Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu đề xuất giải pháp khắc phục sự cố sạt trượt mái kè Hưng Lĩnh, huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An

TÍNH CAP THIẾT CUA DE TÀI “rong những năm qua, được sự quan tâm đầu tư của Trung ương và các Bộ, Nghành, đặc biệt a sự đầu tr của Bộ NN & PTNT, rt nhiều công trình chống sat lở bờ sông đ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập- Tự do- Hạnh phúc

Hà nội, ngày tháng năm 2016

BAN CAM KET

Tên đề tài luận văn “Nghiên cứu đề xuất giải pháp khắc phục sự cố sat trượt mái kè

Hung Lĩnh, huyện Hung Nguyên, tinh Nghệ An”.

Tôi xin cam đoan dé tài luận văn của tôi hoàn toàn là do tôi làm Những kết qua nghiên cứu, thí nghiệm không sao chép từ bất kỳ nguồn thông tin nào khác Nếu vi

phạm tôi xin hoàn toàn chiu trách nhiệm, chịu bất kỳ các hình thức kỷ luật nào của nhà trường.

Học viên

Bùi Đức Quang

LỜI CẢM ON

Trong suốt quá trình học tập và làm luận văn, được sự nhiệt tinh giảng dạy, giáp đỡcủa các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Thủy lợi, bing sự nỗ lực cổ gắng học tập,nghiên cứu và tìm ti, tích lũy kinh nghiệm thực tế của bản thân đến nay để tài “

"Nghiên cứu đề xuất giải pháp khắc phục sự cố sạt trượt mái kè Hưng Lĩnh, huyện

Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An ” đã được ác gia hoàn thành đúng thời hạn quy định.

PGS.TS Nguyễn Quang Hing đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và cụng cắp các thông tin khoa học cần thiết trong quả trình

Tie giả xi t lông biết ơn sâu sắc ti thầy

thực hiện luận văn Tác gid xin chân thành cảm on các thầy giáo, cô giáo và cán bộ công nhân viên Phòng Bio tạo Đại học & Sau đại học, Khoa Công trình, Trường Đại

học Thủy Lợi đã giáng dạy, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện

luân văn

Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Lãnh đạo trường BH Thủy lợi, cơ

quan công tác, gia đỉnh, bạn bè đã động viên, tao mọi điều kiện thuận lợi để ác giả

hoàn thành luận văn đúng thời hạn

Do hạn chế về thời gian, kiến thức khoa học và kinh nghiệm thực tế của bản thân tác

giả côn it nên luận văn không thể trình khỏi những thiểu sốt Tác gã rắt mong nhận

được ý kiến đồng gốp và trao đổi

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội ngày thing nm 2016

HỌC VIÊN

Bùi Đức Quang.

LỜI CẢM ON

1 Tính cAp thiẾt cỦa db ta "mye ĐÍCH CUA ĐỀ TÀI RIll, PHƯƠNG PHÁP VA PHAM VI NGHIÊN CUU R

IV KET QUA DỰ KIÊN DAT ĐUỢC 13

CHUONG 1 TONG QUAN VE XÂY DỰNG KE VÀ VAN ĐÈ ÔN ĐỊNH CUA

1.1 Tổng quan về xây dựng kề bảo vệ bờ sông ở Việt Nam 4

1.L1.- Điều kign ue nhiên của hệ thẳng sông, sudi Viet Nam 4

11.2 Tĩnh hin xây dong ke bảo vệ bờ ông ở Việt Nam 13

1.2 Điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật đối với kỳ ở khu vac tinh Nghệ An

"

1.2.1 Điều kiện tự nhiên khu vực tỉnh Nghệ An 7

1.2.2 Tình trạng sự lở bo sông ở Nghệ An 9

1.2.3 Tinh hình xây dựng ke và điễu kiện làm việc của kè tại Nghệ An 21

13 Các yếu tổ tác động làm cho mái kè bi sa trượt 25

1.3.1 Mắt ẩn định cục bộ theo phương ngang 25

1.32 Mắt dn định cục bộ theo phương đứng 26 1.3.3 Mắt én dink tổng thé 26

1.3.4 Mar dn định cục bộ của Kết cau 26

'CHƯƠNG 2 CƠ SO LY THUYET CUA VAN DE NGHIÊN CỨU 33

2.1 Các trang thái mắt dn định của kè và cơ sở lý thuyết 33

3.1.1 Mắt én định chân kè 33

2.1.3 Mắt ẩn định đình kè “ 2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán đồng thắm, 45

2.2 Nguyên nhân sự hình thành dng thắm trong môi trường dtd 4s

2.2.2 Túc hại của đồng thdm trong công trình xây dựng 4

2.2.3 Phân loại dong thắm trong mới trường dé ring “

2.24 Cúc giả thiết cơ bản trong tính toán thắm 48

24.3, Lira chọn phương pháp tinh 64

2.4, Lựa chọn phần mém ding trong nghiên cứ 22.5 Đề xuất biện pháp xử ý đề đảm bảo ổn định kè ?CHUONG 3 PHAN TÍCH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP PHÙ HỢP ÁP DỤNG CHOHIEN TƯỢNG SAT TRƯỢT MAI KE TẠI XÃ HUNG LĨNH, HUYỆN HUNGNGUYÊN, TĨNH NGHỆ AN "`

31 Giới thiệu công trình m 3.L1 VỊ mí công tình ”

4.1.2, Điu kiện hự nhiên 7%

3.1.3, Nhiệm vụ công trình _ 3.L4 Quy mô công trình 80

3.2, Dinh gi ôn định mái kẻ đối với đoạn kề dang nghiên cứu si

32.1 Quá tinh sạt lở si Hiện trạng công trình đoạn từ K68+914 ~ K69+414 8 3.3, Nguyên nhân hu hông của công tinh 2

3.3.1 Ảnh hướng của dong chủytrên sông a2

4

3.3.2 Ảnh hướng của dong thắm “

3.2.3 Các nguyên nhân chủ quan a

34 Đề xuất các giải pháp gia cổ 85

34.1 Bóc bỏ lớp dit khan, đắp bù đắ to mái m=2,0, dim chặt K=029, rải vai địa kỹ thuật và lát khan lại 86 3.5 Phân tích dn gid kết qua tinh toán và lựa chon gii pháp phù hợp 87 3.5.1 Kế qui tính toán giải pháp 1- Bóc bỏ lớp đá lát Khan, đắp bù đất tạo mái

m=2,0, đằm chặt K: 19, rải vải địu kỹ thuật và lất ham lại 87

3.5.2 Kết quá tính toán giải pháp 2- Bóc bỏ tắt củ từ vị tr cao trình +10, làmtường BTCT đốn cao trình +3,3m, từ đổ tạo mái ké khung bê tông trồng cổ vuốt

ên din kè cao trình +3,Šm %“

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

1 Các kết quả đạt được trong luận vấn tosTÀI LIEU THAM KHẢO

PHY LỤC 1 - KET QUA TINH TOÁN THEO PHƯƠNG ÁN 1

PHY LUC 2 - KET QUA TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG AN 2 118

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Lược đồ các hệ thống sông lớn ở Việt Nam

Hình 1.2 Chống sat lở bờ ổn định lòng dẫn sông Thái Bình khu vực TP Hải Dương.

