Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông chu thanh hóa

ph hai bên chân đê.

Lu n v n th c s chuyên ngành xây d ng công trình thu v i đ tài “Nghiên

c u đ xu t gi i pháp b o v b sông Chu – Thanh Hóa” đ c hoàn thành v i s

c g ng n l c c a b n thân cùng v i s giúp đ nhi t tình c a Khoa Công trình, các th y cô giáo tr ng i h c Thu L i, C c ê đi u, T ng công ty t v n xây

d ng th y l i Vi t Nam đã t o m i đi u ki n và đ ng viên giúp đ v m i m t Tác

gi xin chân thành c m n các c quan, đ n v và cá nhân nói trên

c bi t, tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo h ng d n PGS TS Nguy n C nh Thái đã tr c ti p h ng d n và t n tình giúp đ trong th i gian th c hi n lu n v n

S thành công c a lu n v n g n li n v i quá trình giúp đ , đ ng viên c v

c a gia đình, b n bè và đ ng nghi p Tác gi xin chân thành c m n

Trong khuôn kh lu n v n th c s , do đi u ki n th i gian có h n nên không

th tránh kh i nh ng khi m khuy t, r t mong nh n đ c ý ki n đóng góp quý báu

c a các th y cô giáo, các anh ch và b n bè đ ng nghi p

Hà N i, ngày 19 tháng 05 n m 2015

Tác gi

T ng Duy Anh

Tên tôi là T ng Duy Anh, tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u

c a riêng tôi Nh ng n i dung và k t qu trình bày trong lu n v n là trung th c và

ch a đ c ai công b trong b t k công trình khoa h c nào

Tác gi

T ng Duy Anh

I TÍNH C P THI T C A TÀI 1

II M C ÍCH NGHIÊN C U C A TÀI 2

III CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 2

IV K T QU D KI N T C 2

CH NG I : T NG QUAN CÁC V N NGHIÊN C U 3

1.1 H th ng đê đi u Vi t Nam 3

1.1.1 H th ng đê B c B và B c Trung B 5

1.1.2 H th ng đê sông, c a sông khu v c Trung Trung B và Nam Trung B 6 1.1.3 H th ng đê bi n 6

1.1.4 H th ng đê sông, b bao khu v c ng b ng sông C u Long 7

1.1.5 Kè ch ng xói l biên gi i Vi t Trung 7

1.2 Hi n tr ng đê đi u Vi t Nam 7

1.2.1 ánh giá hi n tr ng các tuy n đê sông 7

1.2.1.1 V kh n ng ch ng l 7

1.2.1.2 V m t c t hình h c 8

1.2.1.3 V thân đê 10

1.2.1.4 V n n đê 11

1.2.2 Các nguyên nhân gây m t n đ nh đ n đi u ki n làm vi c bình th ng c a đê 14

1.2.3 Các bi n pháp b o v 16

1.2.3.1 Tr ng r ng phòng h 16

1.2.3.3 Phân l và ch m l vào các vùng tr ng 17

1.2.3.4 Ch nh tr và n o vét lòng sông, làm thông thoáng bãi sông 17

1.2.3.5 T ng c ng công tác qu n lý, h đê phòng l t, c ng c h th ng đê đi u 18

1.3 K t lu n 21

2.1 Lý thuy t phân tích n đ nh mái d c 22

2.1.1 Ph ng pháp cân b ng gi i h n 22

2.1.1.1 Lý thuy t ph ng pháp cân b ng gi i h n 22

2.1.1.2 Nh n xét chung v các ph ng pháp cân b ng gi i h n 26

2.2 ng d ng mô hình toán 26

2.2.1 Ph ng pháp gi i tích 27

2.2.2 Ph ng pháp ph n t h u h n (PTHH) 28

2.3 L a ch n ph n m m tính toán 28

2.3.1 Gi i thi u v ph n m m Plaxis 29

2.3.2 Ph ng pháp gi m d n liên t c ϕ, c theo ph n m m Plaxis 31

2.4 K t lu n ch ng II 34

CH NG III: NGHIÊN C U GI I PHÁP B O V Ê SÔNG CHU 36

3.1 Gi i thi u đê h u sông Chu 36

3.1.1 Ph m vi và hi n tr ng tuy n đê h u sông Chu hi n nay 36

3.1.2 i u ki n làm vi c tuy n đê h u sông Chu 39

3.1.3 Các s c đã x y ra 41

3.2 i u ki n t nhiên 41

3.2.1 i u ki n đ a ch t 41

3.2.2 i u ki n khí h u, khí t ng 41

3.3 L a ch n bi n pháp công trình 42

3.3.1 Nguyên t c chung 42

3.3.2 Ph ng án nghiên c u 42

3.3.3 Các gi i pháp x lý 50

3.3.3.1 Ph ng pháp gia c b ng c c cát 50

3.3.3.2 T ng h s mái 51

3.3.3.3 Tr ng cây thân thi n v i môi tr ng 51

3.3.3.6 X lý n n b ng ph ng pháp c k t hút chân không 54

3.3.3.7 Ph ng pháp gia c b ng c c đ t-vôi, đ t-xim ng, c c cát-xim ng-vôi 55

3.3.4 xu t ph ng án x lý 56

3.4 Tính toán n đ nh cho đo n đê h u sông Chu, xã Thi u Tâm 56

3.4.1 Tính toán n đ nh v i các h s mái khác nhau b ng Plaxis 56

3.4.2 S d ng ph ng pháp đóng c c đ n đ nh mái đê 62

3.4.2.1 S d ng c c c larsen 62

3.4.2.2 S d ng c c bê tông 69

3.5 K t lu n 78

K T LU N VÀ KI N NGH 79

Hình 1.2 ê bi n Vi t Nam 6

Hình 1.3 M t c t ngang đ c tr ng c a đê 9

Hình 1.4 S t l đê 14

Hình 1.5 N t gây s t l , v đê 15

Hình 1.6 N o vét lòng sông 18

Hình 1.7 Xây d ng c ng c đê 18

Hình 2.1 Xác đ nh mômen ch ng tr t, gây tr t v i m t tr t tr tròn 24

Hình 2.2 Xác đ nh góc ma sát và l c dính huy đ ng 31

Hình 2.3 Quan h ∑Msft ~ chuy n v 34

Hình 3.1 o n đê t K0+350 – K0+950 đê h u sông Chu 36

Hình 3.2 Kè Th Nguyên 37

Hình 3.3 H s p t i K38+950 kè Thi u Tâm 38

Hình 3.4 C u Tòng Tân 38

Hình 3.5 H s p t i K38+950 42

Hình 3.6 L rò t đ ng sang sông t i K39 43

Hình 3.7 M t c t đ a ch t đê t i K38+760 44

Hình 3.8 K t qu l i bi n d ng c a đê 46

Hình 3.9 S gia t ng chuy n v b i s thay đ i m c n c 47

Hình 3.10 K t qu ph chuy n v c a đê 48

Hình 3.11 H s n đ nh Msf=1.026 49

Hình 3.12 Thi công x lý n n b ng c c cát 50

Hình 3.13 Tr ng cây ch n sóng b o v đê 51

