Nghiên cứu đề xuất giải pháp đảm bảo ổn định chống sạt lở cho tuyến đường - đê - kè kết hợp tại xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên Huế.PDF

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HỒ NGỌC ANH TUẤN

C
C

R
L
T.

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO
ỔN ĐỊNH CHỐNG SẠT LỞ CHO TUYẾN ĐƯỜNG
- ĐÊ - KÈ KẾT HỢP TẠI XÃ QUẢNG CÔNG,
TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

DU

Chuyên ngành

: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông

Mã số

: 85.80.205

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

Đà Nẵng - Năm 2019

Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG

1. PGS.TS. CHÂU TRƯỜNG LINH
2. NCS. NGUYỄN THANH QUANG

Người hướng dẫn khoa học:

C
C

R
L
T.

Phản biện 1: TS. ĐỖ HỮU ĐẠO

DU

Phản biện 2: TS. NGUYỄN VĂN CHÂU

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng công trình giao thông họp tại Trường Đại
học Bách khoa vào ngày 04 tháng 12 năm 2019

Có thể tìm hiểu luận văn tại
Trung tâm học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách khoa
Thư viện khoa Xây dựng Cầu đường trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Tuyến đường - đê - kè kết hợp tại xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên
Huế là tuyến đường bộ kết hợp đường đê ven biển nhằm khai thác, sử
dụng có hiệu quả tài nguyên biển và vùng ven biển, phục vụ phát triển
kinh tế - xã hội của địa phương, tăng cường củng cố quốc phòng, an
ninh nhằm bảo vệ vững chắc chủ quyền của tỉnh Thừa Thiên Huế nói
riêng và của đất nước nói chung.
Chính vì vậy việc đưa ra giải pháp đảm bảo ổn định chống sạt lở cho
tuyến đường - đê - kè kết hợp tại xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên Huế là
một vấn đề cần thiết và cấp bách để ứng dụng các giải pháp xử lý ổn định
bền vững một cách hiệu quả.
2. Đối tượng nghiên cứu
- Phân tích các nguyên nhân gây mất ổn định và đánh giá hiện trạng ổn
định tuyến đường - đê - kè kết hợp tại xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên
Huế thời điểm hiện tại.
- Đề xuất giải pháp ổn định chống sạt lở cho tuyến đường - đê - kè
kết hợp tại xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên Huế.
3. Mục tiêu nghiên cứu
3.1. Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu đề xuất giải pháp đảm bảo ổn định chống sạt lở cho tuyến
đường - đê - kè kết hợp tại xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên Huế nhằm tiết
kiệm về mặt kinh tế và nâng cao chất lượng về mặt kỹ thuật đảm bảo mái đê
làm việc ổn định, lâu dài và bền vững.
3.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được các nguyên nhân gây mất ổn định tuyến đường đê - kè kết hợp; đánh giá ổn định của đê hiện trạng ở khu vực nghiên

cứu;
- Đề xuất giải pháp ổn định chống sạt lở cho tuyến đường - đê - kè
kết hợp (bề mặt, thân đê) tại xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên Huế.

C
C

DU

R
L
T.


2
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
- Thu thập và tổng hợp các tài liệu đã có trong khu vực nghiên
cứu
- Phương pháp mô hình hóa
- Tính toán ứng suất - biến dạng, ổn định thấm, ổn định trượt của
công trình.
- Đề xuất và lựa chọn giải pháp xử lý công trình hữu hiệu cho đối
tượng nghiên cứu là tuyến đường - đê - kè kết hợp tại xã Quảng Công,
tỉnh Thừa Thiên Huế.
5. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài nghiên cứu
- Chống sạt lở bờ biển đảm bảo an toàn khu dân cư với tổng số 494
hộ dân của các thôn Hải Thành, Tân Thành và An Lộc xã Quảng Công,
huyện Quảng Điền.
- Ổn định đường bờ trên cơ sở đường bờ hiện tại, góp phần ổn định
lâu dài vùng đầm phá Tam Giang.

