Luận văn thạc sĩ Địa kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu giải pháp kè bảo vệ bờ công trình Cảng Cá Trần Đề - tỉnh Sóc Trăng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYEN THỊ THUY PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KE BẢO VỆ CANG CA TRAN DE TINH SOC TRANG

CHUYEN NGANH: DIA KY THUAT XAY DUNG MA SO: 6058 02 04

NGUOI HUONG DAN: PGS.TS HOANG VIET HUNG

HA NOI, NAM 2017

LỜI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan ring số liệu và kết quả nghiên cứu rong luận văn này là trung thực

và không trùng lặp với các dé tài khác Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đờ cho vige thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luậnvăn đã được chỉ tõ nguồn gốc.

“Tác giả luận van

“Thúy Phuong

LỜI CÁM ƠN

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Địa kỹ thuật xây dựng với dé tài: *Nghiên cứu pháp kề bảo vệ bờ công trình cảng cá Trần Để - Tinh Sóc Trăng” được hoàn thinh

với sự giúp đỡ nhiệt tỉnh, hiệu quả của phòng Đảo tạo DH & SDH, khoa công trình

cùng các thầy, cô giáo, các bộ môn của trường Đại học Thuỷ lợi, bạn bè đồng nghiệp,

cơ quan và gia đình.

Tác gid xin bay tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS.Hoàng Việt Hùng đã trực tgp tn tin hướng dẫn, cũng như cung cấp tà iệu, thông tin khoa học cần

cho luận văn nay.

‘Tie giá xin hân thành cảm ơn: Phòng Đảo tạo ĐH & SPH, khoa công tinh, các thầy

giáo, cô giáo đã tham gia giảng dạy trực tiếp lớp Cao học 24DKTI2 Dia kỹ thuật xây

dựng - Trường Đại học Thuy lợi Hà Nội đã tận tỉnh giúp đỡ và truyền đạt kiến thức

“Tác giả xin cảm ơn gia đình, các bạn bè đồng nghiệp đã hếtgiúp đỡ về mọi mặt

cũng như động viên khích lệ tỉnh thin và vật chit dé tác giả đạt được kết quả như ngày

hôm nay.

Do côn nhiều hạn chế về trình độ chuyên môa, cũng như thời gian có han, nên trong, quả tình làm luận văn tác ii không tinh khỏi si sốt tác giả mong muốn ip (ye

nhận được chỉ bảo của các thầy, cô giáo vả sự góp ý của các bạn bè đồng nghiệp, để

tác giả hoàn thiện hơn nữa kiến thức của mình.

1.3 Một số sự cổ kề bảo vệ bờ và nguyên nhân:

1.3.1 Đối với công trình quy mô đơn giản - công trình dân gian.

13.2với công trình bán1.3.3 Đối với công trình kiên

CHUONG 2 GIẢI PHÁP CONG TRÌNH BẢO VỆ BO XỬ LÝ CHONG SAT LO BO SONG.

2.1, Tài liệu phục vy thiết kế công trình bảo vệ bờ.

2.1.1 Tài liệu địa hình.

2.12 Địa chất công tinh

2.1.3, Thủy văn công trình và thủy lực.

2.2, Cấu tạo và các tiêu chuẩn kỹ thuật của công trình bảo vệ bờ sông,

CHUONG 3 BE XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VE BO CHO CONG TRÌNH CANG CÁ TRAN BE, TINH SOC TRĂNG.

3.1, Giới thiệu chung về khu vực cảng cá Trần Để Sóc Trang

3.13 Điều tự nhiên

3.1.4 Điều kiện địa chit công trình

3.1.5 Điều kiện địa chất thủy văn

3.2 Ôn định mái dốc và biện pháp tăng cường én định 3.2.1, Cấu tạo mái đốc trong cảng cá:

3.2.2 Yêu cầu về ôn định, chống trượt mái dốc trong cáng cá 3.2.3 Các giải pháp cải tạo mái đốc.

3.34 Các giải pháp xây dựng công trình bảo vệ.

3.3 Đề xuất giả pháp bảo vệ bi

3⁄4 Mô hình bãi toán ứng dụng

3.4.1, Giới thiệu về phần mềm dùng trong tính toán.

3.4.2 Bài toán phân tích ứng dụng:

KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO.

‘Hinh 1.4 Một số dạng tiết diện và mỗi nối liên kết cừ thép Hình 1.5 Tường cử nha máy nhiệt điện Cin Thơ.

Hình 1.6 Bờ kể bê tông cất thép

Hình L7 Các dạng tiết diện tường cọc bản

Hình 1.8 Coe bản BTCT dự ứng lực do công ty KOBE (Nhật Bản) sản xuất

Hình 1.13 Sơ đồ thi công thảm cất

Hình 1.14 Một loại túi địa kỹ thuật

1212

Hình 1,15 Tham gia cường bằng hg thống túi vai địa kỳ thuật (một đoạn kè chống xói

tảng hệ thống các túi địa kỳ thuật trên đảo Sylt-Kliffende-Dite)

tăng trọng lượng cho đường ông, neo giữ )

Hình 1.17 Thám tii cát và ké bằng thảm túi cát ở bờ sông Sai Gòn.

Hình 1.18 Ké bằng GeoTube

Hình 1.19 Ong địa kỹ thuật trong xây dựng.

Hình L20 Mở rộng ứng dụng của ống địa kỹ thuật

1.21 Ong địa kỹ thuật gia cường bảo vệ bờ ở Hà Lan.

Hình 1.22 Bờ kè mái nghiêng đá hộc thị xã Trả Vinh

inh 1.23 Kẻ lát mái bằng thảm tắm bêtông.

Hình 1.24 Kè mai nghiêng với các khối b#tông phức hình h 1.25 Hình ảnh thi công tắm lát bê tông thân kẻ sông Hoàng Long tinh Ninh Bình.và hình ảnh kẻ bằng tắm lát bê tông đúc sẵn dang th công của kẻ sông Hoàng Long

Hình 1.26 Hiện tượng hư hồng các công trình kẻ bán kiên cổ 20Hình 1.27 Kẻ Tân Châu dang thi công (2002) và hoàn thành (2004) 21Hình 1.28 Xói ở thượng lưu đoạn 2 công trình kẻ Tân Châu, thắng 12 năm 200S 22Hình 1.29 Kẻ bảo vệ thành phố Long Xuyên bị sự cổ năm 2005 2Hình 1.30 Kẻ Vinh Long phân đoạn VI bj sự cố (ảnh năm 2006) 2

Hình 1.31 Công trình kè bờ khu vực bến phi Cin Thơ, tuyển chỉnh trị chưa có 23 Hình 1.32 K ố bị mắt én định theo phương ngang 24

Hình 1.33 Kẻ bảo vệ bờ sông tại Ủy ban và huyện ủy huyện Mỏ Cay, sau hai nămhoàn thành phần đắt dip trên kẻ bị Kin, sụt do xối chân công trình 24

inh 1.34 Két cấu bê tông cốt thép bị phá hủy cục bộ 26 Hinh 1.35 Mắt ôn định tổng thể công trình kề Phong Diễn - Tp Cin Thơ 2

Hình 1.36 Kẻ khu vực cầu Ba Sáu, Rạch Tôm, huyện Nhà Bê, Tp HCM bị mắt 6n địnhdo thi công rên bở trước khí thi công phần chân kẻ 21

Hình 2.1 Cấu tạo kẻ lát mái 31

Hình 2.2 Minh họa hình thức chân kẻ lát mái đường lach sâu cách xa bir 3

Vinh 2.3 Vi dụ hình thức chân Ke Tit mái đường loch sâu nằm trong ving xây dựng kề Hình 2.10 Tường chin bê tông trọng lực 4 Hình 2.11 Tường chin trọng lực có gia có 4 Hinh 2.12 Dùng cốt thép neo tường vào nền đá 4 Hình 2.13 Tường chắn tiết điện chữ L được cấu tạo bởi những cấu kiện lắp ghép có.

điệt chỉnh thê 46

Hình 2.14 Tường chin được cấu to bởi cấu kiện lắp ghép có tết diện chính thể 46

Hình 2.15 a) Sơ đồ bổ trí cốt thép căng: b) Sơ đồ mômen tốn do ti trọng gây ra 47

Hình 2.16 Tường chắn tiết diện chữ L có sườn chồng 4 Hình 2.17 Tường chắn có sườn chồng lắp ghép 48

Hin 2.18 Tường chin lắp ghép kiểu din 48

Hình 2.19 Tường chin lắp ghép kiểu dim neo 49Hình 2.20 Tường chin đất kiểu neo 50Hình 2.21 Tường chin kiểu tường ngăn 51

2.22 Tường chin

Hình 2.23 Tường chắn

kiểu hộp.

kiểu cọc

Hình 2.24 Tường chắn dat kiểu hỗn hợp.

Hình 2.25 Méi nối bằng các tắm kim loại 5sHình 3.1 Cử bê tông cốt thép 61Hình 3.2 Tường đá xếp 61

Hình 3.3 Kẻ ven sông khu vực cảng cá 62

Hình 3.4 Một dang kết cầu kẻ phố biến trong khu vực 67ch 69Hình 3.5 Giao diện lựa chọn phương pháp phân.

3.6 Giao diện lựa chọn mô hình hóa bài toán phân 70Hình 3.7 Giao điện lựa chọn mô hình hóa vật liệu 7

Hình 3.8 Giao diện lựa chọn mô hình hóa vật liệu 72

Hình 3.9 Các bước mô phỏng cầu kiện cứng 72 Hình 3.10 Điều kiện bién mô phỏng tường kẻ trong trường hợp vữa thỉ công xong

Hình 3.11 Kết quả tính chuyển vi đứng của kè-Trường hợp tường có B=6,5 m Trườnghợp tường vừa thi công xong 793.12 Kết quả tinh chuyển vị ngang của kè-Trường hợp tường có B=6,5 m.“Trường hợp tường vừa thi công xong 80

Hình 3.13 Điều kiện biên mô phỏng tưởng kẻ trong trường hợp nước ding cao gin

dink tường phía biển (cao tnh +6 ấm) 81Hình 3.14 Kết quả tính chuyển vi ngang của kè-Trường hợp tưởng có B=6,5 m,Trường hợp nước dâng cao gin định tường phía biển (ao trình +6.ấm) 2

Hình 3.15 Kết qu tinh chuyển vị đứng của kề Trường hợp trồng có B=6.5m, Trường

hợp nước ding cao gin đỉnh tưởng phía biển (cao trình +6 5m) 83Hình 3.16: Điều kiện biến mô phỏng tường kẻ rong trường hợp nước ding cao gầnđình trong phía biển (ao trình 46.5m) Trong đồng có ải trong xe lưu thông q=15.15

N/m? 84

Hình 3.17 Kết qua tính chuyển vị đứng của kè-Trường hợp tường c

hop nước ding cao gin định trồng phia biển (cao trình +6.5m), trong

xe lư thông với cường độ q=15.15 kNim’.

Hình 3.18 Kết quả tính chuyển vị ngang của ke $6

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 3.1 Chi tiêu tu chuẩn

Bảng 3.2 Chi tiêu ttn toán độ tin cậy «0.85.Bảng 3.3 Chỉ tiêu tị tính toán độ tin cậy «0.95.

60

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết cin ĐỀ dải

Những năm gần đây tình hình vùng ven sông biển bị xăm thực xảy ra nhiều hơn do

hiện tượng lũ quét va biển dâng Dé bảo vệ cơ sở hạ tang cảng cá trước hiện tượng lũ.

quit và biển ding phải sử dụng mai đốc Thục tế cho thấy, mặc đù kết cấu kẻ được

thiết kế khá kiên cổ nhưng hàng năm số lượng mái dốc, kẻ chấn vẫn bị trượt lỡ gây

thiệt bại không nhỏ.

Voi đặc điểm địa chất vùng Sóc Trăng nói riêng và vùng đồng bằng Nam Bộ mới rất diy, lớp này thường đây ti 15 m chung, phân bổ địa chất nền thường có lớp đất yế

đến 20 m, sau đó đến lớp sét đèo cứng Nếu xây dụng công tinh kề cứng, để ổn định

cho công trình thường phải dùng mông cọc rit sâu, cọc đi từ 20 m đến 25 m để xuyên

«qua lớp đất yếu và đỡ rên là tường kẻ tải trong không lớn Cả biệt có khi cọc phải

"vươn sâu tới 30 m35 m nhưng vẫn không ổn định và dễ bị xé dich khi có biển động về nén, Vi vậy đề ti luận văn mạnh dạn dé xuất, tính thit một giải pháp kết cẩu ké mới nhằm khắc phục được móng cọc của các công trình đã nêu.

Nghiên cứu giải pháp kỳ bảo vệ bờ công trình cảng cá Trần Để - Tỉnh Sóc Trăng theo

dạng kết cầu mới là một việc lâm cần thiết Từ việc nghiên cửu này, chúng ta có thể

đánh giả hiệu quả của gii pháp thiết kế và tinh phù hợp với điều kiện địa chất công

trình và kỹ thuật thi công, lựa chọn được giải pháp tối ưu Kết quả nghiên cứu sẽ góp

phần nâng cao hiệu quả quản lý kỹ thuật, kính tế đối với dự ân xây dựng

2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu: Nghiên cứu các dạng kết cấu kè bờ, đặc biệt là các dạng kết cấu kè trong 1 eu thé là tim được một dạng kết

điều kiện địa chit nén khu vục Sóc Trăng Mục t

sấu kẻ phù hợp với điều kiện nên dit yêu mà vẫn đảm bảo được yêu tổ kỹ thuật, tuân thủ quy trình quy phạm và dé thi công.

3,.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các dạng kết cầu kẻ bảo vệ bờ,

Pham vi nghiên cứu: Các dạng kết cấu kè bảo vệ bờ trong công trình cảng cá phủ hợpvới điều kiện địa chất ven sông, biển tính Sóc Trăng

4 Cách tếp cận và phương pháp nghiên cứu

Cách tiếp cận: Phân tích tổng quan về các dạng kết cấu kẻ thuộc và gần khu vực nghiên cứu, có điều kiện địa chất tương đồng.

Tiếp cận lý thuyét tinh toán va quy tỉnh, quy phạmTiếp cận mô hình toán để phân tích

Phương pháp nghiên cu:

= Phuong pháp thing kẻ, dãnh giá

= Phương phip ý thuyết

= Phuong php phân ích mô hình số

Điều tra, khảo sát các công trình xây dựng, tổng hợp các tải liệu của các tác giả đã

gia cổ mái đốc và những vấn đề đặt ra về mặt công trình đáp img yêu cầu ôn định của n cứu về những vẫn đề liên quan đến đề tai nit ra những vẫn đ chang về xử lý

chúng Tính toán các vin để kỹ thuật của mái dốc, phân tích đánh gi, đề xuất giảipháp và khả năng ứng dung vào điễu kiện xây dựngsác công trình ven sông, biển tỉnh.Sóc Trăng

5 Nội dung nghiên cứu.

~ Nghiên cứu tổng quan vẻ các dạng kết cấu kè bảo vệ bo, bảo vệ công trình cản;

ó Cấu trúc luận văn

Mo dầu

“Chương 1: Tổng quan về ái pháp ké bảo vệ bờ

“Chương 2: Giải pháp công trình bảo vệ bờ xử lý chống sat lở bờ sông,

“Chương 3: ĐỂ xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ cho công trình cảng cá Trin Đi

tỉnh Sóc Trăng

Kết luận kiến nghị

Tải liệu tham khảo

Kết quả đạt được của luận văn

DE xuất một dạng kết cầu mới của khu vục cảng cá Trần DE

Phân tích mô phỏng mô hình toán với kết cấu kè mới có các điều kiện biên khá phù.

hợp thực tế công trình trong khu vực,

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ.

1.1 Mỡ đầu

Công trinh bảo vệ bở bao gồm đề, kẻ, ké mỏ hin, Hệ thống sông cỏ công trình bảo vệ bờ sông, bờ biển có công tình bảo vệ bờ biển Kết cấu công trinh bảo vệ bờ rất da dang, nhưng nhin chung là lam nhiệm vụ ổn định bờ lòng dẫn, chống xói lở, nước tran,

chỉnh trị đồng chảy,

Đề, kè biển là công trình ven biển làm nhiệm vụ bảo vệ các khu dân cư, các vùng đắt canh tắc để tránh các tác động của nước biển khi có bão, tiểu cường Nước biễn trần vào tong đồng gây thiệt hại vé tính mang, ải sản của nhân dân, nhiễm mặn hệ thống đất canh tác, phá huỷ làng mạc hoa màu, Vì vậy trong mọi trường hợp, vin để đảm,

bảo an toàn dé, kè biển nói ring và hệ thống đề nói chung là đảm bảo an toàn về dân

sinh, kính tế, an ninh quốc phòng,

Các nước phát triển đã có nhiều đầu tư vỀ nghiên cứu khoa học, công nghệ đảm bio sự

an toàn tuyệt đối cho đ biển, Các giải pháp gia cường, bảo vệ đê biễn trước kia có thể

được bóc bỏ, thay mới bằng giải pháp công nghệ an toàn vững chắc hơn Việt Nam

cũng có những chuyển biến tích cực, nhưng chưa thực sự đáp ứng được yêu cằu kỹ

thuật của dé biển hiện tại Các phần tổng quan vẻ gia cường đê biển trên thé giới và của Việt Nam được tình bay sau diy cho toàn cảnh vé cải tiến công nghệ cũng như những tin tại về kỹ thuật Từ đó sẽ phân tích, đánh giá rút ra được đề xuất khoa học

công nghệ sao cho có tính sing tạo, tăng thêm an toàn, kính tế và Việt Nam.

1.2 Tổng quan về giải pháp kè bảo vệ bờ

1.2.1, Bờ Kẻ tường trọng lực

"Tường trong lực đựa vào trọng lượng bản thân tưởng dé tạ ra sự én định cho tưởng và

đất sau tường Ap lực ngang của đất và nước cũng như của tải trọng sau tường được cân bằng bởi trọng lượng lớn này, Tường trọng lực thường được làm bing bêtông khối bêtông (lip ghép hoặc dé tại chỗ), đá hộc, gạch hoặc bing các ro đá xếp chẳng và được iên kết với nhau Do ở đồng bang sông Cứu Long cỏ địa chit yêu nên loại trờng

trọng lực bêtông khối không phủ hợp vi tải trọng bản thân lớn sẽ lần công trình bị lún,

mit én định tổng thé Muốn sử dung phải xử lí nền đất bằng cử trim tổn kém Thong thường dùng ro đá kết hợp với cọc bêtông cốt thép,

“Tường trọng lực được ding để chống xói lờ bờ sông tại các vị trí neo đậu tau ghe có

tải trong nhỏ Loại này có ưu điểm là dễ thi công, song, do đặc điểm là trọng lượng lớn nên thường đặt nông và có chiề cao không qui ám Do đặt nông nên trởng trong lục

cố tác dụng chống xôi lờ hạn chế, hiw như chỉ e6 tác dụng chống x6i mòn mặt bên do sống và dong chảy, Những khu vục bờ sông có ling din sâu, vận tốc đồng chảy lớn, đặc biệt là ở nơi nền cát có khả năng xói ngằm không nên dùng loại tường này Như

vậy tránh xây tường trong lực tai các vị trí bở lõm Thông thường, tường trọng lực.

cược cấu tạo có chân để mở rộng và thu hep dẫn về phia dinh tường để gia tăng độ ổn định.

Chit lượng của trồng trọng lực được đánh gid qua độ én định chống lit của tưởng [1], độ ổn định chống trượt tại mat đáy tường, độ én định chống trượt tổng thể và mức độ chống xói mòn bé mặt cũng như xói mòn chân tường Trong các tiêu chí trên thì quan trọng nhất là độ ổn định chẳng lật tường và độ ổn định của nền đất ngay

cdưới chân tường vì tường có trọng lượng bản thân lớn.

Nếu ost

Hình 1.1b Tường ro đá kết hợp cọc BTCT

1.2.2 Bờ kè tường bán trọng lực:

“rong điều kiện nền dit yéu không thé xây dựng các tường chin trọng lục có đử chiỀu cao cần thiết thì có thể dùng tường chắn bán trọng lực [1] để bảo vệ bờ sông va các. sông trình ven sông Tưởng bán trọng lực là sự kết hợp nhằm mang lại sự đơn giản trong cấu trúc và kiết kiệm khối lượng bêtông mã vẫn không làm giảm khả năng chống lật, chống cắt bằng cách cấu tạo sườn hoặc gia cường thêm cốt thép về phía thớ chịu

Hình 1.2 Một số dạng tường chắn BTCT bán trọng lực

<

1.2.3 Bờ kề trồng cit thép

“Tường cit thép được tạo ra bing cách đông hoặc ép các cử thép vào đất tới độ âu dim

bao én định cho bản thân tường và cho hệ tưởng ~ đắt sau tưởng Cúc cử thép được

liên kết với nhau bằng các khớp nối và hệ giằng ngang nhằm cho hệ tường có thể làm việc đồng thời, cỏ độ cứng lớn Hệ thống khớp nổi, neo ging có thể chế tạo và thi công dễ ding, Do cấu to và thi công đơn giản nên tường cử thếp được sử dụng rộng rãi trên toàn th giới, nhất l tại những khu vực có nguồn sắt thép dBi dio và điều kiện

địa chất, khí hậu kém ăn mòn sắt thép Hệ tường này được sử dụng làm tường vây hỗ

đất Ngoài

móng tam, báo vệ những công trình dang thi công dưới nước hoặc sâu du

amu điểm dễ thi cô i việc phục vụ thithì cử thép có thể tái sử dụng nhiều lần Ng¢ công nói trên thi tường cử thép được sử dụng để chống xói lở bờ sông, bảo vệ các công

trình ven sông.

Hình 1.5 Tường cử nhà máy nhiệt điện Cin Thơ.

1.2.4, Bờ kè tường cit bê tông cốt thép:

Sự ra đời của cir BTCT đã được áp dụng nhiễu nơi trên thé giới, nó khắc phục được những nhược điểm của các loại cấu tạo bờ kề khác.

- Bờ ké BTCT thường có dạng cầu tạo như sau:

+ Coe vay bằng BTCT, thường có tiết diện hình chữ nhật, hình vuông, hình chữ T, được đúc sẵn, đóng cọc bờ sông, cắm sâu vio đất với một chiều dài được tinh toán

trước.

+ Thanh neo bằng BTCT thưởng có tit điện hình vuông 20x 20cm, được dé tai chỗ, lim chỗ tựa cho cọc bản, giằng các cọc vây.

+ Coc bản bằng BTCT, có nhiều dạng tết diện, thường ding tiết diện hình chữ nhật tộng 50em, diy 20cm, được đúc sẵn hoặc dé tại chỗ Coc bản tiếp nhận trực tiếp áp lực của lớp đắt dip đất,

+ Dim mũ bằng BTCT dé tại chỗ, iên kết các đầu cọc ban, tiếp nhận lực của cọc bản truyền vào, sau đó dầm mũ truyền lực qua cọc vây và dim neo,

+ Dim neo bằng BTCT đúc sin, thường cổ tiết điện 20 x 20em, 25 x 25em, 30 x

Ngoài mot lang tường cọc bản đúc sẵn hoặc đổ tai chỗ, hiện nay cọc bản BTCT

loại ứng lực trước, đã được áp dụng nhiều nơi trên thể giới, nhưng ở Việt Nam loại

ting lực trước này chưa được dùng nhiều, vì nước ta chưa chế tạo được, nên phải nhập tr nước ngoài, giá (hành và chỉ phí vận chuyéa rt cao

Hình 1.8 Cọc bản BTCT dự ứng lực do cơng ty KOBE (Nhật Bản) sản xuất

colthedap đầ babg vữ lodg vơimut đích kín nươờ cho tương,

ie hich kín nưột

Hình 1.9 Các dạng liên kết hệ cọc bản BTCT dự ứng lực

10

Hình 1.10 Bở kẻ BTCT ứng lực trước sông Đồng Nai ~ Biên Hòa

(Bờ kề sông Tiên, P.1, TX Vinh Long (XD năm 1995)

1.2.8 Kè bằng thâm túi cất, dng

Để ting cường tính én định và mm déo của khổi bảo vệ mái, từ lâu đã có nhiều nghiên cứu chế tạo các loại thảm được chế tạo từ vải địa kỹ thuật, vải bằng sợi ổng hợp có cường độ cao, sợi nilon để chứa bêtông hoặc chứa dat, cát làm thảm bảo vệ mãi ba sông và chống xôi day chân bờ sông như là thâm phủ bằng vai địa kỹ thật,

thảm bôtông túi khuôn, thám túi cát, ống, túi địa kỹ thuật

Hình 1.12 Một số loại thảm bêtông túi khuôn

1.2.5.1 Thâm cát:

Các loi ti địa kỹ thuật được chế tạo bằng vai địa kỹ thuật cường độ cao để chứa đất,

cát hoặc bêtông tạo thảnh những edu kiện dùng để gia cổ chân, mái bở, lòng sông Các

với nhau bằng túi có kích thước nhỏ được chế thường được ghép niao như chiếc gỗi

các khớp nổi nhựa Loại ti có kích thước lớn, độc lập thường được xếp chẳng lên.

'SGĐð2- THỊ CÔNG THÂM CAT

wae car

Hình 1.13 Sơ đồ thi công thảm cát

Hình 1.14 Một loại túi địa kỹ thuật

Hình 1.15 Tham gia cường bing hệ théng túi vai địa kỳ thuật (một đoạn kẻ chồng x6i "bằng hệ thống các túi địa kỹ thuật trên dio SyIcKliffende-Đức)

Xây đựng k chin sông chẳng x6 wa

2) Bảo vệ bồ chống tác động của ônglớn đã

Dy Sia chữa t cầu xây dựng rong nước

©) Bảo vệ Xói trên các Ống chôn, gia tăng sự neog 'sy ñ{Gia tng mong lực ôn đnhcho đường ông din, th

0ˆ Sửa chữa xốp ring trong các kết cầu Xây “soe

Hình 1.16 Mở rộng ứng dụng của ti địa ky thuật (kẻchắn sóng, sữa chữa trụ cầu, gia ting

trọng lượng cho đường ông, neo giữ )

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

ng Minh Tuy nhiên, các thông số kỳ thuật của

thảm cát, các chỉ tiêu và phạm vi ứng dụng của loại thảm này chưa được kim rõ Mặtsm trên sông Sài Gòn, Tp Hỗ Cl

khác, vấn dé mỹ quan công trình cũng cin phải được quan tâm và do đó, thảm cát chi nên ứng đụng ở ving đưới mục nước tấp nhất, đo mỹ quan chưa dip ứng được Mặt

khác, độ bền của vải trong môi trường nước khác nhau (phèn, mặn ) và khả năng.

chống thủng khi tiu thuyền va chạm ở phạm vi trên mực nước kiệt Một vai hình ảnh.

về ứng dụng thảm cất tình bày trên các hình 1.16, hình 1.17 và hình 1.18.

1g thim tai cất ở bờ sông Sai Gòn

1.2.5.2 Các dng địa kỹ thuật chứa cát:

“Các loại ông địa kỹ thuật được chế tạo bing vai địa kỹ thuật cường độ cao để chứa đất, cất tạo thành những cầu kiện được xếp chẳng lên nhau ,đùng để gia cố chân, mái bờ, lòng sông hoặc làm kẻ mỏ hàn Phía ngoai các ống địa kỳ thuât có thể được phủ bing sắc vật liệu như đất, cát, đã hộc để tăng cường én định và bảo vệ ống

Hình 1.18 Ke bằng GeoTube

Sit đụng ông địa kĩ huật, có đường kính từ 0.5m đến 2.5m, kích thước tu thuộc vào yéu cầu công trinh, Chiều đài mỗi ống trung bình khoảng 60m-100m Định vị ống vào vị trí dự kiến sau đó bơm dung dịch tỉ lệ 1 phẩn cát với 4 phần nước, cho đến khi ống ấu dự định xây dung ft dé biển hoặc kế

diy cất hoặc vữa xi ming Hình thành mặt

thình 1.20),

Hình 1.19 Ong địa kỹ thuật trong xây dựng dé ke

vga tu tt

¬ =

Hình 1.20 Mở rộng ứng dụng của ống địa kỹ thuật(Lim kẻ bờ biển, lẫn biển, làm thân đê )

16

Hình 1.21 Ong địa kỹ thuật gia cường bảo vệ bờ ở Hà Lan

1.2.6, Bờ kè mãi nghiêng

Khi sông có lòng dẫn tương đối nông, bờ sông không bi xôi ngằm người ta thường dùng các bờ kè bằng đá sỏi, đá hộc, ro đá hoặc kết hợp với các tắm đan bêtông phủ bé mặt để chống xối lờ bề mặt và tạo cảnh quan Loại hình này có ưu điểm là khi nỀn đt bị lún sụt thì công trình vẫn ổn định do bờ kè là kết cấu mềm có chuyển vị tương cương với nên dit Tuy nhiên, khi xây đựng trên nền đất yéu ven sông thì nó không có

-ý nghĩa trong việc bảo vệ công trình,

Naty nay, ké mái nghiêng còn được ứng dụng eit nhiều các khối bề tông có hình thù đặc biệt vừa tiêu hao năng lượng sóng, vữa iên kết chắc chắn với nhau Các khôi này có tên gọi là các khối kì dị hoặc các khối phức hình Chúng đã được thử nghiệm ở nhiều bể cảng và có các tên gọi khác nhau như là khối: Tatrapot, Accropode, và bê tông cốt thép dj dạng đã xuất hiện ở nhiễu tuyến kè chắn sóng mái nghiêng kè chắn. sông mãi nghiêng được sử dụng ở những noi cổ địa chất không cần tốt lắm, độ sâu

không quá 20m

Dựa vào đặc điểm vật liệu và đặc thủ cấu tạo, kết cầu kẻ chắn sóng mái nghiêng được

phân loại thành:

~ Kẻ mái nghiêng bằng đá;

- Ké mai nghiêng với khối bôtông gia cổ hình hộp,

~ Ké mái nghiêng với các khi bêtông phức hình.

Hình 1.24 Kẻ mái nghiêng với các khối bêtông phức hình.

Hình 1.25 Hình ảnh thi công tim lát bê tong thân ké sông Hoàng Long tinh Ninh Binh và hình

ảnh ké bằng tắm lát bê tông đúc sẵn dang thi công của kẻ sông Hoàng Long tỉnh Ninh

1.3 Một số sự cổ kề bảo vệ bờ và nguyên nhâ

in - công trành đân gian

1.3.1, Đối ï công trình quy mô đơn.

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 xsi sâu Hw 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

h

+ Các loại phên liếp, cọc cit gỗ dễ bị mục nát rong môi trường mực nước, nhiệt độ

thay đối, nhất là ở các vùng có mực nước dao động do triều;

- Chưa cổ loại dạng cây phủ hợp áp dụng cho các vũng có những điều kiện te nhiên

khác nhau

1.3.2 Đối với công tình bản kiên cổ

Tuổi thọ công trình không cao do một số nguyên nhân sau:

~ Không có ting lục ngược: hầu bết hư hỏng ở công tình dang này li do công tin thiếu

tầng lọc ngược hoặc ting lọc ngược không bảo đảm thoát nước Dòng chảy thấm (doa

sống, mưa, triều ) từ trong bở ra mang theo đắt bở ra ngoài Kim phía sau kẻ bị

= Mit ổn định eye bộ theo phương đứng do x6i chân kè (xem hình 1.27) Do chưa dự

phòng x6i (bảo vệ chân kề di sâu dưới tác động của ding chảy trong sông rạch, ding chay do sóng gây ra) Khi đó, chân kẻ bị rng, mái bở ké bị lún, sụt kéo theo dit, cất

theo phương đứng ra ngoài.

Tường cit BT - Tiền Giang - sông Tiền

20

1.3.3 Đối với công trình kiên cố

1.3.3.1 Chưa có quy hoạch tổng thể

Hau hết fc công tình i thi công chưa có quy hoạch chỉnh tr tổng thể [2| của sông

rach cũng như đoạn sông rach nơi có công trình chưa lường trước những diễn biển phức

tạp do công trình gây ra đối với bản thân nó c khu vực lân cận Ngay cảng như cá

các công trình ké khác đã xây dựng trên các dòng sông chính (sông Tiền, sông Hậu,-) như kẻ Tân Châu, kè Long Xuyên, kè Vĩnh Long, kè

sông Sai Gòn, sông Đẳng Nai

[La San Mai Thôn, kè Biên Hòa đều đã thiết kế và xây dựng, nhưng quy hoạch chính trị

tổng thể của các đoạn sông thì hoặc chưa có hoặc chưa được phê duyệt để bảo đảmcó liên quan sẽ xây dựng.

Hình 1.30 Ké Vĩnh Long phân đoạn VI bị sự cổ (ảnh năm 2006)

2

Hình 1.31 Công trình ké bờ khu vực bến pha Cin Thơ tuyến chỉnh tri chưa có

'Cũng liên quan đến tuyển chỉnh trị là việc xác định phạm vị công trình Chiễu dải công

trình thường chưa được xác định một cách thỏa ding Một nguyên nhân cơ bản nhất làdo kinh phí có hạn, cho nên chiều dai công trình chưa đủ đến vị trí sông én định Xác

định chiều dai của công trình rit khó tinh toán trên lý thuyihệ thong

sông ở ĐBSCL và Sài Gòn - Bing Nai chịu tie động của dng chiy hai chiều (hủy

wibiển ông), edn thiết phải thông qua thí nghiệm mô hình vật ly hoặc các mô hình

toán 2 chiều, 3 chiều đủ tn cy.

1.3.3.2 Mất On định cục bộ do xói chân kè

+ Mắt dn định cục bộ theo phương ngang

Do xói chân ké Lim lực ngang tăng lên vượt quá giới han cho phép của tưởng cử Lyengang gây ra bởi hai lực: một là áp lực đất chủ động, bai là ip lực nước thấm Ap lực

dat chủ động tăng theo luỹ thừa bậc hai của chiều sâu từ đỉnh đến chân kè,

“Trong trường hợp không có ting lọc hoc ting lọc không bảo đảm thoát nước thắm, áp

lực nước trong đắt cũng gia tăng theo lug thừa bậc hai của chiều sâu tính từ mye nước.ngằm trong đất đến mực nước ngodi sông Khi chân kè bị x6i, lực ngang tăng vượt quágiới hạn chịu lực ngang của tường kẻ, làm kẻ bị x6 ngang, hoặc nếu kè có thanh neo,

thì thanh neo không đủ sức giữ kè va ké bị đỏ nghiêng ra sông như thể hiện trên hình.

1.33 đối với trường hợp kẻ đình Tân Hoa, Mỹ Thuận - Tinh Vĩnh Long.

“Si cổ công tink ke dinh Tân Hoa - Vĩnh Long trên sông Tiéneác thanh neo thép bị đứt hang loạt - ảnh chụp năm 2004)

Hình 1,32 Kế kiên có bị mắt ôn định theo phương ngang

+ Mất én định cục bộ theo phương đứng.

“Trường hợp nảy cũng gidng như ở công trình bán kiên cổ, do chưa dự phòng x6i (bảovệ chân kè đủ sâu đưới tác động của dong chảy trong sông rạch) Khi đó, chân kè bi

xói rỗng, mái bờ kẻ bj lún, sụt kéo theo đất, cát theo phương đứng ra ngỏai làm xụp

mái kè (phương ngang vẫn én định) Hình 1.34 thể hiện công trình kè tại Uy ban vàhuyện ủy huyện Mỏ Cay, tinh Bến Tre bị hư hỏng do nguyên nhân mắt én định cục bộtheo phương đứng

2

+ Mắt ôn định cục bộ của kết cấu

~ Một số kết cấu có dạng khung bằng bê tông cốt thép, mặc dù khả năng chịu lực vẫni, cường độ của bê tông sau khi kiểm tra vẫn bảo đảm, nhưng do biến dạng và biến dang không đều (nền đắt yếu), các nút khung bị chuyển vị lớn, bị nứt, sau đó, cốtthếp

i kế bị

bị ăn mòn và kết cầu bị phá hoại Trường hợp điển hình là nút khung của kết

phá hủy tại công trình kè Vĩnh Long cũ (trước năm 1975), (xem hình 1.35).

~ Một số tắm bản bê tông cốt thép lát mái có lớp bảo vệ cốt thép quá nhỏ, kết cắu bị hư hai ngay trong quả tình lắp đặt, vận chuyển hoặc sẽ mau chong bị xâm thực bởi môi

trường phèn, mặn, là môi trường thường xuyên gặp phải ở ĐBSCL; Trường hợp điễn

hình là tắm lát mái kẻ bị phá hoại tại công trình ké bến cảng Năm Căn - sông Cửa Lớn.

- Cà Mau (xem hình 135)

Khung BTCT - ke Vinh Long cũ - Tắm bê tông lát mái kẻ cing Năm

sông Tiên Cấn - Cà Man = sông Của Lin

Sat lở bo kè sông Hậu, phường Trà Noe, thành ph Cần Thor

ing cá Trin Đề - Sóc Trăng

Hình 1.341 Kết cẩu bê tông cốt thép bị phá hủy cục bộ 1.3.3.3 Mắt én định tổng thé

Trường hợp mắt ôn định tổng thể xảy ra do một hoặc kết hợp của các nguyên nhân

+ Không được tính toán khả năng xói chân kè đưới tác dụng của dòng chảy, sau một

thời gian nhất định, chân kẻ bị xói và kẻ bị mat dn định do tác động của lực ngang và

lực đứng như trường hợp của kẻ Sa Đéc cũ (hình 2.39),

+ Tải trong khai thác quá lớn so với khả năng chịu lực của kè, như trường hợp ở kè

Phong Điền, Tp Cin Thơ (hình 1.36)

+ Thi công không đúng trinh tự làm kè không chịu được tải trọng tong quả tình thi

sông Đó là trường hợp ở kẻ cầu Bà Sáu, Rach Tôm, huyện Nhà Bè, Tp Hỗ Chí Minh.

Do công trình thi công phần trên mái kẻ trước, trong khi chân kẻ chưa được bảo về,

làm cho tường kẻ mắt én định (hình 1.37)

26

inh 136 Kẻ khu vực cầu Ba Sáu, Rạch Tôm, huyện Nha Bẻ, Tp HCM bị mắt én định

do thi công trên bờ trước khi thi công phan chân kẻ.

Kết luận chương 1

“Trong chương này tác giả giới thiệu về các loại kết cấu kể bảo vệ mái đốc, bao gồm Đồng th

ắc giải pháp truyền thông và ứng dụng vật liệu m i nêu lên một số sự cổ

“kẻ bảo vệ bờ và nguyên nhân gây ra sự:

“Thông qua việc đánh giá nguyên nhân gây hư hỏng các công trinh kể có thể đưa ra

những nhận định sau:

+ Nguyên nhân trực tiếp gây x6i lỡ và mắt ôn định công trình kề dang này là chưa dự

báo được mức độ xói chân công trình (theo mặt eft ngang) và xói ở thượng và hạ lưu

sông tình (theo mặt cắt doe) trong tương lai để đỀ ra phạm vi bảo vệ công tinh phủ hợp

++ Một số trường hợp sự cố công trình diễn ra do thi công chưa đúng kỹ thuật, chưa bio đảm chất lượng hoặc chưa đảm bảo trình tự thi công, hoặc khai thác công trình quá

mức (quá tải trong) dãtới công trình bị hư hồng.

Trước tình hình x6i lở gây hư hỏng, sup đỗ công trnh báo vệ bờ gây ảnh hưởng không

nhỏ đến phát triển kinh tế và đời sống nhân dân, việc nghiên cứu, dé xuất kết cầu hợp.

lý công tinh kẻ bảo vệ bờ sông Hà việ lâm hết súc cin thiết để đảm bảo chủ động

trong công tắc phòng chồng lụt bão, đảm bảo ổn định và an toàn cho dé điều

'CHƯƠNG 2 GIẢI PHAP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BO XỬ LÝ CHÓNG SAT LO BO SÔNG

21liệu phục vụ thiết kế công trình bảo vệ bờ

2.1.1 Tài iệu địa hình:

Binh đỗ cao độ tỷ lệ tr 1/2000 đến 1/5000 dùng dé lập tổng mặt bằng công trình;

~ Bình đồ cao độ tỷ lệ 1/500 tạ vị tí công trình;

Mat cắt ngang tỷ lệ đồng từ 1/100 đến 1/200, tỷ lệ ngang từ 1/1000 đến 1/2000 và khoảng cách giữa các mặt cắt ngang là 20m;

~ Các mốc cao độ, tọa độ kẻm theo các sơ họa và số liệu cần thiết;

Đối với giai đoạn thiết kế kỹ thuật thi công phải sử dụng các tài liệu địa hình được do‘ve không quá 3 tháng tính đến thời điểm để thiết ké |8]

2.12 Địa chắt công trình

phải lập bình đồ và mặt cắt địa tầng c u thí nghiệm, các đặc trưng cơ lý

của đắt bờ, bãi lòng sông, Việc khảo sắt địa chất công tỉnh được quy định như sau ~ Biện pháp thăm dò có thể tiến hành bằng hồ đào, khoan tay, khoan máy hoặc xuyên.

hợp khoan;

~ Lưới các hồ khoan, dio, xuyên tay theo tỉnh hình sat lở bờ va địa ting của bờ bãi và lòng sông ma bố tri cụ thé mô tả được đầy đủ tỉnh hình địa chất, trong phạm vi trực

tiếp và vũng ảnh hưởng của công trình bảo vệ bờ sông;

~ Độ sâu thăm đồ phải sâu hơn đầy lòng xói 02H (H là chu sâu xó tính từ mặt bờ

sông cần bảo vộ)

2.13 Thấy văn công trình và thiy lực

Cin thu thập các tả liệu thủy văn dùng cho thiết kể (it nhất của 3 trạm: thượng lưu, hạ

li và tại gần công trình) như sau;

~ Lưu lượng lớn nhất (mŸs);

~ Mực nước lũ lớn nhất (m);

Lưu lượng tạo lòng (ms), (xem Phụ lục A);~ Mực nước ứng với lưu lượng tạo lông (m);~ Mực nước kiệt ứng với tin suất 95% (m);

~ Ham lượng ngậm cát lớn nhất, trung bình, nhỏ nhất (kg/m));

- Đường kính hạt bình quân của bùn cát đấy (mm);

- Độ đốc mặt nước mùa lũ, mia nước trung và mùa kiệt;

~ Mực nước thiết kể đê, cao trình định dé, cao trình bãi giả (m);

- Tốc độ dòng chảy lớn nhất.

“Trường hợp khu vực xây dung công trình không có trạm đo thay văn, thì cần phải tính

toán số iệu thực đo của các trạm do ở thượng, hạ lưu gin nhất

Tính toán các thông số thủy văn, các đặc trưng thủy lực cằn thiết để thiết kế tương ứng

3.2.1.1 Cầu tạo của kẻ lát mái

Kế lát mái gồm ba bộ phận chính: chân kẻ, thân kể và định kẻ (xem Hình 2.1 Cấu tạo

kè lát mái)

30