Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu đánh giá hiệu quả các giải pháp bảo vệ mái đê biển hiện có và đề xuất giải pháp hợp lý

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO _ BỘNÔNGNGHIỆP

VÀ PHÁT TRIEN NONG THON

LE KHAC LUONG

VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP HỢP LÝ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2010

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ DAO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆPVÀ PHÁT TRIÊN NÔNG THÔN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

LÊ KHAC LUONG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: XÂY DỰNG CÔNG TRINH THUYMA SO: 60-58-40

NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HOC

GS.TS NGO TRÍ VIENG

HÀ NỘI~2010

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu và thực hiện với sự nỗ lực của

bản thân, tác gia đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tai “Nghién cứu vàđánh giá hiệu quả các giải pháp bảo vệ mái dé biển hiện có và đề xuất giảipháp hợp lý

pháp bảo vệ mái đê biển hợp lý, góp phan vào công tác phòng chống lụt, bão.nhằm nghiên cứu, đánh giá, tính toán nhằm xác định được giải

và giảm nhẹ thiên tai một cách có hiệu quả.

“Tác giả xin gửi lới cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong trường,

Đại học Thủy lợi đã tận tỉnh giảng day, đào tao và giúp đỡ tác giả trong suốtquá trình học tập sau đại học Đặc biệt, tác giả xin chân thành cảm ơnGS.TS Ngô Tri Vi ig đã hướng dẫn tận tinh, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận

văn này.

“Tác giả cũng xin được cảm ơn gia đình, các bạn bè và đồng nghiệp ởVu Quản lý nguồn nước & nước sạch nông thôn, Cục Quản lý đê điều &

Phòng chống lụt bão đã giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện để tác giả hoàn

thành luận văn nay.

Với trình độ hiểu biết và kinh nghiêm thực tỀ trong lĩnh vực nghiên cứu

đê biển còn nhiều hạn chị ig thời với nhiệm vụ nghiên cứu dn định mái đê.

biển là một phức tạp đòi hỏi phải sử dụng nhiễu phương pháp nghiên

cứu nên nội dung của luận văn không tránh khỏi những khiếm khuyết Tác giả.rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và.

của các Quý vị quan tâm/.

Trang 4

Tuận văn Thạc ĩ kỹ thudt 1 Chuyên ngành XDCT thy

ÍNH CAP TH 7 CUA ĐÈ TAL

Nuc ta có trên 3.200 km bở biển và có nhiều vùng cửa sông từ Quảng.Ninh đến Kiên Giang Tuyến bờ biển, hệ thống đê biển chịu tác động củasóng, thuỷ triều và hoạt động ở cửa sông nên tình hình xói lở diễn ra rất phức.tap Do thường xuyên chịu tác động trực tiếp của sóng và gió nên hiện naymột số tuyến đê biển đã bị xuống cấp nghiêm trọng, một trong những nguyên.

nhân đó lả sat lo mái đề biển.

“Thực tế cho thấy đã có nhiều giải pháp công trình bảo vệ mái dé biển,

trình độ công nghệ về mọi mặt trên thé giới đã phát triển ở mức độ cao và đihỏi bảo vệ an toàn cho con người, tai sản và môi trường thínhiên ngày cảng,cao hơn Mặt khác, những bi đổi lớn về biến đổi khí hậu cũng như cáckiện khác của biển đã khẳng định nhiệm vụ nghiên cứu các giải pháp để tăng.cường an toàn cho để biển hiện nay la một trong những nhiệm vụ cắp bách ở

Vigt Nam nói riêng và các quốc gia có bờ bién nói chung.

Ở Việt Nam, dé bảo vệ an toàn các tuyến dé biên đã và đang được đầu

tư xây dựng, đồng thời ôn định cuộc sống của người dân sống trong khu vựcven biển, cần phải nghiên cứu và đánh giá những giải pháp bảo vệ mái đê biénhiện có nhằm phát huy những giải pháp hiệu quả góp phần vào công tác

phòng chống lụt, bão và giảm nhẹ thiên tại

Công trình đê biển gồm 03 bộ phận chính: Dinh, thân và chân công,

trình được liên kết chặt chẽ với nhau tạo thành một khối thống nhất và bền

vững, Để bảo vệ cho 03 bộ phận đó chịu được tác động của nước biển bao

gồm bão, song, triéu cường cần có lớp bio vệ mái dé biễn bằng nhiều biệnpháp khác nhau Tuy thuộc vao hình dạng bờ biển, địa chất vùng bờ, đặc tinh

Trang 5

sống, thuỷ triều để th thành các dạng kết cấu công trình dé biển, trong đó,

mái đê là một bộ phận quan trọng để duy trì ôn định tổng thé công trình.

Vi vậy, cần nghiên cứu và đánh giá các giải pháp bảo vệ mái dé biển

hiện có để có những giải pháp hiệu quả đảm bảo an toàn mái dé bién nhằmứng dụng vào điều kiện ở nước ta.

2 MỤC TIỆU CUA ĐỀ TÀI

~ Nghiên cứu các biện pháp tăng cường én định.biển.

~ Tìmgipháp thích hợp bảo vệ mái dé biển,~ Ứng dụng tính toán cho một số vùng trọng điểm.

3 CÁCH TIEP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Sử dụng phương pháp tổng hợp, thống kê, đánh giá hiệu quả các dạng

kết cấu mái bảo vệ đề bid

- Sử dụng lý thuyết tính toán và thực tế ứng dụng.

- Phân tích mô hình tính và sử dụng phần mềm tính ôn định

4 KẾT QUÁ ĐẠT DƯỢC

~ Xác định được giải pháp bảo vệ mái dé bién hợp lý,

~ Ap dung phương pháp tính dé chứng minh hiệu quả của biện pháp bảo.

vệ mái dé biển.

5, BỒ CYC CUA LUẬN VĂN

® Mục lục

+ Mở đầu

® Chương I: Tổng quan các giải pháp bảo vệ mái đê bid

+ Chương II: Cơ sở lý luận

+ Chương IIL: Tỉnh toán công trình ứng dụng

+ Kết luận

« Tải liệu tham khảo,

Tho vida: Le Khúc Lưng Tip Cao lọc 7CT

Trang 6

Tuận văn Thạc si kỹ thuật 3 Chuyên ngành XDCT thuỷ

LƯƠNG I: TONG QUAN CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ MAI ĐÊ

1.1-TÌNH HÌNH XÂY DỰNG DE BIEN TREN THẺ GIỚI VÀ VIỆT NAM

1.1.1 Tình hình xâydựng đê biển trên thế giới

Hang năm, các quốc gia trên thé giới có bờ biển đã đầu tư nhiều nguồn.vốn vào các công trình bảo vệ bờ biên, đặc biệt trong các năm gin đây thờiiết, bão lũ khắc nghiệt, vấn dé sat lở bờ, các hiểm hoạ từ biển gia tăng dotbiến và trở thành vấn đề cấp bách trên toàn cầu.

