Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu trên tuyến đê la giang, tỉnh hà tĩnh đoạn từ k17+000 đến k19+100

LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Trần Quang Đức
Học viên lớp: 22 C11
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những nội dung và kết
quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công
trình khoa học nào./.
TÁC GIẢ

Trần Quang Đức

1

i


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội; được sự
dạy bảo, giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo bộ môn trong và ngoài trường, sự cộng
tác của các cơ quan chuyên môn và các bạn bè cộng sự; với sự nổ lực phấn đấu của
bản thân tác giả đã hoàn thành luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, chuyên ngành Kỹ thuật xây
dựng công trình thuỷ với nội dung: “Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu trên
tuyến đê La Giang, tỉnh Hà Tĩnh đoạn từ K17+000 đến K19+100”.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cán bộ hướng dẫn khoa học là thầy giáo
PGS.TS Nguyễn Cảnh Thái đã tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu, thông
tin khoa học cần thiết để tác giả hoàn thành luận văn.
Xin cảm ơn sự giúp đỡ chân thành và nhiệt tình của các thầy cô giáo khoa công trình,
các thầy cô giáo và đồng nghiệp ở nhiều lĩnh vực chuyên môn khác nhau đã cung cấp
cho tác giả những kiến thức quý báu để hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cám ơn Chi uỷ, lãnh đạo, cán bộ công chức viên chức Chi cục Quản lý
đê điều và Phòng chống lụt bão Hà Tĩnh (hiện nay là Chi cục Thuỷ Lợi Hà Tĩnh) đã
tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian tác giả thực hiện luận văn.

Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến những người thân trong gia đình
đã động viên, khích lệ tinh thần và vật chất để tác giả đạt được kết quả như ngày hôm
nay.
Do điều kiện thời gian còn hạn chế nên trong luận văn này không tránh khỏi những
khiếm khuyết, tác giả mong nhận được những góp ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo, các
bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn chỉnh hơn./.
Hà Nội, tháng

năm 2017

TÁC GIẢ

2

i


Trần Quang Đức

3

i


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH...............................................................................................v
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... viii
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÊ ĐIỀU VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ
LÝ NỀN ĐẤT YẾU HIỆN NAY ..................................................................................3

1.1. Tổng quan về hệ thống đê điều và một số sự cố xảy ra đối với nền đê ở Việt Nam
.......3
1.1.1. Đê và hệ thống đê điều ở nước ta [1] ....................................................................3
1.1.2. Đê và hệ thống đê điều tỉnh Hà Tĩnh [2]...............................................................6
1.1.3. Nguyên nhân gây ra các sự cố về đê điều .............................................................8
1.1.4. Các sự cố đê điều thường gặp................................................................................9
1.1.5. Tình hình lũ lụt và một số sự cố đê điều nước ta ................................................20
1.2. Tình hình nghiên cứu và các biện pháp xử lý nền đất yếu hiện nay ......................22
1.2.1. Tình hình nghiên cứu xử lý nền đất yếu hiện nay ...............................................22
1.2.2. Các biện pháp xử lý nền đất yếu .........................................................................23
1.3. Giới hạn phạm vi nghiên cứu .................................................................................27
1.4. Kết luận chương 1 ..................................................................................................28
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA LỰA CHỌN CÁC HÌNH THỨC XỬ LÝ
NỀN ĐẤT YẾU............................................................................................................29
2.1. Khái quát về các phương pháp xử lý nền đất yếu hiện nay....................................29
2.1.1. Phương pháp đắp bệ phản áp...............................................................................29
2.1.2. Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc cát ......................................................32
2.1.3. Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng vải địa kỹ thuật ........................................37
2.1.4. Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc xi măng - đất .....................................41
2.1.5. Một số phương pháp khác ...................................................................................41
2.2. Cơ sở lý thuyết tính toán thấm qua thân và nền đê ................................................42
2.2.1. Các phương pháp tính toán thấm qua thân và nền đê..........................................42
2.2.2. Sơ lược về phương pháp phần tử hữu hạn...........................................................42
2.2.3. Trình tự tính toán thấm bằng phương pháp phần tử hữu hạn..............................43

3

3

2.2.4.
Phần
mềm
tính
.....................................................45

toán

4

4

ổn

định

thấm

(SEEP/W)


2.3. Cơ sở tính toán ổn định trượt mái đê...................................................................... 48
2.3.1. Phương pháp phân tích giới hạn.......................................................................... 48
2.3.2. Phương pháp cân bằng giới hạn .......................................................................... 51
2.3.3. Phần mềm tính toán ổn định trượt mái dốc (SLOPE/W) .................................... 60
2.4. Cơ sở thực tiễn khi thi công xử lý nền đất yếu ...................................................... 62
2.6. Kết luận chương 2 .................................................................................................. 63
CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐÊ LA
GIANG TỈNH HÀ TĨNH ĐOẠN TỪ K17+000 ĐẾN K19+100.............................. 64
3.1. Giới thiệu chung về tuyến đê La Giang [7]............................................................ 64

