Nghiên cứu, đề xuất giải pháp công trình hợp lý cho kè bờ tả sông lam

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Sạt lở bờ sơng, xói, bồi lịng sơng tượng tự nhiên nằm quy luật vận động dịng sơng - tượng đã, diễn Tuy nhiên, biến đổi khí hậu tồn cầu, thời tiết diễn biến bất thường theo chiều hướng cực đoan tác động người, sạt lở, xói bờ sơng trở thành tượng thiên tai, đe doạ đến an toàn đê điều, đe doạ đến tính mạng tài sản nhân dân Sông Cả lưu vực lớn vùng Bắc Trung Bộ, có diện tích lưu vực 27.200 km2 phân bố lãnh thổ quốc gia: Việt Nam CHDCND Lào Ở Việt Nam sông Cả nằm địa giới hành tỉnh: Nghệ An, Hà Tĩnh Thanh Hố Phần lưu vực sơng Cả vùng chịu ảnh hưởng lũ sông Cả thuộc địa phận tỉnh Nghệ An có diện tích khoảng 15.030 km2 chiếm 55% diện tích tồn lưu vực, với dân số khoảng 2,1 triệu dân sinh sống từ đồng bằng, trung du đến miền núi có dân tộc anh em sinh sống, 90% dân tộc Kinh Sông Cả sông quan trọng cung cấp nguồn nước cho hoạt động kinh tế xã hội tỉnh Nghệ An tạo nên vùng đất màu mỡ cho phát triển nơng nghiệp Có thể nói tài nguyên quan trọng đời sống xã hội sở vật chất để phát triển kinh tế tỉnh Nghệ An nói riêng tỉnh khác nằm lưu vực nói chung Tuy nhiên sơng Cả gây khơng thiệt hại cho kinh tế tỉnh Những trận lũ lớn xảy vào năm 1978, 1988, 2002, 2007, 2010 gây tổn thất nặng nề cho kinh tế, xã hội lưu vực Qua trận lũ gần cho thấy: Mức độ ngập lụt ngày tăng, lũ xảy ngày lớn phức tạp Đời sống xã hội ngày nâng cao, cải dân nhiều nên bị lụt, vỡ đê thiệt hại ngày tăng Hệ thống cơng trình phịng chống lũ chưa đủ đảm bảo an toàn, chắn gặp lũ lớn, nguyên nhân chính: + Các giải pháp cơng trình gia cố kè bờ sơng chưa có có số đoạn chưa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Đê phân cấp chưa rõ ràng nên đê chưa chống lũ theo thiết kế chí lũ vụ năm Các tuyến đê hình thành qua nhiều thời kỳ đắp qua nhiều giai đoạn, lại đắp đất tự nhiên không xử lý nên cịn nhiều ẩn hoạ thân đê móng đê có mưa lũ kéo dài, cần phải đánh giá để sử dụng cho an toàn Bề mặt mái đê bãi trước đê chưa bảo vệ giải pháp mang tính kiên cố, tượng sạt lở bờ sơng mái phía sơng đoạn đê diễn phổ biến năm + Nhiều tuyến thiếu chiều cao, chưa đủ mặt cắt an toàn chống lũ Nhiều điểm nguy hiểm đê phải chịu mức nước lũ cao + Hiện địa bàn tỉnh Nghệ An chưa có cơng trình lớn tham gia cắt lũ cho hạ du lưu vực sơng Để có sở khoa học phục vụ cơng tác xây dựng nâng cấp đê, kè tỉnh Nghệ An nói chung kè bờ tả sơng Lam nói riêng, việc nghiên cứu đề xuất giải pháp cơng trình hợp lý cho vị trí xung yếu nhằm ổn định bờ bảo đảm an toàn lâu dài cho đê, kè bờ tả sông Lam yêu cầu cấp thiết từ thực tế đặt Trong phạm vi luận văn này, việc nghiên cứu tập trung vào đối tượng công trình chống sạt lở bờ sơng, mái ngồi đê Mục đích đề tài Nghiên cứu tổng quan giải pháp bảo vệ bờ sông đánh