Đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ tả sông đáy đoạn chảy qua địa bàn xã vạn thái, huyện ứng hòa, thành phố hà nội

LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian thu thập tài liệu và nghiên cứu, đến luận văn “Đề xuất giải pháp Cơng trình bảo vệ bờ Tả Sơng Đáy đoạn chảy qua địa bàn xã Vạn Thái, huyện Ứng Hòa, thành phố Hà Nội” đã hoàn thành và đáp ứng được các yêu cầu đề Với thành quả đạt được, tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô Trường Đại Học Thủy Lợi thời gian qua đã truyền đạt kiến thức khoa học, kinh nghiệm thực tế cho tác giả luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Ban Quản lý dự án Đầu tư Xây dựng cơng trình Nơng nghiệp Phát triển Nơng thơn thành phố Hà Nội, đồng nghiệp của quan, người thân bạn bè lớp 24C21 đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ cho suốt quá trình học tập cũng quá trình thực hiện hoàn thành luận văn này Đặc biệt tác giả luận văn xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Vũ Thanh Te đã hướng dẫn giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này./ Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2019 Học viên Đỗ Quang Hưng i BẢN CAM KẾT Tên đề tài luận văn “Đề xuất giải pháp Cơng trình bảo vệ bờ Tả Sơng Đáy đoạn chảy qua địa bàn xã Vạn Thái, huyện Ứng Hòa, thành phố Hà Nội” Tơi xin cam kết là cơng trình khoa học nghiên cứu của riêng cá nhân Tôi Kết quả nêu luận văn này là trung thực, có ng̀n gốc rõ ràng, khơng chép từ cơng trình nghiên cứu khoa học khác Nếu nội dung luận văn không với cam kết này, Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2019 Học viên Đỗ Quang Hưng ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i BẢN CAM KẾT ii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KÈ BẢO VỆ ĐÊ SÔNG .5 1.1 Đặc điểm chung 1.2 Phân loại cơng trình bảo vệ bờ .5 1.2.1 Cơng trình bảo vệ bờ sơng 1.2.2 Cơng trình bảo vệ bờ biển 1.3 Đặc điểm công trình kè bảo vệ mái dốc 1.3.1 Cấu tạo kết cấu kè bảo vệ mái dốc 1.3.2 Phân loại cơng trình bảo vệ bờ sông để chống lũ .7 1.3.3 Cấu tạo tiêu chuẩn kỹ thuật của cơng trình bảo vệ bờ sơng 1.3.4 Phân loại và điều kiện áp dụng loại kết cấu kè bảo vệ mái dốc 10 1.3.5 Sự làm việc của kết cấu kè bảo vệ mái dốc 12 1.3.6 Một số dạng hư hỏng của kè bảo vệ mái dốc nguyên nhân .12 1.4 Đặc điểm cơng trình chỉnh trị bảo vệ bờ sông .13 1.4.1 Khái niệm về tuyến chỉnh trị sông 13 1.4.2 Phân loại cơng trình bảo vệ bờ sơng 14 1.5 Đánh giá nguyên nhân gây hư hỏng cơng trình bảo vệ bờ 15 1.5.1 Nguyên nhân gây hư hỏng, làm tác dụng đối với cơng trình bảo vệ bờ chủ đợng (mỏ hàn, đập hướng dòng) 15 1.5.2 Nguyên nhân gây hư hỏng, làm tác dụng đối với cơng trình bảo vệ bờ bị động (kè gia cố bờ) 16 Kết luận chương 23 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT TRONG THIẾT KẾ KÈ BẢO VỆ SƠNG 24 2.1 Giới thiệu về đê sơng khu vực nghiên cứu 24 2.1.1 Giới thiệu chung về khu vực nghiên cứu 24 2.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực 26 iii 2.1.3 Tình hình dân sinh – kinh tế 33 2.2 Thực trạng sạt lở bờ tả Sơng Đáy đoạn qua hụn Ứng Hòa 35 2.2.1 Diễn biến sạt lở tuyến 35 2.2.2 Thực trạng sạt lở tuyến 37 2.2.3 Nguyên nhân sạt lở yếu tố ảnh hưởng khu vực 39 2.3 Các giải pháp công trình đã được thực hiện tại vị trí tuyến đê nghiên cứu 40 2.3.1 Trờng tre chắn sóng bảo vệ bờ 40 2.3.2 Bảo vệ bờ rọ đá 41 2.3.3 Bảo vệ bờ mái đá xây 42 2.4 Phân tích giải pháp cơng trình phù hợp cho tún đê nghiên cứu 43 2.4.1 Điều kiện cụ thể của tuyến đê nghiên cứu 43 2.4.2 Phân tích giải pháp bảo vệ mái dốc cho tuyến đê nghiên cứu 43 2.4.3 Diễn biến lòng dẫn sơng Đáy đoạn chảy qua khu vực nghiên cứu 44 2.4.4 Dự báo xu thế sạt lở 48 2.5 Cơ sở lý thút tính tốn bợ phận kè bảo vệ bờ 48 2.5.1 Thiết kế thân kè [3] 48 2.5.2 Thiết kế tầng đệm tầng lọc 54 2.5.3 Thiết kế chân kè 55 2.5.4 Giới thiệu về Cọc BTCT tiết diện nhỏ 56 2.5.5 Tính tốn ổn định kè bảo vệ mái dốc 57 2.5.6 Tính tốn ổn định tổng thể 57 2.5.7 Tính tốn ổn định nợi bợ lớp gia cố 60 2.6 Giới thiệu