Tải bản đầy đủ (.pdf) (9 trang)

Nghiên cứu ứng dụng giếng thoát nước đường kính lớn nhằm tăng cường khả năng tự ổn định mái dốc kết hợp thu nước phục vụ sinh hoạt trên địa bàn tỉnh Điện Biên

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.45 MB, 9 trang )

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIẾNG THỐT NƯỚC ĐƯỜNG KÍNH
LỚN NHẰM TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG TỰ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC
KẾT HỢP THU NƯỚC PHỤC VỤ SINH HOẠT TRÊN ĐỊA BÀN
TỈNH ĐIỆN BIÊN
NGUYỄN HUY VƢỢNG*, PHẠM VĂN MINH**,
NGUYỄN THÀNH CÔNG*, NGUYỄN HUY TRƢỜNG*

Application of large diameter vertical well for increasing safty factor of
slopes in Dien Biên province
Abstract: Landslides is an abnormal natural disaster that often causes great
damage to infrastructures such as transporation, irrigation structures, etc.
Long and extreme rainfall intensity make soil and rock saturated, rises
groundwater level, reduces soil shear strength and simutanously increases
the self weight of soil and rock. Extreme Rainfall thereby increases the
driving forces, reduces resisting forces, and finally failure surface is
formed. There are not many effective solutions for landslide mitigation and
prevention. For solve it, this paper introduces a new solution to improve the
ability to self-stabilize the deep-seated landslide on the hill slope using a
structure with two fuctions. It is large diameter vertical well of two-fuctions
combined, i.e. drainage and retaining. The effectiveness of piles and and
groundwater drainage were simulated and analysed by 3D finite element
software. The results of analysis show that the phreatic line is lowered and
the safety factor of the slope is significantly increased compared to the
unreinforced slope.
Key words: Landslide, large diameter vertical well.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ *
Điện Biên là một tỉnh miền núi có địa hình
phức tạp, diện tích có độ dốc lớn hơn 25%
chiếm trên 80% tồn bộ diện tích của tỉnh, đồng
thời bị chia cắt mạnh bởi những dãy núi cao và
khe sâu. Khi có mƣa với cƣờng độ lớn thƣờng


tạo ra trƣợt lở đất, lũ quét, lũ bùn đá. Là tỉnh
nằm trong vùng động đất có thể xảy ra bất
thƣờng, dự báo lên tới cấp 8 tức là từ 7,8 độ
Richter. Năm 1983 động đất tại Tuần Giáo 6,7
độ Richter, năm 2001 tại Điện Biên 5,3 độ
*

Viện Thuỷ Công, Viện Khoa học Thủy l i Việt Nam
Số 3 - Ngõ 95 Chùa Bộc - Đống Đa - Hà Nội
**
Ban Quản lý Trung ơng các Dự án Thủy l i
Số 23 Hàng Tre - Hoàn Kiếm - Hà Nội.

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2021

Richter. Lƣợng mƣa trung bình nhiều năm, phổ
biến trong khoảng từ 1700-2500 mm, nơi nhiều
nhất trên 2800mm và thấp nhất 1500 mm, tuy
nhiên sự phân bố lƣợng mƣa không đều, chủ
yếu tập trung vào 03 tháng mùa mƣa là tháng 6,
7 và 8, lƣợng mƣa chiếm từ 60% đến70% lƣợng
mƣa cả năm. Kết hợp giữa địa hình dốc với
cƣờng độ mƣa lớn nên hiện tƣợng trƣợt lở hàng
năm rất lớn. Hiện tại trên địa bàn tỉnh Điện Biên
có 673 điểm trƣợt lở, trong đó có 375 điểm trƣợt
lở nhỏ, 139 điểm trƣợt lở lớn, cịn lại là các
điểm trƣợt lở trung bình. Ngồi ra cịn có 14
điểm lũ qt và 82 điểm xói lở bờ sông suối [1].
Trong khoảng từ năm 2013 đến năm 2017 có
khoảng gần 235 đầu mối cơng trình Thủy lợi,