3.1.1. Tổng quan về công trình...................................................................................... 64
3.1.2. Hiện trạng đê La Giang ....................................................................................... 65
3.1.3. Hiện trạng và địa chất tuyến đê La Giang đoạn từ K17+000 – K19+100 ......... 67
3.2. Tính toán, kiểm tra với bài toán hiện trạng ............................................................ 71
3.2.1. Cắt ngang tính toán ............................................................................................. 71
Mặt cắt ngang tính toán tại vị trí khoan địa chất là K17+260....................................... 71
3.2.2. Trường hợp tính toán........................................................................................... 71
Tính với 3 trường hợp bất lợi nhất như sau: ................................................................. 71
3.2.3. Hệ số an toàn cho phép ...................................................................................... 72
3.2.4. Kết quả tính toán ................................................................................................. 73
3.3. Đề xuất giải pháp xử lý nền đê La Giang tỉnh Hà Tĩnh đoạn từ K17+00 đến
K19+100........................................................................................................................ 77
3.3.1. Phương án xử lý ................................................................................................. 77
3.3.2. Mặt cắt và trường hợp tính toán .......................................................................... 78
3.3.3. Kết quả tính toán ................................................................................................. 80
3.4. Kết luận chương 3 .................................................................................................. 91
KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ .......................................................................................... 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................. Error! Bookmark not defined.

5

5


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 - Bản đồ hệ thống đê sông Hồng, sông Thái Bình ...........................................5
Hình 1.2 - Hình ảnh đoạn đê sông hồng đi qua địa bàn thành phố Hà Nội (hình a), tỉnh
Hà Nam (hình b) ..............................................................................................................5
Hình 1.3 - Bản đồ đê điều tỉnh Hà Tĩnh ..........................................................................8
Hình 1.4 - Lỗ sủi xuất hiện ở phía đồng tại vị trí K1+970 đê La Giang (năm 1997) ...10

Hình 1.5 - Sự cố đê ở vùng sông cỗ (sông lấp) .............................................................10
Hình 1.6 - Sự đâm xuyên thủy lực qua tầng đất cứng ...................................................11
Hình 1.7 - Sự cố trượt mái đê phía đồng .......................................................................12
Hình 1.8 - Hình ảnh sự cố trượt mái đê đê Tả Lam (Nghệ An) vào mùa lũ năm 2017 12
Hình 1.9 - Sự cố thẩm lậu, lỗ rò ....................................................................................13
Hình 1.10 - Tổ mối trong thân đê ..................................................................................13
Hình 1.11 - Nước biển dâng tràn qua đê Cẩm Nhượng (Cẩm Xuyên, Hà Tĩnh) gây xói
lở mái hạ lưu (mùa lũ 2017) ..........................................................................................14
Hình 1.12 - Sự cố nứt gãy nền và thân đê .....................................................................15
Hình 1.13 - Hình ảnh sự cố nứt dọc đỉnh đê vào mùa khô (Nhật Bản).........................15
Hình 1.14 - Sự cố do sóng tác động lên mái đê.............................................................16
Hình 1.15 - Sự cố do sóng tác động lên mái đê Kỳ Hà (Hà Tĩnh) mùa lũ 2017 ...........16
Hình 1.16 - Sự cố sạt trượt mái đê phía sông ................................................................17
Hình 1.17 - Sự cố sạt trượt mái kè hộ chân đê Hội Thống (Hà Tĩnh) mùa lũ 2017......17
Hình 1.18 - Sự cố ở vùng tiếp giáp khi tôn cao, áp trúc đê ...........................................18
Hình 1.19 - Sự cố ở mang cống qua đê .........................................................................19
Hình 1.20 - Hình ảnh sự cố ở cống qua đê ....................................................................20
Hình 1.21 - Cống Đồng Muối (Hà Tĩnh) bị lũ cuốn trôi khiến 25 m đê xã Thạch Châu
bị vỡ vào mùa lũ 2017 ...................................................................................................20
Hình 1.22 - Vỡ đê sông Bùi (Hà Tây) ...........................................................................21
Hình 1.23 - Cứu hộ đê sông Cầu Chày (Thanh Hóa) ....................................................22
Hình 1.24 - Phương pháp đắp bệ (cơ) phản áp..............................................................24
Hình 1.25 - Gia cố nền đất yếu của đê biển bằng cọc cát .............................................24
Hình 1.26 - Dùng vải địa kỹ thuật để tăng khả năng chịu lực của khối đất ..................25
Hình 1.27 - Phương pháp cọc bản .................................................................................26
Hình 1.28 - Phương pháp neo trong đất ........................................................................27

