Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu đề xuất giải pháp mềm, gia cố chống sạt lở bờ sông, áp dụng cho đoạn đê sông Hồng qua huyện Xuân Trường, tỉnh Nam Định

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Xây dựng công trình thủy với đề tài : “ Nghiên cứu đề xuất giải pháp mềm, gia cố chống sat lớ bờ sông, áp dụng cho đoạn đê sông Hồng qua huyện Xuân

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy giáo PGS.TS

Thiều Quang Tuấn và TS Phạm Thanh Hải đã dành nhiều tâm huyết, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Tác giả xin chân thành cảm ơn Trung tâm tư vấn và chuyền giao công nghệ Thủy Lợi - Tổng cục Thủy Lợi đã tạo điều kiện cho tác giả về thời gian, tài liệu dé tham gia khoá học và hoàn thành luận văn.

Tác giả xin chân thành cảm ơn đến sự quan tâm và giúp đỡ của phòng Đào tạo Đại học và Sau Đại học, Khoa Công trình trường Đại học thuỷ lợi,

cùng các thầy, cô giáo trường Đại học Thủy lợi đã tạo điều kiện cho tác giả có

cơ hội được học tập, trau dồi nâng cao kiến thức trong suốt thời gian vừa qua.

Sau cùng là cảm ơn các bạn đồng nghiệp và các thành viên trong gia đình đã có những đóng góp quý báu, động viên về vật chất và tinh thần để tác giả hoàn thành luận văn này.

Với thời gian và trình độ còn hạn chế, luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót Tác giả rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến

của các thầy cô giáo, các quý vị quan tâm và bạn bè đồng nghiệp.

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Xây dựng công trình thủy với

đề tài : “ Nghiên cứu đề xuất giải pháp mềm, gia cố chống sat lớ bờ sông,

áp dụng cho đoạn đê sông Hồng qua huyện Xuân Trường, tỉnh Nam

Định ” được hoàn thành tại Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi.

Ha Nội, ngày 19 tháng 08 năm 2014

Tác giả

Dương Trường Giang

LỜI CAM ĐOAN

“Tên tôi là Dương Trường Giang, tôi xin cam đoạn đây là công trình

nghiên cứu của riêng tôi Những nội dung và kết quả trình bay trong luận văn

là trung thực và chưa được ai công bố trong bat kỳ công trình nghiên cứu nào

The giả

Duong Trường Giang

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tinh cấp thiết của Đề tài en al

2, Mục đích của DE

3, Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2

CHUONG 1: TONG QUAN 4

1.1 Tổng quan về dé sông Hồng 4

1.1.1 Lịch sử đề sông Hồng 41.1.2 Hiện trang, đặc điểm dé sông Hồng 5

1.1.3, Các vấn dé sat lỡ bờ sông - „10

1.2 Đánh giá hiện trạng, các nguyên nhân gây hư hỏng dé sông Hồng 17

1.2.1 Đánh giá hiện trang đê sông Hồng 171.2.2 Các nguyên nhân gây hư hỏng của dé sông Hồng _ 1B1.2.3 Các giải pháp chống sạt lở " 21

1.3 Kết luận chung và những vấn đề đặt ra cần phải đánh giá và để xuất.21CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP GIA CÓ CHONG SAT LG BO SONG VÀ

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CUA GIẢI PHÁP MEM

2.1 Tổng quan về các giải pháp gia cổ chồng sat lở

2.1.1 Giải pháp cứng "_ _ sone BB

2.1.2 Giải pháp mềm : _- 29 2.1.3 Phân tích lựa chọn giải pháp 30

2.2 Cơ sử khoa học và các giải pháp mềm gia cổ chống sat lở bờ sông 31

3

lý thuyết và phương pháp phân tích én định mái dốc khi có

2.2.1 Tính chất cơ lý thực vật của cỏ và cỏ gia cé

222 Cơs

cỏ và có gia cổ 4

2.2.3 Kết luận 41

CHƯƠNG 3: ÁP DUNG CHO DOAN DE SÔNG HONG HUYỆN XUANTRUONG, TINH NAM ĐỊNH 48

3,1 Giới thiệu về hiện trạng đoạn sông 48

3.3.1 Giới thiệu phần mềm Geo-Slope

3.3.2 Đặc điểm địa chat, thủy văn khu vực nghiên cứu

3.3.3 Lựa chọn đoạn dé tính toán và các trường hợp tính toán 603.4 Kết Luận 82CHUONG 4: ĐÈ XUẤT QUY TRÌNH SƠ BỘ CHO VIỆC THIET KE GIẢI

PHAP MEM CHONG SAT LỠ — cao 84

4.6 Kết luận, 88KET LUẬN 89

1, Kết qua dat được trong luận van 89

2 Hạn ché, tôn tại trong quá trình thực hiện so cone 89

3, Hướng khắc phục, đề xuat

TÀI LIỆU THAM KHẢO,

Tiếng Việt

Tiếng Anh 92

BẰNG DANH MỤC CÁC HÌNH VEHình 1-1 : Bản đồ lưu vực sông Hồng - Thái Bình 4

Hình 1-2 : Các hoạt động lần chiếm bãi sông "Hình 1-3 : Khai thác cát trái phép : „11 Hình 1-4 : Hoạt động giao thông thủy với mật độ và tốc độ ngảy càng cao gây sóng lớn 12

Hình 1-5 : Các mồ try cầu giao thông 12

Hình 1-6 : Rừng bị tần phá nghiêm trọng l3 Hình 1-7 : Các khu vực sạt lở nghiêm trọng 14

Hình 1-8 19 Hình 1-9 19

Hình 1-10 : Sự cổ ở 20

Tình 1-11 : Sự cổ thắm do khuyết tật trong thân đề 20

Hình 2-1 : Cau tạo ke lát mái = = -23

Hình 2-2 : Cấu tạo kè mỏ bàn 4 Hình 2-3 : Phương pháp neo trong đất 25Hình 2-4 : Phương pháp gia cường mái dốc bằng hàng cọc —

Hình 2-5 : Phương pháp đắp dat ở chân mái đốc ¬

Hình 2-6 : Phương pháp Sheet Piling 7

Hình 2-7 : Phương pháp cân chỉnh mái đốc "`.Hình 2-8 : Phương pháp giảm chiều cao mái đốc 28Hình 2-9 : Phương pháp sử dụng tường chắn 28

Hình 2-10 : Khái niệm lớp áo cỏ (Muijs, 1999) 32Hình 2-11: Sự gia tăng lực dính của đất nhờ sức khang cắt gia cường của rễ

cö (Wu và nnk, 1979) 32 Hình 2-12 : Thay đổi mật độ diện tích có RAR theo độ sâu(Tuan và Oumeraci, 2011) 525tr se 34)

Hình 2-13 : Phân loại chất lượng mái cỏ theo VTV 2006 dựa vào phân bố số

lượng rễ theo độ sâu 35Hình 2-14 : Phân loại mái có theo VTV 2006 quy đối theo mật độ diện tích rễRAR (xem Tuan và Oumeraci, 2011) : S35

Hình 2-15 : Phân bố mật độ diện tích rễ cỏ RAR (%) theo độ sâu của cỏ gả

và cỏ dây 36 Hình 2-16 : Tạo thành bức tường chắn sinh học đầy và hiệu quả 139)Hình 2-17 : Minh họa nguyên lý én định mái đốc bằng cỏ Vetiver ( bộ rễ cáchàng cỏ có tác dụng như những neo đất (trải) Trong thực tế các hàng cỏVetiver đã giúp bức tường đất này khỏi bị nước lũ quét đi (phải) 40