- Từng bước góp phần hình thành hệ thống công trình chống sạt lở
bờ biển từ huyện Phong Điền đến huyện Phú Lộc.
- Làm cơ sở tham khảo cho các đơn vị quản lý, khảo sát thiết kế
trong giai đoạn xử lý sau này.
6. Bố cục của luận văn
Bố cục của luận văn bao gồm các chương như sau:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về ổn định các biện pháp gia cường tuyến
đường - đê - kè kết hợp
Chương 2: Đánh giá hiện trạng đường bờ xã Quảng Công và xu
hướng xói lở
Chương 3: Đề xuất giải pháp thiết kế ổn định bền vững tuyến
đường – đê – kè kết hợp tại xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên Huế
Kết Luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo

C
C

DU

R
L
T.


3
Chương 1

TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH CÁC BIỆN PHÁP GIA

CƯỜNG TUYẾN ĐƯỜNG - ĐÊ - KÈ KẾT HỢP
1.1. Nguyên lý làm việc và sự ổn định của nền đường - đê kết hợp
1.1.1. Nguyên lý làm việc của đê biển
1.1.2. Nguyên lý làm việc của đường
1.1.3. Nguyên lý làm việc của Đường - Đê kết hợp

C
C

1.2. Một số vấn đề gây mất ổn định đê biển thường gặp

Một là: Tác động của các điều kiện khí tượng hải văn bất thường như

R
L
T.

bão, triều cường, lũ lụt và các biến đổi động lực bờ biển về xói bồi.
Hai là: Nguyên nhân nội sinh.

DU

- Mặt cắt đê và cao trình đê nhiều tuyến không đảm bảo yêu cầu
chống xói lở gây ra uy hiếp các hộ dân sống ven biển, nhiều đoạn bị sạt
lở không đảm bảo chống triều cường, mực nước biển dâng;
- Địa chất nền đê yếu gây ra phá hoại trượt và lún.
1.3. Cơ sở lý thuyết tính toán ổn định tuyến đường - đê - kè kết hợp
1.3.1. Lý thuyết tính toán ổn định
a. Lý thuyết phân tính ổn định mái dốc theo LEM
Các bước cơ bản khi sử dụng phương pháp LEM phân tích ổn định

mái dốc là:
- Vẽ một cơ chế trượt tùy ý gồm các mặt trượt;
- Giải các phương trình cân bằng tĩnh về lực và mô men của cơ chế
đó để xác định cường độ huy động của đất hoặc các ngoại lực;
- Kiểm tra cân bằng tĩnh của các cơ chế khác và tìm cơ chế giới hạn
ứng với lực cân bằng giới hạn.
Hai hạn chế cơ bản của LEM là:
- Bỏ qua mối quan hệ ứng suất biến dạng của đất.


4
- Kết quả tìm được phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của kỹ sư.
Lý do vì khi giải bài toán ổn định mái dốc bẳng LEM là một quá trình
thử với giả thiết là vị trí và hình dạng mặt trượt phải được đưa vào từ
đầu.
b. Lý thuyết tính ổn định mái dốc theo FEM
Các bước cơ bản khi sử dụng phương pháp FEM để phân tích ổn
định mái dốc là:
- Giảm thông số C, φ đến khi khối đất bị phá hoại;

C
C

- Tính hệ số an toàn Msf;

- Sử dụng cùng với một số công cụ thiết kế tự động xác định cơ chế

R
L
T.

phá hoại nguy hiểu nhất.

1.3.2. Trường hợp tính toán áp dụng cho tính ổn định đường - đê kè kết hợp

DU

a. Trường hợp bình thường (tổ hợp tải trọng cơ bản)
- Mái đê phía đồng: Mực nước phía biển là mực nước thiết kế, mực
nước phía đồng là mực nước thấp nhất (nếu có). Đê chịu tác động của
tải trọng sóng thiết kế; Xét thêm chiều sâu xói chân khay và tải trọng xe
cộ.
- Mái đê phía biển: Mực nước biển rút nhanh từ mực nước thiết kế
đến mực nước chân triều; Xét thêm chiều sâu xói chân khay và tải trọng
xe cộ.
b. Trường hợp bất thường (tổ hợp tải trọng đặc biệt)
- Mái đê phía đồng và phía biển trong thời kỳ thi công;
- Mái đê phía đồng và phía biển làm việc với mực nước thiết kế;
- Tuỳ trường hợp cụ thể của tuyến đê, tư vấn thiết kế có thể đề xuất
các tổ hợp tải trọng đặc biệt khác;


5
c. Đê ở vùng mưa nhiều (lượng mưa trung bình năm từ 2000mm trở
lên)
Phải kiểm tra ổn định chống trượt của mái đê phải vận hành khi toàn
bộ thân đê đã bị bão hoà nước. Hệ số an toàn được áp dụng theo trường
hợp bất thường.
1.3.3. Phần mềm ứng dụng
Các pha tính toán được thiết lập trên cơ sở phương pháp tạo ứng

suất ban đầu (Initial stresses), ưu điểm của phương pháp này là ứng

C
C

suất cân bằng trong mọi trường hợp, cụ thể các pha tính toán được thể
hiện như sau:

R
L
T.