(báo XD)

Hình 1.3 Dự án để kề bờ hữu sông Mã ( báo VH&ĐS),

Hình 1.4 Kè Thị xã Hội An bảo vệ cửa sông tỉnh Quảng Nam

Hình 1.5 Ke Đức Quang tỉnh Hà Tĩnh cửa sông Lam.

Hình 1.6 Kè Phong Vân ~ Ba Vì - Hà Nội

Hình 1.7 Ban đồ tự nhiên tỉnh Nghệ An

Hình 1.8 Sat lở bờ sông xã Hưng Hda-Nghé An

Hình L.9 Sat lở H.Hung Nguyễ Hình 1.10 Sac lb để La Giang - HT.

Hình 1.11 Sat 16 H.Thanh Chương — Nghệ An.

Hình 1.12 Sat lở bo sông Lam ~ huyện Đô Lương.

Hình 1.13 Kè sông Lam tại Tp.Vinh

Hình 1.14 Cầu tạo kè lát mát

Hình 1.15 Cấu tạo kè mỏ hàn

Hình 1.16 Mặt cắt thiết

Hình 1.17 Lực ức đụng của sóng lên mát kè dạng tắm bê tông

tường ding cho sat lờ sông Lam.

Hình 1.18 Các biểu đổ áp lực sóng lên một dé chấn sóng ngập nước

Hình 1.19 Sông đánh vào ke ở Bạc Liêu.

Hình 1.20 Kè sông Mã bị hư hỏng

Hình 1.21 Kè kênh Ba Bò ~ Dương bị sụt, lún

IST chân kè và khối BT hi Hình 1.22 Thi công đóng eit BTC

Hình 1.23 Ke bờ ng bằng r9 da ở sông Tiền ~ Ding Tháp

Hình 2.1 Cấu tạo chân kè ít mái

Hình 22 Hình thức chân kẻ lát mái đường lạch sâu nằm tong vùng xây dựng kè

17 Is 20

20

Hình 26 Ro đã bị phá va, cuỗn rồi 36

Hình 2.7 Ro đá bị cudn trôi ở Quảng Bình 36

Hình 2.8 Ro đã bị phi hủy, cuốn trồi ti Tuyên Hóa ~ Quảng Bình 0 Hình 2.9 Bê tông chân ke bị phá vỡ, 7

finh 2.12 Kết cấu thân kè 41

Hình 2.13 Ké đá hộ lát khan và tắm bê tông lắp ghép 43

43

Hình 2.14 Ké đá xây liền khối ở Thái Bình 43

Hình 2.15 Cấu tạo cốt đắt khô 45

Hình 2.16 Sơ đồ thé năng của một điểm trong môi trường đất 46

Hình 2.17 Sơ dé, hướng di của ding cháy hình thành giữa hai điểm trong môi trường

đất 47

Hình 2.18 Sơ đồ hình thành và chuyển động của đồng thẳm trong dip đắt 4

Hình 2.19 Sơ đồ các phương pháp tinh toán thắm 51 Hình 2.20 Sơ đồ sai phân 32

Hình 2.21 Sơ đỗ phân tử tam giá 332.22 Mặt cắt ngang kè 56

Hình 2.23 Các phương pháp phân tích ổn định mí s Hình 2.24 Sự tương tác giữa ác slice với nhau được mô tả bởi các interslice forees.58

Hin 225 Lực tác đụng trên mặt trượt thông qua khdi trượt với mặt trượt trồn 62Hình 2.26 Lực tác dụng lên mái trượt thông qua khối trượt với mặt tổ hợp “Hình 2.27 Lực tác dung lên mặt trượt thông qua khối tot “

với đường trugt đặc biệt “

Hinh 2.28 Các phương phương pháp tính toán ứng suất bién dạng 66

Hình 2.29 Các phương phương pháp giải hệ các phương trình cơ bản 10

Hình 2.30 Dạng hình học đơn giản của các phần tử n

Hình 2.31 Giải pháp kết cấu mái kè nghiêng kết hop vai dia kỹ thuật gia cường làm

tang sự dn định của kè 7

Hình 2.32 Thám rồng đá ti lưới và các rồng đá ti lưới đơn 76

3.1 Bản đỗ khu vực xây dựng công trình 78

Hình 3.2 Giải pháp 1- Bóc bỏ lớp đả lit khan, đấp bù đắt tạo mái m=2,0, dim chặt

K=04 rải vải địa kỹ thuật và lát khan lại $6

Hình 3.3 Giải pháp 2- Bóc bỏ tắt cả từ v tí cao trình +1,00, làm tường BTCT dén cao

trinh +2 ấm, từ đó tạo mái kỳ khung bê tông trồng cỏ vuốt ên định ké cao tinh +3 ấm.

$6 Hình 3.4 Mô hình tính toán trong Geostope ~ trường hợp MNTT=MNDBT-2.00(m)88

Mình 3.5 Kết qua tinh toán chuyển vị theo phương ngang — trường hợp

MNTT=MNDBT=2,00(m) 88 Hình 3.6 Kết qua tinh toán chuyển vị theo phương đứng — trường hợp,

MNTT=MNDBT=2,00(m) 89

Hình 3.7 Kết qua tinh toán chuyển vj ting ~ trường hop MNTT=MNDB

Hinh 3.8 Kết quả tinh toán ứng suất theo phương ngang — trường hợp

Hình 3.12 Kết qua tính toán áp lực nước lỗ rổng ~ trường hop

MNTT=MNDBT=2,00(m) 92

Hình 3.13 Kết quả tính toán cột nước áp trường hợp MNTT=MNDB*

nh 3.14 Mô hình tính toán trong Geoslope — trường hợp MNTT=MNDB"

Hình 3.15 Kết quả tính toán chuyển vị theo phương ngang — trường hợp,

MNTT=MNDBT=2,00(m) % Hình 3.16 Kết qua tinh toán chuyển vị theo phương đứng — trường hợp.

MNTT=MNDBT=2,00(m), 94 Hình 3.17 Kết quả tính toán chuyển vị tổng ~ trường hợp MNTT=MNDBT=2,00(m)94 Hình 3.18 Kết quả

MNTT=MNDBT=2,00(m) 95

h toán ứng suất theo phương ngang — trường hợp.