bảo vệ đê,

“Trên thé giới vi sẻ biển được các nước có bờ biển đặc biệt

quan tâm, nhất là các thành phố, khu vực sản xuất ven biển Xu hướng chunglà ngoài nhiệm vụ bảo vệ dan cư và các cơ sở hạ tng, các công trình bảo vệbờ còn tạo ra các địa điểm du lịch nghỉ dưỡng phủ hợp với cảnh quan thiênnhiên Với các công trình đê, kè biển ngoài tác dụng bảo vệ bờ biển, còn có.các tuyến đê, kẻ nhằm tạo ra các vùng trú ẩn cho tau thuyền, bảo vệ các cảng,

lớn khi có gió bao (hình 1.1),

Hình 1.1 Dé chắn sóng bảo vệ khu du lịch và là nơi trú ẩn của thuthuyén

ở Thái Lan

Trang 7

Tuận vấn Thạc sỉ: thuật 4 Chuyên ngành NDCT thuy:

Bờ biển được bảo vệ bằng nhiều hình thức kết cấu khác nhau như: Đề,kè mỏ hàn, kè lát mái, đê chắn sóng, cấu kiện phá sóng, mỏ hàn cát nuôibai tuy từng khu vục bờ biến mà có những hình thức kết cấu bảo vệ bờriêng, qua đó thẻ hiện được đặc trưng của khu vực bờ biển đó Nhìn chungcác hình thức bảo vệ đê, kè biển trên thé giới có thé phân thành các dang sau:1.1.1.1 Ké lát mái bao vệ bờ biển: Hình thức kết cấu này thường được áp.dụng khá phổ biến với các nước có bờ biển với các dạng kết cấu bảo vệ maikhác nhau như: bảo vệ mái bằng đá lát, bằng tắm bê tông đúc sẵn, tắm bê tông.tự chèn, bê tông đỏ tại chỗ thành mảng lớn bảo vệ mái dé Các cấu kiện này.

thường được.

é phá hoại do sóng, gió và bão gây ra Ở các nước phát tid

kết với nhau hoặc đặt trong khung nhằm hạn chế tối đa cơ.

, đặc biệt ở Hà

Lan là một nước nằm thấp dưới mực nước biển, các dạng kết cấu bảo vệ mái8 thường có kích thước lớn và được liên kết với nhau đưới dạng gối tựa hoặcngàm để tăng tính én định cho công trình (hình 1.2).

Hình 1.2 Kè lát mai bao vệ bờ biển ở Hà Lan

Trang 8

Tuận văn Thạc si kỹ thuật 3 Chuyên ngành XDCT thy

với các vùng biển sâu, biển tiến, các khu du lịch biển và được áp dụng phổ2 Kè mỏ hàn giữ bãi, bảo vệ bờ: Kết cấu này thường được áp dung

biến ở các nước Hà Lan, Pháp, Mỹ, Singapo và Nhật Bản Các mỏ hàn được

xây dựng thành hệ thống, tối thiểu 3 đến 5 mỏ, có nhiều dạng mỏ han khácnhau như: Mỏ han chữ T, mỏ hàn vuông góc với sóng, mỏ han bằng cát.thường kết hợp với hệ thống mỏ han là việc trồng cây dé bảo vệ bãi.

Hình 1.3 Hệ thống mỏ bảo vệ bãi tạo khu du lịch Malaga, Tây Ban Nha.1.1.1.3 Dé, cấu kiện rời phá sóng: Kết cấu này được áp dụng ở các vùng.

biển có sóng lớn, vùng biển chịu ảnh hưởng thường xuyên của bão gió như ở

các nước Ha Lan, Mỹ, Nhật Bản và Trung Quốc Đề phá sóng thường làm.bằng các khối bê tông dị hình (hình 1.4) được xếp sát nhau nằm cách xa bãibien cần bảo vệ hoặc các đê phá sóng ngầm bằng bê tông, đá héc , hình thứckết cấu này đã hạn chế được một phần tác động của sóng tới bờ biển.

Trang 9

Hình 1.4 Dé phá sóng bằng cấu kiện bê tông dị hình ở MY

1.1.1.4 Bảo vệ bờ bién bằng biện pháp phi công trình: Biện pháp phi công

trình thường được áp dụng với những vùng biển bồi, những vùng cần nuôivà nuôi.bãi, một trong những biện pháp đó là trồng cây, rừng ngập mặn.

bãi (hình 1.5) Biện pháp này được áp dụng ở các nước phát triển và đangrung Quốc, Nhật Bản, Ha Lan, Thái Lan, Việt Nam , hình

phát triển như:

thức này hạn chế những rủi do của bão và nâng cao ý thức của cộng đồng

người dan bảo vệ bờ biển

Hình 1.5 Rừng ngập mặn bảo vệ bãi và dé biển ở Việt Nam.

Trang 10

Tuận văn Thạc ĩ kỹ thudt 7 Chuyên ngành XDCT thuỷ

1.1.2 Tình hình xây dựng đê, kè biển ở Việt Nam

có lịch sử hàng trăm năm va đến nay đã hình thành tuyến đê đọc bo biển vớichiều dài trên 2.700 km Nhiều tuyến đê kè được làm từ thời Pháp, tuy nhiên

sau khi hod bình được lập lại (năm 1954) mới được Đảng và Nhà nước quan

tâm đầu tư Hầu hết các tuyến đê biển thời kỳ đó là công trình bằng đất, máiđê được bảo vệ bằng cỏ và có nhiệm vụ bảo vệ sản xuất nông nghiệp và cáckhu đân cư Các tuyến đê biển hình thành và được củng cố do nhân dân tự bỏ

ông sức dip, kinh phí nhà nước hỗ trợ Chỉ một số tu độ quan trọng ở

đồng bằng Bắc bộ được đỏ đá để bảo vệ Sau những năm đổi mới (sau năm.

1986) việc cing cố dé biển và chỗng xói lở bờ biễn được Đăng và Nhà nước

quan tâm nhiều hơn Nhiều ct 1c khảo sắt và kết quả nghiên cứu đã ứng dụng.vào việc thiết kế, xây dựng dé, kẻ và các công trình bảo vệ bờ biển.

Một số tuyển đê, bở biển bị sat lở đã được làm kè lát mái bảo vệ, hìnhthức kẻ lát mái đã có tiến bộ rõ rệt, Kẻ lát mái được làm bằng đá he lát khan

trong khung đá xây, dưới lớp lọc được cấu tạo lớp dam lót diy 10em và tiếpdưới li lớp cát day Sem, chân kẻ bằng khối đá đồ Một số tuyến dé trồng các

loại cây si, vet chắn sóng bảo vệ đề.

“Trước năm 2000, được sự quan tâm của Nha nước và sự hỗ trợ của các,

16 chức quốc tế thông qua các dự án PAM 4617, PAM 5325, OXFAM, CECcó khoảng 719km dé biển thuộc các đoạn dé xung yếu đã được đầu tư củngcố, nâng cấp nhằm đảm bảo chống gió bão cắp 9 với mức nước triều tần suất

5% Tuy nhiên, do nguồn vốn đầu tư còn hạn chế nên hệ thống đề bién chưadam bảo kiên cổ, chưa đồng bộ Từ sau năm 2000 (sau khi kết thúc dự án

PAM) đến 2005, hầu như dé biển không được đầu tư củng ố, chủ yếu đầu tư.mang tính chất sửa chữa các hư hỏng (thời gian này đầu tư đáng kể nhất cho.

Trang 11

để biển là khôi phục đê biển Ha Tĩnh sau bão số 4 năm 2000) do đó dé biển bị

xuống cấp nhanh.

