Hỡnh 3.55-Stabiplage chống súng, gõy bồi bảo vệ bờ
Với xu thế chung hiện nay việc sử dụng vật liệu thõn thiện với mụi trường cú khả năng thớch nghi với mọi loại địa hỡnh đường bờ. Phớa bờ biển thuộc thị trấn Gành Hào cú thể ứng dụng cụng nghệ Stabiplage trong việc xõy dựng đờ phỏ súng và nuụi bĩi. Loại đờ kết cấu cứng sẽ khú khăn trong xõy dựng do đõy là khu vực nền đất yếu, vật liệu đỏ cỏt khan hiếm, khu vực tàu bố đi lại nhiều. Đề nghị chọn giải phỏp cụng nghệ Stabiplage làm đờ phỏ súng, gõy bồi bảo vệ cho đoạn bờ lồi cửa biển thị trấn Gành Hào.
Stabiplage được làm từ cỏc tấm vải địa kỹ thuật được may lại với nhau hỡnh thành một dạng vỏ sũ kớn, bờn trong cú chứa một loại vữa ỏp lực. Loại vữa ỏp lực này là một loại chất lỏng cú tớnh chất như nước cú thể chiếm đầy khoang bờn trong ống. Sau khi bơm vữa vào bờn trong, lớp vải địa kỹ thuật bờn ngồi hoạt động như một tấm lọc cho nước đi qua và giữ lại cỏc chất thải khỏc. Ưu điểm của loại ống địa kỹ thuật này được thể hiện qua độ bền bỉ, dẻo dai và khả năng lọc chất thải, nhờ vậy loại ống địa kỹ thuật này đĩ được sử dụng rộng rĩi trong nhiều lĩnh vực.
Stabiplage là cỏc tấm vải địa kỹ thuật được may lại với nhau tạo thành cỏc tỳi, ống chứa đất cỏt, sỏi thay thế cho cỏc khối đỏ thụng thường mà trước nay vẫn thường dựng trong thủy lợi và cụng trỡnh biển. Hệ thống cỏc loại vật liệu ống, tỳi địa kỹ thuật này cú độ bền và đỏng tin cậy hơn so với cỏc vật liệu bằng đỏ như trước đõy bởi vỡ nú nặng hơn, rộng hơn so với cỏc khối đỏ cú cựng tỷ lệ chiều cao tương ứng; đồng thời sự liờn kết tiếp xỳc của cỏc ống-tỳi liền nhau cũng tốt hơn nhiều. Việc sử dụng cỏc khối đỏ trở nờn ớt kinh tế đối với xõy dựng cỏc cụng trỡnh sụng, hồ, bờ biển hay cỏc cống trỡnh biển. Đụi khi việc sử dụng cỏc khối đỏ này lại gõy ra nguy hiểm cho cỏc chuyến tàu vận chuyển vật liệu trong khi cụng nghệ Stabiplage lại dễ dàng vận chuyển hơn. Hệ thống cỏc loại vật liệu ống-tỳi vải địa kỹ thuật Stabiplage luụn là giải phỏp được đưa ra lựa chọn trong xõy dựng cỏc cụng trỡnh biển cũng như trong thủy lợi bởi cỏc tớnh năng ưu việt về vật liệu của nú.
Sea water level Sand - mud mortar Sand fill
Foundation sea sand Geotube
Hỡnh 3.56- Phối cảnh đờ chắn súng Stabiplage
Hỡnh 3.57- Phửụng aựn thieỏt keỏ keứ phaự soựng baỷo veọ bụứ
Hỡnh 3.58 - Chi tieỏt về thieỏt keỏ keứ bằng cụng nghệ Stabiplage[2]
Stabiplage là một cụng trỡnh tự thớch ứng trong nhiều loại mụi trường; Sự lắp đặt khụng cần cú nhiều thiết bị mỏy múc, thi cụng nhanh và khụng gõy rối loạn mụi
trường; là một kết cấu địa-vật liệu tổng hợp (gộocompositte) được phun cỏt vữa thủy lực với nguyờn lớ chủ yếu là -thu giữ, tớch tụ và duy trỡ tại chỗ cỏc trầm tớch.