6

6

Hình 2.1 - Bệ phản áp làm tăng độ chôn sâu nền đê .....................................................30
Hình 2.2 - Bệ phản áp làm giảm độ dốc mái đê ...........................................................31
Hình 2.3 - Đắp cơ (bệ) phản áp phía sông từ K17+00 - K19+100 đê La Giang...........32
Hình 2.4 - Bố trí cọc cát và phạm vi nén chặt đất nền ..................................................35
Hình 2.5 - Hình ảnh thi công cọc cát.............................................................................37
Hình 2.6 - Cơ chế tác dụng của lớp vải địa kỹ thuật.....................................................39
Hình 2.7 - Hình ảnh trải vải địa kỹ thuật xử lý nền và mái đê ......................................40
Hình 2.8 - Sơ đồ phần tử tam giác ................................................................................42
Hình 2.9 - Các dạng phần tử thường sử dụng trong phương pháp PTHH ....................44
Hình 2.10 - Ví dụ tính toán dòng thấm qua đê bằng phần mềm Seep/w ......................47
Hình 2.11 - Xác định góc ma sát và lực dính huy động................................................49
Hình 2.12 - Xác định mô men chống trượt, gây trượt với mặt trượt trụ tròn................52
Hình 2.13 - Các lực tác dụng vào mỗi thỏi đất .............................................................54
Hình 2.14 - Sơ đồ tính toán trượt theo phương pháp Bishop đơn giản.........................58
Hình 2.15 - Ví dụ tính toán hệ số ổn định trượt mái đê phía sông bằng Slope/w.........62
Hình 3.1 - Bản đồ khu vực nghiên cứu .........................................................................65
Hình 3.2 - Hình ảnh hiện trạng đoạn đê La Giang từ K17+000 – K19+100 ................67
Hình 3.3 - Mặt cắt ngang địa chất tại vị trí K17+260, đê La Giang .............................68
Hình 3.4 - Mô hình bài toán trong phần mềm...............................................................71
Hình 3.5 - Kết quả bài toán thấm trường hợp 1 ............................................................73
Hình 3.6 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH1.............................................73
Hình 3.7 - Kết quả tính toán ổn định mái phía đồng TH1 ............................................73
Hình 3.8 - Kết quả tính toán thấm TH2.........................................................................74
Hình 3.9 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH2.............................................74
Hình 3.10 - Kết quả tính toán ổn định mái phía đồng TH2 ..........................................74
Hình 3.11 - Kết quả tính toán thấm TH3.......................................................................75
Hình 3.12 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH3...........................................75
Hình 3.13 - Kết quả tính toán ổn định mái phía đồng TH3 ..........................................75

Mặt cắt và trường hợp tính toán như trường hợp hiện trạng.........................................78
Hình 3.14 - Mô hình tính toán trong phần mềm PA 1-1 ...............................................78
Hình 3.15 - Mô hình tính toán trong phần mềm PA 1-2 ...............................................79
Hình 3.16 - Mô hình tính toán trong phần mềm PA 2-1 ...............................................79
Hình 3.17 - Mô hình tính toán trong phần mềm PA 2-2 ...............................................79

7

7


Hình 3.18 - Kết quả tính toán thấm TH1.......................................................................80
Hình 3.19 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH1 ...........................................80
Hình 3.20 - Kết quả tính toán thấm TH2.......................................................................80
Hình 3.21 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH2 ...........................................81
Hình 3.22 - Kết quả tính toán thấm TH3.......................................................................81
Hình 3.23 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH3 ...........................................81
Hình 3.24 - Kết quả tính toán thấm TH1.......................................................................82
Hình 3.25 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH1 ...........................................82
Hình 3.26 - Kết quả tính toán thấm TH2.......................................................................82
Hình 3.27 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH2 ...........................................83
Hình 3.28 - Kết quả tính toán thấm TH3.......................................................................83
Hình 3.30 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH3 ...........................................83
Hình 3.31 - Kết quả tính toán thấm TH1.......................................................................84
Hình 3.32 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH1 ...........................................84
Hình 3.33 - Kết quả tính toán ổn định mái phía đồng TH1...........................................84
Hình 3.34 - Kết quả tính toán thấm TH2.......................................................................85
Hình 3.35 - Kết quả tính toán ổn định TH2...................................................................85
Hình 3.36 - Kết quả tính toán ổn định mái phía đồng TH2...........................................85
Hình 3.38 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH3 ...........................................86

Hình 3.39 - Kết quả tính toán ổn định mái phía đồng TH3...........................................86
Hình 3.40 - Kết quả tính toán thấm TH1.......................................................................87
Hình 3.41 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH1 ...........................................87
Hình 3.42 - Kết quả tính toán ổn định mái phía đồng TH1...........................................87
Hình 3.43 - Kết quả tính toán thấm TH2.......................................................................88
Hình 3.44 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH2 ...........................................88
Hình 3.45 - Kết quả tính toán ổn định mái phía đồng TH2...........................................88
Hình 3.47 - Kết quả tính toán ổn định mái phía sông TH3 ...........................................89
Hình 3.48 - Kết quả tính toán ổn định mái phía đồng TH3...........................................89

8

8


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 - Tóm tắt số lượng ẩn trong việc tìm hệ số an toàn .......................................55
Bảng 2.2 - Tóm tắt số lượng các đại lượng đã biết trong tìm hệ số an toàn .................57
Bảng 3.1 - Hệ số ổn định chống trượt cho phép của mái đê .........................................72
Bảng 3.2 - Gradient thấm cho phép của đất nền ...........................................................72
Bảng 3.3 - Bảng tổng hợp kết quả về Gradient thấm....................................................76
Bảng 3.4 - Bảng tổng hợp kết quả tính ổn định trượt mái ............................................76
Bảng 3.5 - Bảng tổng hợp kết quả về Gradient thấm sau khi xử lý ..............................90
Bảng 3.6 - Kết quả tính toán ổn định trượt mái khi áp dụng hai phương pháp ............90