40

Hình 2-19 : Tác dung tăng sức kháng cắt của rễ cỏ Vetiver theo chiều sâu đất42

Hình 2-18 : Tương quan sức kháng kéo đường kính rễ cỏ Vetiver

Hình 2-20: Lực tác dung lên phân tổ dit trong trường hợp mặt trượt trụ tròn43Hình 2-21: Mô hình hóa lớp đất trồng cỏ Vetiver 46Hình 2-22: Mô hình hóa lớp đất trồng cỏ Ga 46

Hình 3-1 : Bình đồ vị trí tuyển đề 49Hình 3-2 ; Dé hữu Hong từ K188+833 + K192+082 và từK194+849 +

K2074153 oo so ¬- „.50

Hình 3-3 : Hiện trạng đê hữu Hồng đang sat lở tir K205+753 + K206+716 51Hình 3-4 : Dé hữu Hồng từ K192+082 - K194+849 và từ K207+153 -

K208+153 sl Hình 3-5 : Mat cắt ngang để hiện trang tai K206+139 ( Trường hop L`) 62 Hình 3-6 : Mặt cất ngang đề hiện trạng đã bạt mái tai K206+139(Trường hợp 1) 6

Hình 3-7 : Mat cắt ngang đê trồng cỏ Ga tại K206+139 ( Trường hợp 1 ) 62.Hình 3-8 : Mặt cắt ngang đê trồng cỏ Vetiver tại K206+139 ( Trường hợp 1 )63Hình 3-9 : Mat cắt ngang dé hiện trang tại K206+667 ( Trường hợp 2), 63

Hình 3-10 : Mặt cắt ngang dé hiện trang đã bạt mái tại K206+667

(Trường hợp 2) 64Hình 3-11 : Mặt cắt ngang dé trồng c6 Gà tại K206+667 ( Trường hợp 2 ) 64

Hình 3-12 : Mặt cắt ngang đê trồng cỏ Vetiver tại K206+667 (Trường hợp 2)64.Hình 3-13 : On định trượt cho mái đê hiện trạng, K=1,186 < [K] = 13

(Trường hợp 1 : Tải trong cơ bản ) : 66

Hình 3-14 : Ôn định trược cho mái đề hiện trang, K=1,199 < [K] = 1,3

( Trường hợp 1: Tải trọng cơ bản) 66Hình 3-15 : On định trượt cho mái dé trồng có Ga, K=1,945 > [K]= 1,3

(Trường hợp 1 : Tai trọng cơ bản ) 6

Hình 3-16 : Ôn định trượt cho mái đê trồng cỏ Vetiver, K=1,408 > [K] = 1,3,( Trường hợp 1 : Tải trọng cơ bản ) 6i

Hình 3-17 : On định trượt cho mái đê hiện trạng, K=1,031 < [K] = 1,2

( Trường hợp 1 : Tải trọng đặc biệt) _- -.68Hình 3-18 : On định trượt cho mái để hiện trạng đã bạt máiK=1,104 < [K]= 1,2.( Trường hợp 1 : Tải trọng đặc biệt) 68

Hình 3-19 : Ôn định trượt cho mái đề trồng trồng cỏ GaK=1,869 > [K]= 1.2

( Trường hợp 1 : Tai trong đặc biệt) 69

Hình 3-20 : On định trượt cho mái đê trồng trồng cỏ Vetiver,

K=1,345 > [K] = 1.2 ( Trường hợp 1 : Tải trọng đặc biệt ) 69

Hình 3-21 : On định trượt cho mái đê hiện trang, K=0,630 < [K] = 1.3

(Trường hợp 2 : Tải trong cơ bản ) 70 Hình 3-22 : On định trượt cho mái đê hiện trạng bạt mái,

K=0,637 < [K

Hình 3-23 : On định trượt cho mái đê trồng co Gà, K=0,637 < [K] = 1,3,

( Trường hợp 2 : Tải trong cơ bản ) os sone TL

Hình 3-24 : On định trượt cho mái dé tring cỏ Vetiver, K=0,652 < [K] = 1.3

( Trường hợp 2 : Tải trong cơ ban ) : oT

1,3 ( Trường hợp 2 : Tai trọng cơ bản ) 70

Hình 3-25 : On định trượt cho mái đê hiện trạng, K=0,645 < [K] = 1,2.

) 72

(Trường hợp 2 : Tải trọng đặc

Hình 326 : Ôn định trượt cho mái để hiện trạng bạt máiK=0,683 < [K] = 1,2 ( Trường hợp 2 : Tải trong đặc biệt ) son TD

Hình 3-27 : On định trượt cho mái đê trồng co Gà, K=0,683 < [K] = 1,2

(Trường hợp 2 : Tai trọng đặc biệt ) : —¬

Hình 3-28 : Ôn định trượt cho mái dé trồng cỏ Vetiver, K=0,664 < [K] = 1,2

(Trường hợp 2 : Tải trong đặc biệt ) 73 Hình 3-29 : Mặt cắt ngang dé hiện trạng và thả đá hộ chân đến mực nước kiệt

tại K206+667 ( Trường hợp 3 ) 74

Hình 3-30 ; Mặt cất ngang đê hiện trạng đã bạt mái và thả đá hộ chân đếnmực nước kiệt tại K2064667 ( Trường hợp 3 ) 14

Hình 3-31 : Mặt cắt ngang đê đã thả đá hộ chân đến mực nước kiệt và trồng

cỏ Gà phía trên mái tại K206+667 ( Trường hợp 3) soe TS

Hình 3-32 : Mat cắt ngang dé đã tha đá hộ chân đến mực nước kiệt và trồng

co Vetiver phía trên mái tại K206+667 ( Trường hợp 3 ) T5

Hình 3-33 : Ôn định trượt cho hiện trạng đã thả đá hộ chân đến mực nướckiệt, K=1,245 < [K]= 1.3 (Trưởng hop 3 : Tải trọng cơ bản ) 76

Hình 3-34 : Ôn dinh trượt cho biện trạng đã bạt mái và thả đá hộ chân đến

mực nước kiệt, K=1,185 < [K] = 1,3.( Trường hợp 3 : Tai trọng cơ bản ) 76

Hình 3-35 : Ôn định trượt cho mái dé tha đá hộ chân đến mực nước kiệt trồng,

cỏ Gà phía trên, K=1,852 > [K] = 1,3 ( Trường hợp 3 : Tải trọng cơ bản ) 77Hình 3-36 : Ôn định trượt cho mái đê thả đá hộ chân đến mực nước kiệt

và trồng cỏ Vetiver phía trên, K=l339 > [K] = 13

71 Hình 3-37 : Ôn định trượt cho hiện trạng đã thả đá hộ chân đến mực nước kiệt, K=I,L50 < [K] = 1,2.( Trường hợp 3 : Tải trọng đặc biệt) 78 ( Trường hợp 3 : Tai trong cơ bản )

Hình 3-38 : Ôn định trượt cho hiện trang đã bạt mái và thả đá hộ chân đến

mực nước kiệt, K=1,048 < [K] = 1,2.( Trường hợp 3 : Tải trọng đặc biệt ) 78Hình 3-39 ; On định trượt cho mái dé thả đá hộ chân đến mực nước kiệt

