nghiên cứu, phân tích các khó khăn trong quá trình xây dựng các công trình bảo vệ bờ sông trên nền đất yếu

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU: ............................................................................................................................1
Chƣơng 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SƠNG
................................................................................................................................................3
1.1. Đất và phân loại đất trong xây dựng..........................................................................3
1.1.1. Định nghĩa đất ...........................................................................................................3
1.1.2. Thuộc tính của đất và các vấn đề khi xây dựng cơng trình .................................3
1.2. Đất yếu và các đặc tính của đất yếu...........................................................................5
1.2.1. Khái niệm nền đất yếu..............................................................................................5
1.2.2. Phân lo ại nền đất yếu ...............................................................................................5
1.2.3. Đặc tính của đất yếu .................................................................................................6
1.2.4. Các loại nền đất yếu thƣờng gặp.............................................................................7
1.2.5. Các vấn đề thƣờng gặp khi xây dựng cơng trình trên nền đất yếu .....................7
1.2.6. Xử lý nền đất yếu ......................................................................................................9
1.3. Công trình bảo vệ bờ sơng và đặc điểm của từng loại cơng trình bảo vệ bờ .....13
1.4. Vật liệu xây dựng cơng trình bảo vệ bờ ..................................................................16
1.5. Cấu tạo và đặc điểm làm việc của kết cấu bảo vệ mái đê sông............................17
1.5.1. Chân kè ....................................................................................................................18
1.5.2. Thân kè .....................................................................................................................20
1.5.3. Đỉnh kè .....................................................................................................................21
1.6. Đặc điểm và điều kiện thi cơng cơng trình bảo vệ bờ sông..................................22
1.7. Các biện pháp thiết kế công trình bảo vệ bờ trên nền đất yếu..............................22
1.7.1. Các yê u cầu khi thiết kế cơng trình trên nền đất yếu .........................................23
1.7.2. Các u cầu về ổn định cơng trình .......................................................................23
1.7.3. Các yêu cầu tiếp giáp giữa nền và công trình .....................................................24
1.7.4. Mơt số dạng cơng trình bảo vệ bờ trên nền đất yếu phổ biến. ..........................24


1.7.5. Một số công nghệ mới trong việc xây dựng cơng trình bảo vệ bờ sơng trên
nền đất yếu..........................................................................................................................27
Chƣơng 2 : CÁC SỰ CỐ KHI THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG

TRÊN NỀN ĐẤT YẾU ....................................................................................................29
2.1. Các sự cố thƣờng gặp trong cơng trình bảo vệ bờ sơng ........................................29
2.1.1. Các hƣ hỏng do tác dụng của sóng .......................................................................30
2.1.2. Những hƣ hỏng do tác dụng của dòng triều ........................................................30
2.1.3. Hƣ hỏng do nền .......................................................................................................31
2.1.4. Những hƣ hỏng do tầng lọc và các nguyên nhân khác ......................................31
2.2. Đặc điểm của việc xử lý sự cố cơng trình ...............................................................31
2.3. Những ngun tắc khi xử lý sự cố cơng trình bảo vệ bờ sông .............................31
2.4. Lựa chọn giải pháp xử lý sự cố cơng trình bảo vệ bờ sơng ..................................32
2.4.1. Xử lý nền đê mềm yếu ...........................................................................................32
2.4.2. Xử lý nền đê thấm nƣớc .........................................................................................33
2.4.3. Xử lý nền đê nhiều lớp đất yếu .............................................................................33
2.4.4. Lỗ sủi, mạch sủi, mạch đùn bục đất, giếng phụt.................................................37
2.5. Biện pháp phịng ngừa sự cố cơng trình bảo vệ bờ sông ......................................40
Chƣơng 3 : NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KẾT CẤU CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ
SƠNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU .......................................................................................42
3.1. Xác định lực tác dụng lên kết cấu công trình bảo vệ bờ sơng ..............................42
3.1.1. Tải trọng sóng .........................................................................................................42
1.1.3. Áp lực đất.................................................................................................................50
3.2. Tính tốn xác định kích thƣớc cơng trình bảo vệ bờ sơng....................................51
3.2.1. Trọng lƣợng ổn định của viên đá hoặc đơn nguyên trong kết cấu kè: .............51
3.2.2. Chiều dày vỏ kè ......................................................................................................52
3.2.3. Trọng lƣợng viên đá ở chân kè .............................................................................54
3.3. Các hình thức kết cấu cơng trình bảo vệ bờ sông trên nền đất yếu .....................54


3.3.1. Cơng trình bảo vệ bờ xây dựng trên nền cọc tràm (tre) .....................................56
3.3.2. Cơng trình bảo vệ bờ xây dựng trên bệ cọc bê tơng...........................................63
3.3.3. Cơng trình bảo vệ bờ xây dựng trên nền cọc xi măng đất .................................68
3.4. Phân tích và lựa chọn hình thức kết cấu cơng trình bảo vệ bờ sơng trên nền đất

yếu .......................................................................................................................................81
3.4.1. Phƣơng pháp xử lý bằng cọc tràm ........................................................................81
3.4.2. Phƣơng pháp xử lý bằng móng cọc bê tơng ........................................................82
3.4.3. Phƣơng pháp xử lý bằng cọc xi măng đất. ..........................................................82
3.5. Kế hoạch và lựa chọn biện pháp thi cơng cơng trình bảo vệ bờ sơng. ................83
3.5.1. Thi cơng móng xử lý bằng cọc tràm.....................................................................83
3.5.2. Thi cơng móng cọc BTCT. ....................................................................................84
3.5.3. Thi cơng nền xử lý bằng cọc xi măng đất............................................................86
Chƣơng 4 : TÍNH TỐN THIẾT KẾ KÈ CHỐNG SẠT LỞ SƠNG Ơ MƠN GIAI
ĐOẠN 2 TỪ RẠCH TẮC ÔNG THỤC ĐẾN RẠCH GỐC, THÀNH PHỐ CẦN
THƠ.....................................................................................................................................91
4.1. Giới thiệu đặc điểm tự nhiên của đoạn sông ..........................................................91
4.1.1. Nguyên nhân sạt lở .................................................................................................91
4.1.2. Chế độ thuỷ văn: .....................................................................................................93
4.1.3. Đặc điểm địa chất: ..................................................................................................94
4.1.4. Điều kiện địa chất thủy văn: ..................................................................................95
4.1.5. Đặc điểm địa chất công trình: ...............................................................................95
4.2. Tính tốn phân tích lựa chọn kết cấu bảo vê bờ sông ...........................................99
4.2.1. Các thông số thiết kế chính: ..................................................................................99
4.2.2. Phạm vi kè bờ:.........................................................................................................99
4.2.3. Kết cấu cơng trình...................................................................................................99
4.2.4. Tính tốn so sánh phƣơng án xử lý nền. ........................................................... 100
4.2.5. Nội dung tính tốn. .............................................................................................. 101


