LA42.017_Nghiên cứu phương pháp tính toán nền đắp có gia cường bằng vải địa kỹ thuật trong các công trình xây dựng đường ô tô ở Việt Nam
Tên đề tài: Nghiên cứu phương pháp tính toán nền đắp có gia cường bằng vải địa kỹ thuật trong các công trình xây dựng đường ô tô ở Việt Nam
Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Mã số: 62.58.02.05
Họ và tên nghiên cứu sinh: Huỳnh Ngọc Hào
Họ và tên người hướng dẫn khoa học:
– GS.TS. Vũ Đình Phụng – Trường Đại học Xây Dựng
– TS.Vũ Đức Sỹ – Trường Đại học Giao thông Vận tải
Cơ sở đàotạo: Trường Đại học Giao thông Vận Tải.
Tóm tắt những đóng góp mới của luận án:
1- Luận án đã xây dựng mô hình tính bài toán nền đắp gia cường Vải địa kỹ thuật (VĐKT)theo quan hệ ứng suất-biến dạng bởi một đường phi tuyến nhiều giai đoạn của VĐKT (mô hình Robert M Koener) mô tả sát với thực tế làm việc của loại vật liệu này.
2- Luận án xây dựng chương trình tính hnh_ress V1.00 (Reinforced Embankment Stability Software) bằng phương pháp PTHH phù hợp với tiêu chuẩn tính toán trên thế giới và Việt Nam. Đặc trưng quan hệ ứng xử kéo của VĐKT theo một đường cong đàn hồi dẻo được khai báo và mô tả đầy đủ trong chương trình (Define > Stress – Strain Curve > Geotextile). Do đó độ cứng của VĐKT (EAg), đặc trưng là mô đun đàn hồi (E) cũng được tính theo các độ dốc đường cong này.
3- Luận án đề xuất mặt trượt nguy hiểm của mái dốc nền đường đắp cao gia cường VĐKT có dạng hình ellipse. Tâm của ellipse được xác định ở vị trí có cùng cao độ với mặt của nền đường đắp. Bằng phương pháp sai số xấp xỉ mặt trượt cho kết quả kiểm tra mặt trượt dạng ellipse là hợp lý nhất. Trong trường hợp mặt trượt dạng cung tròn được xem là trường hợp đặc biệt của mặt trượt dạng ellipse.
4- Từ kết quả mặt trượt có dạng ellipse như đã tìm được, xây dựng biểu thức giải tích tính toán lực căng Tmax của các lớp VĐKT gia cường trong nền đường đắp bằng giải tích và trong chương trình tính (Report > Geotextile Forces).
5- Nghiên cứu cho thấy độ cứng của VĐKT (EAg)có ảnh hưởng đến an toàn ổn định nền đắp. Luận án đã xây dựng biểu thức xác định độ cứng tối thiểu của VĐKT (EAg) và biểu đồ quan hệ giữa độ cứng (EAg), mô đun đàn hồi nền đường đắp (Es) và các thông số khác, ảnh hưởng đến an toàn ổn định nền đường đắp.
6- Kết quả đã phân tích bằng chương trình tính hnh_ress V1.00 chothấy các ảnh hưởng đến an toàn ổn định nền đường đắp cao gia cường VĐKT bao gồm:
1.
i. Số lớp và khoảng cách giữa các lớp VĐKT có ảnh hưởng đến hệ số an toàn ổn định nền đắp. Với cùng một số lượng lớp VĐKT, nếu ta tăng khoảng cách giữa các lớp để bố trí các lớp VĐKT theo chiều sâu của nền đường (tính từ mặt đường đắp) thì hệ số an toàn ổn định sẽ tăng lên đáng kể.
ii. Giá trị lực căng Tmax tại mỗi điểm của các lớp VĐKT trong nền đắp (khi mái dốc đạt đến trạng thái phá hoại) đều xác định được.
iii. Hệ số mái dốc có ảnh hưởng đến hệ số an toàn ổn định nền đắp. Nền đất đắp đã chọn như bảng 4.1 trong luận ánvà đắp theo tiêu chuẩn TCVN 4054-05 thì không cần gia cường VĐKT. VĐKT được sử dụng để gia cường khi nền đường đắp có hệ số mái dốc lớn hơn hoặc loại đất nền, đất đắp yếu hơn.
iv. Cường độ (Tmax) và số lớp VĐKT có ảnh hưởng đến hệ số an toàn ổn định. Cường độ VĐKT càng lớn thì hệ số an toàn ổn định càng cao. Các biểu đồ quan hệ giữa cường độ và số lớp VĐKT có ảnh hưởng đến hệ số an toàn ổn định có thể sử dụng trong thiết kế sơ bộ nền đường đắp cao có gia cường VĐKT.
v. Độ cứng của VĐKT (EAg) có ảnh hưởng đến hệ số an toàn ổn định mái dốc nền đường đắp. Khi nền đắp gia cường VĐKT được đắp bằng loại đất có mô đun đàn hồi Es thì cần chọn loại vải địa có độ cứng EAg tối thiểu xác định ở biểu thức (4.51) để đạt an toàn ổn định và tiết kiệm vật liệu
