Design of a pilot dike on Cat Hai Island

Báo cáo Lời tựa Bản báo cáo trình bày kết việc thiết kế hai tuyến đê thử nghiệm đảo Cát Hải, Việt Nam Trong thời kỳ tháng đến tháng 10, thực đồ án thực tập Trung Tâm Tư Vấn Chuyển Giao Công Nghệ Thủy Lợi- quan tư vấn độc lập thuộc Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn (MARD-CWRCT) Ngoài nhận hỗ trợ học thuật thông tin cần thiết từ trường Đại Học Thủy Lợi Hà Nội Nhân dịp này, muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến Trung Tâm Tư Vấn Chuyển Giao Công Nghệ Thủy Lợi trường Đại Học Thủy Lợi Hà Nội, cám ơn tất người giúp đỡ trình thực đồ án Đặc biệt cám ơn Ông Nguyễn Viết TiếnGiám Đốc trung tâm cho có hội thực đồ án Việt Nam tổ chức tất hoạt động ngoại khóa hai chuyến thực địa đến Hải Phòng Nam Định Từ trường Đại Học Thủy Lợi Hà Nội, muốn gửi lời cảm ơn đến Tiến sĩ Thiều Quang Tuấn quan tâm góp ý cho báo cáo sẵn sàng trả lời tất thắc mắc cần thiết, Ông Gerrit Jan Schriereck, chuyên viên cao cấp trường đại học Delft bàn tính khả thi dự án Việt Nam Cuối cùng, muốn gửi lời cảm ơn đến người hướng dẫn ông Henk-Jan Verhagen cho thực đồ án tuyệt vời Trung Tâm Tư Vấn Chuyển Giao Công Nghệ Thủy Lợi- Hà Nội Để thực dự án, áp dụng giống nơi giới, khảo sát thực tế số tuyến đê kè Việt Nam Nhìn lại thời gian ấy, thực trải nghiệm tuyệt vời khó quên người Thay mặt nhóm Thạc sĩ nhóm ‘Lets go Vietnam 2010’ Nick Bel Mark Disco Pim Kalf Janneke Kluwen Chuhui Lin Stefan van de Sande Hà nội, tháng 10/ 2010 Design of a pilot dike on Cat Hai Island 11 oktober 2010 Tóm tắt Trong hợp tác Trường Đại Học Kỹ Thuật Delft Trung Tâm Tư Vấn Chuyển Giao Công Nghệ Thủy Lợi, hai thiết kế thực cho dự án thử nghiệm đảo Cát Hải Hai loại kè khác thiết kế có tên Kè cấu kiện Basalton áp dụng Hà Lan Kè đá đổ truyền thống áp dụng Việt Nam Bản thiết kế dựa điều kiện vùng có sẵn, hướng dẫn thiết kế đê biển Việt Nam kiến thức đê kè Hà Lan Các điểm trọng tâm thiết kế kỹ thuật tập trung vào yếu tố hình học, đê kè, xây dựng bố trí chân công trình So sánh với loại đê có sẵn Việt Nam, thiết kế cách mạng dựa diện sẵn có đê Ngoài chi tiết kỹ thuật thiết kế, công tác hậu cần tài cho dự án thử nghiệm đưa Những khả khác cho việc sản xuất, đặt để, vận chuyển cấu kiện với tính toán thời gian chi phí tính đến Ngoài ra, báo cáo đề xuất cách thức bảo dưỡng quản lý đê Cuối cùng, hai tuyến kè tối ưu đưa ra, chiều cao kè dựa lưu lượng qua tràn tiết kiệm kinh tế cao Cao trình tuyến kè cũ đảo Cát Hải xấp xỉ vào khoảng 4,80m chân kè rộng 40,20m Cao trình đỉnh kè cấu kiện Basalton cao 1m so với kè đá đổ kè đá đổ cao 1m so với kè cũ trước Do kè Basalton có mức sóng leo cao kè đá đổ, chân kè Basalton chân kè đá đổ lớn gần gấp đôi so với chân kè cũ Lí điều việc sử dụng đê cho phần mái phía biển kè Basalton Những tính toán chi phí dự án cho kè đá đổ vào khoảng 24 tỉ VND kè Basalton vào khoảng 21 tỉ VND -2- Design of a pilot dike on Cat Hai Island 11 oktober 2010 Mục lục Mục lục………… .- – Danh mục bảng biểu… - – Danh mục hình vẽ - - - Giới thiệu chung / mô tả dự án - 10 1.1 Việt nam tình hình bão lũ……… - 10 - 1.2 Giới thiệu chung Việt nam - 10 - 1.3 Nhìn nhận vấn đề - 11 - 1.4 Đọc hướng dẫn - 12 - Điều kiện - 13 2.1 Đảo Cát Hải - 13 - 2.2 Đê biển Đồ Sơn… - 16 - 2.3 Đê biển tỉnh Quảng Ninh - 17 - 2.4 Kè đá đổ…………… - 17 - 2.5 Chân kè - 20 - 2.6 - Giao thông Việt Nam - 21 2.7 Xây dựng tuyến đê……… - 23 - 2.8 Cấu kiên Basalton Hà Lan - 26 - Điều kiện ngoại biên - 29 3.1 Yêu cầu chức năng…… - 29 - 3.2 Điều kiện kỹ thuật… - 30 - 3.3 Tóm tắt - 35 - Phân tích nhiều tiêu chí…… - 36 4.1 Tiếp cận công việc - 36 - 4.2 Các giả thuyết .