Với những tớnh năng vượt trội của cụng nghệ Stabiplage so với cỏc vật liệu truyền thống như:
- Về chịu tỏc dụng của súng giú, vật liệu trờn được coi như một dạng đỏ mềm “soft rock” tức là cú thể chịu lực như vật liệu đỏ nhưng đồng thời cú thể chịu được biến dạng lớn (geotextile sand filled tube)
- Về mụi trường vải địa kỹ thuật cú thể xem như cú tớnh trơ với nước biển và tỳi cỏt Stabiplage cũn được xem là kết cấu thõn thiện “ friendly structure” với con người và tự nhiờn.
- Về vật liệu tỳi cỏt Stabiplage cú thể được gia cụng từ vải khụng dệt (nonwoven geotextile), vải dệt (woven geotextile) hoặc kết hợp (composite geotextile), thường được sản xuất từ hạt nhựa polypropylene hpặc plyester cú phụ gia ổn định húa tia cực tớm.
- Về ứng dụng, cú thể dựng trong kết cấu bảo vệ mỏi, kố mỏ hàn, hoặc đờ phỏ súng. ( Kố mỏ hàn lần đầu tiờn được dựng tại Việt Nam vào cuối năm 2005 tại Lộc An, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu)
- Về ồn định và xúi, vật liệu cứng gõy ra súng phản xạ lớn tạo ra xúi sõu trước chõn kố và vật liệu cứng (đỏ hộc, khối BT) dễ bị lỳn chỡm vào nền cỏt dưới tỏc dụng động của súng. Với vật liệu mềm tỳi cỏt Stabiplage modun đàn hồi và dung trọng bản thõn chỉ bằng hoạch nhỏ hơn cỏt biển tự nhiờn, nờn hầu như khụng cối cục bộ ở chõn kố và khụng bị lỳn chỡm như vật liệu cứng [2].
Biện phỏp thi cụng: Đắp đờ định hỡnh vựng cần bảo vệ bằng ống địa kỹ thuật. Giải phỏp này cú ưu điểm mang tớnh cơ dộng cao, thỏo dỡ dễ dàng và đặc biệt phự hợp với vựng đất nền mềm yếu, vựng nước tương đối sõu.
- Nhược điểm: quản lý khú khăn, thiết bị mỏy múc thi cụng nặng nề. Hiện nay việc chế tạo cỏc tỳi địa kỹ thuật cú chiều cao lớn cũn hạn chế nờn dựng biện phỏp này thi cụng ở những vựng biển nước sõu hiệu quả cũn chưa cao.
3.2.9.2-Tớnh toỏn thiết kế Stabiplage. y ds T T θ+ θd2 d 2θ θ− θ θs(x,y) C(xc,yc) s(x,y) po p(x)=p + xoγ A2 1 oγ p + h W b x A C(xc,yc) O H L: Chu vi của ống r: Bán kính cong p : áp lực bơm
: Trọng l ợng đơn vị của hỗn hợp vữa
γ
P=p.ds
Hỡnh 3.59-Mặt cắt ngang của ống địa kỹ thuật - Cỏc ký hiệu và quy ước
Taxial Taxial Taxial axial z T T T y x
Hỡnh 3.60 -Lực căng bờn trong vật liệu ống (T : lực căng dọc theo chu vi trũn của ống, Taxial : Lực căng dọc theo trục ống)
Hiện nay, giải bài toỏn để tỡm ra cỏc thụng số kỹ thuật của ống geotube (h, b, W, L, p, T,…) cú thể sử dụng Chương trỡnh GeoCoPS.
Hỡnh 3.62-Thi cụng tỳi cỏt trong nước
Vật liệu làm đầy cú thể sử dụng cỏt, bựn, sột… tựy thuộc vào nguồn cung cấp vật liệu.
Vải may tỳi được tớnh toỏn đủ chịu ỏp lực của súng, dũng chảy và ỏp lực bơm của mỏy bơm.
Thiết bị phục vụ thi cụng: mỏy xỳc, xà lan mở đỏy (thiết kế chuyờn dụng), mỏy bơm, khung định vị, thựng định vị, cỏc thiết bị quan trắc…
a) Thi cụng đoạn gần bờ:
- Định vị tuyến và vị trớ lắp đặt, đào rĩnh đặt tỳi bằng mỏy xỳc.
- Đối với đoạn đường bờ thoải cú thể đào rĩnh theo tuyến định vị trước, đặt tỳi cỏt đĩ được may theo thiết kế vào rĩnh bằng thủ cụng hoặc mỏy. Đối với đọa đường bờ dốc khú triển khai thi cụng khụ đặt tỳi cỏt lờn khung định vị được gắn con lăn trượt dọc theo mỏi bờ biển. Dựng xà lan hoặc mỏy xỳc kộo tỳi cỏt tới vị trớ thiết kế.
- Dựng mỏy bơm cỏt làm đầy tỳi cỏt. - Kiểm tra, nghiệm thu.
b)Thi cụng đoạn ngồi khơi:
- Định vị tuyến và vị trớ lắp đặt.
- Đặt tỳi cỏt đĩ được may theo thiết kế lờn xà lan.
- Dựng mỏy bơm cỏt hoặc gầu xỳc làm đầy dần tỳi cỏt và may lại.
- Lai dắt xà lan tới vị trớ thiết kế đĩ được định vị và mở đỏy xà lan hạ tỳi cỏt đĩ được làm đầy.
- Dựng thợ lăn kiểm tra, hồn thiện.
3.2.10 – Ứng dụng giải phỏp chống xúi mũn bảo vệ mỏi đờ biển bằng cỏ Vetiver .
Mặc dự cú nhiều loại cỏ, cõy đĩ được thử nghiệm qua nhiều năm làm biện phỏp chống xúi mũn, nhưng cho đến nay chỉ cú cỏ Vetiver chịu được thử thỏch của thời gian, khụng cú loại cõy cỏ nào khỏc đĩ biết mà chịu được điều kiện khú khăn, cú tớnh đa dạng như cỏ Vetiver.
Cỏ Vetiver là loại cỏ lưu niờn thuộc họ Andropogoneae, chỳng sống thành khúm dầy đặc, khụng cú lụng cứng, dẻo chắc, nhẵn. Nú khụng cú thõn rễ hoặc thõn bũ, được nhõn giống bằng cụm rễ, cành giõm. Cõy mọc thành khúm lớn từ gốc rễ, cú thõn thẳng đứng cao 0,5ữ1,5m, rễ cú thể ăn sõu vào đất đến 3m để chống xúi mũn cú hiệu quả cỏ Vetiver phải được trồng thành hệ thống hàng rào, hàng rào cỏ hỡnh thành tốt thỡ nú khụng bị mũn đi, cũng khụng cần chăm súc thờm, chỉ lõu lõu mới phải tỉa bớt.
Hiện nay trờn thế giới đĩ cú rất nhiều nước sử dụng cỏ Vertiver như một hỡnh thức bảo vệ bờ hiệu quả. Cỏ được trồng ở mỏi cỏc bờ kờnh, bờ sụng hoặc mỏi đờ để chống xúi lở bờ dưới tỏc dụng của súng cũng như của dũng chảy. Ở Việt Nam trong những năm gần đõy cỏ Vetiver cũng đĩ được trồng thử nghiệm tại một số địa phương nhưng cũn rất hạn chế. Tuy nhiờn với những ưu điểm của cỏ Vetiver, với hiện trạng sụng ngũi Việt Nam cũng như điều kiện tự nhiờn, kinh tế xĩ hội của nước ta thỡ cỏ Vetiver hồn tồn cú thể ứng dụng rộng rĩi trong việc bảo vệ bờ đoạn trờn mực nước thiết kế.
Ưu điểm:
Cỏ Vetiver cú một bộ rễ nhiều sợi ăn sõu vào đất đến 3m, cú thể chịu được tỏc dụng của súng, dũng chảy...
Loại cỏ này vừa là cõy ưa khụ, vừa là cõy ưa nước, đĩ mọc lờn tốt thỡ chịu hạn hỏn, ngập lụt, và thời gian ỳng ngập lõu.
Nú chịu mọc ở tất cả cỏc loại đất, bất kể độ màu mỡ, độ pH, hoặc độ mặn. Nú cú thể mọc ở nhiều khớ hậu khỏc nhau với nhiệt độ từ -9°C đến 45°C, ở khu vực cú lượng mưa hàng năm trung bỡnh từ 200mm đến 6.000mm.
Đõy là loại cỏ rẻ, dễ trồng, dễ chăm súc và dễ nhổ bỏ khi khụng cũn muốn trồng nữa.
Gốc của nú nằm sõu dưới mặt đất nờn được bảo vệ khỏi chết vỡ chỏy hoặc gia sỳc ăn quỏ mức.
Lỏ, rễ của nú chứng tỏ khả năng chống được phần nhiều cỏc loại bệnh, mựi thơm của nú đẩy lựi cỏc lồi gặm nhấm và cỏc lồi phỏ hoại khỏc.
Cỏ Vetiver cú tuổi thọ cao, nú khụng sinh sản, khụng tạo ra thõn bũ, thõn rễ nờn nú khụng trở thành cỏ dại.
Nhược điểm:
Tuy cỏ Vetiver cú thể chịu được ngập ỳng nhưng ở những vựng cú thời gian ngập ỳng hơn 45 ngày thỡ loại cỏ này thường hay bị chết.
Do vậy chỉ ỏp dụng cho bảo vệ mỏi đe biển phớ trờn mực nước thiết kế, cũn dưới mực nước thiết kế ứng dụng cỏc loại kết cấu và vật liệu bảo vệ mỏi khỏc, kết hợp với việc trồng cõy chắn súng.
3.2.11 – Quản lý, vận hành và khai thỏc cụng trỡnh
Bờn cạnh việc ứng dụng cụng nghệ xõy dựng mới phục vụ bảo vệ bờ cửa sụng, ven biển thỡ cụng tỏc quản lý vận hành khai thỏc sẽ gúp phần làm cho cụng trỡnh làm việc được hiệu quả cao nhất, gúp phần phỏt triển kinh tế xĩ hội và tạo tiền đề cho việc nghiờng cứu ứng dụng rộng rĩi cỏc cụng nghệ mới vào thực tế sản xuất.
3.2.11.1 – Cụng tỏc quản lý.
Cụng tỏc quản lý được thực hiện nghiờm ngặt và thường xuyờn trờn cơ sở một số yờu cầu chớnh sau:
- Theo dừi sự biến dạng của cụng trỡnh (nứt, lỳn, nghiờng,…) - Phỏt hiện cỏc ảnh hưởng xấu tỏc động đến cụng trỡnh.
- Khụng cho phộp cỏc xuồng ghe neo đậu tuỳ tiện gõy mất an tồn cho kố. - Nghiờm cấm việc đào bới khu vực sỏt chõn kố.
- Trong quỏ trỡnh quản lý nếu phỏt hiện cú hiện tượng sự cố cần bỏo cỏo lờn cấp cú thẩm quyền để giải quyết kịp thời.
3.2.11.2 – Cơ chế quản lý.
Quản lý rủi ro cú thể hiểu một cỏch đỳng đắn là an tồn với một mức độ tối ưu, ngay cả dưới sự đe doạ của sự thay đổi thời tiết.
Khi cú thể xảy ra tổn thất về con người, phải tớnh toỏn an tồn biờn sạt lở cho phộp trong nghiờn cứu dự bỏo.
Khụng cú hiện tượng hay sự cố nào được bỏ qua, cỏc hành động và kỹ thuật xử lý phải được thực hiện nhanh chúng. Tất cả cỏc hành động phải làm giảm thiệt hại và rủi ro cho dõn ở mức tối đa.
Khi vấn đề an tồn của nhõn dõn được đảm bảo thỡ tất cả cỏc quyết định khỏc cú thể dựa trờn cơ sở kinh tế và kỹ thuật.
Tiờu chuẩn cụng trỡnh khụng hư hỏng dưới bất kỳ tải bỡnh thường hay cực hạn. Theo dừi, dự bỏo và đo lường quỏ trỡnh an tồn của cụng trỡnh.
Xõy dựng cỏc quy tắc linh hoạt trong quản lý vận hành và cỏc hành động ngăn ngừa rủi do.
Cải tiến và cập nhật mụ hỡnh toỏn cho dự bỏo để cho phộp cú đủ thời gian cho cỏc hành động ngăn ngừa và xử lý.
Khống chế cỏc rủi ro cũn lại bằng cỏc biện phỏp phi cụng trỡnh như sử dụng hệ thống cảnh bỏo sớm, kế hoạch hành động khẩn cấp.
Quản lý rủi ro cần được thực hiện ở nhiều cấp. Trở thành cỏc hoạt động cơ bản cho quỏ trỡnh lập cỏc quyết định, chớnh sỏch phự hợp của nhà quản lý.
3.2.11.3 - Tổ chức thực hiện.
Tổ chức thực hiện phụ thuộc khỏ nhiều vào địa phương. Tuy nhiờn cỏc cụng việc cụ thể cú thể phõn về cỏc cơ quan chuyờn ngành.
Dự ỏn sau khi hồn thành sẽ được bàn giao cho một hoặc nhiều đơn vị quản lý của địa phương. Nhưng dự ở hỡnh thức nào thỡ cụng tỏc quản lý và bảo trỡ cụng trỡnh cũng phải được thực hiện một cỏch nghiờm tỳc. Đơn vị quản lý cụng trỡnh sẽ thường xuyờn theo dừi, duy tu bảo dưỡng và bỏo cỏo tỡnh hỡnh về đơn vị quản lý cấp trờn để kịp thời cú những biện phỏp xủ lý khi cần thiết.
Cơ sở để đơn vị quản lý cụng trỡnh thực hiện là phỏp lệnh về đờ điều do chớnh phủ ban hành và hướng dẫn khai thỏc - bảo dưỡng cụng trỡnh do đơn vị tư vấn thiết kế cụng trỡnh soạn thảo.
Chi phớ để phục vụ cho cụng tỏc quản lý và bảo dưỡng cụng trỡnh nằm trong nguồn vốn phũng chống thiờn tai hoặc cỏc nguồn vốn phỳc lợi của địa phương.
Kết luận chương:
Qua nghiờn cứu, tổng kết đỏng giỏ về cỏc loại vật liệu mới, kết cấu mới, cỏc cụng cụ tớnh toỏn, dự bỏo ứng dụng cụng nghệ thụng tin đĩ và đang được ứng dụng trờn thế giới và từng bước được ứng dụng tại Việt Nam, tỏc giả đĩ đề xuất giải phỏp
bảo vệ bờ cho cửa sụng, ven biển thị trấn Gành Hào trờn cơ sở cỏc nghiờn cứu cỏc kịch bản quy hoạch. Thiết kế sơ bộ cỏc hạng mục cụng trỡnh.
Từ nghiờn cứu trờn tỏc giả đĩ đưa ra bàn luận về khả năng ứng dụng cỏc cụng nghệ xõy dựng mới: Cụng nghệ cừ BTCT DƯL, Cụng nghệ thựng chỡm cú buồng tiờu súng, cụng nghệ Stabiplage, cụng nghệ mảng mềm (thảm bờ tụng tự chốn), giải phỏp thảm đỏ Reno Mattress, giải phỏp chống xúi mũn bảo vệ mỏi đờ biển bằng cỏ Vetiver, cụng nghệ thi cụng cho khu vực cửa sụng, ven biển Gành Hào. Qua đú đề xuất hướng quản lý khai thỏc vận hành cụng trỡnh nhằm đem lại hiệu quả cao nhất và rỳt kinh nghiệm cho việc ứng dụng rộng rĩi cỏc cụng nghệ mới vào thực tế tại cỏc cửa sụng ven biển ĐBSCL.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận:
(1) Luận văn đĩ nờu được bức tranh tổng quan về bồi xúi cỏc cửa sụng ven biển ở Đồng bằng Sụng Cửu Long, nguyờn nhõn dẫn đến hiện tượng bồi lấp và sạt lở bờ của cỏc cửa sụng ven biển trong vựng.
(2) Trờn cơ sở phõn tớch tổng quan đặc điểm địa hỡnh, địa chất, thuỷ văn, dũng chảy và súng, triều của khu vực Gành Hào. Đề xuất hướng nghiờn cứu quy hoạch cho chỉnh trị cửa sụng, ven biển thị trấn Gành Hào, huyện Đụng Hải, tỉnh Bạc Liờu.
(3) Giới thiệu cỏc tiến bộ về vật liệu mới, cụng nghệ mới và một số cụng cụ tớnh toỏn đang được phổ biến ứng dụng trờn thế giới và Việt Nam hiện nay, qua đú đề xuất cơ sở khoa học lựa chọn giải phỏp phũng chống sạt lở bờ phự hợp làm tăng hiệu quả kinh tế, kỹ thuật và mụi trường đảm bảo phỏt triển bền vững cho vựng cửa sụng, ven