Nghiên cứu hiện trạng sạt lở bờ sông cái côn tỉnh sóc trăng, phân tích nguyên nhân và đề xuất các giải pháp phòng tránh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM - oOo LÂM QUANG THÁI NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG SẠT LỞ BỜ SƠNG CÁI CƠN TỈNH SĨC TRĂNG, PHÂN TÍCH NGUN NHÂN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG TRÁNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT TP HCM 11-2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM - oOo LÂM QUANG THÁI NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG SẠT LỞ BỜ SÔNG CÁI CÔN TỈNH SĨC TRĂNG, PHÂN TÍCH NGUN NHÂN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP PHỊNG TRÁNH CHUN NGÀNH: CƠNG TRÌNH THỦY MÃ SỐ: 8580202 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: NGUT.PGS.TS ĐỖ MINH TOÀN TP HCM 11- 2018 LUẬN VĂN ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: NGƯT.PGS.TS ĐỖ MINH TOÀN (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị) Cán chấm nhận xét : TS Vũ Xuân Dũng (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị) Cán chấm nhận xét : TS Vũ Văn Nghi (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Giao thông vận tải Tp HCM ngày 12 tháng 11 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng; Ủy viên, phản biện; Ủy viên, phản biện; Ủy viên, thư ký; Ủy viên Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên PGS.TS Nguyễn Quốc Hiển TS Vũ Xuân Dũng TS Vũ Văn Nghi TS Lê Mạnh Tường TS Bùi Thị Thùy Duyên ngành sau luận văn sửa chữa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG/ TRƯỞNG KHOA CƠNG TRÌNH (ký tên) PGS.TS Nguyễn Quốc Hiển i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả Lâm Quang Thái ii LỜI CÁM ƠN Tôi xin cám ơn Thầy, Cô Khoa Cơng trình, Viện Đào tạo Sau Đại học - Trường Đại học Giao thơng vận tải TP Hồ Chí Minh Tôi xin chân thành cám ơn NGƯT PGS TS Đỗ Minh Toàn - Người hướng dẫn khoa học, tận tâm nhiệt tình giúp tơi hồn thành luận văn Tôi xin cám ơn ủng hộ, động viên tinh thần nhiệt tình lãnh đạo quan, gia đình, bạn bè, đồng nghiệp suốt thời gian thực luận văn Tác giả Lâm Quang Thái iii MỤC LỤC MỤC LỤC III DANH MỤC BẢNG BIỂU V DANH MỤC HÌNH VẼ VI PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa thực tiễn Kết cấu luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU SẠT LỞ BỜ SÔNG 1.1 Khái niệm tượng sạt lở bờ sông 1.2 Tình hình nghiên cứu tượng sạt lở bờ sông giới 1.2.1 Các giải pháp chống trượt mái sườn dốc bờ sông 1.2.2 Các giải pháp phổ biến bảo vệ mái dốc bờ sông 12 1.3 Tình hình nghiên cứu tượng sạt lở bờ sông Việt Nam 18 1.3.1 Các nghiên cứu sạt lở bờ sông Việt Nam giới 18 1.3.2 Một số hình thức kết cấu kè sơng 20 1.3.3 Các giải pháp chống ổn định trượt kết hợp bảo vệ mái dốc bờ sông 22 1.4 Kết luận chương 40 CHƯƠNG HIỆN TRẠNG VÀ NGUYÊN NHÂN GÂY SẠT LỞ BỜ SÔNG CÁI CÔN 42 2.1 Hiện trạng sạt lở bở sông Cái Côn 42 2.2 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 