- 36 - 4.3 Tiêu chí phân tích nhiều tiêu chí đưa - 36 - 4.4 So sánh cấu kiện Basalton với cấu kiện khác - 39 - Hình học: Kích thước thân đê…… - 44 5.1 Các tính toán - 44 - 5.2 Điều kiện ngoại biện - 45 - 5.3 Hiệu đê - 47 - 5.4 Độ nghiêng hiệu mái dốc - 47 - -3- Design of a pilot dike on Cat Hai Island 5.5 11 oktober 2010 Kết luận - 48 - Kỹ thuật địa chất - 51 6.1 6.2 -6.3 Thiết kế kỹ thuật địa chất - 51 Giới thiệu cách tính toán… - 51 Đặc điểm tải trọng - 52 - 6.4 Tính ổn định - 52 - 6.5 Độ lún… - 55 - Kè vải địa kỹ thuật - 59 7.1 Vải địa kỹ thuật lớp đất tựa - 59 - 7.2 Thiết kế lớp - 60 - 7.3 Kết luận…… - 66 - 7.4 Xếp dựng mái kè…… - 67 - 7.5 Những hư hỏng xảy - 68 - Chân kè - 71 8.1 Tính ổn định việc thiết kế chân kè - 71 - 8.2 Chân kè Basalton ……… - 72 - 8.3 Chân kè đá đổ……… - 74 - 8.4 Tính toán độ sâu xói lở lớn có thể…………… - 74 - 8.5 Tính toán kích thước đá chân kè………… - 75 - 8.6 Kết luận… .- 78 - 8.7 Thông số chân đê - 79 - Công tác hậu cần tài - 80 9.1 Giới thiệu chung - 80 - 9.2 Đảo Cát Hải… - 80 - 9.3 Giả thuyết… - 80 - 9.4 Chế tạo/ sản xuất cấu kiện…… - 81 - 9.5 Xây dựng tuyến kè Basalton … - 84 - 9.6 Tóm tắt/ kết luận tốc độ chi phí lắp dựng… - 91 - 9.7 Đổ đá hộc… - 92 - 9.8 Xây dựng đê…… - 93 - 9.9 Nghiên cứu đề xuất thêm .- 97 - 9.10 Kết luận - 97 9.11 Kế hoạch lâu dài cho tuyến đê Việt Nam - 98 10 Kế hoạch giám sát - 100 - 10.2 Phương pháp giám sát……………… - 101 -4- Design of a pilot dike on Cat Hai Island 11 oktober 2010 10.3 Đánh giá - 104 10.4 Ý kiến đánh giá……… - 104 11 Kết luận… - 106 - 12 Đề xuất………… - 108 - 13 Mục lục tham khảo - 109 – 14 PHỤ LỤC tầng đất - 111 - 15 PHỤ LỤC tập lệnh Matlab - 112 - 15.1 Cơ đê tối ưu hóa không cho phép sóng tràn - 112 15.2 Mái đê tối ưu hóa không cho phép sóng tràn .- 115 15.3 Cơ đê tối ưu hóa cho phép sóng tràn - 119 15.4 Mái đê tối ưu hóa cho phép sóng tràn …… - 122 16 PHỤ LỤC kỹ thuật địa chất - 127 - 16.1 Kè Basalton - 127 16.2 Kè đá đổ… - 129 16.3 Tính ổn định hình học, cấu kiện, chu trình Bishop - 131 16.4 Tính ổn định hình học, cấu kiện, Khái quát độ an toàn - 131 17 PHỤ LỤC Công tác hậu cần tài - 133 - 17.1 Đơn giá tỉnh Hải Phòng… - 133 17.2 Chi phí tốc độ sản xuất cấu kiện trường…… - 134 17.3 Phá dỡ mái kè cũ……… - 134 17.4 Đổ đất núi, đất mới…………… - 134 17.5 Trải vải địa kỹ thuật - 135 17.6 Chi phí tốc độ xếp dựng cấu kiện Basalton thủ công theo tiêu chuẩn Việt Nam………………………………………………………………….………….…… - 136 17.7 Chi phí tốc độ xếp dựng cấu kiện Basalton thủ công theo tiêu chuẩn Hà Lan ………………………………………………………………….………… …… - 136 17.8 Chi phí tốc độ xếp dựng cấu kiện Basalton theo cách Việt Nam - 136 17.9 Chi phí tốc độ xếp dựng cấu kiện Basalton máy theo tiêu chuẩn Việt Nam……………………………………………………………………………… …….- 13717.10 Xếp dựng cấu kiện máy Hà Lan… - 138 - 17.11 Tính toán tốc độ máy móc - 138 - 17.12 Chi phí mua xếp đá hộc…… - 139 - 18 PHỤ LỤC KẾ HOẠCH GIÁM ĐỊNH - 140 -5- Design of a pilot dike on Cat Hai Island 11 oktober 2010 Danh sách bảng biểu Bảng 1-1 Số liệu thống kê Hà Lan Việt Nam……… - 11 Bảng 2-1 Trọng lượng cấu kiện - 27 Bảng 3-1 Tiêu chuẩn an toàn - 30 - Bảng 3-2 Chiều cao sóng tối đa hàng năm……………… - 32 - Bảng 3-3 Công thức toán học cho đồ thị phân bố Wei bull & Lognormal - 32 - Bảng 3-4 Đất xây dựng (Kết hợp giải pháp) … - 35 Bảng 3-5 Đất xây dựng (để tính toán) - 35 Bảng 5-1: Chiều cao an toàn chiều rộng đỉnh tối thiểu - 46 Bảng 5-2 Lưu lượng tràn cho phép…… - 46 Bảng 5-3 Hệ số nhám… - 46 Bảng 5-4 Dự toán ban đầu thành phần cấu tạo nên đê…………… .- 46 Bảng 5-5 Sự tối ưu hóa yếu tố hình học, không cho phép sóng tràn - 49 Bảng 5-6 Sự tối ưu hóa yếu tố hình học, cho phép sóng tràn ………… - 49 Bảng 5-7 Sự tối ưu hóa yếu tố hình học cho tuyến kè đá đổ… .- 49 Bảng 6-1 Các thông số đất cho lớp đất - 52 Bảng 6-2 Hệ số an toàn chống trượt tối thiểu - 52 Bảng 7-1 Cấp phối đá tiêu chuẩn Hà Lan so với Việt Nam - 59 Bảng 7-2 Các thông số để tính toán……… - 61 Bảng 7-3 Cấp phối đá Hà Lan so với Việt Nam………… - 65 Bảng 7-4 Tính toán đường kính đá Dn15 Dn85 - 66 Bảng 7-5 Tính toán lớp nền………… - 66 Bảng 7-6 Giá trị ψ dựa vào chế hư hỏng chấp nhận - 70 Bảng 8-1 Kết tính toán công thức xói mòn - 75 Bảng 8-2 Mối quan hệ Bp Dn50 - 76 Bảng 8-3 Mối quan hệ chiều cao chân đề Dn50 - 77 - Bảng 8-4 Trọng lượng ổn định đá Vmax - 77 - Bảng 9-1 Chuỗi cung cấp vật liệu cho việc sản xuất cấu kiện - 81 - Bảng 9-2 Tổng quan giá trị khác sử dụng cho tính toán - 84 - Bảng 9-3 Tốc độ phá dỡ mái kè cũ……… - 84 Bảng 9-4 Tốc độ đổ đất mới…… - 85 Bảng 9-5 Tốc độ đổ đất sét - 86 Bảng 9-6 Tốc độ trải vải địa kỹ thuật - 86 Bảng 9-7 Tốc độ đổ đá………… .