Luận văn thạc sỹ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CỪ BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC ĐỂ BẢO VỆ BỜ SÔNG BỜ BIỂN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài : tác giả tập trung nghiên cứu ứng dụng cừ bản bêtông cốt thép dự ứng lực vào xây dựng các công trình tường kè bảo vệ bờ biển, bờ sông ở ĐBSCLMục tiêu nghiên cứu của đề tài : tác giả tập trung nghiên cứu ứng dụng cừ bản bêtông cốt thép dự ứng lực vào xây dựng các công trình tường kè bảo vệ bờ biển, bờ sông ở ĐBSCL

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỖ VĂN NHÂN

NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CỪ BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC (PRESTRESSED CONCRETE SHEET PILES)

ĐỂ BẢO VỆ BỜ SÔNG BỜ BIỂN

Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG TRÌNH THỦY LỢI

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN HẠNH HÀ NỘI 3-2004

MỤC LỤC

Trang

Mở đầu

Chương I Tổng quan về vấn đề xói lở ở ĐBSCL

1-1-1 Đặc điểm khí tượng

1-1-2 Đặc điểm thuỷ văn sông ngòi

1-1-3 Đặc điểm địa hình

1-1-4 Đặc điểm địa chất

1-1-5 Kết luận

1-2 Thực trạng xói lở ở ĐBSCL

1-2-1 Tổng quát tình hình xói lở bờ sông Cửu Long

1-2-2 Xói lở ở những khu vực trọng điểm

1-2-3 Nguyên nhân xói lở

1-2-4 Kết luận

1-3 Các loại kè đã xây dựng để chống sạt lở trong khu vực

1-3-1 Tường cừ bằng gỗ

1-3-2 Tường cừ bằng thép

1-3-3 Tường cừ bằng BTCT

1-3-4 Kết luận

Chương II Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cừ bản BTCT dự ứng lực để

bảo vệ bờ 2.1 Giới thiệu công nghệ cừ bản BTCT dự ứng lực

2.1.1 Giới thiệu chung

2.1.2 Cấu tạo cừ bản BTCT dự ứng lực

2.1.3 Kết cấu cừ bản BTCT dự ứng lực

2.1.4 Liên kết cừ bản BTCT dự ứng lực

2.1.5 Tiêu chuẩn kỹ thuật

2.2 Các ứng dụng công nghệ cừ bản BTCT dự ứng lực

2.2.1 Các ứng dụng công nghệ cừ bản BTCT dự ứng lực trên

thế giới 2.2.2 Các ứng dụng công nghệ cừ bản BTCT dự ứng lực ở

Việt Nam

2.3 Công nghệ thiết kế cừ bản BTCT dự ứng lực

2.3.1 Tính toán thiết kế cừ

2.3.1.1 Tính toán ổn định bản thân từơng cừ bản BTCT

dự ứng lực

A Phương pháp giải tích

B Phương pháp đồ giải

C Phương pháp toán đồ và tra bản

2.3.1.2 Thiết kế cừ bản BTCT dự ứng lực

2.3.1.3 Thiết kế thanh neo, bộ phận giữ neo, dầm ốp tường

2.3.1.4 Kiểm tra ổn định tổng thể của tường cừ và đất nền

2.3.1.5 Kết luận

2.3.2 Thiết kế định hình cừ bản BTCT dự ứng lực

Dùng phần mềm Sap2000

2.4 Công nghệ thi công cừ bản BTCT dự ứng lực

2.4.1 Chế tạo cừ bản tại nhà máy

2.4.2 Thiết bị thi công

2.4.3 Quy trình công nghê thi công cừ bản BTCT dự ứng lực.

Chương III.Ứng dụng công nghệ cừ bản BTCT dự ứng lực vào xây dựng

công trình kè bảo vệ bờ biển Gành Hào – Huyện Đông Hải – Tỉnh Bạc Liêu

3.1 Tên công trình, quy mô, nhiệm vụ công trình

3.1.1 Tên công trình và địa điểm xây dựng

3.1.2 Sự cần thếit phải đầu tư dự án

3.1.3 Nhiệm vụ công trình

3.2 Tính toán thiết kế cừ bản BTCT dự ứng lực

3.2.1 Các tài liệu cơ bản

3.2.2 Thiết kế công trình

3-2-2-1 Các số liệu ban đầu

3-2-2-2 Tính toán các yếu tố sóng do gió

3-2-2-3 Xây dựng các thông số kích thước mặt cắt tường kè

3-2-2-4 Tính toán thiết kế tường cừ chắn sóng

3-2-2-5 Tính toán gia cố kè phía biển

3-2-2-6 Tính toán áp lực sóng

3-2-2-7 So sánh hiệu quả kinh tế giữa phương án BTCT thường

và tường kè bằng cừ bản BTCT dự ứng lực

3.3 Công nghệ thi công cừ bản BTCT dự ứng lực

3.3.1 Chế tạo cừ bản

3.3.2 Vận chuyển cừ bản và thiết bị đến công trình

3.3.3 Thiết bị thi công

3.3.4 Quy trình công nghệ thi công cừ bản BTCT dự ứng lực 3.3.5 Kết luận

Chương IV.Kết kuận và kiến nghị

MỞ ĐẦU

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng đất màu mở có hệ thống sôngrạch ngang dọc chằng chịt chịu ảnh hưởng của thuỷ triều biển Đông và biển Tây.Với diện tích khoảng 39.000 Km2, dân số khoảng 16.400.000 người, trong đókhoảng 50% dân số sống tập trung ở các vùng đất phù sa ven sông và ven biển.Mật độ dân số vùng này rất cao lên đến 800 người/km2 ĐBSCL có địa hình tươngđố bằng phẳng, cao độ bình quân từ (+1,00m)  (+1,50m), cao trình đáy sông sâunhất (-3,00m)  (-14,00m) (trừ các sông lớn như sông Tiền, sông Hậu, sông CổChiên, Hàm Luông,U) Địa chất chủ yếu là nền đất mềm yếu, khả năng chịu lựckém Vấn đề xói lở ở ĐBSCL đã và đang gây nên những tổn thất rất lớn, là mối

đe dọi nghiêm trọng đến tính mạng, tài sản của nhân dân và nhà nước trong vùng

Vì vậy việc nghiên cứu tìm ra các kết cấu giải pháp kỹ thuật hợp lý nhằm bảo vệthiệt hại do xói lở gây ra là rất cấp bách

Việc xây dựng các tường kè bảo vệ chống xói lở đã được áp dụng nhiềuloại kết cấu như : tường kè bằng gỗ, tường kè bằng thép và tường bêtông cốt thép,nhưng tính chịu lực và tuổi thọ của các kết cấu này không cao vì gỗ chịu lực kémvà bị mục, cừ thép thì hoen rỉ và bị ăn mòn, bêtông cốt thép bị xâm thực và thờigian thi công kéo dài

Để khắc phục những nhược điểm trên Nhật Bản đã phát minh ra công nghệcừ bản bêtông dự ứng lực, công nghệ này đã được nghiên cứu, ứng dụng nhiềunăm qua ở Nhật Bản và trên thế giới, đã mang lại những hiệu quả rất to lớn vàđược áp dụng cho nhiều ngành như : giao thông, thuỷ lợi,U

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài : tác giả tập trung nghiên cứu ứng dụng cừbản bêtông cốt thép dự ứng lực vào xây dựng các công trình tường kè bảo vệ bờbiển, bờ sông ở ĐBSCL, bởi công nghệ này có tính ưu việt sau :

- Độ bền cao: Moment chống uốn lớn, cường độ bêtông đạt R b = 650725 kg/

cm 2 (gấp 2  3 lần so với bêtông thường)

- Sản xuất theo dây chuyền công nghiệp nên kiểm soát và đảm bảo chất lượng vật liệu đồng đều, giảm thiểu các khuyết tật

- Chống xâm thực tốt, đặc biệt trong môi trường nước mặn và chua phèn

- Tiết kiệm vật liệu bêtông do kích thước mặt cắt nhỏ nhưng khả năng chịu lực cao

- Rút ngắn thời gian thi công ở hiện trường 40  60% so với công nghệ thi công tường chắn đúc tại chỗ.

- Tăng mỹ quan cho công trình xây dựng

- Góp phần giảm khai thác tài nguyên (cát, đá) bảo vệ môi trường.

