Thiết kế kè rọ đá và phần mềm GEO5 – Góc chuyên gia

Giới thiệu thiết kế kè rọ đá

Bài viết này giới thiệu đến quý bạn nếu là người Thiết kế kè rọ đá. Xin mời đọc tiếp phần sau, dù bạn là chuyên gia, hãy xem qua một vài sản phẩm thông dụng nhất mà Hưng Phú sản xuất. Bạn là nhà thầu thi công hoặc chủ đầu tư. Chúng tôi mong góp cho bạn một vài ý kiến.

Thiết kế kè rọ đá ở những dự án dù lớn nhỏ khác nhau. Tất cả đều phải mất thời gian và tiền bạc, cùng sức lực để thực hiện nó. Một bản thiết kế đúng đắn, không thể không có các phần mềm hỗ trợ được lập trình bởi những đầu óc đầy kinh nghiệm.

Thiết kế kè rọ đá hiện nay được ưa chuộng bởi các kỹ sư địa kỹ thuật nền móng. Bởi tính tiện lợi nhanh chóng trong thi công, đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật về địa tầng đất, đá và cát. Cùng với các ưu điểm như ít tác động đến môi trường, đến hiện trạng của hệ sinh thái cục bộ trong một thời gian ngắn.

Tuy đòi hỏi một lượng cơ giới nhất định trong công tác thi công kè rọ đá. Nhưng ở những địa hình phức tạp như các vùng đê chắn sóng. Tường chắn trọng lực vùng núi cao hiểm trở. Tường chắn rọ đá vẫn được các kỹ sư thiết kế lựa chọn.

Trong bài viết này, Hưng Phú không trình bày chuyên sâu về việc thiết kế kè rọ đá với những thông số kỹ thuật phức tạp. Việc đó đã có các Kỹ sư địa chất. Hưng Phú xin giới thiệu đến các thành phần liên quan đến vật liệu Rọ đá do Hưng Phú sản xuất.

Thiết kế kè rọ đá GEO5 – giới thiệu chung

Phần mềm GEO5 là một phần mềm trực quan về dễ sử dụng. Chúng được thiết kế lập trình sẳn trên các phương pháp giải tích truyền thống. Phương pháp phần tử hữu hạn. Nó cũng là một giải pháp phân tích cho hầu hết các bài toán Địa kỹ thuật hiện nay. Theo giới thiệu của hãng phần mềm này từ cộng hòa SÉC.

Nó được cho là giải quyết các bài toán địa kỹ thuật nền móng. Trong công tác như (kiểm tra móng, ổn định tường và mái dốc). Phân tích các tác nhân ảnh hưởng đến đường hầm, ổn định mái đá. Thiết kế kè rọ đá và kiểm tra các dự ứng lực, hệ số trượt… chỉ là một phần nhỏ trong phần mềm này.

Trong phần mềm này. Hưng Phú chỉ giới thiệu từng phần có liên quan. Vì các phần khác có phân tích về nền móng thuộc Vải địa kỹ thuật. Tường chắn và mái dốc thuộc về rọ đá và tường chắn trọng lực. Có liên quan đến Lưới địa kỹ thuật. Phần giới thiệu này dành cho các Chuyên gia tham khảo.

Chúng tôi không nghĩ là “dành cho chuyên gia”. Những bài viết này là để các Kỹ sư cũng như các nhà thầu lựa chọn vật liệu có liên quan như Rọ đá và Vải địa cùng lưới địa. Ổn định nền móng là một lĩnh vực rất phức tạp. Do đó chúng tôi luôn muốn lắng nghe ý kiến từ các bạn.

Trong tổng quan của phần mềm GEO5. Hưng Phú xin điểm qua vài phần quan trọng trong Thiết kế kè rọ đá, tường chắn trọng lực. Phần mềm được giới thiệu là có thể kiểm tra các “lồng đá”. Và cho phép phân tích bất kỳ tường chắn rọ đá nào, kể cả kết cấu rọ đá neo.

• Thiết kế hố đào.
• Kiểm tra khả năng chịu lực.
• Kiểm tra ổn định tổng thể.

