114
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đã ghi trong lời cảm ơn. Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Bùi Huy Bình

LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là

hoàn toàn trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.

Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đã ghi trong lời cảm ơn. Các

thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc.

Tác giả luận văn

Bùi Huy Bình

Page 2: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 1

MỞ ĐẦU

1. Ý nghĩa khoa học và sự cần thiết phải nghiên cứu của Đề tài Hiện tượng sạt lở bờ trên hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai

đã và đang là lực cản lớn đến sự nghiệp phát triển bền vững ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. Sạt lở hàng năm đã và đang gây nhiều thiệt hại đến mức báo động. Hàng năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để bảo vệ nhà cửa, các cơ sở hạ tầng dọc theo các khu vực xói lở ven sông. Tuy nhiên, các loại dạng công trình bảo vệ bờ sông đã mang lại hiệu quả đến đâu, là một vấn đề cần phải được quan tâm.

Hình thức kết cấu các công trình bảo vệ bờ khá đa dạng, phong phú. Các công trình đã xây dựng đều có những ưu nhược điểm khác nhau. Rất nhiều công trình bảo đảm ổn định, nhưng cũng không ít công trình bị phá hủy toàn bộ hoặc một phần, cần được đánh giá, tổng kết để rút kinh nghiệm cho các công trình sau này, bảo đảm các yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế.

Mỗi khu vực có các đặc điểm về dòng chảy và đặc điểm địa chất công trình khác nhau nên cần phải lựa chọn hình thức công trình bảo vệ bờ phù hợp.

Việc nghiên cứu đề xuất hình thức kết cấu công trình phù hợp đồng thời ứng dụng các công nghệ và vật liệu mới nhằm nâng cao hiệu quả và giảm giá thành công trình là vấn đề đặc biệt quan trọng.

Vì những lý do nêu trên, việc nghiên cứu, lựa chọn giải pháp công trình bảo vệ bờ phù hợp với các khu vực khác nhau trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai là vấn đề cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 2. Mục đích của đề tài

- Đánh giá được các tồn tại trong xây dựng các công trình bảo vệ bờ khu vực sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai.

- Nêu ra các đặc điểm đặc trưng về dòng chảy và địa chất công trình của khu vực sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai.

- Đề xuất dạng công trình bảo vệ bờ phù hợp cho các khu vực điển hình trên hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai.

3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu - Thu thập, điều tra thực trạng và phân loại các loại dạng công trình bảo vệ bờ

(loại đơn giản, bán kiên cố và kiên cố); - Phân tích đánh giá ưu nhược điểm , nguyên nhân gây hư hỏng các loại dạng

công trình kè bảo vệ bờ; - Đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ phù hợp (giải pháp bị động và chủ

động) cho các khu vực;

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 3: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 2

- Lựa chọn giải pháp công trình bảo vệ bờ sông thành phố Bạc Liêu, tỉnh Bạc Liêu; 4. Kết quả dự kiến đạt được

- Tổng quan các dạng công trình bảo vệ bờ trên hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai;

- Hiện trạng và nguyên nhân sự cố các công trình bảo vệ bờ sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai;

- Các hình thức công trình bảo vệ bờ thích hợp cho các khu vực điển hình trên hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai;

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 4: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 3

Chương 1: Tổng quan

1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Khái niệm công trình bảo vệ bờ sông Công trình bảo vệ bờ sông là dạng công trình áp dụng tại những nơi cần chống sạt lở, không làm ảnh hưởng đến lòng dẫn. Công trình này làm tăng khả năng chống xói lở của lòng dẫn, không phá hoại kết cấu dòng chảy. Loại này chịu tác động chủ yếu là từ các dòng chảy trong sông, đặc biệt là về mùa lũ.

Công trình bảo vệ bờ sông được xây dựng để bảo vệ bờ khỏi bị xói lở, biến dạng do dòng chảy mặt và để lái dòng chảy mặt hay dòng bùn cát đi theo những hướng xác định theo mục đích chỉnh trị sông.

Công trình bảo vệ bờ sông nằm trong thành phần của tổ hợp công trình chỉnh trị, nhằm bảo vệ các điều kiện làm việc có lợi của một con sông, bảo vệ bờ chống xói lở, bảo vệ dân cư và các khu vực kinh tế văn hóa hai bên bờ sông. 1.1.2. Tổng quan các hình thức công trình bảo vệ bờ ở Việt Nam 1.1.2.1. Cac loại công trình dân gian, thô sơ

a. Khai niêm vê công trình dân gian, thô sơ Công trình loại dân gian, thô sơ là những công trình quy mô nhỏ được xây dựng

tại các vị trí sông , kênh, rạch bị xói lở bờ , có độ sâu không lớn , tốc độ dòng chảy nhỏ , hình thái lòng dẫn chủ yếu là những đoạn sông thăng hoặc phía bờ lồi của các đoạn sông, kênh rạch cong. Công trình chủ yếu được xây dựng bằng các loại vật liệu sẵn có ở địa phương và do người dân tự làm để bảo vệ nhà , giữ đất, ruộng vườn. Công trình loại này có nhiệm vụ ngăn chặn bớt tốc độ xói lở bờ trước tác động của dòng chảy đặc biệt là sóng tàu thuyền do giao thông thủy gây ra . Kinh phí xây dựng công trình thường là thấp.

b. Cac loại công trình dân gian, thô sơ Có thể phân chia các loại công trình thô sơ làm 3 dạng. Dạng thứ nhất là công trình trồng cây , cỏ chống xói , chống sóng bảo vệ bờ . Loại thứ hai là công trình sử dụng các loại phên liếp (tre, cọc tràm , ...) kết hợp vớ i cọc , cừ gỗ để bảo vệ bờ . Loại thứ 3 là dùng bao tải cát, xà bần (gạch vơ), đá hộc đổ kết hợp với cọc, cừ gỗ bảo vệ bờ.

* Trồng cây chống sóng, chống xói, gây bồi bảo vệ bờ Loại cây trồng để bảo vệ bờ gồm có bèo tây (lục bình), dừa nước, mắm (trắng),

bần, nga. Riêng ở tỉnh An Giang trên một số kênh hay đê bao chống lũ được bảo vệ mái bằng cỏ Vetiver.

* Bảo vệ bờ bằng phên liếp, cọc cừ gỗ Các loại vật liệu để bảo vệ bờ gồm phên tre , phên cừ tràm, cừ tràm hoặc cọc gỗ đóng ken sát nhau. Đôi khi ở phía trong bờ con có lục bình hoặc trồng cây cỏ.

* Bảo vệ bờ bằng bao tải cát, xà bần đá đổ kết hợp cọc cừ gỗ Các loại vật liệu bả o vệ bờ gồm bao tải cát , xà bần (gạch vơ ), đá đổ , bao đất

đắp trên mái bờ tạm thời bảo vệ bờ.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 5: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 4

c. Phạm vi ưng dung của công trình dân gian, thô sơ Công trình dân gian , thô sơ được ứng dụng rộng rãi dọc theo hệ thống sông ở

ĐBSCL và sông Sài Gòn - Đồng Nai. Các dạng cây này thường trồng nhiều nhất ở các vùng cửa sông, trong các sông, kênh rạch nhỏ, ở cồn (cù lao), bãi dọc các cửa sông Cửu Long, sông Cửa Lớn, Bảy Háp, Mỹ Thanh, cồn Tào, cồn Liệt Sỹ (sông Tiền - An Giang), cù lao Long Khánh (sông Tiền - Hồng Ngự - Đồng Tháp), cù lao Bình Thủy (sông Hậu - Cần Thơ) ….

Riêng ở khu vực An Giang , trên các bờ kênh hoặc đê bao chống lũ , cỏ Vetiver được áp dụng ở những khu vực ít ngập nước. 1.1.2.2. Cac loại công trình ban kiên cô

a. Khai niêm vê công trình ban kiên cô Các công trình bán kiên cố chống xói lở bờ trên sông Cửu Long và sông Sài

Gòn - Đồng Nai thường được xây dựng để bảo vệ xói lở bờ sông dưới tác động của dòng chảy và sóng, tại các vị trí sông có độ sâu vừa phải, vận tốc dòng chảy không quá lớn. Các công trình bán kiên cố đều thuộc dạng bị động , chỉ gia cố bờ . Hầu hết các công trình bán kiên cố chỉ quan tâm bảo vệ phần trên mái bờ sông , chưa quan tâm hoặc ít quan tâm đến việc chống xói chân kè . Đó là một trong những nguyên nhân làm cho công trình loại này có tuổi thọ không cao .

b. Cac loại công trình ban kiên cô Công trình bán kiên cố có hai dạng chủ yếu . Một là dạng sử dụng vật liệu là đá

xây, thảm đá, rọ đá. Hai là dạng sử dụng cọc, cừ BTCT (kết hợp gạch xây, cừ tràm). * Dạng sử dụng vật liệu là đá xây, thảm đá, rọ đá

Đá là một loại vật liệu chống xói , bảo vệ bờ khá hiệu quả , nhờ có tính chống xói cao (do đường kính hạt lớn ), dễ biến dạng trên mặt nền công trình . Tuy vậy, trong môi trường đất nền yếu (đặc biệt là lớp bùn set ở trên mặt - đặc điểm địa chất phổ biến ở ĐBSCL), đá dễ bị chìm vào trong lớp bùn set nếu không có lớp lọc ngược hoặc lớp lọc bị hư hỏng. Để khắc phục tình trạng chìm của đá hộc trên nền mềm yếu , ở ĐBSCL thường dùng đá xây , rọ đá (gabion) hoặc thảm đá (loại gabion có chiều dày nhỏ - khoảng 30 cm). Đá xây liên kết các viên đá lại thành mảng , nhưng khó biến dạng , thường được dùng ở những khu vực nền ít lún, vững chắc. Rọ đá hay thảm đá liên kết nhiều viên đá hộc lại với nhau bằng lưới thep (ở ĐBSCL thường dùng lưới bọc thep bọc PVC để tránh ăn mòn trong môi trường phèn , mặn). Thông thường, cả đá hộc, rọ đá hay thảm đá đều được đặt trên tầng lọc ngược để tránh đất cát bị trôi ra ngoài do tác động của dòng thấm . Mái kè được xây dựng cả theo dạng tường đứng , hơi nghiêng hoặc lát trên mái nghiêng.

* Dạng sử dụng cọc, cừ BTCT (kết hợp gạch xây, cừ tràm) Những dạng công trình này , thông thường lấy hệ cọc BTCT là kết cấu chịu lực chính. Hệ cọc bê tông thường được liên kết với nhau bằng đà giằng ở đỉnh cọc (dầm mũ). Có một số công trình, các cọc được đóng thành hai hàng, hàng ngoài nối với hàng trong bằng đà giằng . Khi đó hệ cọc liên kết với nhau theo dạng khung . Bản chắn đất giữa các cọc BTCT , có khu vực dùng bản (cừ) BTCT, có nơi dùng gạch x ây và có khi dùng cả cọc tràm đóng ken sát nhau để chắn đất.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 6: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 5

c. Phạm vi ưng dung cac loại công trình ban kiên cô Các công trình bán kiên cố đã xây dựng để chống xói lở bờ trên địa bàn các tỉnh

ĐBSCL được ứng dụng khá rộng rãi tạ i hầu hết các khu vực tập trung dân cư , thành phố, thị xã, thị trấn như ở thành phố Cà Mau, thị trấn Năm Căn , trung tâm huyện Đầm Dơi, thị xã Sa Đec, thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Biên Hòa … 1.1.2.3. Cac loại công trình kiên cô

a. Khai niêm vê công trình kiên cô Công trình kiên cố là những công trình có quy mô lớn , kết cấu vững chắc, được bảo vệ chống xói chân kè. Công trình thường có tuổi thọ rất cao.

b. Cac loại công trình kiên cô * Kè rọ đá, đá xây kết hợp bê tông

Vật liệu liệu chính là đá hộc , được liên kết với nhau để chịu lực (xây vữa) hoặc để chống chìm trong đất yếu bằng cách xếp trong rọ đá hay thảm đá . Vật liệu chế tạo rọ và thảm thường là loại lưới thep bọc PVC , phù hợp với mô i trường phèn , mặn ở ĐBSCL.

* Kè bê tông cốt thep mái nghiêng hoặc nửa đứng nửa nghiêng Đây là dạng công trình phổ biến nhất ở các tỉnh Nam Bộ và Đông Nam Bộ . Kết cấu chính của kè dạng này là tường BTCT có dạng nửa đứng nửa nghiêng, là dạng khá phổ biến ở các tỉnh ĐBSCL và Đông Nam Bộ . Kết cấu phần đứng đảm bảo tiết kiệm quỹ đất do công trình xây dựng hầu hết ở các khu đô thị hay khu tập trung dân cư , nơi đất đai được coi là “tấc đất tấc vàng” . Ngoài ra, phần tường đứng thuận lợi cho việc neo đậu thuyền bè ở “mặt tiền sông” , phù hợp với tập quán khai thác thế mạnh của sông nước. Mái kè còn lại là mái nghiêng bảo đảm sát với mái bờ sô ng tự nhiên, giảm khối lượng đào đắp và giảm được tác động của lực ngang . Phần chân của mái nghiêng ra phía lòng sông thường được bảo vệ bằng thảm đá , rọ đá , hoặc thảm bê tông để chống xói, bảo đảm cho chân kè ổn định.

* Kè bê tông cốt thep tường đứng không neo Kè bê tông cốt thep tường đứng không neo được xây dựng ở những khu vực khó di dời, giải tỏa, không còn quỹ đất . Kết cấu của kè là loại cừ bản bê tông cốt thep hoặc cừ BTCT dự ứng lực, loại vật liệu chịu được lực ngang lớn.

* Kè bê tông cốt thep, cử thep tường đứng có neo Kè bê tông cốt thep hoặc kè bằng thep có neo được xây dựng ở những khu vực có mặt bằng rộng rãi , có thể giải tỏa để bố trí hệ thanh neo, dây neo. Kết cấu kè hợp lý hơn do lực ngang được giữ bởi neo trong bờ, giảm được chuyển vị ngang ở đỉnh kè. * Kè kết hợp tác động vào lòng dẫn và dòng chảy Kè kết hợp nhiều biện pháp chỉnh trị thự c chất là kè tác động không chỉ vào lòng dẫn (biện pháp bị động ) mà còn tác động vào cả dòng chảy (biện pháp chủ động ) làm giảm vận tốc dòng chảy để bảo vệ bờ . Công trình loại này rất ít được áp dụng ở Nam Bộ và Đông Nam Bộ.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 7: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 6

c. Phạm vi ưng dung cac loại công trình kiên cô Công trình kiên cố thường chống xói lở tại các điểm tập trung dân cư , thành phố, thị xã, thị trấn, các trọng điểm xói lở trên hệ thống sông ở ĐBSCL mà nếu không có công trình, thiệt hại sẽ rất lớn. 1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 1.2.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 1.2.1.1. Đặc điểm địa hình

a. Địa hình vùng đồng bằng sông Cửu Long

Hình 1.1. Bản đồ địa hình khu vực ĐBSCL

- Địa hình Đồng Bằng Sông Cửu Long tương đối bằng phăng, cao độ trung bình khoảng +1,00 ÷ +1,50m cao nhất khoảng +3,00 ÷ +4,00 m, thấp nhất khoảng 0 ÷ +0,50m.

- Khu tả sông Tiền có xu hướng giảm từ Tây Bắc xuống Đông Nam, cao độ trung bình vùng Tây Bắc khoảng +1,50m ÷ +2,00m, nơi cao nhất ở ven sông Tiền có cao độ +3,0m ÷ +4,0 m. Cao độ trung bình vùng Đông Nam +0,20 ÷ +1,00 m, nơi thấp nhất có thể xuống 0m hoặc thấp hơn nữa. Cao độ vùng ven biển khoảng trên dưới +1,00 m.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 8: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 7

- Khu nằm giữa sông Tiền và sông Hậu có hướng dốc chính Tây Bắc – Đông Nam (hướng chảy của sông Hậu) hướng dốc phụ từ Bắc xuống Nam. Cao trình trung bình +1,00m ÷ +1,50m. Có vùng trũng nhỏ cao độ thấp hơn (+0,50 ÷ +0,70m) ở phía Bắc đường Quốc lộ 4. Vùng ven biển nổi lên một số giồng lớn có cao độ +2,00 ÷ +3,00m.

- Khu hữu Hậu Giang có thể chia ra 2 vùng địa hình: Vùng Tứ Giác Long Xuyên có hướng dốc chính từ Đông Bắc xuống Tây Nam

hướng phụ từ Bắc xuống Nam. Cao độ trung bình mặt đất khoảng +0.80m ÷ +1.20m. Vùng cao nhất nhất ở ven sông Hậu có cao độ trung bình khoảng +1.50m ÷ +2.00m, vùng thấp nhất ở ven biển Hà Tiên có cao độ trung bình dưới +0.50m.

Vùng trũng ở giữa chạy từ Rạch Giá xuống cửa sông Gành Hào, địa hình khá phức tạp, cao dần lên phía sông Hậu và phía U Minh, Năm Căn. Cao độ trung bình mặt đất khoảng +1.00m. Ở ven biển có một số giồng nổi lên với cao độ +2.00m.

b. Địa hình lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai Hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai (HTSSGĐN) có 2 dạng địa hình chủ yếu là

trung du và đồng bằng, đồng bằng ven biển. Địa hình có dạng thấp dần theo 3 hướng chính là Bắc-Nam (thượng lưu xuống hạ lưu dòng chính Đồng Nai), Đông-Tây (dòng chính Đồng Nai qua sông Be, sông Sài Gòn và Vàm Cỏ) và Tây Bắc-Đông Nam (vùng đồi Long Bình-Long Thành-Xuân Lộc ra biển).

* Vùng trung du Vùng trung du bao gồm phần lớn các tỉnh Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước,

một phần tỉnh Tây Ninh và thành phố Hồ Chí Minh. Vùng này có diện tích lớn, cao độ trung bình từ vài met đến vài chục met, địa hình chuyển dần từ dạng đồi thoải hoặc đồi bát úp sang vùng đất cao khá bằng phăng ở Dĩ An, Thuận An, TP Biên Hoà, Tân Uyên ...

* Vùng đồng bằng Vùng đồng bằng châu thổ HTSSGĐN nằm chủ yếu ở thành phố Hồ Chí Minh,

một ít ở Đồng Nai, Bà Rịa-Vũng Tàu, Bình Dương, Tây Ninh và Long An. Vùng đồng bằng có cao độ trung bình từ 1-5 m, địa hình khá bằng phăng và là vùng ảnh hưởng mạnh của thủy triều từ Biển Đông.

Phần lớn diện tích khu vực nghiên cứu thuộc dạng địa hình bồi tích, là vùng thấp có cao độ < +5m. Địa hình bồi tích có 3 dạng chính sau:

- Dạng bãi triều thường xuyên ngập triều, phân bố chủ yếu ven sông Đồng Nai, sông Sài Gòn và các rạch nhỏ. Cao độ địa hình khoảng 0 - 1m, hằng ngày ngập nước khi thủy triều lên. Đây là dạng địa hình có tuổi trẻ nhất trong khu vực.

- Đồng bằng thấp thường xuyên ẩm ướt, tuổi Holocen muộn, địa hình có cao độ khoảng 1 - 2m được cấu tạo bởi trầm tích nguồn gốc sông, đầm lầy sông.

- Thềm bậc 1 ở độ cao 2,5m tuổi Holocen giữa, phân bố dưới chân các đồi cao, bề mặt địa hình hơi nghiêng. Vùng thấp phía nam lác đác có những gò cao hơi nhô nhưng cũng không phá vơ cảnh quan thiên nhiên của vùng bằng phăng, thấp trũng. Ngoài ra, rãi rác những vùng địa hình hơi nhô cao để phân chia ranh giới tập trung nước của các rạch nhỏ vào các rạch lớn hoặc trực tiếp đổ vào sông lớn.

Đặc điểm địa hình nổi bật của vùng nghiên cứu là bằng phăng, thấp trũng có cao độ địa hình thay đổi từ 0,5 - 1,5m trên hàng chục km2 là nguyên nhân làm cho các vùng tiểu địa hình trong khu vực rất nhạy cảm với ngập nước bởi tác động của các kiến trúc nổi do con người tạo ra.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 9: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 8

1.2.1.2. Đặc điểm địa chất công trình a. Địa chất công trình vùng đồng bằng sông Cửu Long * Cấu trúc của nền đất yếu

Đồng bằng sông Cửu Long được bao phủ bởi lớp trầm tích trẻ khá dày, mà thành phần cấu tạo của nó phổ biến là loại đất yếu: set yếu, cát chảy, bùn …. - Phân bố đất yếu ở ĐBSCL theo phương ngang

Theo đặc trưng về địa chất, địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, chia năm khu vực đất yếu khác nhau như trên hình 1.2. Khu vực I: khu vực đất set màu xám nâu và xám vàng (ký hiệu I) Khu vực II: khu vực đất bùn set xen kẹp với các lớp á cát ( ký hiệu II) Khu vực III: khu vực cát hạt mịn, á cát xen kẹp ít bùn á cát (ký hiệu III) Khu vực IV: khu vực đất than bùn, set, bùn á set, cát bụi, á cát (ký hiệu IV). Khu vực V: khu vực bùn á set và bùn cát ngập nước (ký hiệu V)

HOÀ CHÍ MINHT.P

IId

IIaIIIc

I

IIb

IIIb

IIc

V

VÒNH THAÙI LAN

CAM PU CHIA

CAM PU CHIA

BIEÅN ÑOÂNG

CHUÙ THÍCHCAØ MAU

CAÀN THÔRAÏCH GIAÙ

VINHTRAØ

BEÁN TRE

HAØ TIEÂN

CAO LAÕNH

CHAÂU ÑOÁC

BÌNH DÖÔNG

BIEÅN TAÂY

BAÛN ÑOÀ PHAÂN VUØNG ÑAÁT YEÁU ÔÛ ÑOÀNG BAÈNG SOÂNG CÖÛU LONG

B

VÓNH LONG

SA ÑEÙCLONG XUYEÂN

HOÀNG NGÖÏ

IVb

IVa

V

MYÕ THO

TAÂN AN

IIIa

LIEÂUBAÏC

SOÙCTRAÊNG

Ñaát seùt maàu xaùm naâu, xaùm vaøng

Ñaát buøn seùt ,buøn aù seùt,buøn aù caùt sen

Buøn aù seùt vaø buøn aù caùt ngaäp nöôùc.

keïp vôùi caùc lôùp aù caùt

Caùt haït mòn, aù caùt xen keïp ít buøn aù caùt

Ñaát than buøn xen keïp buøn seùt, buøn aù seùt, caùt buïi, aù caùt

I

II

III

IV

V

Hình 1.2. Bản đồ phân bô cac vùng địa chất yếu ở ĐBSCL

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 10: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 9

* Đặc trưng cơ lý của nền đất set yếu bão hoà nước ở ĐBSCL Tầng trầm tích mới thuộc ĐBSCL là đối tượng nghiên cứu chủ yếu về mặt địa

chất công trình. Các lớp đất chính thường gặp là những loại đất set hữu cơ và set không hữu cơ có trạng thái độ sệt khác nhau. Ngoài ra, còn các lớp cát, set bùn lẫn vỏ sò và sạn Laterit. Ngay trong lớp đất set còn gặp các vệt cát mỏng.

Dựa theo hình trụ hố khoan trong phạm vi độ sâu khoảng 30m trở lại của những công trình thuỷ lợi thuộc các tỉnh Long An, Tiền Giang, Vĩnh Long, Hậu Giang, Cà Mau, Bạc Liêu, Thành Phố Hồ Chí Minh ... có thể phân chia các lớp đất nền như sau:

- Lớp đất trên mặt: Dày vào khoảng 0,5÷1,5m, gồm những loại đất set hạt bụi đến set cát, có màu xám nhạt đến vàng xám. Có nơi là bùn set hữu cơ màu xám đen. Lớp này có nơi nằm trên mực nước ngầm, có nơi nằm dưới mực nước ngầm (vùng sình lầy).

- Lớp set hữu cơ: Nằm dưới lớp mặt là lớp set hữu cơ, có chiều dày thay đổi từ 3÷4m (ở Long An), 9÷10m (vùng Thạch An, Hậu Giang) đến 18÷20m (vùng Long Phú, Hậu Giang). Chiều cao lớp này tăng dần về phía biển.

- Lớp set hữu cơ thường có màu xám đen, xám nhạt hoặc vàng nhạt. Hàm lượng hữu cơ thường gặp là 2÷8%, các chất hữu cơ đã phân giải gần hết. Với các lớp gần mặt đất còn có những khối hữu cơ ở dạng than bùn. Đất rất ẩm thường quá bão hoà nước.

Nói chung, lớp đất này thường gặp ở trạng thái dẻo mềm, dẻo chảy đến chảy. Đất chưa được nen chặt, hệ số kẽ rỗng thiên nhiên lớn, dung trọng nhỏ. Sức chống cắt thấp, góc ma sát trong < 100, lực dính C < 0.12 kg/cm2 trong thực tế thường gặp được gọi là lớp “set bùn hữu cơ”.

- Lớp set cát lẫn ít sạn, mảnh vụn Laterit và vỏ sò hoặc lớp cát: Lớp này dày khoảng 3÷5m, thường nằm chuyển tiếp giữa lớp set hữn cơ với lớp đất set không hữu cơ (như dọc theo tuyến kênh Quản Lộ - Phụng Hiệp). Cũng có nơi như Mỹ Tứ (Hậu Giang), lớp cát lại nằm giữa lớp set. Lớp này thường nằm không liên tục trên toàn vùng ĐBSCL.

Một số tài liệu thu được ở Hậu Giang và sông Sài Gòn cho biết: lớp cát có độ ẩm thiên nhiên W= 32÷35%, dung trọng thiên nhiên bằng γ= 1.69÷1.75 g/cm3, góc ma sát trong ϕ = 29 ÷30o.

- Lớp đất set không lẫn hữu cơ: Lớp đất set khá dày ở những độ sâu khác nhau. Một số hố khoan ở Long An cho thấy: lớp đất set tương đối chặt nằm cách mặt đất 3÷4m. Ở những nơi khác, lớp đất set tương tự nằm cách mặt khoảng 9÷10 m (Thạch An, Hậu Giang), 15÷16 m (ở Vĩnh Qui, Tân Long, Hậu Giang), 25÷26m (ở Mỹ Thanh, Hậu Giang), càng gần ven biển lớp đất set càng nằm sâu cách mặt đất thiên nhiên. Lớp đất set có màu xám vàng hoặc vàng nhạt, hoàn toàn bão hòa nước, ở trạng thái dẻo cứng đến dẻo chảy, tương đối chặt, khả năng chịu tải tốt hơn lớp set hữu cơ, có các đặc trưng chống cắt (góc ma sát trong đạt 17o, C = 0.28 kg/cm2).

* Đặc trưng cơ lý của đất bùn ở một số tỉnh ĐBSCL Bề mặt ĐBSCL được bao phủ chủ yếu là tầng trầm tích Holoxen gồm các loại

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 11: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 10

đất dính: set, á set, á cát ở trạng thái nửa cứng đến dẻo chảy và các loại bùn set, bùn á sét. Góc ma sát trong thay đổi từ 9o ÷ 4o; C thay đổi từ 0.04 kg/cm2 ÷ 0.12 kg/cm2. Ở điều kiện tự nhiên sức chống cắt của các lớp bùn (theo sơ đồ cắt nhanh không nen cố kết) đạt giá trị cao nhất lớp bùn á cát = 8o30’; C= 0,1 kG/cm2; giá trị thấp nhất = 5o ; C = 0,05 kg/cm2.

Nhìn chung tính chất cơ lý khu vực ĐBSCL rất thấp, nên khả năng kháng chịu những tác động bên ngoài kem. Đây cũng là một trong những yếu tố góp phần thúc đẩy hiện tượng mất ổn định bờ sông rạch. Các hình 1.3, hình 1.4 và hình 1.5 thể hiện mặt cắt địa chất công trình tại một số khu vực dọc sông Tiền, sông Hậu và các sông khác.

Hình 1.3. Hình tru hô khoan địa chất công trình tại một sô khu vực trên sông Tiên

Hình 1.4. Hình tru hô khoan địa chất công trình tại một sô khu vực trên sông Hậu

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 12: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 11

Hình 1.5. Hình tru hô khoan địa chất công trình tại một sô khu vực trên cac sông khac

b. Địa chất công trình hê thông sông Sài Gòn-Đồng Nai Hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai nằm trong vùng địa chất của miền Đông

Nam Bộ. Vùng này đã được một số nhà địa chất người Pháp nghiên cứu từ những năm đầu của thế kỷ 20 và đã xuất bản loại bản đồ địa chất tỉ lệ 1/500.000 vào năm 1921 do E.Saurin chủ biên và được tái bản năm 1969. Theo Saurin, về mặt kiến tạo vùng này là một hệ địa máng cuốn nếp Hecxini.

Dựa vào số liệu thống kê để xem xet các đặc trưng cơ lí của các lớp đất mà đoạn sông nghiên cứu đi qua. Dòng chảy của cả hai sông đều đi qua mặt cắt địa chất có địa tầng thuộc tuổi Holocen chiếm tỷ trọng lớn, địa hình khá bằng phăng, chênh lệch giữa cao độ địa hình và mực nước chuẩn không lớn bề mặt địa hình được phủ toàn bộ là đất phù sa trẻ tuổi (Holocen) trên bề mặt địa hình hầu như không có phù sa cổ. Đất tạo nên bề mặt địa hình là đất yếu, có cường độ chịu lực thấp, dễ biến dạng. Cấu trúc địa mạo của sông Sài Gòn là địa mạo bào mòn, tích tụ. Toàn bộ tuyến sông Sài Gòn - Cần Giờ theo điều kiện địa chất được phân thành các đoạn sau:

Đoạn sông Sài Gòn từ rạch Bến Nghe - rạch Bơm Cụt: nằm trong khu vực địa chất địa mạo thềm sông, địa hình thấp và bằng phăng có nơi trũng ngập, nhiều sông rạch. Đất set hoặc set cát trạng thái dẻo mềm đến dẻo nhão, dày 10 -30m trở lên.

Đoạn sông từ rạch Bơm Cụt đến mũi Đèn đỏ: Tả ngạn thuộc khu vực địa chất 1, hữu ngạn thuộc khu vực địa chất 2 - địa mạo dạng bãi bồi sông, nhiều diện tích trũng ngập, nhiều sông rạch chia cắt - set dẻo mềm và dẻo nhão, dày 10 -30m trở lên.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 13: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 12

Từ mũi Đèn đỏ đến mũi Cần Giờ: Thuộc khu vực địa chất 5 - địa mạo dạng đồng bằng thấp ven biển, trũng ngập, sông rạch rất phát triển chia cắt mãnh liệt - set dẽo nhão và set bùn dày trên 20m

Phía sông Cá Gấu ra biển: thuộc vùng 1’- địa mạo thềm tích tụ ven biển, phân bố hẹp, tương đối bằng phăng - cát set hoặc cát set dày khoảng 5m, bên dưới là set dẽo mềm.

Theo tài liệu cụ thể của các hố khoan địa chất tại các vùng: khu vực cầu Bình Phước, cầu Bình Triệu, bán đảo Thanh Đa (An Phú, An Khánh), kho 18 Tân Thuận Đông (cảng Sài Gòn), nhà máy ximăng lưới thep Cát Lái, nhà máy đường Khánh Hội, kho B của Tổng kho xăng Nhà Bè, cầu Rạch Lá, cầu Rạch Đôn, cầu Lôi Giang, cầu Dần Xây, cầu Hào Võ, hội trường UBND huyện Cần Giờ cho thấy: tầng trầm tích Holoxen bao phủ trên toàn vùng dọc theo sông từ Nhà Bè - Duyên Hải. Chiều dày lớn nhất của tầng trầm tích Holoxen thay đổi 20 - 30m. Sự phân bố các lớp đất trong phạm vi độ sâu 30m của tầng trầm tích Holoxen không giống nhau. Tùy từng nơi trong nền đất có các lớp bùn set, bùn á set, bùn á cát, set á cát, cát mịn, cát lẫn sỏi sạn. Nhìn chung phân bố ở trên mặt là lớp bùn set, bùn á set, màu xám đen, xanh đen, ở trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng, có nơi lại xen kẽ lớp bùn, lớp set, lớp bùn. ở khu vực cầu Hào Võ lớp bùn mỏng hơn, và trong nền có lớp cát mịn, cát thô. 1.2.1.3. Đặc điểm khí tượng thủy văn Chế độ khí tượng thủy văn khu vực khá phức tạp, chịu ảnh hưởng nhiều của chế độ thủy văn thượng nguồn, thủy triều biển … Dưới đây là những đặc điểm quan trọng nhất liên quan đến sạt lở bồi lắng kênh rạch. Mưa

Về thời gian, mưa ở ĐBSCL phân bố rất không đều trong năm. Hơn 90% lượng mưa năm tập trung trong các tháng mùa mưa. Lượng mưa trong mùa khô chỉ chiếm dưới 10%. Các tháng I, II, III hầu như không có mưa. Vì vậy ở ĐBSCL bị khô hạn nghiêm trọng vào mùa khô. Trong mùa mưa tuy có các đợt mưa to gây ngập úng nhưng vẫn xảy ra các đợt khô hạn dài từ 10 –15 ngày (tiêu biểu là hạn bà Chằn vào tháng VII, VIII) gây thiệt hại cho canh tác nông nghiệp. Lượng mưa ở ĐBSCL biến động khá lớn về không gian và thời gian. Lượng mưa cao nhất, thấp nhất và số ngày mưa trung bình năm tại một số trạm ở ĐBSCL theo Bảng 1.1. Bảng 1.1. Lượng mưa cao nhất, thấp nhất và sô ngày mưa trung bình năm tại một sô

trạm ở ĐBSCL Chỉ tiêu \ Địa điểm Cần Thơ Rạch Giá Sóc Trăng

- Lượng mưa năm max (mm) - Lượng mưa năm min (mm) - Số ngày mưa trung bình/năm

1787 1257 131

2747 1013 132

2611 1160 135

Về phân vùng mưa, (xem hình 1.6) phía Tây ĐBSCL là vùng có lượng mưa lớn nhất với lượng mưa năm từ 1800 - 2400 mm. Vùng phía Đông có lượng mưa 1600 - 1800

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 14: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 13

mm. Vùng trung tâm ĐBSCL keo dài từ Châu Đốc - Long Xuyên - Cần Thơ - Cao Lãnh đến Trà Vinh - Gò Công là vùng mưa nhỏ nhất với lượng mưa bình quân 1200 - 1600 mm. Tổng lượng mưa giữa các năm không có sự biến động lớn, nhưng ở các tháng và các thời kỳ bắt đầu và kết thúc mưa thì có sự biến động lớn. Thông thường mùa mưa bắt đầu vào tháng V và kết thúc vào tháng XI, nhưng có những năm đến tháng XI lượng mưa rất nhỏ không đáng kể và cũng có những năm đến tháng XII lượng mưa vẫn còn khá lớn.

