Nghiên cứu nguyên nhân sự cố cụm công trình đầu mối cống, âu thuyền tắc giang và biện pháp khắc phục sự cố

B

GIÁO D C VÀ ÀO T O

TR

B

NG

NÔNG NGHI P VÀ PHÁT TRI N NÔNG THÔN

I H C THU L I

-----------------------

NGUY N

C TH

NGHIÊN C U NGUN NHÂN S

C

C M CƠNG TRÌNH

U M I C NG, ÂU THUY N T C GIANG
VÀ BI N PHÁP KH C PH C S

C

LU N V N TH C S K THU T

HÀ N I, 2015


B

GIÁO D C VÀ ÀO T O

B

TR

NG

NÔNG NGHI P VÀ PHÁT TRI N NÔNG THÔN

I H C THU L I

-----------------------

NGUY N

C TH

NGHIÊN C U NGUN NHÂN S

C

C M CƠNG TRÌNH

U M I C NG, ÂU THUY N T C GIANG
VÀ BI N PHÁP KH C PH C S

Chuyên ngành:

Xây d ng cơng trình th y

Mã S :

60 - 58 – 40

LU N V N TH C S
Ng

ih

ng d n khoa h c:

1. PGS.TS. NGUY N V N B N
2. GS.TS. V THANH TE

HÀ N I, 2015

C


L IC M

N

Lu n v n Th c s k thu t chun ngành Xây d ng cơng trình th y l i v i
đ tài “Nghiên c u nguyên nhân s c c m cơng trình đ u m i c ng, âu
thuy n T c Giang và bi n pháp kh c ph c s c ” đ
c g ng n l c c a b n thân, tác gi cịn nh n đ

c hồn thành ngồi s

c s giúp đ t n tình c a các

th y giáo, cô giáo trong Ban giám hi u, khoa Sau đ i h c, khoa Cơng trình, các
th y giáo, cô giáo b môn c a tr

ng

i h c Th y l i cùng s đ ng viên và

t o m i đi u ki n t t nh t c a gia đình, c quan và b n bè đ ng nghi p.
Tác gi chân thành c m n Quý c quan, đ n v và cá nhân đã t n tình
giúp đ , t o đi u ki n thu n l i trong su t th i gian h c t p và hoàn thành
lu n v n này.
Tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c nh t t i th y: PGS. TS Nguy n
V n B n và GS. TS V Thanh Te đã tr c ti p h

ng d n c ng nh cung c p

tài li u thông tin khoa h c c n thi t t o đi u ki n cho tác gi h c t p và hoàn
thành lu n v n này.
Tác gi xin c m n b n bè đ ng nghi p g n xa và gia đình đã ln quan
tâm và đ ng viên khích l v tinh th n và v t ch t đ tác gi đ t đ

c k t qu

nh ngày hơm nay.
Do h n ch v trình đ b n thân c ng nh th i gian có h n, lu n v n này
ch c ch n cịn nhi u thi u sót, tác gi mong ti p t c nh n đ

c s ch b o c a

các th y, cô, các chuyên gia và s góp ý c a b n bè đ ng nghi p t o đi u ki n
đ tác gi m mang và trau d i thêm ki n th c.
Trân tr ng c m n!
Hà N i, ngày

tháng

n m 2015

Tác gi

Nguy n

c Th


L I CAM OAN
Tôi là Nguy n

c Th , H c viên cao h c l p 19C21 - Tr

ng

ih c

Th y L i, tác gi lu n v n xin cam đoan đây là cơng trình nghiên c u c a
riêng tôi. Các n i dung và k t qu nghiên c u trong lu n v n là trung th c,
ch a t ng đ

c công b trong b t k cơng trình nào khác.
Tác gi

Nguy n

c Th


1

M
I. TÍNH C P THI T C A

U

TÀI.

Sơng H ng là con sông l n nh t c a đ ng b ng B c B , Sông H ng có t ng
chi u dài là 1.149 Km đ

c b t ngu n t Trung Qu c và có chi u dài ch y qua Vi t

Nam là 510 Km. Hai bên b t t nh Phú Th đ n c a sông đ

c h th ng đê bao

b c dài 110 Km, trong đó có tuy n đê H u H ng (thu c c p đ c bi t) t Tiên Tân
( an Ph
đê

ng - Hà N i) đ n

ơng M (Thanh Trì - Hà N i) dài 45,5 Km là tuy n

i Hà tr c ti p b o v Th đô Hà N i và các t nh lân c n.
Hà Nam là m t t nh thu c đ ng b ng B c B , n m tr n trong l u v c c a h

th ng sơng H ng, có 06 đ n v hành chính, g m 05 huy n và m t thành ph Ph Lý.
Kinh t ch y u là nông nghi p.
Cùng v i s t ng tr

ng c a các ngành kinh t , nh ng n m g n đây s hình

thành và phát tri n c a các khu công nghi p, đô th l n, các vùng kinh t tr ng đi m
đòi h i h th ng giao thơng nói chung và giao thơng đ

ng th y nói riêng ngày

càng phát tri n. Hà Nam v i h th ng sông H ng, sơng Châu, sơng
Nhu hình thành nên m ng l
b o c p và tiêu thốt n

i giao thơng đ

áy và sông

ng th y khá ph c t p.

v ađ m

c, v a đ m b o đi l i cho thuy n bè là chuy n luôn đ

u tiên hàng đ u c a chính quy n đ a ph

ng. M t trong nh ng gi i pháp đã đ

c
c

th c hi n là Cơng trình đ u m i c ng và âu thuy n T c Giang, xã Chuyên Ngo i,
huy n Duy Tiên, t nh Hà Nam thu c h th ng thu l i T c Giang - Ph Lý.
cơng trình đi u ti t n

c sông Châu Giang, l y n

t nh và ph c v giao thông đ

ct

ây là

i, tiêu cho các huy n trong

ng thu n m trên tuy n đê h u sông H ng.

a đi m xây d ng: C m đ u m i c ng T c Giang n m t i xã Chuyên Ngo i huy n Duy Tiên và xã Nguyên Lý - huy n Lý Nhân thu c t nh Hà Nam.
C m cơng trình đ u m i g m:
- 01 c ng l y n

c 3 c a m i c a r ng 4,2 m.