phần mềm GEO-SLOPE 61 2.6.1 Tổng quan về Geo-Slope 62 2.6.2 Các phương pháp tính toán 62 2.6.3 Lựa chọn phương pháp tính 63 Kết luận chương 64 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH CHO KÈ BẢO VỆ BỜ TẢ SÔNG ĐÁY ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA PHẬN Xà VẠN THÁI, HUYỆN ỨNG HÒA, THÀNH PHỐ HÀ NỘI 65 3.1 Giới thiệu chung 65 iv 3.1.1 Vị trí nghiên cứu 65 3.1.2 Đặc điểm địa hịnh địa mạo .66 3.1.3 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu 66 3.1.4 Đặc điểm địa chất thủy văn 70 3.1.5 Đặc điểm khí tượng thủy văn cơng trình .70 3.2 Các tài liệu đầu vào để thiết kế tuyến đê 72 3.2.1 Các mực nước thiết kế 72 3.2.2 Xác định mực nước kiệt thiết kế P=95% 73 3.2.3 Thông số đầu vào để tính tốn ổn định 77 3.3 Tính tốn ổn định mái đê chưa có cơng trình và đề xuất giải pháp 78 3.4 Xác định thơng số tính tốn ổn định mái kè 81 3.4.1 Phương án kỹ thuật thông số thiết kế chân kè .81 3.4.2 Lựa chọn tún cơng trình .83 3.4.3 Xác định kích thước đá hợc đổ chân kè 83 3.4.4 Xác định vị trí thả đá hợc chân kè 87 3.4.5 Phương án kỹ thuật thông số thiết kế thân kè .90 3.4.6 Kiểm tra độ ổn định chống đẩy của thân kè .92 3.4.7 Tải trọng tính tốn 92 3.5 Tính tốn kiểm tra ổn định cơng trình cho phương án 94 3.5.1 Các tiêu tính toán 94 3.5.2 Trường hợp tính tốn 95 3.5.3 Phương pháp tính và kết quả 95 3.6 Chỉ dẫn biện pháp thi công 101 3.6.1 Yêu cầu chất lượng vật liệu dùng xây dựng cơng trình 101 3.6.2 Trình tự thi cơng cơng trình 103 3.6.3 Biện pháp thi công hạng mục 103 v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số dạng hư hỏng kết cấu kè mái đê 13 Bảng 2.1 Thống kê lưu lượng bùn cát qua thời kỳ 33 Bảng 2.2 Hệ số KD 49 Bảng 2.3 Hệ số φ 51 Bảng 2.4 Cấu kiện kè bảo vệ mái đê 52 Bảng 3.1 Trị trung bình tiêu lý của lớp đất 68 Bảng 3.2 Đặc trưng nhiệt độ tháng, năm (đơn vị: 0C) 70 Bảng 3.3 Độ ẩm tương đối trung bình tháng (đơn vị: %) 71 Bảng 3.4 Số giờ nắng trung bình tháng (đơn vị: giờ) 71 Bảng 3.5 Tốc đợ gió trung bình (m/s) 71 Bảng 3.6 Trận mưa ngày thực đo một số năm tại trạm Vân Đình 72 Bảng 3.7 Mực nước thiết kế tuyến đê của Hà Nội 73 Bảng 3.8 Mực nước báo động lũ các tuyến sông khu vực 73 Bảng 3.9 Mực nước lũ thiết kế sông Đáy 73 Bảng 3.10 Số liệu MNTB ngày thấp 74 Bảng 3.11 Kết quả tính tốn tần suất kinh nghiệm - trạm thủy văn Ba Thá 74 Bảng 3.12 Kết quả tính tốn tần suất lý luận - trạm thủy văn Ba Thá 75 Bảng 3.13 Các thơng số dùng tính toán 77 Bảng 3.14 Kích thước đá trường hợp thi cơng đổ đá chân kè 85 Bảng 3.15 Kích thước đá trường hợp khai thác vận hành 86 Bảng 3.16 Xác định vị trí thả đá với viên đá có đường kính D=0,15m 87 Bảng 3.17 Xác định vị trí thả đá với viên đá có đường kính D=0,20m 88 Bảng 3.18 Xác định vị trí thả đá với viên đá có đường kính D=0,25m 88 Bảng 3.19 Xác định vị trí thả đá với viên đá có đường kính D=0,3m 89 Bảng 3.20 Xác định vị trí thả đá với viên đá có đường kính D=0,35m 89 Bảng 3.21 Kết quả tính tốn 101 vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Mặt cắt ngang của một số dạng kết cấu kè Hình 1.2 Mợt dạng kè đê sông Hà Nội 10 Hình 1.3 Mỏ hàn Phú Gia hình chữ K2 (sơng Hờng) bị phá ngang gốcvì dòng lũ tràn qua đỉnh 16 Hình 1.4 Mỏ hàn cọc Tầm Xá (sơng Hờng) khơng chắn 16 Hình 1.5 Mỏ hàn đón dòng đầu bãi Tứ Liên (sông Hồng) cao trình đỉnh thấp nên gây bồi thượng lưu (lạch trái) gây xói 16 hạ lưu (lạch Quýt) .16 Hình 1.6 Đập dọc An Dương (sông Hồng) - điều chỉnh đường bờ gây bời - cao trình q thấp khơng đạt hiệu quả 16 mong muốn 16 Hinh 1.7 Cơng trình kè bờ khu vực bến phà Cần Thơ, tuyến chỉnh trị chưa đạt 18 Hình 1.8: Kè bảo vệ bờ sông tại UBND huyện Mỏ Cày, sau hai năm hoàn thành, phần đất đắp kè bị lún, sụt nước xói ngầm lấy đi(2006) .19 Hình 1.9: Mất ổn định cục bợ theo phương đứng xói chân cơng trình kè Long Xuyên – An Giang (2005) 19 Hình 1.10 Hỏng đỉnh kè mái kè gia có bờ Gia Thượng (sơng Đuống – Hà Nợi) 20 Hình 1.11 Mất ổn định tổng thể kè Phong 21 Hình 1.12 Kèkhu vực cầu Bà Sáu, Rạch Tôm (huyện Nhà Bè-Tp.HCM) bịmấtổn định thi