17


Nƣớc sạch bị sạt lở đất vùi lấp, khoảng 25km
tuyến kênh mƣơng bị sạt lở đất gây vùi lấp và
hƣ hỏng [2].
Trƣợt lở mái đất là một dạng thiên tai gây
nhiều tổn thất, thƣờng xảy ra trong mùa mƣa.
Mƣa lớn kéo dài gây bão hoà đất, mực nƣớc
ngầm dâng cao, tính chất cơ lý của mái đất giảm
kéo theo một khối trƣợt lớn. M i khối trƣợt có
thể chia ra ba thời kỳ phát triển nhƣ sau: 1) thời
kỳ chuẩn bị trƣợt là thời kỳ làm giảm dần độ ổn
định của các khối đất đá; 2) thời kỳ thành tạo
trƣợt thực thụ, tính ổn định của đất đá mất đi

tƣơng đối nhanh hoặc rất đột ngột; 3) thời kỳ
tồn tại - thời kỳ ổn định trƣợt, lập lại độ ổn định
của các khối đất đá. Thơng qua cơ chế hình
thành và động lực phát triển của quá trình trƣợt
lở đất, đá có thể kiến nghị các giải pháp cơng
trình nhằm hạn chế hoặc loại trừ hiện tƣợng
trƣợt xảy ra. Các giải pháp thƣờng đƣợc sử dụng
để ổn định mái đất dốc hiện nay gồm: Tƣờng
chắn đất; cắt cơ giảm tải kết hợp làm rãnh thoát
nƣớc; neo kết hợp bọc phủ mái; neo kết hợp
thoát nƣớc nằm ngang; đinh đất, đinh đất kết
hợp neo, .v.v… [3], [4], [5].

Hình 1: S t lở đất gây h hỏng cơng trình thủy l i tr n địa bàn tỉnh Điện Bi n

Đối với các mái dốc tồn tại cung trƣợt lớn
đồng thời mực nƣớc ngầm dâng cao về mùa
mƣa thì các giải pháp ổn định thƣờng dùng
hiện nay gặp phải những khó khăn, hạn chế,
gồm: (1) Mực nƣớc ngầm trong mái dốc dâng
cao do có nguồn nƣớc mặt hoặc nƣớc ngầm bổ
sung vào trong thân mái dốc, đồng thời có thể
do khả năng thốt nƣớc của đất thấp, kết cấu ổn
định mái dốc không có hệ thống thốt nƣớc
hoặc hệ thống thốt nƣớc bị hƣ hỏng; (2) Với
cách làm rãnh thoát nƣớc kết hợp bọc phủ bê
tông trên bề mặt, mái dốc nhƣ hiện nay sẽ chỉ
hạn chế đƣợc nƣớc mƣa thấm vào tầng chứa
nƣớc mà khơng hạ thấp đƣợc mực nƣớc ngầm
vốn có, hoặc ngấm từ nguồn nƣớc ngầm khác
vào trong mái dốc; (3) Với cách đặt các ống
thu nƣớc ngang trong mái đất, đƣờng kính ống
nhỏ và chiều dài hạn chế nên dễ bị lấp tắc và
18

năng lực thốt nƣớc có hạn, hiệu quả hạ thấp
mực nƣớc ngầm không cao.
Trƣờng hợp mái dốc tồn tại cung trƣợt lớn
và mực nƣớc ngầm cao, việc giảm lực gây
trƣợt bằng cách thoát nƣớc quan trọng hơn là
việc gia tăng khả năng chống trƣợt bằng các
giải pháp kết cấu chống đỡ nhƣ: tƣờng chắn,
neo hoặc đinh đất. Cần phải có một giải pháp
kết hợp đƣợc việc giảm lực gây trƣợt bằng
cách thoát nƣớc ngầm với việc tăng khả năng

chống trƣợt bằng cọc chống trƣợt đƣờng kính
lớn [6], [7]. Giải pháp mới đề xuất là giếng
thoát nƣớc đƣờng kính lớn vừa có tác dụng
chống trƣợt, vừa có tác dụng thốt nƣớc mặt
và nƣớc ngầm. Một ví dụ cụ thể về ổn định
khối trƣợt sâu sẽ đƣợc phân tích bằng phần
mềm phần tử hữu hạn để làm sáng tỏ hiệu quả
của giải pháp.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2021


2. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH
MÁI DỐC
2.1. Ảnh hƣởng của nƣớc ngầm đến ổn
định mái dốc
Sự ổn định của sƣờn dốc, mái dốc hoặc khả
năng trƣợt của chúng phụ thuộc trực tiếp vào
góc nghiêng của mái dốc, độ bền của đất đá
cấu tạo nên mái dốc, áp lực nƣớc thủy động và
thủy t nh trong mái dốc và các yếu tố gián tiếp
làm thay đổi giá trị của ba đại lƣợng trực tiếp
nêu trên. Tổ hợp giải pháp phòng chống trƣợt
hiệu quả là phải loại bỏ đƣợc hoàn toàn hoặc
làm suy yếu các nguyên nhân trực tiếp gây
trƣợt, kết quả cuối cùng là dịch chuyển trƣợt
giảm dần và dừng hẳn. Tác động trực tiếp lên
các đại lƣợng trực tiếp nêu trên là nƣớc trong
đất. Nƣớc trong đất có thể làm giảm độ bền
của khối đất đá tạo nên mái dốc cũng nhƣ làm
tăng áp lực thủy động và thủy tỉnh trong mái

dốc gây ra sự mất ổn định của mái dốc. Vì
vậy, việc thốt nƣớc trong các khối đất đá sẽ
giúp mái dốc tự ổn định. Nƣớc trong đất tồn
tại chủ yếu dƣới các dạng nhƣ: (1) Nƣớc trong
khoáng vật của hạt đất, là loại nƣớc nằm trong
tinh thể khống vật của hạt đất, nó tồn tại dƣới
dạng phân tử H2O hoặc ở dạng ion H + và OHloại nƣớc này ít ảnh hƣởng đến sức kháng cắt
của đất; (2) Nƣớc kết hợp mặt ngoài của đất,
là loại nƣớc đƣợc giữ lại trên bề mặt hạt đất
dƣới tác dụng của các lực hoá lý. Tuỳ theo
mức độ kết hợp mạnh yếu khác nhau thì đƣợc
phân thành 2 loại là nƣớc hút bám và nƣớc
màng mỏng; (3) Nƣớc tự do, là loại nƣớc nằm
ngoài phạm vi lực hút phân tử, loại này đƣợc
phân thành 2 loại là: Nƣớc trọng lực và nƣớc
mao dẫn:
+ Nƣớc trọng lực: Là nƣớc tự nhiên nằm
trong các khe hổng của đất, nó có thể di
chuyển từ nơi này sang nơi khác dƣới tác
dụng của trọng lực, thƣờng đƣợc gọi là nƣớc
ngầm hoặc nƣớc mạch. Khi chảy qua các l
hổng, với tốc độ thấm lớn nó có thể sinh ra áp
lực thuỷ động lên các hạt đất.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2021

+ Nƣớc mao dẫn: là nƣớc dâng lên theo các
đƣờng l hổng giữa các hạt đất dƣới tác dụng
của lực mao dẫn. Nƣớc mao dẫn làm tăng độ
ẩm của đất, làm giảm sức chịu tải của nền,
làm tăng trọng lƣợng riêng của đất. Loại nƣớc

này có ảnh hƣởng đáng kể đến các tính chất
cơ học của đất.
Trong các loại nƣớc trong đất nêu trên thì
chỉ có nguồn nƣớc tự do là tác động trực tiếp
lên các yêu tố gây trƣợt. Vì vậy, việc triển
khai các giải pháp thốt nƣớc mái dốc có thể
làm tăng khả năng tự ổn định của mái dốc từ
đó hạn chế và giảm thiểu rủi ro do trƣợt lở đất
gây ra.
2.2. Lựa chọn giải pháp ổn định mái dốc
Trƣờng hợp mái dốc tồn tại cung trƣợt
lớn và mực nƣớc ngầm cao, việc sử dụng các
giải pháp thông thƣờng không giảm đƣợc
đáng kể lực gây trƣợt. Nghiên cứu này kiến
nghị giải pháp cọc chống trƣợt đƣờng kính
lớn kết hợp thu nƣớc bằng kết cấu lọc thành
bên có đƣờng kính từ 1,5 m đến 6,0 m (xem
Hình 2) dùng để ổn định mái đất dốc đã có
nguy cơ tồn tại cung trƣợt sâu từ 5,0 m đến
40,0 m và có mực nƣớc ngầm dâng cao do
mƣa thấm hoặc nguồn nƣớc ngầm từ bên
ngoài mái dốc nhƣ hồ chứa. Mực nƣớc ngầm
cao làm tăng trọng lƣợng khối trƣợt, gây bão
hòa đất, làm giảm khả năng kháng cắt của
đất, từ đó làm giảm khả năng tự ổn định của
mái dốc và cuối cùng phát sinh trƣợt mái
dốc. Vì vậy, hạ mực nƣớc ngầm và ngăn
chặn nguồn nƣớc chảy vào mái dốc là giải
pháp quan trọng để tăng ổn định mái dốc.
Thành giếng có các cửa sổ đƣợc gắn thêm