- 01 âu thuy n có b r ng B = 8m.
- Kho ng cách gi a tim c ng và âu thuy n là 42m.


2

- Kho ng cách mép c ng và mép âu thuy n là 25,4m.
Cơng trình đ

c kh i cơng xây d ng t n m 2007 đ n ngày 22/11/2009 đ a

vào khai thác s d ng và đ n tháng 10/2010 bàn giao cho Công ty trách nhi m h u
h n m t thành viên Khai thác Công trình th y l i Nam Hà Nam s d ng. Tuy nhiên
sau m t th i gian s d ng cơng trình đã g p s c .
Th i gian và di n bi n s c :
- Vào lúc 5 gi 30 phút ngày 01/8/2012 t i v trí đ u m i c ng T c Giang,
Cơng ty TNHH MTV Khai thác CTTL Nam Hà Nam đã phát hi n phía h l u
t

ng ngo t sau b tiêu n ng c a c ng có hi n t

ng đùn, s i m nh, n

c đ c, gian

nhà đ t đi n đi u hành c ng b lún nghiêng. Th i đi m x y ra s c , c a van c ng
và âu thuy n đóng, chênh l ch m c n
th

ng l u

cao trình +5,0m, h l u

- Dịng th m b t đ u t đ u t

c th

ng h l u c ng là 2,4m (m c n

c

cao trình +2,6m).
ng cánh bên ph i c ng đi d c theo mang c ng

đ n gi a thân c ng thì r đi qua đáy c ng và ra

đ ut

ng cánh h l u bên trái

c ng.

Sau ba n m đ a cơng trình vào s d ng đ n ngày 01/8/2012 x y ra s c th m
t th

ng l u v h l u làm xói n n gây s t đ t

mang c ng và mái h l u b trái,

M t nhà đi u hành b nghiêng m nh, có nguy c đ xu ng. Nhi u v t n t l n kéo
theo

khu v c xung quanh khu nhà đi u hành. Nhi u vùng phía chân đê s t lún

t ng h sâu ho m đe d a đ n s an toàn n đ nh c a cơng trình. Vì v y vi c x lý
s c là h t s c c n thi t và c p bách.
II. M C ÍCH C A

TÀI.

Phân tích và đánh giá nguyên nhân s c c m cơng trình đ u m i c ng, âu
thuy n T c Giang. T đó đ xu t bi n pháp kh c ph c s c đ khôi ph c s làm
vi c bình th

ng cho cơng trình.

III. CÁCH TI P C N VÀ PH

NG PHÁP NGHIÊN C U.

1. Cách ti p c n.
- Ti p c n th c t hi n tr

T c Giang;

ng s c c m cơng trình đ u m i c ng, âu thuy n


3

- Nghiên c u lý thuy t, tìm hi u các tài li u liên quan đ n c m cơng trình đ u
m i c ng, âu thuy n T c Giang;
- Nghiên c u các quy trình, quy ph m có liên quan.
2. Ph

ng pháp nghiên c u.

- Ph

ng pháp đi u tra kh o sát, thu th p và t ng h p tài li u;

- Ph

ng pháp nghiên c u lý thuy t k t h p ti p c n th c t ;

- Ph

ng pháp chuyên gia;

- Ph

ng pháp phân tích t ng h p;

- Ph n m m Geostudio 2004 modul Seep/W.


4

CH
M TS

S

TH

C

NG 1

NG G P V I C NG QUA Ê

VÀ CÁC GI I PHÁP X

LÝ S

C

1.1. GI I THI U CHUNG V C NG QUA Ê.
1.1.1. Khái ni m c ng qua đê.
C ng qua đê là m t lo i cơng trình th y l i đ
đích kh ng ch m c n
n

c và đi u ti t l u l

c xây d ng d

i đê nh m m c

ng v i nhi m v nh : L y n

c, tiêu

c, phân l , giao thơng…

Hình 1.1. C ng qua đê T c Giang (Duy Tiên - Hà Nam)
1.1.2. C u t o c a c ng qua đê.
C ng đ

c c u t o g m ba b ph n:

- B ph n n i ti p th

ng l u;

- b ph n thân c ng;
- b ph n n i ti p h l u.
1.1.2.1. B ph n n i ti p th
- B ph n n i ti p th
sân tr

ng l u.
ng l u g m các b ph n chính: T

c và có th có thêm kênh d n th

ng l u.

ng cánh th

ng l u,


5

- B ph n n i ti p th
dòng ch y đ

ng l u có tác d ng h

c thu n dòng và n đ nh, gi m đ

ng dòng ch y vào c ng sao cho

c t n th t c t n

c, ch ng th m và

ch ng xói;
1.1.2.2. B ph n thân c ng.
- B ph n thân c ng g m các b ph n chính: B n đáy, tr pin, tr bên, tr n
c ng, khe van, c a van, khe phai, c u công tác, c u th phai …
- B ph n thân c ng có tác d ng: i u ti t, kh ng ch l u l

ng và m c n

liên k t thân c ng v i b ho c các cơng trình khác bên c nh, gi

c,

n đ nh c ng,

ch ng th m và ch ng xói cho n n;
1.1.2.3. B ph n n i ti p h l u.
- B ph n n i ti p h l u g m các b ph n: T

ng cánh h l u, thi t b tiêu

n ng và có th có kênh d n h l u.
- B ph n n i ti p h l u có tác d ng: Tiêu n ng phịng xói, n i ti p và phân
b đ u dòng ch y ra kh i c ng.