3.19 Kết quả tính toán ứng suất theo phương đớng trường hợp

00m) 9%

Hình 3.20 Kết quả tính toán ứng suất lớn nhất trường hop MNTT=MNDBT=2,00(m)

96

ình 3.21 Kết quả tinh toán ồn định mái ~ trường hợp MNTT=MNDBT=2,00(m) 96

Hình 322 Kết quả tính toán áp lực nước K

MNTTEMNDBT=200(m) 7

ết quả tính toán cột nước áp — trường hop MNTT=MNDBT=2,00(m) 97

Hình 3.24 Đồ thị quan hệgiữa các tổ hợp tính toán ứng với MNTL khác nhau với hệ

ng ~ trường hop

Hình 323

số bn định các phương ân %

Hình 3.25 Đồ thị quan hệ giữa các tổ hợp tính toán ứng với MNTL khác nhau với

chuyên vi tổng Usum các phương án, 99 Hình 3.26 Đỗ thị quan hệ giữa các tổ hop tính toán ứng với MNTL khác nhau với chuyển vị tổng Usum các phương én 99 Hình 3.27 thị quan hệ giữa các tổ hợp tính toán ứng với MNTL khác nhau với chuyển vị tổng Usum các phương án 100

3.28 Hình vẽ thé hiện các lực tác đụng lên 1 thỏi đắt theo phương pháp cân bằng

giới hạn lôi

DANH MỤC BANG BIEU

Băng 3.1 Kết qua tỉnh toán lưu lượng nhỏ nhất thiết ại trạm thủy văn Chợ Tràng sn

Bảng 3.2: Bảng tổng hợp chi tiêu cơ lý giải pháp 1- Bóc bỏ lớp đá lát khan, đắp bù đắt

), đầm chặt K=0,9, rai vải địa kỹ thuật và lát khan lại

Bing 33: Bảng tổng hợp ch tiêu cơ lý giả pháp 2- Bóc bỏ tất cả từ vi tí cao trình

+1,00, lâm tường BTCT đến cao trì

vuốt lên đình ke cao tình +3,Sm.

tạo mai m=2,

+2,5m, từ đó tạo mái kè khung bê tông trồng cô

87

Bang 3.4: Bảng tổng hợp kết quả tính toán phương án 1 ”

Bing 3.5: Bing tng hợp kết quả tinh toán phương án 2

MỞ DAU

1 TÍNH CAP THIẾT CUA DE TÀI

“rong những năm qua, được sự quan tâm đầu tư của Trung ương và các Bộ, Nghành,

đặc biệt a sự đầu tr của Bộ NN & PTNT, rt nhiều công trình chống sat lở bờ sông đãđược triển khai xây dựng nhằm mục đích chống xói lở bờ sông, git đất ở và đất sin

xuất nông nghiệp cho nhân di ẩn định đời ống khu dân cư

‘Tuy nhiên, không ít các công trình, hạng mục kè trong số đó không phát huy hết côngnăng do gặp sự cổ về sat trượt mái, gây ảnh hưởng lớn đến quá tình khi thác, sử

dng, gây lãng phí nguồn vỗn của Nhà nước đầu tr

Hiện tượng sat, trượt mái kè là hiện tượng xảy ra rất phỏ biển, nên đã có nhiều

công tình nghiên cứu, nhiễu giải pháp được đưa ra và ấp dung nhằm ổn định mái kè,

nhưng vẫn chưa thực sự giải quyết được triệt để xắn để, nhất là với những công trình,

hạng mục có dia chất yếu, có si hoạt động của dòng thắm và đồng nước mặt hot động

mạnh,

Để giải quyết vin để sot trượt mái kề chúng ta cần phải tiến hành nghiên cứu lý

thuyết cũng như phân tích, đánh giá, tim nguyên nhân để từ đỏ đề xuất các giải pháp

mới trong vẫn đề xử lý sat trượt nhằm đảm bảo tính ôn định lâu dài, để công trình pháthuy hiệu quả cả về mặt kinh tế và kỹ thuật

Hon nữa, đổi với những vùng có địa chất yéu, thưởng xuyên chịu tác động của dòng

chảy, dong lầm việc của công trình kè phức tạp hơn, không tuân theo những điều kiện làm việc thông thường Chính vì vậy vẫn dé nghiên cứu của luận văn vừa mang ý nghĩa thực tiễn, vừa khoa học,

IL MỤC DICH CUA DE TAL

- Xác định nguyên nhân hư hỏng của các hang mục công trình kè sông dưới tác dụng

của điều kiện bắt thường

Nghiên cứu phân tích, đánh giá, đề xuất giải pháp phiing chống sat trượt mái kê đướitác dụng của ding thấm

- Vận dụng những kết quả nghiên cứu đó để kiểm ta ổn định cho kẻ Hưng Lĩnh, huyện Hưng Nguyễn, tinh Nghệ An.

IIL PHƯƠNG PHÁP VÀ PHAM VI NGHIÊN COU

= Cách tiếp cận

- Từ thực tế: Các trường hợp kè bị sat trượt sau khi đưa vào sử dụng.

p cân từ các điều kiện kỹ thuật: Công trình phải đảm bảo điều kiện ồn định

- Tiếp cận hiện đại: Ứng dụng các phương phíp tính t6an

để kiểm ra ổn định cho kè.

in, phần mém hiện đại

- Phương pháp nghiên cứu.

- Thu thập thông tin, kế thửa các nghiên cứu đá có.

~ Phân tích lý luận về quan hệ gitta 6n định của mái kè với dng thắm, dòng chảy mật

- Sử dụng mô hình toán.

- Ứng dụng cho công trình thực tế

IV KET QUA DỰ KIÊN ĐẠT ĐƯỢC

~ Khảo sắt quan hệ gia én định của mái kề và dng thắm, đồng chấy phụ thuộc vào:

ce thông số khác nhan

~ Giải pháp an toàn cho mái kè khi bị sat trượt

- Kết qua tinh cho kẻ Hưng Lĩnh, huyện Hưng Nguyên, tinh Nghệ An.

- Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thục tin, có th làm tài liệu tham khảo cho các nhà

thiết kể sửa chia nâng cấp các hang mục công trinh tương tự trên địa bàn tỉnh

'CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE XÂY DỰNG KE VÀ VAN DE ON ĐỊNH

CUA KE

1-1 Tổng quan về xây dựng kề bảo vệ bờ sông ở VIệt Nam

LLL Điều kiện tự nhiên của hệ thống sông, suốt ở Việt Nam

viet im la quốc gia có hệ thống sông rach dy đặc, phân bổ khắp cả nước, Hiện nay

Việt Nam có tối 2.360 con sông, kênh lớn nhỏ với tổng chiều đài khoảng 41.900 km,

nhưng mới quản lý và khai thác được 8.036 km, trong đồ có 392 con sông, chủy liên tinh được đưa vào danh mục quân lý của Cục du

1989 ngày 1-11-2010 của Thủ tướng CI

‘ang Việt Nam theo quyết định số ính phi Trong đó, 191 toyển sông, kênh với tổng chiều đầi 673446 km được xem là tuyến đường sông quốc gia Tổng lưu lượng

nước trung bình của các sông và kênh là 26.600 m3/s, Trong đỏ, phin được sinh ra trên.dit Việt Nam chiếm 38.5%: phần từ nước ngoài chiy vào Việt Nam chiếm khoảng61,5% Hệ thống sông Cứu Long chiếm 60,4%, hệ thống xông Hồng 15,1% và các consông còn lại chiếm 24.5% 3 đồng sông được xếp vào diện hung dữ nhất đốc độ đồngchấy lớn nhit) là sông Hồng, sông Đà, sông Lô Trong đó, lưu lượng của sông Hồng

ao nhất vào thing 8 là hơn 9.200m3/s, Nơi có mật độ sông thấp nhất là vùng NamTrung Bộ Khu vực đông bing sông Hồng có mật độ O4Skm/km?, khu vực đồng bằngsông Cửu Long có mật độ 0.68km/km?, Hướng chảy của sông chủ yếu từ Tây sangĐông, từ Tây Bắc xuống Đông Nam, lòng sông đốc, tốc độ chảy tương đối lớn Chế độ

nước trên các con sông chia thành 2 mùa rõ rệt, đó là mùa lũ và mùa kiệt VỀ mùa lũ,