- 87 Bảng 9-8 Xếp cấu kiện tay máy - 88 Bảng 9-9 Tổng quan phương pháp xếp dựng khác - 89 Bảng 9-10 Tốc độ xếp dựng chi phí xếp dựng cho phương án khác - 90 Bảng 9-11 Khoảng thời gian xếp dựng cấu kiện tay… - 90 Bảng 9-12 Số tuần tương ứng với số lượng nhân công máy móc tuần - 91 Bảng 9-13 Số tuần tương ứng với số lượng nhân công máy móc tuần - 91 Bảng 9-14 Chi phí xếp dựng tay, tay kết hợp máy máy - 92 Bảng 9-15 Chi phí vật liệu - 92 Bảng 9-16 Các thành phần kè đá đổ……… - 93 Bảng 9-17 Số tuần tương ứng với số lượng nhân công máy móc tuần … - 94 -6- Design of a pilot dike on Cat Hai Island 11 oktober 2010 Bảng 9-18 Số tuần tương ứng với số lượng xe tải làm việc thời điểm… - 94 Bảng 9-19 Số tuần tương ứng với số lượng nhân công làm việc thời điểm - 94 Bảng 9-20 Tốc độ đổ tầng đá hộc lên kè đá đổ………… .- 95 Bảng 9-21 Chi phí dựng kè đá đổ… - 96 Bảng 9-22 Chi phí vật liệu xây dựng kè đá đổ - 97 Bảng 10-1 Khoảng thời gian giám sát - 101 Bảng 10-2 Tổng quan chế hư hỏng…… - 103 Bảng 10-3: Bảng đánh giá chế hư hỏng……… - 104 Bảng 10-4: Các phương án sửa chữa tuyến đê - 105 Bảng 16-1 - 136 Danh sách hình Hình 1-1 Bản đồ Hà Lan Việt Nam……… - 10 Hình 2-2 Tỉnh Hải Phòng…… - 13 Hình 2-1 Bản đồ Việt Nam, Hải Phòng ………………… - 13 Hình 2-3 Giới thiệu đảo Cát Hải… - 14 Hình 2-4 Mặt cắt ngang tuyến đê thử nghiệm #1 đảo Cát Hải - 14 Hình 2-5 Tuyến đê thử nghiệm #1 đảo Cát Hải với cấu kiện liên kết kích thước 60x60x28 cm…………… …………………………………………………………… -15Hình 2-6 Cấu kiện ngàm phẳng kích thước 60x60x28 cm - 15 Hình 2-7 Sơ đồ mặt cắt tuyến đê thử nghiệm #2 đảo Cát Hải - 15 Hình 2-8 Tuyến đê thử nghiệm #2 đảo Cát Hải với cấu kiện bê tông phẳng - 15 Hình 2-9 Sơ đồ mặt cắt tuyến đê thứ với kè đá đổ đảo Cát Hải ……………… - 16 Hình 2-10 Kè đá đổ đảo Cát Hải…………… - 16 Hình 2-11 Sơ đồ mặt cắt ngang tuyến đê biển #1 - 16 Hình 2-12 Đê biển #1 Đồ Sơn - 16 Hình 2-13 Sơ đồ mặt cắt ngang tuyến đê biển #2 - 16 Hình 2-14 Đê biển #2 Đồ Sơn với cấu kiện bê tông kích thước 40x40x24 cm - 17 Hình 2-15 Sơ đồ mặt cắt ngang tuyến đê biển Tỉnh Quảng Ninh - 17 Hình 2-16 – Đê biển Tỉnh Quảng Ninh với cấu kiện dạng phẳng kích thước 40x40x24 cm - 17 Hình 2-17 – Sơ đồ mặt cắt ngang đê biển Tỉnh Quảng Ninh với kè đá đổ………… - 18 Hình 2-18 Đê biển Tỉnh Quảng Ninh với kè đá đổ…………… - 18 Hình 2-19 Đẩy bật - 18 - Hình 2-20 Rỉ sắt vòng móc cấu kiện - 19 - Hình 2-21 Cách đặt không theo quy tắc cấu kiện - 19 Hình 2-22 Kè đá đổ - 19 Hình 2-23 Vết nứt bê tông… - 20 Hình 2-24 Những lưu ý giao thông đường - 21 Hình 2-25 Đường nhỏ đến tuyến đê - 21 Hình 2-26 Phà đến Cát Hải thuyền gần bờ biển đảo Cát Hải………… - 22 Hình 2-27 Rừng chắn sóng trước đê, tàu thuyền qua……… - 22 Hình 2-28 Tình hình đê kè thủy triều thấp - 22 Hình 2-29 Tổng quan đường sắt phía Bắc Việt Nam………… - 23 Hình 2-30 Trộn bê tông đổ vào ván khuôn……………… .- 23 Hình 2-31 Máy trộn……… .- 23 -7- Design of a pilot dike on Cat Hai Island 11 oktober 2010 Hình 2-32 Công tác đổ ván khuôn cung cấp nguyên vật liệu… - 24 Hình 2-33 Lưu trữ bảo dưỡng cấu kiện trường - 24 Hình 2-34 Phần đầu lắp dựng cần cẩu - 25 Hình 2-35 Phần thứ hai lắp dựng thủ công .- 25 Hình 2-36 Xây dựng tầng đá lớp vải địa kỹ thuật - 25 Hình 2-37 Tầng lọc… - 27 Hình 2-38 Cần cẩu xếp dựng cấu kiện - 27 Hình 2-39 Ngàm cần cẩu… - 27 Hình 2-40 Từ trái qua phải: bó nền, bó thẳng, bó góc………………… - 28 Hình 2-41 Bó cuối - 28 Hình 3-1: Trạm đo đạc………… - 30 Hình 3-2 Chiều sâu vùng biển Nam Trung Quốc…… - 31 Hình 3-3 Đồ thị phân phối Weibull………………………… - 32 Hình 3-4 Đồ thị phân phối Lognormal .- 33 Hình 3-5 Chiều cao sóng gần bờ biển - 33 Hình 3-6 Thủy triều Hòn Dấu 2010…… - 34 Hình 3-7 Tần số đường cong tổng mự nước đảo Cát Hải .- 34 Hình 4-1 Xác định yếu tố trọng điểm cho tiêu chí……… - 37 Hình 4-2 – Các tiêu chí không trọng điểm - 38 Hình 4-3 – Các tiêu chí trọng điểm - 39 Hình 4-4 – Các bó cấu kiện Basalton góc…… - 39 Hình 4-5 – Hydro-blocks - 40 Hình 4-6 – Cấu kiện TSC - 40 Hình 4-7 – Cấu kiện Âm Dương - 40 Hình 4-8 – Xác định yếu tố trọng điểm cho tiêu chí……… - 42 Hình 4-9 – Các tiêu chí không trọng - 42 Hình 4-10 Các tiêu chí trọng điểm - 43 Hình 5-2 Kích thước hình học tuyến đê - 44 Hình 5-1 Đê biển đảo Cát Hải…… .