Nghiên cứu ứng dụng túi địa kỹ thuật trong xây dựng_unprotected

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................................. 1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................................ 1
2. TÊN LUẬN VĂN .................................................................................................................... 3
3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ..................................................................................................... 4
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 4
5. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................... 4
6. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC .......................................................................................... 5
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN......................................................................................... ….6
1.1 TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG, NÂNG CẤP ĐÊ Ở ĐBSCL .............................................. 6
1.1.1 Giới thiệu về hệ thống đê ở ĐBSCL ...................................................................................... 6
1.1.2
Phân
giá một số vấn đề cần giải quyết về xây dựng, nâng cấp đê ở ĐBSCL liên10
quan đến
đềtích
tài đánh......................................................................................................................
1.2 THUẬT
GIỚI THIỆU
CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ TÚI ĐỊA13
KỸ
..................................................................................................................................
1.2.1 Giới thiệu công nghệ túi địa kỹ thuật trên thế giới ............................................................. 13
1.2.2 Việc ứng dụng vải địa kỹ thuật ở Việt Nam ......................................................................... 16
1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG ....................................................................................................... 19
GIẢI PHÁP THIẾT KẾ TÚI ĐỊA KỸ THUẬT ................................. 21
CHƯƠNG 2.
2.1 CHỌN LỰA VẬT LIỆU ĐẮP ............................................................................................. 22
2.2 CHỌN LỰA VẬT LIỆU MAY TÚI .................................................................................... 22
2.2.1 Sơ lược về vật liệu địa kỹ thuật ........................................................................................... 22

2.2.2 Giới thiệu về vải địa kỹ thuật............................................................................................... 23
2.2.3 Đặc tính, chức năng và ứng dụng của vải địa kỹ thuật ....................................................... 25
2.2.4 Chọn vải địa kỹ thuật để may túi ......................................................................................... 26
2.3 CÁCH THỨC MAY TÚI .................................................................................................... 28
2.3.1 Kiểu may ............................................................................................................................. 29
2.3.2 Mũi may và chỉ khâu............................................................................................................ 30
2.3.3 Thí nghiệm chọn mối nối ..................................................................................................... 30
2.3.4 Các mẫu thử ...................................................................................................................... 31
2.3.5 Kết quả thí nghiệm............................................................................................................... 32
2.4 CHỌN LỰA HÌNH DẠNG, KÍCH THƯỚC TÚI................................................................ 35
2.4.1 Chọn hình dạng và kích thước túi/bao địa kỹ thuật ............................................................ 35
2.4.2 Độ bền cơ học của bao cát (Thí nghiệm thả rơi) ................................................................ 36
2.4.3 Giải pháp bao cát địa kỹ thuật có đuôi neo......................................................................... 39
2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG ....................................................................................................... 42
CHƯƠNG 3.
PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH ........................................................................ 43
3.1 PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH ĐỊA KỸ THUẬT .......................................................................... 44
3.1.1 Nguyên lý ổn định bờ, mái dốc ............................................................................................ 44
3.1.2 Nguyên lý ổn định mái đê sử dụng bao cát đkt.................................................................... 49
3.2 PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH THỦY LỰC .................................................................................. 51
3.2.1 Cơ chế phá hoại lớp áo bao cát dưới tác động thủy lực ..................................................... 51
3.2.2 Một số công thức ổn định thủy lực hiện có.......................................................................... 52
CHƯƠNG 4.
TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ........................................................................ 56
4.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁI DỐC BẰNG BAO CÁT ..................................................... 56
4.1.1 Phương pháp tiếp cận trong thiết kế ................................................................................... 56

i

4.1.2 Trình tự tính toán ................................................................................................................ 58
4.1.3 Tính toán bố trí cốt neo ....................................................................................................... 60
4.1.4 Áp dụng thiết kế cho mặt cắt đê đại diện ............................................................................ 64
4.2 NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA BAO CÁT ĐKT BẢO VỆ MÁI ĐÊ .............................. 65
4.2.1 Giới thiệu phần mềm Rocscience Silde v6.0 ....................................................................... 65
4.2.2 Tính toán đại diện cho trường hợp A – đắp đất tự nhiên.................................................... 68
4.2.3 Tính toán đại diện cho trường hợp B – sử dụng bao cát đkt bảo vệ mái ............................ 70
4.2.4 Tổng hợp kết quả tính toán ................................................................................................. 72
4.2.5 Kết luận
...................................................................................................................... 72
4.3 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH THỦY LỰC ................................................................................. 73
4.3.1 Chọn công thức tính toán ổn định thủy lực ......................................................................... 73
4.3.2 Trường hợp tính toán .......................................................................................................... 73
4.3.3 Kết quả tính toán ................................................................................................................. 74
4.3.4 Kết luận
...................................................................................................................... 75
KẾT LUẬN
..................................................................................................................76
1.
KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ...................................................................................................... 76
2.
HẠN CHẾ, TỒN TẠI .......................................................................................................... 76
3.
HƯỚNG KHẮC PHỤC, ĐỀ XUẤT ................................................................................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................77
PHỤ LỤC
TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG PHẦN MỀM ROCSCIENCE SLIDE V6.0 78
I.
SỐ LIỆU ĐẦU VÀO ........................................................................................................... 78
1)

CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CHUNG ....................................................................................... 78
2)
SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN ................................................................................................................. 80
II. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ..................................................................................................... 81
1)
TRƯỜNG HỢP 1 - HỆ SỐ MÁI M = 1,0...................................................................................... 81
2)
TRƯỜNG HỢP 2 - HỆ SỐ MÁI M = 1,5...................................................................................... 85
3)
TRƯỜNG HỢP 3 - HỆ SỐ MÁI M = 2,0...................................................................................... 89
4)
TRƯỜNG HỢP 4 - HỆ SỐ MÁI M = 2,5...................................................................................... 93
5)
TRƯỜNG HỢP 5 - HỆ SỐ MÁI M = 3,0...................................................................................... 97

ii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2-1: So sánh tính chất vật liệu địa kỹ thuật ............................................................... 23
Bảng 2-2: Một số thông số vật liệu polymer ...................................................................... 23
Bảng 2-3: Tóm tắt tính chất của các loại vải địa kỹ thuật .................................................. 24
Bảng 2-4: Quan hệ giữa chức năng, đặc tính và ứng dụng ................................................. 25
Bảng 2-5: Tiêu chuẩn kỹ thuật vải địa kỹ thuật TS30 ........................................................ 28
Bảng 2-6: Một số kiểu may nối thông dụng ....................................................................... 29
Bảng 2-7: Kết quả thí nghiệm kéo của mũi may chằng ...................................................... 33
Bảng 2-8: Kết quả thí nghiệm kéo móc xích kép ............................................................... 33
Bảng 2-9: Bảng tổng hợp cường độ của các loại mối nối................................................... 34
Bảng 2-10: Biểu đồ lực kéo và độ dãn dài của mối nối B2-3 ............................................. 35
Bảng 2-11: Kết quả thí nghiệm thả rơi bao trên nền cứng.................................................. 38