nước sông lên co, nước chảy xit, cc sông thường mang một lượng lớn chất phù sabùn cát lại chảy trên một nền bồ tích rt dễ ói bài nên quá tinh x6i lở bồi đọng diễn

ra liên tụ theo thời gian và không gian Sot lở bở diễn ra ở hẳu hết các triển sông và

hầu hết các địa phương có sông, không chỉ diễn ra vào mùa lũ ma còn vào mùa kiệt

Đặc biệt trong những thập ky cuối của thé ky XX, hiện tượng sat lở diễn ra với chủ kỳ

nhanh hơn, cường độ mạnh hơn, thời gian kéo di hơn vã cổ nhiỀ dị thường

Hình 1.1 Lược đồ các hệ thống sông lớn ở Việt Nam

1-L2 Tình hình xây dựng kè báo vệ bờ sông ở Việt Nam

Do sông ngồi ở nước ta đa số là xông nhỏ, lại chảy trong địa bình đốc nên thường gây1a xối lỡ 2 bên bờ sông Để đảm bảo an toàn cho các khu vực dn cư và ving sản xuất,

hệ thống kè được xây dựng tại các khu vực này, Kè là hạng mục công trình thường

thấy ở các khu vực sông, hàng năm đều được nhà nước đầu tư tu sửa và xây mới Tay

vào hệ thống sông lớn hay nhỏ mà kè cũng được đầu tư xây dựng với quy mô tương

ứng Hầu hết các địa phương có sông lớn đều được đầu tư xây dựng kè, như hệ thống

kè 2 bên bờ sông Cần Thơ với vốn đầu tư 1.000 ty đồng, dự án xây kè bờ sông Hong

đoạn phường Phúc Tân với số vốn 380 tỷ đồng, dự án kè bờ hữu sông Thái Bình với

số vốn 338 tỷ đồng, dự án ke bờ hữu sông Mã với số vin 20 tỷ đồng Cùng với nguồn

vốn ngân sách, hàng năm, Nhà nước cũng sứ dụng các nguồn vốn vay từ các tổ chức

như WB, vốn ODA để đầu tư xây dựng các hạng mục kè

"Hình L2 Chỗng sot Io bờ, n định lòng dẫn sông Thái Bình khu vục TP Hải Dương

(báo XD)

Hình 1.4 Kè Thị xã Hội An bảo ví

16

inh 1.5 Kẻ Đức Quang tỉnh Hà Tỉnh cửa sông Lam

Hình 1.6 Kè Phong Vin ~ Ba Vì - Hà Nội

1.2 Điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật đổi với kè ở khu vực tỉnh Nghệ An 12.1 Điều kiện tự nhiên khu vực tình Nghệ An

Việt Nam thuộc vùng Bắc Trung Bộ Phía Đông

h, phía Bắc

'Nghệ An là tỉnh có diện tích lớn nl

giáp biển, phía Tây giáp nước CHDCND Lào, phía Nam giáp tỉnh Hà T

giáp tỉnh Thanh Hóa Nghệ An có 1 thành phổ, 3 thị xã và 17 huyện Trong đó, Thành

phổ Vĩnh là đô th lại 1, là trung tâm kính vn hóa của tỉnh và của cả khu vục Bắc

‘Trung bộ Tỉnh Nghệ An nim ở Đông Bắc dãy Trường Sơn, địa hình đa dạng, phức tap

và bị chia cất bởi các hệ thống đồi núi, sông suối hướng nghiêng từ Tây - Bắc xuống

"Đông - Nam với ba ving sinh thái rõ rệt: miễn núi, trung du, đồng bằng ven biển Dinhnúi cao nhất là đỉnh Pulaileng (2.71 1m) ở huyện Kỷ Sơn, thấp nhất là vùng đồng bằnghuyện Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Yên Thành có noi chỉ cao đến 0,2 m so với mặt nướcbiển (46 là xã Quỳnh Thanh huyện Quỳnh Lưu) Đồi núi chiếm 83% diện tích đất tự

nhiên của toàn tỉnh Tỉnh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu sự tác động

trực tiếp của gió mùa Tây - Nam khô và nóng (từ tháng 4 đến tháng 8) và gi mùaĐông Bắc lạnh, âm ướt (từ thắng 11 đến tháng 3 năm sau) Nhiệt độ trung bình hàngnăm 23 - 24.20C Tổng lượng mưa trong năm là 1.200 ~ 2.000 mm Độ ẩm trung bìnhhàng năm 80-90% Tổng số giờ nắng trong năm khoảng 1.460 giờ Về thủy văn: Tỉnh

Nghệ An có 7 lưu vực sông (có cửa riêng bigt) với tổng chiều dài sông suối trên địa

bin tỉnh là 9828 km, mật độ trung bình là 07 km/km2 Sông lớn nhất là sông Cả

(sông Lam) bắt nguồn từ huyện Mường Pec tỉnh Xiêng Khoảng (Lào), có chiều dài là

53 km (riêng trên đất Nghệ An có chiều dai là 361 km), điện tích lưu vực 27.200 km2

(riêng ở Nghệ An là 15.346 km2) Tông lượng nước hing năm khoảng 28.109 m3.

18

1.3.2 Tình trạng sạt lở bờ sông ở Nghệ An

"Nghệ An là tinh có điều kiện tự nhiên không may thuận lợi VỀ địa hình, tỉnh có nhiềuloại địa hình từ miễn núi cao tải xuống đồng bing ven biển VỀ khí hậu, tỉnh nằmtrong ving "nắng lắm, mưa nhiễu” VẺ mùa lũ, tinh thường xuyên hứng chịu những

trận lụt, bão có sức tàn phá lớn sây nên những trận lụt lich sử Két hợp với địa hình

lòng sông suối đốc, nước chảy xiết nên gây ra tình trạng sat lở 2 bên bờ sông hắt sức.

tài sản của nhân dân dọc theo 2 bên bir

ng Sông Lam là con sông lớn nhất của tỉnh, là một trong bai con sông lớn nhất vùng

Bắc Trung Bộ, bắt nguồn từ cao nguyên Xiengkhuang, Lào Phần chảy trên lành thé

Lào gọi là Nam Khan, Phin chính của đồng sông chi qua Nghệ An, phần cuỗi của

sông Lam hợp lưu với sông La từ Hà Tĩnh, tạo thành ranh giới của Nghệ An và Hà

Tĩnh ra biển ti cửa Hội Cụ th, trên lãnh thổ Việt Nam, nó chy qua địa phân huyện Ki Sơn, Tương Dương, Con Cuông, Anh Sơn, Đô Lương, Nam Din, giữa các

huyện Thanh Chương, Hưng Nguyên, thành phổ Vinh, Nghỉ Lộc của tỉnh Nghệ An rỗvào Die Thọ, Nghỉ Xuân, thị xã Hồng Lĩnh của tỉnh Hà Tĩnh trước khi đỗ ra vinh Bắc

Bộ Tổng cộng các chiều đài của sông theo Bách khoa toàn thư Việt Nam là khoảng

512 km, đoạn chảy trong nội địa Việt Nam khoảng 361 km Tính trung bình của cả

triển sông thì sông Lam nằm ở cao độ 294 m và độ đốc trung bình là 18,3% Từ biên

giới Vigt-Lao đến Cita Rio, lang sông dốc nhiễu với hơn 100 ghềnh thác, tổng lượng

nước 21,90 km” tương ứng ví lưu lượng trung bình năm 688 ms và médun dòng chảy năm 25,3 l/skm#, Lưu lượng trung bình mỗi năm tại Cửa Rao là 236 m¥s, tại Dừa: 430 m/s, Mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 11 cũng là mủa mưa, góp khoảng 74-80%

tổng lượng nước cả năm Hiện nay, 2 bên bở sông bị sat lở trên toàn tuyển, nhiều nơi

phạm vi sat lở đã ảnh hưởng tới đất sản xuất của nhân dân, thậm chí có những nơi đã

cảnh hưởng tới đất ở,

Hình 1.9 Sạt lờ H.Hung Nguyên Hình 1.10 Sat lỡ đề La Giang - HT

20

Hình 1.12 Sat lở bở sông Lam ~ huyện Đô Lương.