giá phù hợp, ưu nhược điểm giải pháp Nghiên cứu trạng, phân tích nguyên nhân sạt lở bờ tả sơng Lam, phân tích đánh giá giải pháp cơng trình phù hợp nhằm đảm bảo ổn định bờ sơng đề xuất giải pháp cơng trình hợp lý cho kè bờ tả sông Lam 3 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Kế thừa nghiên cứu có, tổng hợp ứng dụng, kế thừa đánh giá chuyên gia Phân tích trường, trạng, phân tích nguyên nhân dựa diễn biến thực tế phân tích yếu tố tác động để cân nhắc lựa chọn giải pháp thích hợp Nghiên cứu tổng quan lý thuyết thực tiễn, ứng dụng vào phân tích đánh giá trạng kè bờ tả sông Lam; Ứng dụng khung phân tích Đa tiêu chí để đánh giá giải pháp cơng trình lựa chọn giải pháp hợp lý công tác chống sạt lở bờ tả sông Lam Sử dụng mơ hình tốn SLOPE/W phân tích ổn định giải pháp lựa chon; Kết dự kiến đạt Đánh giá trạng, phân tích nguyên nhân hư hỏng hệ thống đê, kè bờ sông tỉnh Nghệ An Phân tích nguyên nhân yếu tố tác động đến tượng sạt lở bờ sông khu vực bờ tả sông Lam Xây dựng tiêu chí khung đánh giá Đa tiêu chí, để đánh giá giải pháp cơng trình kè chống sạt lở bờ sơng nói chung hệ thống đê, kè bờ tả sơng Lam nói riêng Đề xuất giải pháp lựa chọn giải pháp cơng trình hợp lý nhằm đảm bảo an tồn xói lở cho bờ sơng, giảm nhẹ thiên tai ảnh hưởng biến đổi khí hậu tồn cầu Kiến nghị giải pháp cơng trình hợp lý cho kè bờ tả sông Lam CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SƠNG 1.1 Tổng quan cơng trình bảo vệ bờ sông 1.1.1 Một số đặc điểm chung Là cơng trình nằm ven sơng, nơi thường có địa chất yếu, chịu tác động mực nước dịng chảy sơng, thay đổi theo mùa theo thời gian Cơng trình bảo vệ bờ sơng xây dựng, củng cố, tu, bảo dưỡng qua thời kỳ lịch sử Chịu nhiều yếu tố tác động tự nhiên mang yếu tố ngẫu nhiên, bất định, chịu các tác động bất lợi người gây như: khai thác vàng, khai thác cát, tác động sóng tàu thuyền lại sơng 1.1.2 Đê điều phịng chống lũ Đê có nhiệm vụ ngăn nước lũ lụt vào mùa mưa, ngăn triều cường vùng cửa sông ven biển, bảo vệ khu dân cư Theo vành đai tuyến bảo vệ, đê phân làm hai loại Đê tuyến đê bảo vệ vùng dân sinh kinh tế quan trọng, loại đê không cho phép nước tràn qua đỉnh đê Đê bối tuyến đê nằm bên đê nhằm bảo vệ tận dụng khai thác bãi bồi, loại đê cho phép nước tràn qua đỉnh, mức độ bảo vệ thấp đê 1.1.3 Kè cơng trình bảo vệ bờ Kè có nhiệm vụ bảo vệ mái đê, mái dốc bờ sông, ổn định đường bờ, bảo vệ bãi trước đê, có nhiều hình thức kè với kết cấu đa dạng, phong phú Theo hình thức kết cấu vật liệu xây dựng, kè bảo vệ mái dốc có nhiều loại khác Mỗi loại có ba phần chính, chân kè, thân kè đỉnh kè Chân kè làm nhiệm vụ bảo vệ chống xói chân mái dốc, thân kè bảo vệ phần mái dốc từ chân đến đỉnh kè, đỉnh kè phần bảo vệ đỉnh mái dốc Từng phận phải đảm bảo điều kiện làm việc ổn định trình chịu tác dụng tải trọng từ phía