nghiên cứu quá trình xói mòn hạ lưu đê biển khi có sóng tràn qua và biện pháp gia cố mái đất bằng phụ gia consolid

LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Xây dựng công trình thủy đề tài: “Nghiên cứu quá trình xói mái hạ lưu đê biển khi có sóng tràn qua và biện pháp gia c ố mái đất bằng phụ

Trang 1

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1-1: Những nét chính đê biển Bắc bộ 4

Bảng 1-2: Những nét chính đê biển miền Trung 8

Bảng 2-1: Tiêu chuẩn sóng tràn (Eurotop, 2007) 29

Bảng 2-2: Các tham số cơ bản chi phối tính chất sóng tràn qua đê 31

Bảng 2-3:Các hệ số thực nghiệm trong công thức Owen(1980 cho đê mái nhẵn 38 Bảng 2-4: Nghiên cứu sóng tràn qua đê mái dốc 42

Bảng 3-1: Các chỉ tiêu mẫu sét chế bị 49

Bảng 3-2: Thành phần hạt mẫu sét chế bị 50

Bảng 3-3: Tổng hợp kết quả thí nghiệm trên các thiết bị 57

Trang 2

Hình 2.4: Số lượng thí nghiệm sóng tràn qua các năm (theo Verhaeghe và các

cộng sự, 2003)0T Error! Bookmark not defined

0T

Hình 2.5: Xác định độ dốc mái đê quy đổi trong trường hợp mái phức hợp (có

cơ ngoài, theo TAW, 2002)0T Error! Bookmark not defined

Trang 6

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Kết quả nêu trong luận văn là trung thực, không sao chép từ

bất kì công trình nghiên cứu nào khác

Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Trang 7

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Xây dựng công trình thủy đề tài:

“Nghiên cứu quá trình xói mái hạ lưu đê biển khi có sóng tràn qua và biện pháp gia c ố mái đất bằng phụ gia CONSOLID" được hoàn thành với sự giúp đỡ

tận tình của các thày giáo, cô giáo trong Khoa Công trình, Phòng đào tạo đại học

và sau đại học, Bộ môn thủy công Trường đại học Thủy lợi cùng các bạn bè và đồng nghiệp

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thày giáo, cô giáo, gia đình, bạn bè & cơ quan đã tạo điều kiện cho tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến GS.TS Ngô Trí Viềng, NCS Nguyễn Văn Thìn đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Tuy đã có những cố gắng nhất định, nhưng do thời gian và năng lực nghiên cứu còn nhiều hạn chế, vì vậy cuốn luận văn này chắc chắn còn nhiều thiếu sót, tác giả kính mong thày giáo, cô giáo, bạn bè và đồng nghiệp góp ý để tác giả có thể tiếp tục học tập và nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, ngày 30 tháng 11 năm 2011

Tác giả

Nguyễn Toàn Thắng

Trang 8

MỤC LỤC

1T

PHẦN MỞ ĐẦU1T 1

1T

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC KẾT CẤU BẢO VỆ MÁI ĐÊ

BIỂN KHI CÓ SÓNG TRÀN QUA1T 4

Trang 9

Học viên: Nguyễn Toàn Thắng 1 Luận văn thạc sĩ

Nghiên cứu quá trình xói mái hạ lưu đê biển khi có sóng tràn qua và biện pháp gia

cố mái đất bằng phụ gia CONSOLID

I Tính cấp thiết của đề tài:

Đê biển ở Việt Nam trong những năm qua được quan tâm đầu tư và củng

cố,song các tuyến đê mới được nâng cấp chống được bão cấp 9,10 với mực nước triều tần suất 5% Trên thực tế những năm gần đây bão xảy ra ở nước ta có lúc lên đến cấp 11,12 và trên cấp 12 đã gây sóng mạnh dữ dộivà tràn qua nhiều đoạn đê

biển ở miền Bắc nước ta làm vỡ đê gây thiệt hại nghiêm trọng về người và của, như

cơn bão số 2 và 7 năm 2005 vào Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định,Ninh Bình, Thanh Hoá và ảnh hưởng đến Nghệ An, Hà Tĩnh gây thiệt hại hàng nghìn tỷ đồng

Trên thế giới cũng vậy, theo một số kết quả phân tích đã cho thấy biến đổi khí hậu đang làm gia tăng thiên tai Trong khoảng 15 năm nay, tại khu vực châu Á

xuất hiện 2 cơn bão lớn, giết hàng trăm nghìn người, năm 1993 cơn bão đổ bộ vào Bangladesh đã gây nước dâng làm 138.000 người chết và mất tích, gây thiệt hại tài

sản vô cùng to lớn Gần đây, năm 2008, cơn bão Nargis đổ bộ vào Miến Điện kèm

nước dâng tới 6m đã làm khoảng 140.000 người chết và mất tích đặc biệt sóng thần

2004 tại Ấn Độ Dương làm chết 300.000 người và hàng triệu người mất nhà cửa

Bão mạnh thường kèm theo nước dâng giúp cho sóng đánh trực tiếp vào bờ, tràn qua đê gây xói lở và vỡ đê gây thiệt hại lớn vùng ven biển Vì vậy cần phải nghiên cứu bảo vệ đê biển mà một trong những bộ phận quan trọng là bảo vệ mái

đê biển khi có sóng tràn qua Đề tài “Nghiên cứu quá trình xói mái hạ lưu đê biển khi có sóng tràn qua và biện pháp gia cố mái đất bằng phụ gia Consolid” nhằm góp

phần vào các giải pháp khoa học công nghệ tăng cường ổn định mái đê biển càng có

ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao

II Mục đích của đề tài:

Nghiên cứu biện pháp gia cố mái đê biển bằng phụ gia Consolid để bảo vệ khi có sóng tràn qua

Trang 10

III Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

- Điều tra, khảo sát, đánh giá các biện pháp gia cố mái đê biển

- Sử dụng mô hình toán kết hợp thực nghiệm

IV K ết quả đạt được:

- Đánh giá được nguyên nhân hư hỏng và mất ổn định mái đê biển khi có sóng tràn qua