4.2.6. So sánh kinh tế ..................................................................................................... 102
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................... 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 111
PHỤ LỤC TÍNH TOÁN

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Khối phản áp. .....................................................................................35
Hình 2.2. Giếng đào giảm áp.............................................................................36
Hình 2.3. Giếng bơm giảm áp. ..........................................................................37
Hình 2.4. Giếng quây lọc ngƣợc giảm cột nƣớc chênh lệch. .......................39
Hình 2.5. Xử lý giếng đùn, giếng phụt, bãi sủi ...............................................40
Hình 3.1. Sơ đồ xác định đà sóng .....................................................................45
Hình 3.2. Sơ đồ xác định các yếu tố của sóng. ...............................................46
Hình 3.3. Sơ đồ phân vùng sóng. ......................................................................47
Hình 3.4. Đồ thị xác định áp lực sóng âm tƣơng đối ppa .............................50
Hình 3.5. Phân bố áp lực chủ động trên mặt đất nghiêng..............................51
Hình 3.6. Sơ đồ tính tốn khối móng quy ƣớc. ...............................................60
Hình 3.7. Quan hệ Mz ~ Tz ................................................................................62
Hình 3.8. Quá trình thi cơng cọc xi măng đất .................................................69
Hình 3.9. Một số ứng dụng của cọc xi măng đất trong thực tế .....................70
Hình 3.10. Sơ đồ nhóm cọc bị phá hoại tồn khối .........................................77
Hình 3.11. Sơ đồ nhóm cọc bị phá hoại cục bộ. .............................................77
Hình 3.12. Sơ đồ tính tốn tổng độ lún của nền..............................................78
Hình 3.13. Tính tốn nhóm cọc có tải phân bố lớn ........................................80
Hình 3.14. Sơ đồ thi cơng cọc xi măng đất .....................................................87
Hình 3.15. Mơ hình dây chuyền thiết bị thi cơng cọc xi măng đất. .............89
Hình 4.1. Tƣơng quan mực nƣớc giữa Cần Thơ và Long Xuyên .................95
Hình 4.2. Mặt đứng đại diện phân đoạn 22,98m ......................................... 100
Hình 4.3. Mặt cắt ngang đại diện ................................................................... 100


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Một số chỉ tiêu phân biệt loại đất mềm yếu: ................................6
Bảng 1.2. Quy cách một số loại rọ đá định hình tiêu biểu. ........................25

Bảng 1.3. Chiều dày thảm đá xác định theo lƣu tốc. ..................................26
Bảng 3.1. Bảng xác định giá trị kđ ................................................................43
Bảng 3.2. Bảng xác định hệ số chuyển đổi k10...........................................44
Bảng 3.3. Giá trị lớn nhất của đà gió. ...........................................................45
Bảng 3.4. Tần suất tính tốn ứng với từng cấp cơng trình. ........................46
Bảng 3.5. Bảng xác định hệ số Knb ..............................................................48
Bảng 3.6. Bảng xác định áp lực sóng tƣơng đối P2 ....................................48
Bảng 3.7. Hệ số ổn định KD ...........................................................................52
Bảng 3.8. Bảng xác định hệ số ...................................................................54
Bảng 3.9. Bảng xác định trọng lƣợng viên đá chân kè. ..............................54
Bảng 3.10. Tƣơng quan giữa qc và

...........................................................66

Bảng 3.11. Hệ số Kc và i ..............................................................................67
Bảng 4.1. Tƣơng quan mực nƣớc giữa Cần Thơ và Long Xuyên .............93
Bảng 4.2. Vị trí hố khoan địa chất ................................................................95
Bảng 4.3. Chỉ tiêu cơ lý đất nền cơng trình .................................................97
Bảng 4.4. Khối luợng xử lý móng bằng cọc BTCT ................................ 102
Bảng 4.5. Chi phí nhân công và máy xử lý cọc BTCT............................ 104
Bảng 4.6. Chi phí vật liệu xử lý cọc BTCT .............................................. 105
Bảng 4.7. Chi phí xử lý nền bằng cọc xi măng đất .................................. 107


LỜI CẢM ƠN
Trong khuôn khổ hạn chế của luận văn, với những kết quả còn rất khiêm tốn
trong việc nghiên cứu giải quyết những bất cập còn tồn tại trong việc thiết kế, thi
cơng cơng trình bảo vệ bờ sơng trên nền đất yếu, với những kinh nghiệm thực tế của
mình đã tham gia thiết kế một số cơng trình bảo vệ bờ sơng, tác giả hi vọng đóng
góp một phần nhỏ bé phục vụ cho công tác nghiên cứu thiết kế và xây dựng các

cơng trình bảo vệ bờ sông sẽ và đang triển khai xây dựng ở Việt Nam.
Tác giả đặc biệt xin đƣợc bày tỏ lòng cảm ơn tới GS.TS Lê Kim Truyền đã tận
tình hƣớng dẫn và chỉ bảo tác giả trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Phịng đào tạo ĐH&SĐH, khoa Cơng trình, các
thầy cơ giáo tham gia giảng dạy Cao học tại Trƣờng Đại học Thủy Lợi đã tạo điều
kiện giúp đỡ tác giả về các tài liệu, thông tin khoa học kỹ thuật, đóng góp nhiều ý
kiến quý báu cho bài luận văn này cũng nhƣ truyền đạt kiến thức trong quá trình
học tập.
Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, đồng
nghiệp đã động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hồn thành luận văn.
Do trình độ có hạn đồng thời lĩnh vực nghiên cứu cũng là một lĩnh vực rộng địi
hỏi kiến thức tổng hợp nên luận văn khơng thể tránh khỏi những tồn tại, hạn chế, tác
giả mong nhận đƣợc mọi ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành.

Hà Nội, ngày 01 tháng 06 năm 2012
Tác giả

Vũ Xuân Phƣơng


--1--

MỞ ĐẦU:
I. Tính cấp thiết của Đề tài:
Trong q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa và phát triển mạnh mẽ của đất
nƣớc ta, hệ thống sơng ngịi dày đặc đóng vai trị vơ cùng quan trọng trong sự phát
triển kinh tế xã hội của đất nƣớc. Ngồi việc đóng vai trị quan trọng trong việc giao
thơng vận tải đƣờng thủy nội địa, hệ thống sơng ngịi kênh rạch ở nƣớc ta còn là
nguồn cung cấp nƣớc ngọt cho sinh ho ạt, nƣớc tƣới tiêu phục vụ nông, lâm nghiệp,
là nguồn cung cấp thủy sản và đóng vai trị quan trọng trong việc điều tiết và thoát

