Tiêu chuẩn ngành 22TCN 171:1987 về Quy trình khảo sát địa chất công trình và thiết kế biện pháp ổn định nền đường vùng có trượt, sụt lở

• Số hiệu: 22TCN171:1987
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn ngành
• Nơi ban hành: Bộ Giao thông vận tải
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: 11/12/1987

Quy mô trượt	Chiều rộng mặt cắt trung bình khu trượt (m)		Diện tích phân bố trượt (m2)	Khoảng cách giữa các mặt thăm dò (m)		Khoảng cách giữa các điểm đo sâu (m)		Khoảng cách lớn nhất của điện cực phát (m)
				(A)	(B)	(A)	(B)
Trượt rất nhỏ	50		0,25x10^4	10	20	10	20	20
Trượt nhỏ	250		6,25x10^4	50	100	50	50	100
Trượt trung bình	1000		100x10^4	200	400	200	200	400
Trượt lớn	1000		100x10^4	200	400	200	200	400
Trong bảng 1:		Cột (A) chỉ trong vòng trượt Cột (B) chỉ ngoài vòng trượt

Khi cần thăm dò chi tiết các dạng trượt trung bình và trượt lớn, số lượng mặt cắt cần phải lấy gấp đôi số lượng quy định ở trên (tức là có 8 mặt cắt trong khu vực trượt và 4 mặt cắt ở ngoài khu vực trượt).

2.17. Phạm vi thăm dò và bố trí mặt cắt thăm dò trong vùng sụt, lở.

a) Trong khối sụt lở và đang ngừng hoạt động, cần bố trí 4 mặt cắt thăm dò, trong đó có 3 mặt cắt ở trong khối sụt lở và một mặt cắt ở phía trên khối sụt lở theo tầng đá gốc.

Mặt cắt điện cần bố trí dọc theo sườn dốc, khoảng cách giữa các mặt cắt và giữa các điểm đo tùy thuộc vào quy mô sụt lở được quy định như ở bảng 2.

Bảng 2

Quy mô, sụt lở

Khoảng cách giữa nền và đỉnh sụt lở (m)

Khoảng cách giữa các mặt cắt thăm dò (m)

Khoảng cách giữa các điểm đo sâu (m)

...

...

...

Sụt lở trung bình

Sụt lở lớn

250

1000

1000

50

200

200

50

...

...

...

200

Mặt cắt thăm dò dọc theo tầng đá gốc cần được đặt cách điểm bắt đầu khối sụt lở 50-100m.

b) Trong khối sụt lở đang hoạt động, điểm đo sâu điện cần đặt ở đoạn vững chắc của khu vực sụt lở và cần bố trí mạng thăm dò cho phù hợp với tình hình thực tế. Nếu không đảm bảo an toàn, không được tiến hành thăm dò điện trên khối sụt lở đang hoạt động.

c) Khi thăm dò điện, dù theo phương pháp nào, cũng cần xác định được tỷ lệ khối lượng giữa cốt liệu của lớp phủ và vật liệu lớp nhét nằm trên các địa tầng phủ trên sườn dốc dọc khối sụt lở (lớp phủ bồi tích, sườn tích mái dốc).

E. THÍ NGHIỆM ĐCCT VÀ ĐỊA CHẤT THỦY VĂN.

2.18. Các chỉ tiêu thí nghiệm

Cần thực hiện đầy đủ các công tác thí nghiệm đất đá và địa chất thủy văn cần thiết để chính xác hóa các kết quả khảo sát đã thu được qua thăm dò bằng khoan đào hay thăm dò điện và xác định rõ các tính chất cơ lý, khả năng chịu lực, biến dạng của đất đá ở trong thế nằm tự nhiên trong khu vực trượt và sụt nhằm xác định được các chỉ tiêu phân loại và chỉ tiêu tính toán, thiết kế các công trình phòng chống sụt, trượt kèm theo. Khuyến khích đẩy mạnh việc áp dụng các phương pháp thí nghiệm ở hiện trường.

Những chỉ tiêu có liên quan đến các đặc trưng ĐCCT ở khu vực trượt, sụt lở, bao gồm:

- Đối với đất: Thành phần hạt, độ ẩm tự nhiên, khối lượng thể tích, trọng lượng riêng, chỉ số đảo, độ lún ướt tương đối, áp lực lún ướt ban đầu, hệ số nén lún, độ nhớt, sức kháng cắt của phần đất lớp nhét (thí nghiệm ở trạng thái tự nhiên và bão hòa), hệ số phong hóa, hàm lượng hữu cơ, thành phần muối hòa tan.

...

...

...

- Đối với tác động của nước: Độ trương nở tương đối, áp lực trương nở, hệ số tan rã của đất, hệ số thấm, suất hút nước, lưu lượng nước ngầm.

Khi xác định các chỉ tiêu độ chặt, độ ẩm phải áp dụng phương pháp đo cắt, nếu chỉ có thể thí nghiệm trong phòng thì phải điều chỉnh lại độ ẩm, khối lượng thể tích theo hàm lượng hạt thô (≥ 5mm) bằng các công thức hiện hành.

Trong những chỉ tiêu kể trên, quan trọng hơn cả là độ bền, sức kháng cắt, hệ số thấm, khối lượng thể tích của đất tự nhiên và đất no nước. Đối với sức kháng cắt cần xét chọn phương pháp thí nghiệm thích hợp cắt nhanh, cắt chậm… tùy theo mục đích sử dụng số liệu thí nghiệm.

Cần căn cứ vào loại đất đá ở khu trượt sụt (đất lẫn sạn, đất hòn khô, đất thông thường, đất bùn, cát chảy…) và căn cứ vào dự kiến giải pháp kỹ thuật sẽ áp dụng để quy định các chỉ tiêu cần thiết nghiệm thích hợp.

2.19. Các phương pháp thí nghiệm cần thực hiện ở hiện trường.

Khi khảo sát ở vùng trượt, sụt lở, cần thực hiện các phương pháp thí nghiệm hiện trường sau đây:

a) Về địa chất công trình:

- Phương pháp cắt trong hố đào.

- Phương pháp nén sập.

...

...

...

- Phương pháp đo áp lực lỗ rỗng bằng bộ cảm biến.

- Phương pháp thấm ướt đất ở hố móng.

Khi thí nghiệm sức kháng cắt (của phần đất lớp nhét) phải áp dụng phương pháp độ ẩm độ chặt. Khi thí nghiệm nén sập, đẩy ngang, cắt trong hố đào, phải tạo cho độ ẩm ở trạng thái bão hòa.

Vì tính chất phức tạp và tốn kém của thí nghiệm nén sập nên khi thực hiện phương pháp này phải xác định số lượng thí nghiệm ít nhất và tiến hành thí nghiệm hết sức cẩn thận.

b) Về địa chất thủy văn:

- Phương pháp đo hệ số thấm.

- Phương pháp đổ nước thí nghiệm đơn và tổ hợp trong hố đào, lỗ khoan.

- Phương pháp ép khi thí nghiệm đơn và tổ hợp trong hố đào, lỗ khoan.

- Quan trắc mức nước bằng đo đạc hoặc bằng chỉ thị màu.

...

...

...

G. ĐO ĐẠC, THỐNG KÊ MÁI DỐC ĐỂ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH.

2.20. Điều kiện và yêu cầu cần đo đạc, thống kê mái dốc ổn định trên tuyến đường.

Công tác đo đạc, thống kê mái dốc ổn định trên các đoạn khác nhau của tuyến đường cần được tiến hành theo điều kiện tự nhiên hiện có để làm cơ sở cho việc thiết kế kết cấu đường hợp lý ổn định và thiết kế các công trình phòng hộ khi cần thiết.

Trước khi đo đạc cụ thể các yếu tố hình học trên các trắc ngang nền đường (sẽ quy định ở mục 2.30) cần phải phân đoạn tuyến thành nhiều đoạn có điều kiện ĐCCT và địa chất thủy văn tương tự dựa theo các tài liệu đăng ký tuyến đường và hồ sơ thiết kế có kèm theo các chỉ tiêu cơ bản. Trường hợp không có tài liệu, cần khảo sát, thí nghiệm bổ sung.

Đối với mỗi đoạn có điều kiện ĐCCT và địa chất thủy văn tương tự, cần đo đạc trên 25 điểm (25 trắc ngang nền đường) để có đủ số liệu thống kê, đánh giá tình hình.

Trong quá trình đo đạc, thống kê, phải ghi chú rõ tuyến đường đang khai thác, nâng cấp, hoặc làm mới, những vị trí bị bom mìn đã được xử lý, những đoạn nền đắp trên đất yếu, nền đắp bị xói lở, đắp trên sườn dốc lớn, những đoạn có áp lực thủy động gây ra sụt, trượt.

Các công cụ đo đạc chủ yếu cần sử dụng là máy kinh vĩ, máy cao đạc, địa bàn.

2.21. Các yếu tố cần đo và phạm vi đo ở mỗi trắc ngang nền đường.

Ở mỗi trắc ngang nền đường, cần đo 3 yếu tố: chiều cao mái dốc H, độ dốc của mái và độ dốc của mặt đất trên đỉnh mái . Trong một mặt cắt ngang, nếu và thay đổi thì lấy trị số trung bình của chúng.

...

...

...

Tại mỗi mặt cắt ngang, khi mái dốc được cấu tạo từ đất dính thì phải đo rộng ra một khoảng 1,5H ở trên đỉnh dốc và một khoảng bằng H ở phía chân dốc, còn khi mái dốc được cấu tạo từ đất rời thì phải đo rộng ra một khoảng bằng H và bằng 0,8H.

2.22. Thống kê các yếu tố của mái dốc theo các nhóm phân loại

Sau khi đo đạc, cần sắp xếp các số liệu thu được từ những đoạn có điều kiện ĐCCT và địa chất thủy văn tương tự theo các nhóm sau đây để xử lý thống kê:

- Đối với H: 2-4m, 4-6m, 6-8m, 8-10m, 10-12m, 12m.

- Đối với : 0-10^0, 10-20^0, 20-30^0 > 30^0;

- Đối với B/2: 3m; 3,75m; 4,25m;

- Đối với a: 2m; 4m; 6m.

- Đối với : 1, 2, 3.

2.23. Phương pháp tính toán để xử lý thống kê.

...

...

...

Để thu được mối tương quan trung bình hoặc tương đối chặt khi thống kê trong cùng 1 nhóm, phải loại bỏ những số liệu quá phân tán hoặc chịu ảnh hưởng trực tiếp của một sự biến đổi lớn nào đó về địa hình, ĐCCT.

2.24. Thống kê các biện pháp gia cố đá áp dụng

Cùng với việc đo đạc, thống kê mái dốc ổn định, còn phải thống kê các dạng công trình phòng, chống sụt, trượt có hiệu quả như rãnh thoát nước, tường chắn cho nền đào và các biện pháp gia cố nền, biện pháp thi công đối với nền đắp ổn định.

H. QUAN TRẮC DIỄN BIẾN TRƯỢT, SỤT.

2.25. Mục tiêu và nội dung công tác quan trắc.

Cần tiến hành công tác quan trắc để phát hiện sự phát sinh và phát triển của hiện tượng trượt, sụt trong quá trình thi công, khai thác và quản lý các công trình trên tuyến. Nội dung công tác quan trắc nhằm ghi nhận được mọi dấu hiệu biến đổi của các quá trình và hiện tượng địa chất vật lý, địa chất thủy văn và các chế độ thủy nhiệt khác xảy ra trong đất, mục tiêu cuối cùng của việc quan trắc là phải xác định được quá trình chuyển động theo 2 phương (ngang và đứng) của khối trượt, sụt.

2.26. Phương pháp quan trắc:

Để ghi nhận những diễn biến có thể xảy ra, tùy theo từng điều kiện và khả năng cụ thể, cho phép sử dụng các phương pháp quả dọi, mốc đo tương đối, phương pháp trắc đạc, dụng cụ đo xiên kiểu cầu SGI, kiểu quả lắc, dụng cụ báo động bằng còi để quan trắc trượt, sụt.

Trong những phương pháp kể trên, cần khởi đầu bằng phương pháp quan trắc bằng mắt thường để ghi nhận trực tiếp tính chất của các hiện trường diễn biến.

...

...

...

2.27. Bố trí màng lưới cọc mốc và thời gian quan trắc.

Trong điều kiện chưa có thiết bị tự ghi, cho phép dùng máy cao đạc đo các chuyển vị đứng và ngang của khối trượt, sụt theo từng thời kỳ quan trắc với hệ thống cọc mốc trong và ngoài khối trượt, sụt như sau:

- Cọc mốc dài hay ngắn tùy theo mặt trượt sâu hay nông, đẩy cọc mốc càng gần mặt trượt càng tốt, có thể ở trên mặt trượt khoảng 0,5 – 2,0m.

Các cọc mốc bố trí thành tuyến ngang và dọc, theo mạng lưới 10x10m – 25x25m trên toàn bộ khu vực trượt (quá mép trượt từ 20 đến 50m, và qua lý trình đầu và cuối 50m).

- Mốc cố định đặt ngoài khu vực trượt từ 100 đến 200 m và đặt ở nơi có tầm nhìn tốt nhất với vị trí đặt máy cố định và mạng lưới cọc mốc kể trên.

Về thời gian quan trắc, cần thực hiện đúng đề cương công tác được vạch ra cho mỗi yêu cầu cụ thể.

Ở nơi mới phát sinh trượt, trượt nhanh, cần quan trắc theo từng giờ.

Ở nơi có sụt phát triển chậm, có thể quan trắc theo ngày, theo tháng.

Ở nơi cần theo dõi diễn biến lâu dài, phải định kỳ quan trắc tùy theo mùa (mùa khô, mưa).

...

...

...

Sau khi kết thúc đề cương quan trắc, cần giao nộp đủ hồ sơ quan trắc bao gồm:

- Mạng lưới cọc mốc trên bình đồ 1/200 – 1/500.

- Thuyết minh phương pháp quan trắc.

- Nhật ký quan trắc.

- Các biểu đồ chuyển vị (với yêu cầu đo chuyển vị đứng và ngang chính xác đến 1/10mm).

- Các trắc ngang tương ứng với từng thời kỳ quan trắc.

3. THIẾT KẾ BIỆN PHÁP ỔN ĐỊNH NỀN ĐƯỜNG

A. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC

3.1. Yêu cầu chung

...

...

...

3.2. Những vị trí cần kiện toàn ổn định mái dốc

Việc tính toán khả năng ổn định mái dốc cần được tiến hành trong những trường hợp sau đây:

- Đường sắt đắp cao trên 12m bằng đất hòn to và đất chất sét cứng và nửa cứng, đắp cao trên 6m bằng đất chất sét dẻo cứng, đắp cao trên 20m bằng đá.

- Đường ô tô đắp cao trên 12 m bằng đất.

- Đường sắt đắp qua vùng lầy loại l và lll sâu trên 4m và loại ll sâu trên 3m, đắp khi mặt đáy bùn quá 1/10 ở loại l, 1/15 ở loại ll và 1/20 ở loại lll, đắp qua bùn có độ sệt khác nhau không phân loại được.

- Đường ô tô đắp qua lầy trên 4m hoặc trên đầm lầy nông hơn nhưng khi đắp không đẩy vét bùn, đắp qua đầm lầy có độ dốc ngang ở đáy > 1/10.

- Đường đắp qua đoạn có nền thiên nhiên yếu (theo cách phân chia của đường sắt và đường ô tô) trong đó có các điểm đặt các công trình thoát nước hoặc vặn tháo nước.

- Đường đắp qua vùng ngập lụt tạm thời cũng như cắt qua hồ, đầm chứa nước.

- Đường sắt đắp trên sườn dốc quá 1/5 là đá cứng phức tạp.

...

...

...

- Đường đào khi mái dốc <16m trong đá cứng có điều kiện ĐCCT bất lợi như có độ dốc của lớp đá quá 1/3 nghiêng ra phía đường.

- Đường đào trong đất chất sét quá ẩm có độ sệt lớn hơn 0,5 hoặc lớp đó chứa nước.

- Đường đào sâu trên 6m trong đất chất sét bụi trong vùng ẩm ướt cũng như trong đất chất sét dễ bị giảm độ bền và ổn định ở mái dốc khi có tác động của các yếu tố khí hậu.

- Đường qua vùng có điều kiện ĐCCT phức tạp (sườn dốc quá 1/3, xói lở).

- Đường qua đất sét trương nở mạnh.

- Đường thi công bằng thủy lực và phá nổ lớn.

- Đường trong vùng có chấn động quá cấp 9/12.

3.3. Tài liệu cần để tính toán ổn định mái dốc

Những tài liệu cần thiết bao gồm:

...

...

...

- Các chỉ tiêu cơ lý tiêu chuẩn của đất đá bao gồm: Góc nội ma sát , lực dính C và khối lượng thể tích . Ngoài ra, tùy từng trường hợp cụ thể, còn phải thu thập thêm các số liệu cơ bản khác như: hệ số thấm K, thành phần hạt, quan hệ giữa sức kháng cắt với độ ẩm của đất…

- Các số liệu về địa chất thủy văn, thủy văn khu vực, địa chấn khu vực.

- Tài liệu về khảo sát địa hình khu vực mái dốc bị mất ổn định, trong đó có chỉ dẫn rõ vị trí vách trượt, lưỡi trượt, chân trượt, các vết nứt trên đỉnh dốc, các vết lộ nước ngầm, các khe xói…

- Các số liệu về khoan thăm dò, thăm dò điện, dự đoán mặt trượt có thể xảy ra.

- Tài liệu địa hình khu vực trước khi xảy ra hiện tượng trượt, sụt mái dốc.

- Các tư liệu khác về hoạt động ĐCCT trong khu vực.

3.4. Điều kiện cơ bản để đánh giá khả năng ổn định mái dốc

Trong mọi trường hợp, mái dốc được xem là ổn định khi điều kiện sau đây được thỏa mãn.

K_ôđ ≥ K_tc

...

...

...

3.5. Hệ số ổn định tiêu chuẩn K_tc.

Hệ số K_tc được xác định theo biểu thức:

K_tc = K₁. K₂. K₃. K₄. K₅. K_p với:

- K₁ là hệ số xét đến độ tin cậy và đặc trưng độ bền và biến dạng của đất.

- K₂ là hệ số xét đến cấp của tuyến đường.

- K₃ là hệ số xét đến tầm quan trọng của đối tượng thiết kế.

- K₄ là hệ số xét đến sự tương đương của sơ đồ tính toán với điều kiện ĐCCT thực tế.

- K₅ là hệ số xét đến loại đất và ý nghĩa của nó.

- K_p là hệ số xét đến đặc điểm của phương pháp tính toán.

...

...

...

Trong thực tế tính toán, hệ số K_tc được lấy theo bảng 3 sau đây:

Bảng 3

Các dạng mất ổn định của mái dốc

Đánh giá khả năng mất ổn định

Phương pháp tính toán cho hệ số ổn định K_ôđ

Hệ số ổn định tiêu chuẩn K_te

- Trượt tầng phủ, lớp bề mặt mái dốc

Mất ổn định cục bộ

Xem mục 3.8 và 3.9

...

...

...

- Xói lở bờ mặt mái dốc

1,00

- Xói ngầm cơ học.

1,00

- Khối đất mái dốc bị dịch chuyển theo nguyên tắc vừa trượt vừa quay (trượt đất)

Mất ổn định chung

- Phương pháp mặt trượt trụ tròn xoay và mặt trượt khúc

1,30 ÷ 1,25

- Sụt trượt mái dốc

...

...

...

- Trồi nền

1,00

3.6. Các phương pháp tính toán hệ số ổn định mái dốc K_ôđ

Hệ số ổn định mái dốc K_ôđ được phép tính toán theo các phương pháp cơ bản sau đây:

- Phương pháp mặt trượt trụ tròn.

- Phương pháp Maxlôp, Bcrer

- Phương pháp Sakhunhien

- Sơ đồ sườn dốc, mái dốc bị lún (tính toán nền ép trôi).

Phạm vi ứng dụng của mỗi phương pháp trên được quy định như ở bảng 4.

...

...

...

Bảng 4

Phương pháp tính toán

Loại mái dốc

Điều kiện ứng dụng

- Phương pháp mặt trượt trụ tròn xoay

Nền đắp nền đào

- Mái dốc đồng nhất, cấu tạo từ đất dính

- Mái dốc phân lớp rõ rệt

- Mặt trượt có dạng gần giống trụ tròn

...

...

...

Nền đắp trên tầng đá gốc, nền đào

- Mái dốc phân lớp theo các dải nằm ngang hay nghiêng về phía nền đào.

- Mặt trượt được xác định từ các bề mặt tiếp xúc giữa các lớp đất cấu trúc.

- Nền đường đi trên tầng sườn tích, tàn tích bị phong hóa mạnh nằm phía trên tầng đá gốc có bề mặt tiếp xúc nằm nghiêng.

- Phương pháp tổ hợp tính toán theo mặt trượt trụ tròn và, mặt trượt gẫy khúc

Nền đắp

- Mái dốc phân lớp nhưng khó xác định hình dạng mặt trượt

- Phương pháp tổ hợp tính toán theo mặt trượt trụ tròn, mặt trượt gẫy khúc và phương pháp K_p

Nền đào

...

...

...

- Phương pháp tính toán khả năng nền bị ép trôi theo hệ số an toàn ổn định.

Nền đắp nền đào

- Được sử dụng phối hợp với một trong các phương pháp kể trên khi nền của mái dốc là đất yếu, kém ổn định.

3.7. Trình tự và phương pháp đánh giá sự ổn định chung.

Sự phá hoại ổn định chung được thể hiện bằng sự dịch chuyển của cả một khối đất đá lớn bao trùm toàn bộ mái dốc, dốc hay phần lớn khối đất đá xuống phía dưới.

Để đánh giá sự ổn định chung của mái dốc, sườn dốc hay công trình chống đỡ, cần phải:

- Lựa chọn sơ đồ tính toán hợp lý trên cơ sở phân tích số liệu, đặc trưng ĐCCT và các điều kiện thiên nhiên khác cung như các dạng phá hoại có thể xảy ra đối với sự ổn định chung của mái dốc, sườn dốc hay công trình chống đỡ.

- Lựa chọn phương pháp tính toán thích hợp với từng trường hợp cụ thể theo như bảng 4 ở mục 3.6 để tính toán hệ số ổn định K_ôđ và rút ra kết luận cần thiết.

3.8. Điều kiện và phương pháp đánh giá khả năng ổn định cục bộ.

...

...

...

Khả năng mất ổn định cục bộ đối với mái dốc nền đào được cấu tạo từ đất sét có thể xảy ra khi:

- Đất quá ẩm ở dạng thế nằm tự nhiên (có B > 0,25)

- Đất có chỉ số dẻo W_n ≤ 12

- Đất có tính trương nở từ vừa đến mạnh.

- Đất khác thường (như đất hóa mặn mạnh, có chứa ôxyt sắt…) có xu hướng chịu ảnh hưởng mạnh của phong hóa hóa học.

Để đánh giá được khả năng mất ổn định cục bộ, cần xác định rõ các yếu tố sau đây:

- Chiều dày tầng phong hóa.

- Sự thay đổi về trạng thái và tính chất của đất theo chiều sâu tầng phong hóa.

- Chiều sâu thấm nước trong mùa mưa.

...

...

...

Việc đánh giá sự ổn định cục bộ của mái dốc cần phải tiến hành riêng biệt cho từng dạng phá hoại có thể xảy ra như: Trượt tầng phủ, (trượt bề mặt mái dốc), trượt chảy lở hay xói ngầm cơ học theo 1 trong những phương pháp tính toán được nêu trong bảng 4 ở mục 3.6.

3.9. Nghiên cứu biện pháp xử lý phòng ngừa mất ổn định mái dốc

Sau quá trình tính toán, nếu điều kiện cơ bản đã nêu ở mục 3.1 không thỏa mãn được thì phải nghiên cứu đề xuất các biện pháp phòng hộ cần thiết (được nêu trong phần tiếp theo của chương này) để đảm bảo sự ổn định mái dốc nền đường.

B. THIẾT KẾ BIỆN PHÁP PHÒNG HỘ ĐỂ ỔN ĐỊNH NỀN ĐƯỜNG

3.10. Các biện pháp nâng cao ổn định mái dốc có thể vận dụng

Sau khi xác định được điều kiện, nguyên nhân gây nên mất ổn định mái dốc và kiểm toán về khả năng ổn định của nó theo sơ đồ tính toán và phương pháp tính toán thích hợp, nếu phát hiện thấy không đảm bảo khả năng ổn định thì phải lập luận chứng kinh tế - kỹ thuật, để so sánh và xét chọn đưa vào sử dụng một trong những biện pháp nâng cao khả năng ổn định của mái dốc, được nêu trong bảng 5 dưới đây.

Việc lựa chọn phương án hợp lý nhất tùy thuộc vào tác dụng, điều kiện và phạm vi áp dụng của nó, nhưng cần chú ý thích đáng đến khả năng thi công, điều kiện nguyên vật liệu tại chỗ và cần ưu tiên áp dụng tổ hợp các biện pháp để mang lại hiệu quả cao nhất, vững bền nhất.

Trong bảng 5 đã nêu tương đối đầy đủ các biện pháp về kết cấu công nghệ và khai thác để nâng cao khả năng ổn định mái dốc. Trong phạm vi tiêu chuẩn này, chỉ đề cập đến các biện pháp về kết cấu.

Trong trường hợp đặc biệt được phép sử dụng những biện pháp khác không nêu trong tiêu chuẩn này nhưng phải thuyết minh đầy đủ khả năng thích nghi với thực tế và hiệu quả kinh tế.

...

...

...

Loại biện pháp

Tác dụng của biện pháp

1. Biện pháp kết cấu

a) Xây dựng công trình chống đỡ

Chống dỡ áp lực đất thiết lập sự cân bằng mới tăng cường sự ổn định chung, hạn chế tốc độ, hậu quả phong hóa.

- Tường chắn xây đá.

- Tường chắn bê tông và BTCT

- Tường ốp mái

...

...

...

- Kè đá và cắm cọc

- Cọc ghìm BTCT, cọc thép, cọc ray.

- Đất có cốt.

- Tường neo cố

- Phun vữa xi măng, phun bê tông

b) Giảm tải trên mái dốc

Ngăn ngừa và xóa bỏ khả năng phát sinh trượt sụt tăng hệ số ổn định K_min

- Thiết lập mặt cắt hình học hợp lý của mái dốc

- Đặt mái dốc theo kết quả tính toán và xử lý công trình thực tế.

...

...

...

- Đánh cấp trước khi đắp nền trên sườn dốc

c) Thoát nước mặt và chống xói bề mặt

Điều chỉnh thông thoát nước mặt hạn chế và khử tác dụng bào xói của nước

- Rãnh dính và hệ thống thoát nước mặt.

- Bậc nước

- Dốc nước

- Chống thấm bề mặt mái dốc

- Cách ly nước và chống xói nền

d) Thoát nước ngầm

...

...

...

- Rãnh hở hầm thoát nước

- Giếng ngầm

- Gia cường của thoát nước ngầm.

- Rãnh, mương thấm, mương hạ mực nước ngầm

e) Bảo vệ bề mặt mái dốc

Tăng cường sự ổn định chung

- Gia cố bằng cỏ

- Ván lật bê tông và BTCT

- Thả đá chân mái dốc lát đá

...

...

...

- Nền chặt và gia cố đất mái dốc

2. Biện pháp công nghệ

+ Tổ chức thi công:

Hạn chế khả năng phát sinh biến dạng cục bộ ngay trong quá trình thi công

- Thiết lập sơ đồ và các bước thi công hợp lý.

- Bảo đảm chế độ, liều lượng sử dụng thuốc mìn.

- Thoát nước tốt khi thi công

+ Gia cố đất (cải tạo đất)

...

...

...

- Nền chặt đất

- Gia cố xi măng

- Phủ bề mặt bằng bê tông

3. Biện pháp khai thác

Ngăn ngừa hiện tượng biến dạng cục bộ ảnh hưởng đến sự ổn định chung

- Bảo đảm chế độ làm việc bình thường của mái dốc theo đúng yêu cầu của đồ án thiết kế.

- Bảo dưỡng thường xuyên hệ thống thoát nước

- Phòng hộ và gia cố bổ sung trong quá trình quản lý đường

C. XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CHỐNG ĐỠ

...

...

...

Công trình chống đỡ có tác dụng ngăn ngừa khả năng đất, đá trượt, sụt, và tăng cường sự ổn định của mái dốc, chống lại sự dịch chuyển của đất đá.

Phải căn cứ theo hình loại, kích thước khối đất sụt, chiều dày tầng tàn tích phủ, trạng thái và đặc điểm của thế nằm đá gốc, điều kiện ĐCCT, địa chất thủy văn, khả năng vật liệu sẵn có ở địa phương, khả năng thi công… để quyết định hình loại, kết cấu, kích thước và vị trí xây dựng công trình chống đỡ.

Công trình chống đỡ đất sụt, trượt có thể được sử dụng một cách độc lập hay phối hợp với các công trình xử lý khác.

Về cơ bản, các công trình chống đỡ bao gồm 3 dạng loại: Tường chắn, đê phản áp và kè đá.

3.12. Tường chắn:

Tường chắn là một trong những loại công trình chống đỡ được ứng dụng rộng rãi nhất cần được thiết kế theo 1 trong 3 hình thức sau đây theo tính chất chịu lực và tác dụng của nó:

- Tường đỡ

- Tường ốp mái

- Tường chịu lực.

...

...

...

Khi thiết kế tường chịu lực chống trượt, ngoài việc tiến hành theo trình tự chung về thiết kế tường chắn, còn cần phải kiểm toán về khả năng ổn định chống lật, chống trượt phẳng, về độ bền của tường và khả năng ổn định của nền.

3.13. Đê phản áp:

Đê phản áp bằng đất và đá đặt ở vùng bị động mái dốc trượt để ngăn cản sự dịch chuyển của khối đất trượt cũng là một loại công trình chống đỡ phổ biến và tin cậy.

Khi thiết kế đê phản áp cần dự tính trước việc xây dựng các công trình thoát nước của những lớp đất nền trên sườn dốc ở phía trên để phản áp.

Kích thước mặt cắt ngang đê phản áp xác định theo cấu tạo phải được kiểm toán về ổn định chung, ổn định mái dốc và nền đê phản áp. Giá trị tiêu chuẩn của hệ số ổn định K của đê phản áp cần phải lấy trong khoảng từ 1,10 đến 1,25 tùy theo cấp đường, kích thước và chiều dài sườn dốc trượt, mức độ tin cậy của số liệu đã có về đất và phương pháp tính.

Tùy theo điều kiện vật liệu, đê phản áp có thể được thiết kế bằng đá hộc, đá sỏi, bê tông đá hộc hay BTCT.

Đối với khu vực có đất bão hòa nước, để đảm bảo được khả năng thoát nước, cần dự tính trước việc dùng để phản áp bằng đá hộc, đá sỏi và khi cần thì đặt những ống cống thoát nước và tầng lọc ngược trong nền đê phản áp.

Khi khối đất sụt có chiều dày không lớn lắm, cần sử dụng đê phản áp ở dạng cột hay dạng băng chạy dọc theo sườn dốc đặt chủ yếu ở chân mái dốc.

3.14. Kè đá:

...

...

...

Khi thiết kế kè đá thì kích thước, chiều sâu kè, khoảng cách giữa chúng phải thỏa mãn 3 điều kiện khống chế.

- Không cho phép di chuyển đất và kè.

- Không cho phép khối đất trượt cắt kè.

- Không cho phép hình thành mặt trượt nằm thấp dưới chân kè.

D. GIẢM TẢI TRÊN MÁI DỐC

3.15. Các hình thức giảm tải mái dốc

Qua kiểm toán ổn định mái dốc, biện pháp giảm tải trên mái dốc để xóa bỏ và ngăn ngừa khả năng phát sinh sụt, trượt có thể thực hiện bằng cách cắt bỏ một phần hay toàn bộ đất trong phạm vi mái dốc trượt, cải thiện kích thước hình học của mái dốc hay tạo nên các bậc thềm trên mái dốc.

Khi quy mô khối đất trượt không lớn lắm, tốt nhất là dự tính đến việc cắt bỏ toàn bộ khối đất mất ổn định.

E. THOÁT NƯỚC MẶT

...

...

...

Việc thu và thoát nước mặt ra ngoài phạm vi sụt trượt để chủ động ngăn chặn khả năng phát sinh hiện tượng sụt trượt do nước thâm nhập vào là một biện pháp không thể thiếu được trong bất cứ công trình tổ hợp nào để xử lý trượt, sụt.

Để đảm bảo thoát nước mặt ngoài việc xây dựng công trình thoát nước bằng hệ thống rãnh đỉnh, rãnh dọc, còn cần phải dự tính đến việc san bạt bề mặt mái dốc, bù đắp những chỗ trũng, nứt nẻ hoặc phủ kín bề mặt mái dốc bằng lớp chống thấm như nhựa đường, đất sét.

3.17. Rãnh đỉnh và rãnh dọc

Các đoạn có mái dốc và sườn dốc sụt trượt, sụt lở, trượt đất và xói sụt, cần phải được bảo vệ bằng rãnh đỉnh.

Khi lựa chọn vị trí đặt rãnh đỉnh, cấu tạo rãnh và hình thức gia cố đáy rãnh phải hạn chế tới mức tối đa khả năng nước thấm vào khối trượt, sụt. Đáy và mái dốc phía hạ lưu của rãnh đỉnh phải được phủ bằng vật liệu chống thấm, còn mái dốc phía thượng lưu thì được gia cố bằng vật liệu thô, cho phép nước ngầm thấm vào rãnh.

Việc nối tiếp giữa rãnh đỉnh và hệ thống rãnh dọc cần thực hiện bằng các hình thức, bậc nước, dốc nước, hố tiêu năng…

Cần dựa vào lưu lượng tính toán để xác định kích thước mặt cắt ngang của rãnh đỉnh và rãnh dọc.

G. THOÁT NƯỚC NGẦM

3.18. Các tài liệu cần có để thiết kế thoát nước ngầm

...

...

...

Để phục vụ công tác thiết kế thoát nước ngầm, cần có các tài liệu sau đây:

- Bình đồ địa hình khu vực có ghi rõ những vệt lộ nước ngầm và hướng thoát nước dự kiến.

- Các mặt cắt dọc và ngang ĐCCT có ghi các yếu tố về địa chất thủy văn phát hiện được khi thăm dò hoặc dự đoán.

- Các chỉ tiêu cơ lý tổng hợp của đất, đá ở sườn dốc, mái dốc.

- Số liệu điều tra lưu lượng nước ngầm và thành phần hóa học của nước.

3.19. Các loại công trình thoát nước ngầm

Khi thiết kế, cần dựa theo bảng 6 dưới đây để lựa chọn loại công trình thoát nước ngầm hợp lý nhất tùy theo ý nghĩa và công dụng của mỗi loại

Bảng 6

Loại công trình

...

...

...

- Rãnh, máng hở

Thu nước ở độ sâu tới 2m và thoát nước ra nơi trũng

- Rãnh thoát nước kiểu hào (không có ống cống, có ống cống và cống thấm).

Thu nước ngầm nằm ở độ sâu từ 2 đến 5m

- Hầm thoát nước

Khi nước ngầm sâu hơn 5m

- Giếng ngầm (khoan đào)

Thoát nước thẳng đứng

- Phối hợp các loại công trình thoát nước khác nhau

...

...

...

Khi phát hiện thấy khả năng mái dốc bị trượt cục bộ hay toàn bộ thì có thể áp dụng biện pháp công trình liên hợp “tường chắn-mương thấm”. Lúc đó, móng của tường chắn phải đặt vào tầng đất để ổn định và mương thấm nên làm theo kiểu hình nhánh cây.

3.20. Mương thấm

Mương thấm được đặt ở những nơi đất bị ẩm ướt nhất và đặt thẳng góc với tim đường. Khoảng cách giữa các mương lấy theo cấu tạo từ 15 đến 20 m. Nước từ hệ thống mương thấm được tập trung về các rãnh biên hoặc cống ngầm.

Nếu lưu lượng nước ngầm tương đối lớn, vào khoảng 0,5m^3/ngđ trên 1m dài và mái dốc lại có khả năng trượt, sụt cục bộ thì cần áp dụng loại mương thấm hình vòm, hình vuông, hình tam giác.

H. BẢO VỆ BỀ MẶT MÁI DỐC

3.21. Các hình thức bảo vệ mái dốc

Việc gia cố và bảo vệ bề mặt mái dốc chống lại tác dụng bào mòn của nước hay sóng vỗ nói chung được tiến hành theo cấu tạo.

Tùy theo tính chất chịu lực, tình trạng bề mặt mái dốc, có thể áp dụng một trong những hình thức sau đây:

- Trồng cỏ

...

...

...

- Thả đá và lát đá

- Dùng rọ đá kè chân mái dốc

- Lát bề mặt bằng tấm bê tông hay bê tông cốt thép.

- Nền chặt và gia cố đất mái dốc.

Hình thức gia cố đất chỉ nên áp dụng ở những nơi dễ kiếm vật liệu thích hợp về loại đất và chất kết dính (chủ yếu là xi măng)

Khi tính toán bảo vệ, cần căn cứ vào lưu tốc dòng chảy, lực va của sóng vỗ và các yếu tố ảnh hưởng có liên quan khác để lựa chọn hình thức bảo vệ hợp lý nhất.