Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu đề xuất giải pháp kết cấu hợp lý công trình đê kè bảo vệ bờ sông

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, dƣới sự hƣớng
dẫn của PGS., TS Nguyễn Văn Ngọc. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là
trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong các công trình nào khác. Các tài liệu
tham khảo trong luận văn đều có cơ sở khoa học và có nguồn gốc hợp pháp.
Tác giả

KS. Mai Xuân Chính

i


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian học tập và nghiên cứu tại khoa Sau Đại học, trƣờng Đại học
Hàng Hải Việt Nam, dƣới sự hƣớng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo,
các bạn cùng lớp tôi đã tích lũy cho mình một số kiến thức nhất định về chuyên
môn Xây dựng Công trình thủy và đã đƣợc giao đề tài luận văn Thạc sỹ “Nghiên
cứu đề xuất giải pháp kết cấu hợp lý công trình đê kè bảo vệ bờ sông”. Đề tài
của tôi đã đƣợc hoàn thành với nội dung nhƣ đã đề ra trong đề cƣơng nghiên cứu
với sự nỗ lực cố gắng của bản thân và sự hƣớng dẫn tận tình của TS Bùi Ngọc Tài.
Tuy nhiên do thời gian và trình độ có hạn nên luận văn vẫn còn tồn tại một số thiếu

sót nhất định cần đƣợc các thầy cô đóng góp ý kiến nhằm tiếp tục hoàn thiện luận
văn để có thể đóng góp một phần nào đó cho các công việc có liên quan, phục vụ
cho công cuộc xây dựng đất nƣớc.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Công trình, Viện đào tạo
Sau đại học trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam, cảm ơn cơ quan đã tạo điều kiện
để tôi có thể hoàn thành tốt công việc của mình.
Đặc biệt xin gửi lởi cảm ơn chân thành đến thầy PGS., TS Nguyễn Văn Ngọc
đã trực tiếp hƣớng dẫn luận văn.
Tôi cũng xin gừi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo mọi
điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn thạc sỹ.
Xin trân trọng cảm ơn!

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ ii
MỤC LỤC ............................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... iv
DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................... v
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG ............... 3
1.1. Các nguyên nhân gây xói lở và bồi tụ bờ sông ......................................... 3
1.2. Tổng quan kết cấu công trình bảo vệ bờ sông:.......................................... 7
1.3. Tình hình nghiên cứu xói lở bờ sông: ..................................................... 17
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG ............ 41
2.1 Tính toán ổn định bằng phƣơng pháp cung trƣợt: .................................... 41
2.2 Tính toán khả năng chịu lực: ................................................................... 44
CHƢƠNG 3. ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN THỰC TẾ ........................................... 47
3.1 Giới thiệu tóm tắt đoạn sông Luộc đoạn Km45+950-Km46+750: ........... 47
3.3 Tính toán xác định kết cấu hợp lý............................................................ 55
3.4 Phân tích lựa chọn phƣơng án: ................................................................ 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 73
PHỤ LỤC. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MÁI KÈ ..................................................1/PL

