Tải bản đầy đủ (.pdf) (82 trang)

nghiên cứu phân tích ảnh hưởng của việc chất tải ven đê và vai trò của kè hộ chân đối với sự ổn định của các tuyến đê sông hồng trên địa bàn hà nội

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.31 MB, 82 trang )


1
MỤC LỤC
32TDANH MỤC BẢNG BIỂU32T 3
32TDANH MỤC HÌNH VẼ32T 4
32TPHẦN MỞ ĐẦU32T 6
32TCHƯƠNG 1.32T 32TTỔNG QUAN HIỆN TRẠNG ĐÊ ĐIỀU. NHỮNG TỒN TẠI VÀ YÊU
CẦU ĐẶT RA
32T 8
32T1.1.32T 32TGiới thiệu sơ lược sự phát triển hệ thống đê điều trong và ngoài nước32T 8
32T1.1.1.32T 32THệ thống đê điều ở Việt Nam32T 9
32T1.1.2.32T 32THệ thống đê điều Hà Lan32T 14
32T1.1.3.32T 32THệ thống đê điều của Mỹ32T 16
32T1.2.32T 32TNhững sự cố thường gặp của hệ thống đê ở Việt Nam32T 18
32T1.2.1.32T 32TNhững sự cố đối với đê32T 18
32T1.2.2.32T 32TNhững sự cố đối với kè32T 20
32T1.2.3.32T 32TSơ bộ đánh giá các nguyên nhân gây ra các sự cố trên32T 21
32T1.3.32T 32TNhững tồn tại trong việc nghiên cứu xử lý hư hỏng của hệ thống đê, các
giải pháp và yêu cầu đặt ra
32T 24
32T1.3.1.32T 32TĐối với đê32T 24
32T1.3.2.32T 32TĐối với kè32T 26
32TKẾT LUẬN CHƯƠNG 132T 30
32TCHƯƠNG 2.32T 32TNGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC CHẤT TẢI VEN ĐÊ
TỚI SỰ ỔN ĐỊNH CỦA HỆ THỐNG ĐÊ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KỸ
THUẬT ĐỂ XỬ LÝ
32T 31
32T2.1.32T 32TKhái quát hiện trạng và công tác quản lý của hệ thống đê sông Hồng32T 31
32T2.1.1.32T 32TKhái quát về hệ thống đê sông Hồng32T 31
32T2.1.2.32T 32THiện trạng các tuyến đê sông Hồng trên địa bàn thành phố Hà Nội32T 32
32T2.1.3.32T 32TVề công tác quản lý hệ thống đê sông Hồng trên địa bàn Hà Nội32T 35


32T2.2.32T 32TPhân tích tác động của việc chất tải đến quá trình làm việc của hệ thống đê
điều
32T 37
32T2.2.1.32T 32TTổng quát các nguyên nhân gây sạt lở bờ sông32T 37
32T2.2.2.32T 32TTác động của việc chất tải đến quá trình làm việc của hệ thống đê điều32T
39

32T2.3.32T 32TCác giải pháp kỹ thuật và công nghệ đã được áp dụng để xử lý sạt lở32T 41
32T2.3.1.32T 32TCông trình dân gian, thô sơ32T 41
32T2.3.2.32T 32TCông trình bán kiên cố32T 43
32T2.3.3.32T 32TCông trình kiên cố32T 46
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

2
32T2.4.32T 32TĐánh giá vai trò của kè hộ chân đối với sự ổn định của các tuyến đê sông
Hồng trên địa bàn Hà Nội
32T 50
32T2.4.1.32T 32THiện trạng các tuyến kè trên sông Hồng của thành phố Hà Nội32T 50
32T2.4.2.32T 32TVai trò của kè hộ chân đối với sự ổn định của các tuyến đê sông Hồng
trên địa bàn Hà Nội
32T 55
32TKẾT LUẬN CHƯƠNG 232T 56
32TCHƯƠNG 3.32T 32TĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ KÈ PHÚ THỊNH, SƠN
TÂY, HÀ NỘI
32T 57
32T3.1.32T 32TPhân tích nguyên nhân sự cố Kè Phú Thịnh32T 57
32T3.1.1.32T 32THiện trạng công trình32T 57
32T3.1.2.32T 32TĐặc điểm địa chất32T 60
32T3.1.3.32T 32TĐặc điểm địa hình32T 62
32T3.1.4.32T 32TĐặc điểm thời tiết và thủy văn32T 63

32T3.1.5.32T 32TĐánh giá nguyên nhân sự cố kè Phú Thịnh32T 64
32T3.2.32T 32TĐề xuất và lựa chọn các phương án kỹ thuật để giải quyết32T 68
32T3.3.32T 32TSo sánh các phương án kè hộ chân32T 72
32TKẾT LUẬN CHƯƠNG 332T 78
32TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ32T 79
32TTÀI LIỆU THAM KHẢO32T 81

Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

3
DANH MỤC BẢNG BIỂU
32TUBảng 2-1.U32T 32TUCao trình chống lũ của tuyến đê hữu Hồng tại Hà NộiU32T 33
32TUBảng 2-2.U32T 32TUƯu, nhược điểm của một vài hình thức kết cấu kèU32T 49
32TUBảng 2-3.U32T 32TUThống kê hiện trạng các kè của tuyến đê hữu Hồng, tả Hồng trên địa
bàn Hà Nội
U32T 51
32TUBảng 3-1.U32T 32TUChỉ tiêu cơ lý các lớp đấtU32T 61
32TUBảng 3-2.U32T 32TUThống kê lượng mưa một số ngày trước khi xảy ra sự cốU32T 64
32TUBảng 3-3.U32T 32TUSo sánh mực nước các ngày trước khi xảy ra sự cốU32T 64
32TUBảng 3-4.U32T 32TUSo sánh các phương án hộ chânU32T 72


Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

4
DANH MỤC HÌNH VẼ
32TUHình 1-1.U32T 32TUCồn cát ven biển Bố Trạch, Quảng Bình – Đê biển tự nhiênU32T 8
32TUHình 1-2.U32T 32TUCác đê sông trong vùng đồng bằng sông HồngU32T 11
32TUHình 1-3.U32T 32TUĐê sông HồngU32T 11
32TUHình 1-4.U32T 32TUĐê biển lát đá khanU32T 13

32TUHình 1-5.U32T 32TUĐê biển bằng đá xây trồng cỏ VetiverU32T 13
32TUHình 1-6.U32T 32TUThủ tướng Nguyễn Tấn Dũng nghe giới thiệu về công trình đê chắn
sóng
U32T 15
32TUHình 1-7.U32T 32TUDự án Delta WorksU32T 16
32TUHình 1-8.U32T 32TUĐê biển ở Hà LanU32T 16
32TUHình 1-9.U32T 32TUĐê chắn sóng của Hà LanU32T 16
32TUHình 1-10.U32T 32TUMột vài mặt cắt kè điển hình của MỹU32T 17
32TUHình 1-11.U32T 32TUSạt lở mái đêU32T 19
32TUHình 1-12.U32T 32TULún sụt, bong vỡ mặt đêU32T 19
32TUHình 1-13.U32T 32TUSạt lở bờ sôngU32T 20
32TUHình 1-14.U32T 32TUSạt lở do tập kết vật liệu xây dựng ở Sơn Tây, Hà NộiU32T 21
32TUHình 1-15.U32T 32TUHút cát, tập kết vật liệu trái phépU32T 23
32TUHình 1-16.U32T 32TUXe có tải trọnglớn đi lại trên đêU32T 24
32TUHình 1-17.U32T 32TUMái đê Hà Nội được chỉnh trangU32T 25
32TUHình 1-18.U32T 32TUĐắp thêm cơ đê phía hạ lưuU32T 25
32TUHình 1-19.U32T 32TUTrồng tre chắn sóngU32T 25
32TUHình 1-20.U32T 32TUNâng cấp mở rộng mặt đê kết hợp giao thôngU32T 26
32TUHình 1-21.U32T 32TUĐóng cọc tre để chắn sóngU32T 28
32TUHình 1-22.U32T 32TUMặt đê kết hợp tường chắn bằng bê tôngU32T 29
32TUHình 1-23.U32T 32TULát mái kè bằng tấm bê tông đúc sẵnU32T 30
32TUHình 1-24.U32T 32TUKè mỏ hànU32T 30
32TUHình 2-1.U32T 32TUSông Hồng chảy qua địa phận Hà NộiU32T 31
32TUHình 2-2.U32T 32TUĐê sông Hồng ở Sơn Tây, Hà NộiU32T 32
32TUHình 2-3.U32T 32TUCông trình văn hóa đê Hà Nội-“Con đường gốm sứ”U32T 34
32TUHình 2-4.U32T 32TUCảng vật liệu ven sôngU32T 36
32TUHình 2-5.U32T 32TUNguyên nhân và các nhân tố ảnh hưởng tới hiện tượng sạt lởU32T 38
32TUHình 2-6.U32T 32TUChất tải ven đêU32T 40
32TUHình 2-7.U32T 32TUHiện tượng bãi vật liệu chất tải quá cao sinh ra cung trượt mất ổn địnhU32T 40
32TUHình 2-8.U32T 32TUTrồng tre chắn sóng bảo vệ mái đê.U32T 42

32TUHình 2-9.U32T 32TUĐóng cọc tre chống sạt lởU32T 42
32TUHình 2-10.U32T 32TUKè đá lát trong hệ thống rọ đáU32T 44
32TUHình 2-11.U32T 32TUKè gạch xây khu vực nhà cửa, bến bãiU32T 44
32TUHình 2-12.U32T 32TUKè đá xây bảo vệ bến cảngU32T 45
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

5
32TUHình 2-13.U32T 32TUKè lát mái sau khi hoàn thànhU32T 46
32TUHình 2-14.U32T 32TUHộ chân bằng lăng thể đá hộc – kè Dương Hà, Gia Lâm, Hà NộiU32T 47
32TUHình 2-15.U32T 32TUThi công rồng thép lõi đá-kè Xuân Canh,U32T 47
32TUHình 2-16.U32T 32TUTính ổn định kè lát mái, K = 1,481U32T 48
32TUHình 2-17.U32T 32TUTính ổn định kè lăng thể hộ chân, K = 1,785U32T 48
32TUHình 2-18.U32T 32TUTính ổn định kè lăng thể hộ chân kết hợp rồng đá, K = 1,821U32T 49
32TUHình 3-1.U32T 32TUVị trí công trình (2010)U32T 57
32TUHình 3-2.U32T 32TUChất tải cát tại kè Phú Thịnh và hiện tượng lún sụtU32T 58
32TUHình 3-3.U32T 32TUVết nứt rộng tại mặt nềnU32T 58
32TUHình 3-4.U32T 32TUKè đá cũ bị phá hỏngU32T 59
32TUHình 3-5.U32T 32TUKè đá cũ bị đẩy dịch ra phía lòng sông hàng chục mU32T 59
32TUHình 3-6.U32T 32TUMặt cắt địa chất điển hình khu vực sự cốU32T 62
32TUHình 3-7.U32T 32TUSơ đồ tính toán ổn định với địa hình tự nhiênU32T 65
32TUHình 3-8.U32T 32TUHệ số ổn định trường hợp địa hình tự nhiên K = 1,214U32T 66
32TUHình 3-9.U32T 32TUHệ số ổn định trường hợp địa hình tự nhiên có chất tải 60KN/m2, K =
1,022
U32T 67
32TUHình 3-10.U32T 32TUSơ đồ tính toán trường hợp lăng thể hộ chân B = 5m, bãi sông chất tải
60KN/m2.
U32T 70
32TUHình 3-11.U32T 32TUHệ số ổn định K = 1,285U32T 71
32TUHình 3-12.U32T 32TUHệ số ổn định K = 1,332 (m = 2,0; B = 7m)U32T 74
32TUHình 3-13.U32T 32TUHệ số ổn định K = 1,367 (m = 2,0; B = 9m)U32T 75