- Tìm được giải pháp tối ưu gia cố mái đê biển

3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

4 Dự kiến kết quả đạt được

5 Nội dung của luận văn

Chương 1: Tổng quan các kết cấu đê biển khi có sóng tràn qua

1-1 Các dạng đê biển ở Việt Nam và thế giới khi có sóng tràn qua

1-2 Đặc điểm và điều kiện làm việc

1-3 Đánh giá nguyên nhân hư hỏng

1-4 Nhận xét

Chương 2: Cơ sở lý luận

2-1 Các dạng mất ổn định đê khi có sóng tràn qua

2-2 Cơ chế phá hoại mái đê biển

2-3 Mô hình toán xói lở mái khi có sóng tràn

2-4 Kết luận

Trang 11

Chương 3: Vật liệu đất có pha trộn phụ gia Consolid

3-1 Nguyên lý làm việc của Consolid

3-2 Ứng dụng công nghệ phụ gia Consolid để bọc thân đê

3-3 Kết cấu đê biển khi sử dụng phụ gia Consolid để gia cố

3-4 Kết luận

Chương 4 : Ứng dụng tính toán

4-1 Giới thiệu công trình

4-2 Quá trình xói lở mái hạ lưu đê biển khi có sóng tràn qua

4-3 Tính toán xói lở mái đê biển bằng đất khi có sóng tràn

4-4 Tính toán các yếu tố thuỷ lực và xói lở mái đê biển khi ứng dụng phụ gia

Consolid

4-5 Nhận xét kết quả tính toán

Kết luận và kiến nghị

I Những kết quả đạt được của luận văn

II Những tồn tại và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Trang 12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC KẾT CẤU BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN KHI

CÓ SÓNG TRÀN QUA 1.1 Hiện trạng đê biển Việt Nam

Hệ thống đê, kè biển Việt Nam được xây dựng, bồi trúc và phát triển theo thời gian và do nhiều thế hệ thực hiện Đê chủ yếu là đê đất, vật liệu lấy tại chỗ và

do người dân địa phương tự đắp bằng những phương pháp thủ công Hệ thống đê,

kè biển hình thành là kết quả của quá trình đấu tranh với thiên nhiên, mở đất của các thế hệ người Việt Nam đi trước Chính vì vậy đê không thành tuyến mà là các đoạn nằm giữa các cửa sông

Bờ biển nước ta trải dài từ Bắc vào Nam Ba miền Bắc, Trung, Nam có đặc trưng khí hậu, sắc thái địa hình khác nhau Trong thực tế, nhiệm vụ cũng như cấu tạo mặt cắt đê biển mỗi vùng miền có những đặc trưng khác nhau

1.1.1 Đê biển Bắc bộ (từ Móng Cái – Quảng Ninh đến Hậu Lộc – Thanh Hóa)

Tổng chiều dài 719,3 km, trong đó chiều dài đê trực tiếp với biển là 454,3

km với 219,1 km kè bảo vệ đê Nhiệm vụ của đê biển Bắc bộ là ngăn mặn, chống sóng bảo vệ sản suất ba vụ thâm canh tăng năng suất, bảo vệ đồng muối và nuôi trồng thủy sản Những nét chính đê biển Bắc bộ được thể hiện ở bảng 1.1

Bảng 1.1: Những nét chính đê biển Bắc bộ

TT Địa phương Chiều

dài bờ biển (km)

Chiều dài đê (km) Bình quân

(m)

Mái dốc

Tổng chiều dài kè (km)

Tổng cửa sông

Đê cửa sông

Trực tiếp với biển

Trang 13

Từ số liệu bảng trên ta thấy rằng: 48% chiều dài đê trực tiếp với biển đã có

kè bảo vệ Tuy nhiên qua kết quả kiểm tra của các đơn vị có trách nhiệm thì sau mỗi lần mưa bão, chỉ có khoảng (10 ÷ 15)% kè có khả năng chống chịu được sóng khi

có bão cấp 9 triều cường Số đê kè còn lại thường xuyên bị hư hỏng phải tu sửa hàng năm

Vùng ven đồng bằng bắc bộ là nơi có địa hình thấp trũng, là một trung tâm kinh tế của cả nước – đặc biệt là sản xuất nông nghiệp, tập trung dân cư đông đúc Đây là vùng biển có biên độ thủy triều cao (khoảng 4 mét) và nước dâng do bão cũng rất lớn

- Tuyến: Cơ bản được khép kín; phía trước bãi có cây chắn sóng như sú, vẹt, v.v

- Cấu tạo: Mặt cắt ngang đê biển có dạng hình thang, mặt đê rộng từ (3 ÷ 5)m, mái đê phía biển mR 1 R= (3 ÷ 4); phía đồng mR 2 R = (2 ÷ 3) (hình 1.1)

Hình 1 1 Mặt cắt điển hình đê biển bắc bộ 1: Thân đê; 2: Kè mái đê; 3: Tường chắn sóng; 4: Chân kè

- Cao trình đỉnh đê biến đổi từ +4m đến +5m Với cao độ này đê biển Bắc Bộ chống được mực nước ứng với tần suất P = 5% và gió cấp 9

- Theo các tài liệu khảo sát thì đất ở nền đê, thân đê vùng Bắc bộ hiện nay là đất thịt, thịt pha cát, đất phù sa Hàm lượng bùn cát tăng khi tuyến đê càng ở xa cửa sông

Trang 14

- Bộ phận bảo vệ: Mái đê cửa sông, ven biển Bắc bộ phần lớn được bảo vệ bằng cỏ Những đoạn chịu tác dụng trực tiếp của sóng được bảo vệ bằng kè lát mái, hoặc tấm bê tông kết hợp đá lát khan trong khung xây chia ô

- Kết cấu kè đá đang được sử dụng: Một lớp đá dày 30cm xếp khan trên một lớp đá dăm dày 10cm, phía dưới là lớp vải lọc hoặc cát Đá lát từ chân đê phía biển lên đến đỉnh đê Đối với một số đoạn xây dựng trong thời gian gần đây được thi công khung bê tông, trong đổ đá hộc; hoặc sử dụng cấu kiện bê tông đúc sẵn có ngàm khóa với nhau; hoặc một số đoạn thử nghiệm sử dụng kết cấu mảng bê tông Một số nơi bãi biển bị bào xói, ngoài việc lát mái, nhiều đoạn được làm thêm một

số mỏ hàn dọc và ngang để bảo vệ

- Mái đê kè chống sóng gồm hai lớp: lớp ngoài trực tiếp chịu tác dụng của sóng bằng các loại vật liệu như đá, bê tông, có chiều dày từ (20÷50)cm; lớp thứ hai là lớp chuyển tiếp giữa lớp trực tiếp sóng với thân đê, lớp này làm nhiệm vụ tầng lọc ngược bằng vật liệu hạt rời như cát, sỏi Thời gian gần đây ở một số đoạn