sơng phía đất thân đê bờ Kè bảo vệ mái dốc sử dụng kết cấu từ đơn giản trồng cỏ đến phức tạp bê tông lắp ghép tự chèn Các hình thức thơng dụng đá đổ, đá xếp khan, khối bê tông ghép rời, liên kết tự chèn tạo thành mảng 1.1.4 Tình hình xây dựng đê kè Việt Nam Hệ thống đê, kè nước cơng trình đất vĩ đại, xây dựng từ hàng ngàn năm sức lao động nhân dân qua nhiều thời đại Đê chủ yếu đê đất, vật liệu lấy chỗ người dân địa phương tự đắp phương pháp thủ công Hệ thống đê, kè biển hình thành kết trình đấu tranh với thiên nhiên, mở đất hệ người Việt Nam trước Con đê đắp từ thời Hai Bà Trưng, kỷ thứ sau Công nguyên Đến đầu kỷ 11, Nhà Lý đắp đê bảo vệ Kinh thành Đại La (Thăng Long- Hà Nội ngày ngay) để bảo vệ dân cư sản xuất Đến kỷ 13, thời Nhà Trần, công đắp đê đạt thành tựu lớn, đê sông Hồng nối dài từ Việt Trì biển Trải qua nhiều thời kỳ, nay, hệ thống đê tồn giữ vững Hệ thống đê chiến lũy trận tuyến ngăn lũ, chống lụt bảo vệ tính mạng, tài sản cải nhân dân vùng đồng Theo thống kê năm 1986 nước có 5716 km đê sông 2048 km đê biển Hiện nay, nước có khoảng 8400 km đê, có 6000 km đê sơng 2400 km đê biển 1.1.5 Công tác xây dựng đê điều tỉnh Nghệ An qua giai đoạn Giai đoạn trước cách mạng tháng năm 1945 Đê điều Nghệ An hình thành từ sớm, cơng trình đê điều xây dựng nhiều năm 1928 Tuyến đê Tả Lam đoạn từ Nam Đàn đến Bến Thuỷ xây dựng từ năm 1928 Các cơng trình đê điều xây dựng không đồng bộ, không mang tính thống nhất, tính hệ thống mà xây dựng phục vụ cho việc phòng chống lụt bão cho vùng, địa phương Quy mơ, kích thước cơng trình đê điều ngày nâng cấp theo u cầu cơng tác phịng chống lũ lụt, đời sống nhân dân Chất lượng cơng trình khơng đảm bảo việc đắp đê tiến hành thủ công Tuyến đê ý quan tâm đầu tư tuyến đê 42 từ Nam Đàn đến Bến Thuỷ, tuyến đê có nhiều cống tiêu, khoảng từ 500m đến 2000m có cống tiêu Tuyến đê ngày nâng cấp, tôn cao, mở rộng theo yêu cầu tiêu úng cho vùng thay đổi nên cống đê ngày số lượng Giai đoạn từ năm 1945 đến năm 1954 Thiệt hại lụt bão gây ra: Trong thời kỳ lụt, bão gây nhiều thiệt hại tính mạng tài sản địa bàn tỉnh Nghệ An, có bão 13 trận lũ Đặc biệt trận lũ năm 1954 gây nhiều thiệt hại người, tài sản, sở hạ tầng cho nhân dân tỉnh Khối lượng vỡ đê năm 1954: - Đê 42: Nam Đàn + Hưng Nguyên: 60.766 m3 - Đê Cẩm Thái: 690 m3 - Đê Phượng Kỷ: 4.000 m3 - Đê Tràng Sơn vỡ hoàn toàn Bảng 1.1 Thiệt hại lũ lụt gây giai đoạn từ năm 1945 đến năm 1954 TT Danh mục Đơn vị tính Thời kỳ từ năm 1945 đến năm 1954 Số bão đổ vào Nghệ An Số lũ lớn báo động I 13 Đê bị chỗ 162 Số cầu cống bị trôi 215 Người bị chết người 170 Người bị thương người 550 Nhà cửa, kho tàng, trường học 967 Thuyền bè bị đắm 32 TT Danh mục Đơn vị tính Thời kỳ từ năm 1945 đến năm 1954 Diện tích đất bị úng nặng 63.293 10 Diện tích đất bị trắng 19.668 Sự hình thành tuyến đê công