Chương 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ ỔN ĐỊNH ĐƯỜNG – ĐÊ KẾT HỢP ĐƯỜNG TỈNH 915B, TỈNH TRÀ VINH (ĐOẠN KM35+000 - KM38+500)
3.3. Lựa chọn phương án
3.3.1. Cơ sở phân tích ưu nhược điểm của từng phương án
Đê, kè biển, đê cửa sông và các công trình trên đê là tổ hợp cơ sở hạ tầng bảo vệ an toàn cho dân cư và các hoạt động kinh tế xã hội vùng ven biển phía sau đê. Trên thế giới và ở Việt Nam đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về đê, kè biển. Song đa số những nghiên cứu này nếu không mang tính chất rất chung thì lại là cục bộ một đoạn đê nào đó. Làm cho hệ thống đê, kè biển thiếu sự phù hợp với điều kiện từng vùng hoặc thiếu sự đồng bộ của hệ thống. Bên cạnh đó, theo kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng thì vào giữa thế kỷ 21 mực nước biển có thể dâng thêm 28 đến 33cm và đến cuối thế kỷ 21 mực nước biển dâng thêm từ 65 đến 100cm so với thời kỳ 1980 – 1999.
phát triển kinh tế, xã hội, an ninh quốc phòng của từng vùng có tuyến đê đi qua, kết hợp với kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên đến việc thay đổi các yếu tố mặt cắt ngang đê biển. Đồng thời đối chiếu với các tiêu chuẩn ngành, tác giả đề xuất các yêu cầu về mặt cắt hợp lý cho đê, kè biển bao gồm các vấn đề sau:
a. Yêu cầu kỹ thuật
Đảm bảo chống lũ và ứng phó được với tình hình nước biển dâng do biến đổi khí hậu toàn cầu là yêu cầu quan trong nhất đối với đê, kè biển. Muốn vậy, hệ thống đê, kè biển phải được nghiên cứu phù hợp với điều kiện tự nhiên của từng vùng. Mỗi tuyến đê phải thể hiện được sự phù hợp với điều kiện tự nhiên và nhiệm vụ thiết kế trong các yếu tố sau: 1). Tuyến; 2). Kết cấu mặt cắt ngang; 3). Các bộ phận bảo vệ; 4). Kỹ thuật thi công công trình; 5). Quy trình quản lý vận hành và bảo dưỡng sửa chữa.
b. Yêu cầu về quốc phòng an ninh
Biển Đông là khu vực nhạy cảm đối với vấn đề bảo vệ an ninh quốc phòng. Đê biển trên các khu vực này phải đảm bảo có thể bảo vệ được bờ biển khi có yêu cầu an ninh quốc phòng. Đồng thời, tuyến đê biển còn là tuyến giao thông quan trọng trong việc giữ liên lạc thông suốt giữa đất liền với các vùng hải đảo và là nơi bố trí chốt của các đơn vị làm nhiệm vụ tuần tra canh gác, bảo vệ tổ quốc. (yêu cầu này chỉ xem xét đối với các tuyến đê xây dựng để tạo nên tuyến phòng thủ phục vụ cho chiến đấu bảo vệ tổ quốc và giữ vững an ninh quốc gia).
c. Yêu cầu lợi dụng đa mục tiêu
Theo chiến lược biển Việt Nam tới năm 2020 và tầm nhìn 2030 thì biển và vùng ven biển trở thành khu vực quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội của đất nước. Theo đó đến năm 2020 thu nhập từ biển sẽ đóng góp khoảng 53-55% GDP, 55-60% kim ngạch xuất khẩu của đất nước. Do vậy cần nghiên cứu để hệ thống đê biển có thể góp phần phát triển chiến lược này. Muốn vậy, hệ thống đê, kè biển phải đảm bảo lợi dụng đa mục tiêu phục vụ cho giao thông ven biển; khai thác dầu khí, khoáng sản; du lịch biển; nuôi trồng thủy sản. Ngoài ra, hệ thống đê, kè biển khu vực có lũ tràn qua còn phải đảm bảo khả năng tiêu thoát nước phía trong đồng do lũ từ thượng nguồn các con sông đổ về; ngăn mặn, giữ ngọt phục vụ sản xuất nông nghiệp;
bảo vệ chống xâm thực của biển; mở rộng diện tích bãi để phát triển kinh tế biển và phòng chống thiên tai.
d. Yêu cầu về kinh tế
Nghiên cứu lựa chọn giải pháp hợp lý cho đê, kè biển, ngoài việc đảm bảo những yêu cầu về kỹ thuật, lợi dụng đa mục tiêu, quốc phòng an ninh như trên thì yêu cầu về tính kinh tế cũng cần được chú ý đến. - Kinh phí xây dựng ít nhất. - Phát huy tốt nhất hiệu quả của lợi dụng đa mục tiêu của hệ thống. - Chi phí cho quản lý khai thác vận hành là ít nhất. Khi nghiên cứu phải chú ý lựa chọn tối ưu cho hệ thống đê, kè biển để có thể tổng hòa đáp ứng được các yêu cầu trên.
3.3.2. Phân tích các giải pháp a. Về yêu cầu kỹ thuật
Với việc phân tích tính toán các giải pháp ổn định tuyến đường - đê kết hợp và sử dụng vật liệu địa phương hỗn hợp đất cát - tro bay - xi măng để thay thế vật liệu cát sông san lấp đê và đất dính đắp mái đê, có thể phân tích như sau:
- Phương án 1: tác giả đề xuất sử dụng vật liệu địa phương hỗn hợp đất - tro bay - xi măng để thay thế vật liệu đất dính đắp mái đê để bảo vệ mái đê chống xói lỡ, với kết quả tính toán thì các trường hợp tính đều đảm bảo hệ số cho phép.
- Vật liệu đất dính đắp mái đê này về tương lai sẽ gặp rất nhiều khó khăn do đất dính chủ yếu khai thác đất từ các đồng ruộng lúa từ người dân do cải tạo đồng ruộng để lấy nước sản xuất nông nghiệp, nhưng hiện nay việc khai thác đất dính này ở các nơi trong địa phương tỉnh Trà Vinh không còn nguồn đất để khai thác lấy sử dụng cho công trình đắp mái đê. Về hiệu quả kinh tế thì việc sử dụng hỗn hợp đất - tro bay - xi măng thay thế vật liệu đất dính này sẽ tiết kiệm kinh phí hơn rất nhiều.
- Phương án 2: tác giả đề xuất sử dụng vật liệu địa phương hỗn hợp đất - tro bay - xi măng để thay thế vật liệu cát sông san lấp nền đường đê chống lún sụt và lớp đất dính đắp mái đê, với kết quả tính toán thì các trường hợp tính đều đảm bảo hệ số cho phép.
b. Về yêu cầu kinh tế
Giá thành để xây dựng 1m3 cát sông, đất dính tại địa phương là 110.000 đồng/m3 , đối với đất hỗn hợp vật liệu địa phương đất cát - tro bay - xi măng để sử dụng làm lớp móng dưới và giá cố mái đê thì
Để tính toán sơ bộ giá của 1m3 vật liệu địa phương hỗn hợp đất - tro bay - xi măng 7%, tác giả tiến hành tính toán khối lượng của từng thành phần theo tỷ lệ xi măng 7%, tro bay 40% và đất cát vật liệu địa phương 53%.
Bảng 3.12 Dung trọng khô hỗn hợp Đất - tro bay - xi măng 7%
TT Vật liệu Tỷ lệ % Dung trọng khô Trọng lượng đơn vị T/m3
1 Tro 40 1,587 0,631
2 Đất VLĐP 53 1,66 0,863
3 Xi Măng 7 1,200 0,096
Tổng cộng 1,590
Bảng 3.13 Bảng chênh lệch giá trị vật liệu
Vật liệu Giá (đồng)
Đất dính và cát đắp 110.000 Cát, đất - tro bay - xi măng 7% 95.000
Chênh lệch giá (%) 13,7%
Nhận xét: Sử dụng vật liệu địa phương hỗn hợp đất - tro bay - xi măng 7% có giá thành thấp hơn so với sự dụng vật liệu cát sông san lấp đê và đất đắp mái đê.
3.3.3. Lựa chọn giải pháp
Giải pháp lựa chọn sử dụng vật liệu địa phương hỗn hợp đất - tro bay - xi măng để thay thế vật liệu đất dính đắp mái đê để bảo vệ ổn định nền và mái đê chống xói lỡ, do cường độ đất hỗn hợp vật liệu địa phương tương đối cao so với đất dính và cát sông, phương án này vừa tận dụng được vật liệu địa phương nguồn vật liệu khai thác tại chỗ, vừa mang lại hiệu quả kinh tế. Cụ thể:
- Tổng chiều dài tuyến: 3.500m;
- Quy mô thiết kế: Đường cấp IV đồng bằng, Vtk = 60km/h, nền đường rộng 7.5m, mặt đường rộng 6.5m; lề đường 2x0.5m; cao trình đỉnh đê đoạn tuyến này là + 4.0m; mái m = 3 phía biển và m = 2 phía đồng;
- Kết cấu: Móng cấp phối đá dăm, mặt đường láng nhựa, lề đắp đất đầm chặt đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Sử dụng vật liệu địa phương đất - tro bay - xi măng để thay thế vật liệu đất dính đắp mái đê để bảo vệ ổn định nền và mái đê chống xói lỡ.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Trong nội dung chương 3 tác giả đã đề xuất giải pháp xử lý ổn định tuyến đường - đê biển kết hợp đường tỉnh 915B bằng bằng cách tiến hành tính toán thiết kế nâng cấp tuyến đường đê kết hợp đường tỉnh 915B theo như quy hoạch, đồng thời kiểm tra độ ổn định giải pháp thiết kế đê này thông qua mô hình tính toán Plaxis.
Song song với giải pháp nâng cấp này tác giả đã tiến hành thay thế vật liệu nền đê, mái đê bằng vật liệu địa phương đất - tro bay - xi măng để thay thế vật liệu cát sông san lấp đê và đất dính đắp mái đê và kiểm tra độ ổn định giải pháp này thông qua mô hình tính.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