nghiên cứu đánh giá hiệu quả các giải pháp bảo vệ mái đê biển hiện có và đề xuất giải pháp hợp lý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP
VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
**********







LÊ KHẮC LƯƠNG





NGHI£N CøU Vµ ®¸NH GI¸ HIÖU QU¶
C¸C gi¶i PH¸P B¶o VÖ M¸I ®ª BIÓN HIÖN Cã
Vµ §Ò XUÊT GI¶I PH¸P HîP Lý

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT









HÀ NỘI – 2010


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP
VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
**********




LÊ KHẮC LƯƠNG





NGHI£N CøU Vµ ®¸NH GI¸ HIÖU QU¶
C¸C gi¶i PH¸P B¶o VÖ M¸I ®ª BIÓN HIÖN Cã

Vµ §Ò XUÊT GI¶I PH¸P HîP Lý





LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THUỶ
MÃ SỐ: 60-58-40


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
GS.TS. NGÔ TRÍ VIỀNG




HÀ NỘI – 2010

LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu và thực hiện với sự nỗ lực của
bản thân, tác giả đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu và
đánh giá hiệu quả các giải pháp bảo vệ mái đê biển hiện có và đề xuất giải
pháp hợp lý” nhằm nghiên cứu, đánh giá, tính toán nhằm xác định được giải
pháp bảo vệ mái đê biển hợp lý, góp phần vào công tác phòng chống lụt, bão
và giảm nhẹ thiên tai một cách có hiệu quả.
Tác giả xin gửi lới cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong trường
Đại học Thủy lợi đã tận tình giảng dạy, đào tạo và giúp đỡ tác giả trong suốt
quá trình học tập sau đại học. Đặc biệt, tác giả xin chân thành cảm ơn
GS.TS Ngô Trí Viềng đã hướng dẫn tận tình, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận

văn này.
Tác giả cũng xin được cảm ơn gia đình, các bạn bè và đồng nghiệp ở
Vụ Quản lý nguồn nước & nước sạch nông thôn, Cục Quản lý đê điều &
Phòng chống lụt bão đã giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện để tác giả hoàn
thành luận văn này.
Với trình độ hiểu biết và kinh nghiêm thực tế trong lĩnh vực nghiên cứu
đê biển còn nhiều hạn chế, đồng thời với nhiệm vụ nghiên cứu ổn định mái đê
biển là một vấn đề phức tạp đòi hỏi phải sử dụng nhiều phương pháp nghiên
cứu nên nội dung của luận văn không tránh khỏi những khiếm khuyết. Tác giả
rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và
của các Quý vị quan tâm./.




Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

1
M ĐU

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nước ta có trên 3.200 km bờ biển và có nhiều vùng cửa sông từ Quảng
Ninh đến Kiên Giang. Tuyến bờ biển, hệ thống đê biển chịu tác động của
sóng, thuỷ triều và hoạt động ở cửa sông nên tình hình xói lở diễn ra rất phức
tạp. Do thường xuyên chịu tác động trực tiếp của sóng và gió nên hiện nay
một số tuyến đê biển đã bị xuống cấp nghiêm trọng, một trong những nguyên
nhân đó là sạt lở mái đê biển.
Thực tế cho thấy đã có nhiều giải pháp công trình bảo vệ mái đê biển,
trình độ công nghệ về mọi mặt trên thế giới đã phát triển ở mức độ cao và đòi
hỏi bảo vệ an toàn cho con người, tài sản và môi trường thiên nhiên ngày càng

cao hơn. Mặt khác, những biến đổi lớn về biến đổi khí hậu cũng như các điều
kiện khác của biển đã khẳng định nhiệm vụ nghiên cứu các giải pháp để tăng
cường an toàn cho đê biển hiện nay là một trong những nhiệm vụ cấp bách ở
Việt Nam nói riêng và các quốc gia có bờ biển nói chung.
Ở Việt Nam, để bảo vệ an toàn các tuyến đê biển đã và đang được đầu
tư xây dựng, đồng thời ổn định cuộc sống của người dân sống trong khu vực
ven biển, cần phải nghiên cứu và đánh giá những giải pháp bảo vệ mái đê biển
hiện có nhằm phát huy những giải pháp hiệu quả góp phần vào công tác
phòng chống lụt, bão và giảm nhẹ thiên tai.
Công trình đê biển gồm 03 bộ phận chính: Đỉnh, thân và chân công
trình được liên kết chặt chẽ với nhau tạo thành một khối thống nhất và bền
vững. Để bảo vệ cho 03 bộ phận đó chịu được tác động của nước biển bao
gồm bão, sóng, triều cường cần có lớp bảo vệ mái đê biển bằng nhiều biện
pháp khác nhau. Tuỳ thuộc vào hình dạng bờ biển, địa chất vùng bờ, đặc tính
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