Hình 3.14 Tr ng cây ven b sông, b bi n b o v b 52

Hình 3.15 Thi công khoan ph t 52

Hình 3.16.M t s d ng kè đê sông 53

Hình 3.17 X lý n n đ t y u b ng ph ng pháp c k t hút chân không 54

Hình 3.18 Gia c n n b ng c c xi m ng đ t 55

Hình 3.21 K t qu ph chuy n v c a đê v i h s mái đ p M=3.00 59

Hình 3.22 H s n đ nh Msf=1.187 v i h s mái M=3.00 60

Hình 3.23 C c c Larsen 62

Hình 3.24 V trí đ t c c 63

Hình 3.25 L i bi n d ng c a đê 65

Hình 3.26 K t qu ph chuy n v c a đê 66

Hình 3.27 K t qu s gia t ng chuy n v b i s thay đ i m c n c 67

Hình 3.28 H s n đ nh Msf=1.312 68

Hình 3.29 C c c BTCT d ng l c 70

Hình 3.30 L i bi n d ng c a đê 74

Hình 3.31 K t qu ph chuy n v c a đê 75

Hình 3.32 S gia t ng chuy n v b i s thay đ i m c n c 76

Hình 3.33 H s n đ nh Msf=1.273 77

B ng 2.2: Các t h p t i tr ng tính toán n đ nh v i các h s mái 56

B ng 2.3: K t qu t h p tính toán n đ nh v i các h s mái 61

B ng 2.4: T h p tính toán s d ng c c c Laser SP-IV 64

B ng 2.5: T ng h p k t qu t h p tính toán s d ng c c c Laser SP-IV 69

B ng 2.6: T h p tính toán s d ng c c c SW 500-B100 73

B ng 2.7: T ng h p k t qu t h p tính toán s d ng c c c SW 500-B100 78

l ng đ ng theo th i gian mà cao d n, cao đ n m c h n b m t c a vùng đ t b l t Còn đê nhân t o là do con ng i xây d ng nên c t đ ng n n c tràn gây ng p l t

ê nhân t o có đê là lo i v nh c u, nh ng c ng có đê là lo i t m th i các vùng đ t

C u Long nên vi c ph i xây d ng đê đ ng n n c ng p l t là đi u t t y u và

đ ng nhiên c ng ph i b n v ng, quy mô h n so v i đê c a các n c trên th gi i Riêng t i Thanh Hóa có h n 1.008 km đê, đó là ch a k đê vùng các đ a ph ng

đ p ch ng úng, ng n l , h n 160 kè, trên 900 c ng d i đê H th ng đê đi u này

b o v cho h n 2,5 tri u dân và trên 200.000 ha đ t canh tác c a 17 huy n, th xã, thành ph trong t nh Th c t , ph n l n h th ng đê đi u c a t nh đ c xây d ng cách đây đã lâu, thân đê nh , th p, y u, nhi u công trình kè, c ng xu ng c p, nguy

c v đê luôn th ng tr c Trên các tuy n đê sông l n và đê sông con đã x y ra nhi u s c nh : S t tr t đê sông Chu thu c đ a ph n xã Thi u Phúc Thi u Hóa),

s t tr t mái đê kè t s ng B i (Th ch Thành), n t d c m t đê h u sông Mã thu c

đ a ph n xã Thi u Quang (Thi u Hóa), s t chân kè V nh Minh (V nh L c)

Theo đánh giá trong Báo cáo ánh giá hi n tr ng công trình đê đi u tr c l n m

2011, đê sông Chu là m t trong nh ng tuy n đê tr ng y u c a t nh M c dù đã đ c duy tu, b o d ng th ng xuyên, nh ng do ngu n v n h n h p, các h ng m c đ u

t không đ ng b cùng v i vi c các công trình trên đê đã đ c đ u t xây d ng t lâu nên hàng n m vào mùa m a l , r t nhi u đo n b s t l , xung y u, đe d a tr c

ti p đ i s ng và mùa màng c a nhân dân

Công tác c i t o, ch nh trang và tu b đê đi u nói chung và tuy n đê sông Chu nói riêng có ý ngh a quan tr ng, phù h p v i xu th phát tri n chung c a khu v c Qua

đó, t ng tu i th và phát huy t i đa hi u qu c a các công trình th y l i, n đ nh đ i

s ng cho ng i dân và góp ph n thúc đ y phát tri n kinh t xã h i c a các đ a

ph ng trong vùng d án

II M C ÍCH NGHIÊN C U C A TÀI

- Tu b nâng c p, x lý các tr ng đi m xung y u đê sông Chu, t nh Thanh Hóa

- Phòng ch ng l , đ m b o an toàn đê đi u, b o v dân c trong ph m vi d án

- K t h p phát tri n giao thông

- K t h p t ng c ng n ng l c giao thông ph c v công tác ki m tra, c u h ,

c u n n, dân sinh kinh t góp ph n phát tri n kinh t xã h i cho các đ a ph ng trong khu v c

CH NG I : T NG QUAN CÁC V N NGHIÊN C U 1.1 H th ng đê đi u Vi t Nam

H th ng đê Vi t Nam đ c hình thành t nh ng n m đ u Công nguyên Th i k

m i hình thành ch là nh ng b nh , th p có tác d ng b o v t ng khu v c canh tác ven sông, càng v sau càng đ c c ng c v ng ch c h n đ ch ng v i m c n c l cao h n, mãi đ n n m 1204 công cu c đ p đê m i đ c tri n khai trên qui mô l n,

n i các tuy n đê nh thành t ng h th ng khép kín t th ng l u ngu n ra t i c a

bi n ê Vi t Nam ph bi n nh t là mi n B c và ch y u là d c hai bên b sông

H ng, sông Mã, sông Lam Ngoài con đê chính th ng lui sâu h n vào trong đ t

li n, có khi còn đ p thêm nh ng con đê ph g i là đê quai ho c con tr ch đ phòng khi đê chính b v thì còn c u đ c ph n ru ng đ t n i xa sông kh i b ng p l t

L ch s xây d ng đê n c ta cho bi t: d i th i nhà Lý, tháng 3 n m M u Tý (1108), con đê đ u tiên đ c đ p ph ng C Xá v i m c đích b o v thành

Th ng Long kh i b n c sông H ng tràn ng p n đ i nhà Tr n, đê đ c đ p nhi u n i c t gi không cho n c sông tràn vào đ k p làm v chiêm, sau khi mùa màng thu ho ch xong thì l i cho n c t do tràn vào đ ng ru ng i Lê, nh ng con đê l n h n đ c đ p m i và tôn t o d c hai b sông Nh Hà, vi c đ p đê th i

k này cho là quá gi i h n làm cho sông H ng tr nên hung d , nên đ n đ i nhà Nguy n, có lúc đã đ t ra v n đ là ph i b đê Tr c n m 1938 Nguy n Công Tr

