Phân tích một số vấn đề trong thiết kế, thi công và quản lí đê, kè biển miền Trung

Bài viết Phân tích một số vấn đề trong thiết kế, thi công và quản lí đê, kè biển miền Trung phân tích một số nguyên nhân gây ra hư hỏng, sự cố bắt nguồn từ những yếu tố mang tính chủ quan. Bên cạnh đó, cơ quan quản lý cần có kế hoạch, lịch trình theo dõi, giám sát các khiếm khuyết, chuẩn bị nguồn vốn phù hợp, kịp thời để ngăn chặn sự xuống cấp công trình.

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020 ISBN: 978-604-82-3869-8 PHÂN TÍCH MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG THIẾT KẾ, THI CƠNG VÀ QUẢN LÍ ĐÊ, KÈ BIỂN MIỀN TRUNG Lê Hải Trung1, Lê Xuân Roanh2 Trường Đại học Thủy lợi, email: trung.l.h@tlu.edu.vn Hội Thủy lợi Việt Nam ĐẶT VẤN ĐỀ Khu vực ven biển miền Trung gồm 14 tỉnh từ Thanh Hóa tới Bình Thuận, phong phú tài nguyên nơi tập trung dân cư đông đúc nước Mưa tập trung gây lũ lụt triền sông ngập úng vùng thấp đồng thời gây sạt lở bờ sông, cửa sông Phần lớn sông bắt nguồn từ dãy Trường Sơn đổ biển Đông với độ dốc lớn, gặp chế độ thủy triều phức tạp sóng biển Từ đó, dịng ven hình thành tác động mạnh mẽ tới biến đổi bùn cát cửa sông Thủy triều bao gồm chế độ nhật triều bán nhật triều hỗn hợp Chế độ thủy hải văn phức tạp với tác động thường xuyên bão áp thấp nhiệt đới góp phần đáng kể gây xói lở bờ biển Chính vậy, cơng trình bảo vệ bờ biển (CTBVBB) xây dựng với nhiều dạng đê biển, kè biển, tường biển qui mô tuyến từ vài trăm mét tới hàng km Thực tiễn thiết kế, xây dựng quản lí CTBVBB miền Trung gặp vấn đề cần phân tích đánh giá khắc phục kịp thời Đáng ý, số lượng không nhỏ đê biển, kè biển bị hư hỏng ổn định cấu kiện, gãy lật tường đỉnh chí cố đáng kể sạt trượt mái kè, lún sụt đoạn Một mặt, yếu tố tự nhiên mưa bão, tải trọng sóng, dịng chảy… đánh giá phần gây tác động tới cơng trình Mặt khác, ổn định hiệu làm việc CTBVBB bị chi phối đáng kể từ trình thiết kế cơng tác thi cơng quản lí tu Do vậy, viết nhằm phân tích số nguyên nhân gây hư hỏng, cố bắt nguồn từ yếu tố mang tính chủ quan ĐÊ BIẾN VÀ KÈ MÁI NGHIÊNG Ở MIỀN TRUNG Trong thập kỉ gần đây, nhiều giải pháp cơng trình áp dụng nhằm chống xói lở, bảo vệ bờ biển tỉnh duyên hải miền Trung Theo chức năng, giải pháp phân thành hai nhóm gồm cơng trình chỉnh trị, chống xói lở bờ biển cơng trình bảo vệ trực tiếp bờ biển kết hợp ngăn ngập lụt [1] Bài báo tập trung vào nhóm thứ hai gồm kè biển mái nghiêng đê biển Ở miền Trung, đê biển có tổng chiều dài khoảng 300 km Đáng ý, tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Trị Thừa Thiên Huế có nhiều đê bao đầm phá Một số khu vực biển tiến, rừng phòng hộ trước đê bị suy thoái khiến đê bị bị sạt lở, hư hỏng đê Y Vích Hậu Lộc - Thanh Hóa, đê Hội Thống Nghi Xuân - Hà Tĩnh Bên cạnh đê biển, kè biển mái nghiêng tương đối phổ biến, xây dựng nhiều Nghệ An, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận Tựa địa hình tự nhiên đất, cát lớp áo kè thường gồm vải địa kỹ thuật, đá cấp phối Ở ngồi cùng, cấu kiện bê tơng đúc sẵn dần chiếm ưu thay cho đá hộc Cấu tạo mái kè mái nghiêng tương tự kè mái đê biển Đối với khu vực bãi biển ổn định, bãi biển có xu hướng bồi tụ hai 129 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020 ISBN: 978-604-82-3869-8 cơng trình phát huy hiệu Nhân Trạch (Quảng Bình), Hội Thống (Hà Tĩnh) Trường hợp bãi biển biến động, chiều cao sóng lớn kè kết hợp với mỏ hàn, đê chắn sóng để giữ chân kè bãi Xóm Rớ (Phú Yên) Hình Thân kè bị lún, võng hình chữ S Những chế hư hỏng cố phổ biến gồm ổn định cấu kiện, hư hỏng chân kè, biến dạng mái, gãy lật tường đỉnh Mất ổn định giới hạn vài cấu kiện phân bố rải rác hay lan rộng với số lượng lớn phạm vi rộng Khối bê tông dạng chân lệch, cấu kiện TSC178 lựa chọn thông dụng cho hầu hết tỉnh khu vực nghiên cứu dạng hay gặp hư hỏng Hình Sự cố tường đỉnh gẫy thành đoạn sóng tác động thân kè sụt lún Thất thoát vật liệu thân kè dẫn tới biến dạng mái nghiêng Các cấu kiện bảo vệ xếp cạnh bị võng xuống chữ S theo biến dạng lớp vật liệu phía [2] (hình 1) Nếu tiếp tục phát triển, hư hỏng dẫn tới biến dạng đáng kể gây cố sạt trượt mái đê, mái kè Gãy lật tường đỉnh xảy tác động tải trọng sóng hay sụt lún đỉnh kè, đỉnh đê (hình 2) Đáng lưu ý liên kết tường đỉnh mái kè, hệ thống dầm BTCT chưa phù hợp nên góp phần gây ổn định MỘT SỐ VẤN ĐỀ TỒN TẠI Khó khăn khảo sát, thiết kế Nguyên nhân gây ổn định, đổ vỡ cơng trình đê, kè biển bắt nguồn từ bước khảo sát, xác định điều kiện biên, truyền sóng, tính tốn kích thước cấu kiện bảo vệ [3] Đầu tiên, người thiết kế cần xác định rõ cấp cơng trình, lựa chọn biên thiết kế chiều cao sóng, địa hình bãi ngang, độ sâu nước chân cơng trình, từ thiết kế chi tiết lớp vật liệu kết cấu bảo vệ mái, chân kè đỉnh đê Địa hình thường khảo sát thời điềm năm dùng để thiết kế Tuy nhiên, bãi ngang nhiều nơi biến động đáng kể theo mùa dẫn tới chiều sâu nước, chiều cao sóng thực tế tăng lên Hệ phạm vi hình thức bảo vệ chân thiết kế trở nên không đảm bảo, kết cấu mái kè bị sạt trượt Hiện nay, biên thiết kế kích thước cấu kiện bảo vệ lựa chọn dựa theo 14TCN130: 2002 sử dụng TCVN 9901: 2014 [4] Tuy nhiên, lỗi thường gặp xác định cấp gió, chiều cao sóng áp dụng 14TCN130: 2002 xác định chiều cao sóng phù hợp với TCVN 9901: 2014 [5] Kích thước cấu kiện hay viên đá khơng phụ thuộc vào chiều cao sóng, độ sâu nước, chiều dài bước sóng mà cịn cần kể tới dạng đường bờ khác Trên tuyến đê thẳng chiều cao sóng tính tốn phụ thuộc vào độ sâu nước tại chân cơng trình Song đường bờ cong chiều cao sóng cịn chịu ảnh hưởng góc sóng tới Nhìn lại kè Đơng Hải (Bình Thuận), kè Nhơn Lý (Bình Định), đoạn cong sau cửa sơng kè Tam Quan (Bình Định)… cố thường xuất phát từ tâm cong lõm [3] Tuy nhiên, cách hiểu diễn giải tiêu chuẩn mà người thiết kế cho sóng đoạn đường bờ Sự cố q trình thi cơng Vấn đề quan trọng thứ hai sau xác định biên thủy hải văn thiết kế tính tốn bố trí tầng lọc Sau xác định kích thước cấu kiện bảo vệ, đơn vị thiết kế thường 130 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020 ISBN: 978-604-82-3869-8 lựa chọn lớp lọc đá dăm có kết hợp vải địa kĩ thuật lót phần tiếp giáp đá dăm khối đắp Ở vùng miền Trung, cát bãi biển thường có đường kính hạt từ hạt trung đến hạt thô Với khả thấm nước tốt, khả cát di chuyển cao tiếp xúc với dòng chảy Nếu vải địa bị rách, hay xuất khe hở mối giáp lai công tiếp xúc vải với phần kết cấu cứng không gấp khúc, hạt cát dễ dàng di động tác dụng dịng thấm Kè Đơng Hải - Bình Thuận, kè Xuân Hải - Phú Yên bị sụt mái cát lớp bảo vệ bị xói ngầm Dần dần, vật liệu mái kè thất thoát tạo khoảng hẫng Hệ cấu kiện chìm xuống, gây võng bề mặt Giám sát chất lượng thi công Một số vấn đề xày nhà thầu không quan tâm mức tới chất lượng đắp nền, đúc bê tông, vận chuyển lắp đặt cấu kiện trường Trong khống chế chất lượng khối đắp cần kiểm soát dung trọng đầm chặt trường Nếu vật liệu có u cầu chống thấm ngồi u cầu độ chặt (K) cịn kiểm tra thêm hệ số thấm (Kt) Phần bê tông cần kiểm soát tỷ lệ cấp phối theo cường độ nén thiết kế Điểm mấu chốt kiểm soát chất lượng khối bê tông độ sụt (Sn) phải nằm giới hạn cho phép, thời gian cho phép đổ bê tông, chế độ dưỡng hộ bê tông Các khiếm khuyết kể xảy với nhà thầu có lực hạn chế, kinh nghiệm thi cơng BTBVBB Khó khăn quản lý tu Cơng tác tu bảo dưỡng đóng vai trị định với độ bền hiệu làm việc cơng trình Hiện nay, kinh phí dành cho cơng tác tu, bảo dưỡng cịn hạn chế Bên cạnh đó, phát hư hỏng, cố phải trải qua số bước đánh giá, xác định nguyên nhân, đề xuất biện pháp xử lý, phê duyệt phương án Quy trình cần thời gian nên hư hỏng lan rộng hơn, kiểm soát dẫn tới cố nghiêm trọng KẾT LUẬN Nguyên nhân gây cố CTBVBB nói chung cơng trình đê, kè biển miền Trung nói riêng phụ thuộc vào chất lượng công đoạn từ khảo sát, thiết kế, công tác thẩm định, thẩm tra, chất lượng thi công Người thiết kế cần trọng tới việc lựa chọn mặt cắt địa hình phục vụ tính tốn truyền sóng, đặc biệt đường bờ cong Vấn đề xử lý kết cấu tiếp giáp bố trí vải lọc khơng cho cát thoát từ thân đê, mái kè yếu tố định đến an toàn đê, kè biển Bên cạnh đó, quan quản lý cần có kế hoạch, lịch trình theo dõi, giám sát khiếm khuyết, chuẩn bị nguồn vốn phù hợp, kịp thời để ngăn chặn xuống cấp cơng trình TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tường Duy Anh & nnk (2018) Bộ liệu trạng hệ thống CT BVBB miền Trung Trường ĐHTL, tuyển tập HNKHKH [2] Thiều Quang Tuấn (2016) Đê biển & kè mái nghiêng NXB Xây dựng [3] Lê Hải Trung & nnk (2019), Báo cáo đề tài “Nghiên cứu đánh giá GPCN CXL bờ biển áp dụng đề xuất GPCN phù hợp cho số vùng trọng điểm miền Trung” [4] TCVN 9901: 2014 Cơng trình thủy lợi, u cầu thiết kế đê biển [5] Trần Thanh Tùng (2018) Những lưu ý áp dụng TCVN 9901: 2014 tính tốn tham số sóng thiết kế cho đê biển Trường ĐHTL, tuyển tập HNKHKH 131 ... CTBVBB nói chung cơng trình đê, kè biển miền Trung nói riêng phụ thuộc vào chất lượng công đoạn từ khảo sát, thi? ??t kế, công tác thẩm định, thẩm tra, chất lượng thi công Người thi? ??t kế cần trọng tới... dầm BTCT chưa phù hợp nên góp phần gây ổn định MỘT SỐ VẤN ĐỀ TỒN TẠI Khó khăn khảo sát, thi? ??t kế Nguyên nhân gây ổn định, đổ vỡ cơng trình đê, kè biển bắt nguồn từ bước khảo sát, xác định điều... sóng, đặc biệt đường bờ cong Vấn đề xử lý kết cấu tiếp giáp bố trí vải lọc khơng cho cát thoát từ thân đê, mái kè yếu tố định đến an toàn đê, kè biển Bên cạnh đó, quan quản lý cần có kế hoạch, lịch