Tính năng chính

• Phân tích kiểm chứng có thể được thực hiện theo EN 1997 – 1, LRFD hoặc phương pháp cổ điển (trạng thái giới hạn và hệ số an toàn)
• EN 1997 – có thể chọn các hệ số theo các Phụ lục quốc gia
• EN 1997 – quyền tự chọn các quy trình thiết kế tùy theo hoàn cảnh yêu cầu, xem xét các tình huống thiết kế
• Phân tích ổn định cục bộ (lật, sự chuyển vị, sức chịu tải của đất nền)
• Phân lớp môi trường đất tổng quát
• Có sẵn bộ thông số của đất nền
• Số lượng tuỳ ý tải trọng tác dụng lên kết cấu (băng, hình thang, tải trọng tập trung)
• Số lượng tuỳ ý các lực nhập vào (neo, rào an toàn, vv.)
• Mô hình hóa môi trường nước phía trước và phía sau kết cấu, mô hình giếng nước.
• Kiểm tra vật liệu đá trong rọ
• Hình dạng tổng quát của địa hình phía sau kết cấu
• Gờ phía trước của kết cấu
• Sức kháng phía trước cấu trúc (tĩnh, động, di động)
• Hình dạng mới của móng phía dưới tường  (móng băng, cọc)
• Phân tích áp lực đất hữu hiệu và thông số tổng quát
• Khả năng xem xét áp lực tối thiểu
• Ảnh hưởng của động đất (Mononobe-Okabe, Arrango, tiêu chuẩn Trung Quốc)
• Lưới chống đỡ nhô ra với neo
• Các giai đoạn xây dựng phức tạp

Nếu bạn muốn mua phần mềm hoặc dùng thử. Hãy truy cập trang website để tham khảo trước khi mua. Tại đây.

Các loại Rọ đá mà Hưng Phú sản xuất

Máy đan lưới thép xoắn kép đạt tiêu chuẩn ASTM A975-97. Chúng tôi trang bị 05 máy đan theo tiêu chuẩn này. Trong đó có 03 máy đan mắt lưới D=8cm. Đây là mắt lưới thông dụng nhất tại Việt Nam. Trong công tác nền móng và tường chắn, thiết kế kè rọ đá, neo mái dốc. 01 máy đan mắt lưới D=6cm và 01 máy đan mắt lưới D=10cm.

Trong chuyên mục mà chúng tôi xuất bản. Chuyên mục RỌ ĐÁ có đầy đủ tất cả các giới thiệu về khái niệm. Cũng có đầy đủ cả báo giá và các giải pháp, cũng như những lời khuyên chọn lựa. Điều quan trọng hơn nữa là chúng tôi sẳn lòng sản xuất theo quy cách đặc biệt dù số lượng ít. Để phục vụ cho các công trình kè cống rảnh, lót kênh mương.

Rọ đá hộc

Trong thiết kế kè rọ đá. Rọ hộc là thường được sử dụng nhiều nhất. Vật liệu lèn lấp bằng đá tảng thay vì đá xây dựng. Nhưng chúng tôi đã giới thiệu. Đặc điểm của rọ hộc thường dùng là có mắt lưới lớn. Dãi mắt lưới đan xoắn kép có đường kính mắt lưới D=10cm tối thiểu. Có loại rọ đá hộc đan tay. Mắt lưới lên đến D=20cm.

Rọ đá hộc là một định hình các kích thước khác nhau tùy thuộc vào thiết kế của công trình. Thông thường các tấm lưới xoắn kép được đan bằng máy chuyên dụng, được kết với nhau bằng những vách ngăn ở giữa.

Rọ đá hộc không phải là một khái niệm mới, mà chỉ là một biến thể thiết kế rọ đá từ thời sơ khai, đó là một cái giỏ đựng đầy đá. Nhưng tùy thuộc vào mắt lưới to nhỏ khác nhau để lèn đá vào  bên trong chiếc giỏ đó cũng khác nhau.

Có bao nhiêu loại rọ đá hộc? Phân nhóm có 02 loại, đó là có bọc nhựa dây đan và nhúng nóng mạ kẽm dây đan.

Quy cách mắt lưới dùng cho Rọ đá hộc thường có mắt lưới lớn, thông thường những mắt lưới đan tay có kích thước D=14cm đến 16cm thậm chí có mắt lưới rất lớn từ 20cm.