đ xu t gi i pháp n n ch nh, kh i đào đo n kh i đ u sông u ng (t c Thiên c

th i b y gi ) chuy n c a nh n n c t sông H ng v phía th ng l u xu t này

ph i đ n đ i T c m i đ c làm m t ph n và hoàn thành vào th i k Pháp thu c

H u h t các tuy n đê sông đ c hình thành t r t xa x a, mang tính t phát, th i

k khoa h c k thu t thu l i ch a phát tri n nên nhi u đo n đê hi n nay th y không h p lý nh : đê đi qua các vùng có đ a hình ph c t p, kho ng cách gi a hai tuy n đê quá r ng ho c là h p quá Tr i qua các tr n l l n, đê đã nhi u l n đ c tôn cao, m r ng Do đê đ c b i trúc qua nhi u giai đo n, b ng nhi u lo i đ t khác nhau, trình đ và ch t l ng thi công khác nhau nên ch t l ng gi a các đo n đê trong m t tuy n không đ ng đ u

H u nh toàn b đ a ch t n n các tuy n đê ch a đ c kh o sát, th m dò nên ch a

có đ các d li u đ phân tích, đánh giá đ y đ v đ b n th m và s c ch u t i C n

c vào quá trình di n bi n qua nhi u n m th y có trên 200km đê sông thu c lo i

n n x u M c chênh l ch đ u n c càng cao, th i gian duy trì l càng dài thì s c

x y ra càng nhi u, càng nghiêm tr ng

Vi c đ p đê h u nh hoàn toàn s d ng s c ng i, b ng công c thô s nên th ng đào đ t ngay g n hai chân đê t o ra đ a hình r t b t l i cho s n đ nh c a đê c tính có kho ng 1500 ha di n tích ao, đ m sát chân đê, n u mu n l p đi thì c n hàng

ch c tri u mét kh i đ t v i kinh phí đ u t r t l n

Ngày nay, Vi t Nam là m t n c có h th ng sông ngòi dày đ c thu c lo i l n nh t, dài nh t th gi i H th ng đê đi u đ c xây d ng v i m c đích đ ch a n c và

t i tiêu cho vùng châu th giàu lúa g o, đ ng th i c ng đ tháo n c khi b l t H

th ng đê này sau nhi u th h đã góp ph n duy trì m t đ dân s cao đ ng b ng và làm t ng g p đôi di n tích có th canh tác lúa n c đây Các khu dân c , thành

ph và vùng nông nghi p th ng phát tri n d c theo các vùng ven sông và th ng

ch u nh h ng t các y u t l và nguy c ng p l t H th ng đê đ c xây d ng

d c theo các nhánh sông là gi i pháp phòng ch ng l đã đ c ông cha ta s d ng t lâu đ i, đ b o v các vùng dân c ven sông và toàn b vùng châu th tr c nguy

c ng p l t Qua nhi u th k , vi c phòng l t qua h th ng đê đã tr thành m t công

vi c g n li n v i v n hóa và kinh t c a dân t c

Hình 1.1 M t s đê sông Vi t Nam

H th ng đê hi n nay trên c n c là m t h th ng công trình quy mô l n v i kho ng 13.200 km đê, trong đó có g n 2.600 km đê bi n và kho ng 10.600 km đê sông (trên 2.500 km đê t c p III đ n c p đ c bi t còn l i là đê d i c p III và đê

và 11 m hàn

+ C ng d i đê: 252 c ng (trong đó có 2 âu)

ê d i c p III:

+ Chi u dài: 693 km

+ Kè b o v đê: 108 công trình, chi u dài kè lát mái: 86.354 m

+ C ng d i đê: 739 c ng và 01 âu (âu M Quan Trang)

Hi n nay, tiêu chu n thi t k các tuy n đê c a Thanh Hóa ch m i đ m b o ch ng

đ c v i l l n nh t đã x y ra, m c n c thi t k các tuy n đê nh sau:

- Trên sông Chu: T i tr m Th y V n Xuân Khánh (K26,5 đê h u sông Chu) Htk= +13.86 m, t ng đ ng m c n c l l n nh t x y ra n m 1962

1.1.2 H th ng đê sông, c a sông khu v c Trung Trung B và Nam Trung B

- H th ng đê sông, đê c a sông: có chi u dài 904 km

1.1.3 H th ng đê bi n

Tr i dài 29 t nh ven bi n n c ta là b bi n v i chi u dài r t l n kho ng 3200 km,

89 c a sông, v i vùng bi n 1 tri u km2, kho ng 3000 hòn đ o l n nh và các thành

ph l n, h i c ng, các khu công nghi p, d u khí, các khu đánh b t và nuôi tr ng

th y s n Vi t Nam là m t trong nh ng n c có ti m n ng, l i th v bi n to l n trong phát tri n kinh t bi n và vùng ven bi n c a sông

Hình 1.2 ê bi n Vi t Nam

Hi n nay t ng chi u dài h th ng đê bi n trên toàn qu c là 2.589 km, trong đó:

- H th ng đê bi n t Qu ng Ninh đ n Qu ng Nam: có chi u dài 1.693 km

- H th ng đê bi n t Qu ng Ngãi đ n Kiên Giang: có chi u dài 896 km

1.1.4 H th ng đê sông, b bao khu v c ng b ng sông C u Long

- H th ng đê sông, b bao khu v c ng b ng sông C u Long: có chi u dài 4.075 km

1.1.5 Kè ch ng xói l biên gi i Vi t Trung

- T ng s kè đã và đang đ c tri n khai xây d ng trên tuy n biên gi i Vi t Trung: 64 kè/t ng chi u dài 62,79 km

1.2 Hi n tr ng đê đi u Vi t Nam

1.2.1 ánh giá hi n tr ng các tuy n đê sông

Theo Tiêu chu n phòng, ch ng l đ ng b ng sông H ng 14 TCN 122 - 2002 và Quy t đ nh s 59/2002/Q -BNN ngày 03/7/2002 c a B Nông nghi p và Phát tri n nông thôn thì các tuy n đê sông t c p I đ n c p III ph i đ m b o ch ng đ c l v i

m c n c thi t k : 13,1 m t i tr m thu v n Hà N i và: 7,2 m t i tr m thu v n Ph

Ph n l n các tuy n đê sông l n thu c hai h th ng sông H ng và sông Thái Bình đã

có cao trình đ nh đê đ kh n ng ch ng tràn v i m c n c l thi t k quy đ nh

nh ng đ cao gia th ng v n còn m t s đo n ch a đ kho ng 80 km đê còn th p t 0,4 - 0,7 m, vùng c a sông có đo n th p đ n 1 mét; m t đê nhi u đo n ch a đ c

r i c p ph i ho c c ng hóa m t đê, nhi u đo n đê có chi u cao t i trên 5 mét nh ng

ch a có c , mái đê d c, nhi u đo n đê còn ph i đ p con tr ch v i chi u cao 1,0m - 1,5 m, m t tr ch r ng 1,0 m Nh ng đo n này ch y u là đê h du, đê c a sông m t vài đo n đê sông H ng, m t s đo n cu i sông Hoá, sông Lu c, sông Thái Bình