tác đắp đê: Từ năm 1945, địa phương tỉnh tiến hành phục hồi, sửa chữa tuyến đê cũ bị hư hỏng xây dựng nhiều tuyến đê mới: Thực việc đắp đê ngăn mặn La Vân (xã Nghi Yên huyện Nghi Lộc với khối lượng 40.000m3, năm 1948 đắp đê Chạch đê 42 xã Hưng Long, Hưng Khánh huyện Hưng Nguyên phục vụ cho công tác hộ đê; năm 1949 cố đê Chính Mơn, đắp đê ngăn mặn Phú Lương, đắp đê ngăn mặn La Nham, đắp đê Quỳnh Tân, Quỳnh Yên, cố đê Quỳnh Phương huyện Quỳnh Lưu; 1950 làm cống cửa gỗ đê xã Tân Sơn Năm 1951 tiêu đắp đê dân công huyện làm tự túc, huyện Anh Sơn 1.100m3, huyện Yên Thành 8.700m3, huyện Diễn Châu 2.340m3, huyện Quỳnh Lưu 2.454m3 Kết quả: Đắp đê 42 đến hết năm 1954 là: 278.192 m3 Sau tiếp tục đắp đê Cẩm Thái, Đồng Văn, Nam Trung, Chợ Tràng, Bến Thủy, Hưng Phong Số người đắp 8.581 người tuyến dài 60 km, khối lượng 554.836 m3 đất Xây kè Nam Trung, Cẩm Thái, Chợ Vực, kết đá xây lát 10.102 m3 Xây cống Văn Viên, Mỹ Dụ, Hưng Hòa, Hưng Lợi nối cống Đồng Văn với 386 m3 bê tông vượt mức 115% kế hoạch - Theo báo cáo Trưởng ty Công chánh Nghệ An đến ngày 3/10/1954 hoàn thành toàn khối lượng Ước tính theo thống kê chưa đầy đủ khối lượng xây dựng cơng trình đê điều từ năm 1945 đến 1954: Đất: 854.037 m3 Đá: Bê tông: 10.102 m3 386 m3 Việc xử lý 20 chỗ vỡ đê 42: Trận lũ năm 1954 gây vỡ 20 đoạn thuộc đê 42, vị trí vỡ lớn đoạn đê thuộc khu vực đền Vua Lê xã Hưng Khánh, chợ Liễu xã Hưng Lĩnh, đoạn đê thuộc xã Hưng Xuân, xã Hưng Lam huyện Hưng Nguyên đoạn đê Bàu Sen huyện Nam Đàn Để xử lý, hàn gắn đoạn đê bị vỡ thuộc đê 42, nhân dân tỉnh Nghệ An nhân dân vùng Hưng Nguyên, Nam Đàn, Thành phố Vinh huy động sức người, sức để thực việc đắp đê Chính quyền tỉnh Nghệ An tranh thủ ủng hộ nhà nước, đóng góp cơng sức Bộ đội Miền Nam tập kết Bắc (theo hiệp định Genever) Hậu vỡ đê 42 gây để lại nặng nề cho nhân dân vùng chịu ảnh hưởng trực tiếp trận lũ Nước lũ tài sản, nhà cửa, sở hạ tầng, nhân dân phải chịu đói, chịu rét Để khắc phục nhanh chóng hậu trận lũ này, tỉnh Nghệ An tiến hành thực cơng tác cứu đói, trợ giúp thuốc men, lương thực, quần áo Bộ đội tập kết từ Miền Nam ra, giúp đỡ nhân dân dựng lại nhà cửa, chữa bệnh, vệ sinh môi trường để nhân dân sớm ổn định đời sống Các vị trí vỡ đê đắp lại, có chỗ vỡ đoạn đê thuộc khu vực đền Vua Lê xã Hưng Khánh, tuyến đê cũ bị vỡ, tuyến đê phải dịch chuyển phía đồng đè lên cổng Tam Quan Đền (hiện cịn đó) Giai đoạn sau hồ bình lặp lại từ năm 1955 đến năm 1965 Sau hồ bình lập lại, miền Bắc, đất nước ta bắt đầu thực nhiệm vụ xây dựng chủ nghĩa xã hội miền Bắc, hậu phương lớn cho miền Nam Miền Bắc thực kế hoạch năm (1958 đến 1960) kế hoạch năm lần thứ (1961 đến 1965), nhằm phát triển kinh tế, cải thiện đời sống nhân dân, đóng góp sức người, sức để giải phóng miền Nam thống Tổ Quốc Trong thực nhiệm vụ kế hoạch năm kế hoạch năm cơng