- Phase 1: Phân tích đàn dẻo (Plastic calculation) - Staged
Construction:

- Phase 2: Tính toán ổn định (Phi - C reduction):

DU

1.3.4. Một số tiêu chuẩn áp dụng khi tính toán

Một số tiêu chuẩn áp dụng khi thiết kế tuyến đường - đê - kè kết hợp
gồm:

a. Thiết kế công trình đê - kè
- QCVN 04-05: 2012/BNNPTNT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Công trình Thủy Lợi - Các quy định chủ yếu về thiết kế.
- QCVN 04-02: 2010/BNNPTNT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Thành phần, nội dung hồ sơ thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công
công trình thủy lợi ban hành kèm theo Thông tư 42/2010/TTBNNPTNT ngày 06/7/2010 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông
thôn.
- TCVN 9901: 2014 – Công trình thủy lợi – Yêu cầu thiết kế đê biển.

- TCVN 8421: 2010 Công trình thuỷ lợi - Tải trọng và lực tác dụng
lên CT do sóng và tàu.
- TCVN 4253: 2012 Nền các công trì thủy công. Yêu cầu thiết kế.


6
b. Thiết kế công trình giao thông
- 22TCN262-2000: Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp
trên nền đất yếu – Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCVN 4054-05: Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế.
- QĐ 3230/2012 BGTVT: Quy định tạm thời thiết kế mặt đường bê
tông thông thường có khe nối trong xây dựng công trình giao thông.
1.4. Các biện pháp gia cường ổn định đê biển
1.4.1. Biện pháp gia cường ổn định mái đê phía biển
. Đá lát khan, mảng bê tông, cấu kiện bê tông lắp ghép tự chèn

C
C

b. Gia cố mái đê bằng nhựa đường (Bituminous Revetments)
c. Thảm bê tông
d. Thảm đá, rọ đá
e. Công nghệ sử dụng vật liệu địa kỹ thuật tổng hợp
1.4.2. Biện pháp gia cường ổn định chân kè đê biển
Hình thức chân kè ở nước ta khá phong phú và đa dạng. Theo thống
kê chân kè ở một số tỉnh của Việt nam, có thể phân loại chân kè theo
mái kè, theo hình thức xử lý nền chân kè hay theo hình thức kết cấu.
a. Phân loại chân kè theo mái kè
b. Phân loại chân kè theo hình thức xử lý nền chân kè:

R
L
T.

DU

1.1.3. Biện pháp công trình bảo vệ bờ biển từ bãi biển
- Loại giảm sóng, để không cho sóng lớn tác động trực tiếp vào đê;
- Loại ngăn cát, giữ không cho dòng bùn cát đi ra khỏi khu vực bị
xâm thực, gây bồi tụ để bãi không bị hạ thấp.
Các biện pháp bảo vệ đê biển từ bãi biển:
- Hệ thống mỏ hàn
- Hệ thống đê ngầm giảm sóng
- Trồng cây chắn sóng
- Nuôi bãi nhân tạo


7
Kết luận chương 1
Trong nội dung chương 1, tác giả đã giới thiệu tổng quan về nguyên
lý làm việc của đê; nguyên lý làm việc của đường và nguyên lý làm
việc của đường đê kết hợp, cơ sở tính toán ổn định đường - đê - kè kết
hợp. Trên cơ sở phân tích tổng quát các biện pháp gia cường ổn định
đê, cho thấy đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm tăng cường sự ổn
định bảo vệ mái của đê biển, chống sạt lỡ bờ biển.
Các giải pháp ổn định đường - đê kết hợp thông qua việc giới thiệu

C
C

về lý thuyết tính toán ổn định đê biển thường gặp vấn đề về mất ổn
định, sạt lỡ, lún sụt, tác giả đề xuất sử dụng chương trình Plaxis cho mô

R
L
T.

phỏng kiểm tra ổn định hiện trạng tuyến đường - đê - kè kết hợp tại xã
Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên Huế trong chương 2.