44 2.2.1 Khí hậu 44 2.2.2 Địa hình, địa mạo 45 2.2.3 Chế độ thủy văn sông 45 2.2.4 Điều kiện địa chất cơng trình 46 2.3 Phân tích nguyên nhân sạt lở bờ sông Cái Côn 48 iv 2.3.1 Đặc điểm cấu trúc địa chất, địa chất thủy văn 48 2.3.2 Đặc điểm tác động biến đổi khí hậu, thủy-hải văn khu vực bờ sông Cái Côn 52 2.3.3 Tác động việc xây dựng cơng trình ven sơng, hoạt động giao thơng thuỷ, khai thác khống sản người 53 2.3.4 Tác động việc thiết kế, thi công cơng trình thuỷ cơng tác quản lý, tu bảo dưởng cơng trình bảo vệ bờ sơng 54 2.4 Kết luận chương 55 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHỊNG TRÁNH HIỆN TƯỢNG SẠT LỞ BỜ SƠNG CÁI CƠN 56 3.1 Kiểm tốn ổn định bờ sơng 56 3.1.1 Cơ sở khoa học phương pháp xử lý sạt lở bờ sông Cái Côn 56 3.1.2 Thông số kỹ thuật tính tốn sạt lở bờ sơng Cái Cơn 57 3.2 Kiến nghị giải pháp phòng tránh tượng sạt lở bờ 62 3.2.1 Phân tích lựa chọn giải pháp 64 3.2.2 Cơ sở khoa học giải pháp mềm (trồng cỏ) gia cố chống sạt lở bờ sông.65 3.2.3 Giải pháp cơng trình 78 3.3 Đề xuất giải pháp bảo vệ bờ 80 3.4 Phân tích ứng dụng giải pháp bảo vệ đánh giá hiệu kỹ thuật 81 3.4.1 Tuyến đê 81 3.4.2 Kè bảo vệ đê 81 3.5 Kết luận chương 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 I Kết luận 85 II Kiến nghị 86 III Hướng nghiên cứu 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Bảng phân loại mỏ hàn 24 Bảng 1.2 Một số thơng số kích thước để tham khảo nhằm sơ xác định kích thước kè mỏ hàn 26 Bảng 1.3 Giá trị tham khảo chọn rồng đá chống xói mũi kè 26 Bảng 1.4 Một số kiểu rọ đá phạm vi ứng dụng 30 Bảng 2.1 Các tiêu tính tốn lớp đất 50 Bảng 3.1 Các tiêu lý đất dùng tính tốn 58 Bảng 3.2 dựng kè Kết tính tốn ổn định mái số đoạn xung yếu chưa xây 58 Bảng 3.3 Phân bố mật độ diện tích rễ cỏ RAR (%) theo độ sâu cỏ gà cỏ dày (tổng hợp từ số liệu mẫu cỏ thu thập từ 02 vị trí đê thí nghiệm Nam Định Thái Bình) 70 Bảng 3.4 Phân bố mật độ diện tích rễ cỏ RAR (%) theo độ sâu cỏ Vetiver74 Bảng 3.5 Lực dính gia cường bề dày lớp đất trồng cỏ cỏ Vetiver cỏ Gà 77 75 Bảng 3.6 Phân bố mật độ diện tích rễ cỏ RAR (%) trung bình theo độ sâu cỏ Vetiver Depth (m) RAR(%) Từ 0-0,5 0,0254 Từ 0,5- 0,014 Từ 1-1,5 0,0077 3.2.2.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp phân tích ổn định mái dốc có cỏ cỏ gia cố Theo kết cấu địa chất khu vực khảo sát đề tài, đề cập Chương 2: lớp đất lớp ổn định thành phần sét nhẹ cát pha cát lố có trạng thái gần dẻo chảy, dẻo chảy Vì vậy, tính toán ổn định mái dốc ta xem đất đồng chất Mặt trượt mái đất đồng chất thường mặt trượt cong gần cung tròn ( nên gọi cung trượt) Khi phân tích ổn định mái dốc, coi mặt trượt cung tròn giả thiết khối trượt vật thể rắn để xét cân tác dụng lực Hình 3.14 Lực tác dụng lên phân tố đất trường hợp mặt trượt trụ trịn Hình 3.12 mặt cắt mái dốc đơn giản đồng chất ADC cung trượt tâm O bán kính R Khối trượt ABCD có trọng lượng W trượt xuống quay quanh tâm O Mômen