tác đê điều phịng chống lụt bão có quan tâm đặc biệt Chủ trương nhà nước là, “thuỷ lợi biện pháp hàng đầu nông nghiệp” công tác xây dựng bảo vệ đê điều phải ngăn lũ, chống ngập mặn trọng đặc biệt Công tác đắp đê tiến hành theo tiêu chuẩn: Đê Tả Lam (đoạn từ Nam Đàn đến Rào Đừng, Nghi Lộc): Chống mức nước lũ năm 1954, cao trình đỉnh đê mức nước lũ năm 1954 cộng thêm từ 1,1 đến 1,5m, mái đồng 2/1, mái sông 3/1 Đê ngăn mặn: Chống gió bão cấp 9, đỉnh đê cao trình gió bão cấp 9, gặp triều cao trung bình tần suất 5%, mái đồng 2/1, mái sông 3/1 Trong thời kỳ từ năm 1955 đến 1965, nhân dân Nghệ An với nhân dân huyện có đê lực lượng vũ trang địa bàn tỉnh đồng loạt quân đắp nhiều tuyến đê sông, đê biển, đê bao, xây lát nhiều kè, cống Các tuyến đê nâng cấp làm mới: Đê 42 từ Nam Đàn đến Bến Thuỷ, đê Hưng Phong từ đoạn Đinh Công Tráng đến kho xăng dầu, đê từ kho xăng dầu đến Rào Đừng; đê Cẩm Thái, Đồng Văn, Nam Trung, đê Phượng Kỷ ; đê ngăn mặn với chiều dài 100km thuộc huyện Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Nghi Lộc; đê bao nội đồng thuộc huyện Yên Thành Các kè mỏ hàn làm sửa chữa: kè Cẩm Thái, Đồng Văn, Phượng Kỷ, Nam Trung, Hưng Xuân, Chợ Vực (Hưng Xá) Các cống làm tu sửa, nối dài: Cống Văn Viên (Hưng Khánh), Mỹ Dụ (Hưng Châu), Hưng Lợi, Hưng Hoà, Đồng Văn Khối lượng thực giai đoạn từ năm 1955 đến 1965: Đất: 6.890.651 m3 Đá: 112.351 m3 Bê tông: 6.370 m3 Ngày công: 10.132.000 ngày Tiền: 35.522.000.000 đồng (theo thời giá) Giai đoạn từ năm 1966 đến năm 1975 Trong thời kỳ chiến tranh phá hoại, nhằm đối phó với hậu xảy 10 máy bay địch ném bom vào trọng điểm đê điều, trọng điểm đắp từ 1-2 tuyến đê dự phòng sau trọng điểm Hưng Xuân vài trọng điểm khác Việc xây dựng đê điều giai đoạn tiến hành chủ yếu củng cố, tu sửa, bảo vệ tuyến đê, kè, cống Lực lượng tham gia đắp đê chủ yếu nhân dân địa phương đội tham gia đắp đê thời gian chờ đợi vào chiến trường Miền Nam diệt giặc Khối lượng thực hiện: + Đất: 3.874.025 m3 + Đá: 75.629 m3 + Bê tông: 3.425 m3 + Ngày công: 6.680.000 ngày + Tiền: 22.283.000.000 đồng (theo thời giá) Giai đoạn từ năm 1976 đến năm 1985 Đây thời kỳ thống đất nước, địa bàn tỉnh Nghệ An giai đoạn phải thực công tác hàn gắn, phục hồi cơng trình đê điều, phịng chống lụt bão bị hư hỏng hậu chiến tranh phá hoại để lại Trong thời gian thời kỳ thiên tai xảy nhiều nhất, lớn nhất, tổn thất cao người tài sản, điển hình trận lũ năm 1978 Trận lũ năm 1978 trận lũ lịch sử, trận lũ làm vỡ nhiều vị trí tuyến đê Đơ Lương, Thanh Chương, thành phố Vinh (đoạn Hưng Hoà - Nghi Thái) gây ngập úng diện rộng thuộc địa bàn Nghệ An Trận lũ làm chết 37 người, thiệt hại kinh tế 60 tỷ đồng (theo thời giá) Qua trận lũ lịch sử này, Bộ Thuỷ Lợi (cũ) đưa tiêu chuẩn thiết kế: - Đê Tả Lam: cao trình mực nước thiết kế = cao trình mức nước lũ hồn ngun năm 