Bảng 2-12: Kết quả thí nghiệm thả rơi bao cát trên nền mềm ............................................ 38
Bảng 2-13: Kết quả thí nghiệm kéo bao cát........................................................................ 41
Bảng 3-1: Công thức ổn định cho túi địa kỹ thuật có xét đến tác động của biến dạng ...... 54
Bảng 4-1: Giá trị mặc định của các hệ số kéo neo F* và α ................................................ 63
Bảng 4-2: Bảng tổng hợp tính năng của một số phần mềm tính toán mái dốc ................... 67
Bảng 4-3: Tổng hợp đánh giá một số phần mềm ................................................................ 67
Bảng 4-4: Các trường hợp tính toán ổn định địa kỹ thuật .................................................. 68
Bảng 4-5: Tổng hợp kết quả tính toán hệ số ổn định .......................................................... 72
Bảng 4-6: Các trường hợp tính toán ổn định thủy lực ........................................................ 74
Bảng 4-7: Kết quả tính toán ổn định thủy lực của lớp phủ bao cát địa kỹ thuật ................ 74

iii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 0-1: Bản đồ nguy cơ ngập khu vực đồng bằng sông Cửu Long ứng với mực nước
biển dâng 1m. ........................................................................................................................ 3
Hình 1-1: Bản đồ Quy hoạch thủy lợi ĐBSCL bao gồm các hệ thống đê chính .................. 8
Hình 1-2: Mái đê bị nứt và sạt trượt ................................................................................... 11
Hình 1-3: Đê biển Cà Mau bị sụt lún do đất chưa kịp cố kết ............................................. 12
Hình 1-4: Thảm vải địa kỹ thuật ......................................................................................... 13
Hình 1-5: Bao cát vải địa kỹ thuật (thi công trên cạn và dưới nước dùng xà lan) .............. 13
Hình 1-6: Ống vải địa kỹ thuật (bên trái: vải dệt, bên phải: vải không dệt) ....................... 14
Hình 1-7: Đập mỏ hàn làm bằng bao cát vải địa kỹ thuật ở Maroochy, Australia ............. 14
Hình 1-8: Công trình đập hướng dòng thuộc dự án Naviduct ở Enkhuizen, Hà Lan ......... 15
Hình 1-9: Công trình cầu Incheon, Hàn Quốc sử dụng hơn 14km túi địa kỹ thuật ............ 15
Hình 1-10: Ứng dụng bao địa kỹ thuật sinh thái bảo vệ mái dốc ở Singapore ................... 16
Hình 1-11: Túi địa kỹ thuật được sử dụng tại bãi biển Hội An, Quảng Nam..................... 16
Hình 1-12: Kè mỏ hàn tại Cửa Lở, Quảng Nam ................................................................. 16
Hình 1-13: Công trình bảo vệ bờ biển Đồi Dương, Tp. Phan Thiết dài 1,7km .................. 17

Hình 1-14: Kè bảo vệ khu resort Làng Tre, tỉnh Bình Thuận ............................................. 17
Hình 1-15: Đoạn kênh thực hiện dự án trước (hình trái) và sau khi xây dựng công trình
(hình phải) ........................................................................................................................... 18
Hình 1-16: Công trình sử dụng kết hợp bao cát và thảm cát địa kỹ thuật .......................... 19
Hình 1-17: Mặt cắt ngang đê đắp bằng đất truyền thống, mái = 3÷4 ................................. 20
Hình 1-18: Ứng dụng túi địa kỹ thuật giảm kích thước mái đê, m = 1÷2 .......................... 20
Hình 2-1: Vải địa kỹ thuật loại dệt ...................................................................................... 24
Hình 2-2: Các loại kiểu may chọn làm thí nghiệm ............................................................. 30
Hình 2-3: Mũi may chằng (trái), mũi may móc xích (phải)................................................ 30
Hình 2-4: Kích thước của mẫu thử ..................................................................................... 31
Hình 2-5: Sơ đồ các mẫu thử đường may bao trong thí nghiệm kéo .................................. 31
Hình 2-6: Biểu đồ lực kéo và độ dãn dài của mối nối A2-1 ............................................... 32
Hình 2-7: Biểu đồ lực kéo và độ dãn dài của mối nối A2-2 ............................................... 32
Hình 2-8: Thí nghiệm kéo mối nối A2-1(Phá hoại do rách vải) ......................................... 35
Hình 2-9: Thí nghiệm kéo mối nối A2-2 (Phá hoại do rách vải) ........................................ 35
iv


Hình 2-10: Thí nghiệm kéo mối nối B2-3 (Phá hoại do rách vải) ...................................... 35
Hình 2-11: Bao cát sau khi được đổ đầy (trái) và mái dốc bằng bao thí điểm (phải) ........ 36
Hình 2-12: Thí nghiệm thả rơi bao trên nền cứng .............................................................. 37
Hình 2-13: Thí nghiệm thả rơi bao trên nền mềm .............................................................. 38
Hình 2-14: Kết quả thí nghiệm thả rơi bao trên nền cứng: Bao bị bóp méo (trái), bao bị
thủng (giữa), dây rút buộc miệng bao đứt (phải) ................................................................ 38
Hình 2-15: Các hình thức phá hoại bao khi thả rơi trên nền cát - Bao bị biến dạng do tụt
dây buộc (trái), dây buộc bị đứt (phải) ............................................................................... 39
Hình 2-16: Sơ đồ thí nghiệm kéo bao cát ........................................................................... 40
Hình 2-17: Thí nghiệm kéo bao cát .................................................................................... 40
Hình 2-18: Thí nghiệm kéo với chiều cao kết cấu khác nhau ............................................ 40
Hình 2-19: Kết quả thí nghiệm kéo bao cát ........................................................................ 41

Hình 3-1: Mặt trượt tính toán theo phương pháp Fellenius ................................................ 46
Hình 3-2: Các lực tác dụng lên mặt trượt thứ i theo Fellenius ........................................... 46
Hình 3-3: Mặt trượt tính toán theo phương pháp Bishop ................................................... 47
Hình 3-4: Các lực tác dụng lên mặt trượt thứ i theo Bishop ............................................... 48
Hình 3-5: Sơ đồ mái dốc bằng bao cát ĐKT tính như mái dốc có cốt ............................... 49
Hình 3-6: Các thành phần của mái dốc có cốt .................................................................... 50
Hình 3-8: Cơ chế truyền tải trọng của đất có cốt ................................................................ 51
Hình 4-2: Phân tích ổn định mái dốc có cốt bằng PP cân bằng giới hạn điều chỉnh .......... 57
Hình 4-3: Các thông số cần thiết để thiết kế mái dốc có cốt .............................................. 59
Hình 4-4: Vùng cần gia cố xác định bằng cung quay và mặt trượt đạt ổn định thiết kế .... 59
Hình 4-5: Sơ đồ xác định lực neo thiết kế .......................................................................... 60
Hình 4-6: Biểu đồ để xác định lực neo thiết kế (Schmertmann, et.al., 1987). ................... 61
Hình 4-7: Mặt cắt thực tế (phải) và mặt cắt thiết kế mái dốc (trái) .................................... 64
Hình 4-8: Sơ đồ tính toán trường hợp A – đắp đất tự nhiên ............................................... 69
Hình 4-9: Kết quả tính toán trường hợp A – đắp đất tự nhiên ............................................ 69
Hình 4-10: Sơ đồ tính toán trường hợp B – sử dụng bao cát đkt bảo vệ mái đê ................ 71
Hình 4-11: Kết quả tính toán trường hợp B – sử dụng bao cát đkt bảo vệ mái đê ............. 71
Hình 4-12: Biểu đồ phân tích quan hệ giữa hệ số ổn định trong 2 trường hợp A - B ........ 72
Hình 4-13: Mặt bằng hướng sắp xếp A và B ...................................................................... 74
Hình 4-14: Biểu đồ kết quả tính toán chiều cao sóng cho phép ......................................... 75
v



MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong vài thập niên gần đây do biến đổi khí hậu toàn cầu, thiên tai xảy ra khốc liệt hơn.
Tình hình bão lũ, động đất, sóng thần, sạt lở..., xuất hiện nhiều hơn, với cường độ lớn hơn,
diễn biến phức tạp khó lường hơn. Đặc biệt trong tương lai biến đổi khí hậu toàn cầu sẽ
kéo theo tình trạng nước biển dâng. Theo cảnh báo của Liên Hiệp Quốc thì Việt Nam là

một trong những nước chịu ảnh hưởng nghiêm trọng của hiện tượng nước biển dâng. Và
trong các vùng lãnh thổ của Việt Nam, Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) có địa hình
thấp (nhiều nơi cao trình chỉ cao hơn từ 20 đến 30cm so với mặt nước biển), đường bờ
biển dài, hệ thống sông rạch chằng chịt nên được đánh giá là khu vực chịu ảnh hưởng
mạnh mẽ và nghiêm trọng nhất.
Theo Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam năm 2012 (Bộ Tài nguyên
và Môi trường, 2012) [1], vào cuối thế kỷ 21 với 3 kịch bản phát thải, nước biển dâng cao
nhất là ở khu vực Cà Mau đến Kiên Giang từ 54cm đến 105cm. Trường hợp nước biển
dâng 1m, sẽ có khoảng 39% diện tích ĐBSCL có nguy cơ bị ngập, 70% diện tích đất ở
ÐBSCL bị xâm nhập mặn, mất khoảng hai triệu ha đất trồng lúa. Theo đó, thời gian ngập
úng ở ÐBSCL có thể kéo dài bốn đến năm tháng, khiến 8,5 triệu người bị mất nhà ở. Đi
kèm với biến đổi khí hậu, nước biển dâng là tình trạng thay đổi dòng chảy, sạt lở, bồi lắng
ở ven biển, kênh, rạch,…diễn ra rất nghiêm trọng gây thiệt hại về tài sản, con người, hư
hỏng hệ thống cơ sở hạ tầng, kiềm hãm sự phát triển của khu vực. Không những thế, nhiều
dự báo khoa học cho thấy, các hiểm họa thiên tai, dịch bệnh sẽ xảy ra ở mức độ nặng nề
hơn, nếu không có giải pháp chủ động can thiệp, giảm nhẹ ngay từ bây giờ.
Đối với ĐBSCL, hệ thống đê, bờ bao từ lâu đã là tấm lá chắn bảo vệ an toàn hiệu quả. Các
tuyến đê biển, đê sông, bờ bao kết hợp với các công trình khác như kè, cống, đai rừng
phòng hộ,… có tác dụng kiểm soát lũ, ngăn mặn, giữ ngọt, phòng chống tình trạng sạt lở
đang diễn ra ngày càng thường xuyên và nghiêm trọng. Tuy nhiên hệ thống đê ở ĐBSCL
còn rất thiếu và yếu, chưa được xây dựng đồng bộ.
Hiện nay nhu cầu xây dựng, nâng cấp hệ thống đê ở ĐBSCL trong bối cảnh ứng phó biến
đổi khí hậu nước biển dâng rất lớn. Theo đề tài “Rà soát quy hoạch hệ thống đê biển từ
Quảng Ngãi đến Kiên Giang” các tỉnh ĐBSCL trong những năm tới cần nâng cấp, xây
dựng mới 618km đê biển và 741km đê cửa sông chưa kể hàng chục ngàn km đê sông và
1


bờ bao.[2] Mặc dù vậy, vùng ĐBSCL với đặc điểm địa hình nền đất yếu, hệ thống sông
rạch chằng chịt, chịu ảnh hưởng của thủy triều và tác động thường xuyên của biến đổi khí

hậu, vấn đề xây dựng các công trình thủy lợi, giao thông như đê, kè, đường giao thông,…
ở ĐBSCL gặp nhiều trở ngại do nền đất yếu, chi phí san lấp mặt bằng, xử lý nền, gia cố
mái… để xây dựng công trình rất tốn kém. Ở các nước phát triển, các phần nền đê, mái đê
đắp trong vùng đất yếu thường được duy trì bằng cách cải tạo đất, thay thế đất hoặc các
phương pháp gia cố đất. Tuy nhiên, trong trường hợp kinh phí còn eo hẹp của nước ta đặc
biệt là vùng ĐBSCL, những phương pháp này thường không áp dụng được vì sử dụng các
vật liệu có giá thành cao và không tận dụng được nguồn vật liệu địa phương, đặc biệt là
chưa thích ứng được với trình độ lao động thủ công ở nước ta. Việc đầu tư hàng ngàn km
đê để hoàn thiện hệ thống đê đảm bảo làm việc hiệu quả với các giải pháp thông dụng hiện
nay thì chi phí vượt quá khả năng đầu tư của Trung ương cũng như địa phương.
Thực tế trên cho thấy, việc nghiên cứu công nghệ, vật liệu mới ứng dụng vào xây dựng
nâng cấp đê ở ĐBSCL là cần thiết để làm cơ sở đề xuất giải pháp xây dựng công trình phù
hợp và hiệu quả.

2


Hình 0-1: Bản đồ nguy cơ ngập khu vực đồng bằng sông Cửu Long ứng với mực nước
biển dâng 1m.
2. TÊN LUẬN VĂN
“Nghiên cứu ứng dụng túi địa kỹ thuật trong xây dựng, nâng cấp đê ở đồng bằng sông Cửu
Long”.