công bờ trướckhi thi công phần chân kènăm 2007 21 Hình 2.1 Bản đờ lưu vực hệ thống sơng Đáy địa bàn thành phố Hà Nội .25 Hình 2.2 Sơ đồ mạng lưới lưu vực sông Đáy 26 Hình 2.3 Đặc điểm nhiệt độ khu vực .29 Hình 2.4 Đặc điểm độ ẩm khu vực 30 Hình 2.5 Tún sơng đáy chảy qua địa phận huyện Ứng Hòa, thành phố Hà Nợi .35 Hình 2.6 Sạt lở khu vực xã Hòa Xá, huyện Ứng Hòa (Tương ứng KM69+000) 38 Hình 2.7 Sạt lở khu vực xã Sơn Cơng, hụn Ứng Hòa (Tương ứng Km53+900) 38 Hình 2.8 Sạt lở khu vực xã Đồng Tiến, huyện Ứng Hòa (Tương ứng Km49+00) .39 Hình 2.9 Trờng tre chắn sóng bảo vệ bờ .41 Hình 2.10 Rọ đá .42 vii Hình 2.11 Xây kè mái đá bảo vệ bờ 42 Hình 2.12 Diễn biến lòng sơng tại K67+870 đê hữu sơng Đáy 45 Hình 2.13 Diễn biến lòng sơng tại cọc C4 tún kè (Tương ứng tại K67+700) 46 Hình 2.14 Lưu tốc cực đại dọc sơng miền tính tốn của trường hợp tính toán lũ (5%) 47 Hình 2.15 Biến trình tốc đợ chảy và đợ sâu tại mặt cắt ngang sông trận lũ năm 1996 47 Hình 2.16 Mợt số bản bê tông đúc sẵn lát đọc lập kè mái 52 Hình 2.17 Một số cấu kiên bê tông đúc sẵn lắp ghép có cấu tự chèn 53 Hình 2.18 Các hình thức kết cấu chân kè 56 Hình 2.19 Sơ họa các lực tác dụng lên phần nhỏ cung trượt 58 Hình 2.20 Tính toán ổn định tổng thể cho mặt FABC 59 Hình 2.21 Tính toán trượt nội bộ thân kè gia cố mái 60 Hình 3.1 Vị trí tún đê nghiên cứu 65 Hình 3.2 Mặt cắt địa chất 69 Hình 3.3 Đường tần suất mực nước tại trạm thủy văn Ba Thá (KM46 – Tả Đáy) 76 Hình 3.4 Mặt cắt đại diện C19 chưa có cơng trình 78 Hình 3.5 Mặt cắt đại diện C28 chưa có cơng trình 79 Hình 3.6 Hệ số ổn định tại mặt cắt C19 tại mực nước sông =+1,94 79 Hình 3.7 Hệ số ổn định tại mặt cắt C28 tại mực nước sơng =+1,94 80 Hình 3.8 Minh họa hình thức chân kè lát mái đường lạch sâu cách xa bờ 82 Hình 3.9 Sơ đờ ngun lý phương pháp tính tốn ổn định 96 Hình 3.10 Hệ số ổn định tại mặt cắt C19 tại mực nước sơng =+0,70 97 Hình 3.11 Hệ số ổn định tại mặt cắt C19 tại mực nước sơng =+1,94 97 Hình 3.12 Hệ số ổn định tại mặt cắt C19 tại mực nước sông rút từ =+5,0 về mực nước sông =+1,94 98 Hình 3.13 Hệ số ổn định tại mặt cắt C28 tại mực nước sông =+0,70 99 Hình 3.14 Hệ số ổn định tại mặt cắt C28 tại mực nước sông =+1,94 99 Hình 3.15 Hệ số ổn định tại mặt cắt C28 tại mực nước sông rút từ =+5,0 về mực nước sông =+1,94 100 viii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần ảnh hưởng của sự thay đổi thời tiết nhu cầu sử dụng nước, mực nước về mua kiệt ngày càng có xu hướng cạn kiệt và làm cho sự chênh lệch mực nước với mùa lũ ngày càng lớn Kèm theo sự kiện hiện tượng sạt lở bờ diễn nhiều tuyến sông, đe dọa đến phần diện tích đất đai bãi sông hộ dân sống ven bờ sông Sau trận bão số 10 số 11 năm 2017 và trận mưa lũ lịch sử tháng 10 năm 2017, mưa lũ kéo dài kết hợp với điều kiện địa chất yếu đã gây sụt sạt mái bờ sông của nhiều tuyến sông địa bàn thành phố Hà Nội Trong có tún sạt lở bờ tả sơng Đáy thuộc địa bàn xã Vạn Thái huyện Ứng Hòa Đoạn bờ tả chưa được gia cố bảo vệ, với nguyên nhân khách quan chủ quan đã làm sạt lở mái bờ sông nghiêm trọng, ảnh hưởng tới đất đai bãi sông, trôi trồng của nhân dân, đe dọa ổn định nhà cửa của nhân dân và gây nguy an toàn đê điều tún Quốc lợ 21B Hình ảnh hiện trạng địa bàn nghiên cứu: Căn cứ từ hiện trạng sạt lở, tình hình thực tế yêu cầu cấp thiết bảo vệ dân cư và bảo vệ an tồn tún đê tả sơng Đáy khu vực nhằm ổn định đời sống nhân dân Với tầm quan trọng tính cấp thiết vậy, với kiến thức trình học 1.267 10 Khoang cach Líp D Líp 1a2 ®¸ ®ỉ -2 Líp 1b1 -4 Líp 1b3 -6 -8 Líp 1b2 -10 -12 -14 -16 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 Cao Hình 3.12 Hệ số ổn định tại mặt cắt C19 tại mực nước sông rút từ =+5,0 về mực nước sông =+1,94 Nhận xét: Tại mặt cắt C1 đến C20 có cung trượt nơng Sau tính toán theo phương án thì cho hệ số ổn định lớn hệ số ổn định cho phép + Trường hợp 1: Kminmin = 1,285 > [ K ] = 1,19 + Trường hợp 2: Kminmin = 1,386 > [ K ] = 1,25 + Trường hợp 3: Kminmin = 1,267 > [ K ] = 1,125 Vậy mái kè đảm bảo an tồn q trình làm việc 