Luận văn này được hoàn thành tại khoa sau đại học - Trường đại học ThuỷLợi - Năm 2004

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy : PGS.TS NGUYỄN VĂN HẠNHđã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo trong quá trình thực hiện luận văn Xin chân thànhcảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Thuỷ Lợi, các thầy cô giáo khoa sau đạihọc, lãnh đạo Viện khoa học thuỷ lợi Miền Nam, các đồng nghiệp và bạn bè đãnhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn này

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ XÓI LỞ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Đồng bằng sơng Cửu Long (ĐBSCL) thuộc Miền Nam Việt Nam chạy từ hữu ngạn sơng Vàm Cỏ Đơng xuống Cà Mau, bao gồm một phần nhỏ tỉnh Tây Ninh, phần lớn tỉnh Long An, 10 tỉnh : Tiền Giang, Vĩnh Long, Đồng Tháp, Bến Tre, Trà Vinh, Hậu Giang, Bạc Liêu, Cà mau, An Giang, Kiên Giang và TP.Cần Thơ Đây là vùng đồng bằng châu thổ rộng lớn của hạ lưu sơng MêKơng.

ĐBSCL phía Bắc giáp CamPuChia ; phía Đơng giáp các tỉnh miền Đơng Nam Bộ như TP Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Tây Ninh, Bình Dương ; phía Nam tiếp giáp với Biển Đơng ; phía Tây giáp với biển Tây

Tổng diện tích đất đai cĩ khoảng 3,9 triệu ha, trong đĩ đất cĩ khả năng đưa vàotrồng trọt khoảng 3 triệu ha, hầu hết là đất phù sa do sơng MêKơng bồi đắp

Dân số trong tồn vùng là : 16.365.900 người bao gồm nhiều dân tộc nhưngười Kinh, người Khmer, người Hoa; đa số sống bằng nghề nơng

1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN CỦA ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG

1.1.1.2 Các yếu tố khí tượng

A Nhiệt độ khơng khí :

* Nhiệt độ bình quân hàng năm tương đối ổn định trong khoảng 26  28oC

* Trong năm, biên độ nhiệt giữa các tháng đạt trên 3 oC.

+ Thời kỳ nóng nhất trong năm là các tháng III, IV, V Tháng nóng nhất làtháng IV có nhiệt độ bình quân là 28.5 oC

+ Các tháng XII, I, II là thời kỳ có nhiệt độ thấp trong năm Tháng mát nhất làtháng I, nhiệt độ bình quân là 25.5 oC

* Độ ẩm bình quân năm ở khu vực đang xét là 80  86%

+ Mùa khô ( tháng XII đến tháng IV) độ ẩm đạt 7485%.

+ Mùa mưa (tháng V đến tháng XI) độ ẩm đạt 7789%.

+ Các tháng IX, X là thời kỳ mưa nhiều nên độ ẩm đạt trị số cao nhất trongnăm

+ Các tháng III,IV nhiệt độ không khí cao và lượng mưa rất nhỏ làm cho độ

ẩm có giá trị thấp nhất trong năm

C Mưa:

Xu thế chung trên đồng bằng Nam Bộ, lượng mưa bình quân năm giảm dần từ

bờ biển phía Tây (Hà Tiên, Rạch Giá, Cà Mau) sang phía Đông và từ phía Nam (Sóc

Trăng, Bạc Liêu) lên phía Bắc.

Trong năm chia thành 2 mùa rõ rệt :

- Mùa mưa: từ tháng V đến tháng XI, lượng mưa chiếm trên 90% tổng lượng mưa năm, mưa lớn nhất vào các tháng IX, X.

- Mùa khô: từ tháng XII đến tháng IV năm sau Mùa này rất ít mưa, đặc biệt các tháng

I, II, III lượng mưa không đáng kể

1.1.2 Đ ặc đ iểm thủy v ă n:

1.1.2.1 Đặc điểm chung:

Về thủy văn, ĐBSCL chịu ảnh hưởng trực tiếp của dòng chảy sông MêKông,Sông MêKông chảy vào đến lãnh thổ Việt nam chia làm 2 nhánh là sông Tiền & sôngHậu , đổ ra biển Đông theo 9 cửa sông

Đặc điểm nổi bật của chế độ thủy văn ĐBSCL là chế độ dòng chảy bị ảnhhưởng của thủy triều biển

- Phía Đông : Thủy triều biển Đông ảnh hưởng vào sâu trong nội đồng qua

hệ thống các cửa của sông Cửu Long là chính: Sông Mỹ Tho ở khu vực Tiền Giang;sông Ba Lai, Hàm Luông ở khu vực Bến Tre; sông Cổ Chiên ở khu vực Trà Vinh,Vĩnh Long, Đồng Tháp, Tân Châu; sông Hậu ở khu vực Sóc Trăng, Cần Thơ, LongXuyên, Châu Đốc Trên sông Tiền và sông Hậu, ảnh hưởng thủy triều rõ rệt nhất là ở

phạm vi từ Mỹ Thuận và Cần Thơ trở ra biển Phía trên lên tới Tân Châu, Châu Đốc

bị ảnh hưởng chủ yếu của lũ thượng nguồn

- Khu vực Quản Lộ Phụng Hiệp chịu ảnh hưởng của triều biển Đông thôngqua các cửa sông Mỹ Thanh, Gành Hào

- Phía Tây : Thủy triều biển Tây ảnh hưởng vào khu vực phía Nam và Tây tứ

giác Long Xuyên chủ yếu theo sông Cái Lớn, sông Giang Thành và các cửa kênh venQL80 ; vào bán đảo Cà Mau theo một số sông nhỏ như sông Ông Đốc, Bảy Háp, rạchCửa Lớn, Trẹm…

Trong năm, hình thành 2 mùa dòng chảy:

- Mùa cạn (từ tháng I đến tháng VI) : Ảnh hưởng của thủy triều biển Đông với

chế độ bán nhật triều không đều chiếm ưu thế Hàng ngày mực nước lên xuống 2 lần.Biên độ triều bình quân tháng lớn nhất đạt sấp sỉ 1m tại Tân Châu, Châu Đốc và tới1.31.5m tại Long Xuyên, từ 22.5m tại Cần Thơ, Mỹ Thuận và tới 3m tại ĐạiNgải, Trà Vinh Mực nước chân triều tháng thấp nhất thường xuất hiện trong cáctháng IV, V Phía biển Tây thủy triều ảnh hưởng sâu vào tới tận Ba Đình với chế độnhật triều là chính

- Mùa lũ (từ tháng VII đến tháng XI): Đoạn phía trên của sông Cửu Long ảnh

hưởng của thủy triều giảm dần khi nước lũ từ thượng nguồn sông Mê Kông đổ về.Các tháng VII, VIII mực nước sông Tiền và sông Hậu tăng nhanh; mực nước bìnhquân tháng cao nhất trong mùa lũ thường là tháng IX, X Thời gian duy trì đỉnh lũ khádài, khoảng 5060 ngày Trong thời kỳ lũ lớn, giao động mực nước trong ngày theochế độ thủy triều hầu như không còn Lũ lớn gặp kỳ triều cường ở hạ du cản trở khảnăng tiêu nước của sông Tiền và sông Hậu sẽ tạo nên ngập úng nghiêm trọng khu vựccác tỉnh An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Vĩnh Long, Một phần nước lũ từ sôngHậu và lũ tràn từ biên giới Campuchia chuyển về phía Tây qua tứ giác Long Xuyên

1.1.2.2 Dòng chảy Sông Mê kông (Cửu Long) :

A Sơ lược về lưu vực sông MêKông:

Sông MêKông là con sông lớn và dài nhất Đông Nam Á với các thông số lưuvực như sau:

- Tổng chiều dài sông chính : 4.220 km

- Tổng lượng dòng chảy năm : 475 x109 m3

- Lưu lượng trung bình năm : 13.974 m3/s

- Lưu lượng đỉnh lũ min : 39.800 m3/s

Sông MêKông chảy qua 6 nước: Trung Quốc, Mianma, Lào, Thái Lan,CamPuChia và Việt Nam

Phần trung lưu là vùng chủ yếu sinh lũ của sông MêKông

* Phần hạ lưu:

Từ Kratie trở xuống, dài 500km Sông Tông Lê Sáp ở phía hữu ngạn nối sông

MêKông với Biển Hồ (Biển Hồ có dung tích khoảng 80 tỉ m 3 có tác dụng điều tiết lũ cho sông MêKông đáng kể).