DU

Chương 2
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG ĐƯỜNG BỜ
XÃ QUẢNG CÔNG VÀ XU HƯỚNG XÓI LỞ
2.1. Giới thiệu tổng quan về công trình tuyến đường- đê - kè kết hợp tại
xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên Huế
2.1.1. Điều kiện tự nhiên
a. Vị trí địa lý
b. Điều kiện địa hình
c. Điều kiện địa chất
d. Đặc điểm khí tượng, thủy văn
2.1.2. Tình hình kinh tế xã hội
a. Tình hình dân sinh kinh tế khu vực dự án
Huyện Quảng Điền có diện tích 163km2, dân số khoảng 84.450
người với mật độ trung bình khoảng 518.1 người/km2


8
b. Các ngành nghề sản xuất, cơ sở hạ tầng

- Sản xuất nông nghiệp
- Tiểu thủ công nghiệp, xây dựng – dịch vụ
- Cơ sở hạ tầng
2.2. Khảo sát đánh giá hiện trạng đường bờ tại xã Quảng Công, tỉnh
Thừa Thiên Huế
2.2.1. Đánh giá chung hình sạt lở khu vực nghiên cứu
- Dự án xử lý khẩn cấp khắc phục xói lở bờ biển khu vực Hải

C
C

Dương, thị xã Hương Trà với tổng mức đầu tư 48.9 tỷ đồng dài 730 m
đã hoàn thành và đang phát huy tốt hiệu quả;

R
L
T.

- Kè chống xói lở bờ biển tại khu du lịch Resort Ana Mandara, thị
trấn Thuận An 10 tỷ đồng (vốn doanh nghiệp) với chiều dài 380 m.

DU

- Dự án kè chống sạt lở bờ biển khu vực thôn An Dương, xã Phú
Thuận, huyện Phú Vang (giai đoạn 1). Hiện giai đoạn 1 đãn thi công
hoàn thành 404 m kè và đóng cọc cừ dài 828 m với kinh phí 51,0 tỷ
đồng.

2.2.2. Đánh giá diễn biến xói bồi và xác định nguyên nhân sạt lở
bờ biển và hư hỏng kè biển xã Quảng Công

a. Diễn biến xói bồi khu vực nghiên cứu
b. Phân tích nguyên nhân xói lỡ bờ biển
* Do tác động của năng lượng sóng
* Do tác động của dòng chảy ven bờ do sóng
* Do mất cân bằng vận chuyển cát theo hướng dọc bờ
* Do ảnh hưởng của lũ
2.3. Thống kê các hình thái mất ổn định và đề xuất mặt cắt ngang tính
toán
2.3.1. Thống kê các hình thái mất ổn định


9
a. Xói chân bãi phía biển

Hình 2.1 Hiện trạng bờ biền tại

Hình 2.2 Hiện trạng bờ biền tại

Km0+150 năm 2018

Km0+500 năm 2018

C
C

b. Mất ổn định mái phía biển

R
L
T.

DU

Hình 2.3 Hiện trạng mái biển tại

Hình 2.4 Hiện trạng mái biển tại

Km0+850 năm 2018

Km1+200 năm 2018

c. Mất ổn định do phá hủy nhỏ

Hình 2.5 Đường giao thông bị sạt

Hình 2.6 Đường giao thông bị sạt

lở tại Km1+350 năm 2018

lở tại Km1+500 năm 2018


10
2.3.2. Phân tích hiện trạng bằng mô hình số
a. Số liệu mô hình
* Thông số các lớp vật liệu
Bảng 2.1 Bảng chỉ tiêu cơ lý cơ bản lớp đất nền
Thông số
Ký hiệu Đơn vị
Lớp cát hạt trung

Mô hình vật liệu
Model
[-]
MC
Loại ứng xử vật liệu
Type
[-]
Dr.
Dung trọng khô
γdry
kN/m3
15,7
Dung trọng ướt
γwet
kN/m3
19,0
Hệ số thấm
k
m/day
1,157e-5
2
Môđun đàn hồi
Eref
kN/m
10289
Hệ số Poisson
ν
[-]
0,35
2

Lực dính
cref
kN/m
1,0
o
Góc nội ma sát
φ
24,5
o
Góc trương nở
Ψ
0,0

C
C

R
L
T.

