CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC CHẤT TẢI VEN ĐÊ TỚI SỰ ỔN ĐỊNH CỦA HỆ THỐNG ĐÊ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP
2.2. Phân tích tác động của việc chất tải đến quá trình làm việc của hệ thống đê điều
2.2.1. Tổng quát các nguyên nhân gây sạt lở bờ sông
Sạt lở bờ sông là hiện tượng hết sức phức tạp dưới sự tác động của thiên nhiên như đất , nước, mưa ngoài ra còn có nhân tố tác động chủ quan của con người . Chính vì những yếu tố trên khi nghiên cứu đi tìm nguyên nhân sạt lở bờ sông tại một vị trí cụ thể n ào đó cần phải xem xét trên nhiều lĩnh vực , phương diện khác nhau như: dòng chảy, mưa, cấu tạo đất của khu vực bờ sông , diễn biến lòng dẫn , tình hình công trình xây dựng , phát triển dân cư ...trên thực tế có nhiều đoạn gấp khúc lòng dẫn thay đổi có bên lở , bên bồi làm cho dòng chảy ép sát bờ không còn thềm sông để bảo vệ thân đê , do địa chất khu vực là đất pha cát khi gặp nước mưa hay dưới sự tác động của dòng nước xoáy làm cho đất bị tan giã và cuốn theo dòng nước về hạ lưu.
Cho đến nay đã có nhiều tác giả nghiên cứu nguyên nhân sạt lở với nhiều cách tiếp cận khác nhau, có thể là nguyên nhân ngoại sinh , nội sinh hay nguyên nhân chủ quan, khách quan đem lại . Theo phân tích của tác giả Lê Mạnh Hùng về nguyên nhân sạt lở bờ sông, xét trên phương diện cân bằng lực tác dụng , sạt lở bờ sông xảy ra là do mất cân bằng giữa lực gây trượt và lực giữ của mái đất ven bờ .Từ đó phân tích tổng hợp ra các nguyên nhân gây sạt lở mái bờ sông thể hiện ở hình 2-5.
Trọng lượng khối
chống trượt giảm Lực liên kết giữa
các lớp đất Tác động của
con người
-X©y dùng -Chất hàng hóa -Nước thải
công trình
-Neo ®Ëu thuyền bè
Giã bão
Phương tiện vậntải thủy
Lũ rút Mưa -Tốc độ xói
-Vị trí xói lòng dẫn so với bờ (Tại vị trí đang nghiên cứu) -§é s©u xãi
§Êt trương nứt nẻnở, mái bờ
Hòa tan muèi, hữu cơchất
Dòng chảy, sóng tạo vận tốc lớn thời gian duy trì dài,
hướng tác dụng bất lợi Vận tốc khởi động
bùn cát lòng dẫn nhỏ
Tại các đoạn sông co hẹp, bờ lõm sông cong, khuỷu cong
Dòng chảy lũ Dòng chảy kiệt Hạt
mịn
Hạt mịn
Hạt rêi Tác động trực tiếp của con người tới lòng dẫn
dòng chảy: Khai thác cát, xây dựng công trình thủy lợi, nuôi trồng thủy sản
Khối đất gây trượt
Khối đất chống trượt Mực nước Cung trượt
Nguyên nhân và các nhân tố
ảnh hưởng xói lở (sự mất cân bằng mái bờ)
Lực gây trượt tăng lên Lực trống trượt giảm
Giảm tải trên
mép bờ sông Sóng vỗ Trọng lượng bản thân
khối đất gây trượt tăng áp lực thấm
Qua nghiên cứu các tài liệu quản lý kết hợp với các đợt khảo sát thực tế hiện trường; các kết quả điều tra lấy ý kiến của các chuyên gia, của những người dân sinh sống lâu năm ở khu vực ven sông cho phép đánh giá được tương đối chính xác nguyên nhân gây sạt lở bờ sông. Đó là:
- Do vận tốc dòng chảy gần bờ tại khu vực sạt lở có giá trị lớn, duy trì trong thời gian dài. Tại những đoạn sông cong, do tác động của dòng chảy thường hướng về phớa bờ lừm gõy xúi lở. Dũng ỏp lực này bào xúi lũng dẫn, tạo ra cỏc hố xúi cục bộ ngày càng lớn dần gây mất ổn định cho bờ sông.
- Do đặc điểm địa chất thường gặp ở bờ sông. Trên cơ sở tham khảo tài liệu khảo sát địa chất của các công trình làm ven sông Hồng trên địa bàn Hà Nội cho thấy tính chất cơ lý thấp của các lớp đất bờ sông. Các trị số góc ma sát trong ϕ, lực dính C của các lớp đất khá nhỏ nên khả năng chống trượt của khối đất bờ yếu.
- Do hoạt động khai thác cát sỏi quá mức cho phép trên sông, làm mất chân gây mất ổn định bờ sông.
- Do chất tải, tập kết vật liệu xây dựng ven sông quá lớn cộng với nền đất yếu gây ra hiện tượng lún sụt.
Trong sự tổng hợp nhiều nhân tố tác động trong đó cần tìm ra đâu là nguyên nhân chính cho vị trí đang xét . Thời gian tác dụng và tần xuất xuất hiện của nguyên nhân đó như thế nào , để có thể đưa ra các giải pháp chống hoặc giảm nhẹ hiện tượng sạt lở vừa phù hợp kinh tế vừa mang lại hiệu quả kỹ thuật tốt.
2.2.2. Tác động của việc chất tải đến quá trình làm việc của hệ thống đê điều Nhà ở tạm, việc tập kết quá nhiều các loại vật liệu xây dựng trên bờ sông là một trong những nguyên nhân làm tăng tải trọng gây trượt do gia tải, chất tải như đã đề cập ở trên. Để xảy ra hiện tượng này là do việc quy hoạch các bến cảng vật liệu địa phương của các cơ quan chức năng còn nhiều bất cập. Đồng thời do nguồn lợi quá lớn của việc kinh doanh vật liệu xây dựng nên một số chủ bến bãi đã tập kết lượng vật liệu lớn hơn mức được cấp phép, thậm trí còn tập kết cả vào những khu
Chính vì lẽ đó mà người dân của các xã, phường, trị trấn ven sông Hồng trên địa bàn thành phố Hà Nội thường lấn chiếm bờ bãi ven sông để làm nhà tạm và kinh doanh vật liệu xây dựng
Hình 2-6. Chất tải ven đê
Những bến bãi vật liệu xây dựng khi mới tập kết với khối lượng ít thì bờ bãi vẫn ổn định nhưng khi chất tải quá cao thì sẽ làm lún châ n bãi làm phá vỡ kết cấu lớp đất tự nhiên, gây sạt lở bờ bãi, gây mất ổn định đến chân đê và gây ách tắc dòng chảy, làm biến đổi lòng dẫn . Khi có lũ lên khối đất dưới chân bãi bão hòa cộng với áp lực khối vật liệu bên trên chất tải làm cho cung trượt xuất hiện , kéo toàn bộ khối đất xuống sông. Do đó các đợt sạt lở đều diễn ra vào mùa mưa và vào thời kỳ lũ rút.
Hình 2-7. Hiện tượng bãi vật liệu chất tải quá cao sinh ra cung trượt mất ổn định
Để hạn chế sạt lở đề nghị thành phố chỉ đạo các cơ quan chức năng cần tăng cường công tác quản lý lòng sông, bến bãi. Kiểm tra, xử lý nghiêm minh việc khai thác cát sỏi trái phép, chất tải bãi sông; san lấp lòng sông và các hành vi vi phạm Luật đê điều và Pháp lệnh phòng chống lụt bão.
2.3. Các giải pháp kỹ thuật và công nghệ đã được áp dụng để xử lý sạt lở