đê, lớp cát sỏi này được thay thế bằng vải địa kỹ thuật

Ngoài hình thức đê, kè ở trên, một số đoạn đê được kết hợp giữa đê đất và tường kè để tạo cảnh quan và giảm chi phí đầu tư

Sau khi được đầu tư khôi phục, nâng cấp thông qua dự án PAM 5325 và quá trình tu bổ hàng năm, các tuyến đê biển nhìn chung đảm bảo chống được mức chiều cao tần suất 5% có gió bão cấp 9 Sau trận bão số 2 năm 2005 đê Cát Hải (Hải Phòng) đã được nâng cấp có thể chống được gió bão cấp 10 Tuy nhiên, tổng chiều dài các tuyến đê biển lớn, dự án PAM mới chỉ tập trung khôi phục, nâng cấp các đoạn đê xung yếu Mặt khác, do tác động thường xuyên của mưa bão, sóng lớn nên đến nay hệ thống đê biển Bắc Bộ vẫn còn nhiều tồn tại

Một số vấn đề còn tồn tại như sau:

- Nhiều đoạn thuộc tuyến đê biển Hải Hậu, Giao Thủy (Nam Định) đang đứng trước nguy cơ bị phá vỡ do bãi biển liên tục bị bào mòn, hạ thấp gây sạt lở chân, mái kè bảo vệ mái đê biển, đe dọa trực tiếp đến an toàn đê biển Một số đoạn

Trang 15

trước đây có rừng cây chắn sóng nên mái đê biển chưa được bảo vệ, đến nay, rừng cấy chắn sóng bị phá hủy, đê trở thành trực tiếp chịu tác động của sóng, thủy triều nên nếu không được bảo vệ sẽ có nguy cơ vỡ bất cứ lúc nào Có đoạn trước đây đê

có hai tuyến nên tuyến đê trong không được bảo vệ mái, đến nay tuyên đê ngoài bị

vỡ nên tuyến đê trong cấp thiết phải được củng có, bảo vệ chống vỡ

- Nhiều đoạn đê biển, đê cửa sông chưa bảo đảm cao trình thiết kế, cao độ đỉnh đê khoảng từ +3,5m đến +5m trong khi cao trình thiết kế là từ +5m đến +5,5m

- Một số tuyến đê có chiều rộng mặt nhỏ gây khó khăn trong việc giao thông cũng như kiểm tra, ứng cứu đê như các tuyến đê Hà Nam (Quảng Ninh), đê biển Hải Hậu, Giao Thủy (Nam Định), đê biển số 5, 6, 7, 8 (Thái Bình), v.v

- Trừ một số đoạn đê đã được cải tạo nâng cấp để kết hợp giao thông ở Hải Phòng, hầu hết mặt đê chưa được gia cố cứng hóa nên khi mưa lớn hoặc trong mùa mưa bão mặt đê thường bị sạt lở, lầy lội, nhiều đoạn không thể đi lại được

- Đất đắp đê chủ yếu là đất cát pha, có độ chua lớn không trồng cỏ được, có tuyến chủ yếu được đắp bằng đất cát có phủ lớp đất thịt như đê biển Hải Hậu, hầu hết mái đê phía đồng chưa có biện pháp bảo vệ, nên thường xuyên bị xói, sạt khi mưa, bão

- Dải cây chắn sóng trước đê biển nhiều nơi đã có nhưng do công tác quản

lý, bảo vệ còn bất cập nên bị phá hoại, nhiều nơi ở vùng xa cửa sông không thể trồng được cây chắn sóng Vì vậy, đê biển đa phần chịu tác động trực tiếp của sóng gây sạt lở

Như vậy, có thể thấy rằng đê biển Bắc Bộ dù đã được đầu tư tu bổ, nâng cấp thông qua dự án PAM 5325 nhưng chưa đáp ứng được yêu cầu đặt ra hiện nay: Nhiều đoạn chưa được nâng cấp nên còn thấp, nhỏ, thiếu cao trình; Mặt đê nhỏ, hầu hết chưa được cứng hóa dễ bị xói sạt, lầy lội khi mưa, bão nên không đáp ứng được yêu cầu giao thông, gây khó khăn cho việc ứng cứu khi mưa bão; Đặc biệt một số đoạn bãi biển hạ thấp gây sạt lở kè bảo vệ mái đê biển, một số đoạn đê đang đứng trước nguy cơ có thể bị phá vỡ bất cứ lúc nào

Trang 16

1.1.2 Đê biển miền Trung

Khác với vùng cửa sông đồng bằng Bắc bộ, hiện tượng chủ yếu là bồi, còn các cửa sông miền Trung có thể thay đổi vị trí hoặc bị bồi lấp hoặc xói tùy theo tính chất của từng cơn lũ Do đó, đê miền Trung có một tuyến đê ngoài phạm vi biến đổi của cửa sông, không có tuyến đê quai lấn biển và không có tuyến dự phòng như ở đồng bằng Bắc bộ Nhiệm vụ của đê biển miền Trung là ngăn mặn, giữ ngọt, chống

lũ tiểu mãn hoặc lũ sớm bảo vệ sản xuất hai vụ đông xuân và hè thu, bảo đảm tiêu thoát lũ nhanh, bảo vệ đồng muối và nuôi trồng thủy sản Những nét chính của đê biển miền Trung được thể hiện ở bảng 1.2 Mặt cắt điển hình như hình 1.2

Bảng 1.2: Những nét chính đê biển miền Trung

TT Địa phương Chiều

dài bờ biển (km)

Chiều dài đê (km) Bình quân

(m)

Mái dốc Tổng

chiều dài kè (km)

Tổng cửa sông

Đê cửa sông

Trực tiếp với biển

Trang 17

1) Đê biển Bắc Trung bộ: Các tỉnh từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh Vùng ven biển Bắc trung bộ là vùng đồng bằng nhỏ hẹp của hệ thống sông Mã, sông Cả Cũng

là một trong những vùng trọng tâm phát triển kinh tế, địa hình thấp trũng và cao dần

về phía Tây Đây là những vùng thường xuyên chịu ảnh hưởng của thiên tai (đặc biệt là bão, áp thấp nhiệt đới), biên độ thủy triều nhỏ hơn vùng biển Bắc bộ Vùng ven biển đã bắt đầu xuất hiện những cồn cát có thể tận dụng được như những đoạn đê ngăn mặn tự nhiên Mặc dù đã được quan tâm đầu tư khôi phục, nâng cấp thông qua các dự