Hình 1.6. Bản đồ lượng mưa trung bình năm vùng ĐBSCL

Dòng chảy sông Mekong Tổng lượng nước Mekong chuyển vào ĐBSCL hàng năm khoảng 430 tỷ m3. Dòng chảy Mekong chia thành 2 mùa rõ rệt: mùa kiệt từ tháng I –VI, mùa lũ từ tháng VII –XII. Trong mùa kiệt lưu lượng bình quân mùa khoảng 3.300 m3/s tại Kratie (đầu vào đồng bằng) và trong mùa lũ khoảng 24.500 m3/s, chênh nhau khoảng 7,5 lần. Tháng lũ lớn nhất bình quân (tháng IX) chênh với tháng kiệt nhất bình quân (tháng IV) khoảng 18 lần.

Bảng 1.2. Lưu lượng thực đo bình quân thang tại Tân Châu, Châu Đôc từ năm1996-2000 (m3/s)

Trạm Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Tân Châu

1996 6032 3534 2391 2011 3760 5059 8181 16997 19153 20916 17803 12865

1997 8136 5334 3229 2626 2719 4174 12677 21845 22353 21632 15930 8436

1998 5862 3439 1798 1460 1994 3830 8026 11990 15123 14661 10246 7430

1999 4164 2613 1496 1742 4705 9633 12472 20777 21133 20761 18124 14058

2000 6616 4491 3211 2800 5343 13689 22432 20987 22367 19384 12933 10110

BQ 6162 3882 2425 2128 3704 7277 12758 18519 20026 19471 15007 10580

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 15: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 14

Trạm Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Châu Đốc

1996 1452 846 511 440 751 1174 2089 4716 5992 7297 5919 3739

1997 2022 1164 661 547 551 809 2929 5730 6023 5785 3704 2160

1998 1186 683 425 359 455 811 1990 2836 3646 4112 3019 2200

1999 1036 574 359 443 1190 2769 3379 5251 5548 5785 4886 3252

2000 1858 1083 698 607 1263 2592 5112 6445 7258 5948 4172 2793

BQ 1511 862 531 479 842 1631 3100 4996 5693 5785 4340 2829 Trong tương lai, nguồn Mekong vào nước ta sẽ có những biến đổi do các hoạt động ở thượng nguồn (sử dụng nước tăng cao, xây dựng các hồ chứa thượng nguồn). Mặt khác sự thay đổi khí hậu toàn cầu khiến cho mưa lớn, nhiệt độ cao thấp thất thường xảy ra liên tiếp, hạn càng keo dài làm cho chế độ dòng chảy hạ lưu sông Mekong có những diễn biến phức tạp. Ảnh hưởng của dòng chảy sông Mekong từ thượng nguồn đến diễn biến lòng dẫn các hệ thống kênh rạch là khá lớn. Khi dòng chảy sông Mekong nhỏ nhiều hệ thống rạch bị bồi lắng, thậm chí là toàn hệ thống; ngược lại, khi dòng chảy lớn, lòng dẫn bị đào xói. Phù sa

Hàng năm sông Mekong cung cấp một lượng phù sa khoảng 150 triệu tấn, chủ yếu vào mùa lũ (trung bình vào mùa lũ nồng độ phù sa trên sông Tiền và Hậu khoảng 500 và 200 g/m3, còn trong nội đồng thì nhỏ hơn). Một phần lượng phù sa này lắng đọng trong đồng, sông, phần khác chuyển ra biển bồi lắng ở các cửa sông và các vùng ven biển như Mũi Cà Mau. Ven biển Cà Mau và Bạc Liêu hàm lượng phù sa khá lớn. Hàm lượng phù sa lớn trong các dòng ven biển đã tạo ra và mở rộng bãi bồi dọc biển, gia tăng diện tích đất liền quốc gia; tuy vậy cũng gây bồi lấp kênh rạch và nâng cao đáy ô ruộng lấy nước mặn nuôi trồng thủy sản trong các hệ thống ở những vùng này, gây nên rất nhiều tốn kem để xử lý sau mỗi vụ nuôi, nhất là vùng Bạc Liêu, Cà Mau. Thủy triều

Thủy triều ven biển ĐBSCL từ Vũng Tàu đến Kiên Giang có tính chất khác nhau và do đó ảnh hưởng đến các vùng ven biển cũng khác nhau. Với mức độ ảnh hưởng khác nhau, toàn bộ đồng bằng đều ảnh hưởng triều hoặc từ Biển Đông, hoặc từ Biển Tây, kể cả trong mùa lũ. Tuy vậy, triều từ Biển Đông chiếm ưu thế cả về phạm vi lẫn cường độ. Do tác động của thủy triều nên biến động mực nước trên kênh rạch rất phức tạp: vừa giao động theo triều cửa sông kênh, vừa chịu tác động điều tiết từ các bãi, ô ruộng, cánh đồng ... Vùng gần biển dao động mực nước chịu ảnh hưởng chủ yếu mạnh của thủy triều, ngược lại xa biển ngoài tác động của thủy triều còn chịu tác động mạnh của lưu lượng thượng nguồn. Sự thay đổi mực nước trong sông rạch làm thúc đẩy quá trình mất ổn định mái bờ, do khi mực nước tăng làm khối đất bờ bị gia tải, khi mực nước xuống thấp sẽ làm cho phần áp lực chống trượt giảm xuống. Bên cạnh đó tác động của thủy triều tạo nên vùng giao thoa giữa dòng chảy thượng nguồn và dòng chảy thủy

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 16: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 15

triều còn gọi là vùng giáp nước, tại các vùng này dòng chảy có vận tốc rất nhỏ nên lòng dẫn thường bị phù sa bồi lắng. 1.2.2. Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 1.2.2.1. Vùng đồng bằng sông Cửu Long ĐBSCL đã có người đến ở từ thế kỷ 12 nhưng đến thế kỷ thứ 18 mới bắt đầu được khai thác có hệ thống. Trong quá trình lịch sử, ban đầu những cư dân đầu tiên của ĐBSCL đến định cư ở những vùng đất cao, không bị ngập lũ, sau đó tập trung ở những vùng đất phù sa bồi ven sông Cửu Long. Cho đến nay, những vùng này vẫn là những nơi đông dân nhất đồng bằng. Cùng với việc đào kênh phục vụ cho việc giao thông, khai thác người dân bắt đầu sinh sống tập trung trên những bờ kênh, bờ rạch, tạo nên một dạng phân bố dân cư đặc trưng của ĐBSCL. Kể từ sau năm 1986, ĐBSCL bước vào thời kỳ đổi mới cùng với cả nước. Nền kinh tế ĐBSCL đã phát triển nhanh chóng, nhưng theo đánh giá của Quy hoạch tổng thể là không đồng đều. Các tỉnh vùng Tây sông Hậu (Cần Thơ, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang, An Giang) có tỷ lệ tăng trưởng nhanh. Các tỉnh vùng Đông Nam sông Tiền (Bến Tre, Tiền Giang) có tỷ lệ tăng trưởng thấp. Các tỉnh khác như Long An, Đồng Tháp có tỷ lệ tăng trưởng khá. Nhờ chính sách đầu tư của Nhà nước cùng với sự năng động của khu vực, trong 15 năm đổi mới vừa qua khối lượng sản phẩm nông nghiệp và thuỷ sản của ĐBSCL đã gia tăng rõ rệt, keo theo sự phát triển của các ngành công nghiệp chế biến, giao thông vận tải và nội - ngoại thương của khu vực. Sự phát triển của ĐBSCL đã được đánh giá là có tác động lớn đến sự phát triển chung của cả nước. Mặc dầu đã có nhiều chuyển biến tích cực trong những năm vừa qua, nhưng GDP bình quân đầu người của ĐBSCL năm 2000 chỉ mới đạt 260 USD - người dân ĐBSCL vẫn chưa thoát khỏi tình trạng đói nghèo. Với chính sách chuyển dịch cơ cấu kinh tế của Nhà nước, ĐBSCL đang hướng tới một nền kinh tế sản xuất hàng hoá có giá trị lợi nhuận cao, đó là một nền kinh tế mở với cơ cấu cây trồng vật nuôi hợp lý, có thị trường, tăng cường khu vực công nghiệp và dịch vụ. 1.2.2.2. Vùng lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai Trong những năm gần đây các ngành kinh tế của các tỉnh, thành phố thuộc hệ thống lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn đã có những bước phát triển vượt bậc góp phần đáng kể vào sự tăng trưởng chung cho cả nước, với mức tăng trưởng hàng năm trung bình khoảng 7%. Lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn có những điều kiện đặc biệt về khí hậu và thổ nhương như: + Diện tích rừng trong khu vực, nhất là rừng đầu nguồn còn lớn, nguồn nước sông Đồng Nai - Sài Gòn và các phụ lưu tương đối dồi dào thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp và các ngành kinh tế khác.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 17: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 16

+ Ngoài diện tích gieo trồng lương thực, trong khu vực còn có khả năng trồng nhiều loại cây công nghiệp lâu năm như: cao su, cà phê, chè, điều, hồ tiêu là những sản phẩm có giá trị xuất khẩu cao hơn nhiều so với lương thực. Khu vực này cũng là nơi rất thuận lợi cho việc trồng nhiều loại cây ăn quả và cây công nghiệp ngắn ngày như mía, lạc, thuốc lá, bông. + Khu vực cũng là nơi có nhiều tiềm năng để trồng rừng, khai thác rừng và thu được những giá trị cao từ nghề nông - lâm nghiệp. + Thủy sản cũng là thế mạnh của các tỉnh, thành phố trong lưu vực với các hồ chứa nước lớn như Dầu Tiếng, Trị An, Phước Hòa, cả hệ thống sông và bờ biển dài khoảng 500km là những yếu tố rất thuận lợi cho nghề đánh bắt và nuôi trồng thủy sản nước ngọt và nước mặn. + Tổng diện tích đất tự nhiên khoảng 4.899.000ha, trong đó: - Đất nông nghiệp là 2.280.000ha, chiếm 46,5% - Đất lâm nghiệp có rừng là 34,5% cùng với những điều kiện thuận lợi để kết hợp nông, lâm nghiệp, đồng thời cải thiện môi trường. + Khu vực này có nguồn nước tương đối ổn định, đã được đầu tư khá nhiều công trình thủy lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp. + Lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn cũng là vùng sản xuất công nghiệp phát triển năng động nhất nước ta, có tác động mạnh mẽ đến các vùng trong cả nước. Các tỉnh và thành phố trong lưu vực, trong đó có vùng kinh tế trọng điểm phía nam (TP. Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương, Bà Rịa - Vũng Tàu) suốt nhiều năm qua luôn đóng vai trò là trung tâm công nghiệp lớn của cả nước. Lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn và vùng phụ cận có tốc độ tăng trưởng kinh tế cao nhất so với cả nước. Một trong những tài nguyên quan trọng của khu vực này là nguồn tài nguyên nước. Nguồn nước mặt của khu vực chủ yều phụ thuộc vào sông Đồng Nai, sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ. Ngoài ra, nguồn nước ngầm tại vùng Đông Nam bộ có trữ lượng tương đối lớn chiếm khoảng 13% so với nguồn nước ngầm của cả nước. Các sông lớn trong lưu vực cũng có tiềm năng lớn về thủy điện. Riêng hệ thống sông Đồng Nai có trữ lượng kinh tế từ 7,5 ÷ 9 tỷ kWh/năm, chiếm khoảng 15% trữ lượng thuỷ điện của cả nước. Tài nguyên nước mặt và nước ngầm của cả khu vực là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng đảm bảo cho sinh hoạt hàng ngày của hàng chục triệu người dân trong vùng và phục vụ cho sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, thuỷ sản và các ngành kinh tế khác. 1.3. Những tồn tại trong xây dựng các công trình bảo vệ bờ và sự cần thiết phải nghiên cứu của đề tài

Trước tình hình sạt lở bờ sông, kênh, rạch trên hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai ngày càng nghiêm trọng, trong những năm qua hàng loạt công trình bảo vệ bờ đã được xây dựng nhằm giảm bớt thiệt hại do sạt lở bờ gây ra. Hình thức kết cấu các công trình bảo vệ bờ khá đa dạng, phong phú. Các công trình đã xây

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 18: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 17

dựng đều có những ưu nhược điểm khác nhau. Rất nhiều công trình bảo đảm ổn định, nhưng cũng không ít công trình bị phá hủy toàn bộ hoặc một phần, cần được đánh giá, tổng kết để rút kinh nghiệm cho các công trình sau này, bảo đảm kỹ thuật và kinh tế.

Các loại công trình bảo vệ bờ đã xây dựng có ba loại chính: Công trình dân gian, thô sơ (có quy mô nhỏ); Công trình bán kiên cố (quy mô vừa); Công trình kiên cố (quy mô lớn); Công trình dân gian, thô sơ thường có quy mô nhỏ được xây dựng tại các vị trí

sông, kênh, rạch bị xói lở bờ, có độ sâu không lớn. Kinh phí xây dựng công trình thường là thấp, chủ đầu tư là từng hộ dân sống ven sông. Công trình có nhiệm vụ ngăn chặn bớt tốc độ xói lở bờ trước tác động của sóng tàu thuyền hay sóng gió.

Các công trình bán kiên cố chống xói lở bờ trên sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai thường được xây dựng để bảo vệ xói lở bờ sông dưới tác động của dòng chảy và sóng, tại các vị trí sông có độ sâu vừa phải, vận tốc dòng chảy không quá lớn. Vốn xây dựng công trình do các địa phương hay ban quản lý các khu công nghiệp , các cơ sở sản xuất hoặc do nhân dân địa phương đầu tư xây d ựng để bảo vệ cơ sở vật chất, cơ sở hạ tầng thuộc khu vực mình quản lý. Các công trình bán kiên cố đã xây dựng để chống xói lở bờ trên sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai đều thuộc dạng bị động, chỉ gia cố bờ. Dạng thường gặp là tường chắn bằng rọ đá, đá hộc xây hay cọc bản bê tông cốt thep loại nhỏ.

Công trình kiên cố, có quy mô lớn được xây dựng để bảo vệ nhà cửa, cơ sở hạ tầng thuộc địa phận các thành phố, thị xã nằm ven sông đang bị uy hiếp bởi dòng chảy có vận tốc lớn trong điều kiện sông sâu. Ngoài ra, hầu hết các công trình kè kiên cố được xây dựng ở thành phố, thị xã, thị trấn hoặc các khu đông dân cư, khu vực hấp dẫn khách du lịch , công trình còn có một nhiệm vụ quan trọng là tôn tạo cảnh quan cho khu vực , phục vụ nhu cầu giải trí , thưởng ngoạn của nhân dân địa phương và du khách. Kinh phí xây dựng công trình thường rất lớn, trung bình chi phí xây lắp cho một met dài kè vài chục triệu đồng tùy theo sông sâu hay nông, đặc biệt kè Tân Châu đã chi hơn 100 triệu đồng/m, vì thế nguồn vốn thường lấy từ ngân sách nhà nước.

Trong số các công trình kiên cố, có một số công trình được xây dựng với công nghệ mới, vật liệu mới có thể kể tới như: công trình bảo vệ bờ khu vực thị xã Rạch Giá sử dụng thảm bê tông bơm trực tiếp trong nước; Công trình bảo vệ bờ sông Gành Hào, tỉnh Bạc Liêu; công trình bảo vệ bờ sông Cái Lớn, tỉnh Kiên Giang, ứng dụng loại cừ bản bê tông ứng suất trước; Kè bảo vệ bờ sông Hậu khu vực thành phố Long Xuyên, ứng dụng khối bê tông tự chèn.

Để cung cấp cơ sở khoa học, phát huy đầy đủ những mặt tích cực, hạn chế tới mức thấp nhất các khiếm khuyết cho những công trình bảo vệ bờ sẽ xây dựng trong tương lai, giảm thiệt hại có thể xảy đến, tiến tới kiến nghị với về công tác quy hoạch, thiết kế và thi công, duy tu và bảo dương các công trình bảo vệ bờ sông, điều cấp thiết hiện nay là phải tiến hành điều tra, đánh giá, theo dõi các công trình bảo vệ bờ đã xây

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 19: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 18

dựng trên hệ thống sông Cửu Long và hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai nhằm tổng kết các ưu điểm, nhược điểm của chúng và kiến nghị các giải pháp bảo vệ bờ thích hợp. 1.4. Kết luận chương 1

Hầu hết các công trình sau khi xây dựng đã phát huy tác dụng tốt, đã mang lại hiệu quả thiết thực trong việc bảo vệ tính mạng, tài sản của Nhà nước và nhân dân, làm thay đổi bộ mặt cảnh quan của khu vực xây dựng . Tuy vậy, do điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình kè ở các tỉnh trên sông Cửu Long và sông Đồng Nai - Sài Gòn rất bất lợi: sông sâu, luôn đầy nước, chảy hai chiều, lòng sông được cấu tạo bởi đất mềm yếu. Mặt khác kinh nghiệm xây dựng các loại dạng công trình bảo vệ bờ trên hệ thống sông Cửu Long, sông Đồng Nai - Sài Gòn còn nhiều hạn chế. Hơn nữa, rất nhiều công trình sau khi đưa vào vận hành, khai thác chưa được duy tu, bảo dương, kiểm tra định kỳ. Vì vậy sau một thời gian làm việc, một số công trình đã bị hư hỏng.

Việc tính toán thiết kế các công trình kè bảo vệ bờ kiên cố vẫn dựa trên tiêu chuẩn ngành TCN84 - 91 “Công trình bảo vệ bờ sông để chống lũ” được Bộ Thủy Lợi cũ biên soạn năm 1991 - áp dụng cho các sông miền Trung, miền Bắc. Đối với các công trình bảo vệ bờ sông ở ĐBSCL có những đặc điểm riêng như ảnh hưởng của nền đất yếu, của dòng chảy thủy triều và nhất là sông rộng, sâu, không có sự khác biệt nhiều về mùa lũ và mùa kiệt. Chính vì vậy, đặc điểm công trình chỉnh trị sông, bảo vệ bờ cũng có những đặc điểm khác với các công trình ở miền Bắc và miền Trung, cần phải được điều tra làm rõ và hướng tới việc kiến nghị chỉnh sửa tiêu chuẩn ngành cho phù hợp hơn cho các công trình chỉnh trị, bảo vệ bờ sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 20: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 19

Chương 2: Nguyên nhân xói lở, sự cố các công trình và các giải pháp công trình bảo vệ bờ phù hợp cho hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai

2.1. Đặc điểm dòng chảy và diễn biến lòng dẫn khu vực nghiên cứu Do đặc trưng về hình thái sông, địa hình, địa chất trên hệ thống sông Cửu Long

và sông Sài Gòn - Đồng Nai có những điểm rất khác biệt so với các sông ở miền Bắc và miền Trung:

- Hầu hết các công trình trên hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai chưa có sự can thiệp lớn vào dòng chảy. Các công trình bảo vệ bờ sông ở thị xã, thành phố có tính chất bị động nhưng vẫn khống chế được thế sông, lòng dẫn vẫn còn ở trong trạng thái tự nhiên. Những tác động của con người chưa có ảnh hưởng lớn đến sự vận động, phát triển của thế sông và hình thái sông.

- Sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai được hình thành và phát triển trên nền trầm tích phù sa trẻ, tính kháng xói của bờ và lòng sông rất kem, địa chất nền yếu làm cho công trình dễ bị hư hỏng do biến dạng lún. Đối với các sông lớn như sông Tiền, sông Hậu, sông Sài Gòn, Đồng Nai, Vàm Cỏ … cấu tạo địa chất lòng sông (thường là cát) là lớp dễ xói hơn lớp trên mặt (lớp bùn set và đất đắp), nhưng các lớp trên lại có tính chất cơ lý thấp, rất dễ gây trượt mái. Chính vì vậy, các cung trượt thường rất lớn. Cũng vì lòng sông dễ xói hơn bờ sông, việc bảo vệ chân công trình phải đặc biệt quan tâm.

- Hoạt động khai thác dòng sông lớn hơn rất nhiều so với sông ngòi miền Bắc và miền Trung nước ta; đặc biệt là trong giao thông thủy, do kinh tế ngày càng phát triển, yêu cầu thông thương đi lại trên các tuyến sông rạch là rất lớn. Hàng ngày có nhiều ghe, tàu thuyền, trong đó có những tàu thuyền có tải trọng lớn, tốc độ chạy cao (tàu cao tốc) lưu thông qua lại trên hầu hết các sông rạch, nhất là các tuyến giao thông thủy chính. Sóng của các loại tàu thuyền đã gây nên tình trạng sạt lở mái bờ của nhiều sông rạch. Do tập quán của người dân ở các tỉnh phía Nam thường tập trung sinh sống dọc hai bên bờ sông rạch. Trong đó có nhiều công trình nhà cửa, cơ sở sản xuất xây cất lấn chiếm lòng sông, kênh, rạch để tiện buôn bán, chuyên chở, trao đổi hàng hóa. Các công trình lấn chiếm lòng sông khiến cho dòng chảy bị thu hẹp, vận tốc dòng chảy tăng. Hơn nữa, tải trọng công trình trên bờ sông gia tăng trên nền bờ sông vốn là đất yếu (hầu hết các công trình này là nhà cửa được xây dựng đơn sơ, không được tính toán gia cố móng đến tầng đất chịu lực cao) nên khả năng mái bờ sông rạch ở các khu vực này bị sạt lở là rất lớn.

Để tìm hiểu sâu hơn đặc điểm dòng chảy và diễn biến lòng dẫn khu vực nghiên cứu tiến hành nghiên cứu tại các công trình trọng điểm sau: 2.1.1. Diễn biến lòng dẫn khu vực công trình kè Tân Châu, sông Tiền

Diễn biến lòng dẫn khu vực xây dựng công trình dựa trên các tài liệu thực đo tháng 8 năm 2003, tháng 6 năm 2006 và tháng 12 năm 2009 của Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 21: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 20

Diễn biến trên mặt bằng của hố xói được xem xet trên cơ sở địa hình của các năm 2003, 2006 và 2009. Kết quả chập bình đồ lòng dẫn cùng tọa độ của các năm nêu trên được trình bày trên hình 2.1. Kết quả cho thấy xu thế dịch chuyển của hố xói sau khi công trình hoàn thành là càng về những năm sau, hố xói có xu thế keo dài ra và ep về phía công trình kè, nghĩa là công trình hạ thấp (có thể là do lún), bị xói sâu ở chân kè.

Hình 2.1. Diễn biến trên mặt bằng hô xói, giai đoạn 2003-2006-2009

Để xem xet diễn biến lòng dẫn trên đoạn 2 của công trình ở các mặt cắt ngang khác nhau, sau khi chập các bình đồ theo cùng hệ tọa độ của các năm, định vị các mặt cắt ngang trên bình đồ như trên hình 2.2. Các mặt cắt được xem xet từ mặt cắt 1 (đầu kè), mặt cắt 2 (giữa kè) và mặt cắt 3 (cuối kè). Diễn biến tại mặt cắt giữa kè thể hiện trên hình 2.3. Trên cơ sở phân tích số liệu trên các mặt cắt, có thể đưa ra nhận xet về diễn biến địa hình khu vực công trình là trong khoảng 6 năm (từ 2003 đến 2009), mặt cắt không thay đổi nhiều, cao trình đáy sông có hạ thấp từ 1 đến 2 m, nguyên nhân có thể là do các bao tải cát và rọ đá phủ trên mặt bị lún. Tuy nhiên, tại chân kè có hiện tượng bị xói sâu, nhất là ở mặt cắt số 1.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 22: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 21

Hình 2.2. Vị trí mặt cắt ngang nghiên cưu diễn biến khu vực kè Tân Châu đoạn 2

Hình 2.3. Diễn biến trên mặt cắt ngang 2-2

2.1.2. Diễn biến lòng dẫn khu vực công trình kè Long Xuyên, sông Hậu Khu vực thiết kế công trình nằm trên đoạn sông nằm giữa thành phố Long Xuyên và cồn Phó Ba. Với tổng chiều dài trên 700 met. Nhìn chung về địa hình đặc biệt là theo chiều dọc theo lòng sông trước khi xây dựng công trình có sự biến đổi khá phức tạp. Khả năng xuất hiện sạt lở hiện nay theo dọc tuyến cũng rất cao đặc biệt là các đoạn giữa tuyến. Để xem xet diễn biến lòng dẫn trên các mặt cắt ngang khác nhau, sau khi chập các bình đồ theo cùng hệ tọa độ của các năm, định vị các mặt cắt ngang trên bình đồ như trên hình 2.4. Diễn biến tại các mặt cắt điển hình 1 trên hình 2.5. Trên cơ sở phân tích số liệu trên các mặt cắt, có thể đưa ra nhận xet là sau khi xây dựng công trình kè, chân kè có xu thế bị xói sâu. Lòng sông cũng có xu thế xói sâu hơn.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 23: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 22

Tuy eán keø

Khu c aûng quaân ñoäi

Hình 2.4. Vị trí mặt cắt ngang nghiên cưu diễn biến khu vực kè Long Xuyên

Hình 2.5. Diễn biến trên mặt cắt ngang 1-1

2.1.3. Diễn biến lòng dẫn khu vực công trình kè đình Tân Hòa - Vĩnh Long, sông Tiền Diễn biến lòng dẫn khu vực xây dựng công trình dựa trên các tài liệu thực đo tháng 12 năm 2009 của Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam và năm 2000 của Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Vĩnh Long. Các mặt cắt được xem xet từ 1 đến 3. Diễn biến tại các mặt cắt ngang (vị trí trên hình 2.6) thể hiện trên hình 2.7. Có thể đưa ra nhận xet là chân kè bị xói khá nhiều trong thời khoảng 9 năm, có chỗ lên tới 4 m ở cách đỉnh kè 21 m ra phía lòng sông (tại mặt cắt

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 24: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 23

1) (Cũng cần lưu ý là sau khi kè đã xụp đổ thì toàn bộ vật liệu kè lấp vào khu vực đã xói, làm cho lòng dẫn ít thay đổi).

Hình 2.6. Vị trí mặt cắt ngang nghiên cưu diễn biến khu vực kè đình Tân Hòa - Vĩnh Long

Hình 2.7. Diễn biến trên mặt cắt ngang 1-1

2.1.4. Diễn biến lòng dẫn khu vực công trình kè Vĩnh Long, sông Cổ Chiên Diễn biến lòng dẫn khu vực xây dựng công trình dựa trên các tài liệu sau thực đo năm 2003, năm 2006 và tháng 12 năm 2009 của Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam. Diễn biến tại mặt cắt điển hình 6 (vị trí trên hình 2.8) thể hiện trên hình 2.9. Trên cơ sở phân tích số liệu trên các mặt cắt, có thể đưa ra nhận xet về diễn biến địa hình như sau:

+ Các phân đoạn II, III và IV (chưa được gia cố chống xói đến đáy sông) có xu thế bị xói mái bờ sông, với tốc độ khoảng 0,3 m/năm.

+ Các phân đoạn đã gia cố như phân đoạn V và VI thảm đá bảo vệ mái, cao độ mái bờ vẫn có xu thế hạ thấp, nguyên nhân có thể là do lớp bao tải cát thả tạo mái bị lún. Tuy nhiên phía chân kè chưa thấy hiện tượng xói sâu.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 25: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 24

Hình 2.8. Vị trí mặt cắt ngang nghiên cưu diễn biến khu vực kè Vĩnh Long

Hình 2.9. Diễn biến trên mặt cắt ngang 6-6

2.1.5. Diễn biến lòng dẫn khu vực công trình kè nhà thờ Lasan Mai Thôn - sông Sài Gòn Diễn biến lòng dẫn khu vực xây dựng công trình dựa trên các tài liệu thực đo tháng 12 năm 2003 của Công ty Cổ phần Tư vấn xây dựng Thủy lợi II; tháng 4 năm 2006 của Công ty tư vấn xây dựng công trình thủy I; tháng 10 năm 2008 của Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam.

Kết quả chập bình đồ lòng dẫn cùng tọa độ của các năm nêu trên được trình bày trên hình 2.10. Lấy đường đồng mức -22 m trên bình đồ của các năm ở khu vực hố xói để so sánh cho thấy xu thế sự dịch chuyển của hố xói ngày càng sát vào bờ kè khu vực nhà thờ Lasan - Mai Thôn.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 26: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 25

Hình 2.10. Diễn biến trên mặt bằng hô xói, giai đoạn 2003-2006-2008 Để xem xet diễn biến lòng dẫn trên các mặt cắt ngang khác nhau, sau khi chập

các bình đồ theo cùng hệ tọa độ của các năm, định vị các mặt cắt ngang trên bình đồ như trên hình 2.11. Diễn biến tại mặt cắt điển hình 11 (khu vực tâm hố xói) thể hiện trên hình 2.12. Trên cơ sở phân tích số liệu trên các mặt cắt, có thể đưa ra nhận xet sau:

+ Trong khoảng 10 năm (từ 1998 đến 2008), chiều sâu hố xói lớn nhất không sâu hơn, có thể coi như đó là chiều sâu ổn định cho hố xói này.

+ Trong khoảng 10 năm, hố xói đã xói ngang, lấn vào bờ lõm của sông (phía nhà thờ Lasan Mai Thôn) từ 5 đến 30 m; xói đứng với độ sâu từ 0 đến 5 m.

1 MC 2

MC 3

MC 4

MC 5

6MC 7

MC 8

911

MC 10

MC 12

MC 14MC 15

16

MC17MC18

MC19MC 20

21

1

6 1113

9

16

21

SÔ HOÏA VÒ TRÍ MAËT CAÉT

13

Hình 2.11. Vị trí mặt cắt ngang nghiên cưu diễn biến

GHI CHU'

2008

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 27: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 26

Hình 2.12. Diễn biến trên mặt cắt ngang 11-11

2.1.6. Diễn biến lòng dẫn sau khi xây dựng công trình kè thị xã Sa Đéc, sông Sa Đéc

Diễn biến lòng dẫn sau khi công trình vận hành được xem xet trên 4 mặt cắt điển hình cho các đoạn kè với các vị trí mặt cắt trình bày trên hình 2.13.

Diễn biến trên các mặt cắt cho thấy: + Đoạn NH1 (mặt cắt 1), K1 (mặt cắt 2) và NH3 lòng dẫn bị bồi ở phần chân kè; + Trong tất cả các đoạn kè, lòng dẫn đoạn K1 được bồi lên do tác động của đập

khóa rạch Nhà Thương; + Các đoạn NH2, B2 bị xói sâu ở chân công trình. Đây là một vấn đề quan trọng,

cần được xem xet ổn định công trình ở hai đoạn này.

Hình 2.13. Vị trí cac mặt cắt địa hình xem xét diễn biến

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 28: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 27

Hình 2.14. Diễn biến địa hình tại mặt cắt 3

Hình 2.15. Diễn biến địa hình tại mặt cắt 4

2.2. Đặc điểm các công trình bảo vệ bờ khu vực nghiên cứu Hầu hết các công trình bảo vệ bờ đều mang tính bị động, tức là “mặc cho bờ

sông một chiếc áo giáp” bảo đảm không xói được dưới tác động của dòng chảy. Các công trình kiên cố dạng bị động chống xói lở bảo vệ bờ trên hệ thống sông

Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai được đề nghị xây dựng để bảo vệ chống xói lở bờ sông, kênh, rạch dưới tác động của dòng chảy là chính, tại các vị trí sông có độ sâu lớn (trên 4,0 m), vận tốc dòng chảy lớn (trên 0,50 m/s). Công trình dạng này thường do nhà nước đầu tư do kinh phí xây dựng lớn. Dạng công trình này đã được ứng dụng ở hầu hết các công trình kiên cố trên hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai. Công trình kiên cố dạng bị động được áp dụng rộng rãi là do bảo đảm kỹ thuật và kinh tế, trong đó đa số bảo vệ bờ sông ở các khu vực đông dân cư (thành phố, thị xã, thị trấn …). Công trình dạng này bảo đảm “tôn tạo cảnh quan” khu vực, không tác động nhiều vào dòng chảy, đảm bảo thuận tiện trong giao thông thủy. Thông thường kinh phí xây dựng công trình nhỏ hơn nhiều so với các giải pháp công trình chủ động khác (như mỏ hàn cứng, mỏ hàn mềm, tường hướng dòng …).