lũ, đảm bảo an toàn cho cuộc sống ngƣời dân. Bên cạnh những mặt lợi do hệ thống
sơng ngịi đem lại, hàng năm chúng ta phải đối phó với rất nhiều khó khăn khơng
nhỏ do hệ thống sơng ngịi nhƣ : lụt lội, sạt lở bờ …Đặc biệt trong những năm gần
đây sự biến đổi của khí hậu tồn cầu càng làm cho q trình xói bồi, biến hình lịng
sơng càng diễn ra nghiêm trọng và phức tạp. Sự sạt lở bờ sông, đê bao chống lũ…sẽ
còn gây ra nhiều tổn thất lớn đến kinh tế xã hội của đất nƣớc cũng nhƣ đời sống
nhân dân. Vì vậy việc xây dựng các cơng trình bảo vệ bờ sơng ngịi phịng ngừa sự
cố là hết sức cần thiết và cấp bách. Nhƣng một vấn đề lớn đặt ra là hầu hết các cơng
trình bảo vệ bờ sông đƣợc xây dựng ngay trên nền địa chất thềm sơng, nơi đa phần
là đất yếu, gây khó khăn trong q trình thiết kế và thi cơng để đảm bảo tính an tồn
của cơng trình cũng nhƣ của cả hệ thống sơng.
Đề tài nghiên cứu, phân tích các khó khăn trong q trình xây dựng các cơng
trình bảo vệ bờ sơng trên nền đất yếu, từ đó đề xuất biện pháp khắc phục hợp lý
nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế của của các cơng trình bảo vệ bờ.
II. Mục đích của Đề tài:
1. Nghiên cứu lựa chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho cơng trình bảo vệ bờ
sông trên nền đất yếu
2. Đề xuất biện pháp khắc phục sự cố.
III. Cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu
3.1. Cách tiếp cận.


--2-Nghiên cứu thông qua các tài liệu thiết kế và thi cơng cơng trình bảo vệ bờ sơng
trong nƣớc và trên thế giới.
Nghiên cứu thơng qua các cơng trình bảo vệ bờ sông xây dựng trên nền đất yếu
đã đƣợc áp dụng xây dựng trong thực tế.
3.2. Phương pháp nghiên cứu.
Nghiên cứu các tài liệu khảo sát địa chất, địa chất thủy văn các cơng trình bảo
vệ bờ sơng.
Nghiên cứu, phân tích các biện pháp kết cấu của các cơng trình bảo vệ bờ sơng

Nghiên cứu, phân tích các biện pháp thi cơng cơng trình bảo vệ bờ sơng trên
nền đất yếu.
Nghiên cứu các giải pháp khắc phục sự cố trong thiết kế và thi cơng cơng trình
bảo vệ bờ sông trên nền đất yếu
IV. Kết quả dự kiến đạt đƣợc.
Đƣa ra giải pháp hợp lý về kết cấu cũng nhƣ biện pháp thi cơng để đảm bảo an
tồn cũng nhƣ kinh tế cho cơng trình bảo vệ bờ sơng cũng nhƣ tổng thể hệ thống
thủy lợi.


--3--

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG
1.1. Đất và phân loại đất trong xây dựng
1.1.1. Định nghĩa đất
Trong những trƣờng hợp khác nhau, thuật ngữ đất đƣợc dùng mang sắc thái
khác nhau về ý nghĩa. Trong lĩnh vực địa chất, đất là các lớp vật liệu rời, hình thành
do đá bị phong hóa và phân vụn ra không cố kết và phân bố từ mặt đất xuống đá
cứng. Trong lĩnh vực xây dựng, đất là nới tiến hành cơng việc ở trên đó, trong đó và
bằng đất. Xét về mặt kỹ thuật, đất là loại vật liệu có thể sử dụng mà khơng cần
khoan hay nổ phá. Các nhà thổ nhƣỡng, nông nghiệp, làm vƣờn và các nhà chun
mơn khác đều có định nghĩa riêng của mình về đất.
1.1.2. Thuộc tính của đất và các vấn đề khi xây dựng cơng trình
a. Thuộc tính của đất
- Đất có những thuộc tính riêng biệt so với các loại vật liệu khác nhƣ sau:
- Đất là vật liệu khơng đồng nhất : đặc tính kỹ thuật hay đặc tính vật liệu thay
đổi từ thời điểm này sang thời điểm khác bên trong khối đất.
- Đất là vật liệu phi tuyến : đƣờng quan hệ ứng suất – biến dạng không phải là
đƣờng thẳng.

- Đất là vật liệu di hƣớng : đặc tính kỹ thuật hay đặc tính vật liệu khơng giống
nhau với mọi phƣơng.
- Đất là vật liệu khơng bảo thủ : đất có khả năng lƣu lại những gì đã xảy ra trong
quá khứ và điều này chi phối sự ứng xử của đất.
Khi chịu tải trọng cơng trình, đất nền có những thuộc tính cơ bản nhƣ sau :
- Đất nền chỉ chịu đƣợc lực nén và lực cắt.


--4-- Cƣờng độ của đất nền khá nhỏ nhƣng biến dạng lại lớn. Cƣờng độ của đất nền
thƣờng nhỏ hơn cƣờng độ của vật liệu xây dựng cơng trình hàng trăm lần nhƣng
biến dạng của đất lại lớn hơn hàng ngàn lần.
- Độ biến dạng của đất nền tăng dần theo thời gian khi có tải trọng tác dụng
khơng đổi, đó là hiện tƣợng cố kết và từ biến của đất nền.
b. Các vấn đề khi xây dựng cơng trình trên nền đất
Trong xây dựng, các vấn đề phổ biến đƣợc tổng hợp lại nhƣ sau :
- Đào đất : để chuẩn bị cho hiện trƣờng xây dựng và các cơng tác phục vụ nó,
đất đƣợc đào và di chuyển đi. Bài toán ở đây liên quan chặt chẽ tới các vấn đề
chống đỡ.
- Chống đỡ đất : cần xác định khả năng tự chống đỡ thực sự của các mái dốc tự
nhiên và nhân tạo ( khối đắp). khi đào hố móng (hào, hầm …) và các cơng trình đào
cắt khác (đƣờng …), cần thiết xác định nhu cầu và phạm vi địi hỏi cơng trình chống
đỡ bên ngồi.
- Dịng thấm : khi đất có tính thấm, nƣớc có thể chảy qua nó, khi đó, các vấn đề
đặt ra sẽ là lƣu lƣợng và hiệu quả của chuyển động thấm đƣợc đặt ra.
- Đất nhƣ là môi trƣờng chống đỡ : khối đất ở dƣới và kề với công trình, là một
phần của hệ thống nền móng và các tính chất của đất trong vai trị là mơi trƣờng
chống đỡ phải đƣợc khảo sát.
- Cơng trình xây dựng dùng đất : đất đƣợc dùng phổ biến làm vật liệu xây dựng
trong thi công đƣờng, sân bay, đê đập, khối đắp … cũng giống nhƣ các vật liệu khác
nhƣ bê tông, thép…đất cần đƣợc xác định và đánh giá các tính chất trƣớc khi sử

dụng và tiến hành đo lƣờng nhằm giám sát chất lƣợng để có cơng trình đảm bảo
chất lƣợng.