gây trượt chống trượt xác định theo công thức : M gt =W.d , Trong : M ct = 0 L.R (3.3) 76 0 : Cường độ chống cắt mặt trượt L : Độ dài cung trượt ADC Hệ số ổn định trượt xác định theo công thức : F M ct  LR  M gt Wd (3.4) Muốn mái dốc ổn định yêu cầu F > Trong công thức cường độ chống cắt  nhân tố chủ yếu định ổn định mái dốc Trên sở kết thí nghiệm cắt đất dính C.A.Coulomb ( Cu lơng ) đưa biểu thức xác định cường dộ chống cắt đất dính sau: 0 =  tg + C (3.5) Trong :  Là ứng suất pháp tác dụng mặt cắt điểm : Là góc ma sát đất C : Là lực dính đất Trong cơng thức (3-5) ta thấy 0 tỷ lệ thuận với C Vì hệ số lực dính C tăng làm cho cường độ chống cắt 0 tăng dẫn đến ổn định mái dốc tăng lên ngược lại 3.2.2.2 Phương pháp phân tích ổn định mái dốc có cỏ cỏ gia cố Bài tốn phân tích ổn định mái dốc có cỏ dạng tốn phân tích ổn định trượt mái dốc Có hai phương pháp tính ổn định mái dốc : Là phương pháp lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn Trong phương pháp phần tử hữu hạn lớp đất trồng cỏ mơ hình hóa thành lớp đất với tiêu lý trọng lượng riêng lớp đất ( ) góc ma sát ( ) tương đương với tiêu lý lớp đất chưa trồng cỏ Cịn lực dính lớp đất mô bằng: C= c + C r Trong : C lực dính kết lớp đất có cỏ; c : Là lực dính kết lớp đất trạng; (3.6) 77 C r : Là lực dính gia cường đất cỏ Bề dày lớp đất mô độ sâu lớp rễ cỏ + Với cỏ Gà lấy bề dầy lớp đất theo độ sâu rễ trung bình 0,3m; + Với cỏ Vetiver lấy bề dầy lớp đất theo độ sâu rễ trung bình 1,5m chia làm lớp độ sâu : Lớp 1: Từ đến 0,5 m, lớp : Từ 0,5 đến m lớp từ đến 1,5 m Khi lực dính bề dày lớp đất mô hai loại cỏ thể bảng sau : Bảng 3.7 STT Lực dính gia cường bề dày lớp đất trồng cỏ cỏ Vetiver cỏ Gà Cỏ RAR (%) Vetiver Gà 0,0254 0,014 0,0077 0,69 tr (KN/m ) C r = 1,2.RAR.t r (KN/m ) Độ sâu (m) 75000 75000 75000 40000 22,86 12,6 6,93 331 Từ đến 0,5 Từ 0,5 đến Từ đến 1,5 0,3 Lớp đất trồng cỏ Vetiver mơ hình hóa tính tốn ổn định hình vẽ 3-13: Hình 3.15 Mơ hình hóa lớp đất trồng cỏ Vetiver 78 Hình 3.16 Mơ hình hóa lớp đất trồng cỏ Gà 3.2.3 Giải pháp cơng trình Các cơng nghệ “cứng” có lịch sử phát triển từ lâu góp phần to lớn việc hạn chế sạt lở bờ sông Các phương pháp thường sử dụng là: Phương pháp sử dụng kè lát mái ( trình bày chương 1) Trong địa hình Sơng Cái Cơn ta gia cố trực tiếp lên mái bờ sơng nhằm chống xói lở tác động dòng chảy Kết cấu kè gồm chân kè, đỉnh kè thân kè (Hình 3.16) Hình 3.17 Cấu tạo kè lát mái 79 Phương pháp sử dụng kè mỏ hàn Kè mỏ hàn loại cơng trình để chỉnh trị đoạn sơng có tác dụng nhằm giảm lưu tốc dòng chảy, tạo vùng nước tĩnh xoáy nhẹ để giữ bùn cát lại gây bồi cho vùng bờ, bãi bị xói lở Hình 3.18 Phương pháp neo đất Cấu tạo kè mỏ hàn Thường neo đất tạo ứng suất trước, lực mà cần để giữ ổn định mái Để làm vậy, neo phải neo sâu vượt qua cung trượt nguy hiểm đất Tuy nhiên, cần phải xem xét lực neo với số lực khác phát sinh cung trượt sâu đất hay ma sát neo với đất Lực dọc trục