1978 sơng Cả (tại Trạm Thuỷ văn Nam Đàn) - Đê Hữu Lam: cao trình mực nước thiết kế = cao trình mức nước báo động II sông Cả Trạm Thuỷ văn Nam Đàn 106 PHỤ LỤC - MỘT SỐ HÌNH ẢNH HIỆN TƯỢNG SẠT LỞ BỜ TẢ SƠNG LAM - KẾT QUẢ TÍNH TỐN HỆ SỐ ỔN ĐỊNH Kminmin DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thiệt hại lũ lụt gây giai đoạn từ năm 1945 đến năm 1954 Bảng 2.1 Một số loại rọ đá phạm vi áp dụng 24 Bảng 2.2 Chiều dày thảm rọ đá 26 Bảng 2.3 Đặc tính kỹ thuật thảm cát 39 Bảng 2.4 Xác định hệ số động lực theo góc lệch mỏ hàn 44 Bảng 2.5 Quy định bố trí lớp đệm chống xói rồng đá 47 Bảng 3.1 Nguyên nhân gây tượng sạt lở bờ sơng 74 Bảng 3.2 Hình dạng đoạn bờ sông Lam đặc trưng 75 Bảng 3.3 Hiện tượng yếu tố tác động đoạn đặc trưng 78 Bảng 3.4 Phân tích đa tiêu chí (sơ bộ) .88 Bảng 3.5 Giải pháp cơng trình áp dụng cho đoạn sơng thẳng 90 Bảng 3.6 Phân tích đa tiêu chí cho đoạn sông thẳng .91 Bảng 3.7 Giải pháp cơng trình áp dụng cho đoạn sông cong lõm 92 Bảng 3.8 Phân tích đa tiêu chí cho đoạn sơng cong bờ lõm 93 Bảng 3.9 Giải pháp cơng trình áp dụng cho đoạn sơng cong lồi 94 Bảng 3.10 Phân tích đa tiêu chí cho đoạn sơng cong bờ lồi 94 Bảng 3.11 Giá trị tiêu lý lớp đất .96 Bảng 3.12 Bảng trị số đặc trưng lý đá thả rời 102 Bảng 3.13 Bảng kết tính tốn hệ số ổn định Kminmin 103 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Hiện trạng sạt lở bờ sơng Cần Thơ 18 Hình 1.2 Hiện trạng sạt lở đoạn đê sơng Hồng 18 Hình 1.3 Hiện trạng đoạn bờ tả sông Lam 18 Hình 1.4 Hiện trạng đoạn kè bờ sông Lam 18 Hình 1.5 Tàu hút cát sông Lam 18 Hình 1.6 Bãi tập kết cát bờ tả sông Lam 18 Hình 2.1 Lưới thép dùng làm rọ đá, thảm đá 23 Hình 2.2 Thảm rồng đá túi lưới 26 Hình 2.3 Thảm đá bảo vệ bờ sơng 26 Hình 2.4 Rọ đá làm tường chắn bảo vệ bờ sông 27 Hình 2.5 Bộ rễ cỏ Vetiver: 29 Hình 2.6 Cỏ Vetiver bảo vệ bờ sơng Hương 33 Hình 2.7 Cỏ Vetiver bảo vệ đê sơng Trà Bồng 33 Hình 2.8 Cỏ Vetiver bảo vệ đê biển Hải Hậu 33 Hình 2.9 Vườn ươm cỏ Vetiver Bắc Ninh 33 Hình 2.10 Vườn ươm cỏ Vetiver An Giang 33 Hình 2.11 Vườn ươm cỏ Vetiver Quảng Ngãi 33 Hình 2.12 Kỹ thuật nhân giống cỏ Vetiver 34 Hình 2.13 Kè bảo vệ đoạn bờ sơng Sài Gòn thảm cát 40 Hình 2.14 Kè mỏ hàn đá hộc 43 Hình 2.15 Kè mỏ hàn đất bọc đá 43 Hình 2.16 Bố trí đệm chống xói bè chìm 48 Hình 2.17 Quy cách thả bãi chìm 50 Hình 2.18 Kết cấu mỏ hàn cọc bê tông cốt thép 52 Hình 2.19 Cấu tạo kè lát mái 55 Hình 2.20 Hình thức chân kè lát mái đường lạch sâu cách xa bờ 58 Hình 2.21 Hình thức chân kè lát mái đường lạch sâu nằm vùng xây dựng kè 58 Hình 2.22 Mơ vị trí thả đá 59 Hình 2.23 Chân kè đá đổ 60 Hình 2.24 Chân kè rồng 60 Hình 2.25 Kết cấu rồng 61 Hình 2.26 Chống xói chân kè rồng bè chìm 62 Hình 2.27 Kết cấu thân kè 63 Hình 3.1 Cơ chế tác động dịng chủ lưu vào bờ sơng cong 76 Hình 3.2 Ảnh vệ tinh đoạn bờ tả sông