Tuy nhiên xói lở, bồi lắng lòng dẫn ở một số đoạn sông phân lạch trên sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai đã và đang làm cho một nhánh bị giảm lưu lượng nước, có nguy cơ bị thoái hóa, gây bồi lắng quá mức và ở nhánh khác bị xói lở quá

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 29: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 28

mức. Ở nhánh sông bị bồi lắng, hiện tượng này đã và đang làm giảm nguy cơ thoát lũ và cản trở giao thông thủy quốc tế đến mức báo động. Các khu vực bị bồi lắng điển hình là: đầu cù lao Long Khánh - sông Tiền (đoạn sông Tân Châu - Hồng Ngự), nhánh trái cù lao Ông Hổ - sông Hậu (đoạn Thành phố Long Xuyên), thượng lưu đoạn cong Cái Bè - sông Tiền, nhánh trái sông Tiền (đoạn Mỹ Thuận - Vĩnh Long) … Các nhánh sông đối diện với các nhánh thoái hóa nêu trên đã bị gia tăng lưu lượng và đang phát triển mạnh, gây xói lở và phải xây dựng nhiều đoạn kè bảo vệ bờ như kè Long Xuyên (sông Hậu), kè Sa Đec (sông Tiền), kè Vĩnh Long (sông Cổ Chiên), kè kênh Thanh Đa (sông Sài Gòn) … với kinh phí xây dựng kè lên tới hàng ngàn tỷ đồng. Tuy nhiên các biện pháp công trình đã áp dụng thường là dạng bị động, chưa tác động vào dòng chảy bằng công trình chủ động để phân chia dòng chảy điều hòa cho các nhánh sông hợp lý, để vừa giảm bồi lắng, vừa giảm xói lở.

Với những đặc điểm của công trình trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai như trên, việc nghiên cứu giải pháp công trình phù hợp, áp dụng công nghệ và vật liệu mới phải xuất phát từ những đặc điểm riêng biệt của điều kiện tự nhiên để có những định hướng phù hợp. 2.3. Đặc điểm kết cấu và tình hình xói lở, hư hỏng các công trình trọng điểm bảo vệ bờ khu vực nghiên cứu 2.3.1. Công trình kè Tân Châu - sông Tiền

+ Tình hình sạt lở trước khi xây dựng công trình Khu vực Tân Châu là một trong những khu vực bị sạt lở và gây ra nhiều thiệt hại nhất về cơ sở vật chất trên hệ thống sông Cửu Long. Đặc biệt các đợt sạt lở cuối năm 2000 và đầu năm 2001 được thống kê lên tới trên 11,5 tỷ đồng. Hiện tượng sạt lở đã phát triển xuống gần khu vực bến đò Tân Châu - Hồng Ngự làm phá hoại tuyến đường ô tô chạy dọc theo bờ sông của thị trấn Tân Châu. Bờ lở đã tiến sát chân tường khu vực trụ sở Ủy Ban và Huyện Ủy của huyện Tân Châu ... buộc phải xây dựng công trình bảo vệ bờ ở khu vực này. + Quy mô và kết cấu công trình * Chiều dài tuyến công trình: 1.212m. * Quy mô công trình và giải pháp kết cấu: phương án 4. Tuyến công trình được chia làm 2 đoạn: Đoạn 1: Từ cửa kênh Châu Đốc đến kênh Vĩnh An có chiều dài khoảng 600m, tại đây bố trí 4 thảm cây gây bồi theo hình thức kè mỏ hàn có chiều rộng 20m, chiều dài phù hợp với tuyến chỉnh trị, cụm cây rọ đá có đường kính tán 3-4m, cao 5-7m, rọ đá 0,5m3, mật độ thả đảm bảo tán cây phải tiếp xúc lẫn nhau (tốt nhất là tre gai) Đoạn 2: Từ cửa kênh Vĩnh An đến Cầu tàu trước khu thương mại có chiều dài khoảng 612m, kè hỗn hợp, vừa dịch chuyển dòng chảy ra xa chân bờ bằng mỏ hàn ngầm, gây bồi lắng bằng thảm cây và bảo vệ mái dốc. Trong đó có đoạn sạt lở dài 257m cần khẩn trương thi công ngay. Sau một thời gian thi công trong năm 2001, hệ thống mỏ hàn ngầm không phát huy tác dụng, mà còn gây sạt lở nghiêm trọng hơn phía bờ sông và phải dừng thi công. Kinh phí xây dựng tăng từ khoảng 80 lên 123 tỷ đồng.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 30: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 29

Hình 2.16 thể hiện vị trí công trình kè Tân Châu với đường net liền (dài 612 m), còn đường net đứt là vị trí công trình hiện nay (2010) đang thi công giai đoạn tiếp theo.

Hình 2.16. Vị trí kè Tân Châu trên sông Tiên

Hình 2.17 thể hiện mặt cắt ngang kè Tân Châu (ở đoạn 2 dài 612 m sau khi đã điều chỉnh thiết kế). Công trình trong giai đoạn thi công cọc bê tông ở cơ kè và hoàn thành thể hiện trên Hình 2.18.

Hình 2.17. Kết cấu cắt ngang công trình kè Tân Châu

Hình 2.18. Kè Tân Châu đang thi công (2002) và hoàn thành (2004)

+0.50

m=3.0

m=3.0

-7.41

-15.32

m=3.0

26.17 27.41

18.39

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 31: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 30

Tuy nhiên, hai năm sau kể từ khi giai đoạn 1 (thi công chân kè) của công trình kè Tân Châu đi vào sử dụng, hệ thống mỏ hàn gây bồi lấp hố xói ở đoạn 1 hầu như không có tác dụng ngăn chặn xói lở bờ sông ở đoạn 1. Cuối năm 2005 những cung trượt lớn đã làm sạt lở nghiêm trọng ở đoạn 1.

Hình 2.19. Xói ở thượng lưu đoạn 2 công trình kè Tân Châu, thang 12 năm 2005

2.3.2. Công trình kè Long Xuyên - sông Hậu Từ tháng 11 năm 1996 đến tháng 11 năm 2002 sạt lở trên sông Hậu gây ra những

thiệt hại nghiêm trọng ở khu vực thành phố Long Xuyên và công trình được xây dựng trong năm 2004-2005. Vị trí công trình kè Long Xuyên trên sông Hậu - khu vực thành phố Long Xuyên thể hiện trên Hình 2.20.

Hình 2.20. Vị trí kè Long Xuyên trên sông Hậu

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 32: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 31

Kết cấu của kè Long Xuyên như sau:

- Phần chân kè: tạo mái m=3,00, đến tận cao trình khoảng -18,00÷-20,00 m. Để tạo mái m=3 có những khu vực phải đào đất và có những khu vực lại phải đắp bằng bao tải cát. Mặt chân kè bảo vệ bằng thảm bê tông tự chèn (đoạn 1) và thảm đá dày 30cm trên lớp vải lọc Mirafi PET 100/50, theo từng đơn nguyên 10*2*0,3 met (đoạn 2).

- Phần thân kè: Phần trên tiếp giáp đỉnh kè, thân kè mái m=2,00, phần dưới là cơ tiếp giáp chân kè bề rộng cơ B=2.00 met bảo vệ bằng cấu kiện lắp ghep tự chèn P.Đ.TAC-178 dày 18cm trên lớp vải lọc Mirafi PET 100/50

- Phần đỉnh kè: Là phần trên cùng của tuyến kè ở cao độ +2.85. Nối tiếp với thân kè là đà đỉnh và lan can, trụ lan can. Vỉa hè dành cho người đi bộ rộng B=3.00 met.

Chi tiết kết cấu phần thân và đỉnh kè thể hiện trên Hình 2.21. Kết cấu toàn bộ mặt cắt kè thể hiện trên Hình 2.22, Hình 2.23 thể hiện phần thân và đỉnh kè Long Xuyên khi bị sự cố năm 2005.

Lôùp vöõa #75 D3cm.Gaïch khía

i=3%

m = 2.00

Truï lan can

Gôø boù vóa Caáu kieän P.Ñ.TAC-178 D18cm.Ñaù 1*2 loïc ngöôïc D10cm.

1 lôùp vaûi loïc

Beâ toâng ñaù 4*6 #100 D10cm.

m=3.00

525.5

1 Lôùp vaûi loïc Bao taûi caùt

m=1.50

300

50

BAO TAÛI CAÙT

50

VAÛI LOÏC

50

50

50

PHAÂN CAÙCH BAO TAÛI - CAÙT BÔMVAÛI LOÏC CUOÁN THAÂN KEØ

100

VAÛI LOÏC THAÂN MAÙI NEO VAØO BÔØ

PHUÛ VAØO ÑAÁT TÖÏ NHIEÂN 1 MEÙT Hình 2.21. Kết cấu chi tiết thân và đỉnh kè bảo vê thành phô Long Xuyên

B=64.77 meùt500 200300

m = 2.00

470

i=3%

m = 3.00

Thaûm BT löôùi theùp töï cheøn P.Ñ.TAC-178

Vaûi loïc

Thaûm BT löôùi theùp töï cheøn P.Ñ.TAC-178

Vaûi loïc

CK P.Ñ.TAC-178 D18cm

Ñaù 1*2 loïc ngöôïc D10cm

Töôøng chaén caùt

Lan can

200

BIEÂN G

IAÛI TO

ÛA

Ñaùy chaân keø

30

( Coù 4 loaïi töôøng chaén )

Vaûi loïc

( Kích thöôùc taám thaûm 68*3.22 meùt)

S1

S2

S3

S4

S5

S6

Hình 2.22. Cắt ngang công trình kè bảo vê thành phô Long Xuyên đoạn 1

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 33: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 32

Hình 2.23. Kè bảo vê thành phô Long Xuyên bị sự cô năm 2005

2.3.3. Công trình kè đình Tân Hòa – Vĩnh Long, sông Tiền Kè gia cố bờ sông Tiền khu vực đình Tân Hoa được xây dựng nhằm chống xói lở

bờ sông, bảo vệ công trình kiến trúc văn hóa hiện hữu đình Tân Hoa, thuộc xã Tân Hòa, thị xã Vĩnh Long, tạo cảnh quan khu vực, thu hút khách đến thăm quan.

Kết cấu đoạn kè dài 109 m bao gồm: - Cọc cừ BTCT tiết diện chữ T kích thước 30x35 cm, dài 18,0 m, bước cọc 2,0 m.

Cao trình đỉnh cọc +1,35 m, cao trình chân kè -16,65 m; - Tấm bản BTCT đúc sẵn 12x100x178 cm; - Dầm mũ BTCT tiết diện 40x60 cm, đỉnh + 2,0 m nối các đầu cọc; - Phần chân kè từ cao trình -1,0 đến cao trình -1,45 m thả thảm đá phía ngoài và

đá hộc kích thước 20x30 cm tạo mái m = 2,5 - 3,0. Phía ngòai thảm đá gia cố một hàng cọc BTCT M300 kích thước (20x20x700) cm, khoảng cách giữa các cọc 1,5 m. Toàn bộ hệ thống cọc bản chắn được neo vào mố neo, đặt cách hàng cọc cừ 7 m vào phía trong bờ.

Vị trí công trình kè đình Tân Hoa nằm ở ngay thượng lưu cầu Mỹ Thuận, thể hiện trên Hình 2.24.

Từ khi xây dựng đến năm 2005, kè đã bị hai lần sự cố. Sự cố lần đầu xảy ra vào giữa năm 2001, sau khi kè gần thi công xong, khi đó đoạn kè phía hạ lưu bị xô nghiêng ra ngoài sông, hàng cọc cừ cùng tấm bản bê tông cốt thep bị ngã nghiêng. Sự cố lần hai xảy ra vào đầu tháng 6 năm 2005 làm hành lang bộ hành, thân kè, lan can của 02 phân đoạn giữa (phân đoạn 2, 3) của kè bảo vệ đình Tân Hoa dài khoảng 48m bị bị đẩy ra sông theo góc nghiêng 45 độ so với phương thăng đứng. Hệ thống dây neo ở phân đoạn này đều bị đứt và toàn bộ hành lang bộ hành và cống thoát nước bị sụp hoàn toàn, nước đã vào sâu bên trong, bờ sông chỉ còn cách tường ngoài của đình khoảng 7-10m. Ở phân đoạn cuối về phía hạ lưu, đã xuất hiện hai lỗ thủng to trên hành lang bộ hành. Khu vực kè đã được cảnh báo khu vực nguy hiểm. Sự cố chưa kịp khắc phục thì đến nay (2008), 02 phân đoạn kè này đã bị sụp hoàn toàn, làm rạn nứt thân, hàng lang bộ hành của 02 phân đoạn kế rất nghiêm trọng.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 34: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 33

Hình 2.24. Vị trí kè đình Tân Hoa trên sông Tiên

Hình 2.25 thể hiện mặt cắt ngang điển hình kè đình Tân Hoa. Sự cố công trình năm 2005 trình bày trên Hình 2.26.

-2.00

200

BT loùt ñaù (4x6) M100#; D10-2.00

CAO ÑOÄ TÖÏ NHIEÂN

KHOAÛNG CAÙCH

-7.00

+1.4

0

+1.3

2

200 200

-6.00

-5.00

-4.00

-3.00

200

+1.3

3

+1.3

2

200

+1.3

5

+1.3

2

100

+1.1

3

300 200

-16.35

-1.0

0

-2.7

0

200

600700

Coïc BTCT M300#; (20x20x700)Ñoùng 1.5 mdaøi/caây

-0.20

+1.55

MAËT CAÉT NGANG 6 - 6; ÑOAÏN L=12m

-1.00

0.00

+1.00

+2.00

Baûn neo; moá neo BTCT M200#

-0.80

+3.00

(TYÛ LEÄ 1/50)

275 300A

Baûn chaén BTCT M200#

C

Thanh neo 30; AILneo = 660 cm

Meùp ñaøo moùng

11 18'

(15x100x178)

Meùp ñaøo moùng

Taêng ñô

BT leà ñöôøng M150#B+1.80

Ñan BTCT M150#(8x100x150)

Ñaù 1x2 loùt; D=5cm

(30x35x1800)

Thaûm ñaù hoäc D=30cm

0.00

Maët ñaát töï nhieân

(30x200x300)

Coïc BTCT M300#

+1.00

+2.00

Daàm muõ BTCT M200#

Lan can theùp oáng 60

+3.00

-3.1

0

-4.6

0

200

-5.4

0

200 200

-6.0

0

-0.6

0(TYÛ LEÄ 1/25)

CHI TIEÁT B

60

30 10

40

10

106

20

10

Gaïch theû xaây M75#; D10

140

BT loùt ñaù (4x6) M100#; D10

35

10 10

80

1040

2015

2010 30

2020

20

CHI TIEÁT C(TYÛ LEÄ 1/25)

25

60

CHI TIEÁT A(TYÛ LEÄ 1/25)

25

35

20

Hình 2.25. Mặt cắt ngang công trình kè đình Tân Hoa trên sông Tiên

Hình 2.26. Sự cô công trình kè đình Tân Hoa - Vĩnh Long trên sông Tiên (cac thanh

neo thép bị đưt hàng loạt - ảnh chup năm 2004)

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 35: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 34

2.3.4. Công trình kè Vĩnh Long, sông Cổ Chiên Hiện tượng xói lở bờ sông, nhất là đối với sông lớn có chế độ dòng chảy phức tạp

như sông Cổ Chiên, nằm ngay bên thị xã Vĩnh Long đã gây nên những thiệt hại rất lớn. Tại thành phố Vĩnh Long dòng chủ lưu sông Tiền đi theo nhánh Cổ Chiên ngày càng ep sát vào phía bờ hữu gây xói lở gần như toàn bộ đoạn bờ sông thuộc địa phận thị xã Vĩnh Long.

Công trình gia cố bờ sông Cổ Chiên khu vực thị xã Vĩnh Long được thiết kế với chiều dài 643 m trong đó các phân đoạn I, II, III và IV chỉ sửa chữa, nâng cấp kè cũ . Phân đoạn V và VI được xây dựng mới. Công trình hoàn thành vào ngày 1/4/1996.

Phân đoạn V được lấn ra lòng sông tạo tuyến bờ mới, đưa các điểm khống chế ra tuyến chỉnh trị, cải thiện điều kiện dòng chảy, phần chân kè phía lòng sông được phủ một lớp thảm đá dài 4 m, hoàn thành vào ngày 13/8/1996. Sau khi phân đoạn V kè gia cố bờ sông Cổ Chiên hoàn thành được khoảng một năm thì xuất hiện sự cố, nhiều vết nứt trên đỉnh kè xuất hiện, độ ổn định của kè không còn đảm bảo do chân kè bị xói sâu. Để khắc phục sự cố này, UBND tỉnh Vĩnh Long đã cho phep đắp bổ sung thảm đá phần chân kè và sửa chữa phần đỉnh kè từ ngày 12/03/1998 đến 20/04/1999.

Phân đoạn VI dài (197,1 m), bao bọc khu đất giữa rạch Cái Cá và một đoạn sông Cổ Chiên, giới hạn bởi đường Tô Thị Huỳnh. Kết cấu là kè bờ trên mái nghiêng 1:2. Đỉnh kè là tường BTCT đổ tại chỗ đáy rộng 1 m, ở cao trình + 1,4, đỉnh tường rộng 0,4 m ở cao trình 2,3 m. Tường đỉnh kè được đặt trên hàng cọc BTCT kích thước 30x30x1500 cm, khoảng cách các cọc 2 m. Mái nghiêng kè từ cao trình 1,4 xuống -0,5 lát bằng tấm bê tông đúc sẵn trên tầng lọc ngược đá dăm và vải lọc. Dưới cao trình -0,5 m bố trí lăng thể tựa bằng đá dạng chân khay đỉnh rộng 1 m ở cao trình -0,5 m, đáy rộng 0,5 m ở cao trình -1,5 m liên kết với nhau bằng cọc tràm. Phía ngòai dàn cọc là mái dốc sông thiên nhiên không được gia cố.

Vị trí công trình kè Vĩnh Long trên sông Cổ Chiên thể hiện trên hình 2.27. Hình 2.28 thể hiện mặt cắt ngang điển hình kè Vĩnh Long, phân đoạn VI.

Hình 2.27. Vị trí kè Vĩnh Long trên sông Cổ Chiên

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 36: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 35

Hình 2.28. Kết cấu cắt ngang công trình kè Vĩnh Long phân đoạn VI trên sông Cổ Chiên

Tuy nhiên, lòng sông đã có những thay đổi lớn, nhất là sau ba năm lũ lớn liên tiếp xảy ra, lũ năm 2000, 2001 và 2002. Lòng sông tại nhiều vị trí đã xói xâu thêm từ 2 đến 6 m so với địa hình đo đạc vào thời gian thiết kế kè, hố xói sâu đoạn lòng sông thuộc phân đoạn II đã xói sâu thêm 6-8 m và dịch chuyển gần vào bờ hơn so với năm 1996 khoảng 20 m;

Tại phân đoạn VI, các tấm bê tông lát mái nghiêng đã bị dịch chuyển, không còn liên kết chắc chắn như trước. Gần như toàn tuyến kè thuộc phân đoạn VI đã bị nứt ở góc giữa tường bê tông cốt thep đỉnh kè với mái nghiêng (xem hình 2.29). Nguy cơ mất ổn định là vấn đề được xem xet và đề xuất giải pháp phòng chống cho phân đoạn này.

Hình 2.29. Kè Vĩnh Long phân đoạn VI bị sự cô (ảnh năm 2006)

2.3.5. Công trình kè nhà thờ Lasan Mai Thôn - sông Sài Gòn Công trình bảo vệ bờ sông Sài Gòn đoạn nhà thờ Mai Thôn, khu vực bán đảo

Thanh Đa được xây dựng và hoàn thành năm 2005. Theo kết quả điều tra khảo sát về xói lở trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh của Viện

Khoa học Thủy lợi miền Nam, hố xói tại đoạn sông cong khu vực nhà thờ Lasan Mai Thôn đang có xu hướng dịch vào bờ và đe dọa đến an toàn công trình kè khu vực này.

Vị trí công trình kè trên bán đảo Thanh Đa thể hiện trên hình 2.30.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 37: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 36

Hình 2.30. Vị trí kè nhà thờ Lasan Mai Thôn trên sông Sài Gòn

Kết cấu của công trình có dạng tường góc cao 2,5 m trên hệ cọc BTCT, kích thước cọc là 35*35 cm, khoảng cách giữa các cọc là 1,25 m. Cọc đóng sâu xuống cao trình -22,6 m, sâu vào trong lớp cát ít nhất là 1,0 m. Mái bờ sông được trải rọ đá để chống xói, từ cao trình 0,0 m đến cao trình -2,31 m. Ở chân mái bờ sông có lăng thể đá rộng 3,5 m và cao 1,0 m. Hình 2.31 thể hiện mặt cắt ngang kè nhà thời Lasan Mai Thôn. Công trình cho đến nay vẫn còn tồn tại (xem hình 2.32) nhưng nguy cơ mất ổn định là vấn đề được xem xet và đề xuất giải pháp phòng chống.

Hình 2.31. Kết cấu cắt ngang công trình kè nhà thờ LaSan Mai Thôn, Bình Thạnh, TP

Hồ Chí Minh

Vị trí khu vực kè nhà thờ Lasan Mai Thôn

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 38: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 37

Hình 2.32. Kè nhà thờ LaSan Mai Thôn, Bình Thạnh, TP HCM

2.3.6. Công trình kè thị xã Sa Đéc, sông Sa Đéc Kè bào vệ bờ sông Sa Đec (hình 2.33) gồm 3 hạng mục công trình , đó là đập

khóa rạch Nhà Thương (công trình chủ động), kè gia cố bờ (NH1, K1, NH2 và NH3 - công trình bị động) và kênh dẫn giao thông thủy (công trình chủ động).

Đập khoá rạch Nhà Thương là đập đất, có tác dụng ngăn chặn dòng chảy từ sông Tiền qua rạch Nhà Thương - một trong những nguyên nhân chủ yếu tạo nên hố xói tại ngã ba rạch Nhà Thương và sông Sa Đec, gây ra xói lở bờ sông Sa Đec khu vực thị xã. Kè gia cố bờ sông Sa Đec tại thị xã có tác dụng ngăn chặn triệt để xói lở bờ sông, ổn định thị xã Sa Đec.

Kênh dẫn giao thông thủy nhằm phục hồi lại tuyến giao thông thủy nối liền sông Tiền và sông Sa Đec, trả lại điều kiện giao thông thuỷ bình thường, bảo đảm môi trường không có những xáo trộn lớn.

Hình 2.33. Mặt bằng tổng thể công trình kè sông Sa Đéc, tỉnh Đồng Thap Cho đến nay, công trình vẫn hoạt động tốt, tuy nhiên cần phải xem xet diễn biến

lòng dẫn và tác động của nó đến công trình.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 39: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 38

2.4. Phân tích các nguyên nhân gây hư hỏng các công trình bảo vệ bờ khu vực nghiên cứu 2.4.1. Đối với công trình quy mô đơn giản - công trình dân gian 2.4.1.1. Ưu điểm

- Đây là dạng công trình đơn giản nhất, ít tốn kem nhất nhưng đã đem lại hiệu quả cao về mặt bảo vệ bờ trên phạm vi rộng;

- Về mặt thủy lực: các loại cây trồng như dừa nước, mắm, bần … các phên liếp, cọc cừ gỗ tạo ra sức cản lớn khi có sóng (do gió, tàu thuyền) và dòng chảy tác động, giảm năng lượng của sóng và dòng chảy, giảm khả năng bị phá vơ kết cấu đất bờ sông;

- Về mặt địa chất thổ nhương: cây trồng có bộ rễ ăn sâu vào đất bờ, làm tăng độ chặt của đất bờ, làm tăng chỉ tiêu cơ lý của đất, tăng khả năng chống lại sóng và dòng chảy tác động;

- Về kết cấu: cọc, cừ gỗ cắm sâu trong đất có tác dụng chống lại lực ngang. Các bao tải cát, xà bần (gạch vơ) có góc ma sát trong lớn, làm giảm áp lực ngang tác dụng lên kết cấu. 2.4.1.2. Nhược điểm và nguyên nhân gây hư hỏng công trình

Loại công trình này chỉ có thể tồn tại được ở những khu vực có chiều sâu dòng chảy nhỏ, nơi có tốc độ dòng chảy thấp, không có khả năng chống xói sâu. Hầu hết các công trình đơn giản dựa trên kinh nghiệm của nhân dân, chưa có tổng kết, hướng dẫn của các cơ quan chức năng. Một số nguyên nhân dẫn đến hư hỏng các công trình dạng này là:

- Các loại phên liếp, cọc cừ gỗ dễ bị mục nát trong môi trường mực nước, nhiệt độ thay đổi, nhất là ở các vùng có mực nước dao động do triều;

- Chưa có loại dạng cây phù hợp áp dụng cho các vùng có những điều kiện tự nhiên khác nhau. 2.4.2. Đối với công trình bán kiên cố 2.4.2.1. Ưu điểm

Bảo vệ được cơ sở hạ tầng ở mức độ trung bình, với kinh phí không lớn, khống chế được thế sông, ngăn chặn sạt lở tiếp tục xảy ra. 2.4.2.2. Nhược điểm và nguyên nhân gây hư hỏng công trình

Tuổi thọ công trình không cao do một số nguyên nhân sau: - Không có tầng lọc ngược: hầu hết hư hỏng ở công trình dạng này là do công

trình thiếu tầng lọc ngược hoặc tầng lọc ngược không bảo đảm thoát nước. Dòng chảy thấm (do sóng, mưa, triều …) từ trong bờ ra mang theo đất bờ ra ngoài làm phía sau kè bị rỗng.

- Mất ổn định cục bộ theo phương đứng do xói chân kè (xem hình 2.34). Do chưa dự phòng xói (bảo vệ chân kè đủ sâu dưới tác động của dòng chảy trong sông rạch, dòng chảy do sóng gây ra). Khi đó, chân kè bị rỗng, mái bờ kè bị lún, sụt keo theo đất, cát theo phương đứng ra ngoài.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 40: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 39

Tường Bê tông - Cần Thơ - sông Hậu Tường cừ BT - Tiên Giang - sông Tiên

Tường Bê tông - Cà Mau - sông Cửa Lớn Kè khu vực ban đảo Thanh Đa, Tp.HCM

Hình 2.34. Hiên tượng hư hỏng cac công trình kè ban kiên cô 2.4.3. Đối với công trình kiên cố 2.4.3.1. Ưu điểm

Hầu hết các công trình kiên cố đã được tính toán đầy đủ theo các quy trình, quy phạm hiện hành, tuân thủ trình tự xây dựng cơ bản của nhà nước đặc biệt đã quan tâm đến vấn đề xói sâu, tuổi thọ công trình cao;

Bảo vệ an toàn cơ sở hạ tầng của nhà nước và nhân dân, đặc biệt ở các thành phố, thị xã, thị trấn, các khu tập trung dân cư;

Hầu như các công trình dạng này đều là loại gia cố bờ, ít tác động đến dòng chảy, do vậy ảnh hưởng của chúng đến lòng dẫn là không đáng kể, làm cho dòng sông vẫn giữ nguyên trạng thái tự nhiên. 2.4.3.2. Nhược điểm và nguyên nhân gây hư hỏng công trình

a. Chưa có quy hoạch tổng thể Hầu hết các công trình đã thi công chưa có quy hoạch chỉnh trị tổng thể của sông

rạch cũng như đoạn sông rạch nơi có công trình, chưa lường trước những diễn biến phức tạp do công trình gây ra đối với bản thân nó cũng như các khu vực lân cận (hình 2.35). Ngay cả các công trình kè khác đã xây dựng trên các dòng sông chính (sông Tiền, sông Hậu, sông Sài Gòn, sông Đồng Nai …) như kè Tân Châu, kè Long Xuyên, kè Sa Đec, kè Vĩnh Long, kè Lasan Mai Thôn, kè Biên Hòa đều đã thiết kế và xây dựng, nhưng quy hoạch chỉnh trị tổng thể của các đoạn sông thì hoặc chưa có hoặc chưa được phê duyệt để bảo đảm quản lý, kiểm soát các công trình có liên quan sẽ xây dựng.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 41: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 40

Hình 2.35. Công trình kè bờ khu vực bến phà Cần Thơ, tuyến chỉnh trị chưa có Cũng liên quan đến tuyến chỉnh trị là việc xác định phạm vi công trình. Chiều

dài công trình thường chưa được xác định một cách thỏa đáng. Một nguyên nhân cơ bản nhất là do kinh phí có hạn, cho nên chiều dài công trình chưa đủ đến vị trí sông ổn định. Xác định chiều dài của công trình rất khó tính toán trên lý thuyết, nhất là đối với hệ thống sông ở ĐBSCL và Sài Gòn - Đồng Nai chịu tác động của dòng chảy hai chiều (thủy triều biển Đông), cần thiết phải thông qua thí nghiệm mô hình vật lý hoặc các mô hình toán 2 chiều, 3 chiều đủ tin cậy.

b. Mất ổn định cục bộ do xói chân kè + Mất ổn định cuc bộ theo phương ngang

Do xói chân kè làm lực ngang tăng lên vượt quá giới hạn cho phep của tường cừ. Lực ngang gây ra bởi hai lực: một là áp lực đất chủ động, hai là áp lực nước thấm. Áp lực đất chủ động tăng theo luỹ thừa bậc hai của chiều sâu từ đỉnh đến chân kè.

Trong trường hợp không có tầng lọc hoặc tầng lọc không bảo đảm thoát nước thấm, áp lực nước trong đất cũng gia tăng theo luỹ thừa bậc hai của chiều sâu tính từ mực nước ngầm trong đất đến mực nước ngoài sông. Khi chân kè bị xói, lực ngang tăng vượt quá giới hạn chịu lực ngang của tường kè, làm kè bị xô ngang, hoặc nếu kè có thanh neo, thì thanh neo không đủ sức giữ kè và kè bị đổ nghiêng ra sông như thể hiện trên hình 2.36 đối với truờng hợp kè cũ (trước giải phóng) ở thị xã Sa Đec - Đồng Tháp hoặc trường hợp kè đình Tân Hoa, Mỹ Thuận - Tỉnh Vĩnh Long.

Cừ thép bị đổ do xói chân kè công trình

kè cũ tại Sa Đéc - Đồng Thap Tường kè đình Tân Hoa bị đổ, Mỹ Thuận

- Tỉnh Vĩnh Long

Hình 2.36. Kè kiên cô bị mất ổn định theo phương ngang + Mất ổn định cuc bộ theo phương đưng

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 42: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 41

Trường hợp này cũng giống như ở công trình bán kiên cố, do chưa dự phòng xói (bảo vệ chân kè đủ sâu dưới tác động của dòng chảy trong sông rạch). Khi đó, chân kè bị xói rỗng, mái bờ kè bị lún, sụt keo theo đất, cát theo phương đứng ra ngòai làm xụp mái kè (phương ngang vẫn ổn định). Hình 2.37 thể hiện công trình kè tại Ủy ban và huyện ủy huyện Mỏ Cày, tỉnh Bến Tre bị hư hỏng do nguyên nhân mất ổn định cục bộ theo phương đứng.

Hình 2.37. Kè bảo vê bờ sông tại Ủy ban và huyên ủy huyên Mỏ Cày, sau hai năm hoàn thành phần đất đắp trên kè bị lún, sut do xói chân công trình

+ Mất ổn định cuc bộ của kết cấu - Một số kết cấu có dạng khung bằng bê tông cốt thep, mặc dù khả năng chịu

lực vẫn đủ, cường độ của bê tông sau khi kiểm tra vẫn bảo đảm, nhưng do biến dạng và biến dạng không đều (nền đất yếu), các nút khung bị chuyển vị lớn, bị nứt, sau đó, cốt thep bị ăn mòn và kết cấu bị phá hoại. Trường hợp điển hình là nút khung của kết cấu kè bị phá hủy tại công trình kè Vĩnh Long cũ (trước năm 1975), (xem hình 2.38).

- Một số tấm bản bê tông cốt thep lát mái có lớp bảo vệ cốt thep quá nhỏ, kết cấu bị hư hại ngay trong quá trình lắp đặt, vận chuyển hoặc sẽ mau chóng bị xâm thực bởi môi trường phèn, mặn, là môi trường thường xuyên gặp phải ở ĐBSCL: Trường hợp điển hình là tấm lát mái kè bị phá hoại tại công trình kè bến cảng Năm Căn - sông Cửa Lớn - Cà Mau (xem hình 2.38).