32TUHình 3-14.U32T 32TUHệ số ổn định K = 1,352 (B = 5m; m = 2,5)U32T 76
32TUHình 3-15.U32T 32TUHệ số ổn định K = 1,352 (B = 5m; m = 3,0)U32T 77

Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

6
PHẦN MỞ ĐẦU
1) Tính cấp thiết của đề tài
Thủ đô Hà Nội có 2 hệ thống sông lớn chảy qua là hệ thống sông Hồng và hệ
thống sông Thái Bình, bao gồm các con sông chính như: sông Đà, sông Hồng, sông
Đáy, sông Đuống, sông Cầu, sông Tích, sông Bùi và sông Cà Lồ.
Với những biến động bất thường của thời tiết và xu thế phát triển kinh tế của
thủ đô, việc đầu tư để nâng cấp các tuyến đê sông là hết sức cần thiết. Hệ thống đê
điều thành phố Hà Nội đã và đang từng bước được đầu tư cải tạo, nâng cấp cơ bản
đáp ứng được yêu cầu phòng chống lụt bão và phát triển dân sinh kinh tế. Những
năm gần đây do ảnh hưởng của sự thay đổi thời tiết, lượng nước về mùa kiệt xuống
thấp làm cho sự chênh lệch mực nước giữa hai mùa lũ và mùa kiệt lớn. Bên cạnh đó
do ảnh hưởng của việc điều tiết nước hồ Hòa Bình, việc khó khăn trong công tác
quản lý các cảng vật liệu địa phương dẫn đến việc chất tải quá lớn trên bờ sông đã
gây ra hiện tượng sạt lở nguy hiểm đe dọa đến an toàn công trình đê điều, ảnh
hưởng đến tính mạng và tài sản của các hộ dân sinh sống ven sông.
Trước tình hình đó để đảm bảo an toàn cho các tuyến đê và bảo vệ khu dân cư,
bảo vệ đất đai, tạo điều kiện ổn định phát triển kinh tế - xã hội, ổn định an ninh,
chính trị, ổn định đời sống của nhân dân việc nghiên cứu lập các dự án đầu tư xử lý
chống sạt lở trên tuyến đê sông Hồng là đặc biệt cần thiết.
Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn trên học viên lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu,
phân tích ảnh hưởng của việc chất tải ven đê và vai trò của kè hộ chân đối với sự
ổn định của các tuyến đê sông Hồng trên địa bàn Hà Nội”.
2) Mục đích của đề tài
Đánh giá hiện trạng đê điều của thành phố Hà Nội trong thời gian gần đây.

Nghiên cứu, phân tích vai trò của kè hộ chân đến sự ổn định của đê Sông
Hồng.
3) Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

7
3.1. Cách tiếp cận
Tổng hợp, thu nhập các số liệu và phân tích ảnh hưởng của việc chất tải quá
lớn trên bờ sông của các cảng vật liệu địa phương (cát, đá, sỏi, than…). Từ đó
khẳng định đây là một trong những nguyên nhân gây ra sạt lở bờ sông.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn, các giải pháp kỹ thuật chống sạt lở bờ sông. So
sánh các ưu, nhược điểm của các phương án đó để tìm ra biện pháp tối ưu trong việc
xử lý chống sạt lở bờ sông trong mùa mưa lũ.
Qua số liệu tính toán khẳng định vai trò của kè hộ chân từ lúc triển khai thi
công đến khi đưa vào quản lý, vận hành khai thác sử dụng đối với các tuyến đê sông
Hồng trên địa bàn thành phố Hà Nội.
4) Kết quả đạt được
Đưa ra được kết quả phân tích ảnh hưởng của việc chất tải trên bờ kè sông đối
với sự ổn định của bờ, vở sông. Đồng thời đánh giá vai trò của kè hộ chân đối với
sự ổn định của các tuyến đê sông Hồng trên địa bàn thành phố Hà Nội.

Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG ĐÊ ĐIỀU. NHỮNG TỒN TẠI VÀ
YÊU CẦU ĐẶT RA
1.1. Giới thiệu sơ lược sự phát triển hệ thống đê điều trong và ngoài nước
Đê là một dãy đất hình thành tự nhiên hoặc do con người tạo nên còn gọi là đê
nhân tạo chạy dọc theo các bờ sông hay bờ biển.

Đê tự nhiên được hình thành do sự lắng đọng của trầm tích trong lòng sông khi
dòng nước này tràn qua bờ sông thường là vào những mùa lũ. Các đê thiên nhiên là
đặc điểm phổ biến của các con sông có nhiều sự thay đổi hướng dòng chảy. Tại các
vùng ven biển thì các đụn cát cũng có thể coi là đê tự nhiên, hình thái này khá phổ
biến ở các tỉnh khu vực miền Trung nước ta.