các kết cấu lọc để thu nƣớc vào giếng, sau
đó thốt ra bằng các đƣờng ống thoát nằm
ngang và đổ vào các rãnh tiêu nƣớc mặt trên
mái dốc. Các ống thốt nƣớc nằm ngang có
thể bố trí ở nhiều cao trình để tăng năng lực
thu thốt nƣớc.
19


Hình 2: Kết cấu giếng đứng đ ng kính lớn
1- Đ ng mái dốc tự nhi n; 2- Mực n ớc ngầm
trong mái; 3- Cung tr t giả định;
4- Thành giếng bằng b tông cốt th p BTCT ;
5- Cửa sổ thu n ớc có lớp lọc; 6- Ống thốt
n ớc ngang; 7- Bơm dự phòng tr ng h p các
ống thoát n ớc ngang bị t c; 8- Rãnh thoát
n ớc mặt; 9- Mực n ớc ngầm h xuống khi
giếng ho t động; 10- N ớc m a.
Do giếng có đƣờng kính lớn, diện tích xung
quanh rộng, có thể bố trí nhiều cửa sổ tạo ra diện
tích thu nƣớc lớn. Đƣờng mực nƣớc ngầm hạ
thấp khi giếng hoạt động có thể tính tốn dựa vào
mật độ bố trí giếng và khả năng thấm của đất.
Ngoài chức năng hạ thấp mực nƣớc ngầm,
giếng thốt nƣớc đƣờng kính lớn cịn có tác
dụng nhƣ cọc chống trƣợt để làm tăng ổn định
mái dốc. Thành giếng bằng bê tơng cốt thép có
tác dụng chống lại lực cắt khi cung trƣợt đi qua.

Do giếng có đƣờng kính lớn nên khả năng

chống cắt lớn để có thể chặn đƣợc những cung
trƣợt lớn.
Giếng thốt nƣớc nằm sâu trong đất nên hạn
chế đƣợc việc chặt phá cây cối và lớp thảm phủ
thực vật để thi công, giữ đƣợc cảnh quan mơi
trƣờng và xói bề mặt mái dốc.
Giếng bằng bê tơng cốt thép liên kết, có thể
thi cơng bằng hai phƣơng pháp: (i) Đúc sẵn từng
đốt, hạ xuống bằng phƣơng pháp đào moi, liên
kết các đốt lại bằng mối nối đảm bảo chịu lực;
hoặc (ii) Đào giếng đến đâu đổ bê tơng thành
giếng đến đó (theo phƣơng pháp top-down).
3. ÁP DỤNG GIẢI PHÁP CHO CƠNG
TRÌNH THỰC TẾ
3.1. Giới thiệu cơng trình
Cơng trình cấp nƣớc sinh hoạt bản Lịch
Cang xã Nậm Lịch huyện Mƣởng Ẳng – tỉnh
Điện Biên đƣợc Xây dựng năm 2016 để cấp
nƣớc sinh hoạt cho 200 hộ dân với các hạng
mục cơng trình đập dâng cửa lấy nƣớc bằng
triron, hệ thống đƣờng ống dẫn nƣớc, bể cấp
nƣớc tập trung: Tuy nhiên, do trƣợt lở đất đã
làm bồi lấp hoàn toàn khu vực đầu mối và
triron lấy nƣớc (Hình 3). Vì vậy, để giải quyết
vấn đề trên đề tài đã tiến hành tích hợp đập
ngầm, giếng chống trƣợt, hệ thống thu nƣớc
đáy sơng vào cơng trình cũ, phối cảnh cơng
trình nhƣ sau (Hình 4).

Hình 3: Đầu mối bị bồi lấp hoàn toàn, triron lấy n ớc bị bùn cát lấp đầy

20

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2021


Để giải quyết vấn đề trên đề tài đã tiến hành
tích hợp đập ngầm, giếng chống trƣợt, hệ thống
thu nƣớc đáy sơng vào cơng trình cũ, phối cảnh
cơng trình nhƣu sau (Hình 4).

Hình 4: Phối cảnh cơng trình thử nghiệm

3.2. Phƣơng pháp phân tích ổn định
Sử dụng phần mềm Địa kỹ thuật Midas GTS
để tính tốn ổn định thấm và trƣợt tổng thể cho
tƣờng chắn. Phần mềm Midas GTS là một hệ
thống phần mềm Địa kỹ thuật và Kết cấu đƣờng
hầm hiện đại. Midas GTS đƣợc phát triển dựa
trên kinh nghiệm về phân tích phần tử hữu hạn
và cơng nghệ đồ hoạ đƣợc Midas IT tích luỹ
liên tục từ năm 1989 [8].
3.2.1 Ổn định thấm
Xác định đƣờng bão hòa trong nền đất, tức
áp lực nƣớc tác dụng lên lƣng tƣờng chắn bằng
mơ hình tính tốn thấm trong phần mềm Midas
GTS, sử dụng các phƣơng trình tính tốn cơ bản
sau đây:

- Trƣờng hợp dòng thấm ổn định:
  H

 kx
x  x

   H    H
   kz
   ky
 y  y  z  z



Q 
t


(1)

- Trƣờng hợp dịng thấm khơng ổn định:
  H    H    H 
  H

   kz
 kx
   ky
  Q    Ss 

x  x  y  y  z  z 
H  t


Trong đó: H: Cột nƣớc tổng, (m); kx: Hệ số

thấm theo phƣơng x, (m/s); ky: Hệ số thấm theo
phƣơng y, (m/s); kz: Hệ số thấm theo phƣơng z,
(m/s); Q: Lƣu lƣợng vào/ra trong một đơn vị thể
tích trên một đơn vị thời gian, (m3/s); : Hàm
lƣợng thể tích nƣớc; t: Thời gian, (s); : Hệ số
lƣợng tích trữ nƣớc; Ss: Lƣợng tích trữ nƣớc.
3.2.2 Ổn định trượt tổng thể

(2)

Phƣơng pháp lựa chọn để tính tốn ổn định
trƣợt cho tƣờng chắn là phƣơng pháp triết
giảm  , c. Ngun lý tính tốn là giảm dần
sức bền kháng cắt của vật liệu đất đắp đến
điểm giả định xảy ra mất ổn định trƣợt. Tỷ lệ
triết giảm sức kháng cắt tối đa tại thời điểm đó
đƣợc coi là yếu tố an tồn tối thiểu, xem cơng
thức (3).
Hệ số an tồn chống trƣợt đƣợc xác định trên
cơ sở của sự phá hoại cắt nhƣ sau:
Fs 


f

(3)
Trong đó: : Sức kháng cắt của vật liệu,
  c   n tan  , (kN/m2); : Sức kháng cắt của mặt
f
 f  c f   n tan  f

trƣợt,
(kN/m2).
cf 

c
SRF

 tan  
 f  tan 

 SRF 

(4)

1

Hình 5: Cơ chế triết giảm , c
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2021

(5)
SRF là hệ số triết giảm cƣờng độ, mà phụ
21


thuộc vào số lần lặp để hội tụ và chỉ tiêu không
cân bằng đƣợc quy định bởi ngƣời sử dụng.
3.3. Trƣờng hợp tính tốn
Các trƣờng hợp tính tốn đƣợc xây dựng
trên mơ hình 2D và 3D để phân tích khả năng
giữ ổn định mái dốc và khả năng thu nƣớc của

kết cấu lọc trên thành giếng, các trƣờng hợp
tính tốn cụ thể nhƣ sau: TH1: Đánh giá hiện
trạng vị trí cơng trình; TH2: Gia cố mái dốc
bằng giếng thốt nƣớc ngang, bố trí kết cấu lọc
trên thành giếng.
3.4. Xâ dựng mơ hình tính tốn
Mơ hình tính tốn đƣợc lập trên phần mềm
Midas GTS với kích thƣớc mơ hình là: chiều
rộng 350 m, chiều dài 350 m, chiều cao 170 m.
Giếng có kích thƣớc là D = 3 m; chiều dài L = 8
m; chiều dày giếng d = 0,3 m. Tải trọng tính
tốn bao gồm: tải trọng bản thân các lớp đất, áp
lực nƣớc tác dụng lên thành giếng. Điều kiện
biên: biên phƣơng X đƣợc cố định phƣơng X,
biên phƣơng Y đƣợc cố định phƣơng Y, biên
phƣơng Z tại mặt đáy mơ hình đƣợc cố định
phƣơng X, Y, Z, mặt trên mơ hình khơng gắn
điều kiện biên, xem Hình 6. Bƣớc tính tốn: tính
tốn ứng suất do bản thân các lớp đất gây ra,
tính tốn đào giếng, tính ổn định mái dốc khi lắp
đặt xong giếng.

Hình 6: Mặt c t ngang bố trí giếng chống tr
tr n cấu trúc địa chất của mái dốc

t

Mái dốc đƣợc cấu tạo bởi các lớp đất nhƣ sau
(hình 6). Lớp 1: Sét pha lẫn dăm mảnh màu xám
vàng, xám nâu trạng thái dẻo cứng, kết cấu rời

rạc (dQ). Lớp 2: Sét pha lẫn dăm mảnh, màu
nâu đỏ nâu vàng đốm trắng, trạng thái nửa cứng.
Lớp 3a: Đá cát bột phong hóa mãnh liệt đến
mạnh màu xám đen, xám nâu. Đá mềm yếu có
thể đào đƣợc bằng xà beng, nõn khoan vỡ thành
dạng mạnh kích thƣớc tƣ 3-5cm. khe nứt bị lấp
nhét bởi đất sét. Lớp 3b: Đá cát bột phong hóa
vừa màu xám xanh, xám đen, đá cứng giòn, nõn
khoan vỡ thành dạng l hình trụ từ 5-14 cm. mặt
khe nứt ngả màu xám đen. Tính chất cơ lý của
các lớp đất đƣợc trình tại bảng 1, các thơng số
về giếng đƣợc trình bày tại bảng 2.

Bảng 1: Chỉ ti u cơ lý của cấu trúc mái dốc
Lớp đất
Lớp 1
Lớp 2
Lớp 3a
Lớp 3b

tự nhiên

bão hịa

3

3

(kN/m )
18,8

19,6
27,0
27,1

(kN/m )
19,8
20,6
27,3
27,4


0,3
0.3
0,28
0,28

E
(kN/m2)
20000
25000
120000
150000

K
m/s
8,61x10-7
3,79x10-8
5,50x10-7
3,00x10-7


c
(kN/m2)
22,7
18,4
200
500


(°)
17018’
16051’
36032’
38012’

Bảng 2: Thơng số tính tốn khác
Vật liệu
Bê tơng giếng M300
Bê tơng lót M150
22

tự nhiên
(kN/m3)
25,0
24,0


0,25
0,25

E

(kN/m2)
2,5x106
1,5x106

K
m/s
1x10-15
1x10-12

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2021


Hình 7: Xây dựng mơ hình tính tốn
3.4. Phân tích kết quả tính tốn
3.4.1. TH1: Đánh giá hiện tr ng vị trí cơng trình;
a Đ ng bão hồ trong thân mái dốc

Hình 8: Đ

ng bão hồ trong thân mái dốc

b Ổn định mái dốc

Hình 9: Ổn định mái dốc, K = 1.073 < [K] = 1,20
c Biến d ng mái dốc
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2021

23



Hình 10: Biến d ng mái dốc
3.4.2. TH2: Gia cố mái dốc bằng giếng thốt n ớc ngang, bố trí kết cấu lọc tr n thành giếng
a Đ ng bão hồ trong thân mái dốc

Hình 11: Đ

ng bão hồ trong thân mái dốc

b Ổn định mái dốc

Hình 12: Ổn định mái dốc, K = 1.257 > [K] = 1,20
c Biến d ng mái dốc

Hình 13: Biến d ng mái dốc

24

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2021


3.5. Nhận ét đánh giá
Kiểm tra ổn định của mái dốc tự nhiên (TH1)
cho thấy hệ số ổn định của mái dốc chỉ đạt
K1 = 1.073 < [K] = 1,20, thơng qua hệ số tính tốn
ổn định thấy rằng mái dốc đang ở gần với trạng
thái cân bằng giới hạn. Khi có tác động của tải
trọng hoặc có mƣa lớn làm giảm cƣờng độ của
mái dốc thì khả năng xảy ra trƣợt là rất lớn.
Để làm tăng ổn định của mái dốc chuyên đề sử
dụng giếng thoát nƣớc ngang, bố trí kết cấu lọc

trên thành giếng. Kết quả tính tốn cho trƣờng hợp
này (TH2) cho thấy hệ số ổn định của mái dốc
tăng lên đáng kể từ K1 = 1.073 lên K2 = 1.257 >
[K] = 1,20. Thành giếng bằng bê tơng cốt thép có
tác dụng chống lại lực cắt khi cung trƣợt đi qua.
Do giếng có đƣờng kính lớn nên khả năng chống
cắt lớn đáng kể để có thể chặn đƣợc những cung
trƣợt lớn. Đồng thời trên thành giếng có gắn các
cửa sổ lọc nên đã hạ thấp đƣợc đáng kể đƣờng bão
hịa, nƣớc đƣợc thu vào giếng thơng qua các cửa
sổ lọc. Lƣu lƣợng thu đƣợc vào trong giếng tính
tốn đƣợc lần lƣợt là Qth = 3,02 l/p.
4. KẾT LUẬN
Trƣợt lở mái dốc khu vực miền núi phía bắc
nói chung, tỉnh Điện Biên nói riêng là một thực
trạng khẩn cấp và ngày càng gia tăng bởi những
thiệt hại to lớn về con ngƣời và tài sản do nó
gây ra. Mặc dù đã đƣợc quan tâm giải quyết từ
lâu, song nó chƣa bao giờ là một đề tài cũ, và
ln ln nóng lên trong m i mùa mƣa lũ. Đồng
thời vấn đề cấp nƣớc sinh hoạt cho ngƣời dân
vùng cao để ổn định xã hội và phát triển kinh tế,
cũng là một vấn đề có ý ngh a thực tiễn cũng
khơng kém phần nóng bỏng. Nhằm giải quyết
những vấn đề trên, một giải pháp mới sử dụng
giếng thoát nƣớc đƣờng kính lớn đã đƣợc
nghiên cứu ứng dụng. Giếng thốt nƣớc đƣờng
kính lớn vừa có tác dụng chống trƣợt, vừa có tác
dụng lấy nƣớc mặt và nƣớc ngầm, để phục vụ
cho sinh hoạt cho ngƣời dân vùng cao. Kết quả

tính toán và áp dụng thử cho thấy, đây là một
Ng

giải pháp hiệu quả, có khả năng áp dụng rộng
rãi cho những khu vực có điều kiện tƣơng tự.
Lời cảm ơn
Nội dung bài báo này thuộc nội dung nghiên
cứu của đề tài độc lập cấp Quốc gia “Nghiên cứu
đề xuất mô hình tích hợp các giải pháp thu gom,
lưu giữ và khai thác các nguồn nước phục vụ
cấp nước sinh hoạt và sản xuất cho các vùng
khan hiếm nước tỉnh Điện Biên.”, mã số:
ĐTĐLCN.37/19, do Bộ Khoa học và Công nghệ
giao Viện Thủy Cơng chủ trì thực hiện.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản.
Dự án “Điều tra, đánh giá và phân vùng cảnh
báo nguy cơ trƣợt lở đất đá các vùng núi Việt
Nam” Báo cáo tổng kết dự án, 2020;
[2] Sở NN&PTNT tỉnh Điện Biên. Báo
cáo“Tổng kết phòng chống thi n tai năm 2018
và kế ho ch ph ơng h ớng thực hiện năm
2019”, 2019 ;
[3] R. Whitlow. Cơ học đất, Nhà xuất bản
Giáo dục, 1999.
[4] Braja M.Das. Foundation Engineering,
China machine press, 2016.
[5] Nguyễn Bá Kế. Thiết kế và thi cơng hố
móng sâu, Nhà xuất bản Xây dựng, 2010.
[6] Richard L. Bateman, Francke C. Walberg.

Pile Design Procedure for Stabilizing Channel
Slopes, International Conference on Case Histories
in Geotechnical Engineering, 483-490, 1998.
[7] Donovan Mujah, Fauziah Ahmad,
Hemanta Hazarika, Naoto Watanabe. The
Design Method of Slope Stabilizing Piles: A
Review, International Journal of Current
Engineering and Technology, ISSN 2277 –
4106: 224-229, 2013.
[8] Midas Geotechnical and Tunnel Analysis
System, MIDAS Information Technology Co.,
Ltd.,., 2014.

i phản biện: PGS,TS. PHÙNG VĨNH AN

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2021

25



×