Khung BTCT - kè Vĩnh Long cũ -

sông Tiên Tấm bê tông lat mai kè cảng Năm

Căn - Cà Mau - sông Cửa Lớn

Hình 2.38. Kết cấu bê tông côt thép bị pha hủy cuc bộ c. Mất ổn định tổng thể Trường hợp mất ổn định tổng thể xảy ra do một hoặc kết hợp của các nguyên

nhân sau:

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 43: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 42

+ Không được tính toán khả năng xói chân kè dưới tác dụng của dòng chảy, sau một thời gian nhất định, chân kè bị xói và kè bị mất ổn định do tác động của lực ngang và lực đứng như trường hợp của kè Sa Đec cũ (hình 2.39).

+ Tải trọng khai thác quá lớn so với khả năng chịu lực của kè, như trường hợp ở kè Phong Điền, Tp Cần Thơ (hình 2.40).

+ Thi công không đúng trình tự, làm kè không chịu được tải trọng trong quá trình thi công. Đó là trường hợp ở kè cầu Bà Sáu, Rạch Tôm, huyện Nhà Bè, Tp Hồ Chí Minh. Do công trình thi công phần trên mái kè trước, trong khi chân kè chưa được bảo vệ, làm cho tường kè mất ổn định (hình 2.41).

Hình 2.39. Mất ổn định tổng thể ở kè Sa Đéc cũ - Đồng Thap

Hình 2.40. Mất ổn định tổng thể công trình kè Phong Điên - Tp Cần Thơ

Hình 2.41. Kè khu vực cầu Bà Sau, Rạch Tôm, huyên Nhà Bè, Tp HCM bị mất ổn định

do thi công trên bờ trước khi thi công phần chân kè

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 44: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 43

2.5. Đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ phù hợp cho từng khu vực trên sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai 2.5.1. Tổng quan các giải pháp công trình bảo vệ bờ sông

Như đã trình bày ở phần nguyên nhân gây ra xói lở và sự cố các công trình bảo vệ bờ, phần này sẽ trình bày các giải pháp khắc phục sự cố cho các công trình bảo vệ bờ nói chung và cho một số công trình trọng điểm. 2.5.1.1. Giải phap chung

Để bảo đảm công trình bảo vệ bờ ổn định, các giải pháp sau đây cần phải tuân thủ: a. Xây dựng quy hoạch chỉnh trị tổng thể Cần xây dựng quy hoạch chỉnh trị bảo vệ bờ cho cả sông hoặc ít nhất là đoạn sông có công trình bảo vệ. Trong quy hoạch chỉnh trị đó xác định phạm vi công trình cần bảo vệ từ đoạn sông ổn định ở phía thượng đến đoạn sông ổn định ở phía hạ lưu. Việc xác định phạm vi công trình kè và xem xet giảm thiểu tác động của công trình kè này đến khu vực lân cận cần thiết phải tính toán thông qua các mô hình toán. Đối với các công trình quan trọng cần phải thí nghiệm kiểm chứng trên mô hình vật lý. b. Tính toan ổn định tổng thể của công trình Việc tính toán ổn định tổng thể của công trình có thể dựa trên các quy phạm hiện hành, hoặc tính toán bằng các phần mềm chuyên dụng. Các tải trọng cần tính toán đủ trong giai đoạn thi công, giai đoạn sử dụng - đặc biệt liên quan đến các cơ sở hạ tầng xây dựng dọc theo công trình như nhà, đường giao thông. Một vấn đề quan trọng là phải dự báo được mức độ xói chân của công trình hoặc giải pháp bảo đảm chân công trình không bị xói sâu trong bài toán tính ổn định. c. Tính toan ổn định cuc bộ của cac bộ phận công trình Các kết cấu bộ phận của công trình cần được tính toán bảo đảm ổn định. Một lần nữa, vấn đề dự báo xói sâu ở chân công trình liên quan mật thiết đến sự ổn định cục bộ của các kết cấu như cọc, cừ, bản chắn, tường chắn. Đối với hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai, do công trình chủ yếu nằm trên lớp bùn set (dẻo, dẻo chảy) có chỉ tiêu cơ lý thấp, cần xem xet vấn đề lún cục bộ. Do môi trường nước có liên quan đến phèn, mặn, nên kết cấu bê tông phải chịu được tác động xấu của môi trường. 2.5.1.2. Cac giải phap cu thể

Công trình bảo vệ bờ trên sông trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai nói chung khá đa dạng, phong phú với các hình thức khác nhau.

Công trình bảo vệ bờ sông, kênh rạch bằng biện pháp dân gian có các loại như trồng cây, thả bèo chống sóng, phên liếp, cọc, cừ tràm, xà bần (gạch vơ), bao tải cát … Mặc dù hiệu quả của các loại cây trồng bảo vệ bờ đã áp dụng như bèo tây (lục bình), dừa nước, mắm, bần … là không thể phủ nhận, nhưng cần phải tìm ra những dạng loại cây trồng thích hợp hơn và hiệu quả bảo vệ bờ cao hơn. Vấn đề này cần phải tham khảo các loại cây trồng trên thế giới.

Tương tự như vậy, đối với các công trình bảo vệ bờ bán kiên cố, việc sử dụng các loại vật liệu truyền thống như cọc, tấm bê tông vẫn còn nhiều vấn đề phải nghiên cứu để giảm lực tác dụng, giảm giá thành công trình.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 45: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 44

Đối với các công trình kiên cố, việc nghiên cứu đề xuất dạng mặt cắt thích hợp đồng thời ứng dụng các công nghệ và vật liệu mới thay thế cho các loại vật liệu và công nghệ cũ, làm giảm giá thành công trình là vấn đề đặc biệt quan trọng. 2.5.2. Các giải pháp công trình bị động 2.5.2.1. Công trình dân gian - thô sơ a. Phân loại

Có thể phân chia các loại công trình thô sơ làm 3 dạng. Dạng thứ nhất là công trình trồng cây , cỏ chống xói , chống sóng bảo vệ bờ . Các loại cây trồng để bảo vệ bờ gồm có bèo tây (lục bình), dừa nước, mắm, bần … Loại thứ hai là công trình sử d ụng các loại phên liếp (gồm phên tre , phên cừ tràm , cừ tràm đóng ken sát nhau ) cùng với bao tải cát , xà bần (gạch vơ), đất …. để bảo vệ bờ . Loại thứ 3 là dùng bao tải cát , xà bần (gạch vơ), đá hộc đổ kết hợp với cọc , cừ gỗ bảo v ệ bờ. Các loại dạng công trình dân gian thô sơ đã được áp dụng rộng rãi ở hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai.

Công trình dân gian , thô sơ có thể ứng dụng rộng rãi dọc theo hệ thống sông ở ĐBSCL và sông Sài Gòn - Đồng Nai. Các dạng cây này thường trồng nhiều nhất ở các vùng cửa sông, trong các sông, kênh rạch nhỏ, ở cồn (cù lao), bãi dọc các cửa sông Cửu Long, sông Cửa Lớn, Bảy Háp, Mỹ Thanh, cồn Tào, cồn Liệt Sỹ (sông Tiền - An Giang), cù lao Long Khánh (sông Tiền - Hồng Ngự - Đồng Tháp), cù lao Bình Thủy (sông Hậu - Cần Thơ) ….

Riêng ở khu vực An Giang , trên các bờ kênh hoặc đê bao chống lũ triệt để hoặc ở những khu vực ít ngập nước, cỏ Vetiver có thể áp dụng. b. Hạn chế của cac loại cây trồng truyên thông

Các loại cây truyền thống như dừa nước, mắm, bần, đước … Thực tế, các loại cây này chỉ tồn tại được ở các khu vực bờ sông, bãi sông bồi hoặc rất ít xói với vận tốc dòng chảy nhỏ hơn 0,25 m/s, trong phạm vi chiều sâu nước nhỏ hơn 1,5 m. Để có thể phát huy tác dụng, các loại cây trồng này cần phải được trồng trước khi xói lở xảy ra, để cây phát triển và bộ rễ của chúng có khả năng chống được sóng trước khi chúng bị sóng tác động. Thực tế cho thấy, khi bờ sông, kênh rạch bị sạt lở bờ (do sóng gió, sóng tàu thuyền hoặc do dòng chảy gây ra) cây trồng sát bờ không thể tồn tại được. Hình 2.42 minh họa khả năng chống chọi của cây dừa nước trong điều kiện xói lở bờ do sóng gây ra.

Hình 2.42. Cây dừa nước mới trồng và khả năng bị chết sau một thời gian ngắn do tac

động của sóng tàu thuyên (kênh xang Bạc Liêu - Cà Mau)

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 46: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 45

c. Sử dung cỏ Vetiver chông xói, chông sóng Cỏ Vetiver (cỏ Hương Bài hay cỏ Hương Lau) chính thức được nghiên cứu du

nhập vào ĐBSCL bắt đầu từ Trường Đại học Cần Thơ. Đây là giải pháp được các nhà khoa học và qủan lý ủng hộ. GS Nguyễn Viết Trương (Đại học Cần Thơ) - đại diện mạng lưới Vetiver quốc tế tại VN cho biết chỉ trong sáu năm từ 1999 đến nay, cỏ Vetiver đã có mặt ở 40 tỉnh thành và gần như trên toàn lãnh thổ VN ... điển hình là Tây Ninh, Tiền Giang, An Giang, Đồng Nai, Cần Thơ, Tây Nguyên, Thừa Thiên - Huế, Quảng Bình, Thái Bình, Nam Định, dọc đường Hồ Chí Minh … Thực ra cỏ Vetiver có nhiều loài khác nhau nhưng loài Vetiver zizanoides thích hợp hơn với khí hậu nước ta và một loài có thể trồng trong các vùng khô hạn, đó là loài Vetiver nigitana.

Một số hình ảnh về cỏ Vetiver và ứng dụng chống xói mòn ở các bờ kênh, bờ bao trình bày trên các .

Thân và rễ cỏ Vetiver Cỏ Vetiver bảo vê bờ kênh

Cỏ Vetiver bảo vê bờ kênh Tịnh Biên,

Tri Tôn, An Giang Cỏ Vetiver bảo vê bờ kênh kinh Bảy

Xã, huyên Tân Châu, tỉnh An Giang để chông sóng, chông xói lở

Hình 2.43. Cỏ Vetiver và ưng dung chông xói lở ở tỉnh An Giang

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 47: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 46

d. Những vấn đê cần tiếp tuc nghiên cưu đôi với cây trồng chông xói lở Đối với các loại cây truyền thống, mặc dù được ứng dụng ở toàn bộ các tỉnh

trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai, nhưng vẫn chưa được nghiên cứu về phạm vi ứng dụng của chúng ứng với các điều kiện khác nhau về thủy văn, thổ nhương, chất lượng nước (phèn, mặn) … Những vấn đề này cần thiết phải được nghiên cứu làm rõ để đảm bảo hiệu quả ứng dụng cho các khu vực khác nhau.

Đối với cỏ Vetiver, một số vấn đề cần phải được nghiên cứu sâu thêm như khả năng tồn tại của chúng trong phạm vi dao động của biên độ triều, đặc biệt là khả năng chống lại tác động của dòng chảy, của sóng đến mức độ nào như: chiều cao sóng, độ dốc mái bờ, tốc độ dòng chảy … chưa có câu trả lời. Trên thực tế ở các tỉnh phía Nam, cỏ này mới chỉ được ứng dụng ở các vùng ít ngập nước như các đê bao chống lũ.

Cần phải nghiên cứu áp dụng các loại giống cây trồng mới để áp dụng hiệu quả hơn cho các khu vực trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai. 2.5.2.2. Công trình ban kiên cô a. Phạm vị ưng dung

Các công trình bán kiên cố chống xói lở bờ trên sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai nên được xây dựng để bảo vệ chống xói lở bờ sông, kênh, rạch dưới tác động của dòng chảy và sóng, tại các vị trí sông có độ sâu vừa phải (từ khoảng 1,5m đến 4,0m), vận tốc dòng chảy không quá lớn (khoảng 0,25 đến 0,50 m/s). Công trình dạng này có thể do các địa phương hay ban quản lý các khu công nghiệp, các cơ sở sản xuất hoặc nhân dân địa phương tự đầu tư xây dựng để bảo vệ cơ sở hạ tầng trên bờ sông, kênh rạch. Các công trình bán kiên cố đều thuộc dạng bị động, chỉ gia cố bờ. Công trình dạng này đã được ứng dụng rộng rãi trên sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai. b. Phạm vi bảo vê

Đối với khu vực bờ sông rạch bị sạt lở chủ yếu là do tác động của sóng, tàu thuyền, phạm vi sạt lở bờ chỉ từ cao trình Zc tới mực nước Zd, thể hiện ở hình 2.44.

Hình 2.44. Phạm vi bảo vê bờ do nguyên nhân sóng tàu

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 48: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 47

Trong đó cao trình đỉnh Zđ được tính theo công thức: Zđ = Zmax + hsl

Zmax - là mực nước triều thiết kế lớn nhất (m) hsl - chiều cao sóng leo lớn nhất do gió hay tàu thuyền gây ra (m). Chiều cao sóng leo do sóng tàu thuyền gây ra, được xác định gần đúng theo công thức:

hsl = 2 rr ξH cosβ với ξ <2

hsl = 4 rr H cosβ với ξ >2. Trong đó: rr – hệ số giảm đối với độ gồ ghề bề mặt (được lấy theo bảng 3-5 – Hướng dẫn thiết kế kênh chạy tàu nội địa)

β - góc giữa đường đỉnh sóng với đường bờ (đối với sông, kênh rạch thăng β = 550).

ξ - thông số sóng vơ ( ξ = m/(H/L)^0,5) H – Chiều cao sóng các đỉnh giao thoa (m) (tính theo hướng dẫn thiết kế kênh chạy tàu nội địa) L – Chiều dài sóng của các đỉnh giao thoa (m) m – hệ số mái dốc Cao trình chân (Zc) của lớp bảo vệ được xác định theo công thức: Zc = Zmin - 2,5hs; trong đó: Zmin - là mực nước tính toán thấp nhất (m) hs - là chiều cao sóng ngang đuôi tàu lớn nhất (m) (tính theo hướng dẫn thiết kế kênh chạy tàu nội địa). c. Kết cấu công trình + Mặt cắt kết cấu điển hình của công trình loại này thể hiện trên hình 2.45

Hình 2.45. Mặt cắt thiết kế công trình bảo vê bờ kênh giao thông thủy h < 4m + Trường hợp bảo vệ mái bờ sông mái dốc đứng có thể áp dụng các loại dạng

công trình bảo vệ bờ bằng cách đóng một hay nhiều hàng cọc tùy theo tác động của

+2.0 m

- 2.0 m

1.0 m 1.0 m

Tấm BT tự chèn > 6cm

Lớp vải địa kỹ thuật TS65

Lớp cát đệm dày 15 cm Gabion 0.5*1*1 m

m = 2

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 49: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 48

sóng lớn hay be, các cọc được liên kết lại, giữa các cọc là phên liếp, bên trong đổ vật liệu giảm tải (hình 2.46). Để công trình làm việc lâu dài cần chú ý một số điểm sau:

- Sử dụng cọc dừa nước, cọc tràm già, thân cây càng lớn càng tốt, trong điều kiện có khả năng về kinh tế tốt nhất là sử dụng bản cừ nhựa PVC;

- Khoảng cách giữa các cọc không quá 1 met; - Chiều sâu đóng cọc, cừ không được nhỏ hơn 2/3 chiều dài cọc, cừ; - Phía ngoài hàng cọc phải được bảo vệ trong phạm vi từ chân hàng cọc tới cao

trình thấp hơn mực nước thấp nhất 0,7 m; - Phía trong hàng cọc nên đổ vật liệu giảm áp (cát, gạch đá ...) hay quấn vải địa

kỹ thuật với đất. 1

MN MAX

MN MIN

4

5

23

Hình 2.46. Công trình kè ban kiên cô dạng thẳng đưng

+ Để bảo đảm kinh tế đối với loại công trình này , nên sử dụng công nghệ liên kết các tấm bê tông để giảm chiều dày . Phân tích tính toán sau đây sẽ minh họa vấn đề này. Dưới tác động của sóng lớn nhất có thể gây ra cho loại kênh dẫn B =30 m, h=4 m là hs= 0.96 m, chiều dày của tấm bê tông lát mái không có liên kết với nhau được tính theo công thức (Theo 14TCN84-91: Tiêu chuẩn ngành - Công trình bảo vệ bờ sông để chống lũ):

3)(

108,0mB

Lhdb

sb γγγη−

=

Trong đó: - db là chiều dày tấm bê tông (m); - hs là chiều cao sóng tính tóan (m); - η là hệ số ổn định lấy 1,10

- bγ , γ là tỷ trọng của bê tông và nước;

- L là chiều dài tấm lát mái theo chiều vuông góc với đường bờ (m); - B là chiều rộng tấm bê tông (m).

1 - Cao trình mặt đất tự nhiên 2 - Đất 3 - Vải địa kỹ thuật 4 - Rọ đá 5 - Cọc ( gỗ, bêtông,cừ nhựa PVC)

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 50: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 49

Giả sử dùng tấm bê tông có chi ều rộng là b = 0,5 m ; L= 0.5 m thì chiều dày của tấm bê tông này là db= 0,09 m = 9 cm.

Nếu liên kết được các tấm bê tông lại với nhau theo phương song song với đường bờ thì chiều dày của tấm bê tông sẽ giảm đi . Giả thiết liên kết được 3 tấm bê tông hình vuông b= 0,5 m, khi đó ta có chiều rộng của tấm bê tông mới là 1,5 m. Thay vào công thức trên tính được chiều dày tấm bê tông mới là d b = 0,058 m = 6 cm. Rõ ràng nếu liên kết được các tấm bê tông lạ i với nhau theo giả thiết , chiều dày tấm bê tông đã giảm được từ 9 cm còn 6 cm, nghĩa là khối lượng bê tông lát mái giảm khoảng 30% so với trường hợp không liên kết.

Với mục đích giảm chiều dày của tấm bê tông lát mái kè , nên áp dụng một dạng cấu kiện có liên kết đặc biệt để bảo vệ mái kè.

* Tấm bê tông liên kết tự chen Tấm này làm bằng bê tông lục giác có cạnh trung bình 0,203 m, chiều dày từ 6 đến

10 cm bằng BTCT M200 đá 1x2. Do tấm có kết cấu đặc biệt nên chúng có thể “tự chèn”. Khi có một lực tác động để ep một tấm xuống nền, có 3 tấm bên cạnh đối xứng cùng chịu lực với nó. Trong trường hợp có ngoại lực keo tấm này ra khỏi mặt kè, thì cũng có 3 tấm đối xứng cùng chịu lực với nó. Kết cấu của tấm thể hiện trên hình 2.47, đó là hình ảnh áp dụng thử nghiệm thành công ở hai công trình kè ở thành phố Hồ Chí Minh.

Hình 2.47. Tấm bê tông liên kết tự chèn

* Tấm bê tông liên kết mảng Điểm mới của loại tấm bê tông cốt thep này là lỗ gài giữa các tấm và chốt gài

liên kết các tấm có độ đàn hồi theo yêu cầu. Như vậy khi bảo vệ mái các tấm bê tông này được liên kết thành mảng, nhằm giảm chiều dày của tấm bê tông . Ngoài ra, tấm bê tông mảng còn khắc phục được tình trạng lún không đều , thi công nhanh, khả năng tháo lắp dễ dàng.

Hình 2.48 mô tả kết cấu và khuôn đúc của 1 tấm bê tông dạng này , trong đó hình a là tấm bê tông bảo vệ mái được đúc từ khuôn ở hình b, với kích thước 0,5x0,5 m, dày 0,06 m, giữa 4 cạnh là 4 lỗ chốt, vật liệu chế tạo là bê tông. Hình c bên phải là 4 tấm bê tông đã được ghep lại. Hình 2.49 mô tả thí nghiệm kiểm tra độ đàn hồi của chốt liên kết . Về vật liệu làm chốt , tùy theo địa chất của nền mà sử dụng các loại vật liệu có tính đàn hồi khác nhau.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 51: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 50

a) Tấm bê tông liên kết mảng b) Khuôn đúc tấm bê tông

c) Kết cấu và sự liên kết giữa cac tấm

Hình 2.48. Kết cấu và hình thưc liên kết mảng tấm bê tông

Hình 2.49. Thí nghiêm kiểm tra độ đàn hồi của chôt liên kết

2.5.2.3. Công trình kiên cô a. Phạm vi ưng dung

Các công trình kiên cố dạng bị động chống xói lở bảo vệ bờ bờ trên hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai được đề nghị xây dựng để bảo vệ chống xói lở bờ sông, kênh, rạch dưới tác động của dòng chảy là chính, tại các vị trí sông có

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 52: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 51

độ sâu lớn (trên 4,0 m), vận tốc dòng chảy lớn (trên 0,50 m/s). Công trình dạng này thường do nhà nước đầu tư do kinh phí xây dựng lớn. Dạng công trình này đã được ứng dụng ở hầu hết các công trình kiên cố trên hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai. Công trình kiên cố dạng bị động được áp dụng rộng rãi là do bảo đảm kỹ thuật và kinh tế, trong đó đa số bảo vệ bờ sông ở các khu vực đông dân cư (thành phố, thị xã, thị trấn …). Công trình dạng này bảo đảm “tôn tạo cảnh quan” khu vực, không tác động nhiều vào dòng chảy, đảm bảo thuận tiện trong giao thông thủy. Thông thường kinh phí xây dựng công trình nhỏ hơn nhiều so với các giải pháp công trình chủ động khác (như mỏ hàn cứng, mỏ hàn mềm, tường hướng dòng …). b. Kết cấu điển hình công trình kiên cô bị động

Với đặc điểm đặc trưng về địa hình, địa chất và thủy văn trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn – Đồng Nai, công trình kiên cố dạng bị động (gia cố bờ) gồm ba phần:

- Phần ngầm, phần công trình dưới mực nước kiệt, nhiệm vụ bảo vệ chân kè, với hình thức và kết cấu phù hợp điều kiện thi công trong nước, không bị phá hoại khi lòng sông biến đổi, không bị dòng nước cuốn trôi, vật liệu bền trong môi trường nước, Đây là phần quan trọng nhất và cũng chiếm tỷ trọng kinh phí cao nhất trong toàn bộ kết cấu kè. Tùy thuộc vào các điều kiện địa hình, địa chất và thủy văn ở khu vực xây dựng công trình mà có độ dốc mái khác nhau. Nói chung phần này gồm các bao tải cát thả trong nước, sau đó được san phăng bằng thợ lặn, tạo mái bảo đảm ổn định mái dốc, đặc biệt là các khu vực sông cong có hố xói gần bờ. Phía trên lớp bao tải cát là một lớp vật liệu bảo đảm chống xói cho mái dốc. Lớp này thường là rọ đá (trên lớp bao cát tạo), thảm bê tông, thảm cát hay rồng đá thi công trong môi trường nước. Phía ngoài mái dốc là phần chân dự phòng xói, bảo đảm biến dạng khi chân kè bị xói, đảm bảo mái dốc thoải hơn mái dốc phía trên nó.

- Phần nằm trong phạm vi dao động của mực nước, trong phạm vi này công trình chịu tác dụng của dòng chảy, tác dụng của sóng, va đập của vật trôi nổi (tàu thuyền) và hoạt động của con người. Vì có thể thi công trên cạn nên cần chọn giải pháp công nghệ phù hợp để đạt hiệu quả kinh tế - kỹ thuật mong muốn. Thông thường phần gia cố bờ trong phạm vi mực nước dao động thường sử dụng giải pháp đá xếp khan, đá xây, bê tông đổ tại chỗ, bê tông đúc sẵn, bê tông tự chèn hay thảm bê tông bơm trực tiếp trong nước. Phần này thường có cơ (hoặc có thêm cọc BTCT đóng sâu tại cơ) để tăng ổn định của mái dốc, bảo đảm ổn định tổng thể công trình. Đối với những khu vực có cơ sở hạ tầng sát bờ, tốn kem kinh phí do đền bù giải tỏa, thì phần này có dạng thăng đứng, với kết cấu là tường, cừ BTCT.

- Phần công trình trên mực nước lũ, với nhiệm vụ chống sự phá hoại của mưa, gió và các hoạt động của con người. Thông thường phần bờ trên mực nước lũ rất ngắn, nên dạng kết cấu giống phần nằm trong phạm vi dao động mực nước. Công trình gia cố bờ ở những khu vực thành phố, đô thị, phần gia cố này thường được coi trọng về thẩm mỹ và phải đáp ứng các nhu cầu hoạt động đa dạng của con người: bậc lên xuống, lan can, bến tàu ... Mặt cắt điển hình kè bảo vệ bờ sông kiên cố dạng bị động điển hình trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai thể hiện trên Hình 2.50 cho trường hợp phần đỉnh kè có thể bạt mái và trên hình 2.51 cho các khu vực phải làm dạng đứng do không thể bạt mái dốc.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 53: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 52

Hình 2.50. Công trình bảo vê bờ sông kiên cô dạng bị động điển hình trên hê thông sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai, trường

hợp có thể bạt mai đỉnh kè

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 54: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 53

Hình 2.51. Công trình bảo vê bờ sông kiên cô dạng bị động điển hình trên hê thông sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai, trường hợp không thể bạt mai đỉnh kè

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 55: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 54

c. Ứng dung vật liêu và công nghê mới trong công trình kiên cô bị động Để giảm giá thành công trình, phần này sẽ trình bày một số công nghệ và vật liệu

mới đã và đang được áp dụng thành công ở nước ngoài cũng như trong nước, kiến nghị nghiên cứu áp dụng rộng rãi hơn cho khu vực nghiên cứu. Thảm cỏ nhân tạo Thảm cỏ nhân tạo đã được nghiên cứu sử dụng ở nước ngoài (xem hình 2.52), tuy

nhiên các thông số kỹ thuật của chúng để áp dụng bảo vệ bờ kênh sông vẫn chưa được thống kê. Đối với các bờ kênh bị xói lở do giao thông thủy, cần thiết phải có nghiên cứu thử nghiệm để đưa ra các chỉ tiêu kỹ thuật bảo vệ bờ.

Hình 2.52. Thảm cỏ nhân tạo bảo vê bờ kênh

Thảm cát Thảm cát đã được Công ty tư vấn xây dựng Thủy lợi 2 nghiên cứu áp dụng thử

nghiệm trên sông Sài Gòn, Tp Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, các thông số kỹ thuật của thảm cát, các chỉ tiêu và phạm vi ứng dụng của loại thảm này chưa được làm rõ. Mặt khác, vấn đề mỹ quan công trình cũng cần phải được quan tâm và do đó, thảm cát chỉ nên ứng dụng ở vùng dưới mực nước thấp nhất, do mỹ quan chưa đáp ứng được. Mặt khác, độ bền của vải trong môi trường nước khác nhau (phèn, mặn …) và khả năng chống thủng khi tàu thuyền va chạm ở phạm vi trên mực nước kiệt. Một vài hình ảnh về ứng dụng thảm cát trình bày trên các hình 2.53, hình 2.54 và hình 2.55.

Hình 2.53. Sơ đồ thi công thảm cat bảo vê bờ

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 56: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 55

Hình 2.54. Thảm cat bảo vê bờ sông, chông xói lở trên sông Sài Gòn

Hình 2.55. Thảm cat bảo vê bờ sông, chông xói lở

Thảm bê tông đổ tại chỗ Thảm bê tông đổ tại chỗ là một loại thảm được cấu tạo bằng vải sợi tổng hợp hình

mắt lưới (chịu lực và chịu đựng tốt dưới tác động của môi trường), cho phep vữa bê tông áp lực cao chui vào và làm đầy các mắt lưới của thảm, sau đó bê tông ngưng kết tạo thành thảm bê tông đổ tại chỗ. Công trình bảo vệ bờ sông khu vực thị xã Rạch Giá tỉnh Kiên Giang được xây dựng với công nghệ thảm bê tông bơm trực tiếp trong nước (hình 2.56). Ưu điểm của thảm bê tông là thi công nhanh, ít ảnh hưởng tới môi trường. Nhược điểm của thảm bê tông là phải có thiết bị máy bơm công suất cao nhất là khi bơm vữa bê tông xuống đoạn sông sâu; dễ bị hư hỏng cục bộ khi mái bờ sông lún không đều.

Hình 2.56. Thảm bê tông bơm trực tiếp trong nước bảo vê bờ sông khu vực thị xã Rạch

Gia tỉnh Kiên Giang

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 57: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 56

Thảm bê tông lắp ghép PĐTAC Thảm bê tông lắp ghep PĐTAC do TS Phan Đức Tác nghiên cứu tìm ra cách liên

kết các tấm bê tông lại thành mảng để thả xuống lòng sông hoặc mái bờ sông để bảo vệ bờ. Hình 2.57 thể hiện kết cấu của viên thảm bê tông tự chèn PĐTAC, lắp ghep các viên thảm thành từng mảng và thiết bị thả thảm xuống đáy sông. Công nghệ bảo vệ bờ dạng này được áp dụng ở các công trình kè Long Xuyên (An Giang), kè sông Mương Chuối (Tp.Hồ Chí Minh). Thảm này có ưu điểm là có mỹ quan. Tuy nhiên, giá thành có thể còn đắt do thi công (đổ viên thảm) phức tạp, mặt bằng thi công cần rộng lớn… vì thế chúng vẫn còn mang tính thử nghiệm và cần tổng kết trước khi được ứng dụng rộng rãi.

Kết cấu viên thảm bê tông PĐTAC Lắp viên thảm bê tông PĐTAC

Thảm bê tông PĐTAC trong công trình kè

Long Xuyên, An Giang

Thả thảm bê tông PĐTAC

Hình 2.57. Kết cấu, thi công mảng BTCT lắp ghép PĐTAC Thảm đá hộc Thảm đá hộc là loại thảm đá có vỏ ngoài là lưới thep, thep mạ kẽm hoặc thep mạ

kẽm bọc nhựa (PVC), lõi là đá hộc. Mắt lưới của thảm có kích thước khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu. Kích thước của thảm có chiều dày khoảng 0,30 đến 0,50 m, chiều rộng thường là 2m và chiều dài từ 5 đến 10 m tùy theo năng lực của thiết bị thả thảm

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 58: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 57

xuống lòng sông. Hiện nay có rất nhiều doanh nghiệp trong nước sản xuất loại lưới thep cho thảm đá. Thảm đá hộc thường được gia cố mái bờ sông bằng cách thả trong môi trường nước bằng thiết bị chuyên dùng (có hệ thống cáp định vị, thợ lặn kiểm tra). Phía mặt dưới của thảm thường là một lớp vải địa kỹ thuật. Lớp vải địa kỹ thuật thường trải và ghim trong môi trường nước bằng thiết bị chuyên dùng (cũng có hệ thống cáp định vị, thợ lặn kiểm tra). Dưới lớp vải địa kỹ thuật thường là mái dốc tự nhiên của bờ sông hoặc mái dốc đã được thả bao tải cát tạo mái đủ độ ổn định. Với ưu điểm về khả năng chống xói, dễ triển khai trên diện rộng, mềm dẻo, chống lún không đều tốt, thảm đá hộc được ứng dụng ở hầu hết các công trình bảo vệ bờ sông kênh rạch trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn – Đồng Nai. Hình 2.58 và hình 2.59 thể hiện công nghệ thi công thảm đá hộc ở một số công trình kè.

Thi công thảm đa hộc phần trên cạn ở công trình kè Vĩnh Long

Thi công thảm đa hộc phần dưới nước ở công trình kè Tân Châu

Hình 2.58. Thi công thảm đa hộc trên cạn và dưới nước

Hình 2.59. Chuẩn bị trải thảm đa hộc xuông mai bờ sông

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 59: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 58

Sử dụng các loại cừ PVC và cừ bê tông ứng suất trước + Cừ bản nhựa PVC Cừ bản nhựa đã được sử dụng rộng rãi tại Mỹ và Hà Lan, đáp ứng các chỉ tiêu kinh

tế, kỹ thuật và thay thế hiệu quả các loại cừ bản sắt, cừ bản gỗ, cừ bản bê tông. Công ty Ứng dụng kỹ thuật và sản xuất (TECAPRO) thuộc Bộ Quốc Phòng đã nghiên cứu và ứng dụng thành công cừ bản nhựa (PVC) (xem hình 2.60). Hình 2.61 thể hiện một dạng kết cấu cừ bản nhựa được áp dụng để bảo vệ bờ sông.

Cừ bản nhựa PVC Dây chuyên sản xuất cừ PVC tại công

ty TECAPRO Hình 2.60. Cừ bản PVC và dây chuyên sản xuất

Hình 2.61. Ứng dung cừ bản nhựa trong bảo vê bờ sông

+ Phạm vi ứng dụng của cừ PVC - Chống sạt lở bờ ao, hồ, kênh rạch, sông, biển, đê bao ...; - Bảo vệ chống thấm, chống xói mòn các công trình dưới nước, đặc biệt hiệu

quả trong điều kiện dòng chảy xiết, nước mặn, nước nhiễm phèn; - Tường chắn đất trong thi công hố móng các công trình xây dựng, tường vây

hố móng chân cầu; - Đập ngăn mặn, đê ngăn lũ lụt, hồ nuôi tôm, hồ xử lý chất thải; - Tường chắn sóng biển trong các cảng neo đậu …

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 60: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 59

+ Ưu điểm của cừ PVC Cừ bản nhựa được sản xuất từ PVC biến tính, được nghiên cứu chế tạo đáp ứng các yêu cầu sử dụng trong điều kiện môi trường Việt Nam:

- Bền với thời tiết: không bị lão hoá do bức xạ mặt trời, oxy, ozon, ổn định nhiệt; - Kết cấu cừ tối ưu, có các gân gia cường tăng độ bền kết cấu; - Không bị ăn mòn bởi nước mặn, phèn và hoá chất; - Kháng được nấm mốc và côn trùng, an toàn về môi trường; - Độ bền cơ lý cao; - Dễ thi công, lắp đặt nhanh, vận chuyển gọn nhẹ.