án PAM 4617, OXFAM, CEC, CARE, đặc biệt ADB hỗ trợ khôi phục sau trận bão số

4 năm 2000, nhưng tuyến đê biển nhìn chung còn một số tồn tại như sau:

- Nhiều đoạn đê biển, đê cửa sông thấp, nhỏ, chưa đủ cao trình chống lũ, bão theo tần suất thiết kế, nước tràn thường xuyên khi có bão hoặc gió mùa duy trì dài ngày (cao trình đỉnh đê còn thiếu (0,5 ÷ 1)m so với cao trình thiết kế

- Chiều rộng mặt đê nhỏ (2 ÷ 2,5) gây khó khăn trong việc duy tu bảo dưỡng, đặc biệt trong những trận lũ gây sạt lở hay vỡ đê

- Lõi đê gồm phần lớn là đất cát, phần gia cố bằng lớp đất sét bao bên ngoài không đủ dày, không đảm bảo các chỉ tiêu cơ lý đất đắp nên chỉ cần một hư hỏng cục bộ sẽ dẫn tới hậu quả phá hỏng cả đoạn đê lớn Thực tế cho thấy rằng, khi gặp bão có nước tràn là đê bị vỡ nhiều đoạn

- Mặt đê mới được gia cố cứng hóa một phần, về mùa mưa bão mặt đê thường bị sạt lở, lầy lội nhiều đoạn không thể đi lại được

- Mái đê phía biển nhiều nơi chưa được bảo vệ, vẫn thường xuyên có nguy

cơ sạt lở đe dọa đến an toàn của đê, đặc biệt trong mùa mua bão Mái đê phía đồng chưa được bảo vệ nên nhiều đoạn bị xói, sạt khi mưa lớn hoặc sóng tràn qua

- Dải cây chắn sóng trước đê biển tuy đã được quan tâm bảo vệ, nhưng do đặc điểm khu vực có độ phì kém, cây khó phát triển, thêm vào đó ý thức bảo vệ của dân địa phương chưa tốt dẫn đến hậu quả bảo vệ của lớp đệm bãi trước chưa cao trong khi bãi biển một số đoạn có xu hướng bị bào mòn, hạ thấp gây sạt lở chân kè,

đe dọa đến an toàn của đê biển như đoạn Ninh Phú, Hâu Lộc (Thanh Hóa), đoạn kè Cẩm Nhượng, đê Hội Thống ( Hà Tĩnh)

Trang 18

- Một vấn đề tồn tại lớn đối với đê biển Bắc Trung Bộ là hệ thống cống dưới

đê hầu hết được xây dựng từ vài chục năm trước đây với kết cấu tạm bợ và đang bị xuống cấp nghiêm trọng Cần có quy hoạch lại, sửa chữa và xây dựng mới để đảm bảo an toàn cho đê, phù hợp với quy hoạch chung vê phát triển sản xuất

2) Đê biển Trung Trung Bộ (Từ Quảng Bình đến Quảng Nam): Vùng ven

biển Trung Trung Bộ là vùng có diện tích nhỏ hẹp, phần lớn các tuyến đê biển đều

ngắn, bị chia cắt bởi các sông, rạch, địa hình đồi cát ven biển Một số tuyến bao

diện tích canh tác nhỏ hẹp dọc theo đầm phá Đây là vùng có biên độ thủy triều thấp

nhất, thường xuyên chịu ảnh hưởng của thiên tai

- Nhiệm vụ chính của đê là ngăn mặn, giữ ngọt, chống lũ tiểu mãn hoặc lũ sớm

bảo vệ sản xuất 2 vụ lúa đông xuân và hè thu, đồng thời phải đảm bảo tiêu thoát nhanh

lũ chính vụ Một số ít tuyến đê có nhiệm vụ bảo vệ các khu nuôi trồng thủy sản

- Cấu tạo đê: Mặt cắt đê có dạng hình thang, chiều rồng mặt đê (1,5 ÷ 3)m; mái đê phía biển mR 1 R = 2 ÷ 2,5; mái phía đồng mR 1 R = 1,5 ÷ 2 Cao trình đỉnh đê biến đổi từ +1,5m đến +4m và thấp dần từ Bắc vào Nam Cục bộ có một số tuyến cao hơn như Nghi Xuân, Nghi Lộc (Hà Tĩnh) là +4,5m đến +5m Thân đê phần lớn đắp

bằng đất thịt nhẹ pha cát, có tuyến được đắp bằng đất sét pha cát, đất cát Một số tuyến nằm sâu so với các cửa sông và ven đầm phá, đất thân đê ven biển là đất cát như các tuyến đê của huyện Quảng Xương, Tĩnh Gia (Thanh Hóa), Diễn Châu (Nghệ An), Kỳ Anh (Hà Tĩnh), v.v

- Bảo vệ mái đê: Hầu hết được bảo vệ bằng cỏ Một số đoạn đê trực tiếp chịu sóng, gió được kè đá hoặc tấm bê tông Một số đoạn đê ở phía tây đầm phá thuộc

Thừa Thiên Huế được lát tấm bê tông ở ba mặt cách đây gần 20 năm, tuyên đê biển

Nhật Lệ (Quảng Bình) được lát tấm bê tông 2 mặt, v.v Hầu hết các đoạn đê sông được bảo vệ bằng cây chống sóng với các loại như sú, vẹt, đước, v.v

Một số tồn tại như sau:

- Còn nhiều đê biển, đê cửa sông chưa được đầu tư nâng cấp nên còn thấp,

nhỏ, chưa đảm bảo cao độ phòng lũ yêu cầu

Trang 19

- Trừ một số đoạn đê thuộc thành phố Đà Nẵng có chiều rộng mặt đê trên 4m, còn lại hầu hết chiều rộng mặt đê nhỏ hơn 3,5m, một số đoạn có bề rộng mặ chỉ (1,5 ÷ 2)m Chiều rộng mặt đê nhỏ gây khó khăn rất lớn trong việc kết hợp giao thông bộ cũng như cứu hộ đê

- Toàn bộ mặt đê chưa được gia cố cứng hóa, về mùa mưa bão mặt đê thường bi lầy lội nhiều đoạn không thể đi lại được

- Phần lớn mái đê phía biển chưa được bảo vệ, một số nới đã được bảo vệ nhưng chưa đồng bộ hoặc chưa đủ kiên cố nên vẫn thường xuyên bị sạt lở, đe dọa đến an toàn của các tuyến đê biển