iii



DANH MỤC CÁC BẢNG
Số bảng

Tên bảng

Trang

3.1

Các trạm thủy - Hải Văn

49

3.2

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

50

3.3

Bảng lựa chọn cấp phối đá

57

3.4

Ƣu nhƣợc điểm của các phƣơng án

64

iv


DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hình
1.1

Tên hình
Khối đất gián đoạn dƣới tác động của dòng chảy, sóng bị

Trang
4

phá vỡ khỏi mái dốc
1.2

Sạt lở dỏ áp lực nƣớc trong vết nét và dòng thấm

4

1.3

Mất ổn định dạng trƣợt dòng

5

1.4

Mất ổn định theo mặt trƣợt cong

5

1.5

Sạt lở sông Hồng gây thiệt hại cho các công trình ven bờ

10

1.6

Sạt lở bờ trên luồng Bạch Đằng - Hải Phòng

10

1.7

Sạt lở bờ trên tuyến luồng Nam Triệu - Hải Phòng

11

1.8

Sạt lở bờ sông Văn Úc - Hải Phòng

11

1.9

Bờ sông Ngàn Mọ - Hà Tĩnh có nguy cơ sạt lở rất cao

12

1.10

Sạt lở bờ sông Yên - Đà Nẵng

12

1.11

Sạt lở bờ sông An Hóa - Đồng Tháp

13

1.12

Sạt lở đất trên sông Mã khiến đất canh tác bị cuốn trôi

13

1.13

Kè bảo vệ bờ bằng rọ đá

14

1.14

Đoạn kè cũ từ K40 + 840 đến K 41 - Hữu sông Luộc phân

15

thân bị phá hủy
1.15

Hiện tƣợng sạt lở bờ gần cống An Ninh- Hữu sông Thái

16

Bình
1.16

Kè thƣợng lƣu cống Ba Đồng 2 –Hữu sông Luộc bị phá

16

hỏng
1.17

Đất bờ sông Văn Úc bị nƣớc xói trôi với tốc độ khá lớn

16

1.18

Kết cấu bó rồng

18

1.19

Kết cấu rồng

18

1.20

Kết cấu rọ đá

18

1.21

Một số kết cấu gia cố chân bờ

19

1.22

Gia cố chân bờ bằng rọ đá và khối bê tông

20

v


Số hình

Tên hình

Trang

1.23

Kết cấu gia cố bằng đá hộc lát khan

21

1.24

Gia cố bờ bằng đá xây

22

1.25

Trải vải địa kỹ thụât làm tầng lọc mái kè

23

1.26

Một số loại thảm bêtông túi khuôn

23

1.27

Kết cấu thảm FS

24

1.28

Thảm túi cát và kè bằng thảm túi cát ở bờ sông Sài Gòn

24

1.29

Bảo vệ bờ bằng GeoTube

25

1.30

Bảo vệ bờ bằng cừ Lasen bản nhựa

26

1.31

Thảm tấm bêtông liên kết bằng dây nilon chống xói đáy ở

27

sông Trƣờng Giang – Trung Quốc
1.32

Kè lát mái bằng thảm tấm bêtông

28

1.33

Cải tiến kết cấu lõi rồng vỏ lƣới thép.

29

1.34

Các rồng đá túi lƣới đơn

30

1.35

Thảm rồng đá túi lƣới

30

1.36

Thảm đá bảo vệ bờ sông

30

1.37

Khối Amorloc

31

1.38

Khối Tri-lock

31

1.39

Cấu tạo khối Hydroblock

32

1.40

Kè mỏ hàn bằng hai hàng cọc ống BTCT trên sông

33

Brahmaputra – Jamuna – Băngladet
1.41

Công trình bảo vệ bờ sông Cái Phan Rang (Ninh Thuận)

34

bằng hệ thống công trình hoàn lƣu
1.42

Kè mỏ hàn bằng rọ đá

34

1.43

Trồng cỏ Vetiver bảo vệ bờ sông

35

1.44

Kè kết hợp các loại vải địa kỹ thuật và bằng thực vật

36

1.45

Kết hợp cọc cừ ván thép chân kè với cuộn bằng sợi đai giữ

37

ổn định và phát triển thực vật
1.46

Thả khối vật liệu hộ chân bằng thùng chứa
vi

39


Số hình

Tên hình

Trang

2.1

Xác định vùng tâm trƣợt nguy hiểm của mái đập

42

2.2

Sơ đồ tính ổn định trƣợt mái đập, đất theo phƣơng pháp

43

Ghécxêvanốp
3.1

Bờ hữu sông Luộc - phạm vi Km46

48

3.2

Cung trƣợt ở bờ hữu sông luộc

48

Vị trí cách Km 46 về phía hạ lƣu 400m
Kết cấu kè phƣơng án 1 - chân kè đá hộc thả rối, thân