Từ Kông Pông Chàm qua Tân Châu, Châu Đốc, Cần Thơ, Mỹ Thuận trở rabiển là vùng châu thổ có địa hình bằng phẳng

a) Lưu lượng:

Lưu lượng bình quân nhiều năm của sông MêKông tại Kratie (CamPuChia) là13.974 m3/s, từ Phnômpenh chia thành Sông Tiền, Sông Hậu lưu lượng chảy vào nước

ta theo tỷ lệ tương đối ổn định : qua Tân Châu là 8486% và qua Châu Đốc là 1416

% Tới Vàm Nao, dòng chảy Sông Tiền được sông Vàm Nao chuyển một phần sangSông Hậu với tỉ lệ khoảng 3034% Sau Vàm Nao tới Cần Thơ và Mỹ Thuận, tỷ sốlưu lượng 2 sông xấp xỉ nhau

Số liệu quan trắc dòng chảy từ 1978 đến 1988 cho kết quả lưu lượng và lưu tốc dòngchảy tại Tân Châu và Châu Đốc như sau:

Trạm

Qmax (m3/s) Qmin (m3/s) Qmax (m3/s) Qmin (m3/s) Vmax(m/s)Xuôi Ngược Xuôi Ngược Xuôi Ngược Xuôi Ngược Xuôi NgượcTân

Thủy triều biển Đông có chế độ bán nhật không đều với biên độ lớn (2,53m)

ảnh hưởng rất sâu, lên tới tận PhnômPênh Biên độ triều bình quân tháng lớn nhất đạttới 0,9m ở Tân Châu ; 1,1m ở Châu Đốc ; 1,3m ở Chợ Mới và 1,5m ở Long Xuyên ;tại Cần Thơ, Mỹ Thuận biên độ mực nước hàng ngày đạt tới 4m Trong một ngàyđêm, mực nước lên xuống 2 lần với 2 chân triều và 2 đỉnh triều không đều nhau.Chênh lệch triều lên và chênh lệch triều xuống bình quân sấp sỉ nhau ở tất cả cáctháng trong năm

* Mùa lũ:

Do ảnh hưởng của lũ sông MêKông nên mực nước trên sông Tiền và sông Hậutăng lên nhanh chóng Trong mùa này, ảnh hưởng của nước lũ lấn át hẳn ảnh hưởngcủa thủy triều.

Tháng có mực nước bình quân cao nhất trong mùa lũ thường là tháng X, một

số ít năm rơi vào tháng IX Thời gian duy trì đỉnh lũ khá dài

Bảng 1-5 Thời gian duy trì các cấp mực nước ở Tân Châu

Năm 1961 được coi là năm lũ lớn trong lịch sử, mực nước đỉnh lũ (X/1961) tại

Tân Châu là 5,28m, tại Châu Đốc là 4,94m và tại Long Xuyên là 2,85m Ở hạ lưu, tạiCần Thơ là 2,09m, tại Mỹ Thuận là 1,96m Mực nước đỉnh lũ trong nhiều năm có độgiao động nhỏ : Chênh lệch giữa mực nước lũ năm lớn nhất và năm nhỏ nhất khôngquá 2,30m tại Châu Đốc, 1,0m tại Long Xuyên, 2,0m tại Tân Châu và 1,3m tại ChợMới

1.1.2.3 Chế độ thủy triều biển Đông, biển Tây:

A Chế độ thủy triều biển Đông:

Thủy triều ven biển Đông (với độ dài khoảng 300km từ Vũng Tàu đến Cà Mau)

có những đặc điểm đồng nhất, ít thay đổi theo chiều dài bờ biển Chế độ triều bao

trùm là “bán nhật triều không đều” với những đặc điểm cơ bản sau đây:

- Trong năm , thủy triều thường lên cao vào tháng XII, tháng I và xuống thấp vào tháng VI, tháng VII; tuy nhiên chênh lệch cao độ đỉnh triều giữa các tháng trong năm không lớn.

- Trong 1 tháng âm lịch có 2 chu kỳ triều, mỗi chu kỳ 15 ngày Trong 1 chu kỳtriều, nước lên xuống rất mạnh trong 45 ngày xung quanh ngày rằm và ngày khôngtrăng Trong những ngày này biên độ giao động mực nước lớn, mực nước lên rất cao

và xuống rất thấp Đây gọi là kỳ triều cường Sau đó là 45 ngày biên độ triều giảm

dần (đỉnh triều hạ thấp dần, chân triều nâng cao dần) Tiếp theo là 45 ngày nước

lên xuống rất yếu, biên độ mực nước nhỏ - gọi là kỳ triều kém

- Trong 1 ngày đêm có 2 lần nước lên và 2 lần nước xuống (nên gọi là chế độ

bán nhật triều) ; nhưng 2 chân triều và 2 đỉnh triều trong ngày có cao độ không đều

nhau Một pha dao động triều khoảng 12,4 giờ, một chu kỳ bán nhật là 24,8 giờ; do đó

cứ sau một ngày thì thời điểm xuất hiện chân triều hay đỉnh triều tương ứng chậm đigần 1 giờ Biên độ giao động triều hàng ngày tại Vũng Tàu tới 2,53m, khu vực venbiển Đông từ cửa Cung Hầu qua cửa Định An xuống Mỹ Thanh, Gành Hào, Cà Maubiên độ triều đạt giá trị lớn nhất so với các vùng khác Thời kỳ triều cường biên độtriều tới 34 m

B Chế độ thủy triều biển Tây:

- Thủy triều biển Tây phần lớn có tính chất nhật triều thuần nhất, đôi khi là

nhật triều không đều Mỗi ngày có 1 lần nước lên và 1 lần nước xuống Biên độthủy triều thuộc loại nhỏ: đạt 0,8m tại cửa Ông Đốc, 1,3m tại Rạch Giá

- Trong năm từ tháng I đến tháng VI mực nước biển tương đối thấp, từ thángVII đến tháng XII mực nước cao hơn Tuy nhiên, mức độ chênh lệch của mực nướcgiữa 2 thời kỳ chỉ khoảng vài chục cm Mực nước cao nhất thường xuất hiện vào cáctháng từ VI đến tháng XII trùng với mùa mưa lũ

Do đặc điểm thủy triều có biên độ dao động nhỏ nên ảnh hưởng không sâuvào các kênh rạch trong nội đồng; khả năng trao đổi nước bị hạn chế do tốc độ dòngchảy nhỏ

1.1.2 ĐỊA HÌNH

II Địa hình Đồng bằng sông Cửu Long tương đối bằng phẳng , cao độ trung bình

khoảng (+1,00m)(+1,50m) cao nhất khoảng (+3,00m)(+4,00m), thấp nhất khoảng

Khu tả sông Tiền Giang có xu hướng từ Tây Bắc xuống Đông Nam, cao độ

trung bình vùng Tây Bắc khoảng (+1,50m)(+2,00m), nơi cao nhất ở ven sông Tiền

có cao độ (+3,00m)(+4,00m) Cao độ trung bình vùng Đông Nam

(+0,20m)(+1,00m), nơi thấp nhất có thể xuống (0,00m) hoặc thấp hơn nữa Cao

độ vùng ven biển khoảng trên dưới (+1,00m).

Khu nằm giữa sông Tiền và sông Hậu có hướng dốc chính Tây Bắc - ĐôngNam (hướng chảy của sông Hậu) hướng dốc phụ từ Bắc xuống Nam Cao trình trung

bình (+1,00m)(+1,50m) Có vùng trũng nhỏ cao độ thấp hơn (+0,50m)(+0,70m) ở

phía Bắc đường Quốc lộ 4 Vùng ven biển nồi lên 1 số giồng lớn có cao độ

(+2,00m)(+3,00m).

Khu hữu sông Hậu có thể chia ra 2 vùng địa hình :

- Vùng Tứ Giác Long Xuyên có hướng dốc chính từ Đông Bắc xuống Tây

Nam hướng phụ từ Bắc xuống Nam Cao độ trung bình mặt đất khoảng (+0,80m) 

(+1,20m) Vùng cao nhất nhất ở ven sông Hậu có cao độ trung bình khoảng (+1,50m)(+2,00m), vùng thấp nhất ở ven biển Hà Tiên có cao độ trung bình dưới (+0,50m).

