CHƯƠNG II : CƠ SƠ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH CHỐNG ÁP LỰC THỦY
ĐỘNG.
2.2.1 Diễn tiến sạt lở bờ sông (Thorne and Lewin 1979)
- Bờ bao được thi công bằng các lớp đất sét đầm chặt đến cao dộ thiết kế có mặt trung bình rộng 5m.Vào mùa mưa nước bắt đầu vào trong đê bao, dưới tác động của gió làm xuất hiện dịng chảy các đợt sóng cao khoảng 10 – 30 cm. Tác động vng góc vào bờ bao ( phía ruộng ).
- Lớp đất bão hịa bắt đầu xuất hiện tan rã dưới tác động của sóng và bị xói mịn xuất hiện hàm ếch.
- Lớp đất phía trên (hàm ếch) bị sụt xuống sau khi lớp đất sét bị xói sâu. Tâm mặt trượt
Miền nứt chịu kéo
- Đất sét sạt lở cuối cùng bị rửa trơi bởi tác động của dịng nước và hình thành bờ đất mới và tiếp tục xói lở theo cơ chế trên.
Hình 2.7 Diễn biến xói lở.
a) Đê bao. Lớp đất sét đầm
chặt
Hàm ếch Sóng ngang
Đường hiện trạng b) Đê bao xuất hiện hàm ếch Đất hàm ếch rơi xuống Đường hiện trạng c) lở đất do xói hàm ếch Đường hiện trạng Đất bị mất do bị xói mịn d) Hình thành mái dốc mới
2.2.2Các giải pháp chống xói lở bờ sơng.
2.2.2.1 Phương pháp gia cường cứng: sử dung rọ đá, thảm đá.
Mặt cắt ngang rọ đá thảm thựcHệ thống vật Vãi địa kỹ thuật Mực nước lớn nhất
Bề dày tối thiểu bằng 2 lần lớp rọ đá
Tầng lọc bằng vãi địa kỹ thuật Kích thước bề dày đầu rọ đá bằng đá lớn nhất Mực nước nhỏ nhất
Hình 2.8 Phương pháp gia cường rọ đá, thảm đá.
2.2.2.2 Phương pháp tường chắn.
áp lực đất chủ động và thụ động, áp lực thủy tĩnh và kháng đất xói mịn được tính tốn để phân tích sự ổn định của tường chắn.
Các loại tường chắn đất điển hình
Tường trọng lực Tường cọc Tường có chân khay Tường neo
2.2.2.3 Các phương pháp ổn định bằng sinh học.
Bảng 2.2 Bảng tóm tắt một số phương pháp sinh học.
Phương pháp Mô tả
Cuộn rơm rơm (lúa - lúa mì) cuộn trong sợi vải địa kỹ thuật tự nhiên, được đào đặt trong rãnh tạo điều kiện hạt nảy mầm và phát triển.
Sơ dừa Cuộn sợi dừa kết lại với nhau để tạo thành cấu trúc hình trụ. Live fascine bó dài cây sống gắn kết với nhau trong các bó trụ tuyến tính Nệm cọ sống kết hợp với nhau đặt trên bề mặt bờ sông.
Lớp cọ Cắt ngắn và đặt trên mặt suối giữa từng lớp đất. Rặng liễu Trồng trên bờ sông.
Thảm thực vật Làm thảm tự nhiên tự làm thành lưới và neo vào đất.
Nguồn River Bank Protection Amrapalli Garanail, Joel sholtes cive717 – April 11,2013.
2.2.2.4 Phương pháp sử dụng sơ dừa.
Thay cho đá hoặc xi măng, gỗ dừa và vải địa kỹ thuật, sơ dừa có thể được sử dụng như là thành phần cấu trúc, bảo vệ khỏi xói, và như là một chất nền cho thảm thực vật phát triển trên và cuối cùng ổn định. thảm thực vật sẽ được trồng lên, cung cấp sức đề kháng tăng xói mịn và ổn định các bờ sông trong dài hạn.Một ví dụ của cuộn xơ dừa được hiển thị bên phải. cỏ có được trồng trên cuộn sơ dừa. Đá được đặt trên bờ mặt nước bảo vệ thêm từ xói. Thường thì những thiết kế này tốt nhất cho các giải pháp thiết kế kỹ thuật công nghệ sinh học.
2.2.2.5 Phương pháp Cây và Brush Ốp.
Thường thì vật liệu này cần thiết để bảo vệ các bờ sông gần mực nước. Ở vị trí gần mực nước, một cách tiếp cận kinh tế (Về vật liệu và lao động) liên quan đến việc kè với cây neo. Cây vật liệu có thể được neo vào lịng suối hoặc đóng vào các bờ sông sử dụng một máy xúc. phương pháp công nghệ sinh học khác phải được
động thủ công. phương pháp này là nhất thích hợp trong các dịng suối nhỏ và sơng ngòi.
Phương pháp tiếp cận: Kỹ thuật sinh học Sử dụng thực vật sống và vật
liệu gỗ ổn định bờ sơng. Thường ít tốn kém về vật liệu (nguồn gốc địa phương), lao động (Thường lao động tay), và, một khi thành lập, bảo trì. Địi hỏi thời gian (vài mùa) để thiết lập, nhưng tự duy trì và tái tạo khi thiết lập.
Bảng 2.3 So sánh Phương pháp bảo vệ bờ sông cứng và mềm: Bảo vệ bờ sông bằng phương pháp
cứng Bảo vệ bờ sông bằng phương pháp mềm
Ưu điểm
• Bền bỉ, tính ổn định cao, có thể làm tăng thảm thực vật.
• thiệt hại ở địa phương có thể được sửa chữa một cách dễ dàng
Ưu điểm • Dài hạn, tái tạo bảo vệ. • Thơng thường ít tốn kém
• Tiềm năng cho kết quả tốt hơn cho mơi trường.
Nhược điểm Nhược điểm
• Cần có kinh nghiệm và giới hạn trong một số điều kiện thiết kế.
• Cần nhân lực, vật tư, thiết bị. • Chi phí cao.
• Có thể cần thời gian để thiết lập
• Khơng phải ln ln thực tế (u cầu, đất, nước và dốc nhẹ)
Nguồn River Bank Protection Amrapalli Garanail, Joel sholtes cive717 – April 11,2013.