3.3

52

kè, đỉnh kè đá hộc lát khan
3.4

Kết cấu kè phƣơng án 2 - chân kè đá hộc thả rối kết hợp rọ

53

thép lõi đá, thân kè đá lát khan trong khung đá xây, đỉnh kè
đá hộc xây
3.5

Kết cấu kè phƣơng án 3 - chân kè đá hộc thả rối kết hợp

54

rồng, thân kè đá lát khan trong khung đá xây, đỉnh kè đá hộc
xây
3.6

Mặt cắt kết cấu công trình

68

3.7

Mặt bằng kết cấu công trình

69

3.8

Các chi tiết công trình

71

vii


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm đầu thập kỷ của thế kỷ 21, cùng với những biến đổi mạnh
mẽ của khí hậu toàn cầu dẫn tới sự xuất hiện nhiều thiên tai, nhiều cơn bão, nhiều
con lũ lớn trên khắp các lục địa và cả ở Việt Nam. Hiện tƣợng sạt lở bờ sông, bờ
biển ở nƣớc ta cũng diễn ra với tần suất lớn lơn, chu kỳ nhanh hơn, cƣờng độ mạnh
hơn, kéo dài hơn và có nhiều điểm dị thƣờng.
Hiện tƣợng xói lở và bồi tụ là một quá trình hoạt động tự nhiên, có đoạn sông
bị xói lở, có đoạn sông bị bồi tụ. Đó là hệ quả của mối tƣơng tác giữa dòng chảy và
lòng sông mà nguyên nhân gây ra là do qua trình vận chuyển bùn cát từ nơi này
đến nơi khác. Tƣơng tác giữa sóng, gió, dòng triều và bờ biển mà trực tiếp là sự
mất cân bằng của vận chuyển bùn cát dọc bờ là nguyên nhân chính gây ra xói - bồi
mất ổn định của bờ sông, bờ biển. Tuy là hoạt động bình thƣờng của tự nhiên song
hiện tƣợng xói - bồi bờ sông, bờ biển rất phức tạp, chịu sự chi phối bởi nhiều yếu
tố. Do đó ảnh hƣởng của xói - bồi, đặc biệt là ảnh hƣởng của xói sạt lở bờ sông, bờ
biển là vô cùng nghiêm trọng
Ở nƣớc ta, hình thức kè chủ yếu là: kè lát mái hộ bờ, kè mỏ hàn, kè chống
sóng đê biển bằng các loại kết cấu chủ yếu là: kè đá khan, kè đá xây, kè khan xây
khung, kè tấm bê tông định hình …
Đánh giá chung về hiện trạng công trình đê, kè bảo vệ bờ là còn nhiều công
trình kém ổn định và xung yếu. Hƣ hỏng phổ biến đối với các đoạn kè đê sông là
xói lở chân, xô sạt mái, lún và biến dạng kè, nguyên nhân chính là do địa chất nền
yếu, quy mô kè còn hạn chế nên thƣợng hạ lƣu kè thƣờng bị xói lở. Một số đoạn kè
bị hƣ hỏng nhƣ kè Cát Bà, kè đê bao khu bãi rác Đình Vũ và một số đoạn kè đê
sông nhƣ sông Luộc, sông Thái Bình, sông Văn Úc…
Trong những năm vừa qua tại những đoạn sông đã xây dựng kè bảo vệ bờ.
Tuy nhiên, do một số đoạn kè xây dựng đã lâu, kết cấu kè chƣa đảm bảo, dƣới tác
dụng của dòng chảy, khí hậu và sự xâm hại của con ngƣời hiện nhiều đoạn bị hƣ
hỏng nặng, nếu không có biện pháp xử lý kịp thời thì trong thời gian tới với tốc độ

1


xói lở nhƣ hiện nay thì tuyến đê, kè có nguy cơ sạt nở sát chân đê làm vỡ đê, ảnh
hƣởng đến tính mạng, tài sản và các công trình văn hoá khu vực mà công trình đó
bảo vệ. Vậy việc Nghiên cứu đề xuất giải pháp kết cấu hợp lý công trình đê kè bảo
vệ bờ sông là hết sức cần thiết.
Vì vậy đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp kết cấu hợp lý công trình đê
kè bảo vệ bờ sông” là một trong những đề tài thiết thực có ý nghĩa thực tiễn cao từ
đó làm cơ sở cho các nghiên cứu nhằm mục đích đảm bảo ổn định và an toàn cho
các công trình đê, kè bảo vệ bờ sông của nƣớc ta nói chung và thành phố Hải
Phòng nói riêng.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu đề xuất giải pháp kết cấu hợp lý công trình đê kè bảo vệ bờ sông
nhằm mục đích chọn đƣợc công trình bảo vệ bờ sông có kết cấu hợp lý để đảm
bảokinh tế kỹ thuật .
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đối tƣợng nghiên cứu: Công trình đê kè bảo vệ bờ sông.
Phạm vi nghiên cứu: Các dạng kết cấu công trình đê, kè bảo vệ bờ khả thi áp
dụng cho công trình đê, kè bảo vệ đang bị xói lở.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài
Dùng phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp xây dựng tính toán thực tiễn,
tính toán tìm ra những giải pháp khả thi và tối ƣu.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu đề xuất giải pháp kết cấu hợp lý công trình đê, kè bảo vệ bờ sông
là việc làm vừa có ý nghĩa khoa học, vừa có ý nghĩa thực tiễn. Trên cơ sở đó có thể
áp dụng cho các đoạn sông khác mà diễn biến của nó có thể đƣợc đánh giá là nhƣ
nhau.