- 44 Hình 5-3 Hiệu đê lên cao trình (trái) & tối ưu hóa chi phí…………… - 47 Hình 5-4 Hiệu độ nghiêng mái dốc lên cao trình đê (trái) tối ưu hóa chi phí (phải) ………… - 48 - Hình 5-5: Phân bố lực………… - 48 - Hình 5-6 Bản vẽ ba phương án tối ưu hóa không cho phép sóng tràn… - 49 - Hình 5-7 Bản vẽ ba phương án tối ưu hóa cho phép sóng tràn - 50 - Hình 61 Cơ chế hư hỏng xảy - 51 - Hình 62 Đất tích tụ quanh đê (xảy với kè cấu kiện) - 51 - Hình 6-3 Sạt lở mái kè……… - 52 - Hình 6-4: Bề mặt trượt tròn… .- 53 - Hình 6-6: Hình tròn trượt kích thước hình học kè cấu kiện - 54 - Hình 67: Hình tròn trượt kích thước hình học kè đá đổ - 54 - Hình 65: Phương pháp Bishops tính toán ứng suất tác động thông thường - 54 - Hình 68: Chiều cao thi công - 55 - Hình 6-9 Vật liệu màu - 56 - Hình -8- Design of a pilot dike on Cat Hai Island 11 oktober 2010 6-10 Block dike with the load in the building phase - 57 - Hình 6-11 Block dike with the load of the new soil body - 57 - Hình 6-12 Rip-rap dike with the load in the building phase - 57 - Hình 6-13 Rip-rap dike with the load of the new soil body - 57 - Hình 6-14 Tổng độ lún kè cấu kiện……… - 58 Hình 6-15 Tổng độ lún kè đá đổ………… - 58 Hình 7-1 Vải không dệt, TS-series ………… - 60 Hình 7-2 Chiều cao cột cấu kiện mái kè .- 62 Hình 7-3 Chiều cao đá hộc mái kè .- 64 Hình 7-4 Vùng chuyển tiếp cấu kiện Basalton kích thước 0,40 đến 0,50 - 68 Hình 7-5 Chiều cao đá hộc hệ số hư hỏng - 69 Hình 7-6 Công thức Pilarczyk có giá trị ψ-1.33… - 69 Hình 8-1 Chân kè Hà Lan - 72 Hình 8-2 Chân kè có đường bờ ổn định - 72 Hình 8-3 Chân kè với cấu trúc cọc đóng…… - 72 Hình 8-4 Chân kè Việt Nam - 73 Hình 8-5 Thiết kế chân kè, kích thước chuẩn không tỷ lệ - 73 Hình 8-6 Bản thiết kế chân kè cuối - 78 Hình 9-1 Ví dụ tàu/xà lan nhà máy nổi……………………… - 82 Hình 9-2 Xếp dựng tay với máy móc nhỏ - 87 Hình 9-3 Số lần đổ đá hộc với số lượng ca xe tải chi phí …………… - 95 Hình 9-4 Transport and placement of riprap by boat - 96 Hình 9-5 Tổng giá cho 400m đê tính theo triệu .- 97 Hình 9-6 Mỗi km đê tính theo triệu VND… - 97 Hình 9-7 Giá m2 đê tính theo VND - 98 Hình 10-1 Tổng quan xuống cấp công trình .- 100 Hình 10-2: Chu trình giám sát… - 100 Hình 10-3 Tên phần khác tuyến đê… - 101 Hình 17-1 Cơ chế hư hỏng… - 140 - -9- Design of a pilot dike on Cat Hai Island 11 oktober 2010 Giới thiệu chung/ mô tả dự án Trung Tâm Tư Vấn Chuyển Giao Công Nghệ Thủy Lợi muốn xây dựng tuyến đê thử nghiệm với loại kè lát mái khác Đảo Cát Hải Trong báo cáo này, giải thích cụ thể bước thiết kế đê, từ Trung Tâm đánh giá kết thực xem xét liệu tuyến đê áp dụng rộng rãi quy mô rộng Việt Nam hay không Các công tác khác có liên quan đến việc thi công đê đề cập đến việc thiết kế giấy tờ việc, việc xây dựng chúng lại chuyện khác 1.1 Việt nam tình hình bão lũ Việt nam nước nằm vùng rốn bão, bão Damrey năm 2005, có nhiều đoạn bờ biển bị hư hại Cũng từ đây, Chính phủ Việt nam thiết kế tài liệu hướng dẫn thiết kế đê biển với tiêu chuẩn an toàn xuất vào tháng năm 2010 Việc thiết kế đê biển dựa tiêu chuẩn Tuy nhiên, số phần tài liệu hướng dẫn hữu dụng phía Hà lan Việt Nam 1.2 Khái quát chung Việt Nam Việt nam nằm khu vực Đông Nam Châu Á với số dân vào khoảng 86 triệu người Đất nước giới biết đến chiến tranh từ năm 1955 đến 1975, với sản lượng xuất gạo cao, với thành phố náo nhiệt, đền chùa cổ kính trang nghiêm, với phong cảnh thiên nhiên núi non hùng vĩ, bãi biển đẹp mê hồn di tích lịch sử độc vô nhị Việt nam giáp với biên giới Trung Quốc phía Bắc, với Lào phía Tây Bắc Cam Pu Chia phía Tây Nam Đất nước bị chia cắt dãy Trường sơn Khoảng cách lớn tính theo hướng Bắc - Nam 1650 kilomet, phần hẹp rộng 50km phần rộng 600 km Việt Nam có tổng chiều dài bờ biển 3200 km, với 75% diện tích đồi núi Ngoài diện tích đất liền , Việt nam sở hữu hàng ngàn đảo lớn nhỏ Hai thành