Quy cách của Rọ này thế nào ? Tùy theo các biến thể thiết kế, hoặc các yêu cầu của địa chất, các kỹ sư thiết kế có thể lựa chọn theo tiêu chí của Rọ.

Kích thước đá lấp, mắt lưới, đường kính dây đan, bọc nhựa PVC hay không. Hoặc đơn giản như vùng đất ba gian có địa hóa học độ trung tính thì chỉ cần dây đan mạ kẽm. Minh họa dựng một rọ đá hộc tại nhà máy Hưng Phú.

Rọ đá neo

Nó là một cái giỏ đựng đầy đá và có khối lập phương hoặc hình thang, hoặc các hình dạng khác nhau thùy theo thiết kế, nhưng một đặc điểm chung nhất dễ nhận thấy ở Rọ Neo là một tấm lưới thép được định hình cố định vào chiếc rọ.

Định hình trong thực tế, một tấm lưới xoắn kép có mắt lưới theo thiết kế 6cmx8cm hoặc 8cmx10cm, 10cmx12cm. Nắp của rọ và tấm lưới neo là một thể liền nhau khi sản xuất, chỉ có vách ngăn ở giữa và hai bên được cắt rời và lắp gép. Sức mạnh của Rọ neo này nằm ở tấm lưới thép neo, độ dài tấm lưới neo càng lớn thì dung tích của rọ càng lớn và ngược lại.

Thảm đá 

Cấu tạo của một thảm đá bao gồm các hộp đựng đá được ngăn cách với nhau bằng các tấm lưới có kích thước phù hợp, gọi là vách ngăn, thông thường các thảm đá được tính đến là có độ rộng từ 2m và dài từ 3m, vi dụ như một thảm đá thì có quy cách là Dài 3m rộng 2m và cao 0,5m.

Thảm đá có độ cao dày nhất là 0,5m, nếu cao hơn thì gọi là Thảm Rọ đá. Một nệm đá như thế có các thiết bị thi công hạng nặng mới lắp đặt được, thường dùng xà lan chuyên dụng hoặc máy xúc chuyên dụng mới thi công được dạng thảm này.

Hưng Phú thường sản xuất các quy cách rọ đá có dài 10m rộng 3m cao 0,3 m dây đan 2,2mm đến 2,7mm bọc nhựa PVC, các thảm đá thông thường dễ vận chuyển và lắp đặt nhất là 6mx2mx0,3m hoặc các thảm rọ đá có chiều dài 6mx1mx1m, những dạng thảm rọ này dùng trong các công trình chắn đê biển hoặc chắn sạt lở trên các triền núi, hoặc bảo vệ đường cao tốc.

Thiết kế kè rọ đá – Chú ý dây viền và dây buộc

Có những câu hỏi từ khách hàng chúng tôi. Nhà thầu, người mua hàng, Chỉ huy công trình. Đặt câu hỏi là dây buộc và dây viền rọ hoặc thảm phải như thế nào mới đúng. Sự thận trọng nào cũng tốt cho công việc và quy trình xây dựng dự án. Nhưng thận trọng quá cũng không cần thiết.

Đôi khi các bạn không phân biệt rạch ròi giữa “khung” và “viền”. Trong sản xuất rọ đá mà Hưng Phú bắt gặp nhiều trường hợp gây tranh cãi không đáng có. Ví dụ như trong bản thiết kế kè rọ đá. Kỹ sư thiết kế theo bản vẽ là 04 cạnh của khối lập phương là có “dây viền”.

Trong bản thiết kế là như vậy. Nhưng trong thực tế sản xuất thì không phải như vậy. Hãy nhìn hình minh họa trên. Một tấm lưới Panel được cắt liền nhau gọi là Thân Rọ. Tấm lưới này có dây viền xung quanh. Cùng với 03 vách ngăn. Khi định hình khối lập phương thì ở những nếp gấp của thân rọ hoàn toàn không có dây viền.

Dây viền

Trong thiết kế kè rọ đá. Dây viền và dây buộc có quyết định chất lượng công trình không?. Câu trả lời là có. Tuy vậy hãy phân biệt rạch ròi giữa dây viền và khung rọ. Dây viền của rọ đá là điểm tựa cuối cùng của tấm lưới, để các dây đan xoắn vào. Như vậy dây viền chẳng qua lớn hơn dây đan tùy theo thiết kế hoặc nhà thầu mong muốn.

Một vài dây đan đi kèm theo dây viền mà Hưng Phú thường cung cấp. Dây đan 2,2mm dây viền 2,7/3,0mm. Dây đan 2,4 dây viền 3,0/3,2mm. Dây đan 2,7mm dây viền 3,4/4,0mm. Như vậy dây viền của rọ hoặc thảm là sợi dây ngoài cùng của tấm vách ngăn, hoặc tấm thân của rọ. Dây viền khi đưa vào máy đan để chúng xoắn lại với nhau thành 02 vòng kép theo tiêu chuẩn ASTM A975-97.

Một vài nhà thầu thi công đòi hỏi một sự thận trọng trong sản xuất. Bằng cách luồn một sợi dây viền vào ở những “nếp gấp” của thân rọ. Điều này chúng tôi thấy nó hoàn toàn chẳng có tác dụng gì cả, và cảm thấy rất “ngớ ngẫn”. Sợi dây luồn vào giữa các mắt lưới, không có chổ bám nào dể tăng dự ứng chịu lực theo dự toán của phần mềm thiết kế kè rọ đá. Tốn công và tốn thép, nghĩa là uổng phí tiền của.

Khung rọ là gì. Khi nhà thầu không tin tưởng vào khối rọ được thiết kế. Dây viền nhìn “có vẻ” yếu ớt không đáp ứng kỹ thuật công trình. Đôi khi nó không thẩm mỹ nữa. Cho nên bên thi công yêu cầu làm thêm một khung rọ.

Khung rọ là một dây thép có đường kính từ 6mm đến 12mm. Với đường kính này thì không có máy đan xoắn kép nào đan được. Do đó chúng được hàn lại với nhau theo hình lập phương của khối rọ. Điều này tăng thêm rất nhiều chi phí. Đổi lại nó mang tính thẩm mỹ hơn và “chưa chắc đã bền hơn”. Vì một thời gian sau cấu trúc sụp đổ do chịu sự ăn mòn của thời tiết ở Khung rọ.

Dây buộc

Dây buộc là các mối liên kết khi dựng một Rọ, thảm, hoặc neo tại công trình. Trước khi lèn đá, dây buộc có chức năng định hình khối rọ cố định tại nơi lắp đặt. Dây buộc thông thường có đường kính từ 2,0mm đến 2,2mm. Nhỏ hơn dây đan để dễ dàng xoắn và rút.

Thắc mắc của nhà thầu hoặc người mua hàng là: Dây buộc nhỏ hơn dây đan, thì làm sao cấu trúc chịu được khi mối nối có dây buộc nhỏ hơn. Điều này không đúng. Dự ứng lực của dây buộc được xoắn và rút 02 vòng. Ở mỗi mối gút thắt theo tiêu chuẩn của TCVN 10335:2104.

Một vài nơi người ta dùng thép gió cứng, chịu ăn mòn của thời tiết qua hàng trăm năm. Đó là cách buộc rọ, thảm bằng đinh bấm với một thiết bị chuyên dụng. Súng hơi bắn đinh vòng.

Tạm kết

Thiết kế kè rọ đá ngày nay được hỗ trợ bởi nhiều công nghệ phân tích khác nhau. Phần mềm GEO5 là một trong những phần mềm khá uy tín và được nhiều nước trên thế giới ưa chuộng. Tại Việt Nam hiện nay cũng đã được các Chuyên gia đầu nghành sử dụng để phân tích và thiết kế trong địa kỹ thuật nền móng.

Loại vật liệu mà Hưng Phú đang sản xuất và cung cấp. Cả bao gồm Rọ đá, Lưới địa kỹ thuật, vải địa các loại. Kết thúc bài viết này mong có chút hữu ích cho quý bạn cũng như các bạn đang là các nhà thiết kế có thêm lựa chọn.

Xin dừng bài viết tại đây. Và phần sau Hưng Phú sẽ giới thiệu đến quý bạn các tính năng của phần mềm này trong chuyên mục Vải địa kỹ thuật – Lưới địa kỹ thuật trong gia cố mái dốc. Tường chắn trọng lực bằng rọ đá, tường vây…

Xin trân trọng kính chào và hẹn gặp lại.