Chương 14 — Mái dốc¶
Chương này gom các bảng về ổn định mái dốc: hệ số an toàn cho mái mới và mái hiện hữu, mái dốc của đập và kênh, mái dốc ngầm nước, ổn định động đất, và toàn bộ phần mái dốc đá (rơi đá, hệ số phục hồi, biện pháp gia cố).
Hình. Bốn cơ chế phá hoại mái dốc (phẳng, nêm, lật trong đá; trượt tròn trong đất) và các hệ số an toàn tối thiểu tương ứng.
14.1 Đo mái dốc¶
Bảng của mục này đưa cách biểu diễn độ dốc (tỷ lệ 1:n, phần trăm, góc) và chuyển đổi giữa chúng.
14.2 Các yếu tố gây chuyển động mái dốc¶
Bảng của mục này liệt kê nguyên nhân chuyển động mái dốc: tăng ứng suất cắt (đắp, tải, nước), giảm cường độ (phong hóa, nước, rung), và thay đổi hình học (đào chân).
14.3 Nguyên nhân phá hoại mái dốc¶
Bảng của mục này phân biệt nguyên nhân (dài hạn: phong hóa, nước ngầm) và tác nhân kích hoạt (ngắn hạn: mưa lớn, động đất, đào chân) — phân biệt then chốt khi đánh giá rủi ro.
14.4 Hệ số an toàn cho mái dốc¶
Bảng 14.4 — Hệ số an toàn (FS) điển hình.
| Điều kiện | FS tối thiểu |
|---|---|
| Mái dốc tạm | 1,2 – 1,3 |
| Mái dốc vĩnh viễn (tĩnh) | 1,5 |
| Mái dốc vĩnh viễn (động đất) | 1,0 – 1,1 |
| Đập — cuối thi công | 1,3 |
| Đập — thấm ổn định | 1,5 |
| Đập — hạ nhanh mực nước | 1,2 – 1,3 |
14.5 Hệ số an toàn cho mái dốc mới¶
Bảng của mục này đưa FS theo mức độ không chắc chắn của thông số: khi dữ liệu ít, cần FS cao hơn; khi dữ liệu tốt, có thể dùng FS thấp hơn.
14.6 Hệ số an toàn cho mái dốc hiện hữu¶
Bảng của mục này cho phép dùng FS thấp hơn cho mái dốc đã đứng vững nhiều năm — vì thực tế đã chứng minh ổn định.
14.7 Rủi ro về sinh mạng¶
Bảng 14.7 — Mức rủi ro theo hậu quả.
| Hậu quả | Mức chấp nhận |
|---|---|
| Mất nhiều người | Rất khắt khe (10⁻⁵ – 10⁻⁶/năm) |
| Mất ít người | Khắt khe (10⁻⁴ – 10⁻⁵/năm) |
| Thương tích | Trung bình |
| Chỉ thiệt hại tài sản | Rộng rãi hơn |
14.8 Rủi ro kinh tế và môi trường¶
Bảng của mục này đưa ngưỡng rủi ro theo giá trị kinh tế và tác động môi trường — cầu nối sang khung xác suất của Chương 10.
14.9 Mái dốc đào¶
Bảng của mục này đưa độ dốc đào an toàn theo loại đất và chiều cao — mái đào tạm dốc hơn mái đào vĩnh viễn.
14.10 Mái dốc đắp¶
Bảng của mục này đưa độ dốc đắp an toàn theo loại vật liệu đắp và chiều cao.
14.11 Hệ số an toàn cho tường đập¶
Bảng của mục này đưa FS cho tường đập theo điều kiện tải (cuối thi công, thấm ổn định, hạ nhanh mực nước, động đất).
14.12 Mái dốc điển hình cho tường đập thấp¶
Bảng của mục này đưa độ dốc mái điển hình cho đập đất thấp theo loại vật liệu.
14.13 Ảnh hưởng của chiều cao đến mái dốc đập thấp¶
Bảng của mục này cho thấy chiều cao đập tăng thì mái phải thoải hơn để giữ cùng FS.
14.14 Các yếu tố thiết kế của tường đập¶
Bảng của mục này liệt kê các yếu tố thiết kế đập đất: cao trình đỉnh, chiều rộng đỉnh, mái dốc, lớp chống thấm, thiết bị thoát nước.
14.15 Mái dốc ổn định của đê và kênh¶
Bảng của mục này đưa độ dốc mái cho đê và kênh theo loại đất và điều kiện thủy lực.
14.16 Mái dốc cho lớp bảo vệ (revetment)¶
Bảng của mục này đưa độ dốc mái cho lớp bảo vệ kè theo loại vật liệu bảo vệ.
14.17 Cao trình đỉnh theo loại bảo vệ¶
Bảng của mục này liên hệ cao trình đỉnh kè với loại bảo vệ và chiều cao sóng.
14.18 Cao trình đỉnh theo độ dốc bảo vệ¶
Bảng của mục này liên hệ cao trình đỉnh kè với độ dốc của lớp bảo vệ.
14.19 Mái dốc ổn định ngầm nước¶
Bảng của mục này đưa độ dốc mái cho đất ngập nước — đất dưới nước cần mái thoải hơn nhiều.
14.20 Mái dốc bên của kênh theo vật liệu¶
Bảng của mục này đưa độ dốc bên kênh theo loại vật liệu đào (đá, sét, cát).
14.21 Ổn định mái dốc động đất¶
Bảng của mục này đưa hệ số an toàn động và chuyển vị cho phép dưới tải động đất (xem thêm mục 23.17).
14.22 Mái dốc lớp đất mặt ổn định¶
Bảng của mục này đưa độ dốc an toàn cho lớp đất mặt (topsoil) trên đá — lớp dễ trượt khi bão hòa.
14.23 Thiết kế mái dốc trong hố đào và đắp đá¶
Bảng của mục này đưa độ dốc mái đá theo chất lượng khối đá và hướng khe nứt.
14.24 Các yếu tố ảnh hưởng ổn định mái dốc đá¶
Bảng của mục này liệt kê yếu tố điều khiển ổn định mái đá: hướng và độ dốc khe nứt so với mặt mái, lấp nhét, nước, và phương pháp đào.
14.25 Rơi đá (rock falls)¶
Bảng của mục này mô tả cơ chế rơi đá (rơi tự do, nảy, lăn) và các yếu tố ảnh hưởng (chiều cao, độ dốc, thảm thực vật).
14.26 Hệ số phục hồi¶
Bảng 14.26 — Hệ số phục hồi (coefficient of restitution).
| Bề mặt va chạm | Hệ số phục hồi |
|---|---|
| Đá cứng lộ thiên | 0,4 – 0,6 |
| Đá có lớp phủ | 0,3 – 0,4 |
| Đất, dốc có thực vật | 0,1 – 0,3 |
| Đệm cát, mềm | 0,05 – 0,2 |
14.27 Biện pháp ổn định mái đào đá¶
Bảng của mục này đưa biện pháp gia cố mái đá: neo, lưới, phun bê tông, bó đá, rãnh hứng — theo mức độ rủi ro rơi đá.
14.28 Rãnh hứng đá (rock trap ditch)¶
Bảng của mục này đưa kích thước rãnh hứng đá theo chiều cao mái và năng lượng rơi — cơ sở thiết kế rãnh hứng.
14.29 Đào rãnh (trenching)¶
Bảng của mục này đưa độ sâu và độ dốc rãnh đào an toàn theo loại đất — đặc biệt quan trọng cho an toàn thi công (chống sập thành rãnh).
Ghi nhớ của chương¶
- FS mái dốc vĩnh viễn ≥ 1,5; mái tạm ≥ 1,2–1,3 (mục 14.4).
- Đập cần kiểm tra bốn điều kiện: cuối thi công, thấm ổn định, hạ nhanh mực nước, động đất (mục 14.11).
- Mái đá do khe nứt điều khiển, không phải cường độ đá (mục 14.23–14.24).
- Hệ số phục hồi (mục 14.26) quyết định thiết kế rãnh hứng đá và tường hứng.