--5--

1.2. 1.2. Đất yếu và các đặc tính của đất yếu
1.2.1. 1.2.1. Khái niệm nền đất yếu
Nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền và biến dạng
nhiều, do vậy không thể làm nền tự nhiên cho cơng trình xây dựng.
Khi xây dựng các cơng trình dân dụng, cầu đƣờng, thƣờng gặp các loại nền đất
yếu, tùy thuộc vào tính chất của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo của cơng trình mà
ngƣời ta dùng phƣơng pháp xử lý nền móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải của
nền đất, giảm độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thƣờng cho cơng trình.
Đất yếu là một trong những đối tƣợng nghiên cứu và xử lý rất phức tạp, địi hỏi
cơng tác khảo sát, điều tra, nghiên cứu, phân tích và tính tốn r ất công phu. Để xử lý
đất yếu đạt hiệu quả cao cũng phải có yếu tố tay nghềthiết kế và bề dày kinh nghiệm
xử lý của tƣ vấn trong việc lựa chọn giải pháp hợp lý.
1.2.2. 1.2.2. Phân loại nền đất yếu
Đất mềm yếu nói chung là loại đất có khả năng chịu tải nhỏ (áp dụng cho đất có
cƣờng độ kháng nén quy ƣớc dƣới 0,50 daN/ cm2), có tính nén lún lớn, hệ số rỗng
lớn (e >1), có mơđun biến dạng thấp (Eo < 50 daN/cm2), và có sức kháng cắt nhỏ.
Khi xây dựng cơng trình trên đất yếu mà thiếu các biện pháp xử lý thích đáng và
hợp lý thì sẽ phát sinh biến dạng thậm chí gây hƣ hỏng cơng trình. Nghiên cứu xử lý
đất yếu có mục đích cuối cùng là làm tăng độ bền của đất, làm giảm tổng độ lún và
độ lún lệch, rút ngắn thời gian thi công và giảm chi phí đầu tƣ xây dựng.
Cách phân biệt nền đất yếu ở trong nƣớc cũng nhƣ ở nƣớc ngồi đều có
các tiêu chuẩn cụ thể để phân loại nền đất yếu.
a) Theo ngun nhân hình thành: loại đất yếu có nguồn gốc khoáng vật hoặc
nguồn gốc hữu cơ bao gồm :

- Loại có nguồn gốc khống vật : thƣờng là sét hoặc á sét trầm tích trong nƣớc
ở ven biển, vùng vịnh, đầm hồ, thung lũng.
- Loại có nguồn gốc hữu cơ : hình thành từ đầm lầy, nơi nƣớc tích đọng thƣờng
xuyên, mực nƣớc ngầm cao, tại đây các loại thực vật phát triển, thối rữa phân huỷ
tạo ra các vật lắng hữu cơ lẫn với trầm tích khống vật.


--6-b) Phân biệt theo chỉ tiêu cơ lý (trạng thái tự nhiên): Thông thƣờng phân biệt
theo trạng thái tự nhiên và tính chất cơ lý của chúng nhƣ hàm lƣợng nƣớc tự nhiên,
tỷ lệ lỗ rỗng, hệ số co ngót, độ bão hồ, góc nội ma sát (chịu cắt nhanh) cƣờng độ
chịu cắt.
c) Phân biệt đất yếu loại sét hoặc á sét, đầm lầy hoặc than bùn (phân loại theo
độ sệt)
Bảng 1.1. Một số chỉ tiêu phân biệt loại đất mềm yếu:
Chỉ tiêu
Loại đất
Đất sét
Đất á sét
(Đất bột)

Hàm lƣợng Độ rỗng Hệ số
nƣớc
tự tự nhiên
ngót
nhiên (%)
(Mpa-1)

co Độ
bão Góc nội ma
hồ (%)

sát (o ) (chịu
cắt nhanh)

> 40

> 1,2

> 0,50

> 95

<5

> 30

> 0,95

> 0,30

> 95

<5

1.2.3. Đặc tính của đất yếu
Thơng thƣờng, nền đất là đất yếu nếu ở trạng thái tự nhiên, độ ẩm của chúng
gần bằng hoặc cao hơn giới hạn chảy, hệ số rỗng lớn, lực dính C theo kết quả cắt
nhanh khơng thốt nƣớc từ 0.15 daN/cm2 trở xuống, góc nội ma sát từ 00 đến
100 hoặc lực dính từ kết quả cắt cánh hiện trƣờng Cu ≤ 0.35daN/cm2.
Có thể định nghĩa nền đất yếu theo sức kháng cắt khơng thốt nƣớc, Su, và trị
số xun tiêu chuẩn, N, nhƣ sau:

- Đất rất yếu: Su ≤ 12.5 kPa hoặc N ≤ 2
- Đất yếu: Su ≤ 25 kPa hoặc N ≤ 4
- Nền đất yếu thƣờng gặp nhất là nền đất sét mềm lẫn nhiều hữu cơ.
- Sức chịu tải bé (0,5 – 1kG/cm2 );
- Đất có tính nén lún lớn (a> 0,1 cm2/kG);
- Hệ sô rỗng e lớn (e > 1,0);
- Độ sệt lớn ( B > 1);


--7-- Mo đun biến dạng bé (E< 50kG/cm2);
- Khả năng chống cắt bé ( , c bé), khả năng thấm nƣớc bé;
- Hàm lƣợng nƣớc trong đất cao, độ bão hòa nƣớc G> 0,8, dung trọng nhỏ.
1.2.4. Các loại nền đất yếu thƣờng gặp
Việt Nam đƣợc biết đến là nơi có nhiều đất yếu, đặc biệt lƣu vực sơng Hồng và
sông Mê Kông. Nhiều thành phố và thị trấn quan trọng đƣợc hình thành và phát
triển trên nền đất yếu với những điều kiện hết sức phức tạp của đất nền, dọc theo
các dịng sơng và bờ biển. Thực tế này đã địi hỏi phải hình thành và phát triển các
cơng nghệ thích hợp và tiên tiến để xử lý nền đất yếu.
+ Đất sét mềm: gồm các loại đất sét hoặc á sét tƣơng đối chặt, ở trạng thái bão
hịa nƣớc, có cƣờng độ thấp;
+ Bùn: Các loại đất tạo thành trong môi trƣờng nƣớc, thành phần hạt rất mịn
(<200µm) ở trạng thái ln no nƣớc, hệ số rỗng rất lớn, rất yếu về mặt chịu lực;
+ Than bùn: Là lo ại đất yếu có nguồn gốc hữu cơ, đƣợc hình thành do kết quả
phân hủy các chất hữu cơ có ở các đầm lầy (hàm lƣợng hữu cơ từ 20 – 80%);
+ Cát chảy: Gồm các loại cát mịn, kết cấu hạt rời rạc, có thể bị nén chặt hoặc
pha loãng đáng kể. Loại đất này khi chịu tải trọng động thì chuyển sang trạng thái
chảy gọi là cát chảy.
+ Đất bazan: Đây cũng là đất yếu với đặc diểm độ rỗng lớn, dung trọng khô bé,
khả năng thấm nƣớc cao, dễ bị lún sập.
1.2.5. Các vấn đề thƣờng gặp khi xây dựng cơng trình trên nền đất yếu