2


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG
1.1. Các nguyên nhân gây xói lở và bồi tụ bờ sông
Cũng nhƣ nhiều nƣớc trên thế giới, sạt lở bờ sông cũng đang là vấn đề lớn
bức xúc hiện nay ở nƣớc ta [7]. Sạt lở bờ diễn ra ở hầu hết các triền sông và ở hầu
hết các địa phƣơng có sông. Sạt lở bờ sông ảnh hƣởng trực tiếp đến kinh tế và xã
hội của địa phƣơng. Ở vùng hạ lƣu hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình, hệ thống
sông ngòi miền Trung và đồng bằng sông Cửu Long, vì dòng sông mang nhiều bùn
cát lại chảy trên một nền bồi tích rất dễ xói bồi nên quá trình xói lở - bồi đọng diễn
ra liên tục theo thời gian và không gian. Xói lở và bồi đọng không chỉ diễn ra vào
mùa lũ mà còn vào mùa kiệt. Quá trình xói, bồi, biến hình lòng dẫn, sạt lở bờ mái
sông, bờ biển trong các điều kiện tự nhiên và có tác động của con ngƣời vô cùng
phức tạp. Việc xác định các nguyên nhân, cơ chế, tìm các giải pháp quy hoạch,
công trình nhằm phòng, chống và hạn chế tác hại của quá trình sạt lở là việc làm có
ý nghĩa rất lớn đối với sự an toàn của các khu dân cƣ, đô thị, đối với công tác quy
hoạch, thiết kế và xây dựng các đô thị mới. Dƣới đây là một số nguyên nhân gây
sạt lở và bồi tụ:
1.1.1 Nguyên nhân sạt lở:
- Do cấu tạo vùng bờ : Một số vùng bờ có thành tạo trầm tích phù sa cổ khi
đƣợc lớp thảm thực vật phủ dày, trong điều kiện môi trƣờng ẩm ƣớt cao thì độ dẻo
và độ kết dính tốt, còn những nơi thảm thực vật thƣa thớt hoặc không có thảm thực
vật che phủ, khi bị phơi nắng thiếu nƣớc thƣờng xuyên, chúng mất nƣớc dần, co
rút lại, hậu quả là bị nứt nẻ, trở nên khô xốp và khi thấm nƣớc trở lại chúng bị bở
rời, tơi vụn ra. Khi đó chỉ cần động lực rất nhỏ (sóng gió), chúng đã bị nƣớc làm
dịch chuyển và mang đi. Đây là một điều kiện thuận lợi để quá trình xói lở bờ
trong vùng diễn ra mạnh mẽ.
- Do sóng : Sóng có thể do gió hay do tàu thuyền đi lại trên sông gây ra,
sóng vỗ vào bờ tạo áp lực, tạo dòng chảy ven bờ gây sạt lở, sóng do gió gây ra sạt
lở bờ thƣờng xảy ra ở các vùng cửa sông, nơi có đà gió dài.

3


- Do dòng chảy: Khi dòng chảy có vận tốc lớn hơn vận tốc khởi động bùn
cát của lòng dẫn sẽ làm cho lòng dẫn bị đào xói, khối đất phản áp của mái bờ bị
suy giảm dần. Đến một thời gian nhất định mái bờ sẽ bị mất ổn định và sạt lở sẽ
xảy ra. Xói lở dạng này thƣờng xảy ra vào thời gian đầu mùa mƣa, thời điểm mực
nƣớc kiệt. Các đợt sạt lở xảy ra ngắt quãng và có chu kỳ dài hơn so với dạng sạt lở
do sóng thuyền bè gây ra. Tuy nhiên khối đất mỗi một đợt sạt lở thƣờng lớn hơn và
nguy hiểm hơn
- Sạt lở: do sự tăng thêm áp lực trong các giai đoạn ( thƣờng tăng thêm áp
lực nƣớc, lực rung động...) làm cho đất đá di chuyển rời xa khỏi chỗ bị gián đoạn
gây sụt lở.

Hình 1.1. Khối đất gián đoạn dƣới tác động của dòng chảy,
sóng bị phá vỡ khỏi mái dốc

Hình 1.2. Sạt lở dỏ áp lực nƣớc trong vết nét và dòng thấm

4


- Trượt dòng : do bản thân đất trong khối trƣợt bị xáo động dẫn đến chuyển
một phần hay toàn bộ nhƣ một khối chất lỏng, mặt trƣợt hầu nhƣ không có hoặc
chỉ biểu hiện từng lúc; thƣờng xảy ra trong đất yếu bão hòa nƣớc do áp lực nƣớc lỗ
rỗng tăng lên đến một giới hạn làm mất toàn bộ cƣờng độ chống cắt của đất.

Hình 1.3. Mất ổn định dạng trƣợt dòng
- Trượt do khối đất bị phá hoại cắt dọc theo một mặt làm khối đất bị dịch
chuyển trƣợt theo mặt phá hoại đó. Có hai dạng mất ổn định là trƣợt phang và trƣợt
cong.

Hình 1.4. Mất ổn định theo mặt trƣợt cong
1.1.2 Nguyên nhân gây bồi tụ:
- Do vận tốc dòng chảy giảm nhỏ: kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, sức tải
cát phụ thuộc rất nhiều vào vận tốc dòng chảy, vận tốc càng lớn, sức tải càng lớn.
Trên dòng sông tại một thời điểm, tại một vị trí và vì một lí do nào đó vận tốc dòng
5


chảy giảm nhỏ, sẽ kéo theo sự suy giảm khả năng mang bùn cát của dòng chảy.
Trong trƣơng hợp vận tốc dòng chảy giảm đi nhiều, dòng chảy tại đó không còn đủ
khả năng vận chuyển bùn cát trong nội bộ dòng chảy đoạn sông trên đó đƣa lại, khi
đó bồi tụ lòng dẫn xảy ra.
- Do bồi tụ đoạn sông cong: Trên các đoạn sông cong vận tốc dòng chảy
phía bờ lõm rất lớn gây ra xói lở bờ nhƣng ngƣợc lại phía bờ lồi vận tốc dòng chảy
rất nhỏ, vì thế bờ lồi thƣờng bị lắng đọng. Bên cạnh đó tại các đoạn sông cong
thƣờng xảy ra hiện tƣợng dòng chảy vòng, dòng chảy này có tác dụng đào xói đất
bờ phía bờ lõm rồi vận chuyển ra phía bờ lồi.
- Do bồi tụ ở vừng cửa sông ra biển: Ở bất kỳ cửa sông ra biến nào, sự giao
thoa giữa các yếu tố sông biển thƣờng để lại sản phẩm của các cuộc tranh chấp đó
là các bãi cát, ngƣỡng cát dƣới dạng các bãi chắn cửa. Các bãi chắn cửa ảnh hƣởng
lớn đến thoát lũ và giao thông thủy.
Quá trình nghiên cứu các giải pháp bảo vệ bờ sông trên Thế giới đã đƣợc
thực hiện liên tục trong hàng thập kỷ qua. Nhiều giải pháp công nghệ bảo vệ bờ
sông chống xói lở đã đƣợc đƣa ra và đạt đƣợc những hiệu quả nhất định trong việc
hạn chế xói lở, bảo vệ an toàn cho dân cƣ và hạ tầng cơ sở ven sông. Cho đến nay,
việc nghiên cứu các giải pháp công nghệ mới, cải tiến giải pháp công nghệ cũ
nhằm nâng cao hơn nữa công tác bảo vệ bờ sông chống sạt lở vẫn đang đƣợc tiếp
tục.
Ở Việt Nam, để đối phó với hiện tƣợng sạt lở bờ sông, hàng năm đã phải đầu
tƣ hàng nghìn tỷ đồng để xây dựng các công trình bảo vệ bờ sông trên khắp cả
nƣớc. Tuy nhiên về công nghệ sử dụng để xây dựng các công trình này vẫn chủ
yếu dựa vào giải pháp truyền thống, thiên về các loại hình kết cấu vật liệu cổ điển
nhƣ kè lát mái, kè mỏ hàn bằng đá hộc, đá xây, tấm bêtông đơn giản. Tiêu chuẩn
14TCN 84-91 [14]- Qui trình thiết kế công trình bảo vệ bờ sông chống lũ của Bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã ban hành cách đây trên 20 năm và cũng
chỉ mới hƣớng dẫn quy trình cho các loại công trình truyền thống nhƣ trên.

6


Trong những năm gần đây, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công
nghệ, nhiều nghiên cứu mới ứng dụng các thành tự khoa học công nghệ tiên tiến
trong các ngành vật liệu, kết cấu xây dựng để tăng cƣờng hiệu quả bảo vệ bờ sông
đã đƣợc tiến hành, thử nghiệm và đƣa vào sử dụng rộng rãi, thay thế, bổ sung cho
các giải pháp truyền thống. Một số ít trong đó đã đƣợc ứng dụng thử nghiệm ở Việt
Nam. Vì vậy việc nghiên cứu cập nhật, ứng dụng các công nghệ mới trong công
trình bảo vệ bờ sông chống lũ vào điều kiện thực tế ở Việt Nam là một yêu cầu cấp
bách và có ý nghĩa thực tiễn cao.
1.2. Tổng quan kết cấu công trình bảo vệ bờ sông:
1.2.1 Hệ thống đê kè sông của Việt Nam:
Theo báo cáo của Cục Đƣờng thủy nội địa Việt Nam, hiện trên tuyến đƣờng
thủy nội địa quốc gia đã đƣa vào quản lý, khai thác có chiều dài 6.658 km cùng với
38 tuyến luồng hàng hải với tổng chiều dài 799 km. Với hàng nghìn km đƣờng
giao thông thủy tạo thành một hệ thống vận tải thuỷ thông thƣơng giữa mọi vùng
đất nƣớc, từ thành thị đến nông thôn, từ miền núi đến hải đảo, góp phần tích cực
vào việc vận chuyển hàng hóa và hành khách.
Kè bảo vệ bờ sông hiện có rất nhiều hình thức: Kè lát mái, kè mỏ hàn, kè
mềm…
- Kè lát mái thƣờng đƣợc sử dụng chống xói, lở bờ tại các đoạn sông hẹp và
có nhiều tàu thuyền qua lại, vật liệu làm kè bằng đá xếp khan, đá xây, tấm bê tông..
- Hình thức kè mỏ hàn, kè mềm thƣờng đƣợc sử dụng trong công trình lấn
biển, vật liệu làm kè thƣờng bằng các khối đá, tấm bê tông có kích thƣớc lớn..
Do tình hình thời tiết diễn biến phức tạp, mƣa lũ nhiều và các hoạt động của
con ngƣời trong quá trình phát triển kinh tế xã hội trên các tuyến luồng có rất nhiều
đoạn có hiện trạng rất xấu, đặt biệt rất nhiều đoạn bị sạt lở bờ và số lƣợng điểm có
nguy cơ sạt lở cũng rất lớn. vấn đề sạt lở bờ sông, bờ kênh đang diễn ở hầu hết các
hệ thống sông, bờ biển, tuyến luồng trên toàn quốc không chỉ vào mùa mƣa lũ mà
còn ngay trong mùa kiệt. Hiện tƣợng sạt lở đã và đang ảnh hƣởng trực tiếp đến tính
mạng, tài sản của nhân dân, Nhà nƣớc, các công trình xây dựng ven sông, các công

7


trình giao thông đƣờng thủy, công trình thủy lợi, đê, kè... ảnh hƣởng tiêu cực đến
phát triển kinh tế xã hội.
1) Khu vực phía Bắc
Khu vực phía Bắc với các hệ thống sông chính là sông Hồng, sông Mã, sông
Thái Bình... hiện tƣợng sạt lở cũng diễn ra thƣờng xuyên. Theo thống kê của các
địa phƣơng, hiện nay trên các sông Bắc Bộ có 165 điểm sạt lở với chiều dài 252
km:
Trên sông Hồng hiện tượng sạt lở diễn ra nghiêm trọng với 80 điểm sạt lở
và chiều dài 100 km, chiều dài mỗi khu vực sạt lở từ vài chục mét đến hàng trăm
mét. Có nơi như bờ tả sông Thao khu vực Thụy Vân - Tân Đức - Minh Nông - Tiên
Phú (Phú Thọ) sạt lở diễn ra tại các điểm nối tiếp nhau 3 + 5 km. Ngoài ra hiện
tượng sạt lở còn xảy ra tại một số khu vực như tại các xã Triểu Dương - Phú
Cường - Phú Châu, Vân Sa - Châu Sơn, Phương Độ - cẩm Đình - Xuân Phú (Hà
Nội), khu vực Phú Hùng Cƣờng Lam Sơn (Hƣng Yên); khu vực Yên Ninh Chƣơng Xá - Nhƣ Trác (Hà Nam).
Trên hệ thống sông Thái Bình có 27 điểm với tổng chiều dài trên 45 km.
Trên sông Cả, sông Mã, sông Văn Úc, sông Lạch Tray hiện tƣợng sạt lở
cũng diễn biến phức tạp với 20 điểm sạt lở, chiều dài 37 km. Trên đê sông Văn Úc,
sông Chu, sông Mã, khu vực đê biển 1 Đồ Sơn Hải Phòng nguy cơ sạt lở khá cao.
Dọc bờ biển có 15 điểm sạt lở với chiều dài trên 30 km.
Khu vực sông suối miền núi có 23 điểm sạt lở với chiều dài 40 km.
2) Khu vực miền Trung và Tây Nguyên
Khu vực miền Trung và Tây Nguyên có các hệ thống sông Kiến Giang, sông
Thạch Hãn, sông Bồ, sông Hƣơng, sông Thu Bồn, sông Trà Khúc, sông Đà Rằng,
sông Kôn, sông Cái Phan Rang, sông Cái Nha Trang...Thời gian gần đây hiện
tƣợng sạt lở diễn ra tƣơng đối mạnh với phạm vi sạt lở đến vài km. Trên toàn
tuyển, theo thống kê của các địa phƣơng có 307 điểm sạt lở với tổng chiều dài 555
km bờ sông bờ biển, ảnh hƣởng đến gần 7000 hộ dân cƣ.
Hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia có tới khoảng 67 điểm sạt lở với chiều dài

8


gần 70 km.
Các sông ở Thừa Thiên Huế có 18 điểm sạt lở, chiều dài 30 krn.
Các sông khu vực Tây Nguyên: chủ yếu sạt lở trên sông Đăkbla khu vực thị
xã Kon Tum với chiều dài gần 5 km.
Các sông, suối khác có 200 điểm sạt lở, chiều dài 415 km.
Sạt lở bờ biển, xâm thực bờ biển, bồi lắng cửa sông cũng diễn ra rất phức
tạp tại một số khu vực có biến động lớn nhƣ Hải Trạch, Bàu Tró - Nhật Lệ (Quảng
Bình), Phá Tam Giang, cửa Tƣ Hiền, Cửa Thuận An - Hòa Duân (Thừa Thiên Huế), Liên Chiểu (Đà Nẵng), Cửa Mỹ Á (Quảng Ngãi), Cửa Lại Giang (Bình
Định), cửa Đà Nông (Phú Yên)...với tổng chiều dài trên 45 km.
3) Khu vực Nam Bộ
Khu vực Nam Bộ với hệ thống sông Cửu Long có hai sông chính là sông
Tiền và sông Hậu, ngoài ra còn có các sông Vàm cỏ, sông Sài Gòn... và nhiều sông
nhỏ, kênh rạch khác. Tuy sông có độ dốc nhỏ và vận tốc dòng chảy nhỏ hơn ở khu
vực miền Bắc và miền Trung nhƣng do địa chất vùng này chủ yếu là bồi tích trẻ,
mềm yếu nên tình hình sạt lở cũng rất nghiêm trọng, quy mô sạt lở thƣờng lớn với
chiều dài từ vài trăm mét đến vài km. Theo thống kê của các địa phƣơng, trên các
tuyến sông vả bờ biển khu vực Nam Bộ hiện có 256 điểm sạt lở với tổng chiều dài
trên 450 km. Trên sông Tiền có khoảng 60 điểm sạt lở với tổng chiều dài 110 km;
trên sông Hậu có trên 40 điểm sạt lở với chiều dài gần 80 km. Điển hình là sạt lở
bờ sông Sài Gòn khu vực bán đảo Thanh Đa (thành phố Hồ Chí Minh), bờ sông
Tiền khu vực thị trấn Tân Châu (An Giang), khu vực thị xã Sa Đéc (Đồng
Tháp)...Sạt lở bờ biển cũng diễn ra với mức độ nghiêm trọng tại Hàm Tiến - Mũi
Né (Bình Thuận), Ninh Chữ (Phan Rang), cần Giờ (thành phố Hồ Chí Minh), Cửa
Ông Đốc (Cà Mau)...
Hiện tƣợng sạt lở mái dốc, bờ kênh gây thiệt hại to lớn về ngƣời và của.
Hàng năm Nhà nƣớc đã đầu tƣ rất nhiều để khắc phục hiện tƣợng này song vẫn chỉ
là giải pháp tạm thời. Dƣới đây là một số hình ảnh về sạt lở sông trên toàn quốc:

9


Hình 1.5. Sạt lở sông Hồng gây thiệt hại cho các công trình ven bờ.

Hình 1.6. Sạt lở bờ trên luồng Bạch Đằng - Hải Phòng

10


Hình 1.7. Sạt lở bờ trên tuyến luồng Nam Triệu - Hải Phòng

Hình 1.8. Sạt lở bờ sông Văn Úc - Hải Phòng

11


Hình 1.9. Bờ sông Ngàn Mọ - Hà Tĩnh có nguy cơ sạt lở rất cao

Hình 1.10. Sạt lở bờ sông Yên - Đà Nẵng

12


Hình 1.11. Sạt lở bờ sông An Hóa - Đồng Tháp

Hình 1.12. Sạt lở đất trên sông Mã khiến đất canh tác bị cuốn trôi
13


Hình 1.13. Kè bảo vệ bờ bằng rọ đá
1.2.2 Hệ thống công trình đê kè bảo vệ bờ sông của Hải Phòng:
Hệ thống đê điều Hải Phòng đƣợc xây dựng với nhiệm vụ đảm bảo chống lũ
và nƣớc dâng do bão từ các con sông và biển, ngăn chặn sự xâm nhập của biển.
Đảm bảo đời sống nhân dân đƣợc ổn định và tạo điều kiện để phát triển kinh tế.
Hệ thống đê biển và sông bao gồm 24 tuyến đê với tổng chiều dài 422,091km:
Trong đó:

- Có 6 tuyến đê biển, chiều dài 104,404 km.
- Có 18 tuyến đê sông, chiều dài 317,687 km.

Ngoài ra còn có 76 công trình kè với tổng chiều dài 61,298 km (trong đó có
26,818 km kè sông; 34,480 km kè đê biển), chiếm tỷ lệ gần 14,5% tổng chiều dài
đê và 393 cống dƣới đê (324 cống dƣới đê sông và 69 cống dƣới đê biển).
Hệ thống sông chia cắt địa hình và hình thành 6 tiểu hệ thống đê độc lập: 4 hệ
thống đê độc lập theo địa giới hành chính huyện là: Vĩnh Bảo, Tiên Lãng, Thuỷ

14


Nguyên, Cát Hải; 2 hệ thống đê độc lập theo địa giới liên huyện là: hệ thống Đa
Độ có 4 đơn vị hành chính: huyện An Lão, Kiến Thụy, Quận Kiến An, Dƣơng
Kinh và Đồ Sơn. Hệ thống đê An Dƣơng và 4 quận: Hồng Bàng, Lê Chân, Ngô
Quyền, Hải An.
Hiện nay hệ thống đê sông thành phố Hải Phòng hình thức kè chủ yếu là: kè
lát mái hộ bờ, kè đá khan, kè đá xây, kè khan xây khung, kè tấm bê tông định hình.
Đánh giá chung về hiện trạng công trình kè bảo vệ bờ là còn nhiều công trình
kém ổn định và xung yếu. Hƣ hỏng phổ biến đối với các đoạn kè đê sông là xói lở
chân, xô sạt mái, lún và biến dạng kè, nguyên nhân chính là do địa chất nền yếu,
quy mô kè còn hạn chế nên thƣợng hạ lƣu kè thƣờng bị xói lở nhƣ kè Đại Công
(Tả Thái Bình), An Ninh, Đông Quất (hữu sông Thái Bình), Lô Đông, Hiệp Hòa,
Cao Minh, Hà Dƣơng Thâm Động, Cổ Am, Cộng Hiền (tả sông Hóa), Hà Phƣơng,
Cung Chúc, Trung Lập, Thƣợng Lộc, Đan Điền, An Bồ (hữu sông Luộc), Hàng Hà
, Bốt Đỏ (hữu Lạch Tray), Kim Sơn (tả Văn úc) …
Dƣới đây là một số hình ảnh về tình hình sạt lở bờ sông tại Hải Phòng.