Sau cơn bão số 7 năm 2005, Chính phủ đã chú trọng đầu tư vào hệthống đê, kè biển với phương châm lim đến đâu chắc đến đó, cl ï tiêu thiết kế

và mức độ an toàn được đặt ra với yêu cầu cao hơn Một số kết cấu thiết kế đê

biển ở Việt Nam như sau:

1.1.2.1 Kết cấu đê biển thường được áp dụng ở Bắc Bộ

G Bắc Bộ hệ thống đê biển đã được đắp qua nhiều thé ky, chủ yếu là do

tư để dam bảo énđoạn xung yếu do nhà nu

sống và sản xuất Từ năm 1996 trở vé trước đề, kè biển do nhân dân.

tự rip, không có tinh toán quy hoạch, thiết kế cụ thé, đắp đê, làm ke bién theo

chủphương châm hỏng đâu làm đầy, khu vực nào nguy hiểm thì làm Vật lí

yếu dé làm dé, kè biển là vật liệu địa phương, thi công dựa trên những kinhnghiệm, các tuyển đê hing năm được tu bổ, nâng cấp dần Sau năm 1996 đếnnay, dé biển Bắc Bộ được thiết kế và tính toán cụ thé, theo quy hoạch từng.

vùng Nhìn chung về kết cấu đê bién vùng Bắc Bộ có thé phân thành 2 giai

đoạn sau:

a) Thời kỳ từ năm 1996 đến trước năm 2005

Trong giai đoạn này đê biển được thiết kế và xây dựng trên cơ sở thựchiện của dự án PAM, đây là lần đầu tiên đê biển Bắc Bộ được thiết kế có hệ.thống Trong quá trình thiết kế đê đã kể đến các yếu tố tác động như sóng,gió, thuỷ triều, nước ding, địa hình, địa chất, hải văn, động lực học biển;

cũng là lần đầu tiên áp dụng công nghệ mới, vật liệu mới xây dựng đêHình thức kết cầu của đê bién trong giai đoạn này như hình 1.6

Trang 12

Phía biển Phía đồng

Hình 1.6 Mặt cắt đại điện đê biển giai đoạn 1996-2004(1) Thân đê; (2) Kẻ lát mái; (3) Tường hắt sóng; (4) Chân kẻ

+ Mặt cắt đê có dạng hình thang, mặt đê rộng từ 3,5 + 5m, mái đê phía

biển m— 3 + 4, phía đồng m= 2 + 3

+ Thân đê đắp bằng đất thịt, đất phù sa cửa sông, một số tuyến đê p

át như đê Hải

Trang 13

+ Một số nơi bai bién bị bào xói, ngoài việc làm kẻ bảo vệ mái, nhiều

đoạn được làm thêm một số mỏ hàn để bảo ve và trồng rừng ngập mặn để

giữ bãi

b) Thời kỳ từ năm 2005 đến nay

Sau một số cơn bão số 2, số 6 và số 7 năm 2005, một số tuyến đê thuộc.

các tỉnh Hải Phòng, Nam Định, Thanh Hoá đã bị vỡ và hư hỏng nặng Trước

những nguy cơ và tiềm an bị phá hoại do thiên tai gây ra, Chính phủ có chủtrương khôi phục và nâng cấp đê biển với kết cấu bền vững hơn, chỉ tiêu thiết

kế cao hơn Thực hiện chủ trương đó, các Bộ, ngành liên qua đã tiễn hànhkháo sát và thiết kế dé biển với hình dang mặt cắt thiết kế điển hình như.

ình 1.7.

Phía đồn,

hia biển

Hình 1.7 Kết cấu đê biến Bắc Bộ sau năm 2005

(1) Chân kè: Gồm một hing ống buy và lăng thé đá đỏ.

(2) Mái kẻ: Hệ ố mái m = 3 + 4, lớp ngoài bảo vệ bằng cấu kiện bê.

tông đúcin liên kết dưới dang gối tựa hoặc ngm, phía dưới có lớp dam lótvà vải lọc

To vida: Le Khe Lưng Tip Cao lọc 7CT

Trang 14

Tuận văn Thạc ĩ kỹ thudt " Chuyên ngành XDCT thuỷ

(3) Tường chắn sóng: Kết cấu bằng bê tông cốt thép, tường cao từ 0,5 + Lm.

(4) Đỉnh dé (ke): Rộng từ 5 + 6m, cứng hoá bằng bê tông mác 250, dày 20cm.

(5) Mái đề phía đồng: Hệ số mái m = 2 = 3, bảo vệ bằng cỏ vetiver

trong trong khung chia 6 bằng đá xây hoặc bé tông.

(6) Cơ đê: Chiều rộng mặt từ 3 + 4m, cứng hoá mặt bằng bê tông

mác 250.

1.1.2.2 Kết cấu đê biển áp dụng với vùng biển Trung Bộ

Ving biến Trung Bộ thường xuyên bị tác động của thiên tai, đặc biệt làbio và áp thấp nhiệt đói Đề biển Trung Bộ đã hình thành từ xa xưa nhưng

không liền tuyến, để biển hình thành theo từng vùng cin bảo vệ Kết edu của

đê biển miền Trung cũng hình thảnh theo từng thời kỳ khác nhau, theo từng,mục tiêu bảo vệ khác nhau, tổng kết lại chúng ta có thé phân thành 2 giai đoạn:

4) Thời kỳ trước năm 2005

Trong giai đoạn này đê, kè biển miền Trung được hình thành và thiết kếdưới dang hình thức kết cấu như sau:

Phía đồng

Hinh 1.8 Mặt cắt điển hình dé bién Trung bộ trước năm 2005(1) Than đê ; (2) Kè lát mái; (3) Mặt đê cứng hoá ; (4) Chân kè

Trang 15

+ Mat cắt dé: Có dang hình thang, mặt dé rộng 1,5 + 3m, mái đê phíabiển có m= 2 + 2,5, mái phía đồng m = 1,5 + 2.

+ Chất lượng đê: Thân đê phản lớn được đắp bằng đất thịt nhẹ pha cát,

có tuyén được đắp bằng đất st pha cát, dt các Một số tuyển nằm sâu so vớicác cửa sông và ven đầm phá, đất thân dé ven biển là đắt cát như các tuyến đê

của các huyện Quảng Xương, Tĩnh Gia (Thanh Hoá), Diễn Châu (Nghệ An),

Kỳ Anh (Hà Tĩnh), Vĩnh Hài, Vĩnh Trinh (Quảng Trị).

+ Mái dé: Mái đê các tình miễn Trung hầu hốt được bảo vệ bằng cỏ,Một số đoạn dé trực tiếp chịu sóng, gió được kè đá hoặc lát tắm bê tông Một

số đoạn đê ở phía Tây Đầm Phá thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế được lát tắm bêtông ở ba mặt cách đây gần 20 năm, tuyến đê biển Nhật Lệ thuộc Quảng Bình.được lát tắm bê tông 2 mặt

+ Ngoài các đoạn dé trực tiếp sóng gió được kề đá, còn lại mái dé được.

bảo vệ bằng cơ Hằu hết các tuyển cửa sông được bảo vệ bằng cây chống sóng

với các loại cây như si, vet, được.