phố lớn Việt Nam Hà Nội Thành Phố Hồ Chí Minh Bảng 1-1 Một vài thống kê Việt Nam Hà Lan Bảng 1-1 Bản đồ Việt Nam Hà Lan - 10 - Giá xếp 1.392,75 dựng CK Giá vật 19.480,00 liệu Tổng 20.872,75 1.582,75 1.376,75 1.392,75 1.582,75 1.376,75 10.187,70 19.480.00 19.480,00 54.880,00 54.880,00 54.880,00 13.531,00 21.062,75 20.856,75 56.272,75 56.462,75 56.256,75 23.718,70 Hình 9-5 Tổng chi phí xây dựng 400m đê tính theo tỷ VND Tương sau: Tính theo triệu VND Giá xếp dựng CK Giá vật liệu Tổng ứng với chi phí cho km Kè cấu kiện Basalton Hiện trường Thủ công Hỗn hợp Kè đá đổ Bằng máy Trong nhà máy Hà Lan Thủ công Hỗn hợp Bằng máy 3.481,88 3.956,88 3.441,88 3.481,88 3.956,88 3.441,88 25.469,25 48.700,00 48.700.00 48.700,00 137.200,00 137.200,00 137.200,00 34.000,00 52.181,88 52.656,88 52.141,88 140.681,88 141.156,88 140.681,88 59.469,25 Bằng tải Hình 9-6 Chi phí cho km đê tính theo tỷ VND Hình 9-7 Giá m2 đê Việt Nam Tuy nhiên lần nữa, cần lưu ý thông số mang tính ước lệ dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam, kinh nghiệm từ phía Hà Lan số giả định Kế hoạch dài hạn cho tuyến đê biển Trong 10 năm tiếp theo, có 1000km đê biển nâng cấp cấu kiện Khoảng 100 km đê biển nhiều 400m đê thử nghiệm Đảo Cát Hải năm nâng cấp Mùa để xây dựng đê kéo dài tháng (từ tháng 12 đến tháng 5) Nếu xem tháng có 20 tổng 28 ngày làm việc, số tương đương với 120 ngày thường 170 ngày gồm thứ chủ nhật Nếu Việt Nam, phương pháp xếp dựng cấu kiện máy phổ biến, cần cẩu xếp dựng 500m2 ngày Nghĩa suốt tháng, cần cẩu xếp dựng 60.000m2 cấu kiện làm việc ngày thường khoảng 84.000 m2 làm việc ngày cuối tuần Với tốc độ xếp dựng, tổn thất phát sinh chi phí di chuyển cấu kiện không đưa vào tính toán Chiều cao trung bình đê 4,0 mét với mái dốc tỷ lệ trung bình 1:4 Điều nghĩa chiều rộng kè 16,5 mét Khi thay 100 km năm 10 năm tiếp theo, tổng 1,65 triệu m2 thay - 111 - xe Chương trình quốc gia nâng cấp tuyến đê biển giai đoạn từ 2005-2015 lên kế hoạch đầu tư 20,000 tỷ VND cho 2000 km đê biển Tuy nhiên, giai đoạn đầu tiên, hoàn thiện tuyến đê biển từ Quảng Ninh đến Quảng Nam 3.000 tỷ đầu tư tức khoảng 600 tỷ hàng năm Hy vọng rằng, mức đầu tư hàng năm tăng lên số 1.300 tỷ Khi so sánh số tiền với chi phí nâng cấp tuyến đê thời đảo Cát Hải với tuyến đê thiết kế, dường số chưa đầy đủ Phương án rẻ nhất, lắp dựng kè cấu kiện Basalton sản xuất trường xếp dựng bẳng máy cần tổng 5.214 tỷ VND cho 100km đê Kè cấu kiện Basalton sản xuất nhà máy lắp dựng máy cần 14.115 tỷ VND cho 100km Nâng cấp tuyến đê với kè đá đổ 5.950 tỷ VND cho 100 km đê Do đó, để đảm bảo an toàn cho vùng nội địa mùa mưa bão, cần phải có lượng kinh phí đáng kể để đầu tư nhiều vào việc nâng cấp đê Để tính kế hoạch lâu dài việc vận chuyển cấu kiện thuyền từ Hà Lan sang Việt Nam lựa chọn Đó lý với số lượng đê nâng cấp năm tiếp theo, nhiều khả đầu tư vào cách mới: sản xuất cấu kiện xây dựng đê kè Việt Nam Việc xây dựng nhà máy Basalton Việt Nam không rẻ, chắn chất lượng cấu kiện mức độ an toàn cải thiện đáng kể - 112 - 10 Kế hoạch giám sát Kế hoạch giám sát miêu tả cách thức kiểm tra bảo trì tuyến đê Hiện nay, chế hư hại lớn Việt Nam gây sóng tràn Nếu có kế hoạch giám sát kết hợp với công tác bảo trì, tuổi thọ tuyến đê kéo dài Sự đầu tư cần thiết cho việc giám sát sửa chữa kế hoạch dài hạn với chi phí thấp Điều minh họa đồ thị hình 10-1 Các yếu tố quan trọng kế hoạch giám sát việc thực công tác kiểm tra định kỳ đặc biệt phải ý đến yêu cầu an toàn bảo trì Các cán quản lý đê điều có trách nhiệm bảo trì giám sát tuyến đê Việt Nam phải tuân thủ theo quy định đê điều Hình 10-1 Tổng qu an xuố ng cấp mộ t công tr ình 10.1.1 Chiến lược quản lý Kế hoạch giám sát đưa khoảng thời gian để sửa chữa kiểm tra tuyến đê Nó áp dụng cho tuyến đê thử nghiệm đảo Cát Hải, áp dụng tất tuyến đê Việt Nam Một kế hoạch giám sát tốt tuân theo chu trình sau đây: Tiêu chuẩn an toàn Bảo trì Giám sát Hình 10-2: Chu trình giám sát - 113 - Bước phải xác định tiêu chuẩn an toàn đê Khi xác định tiêu chuẩn an toàn thông số thiết kế đê tìm Sau đó, giám sát đê