Lam nghiên cứu 79 Hình 3.3 Ví dụ q trình nhận biết vấn đề 80 Hình 3.4 Mặt đoạn sơng thẳng 81 Hình 3.5 Mặt đoạn sơng cong 83 Hình 3.6 Ảnh vệ tinh vị trí kè Xuân Lâm nghiên cứu sơng Lam 95 Hình 3.7: Mặt cắt ngang đại diện tuyến kè Xuân Lâm đoạn từ Km67 - Km68 98 MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục đích đề tài Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Kết dự kiến đạt CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG 1.1 Tổng quan cơng trình bảo vệ bờ sơng .4 1.1.1 Một số đặc điểm chung .4 1.1.2 Đê điều phòng chống lũ 1.1.3 Kè cơng trình bảo vệ bờ .4 1.1.4 Tình hình xây dựng đê kè Việt Nam 1.1.5 Công tác xây dựng đê điều tỉnh Nghệ An qua giai đoạn .5 1.2 Đánh giá tổng quan trạng sạt lở khu vực bờ sông 11 1.3 Các phương pháp xử lý chống sạt lở bờ sông 19 1.4 Các vấn đề tồn thường gặp 19 1.5 Kết luận chương 21 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH CHỐNG SẠT LỞ BỜ SÔNG 22 2.1 Đặc điểm công trình bảo vệ bờ sơng 22 2.2 Tổng quan công tác thiết kế cơng trình bảo vệ bờ sơng .22 2.3 Giải pháp rọ đá, thảm đá 23 2.3.1 Tổng quan rọ đá 23 2.3.2 Điều kiện áp dụng giải pháp rọ đá, thảm rọ đá 25 2.4 Giải pháp trồng cỏ Vetiver 27 2.4.1 Tổng quan cỏ Vetiver 27 2.4.2 Một số đặc tính cỏ Vetiver .28 2.4.3 Phạm vi áp dụng cỏ Vetiver việc gia cố mái bờ sơng 30 2.4.4 Qui trình kỹ thuật trồng cỏ Vetiver gia cố mái bờ sông, đê 33 2.5 Giải pháp kỹ thuật đất có cốt 35 2.5.1 Tổng quan giải pháp kỹ thuật đất có cốt 35 2.5.2 Biện pháp vá lịng sơng kỹ thuật đất có cốt 37 2.6 Giải pháp thảm cát 38 2.7 Giải pháp kè mỏ hàn 40 2.7.1 Giải pháp kè mỏ hàn cứng .40 2.7.2 Giải pháp kè mỏ hàn mềm .48 2.8 Giải pháp kè lát mái 54 2.8.1 Tổng quan kè lát mái bảo vệ bờ sông 54 2.8.2 Phạm vi áp dụng loại kết cấu kè lát mái bảo vệ bờ sông 55 2.8.3 Thiết kế kè lát mái bảo vệ bờ sông, mái dốc đê 56 2.9 Đánh giá phương pháp xử lý chống sạt lở bờ sông .66 2.10 Kết luận chương 68 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH NGUN NHÂN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH HỢP LÝ CHO KÈ BỜ TẢ SÔNG LAM 69 3.1 Giới thiệu tổng quan khu vực nghiên cứu 69 3.1.1 Đặc điểm chung khu vực nghiên cứu 69 3.1.2 Định hướng quy hoạch 69 3.1.2.1 Các tiêu phát triển kinh tế xã hội tỉnh Nghệ An (năm 2011-2015) .69 3.1.2.2 Quy hoạch giao thông, sở hạ tầng vùng nghiên cứu .70 3.1.2.3 Ảnh hưởng đến tuyến đường bờ .72 3.1.2.4 Các giải pháp quy hoạch bảo vệ bờ 72 3.2 Phân tích nguyên nhân gây tượng sạt lở bờ sông .73 3.2.1 Khái quát chung nguyên nhân gây sạt lở bờ sông .73 3.2.2 Các nguyên nhân gây tượng sạt lở bờ sơng 73 3.2.3 Phân tích nguyên nhân gây sạt lở bờ tả sông Lam 75 3.3 Nguyên lý chung xem xét giải pháp chống sạt lở bờ 80 3.3.1 Nhận biết vấn đề đề xuất phương án .80 3.3.2 Hình thức, đặc điểm, nguyên nhân phát sinh q trình