Ứng dụng lưới địa kỹ thuật tăng cường độ ổn định của mái dốc tại miền Bắc Việt Nam

Tóm tắt

Bài báo này nhằm giới thiệu nghiên cứu về đánh giá ổn định mái dốc có gia cường bằng lưới địa kỹ thuật cường độ cao, dựa trên sự kết hợp giữa phương pháp cân bằng giới hạn và phương pháp phần tử hữu hạn, giảm cường độ kháng cắt của đất trong phần mềm PLAXIS 2D. Nghiên cứu cụ thể trường hợp mái dốc tại Sa Pa, tỉnh Lào Cai, để khảo sát, phân tích ảnh hưởng của lưới địa kỹ thuật trong cả điều kiện tự nhiên và bão hòa tới hệ số ổn định mái đất. Kết quả phân tích từ mô hình cho thấy, trường hợp không gia cường, mái dốc không đảm bảo điều kiện ổn định. Khi sử dụng lưới địa kỹ thuật GX200/50, hệ số ổn định tăng lên đến 2.08 với đặc trưng đất ở điều kiện tự nhiên và là 1.32 trong điều kiện đất bão hòa, đáp ứng yêu cầu của các tiêu chuẩn hiện hành. Việc gia cường bằng lưới địa kỹ thuật làm dịch chuyển mặt trượt tới hạn lên phía trên vùng gia cường và giảm đáng kể biến dạng toàn khối. Nghiên cứu này chứng minh hiệu quả rõ rệt của giải pháp gia cường bằng lưới địa kỹ thuật đối với các mái dốc đất phong hóa miền núi và đề xuất một khung mô hình hóa thực tiễn có thể áp dụng cho thiết kế và kiểm chứng ổn định mái dốc trong điều kiện tương tự.

 Abstract 

This paper presents a study on the stability assessment of slopes reinforced with high-strength geogrids based on a combined approach of limit equilibrium analysis and finite element analysis using the strength reduction method implemented in PLAXIS 2D. A case study of a slope in Sa Pa, Lao Cai Province, is investigated to examine and analyze the influence of geogrid reinforcement on slope stability under both natural and saturated conditions. The numerical results indicate that, in the unreinforced case, the slope does not satisfy stability requirements. When reinforced with GX200/50 geogrids, the factor of safety increases to 2.08 under natural soil conditions and to 1.32 under saturated conditions, meeting the requirements of current design standards. Geogrid reinforcement shifts the critical slip surface upward toward the reinforced zone and significantly reduces the overall deformation of the slope. This study demonstrates the pronounced effectiveness of geogrid reinforcement for stabilizing weathered soil slopes in mountainous regions and proposes a practical modelling framework that can be applied to the design and verification of reinforced slopes under similar conditions