neo gia tăng theo ứng suất ảnh hưởng chiều sâu, gia tăng cường độ mái taluy Hình 3.19 Phương pháp neo đất 80 Phương pháp đắp đất chân mái dốc Phương pháp dùng có hiệu với loại mái dốc sâu không ổn định Một dải đất đắp chân mái dốc (có thể lối dọc bờ kênh) có tác dụng chống lại mô men trượt giữ ổn định Vật liệu phần đất đắp vật liệu lấy từ đỉnh mái dốc (bao gồm việc cân chỉnh mái dốc) hay vật liệu mua từ bên ngồi cơng trường Phương pháp nghiên cứu trường Cao đẳng Thánh Hild Thánh Bede Durham (Đông Bắc nước Anh) hay vùng Walton’s Wood Staffordshire Ổn định mái dốc theo cách thường không áp dụng với loại mái nơng Tuy nhiên, áp dụng có lớp đất khơng ổn định, nhờ kiểm soát tốt phạm vi phá hoại lớp đất Hình 3.20 3.3 Phương pháp đắp đất chân mái dốc Đề xuất giải pháp bảo vệ bờ Từ phân tích đặc điểm nêu trên, ta thấy giải pháp mềm (trồng cỏ) giải pháp cứng (kè bảo vệ bờ, ) mái đê phía sơng có tác dụng tốt ổn định mái dốc, ổn định đê, giảm nhẹ xói lở bờ sơng Tuy nhiên, với đặc điểm địa hình, địa chất khu vực sông Cái Côn kinh tế xã hội huyện Kế Sách cho thấy, áp dụng giải pháp trồng cỏ biện pháp Gia cố lòng dẫn chống xói hiệu kinh tế việc ổn định mái dốc, giảm nhẹ trượt lở, xói lở bờ sơng, bảo vệ cơng trình v.v., có nhiều ưu điểm nhược điểm Nên lựa chọn giải pháp kết hợp kè trồng cỏ chống sạt lở bờ sông đắn thiết thực thời gian tới Để giải vấn đề sử dụng kết hợp biện pháp cơng trình 81 sau: Phạm vi tuyến đê nằm khu dân cư Mở rộng lòng dẫn để bảo đảm chế độ thuỷ lực: mở rộng tối đa lòng dẫn điều kiện mặt thực tế để cải thiện chế độ thuỷ lực đoạn sông nghiên cứu Giải pháp như: + Làm tường trống bê tông cốt thép mái đê phía sơng + Căn vào tuyến tường bê tông cốt thép đỉnh đê, tận dụng hết mặt dải đất cịn trống ven đê phía hạ lưu để mở rộng tối đa lịng dẫn sơng, đặc biệt vị trí có lịng dẫn co hẹp Phạm vi tuyến đê nằm gần khu dân cư Phạm vi khu vực dân cư đông đúc ngồi bãi sơng bị hạn chế, giải pháp khơng mở rộng lịng dẫn phía bờ nên áp dụng giải pháp như: + Bạt mái sông, mái đê để bảo đảm ổn định mái: việc bạt mái để bảo đảm ổn định mái bờ sông, mái đê cịn có tác dụng mở rộng lịng dẫn + Gia cố lịng dẫn chống xói giữ ổn định mái sơng 3.4 Phân tích ứng dụng giải pháp bảo vệ đánh giá hiệu kỹ thuật 3.4.1 Tuyến đê Xây dựng tường chắn bê tông cốt thép mép hạ lưu mặt đê trạng, cách tuyến trạch khoảng 19m, cao độ đỉnh tường +14,0m, chiều dài tường 188.8m (từ K4+885.2÷K5+074) 3.4.2 Kè bảo vệ đê Phần mực nước kiệt: Thả rồng rọ đá gia cố mái sông rồng thả theo phương song song với dũng chảy đến tim lịng sơng Kích thước rồng D=60cm; L=10m Phía lớp rồng lớp vải lọc TS40 (hoặc tương đương) để chống xói ngầm Phần mực nước kiệt: tiến hành bạt mái lát đá gia cố mái toàn tuyến xung yếu, với hệ số mái m=3 Bố trí cao trình +8,5m +4,5m có chiều rộng phù hợp địa hình để đảm bảo ổn định, giảm nguy sạt mái Kết cấu mái kè đá lát khan khung đá xây Như trình bày trên, khu vực