3.5.3.3 Kết phương án Phương án : Tính tốn thiết kế kè lát mái đá hộc lát khan khung BTCT mái, chân kè có kết cấu đá thả rời - Mái kè m=2,0 - Bề rộng kè B= 3,75m - Đường kính đá thả rời D>15cm - Khung đỉnh kè (0,3x0,4m), khung chân kè (0,4x0,6m), khung ngang mái (0,3x0,45m), khung dọc mái (0,3x0,4m) với khoảng cách 5m một khung đơn và 10m một khung kép Chiều dày đá lát mái 0,3m 98 MẶT CẮT KÈ TẠI CỌC C28, TẢI TRỌNG XE 2,5T Trường hợp thi công: Mực nước sông =+0,25 Cao Kminmin=1,464>[K]=1,19 1.464 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 Lớp D Lớp 1a2 Lớp 1b1 đá héc Líp 1b3 Líp 1b2 -2 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 Khoang cach Hình 3.13 Hệ số ổn định tại mặt cắt C28 tại mực nước sông =+0,70 Trường hợp bản: Mực nước sông =+1,94 Cao Kminmin=1,421>[K]=1,25 1.421 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 Lớp D Lớp 1a2 Lớp 1b1 đá hộc Lớp 1b3 Líp 1b2 -2 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 Khoang cach Hình 3.14 Hệ số ổn định tại mặt cắt C28 tại mực nước sông =+1,94 Trường hợp đặc biệt: Mực nước sông rút từ =+5,0 về mực nước sông =+1,94 Kminmin=1,262>[K]=1,125 99 48 50 52 Cao 1.262 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 Líp D Líp 1a2 Lớp 1b1 đá hộc Lớp 1b3 Lớp 1b2 -2 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 Khoang cach Hình 3.15 Hệ số ổn định tại mặt cắt C28 tại mực nước sông rút từ =+5,0 về mực nước sông =+1,94 Nhận xét: Tại mặt cắt C21 đến C30 có cung trượt sâu Sau tính toán theo phương án kết quả hệ số ổn định lớn hệ số ổn định cho phép + Trường hợp 1: Kminmin = 1,464 > [ K ] = 1,19 + Trường hợp 2: Kminmin = 1,421 > [ K ] = 1,25 + Trường hợp 3: Kminmin = 1,262 > [ K ] = 1,125 Vậy mái kè đảm bảo an toàn trình làm việc * Nhận xét chung - Trong trường hợp tính tốn với mặt cắt hiện trạng: Hệ số ổn định cho phép tại mặt cắt vẫn đảm bảo ổn định điều kiện bình thường Tuy nhiên nếu xuất hiện điều kiện bất lợi (có tải trọng tác dụng, ảnh hưởng của dòng chảy, v.v dẫn đến nguy sạt lở diễn biến tại vị trí hiện chưa xuất hiện sạt lở có hệ số ổn định tự nhiên thấp Vì vậy cần đề xuất xử lý chống sạt lở tồn bợ chiều dài tún sạt lở 563m để đảm bảo ổn định đồng bộ tuyến kè; - Trong các trường hợp tính tốn cả phương án đều có kết quả: + Trường hợp 1: Kminmin > [ K ] = 1,19 100 52 + Trường hợp 2: Kminmin > [ K ] = 1,25 + Trường hợp 3: Kminmin > [ K ] = 1,125 Bảng 3.21 Kết quả tính tốn Kminmin Phương án (C19) TH1 TH2 TH3 1,285 1,386 1,267 Phương án (C28) TH1 TH2 TH3 1,464 1,421 1,262 Tính kiểm tra cho mặt cắt C19 C28 có kết quả Kminmin > [ K ] Các vị trí tún xảy hiện tượng điều kiện địa chất không đồng vậy để thiên về an tồn cho cơng trình mặt cắt thiết kế đề xuất phù hợp về mặt kỹ thuật Như vậy cả hai phương án tác giả đề xuất giải pháp thiết kế kè đảm bảo điều kiện ổn định về trượt tổng thể 3.6 Chỉ dẫn biện pháp thi công 3.6.1 Yêu cầu chất lượng vật liệu dùng xây dựng cơng trình Các loại vật liệu đưa vào công trường đều phải có giấy xuất xứ hàng hóa chứng chất lượng Ngoài chất lượng của loại vật liệu phải đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật sau: - Đá các loại: + Đá dăm các loại dùng cho bê tông: Đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật Tiêu chuẩn ngành: 14TCN 70-2002 “Đá dăm, sỏi sỏi dăm dùng cho bê tông thủy công” + Đá dăm dùng cho tầng lọc có đường kính Dmax≤25mm, khơng dùng loại đá có chứa muối hòa tan Cường đợ chịu nén của đá để làm đá dăm tầng lọc >300kg/cm2 [13] + Đá hộc chọn loại đá tương đối đờng đều kích thước trung bình viên đá thoả mãn d 30cm để thi công Đá phải cứng rắn, đặc chắc Khi gõ búa phát tiến kêu Chọn loại đá có cường đợ nèn tối thiểu 85Mpa khối lượng thể tích tối thiểu 2400Kg/m3 - Cát loại: 101 + Cát dùng để xây dựng công trình đảm bảo theo yêu cầu thiết kế và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo TCVN - 1770-1986- Cát xây dựng - Yêu cầu kỹ thuật Phương pháp lấy mẫu Cát xây dựng: Phương pháp xác định khối lượng riêng theo TCVN 339-1986; Phương pháp xác định khối lượng thể tích xốp và đợ xốp theo TCVN 340-1986; Phương pháp xác định độ ẩm của cát theo TCVN 341-1986; Phương pháp xác định thành phần hạt và mô đun độ lớn theo TCVN 42-1986; Phương pháp xác định hàm lượng mi ca theo TCVN 76-1986; Phương pháp xác định hàm lượng bùn, bụi, sét cát theo TCVN 343-1986; Phương pháp xác định hàm lượng tạp chất hữu cát theo TCVN 345-1986 - Xi măng các loại: + Xi măng để sản xuất bê tông phải loại xi măng Poóc lăng các nhà máy xi măng với cơng nghệ lò quay sản xuất, không sử dụng xi măng của các nhà máy xi măng lò đứng để sản xuất bê tơng Xi măng phải đảm bảo theo yêu cầu thiết kế phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 6260-1997 Việc sử dụng xi măng tuân theo 14TCN 114-2001- Xi măng và phụ gia xây dựng thủy lợi - Hướng dẫn sử dụng - Vải địa kỹ thuật loại: + Vải địa kỹ thuật dùng cho lớp tầng lọc: Đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật Tiêu chuẩn ngành: 14TCN 110-1996: Chỉ dẫn thiết kế sử dụng vải địa kỹ tḥt để lọc cơng trình thủy lợi [14] - Yêu cầu kỹ thuật của vải lọc - Trọng lượng: 345 g/m2 - Độ dày P= 2kPa: 2,6mm - Cường độ chịu kéo: 28kN/m - Giãn dài đứt: 80% - Kéo giật: 1710N - Độ giãn đứt kéo giật: 65% 102 - Lực kháng thủng CBR: 4500N - Kích thước lỗ O95: 75 micron - Thấm xuyên: 55 l/m2/s Nước dùng cho bê tông: Nước dùng cho bê tông: Đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN 4506:2012 “Nước dùng cho bê tông thủy công” 3.6.2 Trình tự thi cơng cơng trình Đây là cơng trình có tính chất quan trọng đối với sự an tồn của đê sông Đáy, mặt khác phạm vi thi công chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ mực nước sơng, có cả hạng mục thi cơng dưới nước cạn, hạng mục cạn thi cơng điều kiện mực nước thấp chân kè Thi công các hạng mục dưới nước trước, cạn sau; từ chân kè lên đỉnh kè Trình tự thi cơng sau: Phát quang mặt Lên ga cắm tuyến định vị tim tuyến kè, lập hệ thống mốc gửi thi công Thi công đổ đá hộc thả rối và lát đá lát khan chân kè theo thiết kế Đào bạt, đào cấp đắp bù mái Thi công đổ bê tông khung dầm mái kè Trải vải lọc, lớp lọc đá 1x2 và lát khan mái kè Thi công rãnh thu gom nước đá xây M100# và đường quản lý đỉnh kè Thi công bậc lên xuống Dọn dẹp mặt bằng, nghiệm thu 3.6.3 Biện pháp thi công hạng mục +) Thi công chân kè đá đổ 103 + Trước thi công chân kè phải tiến hành khảo đạc lại vị trí mặt cắt, xác định phạm vi lên ga cắm tuyến Trong q trình thi cơng phải phân đoạn thi cơng để đảm bảo thi công chiếu + Đá hộc được mua chuyên chở xà lan đến công trường Dùng xà lan 200T đầu kéo từ 150CV để vận chuyển, thi công đá hộc tạo mái Trên xà lan lắp đặt hệ thống khung thép liên kết hàn bu lông, dầm, tời định vị … để phục vụ công tác thi công + Đá hộc trước đưa vào sử dụng tại công trường phải được nghiệm thu đầy đủ phải chủng loại theo yêu cầu của Chủ đầu tư và tuân thủ thiết kế + Thi công thả đá hộc thủ công, sử dụng cơng nhân nhân cơng phụ trợ có kinh nghiệm công tác thi công kè Đá hộc được thả từ phía ngồi vào bờ, từ thượng lưu xuống hạ lưu Q trình thả phải tính tốn chi tiết khối lượng cho đoạn thả để cấp đá cho phù hợp, sử dụng thợ lặn kiểm tra thường xuyên để điều chỉnh vị trí thả cho phù hợp, cụ thể: + Chia tuyến thành các khoang đổ đá, khoang có chiều dài dọc theo kè khoảng 40m, sử dụng hệ thống khung phao thép để định vị xác vị trí cần thả đá tạo mái phải bố trí hệ thống tàu thuyền, phao bè vào hợp lý, vào vị trí mới được phép thả đá Đảm bảo thả đủ đá theo mặt cắt sau dịch phao bè để thả sang đoạn tiếp theo + Thực hiện kiểm tra độ trôi của viên đá tác đợng của lưu tốc dòng chảy, cách buộc viên đá vào dây rồi thả viên đá xuống, sau mới tiến hành đo khoảng cách từ điểm thả đến điểm dừng của viên đá, sở độ trôi lần ta xác định độ trôi trung bình của lần kiểm tra để xác định được vị trí viên đá ổn định dự kiến sau thả vị trí thả + Sau thả xong khoang phải tiến hành đo kiểm tra mái đá xem mái đá có đạt u cầu khơng Nếu đạt yêu cầu ta mới tiên hành thả khoang tiếp theo + Sau hồn thành cơng tác thả đá tạo lăng thể tại mặt cắt cần tiến hành đo kiểm tra mặt cắt, đảm bảo bản vẽ thiết kế 104 + Thường xuyên dùng sào đo có khắc vạch thước, thợ lặn, cá sắt, kết hợp máy đo hồi âm, thiết bị lặn để kiểm tra Trong q trình thi cơng phải phối hợp chặt chẽ với đơn vị quản lý đường sông để phân luồng giao thông thủy và đảm bảo an toàn đường sông qua khu vực thi cơng +) Cơng tác đóng cọc - Sau dựng cọc vào giá búa, tiến hành chỉnh cọc vào vị trí thiết kế máy kinh vĩ Trước đóng phải kiểm tra phương hướng của thiết bị giữ cọc, cố định vị trí của thiết bị để tránh di đợng quá trình đóng cọc - Quá trình đóng cọc phải ý tình hình xuống của cọc Cọc khơng xuống q nhanh, cũng không bị vướng mắc, cọc xuống lệch phải chỉnh Khơng chỉnh được phải nhổ lên đóng lại Cọc phải vị trí, thẳng đứng, khơng gãy, khơng nứt - Những nhát búa đầu đóng nhẹ, cọc đã nằm vị trí mới đóng mạnh - Khi đóng gần xong, phải đo đợ lún theo đợt để xác định độ chối của cọc Độ chối của cọc đóng là đợ lún của cọc dưới mợt nhát búa đóng và phút làm việc của búa rung Đối với cọc chơng phải đóng tới cốt thiết kế Với cọc ma sát phải đóng tới đạt đợ chối thiết kế - Trong quá trình đóng cọc phải dùng máy kinh vĩ đặt vng góc theo hai trục ngang dọc của hàng cọc để theo dõi kịp thời điều chỉnh cọc bị nghiên, lệch khỏi vị trí thiết kế - Từng cọc cần được đóng liên tục cho tới đạt đợ chối hoặc đạt chiều dài cọc quy định, trừ trường hợp được sự đồng ý của thiết kế +) Công tác đào, đắp đất vận chuyển đất đổ thải Đào bạt mái: Công tác thi công đào đất mái kè thực hiện đã hoàn chỉnh đổ đá hộc và lát đá lát khân chân kè đến cao trình đỉnh chân kè thiết kế, kết hợp tổ hợp máy đào, ô tô vận chuyển thủ công Tại vị trí giáp chân kè đào đắp thực hiện hồn tồn nhân cơng thủ cơng để đảm bảo đợ xác đủ xếp lớp đá hộc lát khan tại vị trí tiếp giáp, khơng làm 105 ảnh hưởng đến tính chất ổn định của mái kè đất tự nhiên phía Phải nghiệm thu đào cấp trước tiến hành đắp đất mái kè Bố trí máy đào đứng mặt đê hoặc dưới chân mái đê để thi công đào đất bạt mái Do chiều cao đê 6m khá lớn cần sử dụng máy đào 0,8m3 với tay gàu đủ dài để thi cơng bạt đất Khối lượng đất đào sau thu gom, tập kết tại vị trí thuận tiện, vận chuyển đến bãi đổ đất thải ôtô tự đổ đến bãi thải cách công trường 6km Công tác đắp đất: Sử dụng đầm cóc để đắp đảm bảo dung trọng theo thiết kế Đắp theo lớp chiều dày lớp đắp không vượt quá 20cm Thi công đắp từ dưới chân kè lên phía đỉnh kè Đắp đất đầm chặt theo yêu cầu của thiết kế tuân thủ theo các quy định tiêu chuẩn TCVN8053-2009 QPTL 1-72 đạt dung trọng 1,75 tấn/m3, độ chặt yêu cầu K=0,95 Nghiệm thu công tác đất theo quy định tiêu chuẩn TCVN 4447:2012 – Công tác đất, thi công nghiệm thu +) Thi công đổ bê tông khung mái kè Bê tơng được trợn máy, sử dụng loại máy có dung tích 250lít Máy trợn phải có số vòng quay được xác định phải đồng bộ Căn cứ vào cấp phối thực tế thí nghiệm, với mẻ trợn phải đo đạc xác thành phần cấp phối của hỗn hợp Các công tác chuẩn bị cho đổ bê tông: -Chuẩn bị vật liệu: Trước tiến hành đổ bê tông, vật liệu phải được chuẩn bị tốt, đủ số lượng, đảm bảo yêu cầu chất lượng, số lượng vật liệu chưa có tại chỗ có kế hoạch cung ứng kịp thời để đảm bảo thi công liên tục -Dọn sạch ô đổ: Trước đổ bê tông cần kiểm tra tim, cốt, đối chiếu lại kích thước bợ phận dọn sạch rác bẩn và đất bùn, đối với ô đổ không phải là đất sét và khô ráo thì tưới nước cho ướt, đối với ô đổ nham thạch thì dùng nước rửa không để đọng nước bề mặt Đối với rãnh, hố đào sâu cần kiểm tra khả ổn định của thành đất để chống sạt lở 106 -Kiểm tra ván khn: Vị trí, tim cốt, kích thước, hình dạng, giàn giáo chống đỡ, dọn sạch rác bẩn và bùn đất -Kiểm tra cốt thép: Vị trí, quy cách, số lượng cốt thép có phù hợp với thiết kế không, cạo sạch dầu bẩn bám cốt thép, thỏi đệm và giá đỡ, số lượng vị trí thép chơn sẵn hoặc lỗ chừa sẵn Chuẩn bị máy móc, nhân lực, dụng cụ và các phương tiện vận chuyển Tính tốn liều lượng pha trộn Trước đổ bê tông đơn vị thi công và giám sát tư vấn, Ban quản lý dự án tiến hành nghiệm thu lập biên bản về nội dung sau: Nghiệm thu cốt thép, ván khuôn, chi tiết chôn bê tông Nghiệm thu xử lý khe thi công, lớp tiếp giáp với khối đổ trước Nghiệm thu loại cốt liệu phục vụ cho bê tông chuẩn bị đổ Phương án che chắn nắng, mưa và bảo dưỡng cho khối bê tông chuẩn bị đổ Thi công để bê tông khung kè Bê tông phải được trộn và đổ liên tục Vữa bê tơng có đợ sụt q mức cho phép, bị phân cỡ hoặc bị đông cứng phần thì được loại bỏ Mỗi lớp bê tông phải được thi công thiết bị phù hợp cho đến bê tông được đơng cứng đến tối đa có thể, khơng để cốt liệu thơ dính bề mặt cốt pha Bê tơng trút từ phương tiện vận chuyển xuống đảm bảo cho bê tông không bị phân tầng, không trút từ độ cao 2,5m Trước tiên tiến hành đổ lớp lót sau mới tiến hành đổ bê tơng M200# khung kè Bê tông được trộn trực tiếp tại hiện trường sau trút xuống, bê tông được san gạt phẳng sau dùng máy đầm bàn 1,0kW; máy đầm dùi 1,5kW; chiều sâu ảnh hưởng của đầm lớn 10cm để đầm, vị trí được đầm 2-3 lượt, vết đầm phủ lên 10-12cm Khi di chuyển, đầm được nhấc lên khỏi bề mặt bê tông vì để không tạo 107 thành rãnh Đầm đến nào nước xi măng lên thì được, tiến hành lấy mặt cấu kiện thước dài 3m dụng cụ thông dụng Việc sử dụng đầm bê tông dựa vào tiêu nêu quy phạm thi công bê tông TCVN 4453-1995.Dung sai cho phép Đổ bê tông từ dầm chân kè lên đến đỉnh kè tranh thủ ngày mực nước thấp để thi công dầm chân một đoạn dầm dọc từ chân mái lên đỉnh mái khoảng 1m (trên cao trình 1,5) để tiện cho việc thi công lát đá mái kè Bê tông được tưới nước dưỡng ẩm thường xuyên bê tông được ngày tuổi tháo ván khn, và bê tông được ngày tuổi mới tiến hành xếp đá lát khan khung bê tông Nghiệm thu bê tông theo quy định +) Lát đá khan mái kè Sau đổ bê tông khu ng chia ô kè đủ ngày tuổi mới tiến hành dung thủ công trải vải lọc và thi công đá dăm lọc, đá hợc xếp khan Trình tự thi cơng từ thấp lên cao Thi công vải lọc: Sử dụng vải lọc loại khơng dệt có tiêu kỹ tḥt đã nêu trên, mép vải lọc cạn phải gối chồng lên 0,3m; khung ô vải lọc phải che phủ kín phần đất, chờm lên phần thành khung bê tông tối thiểu 0,1m Vải lọc chưa thi công phải bảo quản nơi râm, mát, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời Thi cơng dăm lót: lớp dăm lót dày 0,1m, đá dăm phải đảm bảo độ sạch, không lẫn tạp chất hữu Thi công đá hộc lát khan: Đá hộc dùng để lát khan phải được lựa chọn để đảm bảo kích thước chất lượng đá Đá hợc dùng lát phải là đá granit hoặc đá vôi rắn chắc; không được dùng đá cát kết hoặc đá đã bị phong hoá đưa vào lát mái kè Kích thước viên đá dùng để lát mái kè phải đảm bảo chiều dày 30cm chiều lại khơng nhỏ 20cm Xếp mợt lớp vng góc với mái kè, phía dưới phải được chèn chặt khe rỗng đá (4x6)cm 108 Khi lát, đặt hòn đá theo chiều thẳng đứng, chiều dài của hòn đá là chiều dày của lớp đá lát, đặt hòn đá cho vuông góc với mặt phẳng của nền Đối với các hòn đá quá lớn, dài thì đặt nằm nghiêng, không xếp hai viên đá dẹp chồng lên Các viên đá lát khan một mặt nghiêng được sửa lại cho hai mặt phẳng, một mặt theo mái nghiêng, một mặt theo mặt ngang Khi lát mái nghiêng tiến hành lát từ dưới lên trên, chọn hòn đá lớn để lát phía dưới hai bên rìa của phạm vi lát đá Đá được xếp lớp xiên so le, tránh trùng mạch, không xếp chồng hai viên đá lên theo chiều nằm, vị trí khe hở chêm, chèn đá nhỏ Khối lát đá đảm bảo đặc chắc, phẳng và đảm bảo chiều dày theo yêu cầu thiết kế Vật liệu đá lát khan phải được kiểm tra bên Ban quản lý dự án, hạt Quản lý đê nghiệm thu rồi mới tiến hành thi công Quá trình thi công lát đá tuân thủ theo tiêu chuẩn ngành 14 TCN 12- 2002 +) Thi công rãnh thoát nước dọc kè đá xây M100 đường kiểm tra đỉnh kè Thi công rãnh thoát nước dọc kè Rãnh thoát nước dọc kè được thi cơng thành đoạn được thi công sau đã hoàn thành phần mái kè Trước thi công phải lên ga, cắm tím rãnh nước, xác định đợ dốc dọc rãnh Tiến hành tập kết vật liệu đá dọc theo chiều dài rãnh dọc thoát nước Trộn vữa xây thủ cơng máy trợn Dải lớp vữa lót M75# theo thiết kế sau mới tiến hành đặt đá