Nền móng của các cơng trình xây dựng nhà ở, đƣờng sá, đê điều, đập chắn
nƣớc và một số công trình khác trên nền đất yếu thƣờng đặt ra hàng loạt các vấn đề
phải giải quyết nhƣ sức chịu tải của nền thấp, độ lún lớn và độ ổn định của cả diện
tích lớn do nền đất chịu sức ép kém.
Các giải pháp móng có độ sâu khơng lớn đều thỏa mãn đƣợc sức chịu tải nhƣng
không giải quyết đƣợc vấn đề lún, chỉ có cọc móng (có độ sâu lớn) mới có thể đồng
thời giải quyết đƣợc vấn đề lún và sức chịu tải. Các vấn đề đặt ra với nền đất yếu .


--8-Móng của đƣờng bộ, đƣờng sắt, nhà cửa và các dạng cơng trình khác đặt trên
nền đất yếu thƣờng đặt ra những bài toán sau cần phải giải quyết trong q trình
thiết kế cơng trình nhằm đảm bảo tính chỉnh thể, an tồn, ổn định của cơng trình:
- Độ lún: Độ lún tuy tiến triển chậm nhƣng thời gian diễn ra lún lại kéo dài, nếu
khơng xác định đƣợc chính xác độ lún của cơng trình có thể gây biến dạng nền rất
lớn, làm ảnh hƣởng đến khả năng sử dụng của cơng trình. Biến dạng nền lớn cũng
có thể làm hỏng các bộ phận cơng trình hoặc của các cơng trình lân cận chơn trong
đất. Với móng cọc, độ lún có trị số lớn, ma sát âm tác dụng lên cọc do tính nén của
nền đất.
Khi thiết kế cơng trình cần xem xét và tính tốn đƣợc cụ thể độ lún của cơng
trình bao gồm 2 thành phần S i (lún tức thời) và Sc (lún cố kết) của nền cơng trình
đến khi q trình lún cố kết kết thúc.
- Độ ổn định: Sức chịu tải của móng, độ ổn định của nền đắp, ổn định mái dốc,
áp lực đất lên tƣờng chắn, sức chịu tải ngang của cọc. Bài toán trên phải đƣợc xem
xét do sức chịu tải và cƣờng độ của nền không đủ lớn.
- Thấm: Cát xủi, thẩm thấu, phá hỏng nền do thấm và dƣới tác động của áp lực
nƣớc.
- Hoá lỏng: Đất nền bị hố lỏng do tải trọng của tầu hoả, ơ tơ và động đất.
Trong điều kiện Việt Nam hiện nay, các vấn đề thực tế sau đây đang đặt cần
nghiên cứu có giải pháp xử lý nền đất yếu thích hợp để đảm bảo các u cầu kỹ
thuật cho cơng trình.

- Xây dựng cơng trình đƣờng giao thơng, thuỷ lợi, đê điều và cơng trình cơ sở
trên nền đất yếu cần có giải pháp xử lý nền hợp lý để đảm bảo sự ổn định của cơng
trình
- Xử lý và gia cƣờng nền đê, nền đƣờng trên nền đất yếu hiện đang khai thác và
sử dụng cần có cơng nghệ xử lý sâu cần nghiên cứu áp dụng hoặc đƣa ra công nghệ
xử lý nền cho phù hợp với điều kiện từng địa phƣơng, từng cơng trình.


--9-- Xử lý trƣợt lở bờ sông, bờ biển và đê điều.
- Lấn biển và xây dựng các cơng trình trên biển.
- Xử lý nền cho các khu công nghiệp đƣợc xây dựng ven sông, ven biển.
- Xử lý nền đất yếu để chung sống với lũ tại đồng bằng sông Cửu Long.
1.2.6. Xử lý nền đất yếu
Xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải, tăng khả năng ổn định
của nền đất, cải thiện một số tính chất cơ lý của nền đất yếu nhƣ: Giảm hệ số rỗng,
giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số modun biến dạng, tăng cƣờng độ chống
cắt của đất...
Đối với cơng trình thủy lợi nói riêng và các cơng trình xây dựng nói chung,
việc xử lý nền đất yếu cịn làm giảm tính thấm của đất, đảm bảo ổn định cho khối
đất đắp.
Phƣơng pháp xử lí đất yếu gồm nhiều loại, căn cứ vào điều kiện địa chất,
ngun nhân và địi hỏi với cơng nghệ khắc phục. Với từng điều kiện cụ thể mà
ngƣời thiết kế đƣa ra các biện pháp xử lý hợp lý. Có nhiều biện pháp xử lý cụ thể
khi gặp nền đất yếu nhƣng đƣợc phân ra thành các nhóm chính nhƣ sau:
- Các biện pháp xử lý về kết cấu cơng trình
- Các biện pháp xử lý về móng
- Các biện pháp xử lý nền.
a. Các biện pháp xử lý về kết cấu cơng trình
Kết cấucơng trình có thể bị phá hỏng cục bộ hoặc hoàn toàn do các điều
kiện biến dạng không thỏa mãn: Lún hoặc lún lệch quá lớn do nền đất yếu, sức chịu

tải bé. Các biện pháp về kết cấucơng trình nhằm giảm áp lực tác dụng lên mặt nền
hoặc làm tăng khả năng chịu lực của kết cấu cơng trình. Ngƣời ta thƣờng dùng các
biện pháp sau:


--10-- Dùng vật liệu nhẹ và kết cấu nhẹ, thanh mảnh, nhƣng phải đảm bảo khả năng
chịu lực của công trình nhằm mục đích làm giảm trọng lƣợng bản thân cơng trình,
tức là giảm đƣợc tĩnh tải tác dụng lên móng.
- Làm tăng sự linh hoạt của kết cấucơng trình kể cả móng bằng cách dùng kết
cấu tĩnh định hoặc phân cắt các bộ phận của cơng trình bằng các khe lún để khử
đƣợc ứng suất phụ phát sinh trong kết cấu khi xảy ra lún lệch hoặc lún không đều.
- Làm tăng khả năng chịu lực cho kết cấucông trình để đủ sức chịu các ứng lực
sinh ra do lún lệch và lún không đều bằng các đai bê tông cốt thép để tăng khả năng
chịu ứng suất kéo khi chịu uốn, đồng thời có thể gia cố tại các vị trí dự đốn xuất
hiện ứng suất cục bộ lớn.
b. Các biện pháp xử lý về móng
Khi xây dựngcơng trình trên nền đất yếu, ta có thể sử dụng một số phƣơng pháp
xử lý về móng thƣờng dùng nhƣ:
- Thay đổi chiều sâu chơn móng nhằm giải quyết sự lún và khả năng chịu tải
của nền; Khi tăng chiều sâu chơn móng sẽ làm tăng trị số sức chịu tải của nền đồng
thời làm giảm ứng suất gây lún cho móng nên giảm đƣợc độ lún của móng; Đồng
thời tăng độ sâu chơn móng, có thể đặt móng xuống các tầng đất phía dƣới chặt
hơn, ổn định hơn. Tuy nhiên việc tăng chiều sâu chơn móng phải cân nhắc giữa 2
yếu tố kinh tế và kỹ thuật.
- Thay đổi kích thƣớc và hình dáng móng sẽ có tác dụng thay đổi trực tiếp áp
lực tác dụng lên mặt nền, và do đó cũng cải thiện đƣợc điều kiện chịu tải cũng nhƣ
điều kiện biến dạng của nền. Khi tăng diện tích đáy móng thƣờng làm giảm đƣợc áp
lực tác dụng lên mặt nền và làm giảm độ lún của cơng trình. Tuy nhiên đất có tính
nén lún tăng dần theo chiều sâu thì biện pháp này khơng hồn tồn phù hợp.
- Thay đổi loại móng và độ cứng của móng cho phù hợp với điều kiện địa

chất cơng trình: Có thể thay móng đơn bằng móng băng, móng băng giao
thoa, móng bè hoặc móng hộp; trƣờng hợp sử dụng móng băng mà biến dạng vẫn
lớn thì cần tăng thêm khả năng chịu lực cho móng; Độ cứng của móng bản, móng


--11-băng càng lớn thì biến dạng bé và độ lún sẽ bé. Có thể sử dụng biện pháp tăng chiều
dày móng, tăng cốt thép dọc chịu lực, tăng độ cứng kết cấu bên trên, bố trí các sƣờn
tăng cƣờng khi móng bản có kích thƣớc lớn.
c. Các biện pháp xử lý nền
- Phƣơng pháp thay nền. Đây là một phƣơng pháp ít đƣợc sử dụng, để khắc
phục vƣớng mắc do đất yếu, nhà xây dựng thay một phần hoặc toàn bộ nền đất
yếu trong phạm vi chịu lực cơng trình bằng nền đất mới có tính bền cơ học cao, nhƣ
làm gối cát, đệm cát. Phƣơng pháp này đòi hỏi kinh tế và thời gian thi công lâu dài,
áp dụng đƣợc với mọi điều kiện địa chất. Bên cạnh đó cũng có thể kết hợp cơ học
bằng phƣơng pháp nén thêm đất khô với điều kiện địa chất đất mùn xốp.
- Các phƣơng pháp cơ học. Là một trong những nhóm phƣơng pháp phổ biến
nhất, bao gồm các phƣơng pháp làm chặt bằng sử dụng tải trọng tĩnh(phƣơng pháp
nén trƣớc), sử dụng tải trọng động(đầm chấn động), sử dụng các cọc không thấm,
sử dụng lƣới nền cơ học và sử dụng thuốc nổ sâu , phƣơng pháp làm chặt
bằng giếng cát, các loại cọc (cọc cát, cọc xi măng đất, cọc vôi...), phƣơng pháp vải
địa kỹ thuật, phƣơng pháp đệm cát...để gia cố nền bằng các tác nhân cơ học.
Sử dụng tải trọng động khá phổ biến với điều kiện địa chất đất cát hoặc đất sỏi nhƣ
dùng máy đầm rung, đầm lăn. Cọc không thấm nhƣ cọc tre, cọc cừ tràm, cọc
gỗ chắc thƣờng đƣợc áp dụng với các cơng trình dân dụng. Sử dụng hệ thống lƣới
nền cơ học chủ yếu áp dụng để gia cố đất trong các cơng trình xây mới nhƣ đƣờng
bộ và đƣờng sắt. Sử dụng thuốc nổ sâu tuy đem lại hiệu quả cao trong thời gian
ngắn, nhƣng khơng thích hợp với đất sét và địi hỏi tính chun nghiệp của nhà xây
dựng.
- Phƣơng pháp vật lý: Gồm các phƣơng pháp hạ mực nƣớc ngầm, phƣơng pháp
dùng giếng cát, phƣơng pháp bấc thấm, điện thấm...

- Phƣơng pháp nhiệt học. Là một phƣơng pháp độc đáo có thể sử dụng kết hợp
với một số phƣơng pháp khác trong điều kiện tự nhiên cho phép. Sử dụng khí nóng
trên 800o để làm biến đổi đặc tính lí hóa của nền đất yếu. Phƣơng pháp này chủ yếu


--12-sử dụng cho điều kiện địa chất đất sét hoặc đất cát mịn. Phƣơng pháp đòi hỏi một
lƣợng năng lƣợng không nhỏ, nhƣng kết quả nhanh và tƣơng đối khả quan.
- Các phƣơng pháp hóa học. Là một trong các nhóm phƣơng pháp đƣợc chú ý
trong vịng 40 năm trở lại đây. Sử dụng hóa chất để tăng cƣờng liên kết trong đất
nhƣ xi măng, thủy tinh, phƣơng pháp Silicat hóa… hoặc một số hóa chất đặc biệt
phục vụ mục đích điện hóa. Phƣơng pháp xi măng hóa và sử dụng cọc xi măng
đất tƣơng đối tiện lợi và phổ biến. Trong vòng chƣa tới 20 năm trở lại đây đã có
những nghiên cứu tích cực về việc thêm cốt cho cọc xi măng đất. Sử dụng thủy tinh
ít phổ biến hơn do độ bền của phƣơng pháp không thực sự khả quan, cịn điện hóa
rất ít dùng do địi hỏi tƣơng đối về công nghệ.
- Phƣơng pháp sinh học. Là một phƣơng pháp mới sử dụng hoạt động của vi
sinh vật để làm thay đổi đặc tính của đất yếu, rút bớt nƣớc úng trong vùng địa
chất cơng trình. Đây là một phƣơng pháp ít đƣợc sự quan tâm, do thời gian thi
công tƣơng đối dài, nhƣng lại đƣợc khá nhiều ủng hộ về phƣơng diện kinh tế.
- Các phƣơng pháp thủy lực. Đây là nhóm phƣơng pháp lớn nhƣ là sử
dụng cọc thấm, lƣới thấm, sử dụng vật liệu composite thấm, bấc thấm, sử dụng bơm
chân không, sử dụng điện thẩm. Các phƣơng pháp phân làm hai nhóm chính , nhóm
một chủ yếu mang mục đích làm khơ đất, nhóm này thƣờng địi hỏi một lƣợng
tƣơng đối thời gian và cịn khiêm tốn về tính kinh tế. Nhóm hai ngồi mục đích trên
cịn muốn mƣợn lực nén thủy lực để gia cố đất, nhóm này địi hỏi cao về cơng nghệ,
thời gian thi cơng giảm đi và tính kinh tế đƣợc cải thiện đáng kể.
Ngồi ra cịn có các phƣơng pháp mới đƣợc nghiên cứu nhƣ rung hỗn hợp, đâm
xuyên, bơm cát…
d. Một số biện pháp xử lý nền đất yếu thường gặp
- Phƣơng pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc cát

- Phƣơng pháp xử lý nền bằng cọc vôi và cọc đất - ximăng
- Phƣơng pháp xử lý nền bằng đệm cát (hoặc đệm đất)


--13-- Phƣơng pháp đầm chặt lớp đất mặt
- Phƣơng pháp gia tải nén trƣớc
- Phƣơng pháp xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm
- Phƣơng pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc cát
- Phƣơng pháp gia cƣờng nền đất yếu bằng cọc tiết diện nhỏ
- Phƣơng pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc tre và cọc tràm
- Bệ phản áp
1.3. Cơng trình bảo vệ bờ sơng và đặc điểm của từng loại cơng trình bảo vệ bờ
Cơng trình bảo vệ bờ sơng là dạng cơng trình áp dụng tại những nơi cần chống
sạt lở, không làm ảnh hƣởng đến lịng dẫn. Cơng trình này làm tăng khả năng chống
xói lở của lịng dẫn, khơng phá ho ại kết cấu dòng chảy.Loại này chịu tác động chủ
yếu là từ các dịng chảy trong sơng , đặc biệt là về mùa lũ.
Các cơng trình bảo vệ bờ sơng đƣợc xây dựng để bảo vệ bờ khỏi bị xói lở, biến
dạng do dòng chảy mặt, và để lái dòng chảy mặt hay dòng bùn cát đi theo những
hƣớng xác định theo mục đích chỉnh trị sơng.
Cơng trình bảo vệ bờ sơng nằm trong thành phần của tổ hợp cơng trình chỉnh
trị, nhằm bảo vệ các điều kiện làm việc có lợi của một con sơng, bảo vệ bờ chống
xói lở, bảo vệ dân cƣ và các khu vực kinh tế văn hóa hai bên bờ sơng.
a. Phân loại cơng trình bảo vệ bờ
Các loại cơng trình bảo vệ bờ sơng có thể đƣợc chia theo các đặc trƣng sau:
* Theo quy mơ cơng trình và cơng nghệ sử dụng
- Cơng trình dân gian, thơ sơ (có quy mơ nhỏ) : là dạng cơng trình thƣờng đƣợc
xây dựng tại những vị trí sơng, kênh, rạch bị xói lở bờ có độ sâu khơng lớn, kinh phí
xây dựng nhỏ và chủ yếu do ngƣời dân sống gần bờ sơng xây dựng. Cơng trình
dạng này chủ yếu có nhiệm vụ ngăn chặn bớt tốc độ xói lở bờ dƣới tác dụng của
sóng tàu thuyền hay gió. Vd : bó cành cây, tre...thƣờng đƣợc sử dụng với những

cơng trình tạm thời và có quy mơ nhỏ.


--14-- Cơng trình bán kiên cố (quy mơ vừa) : là các cơng trình có tính chất địa
phƣơng, chƣa giải quyết triệt để đƣợc nguyên nhân cơ bản gây xói lở bờ. Cơng trình
thƣờng đƣợc xây dựng tại các vị trí sơng có độ sâu vừa phải, vận tốc dịng chảy
khơng q lớn. Cơng trình bán kiên cố thƣờng gặp là các cơng trình bằng thảm đá
hay tấm bê tơng cốt thép, chân và thân kè đƣợc gia cố bằng bao tải cát, rọ đá còn
phần đỉnh đƣợc xây tƣờng đứng bằng bê tơng, đá xây...
- Cơng trình kiên cố (quy mô lớn) : thƣờng đƣợc xây dựng để bảo vệ những khu
vực nhà cửa, cơ sở hạ tầng quan trọng đang bị ảnh hƣởng bởi những dịng chảy có
lƣu tốc lớn, gần vị trí sơng sâu. Kinh phí xây dựng loại cơng trình này thƣờng lớn
(10-30 triệu đồng/m dài, cá biệt có thể tới 100 triệu đồng/m). Cơng trình kiên cố
thƣờng có dạng cọc bản bê tơng cốt thép, cọc bê tơng cốt thép....
- Cơng trình ứng dụng cơng nghệ mới : loại cơng trình đƣợc áp dụng các công
nghệ khoa học tiên tiến, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Vd : công nghệ thảm bê tông
FS, cừ bản BTCT ứng suất trƣớc, kè bằng khối bê tông tự chèn của TS Phan Đức
Tác....
* Theo kết cấu công trình
- Hình thức gia cố bằng đá đổ.
- Hình thức gia cố bằng đá lát khan
- Hình thức gia cố bằng tấm bê tơng và kết cấu bê tơng.
- Hình thức gia cố bằng Atsphan.
* Theo vật liệu sử dụng
- Bó cành cây.
- Cỏ.
- Rọ đá, thảm đá....
- Bê tơng cốt thép .

--15-- Các vật liệu mới (composite...)
b. Các cơng trình bảo vệ bờ sơng phổ biến
* Kè bảo vệ mái
Hình thức bảo vệ mái tiêu biểu nhất là kè bảo vệ mái. Kè là lớp gia cố bờ sông
để chống lại sự xói lở do tác động của sóng và dịng chảy. Kết cấu kè mái chịu tác
dụng của các tải trọng tác dụng trực tiếp lên bề mặt phía ngồi và các tải trọng sinh
ra ở phía trong kè và thân đê. Các tác động này sinh ra từ nguồn gốc của các tác
động thủy động lực và tác động địa kỹ thuật. Kết cấu kè mái chịu tác dụng của các
tải trọng tác dụng trực tiếp lên bề mặt phía ngồi và các tải trọng sinh ra ở phía
trong kè và thân đê. Các tác động này sinh ra từ nguồn gốc của các tác động thủy
động lực và tác động địa kỹ thuật.
* Đập mỏ hàn để lái dịng chảy trong sơng đi theo những hướng xác định
Đập có kết cấu một đầu gối vào bờ, một đầu nhơ ra phía sơng, nhƣng khơng
chắn hết chiều rộng lịng sông. Nhiệm vụ của đập mỏ hàn là để hƣớng dòng chảy
gần bờ đi theo hƣớng của tuyến chỉnh trị. Đây là hệ thống cơng trình khơng gây thu
hẹp lịng dẫn một cách liên tục nhƣng tạo đƣờng bờ mới theo các điểm cố định làm
dềnh nƣớc và chuyển động nƣớc khơng đều ở các vị trí này. Vì các mỏ hàn phân
chia thành các khoang bờ và các tuyến chỉnh trị làm ngăn cản dòng chảy hoặc giảm
tốc độ dòng chảy ở trong các khoang tạo nên bờ mới do bùn cát lắng đọng.
* Đập mỏ hàn mềm
Đập mỏ hàn mềm đuợc làm bằng phên và cọc hay bãi cây chìm để điều khiển
bùn cát đáy, gây bồi, chống xói bờ và chân dốc. có vị trí và tác dụng giống nhƣ đập
mỏ hàn, nhƣng có kết cấu mềm, cho phép nƣớc chảy xuyên thông qua thân.
* Ngưỡng điều chỉnh bùn cát
Là các ngƣỡng bố trí chìm dƣới đáy và đặt ngang theo hƣớng dịng chảy ở gần
cơng trình lấy nƣớc để điều khiển bùn cát đáy, hạn chế lƣợng bùn cát vào cửa lấy
nƣớc.


--16-* Các hệ thống lái dòng đặc biệt

Là hệ thống để hƣớng dịng chảy mặt vào cửa lấy nƣớc, xói trơi bãi bồi, bảo vệ
các đoạn bờ xung yếu…
Ngồi ra còn một số biện pháp bảo vệ bờ đơn giản khác nhƣ : trồng cây, cồn
cát....
1.4. Vật liệu xây dựng cơng trình bảo vệ bờ
Các loại cơng trình bảo vệ bờ đƣợc xây dựng chủ yếu bằng vật liệu địa phƣơng,
vật liệu khai thác tại chỗ, trong một số trƣờng hợp đặc biệt sẽ cần đến những vật
liệu nhân tạo. Tuy nhiên, những vật liệu này cơ bản cần đạt đƣợc những yêu cầu
sau:
- Có thể khai tác tại chỗ hoặc vận chuyển thuận tiện, chi phí gia cơng thấp, có
trữ lƣợng lớn và có thể huy động sự đóng góp của nhân dân.
- Bền, dẻo, dễ biến hình ứng với biến hình của lịng sơng hoặc phạm vi cần bảo
vệ, chống xói và khó bị mục nát.
Các loại vật liệu thƣờng sử dụng trong xây dựng cơng trình bảo vệ bờ là :
- Đất : ngày nay đất ít đƣợc sử dụng vào mục đích bảo vệ bờ mà chủ yếu đƣợc
sử dụng để xây dựng lớp lõi của đê. Tùy theo điều kiện sử dụng (có thực vật hoặc
khơng có) và điều kiện tiếp xúc ( có tiếp xúc với dịng chảy hay khơng) mà có thể
sử dụng các loại đất khác nhau.
- Đá : ngoại trừ các loại đá bị phá hoại trong nƣớc và các loại đá có trọng lƣợng
riêng quá nhỏ ( nhỏ hơn 1,7T/m3). Tất cả các loại đá dăm, cuội, sỏi…đều có thể sử
dụng để xây dựng cơng trình bảo vệ bờ. Tùy theo bộ phận cơng trình, vị trí xây
dựng và mục đích sử dụng mà lựa chọn các loại đá khác nhau và kích thƣớc khác
nhau.
- Tre, cây thân gỗ : tùy theo nhu cầu sử dụng có thể dùng các loại cây này chỉ
bằng thân hoặc cả tán cây. Các loại cây này đƣợc sử dụng nhằm mục đích chống xói
cục bộ hoặc phối hợp với các cơng trình khác để bảo vệ bờ sông, tăng bồi lắng…


--17-- Cây cỏ : loại cỏ đƣợc sử dụng chủ yếu là cỏ Vetiver, loại cỏ này có khả năng
chịu ngập nƣớc lớn, rễ cắm sâu vào đất nên chịu sóng tốt, chống xói cho khu bờ c ần

bảo vệ. Ngoài ra, nhân dân ta từ lâu đời đã trồng nhiều loại cây để bảo vệ bờ sông,
kênh rạch nhƣ tre, bần, mắm, dừa nƣớc....
- Bê tông, bê tông cốt thép, nhựa đƣờng và các loại vật liệu khác có cƣờng độ
cao : tùy vào mức độ quan trọng của đoạn bờ đê cần bảo vệ mà có thể sử dụng các
loại vật liệu này trong việc xây dựng công trình bảo vệ bờ. Tuy giá thành vật liệu
cao, nhân công xây dựng lớn nhƣng do độ bền cao nên ngày nay các loại vật liệu
này ngày càng đƣợc sử dụng nhiều hơn trong các cơng trình bảo vệ bờ.
1.5. Cấu tạo và đặc điểm làm việc của kết cấu bảo vệ mái đê sơng
Nhƣ đã nói ở trên, hình thức bảo vệ mái đê sông phổ biến nhất là kè lát mái.
Tùy theo hình thức kết cấu và vật liệu sử dụng mà kè bảo vệ mái có thể phân ra làm
nhiều loại khác nhau. Nhƣng trong đó tất cả đều gồm 3 phần chính : chân kè, thân
kè và đỉnh kè. Thân kè là phần bảo vệ mái dốc từ chân đến đỉnh. Đỉnh kè là phần
bảo vệ đỉnh mái dốc. Từng phần theo từng điều kiện cụ thể có cấu tạo chi tiết để
đảm bảo điều kiện ổn định trong quá trình chịu tác dụng của các tải trọng từ phía
sơng, phía biển và từ phía đất thân đê ho ặc bờ.


--18--

m=

2 ,0

0

m=

2 ,0

m=

0

2 ,0

0

Hình 1.1. Một số dạng kết cấu kè.
1.5.2. Chân kè
Để đảm bảo ổn định cho cơng trình gia cố mái đê, cần bố trí chân kè ở vị trí nối
tiếp chân đê và bãi. Loại hình và kích thƣớc chân kè đƣợc xác định tùy theo tình
hình xâm thực bãi, chiều cao sóng Hs và chiều dày của thân kè. Chân kè đa phần bị
ngập trong nƣớc, thƣờng xun chịu sự xói mịn của dịng chảy. Nếu phần chân kè
mất ổn định thì tồn bộ phần thân cơng trình phía trên sẽ bị mất ổn định theo. Do
vậy, muốn xây dựng cơng trình bảo vệ mái sơng, trƣớc hết cần phải làm phần chân
kè đảm bảo các yêu cầu về độ bề, ổn định.
a. Chân kè nông:
Tại vùng mức độ xâm thực bãi không nghiêm trọng, chân khay chỉ chống đỡ
dịng chảy tạo ra do sóng ở chân đê, thích hợp cho loại chân kè nối tiếp mặt.
- Dạng thềm nổi: