Nghiên cứu đề xuất giải pháp kết cấu hợp lý công trình kè bảo vệ bờ sông_2

luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 1 of 95.

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

KS. Mai Xuân Chính

i
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 2 of 95.

LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian học tập và nghiên cứu tại khoa Sau Đại học, trƣờng Đại học
Hàng Hải Việt Nam, dƣới sự hƣớng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo,
các bạn cùng lớp tôi đã tích lũy cho mình một số kiến thức nhất định về chuyên
môn Xây dựng Công trình thủy và đã đƣợc giao đề tài luận văn Thạc sỹ “Nghiên
cứu đề xuất giải pháp kết cấu hợp lý công trình kè bảo vệ bờ sông”. Đề tài của
tôi đã đƣợc hoàn thành với các nội dung nhƣ đã đề ra trong đề cƣơng với sự nỗ lực
cố gắng của bản thân và sự hƣớng dẫn tận tình của thầy PGS. TS Nguyễn Văn
Ngọc. Tuy nhiên do thời gian và trình độ có hạn nên luận văn của tôi còn một số
thiếu sót cần đƣợc các thầy các cô đóng góp, tham gia ý kiến nhằm tiếp tục hoàn
thiện luận văn để có thể đóng góp một phần nào đó cho các công việc có tƣơng tự,
phục vụ cho công cuộc xây dựng và phát triển đất nƣớc.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo khoa Công trình, Viện đào tạo
Sau đại học trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam, cảm ơn các cơ quan đã tạo điều

kiện để tôi có thể hoàn thành tốt công việc của mình.
Đặc biệt xin gửi lởi cảm ơn chân thành đến thầy PGS. TS Nguyễn Văn Ngọc
đã trực tiếp hƣớng dẫn luận văn.
Tôi cũng xin gừi lời cảm ơn đến gia đình, đồng nghiệp và bạn bè đã tạo mọi
điều kiện tốt nhất để cho tôi tôi hoàn thành luận văn thạc sỹ này.
Xin trân trọng cảm ơn!

ii
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 3 of 95.

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................... ii
MỤC LỤC........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................ iv
DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................v
MỞ ĐẦU............................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG ...............3
1.1. Các nguyên nhân gây xói lở và bồi tụ bờ sông ........................................3
1.2. Tổng quan kết cấu công trình bảo vệ bờ sông:.........................................6
1.3. Tình hình nghiên cứu xói lở bờ sông: ...................................................15
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG ............32
2.1 Tính toán ổn định bằng phƣơng pháp cung trƣợt: ...................................32
2.2 Tính toán khả năng chịu lực: .................................................................35
CHƢƠNG 3. ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN THỰC TẾ..........................................46
3.1 Giới thiệu tóm tắt đoạn sông Luộc đoạn Km45+950-Km46+750: ...........46
3.3 Tính toán xác định kết cấu hợp lý. .........................................................54

3.4 Phân tích lựa chọn phƣơng án: ..............................................................62
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................73
PHỤ LỤC. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MÁI KÈ ................................................ 1/PL

iii tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 4 of 95.

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số bảng

Tên bảng

Trang

2.1

Hệ số nhóm và hệ số cho nƣớc thấm qua các mái dốc

38

2.2

Hệ số kSP

38

2.3

Hệ số ki

38

2.4

Hệ số k

39

2.5

Hệ số kf

40

2.6

Trị số lớn nhất của áp lực sóng tƣơng đối trên mái dốc tại điểm
2

40

2.7

Hệ số kfr

43

2.8

Hệ số k

44

2.9

Tỷ lệ tối thiểu của số đá có đƣờng kính Dh

44

3.1

Các trạm thủy - Hải Văn

48

3.2

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

49

3.3

Bảng lựa chọn cấp phối đá

56

3.4

Ƣu nhƣợc điểm của các phƣơng án

63

4.1

Bảng quan hệ giữa Kmim và bán kính R

8/PL

4.2

Tính toán ổn định cho cung trƣợt O1 với R1= 13,37m; m = 10

9/PL

4.3

Tính toán ổn định cho cung trƣợt O2 với R2= 13,84m; m = 10

10/PL

4.4

Tính toán ổn định cho cung trƣợt O3 với R3= 14,22m; m = 10

11/PL

Tính toán ổn định cho cung trƣợt O1' với R1’ = 12,88m; m =

12/PL

4.5
4.6

10
Tính toán ổn định cho cung trƣợt O2' với R2'= 14,76m; m = 10 13/PL

iv tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 5 of 95.

DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hình
1.1

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

Trang
4

phá vỡ khỏi mái dốc
1.2

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

4

1.3

Mất ổn định dạng trƣợt dòng

5

1.4

Mất ổn định theo mặt trƣợt cong

5

1.5

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

8

1.6

Sạt lở bờ trên luồng Bạch Đằng - Hải Phòng

8

1.7

Sạt lở bờ trên tuyến luồng Nam Triệu - Hải Phòng

9

1.8

Sạt lở bờ sông Văn Úc - Hải Phòng

9

1.9

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

10

1.10

Sạt lở bờ sông Yên - Đà Nẵng

10

1.11

Sạt lở bờ sông An Hóa - Đồng Tháp

11

1.12

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

11

1.13

Kè bảo vệ bờ bằng rọ đá

12

1.14

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

13

thân bị phá hủy
1.15

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

14

Bình
1.16

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

14

hỏng
1.17

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

14

1.18

Kết cấu bó rồng

15

1.19

Kết cấu rồng

16

1.20

Kết cấu rọ đá

16

1.21

Một số kết cấu gia cố chân bờ

16

1.22

Gia cố chân bờ bằng rọ đá và khối bê tông

17

v
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 6 of 95.

Số hình

Tên hình

Trang

1.23

Kết cấu gia cố bằng đá hộc lát khan

18

1.24

Gia cố bờ bằng đá xây

18

1.25

Trải vải địa kỹ thụât làm tầng lọc mái kè

19

1.26

Bảo vệ bờ bằng GeoTube

20

1.27

Bảo vệ bờ bằng cừ Lasen bản nhựa

21

1.28

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

22

sông Trƣờng Giang – Trung Quốc
1.29

Kè lát mái bằng thảm tấm bêtông

23

1.30

Cải tiến kết cấu lõi rồng vỏ lƣới thép.

24

1.31

Các rồng đá túi lƣới đơn

25

1.32

Thảm rồng đá túi lƣới

25

1.33

Thảm đá bảo vệ bờ sông

25

1.34

Khối Amorloc

26

1.35

Khối Tri-lock

26

1.36

Kè mỏ hàn bằng hai hàng cọc ống bê tông cốt thép trên sông 27
Brahmaputra – Jamuna – Băngladet

1.37

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

28

bằng hệ thống công trình hoàn lƣu
1.38

Kè mỏ hàn bằng rọ đá

28

1.39

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

29

ổn định và phát triển thực vật
1.40

Thả khối vật liệu hộ chân bằng thùng chứa

30

2.1

Xác định vùng tâm trƣợt nguy hiểm của mái đập

33

2.2

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

34

Ghécxêvanốp
2.3

Đồ thị các giá trị của hệ số hrun

2.4

Biểu đồ áp lực sóng tính toán lớn nhất trên mái dốc đƣợc gia 40

37

cố bằng các tấm bản

vi
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 7 of 95.

Số hình

Tên hình

Trang

2.5

Đồ thị để xác định phản áp lực của sóng

41

2.6

Đồ thị để xác định thành phần hạt cho phép của đá xô bồ đổ

43

tự do dùng gia cố mái dốc
3.1

Bờ hữu sông Luộc - phạm vi Km46

47

3.2

Cung trƣợt ở bờ hữu sông luộc

47

Vị trí cách Km 46 về phía hạ lƣu 400m
3.3

Kết cấu kè phƣơng án 1 - chân kè đá hộc thả rối, thân kè,

51

đỉnh kè đá hộc lát khan
3.4

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

52

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

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

53

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

Mặt cắt kết cấu công trình

68

3.7

Mặt bằng kết cấu công trình

69

3.8

Các chi tiết công trình

71

4.1

Sơ đồ tính toán ổn định trƣợt cung tròn

7/PL

vii tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-

luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 8 of 95.

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

hỏng nặng, nếu không có biện pháp xử lý kịp thời thì trong thời gian tới với tốc độ

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 1


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 9 of 95.

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

dụng cho các đoạn sông khác mà diễn biến của nó có thể đƣợc đánh giá là nhƣ
nhau.

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 2


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 10 of 95.

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG
1.1. Các nguyên nhân gây xói lở và bồi tụ bờ sông
Hiện tƣợng sạt lở bờ sông ở nƣớc ta cũng nhƣ các nƣớc trên thế giới là vấn đề
lớn, nghiêm trọng và bức xúc. Sạt lở bờ diễn ra ở hầu hết các triền sông và ở nhiều
địa phƣơng có sông. Sạt lở bờ sông ảnh hƣởng trực tiếp đến kinh tế và xã hội của
địa phƣơng [7]. Ở vùng hạ lƣu hệ thống các sông Hồng, Thái Bình, sông ngòi miền
Trung và đồng bằng sông Cửu Long, vì dòng sông mang nhiều bùn cát lại chảy
trên một nền bồi tích rất dễ xói bồi nên quá trình xói lở và bồi tụ diễn ra liên tục
theo cả thời gian và không gian. Xói lở và bồi tụ không chỉ diễn ra vào mùa lũ mà
còn diễn ra cả vào mùa nƣớc kiệt. Quá trình xói lở và bồi tụ ở các sông diễn ra do
các hiện tƣợng tự nhiên và do các tác động của con ngƣời thƣờng rất phức tạp.
Việc tìm ra đƣợc các nguyên nhân gây xói lở và bồi tụ để từ đó có các giải pháp
quy hoạch và các biện pháp xử lý để phòng tránh, ngăn ngừa các tác hại của hiện
tƣợng xói lở và bồi tụ gây ra là việc làm rất quan trọng và ý nghĩa đối với sự an
toàn của các công trình xây dựng cũng nhƣ bảo vệ tốt cho tính mạng và tài sản của
nhân dân. Dƣới đây là một số nguyên nhân gây sạt lở và bồi tụ:
1.1.1 Nguyên nhân xói lở [6]:
- Do địa chất khu vực: Ở những khu vực khi bờ có thành phần trầm tích phù
sa cổ khi đƣợc lớp thảm thực vật phủ dày, trong điều kiện môi trƣờng ẩm ƣớt cao
thì độ dẻo và độ kết dính tốt, còn những nơi thảm thực vật thƣa thớt hoặc không có
thảm thực vật che phủ, khi bị phơi nắng thiếu nƣớc thƣờng xuyên, chúng mất nƣớc

dần, co rút lại, hậu quả là làm cho chúng bị nứt nẻ, trở nên khô xốp và khi thấm
nƣớc trở lại chúng bị bở rời, tơi vụn ra. Khi đó chỉ cần động lực rất nhỏ (sóng gió),
chúng đã bị nƣớc làm dịch chuyển và mang đi. Đây là một điều kiện thuận lợi để
quá trình xói lở bờ trong vùng diễn ra mạnh mẽ.
- Do sóng: Sóng gây ra hiện tƣợng xói lở chủ yếu do gió và tầu thuyền qua
lại trên sông, sóng xô vào bờ tạo ra áp lực, tạo ra dòng chảy ven bờ manh hơn gây
xói lở, sóng gây ra xói lở bờ do gió thƣờng hay xảy ra ở các vùng cửa sông, nơi có

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 3


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 11 of 95.