Hình 1-1. Cồn cát ven biển Bố Trạch, Quảng Bình – Đê biển tự nhiên
Đê nhân tạo do con người xây dựng nên, nó có thể là vĩnh cửu hoặc được sử
dụng tạm thời để chống lũ trong trường hợp cần thiết. Vai trò của đê nhân tạo là
ngăn nước tràn vào các khu dân cư sinh sống hoặc các phần diện tích đất đai mà con
người dùng để sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp…Hiện nay, trên thế giới chủ yếu là
các hệ thống đê nhân tạo.
Tổ hợp đê và các công trình khác trong hệ thống công trình phòng chống, giảm
nhẹ các hiểm họa do thiên tai hoặc do sự thay đổi bất thường của thời tiết gây ra
được rất nhiều quốc gia quan tâm. Tuy nhiên, tùy theo đặc điểm của từng nước như:
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

9
đặc điểm tự nhiên, tình dân sinh kinh tế và trình độ khoa học kỹ thuật… mà hệ
thống công trình đê điều được hình thành và phát triển ở mức độ khác nhau
1.1.1. Hệ thống đê điều ở Việt Nam
Trong sách lịch sử Việt Nam, đê được nói đến đầu tiên là vào khoảng năm 521
dưới thời Lý Bí (tức Lý Bôn). Tuy nhiên, người có công và được nhắc nhở nhất là
Cao Biền, giữa thế kỷ thứ 9: “Sử chép rằng Cao Biền đào sông, khơi ngòi, mở
đường lộ, lập quán trọ cho khách đi đường trên khắp An Nam. Nhiều đoạn đê, nhất
là đoạn đê trên vùng gần Hà Nội hiện nay được đắp để chống lụt lội”. Cao Biền ra
lệnh dân thiết lập đê quanh thành Đại La với tổng số chiều dài 8.500 thước, cao 8
thước.
Đê Cơ Xá là con đê đầu tiên được vua Lý Nhân Tông (1072-1127) cho xây
dựng vào tháng 3 năm Mậu Tý (1108) để bảo vệ kinh thành Thăng Long khỏi ngập

lụt. Nhà vua ra lệnh đắp đê trên sông Như Nguyệt (Sông Cầu bây giờ) dài 30 km.
Thiết lập đê biển được ghi trong lịch sử đầu tiên là vào cuối nhà Trần, Hồ Quý
Ly cải tổ lại điền địa “Khi trước những nhà tôn thất cứ sai đầy tớ ra chỗ đất bồi ở
ngoài bể, đắp đê để một vài năm cho hết nước mặn, rồi khai khẩn thành ruộng. Nay
ngoại trừ bậc đại vương, công chúa ra, thứ dân không được có hơn 10 mẩu” .
Đến thời kỳ Pháp thuộc, trong quá trình cai trị, chính quyền thực dân cũng gặp
phải không ít khó khăn bởi những thiệt hại do thiên tai, lũ lụt gây ra. Trước áp lực
của dư luận, chính quyền thực dân buộc phải nghiên cứu để thực hiện một kế hoạch
đắp đê ở Bắc Bộ tương đối quy mô. Trong đó có nhiều biện pháp công trình mà đến
nay vẫn được phát huy và cải tạo nâng cấp như: tái sinh diện tích rừng phòng hộ ở
thượng nguồn để chậm lũ; xây dựng hồ, đập để cắt lũ; đắp đê cao hơn mức lũ đặc
biệt.
Hệ thống đê điều của Việt Nam hiện nay có khoảng 8.000 km đê với hơn
5.000 km đê sông, còn lại là đê biển với khối lượng đất đá dung để đắp ước tính là
520 triệu m
P
3
P. Mặc dù tại một số địa phương, hệ thống đê điều còn chưa đảm bảo
tính ổn định cao khi xảy ra lũ lớn nhưng đã cơ bản khẳng định được vai trò bảo vệ
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

10
của nó. Điều đó là hoàn toàn không thể phủ định. Hàng năm, hệ thống đê này đều
được đầu tư củng cố, nâng cấp, đặc biệt là với các tuyến đê sông trên cả nước. Sau
khi có lũ lớn xảy ra, các tuyến đê sông đã từng bước được củng cố vững chắc, đáp
ứng được yêu cầu phòng chống lũ đặt ra qua từng giai đoạn.
a. Hệ thống đê sông của Việt Nam
Hệ thống đê sông của Việt Nam có đặc điểm là không nối liền nhau mà tạo
thành từng dãy theo dọc các con sông. Trong đó hệ thống đê sông trong vùng đồng
bằng sông Hồng là 3.000 km, gồm 2.417 km đê thuộc Bắc Bộ và 420 km đê ở các

sông vùng Thanh Hóa-Nghệ An. Hệ thống sông Hồng có 1.667 km đê và 750 km đê
thuộc hệ thống sông Thái Bình.
Hệ thống đê sông Hồng có quy mô lớn và hoàn thiện hơn so với các hệ thống
đê còn lại. Các đê sông thường có độ cao không quá 10 m. Chiều cao trung bình của
đê sông từ 6-8 m, có nơi lên đến 11 m. Tuy nhiên do được xây dựng đã lâu đời trên
nền đất yếu, đất đấp đê không đồng nhất, nhiều nơi bị hư hại vì không được tu bổ
thường xuyên. Đồng thời, do dân cư đông, nhiều nhà cửa xây cất ngay trên bờ nên
đê có thể bị vỡ bất cứ lúc nào trong mùa lũ lớn.
Tùy theo tầm quan trọng kinh tế và số dân cư của địa phương, dựa vào đợt lũ
lớn năm 1971, 5 cấp đê được thiết kế. Tiêu chuẩn phòng lũ đối với hệ thống đê Hà
Nội là bảo đảm chống được lũ tương ứng với mực nước sông Hồng tại trạm Long
Biên là 13,4 m, và thoát được lưu lượng tối thiểu là 20.000 m
P
3
P/s.
Đặc biệt với thủ đô Hà Nội, từ ngàn xưa, bảo vệ kinh đô Đại La/Thăng Long/
là ưu tiên của nhà vua qua các thời đại. Hàng loạt đê cao, có nơi cao 15 m, được đắp
từ hàng thế kỷ trước. Ngày nay, có nhiều nơi lòng sông cao hơn mặt đất đồng
ruộng, làng mạc, trong khi đó địa hình Hà Nội bằng phẳng có độ cao trung bình 7-
8m trên mực nước biển, nơi thấp nhất có độ cao 5 m.
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