1.2.3 Tình hình xây dựng kè và điều kiện làm việc của kè tại Nghệ An

Nghệ An là tinh còn dựa nhiễu vào nông nghiệp, nông thôn nên tình trang sat lờ birsông, làm mắt đất sản xuất của người dân rất được chính quyền và các ban, nghành

«quan tâm Trong những năm qua, tinh đã được thy hưởng nhiều dự án tử nhiều nguồn

vốn khác nhau dé phòng, chồng tình trang sat lở bờ sông Lam Các công trinh thường

là các công tinh vừa và nhỏ, các tiểu dự án nhằm chống sat lỡ bờ sông tại các vĩ trxang yếu, các công tình mang tính chất khẩn cấp, thường tập trung ở các huyện ĐôLuong, Thanh Chương, Nam Đàn, Hưng Nguyên và Nghỉ Lộc Các tiểu dự án này sử

dụng v tử nguồn vẫn xử lý khin cấp để điều hing năm, vẫn duy tu, tụ bd các nguồnvon từ các tô chức quốc tế như WB, JICA,

Sông subi ở Nghệ An có độ dốc lớn, về mùa hè thường có gió Tây Nam hoạt động

mạnh nên ảnh bưởng rất lớn tới sự hình thành hiện tượng sat lở cũng như điều kiện

lầm việc của kẻ, Độ đốc lớn dẫn đỗn lưu tốc đồng chảy lớn, trong nước thường chiahàm lượng cát bụi cao nên khi chây sẽ có khả năng lôi cuỗn các thành phần hạt đt 2bên bờ sông cao hơn, diy mạnh quá trình sat lở Gió Tây Nam hoạt động mạnh din

đến ding nước mặt luôn có sự dao động mạnh Gió Tây Nam ở Nghệ An thường được sơi là gid Lào hay gió "phơn” (hiện tượng foehn) là ngọn gió khô và nóng Gió thường

xuất hiện từ đã thing Tư đến giữa thắng Chin, thường bắt đã thôi từ 8-9 gí

cho đến chiều tố, thối mạnh nhất từ khoảng gần giữa trưa đến xế chiều Gió khô và

sing

„ nên làm cho khí hậu trở nên khắc nghiệt Độ dm có khi xuống 30% trong khi

nhiệt độ có khi lên tới 43°C, Với bầu trời nắn chối chang, gió lại thổi đều đều nhưaquat lửa, tốc độ gió lớn nên sóng rên mặt sông luôn mạnh, vỗ mạnh vào bờ làm cho

các vị trí sat lở càng thêm nghiêm trọng Tại dọc 2 bên bờ sông thường là các bãi bồi,

thành phần hạt gdm các hat min như sét, bản, bột cát nên dễ bị lỗi cuỗn Tổng hop các

ếu tổ trên làm cho 2 bên bờ các sông subi ở Nghệ An dễ bị sat lở nên để đảm biocông trình kè phát huy hiệu quả thì trong quá trình thiết kế cà chú ý đảm bảo các yêu

Theo tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 8419:2010 Công trình thủy lợi - Thiết ké công trình

bảo vệ bir sông để chống lũ, công trình bảo vệ bờ sông được chia làm 3 loại sau:

~ Kỳ lát mãi gia cố trực ti lên mái bờ sông nhằm chống x6i lỡ do tác động của đồng

chấy và sống;

= Ke mo hàn: nỗi tr bờ sông nhằm hướng dong chây ra xa bờ gây bai lắng và cả tạo

bờ sông theo tuyên chỉnh trị,

= Ke mềm: là loại ké không kin nước (còn gọi là kè xuyên thông) nhằm giảm tốc độ

dòng chảy, gây bồi lắng và chống x6i đấy

1.2.3.1 Kè lát mái

= Cấu tạo của kề lát mái

'Kè lát mái gồm ba bộ phận chính: chân kẻ, thân kè và đỉnh ke

22

Binh kè

Hình 1.14 Cấu tạo kề ht mái3) Chân kè: là phần day ở chân mái dốc, có tác dụng chống x6i chân mái đốc và làmnến tựa cho thân kề

b) Dinh kè: là phần nằm ngung phía trên cing của kè, có tác dụng bảo vệ thân kề đối

với tác động của dòng chảy mặt và các tác động khác; đồng thời có th kết hợp đường

Kè mo hàn cứng được sử dung trong những trường hợp sau:

= Ở những đoạn sông có chiều rộng mặt nước của mye nước tạo lòng lớn hơn 200 mứng với lm lượng tg lồng được xác định theo Phụ lục A của iu chu này;

~ Ở những đoạn sông đã xác định tuyển chỉnh tị,

~ Ke mo hàn phải được thiết kể thành hệ thống, mỗi hệ théng kề mỏ hàn phải có từ hai

mỏ hàn trở lên;

~ Không gây ảnh hưởng xấu tới lợi íh của giao thông vận tải thủy và các ngành kinh

tế khác,

123.3 Ke mim

Kè mềm (còn được gọi là kè xuyên thông cân dòng gây bồi) có thé được phân thành

ai loại: bãi cây chim va mỏ hàn cọc

2) Bãi cây chim thường được sử dụng để cản dòng, hạn ch xói cục bộ, bi lấp lạchphụ hoặc phối hợp với mô hàn cứng để bảo vệ bờ sông Thiết kế bãi cây chim thường

xử dụng cây cổ thy, cụm cây tre nguyên cành lá Chỉ nên sử đụng bãi cây chìm tong cắc trường hợp sau

~ Độ sâu mức nước sông ứng với lũ tiểu mãn: Nhỏ hơn 15 m dùng cây cổ thụ; Nhỏ hơn 6m: ding cụm cây tre;

= Tốc độ dong chảy bình quân nhỏ hơn 2,5 mvs;

- Ham lượng bùn cát lớn hơn 0,5 kg/m’

2

b) Thường sử dung mỏ hàn cọc trong trường hợp sau:

Chiều dài mỏ hàn lớn hơn SÓm;

Kha năng cl dng xói cia dt bi thấp

Có thiết bj đồng cọc

An thưởng là kè lát mái, hộ chân bằng các rp đá, rồng đá tùy theo đặc điểm lòng sông vùng xảy ra sự cổ Điều kiện địa chất vùng chủ yếu là đắt cát hạt mịn nên kè xây dựng thường được lầm ting lọc ngược để hạn chế sự lôi kéo các hạt đắt