đà gió dài.
- Do dòng chảy: Khi dòng chảy có vận tốc lớn hơn vận tốc khởi động bùn
cát của lòng dẫn sẽ làm cho lòng dẫn bị đào xói, khối đất phản áp của mái bờ bị
suy giảm dần. Đến một thời gian nào đó mái bờ sẽ không còn ổn định và sẽ xảy ra
hiện tƣợng xói lở bờ. Hiện tƣợng xói lở này thƣờng xảy ra vào bắt đầu mùa mƣa,
thời điểm mực nƣớc kiệt.
- Sạt lở: Do sự tăng thêm áp lực trong các giai đoạn (thƣờng tăng thêm áp
lực nƣớc, lực rung động...) làm cho đất đá di chuyển rời xa khỏi chỗ bị gián đoạn
gây sụt lở.

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

Hình 1.2. Sạt lở do áp lực nƣớc trong vết nứt và dòng thấm
- Trượt dòng : Do đất trong khối trƣợt bị xáo động dẫn đến chuyển một

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 4

luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 12 of 95.

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

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

Hình 1.4. Mất ổn định theo mặt trƣợt cong
1.1.2 Nguyên nhân gây ra bồi tụ [6]:
- Do vận tốc dòng chảy giảm đi: qua nghiên cứu đã cho thấy rằng, sự dịch
chuyển của bùn, cát phụ thuộc rất nhiều vào vận tốc dòng chảy, vận tốc càng lớn,
sự dịch chuyển càng lớn và ngƣợc lại. Trong trƣờng hợp vận tốc dòng chảy giảm
đi nhiều, dòng chảy tại đó không còn đủ khả năng vận chuyển bùn cát trong nội bộ

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 5


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 13 of 95.

dòng chảy của đoạn sông đó, khi đó sẽ xảy gây ra hiện tƣợng bồi tụ.
- Do bồi tụ ở đoạn sông cong: Ở những đoạn sông cong vận tốc dòng chảy
phía bờ lõm thƣờng lớn hơn bình thƣờng nên gây ra xói lở bờ còn ở phía bờ lồi vận
tốc dòng chảy nhỏ hơn nhiều nên gây ra hiện tƣợng bồi tụ. Ở các đoạn sông cong
còn xảy ra hiện tƣợng xoáy tròn hay dòng chảy vòng, dòng chảy này sẽ làm xói lở

đất ở phía bờ lõm rồi vận chuyển sang phía bờ lồi.
- Do bồi tụ ở vừng cửa sông ra biển: Ở bất kỳ cửa sông nào ra biến, sự giao
thoa giữa các yếu tố sông biển thƣờng để lại sản phẩm của các cuộc tranh chấp đó
là các bãi cát, ngƣỡng cát. Các bãi chắn cửa sông ảnh hƣởng lớn đến giao thông
đƣờng thủy và quá trình thoát lũ.
1.2. Tổng quan kết cấu công trình bảo vệ bờ sông:
1.2.1 Hệ thống đê kè sông của Việt Nam:
Theo tài liệu của Cục Đƣờng thủy nội địa Việt Nam, hiện nay trên tuyến
đƣờng thủy nội địa cả nƣớc đã đƣa vào khai thác sử dụng và quản lý 6.658 km
cùng với 38 tuyến luồng hàng hải với tổng chiều dài 799 km. Với chiều dài của các
tuyến giao thông đƣờng thủy nhƣ vậy đã tạo thành một hệ thống vận tải thông
thƣơng giữa mọi miền của đất nƣớc, góp phần xây dựng và phát triển đất nƣớc
thông qua việc vận chuyển hành khách và hàng hóa.
Kè bảo vệ bờ sông hiện có rất nhiều hình thức: Kè lát mái, kè mỏ hàn, kè
mềm…
- Kè lát mái thƣờng đƣợc sử dụng chống xói, lở bờ tại các đoạn sông hẹp và
có nhiều tàu thuyền qua lại, vật liệu làm kè bằng đá xếp khan, đá xây, tấm bê tông..
- Hình thức kè mỏ hàn, kè mềm thƣờng đƣợc sử dụng trong công trình lấn
biển, vật liệu làm kè thƣờng bằng các khối đá, tấm bê tông có kích thƣớc lớn..
Vấn đề xói, sạt lở bờ kênh, bờ sông đang diễn ở hầu hết các hệ thống sông
của nƣớc ta không chỉ vào mùa mƣa lũ mà còn trong cả mùa nƣớc kiệt. Hiện tƣợng
sạt lở đã và đang ảnh hƣởng trực tiếp đến tính mạng, tài sản của nhân dân, Nhà
nƣớc và nhiều công trình gần sông, ảnh hƣởng tiêu cực đến sự phát triển kinh tế xã
hội của đất nƣớc.