- Vùng Tứ Giác Long Xuyên, Địa hình khá phức tạp, vùng trũng ở giữachạy từ Rạch giá xuống cửa sông Ghềnh Hào, cao dần lên phía sông Hậu và phía U

Minh, Năm Căn Cao độ trung bình mặt đất khoảng (+1,00m) Ở ven biển có 1 số giồng nổi lên với cao độ (+2,00m).

1.1.3 ĐỊA CHẤT

Căn cứ vào tài liệu địa chất của các công trình đã khảo sát, chiều sâu hố khoanđối với cống đầu mối từ 3070m, địa chất công trình trong khu vực hay ở nhữngcông trình đã xây dựng gồm các lớp chủ yếu :

+ Lớp bồi tích trẻ : có chiều dày từ 1030 m , chủ yếu là bùn sét hữu cơ có xenkẹp lớp cát mỏng, đất có tính chảy dẻo cao ,khả năng chịu lực kém, không thích hợpcho việc đặt móng công trình chịu tải trọng lớn

Các chỉ tiêu cơ lý chính của lớp này trong khoảng sau :

- Dung trọng tự nhiên : w = 1.5 1.7 T/m3

- Lực chống cắt C : 0.3  1.5 T/m2

+ Lớp bồi tích cổ : chủ yếu là á sét & sét cát, đất có trạng thái nửa cứng đếncứng , khả năng chịu tải tương đối tốt, phù hợp cho việc chống cọc xử lý nền vào cáclớp này

Các chỉ tiêu cơ lý chính của lớp này trong khoảng sau :

1.1.4.1 Về khí tượng & thủy v ă n

+ Khí hậu điều hòa nhất nước, chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa khô từ tháng 12 đến tháng

4 năm sau, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, lượng mưa tập trung đến 90% tổng lượng mưa

cả năm

+ Ít khi có bão , tốc độ gió lớn nhất nhỏ hơn 30 m/s

+ Hầu hết trong vùng chịu ảnh hưởng triều của Biển Đông & Biển tây Trongnăm còn chia làm 2 mùa, mùa lũ & mùa kiệt Mùa lũ thường vào tháng 8 đến tháng 11trong năm Mực nước cao nhất thường xảy ra trong mùa lũ

+ Căn cứ vào điều kiện thủy văn có thể chia ra làm 3 khu vực :

- Khu vực 1: khu vực chịu ảnh hưởng lũ là chủ yếu : gồm các tỉnh An Giang, Đồng Tháp, một phần của tỉnh Cần Thơ, Vĩnh Long, Long An, Tiền Giang, Kiên Giang.

- Khu vực 2: khu vực chịu ảnh hưởng của triều biển Đông là chủ yếu gồm các tỉnh Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, một phần tỉnh Cà mau, Hậu Giang, Tp Cần Thơ, Vĩnh Long.

- Khu vực 3: khu vực chịu ảnh hưởng của triều biển Tây là chủ yếu gồm các tỉnh Kiên Giang, Cà Mau

1.1.4.2 Về đ ịa hình

Địa hình tương đối bằng phẳng, cao độ bình quân từ (+1,00m)(+1,50m) Về địa hình phần lịng sơng (ngoại trừ các sơng chính như sơng Tiền, sơng Hậu, Sơng Cổ

Chiên, Hàm luơng,…) cao trình đáy sơng sâu nhất khoảng (-14,00m), cịn thơng

thường khoảng từ (-3,00m) đến (-10,00m), cao trình bờ sơng khoảng từ (+0,80m) đến (+2,50)m Chiều rộng sơng thơng thường < 300m

1.1.4.3 Về đ ịa chất

Địa chất chủ yếu là nền đất mềm yếu, khả năng chịu lực kém, dễ bị biến dạngchiều dày lớp mềm yếu này cĩ thể thay đổi rất lớn trong vùng từ 1050m, trừ một sốvùng cát cịn nĩi chung đất cĩ thành phần hạt sét chiếm tỷ trọng lớn, hệ số thấm thấp

1.2 THỰC TRẠNG XĨI LỞ Ở ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG

1.2.1 Tổng quát tình hình xĩi lở bờ.

Qua nghiên cứu phân tích các tài liệu lịch sử, qua điều tra, xem xét, nghiêncứu các vết tích sạt lở bờ còn lưu lại ngoài thực địa, kết hợp với nhiều đợt đo đạc,khảo sát thực tế trong năm 2000, chúng tôi đã xác định được vị trí, phạm vi, tốc độcủa 68 điểm sạt lở, dọc theo tuyến bờ sông Tiền và sông Hậu thuộc hệ thống sôngCửu Long Trong đó:

+ Tỉnh Đồng Tháp : 16 điểm

+ Tỉnh Tiền Giang : 4 điểm + Tỉnh Vĩnh Long : 10 điểm + Tỉnh Bến Tre : 4 điểm + Tỉnh Cần Thơ : 6 điểm + Tỉnh Sóc Trăng : 1 điểm

+ Tỉnh Trà Vinh : 7 điểm

 Thống kê theo tốc độ sạt lở trung bình hàng năm:

+ Tốc độ sạt lở mạnh (trên 10 m/năm) : 11 điểm + Tốc độ sạt lở trung bình (từ 5 đến 10 m/năm) : 32 điểm + Tốc độ sạt lở yếu (dưới 5m/năm) : 25 điểm

 Thống kê theo đặc điểm hình thái sông:

+ 18 điểm sạt lở trên đoạn sông cong, gấp khúc + 4 điểm sạt lở trên đoạn sông co hẹp đột ngột + 6 điểm sạt lở trên đoạn sông nằm tại các cửa phân lưu + 12 điểm sạt lở trên các cù lao nằm trong lòng dẫn+ Các điểm còn lại nằm trên các đoạn sông tương đối thẳng với tốcđộ và phạm vi sạt lở nhỏ

 Thống kê theo khu vực sông ảnh hưởng chủ yếu của chế độ dòng chảy thượng nguồn và phần sông ảnh hưởng chủ yếu của chế độ thủy triều Biển Đông (ranh giới tại Vĩnh Long đối với sông Tiền còn tại mặt cắt sông cách Cần Thơ khoảng 30 km về phía hạ lưu đối với sông Hậu ):

+ Phần sông ảnh hưởng của chế độ dòng chảy thượng nguồn có 52điểm sạt lở

+ Phần sông ảnh hưởng của chế độ thủy triều Biển Đông có 16điểm sạt lở

Vị trí và mức độ mạnh yếu của các điểm sạt lở bờ trên toàn tuyến sông CửuLong giai đoạn trước năm 2000 được thể hiện trên bản đồ thực trạng sạt lở

Bảng I - 6 thống kê các vi trí sạt lở bờ và các thông số cơ bản trên toàn tuyến sông Cửu Long giai đoạn trước năm 2000

1.2.2 Thực trạng xĩi lở ở những khu vực trọng điểm.

1.2.2.1 Sạt lở bờ sông Tiền, khu vực từ Thường Phước 2 tới hết đoạn sông phân lạch sau cù lao Long Khánh, huyện Hồng Ngự, tỉnh Đồng Tháp

Hình 1-1 Sạt lở bờ uy hiếp khu dân cư tại xã Thường Phước Huyện Hồng Ngự - Tỉnh Đồng Tháp (ngày 18/6/2000)

Đoạn sông dài khoảng gần 20km, với một đoạn sông gãy và một đoạn sôngphân lạch Đây là đoạn sông đang diễn biến rất phức tạp Đoạn sông chỉ dài gần20km nhưng có tới 6 vị trí sạt lở bờ có tốc độ sạt lở hàng năm từ cao và rất cao nhưđoạn bờ thuộc địa phận ấp Thường Phước 2, tốc độ sạt lở hàng năm trên 30m.Cũng trên đoạn sông này còn có hai vị trí bồi lắng lòng dẫn khá nhanh đã làm chochế độ dòng chảy khu vực này trở nên phức tạp, vì thế khu vực này rất cần nghiêncứu để tìm ra cách giải quyết hữu hiệu