3


3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
 Đề xuất cơ sở khoa học về sử dụng túi địa kỹ thuật trong xây dựng, nâng cấp đê
ở đồng bằng sông Cửu Long.
 Đề xuất phạm vi, giải pháp thiết kế túi địa kỹ thuật cho xây dựng nâng cấp đê ở

ĐBSCL.
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 Thu thập tài liệu, nghiên cứu tổng quan về hệ thống đê ở ĐBSCL và đánh giá
ưu nhược điểm và những hạn chế, tồn tại cần khắc phục.
 Nghiên cứu tổng quan về vải địa kỹ thuật và các giải pháp ứng dụng trong xây
dựng công trình.
 Nghiên cứu, tính toán ứng dụng túi địa kỹ thuật vào xây dựng nâng cấp đê
trong điều kiện ở ĐBSCL.
5. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
 Cách tiếp cận
Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, cơ chế hoạt động của vật liệu, thực tiễn các công trình đã
được nghiên cứu ứng dụng từ trước đến nay, bằng phương pháp phân tích sẽ đánh giá
được ưu nhược điểm của giải pháp xây dựng và nâng cấp đê ở ĐBSCL. Trên cơ sở thí
nghiệm, tính toán đề xuất giải pháp ứng dụng túi địa kỹ thuật trong xây dựng nâng cấp đê
ở ĐBSCL.
Tiếp cận thực tiễn: Tiếp cận thực trạng và yêu cầu thực tiễn trong xây dựng và nâng cấp đê
ở ĐBSCL nhằm rút ra ưu điểm và hạn chế của các giải pháp hiện có.
Tiếp cận phương pháp khai thác, sử dụng hợp lý vật liệu mới: Tiếp cận với các thành tựu
khoa học công nghệ, các tiến bộ kỹ thuật trên thế giới về công nghệ, kỹ thuật để ứng dụng
vật liệu địa kỹ thuật.
Tiếp cận các thí nghiệm và kết quả đã nghiên cứu trước đây về xây dựng và nâng cấp đê
tổng hợp bổ sung hoàn thiện cơ sở dữ liệu phục vụ đề tài nghiên cứu.
 Phương pháp nghiên cứu
o Phương pháp kế thừa
Sử dụng chọn lọc các kết quả nghiên cứu ứng dụng về túi địa kỹ thuật có trên thế
giới và trong nước liên quan đến đề tài.
o Phương pháp điều tra khảo sát, thí nghiệm
Dựa trên kinh nghiệm thực tế, thu thập điều tra các loại tài liệu tổng quan về đê, bờ
bao ở ĐBSCL.
4

Tham gia thí nghiệm, rút ra những kết quả, hệ số thực nghiệm để thiết kế túi địa kỹ
thuật.
o

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, phần mềm mô phỏng

Dựa trên các tài liệu thu thập được, xây dựng các sơ đồ tính toán hợp lý, mô phỏng
nguyên lý làm việc thực tế bằng các phần mềm tính toán địa kỹ thuật. Từ kết quả
tính toán đề xuất phạm vi, hình thức sử dụng túi địa kỹ thuật để xây dựng, nâng cấp
đê, bờ Bao.
6. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC


(i)Tính toán, chọn lựa được kết cấu cách thức thực hiện túi địa kỹ thuật, đồng
thời (ii) làm rõ được tính ổn định và biến dạng của túi khi ứng dụng vào công
trình và (iii) chỉ ra ưu điểm và hiệu quả của túi địa kỹ thuật.

 Nghiên cứu, lý luận để đề xuất giải pháp thiết kế, tính toán khối đắp sử dụng
túi địa kỹ thuật trong xây dựng và nâng cấp đê.
 Mở rộng đề tài làm cơ sở cho việc ứng dụng túi địa kỹ thuật trong xây dựng
và nâng cấp đê bờ bao ở vùng đồng bằng sông Cửu Long.

5


CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG, NÂNG CẤP ĐÊ Ở ĐBSCL
1.1.1 Giới thiệu về hệ thống đê ở ĐBSCL
Hệ thống đê bao, bờ bao ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là hệ thống công trình đa
mục tiêu nhằm bảo vệ an toàn cho người dân, cơ sở hạ tầng, phát triển sản xuất, đồng thời
kết hợp với công trình kiểm soát lũ, mặn để lấy phù sa, nuôi trồng thủy sản và vệ sinh
đồng ruộng.
1.1.1.1 Hiện trạng hệ thống đê, bờ bao ở ĐBSCL
Theo chức năng, hệ thống đê, bờ bao ở ĐBSCL gồm 2 loại chính:
- Kiểm soát lũ: Để kiểm soát lũ, hiện vùng ngập lũ ĐBSCL đã hình thành hệ thống
đê và bờ bao với tổng chiều dài khoảng 13.000 km, trong đó có 7.000 km bờ bao chống lũ
tháng 8 để bảo vệ lúa Hè-Thu. Ngoài ra còn có hơn 200 km đê bao giữ nước chống cháy
cho các vườn quốc gia và rừng tràm sản xuất tập trung.
- Kiểm soát mặn và triều cường: Vùng ven biển ĐBSCL đã xây dựng 450 km đê
biển, 1.290 km đê sông và khoảng 7.000 km bờ bao ven các kênh rạch nội đồng để ngăn
mặn, triều cường và sóng bão cho vùng ven biển.
Phân theo khu vực, ĐBSCL bao gồm các khu vực sau:
 Vùng tả sông Tiền: Hệ thống đê, bờ bao cơ bản khép kín cho toàn bộ diện tích canh
tác (mật độ khoảng 29,6 m/ha), song chủ yếu có quy mô bao vùng nhỏ, đắp bằng
đất tại chỗ, hàng năm sau mỗi mùa lũ đều bị sạt lở, xuống cấp nên phải tu sửa
thường xuyên. Hệ thống đê ngăn mặn vùng dự án Bảo Định xây dựng tương đối
hoàn chỉnh. Vùng dự án giữa hai sông Vàm Cỏ, dự án 79 và Bắc Đông, hệ thống bờ
bao chống lũ đầu vụ còn rất yếu kém, gần như cần phải xây dựng mới.
 Vùng giữa sông Tiền – sông Hậu: đã xây dựng 1.748 km bờ bao/đê bao kiểm soát
lũ; 281 km đê sông - cửa sông và 133 km đê biển. Tuyến đê biển – đê cửa sông tuy
đã hình thành nhưng còn thấp, yếu, cần tiếp tục nâng cấp, hoàn chỉnh. Vấn đề kết
hợp tuyến đê biển và giao thông ven biển còn hạn chế.
 Vùng Tứ giác Long Xuyên (TGLX): Với sự đầu tư mạnh mẽ trong những năm gần
đây, vùng TGLX đã hình thành một hệ thống thủy lợi tương đối hoàn chỉnh trong
đó có 4.485 km bờ bao/đê bao kiểm soát lũ và 63 km đê biển. Do nằm trên băng

thoát lũ nên ở vùng TGLX đã hình thành 2 loại đê bao: Đê bao kiểm soát lũ cả năm
và bờ bao kiểm soát lũ tháng Tám. Hiện An Giang có 103 ô bao kiểm soát lũ cả
năm (tổng chiều dài đê bao 1.020 km), bảo vệ 40.899 ha đất 3 vụ, 396 ô bao tháng
6