Hình 1.16 Mat cắt thiết kế thường dùng cho sat lở sông Lam,

1.3 Các yếu tố tác động làm cho mái kè bị sat trượt

13.1 Mắt Ấn dinh cục bộ theo phương ngang

Do xói chân kè làm lực ngang tăng lên vượt quá giới hạn cho phép Lực ngang gây ra

bởi hai nguyên nhân: một là áp lực đt chủ động, hai là áp lực nước thắm Áp lực đắt

chủ động tăng theo luỹ thừa bậc hai của chiều sâu từ đỉnh đến chân kè Nếu gọi áp

suất chủ động là p và áp lực chủ động là P ta nhận được các công thức sau từ cơ học đất

au)

P=yl an d5 ~f) d2

25

Trong đó

+: trọng lượng tiêng của đất

+ cội đất tính từ mặt đất đến điểm tính áp lục chủ động;

++ 62 gốc mã sắt rong của dit

Trong trường hợp không có ting lọc hoặc tng lọc không bảo đảm thoát nướcthắm, áp lực nước trong dit cũng gia tăng theo luỹ thừa bậc hai của chiễu sâu tính từmực nước ngắm trong đất đến mục nước ngoài sông Khi chin kề bị xới, lực ngang

tăng vượt quá giới hạn chị lực ngang của tròng kè, ầm kè bị xô ngang, hoặc nến kỳ

có thanh neo, thì thanh neo không đủ sức giữ kè và kề bị đổ nghiêng ra sông.

1.3.2 Mat 6n định cục bộ theo phương đứng.

Trường hợp này cũng giống như ở công tình bán kiên cổ, do chưa dự phòng x6i

(bảo vệ chân kè chưa đủ sâu dưới tác động của dòng chảy trong sông), khi đó chân kè

bị xói rồng, mái ở kè bị ln, sụt kéo theo đắc cá theo phương đồng ra ngoài làm sụtmái kè Trường hợp này cũng bị mắt én định do xói chân kè, nhưng phương ngang

của kè vẫn én định,

1.3.3 Mắt én định tổng thể

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

+ Không được tính toán khả nang xói chân kè dưới tác dụng của dong chảy, sau một

thời gian nhất định, chân kè bj x6i và kè bị mắt ổn định do tác động của lực ngang và

lực đứng

+ Tai trong tên bở quá lớn so với khả năng chịu lực của kè

+ Thi công không đúng trình tự.

1.3.4 Mét én định cục bộ của kết cầu

Một số kết cầu có dang khung bằng bể tông cốt thép, mặc dò khả năng chịu lực vẫn

đủ, cường độ của bê tông sau khi kiểm tra vẫn bảo dim, nhưng do biển dang và biểndạng không đều (sẵn đất yéu), các nút khung bị chuyển vị

26

bị nút, sau đó, cốt thép,

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

Ih Long cũ (Hình 1.4).

phá hủy tại công trình kè Vị

~ Một số tắm bản bê tông cốt thép lát mái có lớp bảo vệ cốt thép quá nhỏ, kết cầu bị

hur hại ngay trong quá tình lắp đặc vận chuyển hoặc sẽ mau chồng bị xâm thực bởi môi trường phèn, mặn, lả môi trường thường xuyên gặp phải ở ĐBSCL: Trường hợp iễn hình là tắm lát mái kèbị phá hoại tạ công tình ké bến cảng Năm Căn ~ sông Cita Lớn- Cà Mau.

định, sóng gió biển thành sóng lừng có độ dốc sóng nhỏ hơn với chu ky dài hơn (từ 13

én 15 giây) Gió hoạt động làm mặt sông nổi sóng, khi sóng vỗ liên tục vào bờ tác

động vào mái kẻ, gây hư hỏng mặt méi ké như bong tróc lớp vữa trat hoặc làm mắt ồn

định mái như phá vỡ mỗi liên kết giữa các viên đá hộc được xếp khan lại với nhau, lâu

Hình 1.17 Lực tác dụng của sóng lên mái kè dạng th bê tông

‘Theo Tiêu chuẩn Nghành 22TCN222-95 Tải trong và tác động (do sống và do thu ) lên

công trình thủy thì khi sóng (h1) tién vio theo hướng vuông góc với công trình và độ

sâu nước trước công tình d > 2hyqthi chiều cao sóng leo lên mái đốc phải xác định

theo công thức,

Trans = Ky Ky Kp Kas đai

Trong đó,

+ hạ, se = chiều cao sóng leo lên mái ốc với suất bảo đảm 1%:

+ kụ ky hệ số nhám và hệ số cho nước thắm qua của mái dốc, lấy theo Bảng 6;

+ kay — hệ số, lấy theo Bảng 7

lấy theo các đỗ thị ở Hình 10 tùy thuộc vào độ thoải của sóng 7 gly ở

+ n=

ving nước sâu;

+ hụ; =chiễu cao sống di động với suất bảo đảm 1%,

Giá tị lớn n it của hình chiếu theo phương ngang Px (kN/m) và các hình chiếu theo

phương thing đứng Pz va Pe (kN/m) của hợp lực tải trọng do sóng tác động trên một.

đề chin sóng ngập nước khichịu chân sóng phải tính toán theo các biểu dd p lực sống: theo hướng ngang và theo hướng đứng như hình vẽ Trong các biểu đồ này các giá tỉ

P (KPa) phải xác định có xét đến độ đc i eta đây

-~——-Biễn BS —

Hình 1.18 Các biễu đồ áp lực sóng lên một dé chắn sóng ngập nước

28

14 Mật số big

khó khăn, ồn ti

pháp thường dùng để khắc phục sự cổ sat trượt mái

IAL Các loại công trình đơn giản

C6 thể phân chia các loại công trình đơn giản làm 3 dang:

Tr 1 cây chống sóng, chẳng x6, gây bồi bảo vệ ba Loại cây trồng để bảo vệ bờgdm có bèo tây (lục bình), dừa nước, mắm (trắng), bin, nga

- Bao v bờ bằng phên ligp, cọc cử gỗ Các loại vật liệu để bảo vệ bờ gằm_ phên tr,

phên cir trim, cử tram hoặc cọc tre, gỗ đóng ken sát nhau Đôi khi ở phía trong bờ

còn có lục bình hoặc trồng cây cỏ,

Bảo vệ bờ bằng bao tải cát, xa bin đá đổ kết hợp cọc cử gỗ Các loại vật liệu bảo vệ

bờ gm bao tải cất, xà bin (gach vỡ), đá đổ, bao đất đắp trên mái bở tạm thời bảo về

bờ,

1.42 Các loại công trình bán kiên cổ

Công tinh bán kiên cổ có hai dang chủ yếu Một là dạng sử dụng vật liệu đá xây,

thâm đá, 19 di, Hai là dạng sử dụng cọc, cử bê tông cốt thép (BTCT) kết hợp gạch

Xây, cử tram,

- Dạng sử dụng vật liệu là đá xây, thâm đá, rọ đá Đá là một loại vật liệu chẳng xối, bảo

ệ bờ khá hiệu qua, nhờ có tính chống xói cao (do đường kính hat lớn), dễ biến dạng

trên mặt nền công trình Tuy vậy, trong môi trường đắt nền yếu đá dễ bị chìm vào trong

ốp bùn sét nếu không có lớp lọc ngược, hoặc lớp lọc bị hư hỏng Thông thường, cả đá

hide, ro đá hay thảm đá đều được đặt trên ting lọc ngược đ tránh đắt cát bị tồi ra ngoài

do tác động của dòng thắm Mái kề được xây dựng cả theo dạng tường đứng, hơi

nghiêng hoặc lát trên mái nghiêng.

- Dạng sử dụng cọc, eit BTCT (kết hợp gạch xây, ci trầm, cọc tre) Những dang công trình này, thông thường lẫy hệ cọc BTCT là kết cầu chịu lực chính Hệ cọc bê tông

thường được iên kết với nhau bằng đà ging ở đình cọc (dầm mũ) Có một số công

trình, các cọc được đồng thành hai hàng, hàng ngoài nổi với hàng rong bằng đã giẳngKhi đồ hệ cọc liên kết với nhau theo dang khung Ban chin dit giữa các cọc BTCT,

30

có khu vực dùng bản (cử) BTCT, có nơi dùng gạch xây và có khi dùng cả cọc tre, trầm đồng ken sát nhau để chắn đất

Hình 1.22 Thi công đóng cit BTCT UST chân kè và khối BT hộ chân kè

1.43 Các loại công trình kiên cố

~ Kè ro đá, đá xây kết hợp bê tông Vật liệu liệu chính là đá hộc, được liên kết với nhau

48 chu lực (sây vữa) hoặc để chống chim trong dit yến bằng cách xếp trong ro đá hay

thâm đá Vật liệu chế tạo rọ và thảm thường là loại lưới thép bọc PVC, phù hợp với môi

trường phèn, mặn.

Ke bê tông cốt thép mái nghiêng hoặc nữa đúng nữa nghiêng Két cfu chính của kèdang này là tường be tông cốt thép có dạng nửa đứng nửa nghiêng Kết cấu phnđứng đảm bảo tiết kiệm quỹ đắt do công tình xây dựng hi hết ở các khu đô thị hay

kửu tập trung dân eu, nơi đắt đai được coi là “tắc đắc tắc vàng” Ngoài ra, phần tường

đứng thuận lợi cho việc neo đậu thuyén bè ở “mặt tiễn sông", phù hợp với tập quần

khai thác thế mạnh của sông nước Mái kè còn lại là mái nghiêng bảo đảm sát với mái

bờ sông tự nhiền, giảm khối lượng đào dip và giảm được tác động của lực ngang

Phần chân của mái nghiêng ra phía lòng sông thưởng được bao về bằng thảm đ, ro

đá, hoặc thâm bê tông để chống xói, bảo đảm cho chân kè ổn định

-K tông cốt thép tưởng đứng không neo Ké bé tông cốt thép tưởng đứng không

neo được xây dựng ở những khu vực khó di đời, giải tỏa, không còn quỹ đất Kết cấu

của kề là loại cử bản bê tông cốt thép hoặc cử BTCT dự ứng he loi vật liệu chịu

được lực ngan

~ Ke bê tông cốt thép, cử thep tường đứng có neo Kè bê tông cốt thép hoặc kỳ bằng

thép có neo được xây dựng ở những khu vực có mặt bằng rộng ri, có thể giải tôn để

Bố trí hệ thành neo, đây neo Kết cấu kè hop lý hơn do lục ngang được giữ bởi neo

trong ba, giảm được chuyển vị ngang ở định kè.

~ Ke kết hợp tác động vào lòng din và dòng chảy Kè kết hợp nhiều biện pháp chỉnh rỉ

thực chất là kề tác động không chỉ vào lòng dẫn (biện pháp bị động) mà còn tác động

vào cả dong chảy (biện pháp chủ động) làm giảm vận tốc đồng chảy để bảo vệ bờ, 1.5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu.

- Trong chương 1 ác giá đãgiới thiệu được tổng quan về thực tế xây dựng kề ở Việt

Nam nổi chung và ở tỉnh Nghệ An nồi riêng đặc điểm tự nhiên, thực trang st lở và

đánh giá chung về các nguyên nhân gây ra sự cổ công trình, đồng thi giới thiệu các

giải pháp công trình đã và đang được sử dung để khắc phục.

- Két quả nghiên cứu khái quát hiện trang sat lỡ k, từ đó nhận thấy các nguyên nhân

dẫn đến sự làm việc mắt an toàn của kè và từ đó thấy rõ tính cấp thiết cho việc nghiên

cứu và đề xuất các giải pháp để đảm bảo công trình làm việc an toàn góp phin làm

ái

xãh phát triển kinh ing của người dân Nghệ An nói riêng và Việt Nam nói

chung, vì vậy việc thục hiện đ tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp khắc phục sự cổ sat

trượt mái kẻ Hưng Lĩnh, huyện Hưng Nguyễn, tỉnh Nghệ An” nhằm cung cấp co sở

Khoa họ thực tẾ cho việc sữa chữa, xây dưng mới các hạng mục KE tại tỉnh Nghệ Anmang tính khoa học và thực tiễn

Phạm vi nghi

giải pháp xử lý sạt trượt mái kề ti xã Hưng Lĩnh, huyện Hưng Nguyễn, đoạn từ

68914 — K692274, dim bảo dn định và phù hợp với cảnh quan

cứu của luận văn tập trung vào việc đánh giá nguyên nhân sat lở và

CHUONG 2 CƠ SỞ LÝ THUYET CUA VAN ĐÈ NGHIÊN CUU

2.1 Các trạng thái mắt én định của kè và cơ sở lý thuyết

2.1.1 Mắt in định chân kè

3.1.1.1 Đặc điểm kết cầu và các trạng thái mắt dn định.

CChân kè: 1a phần đáy ở chân mái dc, có tác dụng chống x6i chân mái dốc và làm nỀntua cho thin kè Trong thực t, chân kẻ thường được thiết kế là các dim bê tông cónhiều loại kích thước như 20x20, 30‹30,25x30, khi tốc độ đồng chảy nhỏ hơn 2 mu,đường lạch sâu cách xa bờ, không có vee sâu nằm tron phạm vi xây dựng kè, chân kỳđược kéo dài ới chỗ mái bờ có hệ số mái dốc từ 3 đến 4 bằng cách như bỏ thêm ro di,xông đá hộ chân ke

“Trong đi

+ MN min: Mực nước thấp nhất

+m, ml: ký hiệu mái đốc tị số sau ký hiệu m gọi la hộ số mái đốc không có đơn vi

Các kích thước ghỉ trên bản vẽ có đơn vị là m.

Khi dong chay thúc thing vào tuyển bờ, đường lạch sâu gần bo, có vực sâu nằm

trong vùng xây dựng kẻ thi chân ké được kéo tới lạch sâu bằng cách đồ đá hộc tạo rồi

dưới chân kè

Hình 2.2 Hình thức chân ké lát mái đường lach sâu nằm trong vùng xây dựng keKết cấu chân ke:

= Thưởng sử dụng đá hộc, rọ đá, rồng đã hoặc bè chìm làm chân kè; trong một số

trường hợp có thể sử dụng ống buy, trong thả đá hộc; bao tải đắt hoặc bao tải cất tạomái, phía ngoài được báo vệ bằng đá hoc, rọ đá, rồng đá hoặc các tắm, khối bê tông cóliên kết

3

Hình 2.4 Chân kè bằng rồng

~ Trường hợp diy chân ké nằm 6 lòng sông có trị số hệ số mái dốc nhỏ hơn từ 3 đến 4

(ml <3 đến 4) cin phải thả một lớp rồng hoặc bẻ chim để chống xói Rng và bè chìmphải tha đạt tới nơi đấy sông có hệ số mái dốc bằng tự nhiên từ 3 đến 4

ai

“Theo kinh nghiệm, mái đốc chân kè m, = 1,5 đến 2.0

Hình 2.5 Chống xói chân kè bằng rồng hoặc bề chìm

~ Các hình thức hư hông chân kề thường gặp đó là các kết cầu hộ chân kè bị phá vỡ,

như: rồng đồ, rọ để bị cuỗn ti, dim bê tông chân kè mắt khả năng chịu lực, bị phá

Hình 2.7 Ro đá bị cuốn tôi ở Quảng Bình.

21.1.2 Nguyên nhân

= Do tác động của dong chảy ven bờ,

Dòng chảy ven bờ sau khi sóng vỡ đóng vai trò chính để tái bùn cát đã được sóng 'bứt'

ra khỏi bờ và diy Trang thai và các yêu tổ đặc trưng động học và động lực học củađồng chảy ven bờ phụ thuộc vào đồng chảy từ xa be và hướng sóng truyễn tới, phythuộc vào địa hình đáy bãi vả phụ thuộc vào thời gian Dòng chảy ven bở có thé

chuyển động theo phương song song với đường bở, nhưng cũng có thể chuyển động

theo hướng từ phía bir ra biển gọi là dong chảy rút ra xa bờ Hoạt động của dòng chày

ven bờ có thé đưa đến điều kiện thuận lợi dé gây bồi, hoặc cũng có thé gây xói lở bờ,

bãi và đầy sông

- Do tác động của sóng

Sóng biển gây ra các tác động mạnh có thể gây ra xói lở bờ, bãi và đáy biễn, cũng như

có thể làm mắt ôn định và phá vỡ các kết cầu công tinh bảo € bờ, bãi và đầy sông.

“Thông thường, có hai trạng thái sóng đặc trưng, đó là sóng bình thường và sóng lớn.

inh cồn cát

Hình 2.10 Sơ đồ thể

bãi biển, Mái đốc

n sóng bình thường hàng ngày tác dụng vào bờ và

a bo và bãi biển ở trang thai cân bằng ôn định trong điều kiện sóng và đồng chây bình thường.

h\ (1)- ưng bền đáy mate ngang tuớckhibjxóitõ

N (G)- ưng bền đầy ra ngang kh bị ổng gây X16 à bồi áp

Hình 2.11 Sơ đồ thể hiện sóng lớn khi có gió bão tác dụng vào bờ và bãi

biển; mái dốc của bờ và bãi biên bi x6i lở và Lip x lân mái dốc của bãi

biển; bờ và bãi biển đang ở trang thái mắt ôn định

= Do tác động của các vi sinh vật

38

Trong môi trường nước có một số loài vi khuẩn, nấm bám vào bŠ mặt

vật li có thể làm mục gỗ, bể tông căn mỏn kim loại

Phổ biến nhất là các con hà bám vào các thành cống không những gây ra cản

tr dong chảy mà còn tết ra các chất thải làm thoấi hoá bề tông

Các yếu tố tự nhiên không tác động một cách đơn lẻ, riêng biệt Các tác động

sửa nước tiểu, vi sinh vật đồng chảy ven bờ, sóng diễn ra Hong thời giam

dài nhất định mới gây ra sự giảm cấp về độ bền, hư hong, sat lở, phá hoại nào đó.

"Nhưng xung lực của sóng có thé nhanh chóng phá hoại từng phần, thậm chí làm sụp

đỗ bờ và các kết cấu công trình bảo vệ nó,

~ Các tác động tiêu cực từ việc khai thác cát, sỏi

Khai thác cát sỏi, khoáng sản làm giảm lượng bùn cát cung cấp cho bién gây nên xới

lữ bờ biển Ví dụ: bờ biển Hàm Thuận tinh Bình Thuận từ lu không bị xớ lở, nhưng năm 1983 trở lại đấy, do khai thác cát đen và tan, bờ biễn đ bị xói l mạnh Ở ven

bờ sô 1g, Lam do khai thác cát làm vật liệu xây dựng cũng đã gây ra xói lờ bờ sông rất nghiêm trọng Điều này ảnh hưởng mạnh đến sự dn định của công trình bảo vệ bờ 3.1.1.3 Cơ sở lý thuyết

- Dong chảy

Các thông số của dòng chảy được dùng trong thiết kế công trình kè là vận tốc va

"hướng Phải xác định các điều kiện khắc nghiệt nhất, dựa trên các đo đạc hiện trường

tại vị trí xây dựng công tình hoặc ước tính bằng sổ

“VỀ lực đồng chấy, phải xét đến lực kéo và lực nâng, ty (huộc vào loại công tình và

hình dạng kết cấu Đối với các kết cầu nằm ở một vị tí có dòng chảy mạnh như dòngtriều hoặc dong sông, cin tiến hành điều tra nghiên cứu các lực do các dng tạo ra vớivân tốc lớn nhất heo hướng bắt ợi nhất Tùy thuộc vào loại kết cấu hoặc bộ phận kết

cfu, cũng có thé cần xét sự phân bổ thẳng đứng của vận tốc dòng chay Khi đồng chảy

cổ cả sóng, dùng vận tốc và hướng dong cháy ở tình huồng cùng tin gi dong chy

và sóng Các loại dòng chảy trên sông gồm có dòng chảy mặt, dòng chảy ngầm đồng chảy do ảnh hưởng của triều dâng Tác động của dòng chảy có thé là vận chuyé

trim tích và các chấ King đọng lơ lừng làm cho địa hình bờ sông thay di, xói chân

công tình, lim mắt 6n định cấu kiện bảo vệ mi, xới mái kết quả gây ma hư hồng

công trình

Dong chảy nếu đủ mạnh sẽ có khả năng lõi kéo các ậtliệu hộ chân kề ra khỏi vị tr ồn

đinh, vi vậy khi tiến hành thả đã hộ chân ke, phải tính toán đến kích thước viên đá đã

để tránh được hiện tượng đó,

Đường kính viên đá bằng đá hộc thả rời được xác định theo công thức (21) và công

+ Uli iu tốc ình quân thấy lụ lớn nhất thực đo (m9;

+ K là hệ số được xác định theo công thức (2.2);

-+h là chiều sâu của viên đá tính ton on;

+d ld đường kính viên đá (m),

Im, sind, [=n cos

trong đó;

+ m là hệ số mái dốc (không don vi) của chân kè;

+, là hệ số mái tự nhiên của đá tha rồi trong nước;

+ 8 là gốc hợp bởi đường mép nước và

dốc, độ:

chảy của ding nước lên

Trường hợp dòng nước húc thing vào tuyến ba, lấy K = 0,6 đến 0.9;

3 đốc chân kề không nê chon nhỏ hơn 1.5,

40