* Nguyên nhân xói lở bờ trên sông Tiền đoạn Thường Phước, Tân Châu, Hồng Ngự

Trung tâm đoạn sông Tiền từ Thường Phước đến Hồng Ngự, cách biên giớiViệt Nam Campuchia về phía hạ lưu khoảng 13km Đây là đoạn sông chịu ảnh

hưởng của chế độ dòng chảy thượng nguồn là chủ yếu, với các điểm xói lở liêntiếp nhau, xen kẽ nhau Kết quả xói lở bờ của khu vực xói lở phía thượng lưu ảnh

hưởng trực tiếp tới vị trí, phạm vi và tốc độ xói lở của khu vực kế tiếp

Nguyên nhân xói lở bờ sông đoạn Thường Phước, Tân Châu và Hồng Ngựlà do lòng dẫn sông ở đây được tạo bởi một điểm nút gấp khúc với góc khoảng

120o Điểm nút gấp khúc này đã làm cho những cù lao, cồn cát nhỏ riêng rẽ, rờirạc ở lòng sông phía thượng lưu sau nhiều năm dịch chuyển xuống hạ lưu bị giữ

lại, tạo thành một bãi cát rộng lớn (cù lao Mang cá hay còn gọi là cồn liệt sĩ) nằm

phía bờ hữu đối diện với bờ sông Thường Phước Quan sát đoạn lòng dẫn sôngTiền từ Thường Phước đến Tân Châu vào những năm 1945 cho thấy; các cù lao,bãi bồi, cồn cát nằm rời rạc, phân tán, nhưng đến năm 1983 các cù lao, bãi bồi,cồn cát đã nhập lại tạo thành một cù lao lớn có xu hướng bít cửa kênh Tân Châu -Châu Đốc Cù lao lớn tạo thành này nằm ngay phía thượng lưu phía bờ hữu điểmgấp khúc Tân Châu và càng ngày càng phát triển Đến nay lòng sông đã bị thu

hẹp, dòng chảy luồng chính với vận tốc rất lớn (cả vào mùa lũ lẫn vào mùa kiệt) bị ép sát về phía bờ tả (bờ Thường Phước) Mặt khác, khu vực Thường Phước, bờ

sông, lòng sông được cấu tạo bởi các lớp đất sét pha, bùn sét pha, bùn cát pha vàlớp cát hạt nhỏ, cường độ cơ học rất thấp, dễ biến dạng, dễ bị ảnh hưởng bởi cácyếu tố bên ngoài tác động, nên rất dễ bị xói lở khi bị dòng chảy có vận tốc lớncông phá

Lưu tốc lớn nhất của dòng chảy ép sát bờ tả sông Tiền khu vực ThườngPhước vào mùa kiệt đạt tới 2m/s còn vào mùa lũ có thể đạt tới 3m/s Trong khi đóvận tốc lớn nhất cho phép không xói trung bình của các lớp đất lòng sông, bờ sông

ở đây chỉ đạt tới 0,7m/s Đây chính là nguyên nhân dẫn đến tốc độ xói lở hàngnăm ở khu vực này đạt tới 3050m/năm

Cũng do đoạn sông cong gấp khúc khu vực Tân Châu Thường Phước đã làmchặn lại bãi cát lớn bên bờ hữu, phía trên thị trấn Tân Châu do đó, dòng chính bịdồn ép sang phía bờ tả, theo hướng chảy đâm thẳng sang phía bờ thị trấn TânChâu Hầu như toàn bộ năng lượng dòng chảy sông Tiền tại mặt cắt đầu đoạn gấp

khúc (Thường Phước II) sau khi bị hao tổn một phần năng lượng để thắng lực cản thủy lực do chảy từ bờ tả Thường Phước sang bờ hữu thị trấn Tân Châu (khoảng

600m), đã công phá đoạn bờ sông thuộc khu vực thị trấn Tân Châu và đem bùn cát

xuống hạ lưu Do dòng chảy tác dụng trực tiếp vào bờ với góc tác dụng khoảng

120o, sau đó bị phản xạ tạo ra dòng chảy khu vực sát bờ hết sức phức tạp (dòng

chảy xáo trộn, dòng chảy xoáy, dòng nhiễu xạ.v.v…) Địa chất lòng dẫn sông Tiền

tại thị trấn Tân Châu có phần tốt hơn so với các vị trí lân cận, vì đã được cố kết donhà cửa, công trình có tải trọng nặng xây dựng lên hàng trăm năm, vì thế mặc dù

bị dòng chảy công phá mạnh song tốc độ xói lở trung bình hàng năm tại khu vựcxói lở thị trấn Tân Châu không lớn Mấy năm gần đây, xói lở bờ sông khu vựcThường Phước diễn ra với tốc độ rất nhanh và càng về gần điểm gấp khúc tốc độsạt lở càng mạnh Vì đầu điểm nút gấp khúc bị xói lở, nên dòng chảy đâm vào bờsông khu vực thị trấn Tân Châu bị đổi hướng, dẫn đến vị trí xói lở bờ sông khu vựcTân Châu cũng bị dịch chuyển theo Điều này được thể hiện rất rõ trên thực tếtrong nhiều năm qua Phạm vi xói lở bờ khu vực thị trấn Tân Châu đã di chuyển

dần xuống hạ du (trung tâm xói lở năm 1993 ở trước nhà thờ Cao Đài, năm 1996 di

chuyển xuống chợ cũ Tân Châu, còn hiện nay thì trung tâm xói lở đã tiến tới công viên trước UBND huyện Tân Châu).

Điểm xói lở bờ sông Tiền phía bờ tả khu vực thị trấn Hồng Ngự lại cónguyên nhân gây ra xói lở bờ không giống với nguyên nhân gây ra xói lở bờ củađoạn sông Tứ Thường - Thường Phước và Tân Châu Khu vực xói lở đoạn sông thị

trấn Hồng Ngự nằm phía bờ lõm của đoạn sông vừa cong vừa co hẹp, với chiềudài đoạn xói lở tới trên 4km, nhưng điểm xói lở có tốc độ cao và nghiêm trọngnhất là phía thượng lưu và hạ lưu cửa vào sông Sở Thượng.

Lòng dẫn sông Tiền sau khi qua khỏi thị trấn Tân Châu thì tách thành hainhánh Nhánh sông chính đi qua Hồng Ngự đã hướng dòng chảy có vận tốc lớn,nhất là vào những tháng mưa lũ vào phía bờ lõm làm xói lở một đoạn bờ sôngtương đối dài từ Thường Thới Tiền đến phía thượng lưu cửa sông Sở Thượng Đoạnsông Tiền ngay tại cửa sông Sở Thượng bị co hẹp, chịu chế độ dòng chảy haichiều, ngoài ra cửa vào sông không thuận dòng, đã tạo nên dòng chảy đáy có vậntốc rất lớn, tạo nên các xoáy nước và sóng nhiễu xạ công phá lòng sông Tiền vàlòng sông Sở Thượng Các hố xói sâu cục bộ ở ngã ba cửa vào sông Sở Thượng vàsông Tiền dần dần hình thành Những hố xói này ngày một phát triển, từ từ đượcnhập lại, tiến sát vào bờ sông Sở Thượng, gây mất ổn định bờ sông và cuối cùng điđến sạt lở

Vào mùa lũ nước tràn qua biên giới, tràn qua bờø hữu sông Sở Thượng rồichảy vào Đồng Tháp Mười, vì thế dòng chảy sông Sở Thượng bị ép vào bờ tả phíathị trấn Hồng Ngự Đây cũng là một trong những nguyên nhân chính gây nên hiệntượng sạt lở bờ sông Sở Thượng phía thị trấn Hồng Ngự vào mùa mưa lũ

1.2.2.2 Sạt lở bờ sông Tiền, khu vực thị xã Sa Đéc.

Sạt lở bờ sông Tiền khu vực Sa Đéc đã xảy ra nhiều năm mức độ thiệt hại

do sạt lở bờ khu vực này vào loại lớn nhất toàn vùng Đông Nam Bộ và Nam Bộ,nhưng chỉ về vật chất Sạt lở bờ nơi đây đã làm thị xã Sa Đéc thu hẹp lại Đâychính là một trong những nguyên nhân buộc chính quyền tỉnh phải chuyển về CaoLãnh mấy năm trước đây Sạt lở bờ sông Tiền khu vực thị xã Sa Đéc là đại diệncho diễn biến sạt lở tại các đoạn sông cong với tính chất đất cấu tạo lòng sông bờ

sông không tốt Đây còn là đoạn sông đang thi công kè bảo vệ sông Tiền, rất cầntheo dõi để kiểm tra ổn định kè cùng hiệu quả thả vật liệu bảo vệ bờ xuống đoạnsông sâu chịu ảnh hưởng lớn của dòng chảy thủy triều.