- Ngoài 22,5km đê thuộc Thừa Thiên Huế và một số đoạn đê thuộc Quảng Nam được gia cố 3 mặt, còn lại đa số mặt đê và mái đê phía đồng chưa được gia cố nên rất dễ bị xói, sạt khi lũ, bão nước dâng tràn qua

- Cũng như vùng Bắc Trung Bộ, số lượng cống dưới đê lớn nhưng do đã được xây dựng từ vài chục năm trước nên đang xuống cấp nghiêm trọng

3) Đê biển Nam Trung bộ: từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang được hình thành qua nhiều thời kỳ khác nhau, thiếu sự đồng bộ, không thống nhất về các chỉ tiêu thiết kế, xây dựng và hầu như chưa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật nhất là triều cường

kết hợp với gió bão, đặc biệt là trong xu thế nước biển ngày càng dâng cao

- Đặc điểm hệ thống đê biển, đê cửa sông vùng này là tuyến ngắn và bị chia

cắt nhiều bởi các cửa sông, đầm phá, dãy núi hoặc đồi cát Các tuyến đê hầu hết do dân tự đắp nên khá tạm bợ, chỉ một số ít đoạn đê được Nhà nước đầu tư xây dựng

có kết cấu khá vững chắc, một số đoạn đê được lát bê tông cả 3 mặt nhằm vừa đảm

bảo chống triều cường, ngăn mặn vừa đảm bảo yêu cầu thoát lũ

- Nhiệm vụ ngăn mặn đảm bảo yêu cầu thoát lũ, bảo vệ mùa vụ, đất đai sản

xuất nông nghiệp, lập thành vành đai dân cư cho từng làng, xóm riêng lẻ cũng như

lấn biển đê nuôi trồng thủy sản

Một số vấn đề còn tồn tại là:

Trang 20

- Ngoài một số đê được Nhà nước và các nhà tài trợ đầu tư xây dựng gần đây thì được hoàn thiện kiên cố hóa nên tương đối vững chắc như đê huyện Mộ Đức, Đức Phong (Quảng Ngãi); đê La Tinh (Bình Định), v.v Còn lại hầu hết các tuyến

đê có bề rộng mặt nhỏ hơn 4m gây khó khăn cho việc bảo dưỡng cũng như cứu hộ

nhất là trong mùa mưa bão Cao trình đỉnh đê các tuyến đê không đồng bộ và hầu

hết chưa đạt yêu cầu chống lại nước dâng và nước dâng do sóng

- Đê không có rừng phòng hộ

- Chưa bố trí đủ các đường tràn, các cống xả dọc chiều dài đê

- Nhiều công trình cống tiêu thoát lũ dưới đê đã bị xuống cấp hư hỏng

1.1 3 Đê biển miền Nam (Từ Đồng Nai đến Kiên Giang)

Nhiệm vụ của đê biển Nam bộ là ngăn mặn bảo vệ sản xuất 2 vụ lúa Các tuyến đê biển được đắp phần lớn là sau ngày giải phóng miền Nam năm 1975 Cao trình đê biển từ 1,5m đến 3m; mặt đê rộng từ 2m đến 3m, có tuyến kết hợp giao thông mặt đê rộng từ 8m đến 12m Mái phía biển và phía đồng cùng một độ dốc từ 2,5 đến 3 Đến mùa nước lớn, đê ngập chìm trong nước Vì vậy có đoạn đê không chỉ có kè chống sóng mà còn được kè cả hai mái và đỉnh như hình 1.3

Hình 1.3 Mặt cắt điển hình đê biển miền Nam 1: Thân đê; 2: Mái đê; 3: Chân khay kè; 4: Kè lát đỉnh đê

Nhìn chung đê biển, đê cửa sông vùng Nam Bộ đã phát huy tác dụng ngăn mặn xâm nhập vào đồng, bảo vệ đất canh tác cho những vùng ngọt hóa Ở nhiều nơi

đê đã góp phần khai hoang lấn biển, mở rộng đất canh tác Việc xây dựng đê biển trong những năm qua trên thực tế đã góp phần quan trọng trong việc chủ động điều

Trang 21

tiết nguồn nước góp phần chuyển đổi cơ cấu sản xuất, phát triển giao thông nông thôn, củng cố an ninh quốc phòng Tuy nhiên vẫn còn nhiều mặt hạn chế như:

- Cao trình nhiều tuyến đê biển, đê cửa sông hiện chưa đủ khả năng phòng chống thiên tai, khi gặp triều cường và bão thường thiệt hại lớn

- Các tuyến đê biển, đâ cửa sông hầu hết còn thiếu cống nên chưa chủ động trong tiêu úng, tiêu phèn, hạn chế hiệu quả ngăn mặn, giữ ngọt, chưa đáp ứng yêu cầu chuyển đổi sản xuất cho mọt số vùng

- Do được xây dựng qua nhiều thời kỳ nên đê biển Nam Bộ thiếu tính hệ thống

về vùng và đối tượng bảo vệ, không thống nhất về tiêu chuẩn kỹ thuật

1.2 Tổng quan các giải pháp bảo vệ mái đê biển

1.2.1 G ia cố bảo vệ mái đê:

Vấn đề chống sạt lở bờ bao gồm bờ sông bờ biển nói chung và mái đê sông

đê biển nói riêng là vấn đề vừa có tính cấp bách vừa có tính lâu dài, gắn liền với quá trình phát triển của xã hội và của tự nhiên Phân tích các kết cấu công trình áp dụng trên thế giới, tài liệu tổng kết hàng năm về hiện trạng sạt lở bờ sông, bờ biển, đê biển nước ta đã phân loại công trình như sơ đồ 1.1

Trang 22

Nghiên cứu quá trình xói mái hạ lưu đê biển khi có sóng tràn qua và biện pháp gia cố mái đất bằng phụ gia CONSOLID

Sơ đồ 1.1 Các hình thức kè bảo vệ

Trang 23

đất bằng phụ gia CONSOLID

* Kè bảo vệ mái đê bao gồm:

- Kết cấu hạt rời, hở, cho thấm nước:

- Kết cấu không thấm nước, nhựa đường bê tông

* Trồng cỏ gia cố mái đê

Cỏ có thể tồn tại trong sóng và dòng chảy có vận tốc lớn miễn là tải trọng tác động trong một thời gian nhất định và cỏ được chăm sóc tốt Ở Hà Lan có rất nhiều công trình nghiên cứu về cường độ của cỏ và các kết quả nghiên cứu này tập hợp thành cuốn TAW, 1998