xây Đá xây phải đảm bảo cường độ và đặc trắc theo yêu cầu đã nêu Kiểm tra nghiệm thu đá xây theo quy định Thi công đường kiểm tra đỉnh kè + Đường đỉnh kè được thi công sau đã hoàn thành xong xây lát rãnh thoát nước dọc Trước tiên tiến hành khảo đạt xác định ranh giới đường đỏ của đường + San gạt, đào móng đường thủ cơng, đắp bù tại vị trí thiếu + Đổ cát tạo phẳng và đầm chặt máy đầm cóc + Bê tơng được trợn máy trợn 250 lít và đổ theo phương pháp chia ô khối đổ từ thượng lưu về hạ lưu Sử dụng đầm bàn để đầm mặt đường 109 + Bê tông mặt đường phải được tưới dưỡng ẩm thường xuyên, mặt đường nên sử dụng bao tải kết hợp với cát hoặc mùn cưa để giữ ẩm Bê tông mặt đường phải được tưới dưỡng ẩm đạt cường độ quy định tối thiểu phải được bảo dưỡng khoảng thời gian 15 ngày 110 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Luận văn đã khái quát được đặc điểm tự nhiên địa hình, địa chất, thuỷ văn và hiện tượng xói lở bờ hệ thống sơng Đáy Ḷn văn đã phân tích ngun nhân gây xói lở bờ hệ thống sông Đáy giới thiệu một số giải pháp xây dựng kè truyền thống bảo vệ bờ ứng dụng công nghệ kè khung bê tông cốt thép lát đá hộc được sử dụng phổ biến nước các tuyến sông lớn lĩnh vực xây dựng Qua thực tế ứng dụng vào việc xây dựng cơng trình kè chống sạt lở bờ tả sông Đáy đoạn qua địa bàn xã Vạn Thái, huyện Ứng Hòa, thành phố Hà Nợi Cơng trình cho thấy rõ nét về tính ưu việc của cơng nghệ này, khơng về tính kỹ tḥt vượt trợi mà mang lại hiệu ích kinh tế cao Tồn tại: Do sơng Đáy khơng thường xun xả lũ, việc tính tốn cụ thể để thấy rõ được diễn biến lòng dẫn luận văn tác giả chưa giải quyết nên tác giả tiếp thu lại một số đề tài nghiên cứu trước Kiến nghị: Các giải pháp đề xuất luận văn này mới giải quyết sông rạch chịu ảnh hưởng của dòng chảy là chính, chưa tập trung vào giải pháp giảm tác động giao thông thủy gây và đặc biệt hiện tượng sói nước vào mùa kiệt Hiện tượng xói nước về mùa kiệt năm gần xẩy phức việc khai thác cát tự không theo quy hoach khu vực bãi bời lòng dẫn Đây là vấn đề lớn kiến nghị cho hướng nghiên cứu tiếp theo./ 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trường Đại học Thủy Lợi (2018), Bài giảng thiết kế đê và công trình bảo vệ bờ, NXB Bách Khoa Hà Nội [2] Bộ GTVT (1995), tải trọng và tác động (Do sóng và tầu lên cơng trình thủy), 22TCN 222-95 [3] TCVN 8419:2010, Cơng trình thủy lợi – Thiết kế cơng trình bảo vệ bờ sơng để chống lũ [4] Viện quy hoạch thủy lợi (2009), Rà soát quy hoạch phòng chống lũ và đê điều sơng Đáy [5] Hồng Thị Ngần, Đánh giá tác đợng của biến đổi khí hậu đến biến đợng dòng chảy kiệt lưu vực sơng Nhuệ - Đáy địa bàn thành phố Hà Nội [6] 14 TCN 110-1996, Chỉ dẫn thiết kế sử dụng vải địa chất để lọc cơng trình thủy lợi [7] Đỗ Văn Đệ, Hướng dẫn sử dụng phần mềm tính ổn định mái dốc Slope/W, NXB Xây Dựng 2001 [8] QCVN 04-05:2012/QNNPTNT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia cơng trình thủy lợi – các quy định chủ ́u về thiết kế [9] 22 TCN 262-2000, Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ôtô đắp đất yếu [10] TCVN 4116-1985, Cơng trình thủy lợi – kết cấu bê tông bê tông côt thép thủy công [11] TCVN 8421 :2010, Cơng trình thủy lợi tải trọng lực tác dụng lên cơng trình sóng tàu [12] TCVN 8422 :2010, Cơng trình thủy lợi – Thiết kế tầng lọc ngược cơng trình thủy cơng [13] 14TCN 110-1996 : Chỉ dẫn thiết kế sử dụng vải địa kỹ tḥt để lọc cơng trình thủy lợi 112 ... gọi: Đề xuất giải pháp cơng trình bảo vệ bở tả sông Đáy đoạn chảy qua địa bàn xã Vạn Thái, huyện Ứng hòa, thành phố Hà Nội để làm đề tài cho luận văn tốt nghiệp Mục đích đề tài Đề xuất. .. CHƯƠNG ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH CHO KÈ BẢO VỆ BỜ TẢ SÔNG ĐÁY ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA PHẬN Xà VẠN THÁI, HUYỆN ỨNG HÒA, THÀNH PHỐ HÀ NỘI 65 3.1 Giới thiệu chung 65... Tên đề tài luận văn Đề xuất giải pháp Cơng trình bảo vệ bờ Tả Sơng Đáy đoạn chảy qua địa bàn xã Vạn Thái, huyện Ứng Hòa, thành phố Hà Nội Tơi xin cam kết là cơng trình khoa học nghiên