11

Hình 1-2. Các đê sông trong vùng đồng bằng sông Hồng

Hình 1-3. Đê sông Hồng
Sau biến cố vỡ đê năm 1971, nhiều biện pháp mới được ban hành, ngoài việc
tăng cường hệ thống đê, còn lập hồ chứa nước và phân lũ. Khi mực nước sông
Hồng tại Hà Nội đến mức báo động 13,4 m, thì dòng nước sông Hồng ở đầu nguồn

được xả vào Hà Tây, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hà Nam và Nam Định. Việc tháo nước
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

12
phân lũ vào sông Đáy do Thủ Tướng quyết định vì có ảnh hưởng đến hàng triệu dân
chúng, và chính phủ bồi thường thiệt hại.
Các tuyến đê ở các tỉnh miền Trung thuộc hai hệ thống sông lớn ở Bắc Trung
Bộ là sông Mã và sông Cả với tổng chiều dài là 381,47 km. Trong đó chiều dài đê
thuộc hệ thống sông Mã, sông Chu là 316,1km; còn lại 65,4 km thuộc hệ thống
sông Cả, sông La. Thượng nguồn của hai hệ thống sông này chưa có các hồ chứa để
điều tiết khi xuất hiện lũ, bởi vậy đê là biện pháp công trình duy nhất và có ý nghĩa
đặc biệt quan trọng để chống lũ.
Hệ thống đê ở các tỉnh Nam Bộ chủ yếu là đê biển và đê cửa sông. Đê sông ở
miền Nam có kết cấu đơn giản, chủ yếu là đê bao, đê bối dùng để ngăn mặn.
b. Hệ thống đê biển của Việt Nam
Trải qua một thời gian dài xây dựng và phát triển Việt Nam hiện có khoảng
2.700 km đê biển, đê cửa sông nằm ở hầu hết các tỉnh có biển từ Quảng Ninh đến
Kiên Giang và được xây đắp ngày càng vững chắc. Do ảnh hưởng của biến động
thời tiết trên toàn thế giới vì dòng nước El Nino và La Nina, những trận bão biển
xảy ra càng khốc liệt hơn. Hàng năm, mùa bão thường kéo dài từ tháng 6 đến tháng
10 và trung bình có 4 cơn bão. Những cơn bão này tạo ra những con sóng cao, gây
lụt lội vùng duyên hải. Hiện nay, đê biển còn thấp (cao khoảng 5 m), nhiếu nơi còn
bằng đất, có nơi bằng bê tông, và chỉ chịu được các cơn bão nhỏ. Với kỹ thuật trồng
rừng ngập mặn ngoài bờ đê, và cỏ Vetiver hai bên bờ đê có thể cản được sự phá hủy
do sóng bão.
Trong tổng số 117 huyện ven biển thì có 105 huyện có đê biển. Hệ thống đê
biển có nhiệm vụ chủ yếu là bảo vệ sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản.
Trong thời gian 1958-1995, tổng số diện tích đất bồi đầm lầy vùng duyên hải Vịnh
Bắc Bộ được biến cải thành đồng ruộng nhờ hệ thống đê biển là 24,000 ha. Theo số
liệu thống kê, đê biển và đê cửa sông ở nước ta có thể chia ra làm 3 vùng: Bắc Bộ (

từ Quảng Ninh đến huyện Hậu Lộc-Thanh Hóa ); Trung Bộ (từ nam Thanh Hóa đến
Bình Thuận); Nam Bộ (từ Bà Rịa-Vũng Tàu đến Kiên Giang ).
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

13

Hình 1-4. Đê biển lát đá khan

Hình 1-5. Đê biển bằng đá xây trồng cỏ Vetiver
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

14
1.1.2. Hệ thống đê điều Hà Lan
Là một đất nước có 2/3 diện tích thấp hơn mực nước biển, Hà Lan có diện tích
41.543 km² ; dân số 16,5 triệu người; mật độ 486 ng/km²; Thủ đô: Amsterdam,
trung tâm chính trị: La-Hay. GDP 677,5 tỷ USD, xếp thứ 16, thu nhập 40,5 ngàn
USD/người, xếp thứ 9. Hà Lan là vùng đất thấp, châu thổ của 4 con sông Rhine,
Maas, Schelde và IJssel. Lịch sử thủy lợi Hà Lan là lịch sử đấu tranh với biển và với
nước từ trên 2000 năm đến nay. Các thành tựu của họ trong lĩnh vực an toàn của hệ
thống đê điều trước các tác động thiên nhiên rất xứng đáng để chúng ta nghiên cứu
học hỏi.
Ngày 30/9/2011, trong chuyến thăm chính thức Vương quốc Hà Lan, Thủ
tướng Nguyễn Tấn Dũng đã thăm, tìm hiểu hệ thống đê chắn sóng, các công trình
gia cố bờ biển nổi tiếng của Hà Lan.
Trong chuyến thăm, Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng cũng đã nghe giới thiệu
kinh nghiệm của Hà Lan trong quy hoạch vùng đồng bằng châu thổ cũng như những
giải pháp ứng phó với nước biển dâng và quản lý nước của Hà Lan.
Với Dự án Delta, thực hiện từ năm 1958 - 2002, người Hà Lan dựng lên một
hệ thống đê chắn sóng biển và ngăn lũ lụt được đánh giá là hoàn hảo nhất thế giới.
Hệ thống này được thiết kế với độ vững chắc đủ để chịu được trận bão lớn với mức

độ chỉ xảy ra một lần trong 1.000 năm. Khoảng 3.000 km đê bao biển và 10.000 km
đê bao sông và kênh rạch được nâng lên, cũng như khép kín các cửa sông trong khu
vực.
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