@ có Gà ph trên, K-1,646 > [K] = l2 ( Trường hợp 3 : Tải trọng đặc biệt) son 9

Hình 3-40 : On định trượt cho mái đê thả đá hộ chân đến mực nước kiệt

và trồng cỏ Vetiver phía trên, K=l329 > [K] = 12

(Trường hợp 3 : Tải trong đặc biệt ) 79

và

Hình 4-1 : Một số loại cỏ phủ hợp trồng trên dé chống sat lở: cỏ ga, cỏ cảng cua (rên từ trái qua), cỏ và rễ Vetiver (dưới) 84

Hình 4-2 : Một số kết cấu 6 và lưới dia ky thuật dùng cho gia cường mái cỏ

6 địa kỹ thuật Geocells ( trái ) và lưới địa ky thuật Geogrids ( phải ) 87

Hinh 4-3 : Thi công lắp đặt hệ thống gia cường cho mái cỏ 87

DANH MỤC CÁC BANG BIEUBang 1-1 : Bang thống kê chiều dai dé sông Hồng theo các tỉnh 5

Bảng 1-2 : Các khu vực đang bị sạt lở nghiêm trọng, 15

Bang 2-1 : Phân bố mật độ diện tích rễ cỏ RAR (%) theo độ sâu của cỏ ga vả co day

(tổng hợp từ số liệu mẫu cỏ thu thập được từ 02 vi trí dé thi nghiệm ở Nam Định và

“Thái Binh) 37Bảng 2-2 : Sức kháng kéo của rễ một số loài thực vật AL

Bang 2-3: Phân bố mật độ diện tích rễ cỏ RAR (%) theo độ sâu của cỏ Vetiver 42

Bảng 2-4; Phân bé mat độ diện tích rễ cỏ RAR (%) trung bình theo độ sâu — của

có Vetiver daBảng 2-5 : Lực dinh gia cường và bề dày của lớp dat được trồng cỏ của cỏ Vetiver và

4 Bảng 3-1 : Giá tị trung bình các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 38

có Gi.

Bing 3-2 : Mục nước trung bình các thing mùa kiệt (thing 12 dén thing 5) (Trạm thuỷ văn Ba Lại, 9Bảng 3-3 : Mực nước trung bình các thing mia kiệt (thing 12 dén tháng 5)(Trạm thuỷ văn Cồn Nhất - Tại K210+670 Hữu Hồng)

Bang 3-4 : Thông số cao trình mực nước tinh toán

Bảng 3-5 : Chỉ tiêu cơ lý của lớp dit trồng có Gà

Đăng 3-6 : Chỉ tiêu cơ lý của lớp đất trồng cỏ Vetiver

Bảng 3-7 Các trường hop tính toán.

Bảng 3-9: Kết quả trường hợp 2 80Bảng 3-10: KẾt quả trường hợp 3 81

MỞ pAU

1 Tính cap thiết của Đề tài

Để sông Hồng hay tên gọi đầy đủ là hệ thống dé sông Hồng là một trong

4 hệ thống đê điều của các tinh phía Bắc Việt Nam Về phương diện chống lũ,cao trình đỉnh đê trên toàn tuyển cơ bản đảm bảo theo quy định tương ứng vớitừng cấp dé Tuy nhiên về bề rộng chỉ đảm bảo về mặt ôn định và giao thông.nội vùng, ứng cứu hộ đê khi có lũ, bão Trừ một số đoạn đê thuộc thành phố HàNội đã được mở rộng và gia cố mái đê phục vụ phát triển đa mục tiêu của thành

phó Hiện nay da số các đoạn dé sông Hồng đã và đang xuống cắp nhiều đoạndang sat lở nghiêm trong mà nhu cầu di lại trên dé ngày ing nhiều.

Đồng bằng sông Hồng đã có 26 trận lũ lớn Đặc biệt lũ vào tháng 8 năm

1971 đã làm vỡ đê Sông Hồng và 100.000 người đã bị thiệt mang Vỡ đê dorit nhiều nguyên nhân trong đó có nguyên nhân do sat lở bờ sông Mặc dù đã

có nhiều các giải pháp về chống sat lở bờ sông hiện nay như làm kè lát mai,

kè đá xây, xây tường bê tông cốt thép, các công trình giảm vận tốc ven bờ,

công trình chuyển hướng đồng chảy nhưng đến nay vẫn chưa có một giải

pháp nao thực sự đạt được hiệu quả cao cả về kinh tế lẫn giải quyết về vấn déchống sat lỡ bờ sông

Việc nghiên cứu dé xuất giải pháp mềm gia cổ chống sat lở bé sông, áp

dụng cho đoạn dé sông Hồng huyện Xuân Trường, tỉnh Nam Định, trước hết

14 để xây dựng hệ thống đê sông Hồng huyện Xuân Trường bén vững, sau đó

là kết hop giao thông, du lịch, an ninh quốc phòng va quy hoạch đê điều Vi

vậy dé xuất giải pháp mềm gia cố chống sat lở bờ sông là rất cần thiết

2 Mục đích của Đề tài

Nghiên cứu để xuất, đưa ra giải pháp mềm, gia cỗ chồng sat lở bờ sông

nhằm tiết kiệm về mặt kinh tế và nâng cao chất lượng về mặt kỹ thuật đảm

bảo mái dé làm việc ôn định, lâu dài và bền vững

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

a, Đỗi tượng nghiên cứu.

Các yếu tổ hình học của mặt cắt đề, Ôn định để (thắm, trượt mái, trạng

thai ứng suất, biến dang); Các đặc trưng về mực nước, nước rút, gia tải, tính

chất cơ lý của vật liệu đắp đê

b Phạm vi nghiên cứu.

“Trong khuôn khổ thời gian có hạn, dé tài sẽ tập trung nghiên cứu một

số đoạn đ xông điển hình của sông Hồng tính toán cụ thể một đoạn dé hữu

Hồng thuộc địa phận huyện Xuân Trường tinh Nam Định

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

a Cách tiếp cận

Tiếp cận trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua các tổ chức, cá nhân khoahọc hay các phương tiện thông tin đại chúng để nắm được tổng quan về các.giải pháp chống sạt lờ bờ sông hiện nay, đặc biệt là khi sử dụng giải phápmềm dé gia cố chống sat lở bờ sông

Tir đó nhận thấy rằng các giải pháp mém về chống sat lỡ bờ sông hiệnnay còn tương đối đơn giản và chưa có cách nhìn nhận đúng đắn về kha nang

chống xói lở của các giải pháp mềm Các giải pháp hiện nay thường là sửdụng các biện pháp như lim kè lát mái, kè đá xây, xây tường bê tông cốt

thép các giải pháp này còn tương đối tốn kém và không có hiệu quả lâu dai,

vì các công trình sau khi di vào sử dụng, theo thời gian đều xuống cấp vàkhông chống chịu được với sự biến đổi của diễn biến lòng sông và biến đổikhí hậu như hiện nay Vi vậy với dé tải * Nghiên cứu đề xuất giải pháp

mềm, gia cố chống sạt lở bờ sông, áp dụng cho đoạn đê sông Hồng qua.huyện Xuân Trường, tỉnh Nam Định ” tác giả sẽ giải quyết được các

nhược điểm vừa nêu trên.

b Các phương pháp nghiên cứu.