5) Thời kỳ san năm 2005 dén nay

‘Dé biển Bắc Trung Bộ được thiết kế với hình thức kết cấu giống như đêbiển Bắc bộ thời kỳ sau năm 2005, với mặt cắt thiết kế điển hình như sau:

Trang 16

Tuận văn Thạc ĩ kỹ thudt B Chuyên ngành XDCT thy

Phía biển

Hình 1.9 Mặt cắt dién hình đê biển Trung bộ sau năm 2005

(1) Chân kè; (2) Ke lát mái: (3) Tường hit sóng: (4) Mặt dé cứng hoá;(5) Kè lát mái phía đồng;

1.1.2.3 Kết cấu đê biển áp dụng cho vùng biển Nam bộ.

‘Nam Bộ là vùng trũng, bị chia cắt bởi nhiều hệ thống kênh rach chingchit, để biển Nam Bộ chủ yếu lả các tuyến dé nhỏ lẻ, riêng biệt Cao trình

đình dé con thấp, chủ yếu là ngăn mặn, mặt cắt thiết kế điển hình của đê biển

Phía đồngNam Bộ như sau:

Hình 1.10 Mặt hình đê biển Nam bộ

(1) Thân đề ; (2) Kẻ lát mái ; (3) Mat đê cúng hoá; (4) Chân khay; (5) cọc

Trang 17

Tuận văn Thạc ĩ kỹ thudt “ Chuyên ngành XDCT thuỷ

+ BE rộng mặt dé: Có tuyến dé mặt đê chỉ rộng từ 2 + 3m, nhưng cũng,có tuyến mặt đê rộng từ 8 + 10m,

+ Mái dé: Phan lớn còn rat đốc ở cả hai phía của mái đê (m= 1 + 2), kể

cả một số tuyến dé được đắp bằng dit pha cát và đất hữu cơ, điển hình cáctuyển để Gò Công, dé Vũng Tàu, mai thoải nhất đối với các tuyến để cao và

quan trọng này cũng chỉ đạt từ m= 1,75 + 2 Nhìn chung đê bién Nam Bộ còn

thấp nhỏ, có nơi còn thấp hơn mực nước triều cao nhất, nỗi bật là tuyến đêphía Đông tinh Cả Mau.

+ Chat lượng thân đê: Dat dap đê hoàn toàn theo chất dat của từng vùng.châu thé, các loại đất được sử dụng dé đắp dé là: dat thịt nhẹ, đất thịt nang,đất sét pha, sét pha cát, sét pha bùn, bùn nhão Một số tuyển dé nằm trênvùng đất yếu như một số tuyến đê ở tỉnh Cà Mau và Bạc Liêu nằm trên nền.

cát, có thành phẩn bùn lớn hơn 50% là loại nền rat yếu Vì vậy, gặp nhiễu khókhăn trong xây dựng các công trình kiên cố như các cổng, đập ngăn triều,thậm chí khi dap đê bằng dat cũng dẫn đến sập lún,

12 CAC HÌNH THỨC KET CẤU BẢO VỆ MAI DE BIEN Ở VIỆT NAM VÀ THẺ GIỚI

cứu về tác động của các nhân tố đến sự én định của

Qua những nghỉ

hệ thống dé biển, đồng thời căn cứ vào điều kiện tự nhiên và kinh tế của từng

vùng, người ta đã xây dựng rất nhiều hình thức lát mái khác nhau, phù hợp

với từng vùng để có thể đạt được hiệu quả cao nhất.

1.2.1 Các hình thức kết cấu bảo vệ mái đê biến ở Việt Nam.

Ở Việt Nam trên toàn bộ đường bở biển dài hơn 3.200 km, có hơn

2.700 km dé biển, trong đó khoảng 600 km được bảo vệ mái bằng nhiều hình

thức kết cấu khác nhau.

Trang 18

Tuận văn Thạc si kỹ thuật 15 Chuyên ngành NDCT thay

‘Tap trung chủ yếu vào 4 loại chính sau:

+ Lat mái đê biển bằng đá lát khan,

+ Lat mái đê biến bằng đá xây, đá chit mạch.+ Lat mái đê biễn bằng bê tông đỗ tại chỗ.

« Lat mái đê biển bằng bê tông đúc sẵn lip ghép: Lap ghép bình

thường, lắp ghép có liên kết một chiều, 2 chiều, 3 chỉ:1.2.1.1 Lat mái đê biển bằng đá lát khan.

Hình thức này đã được sử dụng ở hầu hết các tỉnh, vật liệu hay dùng là

đã hộc có kích thước (0,25 - 0.3)m.

Uu điểm của hình thức này: Khi ghép chèn chặt làm cho mỗi viên đá.hộc được các viên khác giữ cả 4 mặt do bé mat gỗ ghé của viên đá, khe hở.kết mềm dé

ghép lit lớn sẽ thoát nước mái dé nhanh giảm áp lực đây nỗi, ti

biến vị theo độ lún của nẻn Bề mặt gồ ghé, độ nhám lớn giảm sóng leo lênmái và giảm vận tốc đồng rút Vé mặt kỹ thuật thì thi công và sửa chữa

dễ dàng.

Hình 1.11 Lát mái đê biển bằng đá lát khan

‘Tuy nhiên nó có nhược điểm là khi nền bị lún cục bộ hoặc dưới ticlên kết do chèn bị phá vo, các hồn đá tách rồi

‘dung của sóng dồn nén

nhau ra va trọng lượng bản thân quá nhỏ nên dễ bị sóng cuốn trôi Khe hở.

Trang 19

giữa các hòn đá khá lớn, vận tốc sóng làm cho dòng chảy trong các khe đá épxuống nền thúc đây hiện tượng trôi đắt nền tạo nhiều hang hóc lớn, sụt nhanh.

chóng gây hư hông đề.

Bảo vệ mái dé biển bằng đá lát khan hầu hết đều bị hư hỏng _ vào mỗimùa mưa bão, phải tu bé hàng năm tốn nhiều công sức và vốn đầu tư.

1.2.1.2 Lit mái đê biển bằng đá xây - đá chit mach

Hình thức này đã được sử dụng ở Thái Binh, Hải Phòng, Nha Trang, với vật liệu là đá hộc kích thước (0,25 = 0,3)m (tận dụng cả đá nhỏ).

- Lit mái dé biển bằng đã xây: Đỗ vữa lót nền và xây từng viên đá liên

kết thành tắm lớn có chiều rộng tủy ý, tạo khớp nồi bằng bao tải nhựa đường.

- Liit mái dé biển bằng đá chit mạch: Xếp đá chèn chặt và đỗ vita chit

loại đá có kích thước và trọng lượng nhỏ, thi công đơn giản, dễ ding

“Nhược điềm: Khi làm trên nền dat yếu lún không đều sẽ làm cho tắm.lớn đá xây, đá chít mạch lún theo tạo vết nứt gẫy theo mạch vữa, dưới tác.động của dòng chảy trực tiếp xuống nén và dòng thấm tập trung thoát ra gâymất đất nền gây lún sập nhanh.

chóng Bị mặn xâm thực sẽ làm |

giảm cường độ của khối xây và

sau mỗi mùa mưa bão kẻ đá xây.„

đá chit mach thường bị hư hongphải tu bổ thường xuyên.

Hình 1.12 Lát mái đê biển bằng đá xây, đá chít mạch.

Tho vida: Le Khúc Lưng Tip Cao hoe 7CT

Trang 20

Tuận văn Thạc ĩ kỹ thudt „ Chuyên ngành XDCT thuỷ

3 Lat mái đê biển be tông đổ tại chỗ

Hình thức này đã được sử dụng ở kè Hải Hậu - Nam Định, phá Tam

Giang - Thừa Thiên-Huế, Bau Tổ - Quảng

Bê tông tim lớn đỗ tại chỗ có khớp nổi với kích thước và trong lượng theo

tính toán cho từng công trình cụthể, thường là lớn đủ trọng lượng

chống sóng, tuy nhiên nếu nền lúnkhông đều tim bản dé bị gay, sập

gây mit đất nền và do bê tông đồtại chỗ bị mặn xâm thực nên cường

độ chịu lực kém.

Hình 1.13 Ke bằng bê tông dé tại chỗ ở Hải Phòng

(C6 2 loại như sau:

Loại không có lỗ thoát mede: Loại này che kín được mái nhưng phải

chịu áp lực đầy nỗi lớn do nước ở mái dé không thoát ra được,

Loại có 16 thoát nước: Ưu điểm là giảm được áp lực day nỗi , nhưng do

16 thoát nước thưa, đường kính lớn lại thẳng góc với nên nên dé mắt đất nẻ ndưới tác động của dong chảy làm nứt mạch vữa hoặc gay sập.

'Việc bảo vệ bằng bê tông lớn dé tại chỗ và bê tông tắm lớn có vữa chitmạch hiện nay ít dùng Phin vì dé bê tông tại chỗ hoặc chit mạch bị xâm thực:bởi nước m ăn chất lượng kém , phan vì do liền khối phủ kín bề mặt mái đã

gây áp lực dy nổi lớn dễ bị nút gay, sat sập.

1.2.1.4 Lat mái đê ig bê tông đúc sẵn lắp ghép.

Có nhiều loại cấu kiện đúc thước và hình dạng khác nhau.- Lat mái dé biển bê tông lắp ghép tắm bản nhỏ hình vuông: Tắm bêtông đúc sẵn chất lượng tốt thi công nhanh, có khe hở làm thoát nước mái đê

Trang 21

tốt, giảm áp lực đẩy nổi, nhưng tim bản nhỏ không đủ trọng lượng và dé bị

bóc ra khỏi mái.

- Lait mái để biển bê tông tm lập phương:

Các khối có kí h thước: (0,45 x 0,45 x 0,45)m, nặng 218 kg và (0,53 x0,53 x 0,53)m, nang 328kg Trọng lượng của khối bê tông lớn, bề day lớn

không bị gẫy nhưng thi công gặp nhiễu khó khăn „ phải có cần edu và thường

không dn định, thường bị phá hỏng khi tác dụng của sóng liên tục trong thờigian dài.

- Lat mái dé biển tắm bê tông lắp ghép có lỗ thoát nước: Đã được

dựng 6 Bau Tré ~ Quảng Bình Kích thước của tắm: (0,45 x 0,5 x 0,5)m Loại

này có ưu điểm thoát nước mái dé tốt, thi công nhanh, dé sửa chữa nhưng dễ

mắt đất nén đưới tác động của dòng chảy.

~ Lat mai dé biển bằng bê tông lắp ghép có ngàm liên kết một chiều

Do lắp ghép có ngàm nên trọng lượng bản thân được tăng lên và chiều

có ngàm giảm đáng kể dòng xói trực tiếp xuống nền, nhưng không có khả

năng liên kết thành tắm lớn nên dễ bị sóng bóc ra khỏi má

- Lait mái dé biển bằng bê tông lắp ghép có ngàm 2 chiều TA

«Cấu kiện TAC-2 (T2)

Đã thi công ở Bầu Tró - Quảng Bình, Ngọc Xá - Trúc Lý - Quảng

Binh; Quảng Tri, dé biên 1 Đồ Sơn - Hải Phòng.

Đã thi công ở Tây Cổ Vậy - Xuân Thủy - Nam Định, Đi

Phong, Phá Đông, Phá Cầu Hai - Thừa Thiên- Huế, Ha Tĩnh

Ưu điểm của loại cau kiện này là nó có khả năng phân bố lực xung, lựcSơn - Hải

cục bộ cho các cấu kiện bên cạnh tạo nên sự biến vị giảm dần tử vị xung

lực dẫn ra xung quanh Vì vậy giảm được hiện tượng lún sâu, cục bộ, tạo nên

lún dang cong thuận, đồng thời do được nối với nhau bằng các ngằm đối xứng

Trang 22

dạng nêm hai chiều dan giằng vào nhau chặt chẽ đã tạo được một kết cấu như:một tắm bản lớn ma chiều rộng, chiều dài không hạn chế và khớp nối dich dic

hạn chế dòng xói trực tiếp xuống nền.

Mang được lắp ghép từ các cầu kiện T 2, T3 đã thích nghỉ được với datmềm yếu Nhờ có liên kết giữa các cấu kiện nên trọng lượng từng cấu kiện đãgiảm được nhiều so với các khối bê tông xếp liền nhau liên kết ma sát.

Nhược điểm: Ban đầu các loại T2, T3 chiều dày độ vat quá nhỏ dé bị

gly, sút mẻ trong quá trình vận chuyển và thi công, vì vậy các loại sau có độ

day lớn hơn nên khắc phục được nhược điểm nay.

- Lit mái dé biển bằng bê tông lấp ghép có ngdm 3 chiều TSC ~ 178

(bằng sáng chế số

I78/QĐ-1I8/QĐSC ngày 8/4/1993, Cục sở,hữu công nghiệp Bộ Khoa học côngnghệ và môi trường) Đã được thicông ở Hải Phòng, Nam Định hiện

đang sử dụng loại bề dày 0,26m.

Hình 1.14 Mái kè bằng cấu kiện Tse - 178Ưu điểm:

« Kết cấu có ngàm 3 chiều lắp ghép mềm thích hợp với nén yếu, lúnkhông đều vì có khả năng tự điều chinh lún đồng bộ với nền Trọng lượng cấu.kiện trên dưới 100kg thi công bing thủ công lắp ghép thuận lợi trong mọi địahình phức tạp, đễ tu sửa, tiết kiệm vat liệu trong tu sửa, đễ thi công, chất

lượng tốt

‘+ Ngàm liên kết có hình dich dic kéo dài, đường thắm che kín nên han

chế tốc độ dòng sóng trực tiếp xuống nền đồng thời liên kết thành mảng có.chân để rộng, giảm đáng kể ứng suất của trọng lượng mảng và áp lực sóng

Trang 23

xuống nền, hạn chế hiện tượng lún cục bộ của từng cấu kiện Bề mặt cấu kiệnđược tạo mé nhám tiêu năng giảm chiều cao sóng leo va vận tốc dòng rút.

"Nhược điểm

Vi liên kết mảng khi sóng đã đánh bung thi bung cả mảng, các cấu kiện

iu kiện Tạc — 178

có hình dang phức tạp nên làm khuôn mẫu đỏi hỏi chính xác mới thi

trọng lượng nhỏ rời ra dé bị ct trôi theo sóng Mặt kháccông được

Ta thấy rằng các hình thức kè bảo vệ mái rất phong phú và đa dạng,

nhưng việc áp dụng hình thức nào thi căn cứ vào điều kiện tự nhiên, kinh tếvà xã hội của từng khu vực sao cho hệ thống kè đó sẽ hạn chế được tối đa

nhược điểm va tin dụng được hết các ưu điểm, đem lại lợi ích lớn nhất.2 Các hình thức lát mái đê bién đã được sử dụng trên thé giới1.2.2.1 Lat mái đê biển bằng đá đổ, đá xếp, đá xây, đá lát có chit mạch.