Hình 1.4 Trồng cỏ Vetiver chống xói bảo vệ mái phía đồng

Trang 24

Cơ chế tải trọng và cường độ của mái gia cố bằng cỏ là sự kết hợp của nhiều yếu

tố Tác động của sóng lên mái được mái hấp thụ thông qua sự biến dạng của lớp đất cỏ

và lớp đất xét đồng thời sóng gây ra áp lực sóng từ phía trong mái đê Lớp cỏ trên mặt

đê có thể chịu tác động của sóng có Hs = 1,5m khi cỏ có chất lượng tốt và thời gian bão chỉ vài giờ Lớp cỏ chất lượng tốt có thể chống chịu với sóng nhỏ hơn 0,4m trong vài ngày

* Thảm ba chiều bằng sợi tổng hợp

Thảm ba chiều bằng sợi tổng hợp kết hợp với trồng cỏ tăng cường sức chịu tải cho lớp đất, tạo điều kiện thuận lợi ban đầu cho cỏ phát triển , bảo vệ mái đê theo công nghệ này đảm bảo được điều kiện thân thiện với môi trường và tăng khả năng chống xói hơn so với thảm cỏ

* Thảm bê tông

Các cấu kiện bê tông được nối với nhau tạo thành mảng liên kết các cấu kiện với nhau bằng dây cáp, bằng các móc, giữa các cấu kiện thường đệm bằng cao su, sỏi hoặc gạch xỉ Ngăn cách giữa màng với thân đê là tầng lọc bằng vải địa kĩ thuật như hình 1.5 và hình 1.6 Loại này thường xuyên nghiên cứu tính hợp lí của hình dạng cấu kiện và liên kết

Trang 25

Hình 1.5: Th ảm tạo nên bằng dây cáp và các cầu kiện

Hình 1.6: Th ảm bằng các cấu kiện bê tông lắp ghép

* Neo giữ tấm lát mái:

Mục đích của bố trí neo là tăng thêm ổn định cho các tấm lát mái và hạn chế chuyển vị của cả mảng gia cố dưới tác dụng của sóng và áp lực nước lỗ rỗng trong thân đê

Để đạt được mục đích trên, neo gia cố các tấm lát mái là bố trí thêm các neo cắm vào đất để giữ cho các tấm lát mái ổn định hơn

Trang 26

Giải pháp đề xuất sẽ sử dụng mũi neo xoắn, dùng một thiết bị xoắn mũi neo vào đất đến một độ sâu nào đó trong thân đê và liên kết dây mềm neo với tấm lát mái Mức độ dày, thưa của neo phụ thuộc vào trọng lượng của tấm lát mái, áp lực sóng, cấp độ của đê và loại đất đắp đê

Hình 1.7: B ố trí tổng thể neo gia cố (1): Mũi neo, (2) Dây neo, (3) Chốt liên kết với tấm lát mái

* Gia cường vỏ bọc chống xói mái hạ lưu bằng phụ gia CONSOLID:

Đê biển hiện nay vẫn chủ yếu là đắp bằng lõi đất cát và có vỏ bọc đất sét Công nghệ xây dựng vẫn là thủ công và khai thác vật liệu tại chỗ Với đặc điểm đê đất cho nước tràn thì cần phải có giải pháp công nghệ để đảm bảo sự an toàn lâu dài của đê mà không gây ra sự thay đổi lớn về kinh tế đầu tư và môi trường Để gia cường đất có cường độ tăng cao hơn và có khả năng chống thấm tốt, nhiều nước trên thế giới đã sử dụng phụ gia CONSOLID Ở Việt Nam công nghệ này còn hạn chế và đặc biệt là chưa ứng dụng cho đê biển Để có thể ứng dụng rộng rãi công nghệ này trong xây dựng, đề tài KC08-15/06-10 đã tiến hành những nghiên cứu bước đầu để xác định các chỉ tiêu thông số cơ bản, đánh giá tính năng của vật liệu CONSOLID từ đó xây dựng công nghệ để áp dụng rộng rãi vật liệu phụ gia này

1.2 2 Các dạng bảo vệ đê biển từ bãi biển

Đê biển phải chống đỡ sự tác dụng của sóng biển, đê biển còn chịu sự phá hoại

không kém phần nghiêm trọng do sự xâm thực của bãi biển trước đê Bãi biển bị dòng

Trong đồng Thân đê

Tấm lát mái

Phía biển

Trang 27

chảy, sóng ven bờ xáo xới, rửa trôi, làm mất bùn cát, ngày càng hạ thấp cao trình và moi xói vào bờ Các biện pháp bảo vệ đê biển từ bãi biển thường gồm 2 loại:

- Loại giảm sóng, để không cho sóng lớn tác động trực tiếp vào đê;

- Loại ngăn cát, giữ không cho dòng bùn cát đi ra khỏi khu vực bị xâm thực, gây bồi tụ để bãi không bị hạ thấp

Do đê biển có nhiều hạn chế không thể xây dựng thành một công trình quá vững chắc nên các biện pháp gián tiếp bảo vệ từ phía ngoài bãi tỏ ra khá hiệu quả và đem lại nhiều lợi ích khác ngoài chức năng bảo vệ đê như bảo vệ môi trường, chống bồi lấp cửa sông lân cận, tạo bãi tắm v.v…

Các biện pháp bảo vệ đê biển từ bãi biển:

U

Hệ thống mỏ hànU (Groynes)

Hệ thống mỏ hàn có tác dụng ngăn chặn, cản trở đối với sóng có phương tiến vào xiên góc với đường bờ và đối với dòng chảy dọc bờ Mục tiêu của việc xây dựng mỏ hàn là giảm nhẹ lực xung kích của sóng đối với bờ biển, ngăn chặn bùn cát chuyển động dọc bờ, kiến cho bùn cát bồi lắng vào khoảng giữa hai mỏ hàn, mở rộng và nâng cao thềm bãi, củng cố đê, bờ

Hình 1.8 Hệ thống mỏ hàn ở vùng biển Hà Lan

Trang 28

U

Hệ thống đê giảm sóngU (Breakwater)

Đê giảm sóng có thể là tường giảm sóng cao hơn đỉnh mực nước hoặc tường ngầm (cao trình đê thấp hơn mực nước); có thể là tường liên tục (chạy suốt chiều dài đoạn bờ cần bảo vệ) hoặc tường đứt khúc (từng khúc ngắn đặt cách nhau trên cùng một tuyến)