Đoạn sông Tiền từ Cao Lãnh đến Sađéc là đoạn sông hình chữ S với hai đỉnhcong: phía dưới Cao Lãnh và chính tại Sađéc Qua tài liệu lịch sử, cách đây100năm, thị xã Sađéc nằm cách bờ sông Tiền theo đường chim bay trên 2km vàhơn 3,5km theo rạch Nhà Thương Đến nay sau nhiều năm xói lở bờ sông Tiền đã

tiến sát thị xã Sađéc (cách thị xã Sađéc khoảng 200m theo rạch Nhà Thương) Đoạn

sông Tiền khu vực thị xã Sađéc hiện đang diễn biến theo quy luật phát triển củađoạn sông cong uốn khúc vùng châu thổ Bờ lõm ngày càng bị xói lở mạnh còn bờlồi ngày càng được bồi thêm Qua quan sát, nghiên cứu thực địa cho thấy, vị trí sạtlở mạnh nhất nằm phía hạ lưu đỉnh cong, bờ lõm càng ngày càng bị thoái lui dầncòn đỉnh cong vừa lùi sâu vào bờ vừa dịch chuyển về hạ du

Hình 1-2 Sạt lở bờ trên sông Tiền tại phường 3 - Thị xã Sa Đéc

Tỉnh Đồng Tháp (ngày 29/9/2000)

Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng sạt lở bờ đoạn sông Tiền khu vực thị xãSađéc thì nhiều song có thể tóm lược một vài nguyên nhân chủ yếu, nguyên nhân

cơ bản sau:

Dòng chảy từ thượng nguồn có vận tốc rất lớn (nhất là vào mùa lũ) vượt gấp

nhiều lần vận tốc cho phép không xói của đất lòng sông, bờ sông, đã bào mònvà mang đi một khối lượng đáng kể bùn cát lòng sông, bờ sông Vì lớp đất bờ

sông (ở lớp dưới) và lớp đất lòng sông là những lớp đất dễ xói lại ở độ sâu lớn,

cho nên dòng chảy sông với vận tốc lớn dễ dàng đào bới lớp đất lòng sông, bờsông tạo thành hố xói sâu cục bộ dần dần tiến sát vào bờ, dẫn đến khối đất bờ

bị mất ổn định dần và cuối cùng bờ sông bị sạt lở từng khối lớn Quá trình bàoxói lòng sông, bờ sông, tốc độ sạt lở bờ và vận chuyển bùn cát của khối sạt lởđổ xuống sông càng được gia tăng vào khoảng thời gian triều rút trong mùamưa lũ

Tại khu vực bờ lở thị xã Sađéc ngoài những nguyên nhân chính gây nên xói lở

và làm gia tăng tốc độ xói lở là dòng chảy nguồn (đặc biệt là vào mùa lũ), thì

dòng chảy do thủy triều Biển Đông, sóng vỗ bờ do gió chướng, tàu vận tải lớn

đi trên sông, hiện tượng đào đất bờ lở làm gạch, hiện tượng neo đậu tàu bè vônguyên tắc và hiện tượng giao thoa giữa dòng chảy thượng nguồn và dòng chảythủy triều làm phát sinh sóng nhiễu động, dòng chảy xoáy trên sông cũng lànhững nguyên nhân không nhỏ gây ra hiện tượng xói lở bờ và gia tăng tốc độxói lở bờ ở khu vực này

1.2.2.3 Sạt lở bờ sông Hậu, khu vực Thành phố Long Xuyên

Hình 1-3 Sạt lở bờ ở khu vực Tp Long Xuyên trên sông

Hậu-Tỉnh An Giang (2/ 2/2001)

Long Xuyên một trung tâm kinh tế, văn hóa lớn nhất vùng ĐBSCL, nămbên bờ sông Hậu trong mấy năm qua do áp lực khai thác các nguồn lợi trên sôngnhư: nuôi cá bè, giao thông vận tải thủy, khái thác vật liệu xây dựng đặc biệt làcát xây dựng và tôn nên; xây dựng các công trình kiến trúc có tải trọng lớn bên bờ

sông có tính chất cơ lý khác,U đã gây nên những đợt sạt lở lớn, làm thiệt hại đángkể tới nhà cửa, cơ sở hạ tầng cùng các công trình kiến trúc khác xây dựng bênsông Tình trạng sạt lở bờ khu vực này ngày một tăng và nhất là dòng chảy chínhsông Hậu đang có xu thế chuyển sang nhánh phải, trong tương lai sẽ gây mất ổnđịnh các đoạn bờ kè đã được xây dựng trong những năm qua Điều này đòi hỏiphải nghiên cứu để tìm ra giải pháp ngăn chặn trước.

* Nguyên nhân xói lở bờ trên sông Hậu khu vực Tp.Long Xuyên.

Đoạn sông Hậu khu vực xói lở bờ thuộc địa phận thành phố Long Xuyên, là một đoạn sông phân nhánh phức tạp Cách thành phố Long Xuyên khoảng 7km về phía thượng lưu, dòng chảy sông Hậu được phân thành hai nhánh kẹp giữa cù lao Ông Hổ Nhánh phải đi sát thành phố Long Xuyên là nhánh nhỏ nhưng đang trong giai đoạn phát triển mạnh, trong nhánh phải lại có các bãi giữa là cù lao Phó Ba và cù lao Phó Quế nằm đối diện với thành phố Long Xuyên.

Cù lao Ông Hổ, cù lao Phó Ba và cù lao Phó Quế đều nằm trong lòng dẫnsông Hậu Các cù lao được cấu tao bởi đất, cát chưa được cố kết hoàn toàn, nêntính chất cơ lý rất thấp và dĩ nhiên là rất dễ bị xói lở Vì vậy, vào mùa lũ dòngchảy sông có vận tốc lớn thì hiện tượng sạt lở xảy ra ở đầu các cù lao là điềukhông thể tránh khỏi Còn khu vực bờ hữu sông Hậu thuộc địa phận thành phốLong Xuyên hiện đang bị xói lở phía thượng lưu và hạ lưu đoạn kè gia cố bờ khuvực trung tâm thành phố là vì đầu cù lao Ông Hổ dòng chảy được phân lưu vềnhánh phải nhiều hơn, trong khi đó lòng dẫn nhánh phải lại nhỏ, mặt khác dòngchảy sau khi xô vào đầu các cù lao thì bị đổi hướng Với hướng dòng chảy đượchình thành như vậy, sẽ gây bất lợi rất lớn cho bờ sông Hậu thuộc khu vực thànhphố Long Xuyên Ngoài ra mấy năm gần đây, phong trào nuôi cá bè trên sông

phát triển mạnh, nhiều bè cá có kích thước rất lớn đã và đang xuất hiện ngày càngnhiều trên đoạn sông khu vực thành phố Long Xuyên Những bè cá nằm dọc theocù lao Phó Ba, cù lao Phó Quế làm co hẹp lòng dẫn và ép dòng chảy vào phía bờsông khu vực trung tâm thành phố Long Xuyên gây nhiều bất lợi cho đoạn bờ sôngkhu vực này.