15

Hình 1-6. Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng nghe giới thiệu về công trình đê chắn
sóng
Trong kế hoạch, dự án còn xây dựng những tổ hợp đê chắn sóng đồ sộ, gồm
nhiều cửa ngăn nước có thể đóng lại để ngăn lụt lội và mở ra trong điều kiện bình
thường cho nước biển thông với các cửa sông, bảo vệ được hệ sinh thái và sinh vật
sống trong thiên nhiên.
Ngoài việc thiết lập một hệ thống điều khiển và bảo dưỡng, người Hà Lan còn
ứng dụng các hệ thống giám sát tự động để theo dõi tình trạng của đê điều. Họ cho
lắp đặt các cảm biến sợi quang học và điện tử trong đê để xác định những thay đổi
trong thân đê, cũng như giám sát áp suất hay mực nước.
Hệ thống các công trình bảo vệ ở Biển Bắc của Hà Lan được coi là một trong
Bảy Kỳ Quan của Thế giới Hiện đại (theo Hiệp hội Kỹ sư dân dụng Hoa Kỳ). “Xem
ra biển không còn làm người Hà Lan bận tâm nữa. Mọi chỗ đã đều được ẩn giấu sau
các tuyến đê. Biển đã khuất khỏi tầm nhìn và khuất khỏi tâm trí người Hà Lan”.

Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

16

Hình 1-7. Dự án Delta Works

Hình 1-8.
0BĐê biển ở Hà Lan


Hình 1-9.
1B Đê chắn sóng của Hà Lan
1.1.3. Hệ thống đê điều của Mỹ
Hệ thống đê điều của Mỹ đa dạng hơn do diện tích rộng và đặc điểm địa hình
không giống như Hà Lan. Chính vì vậy, chính sách phòng chống thiên tai cũng khác
nên kết cấu của hệ thống đê điều cũng khác. Xu thế “tự nhiên” tác động một cách ít
nhất tới môi trường là quan điểm xâu dựng và phát triển ở Mỹ. Ngoài những thành
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

17
ph ln ven bin thỡ cũn li l di b bin rng ln ca M l nhng vựng khụng
quỏ ụng dõn c. H ó xõy dng c h thng c s h tng rt tt vi cỏc tuyn
ng rt rng, nhiu ln xe chy, nhiu kiu nu cú xy ra l lt thỡ cú th
nhanh chúng di chuyn dõn c ra khi vựng nguy him.
Do vy, kt cu ờ bin ca M khụng quỏ kiờn c nh ca H Lan. Ti nhng
ni b xúi l mnh, h thng xõy dng cỏc tng chn súng, tng phỏ song nh
mt gii phỏp nhm gi n nh b, chng l t bin. Riờng v cỏc cụng trỡnh kố
bo v, chng st l M rt a dng: kố ỏ , kố bờ tụng ti ch kiu bc, kố
mng bờ tong, kố tm bờ tụng t chốn
+2.70
Mực biển +0.00
Sỏi lót dày 0.3m
m=2.0
0.5m
Dầm bê tông
0.3m
Đổ đá hộc
Bờ biển tự nhiên


a. Kố ỏ ti Chesapeake, Maryland
0.3m
+2.7
+2.3
Hmax=+2.3
+0.40
Tấm cừ BT 0.9m
Bãi biển tự nhiên
3.5m
2.5m
Đắp đất
Bê tông
Cọc bê tông
0.15m
0.15m
0.40m
0.30m
0.2m

b. Kố BT ti ch Cambridge, Maryland
+1.2m
+0.9m
0.30m
Bê tông
Đá vụn
Vải địa kỹ thuật
Cọc mak kẽm
MN
Đờng bờ tự nhiên
Khớp nối


c. Kố mng bờ tụng ti Jupiter, Florida
Cấu kiện dày 30cm
Cấu kiện dày 35cm
m=3.0
Cọc bê tông dự ứng lực
Dầm mũ
Tờng đỉnh
Dăm, sỏi lót
Vải địa kỹ thuật
Vải địa kỹ thuật
trải sâu nhất có thể
Đá hộc
0.00
+4.7m
+5.2m
+0.5m
-3.4m
0.3m
11cm93cm11cm
11cm93cm11cm
11cm93cm11cm

d. Kố tm bờ tụng ti Cedahurst, Maryland
Hỡnh 1-10.
2BMt vi mt ct kố in hỡnh ca M
Mt c im quan trng ca h thng ờ bin cỏc nc phỏt trin l cụng
ngh xõy dng tiờn tin. Mỏy múc c ỏp dng trong mi khõu ca quỏ trỡnh t
Hc viờn: Phựng Minh c Ngnh: Xõy dng cụng trỡnh thy


18
khảo sát, thiết kế, xây dựng, vận hành bảo dưỡng nên những hỏng hóc nhỏ trong
điều kiện bình thường rất ít xảy ra, trừ những sự cố thiên tai lớn.
1.2. Những sự cố thường gặp của hệ thống đê ở Việt Nam
1.2.1. Những sự cố đối với đê
a. Hư hỏng mái đê
Hiện tượng hư hỏng mặt đê được thể hiện ở các dạng như sạt trượt mái đê,
mạch đùn mạch sủi, xói lở cục bộ mái đê…
Hiện tượng trên thường xảy ra tại những vị trí dòng sông cong, sóng vỗ trực
tiếp vào mái đê hoặc khi có tổ hợp lũ bão, nước cao ngâm lâu, thấm vào thân đê lâu
ngày khi nước rút kéo theo đất ở chân đê và trong thân đê ra ngoài gây hiện tượng
sạt,lở mái đê hoặc mạch đùn, mạch sủi.

a. Trượt vòng cung mái đê phía sông
b. Trượt mái đê phía đồng


c. Xói lở cục bộ mái đê phía sông
d. Trượt mái đê phía sông


e.Cung trượt mái đê khi nước sông rút
f. Mạch đùn
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

19

Hình 1-11.
3BSạt lở mái đê
b. Hư hỏng mặt đê

Hiện tượng hư hỏng mặt đê bao gồm các dạng như lún sụt mặt đê, bong vỡ
mặt đê Hiện tượng này xảy ra khi trên mặt đê bây giờ đa phần ngoài nhiệm vụ
phòng lũ còn kết hợp làm đường giao thông. Cộng với tốc độ đô thị hóa nhanh
chóng, các phương tiện tham gia giao thông lớn, nhiều phương tiện có tải trọng lớn
hơn tải trọng cho phép lưu thông trên mặt đê làm cho mặt đê bị hư hỏng xuống cấp
nghiêm trọng.


Hình 1-12.
4BLún sụt, bong vỡ mặt đê
c. Hư hỏng thân đê, nền đê
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

20
Hệ thống đê của chúng ta được phát triển qua nhiều thế kỷ, được đắp, tôn cao,
áp trúc bằng nhiều loại vật liệu không đồng nhất. Tại nhiều đoạn, đê đi qua lòng
sông cổ, ao sâu, ruộng trũng nền đê không được xử lý. Bởi vậy, gắn liền với đó là
một số ẩn họa như: xuât hiện mạch đùn, mạch sủi; lún, sụt thân đê; tổ mối
1.2.2. Những sự cố đối với kè
Ngoài yếu tố lở, bồi tự nhiên của dòng sông, một nguyên nhân rất quan trọng
khác là hoạt động khai thác lòng, bờ sông, bờ biển quá mức. Các công trình xây
dựng với quy mô lớn ngay bên bờ sông ngày càng nhiều, hoạt động giao thông vận
tải nhộn nhịp đang làm nghiêm trọng thêm tình hình xói lở. Rừng đầu nguồn bị
khai thác quá mức cũng là một nguyên nhân dẫn đến việc thay đổi chế độ dòng chảy
và chế độ bùn cát của hệ thống sông, gây tác động xấu đến diễn biến lòng sông.
Mặt khác, do cấu tạo lòng sông, nhất là sông Hồng và hệ thống sông Cửu
Long, chủ yếu là lớp cát mịn nên rất dễ bị xói lở. Vì vậy, chỉ cần một tác động hay
một thay đổi nhỏ cũng có thể tạo sự biến động thủy lực gây mất ổn định bờ sông.
Hơn nữa, việc lấn chiếm bãi sông làm nơi canh tác, xây dựng nhà cửa, làm bến
bãi tập kết vật liệu của người dân đang diễn ra khá phổ biến với mức độ và quy

mô ngày càng lớn. Có những công trình trên sông như cầu, bến cảng đã làm thu
hẹp dòng chảy thoát lũ, khiến tốc độ chảy của lũ mạnh hơn, dẫn tới xói lở bờ.

Hình 1-13. Sạt lở bờ sông
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

21

Hình 1-14. Sạt lở do tập kết vật liệu xây dựng ở Sơn Tây, Hà Nội
1.2.3. Sơ bộ đánh giá các nguyên nhân gây ra các sự cố trên
a. Nguyên nhân chủ quan
* Địa chất nền đê
Nền đê chủ yếu được đắp bằng đất, có khi bằng chất đất có lượng pha cát lớn,
nền đất sét yếu nên thường có nguy cơ đổ vỡ thân đê do đất nền không ổn định.
* Vật liệu đắp đê
Hiện nay khi tu bổ, đắp mở rộng, tôn cao, áp trúc mái đê thường được đắp
bằng vật liệu tại chỗ, chủ yếu là đất cấp 2 nên khi bề mặt và mái không được bảo vệ
dễ bị xói mòn hoặc sạt lở do tác động của nước mưa, nước mặt và sóng.
b. Nguyên nhân khách quan
* Sóng và gió
Sóng là tác nhân chính gây ra sự mất ổn định và sự sạt lở bờ sông, bờ biển
đồng thời cũng là nguyên nhân chính sinh ra dòng ven bờ vận chuyển bùn cát gây
xói lở, sạt trượt bờ sông, bờ biển
Gió thổi trên mặt sông tạo ra sóng và nước dâng. Gió chỉ có gián tiếp xói lở
bằng cách tạo ra sóng, dòng chảy là những yếu tố trực tiếp gây ra hiện tượng đó.
* Bão
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

22
Bão là một loại hình thời tiết nguy hiểm. Khi có bão xuất hiện thường kéo theo

1 loại hiện tượng thời tiết bất lợi như mưa to, gió lớn, giông, lốc xoáy…
* Biến đổi mực nước
Khi mực nước dâng cao hơn, khả năng sóng vỗ được vào lớp đất, mái đê, hệ
thống kè chắn sóng… sẽ lớn hơn, do vậy dễ gây xói lở hơn. Tuy nhiên, nếu sự dâng
lên đó chỉ xảy ra trong thời gian ngắn và hậu quả xói lở tức thì không quá nghiêm
trọng và hệ thống có thể trở lại trạng thái cân bằng như trước đó (điều này thường
đúng đối với mực nước dâng do bão, có thể cao tới 3 ± 4m), song chỉ tồn tại trong 2
± 3 giờ). Đối với đê biển nói riêng cũng có hiện tượng biến đổi mực nước đó là tác
động của mực nước triều. Tuy nhiên sự thay đổi mực nước thuỷ triều không phải
nguyên nhân thường trực gây xói. Một bằng chứng khá rõ rệt là hiện tượng xói lở
xảy ra ở mọi nơi, không phân biệt độ thủy triều và biên độ của nó.
* Dòng chảy
Các hiện tượng sạt lở, bồi lắng thường xảy ra ở những đoạn sông cong, các cửa
phân lưu, nhập lưu, các cửa sông phân lạch, nơi giao thoa giữa dòng chảy trong
sông và dòng triều, là những nơi dòng chảy không ổn định. Phía bờ lõm do dòng
chảy chủ lưu áp sát bờ, khi vận tốc dòng chảy lớn hơn vận tốc khởi động của đất
cấu tạo bờ sông sẽ gây sạt lở, phạm vi sạt lở thường phát triển từ thượng lưu về hạ
lưu. Ngoài ra, sạt lở cũng có thể xuất hiện dọc theo bờ của một con sông trong trạng
thái cân bằng động.
* Do nạn chặt phá rừng, khai thác tài nguyên vùng đầu nguồn: Làm suy giảm
tầng phủ thực vật, mất khả năng điều tiết của rừng nên về mùa mưa nước lũ tập
trung nhanh hơn làm gia tăng lưu tốc dòng chảy, biên độ và cường suất lũ.
* Do phát triển các hoạt động dân sinh ra vùng ven sông, ven biển:
Do sức ép về dân số, nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, sự quản lý chưa chặt
chẽ nên việc vi phạm, xâm chiếm bãi sông, lòng dẫn để xây dựng công trình, nhà
cửa, đổ chất thải, vật liệu lấn chiếm lòng sông, việc phát triển các tuyến đê sông, bờ
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