2
sóng, thuỷ triều để hình thành các dạng kết cấu công trình đê biển, trong đó
mái đê là một bộ phận quan trọng để duy trì ổn định tổng thể công trình.
Vì vậy, cần nghiên cứu và đánh giá các giải pháp bảo vệ mái đê biển
hiện có để có những giải pháp hiệu quả đảm bảo an toàn mái đê biển nhằm
ứng dụng vào điều kiện ở nước ta.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
- Nghiên cứu các biện pháp tăng cường ổn định mái đê biển.
- Tìm giải pháp thích hợp bảo vệ mái đê biển,
- Ứng dụng tính toán cho một số vùng trọng điểm.
3. CCH TIẾP CN VÀ PHƯƠNG PHP NGHIÊN CỨU
- Sử dụng phương pháp tổng hợp, thống kê, đánh giá hiệu quả các dạng

kết cấu mái bảo vệ đê biển.
- Sử dụng lý thuyết tính toán và thực tế ứng dụng.
- Phân tích mô hình tính và sử dụng phần mềm tính ổn định.
4. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
- Xác định được giải pháp bảo vệ mái đê biển hợp lý.
- Áp dụng phương pháp tính để chứng minh hiệu quả của biện pháp bảo
vệ mái đê biển.
5. B CỤC CỦA LUN VĂN
• Mục lục
• Mở đầu
• Chương I: Tổng quan các giải pháp bảo vệ mái đê biển
• Chương II: Cơ sở lý luận
• Chương III: Tính toán công trình ứng dụng
• Kết luận
• Tài liệu tham khảo
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

3
CHƯƠNG I: TNG QUAN CC GIẢI PHP BẢO V MI ĐÊ BIN
1.1. TNH HNH XÂY DNG ĐÊ BIN TRÊN THẾ GII VÀ VIT NAM
1.1.1. Tình hình xây dng đê bin trên th gii
Hàng năm, các quốc gia trên thế giới có bờ biển đã đầu tư nhiều nguồn
vốn vào các công trình bảo vệ bờ biển, đặc biệt trong các năm gần đây thời
tiết, bão lũ khắc nghiệt, vấn đề sạt lở bờ, các hiểm hoạ từ biển gia tăng đột
biến và trở thành vấn đề cấp bách trên toàn cầu.
Trên thế giới việc bảo vệ đê, kè biển được các nước có bờ biển đặc biệt
quan tâm, nhất là các thành phố, khu vực sản xuất ven biển. Xu hướng chung
là ngoài nhiệm vụ bảo vệ dân cư và các cơ sở hạ tầng, các công trình bảo vệ

bờ còn tạo ra các địa điểm du lịch nghỉ dưỡng phù hợp với cảnh quan thiên
nhiên. Với các công trình đê, kè biển ngoài tác dụng bảo vệ bờ biển, còn có
các tuyến đê, kè nhằm tạo ra các vùng trú ẩn cho tàu thuyền, bảo vệ các cảng
lớn khi có gió bão (hình 1.1).








Hình 1.1 Đê chắn sóng bảo vệ khu du lịch và là nơi tr ẩn của tàu thuyền
ở Thái Lan

Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

4
Bờ biển được bảo vệ bằng nhiều hình thức kết cấu khác nhau như: Đê,
kè mỏ hàn, kè lát mái, đê chắn sóng, cấu kiện phá sóng, mỏ hàn cát nuôi
bãi…, tuỳ từng khu vực bờ biển mà có những hình thức kết cấu bảo vệ bờ
riêng, qua đó thể hiện được đặc trưng của khu vực bờ biển đó. Nhìn chung
các hình thức bảo vệ đê, kè biển trên thế giới có thể phân thành các dạng sau:
1.1.1.1. Kè lát mái bảo vệ bờ bin: Hình thức kết cấu này thường được áp
dụng khá phổ biến với các nước có bờ biển với các dạng kết cấu bảo vệ mái
khác nhau như: bảo vệ mái bằng đá lát, bằng tấm bê tông đúc sẵn, tấm bê tông
tự chèn, bê tông đổ tại chỗ thành mảng lớn bảo vệ mái đê… Các cấu kiện này
thường được liên kết với nhau hoặc đặt trong khung nhằm hạn chế tối đa cơ

chế phá hoại do sóng, gió và bão gây ra. Ở các nước phát triển, đặc biệt ở Hà
Lan là một nước nằm thấp dưới mực nước biển, các dạng kết cấu bảo vệ mái
đê thường có kích thước lớn và được liên kết với nhau dưới dạng gối tựa hoặc
ngàm để tăng tính ổn định cho công trình (hình 1.2).







Hình 1.2 Kè lát mái bảo vệ bờ bin ở Hà Lan


Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

5
1.1.1.2. Kè mỏ hàn giữ bãi, bảo vệ bờ: Kết cấu này thường được áp dụng
với các vùng biển sâu, biển tiến, các khu du lịch biển và được áp dụng phổ
biển ở các nước Hà Lan, Pháp, Mỹ, Singapo và Nhật Bản. Các mỏ hàn được
xây dựng thành hệ thống, tối thiểu 3 đến 5 mỏ, có nhiều dạng mỏ hàn khác
nhau như: Mỏ hàn chữ T, mỏ hàn vuông góc với sóng, mỏ hàn bằng cát…
thường kết hợp với hệ thống mỏ hàn là việc trồng cây để bảo vệ bãi.

Hình 1.3 Hệ thống mỏ bảo vệ bãi tạo khu du lịch Malaga, Tây Ban Nha
1.1.1.3. Đê, cấu kiện rời phá sóng: Kết cấu này được áp dụng ở các vùng
biển có sóng lớn, vùng biển chịu ảnh hưởng thường xuyên của bão gió như ở
các nước Hà Lan, Mỹ, Nhật Bản và Trung Quốc. Đê phá sóng thường làm
bằng các khối bê tông dị hình (hình 1.4) được xếp sát nhau nằm cách xa bãi
biển cần bảo vệ hoặc các đê phá sóng ngầm bằng bê tông, đá hộc…, hình thức
kết cấu này đã hạn chế được một phần tác động của sóng tới bờ biển.



Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

6






Hình 1.4 Đê phá sóng bằng cấu kiện bê tông dị hình ở Mỹ
1.1.1.4. Bảo vệ bờ bin bằng biện pháp phi công trình: Biện pháp phi công
trình thường được áp dụng với những vùng biển bồi, những vùng cần nuôi
bãi, một trong những biện pháp đó là trồng cây, rừng ngập mặn đễ giữ và nuôi
bãi (hình 1.5). Biện pháp này được áp dụng ở các nước phát triển và đang
phát triển như: Trung Quốc, Nhật Bản, Hà Lan, Thái Lan, Việt Nam…, hình
thức này hạn chế những rủi do của bão và nâng cao ý thức của cộng đồng

người dân bảo vệ bờ biển.







Hình 1.5 Rừng ngập mặn bảo vệ bãi và đê bin ở Việt Nam


Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

7
1.1.2. Tình hình xây dng đê, kè bin ở Việt Nam
Nước ta có chiều dài trên 3.200 km bờ biển, việc xây dựng đê biển đã
có lịch sử hàng trăm năm và đến nay đã hình thành tuyến đê dọc bờ biển với
chiều dài trên 2.700 km. Nhiều tuyến đê kè được làm từ thời Pháp, tuy nhiên
sau khi hoà bình được lập lại (năm 1954) mới được Đảng và Nhà nước quan
tâm đầu tư. Hầu hết các tuyến đê biển thời kỳ đó là công trình bằng đất, mái
đê được bảo vệ bằng cỏ và có nhiệm vụ bảo vệ sản xuất nông nghiệp và các
khu dân cư. Các tuyến đê biển hình thành và được củng cố do nhân dân tự bỏ
công sức đắp, kinh phí nhà nước hỗ trợ. Chỉ một số tuyến đê quan trọng ở
đồng bằng Bắc bộ được đổ đá để bảo vệ. Sau những năm đổi mới (sau năm
1986) việc củng cố đê biển và chống xói lở bờ biển được Đảng và Nhà nước
quan tâm nhiều hơn. Nhiều cuộc khảo sát và kết quả nghiên cứu đã ứng dụng
vào việc thiết kế, xây dựng đê, kè và các công trình bảo vệ bờ biển.
Một số tuyến đê, bờ biển bị sạt lở đã được làm kè lát mái bảo vệ, hình

thức kè lát mái đã có tiến bộ rõ rệt. Kè lát mái được làm bằng đá hộc lát khan
trong khung đá xây, dưới lớp lọc được cấu tạo lớp dăm lót dày 10cm và tiếp
dưới là lớp cát dày 5cm, chân kè bằng khối đá đổ. Một số tuyến đê trồng các
loại cây sú, vẹt chắn sóng bảo vệ đê.
Trước năm 2000, được sự quan tâm của Nhà nước và sự hỗ trợ của các
tổ chức quốc tế thông qua các dự án PAM 4617, PAM 5325, OXFAM, CEC
có khoảng 719km đê biển thuộc các đoạn đê xung yếu đã được đầu tư củng
cố, nâng cấp nhằm đảm bảo chống gió bão cấp 9 với mức nước triều tần suất
5%. Tuy nhiên, do nguồn vốn đầu tư còn hạn chế nên hệ thống đê biển chưa
đảm bảo kiên cố, chưa đồng bộ. Từ sau năm 2000 (sau khi kết thúc dự án
PAM) đến 2005, hầu như đê biển không được đầu tư củng cố, chủ yếu đầu tư
mang tính chất sửa chữa các hư hỏng (thời gian này đầu tư đáng kể nhất cho
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

8
đê biển là khôi phục đê biển Hà Tĩnh sau bão số 4 năm 2000) do đó đê biển bị
xuống cấp nhanh.
Sau cơn bão số 7 năm 2005, Chính phủ đã chú trọng đầu tư vào hệ
thống đê, kè biển với phương châm làm đến đâu chắc đến đó, chỉ tiêu thiết kế
và mức độ an toàn được đặt ra với yêu cầu cao hơn. Một số kết cấu thiết kế đê
biển ở Việt Nam như sau:
1.1.2.1. Kt cấu đê bin thường được áp dụng ở Bắc Bộ
Ở Bắc Bộ hệ thống đê biển đã được đắp qua nhiều thế kỷ, chủ yếu là do
nhân dân tự đắp, một số đoạn xung yếu do nhà nước đầu tư để đảm bảo ổn
định cuộc sống và sản xuất. Từ năm 1996 trở về trước đê, kè biển do nhân dân
tự đắp, không có tính toán quy hoạch, thiết kế cụ thể, đắp đê, làm kè biển theo
phương châm hỏng đâu làm đấy, khu vực nào nguy hiểm thì làm. Vật liệu chủ
yếu để làm đê, kè biển là vật liệu địa phương, thi công dựa trên những kinh