dễ dàng Đây trình kiểm tra xem liệu đê xây dựng xong có ăn khớp với thông số thiết kế hay không Nếu có công tác bảo trì không cần thiết phải sử dụng đến Nhưng đê không tuân theo thông số thiết kế, Bão dưỡng công tác cần thiết để làm cho tuyến đê có điều kiện cần thiết Đối với đảo Cát Hải, tiêu chuẩn an toàn nằm cấp đê IV thấy hình 3.3 Thông số thiết kế yêu cầu độ bền phần khác cấu tạo nên tuyến đê đưa vào tính toán khoảng thời gian cho giám định sau Đối với việc giám định, nhà quản lý đê phải biết cách bố trí tuyến đê Ngoài cách bố trí ra, nhà quản lý cần biết diện tích cần kiểm tra làm cách đê đánh dấu khu vực Hình 10-3 tổng quan yếu tố khác mặt cắt tuyến đê Những ký hiệu đánh dấu sử dụng để vị trí xác cần kiểm tra bảo trì Hình 10-3 Tê n phần cấu tạo nên tu yến đê 1o.1.2 Lịch trình giám sát Sau tuyến đê xây dựng, dự án chưa kết thúc Công tác giám định bảo trì quan trọng để đảm bảo an toàn cho vùng nội đồng Thanh tra kiểm tra phải thực thường xuyên theo cố Nghĩa kiểm tra thường xuyên phải tiến hành trước sau mùa bão, chí trước sau bão lớn Công tác kiểm tra bảo trì năm lần cần thiết Bảng 10-1 khoảng thời gian tối thiểu cho lần kiểm tra: Hình thức kiểm tra Kích thước hình học tuyến đê (Mái & mái Vị trí đá mái kè Thành phần lý kè Móng tượng xói lở Tổng kiểm tra Kiểm tra trực quan trước sau bão Kiểm tra trực quan sau thông báo cố với người dân địa phương Bảng 10-1 Thời gian giám định - 114 - Khoảng thời gian 12 tháng 12 tháng 12 tháng tháng năm Theo cố Theo cố 10.2 Phươngphápgiámđịnh (Làm cách để giám định) Có nhiều phương pháp giám định khác nhau, từ phương pháp dùng thiết bị đo đạc trước đến phương pháp kiểm tra trực quan Các thiết bị đo đạc trước đắt xác nhanh nhạy có cố Còn phương pháp kiểm tra trực quan lại dễ dàng chi phí rẻ ( áp dụng) Kiểm tra trực quan phương pháp tôt Việt Nam đảo Cát Hải thiết bị tiên tiến thường đắt cần bảo trì nhiều phương pháp đo đạc không phức tạp Hơn nữa, lao động Việt Nam rẻ nhiều nước Tây Âu khác, việc kiểm tra trực quan hay nhiều Điều quan trọng nhà quản lý đê phải có hiểu biết nhiều đê kè, đặc điểm, chế hư hại xảy kê hoạch giám sát đê kè Cuối nghĩa chấm hết, cần nhớ kế hoạch giám sát phải theo dõi cách cẩn thận 10.2.1 Cơ chế hư hại Nắm vững chế hư hại yếu tố cần thiết để đảm bảo chất lượng việc giám sát Bảng 10-2 đưa tổng quan chế chế hư hại Bảng đưa tổng quan dấu hiệu nhận biết chế hư hại cách thức giải xảy Phụ lục 16 mô tả chi tiết dấu hiệu chế - 115 - - 116 - 10.2.2 Vật thể không thấm nước Nếu có vật thể không thấm nước xung quanh tuyến đê, phải đánh giá tình hình xem xét cẩn thận bất ổn xảy Các vật thể không thấm nước như: • • • Các công trình xây dựng; Dây cáp ống cáp; Đất canh tác, cối đường xá Các công trình xây dựng, đất canh tác, cối đương xá dễ để nhìn thấy dây cáp ống cáp khó để kiểm tra trực quan Tuy nhiên, nhà quản lý đê phải biết rõ số lượng vị trí dây cáp bên gần thân đê Những vị trí cần điều tra kỹ Phải tránh công trình xây dựng hệ thống dây cáp 10.2.3 Đo đạc điều kiện thủy lực Để có số liệu chế hư hại, việc quan trọng nhà quản lý đê phải đo đạc điều kiện thủy lực Có nhiều phương pháp đơn giản để đo đạc điều kiện thủy lực sau bão Đối với trường hợp sóng tràn bờ có phương pháp để đo đạc mực nước bão: Lắp đặt ống nước đổ dầu vào ống Sau bão kết thúc, đo lượng dầu cao ống Sau bão, ống phải lau chùi Tuy nhiên, đo mực nước bão mực nước bão thấp bão trước Đối với sóng tràn, có phương pháp khác để đánh giá tác động chúng Cũng giống việc đo đạc mực nước hồ chứa phía sau đê thời điểm trước sau bão Bằng cách đặt hồ chứa nước cánh đồng phía sau đê, đo đạc lượng mưa Sự chênh lệch hai hồ chứa lưu lượng tràn Để đo đạc chiều cao sói lở, nhà quản lý phải sử dụng GPS số tài liệu điều tra khác để xác định vị trí xác chân kè Có ý quan trọng là: nhà quản lý đê cần biết mực nước thủy triều thời điểm điều tra để biết xác mực nước tham chiếu hải đồ (VN 2000) Theo cách này, đo đạc tổng xói lở trước chân đê Nếu hệ thống thoát nước có sẵn, hệ thống phải kiểm tra xem liệu có bị tắc có nhiều cát hệ thống hay không