment, transposition 
Người phản biện: PTS. TS. Hoàng Việt Hùng BBT nhận bài: 21/11/2013 
Phản biện xong: 10/12/2013 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_ung_dung_man_cu_be_tong_cot_thep_du_ung_luc_de_ba.pdf