nghiệm, các tuyến đê hàng năm được tu bổ, nâng cấp dần. Sau năm 1996 đến
nay, đê biển Bắc Bộ được thiết kế và tính toán cụ thể, theo quy hoạch từng
vùng. Nhìn chung về kết cấu đê biển vùng Bắc Bộ có thể phân thành 2 giai
đoạn sau:
a) Thời kỳ từ năm 1996 đến trước năm 2005
Trong giai đoạn này đê biển được thiết kế và xây dựng trên cơ sở thực
hiện của dự án PAM, đây là lần đầu tiên đê biển Bắc Bộ được thiết kế có hệ
thống. Trong quá trình thiết kế đê đã kể đến các yếu tố tác động như sóng,
gió, thuỷ triều, nước dâng, địa hình, địa chất, hải văn, động lực học biển; đây
cũng là lần đầu tiên áp dụng công nghệ mới, vật liệu mới xây dựng đê biển.
Hình thức kết cấu của đê biển trong giai đoạn này như hình 1.6

Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

9








Hình 1.6 Mặt cắt đại diện đê bin giai đoạn 1996-2004
(1) Thân đê; (2) Kè lát mái; (3) Tường hắt sóng; (4) Chân kè
+ Mặt cắt đê có dạng hình thang, mặt đê rộng từ 3,5 ÷ 5m, mái đê phía
biển m = 3 ÷ 4, phía đồng m = 2 ÷ 3.
+ Thân đê đắp bằng đất thịt, đất phù sa cửa sông, một số tuyến đê đắp

bằng đất ln cát. Một số đoạn đê được đắp hoàn toàn bằng đất cát như đê Hải
Thịnh – Hải Hậu – Nam Định.
+ Kết cấu kè (đê) như sau: Từ đỉnh chân khay đến cao trình +3.0 ÷
+3.5 được lát bằng cấu kiện bê tông dày bình quân 0,25m trên lớp vải địa kỹ
thuật, đá dăm lót dày 10cm. Từ +3.0 hoặc +3.5 trở lên đến đỉnh đê được lát
bằng đá lát trong khung đá xây hoặc bê tông.
+ Chân kè: Gồm một hàng ống buy cao từ 1,5 ÷ 2m, đường kính 1,0m,
phía trong đổ đá hộc, phía ngoài là lăng thể đá hộc giữ ổn định cho ống buy.
+ Đỉnh đê (kè): Đỉnh đê có tường hắt sóng cao 0,5 ÷ 0,8m bằng đá xây
vữa mác 100.


Phía biển
Phía đồng
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

10
+ Một số nơi bãi biển bị bào xói, ngoài việc làm kè bảo vệ mái, nhiều
đoạn được làm thêm một số mỏ hàn để bảo vệ bãi và trồng rừng ngập mặn để
giữ bãi.
b) Thời kỳ từ năm 2005 đến nay
Sau một số cơn bão số 2, số 6 và số 7 năm 2005, một số tuyến đê thuộc
các tỉnh Hải Phòng, Nam Định, Thanh Hoá đã bị vỡ và hư hỏng nặng. Trước
những nguy cơ và tiềm ẩn bị phá hoại do thiên tai gây ra, Chính phủ có chủ
trương khôi phục và nâng cấp đê biển với kết cấu bền vững hơn, chỉ tiêu thiết
kế cao hơn. Thực hiện chủ trương đó, các Bộ, ngành liên qua đã tiến hành
khảo sát và thiết kế đê biển với hình dạng mặt cắt thiết kế điển hình như
hình 1.7.

Hình 1.7 Kt cấu đê bin Bắc Bộ sau năm 2005
(1). Chân kè: Gồm một hàng ống buy và lăng thể đá đổ.
(2). Mái kè: Hệ số mái m = 3 ÷ 4, lớp ngoài bảo vệ bằng cấu kiện bê
tông đúc sẵn liên kết dưới dạng gối tựa hoặc ngàm, phía dưới có lớp dăm lót
và vải lọc.
Phía biển
Phía đồng
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

11
(3). Tường chắn sóng: Kết cấu bằng bê tông cốt thép, tường cao từ 0,5 ÷ 1m.
(4). Đỉnh đê (kè): Rộng từ 5 ÷ 6m, cứng hoá bằng bê tông mác 250, dày 20cm.
(5). Mái đê phía đồng: Hệ số mái m = 2 ÷ 3, bảo vệ bằng cỏ vettiver
trồng trong khung chia ô bằng đá xây hoặc bê tông.
(6). Cơ đê: Chiều rộng mặt từ 3 ÷ 4m, cứng hoá mặt bằng bê tông
mác 250.
1.1.2.2. Kt cấu đê bin áp dụng vi vùng bin Trung Bộ
Vùng biển Trung Bộ thường xuyên bị tác động của thiên tai, đặc biệt là
bão và áp thấp nhiệt đới. Đê biển Trung Bộ đã hình thành từ xa xưa nhưng
không liền tuyến, đê biển hình thành theo từng vùng cần bảo vệ. Kết cấu của

đê biển miền Trung cũng hình thành theo từng thời kỳ khác nhau, theo từng
mục tiêu bảo vệ khác nhau, tổng kết lại chúng ta có thể phân thành 2 giai đoạn:
a) Thời kỳ trước năm 2005
Trong giai đoạn này đê, kè biển miền Trung được hình thành và thiết kế
dưới dạng hình thức kết cấu như sau:







Hình 1.8 Mặt cắt đin hình đê bin Trung bộ trưc năm 2005
(1) Thân đê ; (2) Kè lát mái; (3) Mặt đê cứng hoá ; (4) Chân kè
1
3
4
2
m1
m2
Phía biển
Phía đồng
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

12
+ Mặt cắt đê: Có dạng hình thang, mặt đê rộng 1,5 ÷ 3 m , mái đê phía
biển có m = 2 ÷ 2,5, mái phía đồng m = 1,5 ÷ 2.
+ Chất lượng đê: Thân đê phần lớn được đắp bằng đất thịt nhẹ pha cát,

có tuyến được đắp bằng đất sét pha cát, đất cát. Một số tuyến nằm sâu so với
các cửa sông và ven đầm phá, đất thân đê ven biển là đất cát như các tuyến đê
của các huyện Quảng Xương, Tĩnh Gia (Thanh Hoá), Diễn Châu (Nghệ An),
Kỳ Anh (Hà Tĩnh), Vĩnh Hài, Vĩnh Trinh (Quảng Trị)
+ Mái đê: Mái đê các tỉnh miền Trung hầu hết được bảo vệ bằng cỏ.
Một số đoạn đê trực tiếp chịu sóng, gió được kè đá hoặc lát tấm bê tông. Một
số đoạn đê ở phía Tây Đầm Phá thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế được lát tấm bê
tông ở ba mặt cách đây gần 20 năm, tuyến đê biển Nhật Lệ thuộc Quảng Bình
được lát tấm bê tông 2 mặt
+ Ngoài các đoạn đê trực tiếp sóng gió được kè đá, còn lại mái đê được
bảo vệ bằng cơ. Hầu hết các tuyến cửa sông được bảo vệ bằng cây chống sóng
với các loại cây như sú, vẹt, được.
b) Thời kỳ sau năm 2005 đến nay
Đê biển Bắc Trung Bộ được thiết kế với hình thức kết cấu giống như đê
biển Bắc bộ thời kỳ sau năm 2005, với mặt cắt thiết kế điển hình như sau:






Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

13

Hình 1.9 Mặt cắt đin hình đê bin Trung bộ sau năm 2005
(1) Chân kè;
(2) Kè lát mái; (3) Tường hắt sóng; (4) Mặt đê cứng hoá;
(5) Kè lát mái phía đồng;
1.1.2.3. Kt cấu đê bin áp dụng cho vùng bin Nam bộ
Nam Bộ là vùng trũng, bị chia cắt bởi nhiều hệ thống kênh rạch chằng
chịt, đê biển Nam Bộ chủ yếu là các tuyến đê nhỏ lẻ, riêng biệt. Cao trình
đỉnh đê còn thấp, chủ yếu là ngăn mặn, mặt cắt thiết kế điển hình của đê biển
Nam Bộ như sau:







Hình 1.10 Mặt cắt thit k đin hình đê bin Nam bộ
(1) Thân đê ; (2) Kè lát mái ; (3) Mặt đê cứng hoá; (4) Chân khay; (5) cọc

Phía biển
Phía đồng
1
3
4
2
m1
m2

5
Phía biển
Phía đồng
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

14
+ Bề rộng mặt đê: Có tuyến đê mặt đê chỉ rộng từ 2 ÷ 3m, nhưng cũng
có tuyến mặt đê rộng từ 8 ÷ 10m.
+ Mái đê: Phần lớn còn rất dốc ở cả hai phía của mái đê (m = 1 ÷ 2), kể
cả một số tuyến đê được đắp bằng đất pha cát và đất hữu cơ, điển hình các
tuyến đê Gò Công, đê Vũng Tàu, mái thoải nhất đối với các tuyến đê cao và
quan trọng này cũng chỉ đạt từ m = 1,75 ÷ 2. Nhìn chung đê biển Nam Bộ còn
thấp nhỏ, có nơi còn thấp hơn mực nước triều cao nhất, nổi bật là tuyến đê
phía Đông tỉnh Cà Mau.
+ Chất lượng thân đê: Đất đắp đê hoàn toàn theo chất đất của từng vùng
châu thổ, các loại đất được sử dụng để đắp đê là: đất thịt nhẹ, đất thịt nặng,
đất sét pha, sét pha cát, sét pha bùn, bùn nhão Một số tuyến đê nằm trên
vùng đất yếu như một số tuyến đê ở tỉnh Cà Mau và Bạc Liêu nằm trên nền
cát, có thành phần bùn lớn hơn 50% là loại nền rất yếu. Vì vậy, gặp nhiều khó
khăn trong xây dựng các công trình kiên cố như các cống, đập ngăn triều,
thậm chí khi đắp đê bằng đất cũng dn đến sập lún.
1.2. CC HNH THỨC KẾT CẤU BẢO V MI ĐÊ BIN  VIT NAM VÀ THẾ GII
Qua những nghiên cứu về tác động của các nhân tố đến sự ổn định của
hệ thống đê biển, đồng thời căn cứ vào điều kiện tự nhiên và kinh tế của từng
vùng, người ta đã xây dựng rất nhiều hình thức lát mái khác nhau, phù hợp
với từng vùng để có thể đạt được hiệu quả cao nhất.
1.2.1. Các hình thức kt cấu bảo vệ mái đê bin ở Việt Nam

Ở Việt Nam trên toàn bộ đường bờ biển dài hơn 3.200 km, có hơn
2.700 km đê biển, trong đó khoảng 600 km được bảo vệ mái bằng nhiều hình
thức kết cấu khác nhau.

Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

15
Tập trung chủ yếu vào 4 loại chính sau:
• Lát mái đê biển bằng đá lát khan.
• Lát mái đê biển bằng đá xây, đá chít mạch.
• Lát mái đê biển bằng bê tông đổ tại chỗ.
• Lát mái đê biển bằng bê tông đúc sẵn lắp ghép: Lắp ghép bình
thường, lắp ghép có liên kết một chiều, 2 chiều, 3 chiều
1.2.1.1. Lát mái đê bin bằng đá lát khan
Hình thức này đã được sử dụng ở hầu hết các tỉnh, vật liệu hay dùng là
đá hộc có kích thước (0,25 - 0,3)m.
Ưu điểm của hình thức này: Khi ghép chèn chặt làm cho mỗi viên đá
hộc được các viên khác giữ cả 4 mặt do bề mặt gồ ghề của viên đá, khe hở
ghép lát lớn sẽ thoát nước mái đê nhanh giảm áp lực đẩy nổi, liên kết mềm dễ
biến vị theo độ lún của nền. Bề mặt gồ ghề, độ nhám lớn giảm sóng leo lên
mái và giảm vận tốc dòng rút. Về mặt kỹ thuật thì thi công và sửa chữa
dễ dàng.
Hình 1.11 Lát mái đê bin bằng đá lát khan
Tuy nhiên nó có nhược điểm là khi nền bị lún cục bộ hoặc dưới tác
dụng của sóng dồn nén mối liên kết do chèn bị phá vỡ , các hòn đá tách rời
nhau ra và trọng lượng bản thân quá nhỏ nên dễ bị sóng cuốn trôi . Khe hở
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

16
giữa các hòn đá khá lớn, vận tốc sóng làm cho dòng chảy trong các khe đá ép
xuống nền thúc đẩy hiện tượng trôi đất nền tạo nhiều hang hốc lớn, sụt nhanh
chóng gây hư hỏng đê.
Bảo vệ mái đê biển bằng đá lát khan hầu hết đều bị hư hỏng vào mỗi
mùa mưa bão, phải tu bổ hàng năm tốn nhiều công sức và vốn đầu tư.
1.2.1.2. Lát mái đê bin bằng đá xây - đá chít mạch

Hình thức này đã được sử dụng ở Thái Bình, Hải Phòng, Nha Trang,
với vật liệu là đá hộc kích thước (0,25 – 0,3)m (tận dụng cả đá nhỏ).
- Lát mái đê biển bằng đá xây: Đổ vữa lót nền và xây từng viên đá liên
kết thành tấm lớn có chiều rộng tùy ý, tạo khớp nối bằng bao tải nhựa đường.
- Lát mái đê biển bằng đá chít mạch: Xếp đá chèn chặt và đổ vữa chít
các mạch phía trên.
Ưu điểm của hình thức này: Liên kết các viên đá lại với nhau thành tấm
lớn đủ trọng lượng để ổn định, đồng thời các khe hở giữa các hòn đá được bịt
kín, chống được dòng xói ảnh hưởng trực tiếp xuống nền và sử dụng được các
loại đá có kích thước và trọng lượng nhỏ, thi công đơn giản, dễ dàng.
Nhược điểm: Khi làm trên nền đất yếu lún không đều sẽ làm cho tấm
lớn đá xây, đá chít mạch lún theo tạo vết nứt gy theo mạch vữa, dưới tác
động của dòng chảy trực tiếp xuống nền và dòng thấm tập trung thoát ra gây
mất đất nền gây lún sập nhanh
chóng. Bị mặn xâm thực sẽ làm
giảm cường độ của khối xây và
sau mỗi mùa mưa bão kè đá xây ,
đá chít mạch thường bị hư hỏng
phải tu bổ thường xuyên.
Hình 1.12 Lát mái đê bin bằng đá xây, đá chít mạch

Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

17
1.2.1.3. Lát mái đê bin bằng bê tông đổ tại chỗ

Hình thức này đã được sử dụng ở kè Hải Hậu - Nam Định, phá Tam
Giang - Thừa Thiên-Huế, Bàu Tró - Quảng Bình
Bê tông tấm lớn đổ tại chỗ có khớp nối với kích thước và trọng lượng theo
tính toán cho từng công trình cụ
thể, thường là lớn đủ trọng lượng
chống sóng, tuy nhiên nếu nền lún
không đều tấm bản dễ bị gãy, sập
gây mất đất nền và do bê tông đổ
tại chỗ bị mặn xâm thực nên cường
độ chịu lực kém.
Hình 1.13 Kè bằng bê tông đổ tại chỗ ở Hải Phòng
Có 2 loại như sau:
Loại không có lỗ thoát nước: Loại này che kín được mái nhưng phải
chịu áp lực đẩy nổi lớn do nước ở mái đê không thoát ra được.
Loại có lỗ thoát nước: Ưu điểm là giảm được áp lực đẩy nổi , nhưng do
lỗ thoát nước thưa, đường kính lớn lại thẳng góc với nền nên dễ mất đất nề n
dưới tác động của dòng chảy làm nứt mạch vữa hoặc gy sập.
Việc bảo vệ bằng bê tông lớn đổ tại chỗ và bê tông tấm lớn có vữa chít
mạch hiện nay ít dùng. Phần vì đổ bê tông tại chỗ hoặc chít mạch bị xâm thực
bởi nước m ặn chất lượng kém , phần vì do liền khối phủ kín bề mặt mái đã
gây áp lực đẩy nổi lớn dễ bị nứt gãy, sạt sập.
1.2.1.4. Lát mái đê bin bằng bê tông đc sẵn lắp ghép
Có nhiều loại cấu kiện đúc sẵn có kích thước và hình dạng khác nhau.

- Lát mái đê biển bê tông lp ghép tấm bản nhỏ hình vuông: Tấm bê
tông đúc sẵn chất lượng tốt thi công nhanh, có khe hở làm thoát nước mái đê
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

18
tốt, giảm áp lực đẩy nổi, nhưng tấm bản nhỏ không đủ trọng lượng và dễ bị
bóc ra khỏi mái.
- Lát mái đê biển bê tông tấm lập phương:
Các khối có kích thước: (0,45 x 0,45 x 0,45)m, nặng 218 kg và (0,53 x
0,53 x 0,53)m, nặng 328kg. Trọng lượng của khối bê tông lớn , bề dày lớn
không bị gy nhưng thi công gặp nhiều khó khăn , phải có cần cẩu và thường
không ổn định, thường bị phá hỏng khi tác dụng của sóng liên tục trong thời
gian dài.
- Lát mái đê biển tấm bê tông lp ghép có lỗ thoát nước: Đã được xây
dựng ở Bầu Tró – Quảng Bình. Kích thước của tấm: (0,45 x 0,5 x 0,5)m. Loại
này có ưu điểm thoát nước mái đê tốt, thi công nhanh, dễ sửa chữa nhưng dễ
mất đất nền dưới tác động của dòng chảy.
- Lát mái đê biển bằng bê tông lp ghép có ngàm liên kết mt chiều
Do lắp ghép có ngàm nên trọng lượng bản thân được tăng lên và chiều
có ngàm giảm đáng kể dòng xói trực tiếp xuống nền, nhưng không có khả
năng liên kết thành tấm lớn nên dễ bị sóng bóc ra khỏi mái.
- Lát mái đê biển bằng bê tông lp ghép có ngàm 2 chiều TAC-2, TAC-3
• Cấu kiện TAC-2 (T2)
Đã thi công ở Bầu Tró - Quảng Bình, Ngọc Xá - Trúc Lý - Quảng
Bình; Quảng Trị, đê biển 1 Đồ Sơn - Hải Phòng
• Cấu kiện TAC–3 (T3)
Đã thi công ở Tây Cổ Vậy - Xuân Thủy - Nam Định, Đồ Sơn - Hải
Phòng, Phá Đông, Phá Cầu Hai - Thừa Thiên- Huế, Hà Tĩnh

Ưu điểm của loại cấu kiện này là nó có khả năng phân bố lực xung, lực
cục bộ cho các cấu kiện bên cạnh tạo nên sự biến vị giảm dần từ vị trí xung
lực dn ra xung quanh. Vì vậy giảm được hiện tượng lún sâu, cục bộ, tạo nên
lún dạng cong thuận, đồng thời do được nối với nhau bằng các ngàm đối xứng
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

19
dạng nêm hai chiều đan giằng vào nhau chặt chẽ đã tạo được một kết cấu như
một tấm bản lớn mà chiều rộng, chiều dài không hạn chế và khớp nối dích dắc
hạn chế dòng xói trực tiếp xuống nền.
Mảng được lắp ghép từ các cấu kiện T 2, T3 đã thích nghi được với đất
mềm yếu. Nhờ có liên kết giữa các cấu kiện nên trọng lượng từng cấu kiện đã
giảm được nhiều so với các khối bê tông xếp liền nhau liên kết ma sát.
Nhược điểm: Ban đầu các loại T2, T3 chiều dày độ vát quá nhỏ dễ bị
gy, sứt mẻ trong quá trình vận chuyển và thi công, vì vậy các loại sau có độ
dày lớn hơn nên khắc phục được nhược điểm này.
- Lát mái đê biển bằng bê tông lp ghép có ngàm 3 chiều TSC – 178
(bằng sáng chế số 178/QĐ-
118/QĐSC ngày 8/4/1993, Cục sở
hữu công nghiệp Bộ Khoa học công
nghệ và môi trường). Đã được thi
công ở Hải Phòng, Nam Định hiện
đang sử dụng loại bề dày 0,26m.

Hình 1.14 Mái kè bằng cấu kiện T
R
SC
R – 178

Ưu điểm:
• Kết cấu có ngàm 3 chiều lắp ghép mềm thích hợp với nền yếu, lún
không đều vì có khả năng tự điều chỉnh lún đồng bộ với nền. Trọng lượng cấu
kiện trên dưới 100kg thi công bằng thủ công lắp ghép thuận lợi trong mọi địa
hình phức tạp, dễ tu sửa, tiết kiệm vật liệu trong tu sửa, dễ thi công, chất
lượng tốt.
• Ngàm liên kết có hình dích dắc kéo dài, đường thấm che kín nên hạn
chế tốc độ dòng sóng trực tiếp xuống nền đồng thời liên kết thành mảng có
chân đế rộng, giảm đáng kể ứng suất của trọng lượng mảng và áp lực sóng
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

20
xuống nền, hạn chế hiện tượng lún cục bộ của từng cấu kiện. Bề mặt cấu kiện
được tạo mố nhám tiêu năng giảm chiều cao sóng leo và vận tốc dòng rút.
Nhược điểm:
Vì liên kết mảng khi sóng đã đánh bung thì bung cả mảng, các cấu kiện
trọng lượng nhỏ rời ra dễ bị cuốn trôi theo sóng. Mặt khác cấu kiện T
R
SC
R – 178
có hình dạng phức tạp nên làm khuôn mu đòi hỏi chính xác mới thi
công được .
Ta thấy rằng các hình thức kè bảo vệ mái rất phong phú và đa dạng,
nhưng việc áp dụng hình thức nào thì căn cứ vào điều kiện tự nhiên, kinh tế
và xã hội của từng khu vực sao cho hệ thống kè đó sẽ hạn chế được tối đa
nhược điểm và tận dụng được hết các ưu điểm, đem lại lợi ích lớn nhất.
1.2.2. Các hình thức lát mái đê bin đã được sử dụng trên th gii
1.2.2.1. Lát mái đê bin bằng đá đổ, đá xp, đá xây, đá lát có chít mạch

Đây là loại có kết cấu mái đơn giản nhất nhưng phổ biến ở nhiều nước,
làm từ đá tự nhiên có độ nhám lớn có góc cạnh không đều được đổ, xếp khít
nhau hoặc xây và chít mạch. Hình thức này được dùng khi có nguồn đá phong
phú gần khu vực xây dựng, mái đê thoải, yêu cầu mĩ quan không đặt ra. Khi
sóng và dòng chảy mạnh hơn dùng đá xếp trong rọ, khung sẽ khắc phục được
nhược điểm khi không có đá kích thước lớn, tận dụng được loại đá kích thước
nhỏ, dễ khai thác và vận chuyển.
Sau này thì hình thức lát mái này sử dụng cả các khối đá sơ chế hình trụ
tiết diện lục lăng, xếp khít nhau, ổn dịnh nhờ vào ma sát giữa các mặt và
trọng lượng bản thân của từng cấu kiện. Loại này có độ ổn định cao vì khe
rỗng nhỏ.


Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

21
Ở hình thức đá xây, kè được xây
bằng đá hộc với vữa xi măng, giữa
các khớp nối ngăn bằng bao tải
nhựa đường, giữa các khối lớn có lỗ
thoát nước.


Hình 1.15 Lát mái đê bin bằng đá rời (Nickerie, Surinam, Leo phillipse)


1.2.2.2. Lát mái đê bin bằng rọ đá, thảm đá
Rọ đá lưới thép: Rọ thép có chiều dày từ 30cm đến 2m, kích thước mặt

bằng (1 x 1)m, (1 x 2)m, (2 x 4)m. Thép làm rọ có đường kính từ (2-3)mm ở
lưới và (6 - 10)mm ở khung. Rọ được xếp đầy đá và đặt vào vị trí bảo vệ.
Thảm đá lưới thép: Có chiều dày từ 30 đến 50cm, kích thước mặt bằng
(2 x 2)m, (2 x 3)m, tuỳ thuộc điều kiện thi công. Đá hộc được xếp vào thảm
có khung thép cứng, không có khớp nối, linh động giữa các khối dễ dàng trải
trên mái dốc.

Hình 1.16 Kè đá xp hình trụ tit diện lục giác ở Hà Lan xây dng năm 1953
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

22
Hình 1.17 Kè bảo vệ mái bằng thảm và rọ đá
1.2.2.3. Lát mái đê bin: bằng bê tông tấm, khối bê tông đúc sẵn, bê tông
nhựa đường.
- Lát mái đê biển sử dụng bê tông nhựa đường:
Hình thức này thường được áp dụng tại những vùng chịu tác động lớn
của dòng chảy rất mạnh, nhưng có thời tiết lạnh. Việc thi công loại kè này đòi
hỏi phải có những thiết bị chuyên
dụng và phải kiểm tra độ hư hỏng
thường xuyên. Nếu được thiết kế, thi
công và bảo dưỡng tốt, kè rải nhựa
đường rất chắc chắn và đáng tin cậy.
Loại kè này không cần thiết phải có
một lớp lọc dưới lớp nhựa đường.
Hình 1.18 Kè bảo vệ mái bằng bê tông nha đường ở Hà Lan
- Lát mái đê biển bằng tấm, khối bê tông đổ tại chỗ và cấu kiện bằng bê
tông đúc sẵn: Có nhiều hình thức khác nhau:
• Mái cấu tạo bằng các tấm bê tông hay bê tông cốt thép đổ tại chỗ:

Có nhiều kích thước khác nhau: (2 x 2)m, (4 x 4)m, (5 x 5)m, và có thể lên
tới (20 x 20)m. Loại này có kết cấu rất vững chắc, trọng lượng lớn, chống
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1