Tám (tổng chiều dài 2.365 km), bảo vệ 97.234 ha đất 2 vụ. Ở Kiên Giang đã có hệ
thống bờ bao tháng Tám bảo đảm khoảng 70.000 ha 2 vụ.
o Cụm công trình thoát lũ ven biển Tây: Bao gồm tuyến đê biển Rạch Giá - Ba
Hòn dài 75 km, rộng mặt 3-6 m, cao trình đỉnh +2,0 m; hệ thống gồm 23
cống ven biển Tây; Các cửa thoát lũ là các cầu trên QL80 với khoảng 35
cửa.
o Cụm công trình kiểm soát lũ dọc kênh Vĩnh Tế: Bao gồm tuyến đê ngăn lũ
tràn biên giới từ Châu Đốc đến Tịnh Biên và từ Ba Chúc đến đầu kênh Hà
Giang; Tuyến đê được đắp phía bờ Nam kênh Vĩnh Tế; đặc biệt là hệ thống
bờ bao ngăn mặn và bơm tiêu sau mùa lũ để đẩy nhanh vụ Đông - Xuân.
 Vùng bán đảo Cà Mau: Tổng chiều dài đê biển 282 km (phía biển Tây 149 km,
phía biển Đông 133 km). Cùng với các đê dọc ven biển, đê cửa sông lớn, còn có
các tuyến bờ bao dọc các kênh trục, kênh cấp I (1.352 km). Tuy nhiên khả năng trữ
ngọt, kết hợp giao thông nông thôn còn hạn chế. Kích thước bờ bao còn nhỏ, các
tuyến chưa khép kín, cống dọc theo tuyến thiếu, vì vậy hàng năm phải chi phí đắp
đập tạm, vừa rất tốn kém vừa không cho phép tiêu thoát nước nội đồng. [3]
1.1.1.2 Thành tựu của hệ thống đê ĐBSCL
Cùng với hệ thống công trình thủy lợi khác được hình thành qua hàng trăm năm cũng như
trong hơn 30 năm đầu tư xây dựng; hệ thống đê, bờ bao ở ĐBSCL đã góp phần to lớn
trong thành tựu chung của hệ thống thủy lợi ĐBSCL, phần nào đáp ứng nhu cầu phát triển
kinh tế xã hội của khu vực. Hệ thống đê bờ bao ĐBSCL đã đạt được một số thành tựu sau
đây:
 Về kiểm soát lũ, ngay từ những năm đầu thập niên 90 của thế kỷ 20,
đứng trước yêu cầu tăng vụ, đảm bảo sản xuất vụ Hè - Thu, người dân vùng ngập

lũ ĐBSCL đã triển khai dạng bờ bao kiểm soát lũ đầu vụ (tháng Tám), mang lại
hiệu quả thiết thực cho vùng ngập lũ. Đến nay, tuy việc phát triển hệ thống bờ
bao kiểm soát lũ đầu vụ, kể cả nhiều nơi chuyển sang hình thức kiểm soát lũ cả
năm ngay trong vùng ngập trung bình (từ 1,5-2,5 m) là tự phát, không theo quy
hoạch, song, cùng với hệ thống kiểm soát lũ do Nhà nước đầu tư, trong đó có đê
bảo vệ các khu dân cư tập trung, thì phải thấy rằng, kiểm soát lũ ĐBSCL là
hướng đi đúng đắn, đã đạt những thành quả đáng kể, giúp ổn định và phát triển
kinh tế - xã hội nói chung và sản xuất nông nghiệp nói riêng trong vùng ngập lụt.
Cùng với hệ thống các cụm dân cư được xây dựng theo chương trình dân cư
vùng ngập lũ, hệ thống giao thông kết hợp thủy lợi đã kết nối các khu dân cư với
hệ thống giao thông liên huyện, liên tỉnh và quốc gia, tạo thành địa bàn sinh
sống vững chắc, an toàn và chủ động trong vùng ngập lũ.
7


Hình 1-1: Bản đồ Quy hoạch thủy lợi ĐBSCL bao gồm các hệ thống đê chính
 Về kiểm soát mặn, triều cường: hệ thống đê vùng ven biển và cửa sông ĐBSCL đã
từng bước ngăn mặn, kiểm soát triều cường, sóng cao và đang nâng dần lên khả
năng chống chọi với nước dâng do bão. Nhiều tuyến đê đã phát huy tốt hiệu quả
trong kiểm soát mặn và phòng tránh thiên tai, như các tuyến đê biển Tiền Giang,
Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Kiên Giang… Các tỉnh Bến Tre, Cà Mau, tuy hệ
thống đê biển chưa khép kín nhưng từng đoạn tuyến cũng đã phát huy tác dụng
tích cực trong bảo vệ sản xuất nông nghiệp.
 Về kết hợp giao thông - thủy lợi - dân cư, nhờ thực hiện Quyết định 99/QĐTTg, hầu hết công trình thủy lợi xây dựng trong thời gian sau này ở tất cả các
vùng đều có sự kết hợp khá tốt giữa nạo vét, nâng cấp kênh, xây dựng bờ bao
8


với giao thông nông thôn, giao thông liên huyện, bố trí địa bàn dân cư…, đặc
biệt ở vùng ngập lụt.

 Về chống xói lở bờ biển, xói lở, bồi lắng sông, kênh, trong những năm qua đã có
nhiều công trình bảo vệ bờ được xây dựng, việc nạo vét cửa sông, dọc kênh cũng
được thực hiện, mang lại hiệu quả nhất định trong bảo vệ các khu dân cư, các công
trình ven biển, ven sông, đảm bảo khả năng cấp nước, thoát lũ của toàn hệ
thống…[3]
1.1.1.3 Những hạn chế, tồn tại
Trong hệ thống đê bờ bao ở ĐBSCL, hệ thống bờ bao nội đồng và đê sông nhỏ được hình
thành và củng cố từ rất lâu nên đã tương đối đáp ứng được các yêu cầu sản xuất. Trong khi
đó, đê biển và đê cửa sông tuy đóng vai trò quan trọng để ứng phó với BĐKH, NBD và
chịu nhiều thách thức nhất nhưng cũng là hệ thống công trình còn nhiều hạn chế tồn tại do
mới chỉ hình thành trong một hai thập niên gần đây.
Hầu hết các tuyến đê biển và đê cửa sông ĐBSCL đều có đặc điểm: được xây dựng qua
nhiều thời kỳ, với nhiều chủ đầu tư, không có quy hoạch tổng thể, vì thế không thống nhất
về tuyến, về chỉ tiêu kỹ thuật, hầu như chưa đề cập tới nhu cầu lợi dụng tổng hợp, thiếu
tầm nhìn để phát triển cho tương lai lâu dài. Nhiều tuyến đê biển, đê cửa sông hiện chưa
có đủ khả năng phòng chống thiên tai, trước nước dâng do gió bão, triều cường. Các tuyến
đê biển, đê cửa sông chưa khép kín, nhiều đoạn đê còn thiếu cầu, cống hoặc có nhiều
nhưng hầu như hư hỏng nặng, do đó chưa chủ động trong tiêu úng, tiêu phèn, hạn chế hiệu
quả ngăn mặn, giữ ngọt, chưa đáp ứng yêu cầu nuôi trồng thủy sản, chưa đảm bảo yêu cầu
kết hợp giao thông ven biển, chưa đáp ứng được yêu cầu chuyển đổi sản xuất cho một số
vùng.
Các tuyến đê được phê duyệt nâng cấp theo QĐ 667 năm 2009 của Chính phủ chủ yếu là
đê biển và đê cửa sông. Tuy nhiên, việc đầu tư chưa được tập trung, thiếu đồng bộ, mang
nặng tính chắp vá chưa kiên cố chủ yếu mới chỉ tập trung vào củng cố vững chắc thân đê,
xử lý nền đê, cứng hóa mặt đê, trồng cây chắn sóng ven đê. Các tuyến đê này còn rất nhiều
tồn tại cần khắc phục:
- Về tổng thể tuyến đê: chưa được khép kín, nhiều đoạn cong, cua, chiều rộng mặt
đê hiện trạng khoảng (1,5-5)m nên khi bão lũ xảy ra kết hợp với triều cường
dâng cao tràn bờ làm ảnh hưởng rất lớn đến đời sống, các hoạt động canh tác
cũng như an toàn sinh mạng của người dân sống trong vùng bảo vệ của tuyến đê.

Đặc biệt, rất khó khăn trong công tác ứng phó, cứu hộ trong mùa mưa lũ, bão.
- Đê nằm sâu trong khu dân cư, trong khi dân ra ngoài sinh sống, sản xuất từ
nhiều năm nay nhưng không được bảo vệ.
9


- Về quy mô, kết cấu đê, kè chỉ đảm bảo chống bão cấp 9, triều cường 5%. Với
trường hợp bão trên cấp 9 gặp triều cường sẽ xảy ra tình trạng hư hỏng dẫn tới
nguy cơ mất an toàn đê điều ở các tuyến đê biển.
- Về cao trình mặt đê: cao trình đỉnh đê ở nhiều đoạn còn thấp và thiếu nhiều so
với cao trình đê thiết kế (nhiều đoạn cao trình đỉnh đê chỉ đạt từ +2,7 - +3,3).
Nhiều đoạn mặt đê chưa được cứng hóa nên dễ bị hư hỏng khi nước tràn qua gây
xói mặt và mái hạ lưu. Nhiều đoạn đê bị lún, không còn giữ được cao trình thiết
kế.
- Về mái đê: Mái đê phía biển thường có hệ số mái từ 2÷4 và phía đồng từ
m=1,5÷3, nhiều đoạn không có cỏ bảo vệ, rất nguy hiểm khi có sóng vượt mặt đê
tác động trực tiếp lên mái.
- Chưa chú trọng tới giải pháp trồng và bảo vệ rừng ngập mặn phía ngoài đê.
- Đê không được duy tu thường xuyên vì thế nhiều đoạn đã xuống cấp, rất nhiều
cống dưới đê bị hư hỏng nặng hoặc bị bồi lắng, gây trở ngại lớn cho vận hành,
cho thoát lũ. (Viện Quy hoạch Thuỷ lợi miền Nam, 2015) [2]
1.1.2 Phân tích đánh giá một số vấn đề cần giải quyết về xây dựng, nâng cấp đê ở
ĐBSCL liên quan đến đề tài
Như đã nêu ở trên những hạn chế, tồn tại chủ yếu trong hệ thống đê ở ĐBSCL chủ yếu
thuộc các công trình đê biển, đê cửa sông, đê sông lớn. Luận văn sẽ phân tích, đánh giá sơ
bộ các thông số kỹ thuật, các hư hỏng thường xảy ra trong hệ thống đê biển từ đó rút ra
các vấn đề để đề xuất giải pháp ở các chương sau.
1.1.2.1 Đánh giá thông số kỹ thuật đê biển ở ĐBSCL
Cao trình đỉnh đê: Tùy từng đoạn đê mà cao trình mặt đê có khác nhau, các tuyến đê cửa
sông đã được nâng cấp có cao trình dao động từ 3,5-4m; các đoạn đê trực diện với biển có

cao trình từ +4,5 - +5,0m. Với cao trình thiết kế đê biển như trên thực tế vẫn thấp hơn so
với cách tính toán hiện tại. Chính vì thế cần có những giải pháp thích hợp đối với cao trình
đê đã được nâng cấp. Đối với các đoạn đê chưa được nâng cấp thì cao trình còn thiếu
nhiều hơn.
Chiều rộng mặt đê: Các tuyến đê được đầu tư nâng cấp có chiều rộng mặt đê thiết kế đều
được lấy theo đúng giải pháp kỹ thuật đã được quy định trong 667/QĐ-TTg. Vì vậy, chiều
rộng mặt đê ở những đoạn này đều đảm bảo tối thiểu rộng 5-6m.
Độ dốc mái đê: Độ dốc mái đê thiết kế đều lấy với mái ngoài từ 3÷4, mái trong 2÷3. Mái
ngoài thiết kế được gia cố bảo vệ chủ yếu bằng cấu kiện bê tông tấm lát, hoặc đá xây, phía
trong được trồng cỏ, một số đoạn để cỏ mọc tự nhiên.
Vật liệu đắp đê: đất đắp đê tùy theo chất đất của từng vùng, các loại đất thường được sử
dụng để đắp đê là: đất thịt nhẹ, đất thịt nặng, đất pha sét, pha cát bùn nhão… Tuyến đê đắp
10


trên nền đất yếu thường là bùn. Vì vậy khó xây dựng được các công trình kiên cố như các
cống ngăn triều, các công trình bảo vệ đồng ruộng.
1.1.2.2 Một số hư hỏng thường gặp
Những đoạn đê trực diện với biển, chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió bão, triều cường và
sóng lớn, thường rất dễ bị sạt sập, có trường hợp mái sạt sập và sóng cuốn trôi 1/3÷1/2
thân đê. Sạt sập là hiện tượng phổ biến nhất của đê ở ĐBSCL hiện nay, không phải chỉ đối
với các tuyến đê được đắp bằng cát có tầng lọc ngược và lớp chống thấm, mà ngay cả đối
với những đoạn đê có lát đá kè mái hoặc tấm lát bê tông tự chèn bảo vệ mái.
Những đoạn đê có kết cấu bảo vệ yếu, sóng sẽ làm sập mái đê phía biển. Những đoạn đê
bảo vệ cứng phía biển, do cấp đê biển chưa đáp ứng được tần suất thiết kế nên sóng leo
tràn qua đỉnh đê làm hư hỏng mái đê phía đồng có thể dẫn đến hiện tượng vỡ đê.
Nhiều đoạn đê trước đây có rừng phòng hộ chắn sóng nên đoạn đê cơ bản vẫn đảm bảo an
toàn trước điều kiện bất lợi của tự nhiên. Hiện nay rừng phòng hộ bị phá hủy, đê chịu trực
tiếp của sóng và thủy triều do vậy xảy dễ xảy ra nguy cơ sạt lở, vỡ đê.
Trường hợp lũ lớn, lượng nước phía đồng tập trung nhanh do lưu lượng thoát lũ của cửa

sông không kịp, sóng và triều ở mực nước biển thấp cũng là nguyên nhân gây ra sạt lở đê.
Những đoạn đê có nền yếu khi nước triều lên rồi xuống rất nhanh, dòng chảy do triều sẽ
moi rỗng nền dẫn đến sạt lở hoặc sập đê ở những đoạn xung yếu.