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 6


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 14 of 95.

1) Khu vực phía Bắc
Với các hệ thống sông chính là sông Hồng, sông Mã, sông Thái Bình... hiện
tƣợng sạt lở cũng diễn ra thƣờng xuyên. Theo số liệu của các địa phƣơng, hiện nay
trên các sông Bắc Bộ có 166 điểm sạt lở với chiều dài 261 km:
Trên sông Hồng hiện tƣợng sạt lở diễn ra nghiêm trọng với 80 điểm sạt lở và
chiều dài 100 km, chiều dài mỗi khu vực sạt lở từ vài chục mét đến hàng trăm mét.
Trên hệ thống sông Thái Bình có 27 điểm với tổng chiều dài trên 45 km.
Trên sông Cả, sông Mã, sông Văn Úc, sông Lạch Tray hiện tƣợng sạt lở
cũng diễn biến phức tạp với 20 điểm sạt lở, chiều dài 37 km.
Khu vực sông suối của miền núi có 23 vị trí sạt lở với chiều dài khoảng 40
km.
2) Khu vực miền Trung và Tây Nguyên
Có các hệ thống sông Kiến Giang, Thạch Hãn, Bồ, Hƣơng, Thu Bồn, Trà
Khúc, Đà Rằng, Kôn, Cái Phan Rang, Cái Nha Trang... Hiện tƣợng sạt lở diễn ra
tƣơng đối mạnh trong thời gian gần đây với phạm vi sạt lở đến vài km. Theo số
liệu của các địa phƣơng có 307 điểm sạt lở với tổng chiều dài 555 km bờ sông bờ
biển, ảnh hƣởng đến gần 7000 hộ dân cƣ.
3) Khu vực Nam Bộ
Với hệ thống sông Cửu Long có hai sông chính là sông Tiền và sông Hậu,
ngoài ra còn có các sông Sài Gòn, Vàm cỏ... và nhiều sông nhỏ, kênh rạch khác.
Tuy sông có độ dốc nhỏ và vận tốc dòng chảy nhỏ hơn ở khu vực miền Bắc và
miền Trung nhƣng do địa chất vùng này chủ yếu là bồi tích trẻ, mềm yếu nên tình
hình sạt lở cũng rất nghiêm trọng, quy mô sạt lở thƣờng lớn với chiều dài từ vài
trăm mét đến vài km. Theo thống kê của các địa phƣơng, trên các tuyến sông vả bờ
biển khu vực Nam Bộ hiện có 256 điểm sạt lở với tổng chiều dài trên 450 km.
Hiện tƣợng xói lở mái bờ kênh gây thiệt hại to lớn về ngƣời và của. Hàng
năm Nhà nƣớc đã đầu tƣ rất nhiều để khắc phục hiện tƣợng này song vẫn chỉ là
giải pháp tạm thời. Sau đây là một số hình ảnh về xói lở bờ sông của Việt Nam:

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 7

luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 15 of 95.

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

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

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 8


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 16 of 95.

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

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

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 9


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 17 of 95.

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

Hình 1.10. Sạt lở bờ sông Yên - Đà Nẵng

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 10


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 18 of 95.

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

Hình 1.12. Sạt lở đất trên sông Mã làm cho đất canh tác bị cuốn trôi

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 11


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 19 of 95.

