Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về tính toán, thiết kế, thi công và nghiệm thu ô ngăn hình mạng làm từ vật liệu Nano-composite Polymeric Alloy (sau đây được gọi tắt là neoweb) làm lớp móng mặt đường A1, A2, B1, B2 (Theo TCVN 4054:2005), bảo vệ mái dốc, xây dựng tường chắn đất và bảo vệ mái kênh
1. Thiết kế neoweb làm móng và mặt đường giao thông
1.1. Thiết kế cấu tạo
1.1.1 Yêu cầu chung.
Neoweb làm móng và mặt đường áp dụng trong các trường hợp sau:
- Mặt đường cấp thấp B1, B2: Làm lớp móng trên hoặc lớp mặt của kết cấu áo đường.
- Mặt đường cấp cao A1, A2: Làm lớp móng trên, móng dưới hoặc gia cố nền của kết cấu áo đường.
- Đường giao thông nông thôn: Làm mặt đường bêtông xi măng gia cường neoweb hoặc móng dưới lớp mặt bêtông xi măng.
1.1.2 Nguyên tắc thiết kế.
Neoweb có thể bố trí một lớp hoặc nhiều lớp cũng như có chiều cao phụ thuộc vào vị trí và chiều dầy lớp vật liệu cần thay thế.
Loại neoweb được lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tối thiểu theo Bảng 8.
Bảng 8 – Bảng lựa chọn loại neoweb theo loại công trình áp dụng
|
Vị trí áp dụng |
Loại neoweb theo |
||
|
Giới hạn chảy của thành vách |
Khoảng cách mối hàn dải (mm) |
Kích thước ô ngăn (mm) |
|
|
Làm mặt đường cấp thấp B1, B2 và đường giao thông nông thôn |
A, B, C, D |
330; 356 |
210x250; 224x260 |
|
Làm lớp móng dưới kết cấu mặt đường cấp cao A1, A2 |
B, C, D |
330; 356 |
210x250; 224x260 |
|
Làm lớp móng trên kết cấu mặt đường cấp cao A1, A2 |
C, D |
330 |
210x250 |
1.1.3 Thiết kế cấu tạo neoweb làm lớp mặt đường cấp thấp B1, B2.
Mặt đường cấp thấp B1, B2 được thiết kế tuân thủ theo TCVN 9162:2012, TCVN 4054:2005 và bố trí neoweb làm lớp mặt thực hiện như Hình 1
CHÚ DẪN:
- Lớp neoweb làm lớp mặt đường cấp thấp B1, B2.
- Vật liệu chèn lấp neoweb.
- Lớp móng
- Lớp vải địa kỹ thuật ngăn cách lót nền (nếu có).
Vật liệu chèn trong neoweb phải tuân thủ yêu cầu vật liệu xây dựng đường theo TCVN 9162:2012, TCVN 4054:2005 đồng thời đảm bảo kích thước hạt lớn nhất ≤ 1/3 chiều cao ô ngăn neoweb.
Lớp vải địa kỹ thuật lót nền (nếu có) theo TCVN 9844:2013.
1.1.4 Thiết kế cấu tạo neoweb làm móng trên và dưới mặt đường cấp cao A1, A2.
Mặt đường cấp cao A1, A2 được thiết kế tuân thủ theo TCVN 5729, TCVN 4054:2005 và bố trí vật liệu neoweb khi làm móng trên hay móng dưới mặt đường cấp cao A1, A2 thực hiện như Hình 2.
Hình 2 - Kết cấu neoweb làm móng trên và dưới của mặt đường cấp cao
CHÚ DẪN:
- Lớp bề mặt bê tông nhựa, bêtông ximăng hoặc mặt đường khác.
- Lớp vật liệu neoweb làm lớp móng trên hoặc móng dưới.
- Vật liệu chèn lấp neoweb.
- Lớp móng dưới.
- Lớp vải địa kỹ thuật ngăn cách lót nền (Nếu có).
Vật liệu chèn trong neoweb phải tuân thủ yêu cầu vật liệu xây dựng đường theo TCVN 5729, TCVN 4054:2005 đồng thời đảm bảo kích thước hạt lớn nhất ≤ 1/3 chiều cao ô ngăn neoweb.
Lớp vải địa kỹ thuật lót nền (nếu có) theo TCVN 9844:2013.
