CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG SÀI GÒN, KHU VỰC CẦU BÌNH LỢI ĐẾN CẦU SÀI GÒN
4.2. Tạo mái ổn định cho bờ sông Sài Gòn khu vực cầu Bình Lợi đến cầu Sài Gòn
4.2.2. Tính toán thiết kế sơ bộ giải pháp công trình
Trong khuôn khổ luận văn này chỉ đề xuất thiết kế sơ bộ giải pháp công trình gia cố bờ trực tiếp cho đoạn sông Sài Gòn khu vực cầu Bình Lợi đến cầu Sài Gòn.
a. Phạm vi gia cố: từ cầu Bình Lợi đến cầu Sài Gòn.
b. Lấp hố xói cục bộ.
Trong khu vực nghiên cứu một số nơi có hố xói cục bộ, đắp bao tải cát đến cao trình -18.0m
MN max
MN min
MNTC có V< 2m/s MN thi công
Ranh giới bao tải cát và thảm cát Bao tải cát
-18.0
Hình 4.25 : Cắt ngang thi công thả bao tải cát lấp hố xói cục bộ.
c. Lấp hố xói tạo mái thiết kế :
Đắp bao tải cát ở chân cung trượt phía lòng sông với mái dốc m = 3 tính từ mực nước kiệt (-2.70m) trở xuống.
Thi công thả bao tải cát bằng thủ công.
Trình tự thi công :
Xác định vị trí thả bao tải cát.
Lắp dựng cầu công tác.
Tập kết xà lan thả bao tải cát vào vị trí thi công và dùng nhân công thả bao tải cát
Nghiệm thu và tiếp tục di chuyển cầu công tác và phao bè thả bao cát sang vị trí thả tiếp theo.
Biện pháp thi công :
Thi công bằng thủ công.
Sử dụng phao làm cầu công tác
Đảm bảo an toàn lao động trong thi công.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 77 Hình 4.26 : Mặt bằng thả bao tải cát bằng thủ công.
Hình 4.27 : Cắt dọc thi công thả bao tải cát bằng thủ công
Ghi chú :
Không tiến hành thả bao cát hoặc cho thợ lặn xuống kiểm tra và san phẳng bao cát khi vận tốc dòng chảy (V>=2m/s), không đảm bảo ATLĐ.
Tuỳ vào điều kiện thực tế thi công (số lượng phao, neo, tốc độ dòng chảy, MNTC...) mà có thể có các phương án bố trí chiều dài khoang thi công cho hợp lý.
Thường xuyên kiểm tra khối lượng bằng thợ lặn và các thiết bị đo.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 78
Hệ thống phao neo phải đảm bảo chắc chắn, an toàn và phải thường xuyên kiểm tra.
Thi công thả bao tải cát bằng thiết bị
Trình tự thi công :
Định vị đoạn thi công bằng phao định vị trên sông.
Xác định vị trí phao dọc và ngang theo khoang thi công
Căng dây cáp định vị vị trí một làn dọc thi công chú ý chiều dài, rộng thực tế của thiết bị máng thi công.
Bắt đầu thả bao tải cát ở ô ngoài cùng một lớp dầy đúng bằng chiều cao máng thả rồi dùng tời dịch chuyển một đoạn bằng đúng chiều dài ô thi công, thả bao tải cát một lớp dày đúng bằng chiều cao máng thả tiếp tục dịch chuyển vào bờ.
Thả xong một làn thi công sau đó dịch chuyển đúng bằng chiều rộng làn trước thực hiện lại công tác như trên
Sau khi thi công các làn dọc, dịch chuyển thiết bị trở về làn dọc đầu tiên và tiến hành thả lớp thứ 2
Thi công theo hướng từ hạ lưu lên thượng lưu
Thi công mái kè tiếp theo khi mái kè phía dưới gần hoàn chỉnh
Ghi chú :
Không tiến hành thả bao cát hoặc cho thợ lặn xuống kiểm tra và san phẳng bao cát khi vận tốc dòng chảy V>=2m/s
Tuỳ vào điều kiện thực tế thi công( số lượng phao, neo, tốc độ dòng chảy, MNTC...) mà có thể có các phương án bố trí chiều dài khoang thi công cho hợp lý.
Thường xuyên kiểm tra khối lượng bằng thợ lặn và các thiết bị đo.
Hệ thống phao neo phải đảm bảo chắc chắn, an toàn và phải thường xuyên kiểm tra.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 79 Hình 4.28 : Mặt bằng thả bao tải cát bằng thiết bị.
Hình 4.29 : Cắt dọc thi công thả bao tải cát bằng thiết bị d. Giải pháp cho kết cấu mái kè
Mái kè trong 2 phương án kè mái đứng và kè mái nghiêng có cùng chức năng và điều kiện làm việc như nhau vì vậy giải pháp kết cấu là như nhau.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 80 Do đặc điểm nằm ngập trong nước hoặc trong phạm vi giao động của mực nước nên điều kiện thi công kết cấu mái kè thường rất khó khăn.
Giải pháp phổ biến cho kết cấu bảo vệ mái lòng sông trong thời gian qua thường được sử dụng bằng thảm đá.
Thảm đá được sử dụng phổ biến do đặc điểm vật liệu đá hộc có thể khai thác dễ dàng ở nhiều địa phương trong nước, lưới thảm hiện nay cũng được sản xuất trong nước. Thiết bị thi công thảm cũng được các đơn vị sản xuất đại trà và trình độ thi công thả thảm cũng được cải tiến làm cho năng suất thả nâng cao hơn trước.
Hình 4.30 : Một số hình ảnh công trình sử dụng thảm đá.
Thảm bê tông tự chèn lưới thép - Thảm P.Đ.TAC-M.
Đây là một công nghệ mới trong lĩnh vực xây dựng công trình bảo vệ bờ, có khả năng biến dạng theo nền nên khá bền vững. Với những ưu điểm, thảm P.Đ.TAC-M phù hợp với điều kiện nền mềm yếu và có thể ứng dụng cho điều kiện của sông Sài Gòn.
Hình 4.31 : Một số hình ảnh công trình sử dụng thảm P.Đ.TAC-M.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 81
Thảm bê tông Fs.
Đây là một loại vật liệu mới, công nghệ mới trong xây dựng công trình bảo vệ bờ và đã được áp dụng ở một số nước tiên tiến trên thế giới.
Hình 4.32 : Một số hình ảnh công trình sử dụng thảm bê tông Fs.
Thảm được may bằng sợi tổng hợp có độ bền cao, thảm có chiều dày 10 - 25cm.
Thảm được trải trên mái công trình sau đó dùng bơm áp lực cao đẩy vữa bê tông vào các túi nhỏ trên thảm. tạo thành một tấm thảm bê tông phủ kín mái công trình.
Những ưu điểm nội bật của thảm bê tông Fs:
Với bơm có áp lực lớn vữa bê tông sẽ tự dàn trải che kín nền.
Thích hợp với nền mềm yếu do phân bố lực đều, có khả năng tự điều chỉnh mái dần tới phẳng.
Trải liên tục từ dưới lên trên.
Do được thi công bằng cơ giới hoá cao nên thời gian thi công nhanh.
Nhược điểm của loại thảm này:
Túi thảm được sản xuất bằng công nghệ hiện đại của nước ngoài nên phải nhập khẩu dẫn đến giá thành cao.
Công nghệ thi công phức tạp, thiết bị thi công chuyên dụng lớn.
Phân tích các phương án mái kè
Việc ứng dụng lối truyền thống thả đá rời ngày nay không còn thích hợp vì khối lượng đá khá lớn, đá nhanh chóng bị chìm xuống đất yếu nên không có tác dụng ngăn chặn xói bờ.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 82
Biện pháp trải các thảm đá (đá hộc xếp vào các gabions có chiều dày khác nhau) dưới có lót vải địa kỹ thuật đã được áp dụng khá rộng rãi. Trước đây thảm đá phải nhập từ nước ngòai giá thành khá cao, nay một số cơ sở sản xuất trong nước cũng đã có thể cung cấp các sản phẩm này cho xây dựng các công trình bảo vệ bờ.
Tuy nhiên tuổi thọ của thảm đá trong môi trường nước mặn, đặc biệt có phèn (axit) chắc sẽ hạn chế.
Các lọai lăng trụ bê tông hay tấm đan BTCT cũng được sử dụng nhiều gia cố mái kênh rạch. Lọai vật liệu này đòi hỏi mái kênh tương đối phẳng. Gần đây thảm bêtông tự chèn TAC cũng đã được áp dụng cho kè bờ sông tại An Giang. Đây là dạng kết cấu mới khá tốt về liên kết mảng và cũng tương đối “mềm dẻo”. Tuy nhiên chi phí nhân công trong thi công khá lớn, các cấu kiện phải được sản xuất công nghiệp có kích thước chuẩn.
Từ những phân tích trên, cần tìm được giải pháp có chi phí rẻ cũng có nghĩa là với một giới hạn của tài chính chúng ta có thể bảo vệ được nhiều đất đai và con người hơn. Các giải pháp chi phí rẻ thực ra đã được nhân dân áp dụng từ lâu rồi như rồng tre, rào chắn…. Tuy nhiên những giải pháp truyền thống dân gian không có khả năng bảo vệ được vùng xói lở quy mô lớn (rộng, sâu).