tuyến đê có đơng dân cư cần để giảm đền bù giải phóng mặt 82 di dân tái định cần bạt mái mức độ Tác giả đề xuất phương án kè bờ kè mái nghiêng kè đứng để so sánh kinh tế kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý 3.4.2.1 Phương án kè mái nghiêng (PA1) Theo kết tính tốn ổn định mái kè vị trí mặt cắt địa chất IV-IV’ VI-VI’ kè không ổn định mái m=2.5 kể mái m=3, vị trí khác bảo đảm ổn định với hệ số mái m=2.5 Để giảm thiểu tổn thất đất tài sản đất dân, sau nghiên cứu kỹ chọn hệ số mái kè m=2.5, đồng thời xử lý cục vị trí đất yếu nêu (vị trí mặt cắt địa chất số IV-IV’ VI-VI’) lăng thể đá chân kè thả đá rối lịng sơng khu vực chân cung trượt nguy hiểm Bố trí kết cấu chung mặt cắt kè sau: Ngoài khu vực đất yếu Phần mực nước kiệt: Hộ chân đá hộc thả rời tạo mái, thả rồng thép theo phương song song với dũng chảy đến tim lịng sơng Kích thước rồng D=60cm; L=10m Phía lớp rồng lớp vải lọc TS40 (hoặc tương đương) để chống xói ngầm Phần mực nước kiệt: đóng hàng cọc BTCT, tiến hành bạt mái toàn tuyến với hệ số mái m=2.5 Bố trí cao trình + 8,5m +4,5m cho phần kố thượng lưu cầu, bố trí cao trình + 8,5m +4,0m, chiều rộng phù hợp địa hình để đảm bảo ổn định, giảm nguy sạt mái Cao trình đỉnh kè +12.50m Kết cấu mái kè đá lát khan khung đá xây Khu vực đất yếu mặt cắt địa chất IV-IV’ Đây vị trí có tập chung nhiều lớp đất yếu 2c, 3a, 4a, lớp đất dày lại có xu nghiêng dần phía sơng nên bất lợi mặt ổn định trượt mái Ngoài vị trí đáy sơng bị xói mạnh hình thành hố xói sâu áp sát bờ tả vói cao độ xuống đến -19.7m, thấp khu vực lân cận khoảng 6m, làm cho mái sông dốc cao khu vực xung quanh Theo kết tính tốn ổn định, giải pháp bảo đảm ổn định cho mái kè vị trí thả đá rối lấp hố xói đến cao trình -14.60m; tạo lăng thể đá đổ chân kè với cao trình đỉnh -4.60m, chiều rộng đỉnh Blt=5m, hệ số mái m=2.5 Sau thả hàng rồng đá theo chiều dọc sông tiếp tục 83 từ mái kè phủ toàn phần lăng thể đá đá rối lấp hố xói lịng sông Trước thả đá rối phải trải vải lọc để chống xói ngầm lịng dẫn Phần mái kè phía lăng thể đá đổ cấu tạo mái kè vị trí Khu vực đất yếu mặt cắt địa chất VI-VI’ Đây vị trí có lớp đất yếu 2c, 3a, lớp đất phát triển chiều dày vị trí này, lại có xu nghiêng dần phía sơng nên bất lợi mặt ổn định trượt mái Theo kết tính tốn ổn định, giải pháp bảo đảm ổn định cho mái kè vị trí thả đá rối lịng sơng đạt chiều dày 2m; tạo lăng thể đá đổ chân kè với cao trình đỉnh -4.60m, chiều rộng đỉnh Blt=5m, hệ số mái m=4.0 cho phù hợp với địa hình Sau thả hàng rồng đá theo chiều dọc sông tiếp tục từ mái kè phủ toàn phần lăng thể đá đá rối lấp hố xói lịng sơng Trước thả đá rối phải trải vải lọc để chống xói ngầm lịng dẫn Phần mái kè phía lăng thể đá đổ cấu tạo mái kè vị trí khác 3.4.2.2 Phương án kè đứng (PA2) Để hạn chế tối đa diện tích đền bù giải phóng mặt bằng, nghiên cứu thêm phương án kè đứng để so sánh Kè đứng bố trí chắn đất thay cho mái kè nghiênh từ vị trí +4.5m +4.0m cho phần kè Kết cấu kè nằm +4.5m (hoặc +4.0) giữ nguyên kè nghiêng Kè đứng bố trí kết cấu dạng tường chống bê tơng cốt thép, cao trình đỉnh tường +11.5m, cao trình đáy tường +2.0m Xử lý cọc bê tơng cốt thép M300 kích thước (0.3x0.3x11.8)m 3.4.2.3 Phân tích lựa chọn phương án Phương án kè mái nghiêng (PA1) có ưu điểm chi phí đầu tư thấp hơn, lòng dẫn mở rộng hơn, nhược điểm diện tích chiếm đất cơng trình lớn so với phương án kè đứng Phương án kè đứng (PA2) có ưu điểm giảm đáng kể diện tích đất tài sản đất để xây dựng dự án Cụ thể: diện tích phải giải phóng mặt giảm 7092m2, Diện tích đất vĩnh 84 viễn giảm 10628m2, số hộ dân phải di dời giảm 35hộ Tuy nhiên, số khối lượng xây lắp tăng mạnh BTCT tường kè, cọc BTCT xử lý đất đắp, dẫn đến trị giá chi phí đầu tư cao so với PA1 3.5 Kết luận chương Qua phân tích yếu tố cơng trình, điều kiện địa hình, địa chất, thực tế qui hoạch phát triển kinh tế xã hội địa phương, tác giả đề xuất lựa chọn 03 giải pháp công trình cho tuyến đê hữu sơng Cái Cơn, huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng, thoả mãn tiêu chí đảm bảo chống lũ P = 1% có phân lũ với lưu lượng max 2500m3/s xét đến biến đổi khí hậu mực nước biển dâng năm 2020 Sau sử dụng phương pháp kết hợp mơ hình hình thái Mike 21C phần mềm tính tốn ổn định Geo-Slope công ty Geo - Slope International Ltd để tính tốn nhận thấy giải pháp hợp lý đảm bảo vể ổn định (trượt mái, độ bền thấm độ lún), áp dụng cho địa phương khác Tác giả nghiên cứu sở để lựa chọn phương pháp xử lý sạt lở cho phù hợp với điều kiện khu vực Sông Cái Côn, Huyện Kế Sách, Sóc Trăng Ở chủ yếu nghiên cứu hai phương pháp: + Phương pháp mềm-phi công trình (Trồng cỏ) + Phương pháp cứng – Cơng trình (kè bảo vệ,…) - Mỗi phương pháp cho thấy có ưu, nhược điểm định hai giải pháp áp dụng Việt nam Đồng sơng Cửu Long, sau tác giả thấy việc kết hợp hai giải pháp trồng cỏ xây kè bảo vệ bờ phù hợp 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Nguyên nhân sạt lở bờ sông Cái Côn gồm nguyên nhân sau: Do đặc điểm địa chất có thành phần, trạng thái nhạy cảm với thay đổi hưởng thủy triều, sóng tự nhiên, sóng tàu bè lại, chúng dễ bị xâm thực ngang (bào xói); Biến đổi khí hậu: tác động đổi khí hậu tồn cầu mưa thượng nguồn thay đổi cường độ tần suất, điều làm thay đổi chế độ thuỷ văn, thủy lực dịng chảy hệ thống sơng, gây tác động xấu đến q trình diễn biến lịng dẫn, đồng thời thay đổi chế độ thủy văn độ đục lưu lượng phù sa vào sơng có xu hướng giảm, làm tăng khả xói, sạt lở rộng lịng sông; Mực nước ngầm hố khoan KM11, KM15, KM19, KM23 KM12, KM16, KM20, KM24, KM28 hố khoan cạn, mực nước ngầm cao trình +4.00m, mực nước sông thời điểm khảo sát +2.00m Có tượng số mạch nước lớn chảy từ bờ lở kéo theo nước đục, nước rỉ từ lớp đất 2c Do hoạt động người thói quen làm nhà sinh sống tập trung ngã ba sông nên hộ dân tập trung sinh sống mua bán, kinh doanh cặp bờ sông (hoạt động xây dựng) làm ảnh hưởng lớn