H th ng đê sông Chu có cao đ đ nh đê v t m c n c thi t k v i đ cao gia

th ng t 0,4 m ~ 0,6 m (m c n c thi t k Htk= +13.86 m t i K26+500 đê h u sông

Chu, t ng đ ng m c n c l l n nh t x y ra n m 1962 t i tr m th y v n Xuân Khánh) Chi u r ng m t đê B = 5m - 6m, đ d c mái đê: phía sông m=2/1, phía

đ ng m=3/1 Trong tr n l l n x y ra tháng 10/2007, m c n c đ nh l t i h l u

đ p Bái Th ng là +20.64 m, th p h n m c n c l l n nh t n m 1962 (+21.54 m)

là 90 cm; t i Xuân Khánh, m c n c đ nh l đ t là +12.61 m, cao h n báo đ ng III: 0,67 m

Các tuy n đê sông nh th ng l u sông H ng nh sông Thao, à, Lô c a t nh Phú

Th thì cao đ đê c ng ch ng đ c tràn theo m c n c l thi t k v i đ gia th ng 0,2 m - 1,0 m Riêng đê t à (La Phù, Tam Thanh) và đê t Lô (V nh Phúc) cao trình đê th p h n l thi t k 1,0 m Các tuy n đê sông C u, Gang Thép c a t nh Thái Nguyên, đê Qu nh Lâm, à Giang Hoà Bình đê cao h n m c n c l l n nh t

x y ra 1,5 - 2,0 m Nh ng các tuy n đê sông C u, sông Th ng c a t nh B c Giang cao đ đ nh đê ch cao h n m c n c l thi t k t 0,3 m - 0,6 m

Các đê phân l t áy thu c các t nh Hà Tây, Hà Nam, Nam nh và đê t Hoàng Long Ninh Bình có cao đ đ đ ch ng tràn ng v i m c n c thi t k , nh ng đ gia th ng m i đ t 0,4 m - 0,8 m Th c t n u có phân l v i l u l ng trên và g p

m a n i đ ng nh n m 1985 thì kh n ng tràn đê có th x y ra ch y u các đo n đê

ġ V c đê: i v i nh ng đo n đê có chi u cao trên 5m c n có c phía đ ng, chi u r ng m t c Bm t: 5 m, đ d c mái c mc = 3/1

Hình 1.3 M t c t ngang đ c tr ng c a đê

 Hi n t i có kho ng 372 km đê còn thi u chi u cao so v i yêu c u thi t k , có

nh ng đo n đê còn thi u chi u cao, trong đó 197 km đê h th ng sông H ng và 175

km đê h th ng đê sông Thái Bình C th m c thi u h t nh sau:

+ Kho ng 129 km đê m i có cao trình b ng m c n c thi t k + đ cao gia th ng (a) còn thi u đ cao ch ng sóng leo, n c d nh do sóng, trong đó 87 km đê thu c

h th ng sông H ng và 42 km đê thu c h th ng sông Thái Bình

+ Kho ng 216 km đê còn thi u đ cao gia th ng (a) t 0,1 m - 0,5 m, trong đó 110

km đê thu c h th ng sông H ng và 106 km đê thu c h th ng sông Thái Bình

+ Kho ng 26 km đê m i có cao trình m t đê b ng cao trình m c n c thi t k , ho c

th p h n m c n c thi t k và đ u thu c h th ng sông Thái Bình

+ Có kho ng 304 km đê có chi u r ng m t đê còn h p, ph bi n chi u r ng m t đê còn thi u t 1 m – 3 m, trong đó 60 km đê thu c h th ng sông H ng và 244 km đê thu c h th ng sông Thái Bình

+ Kho ng 269 km đê có mái d c còn nh h n m c qui đ nh, trong đó 93 km đê thu c h th ng sông H ng và 176 km đê thu c h th ng sông Thái Bình

+ Kho ng 242 km đê còn ch a đ c , trong đó 57 km đê thu c h th ng sông H ng

và 185 km thu c h th ng sông Thái Bình

T ng h p theo chi u dài hi n có kho ng 448 km đê h th ng sông H ng và 790 km

đê h th ng sông Thái Bình còn ch a đ m b o m t c t hình h c

 T i tuy n đê h u sông Chu, toàn tuy n hi n có 11 đo n có c đê phía đ ng dài 19.784 m, và 1 đo n c phía sông dài 615 m [8]

Có 9 đo n chi u cao thân đê trên 5 m nh ng ch a có c , v i chi u dài 6.560 m + Toàn tuy n có 5 đo n đê k t h p đ ng giao thông dài 17.930 m m t đê đã đ c

r i nh a; 4 đo n chi u dài 25.118,6 m m t đê đã đ c gia c b ng bê tông; 5 đo n dài 6.951,4 m m t đê đã đ c r i c p ph i Trong đó, bê tông m t đê đo n K19,760-K25,730 b v , h h ng n ng

+ Có 5 đo n đ ng hành lang chân đê phía đ ng dài 6.651 m, m t đ ng đ c gia

c bê tông

Nhìn chung cao trình tuy n đê h u sông Chu có kh n ng đ m b o an toàn m c l

l ch s (l n m 1962)

 T i tuy n đê t sông Chu (đê c p II) có chi u r ng m t đê toàn tuy n v c b n

đã đ m b o B ≥ 5 m; hi n ch còn đo n t K2,6-K4 (chi u dài 1.400 m) chi u r ng

m t đê ch a đ tiêu chu n thi t k , B=4,0 m [8]

+ Toàn tuy n có 5 đo n m t đê đã đ c c ng hoá b ng bê tông v i chi u dài 23.594 m; 5 đo n m t đê đ c r i c p ph i dài 18.406m (riêng đo n t K35,1- K39,2 tr c đây m t đê đã đ c r i c p ph i; đang tri n khai d án hoàn thi n m t c t, gia c bê tông m t đê; hi n t i đã c b n xong ph n hoàn thi n m t c t, đang ti n hành c p

ph i đ đ bê tông m t đê)

+ Có 4 đo n đ ng hành lang chân đê dài 7.064 m, m t đ ng đ c gia c bê tông

ġ Các tuy n đê đ c hình thành và tu b qua c quá trình phát tri n, vi c đ p đê

h u nh hoàn toàn s d ng s c ng i v i nh ng công c thô s nên đ t đ p th ng

đ c l y ngay t i hai bên chân đê, vì v y nhìn chung có c u t o nh l p đ t t ng

ph hai bên chân đê t thân có h s th m kho ng K = 1x10-5 cm/s, tuy nhiên do

ch t l ng đ p ch a đ m b o nên còn nhi u đo n h s th m K > 1x10-5 cm/s, cá

bi t có nh ng đo n h s th m K > 5x10-4 cm/s

ġ Hi n có kho ng 251 km đê h th ng sông H ng và 212 km đê h th ng sông Thái Bình (t ng c ng là 463 km) vào tình tr ng thân đê y u do v t li u đ p đê không đ c t t, thân đê có nhi u t m i xu t hi n l i ho c có n h a khác ti m n

Các tuy n đê có chi u dài l n, n m trên n n có c u t o đ a ch t khác nhau Tuy v y,

c ng có th khái quát các ki u m t c t ngang đ a ch t đ c tr ng c a n n đê t trên

xu ng d i nh sau:

* T ng đ t s 1 - T ng ph đ t dính

ây là l p đ t n n trên cùng đ thân đê, h s th m vào kho ng 1x10-5 cm/s đ n 1x10-6 cm/s L p đ t này có th có vài ba l p có đ c tr ng c lý và tính th m không chênh l ch nhau nhi u Chi u dày l p đ t này th ng t 3m đ n 5m, cá bi t

chi u dày l p đ t này ch t 1 m đ n 1,5 m nh đê Bùng (Thanh Trì, Hà N i) ây

là l p đ t có m t t t c các ki u n n đê

* T ng đ t s 2 - T ng đ t có thu c tính tu thu c vào t ng tuy n đê

S khác nhau gi a các ki u đ a ch t n n đê chính là t ng đ t s 2 v i nh ng thu c tính c a đ t tu thu c đi u ki n c th c a đo n đê, thông th ng có 3 ki u nh sau: + T ng đ t dính:

T ng đ t dính có th bao g m m t s l p đ t dính có đ c tr ng c lý và tính th m không chênh l ch nhau nhi u Nhìn chung n n đê trong tr ng h p này ít x y ra h

h ng, s c

+ T ng đ t bùn sét và bùn sét h u c xen k p cát đen m n:

T ng bùn sét và bùn sét h u c đ c t o thành nh ng vùng tr ng, các c a sông, đáy h , đ m l y ho c lòng sông c Bùn sét h u c t n t i d i d ng th u kính, có

đ dày t 5 m đ n 10 m, n m sâu cách m t đ t t 3m đ n 5m Tr ng thái ch y,

c ng đ ch u t i th p t 0,4 đ n 0,6 kg/cm2 D ng n n này th ng g p đo n đê

Nh t Trai - Lai Nguy n, K13 - K16 đê Kim Xá sông Phó áy, ho c tuy n đê h u sông Trà Lý ây là lo i đ t r t y u v kh n ng ch u t i N n đê có t ng đ t này

th ng x y ra nhi u h h ng, s c nh n t đê, lún, tr t mái

+ T ng cát pha h t b i và cát thông n c v i sông:

ġ L p cát pha h t b i phân b đ sâu t 3m đ n 5m, v i di n tích phân b

h p, không liên t c, h i d c v phía đ ng, b dày trung bình t 2 đ n 3m L p cát pha có th bao g m m t s phân l p Xen k p v i cát pha là cát h t m n và cát b i

có r t ít h t sét L p này có đ c đi m d b hoá l ng khi bão hoà n c và nh t là

d i tác đ ng c a áp l c th m

ġ Bên d i l p cát pha là cát, phía trên đ nh l p là cát h t nh , theo chi u sâu

xu ng, cát thô d n, d i đáy t ng có th b t g p cu i s i T ng cát phân b h u

h t các n n đê v i b dày khá l n Có n i cát ch b ph b i m t l p sét pha dày kho ng 2 m nh n n đê khu v c Tân C ng - Phá a (Phú Th ), Mai ng, c

H p (H ng Yên) đê t sông H ng Có n i cát phân b đáy đ m h và b ph b i

bùn h u c nh h Ph ng , đ m B ng i n (Thái Bình), đ m An Bình, Nam Sách (H i D ng) Còn l i h u h t l p cát phân b t đ sâu trên 4m Chi u dày

t ng cát t 10 m đ n 20 m, có n i đ n 60 m, nóc t ng là cát h t m n, xu ng sâu là cát h t thô l n nhi u s n s i H s th m c a t ng cát th ng trong ph m vi t 10-3

đ n 10-2 cm/s

H u h t các k t qu kh o sát đ a ch t đ u đánh giá t ng cát thông n c v i sông

d i n n đê b x p

*T ng đ t s 3 - T ng đ t sét ch t, màu loang l

T ng đ t sét này có b dày khá l n, phân b h u h t trung tâm đ ng b ng

B c B , th ng g p đ sâu t 10m đ n 30m, chi u dày t ng d n ra bi n Thành

ph n ch y u c a t ng này là h t sét v i hàm l ng 32% đ n 75% Tr ng thái d o

m m đ n d o ch t, l p này ít th m n c

Nhìn chung có th khái quát tính th m n c c a các tuy n đê th ng x y ra

s c trong mùa l nh sau: Thân đê có h s th m trong ph m vi 1x10-6 cm/s đ n 1x10-5 cm/s, nh ng đo n đê có h s th m > 1x10-4 cm/s trong mùa l th ng

xu t hi n th m l u, rò r làm t mái đê ho c s t tr t mái đê phía đ ng T ng ph

d i thân đê và trên b m t hai phía th ng h l u đê có h s th m t 1x10-6 cm/s đ n 1x10-4 cm/s, nh ng v trí l p t ng ph m ng trong mùa l th ng xu t

hi n đùn s i, đ c bi t nh ng v trí mà bên d i l p t ng ph là l p cát thì đùn s i

xu t hi n càng m nh L p cát, cát pha bên d i l p t ng ph , l p này có h s

th m l n t 1x10-3 cm/s đ n 1x10-2 cm/s, l n h n h s th m c a l p t ng ph t

100 đ n 1000 l n

C n c vào các tài li u qu n lý hàng n m và các k t qu khoan đ a ch t t i

m t s đo n đê cho th y có kho ng 226 km đê đi qua n n đ t y u, trong đó 194

km đê h th ng sông H ng và 32 km đê h th ng sông Thái Bình, 137 km đê vào tình tr ng c n n và thân đê đ u y u, kho ng 75 km đê có đ m ao sát chân đê

ch a đ c x lý

1.2.2 Các nguyên nhân gây m t n đ nh đ n đi u ki n làm vi c bình th ng

ġ Th m m nh qua thân đê v i đi m ra c a đ ng bão hoà khá cao, cá bi t có n i

đ ng bão hoà g n nh không có đ h th p t th ng l u v h l u

ġ ê không ch s t thành các cung nh mà có khi đê s t dài hàng tr m mét

ġ nh ng n i n n đê là cát ch y, cát b i thì hi n t ng xói ng m n n đê di n ra

r t nhanh, r t nguy hi m, th m chí gây v đê

ġ Nh ng đo n n n đê m m y u th ng gây ra các h u qu lún, n t t o thành nh ng cung tr t sâu

ġ Trong các đ t l có m c n c sông cao t báo đ ng s III tr lên th ng x y ra

ġ Hi n t ng th m t p trung hai bên mang c ng đã d n đ n h u qu v đê ngay khi

m c n c sông m c báo đ ng s I Hi n t ng s p vòm c ng làm cho dòng ch y khoét g n h t m t và thân đê t o ra nguy c v đê ph i x lý r t khó kh n, t n kém

nh c ng N i Doi C ng b lún không đ u, b n t ngay thân và c móng c ng x y ra nhi u n i, cánh c ng b b c khi l đang lên cao và r t nhi u c ng b h h ng kh p

n i gây ra hi n t ng s i ngay trong lòng c ng c ng là hi n t ng khá ph bi n

ġ Dòng ch y bi n đ i đ t ng t gây ra hi n t ng s t mái kè, l b sông, s t g n h t các vùng kè tr ng đi m thu c các t nh ven sông H ng

ġ N c ta thu c vùng nhi t đ i, đê sông Vi t Nam th ng b chu t, c y, cáo và

m i phá ho i

ġ Hi n t i có kho ng trên 10 tri u dân c a h n 1000 xã đ nh c d c hai bên ven đê cho nên không th nào tránh kh i các ho t đ ng có tác h i v i nh ng m c đ khác

nhau t i h th ng đê đi u nh vi c l n chi m dòng ch y, đào ao, gi ng, đánh đ ng

r m, r , th trâu, bò, khai thác đ t, cát làm v t li u xây d ng

ġ Các đo n đê n m sát ven sông th ng ch u tác d ng tr c ti p c a dòng ch y l ,

vì th d b xói l , s t tr t

ġ Khác v i đ p, đê làm vi c theo mùa Hàng n m ch vào mùa l thân đê m i làm

vi c, còn vào mùa ki t thân đê tr ng thái khô Ngay trong mùa l , đi u ki n làm

vi c c a thân đê không ch ph thu c m c n c l mà còn ph thu c th i gian ngâm l kéo dài hay ng n

1.2.3 Các bi n pháp b o v

đ ng b ng và trung du B c B , h th ng đê là công trình ng n l b o v tính

m ng, tài s n cho kho ng 18 tri u dân ây là gi i pháp c b n lâu dài trong chi n

t p trung có c u trúc h n loài, nhi u t ng, có đ che ph c a tán r ng là 0,6 tr lên Theo th ng kê t các đ a ph ng và c a các Phân vi n i u tra Quy ho ch r ng, s

l ng các khu và d án phòng h trong c n c nh sau:

ġ Vùng Tây B c có 3 khu phòng h : (1) đ u ngu n sông à; (2) khu đ u ngu n sông Mã và (3) khu h th y đi n Hòa Bình

ġ Vùng ông B c có 12 khu PH N

ġ Vùng đ ng b ng B c B có 4 d án phòng h ven bi n (đang trong giai đo n d

án quy ho ch);

ġ Vùng B c Trung B có 32 khu phòng h (đã có 22 d án, còn 10 khu phòng h

ch a l p d án đ u t ), trong đó có 3 khu phòng h ven bi n và 1 phòng h môi

tr ng

ġ Vùng Duyên h i mi n Trung có t ng s 15 khu phòng h , trong đó có 2 khu phòng h ven bi n, còn l i đ u là PH N

ġ Vùng Tây Nguyên có 37 khu PH N và d án phòng h thu c Ch ng trình 661

ġ Vùng ông Nam B có 43 d án PH N và d án phòng h 661 c a lâm tr ng

và c p huy n, trong đó có 4 d án phòng h ven bi n

Vùng ng b ng Nam B có 46 d án phòng h (661) ven bi n, môi tr ng, phòng

h đ t ng p n c và phòng h h t ng c s Các d án thu c ph m vi lâm ng

tr ng có quy mô di n tích trung bình kho ng 7.000 - 12.000 ha, các d án còn l i

có quy mô nh h n, v i di n tích kho ng 2.000 - 3.000 ha, th m chí có khu r ng phòng h môi tr ng ch có di n tích 90 - 100 ha

Tính toán v i các quy mô l các n m đ t ng gi m m c n c h đ m b o

Qua v n hành các khu ch m l trong tr n l l n 1971 cho th y: các bi n pháp

đ vi c s d ng các khu ch m l đ c k p th i trên th c t là r t khó kh n

Sau tr n l 1971, vi c nghiên c u và th c hi n công tác nh m t ng kh n ng thoát

l c a lòng d n đã đ c đ t ra Nhi u b i đã đ c san phá, các đ ng và b cao đã

đ c g t th p và đã di chuy n đ c khá nhi u nhà c a vùng bãi sông (gây c n tr nhi u cho thoát l )

Hình 1.6 N o vét lòng sông

Vi c kh i sâu lòng d n đ t ng kh n ng thoát l c a các sông nói chung ch a đ c

đ t ra vì kh i l ng n o vét r t l n và d b b i l i, nên c n có m t ch ng trình toàn di n nghiên c u quy lu t di n bi n vùng c a sông c ng nh t ng c ng kh

trong khu v c phân ch m l c ng nh các b i l n

+ Khoan ph t v a gia c thân đê đ ch ng th m, ch ng th m l u … là

bi n pháp đ c đánh giá có hi u qu cao đ t ng c ng ch t l ng đê

+ C ng hoá m t đê b ng bê tông và r i c p ph i m t đê t o đi u ki n

hu n l i cho vi c ng c u h đê trong tình hu ng kh n c p và k t h p giao thông nông thôn kích thích s t ng tr ng kinh t trong khu v c

vùng đê đi qua khu dân c và ch ng vi ph m hành lang b o v đê

ġ X lý n n đê:

ph n áp nh m kéo dài đ ng th m, ch ng tr t, ch ng lún, s t nh ng khu

v c th ng xuyên b s i Nghiên c u đ a ra gi i pháp t i u x lý n n đê y u

nh m đ m b o an toàn cho đê trong c mùa khô và mùa m a đ i v i m t s

tr c h t là cho nh ng vùng b sông sát đê b xói l và nh ng kè là đi m ch t

Do v y c n ph i đ c nhân r ng và áp d ng cho các h th ng sông

chi u cao sóng leo và áp l c sóng phá ho i đê

ki n t h p l cao g p sóng to, gió l n

có kh n ng tr ng u tiên và t p trung trong 5 n m t i cho tuy n sông H ng, sông u ng, khu v c ngã ba Vi t Trì, vùng c a sông Gi i quy t mâu thu n

gi a tr ng cây ch n sóng b o v đê và vi c phát tri n các khu v c nuôi tr ng

ġ T ng c ng công tác qu n lý đê và h đê phòng ch ng l t:

+ Áp d ng ti n b khoa h c k thu t trong công tác qu n lý công trình

hi n, x lý gi đ u

ġ Xây d ng và đ a vào s d ng các mô hình d báo l và đi u hành h

th ng các công trình phòng ch ng l T p hu n và tuyên truy n r ng rãi đ nâng cao nh n th c c ng đ ng v phòng ch ng l t bão và gi m nh thiên tai

1.3 K t lu n

H th ng đê đi u Vi t Nam r t d y đ c và r ng l n, tr i dài trên c n c ph c v

cu c s ng cho ng i dân Tuy nhiên tr i qua n m tháng, các h th ng đê đi u đang ngày càng xu ng c p nên c n ph i có nh ng nghiên c u và đ a ra các bi n pháp

nh m tu b , b o v cho h th ng đê

CH NG II: LÝ THUY T C B N 2.1 Lý thuy t phân tích n đ nh mái d c

tính toán n đ nh mái d c, có th dùng ph ng pháp phân tích gi i h n ho c

ph ng pháp cân b ng gi i h n

Ph ng pháp cân b ng gi i h n (CBGH) d a trên c s gi đ nh tr c m t tr t (coi kh i tr t nh m t c th ) và phân tích tr ng thái CBGH c a các phân t đ t trên m t tr t gi đ nh tr c M c đ n đ nh đ c đánh giá b ng t s gi a thành

ph n l c ch ng tr t (do l c ma sát và l c dinh) c a đ t n u đ c huy đ ng h t so

tr t liên t c Gi i quy t v n đ này c n s d ng các ki n th c c a s c b n v t li u,

lý thuy t đàn h i và dùng ph ng pháp sai phân đ tính toán Ngày nay do công c máy tính phát tri n nên ph ng pháp ph n t h u h n có ph n chi m u th Nh ng

n m g n đây lý thuy t phân tích h th ng đã đ c ng d ng đ phân tích n đ nh mái đ t

Ph ng pháp cân b ng gi i h n d a vào m t tr t gi đ nh tr c (cân b ng gi i h n

c th ), đ phân tích tr ng thái cân b ng c a các phân t đ t trên m t tr t gi đ nh

tr c M c đ n đ nh đ c đánh giá b ng t s gi a thành ph n l c ch ng tr t

(do l c ma sát và l c dính) c a n n đ t n u đ c huy đ ng h t so v i thành ph n

l c gây tr t (do tr ng l ng, áp l c đ t, áp l c n c, áp l c th m ) [1]

M c đ n đ nh c a mái d c đ c đánh giá đ nh l ng qua h s an toàn n đ nh,

g i t t là h s an toàn Và theo quan đi m c a ph ng pháp này g i chung là h s

an toàn

H s an toàn n đ nh K là t s gi a t ng mômen ch ng tr t c a đ t d c theo m t

tr t v i t ng mômen gây tr t do t i tr ng ngoài và tr ng l ng đ t c a kh i

Ph ng pháp m t tr t tr tròn v i h s an toàn nh trên m i đ c tính toán theo

ph ng pháp t t đ nh, ngh a là coi t i tr ng và đ b n tính toán đ c m c đ nh trong

su t quá trình làm vi c c a công trình Th c t các t i tr ng và đ b n ch u tác đ ng

c a nhi u y u t khác nhau nh : đi u ki n làm vi c c a công trình, ti p xúc gi a

k t c u công trình và n n đ t, đ tin c y các s li u v đ t n n, t m quan tr ng c a công trình, đ tin c y v t i tr ng và t h p t i tr ng v.v Khi tính toán thi t k theo quan đi m v a nêu trên thì đ tin c y c a các s li u tính toán đ c tính chung

l i trong m t h s an toàn và c đ nh tr c các giá tr c a chúng trong su t th i gian làm vi c là không th a mãn

Vì v y, công th c tính h s an toàn chung trên đ c chuy n sang ph ng pháp

tr ng thái gi i h n, b ng cách thêm các h s an toàn c c b xác đ nh b ng xác su t

Ntt - T ng h p l c gây tr t tính toán, đã xét đ n h s v t t i hay h s v

t i tr ng, đây là mômen gây tr t

kn - H s tin c y tùy thu c c p công trình, th ng t 1,1 đ n 1,25

nc - H s t h p t i tr ng

+ T i tr ng c b n: nc =1,0 + T i tr ng đ c bi t: nc =0,9 + T i tr ng thi công: nc =0,95

m - H s đi u ki n làm vi c c a công trình, xét đ n đi u ki n ch u t i c a

đ t n n, m c đ tin c y c a ph ng pháp tính V i công trình c u c ng m=1,15; mái d c t nhiên và nhân t o m=1,0; công trình ch u l c ch ng ngang, vòm m=0,75 (theo quy ph m VN)

Rgh - T ng l c ch ng tr t gi i h n, hay mômen ch ng tr t

i u ki n đ n đ nh có th vi t d i d ng thông th ng v i m t h s an chung, trong đó đã t ng h p đ y đ các h s tin c y c a các đ i l ng ho c y u t nh

h ng đ n m c đ an toàn: [1]

tt [ ]gh

R N K

Giá tr c a [K] tính theo công th c trên theo TCVN đ c g i là h s an toàn t ng

h p

V m t lý thuy t vi c gi i bài toán là ch t ch n u th a mãn c 3 ph ng trình cân

b ng: 2 ph ng trình cân b ng l c và 1 ph ng trình cân b ng mômen D a theo

vi c th a mãn m t, hai hay ba ph ng trình nói trên, đ n nay t n t i 3 nhóm :

Nhóm th nh t (ph ng pháp thông d ng): Fellenious, Trugaep: Nhóm này tính toán đ n gi n nh t

Nhóm th hai: th a mãn ph ng trình cân b ng momen và m t ph ng trình cân

b ng l c nh ph ng pháp Terzaghi, Bishop thì vi c tính toán đã ph c t p h n Nhóm th ba: th a mãn c 3 ph ng trình nói trên, g m có các ph ng pháp: Janbu

t ng quát, Spencer, Morfensstern-Price, ph ng pháp cân b ng gi i h n t ng quát Nhóm này tính toán ph c t p nh t nên ch a đ c ng d ng trong th c t

K t qu tính toán th c t b ng các ph ng pháp khác nhau do J.M Duncan (tr ng

H Berkely- M ) và S.G.Wright (tr ng Austin – M ) công b n m 1980 cho th y: Trong tr ng h p đ t có thành ph n ma sát càng l n h n so v i l c dính và khi áp

l c n c l r ng càng l n thì v i các ph ng pháp càng đ n gi n trong tính toán có sai s càng nhi u

Trong tr ng h p ma sát c a đ t nh và không có áp l c n c l r ng thì k t qu các ph ng pháp h u nh trùng nhau

2.2 ng d ng mô hình toán

Vi c xác đ nh tr ng thái ng su t khi thi t k là đi u b t bu c khi thi t k công trình Do đ t n n không ph i là môi tr ng đàn h i hoàn toàn, đ xác đ nh ng su t trong n n ng i ta ph i gi thi t n n đ t làm vi c theo m t mô hình nào đó đ có

th mô t và gi i bài toán tìm ng su t phân b trong n n Có nhi u mô hình n n:

- Mô hình bi n d ng tuy n tính;

- Mô hình bi n d ng phi tuy n;

- Mô hình đàn d o

Mô hình đàn - d o là mô hình k t h p gi a lý thuy t đàn h i và lý thuy t d o mô t đúng h n v i s làm vi c c a n n đ t

Thông th ng ng i ta có th xác đ nh tr ng thái ng su t này thông qua các

Bi n d ng t i m t đi m b t k liên quan đ n tr ng thái ng su t t i đi m đó theo công th c c a nh lu t Huc (tính theo bài toán ph ng): [2]

m m đ a k thu t nh : GEOSLOPE (Canada), Plaxis (Hà Lan), SaGE CRIP (Anh), GEODELFT (Hà Lan), TALREN 97 (Pháp) v i nh ng tính n ng ngày càng đ c

+ Chuy n v bên trong ph n t n i suy t chuy n v t i các nút

+ Thi t l p mô hình v t li u ( quan h ng su t bi n d ng)

+ i u ki n biên v chuy n v và l c

+ Gi i h ph ng trình t ng th cân b ng l c cho k t qu chuy n v nút

+ Tính các đ i l ng khác, bi n d ng, ng su t

2.3 L a ch n ph n m m tính toán

Hi n nay trên th gi i và trong n c các ph n m m trong l nh v c đ a k thu t

t ng đ i phong phú, m i ph n m m có m t u đi m và nh c đi m riêng tùy

thu c vào m c đích c a ng i s d ng M t s ph n m m tiêu bi u nh : GEOSLOPE (Canada), Plaxis (Hà Lan), SaGE CRIP (Anh), GEODELFT (Hà Lan), TALREN 97 (Pháp) … Các ph n m m này đ u có đ c đi m chung là các ph n m m

đ a k thu t, tuy nhiên m i ph n m m đ c xây d ng trên nh ng n n t ng khác nhau, cách x lý v n đ và đ c bi t là m t s mô hình s d ng trong ch ng trình

+ Có th gi i quy t bài toán liên quan đ n áp l c n c l r ng th y t nh và không th y t nh c a đ t nhi u pha S t ng tác gi a công trình và môi tr ng đ t

v i các t i tr ng t nh và đ ng

+ Cho phép t xây d ng mô hình tính toán và s d ng trong ch ng trình

nh mô hình m u b ng công ngh mã ngu n m

+ c bi t trong PLAXIS đã s d ng ph n t ti p xúc (interface) đ mô

ph ng s t ng tác c a k t c u công trình v i môi tr ng đ t

+ PLAXIS tính toán v n đ nh có s d ng c c u vi c h n ph n m m khác

2.3.1 Gi i thi u v ph n m m Plaxis

S phát tri n h n m m (PM) Plaxis đ c b t đ u t 1987 tai H công ngh Delff -

Hà Lan Phiên b n Plaxis V.1 ban đ u đ c l p nh m m c đích phân tích các bài toán n đ nh đê bi n và đê sông t i các vùng b bi n th p t i Hà Lan, làm c u n i

gi a các k S a k thu t và các chuyên gia lý thuy t, do GS R.B.J Brinkgreve

và P.A Vermeer kh i x ng

n n m 1993 Công ty PLAXIS BV đ c thành l p và t n m 1998, các ph n m m PLAXIS đ u đ c xây d ng theo ph n t h u h n

Hi n nay, hai b PM này có th xem nh g m đ y đ nh t nh ng bài toán ia k thu t th ng g p trong th c t , thán thiên ng i dùng và đ c nhi u n c trên th

gi i a chuông

Hai b PM nêu trên đ c ph bi n r ng rãi Vi t Nam qua nhóm cán b gi ng

d y tr ng i h c Thu l i mà ng i ch trì là GS Nguy n Công M n, nguyên

ch nhiêm B Môn C h c đ t - N n móng (1961 - 1974) và tr ng phòng NCKH

& HTQT (1975 - 1994) tr ng i h c Thu l i

B ph n m m GeoStudio 2004, đã đ c ph bi n r ng rãi qua trên 20 l p gi ng t

B c vào Nam do đ c s h tr v ph n c ng - ph n m m c a GeoSlope International

T nh ng n m 1997 – 1998, tr ng HTL đã có quan h v i Plaxis BV qua GS Nguy n Công M n, nh m m c đích ph bi n ph n m m này t i n c ta Nh ng mãi

đ n n m 2001, tr ng HTL m i t ch c đ c l p Plaxis đ u tiên t i VN do các chuyên gia đ n t Hà Lan gi ng Ti p đó, nhân d p mua đ c ph n m m Plaxis V.7,

CT T v n i n 1 đã m i nhóm CBGD tr ng HTL đ n gi ng vào n m 2002

Hi n nay, hai b ph n m m này có th xem nh g m đ y đ nh t nh ng bài toán

đ a k thu t th ng g p trong th c t , thân thi n ng i dùng và đ c nhi u n c trên th gi i a chu ng [4]

B ph n m m Plaxis g m các mô đun sau: [4]

2.3.2 Ph ng pháp gi m d n liên t c c theo ph n m m Plaxis

Ph ng pháp gi m d n liên t c ϕ, c trên c s phân tích ng su t bên trong công

trình (kh i đ t đ p c a đê, đ p ) và n n c a chúng Ta dùng các thuy t b n nh : Morh-coulomb, Hill-Tresca, Nises-Sleiker đ ki m tra n đ nh cho t ng đi m trong toàn mi n Công trình đ c coi là m t n đ nh khi t p h p các đi m m t n

đ nh t o thành m t tr t liên t c Gi i quy t v n đ này s d ng các ki n th c c a môn s c b n v t li u; lý thuy t đàn h i; và dùng ph ng pháp sai phân đ tính V i

ph ng ti n máy tính ngày nay phát tri n, nên ph ng pháp ph n t h u h n có

ph n chi m u th M c đ n đ nh c a mái d c đ c đánh giá đ nh l ng qua h

Do kh i đ t đ c thi t k tr ng thái cân b ng b n, nên trên m t đ n v di n tích

có b t đ ng th c

cho di n tích c a đ n v đang xét là m t m nh c a m t tr t th c (t c tr ng thái cân b ng gi i h n), ng i ta th ng gi nguyên tr ng thái ng su t (t c gi nguyên tr sô τ) và gi m tr s c a các ch tiêu c ng đ ch ng c t c a đ t, nh

gi m tr s τom, t c gi m đ nghiêng c a đ ng Coulomb Nh v y s có công th c tính l c ch ng c t c a đ t:

c ng đ ch ng c t c a đ t, đ c coi là h s an toàn n đ nh v tr t t i n i đang xét

Theo đ nh lu t Coulomb, c ng đ ch ng c t c a đ t trên di n tích đ n v tính theo công th c Theo quan đi m này, tr s τ0 tính theo công th c này đ c coi là c ng

= là giá tr gi m nh c a h s ma sát và l c dính c a đ t

ng v i h s an toàn F và đ ng Coulomb c a đ t là đ ng (2) hình 2.2