Hình 1.9 Hệ thống đê giảm sóng ở bờ biển Nhật Bản

Tác dụng chủ yếu của đê giảm sóng là giảm sóng và gây bồi

Đê giảm sóng tạo hiện tượng phản xạ hoặc phân tán năng lượng sóng tới, trực tiếp trên kết cấu và truyền năng lượng sóng do hiện tượng nhiễu xạ vào trong vùng khuất sau đê

Sự giảm năng lượng sóng trong vùng khuất sau đê sẽ làm giảm sự vận chuyển bùn cát do tác động của sóng

Trang 29

lở đê và chống xói lở bờ biển, bờ sông, mà nhờ bộ rễ của chúng, đặc biệt là hệ thống rễ trên mặt đất có tác dụng làm tăng khả năng lắng đọng phù sa Nhờ vậy, bãi biển được bồi cao dần lên, hình thành các miền đất mới có thể quai đê lấn biển

U

Nuôi bãi nhân tạoU (Artificical Beach Nourishament)

Hình 1.11 Nuôi bãi nhân tạo để tạo bờ biển

Trang 30

Công trình nuôi bãi nhân tạo là loại công trình dùng phương pháp nhân tạo đưa bùn cát từ nơi khác đến bù vào khu vực bờ cần thiết bảo vệ để duy trì, cải thiện sự ổn định của bờ biển hoặc tạo ra một bãi biển theo ý muốn, hoặc phục hồi trạng thái tự nhiên của cảnh quan

Công trình nuôi bãi nhân tạo đã được xây dựng lần đầu tiên tại đảo Coney của

Mỹ năm 1922 Từ đó có rất nhiều công trình được xây dựng trên thế giới như: Tây Ban Nha, Đan Mạch, Hà Lan, Trung Quốc, Nhật Bản

U

T rồng cây trên cồn cát dọc bờU (Dune reinforcement)

Hình 1.12 Trồng phi lao trên bãi biển chống cát bay

Có tác dụng chắn gió ngăn chặn cát bay dọc ven bờ

Các biện pháp này đều có yêu cầu khá chặt chẽ trong việc quy hoạch, bố trí mặt bằng, xác định kích thước và kết cấu, mới phát huy được hiệu quả và nhất là giữ được

ổn định của bản thân công trình đó

1.3 Nguyên nhân hư hỏng đê biển khi có sóng tràn qua

Sóng tác dụng trực tiếp lên công trình hoặc bờ, bằng áp lực xung kích làm mất ổn định kết cấu bảo vệ, gây trượt mái, lật các tường đứng, xô vỡ rồi cuốn trôi công trình hoặc

bờ đất cao ven biển khi có sóng triều cùng kèm theo bão

Trang 31

Dòng chảy bào mòn mặt bãi, hạ thấp thềm bãi, xâm thực chân công trình hoặc bờ đất gây sụt lở đất, đẩy lùi dần tuyến bờ vào trong Đây là dạng mất ổn định khó khắc phục nhất

Bồi lấp cửa sông làm giảm khả năng thoát lũ, đến khi gặp lũ lớn, dòng chảy lũ có vận tốc cao có thể phá bờ, mở cửa sông mới từ phía trong

Đối với đê biển, các cơ chế mất ổn định mất được K.W.Pilarczyk mô tả trong Hình4-1

a Mực nước biển cao tràn đỉnh đê b Sóng vỗ tràn nước qua đỉnh đê

c Trượt vòng cung mái đê phía biển d Trượt mái đê phía bên trong

e Xói lở cục bộ mái đê phía biển f Trượt mái đê phía biển do đất bị hoá

lỏng

Trang 32

g Sự phát triển cung trượt mái đê phía

biển khi nước rút

h Mạch đùn

i Vật nổi đập vào mái đê phía biển k Va đập của tàu thuyền vào mái đê

l Xói lở chân đê phía biển m Đê bị đẩy trượt phẳng trên lớp đất

yếu

Hình 1.13 :Cơ chế mất ổn định đê biển (nguồn: Pilarczyk)

Với tất cả các dạng mất ổn định này, trạng thái được xem xét là trạng thái tới hạn, tại

đó các lực tác dụng cân bằng với các các lực chống đỡ của công trình Trong ứng dụng tính toán trạng thái tới hạn, hàm mật độ xác suất của các nguy cơ mất ổn định (gồm các tải trọng) và nhân tố chống đỡ (phụ thuộc độ bền của đê) được tổ hợp lại Các nguy cơ mất ổn định được thể hiện qua các biến cơ bản (phụ thuộc các điều kiện biên của công trình), ví dụ như vận tốc gió cực hạn (hoặc độ cao sóng và chu kỳ sóng), cao trình mực nước và tác động của tàu bè (va chạm) Các nhân tố giữ ổn định công trình được suy ra

Trang 33

từ các biến cơ bản tính toán từ lý thuyết hay từ mô hình vật lý (ví dụ như từ lý thuyết hay mô hình ổn định bán kinh nghiệm của cấu trúc hạt đất) Quan hệ để suy ra các nguy cơ mất ổn định từ điều kiện biên được gọi là các hàm truyền (ví dụ như để

chuyển sóng hay thủy triều thành các lực tác dụng lên hạt đất hay các thành phần kết cấu khác) Xác suất xảy ra trạng thái cân bằng ứng với mỗi một cơ chế mất ổn định được tính toán bằng phương pháp toán học và thống kê Ranh giới an toàn giữa nguy

cơ mất ổn định và nhân tố giữ ổn định đảm bảo xác suất bị mất ổn định là bé

Ngoài giới hạn phá hủy, trong quá trình hoạt động của đê biển còn xuất hiện một số trạng thái ở đó sự tác động của tải trọng trong một thời gian đủ dài sẽ gây ra sự giảm sức bền công trình nhưng không lập tức mất ổn định công trình Có thể kể đến một số

cơ chế như xói bãi trước, lún v.v Tuy nhiên trong điều kiện đặc biệt, sự xuống cấp này có thể gây mất ổn định công trình

Trong quá trình hoạt động của đê biển, giới hạn phục vụ có thể được tăng lên bằng 2 cách sau:

- Tăng khả năng kháng chịu của công trình nhằm đảm bảo có đủ sức bền trong suốt tuổi thọ phục vụ