+ Thông số kỹ thuật của cừ PVC Thông số kỹ thuật của một số loại cừ PVC được thống kê trên bảng 2.1.

Bảng 2.1. Một sô thông sô cơ bản của cừ bản nhựa PVC

STT TÊN THÔNG SỐ ASTM ĐƠN VỊ ĐO CBN4 CBN5 1 Kích thước ngang mm 204 254

2 Kích thước dài mm 305 457

3 Tỷ trọng D 792 g/cm3 1.41 1.41

4 Độ dày mm 6.50 10.0

5 Độ bền keo D 638 N/mm2 42.1 42.5

6 Độ bền uốn D 790 N/mm2 68.2 70

7 Độ bền va đập D 256 KJ/m2 13.0 15.0

8 Độ bền nen D 695 N/mm2 78.3 80.5

9 Moment uốn lớn nhất cho phep

KN.m/m 20.1 (K=3)

31 (K=2)

10 Độ cứng ISO868-1978 Shore D 80 80

11 Thơi gian sử dụng ngoài trời

>20 năm >20 năm

+ Cừ bê tông ưng suất trước Trong các công trình như bến cảng, đập, đê, kè bờ chống xói lở, người ta hay sử

dụng nhiều loại cừ khác nhau như cừ gỗ, cừ thep, cừ bê tông cốt thep. Tuy nhiên, các kết cấu này có độ bền không cao, do gỗ bị mục, thep và bê tông cốt thep bị rỉ, ăn mòn bởi môi trường. Khắc phục những nhược điểm đó, tập đoàn PS Nhật Bản đã nghiên cứu ứng dụng loại cừ bê tông ứng suất trước (hay còn gọi là cừ ván dự ứng lực). Công ty Xây dựng và Kinh doanh Vật tư (Bộ Giao thông vận tải) đã tiếp nhận công nghệ này và đã từng bước đẩy mạnh việc ứng dụng vào các công trình thực tế tại Việt Nam trong các lĩnh vực Giao thông, Thủy lợi, trong các công trình như tường chắn đất, bờ kè sông, kênh, biển… Công ty cổ phần Bê tông Châu Thới cũng áp dụng công nghệ sản xuất cừ dạng này. Cho đến nay, có khá nhiều công trình ứng dụng cừ bê tông dự

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 61: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 60

ứng lực như: công trình kênh dẫn nước vào nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ 1, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu; công trình kè thị xã Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang; công trình kè bờ biển Gành Hào, tỉnh Bạc Liêu và hàng loạt các cống ngăn mặn giữ ngọt khác. Một số hình ảnh ứng dụng cừ bê tông dự ứng lực thể hiện trên hình 2.62. Cừ bê tông dự ứng lực có một số ưu điểm sau:

+ Cường độ chịu lực cao với tiết diện dạng sóng và đặc tính dự ứng lực làm tăng độ cứng và khả năng chịu lực của cừ;

+ Chất lượng được bảo đảm do được sản xuất bằng quy trình công nghệ tiên tiến theo tiêu chuẩn JIS A5354 của Nhật Bản, chống được ăn mòn trong môi trường mặn, không bị oxy và clo hoá;

+ Có thể ngăn nước, chống thấm bằng với Joint chế tạo bằng vật liệu chống thấm mới Vinyl Chloride;

+ Do cường độ cao, cừ có trọng lượng nhẹ, dễ chuyên chở, thi công chính xác với các chủng loại có quy cách và kích thước khác nhau, đáp ứng nhu cầu của thị trường.

Tuy nhiên, giá thành của cừ bê tông dự ứng lực hiện nay còn đang khá cao, không phải chỉ là giá thành vật liệu mà là giá thành thi công, do phải thi công bằng thiết bị chuyên dụng, không phổ biến. Hiện nay đang có những nghiên cứu thử nghiệm đóng cừ này bằng các loại búa thông dụng khác để giảm giá thành, đẩy nhanh tiến độ thi công công trình.

Thi công cừ dự ưng lực tại kênh dẫn nhà may nhiêt điên Phú Mỹ 1

Cừ bê tông dự ưng lực tại công trình kè Rạch Gia, Kiên Giang

Hình 2.62. Cừ bê tông côt thép dự ưng lực đã đóng vào đất bờ sông

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 62: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 61

Cứng hoá nền đất yếu bằng cọc vôi và cọc xi măng * Tình hình sử dung cọc vôi và xi măng trên thế giới - Thời cổ La Mã người ta đã dùng vôi để gắn kết các khối đá lớn; - Ở Liên Xô cũ, từ năm 1925 người ta dùng vôi tôi để cải tạo đất nền nông. Đến

năm 1954 vôi sống đã được sử dụng để xử lý nền. Năm 1973 ở Buston, đường kính hố khoan cột vôi sống 50 cm đã áp dụng xử lý cho lớp bùn set sâu 30 m.

- Ở Mỹ, từ năm 1954, vôi sống bắt đầu được nghiên cứu và đến năm 1960 tại Mỹ và Đức, các thử nghiệm đường kính hố khoan cột vôi sống là 10 cm xử lý cho mặt sâu 1 m.

- Ở Nhật áp dụng năm 1961 và năm 1974 đã trở nên phổ biến với các thiết bị thi công chuyên dùng. Công nghệ phun trộn khô hoàn tất vào năm 1980.

- Các nước khác cũng sử dụng công nghệ này như Thụy Điển (1974), Ấn Độ (1976), Phần Lan (1983), Pháp (1987, Na Uy (1990)… (hình 3.23, 3.24)

- Từ những năm 1990 đến nay, công nghệ này đã được sử dụng rất nhiều trên thế giới. Nhiều công ty, hiệp hội xây dựng, các viện nghiên cứu, phòng thí nghiệm trên các quốc gia kể trên đã có những tổng kết, hội nghị, nghiên cứu liên quan về công nghệ này.

* Tình hình sử dung cọc vôi và xi măng ở Viêt Nam - Từ thời xa xưa, ông cha ta đã biết trộn vôi với đất bùn, rơm rạ, đắp vào phên tre,

nứa để tạo thành những bức tường (vách) đất. - Vài năm gần đây, công nghệ cọc ximăng được ứng dụng bước đầu để gia cố cho

nền đất dưới các bồn chứa ở ĐBSCL, đã có những kết quả đáng khích lệ. Trên cơ sở đó, đã có cả đề tài nghiên cứu về vấn đề này.

Việc thiết kế móng mềm trên các khu vực đất yếu cho các công trình lớn cho phep chuyển vị lún lâu dài cần phải kết hợp phương pháp xử lý móng bằng cọc đất - xi măng với chất tải nen trước. Về hiệu quả kinh tế: nếu sử dụng phương pháp cọc bê tông ep hoặc cọc khoan nhồi thì rất tốn kem do tầng đất yếu bên trên dày gần 30m. Sử dụng phương pháp cọc - đất xi măng tiết kiệm cho mỗi móng xi lô khoảng 600 triệu đồng. Phương pháp xử lý đất yếu bằng cọc đất - xi măng sử dụng cho đất yếu có kết hợp gia tải nen trước là phù hợp và nhất là trong đất yếu có xen kẹp các lớp cát mịn như khu vực Trà Nóc. Tuy nhiên cần phải theo dõi và nghiên cứu để đưa ra phương pháp tính toán hợp lý trong thiết kế.

Đối với các công trình kè bảo vệ bờ, có thể áp dụng công nghệ này, do bùn set là một loại đất yếu cho nên khi chịu tác động của dòng chảy, sóng gió đủ mạnh, đất thường xẩy ra các hiện tượng như: sạt lở, rửa trôi … Bởi vậy để tăng khả năng chịu tải của đất nền, đất đắp cũng như làm giảm tốc độ xói lở của các tuyến đê, đập, bờ kè … việc cải tạo đất này là cần thiết.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 63: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 62

Hình 2.63. Thiết bị khoan phun xi măng vào đất

Hình 2.64. Lưỡi khoan trộn xi măng vào đất

Gia cố nền bằng khoan phụt vữa cát áp lực cao Hiện nay có biện pháp xử lý nền đất yếu là khoan phụt vữa xi măng - cát nhằm cố

kết đất, tăng sức chịu tải của đất. Theo những nhận định ban đầu, vữa xi măng - cát có cấp phối tốt hơn xi măng thường và giá thành rẻ hơn so với công nghệ phun xi măng thuần túy. Công nghệ này đang được ứng dụng thử nghiệm tại một số công trình và vẫn còn tiếp tục nghiên cứu. 2.5.3. Các giải pháp công trình chủ động

Giải pháp công trình chống xói lở bờ sông, có thể xây dựng cách xa hay ngay khu vực bờ sông bị sạt lở như kênh phân dòng, mỏ hàn, đập thuận dòng, đập khóa, phao lái dòng … tác động trực tiếp vào dòng chảy làm thay đổi hướng, kết cấu và độ lớn vì thế được gọi là giải pháp công trình chủ động. Kênh phân dòng có tác dụng phân bớt dòng chảy vào kênh, dòng chảy qua khu vực bờ lở vì thế giảm đi. Kênh thường được đào phía bờ lồi, cửa vào kênh thuận dòng, nằm phía thượng lưu khu vực xói lở bờ. Thi công kênh chỉ cần khơi dòng sau đó dòng chảy tự mở rộng mặt cắt. Mỏ hàn là loại công trình được sử dụng rộng rãi nhất trong chỉnh trị sông. Mỏ hàn có tính năng thu hẹp lòng sông, điều chỉnh dòng chảy, bảo vệ bờ, bao gồm 3 bộ phận: mũi, thân và gốc. Gốc mỏ hàn nối với bờ, mũi nhô ra ngoài lòng sông, vị trí mũi mỏ hàn là biên giới hạn tuyến chỉnh trị. Căn cứ vào mức độ ảnh hưởng của mỏ hàn đối với dòng chảy chia ra mỏ hàn dài và mỏ hàn ngắn. Mỏ hàn dài có tác dụng thu hẹp lòng sông, làm thay đổi vị trí của trục động lực, còn mỏ hàn ngắn chỉ để đón đơ chủ lưu, bảo vệ bờ bãi. Sự phân chia này không có tiêu chuẩn thống nhất. Gọi chiều dài mỏ hàn là LMH, theo Altunin S.T với:

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 64: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 63

LMH > 0,33 By cosα được gọi là mỏ hàn dài,

LMH < 0,33 By cosα thuộc loại mỏ hàn ngắn,

trong đó By là chiều rộng lòng sông ổn định, α là góc giữa trục mỏ hàn và phương dòng chảy.

Ngoài ra còn có thể phân loại mỏ hàn theo góc nghiêng hay so sánh cao trình đỉnh mỏ hàn với mực nước dâng bình thường người ta chia ra mỏ hàn nổi và mỏ hàn chìm. Hiện nay vật liệu làm mỏ hàn thông dụng nhất là đá đổ, bao tải cát cùng lớp rọ đá bảo vệ hay hàng cọc bê tông đóng xuống lòng dẫn.

Đập thuận dòng là công trình theo phương dọc có chức năng thu hẹp lòng sông, điều chỉnh hướng dòng chảy, điều chỉnh đường bờ. Đập thuận dòng thường bố trí tại đoạn quá độ có dòng chảy phân tán, vùng phân lưu và hợp lưu của đoạn sông phân lạch đuôi bờ lõm và vùng cửa sông.

Phao lái dòng có tác dụng lái dòng chảy, ngăn dòng chảy có vận tốc lớn tác động trực tiếp vào khu vực bờ lở. Phao lái dòng là một loại công nghệ mới có nhiều ưu điểm, có khả năng sử dụng nhiều lần, ở nhiều vị trí vì khả năng tháo lắp dễ dàng. 2.5.3.1. Phân tích đanh gia cac công trình chủ động đã xây dựng Như đã nêu ở chương 2, công trình bảo vệ bờ trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai cho đến nay chủ yếu vẫn là công trình dạng bị động. Có một vài công trình dạng chủ động hoặc kết hợp chủ động và bị động đã được xây dựng và cần phân tích hiệu quả, tác động của chúng để rút kinh nghiệm cho các công trình chỉnh trị sông trong tương lai. a. Công trình mỏ hàn cọc thượng lưu cầu Mỹ Thuận – sông Tiên

Hệ thống công trình kè mỏ hàn cọc ở thượng lưu cầu Mỹ Thuận bao gồm 12 mỏ hàn bằng cọc BTCT có thể cho nước chảy qua. Một số thông số thiết kế của hệ thống mỏ hàn này như sau:

- Chiều dài mỏ hàn: 100 m; - Khoảng cách các mỏ hàn: 200 m; - Khoảng cách giữa các cọc: 1.125 m; - Tiết diện cọc: 0.45 *0.45 m2; - Khe hở trung bình giữa các cọc: 0.675 m; - Chiều sâu đóng cọc dưới đáy sông: 5÷ 13 m; - Chiều cao cọc nhô lên tính từ đáy sông: 5 ÷ 10 m; - Cao trình đỉnh cọc cao nhất ở thân mỏ hàn: -5.0 m. - Mực nước thấp nhất: -1.61m.

Mặt bằng bố trí các mỏ hàn ngầm ở công trình bảo vệ bờ thượng lưu cầu Mỹ Thuận trình bày trên hình 2.65. Mặt cắt dọc mỏ hàn (cũng là mặt cắt ngang sông) trình bày trên hình 2.66.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 65: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 64

Hình 2.65. Mặt bằng bô trí mỏ hàn cọc chảy luồn bảo vê bờ thượng lưu cầu Mỹ Thuận

Hình 2.66. Mặt cắt dọc mỏ hàn cọc sô 5 và sô 6 - kè mỏ hàn bảo vê bờ thượng lưu cầu

Mỹ Thuận, tỉnh Tiên Giang Hình 2.67 sơ họa hệ thống mỏ hàn cọc chảy luồn và hướng của dòng chảy do

mỏ hàn tác động. Ngoại trừ một phần dòng chảy xuyên qua khe hở giữa các cọc của mỏ hàn (mũi tên net đứt), hệ thống mỏ hàn này cũng giống hệ thống mỏ hàn cứng (không cho nước xuyên qua) có tác động điều chỉnh, đẩy hướng dòng chảy ra xa bờ sông (mũi tên net liền), giảm được vận tốc dòng chảy sát bờ và giảm được xói lở bờ sông. Hệ thống này cũng có thể tạo ra khu vực bồi lắng bùn cát giữa các mỏ hàn, do vận tốc ở khu vực này giảm. Tuy vậy, cần phải có số liệu khảo sát địa hình ở khu vực này để xem xet hiệu quả vấn đề bồi lắng. Nếu được áp dụng ở các khu vực có bùn cát nhiều như ở các sông miền Trung, bồi lắng có khả năng đạt hiệu quả cao hơn, giống như hệ thống mỏ hàn cọc chảy luồn tại sông Dinh, thị xã Phan Rang - tỉnh Ninh Thuận (xem hình 2.68).

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 66: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 65

Hình 2.67. Mặt bằng mỏ hàn cọc và hướng dòng chảy khu vực mỏ hàn

Hình 2.68. Hê thông mỏ hàn cọc chảy luồn và hiêu quả gây bồi giữa cac mỏ hàn, công

trình kè bảo vê bờ sông Dinh, thị xã Phan Rang, tỉnh Ninh Thuận b. Công trình kết hợp chủ động và bị động tại sông Sa Đéc - Đồng Thap

Trên hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai chỉ có một công trình kè bảo vệ thị xã Sa Đec, sông Sa Đec - tỉnh Đồng Tháp ứng dụng giải pháp công trình kết hợp giữa chủ động và bị động (xem hình 2.69).

Hệ thống công trình bảo vệ bờ sông Sa Đec gồm có ba hạng mục chính, đó là đập khoá rạch Nhà Thương (là đập đất đắp trong nước), kè gia cố bờ sông thị xã Sa Đec (loại tường kè BTCT) và kênh dẫn giao thông thủy (là kênh đào).

Phân tích tác động của công trình cho thấy đập khoá rạch Nhà Thương có tác dụng ngăn chặn dòng chảy từ sông Tiền qua rạch Nhà Thương - một trong những nguyên nhân chủ yếu tạo nên hố xói tại ngã ba rạch Nhà Thương và sông Sa Đec, gây ra xói lở bờ sông Sa Đec khu vực thị xã. Mặt khác, đập khoá này còn có tác dụng không "hút" trục động lực của dòng chảy sát bờ sông Tiền, giảm khả năng gây xói lở

Hệ thống mỏ hàn cọc

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 67: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 66

bờ sông Tiền. Kênh dẫn giao thông thủy nhằm phục hồi lại tuyến giao thông thủy nối liền sông Tiền và sông Sa Đec, trả lại điều kiện giao thông thuỷ bình thường, bảo đảm môi trường không có những xáo trộn lớn. Kè gia cố bờ sông Sa Đec tại thị xã có tác dụng ngăn chặn triệt để xói lở bờ sông, ổn định thị xã Sa Đec. Kè gia cố bờ khu vực này cũng giống như các kè bảo vệ bờ dạng bị động khác, nghĩa là bảo vệ bờ, lòng dẫn bằng một lớp “áo giáp”, hầu như không tác động vào dòng chảy.

Hình 2.69. Bình đồ tổng thể công trình bảo vê bờ sông Sa Đéc, thị xã Sa Đéc, tỉnh

Đồng Thap

Kênh dẫn giao thông thủy Công trình gia cô bờ

Hình 2.70. Công trình bảo vê bờ sông Sa Đéc 2.5.3.2. Đê xuất giải phap công trình chủ động

Nghiên cứu về công trình chỉnh trị sông chủ động tác động vào dòng chảy hầu như chưa có trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai. Một vài công trình có dạng chủ động như ở Mỹ Thuận hay Sa Đec nêu trên lại chưa có các số liệu theo dõi và tổng kết đánh giá đầy đủ. Trong giai đoạn hiện nay, do kinh phí nghiên cứu trên mô hình vật lý còn chưa đáp ứng được, việc áp dụng mô hình toán là một hướng đi đúng.

Công trình mang tính chất chủ động tác động vào dòng chảy là rất cần thiết ở các khu vực cần phải điều chỉnh, phân phối lại lưu lượng giữa các nhánh sông ở đoạn sông phân lưu (phân lạch). Trên hệ thống sông Cửu Long, có nhiều đoạn sông có nhu cầu phải điều chỉnh lại phân bố lưu lượng để hạn chế thiệt hại do xói bồi biến hình lòng dẫn gây ra như đoạn Tân Châu - Hồng Ngự trên sông Tiền, đoạn thành phố Long

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 68: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 67

Xuyên trên sông Hậu, đoạn Sa Đec trên sông Tiền, đoạn Mỹ Thuận - Vĩnh Long trên sông Tiền … đoạn Thanh Đa trên sông Sài Gòn và đoạn thành phố Biên Hòa trên sông Đồng Nai. a. Chỉnh trị đoạn An Châu - Tp Long Xuyên - sông Hậu

Diễn biến lòng dẫn khu vực này, giai đoạn 1965 - 2000 thể hiện trên hình 3.71. Đây là một đoạn sông phân lạch lớn. Lạch phải đi sát thị xã Long Xuyên là lạch nhỏ nhưng đang phát triển, trong lạch phải lại có một bãi giữa phụ là cồn Phó Ba. Nút phân lưu đầu cù lao Ông Hổ có diễn biến, tỷ lệ phân chia lưu lượng thay đổi làm cho lưu lượng vào lạch phải tăng lên, dẫn đến sạt lở mạnh bờ sông vùng Tp Long Xuyên và đầu cồn Phó Ba. Ngược lại, tại nhánh trái cù lao Ông Hổ, do lưu lượng giảm đã làm nhánh này bị bồi trên diện rộng, hạn chế giao thông thủy, thoát lũ và có nguy cơ bị thoái hóa.

Hình 2.71. Diễn biến đoạn An Châu - Long Xuyên, giai đoạn 1890 - 2000 Mục tiêu chỉnh trị là bảo vệ bờ sông nhánh phải khu vực thành phố Long

Xuyên để chống sạt lở, cải tạo cảnh quan đô thị và chống bồi lắng lạch trái, đặc biệt là chống bồi lắng tại nút phân lạch. Tư tưởng chung là điều chỉnh tỷ lệ phân lưu hiện có theo hướng giảm lưu lượng lạch phải (giảm xói lở), tăng lưu lượng cho nhánh trái (giảm bồi lắng). Tuyến chỉnh trị và sơ đồ bố trí hệ thống công trình chỉnh trị cho đoạn sông này được thể hiện trên hình 2.72, trong đó bao gồm hệ thống mỏ hàn cọc C1, C2, C3 kết hợp với mỏ hàn D1 khống chế lưu lượng dòng chảy vào lạch phải, kè gia cố bờ đầu cù lao ông Hổ G1 và cụm công trình bảo vệ bờ khu vực thành phố Long Xuyên gồm kè gia cố bờ G2, G3 và kè mõm cá đầu cù lao Phó Ba PB1 khống chế và phân chia lưu lượng hợp lý giữa nhánh trái và nhánh phải cù lao Phó Ba. Biện pháp này sẽ

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 69: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 68

giảm bớt xói lở và quy mô công trình chống xói lở bảo vệ bờ khu vực thành phố Long Xuyên tỉnh An Giang.

Hình 2.72. Hê thông công trình chủ động chỉnh trị đoạn sông Hậu -An Châu – Long Xuyên b. Chỉnh trị đoạn Sa Đéc – Mỹ Thuận trên sông Tiên

Diễn biến lòng dẫn khu vực này, giai đoạn 1965 -2000 thể hiện trên hình 2.73. Đây là đoạn sông vốn xưa là phân lạch, nay hầu như toàn bộ lưu lượng đã dồn hăn sang lạch chính, các lạch phụ chỉ còn rất nhỏ. Vì vậy, phải tìm cách phân chia bớt lưu lượng sang các lạch phụ đồng thời xây dựng công trình gia cố bờ đoạn sông xói lở khu vực thị xã Sa Đec và cải tạo tuyến sông thông thuận hơn. Tuyến chỉnh trị được vạch trên cơ sở thế sông hiện có, chiều rộng 1000 m, các đoạn sông chưa đủ chiều rộng mặt cắt chỉnh trị cần nạo vet thanh thải. Đoạn sông được tạo thành bởi 3 đoạn cong, có bờ lõm lần lượt là Mỹ Hòa, Sa Đec và An Mỹ, An Nghĩa. Để phân chia bớt lưu lượng cho đoạn Sa Đec, cần mở rộng rạch hiện có từ ấp Mỹ Lợi đến ấp Hưng Nhượng, đủ khả năng tải khoảng 30% lưu lượng cho lạch chính. Để nâng cao hiệu quả của việc nạo vet mở rộng rạch, cần tăng cường công trình chủ động điều chỉnh và khống chế lưu lượng bằng các mỏ hàn hướng dòng vào rạch này (mỏ hàn SD1, SD2, SD3 - hình 2.74). Các bờ lõm được xây dựng công trình gia cố bờ.

SOÂNG H

AÄUC1

C3C2

D1 SOÂNG HAÄU

KHU VÖÏC THÒ XAÕ LONG XUYEÂN - TÆNH AN GIANG

SÔ ÑOÀ BOÁ TRÍ COÂNG TRÌNH CHÆNH TRÒ SOÂNG HAÄUSO

ÂNG

HA

ÄU

COÀN OÂNG HOÅ

THÒ XAÕ LONG XUYEÂN

G3

CUØ L

AO P

HOÙ B

A

PB1

G1

G2

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 70: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 69

Hình 2.73. Diễn biến đoạn sông Sa Đéc – Mỹ Thuận trên sông Tiên

Hình 2.74. Công trình chỉnh trị đoạn sông Sa Đéc – Mỹ Thuận trên sông Tiên

TuyÕn chØnh trÞ

AÁp An Nghóa

Thaïnh Höng

AÁp Höng Nhöôïng AÁp An Myõ

AÁp Taân Thaïnh

Coàn Gaïo

Taân Hieäp AÁp Phuïng Hieäp

Myõ Thuaän

AÁp Myõ Thuaän

AÁp Myõ Hoøa

AÁp Bình Long

AÁp Bình Höng

Bình Thaïnh

AÁp Taân Bình

MÔÛ ROÄNG LAÏCH PHAÂN LÖU

AÁp Ñoâng Quôùi

AÁp Ñoâng Quy

AÁpMyõ Lôïi

Ñoâng

AÁp Khaùnh Hoøa

AÁp Höng Myõ Ñoâng

AÁp Khaùnh An

TX. Sa Ñeùc

GHI CHUÙ

Coâng trình gia coá bôø

Coâng trình gia baûo veä bôø ñaõ coù

SÔ ÑOÀ BOÁ TRÍ COÂNG TRÌNH CHÆNH TRÒ SOÂNG TIÑOÏAN SA ÑEÙC - MYÕ THUAÄN

Raïch Sa Ñeùc

Hệ thống mỏ hàn SD1, SD2, SD3 lái dòng chảy vào kênh

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 71: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 70

c. Chỉnh trị đoạn Mỹ Thuận – Vĩnh Long trên sông Tiên Những diễn biến trên mặt bằng của đoạn Mỹ Thuận - Vĩnh Long không nhiều.

Khu vực từ Mỹ Thuận đến Thị xã Vĩnh Long là một đoạn sông khá phức tạp. Ngoài ảnh hưởng của chế độ thủy văn đồng thời của lũ và triều, hình thái đoạn sông còn là một đoạn sông phân lạch. Nhánh sông Cổ Chiên đang phát triển mạnh, gia tăng xói lở, trong khi nhánh còn lại (sông Tiền) đang bị thoái hoá, bị bồi lắng gây cản trở cho giao thông thủy ở đoạn sông Tiền khu vực phía Đông Bắc của huyện Long Hồ. Hình 2.75 diễn tả diên biến xói lở trên mặt bằng của đoạn sông nghiên cứu, giai đoạn 1965 - 2000.

Hình 2.75. Diễn biến xói bồi đoạn Mỹ Thuận - Vĩnh Long, giai đoạn 1965 - 2000

Nhằm giảm bớt mức độ xói lở ở nhánh sông Cổ Chiên, tránh bồi lắng ở nhánh sông Tiền (trái) có thể sử dụng hệ thống mỏ hàn lái dòng chảy, điều chỉnh lại phân bố lưu lượng để hai nhánh này ở trạng thái cân bằng, không bị phát triển hoặc thoái hóa. Hệ thống mỏ hàn lái dòng định hướng ở khu vực này thể hiện trên hình 2.76.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 72: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 71

Hình 2.76. Hê thông mỏ hàn lai dòng điêu chỉnh lưu lượng 2 nhánh Cổ Chiên và sông

Tiên – đoạn Mỹ Thuận – Vĩnh Long d. Chỉnh trị sông Đồng Nai – khu vực thành phô Biên Hòa

Sông Đồng Nai chảy qua trung tâm Tp Biên Hòa, cách đập Trị An từ 48,5km (cuối cù lao Rùa) đến 61km (cù lao Ba Xê, Ba Sang). Sau hồ Trị An, sông Đồng Nai chảy đến đầu cù lao Bạch Đằng - Tân Uyên thì phân nhánh qua cù lao Bạch Đằng và cù lao Rùa. Đoạn chảy qua Tp Biên Hòa từ sau cù lao Rùa đến đầu cù lao Phố là sông đơn, rồi phân nhánh qua cù lao Phố. Dọc hai bên bờ sông là các khu dân cư đô thị thuộc Tp Biên Hoà, các cơ sở hạ tầng quan trọng như: KCN Biên Hòa 1, khu cảng Đồng Nai, Bình Dương ở hạ lu cầu Đồng Nai, các trạm bơm cấp nước cho Biên Hòa và Tp HCM …; các công trình vượt sông quan trọng như: tuyến đường sắt Bắc Nam qua cầu Ghềnh - cầu Rạch Cát, tuyến quốc lộ 1A qua cầu Hóa An, xa lộ Hà Nội qua cầu Đồng Nai, tuyến đờng dây 220KV.

Rõ ràng sông Đồng Nai có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình phát triển của Tp Biên Hòa, sự ổn định của sông đoạn chảy qua khu vực thành phố với khu dân cư đô thị đông đúc và các cơ sở hạ tầng quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển kinh tế xã hội và quá trình hiện đại hoá đô thị. Phương án quy hoạch chỉnh trị đoạn sông này theo tuyến chỉnh trị vạch ra bằng các công trình hướng dòng, phân lưu, ổn định đường bờ. Giữ thế sông hiện trạng đoạn từ cù lao Rùa đến cầu Gềnh, điều chỉnh lưu lượng vào ra hai lạch cù lao Phố và chỉnh trị lạch phải sông Đồng Nai khu vực hạ lưu cầu Gềnh. Đây là phơng án tích cực chủ động tác động trực tiếp vào dòng chảy, điều chỉnh dòng chảy đi theo tuyến chỉnh trị đã xác định. Đặc biệt cụm công trình chủ động điều chỉnh và ổn định tỷ lệ phân lưu trên đoạn sông chính và nhánh trái của cù lao Phố H1,H2, H3, H4 được đề xuất, như thể hiện trên hình 2.77.

Hệ thống mỏ hàn lái dòng chảy

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 73: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 72

Hình 2.77. Hê thông công trình chủ động chỉnh trị sông Đồng Nai đoạn thành phô Biên Hòa

Naïo veùt, môû roäng loøng soâng

Coâng trình beán c a ûng

TÆNH ÑOÀNG NAI

CHUÙ THÍCH :

KÍ HIEÄU CAÙC ÑÖÔØNG NEÙT TREÂN BAÛN VEÕ :

TP HOÀ CHÍ MINH

Coâng trình ñ aõ ñ aàu tö xaây döïng

Ñöôøng bôø soâng

Ñöôøng tuy eán c hænh trò

Ñöôøng truïc soâng

NG

Coâng trình thöïc hieän g ia i ñoa ïn II (2010 - 2020)

Coâng trình g ia c oá bôø

Keø moû haøn

Coâng trình c ha ûy voøng nha ân ta ïo

Coâng trình thöïc hieän g ia i ñoa ïn I (2006 - 2010)

Heä thoáng g ia o thoâng (2020)

N

KHU VÖÏC THAØNH PHOÁ BIEÂN HOAØ TÆNH ÑOÀNG NAI - PA1ÑEÀ XUAÁT QUY HOAÏCH CHÆNH TRÒ SOÂNG ÑOÀNG NAI

200 0 200 400 600 800 1000m

THÖÔÙC TYÛ LEÄ

Hình 6.3:

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 74: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 73

2.6. Kết luận chương 2 * Thông qua việc đánh giá nguyên nhân xói lở gây hư hỏng các công trình kè

trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai có thể đưa ra những nhận định sau:

+ Đa số các công trình bảo vệ bờ trong khu vực là loại công trình bị động, chỉ tác động vào lòng dẫn là chính, hầu như chưa tác động vào dòng chảy. Nguyên nhân trực tiếp gây xói lở và mất ổn định công trình kè dạng này là chưa dự báo được mức độ xói chân công trình (theo mặt cắt ngang) và xói ở thượng và hạ lưu công trình (theo mặt cắt dọc) trong tương lai để đề ra phạm vi bảo vệ công trình phù hợp.

+ Một số trường hợp sự cố công trình diễn ra do thi công chưa đúng kỹ thuật, chưa bảo đảm chất lượng hoặc chưa bảo đảm trình tự thi công, hoặc khai thác công trình quá mức (quá tải trọng) dẫn tới công trình bị hư hỏng.

+ Các giải pháp xử lý sự cố cho các công trình kè dạng bị động chủ yếu tập trung vào giải pháp lấp chân kè tạo thành khối phản áp (bao tải cát) để bảo đảm ổn định tổng thể công trình. Sau đó trải lớp vật liệu chống xói lên trên để bảo đảm công trình chống được xói dưới tác động của dòng chảy lũ, triều …

* Công trình bảo vệ bờ sông dạng bị động là loại công trình bảo vệ bờ được ứng dụng rộng rãi nhất trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai, được áp dụng bảo vệ bờ cho các khu vực quan trọng (thành phố, thị xã … cơ sở hạ tầng nhiều). Ưu điểm của chúng là bảo đảm điều kiện kinh tế hơn so với công trình chủ động có cùng một mục tiêu, đồng thời ít gây tác động đến dòng sông, đặc biệt là giao thông thủy - một nhu cầu quan trọng đối với vùng “sông nước” Nam Bộ.