1- Phương pháp điều tra khảo s , thu thập tổng hợp tài liệu, tổng hop

kế thừa các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay trong lĩnh vực thủy lợi đặcbiệt về đê điều và các giải pháp mềm chồng sat lở bở sông

2- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với đúc rút kinh nghiệmthực tế, dựa trên chỉ dẫn tính toán của các quy trình quy phạm, sử dụng mô.hình toán và các phần mềm ứng dung

3- Phương pháp chuyên gia, hội thảo Tranh thủ sự góp ý của cácchuyên gia, bạn bé đồng nghiệp dé phát triển ý tưởng và khuyết điểm của để

tải trong quá trình thực hiện.

4- Phương pháp phân tích tng hợp Đánh giá tổng quát kết quả nghiêncứu, về ưu nhược điểm và phương hướng giải quyết.

'CHƯƠNG 1: TONG QUAN

1.1 Tổng quan về đê sông Hồng

1.L1 Lịch sử dé sông Hồng

Sông Hồng bắt nguồn từ day núi Nhụy Son (cao 1776m) ở gần hỗ Đại

Hình 1-1 ; Bản đồ lưu vực sông Hồng - Thái BìnhTrước khi người Pháp đặt tên cho Sông Hồng, nó đã có rất nhiều tên

sọi Mỗi địa phương có một tên sông riêng của mình, ví dụ như: Sông Thao,

sông Cái, sông Nhĩ Hà, sông Nam Sang, Hoàng Giang vì thế nó cũng được.

ên nhất Sông Hồng là con sông rất lg của Việt

Nam, Con sông ấy chẳng những bồi dip nên nền văn minh sông Hồng, một

trong 36 nền văn minh của thể giới mã còn là hệ thống sông lớn nhất míBắc nước ta, lớn thứ 2 trên bán đảo Đông Dương sau sông Mêkông (sôngCửu Long) Với chiều dài 1126 km, qua địa phận Việt Nam là 556 km chiếm49,3%, diện tích toàn lưu vực là 155.000kmẺ chiếm 45,6% diện tích Ngoài

ra, sông Hồng còn có tận 614 phụ lưu từ cấp 1 đến cấp 6, có những phụ lưu

lớn như Ba, Lô, Chay.

1.1.2 Hiện trạng, đặc điểm đề sông Hồng

Hiện tại dé sông Hồng tính cả 2 bên bờ có chiều dai khoảng 420 km,phan bố theo các tỉnh như sau:

Bang 1-1 : Bảng thống kê chiều dài dé sông Hồng theo các tinh

Bờ hữu Bi ta ‘ TTỊ Tĩnh Đến | Dai 'Jygm| Đến | Dài | Tom

trung bình 6m - 7m, thấp dẫn theo chiéu ding chảy của sông, cao nhất ở phía

nh thái và điều kiện

‘Tay Bắc đến thấp nhất ở phia Đông Nam Dựa vào

thành tạo có thé chia ra các dạng địa hình sau:

a Thém bậc 1

Dang địa hình nay phân bố chủ yếu ở phía Đông Bắc vùng nghiên cứu.thuộc tả ngạn sông Hồng và tập trung một phần nhỏ ở Xuân Dinh, Cổ Nhuế

bên hữu ngan, có bề mặt tương đối bằng phẳng, cao độ 8m - 12m, trung bình

9,5m Thành tạo nên địa hình là các trim tích hệ tầng Vĩnh Phúc, chủ yếu là

sét pha, sét

b Đẳng bằng tích tụ.

Đây là dang địa hình phân bo rộng rai ở phía trong đê, bề mặt tương đốibằng phẳng, ít thay đổi, có xu hướng nghiêng về phía Đông Nam, cao độ.trung bình 7m - 8m ở phía Tây Bắc và 4m - Sm ở phía Đông Nam Tuy nhiên,đọc theo tuyến đê địa hình bị chia cắt nhiều, có những dai đất trũng, dim, ao,hồ nối tiếp nhau Đặc biệt theo hướng lòng sông cổ còn tồn tại một số hồ

móng ngựa có chigu sâu tới vai mét như hỗ Tây, hồ Trúc Bạch, hỗ Bảy Mẫu.thành tạo nên dang địa hình này là các trim tích sét pha, sét, cát pha nguồn

gốc aluvi thuộc hệ tang Thái Binh dưới

e Bai bat hiện đại

Bãi bồi hiện đại là dạng địa hình tích tụ trẻ nhất, phân bố ở phía bênngoài đê, nơi vẫn còn đang chịu sự chỉ phối bởi hoạt động xâm thực, vận

chu và tích tụ của sông Bãi bồi gồm bãi bồi thấp và bãi bồi cao

Bài bồi thấp bao gồm các bãi bồi ở giữa lòng và ven lòng sông, bãi bồitrong khoảng giữa lòng sông va đề.

Thanh tạo nên bãi bồi hiện đại chủ yếu là sét pha, cát pha, cát hạt nhỏ

và một phan là sét màu nâu hồng, nâu nhạt thuộc phụ hệ ting Thái Bình trên

1.1.2.2 Đặc điểm địa chất

1 Tram tích Đệ Tứ khu vực dé

Theo kết quả nghiên cứu của Đoàn địa chất Hà Nội năm 1999, trimtích Đệ tứ khu vực đê bao gồm các phân vị địa tầng từ dưới lên như sau:

+ Thống Pleistoxen dưới, hệ ting Lệ Chỉ (aQ, le):

+ Thống Pleistoxen giữa - trên, hệ tầng Hà Nội (a, apQu _ụ hn);

\g Vĩnh Phúc (a,lQ„,ˆvp);

+ Thống Holoxen, bậc đưới- giữa hệ ting Hải Hưng (Qyy'“hh):

- Phụ hệ ting đưới (IbQiy`hh, );

điểm biến đổi phức tạp hơn so với vùng xung quanh.

IL Địa ting và các tỉnh chất cơ lý

Theo quan điểm địa chat công trình, dựa vào các tải liệu điều tả địa chất

công trình được tiến hành từ năm 1985 đến 1996 của Công ty tư vẫn xây dựngThủy lợi | (HEC1), Viện nghiên cứu khoa học Thủy lợi, Trường đại học Mo ~

h Đệ tứ nén déĐịa chất, có thé phân chia tram tí ng Hồng, thành các phức

hệ địa ting nguồn gốc và các nguyên địa chất công trình (lớp đắt) từ te xuống như sau

1) Tầng đất thân đê (kí hiệu: 1a) Dat đắp cơ đê và á sét lip hỗ ao đê

(b),á và cát lắp hồ ao, hoặc vun đồng dé khai thác vat liệu xây dựng (Ic),

2) Tầng bồi tích hiện đại: gồm có á sét, a cát (2a), cát (2e) phân bố ở.thượng lưu dé cũ và bai bồi (bãi ven sông và giữa sông) chiều day từ Sm +

10m, nơi đáy đê là lớp cát (2e) với chiều dày 2m* 4m,

3) Tầng bởi tích trẻ:

~ A sét nặng, đẻo mềm (2), dat sét mịn (2b), phân bố không liên tục,

chiều đây từ 0 = ấm.

- A sết nhẹ, á cát chứa các chất hữu cơ có kí hiệu (3b), á cát kí hiệu (3a)

phân bố cục rải rác ở nền đê các đoạn: Hồ Tây - Trúc Bạch, Bing, Đông Myvới chiều day từ 0,2m đến Sm hoặc 6m

~ A sét nặng - sét hữu cơ (3) phân bổ chủ yếu ở vùng Liên Trung, Đông

Mỹ với chiều day từ 3m + 7m

~ Cát mịn trung, cát giàu bụi sét (4) phân bố tập trung tại các vùngBung, Đông Mỹ, nội thành, Hồ Tây, Lên Hồng

4) Dit sét hữu co (5) gặp nhiều ở Đông My, Tiên Tân Cát trung - thô

chứa it sạn sỏi nhỏ, chỉ gặp lẻ te

5) Tầng đất sét - á sét nặng (6) phân bồ ở nền các đoạn Ba Nội, Thượng

Cát, Hoàng Liên, Thụy Phương, Phú Gia, Vạn Phúc.

A sét nhẹ - cát pha, kí hiệu (7) chi gặp ở vài nơi: Cống Liên Mạc,

Thượng Cát, Phú Gia

6) Tầng bởi tích cát, cuội sỏi, kí hiệu (8) nổi cao ở vùng Thượng Cát,

Phú Gia tir (-1) + 5) trở xuống, tai vùng Bing - Đông Mỹ, Yên Phụ, gặp lớp(8) ở độ cao (-25) trở xuống,

Nhu vậy nền đắt đê có thể chia thành 3 nhóm chính:

a) Nhóm 1; Gồm các lớp có tính thắm vừa - lớn, khả năng chống áp lựcthấm kém, đễ bị xói ngằm đó là:

- Lớp (8) cát, cuội sỏi có K = 10” + 10” emis

~ Lớp (4) cát mịn, cát gidu bụi sét, có K = 10” + 10” cms

~ Lớp (2e) cát phù sa hiện đại, có K = 10? + 10° ems

b) Nhóm 2: Bat yêu sức chịu tải kém, dễ bị lún không đều, tính thắm

c) Nhóm 3: đất có cường độ khá tốt, gồm các loại đất dẻo cứng đếnmềm, có hệ số thắm K nhỏ, khả năng chịu tải tốt, đó là các lớp:

= Lớp (2), (2b) a sét đến sét có K < 10° emis, @ = 8 + 12",

0,20 kg/em*

~ Lớp (6) á sét đến sét lateric hóa có @ = 15°, e = 0,15 kg/em’

Ngoài ra còn có các lớp đất trung gian, có

bình đó là

h thẩm và cường độ trung

~ Lớp (3a) á cát - á sét nhẹ chứa các thấu kính cát

~ Lớp (7) á sét nhẹ - cát pha - loại này d bị xói ngằm.

1.1.2.3 Đặc điểm thủy văn.

Vùng đê sông Hồng do các thành tạo tram tích đệ tứ, có tính thấm vathắm nước không đồng đều Trong các trim tích đệ tứ có hai ting thắm nước.chủ yếu là ting thắm nước không áp hoặc áp lực yếu phân bố không liên tục

và ting thắm nước có áp phân bố liên tục trên toàn vùng

Nói chung nền đê sông Hồng có cấu trúc địa chất và đặc điểm địa chất

công trình không đồng nhất Các lớp đắt rời thường không lộ ra mà bi phủ bởilớp trầm tích thấm nước yếu Chúng chỉ lộ ra cục bộ khi lớp phủ bị bóc bỏ

hoặc phá vỡ, lớp ph thắm nước yêu ở phía trong để có lộ lên và chiều đâykhác nhau Trên toàn tuyến đê, có nơi tồn tại các lớp trim tích hạt rời của cả 2

hệ ting Thái Bình và Vĩnh Phúc Ở những nơi này, chiều dày lớp phủ thấm.nước yếu thường không lớn Có nơi trim tích hạt rời của 2 hệ tang Thái Bình

và Vĩnh Phúc phủ trực tiếp lên nhau, khi đó 2 ting thắm nước không áp và có

áp liên thông trực tiếp với nhau Mặt khác, ở mỗi đoạn đê bãi bồi cao có chiềurộng khác nhau, do đó sức can thấm và áp lực déng thắm của nước dưới đất

tại các vị trí khác nhau của tuyến đê không giống nhau Với những đặc điểmnêu trên, khi nghiên cứu chế độ thắm qua thân và nền đi phải phân biệttrong phạm vi nghiên cứu các kiểu cấu trúc nền khác nhau

1.1.3 Các vấn đề sat lở bờ sông

Sat lở bờ sông luôn là mỗi đe doa cho công trình và các hoạt động kinh

tế ven bờ, đặc biệt là khu vực đồng bằng Bắc Bộ, sạt lở bờ sông còn đe dọa

đến cả dn định của hệ thông đê — công trình an toàn quốc gia Các yếu tổ tham.gia vào quá trình sat lở bờ sông rất đa dang va tỷ phần tham gia của các yếu tổ

rất khác nhau Chính vì vậy mỗi chúng ta cần có ý thức bảo vệ rừng đầu

nguồn, khai thác đánh bắt tài nguyên khoáng sản hợp lý để bảo vệ dòng sông

của chúng ta Bên cạnh đó nhà nước cin có nhiều chủ trương chính sách bio

vệ dòng sông đã và đang bị sạt lở, bảo vệ cho dòng sông chính là bảo vệ cho tinh mạng mỗi chúng ta Vị yy cin có nhiều mô hình công tác phòng chống,

cụ thể để phòng chống sạt lở bờ sông một cách kịp thời và có hiệu quả.

1.1.3.1, Nguyên nhân.

Do quy luật vận động tự nhiên của lòng dẫn: Sạt lở, bồi lắng thường

xảy ra ở những đoạn sông cong, các cửa phân lưu, nhập lưu, các cửa sông

phân lạch, nơi giao thoa giữa dong chảy trong sông và dong triều là những

nơi ding chảy không ổn định Phía bờ om do ding chảy chủ lưu áp sắt bờ,khi vận tốc dòng chảy lớn hơn vận tốc khởi động của đất cấu tạo bờ sông sẽ

gây sat lở, phạm vi sat lở thường phát trién từ thượng lưu về hạ lưu Nẹc ira,

sat lở

bằng động

Do mực nước lũ lên cao, đất mái đê phía sông bị ngâm trong nướcing có thể xuất hiện dọc theo bờ của một con sông trong trạng thái cân.

nhiều ngày, dẫn đến hiện tượng bão hòa nước trong đất Mặt khác nước đột

ngột rút nhanh làm mat sự liên kết giữa các lớp dat gây ra sat 16 bờ sông

Cac hoạt động xây dựng nhà cửa, kho hàng, vật kién trúc và lập các bến.bãi sát mép bờ làm gia tăng tai trọng trên nền đất yếu tạo ra áp lực, gayhiện tượng nén lún, ép trồi khối đất bờ ra mái bờ làm mắt ổn định mái bờ

sông dẫn đến nguy cơ sạt lở

Hình 1-2 : Các hoạt động lắn chiếm bãi sông.

Các hoạt động kinh doanh khai thác cát tri phép trên sông, nhất là tinhtrạng đảo, hút sâu xuống lòng sông, bãi bồi đã được tích tụ nhiều năm để lấy

cát tạo nên hàm ếch Việc khai thác cát trái phép không chỉ lam sat lở đất

ngay tại nơi đảo, hút cát mã có thé Lim thay đổi dng chảy gay nên tinh trang

sạt lở bất thường, ngay cả những nơi đã xây dựng kẻ bảo vệ

Do ảnh hưởng của các hoạt động giao thông thuỷ: Sóng do tau thuyền,

sự dio bới lòng sông của chân vịt tàu, thuyền, Neo đậu tầu thuyển không

đúng noi quy định, xây dựng công trình không hợp lý là một trong các

biến sat lo

nguyên nhân trực tiếp làm gia ting

Hình 1-4 : Hoạt động giao thông thủy với mat độ và tốc độ ngày cảng cao gây

sóng lớn

Anh hưởng của các mé,try câu giao thông làm thay đổi, cản trở dòng

chảy cũng làm tăng nguy cơ sat lở.

1.1.3.2 Thực trang.

Sông Hồng hiện nay đang bị sạt lở nghiêm trọng ảnh hưởng đến antoàn và lợi ích kinh tế của người dân

Hình 1-7 : Các khu vực sat lở nghiêm trọng.

Nhiều khu vực bờ sông Hồng thuộc địa phận 9 tỉnh Lào Cai, Yên Bái

Hà Tây, Hà Nam, Vĩnh Phúc , Phú Thọ, Hưng Yên, Nam Định và Thái Bình

đang bị sạt lở nghiêm trọng Những hộ dân sống gần khu vực sông Hồng bắt

‘bude phải di đời đến nơi khác sinh sống vì khu gần bờ bj sat lở nghiêm trọng

Bảng 1-2 : Các khu vực đang bị sạt lở nghiêm trọng,

15

: - Chiều dài

Tỉnh | Sông Huyện Khu vực sạt lở.

(km)vin | Tả Yen Lạc “Trung Hà 55 Phúc | Sông Xã Van Khê TT

Hồng Me Linh Xã Thanh Điểm 1

- Phương Độ - Cẩm BìnhPhúc Thọ.

Hang Hậu.

“Tân Đức 1.5

Hà iu Ba Vì Phong Var 0.84 sone i ong Van

Chiếu dai

Tỉnh | Sông | Huyện Khu vực sat lở neu dại

(km)Nhat Thanh 15

Khoa Châu Nghỉ Xuyên T5

Tả TX Fimg Yen Tam Son 4

Hồng Khu vực Phi Liệt 7

Kim Dong "Phú Hùng Cường 2

Bâ Xác | Thon Ting Sing-XiAMa | 18

tụ Bấ Xát | Thon MaCd-XaNam Chee | 06

Lào oe Bất Xat Bản Mo - Xa Trinh Tường 12

` TX Lào Cai mene 1.22

Lào | sông - xã Vạn Hòa

Củ |Hông BảoTháng | Lang Mi- Xa Thai Nien 189

Bio Tháng Thi trăn Phố Lư 309 mùa nước lũ Bão lũ mn trôi nhà cửa, đất dai, đặc bi

Tình trang sat lở bờ sông ở các tỉnh đang diễn ra khá nghiêm trọng vào

những hộ dân sốnggần bờ sông bị ảnh hưởng nghiêm trọng cả tiền bạc và tinh mạng trong mỗi

mùa bão lũ đi qua

1.2 Đánh giá hiện trạng, các nguyên nhân gây hư hong đê sông Hồng

1.2.1 Dinh giá hiện trạng dé song Hồng

“Có thể đánh giá tổng quan hiện trang đê sông Hồng như sau:

Chiều cao phé biến từ 6-8m, có nơi chiều cao tới 11m và là hệ thống đêsông có qui mô lớn Đề sông Hồng về độ cao so với tiêu chuẩn thiết kế thi cònkhoảng 80km đê cén thấp từ 0.4-0,7m, vùng cửa sông còn thấp đến Im; mặt

đê phần lớn chưa được giải cắp phối, nhiều đoạn đê có chiều cao tới trên Sm

nhưng chưa có cơ, mái đề dốc,

Có tới trên 250km thân đê là yếu do vật liệu dip đề không được tốt,

than dé có nhiều tô mối xuất hiện hoặc có các ấn hoạ khác tiêm an, Nên détrên hệ thống đê sông Hồng va sông Thái Bình, nhiều nơi dé đắp trên nén bản,lòng sông cổ và cát chảy, nhiều đầm ao ven đê chưa được san lấp, gan 600 kè.bảo vệ để và chỉnh trị nhưng mức đầu tư thấp Sau năm 1971, đến nay tìnhhình thủy văn, lòng dẫn và môi trường trên hệ thống sông Hồng đã có nhiều

diễn bién ngày cảng phức tạp hơn, do ảnh hưởng của việc khai thác bừa bãi

rùng đầu nguồn, ảnh hưởng của các công trình xây dựng, lin ép vùng bãisông, khai thác cát ở lòng dẫn đã làm đường mực nước dâng cao, các nghiêncứu gần đây, tai Hà Nội mực nước tương ứng đều nâng lên khoảng 60-70em,vùng cửa sông được nối dài và bồi lắng đã làm thay đổi lớn ảnh hưởng đến

mực nước lũ vùng cửa sông ngày cảng nâng cao Hồ Hoà Bình từ khi đưa vào

vận hành cắt lũ đã phát huy tác dụng rõ rột nhưng cũng mới ở mức cất lũ

thường xuyên, chưa gặp tink thé cắt lũ lớn, lã năm 1996 gần đến tỉnh huồngphúc tạp đã cho thấy nhiều vẫn đề lớn trong các quyết sách điều hành Việc

thay đổi dong chảy do tác động của điều tiết hồ Hoa Binh cũng kéo theo sự

thay đổi lớn các động thái dong chảy ở vùng nị "ba sông Thao, sông Đà, sông

Lô và duy tri mực nước lũ cao trên hệ thống sông Thái Bình

1.2.2 Các nguyên nhân gây hw hong của dé sông Hong

“Xác định những nguyên nhân gây hư hỏng đê chống lũ là rất khó vì đê

thường xuyên chịu tác dụng của nhiều nhân tổ riêng biệt Song xác định

những nguyên nhân chủ yếu gây ra sự cổ đê là rat cần thiết để tạo cơ sở cho.việc thiết kế sửa chữa cho những doạn dé hư hỏng và tránh những sai lầm

trong tương lai Trong nhiễu trường hợp quả trình hư hỏng xảy ra ở sâu trong

thân đê hoặc trong nền dé và không có một dấu hiệu nào biểu hiện ra bênngoài Đó là điểm nổi bật của chúng, làm hạn chế sự nghiên cứu nguyên nhân

hư hỏng đề, Thường, sự cổ dé sau:p

1.2.2.1 Xói lờ chân đề,

Hiện tượng x6i lỡ chân đê thường xảy ra đối với đê nằm quá gần longdẫn Ở đó dong chủ lưu của sông thường áp sắt bở gây tác dụng vào chân dé

lầm xói lờ và nhiều trường hop sẽ làm sập mái thượng lưu Hiện tượng xói lở

mạnh xây ra ở những đoạn bờ cong lõm của những đoạn sông cong xảy ra mãnh ligt, đặc biệt ở khu vực sau công trình Hoà Bình, vùng hạ du của hợp lưu vùng ngã ba sông Thao, sông Đà, sông Lô Hiện trạng xói lở bờ xây ramãnh liệt và rat phức tạp do nhiều yêu tố tác động, trong đó phải kế đến các

yếu t6 chính như rừng đầu nguồn bị phá hoại làm thay đổi chế độ thuỷ van,thuỷ lực của đồng chảy, làm thay đổi sự cân bằng phù sa trong sông gây rahiện tượng xói, bồi trên các đoạn sông Mặt khác, quá trình điều tiết hồ HoaBình làm mực nước vùng hạ du thay đổi đột ngột không theo qui luật tựnhiên, vấn đề thoát lũ của lòng dẫn sông và bồi lắng ở vùng cửa sông làm

thay đổi đường quá trình mực nước trên các tuyển sông Một nguyên nhân tácđộng đến quá trình xói lở bờ là do nắng hạn kéo dai nước các sông bị cạn kiệt

đã làm mực nước ngầm hạ thấp đáng kẻ cũng tác động đến xói lở bờ sông, sơ

họa ở hình 1-8.

Hình thành mat trượt

Hình 1-8 : Sự cố mat ôn định đề do xói 16 chân dé1.2.2.2 Sự cổ đê trên nền đất yếu

“Trên nền đất yếu, đê thường bị trượt mái thượng lưu và cả hạ lưu trong thời

gian thi công khi trong lượng bản thân của đê chịu ải trong quá sức của đất nền thì đề

trượt cả hai mặt trong thời gian lồ đê sẽ bị trượt mái hạ lưu khi dòng thắm dang cao.đến giới hạn nguy hie

xuống Trượt mái dé trên

MNS:

ngược lại mái thượng lưu sẽ bị trượt trong quá trình lũ

én đất yêu thường kéo theo cả phần nền cùng trượt

Tình 1-9: Sự cổ trượt mái dé do để ở trên

1.2.2.3 Sự cổ ở vùng nồi tiếp khi tôn cao

Khi tôn cao đắp dày đê, vùng nối tiếp giữa phn đê mới đắp và đê cũ

thì thấm rất dễ chảy qua, tạo thành đường thắm mạnh đọc theo khe nỗi tiếp.Hiện tượng nay sẽ dẫn đến hiện tượng trượt toàn khối mới đắp về phía ha lưu

`

Hình 1-10 : Sự có ở vùng giáp khi tôn cao.

1.2.2.4 Khu) tật trong thân đề,

Những khuyết tật trong thân đê thường là kết quả của phương pháp đắp

đê Đó là sự đắp theo ting, khuyết tật trong thân đê còn là kết quả sự hoạt

động của sinh vật, động vật sinh sống trong thân đê Trong quá trình khai

thác, làm việc của đê cũng có thé hình thành những khuyết tật, đó là kết quảcủa hiện tượng xói ngằm cơ học Dòng thắm trong thân đê sẽ chảy rất nhanh,

rất mạnh theo hướng nồi liền khuyết tật với nhau dẫn tới vỡ đê,

Khuyết tat trong dé

Hình 1-11 : Sự cổ thấm do khuyết tật trong thân đề1.2.2.5 Những nhân tổ khác thúc day quá inh hư hỏng đê.

Ngoài những hiện tượng đã nói trên cũng cần phải kể đến những nhân

tổ tuy không phải là những nguyên nhân trực tiếp gây ra sự cố đê nhưng đã

thúc diy quá trình hư hỏng đó, Đó là

Sự không đủ lớn của kích thước mặt cắt ngang dé

'Việc khai thác dat trồng trot sau đê không hợp lý

€ hoạt động của sinh động vật phat triển trong thân đề, Sự xuyên sâu

của rễ cây sẽ làm giảm các khả năng chống sự xuyên thủng thủy lực của cáctầng chống thấm thân đê Sự hoạt động của các loại động vật như mối,

chuột đã để lại những khuyết tật lớn trong thân đê và nền dé, làm giảm nhỏ

tiết điện đê, thúc đây quá trình thắm va làm mắt ồn định dé

1.2.3 Các giải pháp chẳng sat lở

Phin lớn các giải pháp chống sat lở bờ sông đã được sử dụng cho tới nay là sử đụng các giải pháp cứng gia cổ chống sat lở bo sông, chúng được sit dụng dưới các dang :

~ Bat mái tạo độ thoải và giảm tải trọng khôi đất phía trên

Nhưng các giải pháp cứng còn có nhiều hạn chế như giải pháp cứngcòn mang tính cục bộ, không có tác dụng én định lâu đài và giá thành tương

đối cao, thi công tương đối phức tạp vì vậy ngoài các giải pháp cứng thườngdùng thì còn sử dụng các giải pháp mềm để gia cố chống sạt lở, nó vừa nâng,cao chất lượng về mặt kỹ thuật đảm bảo mái đê làm việc én định, lâu đài vabên vững, lại đơn giản trong thi công và thân thiện với môi trường Giải phápmềm thường dùng là : Sử dụng các loại thực vật nhằm ồn định mái dốc

1.3 Kết luận chung và những van dé đặt ra cần phải đánh giá và đề xuất.Qua phân tích, đánh giá hiện trạng đê sông Hồng nói trên tác giả nhậnthấy vấn dé sat lở bờ sông đang ngày càng nghiêm trọng Sat lở bờ sông anh

hưởng trực tiếp đến kinh tế và xã hội của địa phương Các giải pháp công.nghệ trong công trình bảo vệ bờ sông chống lũ đã có một lịch sử phát triển rất

lâu dai và vẫn còn tiếp tục Bên cạnh những giải pháp truyền thống đã được

ứng dụng rộng rai, nhưng chưa đáp ứng được tính ôn định, lâu dài và bền.vững, tiết kiệm về mặt kinh tế và nâng cao chất lượng về mặt kỹ thuật đảm

bảo mái dé làm việc én định, đơn giản trong thi công và thân thiện với môi

trường,

Vi vậy nghiên cứu đề xuất giải pháp mềm, gia cố chống sat lở bờ sông

1a rất cần thiết và cần làm ngay trong thời gian ới.

CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP GIA CO CHÓNG SAT LO BO SÔNG

VA CƠ SỞ LY THUYET CUA GIẢI PHÁP MEM

2.1 Tổng quan về các git pháp gia cổ chống sat

Các vụ sạt lở bờ sông đã và đang diễn ra củng lúc ở nhiều địa phương ởnước ta, gây thiệt hại nghiêm trọng đến tinh mang con ngườ phá hủy công trình xây dựng Mới đây, các nhà khoa học đã đưa rit nhiều các giải pháp cả giải pháp công trình ( giải pháp cứng ) và phi công trình ( giải pháp mềm )

2.1.1 Giải pháp cứng.

“Các công nghệ "cứng” có lịch sử phát triển từ rất lâu và đã góp phin tolớn trong việc hạn chế sat lở bờ sông Các phương pháp thường được sử dụng là:

2.1.1.1 Phương pháp sử dung ke lát mái

Là gia cố trực tiếp lên mái bờ sông nhằm chống xói lở do tác động của

dong chảy Kết cấu kè gồm chân kè, định ké và thân kẻ (Hình 2-1).

‘Ba lát (đá xây, tấm BT) cũ pm kèLớp dam (iit

2.1.1.3 Phương pháp ding vải địa kỹ thuật (Geotextile)

Vài địa kỹ thuật là loại vật liệu gia cường đất nhân tạo (thường làmbằng chất dẻo)

Trong vùng én định của mái dốc, lưới địa ky thuật gia cường (Geogrids)

được dùng, vì với chức năng gia cường nhờ cường độ chịu kéo của nó sẽ giúp

tính cơ học của công trình đất thông qua sự tương tác với đất

gia ting

tại bề mặt chịu cắt, Ví dụ trong đất nền dap lưới địa kỹ thuật gia cường có tác

dụng làm giảm mô men phát sinh do khối trượt Loại đất này thường được.

dũng như một loại neo, nó tạo một phản lực chống lại mô men nhiễu

Ngoài ra, chúng còn được dùng dé gia cố trượt nhỏ trong quá trình thicông đảo đất và hiệu quả mang lại rit khả quan Ở nước ta phương pháp dùng.vai địa kỹ thuật cũng đã áp dụng với một số công trình và trong tương lai sẽ.được sử dụng nhiều vì tính tiện dụng và giá thành tương đối hợp lý của nó

2.1.1.4 Phương pháp neo trong đất

“Thường thì neo trong đất đã được tạo một ứng suất trước, và đó là lực

mà nó cần để giữ én định má Đổ làm được vậy, các neo phải được neo

vượt qua cung trượt nguy hiểm của dat, Tuy nhiên, cần phải xem xét lực neo

cùng với một số lực khác phát sinh do các cung trượt ở sâu trong đất hay ma

sát giữa neo với đất

Lực dọc trục neo gia tăng theo ứng suất ảnh hưởng của chiều 1, bởi

vi sự gia tăng cường độ của mái taluy.

—

Hình 2-3 : Phương pháp neo trong đất

2.1.1.5 Phương pháp dn định mái déc bằng cọc (Pield - Slope)

Đây là phương pháp khá hợp lý khi ứng dụng én định trượt cho khu

vực rộng lớn Vấn dé cơ bản của phương pháp này là dùng cọc hoặc các cấu.kiện gia cường gia cố thành hàng để ngăn chặn ảnh hưởng trượt của mái dốc

Coe gia cường mái đốc

2.1.1.6 Phương pháp đắp đất tại chân mái đốc

Phuong pháp nay dùng có hiệu quả với các loại mái dốc sâu không én

định Một dai đất dap dưới chân mái đốc (có thé là một lối di dọc bờ kênh) sẽ

có tác dụng chống lại mô men trượt va giữ ôn định nó.

Vật liệu của phần đất đắp này có thé là vật liệu lấy từ đỉnh mái dốc(bao gồm cả việc cân chỉnh mái đốc) hay vật liệu mua tir bên ngoài về công

trường Phương pháp này đã được nghiên cứu tại trường Cao đẳng của Thánh

Hild và Thánh Bede ở Durham (Đông Bắc nước Anh) hay vùng Walton’s

Wood ở Staffordshire.

On định mái dốc theo cách này thường không áp dụng với các loại mái

nông Tuy nhiên, có thé áp dụng khi có những lớp dat không ổn định, nhờ thé

có thể kiểm soát tốt phạm vi phá hoại của các lớp dit này.

Weight of berm creates a staizing moment

Hình 2-5 : Phương pháp đắp đắt ở chân mai 2.1.1.7 Phương pháp cọc bản (Sheet piling)

Day là phương pháp gia cố tin kém và không thường được dùng trừ khikhả năng hồi phục dn định của mái chiếm tỷ lệ cao Tuy nhiên, nó lại thường.được dùng khi thi công các hé đào sâu trong đất yếu với áp lực đất lớn

Ở phương pháp này, người ta dùng ic loại cọc có hình đáng, chat liệukhác nhau tùy theo thiết kế để phủ hợp với điều kiện thực tế

_— Shest ng -holde

back hillsides.

Hình 2-6 : Phương pháp Sheet Piling

2.1.1.8 Phương pháp cân chinh mái taluy

Với loại này có thể chia thành 3 hướng sau:

- Cân chỉnh mái đốc để có được góc nghiêng thích hợp,

= Giảm toàn bộ chiêu cao mái đốc và vẫn giữ nguyên độ dốc mai,

- Lấy đất từ định mái đắp ở chân (như phương pháp Loading the Toe)

+ Phương pháp cân chỉnh mái taluy:

ci thể được thực hiện bằng cách dao vuốt mái hay dp thêm để mai

thoải hơn Với phương pháp này hiệu quả cao nhất là với các dạng mái nông không ồn định

Origin

—

+ Phương pháp giảm chiêu cao theo mái đốc

Với những mái dốc nhân tạo (có thé là trong lúc thi công đào đắp đất)

thì phương pháp hạ cao độ mái d hữu dụng nhưng thường thì không thể

thực hiện vì phải tuân theo yêu cầu thiết kế

Với mái đốc tự nhiên, phương pháp này có thể được xem xét Tuy

nhiên, việc giảm sự mat ổn định theo phương pháp nảy thu được kết quakhông cao bằng phương pháp đắp dat tai chân mái dốc, và phương pháp nay

cũng chỉ có hiệu quả đối với các loại mái đảo sâu hay đắp cao.

Hình 2-8 : Phương pháp giảm chiều cao mái dốc.

3.1.1.9 Phương pháp sử dụng các kết cấu chẩn giữ

Nói chung, phương pháp này không phải là một phương pháp đặc biệt

có hiệu quả vì rất khó để xây dựng công tình trên một nền đất trae, chỉ những yêu cầu đặt ra cần phải bảo đảm én định cho một công trình cũ được tái sử dụng thi mới xem xét đến phương pháp này.

Người ta sẽ dự tính được lực tác dụng lên tường chắn nhờ vào lực trượt

bên trong đất bằng cách phân tích én định Những lực nhận được dựa vào

trạng thái cân bằng giới hạn ma có

“Tường chắn sẽ huy động thêm lực kháng làm cho mái đốc bị thay đổi

hình dạng Lực này sẽ hoạt động dọc theo "đường hoạt động” hướng vào đấthoặc đá đưới mái đốc.

Reese

Hình 2-9 : Phương pháp sử dụng tường chắn

2.1.2 Giải pháp mềm

Sử dụng giải pháp mềm như là một ky thuật sinh học dé cải tạo

chế xói mòn và ổn định mái dốc đã được biết đến từ hàng tram năm nay và

đang trở nên ngày cảng phổ biến trong một vải thập kj gần đây Đó là

người ta ngày cảng hiểu biết hơn và có nhiều thông tin hơn về các loài thực vật có thể sử dụng được trong thiết kế công trình, nhưng mặt khác còn do tính hiệu quả và thân thiện với môi trường mà cách tiếp cận kỹ thuật sinh học

“mềm mại” này mang lại

lựa chọn Mội trong những giải pháp của giải pháp mềm là nghiên c

những loại thực vật có khả năng sống tốt, sống khoẻ trong điều kiện ngập

nước thường xuyên hoặc ở khu vực mái bờ chịu sự đao động của nước để

trồng ở ba sông nhằm chống xói mòn, sat lờ ba vừa tạo cảnh quan thân thiện

với môi trường và chỉ phí đầu tư thấp Trong đó điễn hình là cỏ Vetiver và cỏ

Ga đây là hai trong số những giống cỏ chống xói mòn, sat lở đất được các nha

khoa học đánh giá rất hiệu quả hiện nay vì đặc tinh tốt như : Có thể sinhtrưởng trên nhiều loại đắt xấu, những biến động thời tiết như hạn hắn kéo dai,

ũ lụt, ngập tng, Như các thir nghiệm và các nghiên cứu đã đưa ra thì cỏ Gà

có thể sống sót khi bị ngập nước tới 6m trong vòng vải tuần Còn với cỏ

Vetiver các kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc đã chứng.minh rằng cỏ Vetiver có thé sống hơn hai tháng khi bị ngập nước hoàn toàn

trong nước ngot Va đặc tính quan trọng nữa mà hai loại cỏ này được đánh giácao đó là sức chịu kéo của rễ khá cao,

Ngoài ra, loại kè bằng thực vật cũng đang được ứng dụng ngày cảng

hơn do vừa đơn giản trong thi công, thân thiện môi trường Một trong,

những loại kè nay là sử dụng các cây có khả năng chịu nước cao để làm cầu

kiện thân kẻ như cây liễu, cây cử trim,