DU

* Thông số mực nước tính toán

- Mực nước áp dụng tính toán khi thiết kế = +1,55
- Mực nước triều thấp = -0,52
* Lựa chọn mặt cắt tính toán
Toàn bộ tuyến đường – đê – kè kết hợp tại xã Quảng Công, tỉnh
Thừa Thiên Huế dài 1500m có nền địa chất kéo dài suốt tuyến tương
đối đồng đều là lớp cát hạt trung màu xám vàng, xám trắng, kết cấu

chặt vừa đến chặt. Do vậy, mặt cắt tính toán cần kiểm tra phụ thuộc vào
bãi phía biển và đồi cát ở đỉnh tuyến gồm:
- Vị trí có đồi cát thấp (hình 2.14)
- Vị trí có đồi cát cao (hình 2.16)
* Hệ số ổn định cho phép
Theo tiêu chuẩn TCVN 9901: 2014 thì hệ số ổn định mái cho phép
được xác định như sau [16]:


11
- K = 1,20 cho tổ hợp cơ bản
- K = 1,10 cho tổ hợp thi công
* Kết quả tính toán
Tính toán xói chân bãi phía biển
Độ sâu xói tới hạn của chân kè phụ thuộc vào năng lượng sóng (Hs,
Tm) và điều kiện địa chất công trình nơi làm kè, được xác định theo
công thức sau:
S max
22,72h
=
+ 0, 25 = 1,6m
H
L
Kết quả:
Smax = (1,76 – 2,94) m.

C
C

* Tính toán ổn định mái phía biển theo mặt cắt hiện trạng kết hợp

ảnh hưởng xói chân bãi phía biển
2.4. Sự cần thiết phải xử lý ổn định, bền vững hóa tuyến đê
Với mục tiêu chống sạt lở bờ biển nhằm đảm bảo an toàn khu dân
cư với tổng số 494 hộ dân của các thôn Hải Thành, Tân Thành và An
Lộc thuộc xã Quảng Công, huyện Quảng Điền. Đồng thời, nâng cao ổ
định đường bờ trên cơ sở đường bờ hiện tại, góp phần bảo vệ lâu dài
phần đầm phá Tam Giang và từng bước góp phần hình thành hệ thống
công trình chống sạt lở bờ biển từ huyện Phong Điền đến huyện Quảng
Điền.

R
L
T.

DU

Kết luận chương 2
Xói lở bồi tụ dải ven biển tại đầm phá Tam Giang nói chung và bờ
biển xã Quảng Công – Thừa Thiên Huế nói riêng là một quá trình rất
phức tạp, là hệ quả tương tác giữa rất nhiều yếu tố. Ngoài các yếu tố
khách quan do tác động tự nhiên gồm nội sinh (nguồn gốc sâu xa),
ngoại sinh (nguồn gốc trực tiếp) và yếu tố chủ quan do tác động của
con người, tại các vùng bờ biển còn có một số nguyên nhân cục bộ
cũng đã góp phần rất lớn vào việc làm biến đổi bờ biển như đã được
trình bày ở nội dung chương.


12
Nội dung chương cũng đã trình bày và phân tích các hình thái mất
ổn định tuyến đê kết hợp với phân tích trên mô hình số bằng ph ần

mềm Plaxis. Từ đó, sự cấp thiết phải xử lý ổn định, bền vững hóa
tuyến đê cần được triển khai thi công sớm, đặc biệt trong tình hình
thời tiết có xu hướng tiêu cực và khó lường như trong những năm
gần đây.

Chương 3
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THIẾT KẾ ỔN ĐỊNH
BỀN VỮNG TUYẾN ĐƯỜNG - ĐÊ - KÈ KẾT HỢP
TẠI XÃ QUẢNG CÔNG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

C
C

R
L
T.