Để tránh tắc nghẽn , hệ thống cần phải khơi thông thường xuyên 10.3 Đánh giá Sau giám định, kết phải đánh giá để xem xem tuyến đê có đạt tiêu chuẩn hay không Bảng 10-3 công cụ hữu dụng để đánh giá kết việc kiểm tra tuyến đê Với tiêu chí, chiều dài tuyến đê đủ hay không đủ xác định Dựa vào tổng quan này, nhà quản lý đê xác định phần tuyến đê cần ưu tiên để sửa chữa trước tuyến đê cần phải bảo trì - 117 - Tiêu chí Chiều cao Ổn định Ổn định vĩ mô đê Ổn định vĩ mô đê Xói ngầm/ ổn định vĩ mô Kè Chân kè VẬT THỂ KHÔNG THẤM NƯỚC Công trình xây dựng Dây cáp ống cáp Đất canh tác, cối đường Tổng chiều dài (Km) Tốt (Km) Không đủ (km) Không có kết Đủ (%) TỔNG SỐ Bảng 10-3: Bảng đánh giá chế hư hại Trong kiểm tra, phát phần tuyến đê không phù hợp, nhà quản lý phải điền vào bảng 10.3 Nếu kiểm tra không cho kết nhà quản lý đê phải điền vào tiêu chí “ kết quả” Kết “tốt” công nhận tuyến đê đáp ứng hết tất yêu cầu đưa 10.4 Ý kiến đánh giá Tuyến đê đáp ứng yêu cầu tất tiêu chí đánh giá “tôt” Khi tiêu chí không đạt tiêu chuẩn, công tác bảo trì đê công việc cần thiết Dựa vào đánh giá, nhà quản lý đê phải đưa định phần cần phải sửa chữa, chi phí bao nhiêu, liệu chi phí có nằm ngân sách hay không? Trong trình kiểm tra, có dấu hiệu xuống cấp, tuyến đê cần phải bảo trì - 118 - 10.4.1 K h i n c ần sử a c h ữ a v sử a c h ữ a b ằn g c ác h n o? Mọi công việc sủa chữa không giống nên khó để miêu tả xác Nhà quản lý phải đưa định việc tuyến đê phải sửa chữa Bảng 10-4 đưa phương án sửa chữa cho tất cố xảy Sự cố Sửa chữa mái đỉnh kè Cách khắc phục (Công trình ven biển) Tái tạo lại bề mặt kè Thêm đá lên mặt kè Xây dựng lại lớp Tăng cao trình đỉnh đê Chôn lớp đá mặt kè có Sửa chữa móng chân kè Xây dựng lại chân kè Xây tường ngăn sói lở Đào thêm rãnh chân đê Sửa chữa thân đê bịt lỗ hổng Hư hỏng hoàn toàn Cấu kiện bê tông đúc sẵn Vải lọc (Vải địa kỹ thuật) Trát vữa Thay công trình ban đầu Phá dỡ hoàn toàn công trình Bảng 10-4: Cách khắc phục cho tuyến đê Sau bão, tuyến đê cần phải giám định, phát thấy hư hỏng, cần phải sửa chữa Trong sửa chữa, toàn diện tích bị hư hỏng cộng với vùng lân cận cần phải đưa vào tính toán, theo cách này, không bỏ sót hư hỏng 10.4.2 Giám định thêm cho tuyên đê Dữ liệu thu thập trình giám định sử dụng đề thiết kế tuyến đê Chẳng hạn liệu sóng tràn hữu dụng để có hiểu biết tốt độ bền mái đê để kiểm tra xem liệu cao trình đỉnh đê đạt độ cao tiêu chuẩn hay chưa? liệu xói mòn cần thiết để có nhìn sâu sắc xói lở dọc đường bờ biển Các liệu phải so sánh với tiêu chuẩn thiết kế cần thiết liệu nên bổ sung hướng dẫn thiết kế cho tuyến đê 11 Kết luận Có hai tuyến đê thử nghiệm thiết kế dự án đảo Cát Hải, Hải Phòng Chúng phân tích điều kiện tuyến đê chế hư hỏng Kết phân tích cho thấy sóng tràn tượng xảy thường xuyên nhất, chế hư hỏng có tác động lớn lên tuyến đê Để thiết kế tuyến đê, điều quan trọng phải xác định loại lực có khả chịu - 110 - đựng tốt Loại xác định phần hướng dẫn thiết kế thời gian quay vòng bão định đó, phần khác xác định điều kiện ngoại biên vị trí cụ thể Tuyến đê thiết kế để chống chịu lại sức phá hủy bão có cường độ diễn 30 năm lần, Chiều cao sóng đáng kể 1,70m Tp 11,16 giây Để bắt đầu dự án, thiết kế kè cấu kiện Basalton Tuy nhiên, tuyến đê thứ hai chưa xác định Sau phân tích nhiều yếu tố, đưa định kè đá đổ lựa chọn tối ưu Sau đó, yếu tố hình học thân đê xác định Ba trường hợp tối ưu hóa cho hai loại kè khác bao gồm: tuyến đê với kè cấu kiện theo hướng dẫn thiết kế, tuyến đê với mái kè cấu kiện cao trình đỉnh rộng tuyến đê với mái kè đá hộc Ba tình tối ưu điều kiện không cho phép sóng tràn ngưỡng tràn cho phép 11/s/m Hai thiết kế chọn để tiếp tục tính toán đê cấu kiện Basalton dựa vào hướng dẫn thiết kế đê với mái kè đá đổ, hai loại không cho phép sóng tràn Cao trình đỉnh cần thiết cho loại 7,10m 6,15m Chúng xác định kè Basalton, đê có tác động tích cực Khi kích thước hình học xác định, xây dựng phần lõi thử nghiệm để kiểm tra tính ổn định độ lún, lớp đất sét dày 1m lớp VĐKT với lớp sỏi 0,15m bề mặt Đối với tầng lọc, lớp VĐKT TS-50 sử dụng Trên bề mặt sỏi dày 0,15m, cấu kiện Basalton xây dựng mái kè xếp dựng Cấu kiện Basalton với chiều cao 0,40m cần thiết cho việc tính toán từ chân đê đến mái đê (thấp đê) Cấu kiện Basalton 0,40m sử dụng đê, cấu kiện cao yêu cầu sử dụng phần lại mái đê cao đê 0,50m Đối với kè đá đổ, mặt lớp sỏi đổ đá hộc lên Đường kính đá Dn50 cao 0,67m Kích thước lớn kích thước đá khai thác từ núi Việt Nam Để có viên đá có kích thước lớn hơn, nên thay đổi quy trình khai thác Độ lún lớn đê dự tính vào khoảng 0,20m Bộ phận quan trọng đê chân đê Đối với việc thiết kế chân đê, cần tính toán chiều sâu hố sói kích thước đá Chiều sâu hố sói trước chân đê 2,20m cỡ đá yêu cầu theo tiêu chuẩn Hà Lan 60-300kg Chân đê chôn thềm biển tự nhiên, sâu 5m Chúng điều tra công tác hậu cần công tác tài tuyến đê Hiện nay, cấu kiện Việt Nam sản xuất tuyến trường Tuy nhiên, sản xuất cấu kiện nhà máy đóng góp lớn vào chất lượng cấu kiện Hiện tại, lý giải thích tuyến đê bị hư hỏng việc tương lai Khi thiết kế tuyến đê phù hợp rồi, việc quan trọng kéo dài tuổi thọ đê Sản xuất cấu kiện nhà máy Hà Lan đắt gấp lần sản xuất trường Việt Nam Tuy nhiên, mức giá dựa đơn giá Hà Lan Chúng ta phải ý rằng, chất lượng cấu kiện tốc độ sản xuất nhà máy cao nhiều so với việc sản xuất trường Đối với việc lắp dựng mái kè, xem xét nhiều phương án: Lắp dựng thủ công, thủ công kết hợp với máy máy theo phương pháp Việt Nam hay theo - 111 - phương pháp Hà Lan Xem xét cẩn thận phương pháp này, kết luận lắp dựng cấu kiện máy theo phương pháp Hà Lan rẻ nhanh Từ tính toán tài chính, nhận thấy rõ ràng mức đầu tư để nâng cấp đê Việt Nam không đủ đáp ứng tiêu chuẩn an toàn Sau tuyến đê xây dựng, chúng cần phải giám định lại Điều thực với đề xuất đưa kế hoạch giám định Nếu có đầu tư cần thiết cho việc bảo trì sửa chữa đê kế hoạch “bảo trì sửa chữa”, khuyên nên tiến hành thường xuyên đem lại hiệu cao với trình vận hành lâu dài chi phí thấp Cần có nghiên cứu sâu để cải thiện chất lượng tuyên đê thiết kế Việt Nam nói chung Nghĩa thông tin từ Hà Lan chép sang cho Việt Nam điều kiện tự nhiên nhiều điều kiện khác hai nước khác nhiều Điều có nghĩa trình độ thiết kế đê kè Việt Nam nên cải thiện Đó lý cần có nghiên cứu sâu điều kiện sản xuất tuyến trường Việt Nam 12 Đề xuất Trong điều kiện biên, thời kỳ đỉnh tính toán dựa vào chiều cao sóng Công thức biết đến với kết cao, để có giá trị đáng tin cậy cần nghiên cứu kỹ số liệu thời kỳ đỉnh Một có số liệu đáng tin cậy thời kỳ đỉnh, toàn thiết kế trở nên thực tế Độ lún tối đa 20 cm điểm khác tuyến kè Khi tuyến kè xây dựng, điều quan trọng lớp cấu thành nên phải gia cố máy phải đổ thêm đất Điều quan trọng với tính ổn định độ lún thực chất giảm Nó hữu ích cho giai đoạn xây dựng lớp kè lớp vải lọc sau Trong báo cáo này, đưa tính toán hợp lý kích cỡ Basalton đá hộc Tuy nhiên, muốn đưa vài đề xuất thực tế hệ thống cấp phối đá Việt Nam hạn chế Một mảnh đất Việt Nam dễ dàng xây dựng tuyến kè đá đổ vừa bền vừa rẻ, Đặc biệt đất nước Việt Nam, tiềm đá tự nhiên lại sẵn Thiết kế tuyến kè việc, có máy móc thiết bị xây dựng tuyến kè lại chuyện khác Nó phụ thuộc chủ yếu vào công tác hậu cần Trên thực tế, tốc độ lắp dựng cấu kiện xây dựng cao tiêu chí đưa thiết kế Ngoài ra, thông tin chi tiết từ tiêu chuẩn lại không giúp cho trình tiến hành xây dựng Điều quan trọng phải xem xem liệu tiêu chuẩn chi tiết dễ dàng thay đổi với so với thực tế hay không Trong dự án này, thông tin chân đê hạn chế, đặc biệt xói lở công trình Trong tương lai, hiệu tiến hành điều tra chế độ vận chuyển trầm tích dọc tuyến đê Nếu có xói lở dài dọc tuyến đê, phải tìm phương án giải khác xây dựng mỏ hàn hay phú dưỡng cát Chúng ta nên tiến hành điểu tra điều kiện chân đê vị trí khác để có kế hoạch giám định bảo trì Chi phí cho việc bảo trì phải có sẵn phụ thuộc vào đánh giá từ kết giám định Nó cần phải xem tối ưu hóa lĩnh vực tài đảm bảo - 112 - tính ổn định cho bảo trì có tính chất vĩ mô Từ thông tin thu thập từ kế hoạch giám định, chúng sử dụng cho thiết kế sau tuyến đê dọc theo đường bờ biển Việt Nam - 113 - - 116 -