23
bao không theo quy hoạch, ngày càng tăng đã làm thay đổi chế độ dòng chảy, chất

tải lên bờ sông làm gia tăng diễn biến sạt lở bờ sông, bờ biển.
* Do khai thác cát, sỏi lòng sông trái phép
Khai thác cát, sỏi lòng sông là việc làm phục vụ nhu cầu xây dựng đang ngày
càng phát triển. Nếu khai thác đúng quy hoạch, đúng quy trình thì có tác dụng rất
tích cực cho thoát lũ, ổn định lòng dẫn và giao thông thuỷ. Tuy nhiên, hiện việc cấp
giấy phép, quản lý khai thác cát, sỏi lòng sông hiện còn rất nhiều khó khăn, đặc biệt
là các đoạn sông tại vùng giáp gianh giữa hai tỉnh (có hiện tượng lực lượng chức
năng không cho khai thác bờ bên này thì chuyển sang bờ kia hoặc không cho khai
thác ở khúc sông này chuyển đến khúc sông khác để khai thác), chế tài hiện chưa đủ
mạnh và chưa có sự phối hợp đồng bộ của các địa phương nên việc khai thác trái
phép, sai phép vẫn tiếp tục diễn ra ở nhiều nơi đặc biệt có nơi việc khai thác cát trái
phép ngay tại khu vực chân đê và mái kè bảo vệ bờ sông gây sạt lở.


Hút cát trái phép
Tập kết vật liệu trái phép
Hình 1-15. 5BHút cát, tập kết vật liệu trái phép
* Do ảnh hưởng của các hoạt động giao thông đi lại trên mặt đê
Đây là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây lên hiện tượng lún sụt, bong
vỡ mặt đê ngày càng tăng. Hiện tại hầu hết các tuyến đê ở các địa phương đã cho
phép những xe có tải trọng 10T đi lại trên đê. Tuy nhiên do nhu cầu phát triển kinh
tế xã hội của từng vùng nên thường xuyên có tải trọng lớn, đặc biệt là những xe vận
chuyển vật liệu, cát, sỏi… đi lại trên mặt đê gây ra hiện tượng lún, sụt bong vỡ mặt
đê.
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

24


Hình 1-16.

6BXe có tải trọnglớn đi lại trên đê
1.3. Những tồn tại trong việc nghiên cứu xử lý hư hỏng của hệ thống đê, các
giải pháp và yêu cầu đặt ra
1.3.1. Đối với đê
Khi có sự cố hư hỏng đê như: vỡ đê; lún, sụt thân đê; sạt mái đê; xuất hiện
mạch đùn, mạch sủi; trong thân đê xuất hiện tổ mối chúng ta thường tiến hành xử
lý bằng một trong những biện pháp như sau:
- Đắp đê với mặt cắt ngang và cao trình mặt đê đạt cao trình chống lũ thiết kế
bằng đất cấp 2. Không nên lựa chọn đất pha cát vì khi ướt thì nhão, khô thì tơi xốp
không đảm bảo độ đầm chặt theo yêu cầu. Tuy nhiên do điều kiện của từng địa
phương, không thể cung cấp đủ đất để thực hiện công trình do vậy đối với biện
pháp này ta thường chú ý đến quá trình giám sát thi công khi đắp đê yêu cầu đầm
nén kỹ đảm bảo dung trọng và độ chặt theo yêu cầu.
- Chỉnh trang mái đê: thượng lưu lát mái chống sóng, hạ lưu trồng cỏ kỹ thuật
chống xói.
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

25

Hình 1-17. Mái đê Hà Nội được chỉnh trang
- Đối với những đoạn đê cao trên 5m cần phải đắp thêm cơ đê thượng, hạ lưu.
Trong điều kiện cho phép về kinh phí, nên đầu tư đồng bộ làm đường hành lang
thượng, hạ lưu chân đê hoặc cơ đê nhằm đảm bảo giữ ổn định công trình đê, thuận
lợi trong công tác tuần tra, canh gác, ứng cứu hộ đê và chống lấn chiếm, vi phạm
hành lang bảo vệ đê điều.
- Khoan phụt vữa gia cố thân đê tại những đoạn xung yếu.
- Lắp đặt hệ thống giếng giảm áp tại những vị trí thường hay xảy ra đùn, sủi.
- Trồng tre chắn sóng ngăn chặn sạt lở.

Hình 1-18.

7BĐắp thêm cơ đê phía hạ lưu

Hình 1-19.
8BTrồng tre chắn sóng
Học viên: Phùng Minh Đức Ngành: Xây dựng công trình thủy

×