3.1. Đề xuất các giải pháp thiết kế ổn định công trình
3.1.1. Xây dựng các phương án

DU

a. Giải pháp về tổ chức quản lý khai thác
b. Giải pháp kỹ thuật

* Giải pháp gia cố ổn định chân đê
* Giải pháp gia cố ổn định mái đê
* Giải pháp ổn định tuyến đường đê
3.1.2. Phân tích các giải pháp đưa ra
a. Ứng dụng vật liệu mới trong các giải pháp đưa ra

* Cấu kiện Hohl-quader
* Vải địa kỹ thuật
* Cấu kiện bê tông đúc sẵn
b. Cơ sở phân tích ưu nhược điểm của từng phương án
* Yêu cầu kỹ thuật
* Yêu cầu về quốc phòng an ninh
* Yêu cầu lợi dụng đa mục tiêu
* Yêu cầu về kinh tế


13
3.2. Tính toán ổn định trượt theo giải pháp đề xuất
3.2.1. Mục đích
- Đối với thiết kế mới mặt cắt đê: căn cứ vào chỉ tiêu cường độ của đất
nền và hệ số an toàn của công trình, thiết kế mặt cắt đê hợp lý, đảm bảo
thỏa mãn yêu cầu về sử dụng.
- Đối với kiểm tra ổn định đê đã có: đối với các công trình đã xây
dựng đi tiến hành kiểm tra sự ổn định.
3.2.2. Lựa chọn mặt cắt kiểm tra

C
C

* Vị trí có đồi cát thấp

R
L
T.

DU

Hình 3.1 Mặt cắt ngang hiện trạng đầu tuyến (MCN1)
+ Giải pháp 1

Hình 3.2 MCN1 thiết kế theo giải pháp 1


14

C
C

Hình 3.3 Mô hình MCN1 mô phỏng trên Plaxis theo giải pháp 1
+ Giải pháp 2

R
L
T.

DU

Hình 3.4 MCN1 thiết kế theo giải pháp 2

Hình 3.5 Mô hình MCN1 mô phỏng trên Plaxis theo giải pháp 2


15
* Vị trí có đồi cát cao

C

C

Hình 3.6 Mặt cắt ngang hiện trạng cuối tuyến (MCN2)
+ Giải pháp 1

R
L
T.

DU

Hình 3.7 MCN2 thiết kế theo giải pháp 1

Hình 3.8 Mô hình MCN2 mô phỏng trên Plaxis theo giải pháp 1


16
+ Giải pháp 2

C
C

R
L
T.

Hình 3.9 MCN2 thiết kế theo giải pháp 2

DU

Hình 3.10 Mô hình MCN2 mô phỏng trên Plaxis theo giải pháp 2
3.2.3. Trường hợp tính toán
- Trường hợp 1: trường hợp làm việc trong điều kiện mực nước
phía biển rút nhanh từ mực nước thiết kế (+1,55) xuống mực nước triều
thấp (-0,52); chân khay xói đến cao trình (-1,85); mặt đường có xe 7T
(TH1 – Tổ hợp cơ bản).
- Trường hợp 2: trường hợp làm việc trong điều kiện mực nước
phía biển là mực nước triều thấp (-0,52); chân khay xói đến cao trình (1,85); mặt đường có xe 7T (TH2 - Tổ hợp cơ bản).


17
- Trường hợp 3: trường hợp làm việc trong quá trình thi công; mực
nước phía biển là mực nước thiết kế (+1,55); chân khay xói đến cao
trình (-1,85); mặt đường có xe máy (TH3 – Tổ hợp thi công).
3.2.4. Thông số mô hình tính toán
a. Thông số vật liệu
Thông số cơ bản của cừ ván BTCT và tường đỉnh kè
Ký
Tường
Thông số
Đơn vị
SW300
hiệu
BTCT
Mô hình vật liệu

Model

[-]

Elastic

Elastic

Độ cứng dọc trục

EA

kN/m

5,344e+6

8,700e+6

Độ cứng chịu uốn

EI

Khối lượng riêng

w

Hệ số Poisson

ν

C
C

R

L
T.
2

DU

kNm /m

42401

65250

kN/m/m

3,73

2,50

[-]

0,15

0,15

Thông số cơ bản của ống buy BTĐS
Ký hiệu

Đơn vị

HWRUTOE

Mô hình vật liệu

Model

[-]

LE.

Loại ứng xử vật liệu

Type

[-]

Thông số

γdry

Dung trọng khô

Non.
3

25,0

2

kN/m

Môđun đàn hồi

Eref

kN/m

2,500E+10

Hệ số Poisson

ν

[-]

0,20

Bảng 0.1 Thông số vải địa kỹ thuật
Thông số

Ký hiệu

Đơn vị

HDPE

Mô hình vật liệu

Model

[-]

Elastic

Độ cứng dọc trục

EA

kN/m

25,000

b. Thông số mực nước tính toán
c. Thông số tải trọng xe
Tính toán quy đổi theo 22TCN 262-2000 [4].