Tuy nhiên, giá thành của công trình vẫn còn khá cao so do điều kiện tự nhiên bất lợi như sông sâu, địa chất yếu … Chính vì thế, việc nghiên cứu đề xuất các công nghệ và vật liệu mới nhằm giảm giá thành công trình là một vấn đề còn tiếp tục phải được nghiên cứu.

* Biện pháp công trình chỉnh trị chủ động điều chỉnh dòng chảy trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai hầu như chưa có, cần thiết phải được nghiên cứu áp dụng ở các đoạn sông phân nhập lưu, đặc biệt là đoạn sông phân lưu để điều chỉnh và khống chế lưu lượng, lưu tốc hợp lý cho các nhánh sông. Với giải pháp công trình chủ động như vậy mới có tác dụng chỉnh trị vĩ mô cho cả đoạn sông, cùng một lúc đồng thời giảm thiểu xói lở ở nhánh sông này và bồi lắng ở nhánh sông khác, mang lại hiệu quả tổng hợp cho tất cả các ngành kinh tế (chống sạt lở ổn định cơ sở hạ tầng, cải tạo giao thông thủy, thoát lũ …).

Để đạt được hiệu quả về chỉnh trị cho các công trình chủ động cần phải có những nghiên cứu chuyên đề sâu về kích thước, quy mô, vị trí của công trình chủ động thông qua kiểm định diễn biến hình thái của đoạn sông liên quan trong tương lai. Mô hình toán là một công cụ hữu hiệu, đơ tốn kem thời gian và kinh phí, nhưng phải chọn được những mô hình mạnh, có độ tin cậy cao, ít nhất là mô hình 2 chiều (hoặc 3

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 75: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 74

chiều). Trong trường hợp cần thiết phải có nghiên cứu trên mô hình vật lý hoặc kết hợp cả hai loại mô hình toán và mô hình vật lý. Lý do là hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai chịu ảnh hưởng của thủy triều (dòng chảy 2 chiều - ngược xuôi), các vấn đề về thủy động lực dòng chảy, bùn cát lòng sông, hình thái sông ở các đoạn chỉnh trị khác nhau có những đặc điểm khác nhau.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 76: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 75

Chương 3: Lựa chọn giải pháp công trình bảo vệ hai bên bờ sông thành phố Bạc Liêu, tỉnh Bạc Liêu

3.1. Giới thiệu về khu vực xây dựng công trình 3.1.1. Vị trí địa lý

Thành phố Bạc Liêu của tỉnh Bạc Liêu nằm trên quốc lộ 1A, có tọa độ địa lý như sau:

Từ 9015”-9020’50” vĩ độ Bắc và 10504’6”-105045’10” độ kinh đông. Phía Bắc và Tây Bắc giáp huyện Vĩnh Lợi. Phía Nam giáp biển Đông. Phía Đông giáp tỉnh Sóc Trăng. Phía Tây giáp huyện Hòa Bình. Thành phố Bạc Liêu nằm về phía Đông của vùng bán đảo Cà Mau, là cửa ngõ

quan trọng của Tỉnh. Vị trí vùng dự án: - Bờ bên phải (bờ Bắc): Từ kênh Cầu Xáng (gần cầu Bạc Liêu 2) đến cầu treo

Trà Kha, thuộc địa phận các phường 7, phường 3, phường 8 dài 5.513m - Bờ bên trái (bờ Nam): Từ chân cầu Bạc Liêu 2 đến rạch Giồng Tra – Cây Mét,

thuộc địa phận các phường 8, phường 2, phường 5 dài 5.507m 3.1.2. Điều kiện địa hình, địa mạo

Vùng thành phố Bạc Liêu có địa hình tương đối bằng phăng và ít bị phân cắt. Đó là địa hình đặc trưng của địa hình đồng băng sông Cửu Long. Tại đây quá trình bồi đắp được liên tục đang dẫn đến sự tạo thành đồng bằng có bề mặt địa hình khá bằng phăng và gần như nằm ngang. Độ nghiêng địa hình không đáng kể và không thể hiện rõ, mức độ phân cắt không rõ. Cao độ địa hình biến đổi từ 0,5÷1,8m và phân ra 2 khu vực sau:

Địa hình đồng ruộng thường biến đổi từ +0,5÷1,0m Địa hình đất thổ cư có cao độ biến đổi từ +1,5÷1,8m

3.1.3. Đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn 3.1.3.1. Địa chất công trình

Cấu trúc địa chất bao gồm 4 lớp đất, với tính chất cơ lý cho trong bảng 3.1. Tầng địa chất từ mặt đất tới độ sâu từ 16,7m ÷ 20m tại tất cả các hố khoan rất mềm yếu; đặc biệt có những lớp có góc ma sát trong rất nhỏ.

Từ bề mặt đất tới độ sâu 10,0 ÷10,5m đây là tầng đất dự kiến đặt công trình, góc ma sát trong của đất biến thiên từ φ = 0˚53’ ÷ 4˚46’; tuy nhiên đa phần nằm trong φ = 1˚15’ ÷2˚30’; sức chịu tải kem vấn đề đặt ra là khi thiết kế công trình cần phải có biện pháp gia cố và chọn kết cấu hợp lý để chống trượt, chống nghiêng lật.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 77: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

76

Bảng 3.1. Tính chất cơ lý của đất tại các hố khoan dọc hai bên bờ sông bạc liêu

HK1: cao độ -0,624m HK2: cao độ -0,513m HK3: cao độ -1,399m HK4: cao độ -0,807m HK5: cao độ +1,56m

Độ sâu (m)

γw (g/cm3)

φ (độ) C (kG/cm2)

γw (g/cm3)

φ (độ) C (kG/cm2)

γw (g/cm3)

φ (độ) C (kG/cm2)

γw (g/cm3)

φ (độ) C (kG/cm2)

γw (g/cm3)

φ (độ) C (kG/cm2)

2.0÷2.5 1,52 1˚54’ 0,028 1,53 2˚23’ 0,027 1,6 3˚05’ 0,035 1,62 3˚05’ 0,054 1,69 10˚36’ 0,253

4.0÷4.5 1,55 2˚36’ 0,034 1,49 1˚08’ 0,027 1,63 4˚07’ 0,055 1,59 1˚41’ 0,031 1,58 4˚46’ 0,067

6.0÷6.50 1,58 2˚23’ 0,044 1,57 1˚54’ 0,055 1,57 1˚15’ 0,015 1,65 2˚49’ 0,051 1,54 1˚15’ 0,011

8.0÷8.5 1,56 2˚10’ 0,04 1,61 2˚30’ 0,031 1,56 2˚23’ 0,043 1,58 0˚53’ 0,013 1,57 2˚23’ 0,074

10.0÷10.5 1,57 3˚38’ 0,039 1,64 3˚38’ 0,037 1,56 3˚12’ 0,059 1,67 4˚20’ 0,067 1,54 3˚38’ 0,058

12.0÷12.5 1,58 4˚20’ 0,05 1,69 4˚52’ 0,05 1,58 4˚20’ 0,052 1,6 3˚12’ 0,06 1,52 1˚15’ 0,015

14.0÷14.5 1,54 4˚08’ 0,027 1,6 3˚05’ 0,053 1,54 2˚23’ 0,056 1,68 3˚38’ 0,079 1,55 2˚56’ 0,028

16.0÷16.5 1,67 3˚12’ 0,027 1,55 1˚41’ 0,025 1,55 3˚38’ 0,056 1,85 8˚24’ 0,086 1,58 1˚28’ 0,035

18.0÷18.5 1,99 16˚40’ 0,247 1,95 15˚23’ 0,305 1,85 13˚38’ 0,047 1,82 8˚53’ 0,089 1,56 3˚05’ 0,056

20.0÷20.5 1,96 17˚25’ 0,326 2 18˚42’ 0,433 1,89 15˚00’ 0,314 1,91 11˚02’ 0,088 1,55 2˚23’ 0,06

22.0÷22.5 1,9 16˚30’ 0,251 1,96 14˚05’ 0,291 1,92 13˚16’ 0,284 1,9 13˚18’ 0,281 1,54 2˚43’ 0,043

24.0÷24.5 1,92 18˚50’ 0,326 1,9 16˚54’ 0,412 1,99 16˚52’ 0,354 1,85 11˚38’ 0,285 1,97 15˚38’ 0,469

26.0÷26.5 2,02 18˚52’ 0,395 2,02 16˚30’ 0,36 1,93 15˚05’ 0,291 1,91 14˚05’ 0,416 1,92 18˚02’ 0,486

28.0÷28.5 2 18˚36’ 0,433 2,02 16˚51’ 0,362 1,95 15˚34’ 0,329 1,89 15˚17’ 0,489 1,95 15˚23’ 0,438

30.0÷30.5 1,96 18˚33’ 0,406 1,97 17˚05’ 0,411 1,98 15˚14’ 0,403 1,92 17˚26’ 0,452 1,93 14˚42’ 0,452

Page 78: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 77

3.1.3.2. Địa chất thủy văn Căn cứ vào tài liệu điều tra tại khu vực có 2 loại nước: - Nguồn nước ngầm tầng nông: Ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều, tính chất và động

thái thay đổi theo chế độ thủy triếu lên xuống. Mùa mưa và gặp lúc triều cường, mực nước dâng cao cách mặt đất khoảng 0,5-1m, mùa khô từ 2-4m, thuộc loại nước mặn rất cứng.

- Nguồn nước ngầm tầng sâu: có 3 vỉ khai thác tương đối tốt là: + Vỉa 1: Holoxen, nằm ở độ sâu phân bố từ 20-80m, chịu ảnh hưởng ít nhiều của nước

mặn nên chất lượng xấu đến trung bình. + Vỉa 2: Pleustecene, độ sâu phân bố từ 80-120m, không chịu ảnh hưởng của nước

mặn nên chất lượng nước và trữ lượng khá, hiện nay khai thác dùng cho sinh hoạt là chủ yếu. + Vỉa 3: Mincene, nằm ở độ sâu 200-400m, chất lượng tốt và trữ lượng dồi dào, có thể

khai thác nước khoáng, cho dân sinh và các ngành kinh tế khác. 3.1.4. Đặc điểm khí tượng, khí hậu. 3.1.4.1. Nhiêt độ

Bảng 3.2. Nhiêt độ bình quân cac thang trong năm (0C) Tháng

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

2005 25 26,3 27,1 28,9 29 28,5 27 27,9 27,2 27,3 26,9 25,3

2006 25,7 26,9 27,4 28,5 28,1 27,7 27,3 27,1 26,9 27,4 27,6 26,1

2007 25,7 25,7 27,6 28,8 28,1 28,1 27,1 27,2 27,3 27,1 26,1 26

2008 25,1 26,6 27 28,2 27,7 27,7 27,2 26,9 26,7 27,2 26,1 25,4

2009 24,2 26,1 28 28,9 28,1 28,2 26,9 27,9 26,8 27 26,8 26,1

TB tháng 25,1 26,3 27,4 28,6 28,2 28 27,1 27,4 27 27,2 26,7 25,8

3.1.4.2. Độ ẩm Bảng 3.3. Độ ẩm không khí trung bình cac thang trong năm (%)

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Năm

2005 81 80 79 76 80 82 86 84 86 88 87 88

2006 83 76 80 80 83 86 87 87 88 86 84 84

2007 82 80 80 78 85 85 87 87 86 88 86 82

2008 82 75 76 79 85 85 86 88 88 88 89 88

2009 85 84 80 81 84 85 89 86 89 88 85 81

TB 83 79 79 79 83 85 87 86 87 87 86 84

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 79: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 78

3.1.4.3. Lượng mưa Xu thế chung trên Đồng Bằng Sông Cửu Long, lượng mưa bình quân năm giảm

dần từ bờ biển phía Tây (Hà Tiên, Rạch Giá, Cà Mau) sang phía Đông và từ phía Nam (Sóc Trăng, Bạc Liêu) lên phía Bắc.

Bảng 3.4. Lượng mưa cac thang trong năm (mm) Tháng

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng năm Năm

2005 - - 7 0 186,3 251,9 328,8 155,2 238,2 532,1 163,1 129,8 1992,4

2006 24,3 - 0,4 65,2 239,9 466,4 414,6 448,3 393 246,9 17,1 25,9 2342

2007 23,1 0 17,4 83,5 300,6 278,7 224,4 533,2 307,3 584,4 466,5 2,2 2821,3

2008 0,9 8,4 0,3 39,5 424,2 237,6 254,1 223,7 221 345,3 188,2 78,3 2021,5

2009 3,5 36,7 0,2 95 239,9 230,9 443,9 263,6 394,1 402,6 49 1,3 2160,7

Max tháng 24,3 36,7 17,4 95 424,2 466,4 443,9 533,2 394,1 584,4 466,5 129,8

Trong năm chia thành 2 mùa: - Mùa mưa: từ tháng V đến tháng XI, lượng mưa chiếm trên 90% tổng lượng mưa năm, mưa lớn nhất vào các tháng VIII, IX, X. - Mùa khô: từ tháng XII đến tháng IV năm sau. Mùa này rất ít mưa, đặc biệt từ

các tháng I,II,III lượng mưa không đáng kể. 3.1.4.4. Nắng Tổng số giờ nắng trong năm tại khu vực dự án khá cao, khoảng 2447.5 giờ (trung bình gần 6.7 giờ/ngày). Tổng lượng bức xạ tương đối lớn, trung bình từ 385 đến 448 cal/km2/ngày, tập trung chủ yếu từ 8 giờ sang tới 16 giờ trong ngày. Tháng 3 là tháng có giờ nắng cao nhất 304.8 giờ.

Bảng 3.5. Sô giờ nắng cac thang trong năm (giờ) Tháng

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng

Năm năm

2005 259,2 271,3 287 294,5 213,9 199,1 148,1 180,4 153 173,6 182,8 121,4 2484,3

2006 210,4 247,4 252,5 244,3 194,8 152 147,7 164,5 155,9 186,8 242,1 200 2398,4

2007 175,4 265,1 266,2 266,7 180,2 170 131,8 128,6 151,9 167,5 182,9 222,2 2308,5

2008 216,8 229,8 304,8 257,9 188,4 204,9 204,6 212,2 153,4 208 172,7 155,5 2509

2009 219,1 226,8 296,6 241,9 203,5 201,2 152,4 211,4 128,4 196,9 185 274 2537,2

TB 216,2 248,1 281,4 261,1 196,2 185,4 156,9 179,4 148,5 186,6 193,1 194,6 2447,5

Max 259,2 271,3 304,8 294,5 213,9 204,9 204,6 212,2 155,9 208 242,1 274

Min 175,4 226,8 252,5 241,9 180,2 152 131,8 128,6 128,4 167,5 172,7 121,4

3.1.4.5. Gió Gió cũng là một yếu tố biến động rất lớn trong từng ngày, ở từng nơi trong khu vực. Do Bạc Liêu thuộc khu vực ĐBSCL nên có chế độ gió đặc trưng của vùng là hai mùa gió: gió mùa Tây Nam và gió mùa Đông Bắc, tương ứng với hai mùa gió có hai mùa khí hậu rõ rệt: Mùa mưa và mùa khô. Chế độ gió khu vực ĐBSCL được tạo ra dưới tác động của điều kiện địa hình. Nên nhìn chung chế độ gió khá đồng nhất theo mùa: Mùa hè thịnh hành gió Tây Nam, mùa Đông

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 80: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 79

thì ngược lại thịnh hành gió Đông Bắc đến Đông và có thời gian chuyển tiếp giữa hai mùa, thông thường vào khoảng tháng 10, gió yếu dần hoặc lặng gió, sau đó chuyển từ Tây Nam sang Đông Nam, Đông Bắc và tháng 3÷4 thì ngược lại, gió chuyển từ Đông Bắc - Đông Nam sang Tây Nam. 3.1.4.6. Bôc hơi

Bảng 3.6. Phân bô bôc hơi trong năm (mm/ngày đêm) Th

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng

Năm năm

2005 131 124,1 159,1 159,6 118,9 113 83,8 107 80,6 69,6 76 75 1297,7

2006 102,1 173,1 145,3 128,9 108,8 85,7 87,7 93 78,3 93,9 106,9 103 1306,7

2007 124,2 127,9 142,6 154,5 91,4 89,3 82 84,1 92,1 75,5 82,4 110,8 1256,8

2008 102,8 145,2 145,1 123 84 78,4 77,2 71,1 70,5 63,5 70,1 71,6 1102,5

2009 86,2 87,9 132 124 84,7 93,9 66,1 90 69,4 76,3 90,1 130 1130,1

TB 109,3 131,6 144,7 138 97,6 92,1 79,4 89 78,2 75,8 85,1 98,1

Max 131 173,1 159,1 159,6 118,9 113 87,7 107 92,1 93,9 106,9 129,9

Min 86,2 87,9 131,5 123 84 78,4 66,1 71,1 69,4 63,5 70,1 71,6

3.1.5. Đặc điểm thủy hải văn 3.1.5.1. Thu thập tài liêu thủy văn nhiêu năm

Ngay tại vị trí Kè Bạc Liêu từ năm 1978 đã xây dựng trạm thủy văn đo đạc các yếu tố mực nước, độ mặn … với chế độ 24/24. Trạm có tọa độ 9017’ Vĩ độ Bắc và 105023’ Kinh độ Đông. Đây là trạm thủy văn do ngành Thủy lợi thiết lập phục vụ cho tính toán quy hoạch, thiết kế và quản lý các công trình thủy lợi trong tỉnh và các vùng phụ cận.

Tài liệu thu thập gồm 18 năm tài liệu mực nước giờ từ năm 1979 đến 1996 (sau năm 1996, trạm thôi hoạt động) và tài liệu quan trắc độ mặn trong các tháng mùa khô năm 1988-1989 (từ tháng XII/1988 đến tháng VI/1989).

Trong 1 ngày đêm có 2 lần nước lên (nước lớn) và 2 lần nước xuống (nước ròng), nhưng 2 chân triều và 2 đỉnh triều trong ngày có cao độ không đều nhau. Một pha dao động triều khoảng 12,4 giờ, một chu kỳ bán nhật là 24,8 giờ; do đó cứ sau một ngày thì thời điểm xuất hiện chân triều hay đỉnh triều tương ứng chậm đi gần 1 giờ. Diễn biến thủy triều hàng ngày tại khu vực kè Bạc Liêu chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều vùng ven biển Đông từ Mỹ Thanh đến Gành Hào qua nhiều hướng: hướng từ sông Mỹ Thanh phía Sóc Trăng, hướng từ sông Gánh Hào phía Cà Mau va mạnh nhất là từ Nhà Mát theo kênh 30/4 truyền vào.

Đoạn thượng lưu cửa kênh 30/4 (hướng Trà Kha): khi thủy triều lên, dòng triều theo kênh 30/4 và sông Mỹ Thanh chảy lên hướng Cà Mau. Khi thủy triều xuống dòng triều chảy theo hướng từ Cà Mau về Bạc Liêu.

Đoạn hạ lưu cửa kênh 30/4 (hướng kênh Xáng): do sự chênh lệch thời gian truyền triều từ Mỹ Thanh và từ kênh 30/4 (phía Nhà Mát) đến vị trí đang xet nên khi thủy triều lên, lúc đầu dòng triều từ cửa kênh 30/4 chảy ngược về phía Sóc Trăng, sau một thời gian khi dòng triều từ Mỹ Thanh lấn át dòng triều từ kênh 30/4 thì dòng chảy lại theo hướng từ Sóc Trăng chảy về phía Cà Mau.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 81: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 80

Sau đỉnh triều, khi thủy triều bắt đầu xuống, dòng triều chảy theo hướng rút về kênh 30/4 trước (tức là hướng từ Sóc Trăng về Cà Mau); sau một thời gian dòng chảy lại đổi hướng chảy theo hướng từ phía Cà Mau về Sóc Trăng.

Sóng chủ yếu do sóng thuyền và các phương tiện vận tải tạo ra, chiều cao sóng từ 0,4-0,6m, bước sóng từ 1-5m, thường xuyên gây xói lở bờ. 3.1.5.2. Mực nước thực đo cac thang trong năm

Như trên đã nói, tại Bạc Liêu từ năm 1996 đến nay không có trạm thủy văn nên chỉ có được số liệu thực đo từ các năm 1979 đến 1996:

- Mực nước thấp nhất Hmin: -1,69m (tháng 9/1987) - Mực nước cao nhất Hmax: +1,32 (tháng 2/1996)

Từ sau năm 1996 đến nay, trong các vị trí có trạm thủy văn trên địa bàn Tỉnh chỉ có mực nước tại trạm Gành Hào là có ảnh hưởng nhất đến mực nước sông Bạc Liêu (qua sông 30/4). 3.2. Phân tích và lựa chọn giải pháp công trình phù hợp 3.2.1. Nguyên nhân gây diễn biến đường bờ sông dự án 3.2.1.1. Nguyên nhân gây xói

- Ảnh hưởng của triều biển Đông lên xuống hàng ngày với biên độ triều lớn. - Áp lực sóng thuyền tác động lên bờ địa chất mền yếu. - Tuyến bờ cong dòng chủ lưu áp sát bờ. - Các công trình lấn sông như mỏ hàn đơn độc không có hệ thống làm rối loạn dòng

chảy gây xói cục bộ. 3.2.1.2. Nguyên nhân gây bồi

- Dòng chảy của sông quá nhỏ v < 1m/s. - Cây ngập mặn ven sông lấn sông gây bồi tạo thềm bãi sông. - Cọc chống nhà trên cọc cản dòng chảy. - Bãi vật liệu gỗ, xưởng đóng thuyền, vật liệu rời cản dòng chảy. - Rác thải đổ xuống bờ sông. - Các chướng ngại vật cản trở dòng chảy. - Sóng thuyền đẩy bùn cát lên bãi khi triều thấp. - Bùn cát trồi từ trên bờ xuống.

3.2.2. Yêu cầu quy hoạch chỉnh trị sông dự án a. Đối với các đoạn bờ cong: Nắn các đoạn bờ cong có bán kính nhỏ thành bờ cong có bán kính lớn và tạo cho đỉnh

bờ cong thành một đoạn thăng đủ dài để phân bố tốc độ dòng chảy có quán tính ổn định đều không gây hiện tượng xoáy xói lở bờ.

b. Đối với các đoạn bờ chui qua gầm cầu cần nắn thăng song song với dòng chảy không gây cho dòng chảy chuyển hướng, rối quẩn gây xói thượng hạ lưu cầu.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 82: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 81

c. Nạo vet, dọn sạch lòng sông có mặt cắt ướt gần bằng nhau đảm bảo cho lưu lượng lưu tốc dòng chảy ổn định trên toàn tuyến.

d. Các bến cảng, bến thuyền được quy hoạch đặt tại các vị trí đoạn sông cong để trách tình trạng bồi lắng nhanh. Trường hợp phải đặt bến thuyền tại đoạn bờ thăng như khu vực chợ phía thượng, hạ lưu bến phải thoáng để dòng chảy có lưu tốc chảy qua giảm gây bồi cho bến chợ.

e. Đối với đoạn bờ bồi cần nạo vet sâu hơn bờ lõm chuyển chủ lưu lệch về phía bờ lồi để keo dài thời gian nạo vet.

Kích thước lòng sông sau khi xây dựng công trình phải đảm bảo phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật cấp sông.

Bến neo đầu thuyền bè phải nằm ngoài lòng chính của sông để không ảnh hưởng đến giao thông thủy. 3.2.3. Lựa chọn phương án tuyến kè bờ chỉnh trị sông

Tuyến bờ kè phụ thuộc vào các yếu tố về chỉnh trị dòng chảy, địa hình hiện trạng, yêu cầu về ổn định kết cấu và đặc biệt là mỹ quan tổng thể công trình. Có 3 phương án tuyến bờ kè: 3.2.3.1. Phương an tuyến 1: Dịch tuyến bờ kè vào sâu trong bờ, mở rộng lòng sông theo mặt cắt rộng tối thiểu 65m. * Ưu điểm: - Công trình được đặt trực tiếp lên nền đất nguyên thổ nên đảm bảo ổn định. - Lòng sông rộng sẽ tạo được không gian mở cho thành phố. - Tăng khả năng lưu thông thủy. * Nhược điểm: - Khó mở rộng tại các vị trí tập trung dân cư lớn - Khối lượng giải phóng mặt bằng lớn nên kinh phí rất cao, khó có khả năng thực hiện. 3.2.3.2. Phương an tuyến 2: Bờ kè lấn ra sông, thu hẹp lòng sông rộng dưới 55m Với phương án này, khống chế khoảng cách đỉnh kè giữa hai bờ Bắc Nam trong khoảng 50 m. * Ưu điểm: - Tận dụng được không gian mặt sông dẫn đến giảm chi phí giải phóng mặt bằng. - Giảm khối lượng đất đào, nạo vet. * Nhược điểm: - Khối lượng đất đắp lớn, yêu cầu cao về chỉ tiêu đất đắp nên không tận dụng được đất đào tại chỗ. - Không tận dụng được khả năng làm việc của đất nền bờ sông nên cần tăng khối lượng gia cố để công trình ổn định.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 83: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 82

- Giảm không gian lưu thông thủy, tàu thuyền tránh nhau khó khăn. - Giảm mỹ thuật của công trình, không tạo được không gian đón gió, thiếu tầm nhìn do lòng sông hẹp và không thể tạo cảnh quan có tính chất lâu dài cho thành phố. 3.2.3.3. Phương an tuyến 3: Bờ kè bám theo đường bờ.

Với phương án này, công trình chỉnh trị được nắn chỉnh trên cơ sở áp bờ địa hình hiện trạng, với phương châm đảm bảo lòng sông không quá hẹp, thông thuận dòng chảy và đảm bảo được không gian mở. Bề rộng mặt thoáng trong khoảng từ 55 đến 60m, trừ các trường hợp mở rộng để xây dựng bến thuyền hoặc nắn chỉnh. * Ưu điểm: - Khối lượng đào đắp thấp nhất. - Phù hợp với yêu cầu chỉnh trị sông. - Công trình được đặt trực tiếp lên nền đất nguyên thổ nên đảm bảo ổn định. - Lòng sông đủ rộng sẽ tạo được không gian mở cho thành phố, tạo một hàng lang hút gió dọc trục thành phố, đảm bảo mỹ quan có tính lâu dài cho thành phố. - Đảm bảo khả năng lưu thông thủy theo định hướng quy hoạch. * Nhược điểm: - Khối lượng giải phóng mặt bằng lớn hơn phương án 2 3.2.3.4. Lựa chọn phương an tuyến

Với những phương án nêu trên, phương án tuyến 3 là khả thi và phù hợp nhất với mục tiêu và nhiệm vụ dự án đã đặt ra, và được đề xuất để làm phương án chọn. Mô tả tuyến bờ ke chỉnh trị sông. a. Đoạn từ K0+ 150 ÷ K0 + 300.

- Đoạn sông thăng tuyến bờ hữu từ mố cầu đến K0 + 200. - Keo dài tuyến bờ tả từ mố cầu nối với góc bờ Kênh Xáng lấn ra phía sông từ 2m đến 7m.

b. Đoạn K0 + 300 ÷ K0 + 600. - Đoạn sông từ mố cầu Bạc Liêu 2 đến K0 + 600 là đoạn sông cong về phía nam, phía

bờ nam đang có xu thế xói tuyến đường bờ dích dắc. - Dòng chủ lưu lệch về phía bờ nam. Tuyến bờ nam cong dài 300m rất thuận lợi cho

việc xây dựng cảng và cho tàu thuyền neo đậu. Dự kiến bến cảng dài 160 m rộng 10m từ K0 + 428,10 đến K0 + 589,40.

- Bờ Bắc nắn chỉnh bờ bồi đảm bảo chiều rộng sông trên 55m, tuyến kè bám theo đường bờ hiện trạng, tuy nhiên đoạn từ K0 + 330 ÷ K0 + 410, tuyến bờ bị xói lở, mặt cần nắn chỉnh tuyến kè lấn ra sông từ 1m ÷ 3m. c. Đoạn sông từ K0+600 ÷ K0+700.

- Đoạn sông chuyển tiếp từ đỉnh cong tại K0 + 500 đến K0 + 800. Đoạn sông tương đối thăng tuyến kè bờ Nam và bờ Bắc bám theo đường bờ hiện trạng nắn chỉnh thông thuận.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 84: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 83

d. Đoạn K0 +700 ÷ K0 +900. - Đoạn sông cong chuyển hướng dòng chảy tại K0 +800, chiều rộng bờ lồi cánh cung

rộng 15m lấn ra sông đẩy dòng chảy sang phía bờ Bắc gây xói lở phía bờ Bắc. - Bờ Nam tuyến kè nắn thăng cách tim điểm K0 +800 về phía sông từ 2m đến 4m. - Bờ Bắc bám theo tuyến bờ hiện trạng bị xói lở mặt cần nắn cong trơn cách tim điểm

K0+800 ra phía sông 3m phục hồi phần bờ bị xói lở. e. Đoạn sông từ K0 +900 ÷ K1 + 000.

- Phía bờ Nam đường bờ bồi lấn ra sông đẩy dòng chảy sang phía bờ Bắc, tuyến bờ được chỉnh trị nắn tuyến thăng.

- Tuyến bờ Bắc bị lở mặt, tuyến kè bờ lấn ra sông phục hồi lại phần đất bị lở mặt, chỗ rộng nhất tại K1+00 là 6m và thu hẹp dần về hai phía đảm bảo lòng sông rộng 55m đến 60m. c. Quy hoạch bến lên xuông, bến thuyên.

- Trên tuyến bờ Nam được bố trí bến thuyền, bến lên xuống như sau: + Bến lên xuống tại K0+910. + Bậc lên xuống kết hợp bến thuyền đoạn từ K0+428.10 ÷ K0+589.40. - Trên bờ Bắc bố trí bến thuyền, bến lên xuống như sau: + Bậc lên xuống kết hợp bến thuyền đoạn K0+480 ÷ K0+500. + Bến lên xuống tại K0+910. Nhận xét: * Ưu điểm của phương án tuyến chọn: Tuyến kè hai bên bờ gần song song với nhau có khoảng cách từ 49÷55m và chủ yếu là

bám theo đường bờ hiện trạng. - Tuyến kè lấn ra phía sông tại các đoạn bờ cong bị xói lở và bờ cong khuất bị bồi lắng

có tác dụng nắn lại tuyến kè, giúp lưu tốc dòng chảy ổn định trên toàn tuyến. - Tuyến kè lấn vào bờ tại các đoạn: bờ bồi lấn ra sông làm thu hẹp lòng sông và bờ bồi

chuyển hướng dòng chảy gây xói lở bờ lõm, đảm bảo dòng chảy thông thuận có lưu lượng và lưu tốc gần như nhau tại tất cả các mặt cắt ướt của sông.

- Tổng chiều dài tuyến lấn ra phía sông lớn hơn nhiều so với tuyến lấn vào bờ nên diện tích mặt bằng trên đỉnh kè được tăng lên đáng kể đảm bảo yêu cầu diện tích xây dựng công trình nhỏ nhất.

- Tuyến kè lấn vào bờ công trình xây dựng áp vào đất nguyên thổ nên thuận lợi cho thi công.

* Nhược điểm của phương án tuyến chọn: - Tuyến kè lấn ra phía sông tại các đoạn bờ bị xói lở mặt có khối lượng đắp lớn, công

trình phức tạp do đất nền quá yếu. 3.3. Thiết kế biện pháp bảo vệ hai bên bờ sông thành phố Bạc Liêu 3.3.1. Phân tích lựa chọn kết cấu kè: Phân tích các phương án: 3.3.1.1. Kè loại 1 (tường đưng, chân kè mai nghiêng)

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 85: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 84

Hình 3.1. Kè loại tường đưng, chân kè mai nghiêng

-3.50

Hmax=+1.42

Hmin=-1.69

m = 3.0

+2.22

+0.70

m=2.00 -1.00

+2.20

m=1.50

-23.90

m=1.5

+1.90+2.05i=1.5%

750 350300

i=1.5% i=0.5%

Vöõa loùt M50 da øy 3cm

Caùt ña ép K>=0.95

Laùt ga ïch Terrazzo 40x40x3cm

Ñeøn chieáu saùng30m/ñeøn

Ñeøn trang trí15m/ñeøn

Daàm(80x40cm) BTCT M200

BT loùt ña ù 4x6 M100 daøy 10cm

BT luïc l aêng M200 - 12cmÑaù daêm 1x2 daøy 10cmVaûi ñòa kyõ thuaät

Cöø tra øm Þ8÷Þ10, L=4.5m

Maät ñoä 25 caây /m²

Ñoùng caùch nhau 1.5mCoïc BTCT 35x35 daø i 24.0m

Ñoùng caùch nhau 1.5mCoïc BTCT 35x35 daø i 24.0m

Cöø tra øm Þ8 ÷ Þ10

L=3m; maät ñoä 25 caây /m²

Töôøng BTCT M300

Beâ toâng nhöïa noùng chaët loaïi I haït trung ( BTNC 20) daøy 6cm.

Töôùi nhöïa loûng dính baùm 1kg/m².

Caáp phoái ñaù daêm loaïi 1 (Dmax=37,5mm) daøy 15cm.

Caáp phoái ñaù daêm loaïi 2 (Dmax=37,5mm) daøy 20cm.

Beâ toâng nhöïa noùng chaët loaïi I haït nhoû ( BTNC 15) daøy 4cm.

Caùt ñaép daøy 30cm daàm chaët, K>=0,95.

Vaûi ñòa kyõ thuaät

Vöõa loùt M50 da øy 3cm

Ñaù daêm (1x2) da øy 20cm

Laùt ga ïch Terrazzo 40x40x3cm

Vaûi ñòa kyõ thuaät

Caùt ña ép K>=0.95

Caùt loïc

Daêm loïc

Vaûi ñòa kyõ thuaät

OÁng nhöïa PVC Þ49mm

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 86: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 85

Kè tường đứng từ cao trình +0,70 lên +2,20m; từ +0,70 đến -1,00 bạt mái m=2,0 và gia cố mái bằng tấm bê tông lục lăng dày 12cm.Từ cao trình -1,00 đến -3,5 bạt mái đất tự nhiên m=3.

Kè tường đứng nên không giảm tải được đầu bờ toàn bộ tải trọng trên đỉnh kè do hệ cọc chống đơ.

Tường đứng cao so với mực nước thấp nên khi mực nước xuống mái đất nổi lên trên mặt nước. Do đó ta bố trí các tấm bê tông lục lăng vừa gia cố mái chống xói lở vừa tạo vẻ mỹ quan cho kè khi mực nước sông xuống thấp.

Rất thích hợp với bờ sông có bãi bồi lớn sông rộng không nạo vét sát chân kè sông thăng không xói, đặc biệt với các sông có biên độ triều thấp. * Mặt cắt kết cấu.

Thân kè tường đứng hình chữ L bằng bêtông cốt thép cao 2,2m rộng 2m. Bản đáy kè đặt trên hệ cọc chống 2 hàng có kích thước 35x35x2400cm, có gia cố cừ tràm với mật độ 25 cây/m2. Phía ngoài sông bạt mái m=2 có gia cống bằng tấm bê tông lục lăng, chân mái bố trí hệ thống dầm khóa mái.

Mặt đỉnh kè lát gạch, vỉa hè Đỉnh tường là lan can bảo hiểm.

3.3.1.2. Kè loại 2 (Bậc lên xuông kết hợp bến thuyên) Trên cơ sở kết cấu kè loại 1, hạ cao trình đỉnh tường từ +2,20 xuống +0,00 để tàu thuyền cập bến dễ dàng. Từ cao trình +0,00 lên +2,20 đổ bản cầu thang tạo bậc lên xuống có độ dốc hợp lý cho ghe thuyền áp bờ thuận tiện trong mọi trường hợp mực nước. Bên cạnh đó, từ cao trình -1,92 bố trí rọ đá theo mái m=2 phía bờ sông để chống xói lở. * Mặt cắt kết cấu - Đỉnh kè: bố trí bậc lên xuống bê tông cốt thep từ cao trình +2,20 xuống +0,00.

- Thân kè: Tường đứng chữ L bằng BTCT M300 cao 2,20m, đặt trên 2 hàng cọc chống: 1 hàng đứng và 1 hàng xiên (5:1). Bên dưới bản đáy gia cố cừ tràm L=4,5m, mật độ 25cây/m². Lưng tường bố trí ống φ49 để thoát nước.

- Mặt kè lát gạch Terrazzo (40x40x3)cm. - Chân kè bạt mái m=1,5, và được gia cố bằng rọ đá 200x100x30cm. - Cọc chống BTCT 35x35x2400cm, cao trình đỉnh +0,10m. Khoảng cách giữa các cọc 1,5m, giữa tim 2 hàng cọc 1,35m. * Ưu điểm - Ổn định trên nền đất yếu. - Tàu thuyền cập bến lên xuống hàng hóa thuận tiện. - Công trình ổn định hơn do được giảm tải đầu bờ. - Kết cấu đẹp tôn tạo cảnh quan đô thị.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 87: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 86

Hình 3.2. Kè loại bậc lên xuông kết hợp bến thuyên

-3.50

Hmax=+1.42

Hmin=-1 .69

+2.20+1.90+2.05i=1.5%

750 350300

i=1.5%

Ñeøn ch ieáu saùng30m/ñeøn

Ñeøn trang trí15m/ñeøn

Töôøng BTCT M300

Beâ toâng nhöïa noùng chaët loaïi I haï t trung ( BTNC 20) daøy 6cm.

Töô ùi nhöïa loûng d ính baùm 1kg/m².

Caáp phoá i ñaù daêm loaïi 1 (Dmax=37,5mm) daøy 15cm.

Caáp phoá i ñaù daêm loaïi 2 (Dmax=37,5mm) daøy 20cm.

Beâ toâng nhöïa noùng chaët loaïi I haï t nhoû ( BTNC 15) daøy 4cm.

Caùt ñaép daøy 30cm daàm chaët, K>=0,95.

Vaû i ñòa kyõ thuaät

+0.00

m=1.50

-1.52

m=1.50

-26.12

Cöø tra øm Þ8÷Þ10, L=4.5m

Maä t ño ä 25 caây/m²

Ñoùng caù ch nhau 1.5m

Coïc BTCT 35x35 daø i 24.0m

Ñoùng caù ch nhau 1.5m

Coïc BTCT 35x35 daø i 24.0m

Beâ toâng ñaù 1x2 M200

BTCT ña ù 1x2 M200

Ñaù daêm 1x2 daøy 10cm

Vöõa lo ùt M50 daøy 3cm

Ca ù t ña ép K>=0.95

Laù t ga ïch Te rrazzo 40x40x3.0cmVaû i ñòa ky õ thuaät

Ca ù t ña ép K>=0.95

Roï ñaù 200x100x30cm

Caù t loïc

Daêm loïc

Vaû i ñòa ky õ thuaät

OÁng nhö ïa PVC Þ49mm

Neo taøu, boá trí 9m/neo

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 88: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 87

3.3.1.3. Kè loại 3 (Bến rửa phuc vu tôt nhu cầu sinh hoạt của người dân) - Đỉnh kè: có lan can bảo hiểm và trang trí, lan can gồm: Trụ BTCT và lan can là ống thép và gang, tương đối mỹ quan. - Thân kè: gồm 2 tường đứng cùng chung bản đáy bằng BTCT M300, tường trong cao 2,20m, tường ngoài thấp dần từ 2 bên vào giữa từ cao trình +2,20 ÷ +0,70m, tại cao trình +0,70 làm bản chiếu nghỉ cho cầu thang. Bản đáy kè đặt trên 2 hàng cọc chống: 1 hàng đứng và 1 hàng xiên (5:1), các cọc của 2 hàng được bố trí so le nhau. Bên dưới bản đáy gia cố cừ tràm L=4,5m, mật độ 25cây/m². - Phần mặt kè còn lại lát gạch Terrazzo (40x40x3)cm . - Từ cao trình +0,70 phía sông, ngay vị trí tiếp giáp tường ngoài đặt dầm đơ cầu thang theo mái m=2, phía trên dầm đặt trên bản đáy kè, phía dưới đặt trên dầm khoá 80x40cm, bên trên dầm đơ cầu thang lắp các tấm BTCT làm bậc thang. Bên dưới dầm khoá 80x40 cm gia cố cừ tràm L=3m mật độ 25 cây/m². - Cọc chống BTCT 35x35x2400cm, cao trình đỉnh +0,10m. Khoảng cách giữa các cọc theo phương dọc 1,5m, giữa tim 2 hàng cọc theo phương ngang 1,25m.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 89: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 88

Hình 3.3. Kè loại bến rửa phuc vu tôt nhu cầu sinh hoạt của người dân

50

-3.50

+0.761

200

Cöø traøm Þ8÷Þ10 , L =4.5mMaä t ñoä 25 caâ y/m²

BTCT M300

BT loùt - 10cm

140

Hmax=+1 .42

Hmin= -1.69

+2.22+2.20

m=1.50

+1.90+2.05i=1.5%

750 350300

i=1.5% i=0.5%

Vöõa loùt M50 daøy 3cmCaùt ñaép K>= 0.95

L aùt gaïch Terrazzo 40 x40 x3.0cm

Ñeø n ch ieáu saùng3 0m/ñeøn Ñeøn tr ang trí

1 5m/ñeøn

Daàm(80 x40 cm) BT CT M200BT loùt ñaù 4 x6 M10 0 d aøy 10cm

T öôøng BTCT M300

Beâ toâ ng nhöïa noù ng chaët loaïi I h aït tr ung ( BTNC 2 0) daøy 6cm.

T öôù i n höï a l oûn g d ính baùm 1kg/m².

Caáp ph oái ñaù d aêm loaïi 1 (Dmax= 37,5mm) d aøy 15cm.

Caáp ph oái ñaù d aêm loaïi 2 (Dmax= 37,5mm) d aøy 20cm.

Beâ toâ ng nhöïa noù ng chaët loaïi I h aït nh oû ( BTNC 15 ) daøy 4cm.

Caùt ñaép daø y 3 0cm daàm chaët, K> =0,95.

Vaû i ñòa kyõ thuaät

Vöõa loùt M50 daøy 3cmÑaù daêm ( 1x2 ) d aøy 20cm

L aùt gaïch Terrazzo 40 x40 x3.0cm

Vaû i ñòa kyõ thuaätCaùt ñaép K>= 0.95

-23.90

Ñoùn g caùch n hau 1.5mCoïc BTCT 35x35 d aøi 24.0m

Ñoùn g caùch n hau 1.5mCoïc BTCT 35x35 d aøi 24.0m

m=2.00

-1.00

m=1.5

Cöø traøm Þ8 ÷ Þ10

L =3m; maä t ñoä 25 caây/m²

60

24

16

125

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 90: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 89

Kết quả lựa chọn mặt cắt kết cấu cho từng vị trí: Cac yếu tô ảnh hưởng đến viêc lựa chọn kết cấu kè: - Điều kiện địa chất công trình. - Điều kiện về độ sâu nước và biên độ mực nước. - Công nghệ kết cấu được phân tích lựa chọn. Dựa vào điều kiện cụ thể của từng đoạn sông ta chọn các kết cấu kè cho phù hợp: * Kết cấu kè loại 1: Áp dụng cho các đoạn sông thăng có thềm đất bảo vệ chân kè và không nạo vet sát chân kè không bị xói lở, áp dụng cho các kênh nhỏ có cao trình đáy nông. - Bờ Bắc: + Đoạn từ K0+-16.5 ÷ K0+480. + Đoạn từ K0+500 ÷ K0+900. + Đoạn từ K0+920 ÷ K1+000. - Bờ Nam: + Đoạn từ K0+87.56 ÷ K0+428.10. + Đoạn từ K1+589.40 ÷ K0+900. + Đoạn từ K0+920 ÷ K1+000.

* Kết cấu kè loại 2: Bậc lên xuống kết hợp bến thuyền có cao trình +0,00, tạo bậc lên xuống có độ dốc hợp lý cho ghe thuyền áp bờ thuận tiện trong mọi trường hợp mực nước. Do đó, ở các trường hợp mực nước khác nhau kết cấu kè loại này có thể kết hợp làm bến rửa phục vụ tốt cho nhu cầu sinh hoạt của người dân. - Bờ Bắc: + Đoạn từ K0+480 ÷ K0+500. - Bờ Nam: + Đoạn từ K0+428.10 ÷ K0+589.40. * Kết cấu kè loại 3: Bố trí các vị trí hợp lý để phục vụ nhu cầu sinh hoạt của người dân. - Bờ Bắc: tại K1+910. - Bờ Nam: tại K1+910.

3.3.2. Ổn định tổng thể của công trình 3.3.2.1. Trường hợp tính toan Tính cho trường hợp bất lợi nhất: mặt cắt địa hình, địa chất nguy hiểm nhất, trong bờ có tải trọng người, xe cộ đi lại và tải trọng nhà cửa (nếu có), phía sông mực nước thấp nhất. 3.3.2.2. Phương phap tính toan: Tính toán bằng phần mềm hỗ trợ Geoslope. 3.3.2.3. Sô liêu tính toan

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 91: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 90

- Tài liêu địa chất: Khi tính toán ổn định cần dựa vào vị trí hố khoan ta chọn số liệu địa chất của hố khoan tương ứng để tính toán ổn định cho từng loại mặt cắt kè. Trong phạm vi gói thầu có 4 hố khoan là HK1,HK3 ở bờ Bắc, HK2, HK4 ở bờ Nam . - Mực nước tính toan: Mực nước sông thấp nhất -1,69m, mực nước ngầm lấy bằng mực nước sông thấp nhất. - Tải trọng tính toan

+ Tải trọng đỉnh kè với tải t rọng khai thác q = 4 KN/m² (tải trọng người đi bộ quy đổi thành lực phân bố đều trên đỉnh kè)

+ Tải trọng trên đường giao thông dùng để tính toán ổn định kè: lấy bằng tải trọng tính toán thiết kế đường giao thông, tải trọng xe 10T. Theo qui trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô trên đất yếu 22TCN 262-2000, tải trọng xe cộ được xem là tải trọng của số xe nặng tối đa cùng một lúc có thể đỗ kín khắp bề rộng nền đường phân bố trên 1 m chiều dài đường tải trọng này được quy đổi thành lực phân bố đều qx được xác định theo công thức sau:

qx= 1,22 101,2

5,4 4,2NG xxBL x

= = 0,88 T/m2. Lấy qx = 1T/m2

Với G : trọng lượng 1 xe nặng nhất. G =10 T N: số xe tối đa xếp trên phạm vi bề rộng mặt đường. L: Khoảng cách phủ bì từ bánh trước đến bánh sau. L = 4,2m (xe ô tô 10T) B: bề rộng phân bố ngang của các xe B = Nb + (N-1)d + e = 2x1,8 + (2-1)x1,3 + 0,5 = 5,4m

- Sưc khang cắt của cọc khi tính toan ổn định trượt sâu theo mặt trượt tru tròn : Để tính toán sức kháng cắt của cọc dựa vào công thức sau:

Lt

MQ

z

cci

4=

Qci : lực kháng cắt cọc tính cho một met dài công trình. Mc : moment uốn trong cọc ở dưới mặt trượt, xác định theo hai điều kiện (lấy giá trị nhỏ để tính)

a) Điêu kiên độ bên theo TCVN 4116 – 85. b) Điêu kiên ngàm của cọc dưới mặt trượt một đoạn tz = tn/1,25, theo công thưc sau

8)( 2

zcapc

tlM

σσ −=

Trong đó : lc =3dc = 1,05m: chiều dài của đoạn thăng mà trên phạm vi đó áp lực chủ động và bị động của đất sẽ truyền lên cọc. tz : nửa chiều dài đoạn cọc bị uốn giữa hai mặt phăng ngàm.

tz = cap

c

lM

)(8

σσ −

∑ ++= acitci

tciaa chq λγλσ )(

∑ += pcitcipp ch λγλσ

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 92: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 91

qi = 0,4T/m2 : hoạt tải trên bờ. ∑ i

tci hγ : áp lực thăng đứng do trọng lượng bản thân của đất ở độ sâu cần xác định tung

độ biểu đồ áp lực chủ động. tc

iγ : dung trọng tự nhiên của đất. hi : chiều cao lớp đất thứ i. c : lực dính của đất. ϕ : góc ma sát trong của đất.

Bè trÝ cäc BTCT

Sö dông cäc BTCT tiÕt diÖn 35x35cm, bª t«ng m¸c 300 ChiÒu dµi cäc Lc = 24 m

ChiÒu dµy cäc H= 35 cm

a = 3 cm

a' = 3 cm

Fa = 12,57 cm2 (4φ20)

Fa' = 12,57 cm2 (4φ20)

Ra = 2800 kG/cm2

Ra'= 2800 kG/cm2

Rn = 130 kG/cm2

Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cäc L = 1,5 m

LËp b¶ng tÝnh Mc theo ®iÒu kiÖn ®é bÒn vËt liÖu

kn nc mb ma ho x Mc Mc

cm cm kG.cm kN.m

1,15 1 0,9 1,15 32 7,73 1.795.092 179,51

- Mô men uốn của cọc theo điều kiện vật liệu: M = 17,90Tm. (Với tiết diện cọc 35x35 bằng BTM300 với số lượng thanh thep 4 Φ 20, chiều dày lớp bảo vệ 3cm).

- Mô men do điều kiện cọc ngàm dưới tường: Dựa vào công thức tính toán trên và tính toán cho các cung trượt đi qua từ cao trình -5,0 đến cao trình -9,0m. Từ cao trình -9,0m trở xuống, hệ số ổn định đảm bảo khi không kể đến sức kháng cắt của cọc.

- Tính toán cho trường hợp mômen ngàm nhỏ nhất tại cao trình -9,0m ta được: Mc =64,47 Tm > Mvl = 17,90Tm. Như vậy với cọc tính toán như trên mô men dùng để tính toán tz là 17,90Tm - Nửa chiều dài đoạn cọc bị uốn: Tính tại các cao trình sau: Z σp σa L lc tn tz' Mc' Mc min tz tn (tt) Qci

kN/m2 kN/m2 m m m m kN.m kN.m m m kN/m2

0,00 9,46 -4,73 1,50 1,05 19,80 15,84 467,01 179,51 9,82 12,28 48,74

-1,00 31,51 8,35 1,50 1,05 19,50 15,60 739,72 179,51 7,68 9,61 62,29

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 93: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 92

-2,00 48,95 21,43 1,50 1,05 18,50 14,80 791,11 179,51 7,05 8,81 67,90

-3,00 61,76 34,51 1,50 1,05 17,50 14,00 701,21 179,51 7,08 8,85 67,58

-4,00 83,82 47,58 1,50 1,05 16,50 13,20 828,67 179,51 6,14 7,68 77,92

-5,00 101,25 60,66 1,50 1,05 15,50 12,40 819,23 179,51 5,80 7,26 82,47

-6,00 118,69 73,74 1,50 1,05 14,50 11,60 793,91 179,51 5,52 6,89 86,78

-7,00 136,13 86,81 1,50 1,05 13,50 10,80 754,91 179,51 5,27 6,58 90,89

-8,00 153,56 99,89 1,50 1,05 12,50 10,00 704,42 179,51 5,05 6,31 94,83

-9,00 171,00 112,97 1,50 1,05 11,50 9,20 644,65 179,51 4,85 6,07 98,60

-10,00 188,43 126,05 1,50 1,05 10,50 8,40 577,78 179,51 4,68 5,85 102,24

-11,00 205,87 139,12 1,50 1,05 9,50 7,60 506,01 179,51 4,53 5,66 105,75

-12,00 223,31 152,20 1,50 1,05 8,50 6,80 431,54 179,51 4,39 5,48 109,15

-13,00 240,74 165,28 1,50 1,05 7,50 6,00 356,57 179,51 4,26 5,32 112,44

-14,00 258,18 178,35 1,50 1,05 6,50 5,20 283,29 179,51 4,14 5,17 115,64

-15,00 275,61 191,43 1,50 1,05 5,50 4,40 213,91 179,51 4,03 5,04 118,76

-16,00 586,67 133,57 1,50 1,05 4,50 3,60 770,73 179,51 1,74 2,17 275,52

-17,00 617,62 144,99 1,50 1,05 3,50 2,80 486,34 179,51 1,70 2,13 281,40

-18,00 648,56 156,41 1,50 1,05 2,50 2,00 258,38 179,51 1,67 2,08 287,15

-19,00 679,51 167,83 1,50 1,05 1,50 1,20 96,71 96,71 1,20 1,50 214,91

-20,00 710,46 179,25 1,50 1,05 0,50 0,40 11,16 11,16 0,40 0,50 74,37

-21,00 741,40 190,67 1,50 1,05 -0,50 -0,40 11,57 11,57 0,40 0,50 77,10

-22,00 772,35 202,09 1,50 1,05 -1,50 -1,20 107,78 107,78 1,20 1,50 239,51

-23,00 803,30 213,51 1,50 1,05 -2,50 -2,00 309,64 179,51 1,52 1,90 314,35

-24,00 834,24 224,93 1,50 1,05 -3,50 -2,80 626,98 179,51 1,50 1,87 319,51

Từ bảng tính toán trên, ta chọn sức kháng cắt cọc là 9,86 T/m². Hình 3.4. Kết quả kiểm tra ổn định vị trí đoạn kè đưng

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 94: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 93

12

34

56

7

8

9

1.160

Lôùp buøn seùt ,maøu xaùm ñen-naâu ñen,traïng thaùi chaûy

Lôùp seùt maøu naâu vaøng-xaùm traéng-vaøng ñoû – naâu ñoû –xaùm xanh,traïng thaùi deûo cöùng-nöûa cöùng.

Lôùp seùt pha naëng,maøu xaùm xanh-naâu-xaùm xanh-naâu vaøng,traïng thaùi deûo cöùng-nöûa cöùng.

KHOANG CACH (M)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62

CAOD

O (M

)

-29-28-27-26-25-24-23-22-21-20-19-18-17-16-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10123456

Ta thấy Kminmin=1.16 >[K] = 1.15. Kè đảm bảo ổn định tổng thể theo quy phạm thiết kế.

Hình 3.5. Kết quả kiểm tra ổn định vị trí bậc lên xuông kết hợp bến thuyên

1

2

34

5

6

7

8

1.171

Lôùp buøn seùt ,maøu xaùm ñen-naâu ñen,traïng thaùi chaûy

Lôùp seùt maøu naâu vaøng-xaùm traéng-vaøng ñoû – naâu ñoû –xaùm xanh,traïng thaùi deûo cöùng-nöûa cöùng.

Lôùp seùt pha naëng,maøu xaùm xanh-naâu-xaùm xanh-naâu vaøng,traïng thaùi deûo cöùng-nöûa cöùng.

KHOANG CACH (M)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

CAO

DO (M

)

-30-29-28-27-26-25-24-23-22-21-20-19-18-17-16-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345

Ta thấy Kminmin=1.171 >[K] = 1.15. Kè đảm bảo ổn định tổng thể theo quy phạm thiết kế.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 95: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 94

3.3.3. Tính toán ổn định 3.3.3.1. Tính toan ổn định trượt phẳng và ổn định lật * OÅn ñònh tröôït phaúng:

Caùc taûi thaúng ñöùng taùc duïng leân töôøng (tính cho 1m daøi) + Aùp löïc chuû ñoäng Ea cuûa taùc duïng leân töôøng (tính cho 1m daøi). Ñeå an toaøn boû qua löïc dính C

=××== 22 22.28.170.021.

21 xHKE daa γ 3.1T

70.02

20452

45 22 =

−=

−=

ooo

a tgtgK ϕ

+ Troïng löôïng baûn töôøng P1

TP 4.040.040.05.21 =××= + Troïng löôïng baûn ñaùy P2

TP 67.122.23.05.22 =××= + Troïng löôïng baûn ñaùy P3

TP 41.125.145.05.23 =××= + Troïng löôïng khoái ñaát treân baûn ñaùy P4

TP 79.49.14.18.14 =××= Toång taûi troïng thaúng ñöùng TPPPPN 27.84321 =+++= - Löïc choáng tröôït: TxtgcxLtgNFct 47.10.244.01.427.8 =+×=+×= ϕ - Löïc gaây tröôït: TEF agt 1.3== Heä soá an toaøn oån ñònh choáng tröôït phaúng:

2.1][474.01.3

47.1=<=== K

FF

Kgt

ct

→ Töôøng bò tröôït khi khoâng xeùt söùc choáng tröôït cuûa coïc. Do ñoù khoâng theå ñaët töôøng tröïc tieáp leân neàn töï nhieân hoaëc cöø traøm (vì löïc khaùng caét maët tieáp xuùc giöõa neàn coù cöø traøm vaø baûn ñaùy khoâng xaùc ñònh chính xaùc). Söû duïng bieän phaùp coïc BTCT laø hôïp lyù.

* OÅn ñònh laät: - Ñeå kieåm tra oån ñònh choáng laät ta tính momen choáng laät vaø momen gaây laät cuûa taát caû caùc löïc ñoái vôùi ñieåm chaân töôøng phía keânh nhö sau:

200

3030

30

222

10

Ea

P4

P3 P1

P2

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 96: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 95

Toång momen choáng laät 32.136.153.020.0 4321 xPPPPM cl +×+×+×= = 9.21Tm

Toång momen gaây laät TmxEM agl 21.271.0 ==

Heä soá an toaøn choáng laät

[ ] 20.116.421.221.9

=>=== KMM

Kgl

cl

→ Töôøng ñaûm baûo an toaøn choáng laät. 3.3.3.2. Khaû naêng chòu taûi cuûa coïc

* Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu laøm coïc:

PVL = ϕ .(Rb . Fb + Ra . Fa)=

184,70 (t) Trong ñoù:

Rb : Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâ toâng coïc; = 130 (kg/cm2)

Fb : Dieän tích tieát dieän ngang cuûa beâ toâng coïc; = 1225 (cm2)

Ra : Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa coát theùp; = 2700 (kg/cm2)

Fa : Dieän tích tieát dieän ngang cuûa phaàn coát theùp trong coïc; = 9,425 (cm2)

ϕ : Heä soá uoán doïc, ta laáy baèng 1 1

* Söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn:

Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc :

Qa = Qs / FSs + Qp / FSp + Tính Qs

Qs = As*fs Söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân coïc

= u*Σ fsi*li

fs = Ca+σ'h * tan(ϕa) Ma saùt beân taùc duïng leân coïc

trong ñoù:

u = 4 x d Chu vi coïc = 1,4 (m) Ca = C Löïc dính giöõa thaân coïc vaø ñaát

σ'h = ks * s'v ; ÖÙng suaát höõu hieäu trong ñaát theo phöông vuoâng goùc vôùi maët beân coïc

σ'v = γ * h ; ÖÙng suaát höõu hieäu theo phöông thaúng ñöùng (laáy giöõa lôùp ñaátù)

ks '= 1,4(1- sinj) Heä soá aùp löïc ngang trong ñaát

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 97: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 96

Lôùp ñaát Li (m) γ dn(T/m³) ϕi

(ñoä) Ca=C (T/m²)

Ks=1,4* (1-sinϕ) σ'v σ'h fsi

1

1,7 0,55 4,117 0,44 - - - 1,7 0,55 4,117 0,44 1,30 1,40 1,82 0,57 1,7 0,55 4,117 0,44 1,30 2,34 3,04 0,66 1,7 0,55 4,117 0,44 1,30 3,27 4,25 0,75 1,7 0,55 4,117 0,44 1,30 4,21 5,47 0,83 1,7 0,55 4,117 0,44 1,30 5,14 6,68 0,92 1,7 0,55 4,117 0,44 1,30 6,08 7,90 1,01 1,7 0,55 4,117 0,44 1,30 7,01 9,11 1,10 1,7 0,55 4,117 0,44 1,30 7,95 10,33 1,18 1,7 0,55 4,117 0,44 1,30 8,88 11,54 1,27

2

1,4 0,93 14,133 3,31 1,06 10,00 10,58 5,97 1,4 0,93 14,133 3,31 1,06 11,30 11,96 6,32 1,4 0,93 14,133 3,31 1,06 12,61 13,34 6,67 1,4 0,93 14,133 3,31 1,06 13,91 14,72 7,02 1,4 0,93 14,133 3,31 1,06 15,21 16,09 7,36

Toång 24 41,63 => Qs = u*Σ fsi*li

= 58,284 Tính Qp : Qp = Ap* qp

qp = C*Nc + σ'vp*Nq+ γ∗dp∗Νγ dp = 0,35 (m)

=> σ'vp = 22,32 Vôùi ϕ = 14,13 (ñoä)

Tra baûng ta ñöôïc: Nq = 4,076 Nc = 12,208 Nγ = 2,338 qp = 132,14 = 132,14 (t)

Ap = d2 Dieän tích tieát dieän coïc = 0,123 (m²)

=> Qp = 16,19

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 98: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 97

= 16,19 (t) Choïn FSs = 2 FSp = 3

+ Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc : Qa = Qs/2 + Qp/3 = 34,54 (t) C.Söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cô lí: Pñ=Ptc/Ktc= 42,56 (t) Ptc=m.(mr.qp.F+uΣmfi.fi.li)= 74,47 (t) Ktc= 1,75 Vôùi:

+ m : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát, laáy baèng, m= 1

+ mR ,mfi : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát ôû muõi coïc vaø ôû maët beân coïc

Coù keå ñeán phöông phaùp haï coïc vaø ñeán söùc khaùng tính toaùn cuûa ñaát (Tra baûng A.3 : TCXD 205 : 1998) => mR = 1 ; mf =1. + mR = 1,0 + mf = 1,0 - qp : Cöôøng ñoä chòu taûi ôû muõi coïc => qp = 132,14 (t/m² ) + Lôùp caùt mòn pha maøu xaùm. + Ñoä saâu muõi coïc= 24,00 (m) - F : Dieän tích muõi coïc= 0,1225 (m²) - u : Chu vi tieát dieän ngang coïc, u= 1,4 (m)

- li : Chieàu daøy lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân cuûa coïc (chieàu daøy moãi lôùp < 2m).

- fi : Cöôøng ñoä chòu taûi maët beân cuûa coïc ( tra baûng A2 TCVN 205-1998)

STT Lôùp ñaát Z (m) Ñoä seät B fi (T/m2) lif i

1 1 17,00 1,34

1,14

19,38

2 2 24,00 0,21

4,34

104,16

123,54 Ta choïn söùc chòu taûi nhoû nhaát ñeå thieát keá: Ptk = min(Pvl, Qa,Qtc) (t) = 34,54 (t)

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 99: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 98

3.3.3.3. Tính toaùn löïa choïn soá coïc * AÙp löïc tính toaùn do phaûn löïc ñaàu coïc taùc duïng leân ñaùy ñaøi coïc:

Ptt= 31,33 (t/m²) * Dieän tích sô boä cuûa maët ñaùy ñaøi coïc: Fsb= 40,00 (m²)

+ No: Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñænh ñaøi= 230,40 (t)

+ hm:Ñoä saâu ñaët ñaùy ñaøi (ñoä saâu choân moùng)= 2,22 (m)

+ γtb: Troïng löôïng rieâng trung bình cuûa ñaøi coïc vaø ñaát treân ñaøi= 1,510 (t/m³)

+ Heä soá vöôït taûi n = 1,1 * Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nñ= 147,50 (t)

+ Fñ: Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñænh ñaøi= 40,00 (m²)

+ hm:Ñoä saâu ñaët ñaùy ñaøi (ñoä saâu choân moùng)= 2,22 (m)

+ γtb: Troïng löôïng rieâng trung bình cuûa ñaøi coïc vaø ñaát treân ñaøi= 1,510 (t/m³)

+ Heä soá vöôït taûi n = 1,1 * Soá löôïng coïc sô boä: nc= 14,22 (coïc)

+ β: Heä soá keå ñeán söï taùc duïng leäch taâm cuûa taûi troïng= 1,3

+ Choïn soá

coïc: nc = 27 (coïc) Đeåâ ñaûm baûo caû ñieàu kieän chuyeån vò ngang.

Boá trí coïc: Khoaûng caùch giöõa

caùc coïc laø = 1,5 m Choïn 1,5 m + Dieän tích caáu taïo thöïc teá cuûa ñaùy ñaøi coïc: 40 m² L= 20 m B= 2 m

3.3.3.4. Kieåm tra taûi troïng taùc duïng leân coïc * Troïng löôïng tính toaùn thöïc teá cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nñ= 214,90 (t) + Fñ: Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñænh ñaøi = 40,00 (m²) + hm:Ñoä saâu ñaët ñaùy ñaøi (ñoä saâu choân moùng) = 2,22 (m) + γtb: Troïng löôïng rieâng trung bình cuûa ñaøi coïc vaø ñaát treân ñaøi = 1,51 (t/m³) Heä soá vöôït taûi n = 1,1

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 100: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 99

* Löïc doïc tính toaùn thöïc teá xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt= 377,90 (t) * Kieåm tra löïc truyeàn xuoáng coïc:

Troïng löôïng tính toaùn cuûa moät coïc:

8,09 (t)

Kieåm tra ñieàu kieän chòu neùn:

22,08 (t)

So saùnh: Pñ=

34.54 (t) ===>

Thoûa ñieàu kieän

=======> Ñaûm baûo coïc khoâng phaù hoaïi cuïc boä ñaát neàn. 3.3.4. Tính toaùn keát caáu keø *Mô hình tính toán

* Kết quả tính toán:

... == nlFPc γ

ttmax =+ cPP

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 101: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 100

Mô men theo phương dọc kè - M11

Mô men theo phương ngang kè – M22

Keát quaû tính:

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 102: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 101

Baûn ñaùy : F11 = 5,55 T/m F22 = 9,01 T/m M11 = 4,03 Tm M22 = 4,48 Tm

Töôøng : F11 = 4,74 T/m F22 = 9,47 T/m M11 = 0,39 Tm M22 = 2,14 Tm

3.3.4.1. Tính toaùn töôøng ñöùng

a. Thoâng soá kyõ thuaät Caét 1m daøi tính toaùn theo daïng consol 1 ñaàu ngaøm baûn ñaùy, 1 ñaàu töï do. Hình 2: Sô ñoà taûi troïng

* Thoâng soá kyõ thuaät töôøng ñöùng - Chieàu daøi töôøng 20 m - Chieàu cao töôøng 4,0 m - Chieàu daøy töôøng 0,3 m - Chieàu daøy lôùp baûo veä 3 cm

* Thoâng soá beâ toâng - Maùc beâ toâng laø M = 300 - Cöôøng ñoä chòu neùn Rn = 130 Kg/cm² - Cöôøng ñoä chòu keùo Rk = 10 Kg/cm²

* Thoâng soá theùp CII - Cöôøng ñoä chòu keùo Ra = 2600 Kg/cm²

- Cöôøng ñoä tính coát ñai Rañ 1800 Kg/cm²

b. Noäi löïc taùc duïng leân töôøng ñöùng. - Choïn caëp toåû hôïp löïc baát lôïi nhaát ñeå tính toaùn: - Taïi ñænh keø: P1 = 0,75 (T/m²) - Taïi chaân keø: P2 = 3,25 (T/m²)

P1

P2

H = 4 m

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 103: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 102

Löïc caét Q = 9,57 (Taán) Moâment M = 12,95 (T.m)

c. Boá trí theùp töôøng. - Caëp noäi löïc tính toaùn theùp: Löïc caét Q = 9,57 T Moâment M = 12,95 T.m

M (kg.cm)

h0 (cm) A α

Fa (cm²)

Fach (cm²)

µ (%)

µmax (%)

1295044 27,0 0,137 0,148 19,92 Þ14a100 24,20 0,90 2,90 - Kieåm tra khaû naêng chòu caét cuûa beâ toâng theo ñieàu kieän: Q= 9,57 T < 0,6.Rk.b.ho = 16,20 T Chæ caàn ñaët coát ñai theo caáu taïo Þ12a150 d. Kieåm tra nöùt : Choïn aùp löïc caùt phía bôø coù moâmen lôùn nhaát ñeå kieåm tra Mmax = 12,95 T.m Fa = 24,2 cm² Coâng thöùc tính toaùn : at = K.Cg.η.(σa-σ0).7.(4-100.µ).d0,5/Ea Trong ñoù:

K = 1 (vôùi caáu kieän chòu uoán)

Cg = 1,3 (vôùi taûi troïng thöôøng xuyeân)

η = 1 (vôùi theùp coù gôø)

σ0 = 200 (kg/cm²: keát caáu naèm trong nöôùc)

Ea = 265000 (kg/cm²)

d: ñöôøng kính theùp

= 1,4 cm σa = N(e-z)/(Fa*Z) 1184,59 x = N/(Rn*b) = 0,01 µ = 0,0074 σa− σ0 = 984,59 4-100*µ = 3,26

M(kg.cm) b(cm) ho(cm) x(cm) Z(cm) Fa(cm²) d(mm) sa at(mm) 1295044 100 27,000 0,01 27,00 24,2 14 1184,59 0,13

at < [an] = 0,3mm. Vậy cấu kiện an toàn về nứt.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 104: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 103

3.3.4.2. Tính toaùn theùp baûn ñaùy a. Noäi löïc tính toaùn:

- ÖÙng suaát lôùn nhaát:σmax = 13,22 (T/m²) - ÖÙng suaát lôùn nhaát:σmin = 0,65 (T/m²) - Chieàu daøi ñoaïn phía bôø: L1 = 2,20 (m) - Chieàu roäng baûn ñaùy B = 3,00 (m) - ÖÙng suaát ñaùy moùng phía bôø σ1 = 4,00 (T/m²) - ÖÙng suaát trung bình σtb = 8,61 (T/m²) - Moment uoán taïi chaân ngaøm M1 = 20,84 (T.m) - Löïc caét lôùn nhaát Q1 = 18,94 (Taán)

b. Tính toaùn coát theùp:

M (Kg.cm)

h0 (cm) A α Fa

(cm²) Fach

(cm²) µ

(%) µmax (%)

2083712,25 42,00 0,091 0,095 20,04 Þ12a100 21,31 0,51 2,90

- Kieåm tra khaû naêng chòu caét cuûa beâ toâng theo ñieàu kieän: Q =18,94 T < 0,6.Rk.b.ho = 25,20 T

Chæ caàn boá trí coát ñai theo caáu taïo Þ12a200

3.4. Kết luận chương 3 Dựa trên những giải pháp công trình bảo vệ bờ phù hợp cho từng khu vực trên sông Cửu

Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai đã đề xuất ở chương 2. Tác giả đã phân tích để chọn ra hình thức bảo vệ bờ phù hợp với công trình thực tế là Kè hai bên sông thành phố Bạc Liêu.

Việc lựa chọn giải pháp công trình như phương án đã chọn đánh giá được sự ổn định, tính phù hợp của phương án với các nội dung như:

- Cải tạo con sông ở thành phố Bạc Liêu và cứng hóa đôi bờ, chống xói lở, chống lấn chiếm, chống ô nhiễm nguồn nước. Tăng khả năng tiêu thoát nước, hạn chế bồi lắng, đảm bảo giao thông thủy.

- Xây dựng không gian kiến trúc hai bên bờ sông cho một thành phố ven sông “trên bộ dưới thủy” tạo thành một bức tranh “sơn thủy đẹp nhất” giữa lòng thành phố, thỏa mãn yêu cầu dân tộc, hiện đại, văn minh.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 105: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 104

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận

Đanh gia kết quả và tính hiêu quả của đê tài nghiên cưu Đề tài nghiên cứu đã thống kê được khá đầy đủ các loại dạng công trình bảo vệ bờ sông trên hệ thống sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai. Trên cơ sở kết quả điều tra, khảo sát đánh giá các trọng điểm và nghiên cứu, đề tài đã hoàn thành các sản phẩm khoa học phục vụ công tác nghiên cứu, tư vấn, thi công và quản lý các công trình bảo vệ bờ đặc biệt là kè trên hệ thống sông sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai, cụ thể như sau: - Những tồn tại trong xây dựng công trình bảo vệ bờ (thiếu quy hoạch, lựa chọn hình thức công trình chưa phù hợp); - Tổng hợp những nguyên nhân hư hỏng chính đối với các công trình, trong đó làm rõ được các nguyên nhân có thể do hình thức công trình không phù hợp; - Các giải pháp được đề xuất ở chương 2 có thể là cơ sở tham khảo cho các nhà tư vấn khi lựa chọn hình thức kết cấu công trình bảo vệ bờ; - Thu thập, điều tra thực trạng và phân loại các loại dạng công trình bảo vệ bờ (loại đơn giản, bán kiên cố và kiên cố); - Khảo sát các tài liệu cơ bản về địa hình và thủy văn - thủy lực tại một số công trình kè trọng điểm; - Phân tích đánh giá ưu nhược điể m, nguyên nhân gây hư hỏng và giải pháp khắc phục cho các loại dạng công trình kè bảo vệ bờ; - Phân tích nguyên nhân và đề xuất các giải pháp khắc phục sự cố cho các công trình kè ở khu vực trọng điểm; - Đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ phù hợp (giải pháp bị động và chủ động) cho các khu vực; - Đánh giá tính phù hợp khi lựa chọn hình thức kết cấu cho kè bảo vệ bờ thành phố Bạc Liêu. 4.2. Kiến nghị - Nên áp dụng các công nghệ và vật liệu mới để giảm giá thành công trình; - Nghiên cứu áp dụng các công trình chủ động điều chỉnh phân chia lưu lượng hợp lý ở các đoạn sông phân lạch để đồng thời giảm thiểu xói lở, bồi lắng, giảm thiểu giá thành công trình, đặc biệt tại các khu vực như Tân Châu - Hồng Ngự (sông Tiền), An Châu - Long Xuyên (sông Hậu), Mỹ Thuận - Vĩnh Long (sông Tiền), Thành phố Biên Hòa (sông Đồng Nai); - Phê duyệt quy hoạch chỉnh trị tổng thể và kiểm tra chặt chẽ công tác thiết kế công trình theo quy hoạch chỉnh trị sông đã được duyệt; - Cần có quy định về kế hoạch thường xuyên theo dõi đánh giá diễn biến lòng dẫn và kiểm tra an toàn công trình sau khi vận hành, có cơ chế phù hợp để lưu trữ hồ sơ thiết kế, thi công, hoàn công và duy tu bảo dương công trình. - Trên cơ sở kết quả điều tra hiện trạng và đánh giá công trình cho thấy có tỷ lệ khá cao các công trình kiên cố đang “có vấn đề” về xói chân công trình và có nguy cơ gây mất ổn định công trình. Vì vậy cần phải tiếp tục khảo sát đánh giá các công trình kiên cố đã xây dựng, để có kế hoạch duy tu bảo dương kịp thời, tránh những sự cố đáng tiếc xảy ra.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 106: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Luận văn thạc sỹ 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Đại học Thủy lợi (2004): Thiết kế đê và công trình bảo vệ bờ.

2. Nhà xuất bản Xây dựng (2004): Thi công các công trình thủy lợi tập 1, tập 2.

3. Tôn Thất Vĩnh – Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội (2003): Thiết kế công trình bảo vệ bờ, đê.

4. TS Lê Mạnh Hùng và ThS Đinh Công Sản – Nhà xuất bản Nông nghiệp (2002): Xói lở bờ sông Cửu Long và Giải pháp phòng tránh cho các khu vực trọng điểm.

5. Hoàng Văn Huân - Báo cáo kết quả đề tài KC.08-29 (2005): Nghiên cứu đề xuất các giải pháp KHCN để ổn định lòng dẫn hạ du hệ thống sông Đồng Nai - Sài Gòn phục vụ phát triển kinh tế xã hội vùng Đông Nam Bộ.

6. Nguyễn Ân Niên, Lê Ngọc Bích, Lương Phương Hậu (1995), Nghiên cứu dự báo biến hình lòng sông và các biện pháp công trình phòng chống xói lở bờ sông Cửu Long, đoạn Tân Châu-Hồng Ngự, Viện Nghiên cứu khoa học Thủy Lợi Nam Bộ.

7. Đinh Công Sản - Tạp chí khoa học Thủy lợi & Môi trường - Trường đại học Thủy lợi số 15/11-2006: Đặc điểm hình thái các hố xói cục bộ trong lòng sông tự nhiên trên sông Cửu Long.

8. Đinh Công Sản, Lê Mạnh Hùng, Nguyễn Đức Hùng (2007): “Xói lở, bồi lắng lòng sông trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long và nghiên cứu diễn biến, định hướng một giải pháp công trình chủ động tại Mỹ Thuận và Vĩnh Long” - Tuyển tập kết quả khoa hoc và công nghệ 2006 - Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam.

9. Đinh Công Sản, Lương Phương Hậu (2009): Báo cáo các chuyên đề KC .08-14.11.1 đến KC.08-14.11.8 thuộc Đề tài “Nghiên cúu các giải pháp Khoa học , công nghệ cho hệ thống công trình chỉnh trị sông trên các đoạn trọng điểm vùng đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ” .

10. Đinh Công Sản - Viện khoa học Thủy lợi miền Nam (2007): Báo cáo tổng kết đề tài cấp cơ sở “Đánh giá các công trình bảo vệ bờ trên hệ thống sông Cửu Long và nghiên cứu đề xuất các giải pháp công nghệ mới phòng tránh xói lở bờ thích hợp”.

11. Đinh Công Sản - Viện khoa học Thủy lợi miền Nam (2008): Báo cáo tổng kết đề tài cấp cơ sở “Nghiên cúu các giải pháp Khoa học , công nghệ chống sạt lở bồi lắng trên các kênh rạch giao thông chính ở ĐBSCL”.

Học viên: Bùi Huy Bình Ngành xây dựng công trình thủy

Page 107: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, thực hiện, tác giả đã hoàn thành luận văn thạc sĩ kỹ thuật

chuyên ngành xây dựng công trình thủy với đề tài: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ phù hợp cho khu vực sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai”.

Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Quang Cường và TS Nguyễn Thanh Bằng đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy Lợi, Phòng đào tạo Đại học và sau đại học, Khoa Công trình đã cho phép và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài.

Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Cục Quản lý đê điều và Phòng chống lụt bão - Tổng cục Thủy lợi đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian làm luận văn này.

Xin cảm ơn Cục Quản lý đê điều và Phòng chống lụt bão, Viện Khoa học thủy lợi miền Nam đã giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập tài liệu làm đề tài. Xin cảm ơn đến các đồng nghiệp, bạn bè, người thân trong gia đình đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này.

Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ, do trình độ và điều kiện thời gian có hạn, luận văn không thể tránh khỏi những tồn tại, hạn chế. Tác giả mong muốn tiếp tục nhận được chỉ bảo của các thầy, cô giáo và sự góp ý của các bạn bè và đồng nghiệp.

Tác giả xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 03 tháng 12 năm 2012 Tác giả

Bùi Huy Bình

Page 108: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

MỤC LỤC 26TMỞ ĐẦU 26T ................................................................................................................................ 1 26T1. Ý nghĩa khoa học và sự cần thiết phải nghiên cứu của Đề tài 26T ........................................ 1 26T2. Mục đích của đề tài 26T ............................................................................................................ 26T1 26T3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 26T ...................................................................... 26T1 26T4. Kết quả dự kiến đạt được 26T ................................................................................................... 26T2 26TCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 26T ................................................................................................ 3 26T1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 26T ................................................................................... 26T3 26T1.1.1. Khái niệm công trình bảo vệ bờ sông 26T ........................................................................... 26T3 26T1.1.2. Tổng quan các hình thức công trình bảo vệ bờ ở Việt Nam 26T ......................................... 26T3

26T1.1.2.1. Các loại công trình dân gian, thô sơ 26T .................................................................. 3 26T1.1.2.2. Các loại công trình bán kiên cố 26T ......................................................................... 4 26T1.1.2.3. Các loại công trình kiên cố 26T ................................................................................ 5

26T1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 26T ................................................................................ 26T6 26T1.2.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 26T ....................................................................... 26T6

26T1.2.1.1. Đặc điểm địa hình 26T .............................................................................................. 6 26T1.2.1.2. Đặc điểm địa chất công trình 26T ............................................................................. 8 26T1.2.1.3. Đặc điểm khí tượng thủy văn 26T ........................................................................... 12

26T1.2.2. Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 26T .............................................................. 26T15 26T1.2.2.1. Vùng đồng bằng sông Cửu Long 26T ..................................................................... 15 26T1.2.2.2. Vùng lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai 26T .......................................................... 15

26T1.3. Những tồn tại trong xây dựng các công trình bảo vệ bờ và sự cần thiết của đề tài luận văn 26T ................................................................................................................................ 26T16 26T1.4. Kết Luận chương 1 26T ....................................................................................................... 26T18 26TCHƯƠNG 2: NGUYÊN NHÂN XÓI LỞ, SỰ CỐ VÀ CÁC GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ PHÙ HỢP CHO HỆ THỐNG SÔNG CỬU LONG VÀ SÔNG SÀI GÒN - ĐỒNG NAI 26T ...................................................................................................... 19 26T2.1. Đặc điểm dòng chảy và diễn biến lòng dẫn khu vực nghiên cứu 26T ............................... 26T19 26T2.1.1. Diễn biến lòng dẫn khu vực công trình kè Tân Chân, sông Tiền 26T ............................... 26T19 26T2.1.2. Diễn biến lòng dẫn khu vực công trình kè Long Xuyên, sông Hậu 26T ............................ 26T21 26T2.1.3. Diễn biến lòng dẫn khu vực công trình kè đình Tân Hòa – Vĩnh Long, sông Tiền 26T .... 26T22 26T2.1.4. Diễn biến lòng dẫn khu vực công trình kè Vĩnh Long, sông Cổ Chiên 26T ...................... 26T23 26T2.1.5. Diễn biến lòng dẫn khu vực công trình kè nhà thờ Lasan Mai Thôn, sông Sài Gòn 26T.. 26T24 26T2.1.6. Diễn biến lòng dẫn khu vực công trình kè thị xã Sa Đéc, sông Sa Đéc 26T ..................... 26T26 26T2.2. Đặc điểm các công trình bảo vệ bờ khu vực nghiên cứu 26T ............................................ 26T27 26T2.3. Đặc điểm kết cấu và tình hình xói lở, hư hỏng các công trình trọng điểm bảo vệ bờ khu vực nghiên cứu 26T ............................................................................................................. 26T28

Page 109: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

26T2.3.1. Công trình kè Tân Châu, sông Tiền 26T ........................................................................... 26T28 26T2.3.2. Công trình kè Long Xuyên, sông Hậu 26T ........................................................................ 26T30 26T2.3.3. Công trình kè kè đình Tân Hòa - Vĩnh Long, sông Tiền 26T ............................................. 26T32 26T2.3.4. Công trình kè Vĩnh Long, sông Cổ Chiên 26T ................................................................... 26T34 26T2.3.5. Công trình kè nhà thờ Lasan Mai Thôn, sông Sài Gòn 26T ............................................. 26T35 26T2.3.6. Công trình kè thị xã Sa Đéc, sông Sa Đéc 26T .................................................................. 26T37 26T2.4. Phân tích các nguyên nhân gây hư hỏng các công trình bảo vệ khu vực nghiên cứu 26T ........................................................................................................................................ 26T38 26T2.4.1. Đối với công trình quy mô đơn giản – công trình dân gian 26T ....................................... 26T38

26T2.4.1.1. Ưu điểm 26T ........................................................................................................... 38 26T2.4.1.2. Nhược điểm và nguyên nhân gây hư hỏng công trình 26T ..................................... 38

26T2.4.2. Đối với công trình bán kiến cố 26T ................................................................................... 26T38 26T2.4.2.1. Ưu điểm 26T ........................................................................................................... 38 26T2.4.2.2. Nhược điểm và nguyên nhân gây hư hỏng công trình 26T ..................................... 38

26T2.4.3. Đối với công trình kiên cố 26T .......................................................................................... 26T39 26T2.4.3.1. Ưu điểm 26T ........................................................................................................... 39 26T2.4.3.2. Nhược điểm và nguyên nhân gây hư hỏng công trình 26T ..................................... 39

26T2.5. Đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ phù hợp cho từng khu vực trên sông Cửu Long và sông Sài Gòn - Đồng Nai 26T ...................................................................................... 26T43 26T2.5.1. Tổng quan các giải pháp công trình bảo vệ bờ sông 26T .................................................. 26T43

26T2.5.1.1. Giải pháp chung 26T ............................................................................................... 43 26T2.5.1.2. Các giải pháp cụ thể 26T ......................................................................................... 44

26T2.5.2. Các giải pháp công trình bị động 26T ............................................................................... 26T44 26T2.5.2.1. Công trình dân gian – thô sơ 26T ............................................................................ 44 26T2.5.2.2. Công trình bán kiên cố 26T ..................................................................................... 46 26T2.5.2.3. Công trình kiên cố 26T ............................................................................................ 50

26T2.5.3. Các giải pháp công trình chủ động 26T ............................................................................ 26T62 26T2.5.3.1. Phân tích đánh giá các công trình chủ động đã xây dựng 26T ............................... 63 26T2.5.3.2. Đề xuất giải pháp công trình chủ động 26T ............................................................ 66

26T2.6. Kết luận chương 2 26T ......................................................................................................... 26T73 26TCHƯƠNG 3: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ HAI BÊN BỜ SÔNG THÀNH PHỐ BẠC LIÊU, TỈNH BẠC LIÊU 26T ................................................................. 75 26T3.1. Giới thiệu về khu vực xây dựng công trình 26T ................................................................ 26T75 26T3.1.1. Vị trí địa lý 26T .................................................................................................................. 26T75 26T3.1.2. Điều kiện địa hình, địa mạo 26T ........................................................................................ 26T75 26T3.1.3. Đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn 26T ........................................................ 26T75 26T3.1.4. Đặc điểm khí tượng, khí hậu 26T ....................................................................................... 26T77 26T3.1.5. Đặc điểm thủy hải văn 26T ................................................................................................ 26T79

Page 110: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

26T3.2. Phân tích và lựa chọn giải pháp công trình phù hợp 26T ................................................. 26T80 26T3.2.1. Nguyên nhân gây diễn biến đường bờ sông dự án 26T ..................................................... 26T80

26T3.2.1.1. Nguyên nhân gây xói 26T ....................................................................................... 80 26T3.2.1.2. Nguyên nhân gây bồi 26T ....................................................................................... 80

26T3.2.2. Yêu cầu quy hoạch chỉnh trị sông dự án 26T ..................................................................... 26T80 26T3.2.3. Lựa chọn phương án tuyến kè bờ chỉnh trị sông 26T ........................................................ 26T81 26T3.3. Thiết kế biện pháp bảo vệ hai bên bờ sông thành phố Bạc Liêu 26T ................................ 26T83 26T3.3.1. Phân tích lựa chọn kết cấu kè 26T ..................................................................................... 26T83 26T3.3.2. Ổn định tổng thể của công trình 26T ................................................................................. 26T89 26T3.3.3. Tính toán ổn định 26T ........................................................................................................ 26T94 26T3.3.4. Tính toán kết cấu kè 26T .................................................................................................... 26T99 26T3.4. Kết luận chương 3 26T ....................................................................................................... 26T103 26TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 26T .......................................................................................... 104 26TTÀI LIỆU THAM KHẢO 26T ................................................................................................ 105

Page 111: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

26THình 1.1. Bản đồ địa hình khu vực ĐBSCL ........................................................................... 6 26THình 1.2. Bản đồ phân bố các vùng địa chất yếu ĐBSCL ...................................................... 8 26THình 1.3. Hình trụ hố khoan địa chất công trình tại một số khu vực trên sông Tiền ........... 10 26THình 1.4. Hình trụ hố khoan địa chất công trình tại một số khu vực trên sông Hậu ............ 10 26THình 1.5. Hình trụ hố khoan địa chất công trình tại một số khu vực trên các sông khác ..... 11 26THình 1.6. Bản đồ lượng mưa trung bình năm vùng ĐBSCL ................................................ 13 26THình 2.1. Diễn biến trên mặt bằng hố xói, giai đoạn 2003-2006-2009 ................................ 20 26THình 2.2. Vị trí mặt cắt ngang nghiên cứu diễn biến khu vực kè Tân Châu đoạn 2 ............. 21 26THình 2.3. Diễn biến trên mặt cắt ngang 2-2 .......................................................................... 21 26THình 2.4. Vị trí mặt cắt ngang nghiên cứu diễn biến khu vực kè Long Xuyên .................... 22 26THình 2.5. Diễn biến trên mặt cắt ngang 1-1 .......................................................................... 22 26THình 2.6. Vị trí mặt cắt ngang nghiên cứu diễn biến khu vực kè đình Tân Hòa - Vĩnh Long ...................................................................................................................................... 23 26THình 2.7. Diễn biến trên mặt cắt ngang 1-1 .......................................................................... 23 26THình 2.8. Vị trí mặt cắt ngang nghiên cứu diễn biến khu vực kè Vĩnh Lông ....................... 24 26THình 2.9. Diễn biến trên mặt cắt ngang 6-6 .......................................................................... 24 26THình 2.10. Diễn biến trên mặt bằng hố xói, giai đoạn 2003-2006-2008 .............................. 25 26THình 2.11. Vị trí mặt cắt ngang nghiên cứu diễn biến .......................................................... 25 26THình 2.12. Diễn biến trên mặt cắt ngang 11-11 .................................................................... 26 26THình 2.13. Vị trí các mặt cắt địa hình xem xét diễn biến ..................................................... 26 26THình 2.14. Diễn biến địa hình trên mặt cắt 3 ........................................................................ 27 26THình 2.15. Diễn biến địa hình trên mặt cắt 4 ........................................................................ 27 26THình 2.16. Vị trí kè Tân Châu trên sông Tiền ...................................................................... 29 26THình 2.17. Kết cấu cắt ngang công trình kè Tân Châu ......................................................... 29 26THình 2.18. Kè Tân Châu đang thi công (2002) và hoàn thành (2004) ................................. 29 26THình 2.19. Xói lở ở thượng lưu đoạn 2 công trình kè Tân Châu, tháng 12 năm 2005 ......... 30 26THình 2.20. Vị trí kè Long Xuyên trên sông Hậu ................................................................... 30 26THình 2.21. Kết cấu chi tiết thân và đình kè bảo vệ thành phố Long Xuyên ......................... 31 26THình 2.22. Cắt ngang công trình kè bảo vệ thành phố Long Xuyên đoạn 1 ........................ 31 26THình 2.23. Kè bảo vệ thành phố Long Xuyên bị sự cố năm 2005 ........................................ 32 26THình 2.24. Vị trí kè Tân Hoa trên sông Tiền ........................................................................ 33 26THình 2.25. Mặt cắt ngang công trình kè đình Tân Hoa trên sông Tiền ................................ 33 26THình 2.26. Sự cố công trình kè đình Tân Hoa - Vĩnh Long trên sông Tiền (các thanh neo thép bị đứt hàng loạt - ảnh chụp năm 2004) ......................................................................... 33 26THình 2.27. Vị trí kè Vĩnh Long trên sông Cổ Chiên ............................................................. 34 26THình 2.28. Kết cấu cắt ngang công trình kè Vĩnh Long phân đoạn IV trên sông Cổ Chiên . 35

Page 112: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

26THình 2.29. Kè Vĩnh Long phân đoạn IV bị sự cố (ảnh năm 2006) ...................................... 35 26THình 2.30. Vị trí kè nhà thờ Lasan Mai Thôn trên sông Sài Gòn ......................................... 36 26THình 2.31. Kết cấu cắt ngang công trình kè nhà thờ Lasan Mai Thôn, Bình Thạnh TP Hồ Chí Minh ................................................................................................................................ 36 26THình 2.32. Kè nhà thờ Lasan Mai Thôn, Bình Thạnh TP Hồ Chí Minh .............................. 37 26THình 2.33. Mặt bằng tổng thể công trình kè sông Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp ......................... 37 26THình 2.34. Hiện tượng hư hỏng các công trình kè bán kiên cố ............................................ 39 26THình 2.35. Công trình kè bờ khu vực bến phà Cần Thơ, tuyến chỉnh trị chưa có ................ 40 26THình 2.36. Kè kiên cố bị mất ổn định theo phương ngang ................................................... 40 26THình 2.37. Kè bảo vệ bờ sông tại Ủy ban và huyện ủy huyện Mỏ Cày, sau hai năm hoàn thành phần đất đắp trên kè bị lún, sụt do xói chân công trình .............................................. 41 26THình 2.38. Kết cấu bê tông cốt thép bị phá hủy cục bộ ........................................................ 41 26THình 2.39. Mất ổn định tổng thể ở kè Sa Đéc cũ - Đồng Tháp ............................................ 42 26THình 2.40. Mất ổn định tổng thể công trình kè Phong Điền, thành phố Cần Thơ ................ 42 26THình 2.41. Kè khu vực cầu Bà Sáu, Rạch Tôm huyện Nhà Bè, TP HCM bị mất ổn định do thi công trên bờ trước khi thi công phần chân kè ................................................................. 42 26THình 2.42. Cây dừa nước mới trồng và khả năng bị chết sau một thời gian ngắn do tác động của sóng tàu thuyền (kênh xáng Bạc Liêu - Cà Mau) ........................................................... 44 26THình 2.43. Cỏ Vetiver và ứng dụng chống xói lở ở tỉnh An Giang ...................................... 45 26THình 2.44. Phạm vi bảo vệ bờ do nguyên nhân sóng tàu ..................................................... 46 26THình 2.45. Mặt cắt thiết kế công trình bảo vệ bờ kênh giao thông thủy h<4m .................... 47 26THình 2.46. Công trình kè bán kiên cố dạng thẳng đứng ....................................................... 48 26THình 2.47. Tấm bê tông liên kết tự chèn .............................................................................. 49 26THình 2.48. Kết cấu và hình thức liên kết mảng tấm bê tông ................................................ 50 26THình 2.49. Thí nghiệm kiểm tra độ đàn hồi của chốt liên kết .............................................. 50 26THình 2.50. Công trình bảo vệ bờ sông kiên cố dạng bị động điển hình trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai, trường hợp có thể bạt mái đỉnh kè ................................ 52 26THình 2.51. 26TCông trình bảo vệ bờ sông kiên cố dạng bị động điển hình trên hệ thống sông Cửu Long và Sài Gòn - Đồng Nai, trường hợp không thể bạt mái đỉnh kè .......................... 53 Hình 2.52. Thảm cỏ nhân tạo bảo vệ bờ sông ...................................................................... 54 Hình 2.53. Sơ đồ thi công thảm cát bảo vệ bờ ...................................................................... 54 Hình 2.54. Thảm cát bảo vệ bờ sông, chóng xói lở trên sông Sài Gòn ................................ 55 Hình 2.55. Thảm cát bảo vệ bờ sông, chóng xói lở .............................................................. 55 Hình 2.56. Thảm bê tông bơm trực tiếp trong nước bảo vệ bờ sông khu vực thị xã Rạch Giá tỉnh Kiên Giang ..................................................................................................................... 55 Hình 2.57. Kết cấu, thi công mảng BTCT lắp ghép PĐTAC ............................................... 56 Hình 2.58. Thi công thảm đá hộc trên cạn và dưới nước ..................................................... 57 Hình 2.59. Chuẩn bị trải thảm đá hộc xuống mái bờ sông ................................................... 57

Page 113: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

Hình 2.60. Cừ bản PVC và dây chuyền sản xuất .................................................................. 58 Hình 2.61. Ứng dụng cừ bản nhựa trong bảo vệ bờ sông ..................................................... 58 Hình 2.62. Cừ bê tông cốt thép dự ứng lực đã đóng vào đất bờ sông .................................. 60 Hình 2.63. Thiết bị khoan phun xi măng vào đất ................................................................. 62 Hình 2.64. Lưỡi khoan trộn xi măng vào đất ........................................................................ 62 Hình 2.65. Mặt bằng bố trí mỏ hàn cọc chảy luồn bảo vệ bờ thượng lưu cầu Mỹ Thuận ..... 64 Hình 2.66. Mặt cắt dọc mỏ hàn cọc số 5 và số 6 - kè mỏ hàn bảo vệ bờ thượng lưu cầu Mỹ Thuận, tỉnh Tiền Giang ......................................................................................................... 64 Hình 2.67. Mặt bằng mỏ hàn cọc và hướng dòng chảy khu vực mỏ hàn ............................. 65 Hình 2.68. Hệ thống mỏ hàn cọc chảy luồn và hiệu quả gây bồi giữa các mỏ hàn, công trình kè bảo vệ bờ sông Dinh, thị xã Phan Rang, tỉnh Ninh Thuận .............................................. 65 Hình 2.69. Bình đồ tổng thể công trình bảo vệ bờ sông Sa Đéc, thị xã Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp ...................................................................................................................................... 66 Hình 2.70. Công trình bảo vệ bờ sông Sa Đéc ...................................................................... 66 Hình 2.71. Diễn biến đoạn An Châu - Long Xuyên, giai đoạn 1890 - 2000 ........................ 67 Hình 2.72. Hệ thống công trình chủ động chỉnh trị đoạn sông Hậu - An Châu - Long Xuyên ... 68 Hình 2.73. Diễn biến đoạn sông Sa Đéc - Mỹ Thuận trên sông Tiền ................................... 69 Hình 2.74. Công trình chỉnh trị đoạn sông Sa Đéc - Mỹ Thuận trên sông Tiền .................. 69 Hình 2.75. Diễn biến xói bồi đoạn Mỹ Thuận - Vĩnh Long, giai đoạn 1965 - 2000 ............ 70 Hình 2.76. Hệ thống mỏ hàn lái dòng điều chỉnh lưu lượng 2 nhánh Cổ Chiên và sông Tiền - đoạn Mỹ Thuận - Vĩnh Long ................................................................................................ 71 Hình 2.77. Hệ thống công trình chủ động chỉnh trị sông Đồng Nai đoạn TP Biên Hòa ....... 72 Hình 3.1. Kè loại tường đứng, chân kè mái nghiêng ............................................................ 84 Hình 3.2. Kè loại bậc lên xuống kết hợp bến thuyền ............................................................ 86 Hình 3.3. Kè loại bến rửa phục vụ tốt nhu cầu sinh hoạt của người dân .............................. 88 Hình 3.4. Kết quả kiểm tra ổn định vị trí bậc lên xuống kết hợp bến thuyền ..................... 92 Hình 3.5. Kết quả kiểm tra ổn định vị trí bậc lên xuống kết hợp bến thuyền ..................... 93

Page 114: LỜI CAM ĐOAN - catalog.tlu.edu.vncatalog.tlu.edu.vn/exlibris/aleph/u22_2/alephe/ · năm, nhà nước và nhân dân đã đầu tư rất nhiều tiền bạc của cải để

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Lượng mưa cao nhất, thấp nhất và số ngày mưa trung bình năm tại một số trạm ở ĐBSCL .................................................................................................................................. 12 Bảng 1.2. Lưu lượng thực đo bình quân tháng tại Tân Châu, Châu Đốc từ năm1996 - 2000 (mP

3P/s) ..................................................................................................................................... 13

Bảng 2.1. Một số thông số cơ bản của cừ bản nhựa PVC .................................................... 59 Bảng 3.1. Tính chất cơ lý của đất tại các hố khoan dọc hai bên bờ sông bạc liêu ........... 76 Bảng 3.2. Nhiệt độ bình quân các tháng trong năm ( P

0PC) ................................................... 77

Bảng 3.3. Độ ẩm không khí trung bình các tháng trong năm (%) ..................................... 77 Bảng 3.4. Lượng mưa các tháng trong năm (mm) .............................................................. 78 Bảng 3.5. Số giờ nắng các tháng trong năm (giờ) .............................................................. 78 Bảng 3.6. Phân bố bốc hơi trong năm (mm/ngày đêm) ..................................................... 79