BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
HOÀNG VIỆT HÙNG
NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG
ỔN ĐỊNH BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN TRÀN NƯỚC
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước - 2 -
Tổng Quan Về Giải Pháp Bảo Vệ Mái Đê Biển Trên Thế Giới -
Giải Pháp Bảo Vệ Mái Đê Phía Đồng
Xem toàn bộ 157 trang tài liệu này.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
HOÀNG VIỆT HÙNG
NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG
ỔN ĐỊNH BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN TRÀN NƯỚC
Chuyên ngành: Địa kỹ thuật Xây dựng Mã số: 62-58-60-01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Cán bộ hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS Trịnh Minh Thụ 2.GS.TS Ngô Trí Viềng
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học do chính tôi thực hiện. Các kết quả, số liệu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận án
Hoàng Việt Hùng
LỜI CẢM ƠN
Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS Trịnh Minh Thụ và GS.TS Ngô Trí Viềng là hai Thầy hướng dẫn trực tiếp tác giả thực hiện luận án. Xin cảm ơn hai Thầy đã dành nhiều công sức, trí tuệ và cả hỗ trợ tài chính để tác giả hoàn thành luận án nghiên cứu đúng thời gian.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới GS. Nguyễn Công Mẫn, xin cảm ơn Giáo sư đã có những đóng góp quý báu cho tác giả trong quá trình thực hiện luận án.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn GS.TS Nguyễn Quang Kim-Hiệu trưởng nhà trường đã có hỗ trợ kịp thời về thiết bị thí nghiệm trong quá trình nghiên cứu của tác giả luận án.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn Vụ Đại học và Sau Đại học-Bộ Giáo dục và Đào tạo, Hội đồng Khoa học Đào tạo Khoa Công trình, Phòng Đào tạo Đại học và Sau Đại học, Phòng Khoa học Công nghệ-Trường Đại học Thuỷ lợi, Cục Sở hữu Trí tuệ-Bộ Khoa học Công nghệ, các nhà khoa học từ các đơn vị đã có những đóng góp, giúp đỡ quý báu cho tác giả trong quá trình thực hiện nghiên cứu của mình.
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã động viên, khuyến khích để tác giả hoàn thành luận án nghiên cứu.
Tác giả
Hoàng Việt Hùng
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục đích nghiên cứu 2
3. Phạm vi nghiên cứu 2
4. Nội dung nghiên cứu 3
5. Phương pháp nghiên cứu 3
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 4
7. Những đóng góp mới của luận án 4
8. Bố cục của luận án 5
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN 7
1.1 Mở đầu 7
1.2 Tổng quan về giải pháp bảo vệ mái đê biển trên thế giới 7
1.2.1 Giải pháp bảo vệ mái đê phía biển 7
1.2.2 Giải pháp bảo vệ mái đê phía đồng 17
1.3 Tổng quan về giải pháp bảo vệ mái đê biển ở Việt Nam 19
1.3.1 Một số hình thức kết cấu kè mái đê phía biển 19
1.3.2 Bảo vệ mái đê phía trong đồng 24
1.4 Một số vấn đề gây mất ổn định lớp bảo vệ mái đê biển thường gặp 24
1.4.1 Cơ chế phá huỷ đê khi sóng tràn 24
1.4.2 Một số tồn tại kỹ thuật của kè bảo vệ mái đê phía biển và mất ổn định do xói mái đê trong đồng 27
1.4.3 Sự phá huỷ đê biển do sóng tràn 29
1.4.4 Hướng tiếp cận lựa chọn giải pháp công nghệ mới 30
1.5 Kết luận chương I 31
CHƯƠNG II . CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN TĂNG CƯỜNG ỔN ĐỊNH BẢO VỆ MÁI ĐÊ 33
2.1 Đặc điểm của neo trong đất và nguyên tắc tính toán 33
2.1.1 Mục đích 33
2.1.2 Nguyên lý chống nhổ của thanh neo 33
2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến lực chống nhổ của thanh neo 34
2.1.4 Các phương pháp xác định khả năng chịu lực kéo nhổ của neo...36 2.2 Nghiên cứu neo gia cố cho tấm lát mái đê biển 44
2.2.1 Đặt vấn đề 44
2.2.2 Bản chất kỹ thuật của giải pháp 45
2.3 Thiết lập biểu thức xác định sức chịu tải của neo xoắn sử dụng gia cố tấm lát mái đê biển 47
2.3.1 Những giả thiết và định lý dùng trong phương pháp phân tích giới hạn 48