hình thành đoạn sơng thẳng 81 3.3.2.1 Hình thức đặc điểm 81 3.3.2.2 Nguyên nhân phát sinh .82 3.3.2.3 Quá trình hình thành .82 3.3.3 Hình thức, đặc điểm, nguyên nhân phát sinh q trình hình thành đoạn sơng cong .82 3.3.3.1 Hình thức đặc điểm 82 3.3.3.2 Nguyên nhân phát sinh .83 3.3.3.3 Quá trình hình thành .84 3.4 Nghiên cứu khung tiêu chí đánh giá giải pháp cơng trình kè hợp lý 84 3.5 Ứng dụng lựa chọn giải pháp cơng trình hợp lý cho kè bảo vệ bờ tả sông Lam 90 3.5.1 Đoạn sông thẳng 90 3.5.2 Đoạn sông cong lõm 92 3.5.3 Đoạn sông cong lồi 94 3.6 Thiết kế sơ giải pháp kè bảo vệ bờ tả sông Lam 95 3.6.1 Khu vực xây dựng cơng trình 95 3.6.2 Điều kiện địa chất 96 3.6.3 Các tiêu thiết kế 96 3.6.4 Các thông số kỹ thuật 97 3.6.5 Giải pháp kết cấu công trình 97 3.6.6 Tính tốn kết cấu kè bảo vệ bờ .99 3.6.7 Tính tốn ổn định mái kè 101 3.6.7.1 Trường hợp tính tốn: 101 3.6.7.2 Phương pháp tính tốn 102 3.6.7.3 Các tiêu tính tốn: 102 3.6.7.4 Kết tính tốn phần mềm GEOSLOPE 102 3.7 Kết luận chương 103 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 104 Kết đạt luận văn: 104 Những hạn chế hướng nghiên cứu tiếp: 105 Kiến nghị: 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 PHỤ LỤC 107 Hình PL.1 Hiện trạng sạt lở bờ tả sơng Lam đoạn qua xã Nam Hịa Hình PL.2 Hiện trạng sạt lở bờ tả sông Lam đoạn qua xã Nam Hịa Hình PL.3 Hiện trạng sạt lở bờ tả sơng Lam đoạn qua xã Hồng Long Hình PL.4 Hiện trạng sạt lở bờ tả sông Lam đoạn qua xã Hồng Long Hình PL.5 Hiện trạng sạt lở bờ tả sơng Lam đoạn qua xã Hưng Lĩnh Hình PL.6 Hiện trạng sạt lở bờ tả sông Lam đoạn qua xã Hưng Lĩnh Hình PL.7 Hiện trạng sạt lở bờ tả sơng Lam đoạn qua xã Hưng Xn Hình PL.8 Hiện trạng sạt lở bờ tả sông Lam đoạn qua xã Hưng Xn Hình PL.9 Hiện trạng sạt lở kè xóm Hịa Lam, xã Hưng Hịa Hình PL.10 Hiện trạng sạt lở kè xóm Hịa Lam, xã Hưng Hịa Hình PL.11 Kết tính tốn ổn định kè Xn Lâm trường hợp cọc Hình PL.12 Kết tính toán ổn định kè Xuân Lâm trường hợp cọc 15 Hình PL.13 Kết tính tốn ổn định kè Xuân Lâm trường hợp cọc 23 Hình PL.14 Kết tính tốn ổn định kè Xn Lâm trường hợp cọc Hình PL.15 Kết tính tốn ổn định kè Xn Lâm trường hợp cọc 15 Hình PL.16 Kết tính tốn ổn định kè Xuân Lâm trường hợp cọc 23 ... sạt lở bờ tả sơng Lam, phân tích đánh giá giải pháp cơng trình phù hợp nhằm đảm bảo ổn định bờ sông đề xuất giải pháp công trình hợp lý cho kè bờ tả sơng Lam 3 Cách tiếp cận phương pháp nghiên. .. xuất giải pháp lựa chọn giải pháp cơng trình hợp lý nhằm đảm bảo an tồn xói lở cho bờ sông, giảm nhẹ thiên tai ảnh hưởng biến đổi khí hậu tồn cầu Kiến nghị giải pháp cơng trình hợp lý cho kè bờ tả. .. lở bờ sông khu vực bờ tả sông Lam Xây dựng tiêu chí khung đánh giá Đa tiêu chí, để đánh giá giải pháp cơng trình kè chống sạt lở bờ sơng nói chung hệ thống đê, kè bờ tả sơng Lam nói riêng Đề xuất