18

n.G
1x7
Kết quả tínhqtoán:
= 1, 2.
= 1, 2 x
= 0, 74 (T / m 2 )
B.l
2, 7 x 4, 2
3.2.5. Kết quả tính toán giải pháp 1
a. Kết quả tính toán ổn định mái kè
Bảng 3.2 Hệ số ổn định SF đối với MCN1 theo giải pháp 1
Chiều dài cọc

TT

Hệ số SF

[K]

(m)

TH1

TH2

TH3

1

7

1,355

1,240

1,329

1,20 (1,10)

2

8

1,396

1,282

1,367

1,20 (1,10)

3

9

1,427

C
C

R
L
T.
1,315

1,432

1,20 (1,10)

Bảng 3.3 Hệ số ổn định SF đối với MCN2 theo giải pháp 1
TT

Chiều dài

Hệ số SF

DU

[K]

cọc(m)

TH1

TH2

TH3

1

7

1,314

1,229

1,369

1,20 (1,10)

2

8

1,347

1,267

1,409

1,20 (1,10)

3

9

1,360

1,282

1,425

1,20 (1,10)

b. Kết quá tính toán mô men lớn nhất trong cọc BTCT chân kè
Bảng 3.4 Mô men lớn nhất trong cọc BTCT chân kè đối với MCN1 theo
giải pháp 1
Mô men lớn nhất trong cọc BTCT
TT

Chiều dài (m)

chân kè (KN.m)
TH1

TH2

TH3

1

7

40,63

65,45

44,25

2

8

76,57

75,50

86,14

3

9

124,40

135,49

133,84


19
Bảng 3.5 Mô men lớn nhất trong cọc BTCT chân kè đối với MCN2 theo
giải pháp 1
Mô men lớn nhất trong cọc BTCT
TT
Chiều dài (m)
chân kè (KN.m)
TH1
TH2
TH3
1
7
50,08
72,09
72,19
2
8
66,94
81,97
118,14
3
9

128,89
134,84
148,65
c. Kết quá tính toán chuyển vị ngang lớn nhất của cọc BTCT chân kè
d. Kết quá tính toán độ lún nền đường
Bảng 3.6 Độ lún nền đường với MCN1 theo giải pháp 1
Chiều dài
Độ lún nền đường (10-3m)
TT
[S] (10-3m)
(m)
TH1
TH2
TH3
1
7
5,48
6,70
300
2
8
5,74
7,34
300
3
9
5,82
8,29
300
Bảng 3.7 Độ lún nền đường với MCN2 theo giải pháp 1

Chiều dài
Độ lún nền đường (10-3m)
TT
[S] (10-3m)
(m)
TH1
TH2
TH3
1
7
4,69
5,41
300
2
8
4,83
5,45
300
3
9
5,76
5,47
300
3.2.6. Kết quả tính toán giải pháp 2
a. Kết quả tính toán ổn định mái kè
Hệ số ổn định SF đối với MCN1 theo giải pháp 2
Chiều dài
Hệ số SF
TT
[K]

(m)
TH1
TH2
TH3
1
2,5
1,351 1,301 1,389
1,20 (1,10)
2
3,0
1,377 1,326 1,441
1,20 (1,10)
3
3,5
1,384 1,364 1,468
1,20 (1,10)

C
C

DU

R
L
T.


20
Bảng 0.8 Hệ số ổn định SF đối với MCN2 theo giải pháp 2
TT

Chiều dài

Hệ số SF

[K]

(m)

TH1

TH2

TH3

1

2,5

1,338

1,302

1,359

1,20 (1,10)

2

3.0

1,357

1,321

1,397

1,20 (1,10)

3

3,5

1,386

1,342

1,413

1,20 (1,10)

b. Kết quá tính toán độ lún nền đường
Độ lún nền đường với MCN1 theo giải pháp 2
TT

C
C

Độ lún nền đường (10-3m)

Chiều dài
(m)

TH1

1

2,5

5,02

2

3,0

3

3,5

R
L
.