viii

9

MỞ ĐẦU
I Tính cấp thiết của đề tài
Hà Tĩnh là một trong những địa phương chịu ảnh hưởng biến đổi khí hậu với nhiều
loại hình thiên tai gây thiệt hại nghiêm trọng, điển hình là những trận lũ lớn đã tàn phá
khốc liệt, gây nhiều thiệt hại về nhà cửa, đất đai, hoa màu, kết cấu hạ tầng… Vì vậy,
hệ thống đê điều có vai trò vô cùng quan trọng và cần thiết trong việc chống lũ đối với
lưu vực sông; ngăn mặn, giữ ngọt và chống nước biển dâng trong bão đối với các lưu
vực cửa sông ven biển.
Trong những năm qua được sự quan tâm hỗ trợ của Nhà nước, Chính phủ và Bộ,
ngành, Trung ương, hệ thống đê điều trên địa bàn tỉnh từng bước được củng cố, nâng
cấp để chủ động phòng, chống lụt, bão hạn chế thiệt hại do thiên tai gây ra; tạo điều
kiện phát triển kinh tế - xã hội trên địa bàn, góp phần đảm bảo an ninh, quốc phòng.
Trong đó phải kể đến Dự án nâng cấp tuyến đê La Giang - công trình phòng lũ trọng
điểm của tỉnh Hà Tĩnh.
Đê La Giang là tuyến đê cấp II dài 19,2 km, có nhiệm vụ bảo vệ an toàn cho trên 30
vạn nhân khẩu, 48.401 ha diện tích đất canh tác của các huyện Đức Thọ, thị xã Hồng
Lĩnh, huyện Can Lộc và một phần của huyện Thạch Hà, Lộc Hà..., cùng với các công
trình cơ sở hạ tầng trong khu vực dự án như Quốc lộ 1A, 8A, đường sắt Bắc Nam,
tuyến đường cáp quang xuyên Việt, đường điện 500KV. Đê La Giang được hình thành
từ những năm 1934, được thi công qua nhiều giai đoạn với nhiều hình thức đắp tôn
cao, áp trúc, mở rộng bằng thủ công và cơ giới do đó chất lượng đắp đê không đồng
chất. Hơn nữa tuyến đê trải dài trên 19 km, đi qua nhiều vùng có nền địa chất khác
nhau, đặc biệt đoạn từ K17+00 đến K19+100 là đoạn đê nằm trên vùng đất mềm yếu
2

có chiều dày từ (5,3 ÷ 12,0) m, có lực dính C=0,07 kG/cm , góc ma sát trong chỉ đạt từ
= 7,00 ÷ 9,060. Năm 1998, trong quá trình thi công nâng cấp đê đã từng xảy ra sạt
trượt tại đoạn này, gây mất an toàn cho tuyến đê và khu vực bên trong đê.

viii

10


Nội dung luận văn sẽ tập trung nghiên cứu các giải pháp xử lý nền đất yếu hiện nay và
lựa chọn giải pháp tối ưu nhất xử lý nền đất yếu trên tuyến đê La Giang tỉnh Hà Tĩnh
đoạn từ K17+00 đến K19+100.
II. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu cơ sở khoa học, lựa chọn được giải pháp xử lý nền đất yếu trên tuyến đê
La Giang tỉnh Hà Tĩnh đoạn từ K17+00 đến K19+100 hợp lý nhất, đảm bảo công trình
ổn định và kinh tế.
III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
1. Cách tiếp cận
- Tìm hiểu các tài liệu đã được nghiên cứu và ứng dụng;
- Khảo sát thực tế ở những công trình đã ứng dụng ở Việt Nam;
- Các đánh giá của các chuyên gia.
2. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập, phân tích và kế thừa những kết quả nghiên cứu trước đây.
- Nghiên cứu lý thuyết xử lý nền.
- Áp dụng mô hình toán trong tính toán thấm và ổn định
- Nghiên cứu ứng dụng ở tỉnh Hà Tĩnh.
IV. Kết quả đạt được
Tổng quan được các biện pháp xử lý nền đất yếu đồng thời đưa ra được giải pháp xử lý
nền hợp lý cho tuyến đê La Giang, tỉnh Hà Tĩnh.

2

2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÊ ĐIỀU VÀ CÁC GIẢI
PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU HIỆN NAY
1.1. Tổng quan về hệ thống đê điều và một số sự cố xảy ra đối với nền đê ở Việt
Nam
1.1.1. Đê và hệ thống đê điều ở nước ta [1]
Đê là công trình ngăn nước lũ của sông hoặc ngăn nước biển, được cơ quan nhà nước
có thẩm quyền phân loại, phân cấp theo quy định của pháp luật.
Đê điều là hệ thống công trình bao gồm đê, kè bảo vệ đê, cống qua đê và công trình
phụ trợ.
Đê được phân loại thành đê sông, đê biển, đê cửa sông, đê bối, đê bao và đê chuyên
dùng.
Đê được phân thành cấp đặc biệt, cấp I, cấp II, cấp III, cấp IV và cấp V theo mức độ
quan trọng từ cao đến thấp.
Tiêu chí phân cấp đê bao gồm:
- Số dân được đê bảo vệ;
- Tầm quan trọng về quốc phòng, an ninh, kinh tế - xã hội;
- Đặc điểm lũ, bão của từng vùng;
- Diện tích và phạm vi địa giới hành chính;
- Độ ngập sâu trung bình của các khu dân cư so với mực nước lũ thiết kế;
- Lưu lượng lũ thiết kế.
Hệ thống đê điều ở Việt Nam được xây dựng từ rất lâu, từ nhỏ đắp to dần, bằng nhiều
cách, qua nhiều thế kỷ. Có nhiều tuyến đê dài hàng trăm cây số, đi qua cả trung du,
đồng bằng và miền duyên hải, có địa chất và thuỷ thế khác nhau. Nền đê nhiều đoạn là
đất cát, đất bùn hoặc đất hữu cơ...; thân đê được đắp bằng nhiều loại đất khác nhau, có

3

3

đoạn là đất cát hoặc đất pha cát; lòng sông nhiều chỗ chưa ổn định nên thường bị xói
lở, làm ảnh hưởng đến dòng chảy và sự an toàn của công trình đê. Nói chung, các

4

4


tuyến đê hiện có được hình thành trong quá trình phát triển không có sự lựa chọn
tuyến một cách chặt chẽ về các điều kiện địa hình, địa chất và dòng chảy, thân đê cũng
được tôn cao mở rộng trong quá trình hình thành và phát triển của hệ thống đê. Vì vậy,
có cả quá trình đắp thân đê từ các loại đất không được lựa chọn, việc đầm nện cũng
không theo một tiêu chuẩn nào. Do vậy thân đê có tính không đồng nhất và tính thấm
nước cao.
Năm 1945, trên cả nước có hơn 3.000 km đê các loại. Đến nay, trên cả nước đã có
8.000 km đê các loại trong đó có hơn 5.000 km đê sông, gần 3.000km đê biển. Ngoài
ra còn hàng nghìn km bờ bao chống lũ, ngăn mặn ở đồng bằng sông Cửu Long và các
địa phương.
Hệ thống đê Bắc bộ và Bắc Trung bộ: dài 5.620km, có nhiệm vụ bảo vệ chống lũ
triệt để, bảo đảm an toàn cho vùng đồng bằng Bắc bộ và Bắc Trung bộ.
Hệ thống đê sông, cửa sông khu vực Trung Trung bộ và Nam Trung bộ: có tổng
chiều dài 904km.
Hệ thống đê sông, bờ bao khu vực đồng bằng sông Cửu Long: có chiều dài 4.075km.
Hầu hết các hệ thống đê điều và phòng chống lụt bão tồn tại hiện nay ở nước ta được
thiết kế xây dựng dựa theo kinh nghiệm tích góp từ nhiều thế hệ và áp dụng các tiêu
chuẩn an toàn phù hợp với tình hình thực tế của một vài thập kỷ trước. Trong điều
kiện các hình thái thời tiết và thiên tai ngày càng gia tăng do hiệu ứng nóng lên toàn
cầu và biến đổi khí hậu (BĐKH), các quy luật khí tượng thủy văn lưu vực có những
diễn biến bất thường so với thời điểm thiết kế, cần phải đánh giá an toàn của các hệ
thống đê hiện tại ở Việt Nam.

Tổ chức quản lý nhà nước về đê điều cũng từng bước được hình thành, củng cố, phát
triển từ 01 phòng đê điều thuộc Nha Công chính, Bộ Giao thông Công chính năm 1945
đến nay đã hình thành Vụ Quản lý đê điều trực thuộc Tổng cục Phòng chống thiên tai,
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và hệ thống ngành dọc tại địa phương.
Hiện nay hệ thống đê sông và đê biển ngày càng được hoàn thiện, nhiều tuyến đê sông
và đê biển được tu bổ, nâng cấp ngoài nhiệm vụ đảm bảo chống lũ bảo vệ các vùng
5

5


sản xuất nông nghiệp, thủy sản và nghề muối còn có nhiệm vụ tham gia vào mạng lưới
giao thông, phát triển du lịch. Hàng nghìn vị trí nguy hiểm của đê đã và đang được xử
lý, mặt đê được mở rộng (từ 5 đến 10m) rải nhựa hoặc bê tông, mái đê phía sông được
gia cố bằng đá lát khan trong khung bê tông, tấm cấu kiện bê tông trong khung bê tông
..., mái phía đồng được trồng cỏ.

Hình 1.1 - Bản đồ hệ thống đê sông Hồng, sông Thái Bình

a)

b)

Hình 1.2 - Hình ảnh đoạn đê sông Hồng đi qua địa bàn thành phố Hà Nội (hình a),
tỉnh Hà Nam (hình b)
6

6

Hằng năm hệ thống đê điều ở nước ta được Trung ương và địa phương quan tâm đầu
tư tu bổ, nâng cấp tăng cường ổn định và loại trừ dần các trọng điểm đê điều xung yếu.
Tuy vậy, do tác động của thiên nhiên như sóng, gió, thuỷ triều, dòng chảy và các tác
động trực tiếp của con người, quy mô và chất lượng đê điều luôn bị biến động theo
thời gian.
Đối với các tuyến đê sông, các đoạn đê tu bổ thường xuyên đã được thiết kế theo chỉ
tiêu hoàn thiện mặt cắt với cao độ đảm bảo yêu cầu chống lũ thiết kế, bề rộng mặt đê
phổ thông 5m, độ dốc mái m = 2 và mặt đê được gia cố đá dăm hoặc bê tông để kết
hợp giao thông nên khả năng phòng chống lũ bão thiết kế. Song do chiều dài đê lớn,
tốc độ bào mòn xuống cấp nhanh trong khi khả năng đầu tư còn hạn chế nên vẫn còn
nhiều đoạn đê còn thấp, nhỏ so với tiêu chuẩn đê thiết kế.
Phân tích chất lượng hiện trạng đê của Việt Nam cho kết quả:
- 66,4 % km đê ổn định đảm bảo an toàn;
- 28,0 % km đê kém ổn định chưa đảm bảo an toàn;
- 5,6 % km đê xung yếu.
1.1.2. Đê và hệ thống đê điều tỉnh Hà Tĩnh [2]
o

o

Hà Tĩnh ở vào khoảng 18,4 VB, 106 KĐ thuộc khu vực Bắc Trung Bộ, có 137km bờ
biển với 4 cửa lạch lớn: Cửa Hội (Nghi Xuân), Cửa Sót (Lộc Hà), Cửa Nhượng (Cẩm
Xuyên) và Cửa Khẩu (Kỳ Anh). Hàng năm chịu ảnh hưởng của các loại hình thiên tai
như: bão, lũ, lụt, hạn hán, triều cường, xâm nhập mặn ...; các huyện miền núi: Hương
Khê, Hương Sơn, Vũ Quang thường bị lũ quét và sạt lở đất; các huyện ven biển: Nghi
Xuân, Lộc Hà, Thạch Hà, Cẩm Xuyên và Kỳ Anh thường chịu ảnh hưởng bão, nước
dâng trong bão; các xã ngoài đê La Giang thường bị ngập lụt dài ngày; vùng nội đồng
các huyện Đức Thọ, Can Lộc, Lộc Hà thường bị ngập úng; vùng hạ du các hồ đập lớn
thuộc các huyện Thạch Hà, thành phố Hà Tĩnh, Cẩm Xuyên, Kỳ Anh, Hương Khê
thường bị ngập sâu khi xả tràn các hồ chứa thủy lợi, thủy điện. Dọc theo bờ biển từ

Cửa Hội vào Đèo Ngang có trên 30 xã bãi ngang, với khoảng 38.000 hộ sống bằng
nghề nuôi trồng, đánh bắt và chế biến hải sản; cả tỉnh có trên 6.102 tàu thuyền hoạt
7

7


động đánh bắt cá trên biển, đây là những đối tượng thường phải chịu nhiều rủi ro khi
bão tố xảy ra. Ngoài ra, do ảnh hưởng của sự biến đổi dòng chảy, tình hình sạt lở bờ
sông, bờ biển đang xảy ra ở một số địa phương, gây ảnh hưởng lớn đến đời sống, sản
xuất của Nhân dân.
Hà Tĩnh có 32 tuyến đê, với chiều dài 317,6 km (trong đó đê La Giang là đê cấp II dài
19,2 km, còn lại 31 tuyến đê cấp IV, cấp V với chiều dài 298,4 km). Hệ thống đê điều
được phân theo các hệ thống sông cụ thể như sau:
- Hệ thống sông La - Lam: Có hệ thống đê bảo vệ với chiều dài 73,33 km, bao gồm: đê
La Giang (huyện Đức Thọ, thị xã Hồng Lĩnh); đê Tân Long (huyện Hương Sơn); đê
Trường Sơn; đê Rú Trí (huyện Đức Thọ); đê Lỗ Lò (huyện Vũ Quang); đê Hữu Lam,
đê Hội Thống; đê Bàu Dài, Đá Bạc - Đại Đồng, Song Nam, Thường Kiệt, Đồng Cói
(huyện Nghi Xuân) 3,4 km.
- Hệ thống sông Nghèn: Có hệ thống đê bảo vệ với chiều dài 145 km, bao gồm: đê Tả
Nghèn (huyện Can Lộc và Lộc Hà); đê Hữu Nghèn (huyện Can Lộc, Thạch Hà); đê
Hữu Phủ (huyện Thạch Hà và thành phố Hà Tĩnh); đê Đồng Môn, Trung Linh, Cầu
Phủ - Cầu Nũi (thành phố Hà Tĩnh).
- Hệ thống sông Rác: Có hệ thống đê bảo vệ với chiều dài 40,54 km gồm các tuyến đê:
đê Cẩm Trung, Cẩm Lĩnh, Lộc - Hà, Phúc - Long - Nhượng, 19/5, đê, kè Cẩm Nhượng
(huyện Cẩm Xuyên).
- Hệ thống sông Trí, sông Quyền: Có hệ thống đê bảo vệ với chiều dài 58,7 km gồm
các tuyến đê: Kỳ Thọ, Hải - Hà - Thư; Hoàng Đình; Hoà Lộc; Khang Ninh, Minh Đức
(huyện Kỳ Anh).
Thực hiện Chương trình nâng cấp hệ thống đê sông theo Quyết định số 2068/QĐ-TTg

ngày 09/12/2009 của Thủ tướng Chính phủ, đến nay Hà Tĩnh đã lập và phê duyệt được
05 dự án; trong đó có 04 dự án đã hoàn thành và đưa vào sử dụng với tổng chiều dài
17,3 km, gồm: 6,8 km đê Hữu Nghèn, huyện Can Lộc; 0,5 km đê Rú Tý, huyện Đức
Thọ; 2,8 km đê Sông Nghèn, huyện Can Lộc; 7,2 km đê Hữu Lam, huyện Nghi Xuân

8

8


và Dự án nâng cấp đê La Giang, huyện Đức Thọ đến nay thi công cơ bản hoàn thành,
chuẩn bị nghiệm thu và bàn giao đưa vào sử dụng.
BẢN ĐỒ
ĐÊ ĐIỀU TỈNH HÀ TĨNH

Vị trí đê La Giang

Hình 1.3 - Bản đồ đê điều tỉnh Hà Tĩnh
1.1.3. Nguyên nhân gây ra các sự cố về đê điều
Do được bồi trúc qua nhiều năm nên nhìn chung chất lượng thân các tuyến đê không
đồng đều, trong thân đê tiềm ẩn nhiều khiếm khuyết như xói ngầm, tổ mối, hang động
vật, ... Vì vậy khi có bão, lũ mực nước sông dâng cao, độ chênh lệch với mực nước
trong đồng lớn, do đó nhiều đoạn đê xuất hiện các sự cố mạch đùn, mạch sủi, thẩm
lậu, sạt trượt mái đê phía sông và phía đồng. Nếu không phát hiện và xử lý ngay từ giờ
đầu sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng tới an toàn đê.
Sự phát triển kinh tế xã hội nhanh chóng của Việt Nam trong những năm gần đây đã
gián tiếp làm cho tình hình sử dụng đất trong phạm vi bảo vệ đê, bãi sông, lòng sông
ngày càng nghiêm trọng, gây ảnh hưởng không nhỏ đến an toàn đê điều và khả năng
thoát lũ của các sông trên địa bàn từ trung ương đến địa phương.

9

9


Các loại hình vi phạm Luật Đê điều như: Xây dựng trái phép các công trình, tập kết
vật liệu xây dựng trong phạm vi bảo vệ đê điều và bãi sông, san lấp mở rộng mặt bằng
lấn chiếm dòng chảy, khai thác bất hợp lý các bãi bồi ven sông, ven biển, chặt phá
rừng cây chắn sóng, ... gây ảnh hưởng đến chất lượng và năng lực phòng chống lũ, bão
của hệ thống đê điều.
1.1.4. Các sự cố đê điều thường gặp
Các loại hư hỏng đê điều thường gặp bao gồm: sự cố lỗ sủi, bãi sủi; sự cố sạt trượt mái
đê phía đồng; sự cố thẩm lậu, lỗ rò ở mái đê; sự cố nước tràn qua đê; sự cố nứt đê; sự
cố do sóng tác động lên mái thượng lưu đê; sự cố bờ sông, kè bị sạt lở (mái đê phía
sông); sự cố ở vùng nối tiếp khi tôn cao, áp trúc đê và sự cố trong vùng có công trình
qua đê.
1.1.4.1. Sự cố lỗ sủi, bãi sủi
Lỗ sủi, bãi sủi thường xảy ra vào mùa nước lớn, khi chênh lệch mực nước ngoài sông
và trong đồng lớn. Thường xuất hiện ở phía đồng, trên các ruộng lúa, các đầm ao,
thùng đấu, giếng nước; ở những nơi này sẽ thấy nước sủi tăm, bọt liên tục và nước mát
hơn các nơi không có lỗ sủi.
Lỗ sủi: Hiện tượng ban đầu thường thấy là trên mặt đất xuất hiện những lỗ bằng đồng
xu sủi nước, đồng thời có những hạt cát nhỏ bị nước cuốn nhảy lên nhảy xuống ở
miệng lỗ. Khi lũ tiếp tục lên nước đùn lên càng mạnh và đất cát bị xói trôi ra ngoài,
hình thành những vòng cát bao quanh miệng lỗ. Nước đùn ra từ miệng lỗ sùi là nước
đục; miệng lỗ lớn dần.
Bãi sủi: Nhiều lỗ sủi xuất hiện trên một diện tích hẹp gọi là bãi sủi.
Lỗ sủi nguy hiểm có thể gây vỡ đê khi các lỗ sủi này nằm sát chân đê và kích thước
các lỗ sủi lớn.

10

1
0


Hình 1.4 - Lỗ sủi xuất hiện ở phía đồng tại vị trí K1+970 đê La Giang (năm 1997)
a) Sự cố đê ở vùng sông cổ (sông lấp)
Sự cố xảy ra tại những đoạn cắt cổ bầu, tuyến đê được đắp qua lòng sông cũ như hình
1.5, hiện tượng thường thấy là thẩm lậu mạnh, làm tràn nước cả một vùng rộng lớn sau
đê. Nguyên nhân là do khi đắp đê mới thì nền đê mới là lớp phù sa, bùn lầy bồi tích
của lòng sông cũ không được xử lý triệt để nên khi mực nước sông cao hơn đồng sẽ
hình thành dòng thấm mạnh, địa chất nền yếu nên xảy ra hiện tượng thẩm lậu kèm
theo hiện tượng xói ngầm cơ học và trôi đất ở nền đê và hạ lưu, phá hoại kết cấu nền
và dẫn đến sự lún sụt đê trong mùa lũ.

Hình 1.5 - Sự cố đê ở vùng sông cỗ (sông lấp)
11

1
1


Sự cố này xuất hiện ở phía đồng tại K15+600 (sông lấp) đê La Giang, vị trí đoạn đê
được đắp qua lòng sông cũ vào năm 1998; khi nước lũ ở sông La lên cao thì ở phía
đồng xuất hiện các vùng thẩm lẩu mạnh, nước thấm qua nền đê từ phía sông sang phía
đồng; nước thấm ra bị đục và lẫn các hạt đất, cát.
b) Sự đâm xuyên thủy lực qua tầng đất cứng
Đó là hiện tượng xảy ra khi nền đê là tầng đất cứng, có hệ số thấm rất nhỏ ở chân đê
như hình 1.6. Nguyên nhân là trong mùa lũ áp lực thấm dưới nền tác dụng lên tầng đất

này rất lớn, giữa tầng đất cứng nền đê và tầng đất cứng sát chân đê luôn có một lớp cát
tiếp xúc mỏng, khi đó dòng thấm áp lực cao này sẽ đâm xuyên thủy lực qua, phá vỡ
kết cấu nền đê. Gây nên hiện tượng mạch đùn, lỗ sủi ở hạ lưu chân đê.

Hình 1.6 - Sự đâm xuyên thủy lực qua tầng đất cứng
1.1.4.2. Sự cố sạt trượt mái đê phía đồng
Khi ở mái đê xuất hiện những đường nứt nhỏ hình cung, khe nứt và chiều dài đường
cung dần mở rộng, mái đê bị trễ xuống như hình 1.7. Trường hợp cung trượt sâu, mặt
ở chân đê có hiện tượng bùng nhùng hoặc bị trồi lên. Khi ở chân đê có ao đầm, tại vị
trí có khối đất trượt thì dọc theo chân cung trượt có hiện tượng sủi tăm và xuất hiện
một dải nước đục.
Cung nứt thường thấy dưới đường nước thấm. Nguyên nhân là do chân đê có ao đầm
sâu, mưa nhiều ngày nên mái đê bị sũng nước. Dòng thấm khi chảy ra ở mái phía đồng
có khả năng mang theo đất từ thân đê ra ngoài sẽ dẫn đến sự sụt mái đê phía đồng;
12

1
2


Đắp đê trên nền đất yếu, chất lượng đất đắp đê không đảm bảo như: mái quá dốc, đất
đắp nhiều sét hoặc chất hữu cơ; hay mái đê bị quá tải do để đè vật liệu nặng lên trên,
hoặc do xe có trọng tải lớn chạy trên mặt đê.

Hình 1.7 - Sự cố trượt mái đê phía đồng

Hình 1.8 - Hình ảnh sự cố trượt mái đê Tả Lam (Nghệ An) vào mùa lũ năm 2017

13

1
3


1.1.4.3. Sự cố thẩm lậu, lỗ rò ở mái đê
Thẩm lậu là hiện tượng có nước rịn ra ở mái đê phía đồng thành từng vùng sũng nước.
Nước có thể trong hoặc đục. Khi nước chảy từ mái đê hạ lưu ra thành vòi hoặc chảy
tập trung một hoặc nhiều lỗ gọi là lỗ rò.
Nguyên nhân là do chất lượng đắp đê không đảm bảo: đất đắp đê có hàm lượng cát
lớn, đắp bằng đất cục, mặt đê chưa đủ độ dày. Một nguyên nhân khác nữa là do trong
thân đê có tồn tại các hang hốc của các loại động vật, tổ mối. Khi có chênh lệnh mức
nước phía sông và phía đồng cũng như thân đê bị ngấm nước thì hình thành các dòng
thấm và nước sẽ thoát ra ở mái đê.

Hình 1.9 - Sự cố thẩm lậu, lỗ rò

Hình 1.10 - Tổ mối trong thân đê

13

13


1.1.4.4. Sự cố nước tràn qua đê
Là hiện tượng khi có lũ về, mực nước lũ vượt quá chiều cao của đê bao, nước sẽ tràn
qua đê. Trường hợp này rất nguy hiểm, cần khắc phục kịp thời để tránh gây ra hậu quả
nghiêm trọng, vì khi cả mái phía sông và mái phía đồng bị sũng nước, lưu tốc dòng
chảy lũ lớn, sức chịu đựng của đê kém sẽ gây ra vỡ đê làm thiệt hại đến sinh mạng và
tài sản của xã hội.

Hình 1.11 - Nước biển dâng tràn qua đê Cẩm Nhượng (Cẩm Xuyên, Hà Tĩnh) gây xói
lở mái hạ lưu (mùa lũ 2017)
1.1.4.5. Sự cố nứt đê
Hiện tượng đê hoặc cơ đê phía sông hoặc phía đồng có những vết nứt ngang hay dọc
khi đang có lũ như hình 1.12, nguyên nhân là do đất đắp đê bị co ngót, lún cục bộ và
do thấm. Nứt ngang thân đê với khe nứt lớn khi có dòng thấm áp lực lớn hình thành sẽ
gây ra vỡ đê. Còn khi nứt dọc thân đê sẽ gây trượt mái, nếu khi đó dòng chủ lưu lớn
thúc mạnh vào thân đê rất dễ bị vỡ vì mưa lớn ngấm sâu vào trong thân đê làm thân đê
ướt, chiều dài dòng thấm ngắn thân đê không chịu được áp lực xô của dòng nước.

14

14