1.3 Nguyên nhân của hiện tượng xĩi lở trên tồn tuyến sơng Cửu Long

Một dòng sông có hai yếu tố cơ bản cấu thành: dòng nước chuyển động có mặt thoáng tự do và lòng dẫn do chính nó tạo ra trên bề mặt của lục địa Hai yếu tố tạo thành dòng sông không phải là hai đại lượng bất biến Nước chảy, bằng tác động cơ học, lý học và hóa học làm cho lòng dẫn thay đổi hình dạng, vị trí, kích thước Nhưng sự thay đổi của lòng dẫn lại tác động ngược lại làm thay đổi trạng thái và kết cấu của dòng nước Tác động qua lại giữa dòng nước và lòng dẫn cứ thế tiếp diễn không ngừng, hình thành đời sống của một con sông Ta nhận thấy rằng, hai yếu tố dòng nước và lòng dẫn là hai yếu tố luôn khống chế lẫn nhau, luôn mâu thuẫn nhau nhưng đồng thời cũng dựa vào nhau để tồn tại, để cùng tạo ra một sản phẫm thống nhất là dòng sông Sự tác động tương hỗ giữa dòng nước và lòng dẫn được thực hiện thông qua chuyển động của bùn cát Ví dụ, những

vị trí bùn cát bồi lắng, đáy lòng sông sẽ được nâng dần lên, diện tích mặt cắt sông sẽ bị thu hẹp lại Những vị trí lòng sông bị xói lở, lòng dẫn sẽ được hạ thấp và mở rộng dần ra Do đó, nếu ta nói tác động tương hỗ giữa dòng nước và lòng dẫn là vấn đề trung tâm thì chuyển động bùn cát chính là hạt nhân của trung tâm đó

Trong hai yếu tố cơ bản cấu thành một dòng sông thì dòng nước có tính năng động hơn, thay đổi liên tục trong phạm vị rộng lớn hơn, mang tính ngẫu nhiên theo thời gian và không gian, thường chiếm vị trí chủ đạo còn yếu tố lòng dẫn có tác dụng chi phối, khống chế dòng chảy

Như vậy, nguyên nhân chính gây ra xói lở bờ sông là do sự tác động

cơ học, lý học, hóa học của dòng nước tác dụng vào lòng dẫn làm bùn

cát, một bộ phận tạo thành lòng dẫn bị lôi cuốn đi theo dòng nước Kết quả là lòng dẫn bị bào mòn dần, có khi lòng sông sâu thêm, bờ sông mở rộng ra hoặc cả hai diễn ra tùy thuộc vào đặc điểm địa hình, địa chất lòng sông và bờ sông tại vị trí đó Tuy nhiên, để có thể lôi kéo được một bộ phận bùn cát ra khỏi lòng dẫn (bờ sông và lòng sông) thì dòng nước phải có năng lượng đủ lớn, một lực tổng hợp của các tác động cơ học, lý

học, hóa học,… (trong đó tác động cơ học đóng vai trò chủ yếu), thắng

được lực cố kết của đất tạo nên lòng dẫn

Tốc độ xói lở bờ sông nhanh hay chậm, nhiều hay ít là do dòng nước tại vị trí đó có khả năng công phá, lôi cuốn được nhiều hay ít lượng bùn cát lòng sông, bờ sông và thời gian dài hay ngắn dòng nước duy trì được khả năng đó

Hoạt động kiến tạo, tác dụng của địa chấn, việc gia tải trên bờ sông,việc neo đậu thuyền, bè, khai thác cát, bè nuôi cá dọc theo sông có tác dụng nhất định gây nên hiện tượng xói lở bờ sông Cửu Long nhưng không phải là những nhân tố chủ yếu, trực tiếp, cơ bản

Hình dạng toàn tuyến sông Cửu Long uốn lượn tương đối phức tạp, lại có nhiều đoạn sông phân nhánh, cù lao, cồn cát nhô lên giữa dòng sông Hơn nữa chế độ thủy văn không những chỉ chịu ảnh hưởng của chế độ

dòng chảy nguồn (do mưa, thấm, tuyết tan trong lưu vực gây ra) mà còn chịu

ảnh hưởng rất mãnh liệt của chế độ thủy triều Biển Đông Với tổng lượng dòng chảy nguồn hàng năm rất lớn lại phân bố chủ yếu vào ba

tháng mùa mưa (tháng IX, X và XI) do đó, đã tạo nên dòng chảy ở nhiều

đoạn sông có vận tốc rất lớn vượt gấp nhiều lần vận tốc cho phép không xói của các lớp đất cấu tạo nên bờ sông, lòng sông Nhiều đoạn sông cong, gấp khúc, cù lao, cồn cát giữa sông đã bị dòng chảy với vận tốc lớn đâm trực tiếp vào Đây chính là các nguyên nhân chủ yếu gây nên hiện tượng xói lở bờ sông chịu ảnh hưởng của dòng chảy thượng nguồn là

chủ yếu (đoạn sông từ biên giới Việt Nam-Campuchia tới điểm nút phân

nhánh sông đổ ra biển cách Cần Thơ về phía hạ lưu khoảng 30km đối với sông Hậu và đoạn từ biên giới tới Vĩnh Long đối với sông Tiền).

Những đoạn sông gần biển chảy hai chiều với vận tốc lớn (do ảnh

hưởng của chế độ bán nhật triều biển Đông), chịu tác dụng của sóng

tàu, sóng do gió và những trận bão tác dụng trực tiếp lên bờ sông, làm cho bờ sông bị xói mòn dần Thêm vào đó, đất bờ sông ngậm muối, ngậm chua phèn vào mùa khô nhưng lại được rửa ngọt vào mùa mưa lũ nên tính chất cơ lý của đất bờ sông đã thấp lại ngày càng thấp hơn sau năm tháng Đây chính là những nguyên nhân chính gây ra hiện tượng xói lở bờ sông vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều là chủ yếu

Vận tốc dòng chảy do thủy triều tạo ra trên sông Tiền, lớn hơn nhiều

so với vận tốc không xói cho phép của đất cấu tạo nên lòng dẫn sông Do đó, đây chính là nguyên nhân gây ra xói lở bờ vùng hạ châu thổ sông Tiền

1.4 Kết luận.

Tình hình xĩi lở bờ ở đồng bằng sơng Cửu Long diễn biến rất phức tạp, hàngnăm gây thiết hại rất lớn về tính mạng và tài sản của nhân dân trong vùng Vì vậychính phủ đã yêu cầu các nhà khoa học, bộ ngành cĩ liên quan cần sớm nghiên cứuđưa ra các giải pháp cơng trình để bảo vệ chống xĩi lở đảm bảo an tồn tính mạng chonhân dân Do đĩ địi hỏi chúng ta nghiên cứu, ứng dụng các cơng nghệ mới vào xâydựng các cơng trình kè bảo vệ bờ sơng, bờ biển

1.5 Các loại kè đã xây dựng trong khu vực (các giải pháp và quy mơ).

Mỗi khu vực cĩ điều kiện địa hình, địa chất, chế độ dịng chảy khác nhau dẫn đến sự xĩi lở bờ cũng khác nhau Hiện nay các nhà kỹ thuật và khoa học đã

cĩ nhiều nghiên cứu và đã đưa ra các giải pháp kỹ thuật xây dựng cơng trình chống xĩi lở bờ Qua nghiên cứu và tìm hiểu thực tế thì các cơng trình kè đã xây dựng xử lý chống xĩi lở theo 3 dạng giải pháp kết cấu sau.

Kết cấu cừ thép chữ Z một neo

1 Tường ; 2 Dầm ốp ; 3 Dầm mũ ; 4 Dầm giữ neo ; I Đáy thiết kế

I

+ Kết cấu đơn giản.

+ Thiết bị thi cơng thơng dụng.

+ Đang được sự dụng tương đối nhiều.

BTCT mái M200BTCT thân kè M250

Đóng khoảng cách 1.5m/cọc

* Nhược điểm :

+ Dễ bị xâm thực ăn mòn trong môi trường nước mặn và chua phèn.

+ Thời gian thi công kéo dài (do mực nứơc triều lên xuống, sóng vỗ nên phải đắp đê quây hoặc đóng cừ vây để làm khô hố móng mới thi công được tường).

+ Moment chống uốn không cao

+ Phạm vi giải tỏa đền bù lớn dẫn đến chi phí cao.

1.5.6 Nhận xét.

Trong giai đoạn cấp bách phải xây dựng các công trình kè chống xói lở bờtrong khu vực đã góp phần bảo vệ được xói lở, đảm bảo an toàn tính mạng và hạn chếthiệt hại tài sản của nhân dân và nhà nước

Tuy nhiên các giải pháp trên còn một số tồn tại :

Thi công kéo dài, phạm vi giải phóng mặt bằng phải đủ rộng dẫn đến chi phí cao (vì công tác giải phóng mặt bằng hiện nay rất khó khăn, phức tạp, nhiều

dự án không thi công được hoặc phải kéo dài là do công tác giải phóng mặt bằng) Do đó, yêu cầu chúng ta phải tìm ra một giải pháp công nghệ mới để khắc phục những tồn tại của các giải pháp truyền thống nhằm :

- Thi công nhanh, giải phóng mặt bằng ít

- Tuổi thọ công trình cao

- Tăng mỹ quan công trình

- Đảm bảo môi trường (do sử dụng ít vật liệu, tài nguyên)

CHƯƠNG II TÌNH HÌNH XÂY DỰNG KÈ BẢO VỆ BỜ TRUYỀN THỐNG Ở ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG

1.5 Các loại kè đã xây dựng trong khu vực (các giải pháp và quy mơ).

Mỗi khu vực cĩ điều kiện địa hình, địa chất, chế độ dịng chảy khác nhau dẫnđến sự xĩi lở bờ cũng khác nhau Hiện nay các nhà kỹ thuật và khoa học đã cĩ nhiềunghiên cứu và đã đưa ra các giải pháp kỹ thuật xây dựng cơng trình chống xĩi lở bờ.Qua nghiên cứu và tìm hiểu thực tế thì các cơng trình kè đã xây dựng xử lý chống xĩi

lở theo 3 dạng giải pháp kết cấu sau

những tiết diện cừ khác nhau

+ Kết cấu đơn giản, thi cơng dễ

Kết cấu cừ thép chữ Z một neo

1 Tường ; 2 Dầm ốp ; 3 Dầm mũ ; 4 Dầm giữ neo ; I Đáy thiết kế

I

+ Thường bị hoen rỉ, ăn mòn trong môi trường nước mặn, chua phèn.

+ Lệ thuộc tuyệt đối vào công nghệ chế tạo

* Ưu điểm :

+ Kết cấu đơn giản

+ Thiết bị thi cơng thơng dụng

+ Đang được sự dụng tương đối nhiều

* Nhược điểm :

+ Dễ bị xâm thực ăn mịn trong mơi trường nước mặn và chua phèn

+ Thời gian thi cơng kéo dài (do mực nứơc triều lên xuống, sĩng vỗ nên phảiđắp đê quây hoặc đĩng cừ vây để làm khơ hố mĩng mới thi cơng được tường)

+ Moment chống uốn khơng cao

+ Phạm vi giải tỏa đền bù lớn dẫn đến chi phí cao

1.5.6 Nhận xét.

BTCT mái M200BTCT thân kè M250

Đóng khoảng cách 1.5m/cọc

Trong giai đoạn cấp bách phải xây dựng các công trình kè chống xói lở

bờ trong khu vực đã góp phần bảo vệ được xói lở, đảm bảo an toàn tính mạng

và hạn chế thiệt hại tài sản của nhân dân và nhà nước.

Tuy nhiên các giải pháp trên còn một số tồn tại :

Thi công kéo dài, phạm vi giải phóng mặt bằng phải đủ rộng dẫn đến chi phícao (vì công tác giải phóng mặt bằng hiện nay rất khó khăn, phức tạp, nhiều dự ánkhông thi công được hoặc phải kéo dài là do công tác giải phóng mặt bằng) Do đó,yêu cầu chúng ta phải tìm ra một giải pháp công nghệ mới để khắc phục những tồn tạicủa các giải pháp truyền thống nhằm :

- Thi công nhanh, giải phóng mặt bằng ít.

- Tuổi thọ công trình cao.

- Tăng mỹ quan công trình.

- Đảm bảo môi trường (do sử dụng ít vật liệu, tài nguyên)

CHƯƠNG II NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CỪ BẢN BÊTÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC ĐỂ BẢO VỆ BỜ 2.1 - Giới thiệu công nghệ cừ bản BTCT dự ứng lực

2.1.1 Giới thiệu chung :

Từ trước đến nay các công trình xây dựng, giao thông, cầu cảng, công trình kèchống xói lở bảo vệ bờ sông bờ biển vật liệu thường được sử dụng là cọcbêtông + tường chắn để gia cố bảo vệ do vậy khối lượng vật liệu sử dụngthường rất lớn, thời gian thi công kéo dài ảnh hưởng đến sinh hoạt và cuộc sốngcủa nhân dân

Trên thế giới từ những năm 1990 ở các nước phát triển như Nhật Bản, HàLan, Mỹ,U đã nghiên cứu và ứng dụng phổ biến công nghệ cừ bản bêtông cốt thép

dự ứng lực (Prestressed Concrete Sheet Piles) thay thế công nghệ truyền thống

trên

Ưu điểm công nghệ cừ bản bêtông cốt thép dự ứng lực :

- Độ bền cao: Moment chống uốn lớn, cường độ bêtông đạt

R b =650725kg/cm 2 (gấp 2  3 lần so với bêtông thường)

- Sản xuất theo dây chuyền công nghiệp nên kiểm soát và đảm bảo chất lượng vật liệu đồng đều, giảm thiểu các khuyết tật

- Chống xâm thực tốt, đặc biệt trong môi trường nước mặn và chua phèn

- Tiết kiệm vật liệu bêtông do kích thước mặt cắt nhỏ nhưng khả năng chịu lực cao

- Rút ngắn thời gian thi công ở hiện trường 40  60% so với công nghệ thi công tường chắn đúc tại chỗ.

- Tăng mỹ quan cho công trình xây dựng

- Góp phần giảm khai thác tài nguyên (cát, đá) bảo vệ môi trường.

2.1.2 Cấu tạo cừ bản bêtông cốt thép dự ứng lực:

Thành phần cấu tạo :

Cấu tạo của cừ bản bêtông cốt thép dự ứng lực gồm 2 thành phần chủ yếu làcốt thép và bêtông, tùy thuộc từng loại kết cấu cừ bản mà chủng loại và vậtliệu có thay đổi

Theo tiêu chuẩn JISA - 5354 (1993) của Ủy ban TCCL Nhật Bản, yêu cầu chấtlượng của vật liệu chế tạo cừ bản bêtông cốt thép dự ứng lực như sau :

a) Bêtông : + Xi măng : xi măng Porland đặc biệt cường độ cao

+ Cốt liệu (cát đá) : đúng tiêu chuẩn kích thước không lớn hơn 20 mm + Phụ gia : phụ gia tăng cường độ của bêtông thuộc nhóm G

+ Nước : nước sạch (không có axit, cát U)

b) Cốt thép : + Thép chịu lực : cường độ cao thuộc nhóm SD40

+ Thép tạo ứng suất trước trong bêtông : các sợi cáp bằng thép loạiSWPR - 7B đường kính 12,7 mm - 15,2 mm

2.1.3 Kết cấu cừ bản BTCT dự ứng lực:

Để tăng khả năng chịu lực, kết cấu cừ bản bêtông cốt thép dự ứng lực được cấutạo gần dạng chữ C, góc nghiêng, chiều dày, chiều cao cừ thay đổi theo yêucầu từng loại cừ thiết kế – Riêng kích thước chiều rộng bản cừ không thay đổi

Hình 2.1: Sản phẩm cừ bản bêtông cốt thép ứng suất trước

2.1.4 Liên kết bản cừ bêtông cốt thép dự ứng lực :

Cừ bản bêtông cốt thép dự ứng lực được liên kết với nhau qua khớp nối âm dương tạo thành một liên kết vững chắc Để đảm bảo kín nước, giữa khớp nối có cấu tạo vật liệu kín nước bằng nhựa tổng hợp độ bền cao (Elastic Vinyl Choloride).

-Hình 2-2 Sơ đồ khớp nối cừ bản BTCT dư ứng lực

2.1.5 Tiêu chuẩn kỹ thuật :

Thông số kỹ thuật cơ bản nhất của cừ bản bêtông cốt thép dự ứng lực là cường độ bêtông [R b ] và moment chống uốn cho phép của cừ [M c ] Tiêu chuẩn JISA

5354 (1993) quy định :

Cường độ bêtông [R b ] = 650 725 kg/cm 2

Moment chống uốn [M c] : tùy thuộc từng loại kết cấu cừ

0

SW180

SW250

SW300

SW350

SW40

2.2 Các ứng dụng công nghệ cừ bản bêtông dự ứng lực.

2.2.1 Ứng dụng công nghệ cừ bản BTCT dự ứng lực ở thế giới.

Với những ưu điểm nêu trên, công nghệ cừ bản bêtông cốt thép dự ứng lựcthường được ứng dụng phổ biến ở những công trình chủ yếu sau :

+ Công trình đường giao thông, cầu cảng

+ Kè bảo vệ xói lở bờ sông, tường chắn sóng, tường hướng dòng

+ Tường cừ chống thấm trong đập, dưới nền công trình thuỷ lợi, tườngchắnđê ngăn mặn ven biển, đê bao vùng ngập lũ,U

Hình 2-3 Ứng dụng cừ bản BTCT dự ứng lực trong xây dựng giao thông ở NhậtBản