Hình 1-2: Mái đê bị nứt và sạt trượt

11


Hình 1-3: Đê biển Cà Mau bị sụt lún do đất chưa kịp cố kết
1.1.2.3 Các vấn đề sẽ đề xuất giải pháp trong luận văn
1.1.2.3.1 Về vật liệu xây dựng
Công trình đê ở ĐBSCL thường có khối lượng đất dùng để đắp đê rất lớn. Nếu lựa chọn
đất tốt để đắp thì phải vận chuyển xa rất tốn kém và không phù hợp với điều kiện giao
thông còn khó khăn trong vùng. Vì thế, hầu hết các tuyến đê đều sử dụng vật liệu tại chỗ
để đắp.
Đất đắp được khai thác từ các bãi vật liệu dọc tuyến đê, có độ ẩm cao, khả năng thoát
nước kém lại được đắp trên nền đất yếu do đó không thể dùng máy đầm có tải trọng lớn để
đầm đạt dung trọng cao. Vật liệu đắp đê không tốt thường gây ra các vấn đề như: mất ổn
định mái (sạt, trượt mái); lún nhiều làm cho đê không đảm bảo cao trình thiết kế sau một
thời gian đưa vào sử dụng.
Giải pháp bảo vệ mái đê phía sông/biển hầu hết đều dùng các giải pháp cứng thông thường
như bê tông tấm lát, đá đổ, đá xây, cấu kiện bê tông đúc sẵn,… không phù hợp xu hướng
sinh thái, thân thiện môi trường hiện nay. Hơn nữa, giải pháp cứng thường có giá thành
cao, kém linh hoạt để thích ứng với các vấn đề lún, biến dạng của nền nên thường xảy ra
đứt gãy, hư hỏng khi nền chuyển vị, sạt lở.
1.1.2.3.2 Về thi công
Việc sử dụng vật liệu đắp đê tại chỗ thường kéo dài thời gian thi công do phải chờ từng
lớp đất cố kết. Mặt khác sử dụng đất tại chỗ nên độ ẩm rất cao nên không thể đầm nén
theo tiêu chuẩn hiện hành mà chỉ sử dụng máy ủi hoặc máy đào san và đầm. Chính vì vậy

khi các tuyến đê thi công xong đưa vào khai thác vận hành một thời gian thì kết cấu mặt
đê thường bị phá vỡ, lồi lõm phải đắp dặm vá chỉnh sửa.

12


Hơn nữa với đặc thù ở ĐBSCL, việc đưa các thiết bị thi công lớn đến công trường để đắp
đê gặp nhiều khó khăn do đường bộ còn thiếu thốn, hệ thống sông rạch chằng chịt nhưng
nhỏ, cạn và vướng các công trình giao thông nông thôn bắc ngang kênh.
Giải pháp đắp đê bằng đất hiện nay không thể thi công trong mùa mưa là một hạn chế lớn
đối với việc đẩy nhanh tiến độ thi công xây dựng công trình.
1.2 GIỚI THIỆU CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ
TÚI ĐỊA KỸ THUẬT
1.2.1 Giới thiệu công nghệ túi địa kỹ thuật trên thế giới
Túi địa kỹ thuật bao gồm lớp vỏ bằng vải địa kỹ thuật, bên trong chứa vật liệu đắp thường
là vật liệu có sẵn tại địa phương. Lớp vải địa kỹ thuật được sản xuất với nhiều kích thước
để tạo ra túi, bao, thùng chứa, ống hoặc thảm chứa vật liệu như đất, cát, vữa hay vật liệu
hỗn hợp. Các vật liệu đắp đưa vào túi dưới dạng khô hoặc dùng bơm thủy lực. Một số
dạng túi địa kỹ thuật dưới đây:
• Thảm (mattress): túi vải địa kỹ thuật phẳng chứa đầy cát trong các ô riêng biệt)
• Túi (bags): chứa khoảng 0,3-5m³ vật liệu đắp
• Bao (container): chứa từ 100 đến 600 m³
• Ống (tube): dùng vải địa kỹ thuật dạng ống tương đối dài, vật liệu được bơm vào
dạng lỏng). (PIANC, 2011) [9]

Hình 1-4: Thảm vải địa kỹ thuật

Hình 1-5: Bao cát vải địa kỹ thuật (thi công trên cạn và dưới nước dùng xà lan)
13

Hình 1-6: Ống vải địa kỹ thuật (bên trái: vải dệt, bên phải: vải không dệt)
Mặc dù những thử nghiệm đầu tiên với túi địa kỹ thuật đã được thực hiện ở Mỹ, Hà Lan
và Đức từ cách đây 50 năm, những bao tải/túi địa kỹ thuật chứa cát chỉ được nghiên cứu
ứng dụng cho các công trình ven biển trong 20 năm trở lại đây. Sự phát triển kỹ thuật ứng
dụng vải địa kỹ thuật bắt đầu từ kỹ thuật công trình thủy lợi và ven biển. Nhiều ngành địa
kỹ thuật trong kỹ thuật dân dụng chỉ được phát triển sau đó. Ngày nay túi địa kỹ thuật đã
được ứng dụng trong các công trình chống sạt lở, đập, đê chắn sóng, bảo vệ bờ. Những
công trình này sử dụng các loại vải chuyên biệt khâu thành ống hay túi lớn được đổ hay
bơm cát hoặc đất và lắp đặt.
Giải pháp sử dụng túi vải địa kỹ thuật chứa vật liệu đắp cung cấp giải pháp linh hoạt, tiết
kiệm và thân thiện với môi trường cho các công trình ven bờ sông, biển. Đặc biệt tại các
bãi biển cát động trung tính, nơi mà việc sử dụng cấu trúc cứng bằng bê tông, thép, đá trái
với triết lý bảo vệ bờ bằng giải pháp mềm. Túi vải địa kỹ thuật không dệt có nhiều ưu
điểm như cấu trúc đá mềm. Tính chất linh hoạt của túi vải ĐKT ứng xử tốt với các tải
trọng thủy động lực theo chu kỳ và sự biến đổi hình thái đáy biển, lòng sông.
Một số hình ảnh về ứng dụng công nghệ túi vải địa kỹ thuật trên thế giới được trình bày
dưới đây:

Hình 1-7: Đập mỏ hàn làm bằng bao cát vải địa kỹ thuật ở Maroochy, Australia
14


Hình 1-8: Công trình đập hướng dòng thuộc dự án Naviduct ở Enkhuizen, Hà Lan

Hình 1-9: Công trình cầu Incheon, Hàn Quốc sử dụng hơn 14km túi địa kỹ thuật

15

Hình 1-10: Ứng dụng bao địa kỹ thuật sinh thái bảo vệ mái dốc ở Singapore
1.2.2 Ứng dụng vải địa kỹ thuật ở Việt Nam
Túi địa kỹ thuật được sử dụng trong các công trình thủy lợi như đập, đê, bờ bao, đê chắn
sóng và thay thế cho khối đá hộc như vật liệu làm thân đê. Đặc biệt đối với công trình ven
bờ, túi địa kỹ thuật có lợi thế đáng kể như bảo vệ xói so với lớp lọc dạng hạt giảm chi phí
vật liệu đắp, tăng khả năng cố kết. Túi địa kỹ thuật cũng có thể được sử dụng để gia cố nền
hoặc bảo vệ bờ. Việc sử dụng túi địa kỹ thuật có ưu điểm sử dụng vật liệu địa phương
thay vì các vật liệu đắt tiền vận chuyển từ nơi khác đến.
Ở Việt Nam, mấy năm gần đây, túi địa kỹ thuật cũng đã được ứng dụng, thử
nghiệm tại một số bãi biển như: cửa biển Hoà Duân huyện Phú Thuận tỉnh Thừa Thiên
Huế, cửa Lộc An huyện Đất Đỏ tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu. Bước đầu các công trình trên đã
phát huy được hiệu quả, góp phần vào bảo vệ bờ, chống xói lở, tạo cảnh quan thân thiện
môi trường. [4]

Hình 1-11: Túi địa kỹ thuật được sử dụng tại bãi biển Hội An, Quảng Nam

Hình 1-12: Kè mỏ hàn tại Cửa Lở, Quảng Nam

16


Hình 1-13: Công trình bảo vệ bờ biển Đồi Dương, Tp. Phan Thiết dài 1,7km

Hình 1-14: Kè bảo vệ khu resort Làng Tre, tỉnh Bình Thuận


Dự án thí điểm bảo vệ bờ thí điểm tại Tiền Giang

Dự án nằm trên đoạn kênh Nguyễn Văn Tiếp B (tuyến thoát lũ chính từ Đồng Tháp Mười
ra sông Vàm Cỏ, đồng thời là tuyến giao thông thủy quan trọng nối liền vùng Đồng Tháp

Mười với thành phố Hồ Chí Minh) thuộc xã Mỹ Lợi B, huyện Cái Bè tỉnh Tiền Giang.
Khu vực xây dựng bờ kè có chiều dài 42,5m. Hiện tại, đây là một trong những khu vực sạt
lở nghiêm trọng nhất tuyến sông, bờ sông bị sạt lở ăn sâu vào mặt đường bê tông giao
thông của xã có thể gây mất an toàn cho người dân bất cứ lúc nào. Trong khuôn khổ thực
hiện đề tài khoa học cấp tỉnh do sở NN&PTNT Tiền giang chủ trì, một mô hình kết hợp
bảo vệ chống xói dưới nước bằng thảm cát và gia cố mái sạt lở bằng bao cát sinh thái đã
được thực hiện và hoàn thành vào tháng 4 năm 2014.
Giải pháp sử dụng bao cát được ứng dụng để bảo vệ mái bờ sông. Bao cát được đổ đầy
bằng cát san lấp ngay tại vị trí đặt bao và được may bằng máy may cầm tay. Các bao được
xếp chồng lên nhau và so le như xây gạch theo mái dốc 1:1. Chiều cao gia cố mái 2,1m và
11 tầng bao cát được xếp đặt. Để bảo vệ chân bờ sông không bị xói lở bởi dòng chảy, giải
pháp thảm cát được phát triển bởi PGS.TS.Trịnh Công Vấn được ứng dụng với chiều dài
thảm 15m và đường kính ống 35cm. Ngoài ra, để tăng cường ổn định mái dốc, sử dụng
17


các lớp vải dệt PP 50 có cường độ kéo 50Kn/m để làm cốt neo và bố trí 3 hàng bao đặt
một lớp vải (tương đương chiều cao 60cm). Cát san lấp được vận chuyển bằng ghe nhỏ và
được bơm trực tiếp theo từng lớp đề đổ bù cho khối đất bị sạt lở.
Sau khi hoàn thành xếp đặt mái kè, một lớp đất được phủ lên bề mặt mái. Thảm sơ dừa
được đặt để chống xói cho đất và sẽ cung cấp chất hữu cơ sau khi bị phân hủy. Cuối cùng,
cỏ chống xói mòn được trồng vừa để bảo vệ bao và đồng thởi tạo cảnh quan cho môi
trường xung quanh.
Kết quả, ứng dụng giải pháp dùng bao cát cho dự án thí điểm đã đạt được hiệu quả cao về
chất lượng cũng như về kinh tế, môi trường. Quá trình thi công nhanh, sử dụng hoàn toàn
nguyên vật liệu rẻ, sẵn có và lao động thủ công tại địa phương, cùng với kỹ thuật thi công
và máy móc đơn giản (máy đầm cóc, máy bơm, máy may cầm tay) chứng tỏ giải pháp
hoàn toàn dễ dàng áp dụng phổ biến cho bảo vệ bờ sông sạt lở hiện đang là một vấn đề cấp
bách của nước ta hiện nay. (Trần Hoàng Bá, Trần Minh Tuấn và Trịnh Công Vấn, 2015)
[6] [7]

Hình 1-15: Đoạn kênh thực hiện dự án trước (hình trái) và sau khi xây dựng công trình
(hình phải)

18


Hình 1-16: Công trình sử dụng kết hợp bao cát và thảm cát địa kỹ thuật
1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG
Hệ thống đê ở ĐBSCL là hệ thống công trình đa mục tiêu có vai trò quan trọng trong việc
đảm bảo an toàn tài sản và con người, ổn định sản xuất, tạo điều kiện phát triển bền vững
cho vùng. Bên cạnh đó, việc xây dựng nâng cấp đê ở ĐBSCL còn nhiều tồn tại, hạn chế
cần giải quyết:
 Thiếu vật liệu đất đắp tại chỗ và đất đắp tại chỗ không đạt yêu cầu, buộc phải
sử dụng vật liệu vận chuyển từ nơi khác trong điều kiện giao thông còn khó
khăn dẫn đến tăng chi phí xây dựng.
 Do tính chất đất đắp yếu hạn chế chiều cao khối đắp, mái khối đắp phải mở
rộng làm tăng diện tích mất đất, tăng khối lượng đắp làm giá thành công trình
tăng cao.
 Đất đắp và đất nền chủ yếu là á cát, á sét độ rỗng lớn, độ ngậm nước cao dẫn
đến việc sạt lở, hư hỏng đê ngay trong quá trình thi công.
 Thời gian xây dựng kéo dài do thời gian phơi đất chờ cố kết trước khi đắp và
thời gian thi công bị giới hạn trong mùa khô.
Hơn nữa, trước bối cảnh biến đổi khí hậu nước biển dâng, nguy cơ đối với hệ thống đê ở
đây ngày càng lớn. Tình trạng sạt lở bờ biển, bờ sông trong nhiều năm qua đã gây thiệt hại
không nhỏ và ngày càng nghiêm trọng, trở thành vấn đề cấp bách phải giải quyết. Sạt lở
đất xảy ra ở hầu hết các con sông và ảnh hưởng trực tiếp đến nền kinh tế và xã hội của khu
vực. Để đối mặt với vấn đề này, chính phủ hàng năm đầu tư một ngân sách lớn để xây
dựng các công trình bảo vệ bờ như đê kè. Tuy nhiên, việc xây dựng công trình bảo vệ bờ
còn vấp phải nhiều vấn đề như đã nêu trên. Ngoài ra, giải pháp thường được sử dụng để

19