Hình 1.13. Kè bảo vệ bờ bằng rọ đá
1.2.2 Hệ thống công trình đê kè bảo vệ bờ sông của Hải Phòng:
Hệ thống đê điều Hải Phòng đƣợc xây dựng với nhiệm vụ đảm bảo chống lũ
và nƣớc dâng do bão từ các con sông và biển, ngăn chặn sự xâm nhập của biển.
Đảm bảo đời sống nhân dân đƣợc ổn định và tạo điều kiện để phát triển kinh tế.
Hệ thống đê sông gồm có 18 tuyến đê sông với chiều dài 317,687 km.
Ngoài ra còn có 56 công trình kè với tổng chiều dài 26,818 km kè sông),
chiếm tỷ lệ gần 8,4% tổng chiều dài đê và 324 cống dƣới đê sông.
Hệ thống sông chia cắt địa hình và hình thành 6 tiểu hệ thống đê độc lập: 4 hệ
thống đê độc lập theo địa giới hành chính huyện là: Tiên Lãng, Vĩnh Bảo, Thuỷ
Nguyên, Cát Hải; 2 hệ thống đê độc lập theo địa giới liên huyện là: hệ thống Đa
Độ có 4 đơn vị hành chính: huyện An Lão, Quận Kiến An, huyện Kiến Thụy, quận
Dƣơng Kinh và quận Đồ Sơn. Hệ thống đê An Dƣơng và 4 quận: Lê Chân, Hồng
Bàng, Ngô Quyền, Hải An.

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 12


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 20 of 95.

Các hình thức kè bảo vệ bờ sông của Hải phòng hiện nay chủ yếu là : kè đá
hộc xếp khan, đá hộc xây, đá hộc xếp khan trong khung đá xây, tấm bê tông định
hình…
Hiện nay nhiều công trình kè bảo vệ bờ đƣợc đánh giá là kém ổn định. Hƣ
hỏng phổ biến đối với các đoạn kè đê sông là xô sạt mái, xói lở chân, lún và biến
dạng kè, nguyên nhân chính là do địa chất nền yếu, quy mô kè còn hạn chế nên
thƣợng hạ lƣu kè thƣờng bị xói lở nhƣ kè Đại Công (Tả Thái Bình), An Ninh,
Đông Quất (hữu sông Thái Bình), Lô Đông, Hiệp Hòa, Cao Minh, Hà Dƣơng
Thâm Động, Cổ Am, Cộng Hiền (tả sông Hóa), Hà Phƣơng, Cung Chúc, Trung
Lập, Thƣợng Lộc, Đan Điền, An Bồ (hữu sông Luộc), Hàng Hà, Bốt Đỏ (hữu Lạch
Tray), Kim Sơn (tả Văn úc) …
Dƣới đây là một số hình ảnh về tình hình sạt lở bờ sông tại Hải Phòng.

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

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 13


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 21 of 95.

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

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

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

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 14

luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 22 of 95.

1.3. Tình hình nghiên cứu xói lở bờ sông:
Hiện nay trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam ngày càng áp dụng các công
nghệ mới nhằm bảo vệ bờ sông [8], với mục tiêu chung là tối ƣu về kinh tế cũng
nhƣ tuổi thọ của công trình. Tuy nhiên, việc lựa chọn hình thức kết cấu nhƣ thế
nào phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện tự nhiên, quy luật diễn biến lòng dẫn của
từng khu vực.
Dƣới đây là một số giải pháp đã đƣợc áp dụng trong thực tế:
1.3.1 Các biện pháp bảo vệ mái dốc đất thông thường [6]
1.3.1.1 Cấu kiện công trình thường dùng
1) Bó rồng : là các bó cành tre xếp nối nhau dài không vƣợt quá 10  12m,

đƣờng kính mỗi bó từ 10  15cm, buộc lạt tre hoặc dây thép cách nhau từ 25 
30cm, bó rồng cần chú ý đều đặn trên toàn chiều dài. Khi xếp các cành ngọn, gốc
nên phân bố xen nhau. Buộc lạt chặt vừa để có thể đóng cọc xiên qua, nhƣng
không đƣợc lỏng quá dễ bị xộc xệch, hƣ hỏng, rồng cần phải tƣơi, bó xong sử dụng
ngay, nếu chƣa sử dụng đến cần bảo quản dƣới nƣớc.