Hình 1.14. Đoạn kè cũ từ K40 + 840 đến K 41 - Hữu sông Luộc phân thân bị
phá hủy

15


Hình 1.15. Hiện tƣợng sạt lở bờ gần cống An Ninh- Hữu sông Thái Bình

Hình 1.16. Kè thƣợng lƣu cống Ba Đồng 2 –Hữu sông Luộc bị phá hỏng

Hình 1.17. Đất bờ sông Văn Úc bị nƣớc xói trôi với tốc độ khá lớn

16


1.3. Tình hình nghiên cứu xói lở bờ sông:
Hiện nay trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam ngày càng áp dụng các công
nghệ mới nhằm bảo vệ bờ sông [8], với mục tiêu chung là tối ƣu về kinh tế cũng
nhƣ tuổi thọ của công trình. Tuy nhiên, việc lựa chọn hình thức kết cấu nhƣ thế
nào phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện tự nhiên, quy luật diễn biến lòng dẫn của
từng khu vực.
Dƣới đây là một số giải pháp đã đƣợc áp dụng trong thực tế:
1.3.1 Các biện pháp bảo vệ mái dốc đất thông thường [3]
1.3.1.1 Vật liệu và cấu kiện công trình thường dùng
1) Vật liệu sử dụng:
- Đất: tùy theo từng điều kiện làm việc ta sử dụng loại đất thích hợp ;
- Đá : trừ các loại đá bị phá hoại trong nƣớc và các loại đá có khối lƣợng
riêng quá bé  < l,7T/m3 thì tất cả các loại đá hộc, dăm, cuội, sỏi đều sử dụng
đƣợc, có thê sử dụng thêm xỉ gang, sắt của các nhà máy luyện thép.
- Tre: thƣờng dùng tre tƣơi, tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà có thể để cả cây
hay dùng riêng thân, cành tre non, già, nhỏ, to đều có thể dùng đƣợc.
- Cây thân gỗ và gỗ: thƣờng dùng các loại cây gỗ già, dai, có khi sử dụng cả
cành cây tƣơi và tán lá của chúng nhất là những loại nhãn, duối.
- Kim loại: đã gia công thành thép hình, thép tròn (cốt BT), dây cáp, dây mạ
kẽm, đinh, ốc vít...
- Xi măng: tuỳ theo chỗ mà sử dụng các loại mác xi măng khác nhau, có thể
dùng mác: 200, 250, 300, 400.
- Có thể dùng các loại nhựa đƣờng, hắc ín. Ngoài ra còn có thể dùng dây
leo, dây gai, bao tải, vải sợi tổng hợp và vải địa kỹ thuật.
2) Cấu kiện công trình:
- Bó rồng : là các bó cành tre xếp nối nhau dài không vƣợt quá 10  12m,
đƣờng kính mỗi bó từ 10  15cm, buộc lạt tre hoặc dây thép cách nhau từ 25
 30cm, bó rồng cần chú ý đều đặn trên toàn chiều dài. Khi xếp các cành ngọn, gốc
nên phân bố xen nhau. Buộc lạt chặt vừa để có thể đóng cọc xiên qua, nhƣng
17


không đƣợc lỏng quá dễ bị xộc xệch, hƣ hỏng, rồng cần phải tƣơi, bó xong sử dụng
ngay, nếu chƣa sử dụng đến cần bảo quản dƣới nƣớc.

Hình 1.18. Kết cấu bó rồng
- Rồng : Là loại cấu kiện hình trụ, lớp bó rồng đƣợc xếp kín mặt ngoài làm
áo, ruột bằng đá hộc hay đất sét, đuờng kính rồng từ 0,6  0,8m dài từ 8  10m.
Dùng dây thép hay lạt tre buộc cách nhau 0,8  1m, đầu rồng đƣợc nhét kín và
buộc chụm lại. Rồng đƣợc gia công trên bờ rồi lăn xuống hay gia công trên thuyền,
chở đến nơi đã đƣợc định vị rồi thả xuống.

Hình 1.19. Kết cấu rồng
- Rọ đá : Đan bằng tre hay dây thép mạ kẽm. Mắt rọ cần đảm bảo để đá
không lọt, tuỳ theo đá đã có mà xác định kích thƣớc của mắt rọ. Rọ tre thƣờng đan
có hình trụ đƣờng kính từ 0,8  1m và dài từ 2  4m. Rọ thép thƣờng dùng loại dây
thép kích thƣớc 2,5  4mm, dây 6  8 làm khung. Nếu dây đƣợc mạ kẽm, rọ
thép giữ đƣợc từ 8  12 năm. Rọ thép có thể gia công thành hình hộp hoặc hình trụ.

Hình 1.20. Kết cấu rọ đá

18


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×