2.3.2 Lập biểu thức xác định sức chịu nhổ giới hạn 52
2.4 Kết luận chương II 57
CHƯƠNG III. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CÁC GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG ỔN ĐỊNH BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN 59
3.1 Mở đầu 59
3.2 Thí nghiệm xác định khả năng neo giữ của neo xoắn 59
3.2.1 Nội dung thí nghiệm 59
3.2.2 Lập phương trình xác định Sêry thí nghiệm 60
3.2.3 Thiết kế neo xoắn 63
3.2.4 Thí nghiệm thử tải neo xoắn 65
3.2.5 Kiểm chứng biểu thức xác định sức chịu tải neo xoắn 74
3.2.6 Thí nghiệm mô hình vật lý để đánh giá mật độ bố trí neo gia cố ..79 3.3 Nghiên cứu ứng dụng phụ gia CONSOLID 85
3.3.1 Giới thiệu về sản phẩm phụ gia CONSOLID và mục đích nghiên cứu 85
3.3.2 Các thí nghiệm với đất á sét có phụ gia 85
3.3.3 Thí nghiệm với đất cát và á cát khi sử dụng phụ gia 98
3.3.4 Nhận xét về kết quả thí nghiệm đất gia cường 103
3.4 Nghiên cứu khả năng xói bề mặt của đất có phụ gia 103
3.4.1 Mục đích 103
3.4.2 Nội dung và kết quả thí nghiệm 104
3.4.3 Nhận xét kết quả thí nghiệm xói bề mặt 106
3.5 Kết luận chương III 106
CHƯƠNG IV. ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CHO
ĐÊ BIỂN NAM ĐỊNH 109
4.1 Giới thiệu về công trình 109
4.2 Tài liệu dùng trong thiết kế 109
4.2.1 Tài liệu địa hình 109
4.2.2 Tài liệu địa chất 109
4.3 Giải pháp kỹ thuật nâng cấp đê 111
4.3.1 Các thông số cơ bản của đê biển Giao Thuỷ-Nam Định 111
4.3.2 Tăng cường ổn định bảo vệ mái đê phía biển theo tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển-2012 kết hợp neo gia cố tấm lát mái 111
4.3.3 Đề xuất tính toán gia cố mái đê kết hợp neo khi xét cân bằng áp lực đẩy ngược do sóng 113
4.3.4 Xử lý đất đắp vỏ bọc đê biển phía đồng bằng phụ gia CONSOLID115
4.4 Xây dựng phần mềm tính toán viên gia cố mái đê biển kết hợp neo 116
4.4.1 Mục đích 116
4.4.2 Lựa chọn ngôn ngữ lập trình 116
4.4.3 Cấu trúc chương trình 116
4.5 Kết luận chương IV 121
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 122
I. Kết luận 122
II Điều kiện áp dụng kết quả nghiên cứu 123
III Tồn tại 124
IV Kiến nghị 125
TÀI LIỆU THAM KHẢO 127
MỤC LỤC HÌNH VẼ
CHƯƠNG I
Hình 1.1: Gia cường mái đê biển ở Hà Lan 8
Hình 1.2: Cấu kiện bê tông lắp ghép 8
Hình 1.3: Một dạng cấu kiện gia cố đê biển Nhật Bản 9
Hình 1.4: Thiết bị thi công cấu kiện gia cố mái đê biển Hà Lan 9
Hình 1.5: Cấu kiện bê tông gia cố dạng cột 10
Hình 1.6: Kè đê biển đá xếp phủ nhựa đường 11
Hình 1.7: Thảm bê tông liên kết bằng dây cáp 12
Hình 1.8: Thảm bê tông được sử dụng làm kè đê biển Hà Lan 12
Hình 1.9: Thảm gia cường bằng hệ thống túi vải địa kỹ thuật 13
Hình 1.10: Mở rộng ứng dụng của túi địa kỹ thuật 14
Hình 1.11: Ống địa kỹ thuật trong xây dựng đê kè 14
Hình 1.12: Mở rộng ứng dụng của ống địa kỹ thuật 15
Hình 1.13: Ống địa kỹ thuật gia cường bảo vệ bờ ở Hà Lan 15
Hình 1.14: Một số biện pháp kỹ thuật gia cố mái đê 16
Hình 1.15: Vải địa kĩ thuật dùng gia cố lớp bảo vệ mái 16
Hình 1.16: Thảm cỏ chống xói mái đê 17
Hình 1.17: Sử dụng lưới sợi tổng hợp kết hợp trồng cỏ chống xói 18
Hình 1.18: Bể bê tông có bố trí ống tiêu nước 18
Hình 1.19: Bể bê tông có tính năng tiêu năng 19
Hình 1.20: Kè bảo vệ mái bằng đá lát khan ở Hải Hậu-Nam Định 20
Hình 1.21: Kè đá xây liền khối ở Thái Bình 20
Hình 1.22: Kè lát mái bằng bê tông đổ tại chỗ 21
Hình 1.23: Kè bằng cấu kiện bê tông tấm nhỏ 22
Hình 1.24: Kè bằng cấu kiện bê tông khối lớn 22
Hình 1.25: Kè lát mái bằng cấu kiện TSC-178 23
Hình 1.26: Kè bằng cấu kiện BT liên kết 2 chiều 23
Hình 1.27: Cơ chế phá huỷ đê khi sóng tràn 25
Hình 1.28: Lực tác dụng của sóng lên mái kè dạng tấm bê tông 25
Hình 1.29: Tấm lát mái đê biển bị lún sụt 28
Hình 1.30: Tấm lát mái đê biển bị bong tróc 28
Hình 1.31: Phá huỷ mái phía biển dẫn đến xói hỏng nền đê 28
Hình 1.32: Các viên gia cố không đủ trọng lượng 28
Hình 1.33: Mái đê biển phía đồng bị sóng tràn qua 29