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

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 15


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 23 of 95.

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

Hình 1.20. Kết cấu rọ đá
4) Bè chìm : Có 3 loại thƣờng dùng đó là bè chìm cành cây, bè chìm bê tông
cốt thép và bè chìm bê tông nhựa. Bè chìm dùng để gia cố chân công trình và có
tác dụng chống xói.
1.3.1.2 Công trình gia cố bờ và bảo vệ mái dốc
1) Kết cấu gia cố chân bờ :

Hình 1.21. Một số kết cấu gia cố chân bờ

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 16


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 24 of 95.

Đối với gia cố bờ ở các vùng khác nhau, có các biện pháp gia cố khác nhau,
tại chân bờ có biện pháp gia cố đặc biệt với 2 tác dụng:
- Không cho các vật liệu trên mái dốc trƣợt xuống dƣới.
- Chống xói ở chân mái dốc.

Hình 1.22. Gia cố chân bờ bằng rọ đá và khối bê tông
2) Gia cố bề mặt mái dốc :
Gia cố bằng đá hộc: gia cố mái dốc bằng đá hộc là giải pháp đƣợc sử dụng

rộng rãi nhất, đá hộc đƣợc phủ lên bề mặt theo 3 phƣơng pháp: đổ rối, lát khan và
xây.
- Đá hộc đổ rối: đổ rối trên mái dốc là biện pháp thi công đơn giản, có thể cơ
giới hoá nhƣng tốn nhiều đá và kém mỹ quan, giải pháp này có kết quả tốt khi có
kích thƣớc của đá và mái dốc của bờ thoả mãn điều kiện qui định, các loại vật liệu
đƣợc trộn lẫn đảm bảo chèn chắc và liên kết tổng thể.
- Đá hộc lát khan : các viên đá đƣợc đặt sát cạnh nhau sao cho khe hở giữa
chúng không quá 5cm và chèn vào các khe hở này các hòn đá có kích thƣớc bé. Bề
mặt đƣợc gia cố bằng đá lát khan tƣơng đối bằng phẳng và đảm bảo mỹ quan. Khe
lún bố trí cách nhau từ 15  20m.

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 17


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 25 of 95.

Hình 1.23. Kết cấu gia cố bằng đá hộc lát khan
- Gia cố bằng đá xây: ở những nơi có sóng lớn, dòng chảy mạnh, kích thƣớc
viên đá không đủ lớn thì ngƣời ta phải xây. Sự khác nhau giữa đá lát khan với đá
xây là, đối với đá lát khan ngƣời ta chít mạch trên bề mặt, còn đối với đá xây ngƣời
ta đổ vữa rồi đặt đá lên xây. Do việc xây đá cần sử dụng vữa xi măng nên nền đất
phải ổn định để tránh phá hoại cục bộ và thƣờng bố trí lỗ thoát nƣớc cho mái kè.
Phần trƣớc của lỗ thoát nƣớc cần đặt lớp lọc để giữ đất bờ.

Hình 1.24. Gia cố bờ bằng đá xây
Gia cố bằng bê tông và bê tông cốt thép:
Loại gia cố này dùng đến vật liệu đắt tiền và đòi hỏi các điều kiện kỹ thuật
cao về thi công nên thƣờng chỉ dung để bảo vệ mái bờ khi dòng chảy mạnh và
sóng tác động. Có các dạng sau:
- Bê tông đổ tại chỗ

- Bê tông cốt thép đổ tại chỗ
- Bê tông đúc sẵn.
1.3.2 Ứng dụng vật liệu mới
1.3.2.1 Sử dụng các sản phẩm từ sợi tổng hợp có cường độ cao

Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai 18