- Kiểm soát sự xuống cấp của đê biển bằng cách áp dụng quy trình theo dõi-bảo dưỡng Nhìn chung sự chú ý thường được tập trung vào công trình sau khi hoàn thành Tuy nhiên trong quá trình thi công có thể xuất hiện một số thời kỳ tại đó công trình dễ bị mất ổn định, ví dụ khi có yếu tố bão xảy ra Nguy hiểm hơn cả là cơ chế mất ổn định địa kỹ thuật, xảy ra khi áp lực lên các hạt đất giảm đi Có thể gặp trong thi công khi chất tải lên đất có tình thoát nước kém Áp lực lỗ rỗng tăng làm giảm ứng suất hiệu quả dẫn tới mất ổn định Sau một thời gian, do nước được thoát ra ngoài nên áp lực kẽ rỗng giảm đi

Từ cơ chế này có thể thấy rằng việc thiết kế tổ chức thi công nên được tính toán dựa trên các trạng thái tới hạn Khi cần thiết phải thay đổi phương pháp thi công và trong

Trang 34

- Mặt cắt đê nhỏ, cao trình đỉnh thấp, hầu hết chưa được cứng hóa hoàn thiện nên khi có mưa bão lớn, nước tràn qua mặt đê dễ bị sạt lở, mặt đê bị lầy lội gây khó khăn rất nhiều cho giao thông đi lại và công tác hộ đê

- Các tuyến đê bị chia cắt nhiều, tạo nên sự gián đoạn cho việc giao thông đi lại

- Đối với một số tuyến đê đã được nâng cấp, tu bổ nhiều lần Song do việc xác định các thông số thiết kế còn thiếu cơ sở khoa học hoặc chưa phù hợp với tình hình tự nhiên thực tế nên vẫn bị phá hoại hàng năm

- Tuyến đê không còn phù hợp với quy hoạch phát triển kinh tế của từng vùng

- Tình trạng phá rừng cây chắn sóng, chắn cát ven biển để làm đầm nuôi tôm vẫn chưa được quản lý chặt chẽ gây nguy hiển cho đê, kè biển

Việc nghiên cứu về đê, kè biển còn một số tồn tại sau:

- Các giải pháp thi công chưa được nghiên cứu đầy đủ phù hợp với điều kiện thi công của từng tuyến đê dẫn đến chất lượng thi công chưa cao

- Chưa đề cập đến vấn đề mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu toàn cầu

- Chưa đề cập đến hình dạng mặt cắt đe biển điển hình và cơ sở áp dụng cho từng vùng cụ thể

Trang 35

do va chạm của sóng và mái đê và đôi khi còn do tác dụng hỗ trợ của gió trong bão Lượng sóng tràn được lấy trung bình trong một đơn vị thời gian gọi là lưu lượng sóng tràn trung bình thời gian hay còn gọi là lượng tràn trung bình q Lưu lượng tràn trung bình thường được lấy trên một mét chiều dài đê và có đơn vị là m3/s/m hoặc l/s/m (thực chất là lưu lượng tràn trung bình đơn vị) Do tính chất ngẫu nhiên của quá trình sóng tràn nên thời gian tính lưu lượng trung bình phải đủ dài Qua quan sát người ta thấy rằng lượng tràn trung bình đạt đến giá trị ổn định qua khoảng thời gian của

khoảng 1000 con sóng Do tính chất này nên đây là một tham số thiết kế quan trọng bậc nhất đối với đê biển và được dùng phổ biến nhất hiện nay Ngoài ra để phục vụ cho một số mục đích khác như tính toán ổn định kết cấu người ta còn đưa ra khái niệm lượng tràn trên con sóng và lượng tràn lớn nhất trên con sóng

Trang 36

những nơi dân cư thưa, đất đai có giá trị kinh tế thấp thì có thể cho phép lượng tràn qua lớn hơn Việc lựa chọn lượng tràn cho phép phù hợp cho một khu vực nào đó cần phải

đi đôi với giải pháp kết cấu bảo vệ phù hợp nhằm tránh gây ra hư hỏng cho công trình (đặc biệt là mái phía trong đê biển), đảm bảo các chức năng bảo vệ của công trình đối với cơ sở hạ tầng phía sau Như vậy việc đưa ra tiêu chuẩn sóng tràn là hết sức cần thiết phục vụ cho mục đích thiết kế đê biển (Bảng 2-1) và (Hình 2-2) sau đây cho thấy các ví dụ tham khảo về tiêu chuẩn sóng tràn trên cơ sở an toàn cho công trình (chất lượng bảo vệ của đỉnh đê và mái phía trong) và cũng như là với các hoạt động dân sinh

xã hội khác (xem Eurotop, 2007 và CEM-US, 2002)

Trang 37

B ảng 2-1:Tiêu chuẩn sóng tràn (Eurotop, 2007)

q(l/s/m)

Mái trong ch ất lượng không xác

Mái c ỏ mọc tốt trên nền đất sét < 1.0 - 10.0

Mái trong ch ất lượng tốt < 50.0 - 200.0

2.1.3 Các tham s ố chi phối sóng tràn

a Các tham số kết cấu hình học công trình

Bảng 2-2 liệt kê các tham số kết cấu và hình học cơ bản có tính chi phối đến tính chất sóng tràn qua đê Trong đó độ vượt cao của đỉnh đê so với mực nước biển tĩnh tính toán Rc (hay còn được gọi là độ lưu không của đỉnh đê (Hình 2-1) là tham số thiết kế ảnh hưởng nhiều nhất đến lượng sóng tràn qua đê Ngoài ra độ dốc mái đê, tính chất của cơ đê phía biển, tường đỉnh, độ nhám mái kè, cũng có những chi phối quan trọng đến tính chất của sóng tràn qua đê Các ảnh hưởng này sẽ được đề cập ở các phần sau của báo cáo

Trang 38

Hình 2.2 : Lượng tràn trung bình cho phép (CEM-US, 2002)

Trang 39

Bảng 2-2: Các tham số cơ bản chi phối tính chất sóng tràn qua đê

định nghĩa Các tham s ố kết cấu hình học của đê

Độ dốc mái đê; độ dốc mái đê quy đổi 0 (-) α ; tanα

Độ lưu không đỉnh đê (phía trên mực nước tính

Trang 40

- Chu k ỳ đặc trưng phổ khác s TRm-1,0R; TR1/3R;TRm

b Các tham số sóng

Ngoài các đặc trưng kết cấu hình học công trình, các tham số sóng đặc biệt là tại chân

đê chính là điều kiện tải trọng quyết định đến tính chất của sóng tràn qua đê (bảng 2-2) Một tham số đặc biệt là sự kết hợp giữa tính chất của công trình và điều kiện tải trọng

đó là chỉ số Irribaren hay còn gọi là chỉ số tương tự sóng đổ ξ Chỉ số Irribaren là thước

đo độ dốc tương đối giữa mái đê so với sóng: