Nghiên cứu xác định nguyên nhân và đề xuất biện pháp xử lý sự cố sạt trượt mái đê, kè tuyến đê hữu hồng tỉnh nam định

MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU .1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục đích đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu .3 4.1 Cách tiếp cận .3 4.2 Phương pháp nghiên cứu .3 Kết đạt .3 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐÊ SÔNG HỒNG VÀ SỰ CỐ ĐÊ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 1.1 Tổng quan đê sông Hồng 1.1.1 Lịch sử hình thành[11] 1.1.2 Đặc điểm đê[1] 1.1.2.1 Tuyến đê 1.1.2.2 Địa hình hai bên ven đê 1.1.3 Cấu trúc địa chất tính chất địa chất công trình lớp đất đê[1] 1.1.4 Đặc điểm địa chất thủy văn[1] 1.1.5 Cấu tạo thân đê làm việc đê[1] 1.1.6 Mặt cắt ngang đặc trưng đê[1] 1.2 Các cố đê nguyên nhân gây cố 1.2.1 Các cố đê 1.2.1.1 Xói lở chân đê 1.2.1.2 Sự cố đê đất yếu 1.2.1.3 Sự cố thấm chân mái hạ lưu .10 1.2.1.4 Khuyết tật thân đê 10 1.2.1.5 Sự cố vùng nối tiếp tôn cao 11 1.2.1.6 Mạch đùn, mạch sủi vào mùa lũ 11 1.2.2 Nguyên nhân gây cố đê 12 1.2.2.1 Địa chất đê vật liệu đắp đê .13 1.2.2.2 Sóng, gió mưa bão 13 1.2.2.3 Dòng chảy việc xây dựng hồ chứa thượng nguồn 13 1.2.2.4 Do phát triển hoạt động dân sinh vùng ven sông .13 1.2.2.5 Do khai thác cát, sỏi lòng sông trái phép 14 iii 1.2.2.6 Do ảnh hưởng thủy triều 14 1.2.2.7 Do hoạt động sinh, động vật thân đê 14 1.3 Các cố đê tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định[4] 15 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH THẤM VÀ ỔN ĐỊNH ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.1 Đặt vấn đề [9] 18 2.2 Phân tích thấm, phương pháp tính thấm lựa chọn phương pháp tính[7] 19 2.2.1 Phân tích thấm 19 2.2.1.1 Bài toán thấm 20 2.2.1.2 Cấu trúc thành phần đất bão hòa đất không bão hòa[7] 20 Đất bão hòa: 20 Đất không bão hòa: 20 2.2.1.3 Dòng thấm nước[7] 21 2.2.1.4 Thế truyền động pha nước[7] 22 2.2.1.5 Ảnh hưởng pha khí[7] 26 2.2.1.6 Đường cong đặc trưng Nước-Đất[7] 27 2.2.1.7 Định luật Darcy cho đất không bão hoà[7] 27 2.2.1.8 Phương trình vi phân toán thấm[7] 29 2.2.2 Các phương pháp giải toán thấm [8] 29 2.2.2.1 Phương pháp thủy lực 29 2.2.2.2 Các phương pháp số 32 * Phương pháp sai phân hữu hạn (PPSPHH) 32 * Phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) 32 2.2.3 Lựa chọn phương pháp giải toán thấm phần mềm tính toán 32 2.2.3.1 Lựa chọn phương pháp giải 32 2.2.3.2 Giải toán thấm phương pháp phần tử hữu hạn 33 2.3 Phân tích ổn định, phương pháp tính ổn định lựa chọn phương pháp tính[7] 35 2.3.1 Phân tích ổn định 35 2.3.1.1 Bài toán ổn định trượt mái dốc 35 2.3.2 Các phương pháp giải toán ổn định trượt mái dốc 37 2.3.2.1 Phương pháp phân thỏi 37 2.3.2.2 Phương pháp Fellenius (phương pháp thông dụng) 44 2.3.2.3 Phương pháp Bishop đơn giản 46 2.3.2.4 Phương pháp Janbu tổng quát 48 iv 2.3.3 Lựa chọn phương pháp giải phần mềm tính toán 51 2.4 Các giải pháp xử lý sạt trượt mái đê, kè [3] 51 2.4.3.1 Kè lát mái 52 2.4.3.2 Vải địa kỹ thuật 52 2.4.3.3 Neo đất .53 2.4.3.4 Dùng cọc để ổn định mái dốc (Piled - Slope) 53 2.4.3.5 Đắp khối phản áp chân mái dốc chỉnh độ dốc mái đê 54 2.4.3.6 Trồng cỏ mái đê 54 2.4.3.7 Tiêu thoát nước mái đê 55 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ SẠT TRƯỢT MÁI KÈ QUY PHÚ TUYẾN ĐÊ HỮU HỒNG, TỈNH NAM ĐỊNH 56 3.1 Giới thiệu kè Quy Phú đặc điểm địa hình, địa chất tuyến đê 56 3.1.1 Giới thiệu kè Quy Phú .56 3.1.2 Đặc điểm địa hình, địa chất kè Quy Phú 57 3.1.2.1 Địa hình, địa mạo 57 3.1.2.2 Đặc điểm Địa tầng .57 3.1.2.3 Đặc điểm địa chất công trình .57 3.2 Hiện trạng đánh giá trạng 59 3.3 Đề xuất giải pháp xử lý tính toán .63 3.3.1 Đề xuất giải pháp xử lý 63 3.3.2 Tính toán 64 3.3.2.1 Tính toán chưa có giải pháp xử lý 64 * Sơ đồ tính toán .65 * Kết tính toán thấm 65 * Kết tính toán ổn định 68 3.3.2.2 Tính toán có giải pháp đề xuất 73 * Sơ đồ tính toán .73 * Kết tính toán thấm 74 * Kết tính toán ổn định 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .79 Kết đạt luận văn .79 Những tồn luận văn 80 Kiến nghị hướng nghiên cứu 80 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Mặt cắt ngang đặc trưng đê Hình 1.2 Xói lở chân đê Hình 1.3 Sự cố đê đất yếu 10 Hình 1.4 Sự cố thấm chân mái hạ lưu 10 Hình 1.5 Sự cố khuyết tật thân đê 11 Hình 1.6 Sự cố vùng nối tiếp tôn cao 11 Hình 1.7 Mạch sủi hạ lưu đê 12 Hình 1.8 Sự cố tuyến đê Hữu Hồng, tỉnh Nam Định 17 Hình 2.1 Vận động nước đất 20 Hình 2.2 Sơ đồ pha đất 21 Hình 2.3 Gradient áp lực hút dính qua phân tố đất 21 Hình 2.4 Năng lượng điểm A theo phương Y 22 Hình 2.5 Cột nước đất bão hòa không bão hòa 25 Hình 2.6 Dòng thấm phân tố đất bão hòa không bão hòa 26 Hình 2.7 Đường cong đặc trưng nước-đất 27 Hình 2.8 Quan hệ hệ số thấm độ hút dính 28 Hình 2.9 Sơ đồ tính toán theo phương pháp thủy lực 29 Hình 2.10 Sơ đồ tính theo phương pháp phân đoạn N.N.Páp-lốp-sky 30 Hình 2.11 Sơ đồ tính theo phương pháp đường dòng trung bình P.A.Săng-kin 30 Hình 2.12 Sơ đồ tính theo phương pháp thay mái thượng lưu nghiêng mái thượng lưu thẳng đứng 31 Hình 2.13 Miền thấn chia thành phần tử tam giác, tứ giác 33 Hình 2.14 Phần tử tam giác phần tử tứ giác 33 Hình 2.15 Các dạng di chuyển khối đất đá 36 Hình 2.16 Các lực tác dụng mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt trụ tròn 40 Hình 2.17 Các lực tác dụng mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt hỗn hợp 40 Hình 2.18 Các lực tác dụng mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt 41 Hình 2.19 Mặt trượt trụ tròn 45 Hình 2.20 Các lực tác dụng phương pháp thông dụng 45 Hình 2.21 Dạng mặt trượt trụ tròn 46 Hình 2.22 Các lực tác dụng vào dải trượt theo phương pháp Janbu khái quát 49 vi Hình 2.23 Ảnh hưởng vùng nứt nẻ đến hàm X phương pháp Janbu tổng quát 51 E Hình 2.24 Cấu tạo kè lát mái 52 Hình 2.25 Trải vải địa kỹ thuật làm tầng lọc mái kè 53 Hình 2.26 Phương pháp neo đất 53 Hình 2.27 Gia cường mái đất cọc 53 Hình 2.28 Đắp khối phản áp 54 Hình 2.29 Căn chỉnh độ dốc mái đê 54 Hình 2.30 Trồng cỏ mái đê .55 Hình 3.1 Sông Hồng đoạn chảy qua địa huyện Trực Ninh 56 Hình 3.2 Mặt cắt ngang địa chất công trình kè Quy Phú 60 Hình 3.3 Lượng mưa ngày tháng trạm Nam Định 60 Hình 3.4 Lượng mưa ngày tháng trạm Nam Định 61 Hình 3.5 Lượng mưa ngày tháng trạm Nam Định 61 Hình 3.6 Lượng mưa ngày tháng trạm Nam Định 61 Hình 3.7 Mực nước sông Hồng trạm Nam Định 62 Hình 3.8 Sức kháng cắt đất không bão hòa [7] 62 Hình 3.9 Mặt cắt ngang kè có kết cấu lát mái hộ chân rồng đá lưới thép kết hợp với lăng thể đá hộc .63 Hình 3.10 Miền tính toán lưới phần tử tính toán 65 Hình 3.11 Các đường đẳng thời điểm 0h ngày 14 tháng năm 2012 - trường hợp 66 Hình 3.12 Các đường đẳng thời điểm 6h ngày 14 tháng năm 2012- trường hợp 66 Hình 3.13 Các đường đẳng thời điểm 12h ngày 14 tháng năm 2012- trường hợp 66 Hình 3.14 Các đường đẳng thời điểm 18h ngày 14 tháng năm 2012- trường hợp 67 Hình 3.15 Các đường đẳng thời điểm 0h ngày 14 tháng năm 2012 – trường hợp 67 Hình 3.16 Các đường đẳng thời điểm 6h ngày 14 tháng năm 2012 - trường hợp 67 Hình 3.17 Các đường đẳng thời điểm 12h ngày 14 tháng năm 2012- trường hợp 68 vii Hình 3.18 Các đường đẳng thời điểm 18h ngày 14 tháng năm 2012- trường hợp 68 Hình 3.19 Quan hệ hệ số an toàn, F S thời gian hai trường hợp 69 Hình 3.20 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 0h ngày 14 tháng năm 2012trường hợp 69 Hình 3.21 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 6h ngày 14 tháng năm 2012trường hợp 70 Hình 3.22 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 12h ngày 14 tháng năm 2012-trường hợp 70 Hình 3.23 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 18h ngày 14 tháng năm 2012-trường hợp 71 Hình 3.24 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 0h ngày 14 tháng năm 2012trường hợp 71 Hình 3.25 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 6h ngày 14 tháng năm 2012trường hợp 72 Hình 3.26 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 12h ngày 14 tháng năm 2012-trường hợp 72 Hình 3.27 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 18h ngày 14 tháng năm 2012trường hợp 73 Hình 3.28 Sơ đồ tính toán giải pháp đề xuất 74 Hình 3.29 Các đường đẳng thời điểm 0h ngày 14 tháng năm 2012- giải pháp đề xuất 74 Hình 3.30 Các đường đẳng thời điểm 6h ngày 14 tháng năm 2012- giải pháp đề xuất 75 Hình 3.31 Các đường đẳng thời điểm 12h ngày 14 tháng năm 2012- giải pháp đề xuất 75 Hình 3.32 Các đường đẳng thời điểm 18h ngày 14 tháng năm 2012- giải pháp đề xuất 75 Hình 3.33 Quan hệ hệ số an toàn, F S thời gian giải pháp đề xuất 76 Hình 3.34 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 0h ngày 14 tháng năm 2012 – giải pháp đề xuất 76 Hình 3.35 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 6h ngày 14 tháng năm 2012 – giải pháp đề xuất 77 Hình 3.36 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 12hngày 14 tháng năm 2012 – giải pháp đề xuất 77 viii Hình 3.37 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 18h ngày 14 tháng năm 2012 – giải pháp đề xuất 78 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Sự cố tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định từ 2000÷2012 .15 Bảng 2.1 Các giả thiết số phương pháp đại biểu 43 Bảng 3.1 Bảng tổng hợp tiêu lý lớp đất 58 ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT MNS: Mực nước sông MNTL: Mực nước thượng lưu MNHL: Mực nước hạ lưu MNK : Mực nước kiệt PPPTHH: Phương pháp phần tử hữu hạn PPSPTHH: Phương pháp sai phần tử hữu hạn x CHƯƠNG MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hệ thống đê điều nước ta hình thành phát triển từ hàng nghìn năm Hệ thống đê điều đóng vai trò quan trọng việc phòng chống lũ giảm nhẹ thiên tai, bảo vệ an toàn cho trung tâm văn hóa, trị, kinh tế, vùng dân cư đất đai rộng lớn trải dài theo triền sông từ Bắc đến Nam Lịch sử xây dựng đất nước cha ông ta qua thời kỳ quan tâm đến xây dựng củng cố hệ thống đê điều Hiện nay, hàng năm nhà nước phải đầu tư hàng nghìn tỷ đồng để củng cố nâng cấp hệ thống đê điều, cho thấy hệ thống đê điều nước ta tồn nhiều vấn đề kỹ thuật cần nghiên cứu để đảm bảo an toàn ổn định Nam Định tỉnh đồng ven biển thuộc Châu thổ sông Hồng chịu ảnh hưởng trực tiếp thủy triều Vịnh Bắc Bộ với chế độ nhật triều, xung quanh bao bọc nhiều sông lớn: sông Hồng, sông Đào, sông Đáy sông Ninh Cơ Hệ thống đê điều tỉnh Nam Định với chiều dài 663 km Trong đê cấp I đến cấp III 365 km 298 km đê cấp III Do hệ thống đê điều có vai trò quan trọng hầu hết dân cư diện tích đất tự nhiên tỉnh nằm vùng bảo vệ tuyến đê Hệ thống đê điều tỉnh Nam Định hình thành từ lâu đời, qua nhiều giai đoạn tu bổ, nhiều tồn tại, tiềm ẩn nhiều nguy lường trước Nhiều đoạn đê chưa đảm bảo cao trình mặt cắt theo yêu cầu chống lũ, địa chất đê yếu chưa sử lý thường xuất đùn, sủi uy hiếp đến an toàn đê, vật liệu đắp đê có hàm lượng pha cát nhiều, thời kỳ trước đất đắp đê lẫn nhiều tạp chất, thiếu tính đồng thường xuất cố thẩm lậu mái đê phía đồng, sạt lở mái đê phía sông Đặc biệt sông Hồng, lòng sông nhiều đoạn hẹp, dòng chảy tiến sát chân đê, có diễn biến xói lở phức tạp, khó lường gặp tổ hợp bất lợi lũ cao có gió bão mạnh gây nguy hiểm thường xuyên đe doạ đến an toàn đê, khiến cho công tác hộ đê Nam Định căng thẳng, vất vả tốn Tuyến đê hữu Hồng địa bàn tỉnh Nam Định dài 63km từ K156+621÷ K219+702, đầu tuyến tiếp giáp với tỉnh Hà Nam, cuối tuyến tiếp giáp với K0 đê biển Giao Thủy có nhiệm vụ bảo vệ khu dân cư diện tích đất tự nhiên địa bàn huyện, thành phố gồm: huyện Mỹ Lộc, thành phố Nam Định, Nam Trực, Trực Ninh, Xuân Trường huyện Giao Thủy Là tuyến đê quan trọng hệ thống đê điều Nam Định nước Vì vậy, an toàn bền vững tuyến đê có ý nghĩa quan trọng yêu cầu ổn định phát triển dân sinh - kinh tế - quốc phòng toàn vật chất, sở hạ tầng kinh tế-xã hội vùng đất rộng lớn Toàn tuyến đê nằm đất sa bồi chỉnh thể Sông Hồng Chủ yếu đất yếu Trên tuyến xây dựng 32 cống qua đê 24 kè bảo vệ mái vị trí xung yếu Theo báo cáo chi cục đê điều PCLB tỉnh Nam Định năm gần ảnh hưởng biến đổi khí hậu nước biển dâng, tình trạng khai thác cát trái phép, mực nước sông hạ du bị hạ thấp, lòng sông bị xói sâu dẫn đến hàng loạt đoạn đê kè bảo vệ mái bị sạt trượt Hàng năm tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định xuất hàng chục cố, tiêu tốn vốn ngân sách Nhà nước địa phương hàng trăm tỷ đồng để tiến hành tu bổ sửa chữa Mục đích đề tài Nghiên cứu, phân tích đánh giá nguyên nhân gây cố sạt trượt mái đê, kè tuyến đê hữu sông Hồng, tỉnh Nam Định Đề xuất giải pháp khắc phục cố sạt trượt đảm bảo an toàn đê điều, phục vụ tốt công tác phòng chống lụt bão Ứng dụng kết nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý kè Quy Phú Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định Phạm vi nghiên cứu: Trong khuôn khổ thời gian nghiên cứu có hạn, đề tài tập trung vào nghiên cứu xác định nguyên nhân gây cố sạt trượt mái đê, kè tuyến đê Hữu Hồng, tỉnh Nam Định TH1 TH2 1.2 Mưa 250 Lượng mưa, (mm) 300 FS 1.25 1.15 200 1.1 150 1.05 100 50 0.95 0.9 240 480 720 960 1200 1440 1680 1920 2160 2400 2640 2880 Thời gian, (h) Hình 3.19 Quan hệ hệ số an toàn, F S thời gian hai trường hợp 1.086 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.20 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 0h ngày 14 tháng năm 2012- trường hợp 69 1.063 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.21 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 6h ngày 14 tháng năm 2012- trường hợp 1.082 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.22 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 12h ngày 14 tháng năm 2012-trường hợp 70 1.108 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.23 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 18h ngày 14 tháng năm 2012-trường hợp 1.059 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.24 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 0h ngày 14 tháng năm 2012-trường hợp 71 1.037 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.25 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 6h ngày 14 tháng năm 2012-trường hợp 1.056 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.26 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 12h ngày 14 tháng năm 2012-trường hợp 72 1.080 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.27 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 18h ngày 14 tháng năm 2012- trường hợp Từ kết tính toán ổn định cho thấy hệ số ổn định, F S mái dốc có tương quan chặt chẽ với biến thiên áp lực nước lỗ rỗng, hay có tương quan chặt chẽ với biến đổi mực nước sông, lượng mưa Khi kể có xét đến tác động mưa F S thời điểm 6h ngày 14/9/2016 giảm 2,5% từ 1,063 xuống 1,037 3.3.2.2 Tính toán có giải pháp đề xuất * Sơ đồ tính toán Mặt cắt ngang tính toán vị trí tính toán trạng, K178+957 Thời đoạn tính toán: từ ngày 20 tháng năm 2012 đến ngày 22 tháng năm 2012 Tiếp giáp chân đê phía đồng ao hồ, chọn mực nước ao phía đồng 1,50 m Tính trường hợp kể đến ảnh hưởng mưa Miền tính toán chọn với chiều rộng 150 m, từ cao trình -35.0 m trở lên Miền tính toán chia thành 1787 phần tử nối với 5530 điểm nút thể hình 3.28 73 50 29 28 49 27 26 60 24 25 61 30 31 32 4762 36 33 48 51 52 37 34 35 23 38 21 57 20 58 41 1819 53 22 63 59 39 42 40 17 15 16 14 13 12 55 43 11 56 44 10 54 45 46 Hình 3.28 Sơ đồ tính toán giải pháp đề xuất * Kết tính toán thấm Kết tính toán thấm cho phân bố áp lực nước lỗ rỗng miền tính toán thời điểm trình bày thông qua đường đẳng áp lực nước lỗ rỗng, u w Từ phân bố áp lực nước lỗ rỗng, u w thời điểm cho thấy áp lực nước lỗ rỗng, u w đường bão hòa biến đổi với tương quan chặt chẽ với diễn biến mực nước lượng mưa Kết tính toán thời điểm ngày 14 tháng thể hình (3.293.32) 10 2.5 3.5 1.5 2 1.5 -5 Distance, (m) -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.29 Các đường đẳng thời điểm 0h ngày 14 tháng năm 2012- giải pháp đề xuất 74 10 3.5 1.5 0.5 -10 -15 Distance, (m) 1.5 -5 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.30 Các đường đẳng thời điểm 6h ngày 14 tháng năm 2012- giải pháp đề xuất 10 3.5 1.5 2.5 2 -5 -10 -15 -20 Distance, (m) 1.5 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.31 Các đường đẳng thời điểm 12h ngày 14 tháng năm 2012- giải pháp đề xuất 10 2.2 2.4 1.8 1.2 Distance, (m) 1.6 -5 1.6 1.4 -10 -15 -20 1.4 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.32 Các đường đẳng thời điểm 18h ngày 14 tháng năm 2012- giải pháp đề xuất 75 * Kết tính toán ổn định Kết tính toán ổn định cho hệ số ổn định ứng với cung trượt giả định Cung trượt nguy hiểm thời điểm ngày 14 tháng năm 2012 trình bày hình 3.29 đến hình 3.32 thể biến đổi hệ số ổn định theo thời gian Biến thiên F S theo thời gian thể hình 3.33 Giá trị F S lớn 1.396 tính thời điểm ngày tháng năm 2012, giá trị thấp 1.207 xảy ngày 14 300 FS 1.45 GPDX 1.4 Mưa 250 Lượng mưa, (mm) tháng năm 2012 1.35 200 1.3 150 1.25 100 1.2 50 1.15 1.1 240 480 720 960 1440 1200 1680 1920 2160 2400 2640 2880 Thời gian, (h) Hình 3.33 Quan hệ hệ số an toàn, F S thời gian giải pháp đề xuất 1.231 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.34 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 0h ngày 14 tháng năm 2012 – giải pháp đề xuất 76 1.207 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.35 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 6h ngày 14 tháng năm 2012 – giải pháp đề xuất 1.227 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.36 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 12hngày 14 tháng năm 2012 – giải pháp đề xuất 77 1.254 10 Distance, (m) -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Elevation, (m) Hình 3.37 Cung trượt nguy hiểm thời điểm 18h ngày 14 tháng năm 2012 – giải pháp đề xuất 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết đạt luận văn Sạt trượt mái đê, kè từ lâu vấn đề nghiêm trọng, tác động lớn đến hoạt động phát triển kinh tế-xã hội, cản trở không nhỏ đến phát triển bền vững đất nước Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu diễn phức tạp nay, tầm quan trọng hệ thống đê điều công tác phòng chống lũ lụt giảm nhẹ thiên tai phải quan tâm đầu tư xây dựng Chính để đảo bảo ổn định cho đê kè làm việc tốt mùa mưa mùa khô cần sâu tìm hiểu chế, nguyên nhân gây ổn định hệ thống đê điều để từ đưa biện pháp công trình xử lý cho phù hợp hiệu - Luận văn nêu tính cấp thiết, ý nghĩa thực tế đề tài qua việc điều tra, khảo sát đánh giá trạng sạt trượt mái đê, kè tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định, nghiên cứu luận văn đạt được: - Nắm tổng quan hệ thống đê sông Hồng, phân tích, đánh giá xác định số nguyên nhân gây hư hỏng đê nói chung tượng sạt trượt mái đê, kè nói riêng - Tổng hợp, phân loại cố đê điều tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định từ 2000 đến năm 2012 - Tìm hiểu ứng dụng lý thuyết đại học đất cho đất không bão hòa - Hiểu thêm ảnh hưởng lực hút dính đến thành phần lý thông số đặc trưng khác đất không bão hòa - Nắm vững sở phương pháp tính ổn định mái dốc - Phân tích nguyên nhân gây sạt trượt mái đê, kè Quy Phú huyện Nam Trực, thuộc tuyến đê hữu Hồng tỉnh Nam Định - Đưa biện pháp công trình để xử lý sạt trượt mái đê, kè Quy Phú 79 Những tồn luận văn - Do thời gian có hạn, luận văn nghiên cứu, tính toán thấm ổn định trượt mái mà chưa quan tâm đến trạng thái ứng suất biến dạng thân đê - Luận văn tính toán cho trường hợp toán phẳng, mà chưa đưa tính toán trường hợp không gian chiều - Do nội dung luận văn tập trung đề cập tính toán thấm ổn định để đề xuất đưa biện pháp công trình để xử lý cố sạt trượt mái đê, kè mà chưa sâu tính toán so sánh phương án thiết kế kè mái để đảm bảo điều kiện kinh tế kỹ thuật Kiến nghị hướng nghiên cứu Trên sở kết nghiên cứu đạt luận văn thời gian tới tác giả sâu vào nghiên cứu thêm số dạng kết cấu kè bảo vệ mái thượng lưu đê Xử lý mái đê phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội khu vực từ lựa chọn phương án xử lý cố sạt trượt mái đê, kè phù hợp để áp dụng cho hệ thống đê điều địa bàn tỉnh Nam Định Ngoài thời gian tới tác giả sâu vào nghiên cứu tính toán, lựa chọn nhiều phương án xử lý mái đê vừa đảm bảo an toàn cho hệ thống đê đảm bảo an toàn phòng chống lụt bão nhu cầu phát triển kinh tế xã hội địa phương 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Quyền, Nguyễn Văn Mạo, Nguyễn Chiến (2001), Thiết kế đê công trình bảo vệ bờ NXB Hà Nội [2] Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn (2012), QCVN 04-05: 2012 Công trình thủy lợi – quy định chủ yếu thiết kế [3] Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn (2010), TCVN 8419: 2010 Công trình thủy lợi – Thiết kế công trình bảo vệ bờ sông để chống lũ [4] Chi cục đê điều PCLB Nam Định (2009÷2014): Báo cáo đánh giá trạng đê điều trước mùa lũ bão [5] Liên danh Trung tâm thủy lợi miền núi phía Bắc Công ty cổ phần tư vấn xây dựng thủy lợi Thái Bình (2010): Dự án đầu tư Cải tạo nâng cấp tuyến đê, kè, cống đê Hữu Hồng đê Tả Đào huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định [6] Cao Văn Chí, Trịnh Văn Cương (2003), Cơ học đất, NXB Xây dựng [7] D.G.FREDLUND-H RAHARDJO (2000) Cơ Đất không bão hòa (tập Tập 2) người dịch Nguyễn Công Mẫn, Nguyễn Trường Tiến, Trịnh Minh Thụ, Nguyễn Uyên [8] Trịnh Trọng Hàn, Nguyễn Văn Mạo, Nguyễn Đình Tranh, Đỗ Văn Đệ (2004) :Sổ tay kỹ thuật thủy lợi;( Phần 2: Công trình thủy lợi; tập Những vấn đề chung thiết kế công trình thủy lợi), NXB Nông Nghiệp [9] Lomtadze V.D., 1982 Địa chất động lực công trình NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp Hà Nội [10] Trịnh Văn Cương (2002), Bài giảng cao học Địa kỹ thuật công trình, Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội 81 [11] Ban tuyên giáo- Ban huy chống lụt bão (2000), Hà Nội nửa kỷ phòng chống thiên tai NXB Hà Nội Tiếng Anh [11] BISHOP, A W 1955 The use of the slip circle in the stability analysis of slopes Geotechnique, 5, pp 7-17 [12] Bromhead E.N 1999 The Stability of Slopes CRC Press [13] Fredlund D G., Krahn J 1977 Comparison of slope stability methods of analysis Canadian Geotechnical Journal, 14(3): 429-439, 10.1139/t77-045 [14] MORGENSTERN, N R and PRICE, V E 1965 The analysis of the stability of general slip surface Geotechnique, 15, pp 70-93 [15] SPENCER E 1967 A method of analysis of the stability of embankments assuming parallel inter-slice forces.Geotechnique, 17, pp 11-26 [16] Fredlund, D.G., Morgenstern, N.R and Widger, R.A (1978), “The Shear Strength of Unsaturated Soils”, Canadian Geotechnical Journal, Vol 15, No 03, pp 313-321 [17] Fredlund, D G (1981) “Seepage in unsaturated soils” Proceedings of the 10th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Session 3, Panel Discussion: Groundwater and seepage problems June, 15-19 Stockholm, Sweden [18] Fredlund, D.G and Rahardjo, H (1993), “Soil Mechanics for Unsaturated Soils”, John Wiley and Sons Inc., New York [19] Fredlund, D.G and Xing, A (1994), “Equations for the Soil-water Characteristic Curve”, Canadian Geotechnical Journal, Vol 31, No.03, pp 521-532 82 [20] Fredlund, D.G., Xing, A., Fredlund, M.D, and Barbour, S.L (1996), “The Relationship of the Unsaturated Soil Shear Strength to the Soil-water Characteristic Curve”, Canadian Geotechnical Journal, Vol 33, pp 440-448 83 ... văn, cố tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định năm gần nhằm đánh giá nguyên nhân gây sạt trượt mái đê, kè tuyến đê hữu Hồng tỉnh Nam Định Sử dụng mô hình toán toán thấm, toán ổn định mái dốc dùng nghiên. .. ổn định Đề xuất giải pháp xử lý cố, ứng dụng phân tích đánh giá cho kè Quy Phú Kết đạt Phân tích, đánh giá nguyên nhân gây cố sạt trượt mái đê, kè tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định Từ đưa đề xuất. .. đích đề tài Nghiên cứu, phân tích đánh giá nguyên nhân gây cố sạt trượt mái đê, kè tuyến đê hữu sông Hồng, tỉnh Nam Định Đề xuất giải pháp khắc phục cố sạt trượt đảm bảo an toàn đê điều, phục