1.1.5 Thiết kế cấu tạo neoweb làm móng hoặc mặt đường bêtông ximăng cho giao thông nông thôn.
Móng và mặt đường giao thông thôn được thiết kế tuân thủ theo TCVN 4054:2005 và bố trí vật liệu neoweb khi làm móng thì tương tự như móng đường cấp thấp (6.1.1.3) hoặc mặt đường bêtông xi măng cho đường giao thông nông thôn thực hiện như Hình 3.
Hình 3 - Kết cấu neoweb làm móng hoặc mặt đường bêtông ximăng cho giao thông nông thôn
CHÚ DẪN
- Lớp neoweb làm mặt đường hoặc móng đường.
- Vật liệu chèn lấp neoweb.
- Lớp bạt lót nền dưới lớp đổ bêtông (nếu có)
- Lớp móng đệm (nếu có)
Kết cấu mặt đường bêtông xi măng gia cường neoweb được lựa chọn đảm bảo theo quy định trong bảng dưới đây.
Bảng - Kết cấu mặt đường là bêtông xi măng gia cường
|
Thông số kết cấu |
Mức giới hạn |
|||
|
Đường cấp AH |
Đường cấp A |
Đường cấp B |
Đường cấp C |
|
|
Chiều rộng ô ngăn neoweb (mm) |
≤ 210 |
≤ 224 |
≤ 224 |
- |
|
Chiều dài ô ngăn neoweb (mm) |
≤ 250 |
≤ 260 |
≤ 260 |
- |
|
Chiều cao ô ngăn neoweb (mm) |
≥ 100 |
≥ 75 |
≥ 50 |
- |
|
Chiều dày lớp bêtông (mm) |
≥ 120 |
≥ 100 |
||
1.2. Thiết kế neoweb tăng môđun đàn hồi của móng và mặt đường
1.2.1 Nguyên tắc thiết kế
Khi áp dụng neoweb để tăng môđun đàn hồi của móng và mặt đường thì xem lớp vật liệu có neoweb như là một lớp trong móng và mặt đường với:
- Mô đun đàn hồi tăng thêm (E’).
- Chiều dầy tác dụng có hiệu (H’).
Các lớp vật liệu khác trong móng và mặt đường với trình tự tính toán thiết kế kết cấu áo đường tuân thủ theo tiêu chuẩn TCVN 9162:2012 hoặc TCVN 8857:2011 và TCVN 4054:2005.
Trong kết cấu gia cố có sử dụng vải địa kỹ thuật gia cường thì phải tính toán cả phần gia cường của vải địa kỹ thuật theo tiêu chuẩn TCVN 9844:2013.
1.2.2 Tính Môđun đàn hồi tăng thêm của lớp vật liệu gia cố neoweb.
Môđun đàn hồi của lớp vật liệu gia cố neoweb được tăng thêm xác định như sau:
E’ = E x MIF (1)
Trong đó:
E’: môđun đàn hồi tăng thêm của lớp vật liệu sau gia cố.
E: môđun đàn hồi quy định của lớp vật liệu thông thường
MIF: Hệ số tăng môđun đàn hồi MIF (Modulus Improvement Factor),
CHÚ THÍCH: Hệ số tăng môđun đàn hồi MIF đối với mỗi loại neoweb được quy định trong Phụ lục A.
1.2.3 Tính chiều dầy tác dụng có hiệu của lớp vật liệu gia cố (Phạm vi ảnh hưởng của kết cấu gia cố neoweb).
Khu vực bên trên và bên dưới của lớp kết cấu gia cố cũng chịu ảnh hưởng gia cường của neoweb tạo thành khu vực gia cố với môđun đàn hồi của lớp này cũng được cải thiện theo như tính toán bên trên và mô hình như sau:
Chiều dầy tác dụng có hiệu của lớp vật liệu gia cố neoweb được xác định như sau:
H’ = h1 + H + h2 (3)
Trong đó:
H’: Chiều dầy tác dụng có hiệu (mm).
H: Chiều cao ô ngăn neoweb (mm).
h1: Chiều dầy tác dụng bên trên lớp neoweb, được lấy bằng 20mm, (mm).
h2: Chiều dầy tác dụng bên dưới lớp neoweb, được lấy bằng 20mm, (mm).
2 Tính toán thiết kế neoweb trong công trình bảo vệ mái dốc
2.1. Quy định chung
Neoweb được áp dụng cho công trình bảo vệ mái dốc trong các trường hợp sau:
- Ốp mái bảo vệ chống xói bề mặt.
- Giảm xói mòn làm tăng độ dốc cho phép của mái.
- Ốp mái các mái đá hay đồi để trồng cỏ trên bề mặt.
Các mô hình áp dụng ô ngăn hình mạng neoweb bảo vệ mái dốc như sau:
Hình - Kết cấu vật liệu neoweb gia cố mái dốc đất
CHÚ DẪN:
1. Lớp vật liệu ô ngăn hình mạng (Neoweb).
2. Cọc neo.
3. Lớp vải địa kỹ thuật.
Hình - Kết cấu vật liệu neoweb bảo vệ mái dốc đá
|
2.2 Lựa chọn sơ bộ loại neoweb
- Việc lựa chọn loại neoweb A, B, C hay D phụ thuộc vào góc nghiêng mái dốc và chiều cao mái dốc được quy định trong Bảng dưới đây:
Bảng - Lựa chọn loại neoweb theo góc nghiêng và chiều cao mái dốc
|
|
LOẠI NEOWEB |
|||
|
A |
B |
C |
D |
|
|
Góc dốc lớn nhất theo phương ngang α(0) |
Chiều cao mái lớn nhất (m) |
Chiều cao mái lớn nhất (m) |
Chiều cao mái lớn nhất (m) |
Chiều cao mái lớn nhất (m) |
|
340 |
Không giới hạn |
Không giới hạn |
Không giới hạn |
Không giới hạn |
|
450 |
6 |
10 |
15 |
20 |
|
630 |
2 |
3 |
5 |
6 |
|
CHÚ THÍCH: + Chiều cao và kích thước ô ngăn tùy thuộc vào yêu cầu thiết kế. + Mật độ cọc neo (cái/m2): α ≤ 340: 1,0÷1,2 | 340 < α ≤ 450: 1,2÷1,5 | 450 < α ≤ 630: 1,5÷1,8 |
||||
- Ngoài ra việc lựa chọn còn phụ thuộc loại mái dốc, độ dốc và loại vật liệu chèn lấp được quy định theo Phụ lục B.
- Neoweb được kiểm toán trong tính toán bên dưới và sẽ phải điều chỉnh để đảm bảo các yêu cầu của tính toán dưới.
2.3. Tính toán ổn định công trình bảo vệ mái dốc bằng neoweb.
Tính toán thiết kế phải tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế mái taluy trên đường đắp và đường đào theo TCVN 4054:2005 hoặc TCVN 5729:2012. Ngoài ra khi dùng Neoweb với chức năng bảo vệ mái dốc phải tính toán thêm các vấn đề sau:
Hình - Mô hình tính toán kết cấu Neoweb bảo vệ mái dốc
|
Tính toán ổn định trượt toàn khối neoweb bảo vệ mái dốc với hệ số an toàn chống trượt cho phép được quy định K ³ 1,25 (theo điều 7.7.2 trong TCVN 4054-2005);
Hệ số an toàn chống trượt được xác định theo công thức:
Trong đó:
∑ (R): Tổng lực giữ do ma sát giữa các vật liệu chèn với nền đất, hệ thống cọc neo và lực neo giữ trên đỉnh mái dốc (kN/m):
∑ (Ta): Tổng lực gây trượt do tải trọng lớp phủ neoweb và hoạt tải bên trên mái dốc gây ra (kN/m).
Việc xác định R và Ta được tính toán theo Phụ lục C.
2.4 Tính toán ổn định của vật liệu rời chèn lấp trong neoweb dưới tác động của dòng chảy
Phần tính toán này chỉ áp dụng cho vật liệu chèn lấp là vật liệu rời. Mô hình tính toán như sau:
Hình - Mô hình tính toán ổn định vật liệu rời trong neoweb
Vật liệu rời chèn lấp neoweb phải có góc nội ma sát đạt yêu cầu sau:
φyc ≥ φ (5)
Trong đó:
φ: Góc nội ma sát thiết kế của vật liệu chèn lấp thiết kế (0).
φyc: Góc nội ma sát yêu cầu của vật liệu chèn lấp (0), được xác định theo công thức sau.
(6)
β: Góc nghiêng của mái dốc so với phương ngang) (0).
d: Chiều cao thành ô ngăn vật liệu neoweb (m).
L: Chiều dài neoweb khi căng (m)
de: Chiều sâu chấp nhận được của vật liệu chèn lấp bên trong ô ngăn neoweb, thông thường lấy de=1/2d (m).
3 Tính toán thiết kế vật liệu neoweb trong xây dựng tường chắn đất
3.1 Thiết kế cấu tạo chung
3.1.1. Phạm vi áp dụng.
Neoweb khi xây dựng tường chắn đất được áp dụng trong các trường hợp sau:
- Xây dựng tường chắn đất dạng trọng lực.
- Xây dựng tường chắn đất dạng gia cố hay tường có cốt.
- Xây dựng lớp mặt tường chắn bên ngoài kết hợp với các giải pháp gia cố sâu bên trong mái như cọc neo đất.
3.1.2. Bố trí neoweb khi xây dựng gia cố tường chắn đất
- Tường chắn neoweb trọng lực: Bao gồm các lớp neoweb cao 20 cm xếp chồng lên nhau. Độ dốc đứng/ngang = 1:1 – 6:1 (450 – 810). Tường chắn trọng lực cho chiều cao tường H = 1 ÷ 6m. Trường hợp mái đất cao hơn giá trị trên thì cần chia mái đất thành nhiều cấp nhỏ có chiều cao đảm bảo yêu cầu bên trên.
|
Hình 9 - Cấu tạo tường chắn neoweb trọng lực
- Tường chắn neoweb gia cố: bao gồm các lớp neoweb cao 20cm xếp chồng lên nhau kết hợp với lưới địa kỹ thuật (hoặc neoweb gia cố). Độ dốc đứng/ngang = 1:1 – 6:1 (450 – 810 so với phương ngang). Tường chắn gia cố có chiều cao tường H = 3 ÷ 12m. Trường hợp mái đất cao hơn giá trị trên thì cần chia mái đất thành nhiều cấp nhỏ có chiều cao đảm bảo yêu cầu bên trên.
|
Hình 10- Cấu tạo tường chắn neoweb gia cố
- Tường chắn neoweb kết hợp neo đất: Bao gồm các lớp neoweb cao 20cm xếp chồng lên nhau bên ngoài kết hợp với hệ thống Neo đất bên trong gia cố ổn định chống trượt sâu mái dốc. Độ dốc đứng/ngang = 1:1–6:1 (450 – 810 so với phương ngang). Tường chắn vật liệu neoweb kết hợp với neo đất để áp dụng gia cố các mái đá có độ dốc lớn.
|
|
Hình 11 - Cấu tạo tường chắn neoweb kết hợp neo đất.
6.3.1.3. Lựa chọn loại neoweb
- Loại neoweb làm tường chắn đất có kích thước mối hàn dải neoweb là: 660mm (kích thước ô ngăn 420 mm x 500mm ) và 445 mm (kích thước ô ngăn 290 mm x 340 mm).
- Lựa chọn loại neoweb A, B, C hay D phụ thuộc vào góc nghiêng của mặt tường theo phương ngang và chiều cao tường chắn.
Bảng 11 – Bảng lựa chọn loại neoweb theo góc nghiêng mặt tường và chiều cao tường
|
|
LOẠI NEOWEB |
|||
|
A |
B |
C |
D |
|
|
Góc nghiên theo phương ngang lớn nhất của mặt tường (0) |
Chiều cao tường lớn nhất (m) |
Chiều cao tường lớn nhất (m) |
Chiều cao tường lớn nhất (m) |
Chiều cao tường lớn nhất (m) |
|
720 |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
810 |
10 |
√ |
√ |
√ |
|
840 |
0 |
10 |
√ |
√ |
|
CHÚ THÍCH: 0: Không áp dụng. √: Không giới hạn. |
||||
6.3.1.4. Lựa chọn vật liệu chèn lấp.
- Vật liệu chèn lấp neoweb xây dựng tường chắn được lựa chọn theo đăc trưng vật liệu tại địa phương, quy định về vật liệu trong xây dựng công trình tường chắn hay mái taluy trong TCVN 4054 và TCVN 9152.
- Vật liệu chèn lấp neoweb xây dựng tường chắn được kiểm toán trong tính toán bên dưới và sẽ phải điều chỉnh để đảm bảo các yêu cầu của tính toán.
6.3.2. Tính toán thiết kế
Tính toán thiết kế tường chắn đất phải tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế công trình tường chắn công trình thủy lợi theo TCVN 9152:2012. Ngoài ra kết cấu tường chắn neoweb phải tính toán thêm các vấn đề sau:
6.3.2.1. Tính toán ổn định tổng thể mái đất có công trình tường chắn.
- Tính toán ổn định tổng thể mái đất theo quy định trong TCVN 9152:2012 trong đó mô hình hóa kết cấu tường chắn neoweb là một khối đất có các chỉ tiêu cơ lý được cải thiện theo tính toán tại Phụ lục A.1.
6.3.2.2. Tính ổn định về trượt phẳng theo mặt đáy móng tường.
Hệ số an toàn trượt phẳng theo mặt đáy móng tường cho phép [K] được quy định theo TCVN 9152:2012.
Hình 12 - Mô hình trượt phẳng theo mặt đáy móng tường
Hệ số an toàn trượt phẳng theo mặt đáy móng tường, K, được xác định theo công thức:
(7)
Trong đó:
SRg: Tổng các lực giữ chống trượt phẳng theo mặt đáy móng tường (kN/m).
STt: Tổng các lực gây trượt phẳng theo mặt đáy móng tường (kN/m).
Việc tính toán thiết kế các lực này theo Phụ lục D.
6.3.2.3. Tính ổn định về lật quanh điểm gờ phía trước.
Hệ số an toàn lật quanh điểm gờ phía trước cho phép [K] được quy định theo TCVN 9152:2012.
Hình 13 - Mô hình lật quanh điểm gờ phía trước
Hệ số an toàn lật quanh điểm gờ phía trước, K, được xác định theo công thức:
(8)
Trong đó:
SMg: Tổng các mô men giữ chống lật quanh điểm gờ phía trước (kNm/m).
SMt: Tổng các mô men gây lật quanh điểm gờ phía trước (kNm/m).
Việc tính toán thiết kế các mômen này theo TCVN 9152:2012.
6.3.2.4. Tính toán ổn định về sức chịu tải của nền móng tường.
Hệ số an toàn sức chịu tải của nền móng tường cho phép [K] được quy định theo TCVN 9152:2012.
Hình 14 - Mô hình mất ổn định sức chịu tải của nền móng tường
Hệ số an toàn sức chịu tải của nền móng tường được xác định theo công thức:
(9)
Trong đó:
qu: Sức chịu tải của nền móng tường (kN/m2) [1].
smax: Ứng suất lớn nhất tác dụng lên nền móng tường, được tính theo lý thuyết phân bố ứng suất của Meyerhof (kN/m2):
(10)
SV: Tổng các lực thẳng đứng tác dụng xuống móng tường, kN/m.
B: Độ rộng của móng tường, m.
e: Độ lêch tâm của móng tường, được xác định theo TCVN 9152:2012 hoặc tương đương.
6.3.2.5. Tính toán ổn định về trượt phẳng theo mặt đáy lớp neoweb thứ i.
Hệ số an toàn trượt phẳng theo mặt đáy lớp neoweb thứ i cho phép [Ki] được quy định tương tự như 6.3.2.2.
Hình 15 - Mô hình mất ổn định trượt phẳng theo mặt đáy lớp neoweb thứ i
Hệ số an toàn trượt phẳng theo mặt đáy lớp neoweb thứ i, Ki, được xác định theo công thức:
(11)
Trong đó:
SRgi: Tổng các lực giữ chống trượt phẳng theo mặt đáy lớp neoweb thứ i (kN/m).
STti: Tổng các lực gây trượt phẳng theo mặt đáy lớp neoweb thứ i (kN/m).
Việc tính toán các lực này tương tự như Phụ lục D với chiều cao tường (Hi) và bề rộng đáy tường (B’w) tại vị trí lớp neoweb thứ i.
6.3.2.6. Tính toán ổn định về lật quanh điểm gờ phía trước tại lớp neoweb thứ i.
Hệ số an toàn lật quanh điểm gờ phía trước tại lớp neoweb thứ i cho phép [Ki] được quy định tương tự như 6.3.2.3:
Hình 16 - Mô hình mất ổn định lật quanh điểm gờ phía trước tại lớp neoweb thứ i
Hệ số an toàn lật quanh điểm gờ phía trước tại lớp neoweb thứ i, Ki, được xác định theo công thức:
(12)
Trong đó:
SMgi: Tổng các mô men giữ chống lật quanh điểm gờ phía trước tại lớp neoweb thứ i (kNm/m).
SMti: Tổng các mô men gây lật quanh điểm gờ phía trước tại lớp neoweb thứ i (kNm/m).
Việc tính toán thiết kế các mômen này tương tự như 6.3.2.3 với chiều cao tường (Hi) và bề rộng đáy tường (B’w) tại vị trí lớp neoweb thứ i.
6.4 Tính toán thiết kế neoweb trong bảo vệ mái kênh
6.4.1 Thiết kế cấu tạo chung
6.4.1.1. Phạm vi áp dụng.
Neoweb khi xây dựng gia cố mái kênh được áp dụng trong các trường hợp sau:
- Ốp bảo vệ chống xói cả đáy và mái kênh hình thang;
- Ốp bảo vệ chỉ phần mái kênh hình thang;
- Bảo vệ mái kênh có độ dốc đứng.
6.4.1.2. Bố trí vật liệu neoweb khi xây dựng gia cố kênh mương
- Ốp bảo vệ chống xói cả đáy và mái kênh hình thang.
|
|
Hình 17 - Kênh hình thang gia cố vật liệu neoweb
- Ốp bảo vệ chỉ phần mái kênh hình thang.
|
Hình 18 - Mái kênh hình thang gia cố vật liệu neoweb
- Bảo vệ mái kênh có độ dốc đứng.
CHÚ DẪN:
- Neoweb gia cố mái trên đỉnh kênh đứng.
- Neoweb gia cố mái kênh đứng.
- Bê tông chèn lấp
- Lớp vải địa kỹ thuật.
- Lớp đá dăm chèn lấp neoweb.
- Cọc neo.
Hình 19 - Mái kênh độ dốc đứng gia cố vật liệu neoweb
6.4.1.3. Lựa chọn loại neoweb gia cố mái kênh
- Neoweb ứng dụng trong gia cố kênh phần đáy và mái kênh như trong mái dốc tuân theo quy định trong 6.2.
- Neoweb ứng dụng trong gia cố kênh phần mái kênh đứng như trong tường chắn đất tuân theo quy định trong 6.3.
- Việc lựa chọn loại neoweb về kích thước còn phụ thuộc vào yêu cầu thiết kế, các đặc trưng của mái kênh, vận tốc dòng chảy được quy định theo Phụ lục C.
- Lựa chọn loại neoweb A, B, C và D theo góc nghiêng của mái kênh so với phương ngang và vận tốc dòng chảy lớn nhất được quy định trong Bảng 12.
Bảng 12 – Lựa chọn neoweb theo đặc trưng mái kênh và vận tốc dòng chảy
|
|
LOẠI NEOWEB |
|||
|
A |
B |
C |
D |
|
|
Góc dốc của mái theo phương ngang lớn nhất
|
Vận tốc dòng chảy lớn nhất m/s |
Vận tốc dòng chảy lớn nhất m/s |
Vận tốc dòng chảy lớn nhất m/s |
Vận tốc dòng chảy lớn nhất m/s |
|
340 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
450 |
7 |
10 |
10 |
10 |
|
630 |
3 |
7 |
10 |
10 |
CHÚ THÍCH: Mật độ cọc neo (cái/m2): α ≤ 340: 1,0÷1,2 | 340 < α ≤ 450: 1,2÷1,5 | 450 < α ≤ 630: 1,5÷1,8.
6.4.1.4. Lựa chọn vật liệu chèn lấp neoweb
Vật liệu chèn lấp neoweb có thể lựa chọn sơ bộ tối thiểu dựa vào lưu tốc dòng chảy lớn nhất (Vmax) như sau:
- Vmax ≤ 1,5 m/s : Sử dụng vật liệu đất kết hợp trồng cỏ trên bền mặt
- Vmax ≤ 2 m/s : Sử dụng vật liệu hạt rời là dăm sỏi
- Vmax ≤ 2,5 m/s : Sử dụng vật liệu đất trộn dăm sỏi kết hợp cỏ trên bền mặt
- Vmax ≥ 3,0 m/s: Sử dụng vật liệu bê tông hoặc vật liệu tương tự
Vật liệu chèn lấp còn phải căn cứ vào điều kiện địa chất nền; khả năng cung cấp vật liệu của dự án; đặc tính cơ lý của vật liệu; khả năng chống xói của vật liệu; lưu lượng thiết kế (Qtk); vận tốc dòng chảy lớn nhất (Vmax) trong kênh; hệ số nhám và các đặc trưng thủy lực khác cũng như tính kinh tế của dự án.
6.4.1.5. Các yêu cầu khác
Nền kênh phải tuân thủ theo TCVN 4253 :2012 và TCVN 4447:2012.
Chiều rộng vật liệu neoweb trên đỉnh kênh phụ thuộc vào các mục đích khác như yêu cầu giao thông, điều kiện thi công,độ dốc mái kênh, vật liệu chèn lấp và nhưng tối thiểu là Lmin = 0,3m;
Chiều dầy của lớp vật liệu chèn lấp phải cao hơn chiều cao của vật liệu neoweb tối thiểu là 1cm đến 2 cm;
Hệ thống thoát nước (hạ áp) trên mái kênh tuân theo TCVN 4118:2012.
6.4.2 Tính toán thiết kế phần mái kênh
Tính toán thiết kế kênh phải tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế trong TCVN 4118:2012. Ngoài ra khi dùng vật liệu neoweb với chức năng bảo vệ mái kênh phải tính toán tương tự như trong 6.2.3 và 6.2.4, đồng thời cần tính thêm các nội dung sau:
Hình 20 - Mô hình tác dụng của dòng chảy lên kết cấu bảo vệ mái và đáy kênh
6.4.2.1. Tính ổn định về trượt của hệ thống neoweb dưới điều kiện thủy lực tác động vào mái kênh
- Hệ số ổn định về trượt cho phép duới tác động của thủy lực được quy định [K] ³ 2,50.
- Hệ số ổn định về trượt của mái kênh, Ks, được xác định theo công thức:
(13)
Trong đó:
Rs: Sức kháng trượt của mái kênh (kN/m).
tsmax: Ứng suất gây trượt do dòng chảy tác dụng lên mái kênh (kN/m).
Việc tính toán chi tiết tuân thủ theo E.1 Phụ lục E.
6.4.2.2. Tính ổn định về xói vật liệu rời trên mái kênh.
Vận tốc thiết kế của dòng chảy phải đảm bảo nhỏ hơn vận tốc cho phép của dòng chảy để không xói vật liệu rời hoặc kích thước hạt vật liệu rời chèn lấp phải đảm bảo vận tốc cho phép không xói lớn hơn vận tốc thiết kế, được xác định như sau:
(14)
Trong đó:
Vall: Vận tốc cho phép của dòng chảy để không xói vật liệu rời (m/s);
K: hệ số trượt:
(15)
FN: Hệ số ổn định vật liệu chèn lấp;
y: Chiều sâu mực nước thiết kế;
D50 : Kích thước hạt đảm bảo các hạt nhỏ hơn kích thước trên chiếm 50% khối lượng;
a1: Góc dốc của mái kênh so với phương ngang.
6.4.2.3. Tính ổn định vật liệu rời chèn lấp neoweb trên mái kênh.
Tương tự tính toán thiết kế kết cấu vật liệu neoweb bảo vệ mái dốc trong 6.2.4.
6.4.3. Tính toán thiết kế phần đáy kênh
6.4.3.1. Tính ổn định về trượt của hệ thống neoweb dưới điều kiện thủy lực tác động vào đáy kênh
- Hệ số ổn định về trượt cho phép duới tác động của thủy lực được quy định [K] ³ 2,50.
- Hệ số ổn định về trượt của đáy kênh, Kb, được xác định theo công thức:
(16)
Trong đó:
Rb: Sức kháng trượt của đáy kênh (kN/m).
tbmax: Ứng suất gây trượt do dòng chảy tác dụng lên đáy kênh (kN/m).
Việc tính toán chi tiết tuân thủ theo E.2 Phụ lục E
6.4.3.2. Tính ổn định về xói vật liệu rời trên đáy kênh.
Tính tương tư như phần mái kênh trong 6.4.2.2.
6.4.4 Tính toán thiết kế dạng mái kênh đứng
6.4.4.1.Mô hình tính toán thiết kế.
|
Hình 21 - Kết cấu mái kênh đứng gia cố neoweb
Tương tự như mô hình tính toán thiết kế tường chắn đất trong 6.3.1.
Phần tường ngập nước thì cần lấy các chỉ số bão hòa của vật liệu phần dưới mực nước thiết kế và xét điều kiện đầy nổi khi tính toán.
6.4.4.2. Tính toán ổn định mái kênh đứng
Tương tự như tính toán ổn định công trình tường chắn đất trong 6.3.2.
Gọi điện
Messenger
Zalo