đến tượng trượt lở bờ sơng, kể sau: • Phá hủy lớp phủ thực vật tạo mặt xây dựng, làm ổn định bờ • Xây dựng cơng trình nằm sát mé bờ sơng, chí lấn chiếm phía sơng làm thay đổi chế độ dịng chảy, cấu tạo địa chất khơng thuận lợi (đất yếu)… gây bất lợi cho ổn định bờ • Tàu thuyền có tải trọng lớn lại gây nên sóng lớn tác dụng trực tiếp vào bờ, gây xói lở • Các bãi, bến ghe, thuyền neo đậu khơng hợp lý tạo mặt cắt ướt lịng sơng co hẹp dẫn đến dòng chảy thay đổi, gây tăng mức độ xâm thực xói lở bờ • Q trình khai thác cát bừa bãi với qui mơ lớn vùng phụ cận làm thay đổi chế độ dịng chảy sơng dẫn đến q trình lở bờ xảy Do việc thiết kế thi công cơng trình thuỷ: chưa trọng đáp ứng u cầu chống sạt lở 86 bờ sông, sử dụng không đúng, không hợp lý giải pháp kết cấu cơng trình bảo vệ bờ khơng nắm số liệu dòng chảy biến đổi dòng chảy, số liệu địa chất, cấu tạo vùng bờ Công tác quản lý, tu bảo dưởng cơng trình bảo vệ bờ sơng Các giải pháp phịng tránh tượng sạt lở bờ sơng Cái Cơn: Giải pháp phi cơng trình gồm: Trồng cỏ Vetiver giống cỏ chống xói mịn, sạt lở đất nhà khoa học đánh giá hiệu Giải pháp cơng trình gồm: • Tuyến đê: Xây dựng tường chắn bê tông cốt thép mép hạ lưu mặt đê trạng, cách tuyến trạch khoảng 19m, cao độ đỉnh tường +14,0m, chiu di tng 188.8m (t K4+885.2ữK5+074) ã Kố bo vệ đê: • Phương án kè mái nghiêng (PA1) có ưu điểm chi phí đầu tư thấp hơn, lịng dẫn mở rộng hơn, nhược điểm diện tích chiếm đất cơng trình lớn so với phương án kè đứng • Phương án kè đứng (PA2) có ưu điểm giảm đáng kể diện tích đất tài sản đất để xây dựng dự án Cụ thể: diện tích phải giải phóng mặt giảm 7092m2, Diện tích đất vĩnh viễn giảm 10628m2, số hộ dân phải di dời giảm 35hộ Tuy nhiên, số khối lượng xây lắp tăng mạnh BTCT tường kè, cọc BTCT xử lý đất đắp, dẫn đến trị giá chi phí đầu tư cao so với PA1 II Kiến nghị Đề nghị sử dụng giải pháp kết hợp hai giải pháp trồng cỏ xây kè bảo vệ bờ cho cơng trình chống sạt lở bờ sông Cái Côn đáp ứng yêu cầu xử lý tốt giải pháp kỹ thuật giá thành thấp Cần thực thêm nhiều thí nghiệm ngồi trường để đối chiếu lại thí nghiệm phịng để có thông số đầu vào đáng tin cậy Theo chiều dài tuyến đê có cao trình mức nước thiết kế, đỉnh đê thiết kế khác nhau, điều kiện địa hình địa chất khác nhau, để có kết tính tốn xác cần phải có số liệu khảo sát địa hình, địa chất thí nghiệm tiêu lý nhiều loại đất nền, nhiều 87 loại đất đắp đê khác để lựa chọn giải pháp hợp lý cho cơng rình bảo vệ bờ Nhưng thời gian hạn chế việc thu thập số liệu địa hình, tiêu lý đất đắp đê đất khơng nhiều Trong q trình nghiên cứu ứng dụng dự án cần thu thập số liệu để tính tốn đường mực nước thiết kế theo chiều dài tuyến đê để có cao trình đỉnh đê thiết kế xác mặt cắt Đồng thời khảo sát địa hình, khảo sát địa chất chi tiết vị trí xử lý thí nghiệm tiêu lý nhiều loại đất nền, nhiều loại đất đắp đập khác để nghiên cứu tính tốn ổn định toàn tuyến đê III Hướng nghiên cứu Nghiên cứu công nghệ kết hợp giải pháp mềm giải pháp cứng cụ thể khác khu vực Nghiên cứu áp dụng mơ hình hình thái Mike 21C phần mềm tính tốn ổn định Geo-Slope công tác dự báo thuỷ văn sạt lở cơng trình Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ thiết kế, thi cơng, kiểm tra chất lượng, nghiệm thu cơng trình chống sạt lở bờ sơng cho mục đích khác 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng việt [1] Bộ Thủy lợi, Quy phạm phân cấp đê QP TL.A.6-77 (14TCN-19-85) [2] TS Phạm Khôi Nguyên, Bộ Tài nguyên Mơi trường, Báo cáo “Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng” [3] Nguyễn Khánh Tường, Rọ đá cơng trình thủy lợi - giao thơng - xây dựng, NXB Xây dựng, Hà Nội, năm 2000 [4] Tôn Thất Vĩnh, Kỹ thuật thường thức sửa chữa đê - Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, năm 1993 [5] Tôn Thất Vĩnh, Tăng độ ổn định mái đất cây, cỏ - Tập san thủy lợi số 232, năm 1993 [6] Tơn Thất Vĩnh, Thiết kế cơng trình bảo vệ bờ, đê - Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, năm 2003 [7] Vũ Tất Un, Cơng trình bảo vệ bờ sơng, Vụ Phịng chống lũ lụt Quản lý đê điều - Bộ Thủy Lợi, Hà Nội, năm 1991 [8] Trịnh Phi Hoành, 2015 Đánh giá thực trạng ngun nhân xói lở bờ sơng Tiền đoạn chảy qua tỉnh Đồng Tháp Tạp chí Khoa học Tự nhiên Công Nghệ, 20(12), pp.61–67 [9] Báo cáo JICA, Matsuki, Hirotada cộng sự, 2014 Phịng chố ng xói lở Việ t Nam áp dụng phương pháp kỹ thuật sơng ngịi truyền thống Nhật Bản [10] Nguyễn Xuân Mãn, 2013 Điều tra nguyên nhân giải pháp phịng chống sạt lở bờ sơng vùng Tây Nam Bộ (Khu vực tỉnh Bến Tre) Viện Cơ học Ứng dụng Việt Nam [11] Đào Xuân Học, 2017 Hồ sinh thái - Giải pháp chủ động giảm thiểu sạt lở cho ĐBSCL Tạp Chí Khoa Học Cơng nghệ Việt Nam, 6, pp.55–57 [12] Sở GTVT tính Sóc Trăng, 2015 Báo cáo khảo sát trạng địa chất bờ sông Cái Côn –Kế Sách pp.35–48 II Tiếng Anh 89 [13] B Przedwojski, R Blazejewski and K.W Pilarczyk (1995), River training techniques, Fundamentals, Design and Applications [14] Krystian W.Dilarczyk (1991), Coastal protection Design of seawals and Dikes Overvew of Revetment [15] Nguyễn Huy., Tyler, S & Tống Thị Mỹ Linh (2018) Co-management model on urban riverbank erosion management in Can Tho city, Vietnam, Elsevier Inc [16] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128127117000109 ... sông Cái Côn Việc nghiên cứu, đánh giá mức yếu tố nêu cần thiết nhằm đề xuất biện pháp phịng tránh Vì vậy, đề tài: ? ?Nghiên cứu trạng sạt lở bờ sơng Cái Cơn tỉnh Sóc Trăng, phân tích nguyên nhân đề. .. Côn Chương 3: Đề xuất giải pháp phịng tránh sạt lở bờ sơng Cái Cơn Kết luận kiến nghị CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU SẠT LỞ BỜ SÔNG Khái niệm tượng sạt lở bờ sông 1.1 Sạt lở bờ sông tượng tự... VỀ NGHIÊN CỨU SẠT LỞ BỜ SÔNG 1.1 Khái niệm tượng sạt lở bờ sông 1.2 Tình hình nghiên cứu tượng sạt lở bờ sơng giới 1.2.1 Các giải pháp chống trượt mái sườn dốc bờ sông 1.2.2 Các giải