Đây là loại có kết cấu mái đơn giản nhất nhưng phổ biến ở nhiều nước,lâm từ đá tự nhiên có độ nhám lớn có góc cạnh không đều được đồ, xép khit

nhau hoặc xây và chít mạch Hình thức này được dùng khi có nguồn đá phong

phú gần khu vực xây dựng, mái đề thoái, yêu cầu mĩ quan không đặt ra, Khi

sóng và đòng chảy mạnh hơn dùng đá xếp trong rọ, khung sẽ khắc phục được.

nhược diém khi không có đá kích thước lớn, tận dụng được loại đá kích thước.

nhỏ, dé khai thác và vận chuyên.

Sau này thì hình thức lát mái này sử dụng cả các khối đá sơ chế hình trụ

tiết dilục lăng, xếp khít nhau, ổn dinh nhờ vào ma sát giữa các mặt vàtrọng lượng bản thân của từng cấu kiện Loại này có độ én định cao vi khe

rồng nhỏ

Trang 24

Tuận văn Thạc si kỹ thuật 2I Chuyên ngành XDCT thuỷ

Ở hình thức đá xây, kẻ được xây —bằng đá hộc với vita xi măng, giữa.

các khớp nối ngăn bằng bao tải

nhựa đường, giữa các khói lớn có lỗ RR

thoát nước.

Hình 1.15 Lát mái đê biển

Hình 1.16 Kè đá xếp hình trụ tiết diện lục giác ở Hà Lan xây dựng năm 19531.2.2.2 Lat mái đê biển bằng ro đá, thăm đá.

Ro đá lưới thép: Ro thép có chiều dày từ 30cm đến 2m, kích thước mặtbằng (1 x I)m, (1 x 2)m, (2 x 4)m Thép làm ro có đường kính từ (2-3)mm ở.

í bảo vệ.lưới và (6 - 10)mm ở khung Ro được xếp đầy đá và đặt vào vị

Tham đá lưới thép: Có chiều dày từ 30 đến 50cm, kích thước mặt bằng.(2x 2)m, (2 x 3)m, tuỳ thuộc điều kiện thi công Đá hdc được xếp vào thảm.

có khung thép cứng, không có khớp nối, linh động giữa các khối dễ dàng trải

trên mái dốc.

Trang 25

Hình 1.17 Kè bảo vệ mái bằng thám và rg đá

1.2.2.3 Lat mái đê biển: bằng bê tông tắm, khối bê tông đúc sẵn, bê tông

nhựa đường

~ Lt mai dé biển sử dụng bê tông nhựa đường:

Hình thịnày thường được áp dungthững vùng chịu tác động lớn

của dòng chảy rất mạnh, nhưng có thời tiết lạnh Việc thi công loại ké này đòi

hỏi phải có những thiết bị chuyêndụng và phải kiểm tra độ hư hong

thường xuyên Nếu được thiết kế, thi

công và bảo dưỡng tốt, kẻ rải nhựa.đường rit chắc chắn và đáng tin cậy.

Loại kè này không cần thiết phải có

một lớp lọc dưới lớp nhựa đường,

Hình 1.18 Kè bão vệ mái bằng bê tông nhựa đường ở Hà Lan

~ Lt mai dé biển bằng tắm, khối bê tông đồ tại chỗ và cdu kiện bằng bêtông đúc sẵn: Có nhiều hình thức khác nhau:

«_ Mái cấu tạo bằng các tim bê tông hay bê tông cốt thép dé tại chỗ:Có nhiều kích thước khác nhau: (2 x 2)m, (4 x 4)m, (5 x 5)m, và có tl

tới (20 x 20)m Loại này có kết cí

vững chắc, trọng lượng lớn, chong

Trang 26

Tuận văn Thạc si kỹ thuật 2B Chuyên ngành NDCT thay

được sự kéo ra của sóng nhưng nếu xây dựng trên nền đất yếu, nén lún khongđều thi rất dễ bị nứt gãy, sập theo từng mảng Dé giảm áp lực đây nồi có bố tríthêm các lỗ thoát nước,

« Mái cấu tạo bằng các cầu

kiện bê tông đúc sẵn hình hộp vuông

hoặc chữ nhật được xây bằng vữa xi

măng cát sau đó được trát 1 lớp vữatạo thành mảng có kích thước lớnhơn (2 x 4)m, (2 x 6)m.

Hình 1.19 Kè bằng kết cấu Tetrapod ở Hà lan.

kết có khả năng tự điều chỉnh, có hình dang đặc biệt và đã được nghiên cứu ở.

nhiều nước tiên tiến như: Cấu kiện Tetrapod, tribar, dolos, akmon, Ví dụ ởBulgaria, đê biển với mat cắt ngang đặc biệt được bảo vệ với 2 hoặc 3 lớp đá.

vỡ vi tetrapod.

Hình 1.20 Cấu kiện Tetrapod, Tribar, Dolos, Akmon

(theo thứ tự từ trái qua phải)

Trang 27

thảm Bêtômat): Có thể ding móc thép hoặc day cáp để liên kết các viên bêtông, sau đó phủ lên b& mặt cần bảo vệ Loại này có thể tạo kích thước tuỷ ý.

« Mái cấu tạo từ cấu kiện bê tông có liên kết mang linh hoạt (như liên

kết hèm, mau, móc, ), với mục đích là giảm trọng lượng của mỗi cấu kiệnmà vẫn chống được tác động của sóng và dòng chảy, người ta tiến hành liênkết từng cấu kiện có trọng lượng nhỏ lại với nhau thành băng dài ghép liền ké

nhau hay thành mảng lớn.

Có một số loại điền hình như sau:

Cấu kiện liên kết hém hai chiều: Các tắm bê tông đúc sẵn hình vuônghoặc hình chữ nhật có hèm vuông góc ở hai cạnh đối điện, được lắp ghép trên

mái dé với hình thức lợp ngồi.

Cấu kiện liên kết thành từng dai: Các cấu kiện bê tông đúc sẵn hìnhchữ nhật hoặc hình vuông có hai cạnh đối điện một đầu là hẻm, một đầu làmộng được liên kết thành dai băng, sau đó được ghép liền kề nhau để bảo vệ mái

Hình 1.22 Các cầu kiện có liên kết linh hoạt

Trang 28

Cấu kiện liên kết mẫu thành mảng: Các khối bê tông đúc sẵn có mẫu.được liên kết thành mảng rất linh hoạt, khi biến dạng cấu kiện xoay quanh

và không dùng trong trưởng hợp nền mềm yếu.

1.2.2.4 Lat mái đê biển bằng kết cấu thảm bao và túi chứa cát, vữa xi

Thảm được may bằng sợi

tổng hợp Koni Poener, trải ra trênmái sau đó dùng bơm có ấp diy vữanhỏ trên thảm,xi măng vào các t

Sau khi vữa cứng lại sẽ có một tim

thảm hoàn toàn cứng, day 10 - 25

em, gồm các khối nhỏ liên kết vớinhau bằng bao túi

Hình 1.23 Bảo vệ mái bằng kết

cấu thảm túi chứa vữa xi măng,

Trang 29

1.2.2.5 Kết hợp giữa các hình

thức: Cho phủ hợp với tùng trường

hợp cụ thể Như hình thức trồng cỏ ởđình kết hợp với kẻ bằng cầu kiện bê

tông ở dưới bảo vệ mái được sử dụngở Hà Lan

Hình 1.24 Bảo vệ mái kết hợp 2 hình thức ở Hà Lan

Hình thức này được dùng khi sóng tác động không qué lớn (chiều cao

Jeo sóng khoảng 0.5m) Tham cỏ có tác dụng chống xói mòn mái đê do nướcmưa va dong chảy gây ra; tạo nên sự thân thiện với môi trường và có thể làmnguồn thức ăn cho gia súc Tuy nhiên cỏ không thể sống đưới nước trong mộtthời gian dai, cho nên thường phan chân kè phải làm bằng các loại vật liệukhác như khối bê tông, đá lát khan

1.3 CAC SỰ CÓ THƯỜNG GAP VA NGUYÊN NHẪN HU HỎNG

1.3.1 Các sự cố chủ yếu của mái đê, kè biển.

Qua các báo cáo tổng kết, thực trạng của dé, kẻ biển Việt Nam, các hurhỏng chủ yếu của mái dé, ké biển xuất hiện dưới các dạng điển hình sau:

~ Mái dé, kè gia cố chống sóng trượt cùng mái.

~ Mai đê, kẻ trượt theo mái dốc là máirien dang.

- Kết cấu mái kẻ, mái đê bị nút, gẫy mắt khả năng bao vệ mii

- Đá hoặc cấu kiện bé tông bị dich chuyển đo sóng hoặc dòng chảy làm.

"biến dang kết cầu kè.

Trang 30

Trang 31

Hình 1.27 Mai dé biển bị sập do bão ở Hải Phòng

1.3.2 Nguyên nhân gây hư hỏng mái dé, kè

Hang năm, đê kè biển nước ta chịu tác động trực tiếp từ 6 - 8 cơn bão.biển, tập trung chủ yếu đê biển Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ Từ thực tế tác động,của các trận bão, áp thấp nhiệt đới có thể đánh giá một số nguyên nhân.

chính gây hư hỏng đê, ké biển như sau:

~ Do sự tác động trực tiếp của gió bão (đặc biệt là gió bão vượt cấp thiết kế).

~ Do bãi biển trước đê liên tục bị hạ thấp nên chiều sâu nước trước đê

lớn hơn tại thời điểm tinh toán thiết kế trước đây dẫn tới sóng ngày cảng cao,sóng leo ngày càng lớn hơn rat dé gây tràn, vỡ đê.

~ Kết cấu bảo vệ mái đê phía biển chưa đủ vững chắc, không chống

chọi được với sóng to.

~ Phin thân đê, kè biển chủ yếu đắp bằng đắt cát, đất pha cát dễ bị xói trôi.

Trang 32

Tuận văn Thạc ĩ kỹ thudt ? Chuyên ngành XDCT thuỷ

~ Đá hoặc cấu kiện bê tông bị dịch chuyển do sóng hoặc ding chảy làm

biến đạng kết cấu kè.

Với hệ thống dé biển lát mái, nguyên nhân chính gây phá hoại là tác

động của sóng và ding chảy.

(Qua trình sóng leo lên, vỡ ra rồi rút xuống sẽ gây ra các áp lực nướcđộng tác dụng lên đất nền và kết cấu mái đê biển Ap lực sóng dương đẻ lênmái dốc kh sóng leo lên mái đẻ, truyền vào bên trong môi trường nước trongđất của thân đê, ép nước của khu vực đất chịu tác động ra phía bên cạnh, làm

thay đổi trang thái của ứng suất của cốt đắt Khi sóng rút, mực nước bên ngoàimái đê hạ thấp, tạo ra sự chênh lệch áp lực nước giữa bên trong đất nền và

mặt ngoài kết cầu mái - đó chính là áp lực sóng âm đây lên mặt đáy kết cấumái và có xu thể kéo cốt đất thoát ra khỏi liên kết của nó, Các đợt sóng leo lênvà rút xuống một cách liên tục, các lực thuỷ động tác dụng lệch tâm tạo ra các

động ngẫu lực có thé làm bập bênh kết cấu mái, tróc và moi từng mảng cốt

đất ra dẫn đến phá hoại đê biển.

"Trong đó:

A: Tác động của sóng và đồng chảy - ẠB: Tác động tương hỗ giữa tai trongbên ngoài và bên trong,

C: Tai trọng bên trong do thé năngcủa mực nước ngẦm cao gây ra

Hình 1.28 Sơ đồ minh hoạ tương tác

và bên trong kè

Trang 33

Pha hoại mái đê phía biển.

Mái đê phía biển có thé bị phá hoại theo các hình thúc sau:

Siege tin ‘xtcug ens

- a >

Teng nog ing

Ding quan

Hình 1.29 Các cơ chế phá hoại đê, kè

~ Phá hoại tại vị trí các cầu kiện bị hư hỏng, đá lát khan bị bong xô:

Hình 1.30 Các cấu kiện và viên đá bị bong xô

Trang 34

“Trong quá trình sử dụng lâu ngày có một số cấu kiện b tông mái kè bịbảo mòn, hư hỏng chưa kịp sửa chữa thay thế hoặc phần đá lát khan của maikè do sử dụng lâu ngày có nhiều chỗ bị bong xô, liên kết không đảm bảo độ

chặt dưới tác động của sóng, gid bão vả nước ding các cầu kiện bị vỡ va bị lôi

ra khỏi mái đê biển, các viên đá bị bật

ra khỏi mái tạo thành lỗ thủng trên

mái kẻ, sóng lớn tác động trực tiếp

vào thân đê mang theo đất, cát trong

thân dé trôi theo lỗ thủng ra ngoài, cứL cát bị lôi khỏinhư vậy từng lớp đất

than để, gây sat, sập mái kè và vỡ đề.

Hình 1.31 Mái kè bị biến dang và hư hồng

- Phá hoại đo tác dụng của dòng thắm ngược ra khi triểu rút, với các

trường hợp không dùng vải địa kỹ thuật hoặc ting lọc ngược thi công không

đảm bảo kỹ thuật, các hạt đất cát nhỏ sẽ bị trôi ra din qua các khe hở, dẫn đến

phần đưới kẻ bị rỗng không đều nhau làm cho mái kè biển dạng theo và hư hong.= Trường hợp mái phía biển chi sử dụng hình thức đá lát khan tới cao

trình +3.0m (những đoạn đê xây dựng trước năm 1997), phần trên chỉ là mái.đất dip trồng cỏ thì khi sóng lớn hơn đỉnh, phan lát khan sẽ tác động trực tiếpvào phần đê bằng đất đắp, cuốn theo.

đất ra gây xi lở đê dần dần hoặc đất bị trượt theo từng khối trượt tròn, phá

hoại dé, nếu không khắc phục kịp

thời thì sẽ din tới phần đắt đắp trong

mái dé bị móc dẫn va mái cũng bịsập, hỏng theo.

Hình 1.32 Dé kè Tiên Lãng sau bão

Trang 35

= Phá hoại do ảnh hưởng của quá trình xói lở bờ dưới tác động của

sóng, dòng chảy mạnh ven bờ, bùn cát bị mang đi làm cao trình bãi hạ thấp,

in tới xói phần chân công trình, gây rỗng và sập công trình.

~ Phá hoại do qua trình sóng vỗ vào mái dé liên tục và cường độ lớn,

đất thân đê là dat cát có độ đầm chặt không đủ tiêu chuẩn nên din tới hiện

tượng hoá lỏng cát thân đê, cát bị cuốn theo dòng chảy ra bién gây rỗng (hân

và sip mái dé.

~ Phá hoại tổng thể

a) Hóa lồng

'Nhìn chung tải trọng theo chu kỳ sẽ gây ứng suất cắt và vết nứt trong

khối đất Ở một cap độ tai trọng xác định, các hạt rắn sẽ chuyền vị tương đốivới nhau Trong trường hợp khối dat chưa chặt, chuyển vị nảy sẽ khiến chocác hạt sắp xếp lại gan nhau làm độ chặt tăng lên Trong trường hợp một khối

đất bão hòa nước, lực này sẽ làm áp lực ke rỗng trong đất tăng lên Lượng

tăng này không thể tiêu tán trực tiếp vào ting đất không còn tính thấm Có thé

thấy rằng, sau mỗi chu kỳ tác dụng của tải trọng, áp lực kẽ rỗng đã tăng lên

dan đến việc ứng suất hiệu quả giảm.

Cát hạt mịn được nén tương đối chặt hay bụi là các loại đất rat dé bịhóa lỏng dưới tác dung của tai trọng theo chu kỳ; hạt sét khó bị hơn Thực tếcho thấy, vật liệu sét ít khi bị lực tác dụng làm giảm cường độ chống cắt dẫnđến mắt ôn định cấu trúc dat.

Trang 36

b) Trượi phẳng,

Khi cường độ chống cắt của nền đất không còn khả năng cân bằng với

lực gây trượt, một mặt trượt sẽ hình thành kéo theo sự trượt của khối đất.

Dang phá hoại này có thể xây ra ở mái ngoài hoặc mái trong đê Khimực nước biển rút xuống nhanh, ở mái ngoài dé xảy ra mắt ôn định mái dốc.khi tính chất của vật liệu đắp thay đổi theo không gian, thời gian.

Trượt mái phía ngoài

Hình 1.35 Phá hoại do mat 6n định mái dốc

4) Mắt én định lap bảo vệ

Các lớp đất

do lực sóng tác dụng trong những điều kiện đặc biệt Các dạng phá hoại nảycó khả năng xây ra bắt chợt khi gặp sóng đặc biệt lớn hay xây ra từ từ đướiip cũng như lớp bảo vệ bên ngoài có thé bị mắt ôn định.

Trang 37

tác động của tải trọng có chu kỳ do sóng gây ra Do tải trọng có chu kỷ, áp lực

nước lỗ rỗng dư tăng lên từ từ trong trường hợp cát rời và làm giảm sự khảnăng chống mắt ôn định.

trong sóng

Hình 1.36 Các dạng phá hoại lớp bão vệ mái

Trang 38

14 KIÉT LUẬN CHƯƠNG I

Chương I đã giới thiệu các biện pháp công trình bảo vệ bờ, mái dé biển

tương đối phong phú đã được áp dụng trên thé gi ới cũng như ở Việt Namnhưng có thể khái quát các loại kết cấu như: lát mái bằng đá lát khan , đỗ bêtông tại chỗ , lắp ghép bê tông khối lớn _ đã có tác dụng nhưng cũng có

những ưu nhược điểm và điều kiện ứng dụng cit a từng biện pháp công trình;éu cầu của các loại vật liệu chính làm mái bảo vệ.

“Trong kè lát mai bảo vệ mái đê biển cũng đã dé cập các loại mái bảocác tác động của sóng biển , dòng chảy vào mái bảo vệ , đồng thời đề cập.đến các sự cố thường gặp và nguyên nhân hưhỏng — chủ yếu.

đê biển

Ở Việt Nam , về cơ bản hình thức kết cấu xây dựng kè, đê biển ở ba

với mái

~ Trung ~ Nam có sự khác biệt nhau rõ rệt Đề biển Bắc Bộ và Bắc

Trung Bộ h thức kết cầu tương đối giống nhau do thường xuyên chịu tácđộng của gió bão và chế độ thuy hai văn khu vực tương đổi giống nhau.

Qua những phân tích trên thấy rằng hệ thống kẻ lát mái thực sự đóngmột vai trò quan trọng trong công tác bảo vệ đê biển và cho thấy nhiệm vụ.nghiên cứu ôn định mái dé biển và dé xuất giải pháp hợp lý là vin đề phức tạp.đồi hỏi phải sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu, đồng thời nhằm phù hop

với trình độ khoa học „ công nghệ và điều kiện kin h tế của nước ta hiện nay

cũng như phải phủ hợp với đặc trưng của từng vùng biễn của Việt Nam là hết

sức cần thiết

Trang 39

Tuận văn Thạc si kỹ thuật36 Chuyên ngành

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ LUẬN

2.1, CÁC TIEU CHUAN TRONG THIET KE VA THỊ CÔNG

2.1.1 Dang kết cấu và điều kiện áp dung

Dang kết cấu gia cố mái, tuỳ theo khả năng về kinh tế và kỹ thuật có

thể lựa chọn căn cứ vào điều kiện sử dụng như sau

Bảng 2.1: Dạng kết cấu bảo vệ mái và điều kiện sử dụng.

TT | Kếciulớpgiacổ mái Điều kiện áp dụng

- Sóng có H, € 0.5m, đồng chảy có v < Imis

1 | Tring có hoặc có bãi cây ngập mặn trước đề;

2 | Đăhộc tha rdi

8 | Hỗn hop nhiều loại

= Mãi để có digu kiện phù hợp để cỏ phát iển.

= Nơi cổ nguồn đá phong phú;

— Mãi đề thoải, yêu cầu mỹ quan it.

= Nơi cô nguồn đá phong phú, có loại đá đáp ứng.= Nén để thoát nước tốt

= Mãi để tương đổi tốt,

- Sóng lớn Hs > 0,5m, đồng chảy mạnh V > 1

mis, loại đã rời không dp ứng yêu cầu.

- Khả năng cụng cắp đá lớn khó khăn:

= Song lớn, có dòng chảy mạnh;- Cổ rợ thép chẳng mặn.

= Song lớn, dòng chảy mạnh;

= Yêu cầu mỹ quan,

= Sông lớn, dòng chảy mạnh;= Cổ yêu cầu mỹ quan:

= Mãi để it Ln sụt ítthoát nước;

= Có điều kiện thi công và chế tạo mang.= Mực nước dao động lớn, mái gia cổ dài

= Yêu cầu sử dụng khác nhau,

“Hoe viên: Lé Khắc Tương.Lip Cao học ITCT

Trang 40

Tuận văn Thạc si kỹ thuật Ed Chuyên ngành XDCT thuỷ

“Các dang kết cấu thường sử dụng:

- Đá hộc lát khan

- Khối bê tông đúc sẵn

= Kết hợp bê tông đúc sẵn (ở mái phn đưới) và đá hộc lá khan (@ mái

3 _

Hình 2.1 Mặt cắt ngang một số dạng kết cấu gia cố mái đêa) Đá hộc lát khan; b) Khối bê tông đúc sẵn; c) Kết hợp dang a và b.