Hình 1.2. M t c t d c c ng T c Giang (Duy Tiên - Hà Nam)
1.2. M T S

S

C

TH

NG G P V I C NG QUA Ê.

C ng là m t h ng m c quan tr ng trên h th ng đê, nh ng n m qua do h th ng
đê đ

c tôn cao, đ p dày nên nhi u c ng ph i n i dài, t i tr ng tác d ng lên c ng

c ng l n h n nhi u so v i thi t k . M t s c ng xây d ng m i, tuy ch t l
nâng cao h n tr

ng đ

c

c song v thi t k và thi cơng đã b c l khơng ít t n t i v x lý

n n, kh p n i, c a van, b tiêu n ng, đ p đ t trên và xung quanh c ng… Công tác


6

qu n lý v n hành c ng ch a th

ng xuyên, khi x y ra h h ng không s a ch a k p

th i, b i v y khi g p l l n gây ra s c b t ng . S c
q trình thi cơng nh : S t l

c ng Hi p Hòa

c ng có th x y ra trong

h th ng th y nơng

ơL

ng

t nh Ngh An; x y ra trong q trình qu n lý, v n hành nh : S c c ng Mai Lâm
trên ê t sông u ng, c ng b s c th m qua vai c ng n m 1957 gây v đê; c ng
Kênh Khê trên ê t sông H ng, c ng b đùn s i, tràn đê gây v đê khu v c hai bên
c ng n m 1915… K t qu đi u tra 855 c ng qua đê trong

tài đ c l p c p Nhà

n

c “ Nghiên c u gi i pháp Khoa h c Công ngh đ s a ch a nâng c p các c ng

d

i đê thu c sơng H ng và sơng Thái Bình” n m 2006 cho th y, trên h th ng

sông H ng và sơng Thái Bình có 132 c ng b h h ng c n s a ch a, s li u th ng
kê m t s s c

c ng qua đê trong b ng 1.1 [3].

B ng 1.1. Th ng kê m t s s c x y ra
TT
1
2

3
4
5
6
7
8

S l

Lo i s c
Lún, n t, chuy n v t

c ng

ng, thân tr n c ng

Lún, n t, chuy n v t ng cánh th
h l u
Xói, b i b sau tiêu n ng
Th m qua n n, vai c ng
H ng c a van
S t mái b o v th ng, h l u
C ng ng n c n n i dài
H ng kh p n i
Nguyên nhân chung gây ra s c

ng (%)

Lo i s c (%)

57/132 (43,18)

57/240 (23,75)

40/132 (30,3)

40/240 (16,66)

41/132 (31,06)
30/132 (22,73)
24/132 (18,18)
23/132 (17,42)
14/132 (10,6)
11/132 (8,33)

41/240 (17,08)
30/240 (12,5)
24/240 (12,66)
23/240 (9,58)
14/240 (5,83)
11/240 (4,56)

ng,

c ng là do kh o sát, thi t k , thi công, qu n

lý v n hành và m t s nguyên nhân khác nh : N

cl v

t quá m c thi t k , thay

đ i đi u ki n s d ng. Tuy nhiên v i t ng s c l i do nh ng nguyên nhân c th
nh sau:
1.2.1. Lún, n t, chuy n v t
- Hi n t

ng, thân tr n c ng.

ng: Xu t hi n các v t n t trên thân c ng, cao trình đ nh c ng khơng

đ m b o theo thi t k , xu t hi n dòng th m rò r qua thân c ng.


7

M t c t ngang c ng thi t k

M t c t ngang c ng do lún, chuy n v

Hình 1.3. Lún, chuy n v t
- Nguyên nhân: Do bê tơng co ngót, c

ng, thân, tr n c ng
ng đ ch u kéo kém, đê đ

c tôn cao

làm t ng s c ch u t i c a c ng, phân đo n c ng không h p lý nên khi n n lún không
đ u làm n t thân c ng. Khi c ng b chuy n v v

v t n t m r ng làm n

c rò r qua thân c ng.

1.2.2. Lún, n t, chuy n v t
- Hi n t

ng cánh th

ng: Xu t hi n các v t n t

chuy n v , th

ng g p

t gi i h n cho phép s gây ra n t,

c ng có t

ng, h l u.
t

ng cánh, trong mùa l t

ng b ng đá xây ho c bê tơng th

ng b

ng, móng x

lý b ng c c tre ho c không x lý b ng c c tre.
- Nguyên nhân: Do l c đ y phía sau t
t

ng cánh và đ t đ p phía sau l ng t

ng cánh l n h n tính tốn, thi cơng

ng khơng đ m b o ch t l

ng.

1.2.3. Xói, b i b sau tiêu n ng.
- Hi n t

ng: Quan sát th y dịng ch y khơng êm, khơng thu n; th

ng có

dịng xốy qu n ho c cu n th nh tho ng còn nghe ti ng réo. H xói sâu và r ng có
th s p c t

ng cánh, n sâu vào n n c ng phía h l u, đe d a nghiêm tr ng đ n an

tồn c a c ng.

Hình 1.4. H l u c ng b xói sâu
- Nguyên nhân: H l u c ng khơng có thi t b tiêu n ng, ho c có nh ng khơng
đ m b o u c u ch ng xói; tính tốn sai ch đ th y l c sau c ng, n

c nh y phát


8

sinh ngoài sân tiêu n ng làm h l u sân tiêu n ng b xói r t sâu; đóng m c ng
khơng đúng quy trình.
1.2.4. Th m qua n n, vai c ng.
T k t qu th ng kê

b ng 1.2 ta th y trong 132 c ng b h h ng c n s a ch a,

s c th m có 30 c ng chi m t l khá l n (22,73%) [3]. M t s các c ng m i xây
d ng g n đây b s c th m nh c ng D10 (2002), c ng Mai Trang (2001), c ng
T c Giang (2012)… Hi n t

ng v th m c n ph i ti p t c đ

c nghiên c u. Tuy

nhiên v i các c ng xây d ng qua đê vùng đ ng b ng sơng H ng, có th đ a ra m t
s nh n đ nh nh sau:
- Các c ng qua đê đ u xây d ng trên n n cát ch y, đ c tr ng đ a ch t n n nh y
c m v th m ch y d c t Hà N i xu ng Hà Nam và Nam

nh [2];

- Các c ng đ u x lý đóng c c bê tơng c t thép, m t s c ng có đóng c ch ng
th m [2];
- Quan sát các hi n tr ng các c ng b s c cho th y dòng th m mang theo m t

l

ng cát n n trôi xu ng h l u. Ví d nh : C ng

p Phúc đã ph i b m 360m3

v a (cát + xi m ng), V nh M (150m3), T c Giang (600m3)… Có nh ng c ng n n
r ng trên 3m, c ng h u nh đ ng trên đ u c c [2].
a. Th m qua n n c ng.
Hi n t

ng trong mùa l c a c ng đóng nh ng

n i ti p sau sân tiêu n ng phát sinh hi n t

sân tiêu n ng hay

ng m nh s i, l ph t.

Hình 1.5. Th m qua n n c ng

đo n kênh


9

b. Th m qua vai c ng.
Hi n t
n

ng khi m c n

c sông dâng cao, quan sát

c r n ra mái đê ch ti p giáp gi a đê và c ng, có khi n

vai c ng phía đ ng th y
c ch y ra thành vịi.

Hình 1.6. Th m qua vai c ng
c. Nguyên nhân.
- Do kh o sát: Tài li u kh o sát không đ y đ ; khi kh o sát đ a ch t không
tuân th ch t ch các quy đ nh Tiêu chu n Vi t Nam TCVN 8477:2010 “Cơng trình
th y l i - yêu c u v thành ph n kh i l

ng kh o sát đ a ch t trong giai đo n l p d

án thi t k , ho c kh o sát theo quy đ nh nh ng do đ a ch t n n khu v c xây d ng
ph c t p, nên k t qu khơng ph n ánh m t cách tồn di n và chính xác tình hình
th c t c a n n. Vi c b o qu n và v n chuy n m u không đ m b o nguyên d ng.
i v i đ t cát, cát pha khi v n chuy n th

ng b phá v k t c u và m t n

c nên

thí nghi m m u không cho k t qu tin c y;
- Do thi t k : Do khi thi t k ch a ch n chính xác các ch tiêu c lý ph n ánh
đúng đi u ki n đ a ch t th c t c a cơng trình. Thi t k không đ m b o chi u dài
ch ng th m, khơng có c , t

ng r ng ch ng th m; k t c u ch ng th m không phù

h p v i đi u ki n đ a ch t;
- Do thi công:
+ Thi công đ t đ p vai c ng không đ m b o yêu c u ch ng th m: Không tuân
th ch t ch quy đ nh t i đi u 11.5 c a Tiêu chu n qu c gia Vi t Nam TCVN 8297:
2009; đ t đ p vai c ng không đ t yêu c u nh quy đ nh t i đi u 8.2.5 Tiêu chu n
qu c gia Vi t Nam TCVN 8216:2009 - Thi t k đ p đ t đ m nén;


10

+ Thi công thi t b ch ng th m không đ t yêu c u ch ng th m: Khơng đ m b o
đ khít n

c gi a các c ch ng th m; thi công kh p n i không đ m b o ch t l

ng;

+ Khi thi công làm xáo tr n ho c phá ho i k t c u c a đ t n n nguyên d ng
gây m t n đ nh th m;
+ Khi thi công không tuân th đ y đ các yêu c u k thu t c a thi t k đ ra;
thay đ i bi n pháp tiêu n

c h móng nh ng c n c vào tài li u đ a ch t, th y v n

công trình đ tính tốn ki m tra xói ng m đ t n n trong thi công nh t là khi c ng
xây d ng

vùng cát ch y, m c n

c ng m cao;

- Do qu n lý và v n hành:
+ Qu n lý v n hành không tuân th ch t ch Tiêu chu n Vi t Nam TCVN 8418:
2010 - Cơng trình th y l i - quy trình qu n lý v n hành duy tu b o d

ng c ng;

+ Khơng b trí thi t b quan tr c th m ho c có nh ng k t qu quan tr c đ
c ng không đ

c

c phân tích đ ki m tra đ i chi u v i k t qu thi t k . Khi phát hi n

nh ng h h ng nh c c b không k p th i s a ch a ho c báo cáo đ có gi i pháp x
lý lâu dài d n đ n s c công trình;
+ Hi n nay cơng tác qu n lý v n hành m i chú tr ng hi u ích c a c ng, còn
xem nh vi c quan tr c (th m, m c n

c, lún, chuy n v ) và ki m tra th

ng xuyên

đ c bi t là v i các c ng nh ;
- Do nh ng nguyên nhân khác:
+ Các thi t b ch ng th m: C , kh p n i lâu ngày b h ng làm gi m đ

ng vi n

th m gây m t n đ nh th m;
+ N

c l , bão, đ ng đ t… v

t t n su t thi t k ; sinh v t chu t, m i…làm t

hai bên vai c ng;
+ M cn

c ng m thay đ i: Khi m c n

đ t đá, làm gi m c

c ng m dâng lên làm

ng đ n n, t ng tính nén lún. Khi m c n

t và m m hóa

c ng m h xu ng

d n đ n ng su t hi u qu trong đ t n n t ng lên, móng sinh ra lún b sung. N u
m c n

c ng m h xu ng không đ u đ n ho c đ t ng t s làm cho cơng trình

nghiêng n t, th m chí h h ng.

11

1.2.5. H ng c a van.
- Hi n t
ng

ng c ng; n

ng: C ng đã đóng nh ng n

c v n ch y nhi u qua hèm, đ nh và

c rò r qua c a van, khe van.

- Nguyên nhân:
+ Cánh c a c ng b kênh: Do hèm c a ho c sân tr

c c ng b chèn, c n v

ng

b i các v t c ng nh g ch, đá, s t v n, cành cây…; b n l , c a c ng b mòn, b
h ng; k thu t gia công cánh c a c ng không đ m b o thi t k , không đ đ c ng
nên b cong vênh, zo ng cao su b h ng;
+ N
ch n n

c rò r qua c a van, khe van: Do cánh c a không khít v i hèm c a; v t

c b h ng; khe van b s t m ; thi công khơng chính xác.

1.2.6. Cánh c a c ng hay t m phai b g y.
- Hi n t

ng: Trong mùa l khi quan sát th y n

đ ng nhi u và m nh trên m t tr

c

phía tr

c trong c ng ch y ra phía

c c ng xu t hi n n

c xoáy hút m nh

vào c a c ng, thì có th đã x y ra s c g y trôi t m phai ho c th ng m t b ph n
c a van.
- Nguyên nhân: Do áp l c n

cv

t m c thi t k an toàn c a c ng; b m t

c a van thép b r , h ng; c a van, t m phai b ng g b khuy t t t, lâu ngày b h ng.
1.2.7. H ng kh p n i.
- Hi n t

ng: Trong mùa l , c a c ng đã đóng kín nh ng v n th y n

t trong c ng ra phía h l u, khi quan sát thì th y n

c ch y

c t trong kh p n i ch y ra và

mang theo bùn cát.
- Nguyên nhân: Thi công kh p n i không đ m b o ch t l

ng: Nh a đ

trong kh p n i b ch y ra ngoài h t; lá kim lo i c a kh p n i không đ

ng đ

cb ov

nên b r và th ng, nên khi c ng lún khơng đ u thì kh p n i b h ng; phân lo i c ng
và b trí kh p n i khơng h p lý.


12

1.3. CÁC GI I PHÁP X

LÝ S

I V I C NG QUA Ê.

C

c ng qua đê trong mùa l [3].

1.3.1. Gi i pháp x lý kh n c p s c
1.3.1.1. Xói, b i b sau tiêu n ng.

- N u h xói ch a nghiêm tr ng thì dùng bao t i đ ng cát (đóng cát vào bao t i
kho ng 2/3 bao, khâu mi ng l i), th xu ng h xói t 2-3 l p, sau đó th đá h c nh
và đ n đá h c l n đ l p đ y h xói;
- N u c ng nh , h l u b xói sâu thì dùng đá h c nh th tr

c đá h c to th

sau, th cho đ n g n b ng m t h xói thì d ng, sau đó th m t l p r thép đ ng đá
b ng cao trình m t sân sau khi ch a b xói.

Hình 1.7. X lý h l u c ng b xói sâu
1.3.1.2. Th m qua n n, vai c ng.
a. Th m qua n n, vai c ng nh ng ch a sinh ra m ch s i, l ph t
- L p b t phía sơng: Khi n
th

c ng thì ph i tìm l rị

c ch y thành vòi

h l u.

ch ti p giáp gi a đê và thân

ng l u b ng cách: Dùng m t t m v i kích th

c

(50x50)cm, qu n ch t 2 mép vào hai thanh tre, rà sát vào mái đê phía sơng theo
t ng hàng n u th y n

c hút ch t mi ng v i thì ki m tra đ tìm l rị. Dùng bao t i

cát, bó r m, ph m t l p b t ch n sóng ho c ni lơng lên mi ng l rò, dùng đ t t t
hay bao t i đ t đ p áp trúc l

n t

ng cánh gà và cao h n m c n

c hi n t i

kho ng 0,5-1,0m;
- Làm t ng l c ng
th bao t i cát ho c đá

c

mái h l u, b c máng d n n

xu ng khu v c s t l đ gi chân đê.

b. Dòng th m gây m ch s i, l ph t
- N un

c ra xa ngồi chân đê;

trong lịng c ng ho c

h l u c ng.

c trong c ng và trên kênh khơng sâu thì làm t ng l c ng

t i m ch s i, l ph t đ d n n

c ra ngoài;

c tr c ti p


13

- N un

c trong c ng và trên kênh sâu không th làm t ng l c ng

n i m ch s i, l ph t thì nâng cao m c n

c h l u đ gi m áp l c th m b ng cách:

+ N u trên kênh phía đ ng có cơng trình đi u ti t

c a c ng đi u ti t đ nâng cao m c n

c tr c ti p

g n c ng thì cho đóng ngay

c;

+ N u khơng có cơng trình đi u ti t thì đ p m t đ p dâng n

c ngang kênh

phía đ ng. V trí đ p dâng cách xa sân sau và xa n i có m ch s i, l ph t kho ng
50m

trên kênh, đ đ phòng phát sinh m ch s i m i ngay

h l u đ p dâng. N u

b kênh t c ng đ n đ p dâng còn th p thì ph i tơn cao b ng đ nh đ p. Cao trình
đ nh đ p dâng ph i cao h n m c n

c c n dâng t 0,5-0,8m.

trong lịng c ng thì ch c n đóng b t s t m phai phía

- Khi m ch s i ch

đ ng. N u th y m ch s i cịn m nh thì cho đóng c a đ p đi u ti t hay làm đ p dâng
trên kênh phía đ ng nh tr

ng h p trên.

Hình 1.8. X lý m ch s i

h l u c ng

- N u dịng th m m nh có th gây s p c ng ph i c p t c hoành tri t c ng ngay
b ng bao t i đ t, đ t, r đá…ho c đ p đê quai phía th

ng l u đ ch n dịng th m,

đ ng th i cho đóng c a đi u ti t ho c làm đ p dâng phía h l u đ h tr cho cơng
tác hồnh tri t c ng.
1.3.1.3. H ng c a van.
a. Cánh c a van b kênh đóng khơng kín van.
- N u là lo i c a van ph ng thì quay ty van ho c tìm cách kích, nâng c a lên
kho ng 10-20cm đ n

c ch y trôi v t c ng sau đó h c a đóng kín l i. N u lo i

c a van t đ ng, thì dùng t i h tr , sào tre đ b y c a ra phía ngồi đ n

c ch y

làm trôi v t c ng, n u th y khơng nguy hi m có th dùng th l n xu ng l y đi v t
c n. Sau đó buông t i, sào đ c a t đ ng đóng l i;


14

- N u các gi i pháp trên không th c hi n đ

c thì đ ng th i ti n hành hai vi c

sau:
+

ng trên t

ng đ u c ng hay giàn cơng tác, dùng hai sào

các bó r m xu ng khe h , n

hai đ u đ đ a

c s hút d n vào. Th m t s bao t i đ t sát c a c ng

ng l u đ b t dịng ch y;

phía th

óng phai phía đ ng (khơng đóng kín phai đ tránh hi n t

+

nâng cao m c n

c trong c ng, làm gi m chênh l ch m c n

c tr

ng t c h i) đ
c và sau c a

c ng có tác d ng h tr thi cơng, t ng n đ nh cho kh i bao t i l p b t dòng ch y
tr

c c ng, gi m l
b. N

ng n

c th m, ch y vào trong c ng.

c rò r qua c a van, khe van.

- N u có hàng phai d phịng và m c n
t m phai d tr đ b t kín n

c th p h n đ nh phai c ng thì th các

c;

- N u khơng có hàng phai d phịng ho c có nh ng m c n

c đã ng p quá

đ nh rãnh phai thì cho th l n dùng gi , r m, bao t i gai nhét b t l i. N u vi c nhét
b t quá khó kh n thì cho đóng hàng phai cu i c ng hay c a đ p đi u ti t ho c làm

đ p dâng trên kênh phía đ ng đ nâng cao m c n
l

ng n

c trong c ng làm gi m l u

c ch y qua c a van, khe van đ cho vi c nhét b t c a thu n ti n h n.

Hình 1.9. X lý cánh c a van b kênh, n

c rò r qua c a van, khe van

1.3.1.4. Cánh c a c ng hay t m phai b g y.
- N u phía sơng có rãnh phai và m c n

c ch a ng p đ nh rãnh phai thì cho

đóng phai và đ a đ t hay bao t i đ t vào gi a hai hàng phai b t kín;
- N u c ng nh , khơng có rãnh phai s a ch a, c a c ng ng p sâu, thì bu c bó
r m vào đ u cây tre dị tìm l h ng, khi tìm đ

c thì dùng sào đ a các bó r m, r


15

xu ng đ nút mi ng l h ng sau đó th bao t i đ t đ l p b t. Nên đóng phai phía
đ ng đ gi m chênh l ch m c n
kín phai đ tránh hi n t

c và l

ng n

c ch y qua l h ng (khơng đóng

ng t c h i);

- N u c ng khơng có rãnh phai ho c tồn b cánh c a thép ho c g b g y trơi
thì:

óng b t phai cu i c ng ho c c a c ng đi u ti t (n u có) hay làm đ p dâng

phía đ ng, đ ng th i dùng các cây g d a vào đ nh c ng ho c dùng thép tròn hàn
thành khung lao xu ng tr

c c a c ng, th các bó r m đ

ng kính 0,4-0,6 m xu ng,

ti p theo là th các bao t i đ t l p b t d n dịng ch y. Sau đó đ p đ t hoành tri t c a
c ng, đ t đ p cao h n t
t

ng đ u ít nh t 2m, mái m = 2, r ng 3-5 m, đ p ra xa phía

ng cánh gà m i bên 4-5m.

−

Hình 1.10. X lý t m phai

Hình 1.11. Hồnh tri t c ng khi cánh

b g y

c a c ng b g y

1.3.1.5. C ng b h ng kh p n i.
- Kh p n i b h ng trong mùa l đ u không s a ch a đ

c mà ch x lý t m

th i đ m b o an toàn cho c ng, sau mùa l ti n hành làm l i kh p n i.
- Cách x lý: Th phai s a ch a phía đ ng ho c đóng c a đ p đi u ti t (n u có)
hay đ p đ p dâng trên kênh phía đ ng đ nâng cao m c n

c trong c ng h n ch

t c đ dịng ch y qua kh p n i khơng cho kéo theo đ t, cát làm h h ng n n c ng
tránh nguy c b s p. Phai phía đ ng ch th đ n đ cao nh t đ nh sao cho n
ch y

kh p n i ra trong lịng c ng khơng mang theo bùn cát.

c


16

1.3.2. Gi i pháp x lý lâu dài s c th m

c ng qua đê [3].

1.3.2.1. Các gi i pháp x lý ch ng th m truy n th ng.
a. Làm sân tr

c ch ng th m.

- B trí phía th

ng l u ti p giáp v i b n đáy, đ gi m l u l

áp l c th m lên b n đáy cơng trình; ch ti p giáp gi a sân tr
b o ch ng th m t t; trên m t sân tr

ng th m, gi m

c và b n đáy c n đ m

c làm b ng v t li u d o c n r i m t l p cát s i

dày (10-15)cm đ b o v ch ng n t n sân và ch ng xói;
- V t li u:
th

t sét, đ t pha sét, v i ch ng th m, bê tông át phan, bê tông

ng, bê tông c t thép, bi tum… Kích th

c c a sân tr

cđ

c ch n theo yêu

c u ch ng th m, thi công, c u t o và kinh t ;

Hình 1.12. Sân tr

c b ng đ t sét

- Gi i pháp này ch thích h p cho các c ng m i, n n t
ch t n n khơng cho phép đóng c ; tr

ng đ i t t, ho c đ a

ng h p n n có h s th m l n (đ t cát, cát

pha...), chi u dày t ng th m l n thì khơng có hi u qu ; ít áp d ng khi s a ch a c ng
c vì ph i làm khơ h móng.
b. Làm c ch ng th m truy n th ng.
Hi n nay có th s d ng nhi u lo i c ch ng th m nh : C thép, c bê tông c t
thép, c nh a, c g …
- C thép: Có u đi m chi u dài l n, đ kín n
ph i là đá. Nh

c cao, thích h p v i n n không

c đi m là thi công ph c t p, giá thành cao nên ch dùng v i các

cơng trình l n, khó s d ng các lo i c khác;
- C bê tông c t thép: Thích h p v i n n khơng ph i là đá; nh
n ng kín n

c kém, h c khó kh n nên ít đ

c đi m là kh

c dùng trong s a ch a c ng qua đê;

- C nh a PVC: Có u đi m là chi u dài l n, đ kín n

c cao; giá thành r

h n c thép. Tuy nhiên khó đóng c vào đ t á sét, cát trung và cát thô; c nh a d
b cong, vênh do v n chuy n và nhi t đ ;


17

- C g : Hi n nay ít dùng do kém b n;
- V trí c và chi u dài tuy n c : V trí c t t nh t là

chân khay th

ng l u

ti p giáp v i b n đáy nh ng ch thích h p v i c ng m i; v i c ng c làm nh v y
s phá v k t c u b n đáy và t

ng cánh b ng bê tông c t thép, do đó có th đóng

c n m sát sân tiêu n ng, chi u dài v
dài lên mái đê h t m c n
t ng áp l c th m d

t qua mép t

ng cánh m i bên (1-2)m, kéo

c tính tốn; c này có tác d ng gi m građien ra nh ng l i

i b n đáy nên chi u sâu c c n lu n ch ng thơng qua tính tốn;

- Chi u sâu đóng c : C th

ng đ

c đóng c sâu vào t ng khơng th m ho c

có h s th m nh t (0,5-1)m, n u n n có k p l p đ t th m m nh thì chi u sâu
đóng c ph i tính tốn sao cho đ m b o n đ nh th m;
- Gi i pháp làm c truy n th ng có u đi m: Cơng ngh ph thơng, đã có
nhi u kinh nghi m thi t k và thi công; tuy nhiên ch thích h p v i c ng làm m i,
t ng th m m ng, không cho phép xuyên c t qua b n đáy, khơng thích h p v i c ng
s a ch a.

Hình 1.13. B trí c ch ng th m d

i b n đáy c ng

c. Làm t

ng ch ng th m vòng quanh b .

T

ng l u c m vào b có tác d ng tiêu hao c t n

ng th

th m vòng quanh b ; t

c th m đ ch ng

ng h l u c m sâu vào b có tác d ng gi m gradien th m

t i c a ra nh ng c n chú ý vì khi đó c t n
theo nhi m v c a c ng có th b trí t

c th m sau l ng t

ng ch ng phía th

ng s t ng lên. Tùy

ng l u, h l u, hay thân

c ng. V i c ng làm vi c hai chi u đ đ m b o an tồn ta b trí t

ng c th

h l u đ đ phòng c ng m t n đ nh v th m khi làm vi c theo chi u ng

ng và

c l i.


18

Hình 1.14. Làm t

ng ch ng th m vịng quanh b

d. Các gi i pháp ch ng bi n hình th m.
- Làm l thoát n

c và t ng l c ng

d ng ch ng xói ng m; t ng l c ng

cđ

c t i n i có dịng th m thốt ra có tác
c t o thành t m t s v t li u khơng dính

(cát, đá d m, cu i s i), chi u dày m i l p kho ng (15-30)cm; các h t trong m i l p
không đ

ng

c di đ ng, các h t đ t đ

c b o v không l t vào t ng l c ng

c, t ng l c

c không b t c;

Hình 1.15. Làm l thốt n

c và t ng l c ng

c

c a ra

- Làm t ng gia tr ng t i n i có dịng th m thoát ra đ ch ng đ y tr i đ t.
e. Khoan ph t truy n th ng.
- Khoan ph t dung d ch sét, xi m ng, theo ph

ng áp truy n th ng (còn g i là

khoan ph t áp l c th p) l p đ y nh ng kho ng tr ng, khe n t đ ch ng th m và
t ng đ ch t cho đ t vai và n n c ng;
- Ph m vi ng d ng: Áp d ng khoan ph t n n đá n t n , quy trình thi cơng và
ki m tra đã khá hồn ch nh. Tuy nhiên v i đ t cát m n ho c đ t bùn y u, m c n
ng m cao ho c n

c có áp thì khơng ki m sốt đ

c dòng v a s đi theo h

c

ng nào.

1.3.2.2. X lý ch ng th m b ng công ngh Jet-grouting [3].
Công ngh Jet-grouting (công ngh tr n
n m 1980

Nh t đ n nay nhi u n

t) là công ngh m i đ

c phát minh

c đã s d ng và phát tri n công ngh này đ x

lý ch ng th m cho nhi u cơng trình th y l i.


19

- Nguyên lý công ngh : Công ngh này đ
ki u tia. Khi thi công, tr

c g i là công ngh khoan ph t v a

c h t dùng máy khoan đ đ a ng b m có vịi phun b ng

h p kim vào t i đ sâu ph i gia c (n

c+xi m ng) v i áp l c > 20 Mpa t vòi

phun x phá v t ng đ t tr n l n dung d ch v a. Sau khi v a c ng l i s thành c t xi
m ng - đ t. N u thi cơng l n lên nhau có th t o thành m t t
đ

ng hào xi m ng - đ t,

ng kính c t xi m ng - đ t ph thu c vào lo i đ t, áp l c phun, t c đ xoay và rút

c n, tùy thu c vào thi t b ; v i nh ng thi t b l n nh t hi n nay có th t o ra c t
đ

ng kính lên đ n 3m;
-

đ

u đi m: Kh n ng x lý sâu, thi công trong đi u ki n ng p n

c ph n n n n m sâu d
- Nh

h

i b n đáy, giá thành r ;

c đi m: Thi cơng địi h i ng

trên xu ng d

c, x lý

i có kinh nghi m đ t o h c c liên t c t

i nh m tránh t o khe h đ th m n

c qua, đi u ki n pha tr n nh

ng l n đ n tính ch t c a kh i xi m ng - đ t và kh n ng ch ng th m c a t

ng,

xi m ng h n ch quá trình th y hóa khi thi cơng trong n n đ t có ki m (đ t phèn);
- Ph m vi ng d ng: Có th
đ t bùn sét, kích th

ng d ng v i nhi u lo i n n t cát, s i h t r i đ n

c t (10 - 0,005)mm. Không dùng cho n n đá, đá n t n , có đá

l n, đá t ng. Thích h p đ x lý ch ng th m cho c ng qua đê;
-

n

c ta Vi n th y công đã ng d ng công ngh này đ x lý ch ng th m

cho c ng tiêu D10

Hà Nam, c ng C u Bùng - Ngh An, c ng Sông Cui - Long An,

c ng Mai Trang - Hà N i. [3]
1.3.2.3. X lý ch ng th m b ng cơng ngh khoan ph t hóa ch t. [2]
Cơng ngh m i có tác d ng ng n b t dịng th m, dịng ch y có l u l
trong đ t đá, t ng s c ch u t i cho n n, có th
Tuy nhiên hi n nay

n

ng l n

ng d ng đ s a ch a c ng qua đê.

c ta vi c nghiên c u và ng d ng cơng ngh này cịn h n

ch , m t khác so v i công ngh Jet-grouting thì khoan ph t hóa ch t có giá thành
cao h n.


20

1.4. K T LU N CH

NG 1.

Cơng trình c ng qua đê th
trình c ng qua đê th
th

ng đ

ng hay g p ph i r t nhi u s c . M t trong nh ng s c

ng hay g p nh t là hi n t

ng th m qua n n. Hi n t

mang đ n nh ng h u qu khơn l
h ng. Có r t nhi u ph

c đ t trên n n đ t y u. Vì v y nh ng cơng
ng

ng gây m t n đ nh d n đ n cơng trình b h

ng pháp đ x lý nh ng s c này nh : Làm sân tr

đóng c , khoan ph t truy n th ng, khoa ph t theo ph
t ng l c

ng th m x y ra th

c a ra, làm h th ng tiêu n

c sau l ng t

c,

ng pháp Jet-grouting, làm

ng… Tùy t ng ki u đi u ki n

c th c a t ng cơng trình mà chúng ta có th l a ch n gi i pháp x lý sao cho v a
hi u qu và v a kinh t nh t.


21

CH
ÁNH GIÁ NGUN NHÂN S

C

NG 2
C M CƠNG TRÌNH

U M I C NG,

ÂU THUY N T C GIANG.

2.1. GI I THI U CHUNG V

C M CƠNG TRÌNH

U M I C NG, ÂU

THUY N T C GIANG.
Ti u d án H th ng thu l i T c Giang - ph lý thu c D án th y l i l u v c
sông H ng giai đo n 2, t nh Hà Nam đ

c B tr

ng B Nông Nghi p và PTNT

phê duy t.
Cơng trình đ

c kh i cơng xây d ng t n m 2007 đ n ngày 22/11/2009 đ a

vào khai thác s d ng và đ n tháng 10/2010 bàn giao cho Công ty trách nhi m h u
h n m t thành viên Khai thác Công trình th y l i Nam Hà Nam s d ng.

Hình 2.1. C m cơng trình đ u m i c ng T c Giang