D

T
U
5,17

6,10

[S] (103

m)

TH2

TH3

5,87

-

6,16

-

300

6,36

-

300

300

Bảng 0.9 Độ lún nền đường với MCN2 theo giải pháp 2
TT

Chiều dài

Độ lún nền đường (10-3m)

[S] (10-3m)

(m)

TH1

TH2

TH3

1

2,5

4,02

4,97

-

300

2

3,0

4,08

5,10

-

300

3

3,5

4,79

5,14

-

300

3.3. Phân tích lựa chọn giải pháp
3.3.1. Yêu cầu kỹ thuật
- Với phương án 1, tác giả đề xuất sử dụng cừ ván SW 300 bảo vệ ổn
định chân kè, đây là phương án có ưu điểm lớn là bảo vệ triệt để xói bờ
biển. Với kết quả tính toán ổn định công trình, thì tất cả các trường hợp
tính đều đảm bảo thông số cho phép. Luận văn lựa chọn phương án sử
dụng cừ SW 300 dài 7m cho giải pháp gia cố tuyến đê.


21

- Với phương án 2, tác giả đề xuất sử dụng ống buy BTĐS HWRU
– TOE bảo vệ ổn định chân kè, đây là phương án có ưu điểm là hỗ trợ
kết cấu chân đê giảm ảnh hưởng xói bờ biển. Với kết quả tính toán ổn
định công trình, thì tất cả các trường hợp tính đều đảm bảo thông số
cho phép. Luận văn lựa chọn phương án sử dụng hai hàng ống buy
BTĐS HWRU – TOE dài 2,5m cho giải pháp gia cố tuyến đê.
3.3.2. Yêu cầu kinh tế
Tổng hợp dự toán, kết quả ở bảng cho thấy:

C
C

- Cho 100m dài chân đê theo giải pháp1: 330,052,000 (VNĐ)

- Cho 100m dài chân đê theo giải pháp 2: 290,050,000 (VNĐ)

R
L
T.

Kết luận chương 3
Trong nội dung chương 3 tác giả đã đề xuất giải pháp xử lý ổn
định tuyến đường - đê - kè kết hợp tại xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên
Huế bằng các giải pháp đưa ra gồm: phương án 1, tác giả đề xuất sử
dụng cừ ván SW 300 bảo vệ ổn định chân kè và phương án 2 đề xuất sử
dụng ống buy BTĐS HWRU – TOE. Thông qua mô hình tính toán
Plaxis, nội dung chương đã kiểm tra độ ổn định theo từng giải pháp
thiết kế.
Song song với phân tích lựa chọn giải pháp theo yêu cầu kỹ
thuật, nội dung chương cũng phân tích từng giải pháp theo yêu cầu kinh

tế để đưa ra giải pháp lựa chọn cho tuyến đường - đê - kè kết hợp tại xã
Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên Huế.

DU


22

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Hiện nay, có hơn 10km bờ biển Thừa Thiên Huế thường xuyên bị
sạt lở, xâm thực nghiêm trọng bị sạt lở, xâm thực nghiêm trọng do
chịu tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu, ảnh hưởng của nước
biển dâng, tình hình bão và áp thấp nhiệt đới diễn biến bất thường.
Chính vì vậy việc đưa ra giải pháp đảm bảo ổn định chống sạt lở cho
tuyến đường - đê - kè kết hợp tại xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên
Huế là một vấn đề cần thiết và cấp bách để ứng dụng các giải pháp
xử lý ổn định bền vững một cách hiệu quả.
Trên cơ sở phân tích quá trình xói lở bồi tụ dải ven biển tại đầm phá
Tam Giang nói chung và bờ biển xã Quảng Công – Thừa Thiên Huế nói
riêng là một quá trình rất phức tạp, là hệ quả tương tác giữa rất nhiều
yếu tố. Ngoài các yếu tố khách quan do tác động tự nhiên gồm nội sinh
(nguồn gốc sâu xa), ngoại sinh (nguồn gốc trực tiếp) và yếu tố chủ quan
do tác động của con người, tại các vùng bờ biển còn có một số nguyên
nhân cục bộ cũng đã góp phần rất lớn vào việc làm biến đổi bờ biển.
Qua việc phân tích các hình thái mất ổn định tuyến đê kết hợp với phân
tích trên mô hình số bằng phần mềm Plaxis, thì tất cả các trường hợp
tính đều nhỏ hơn hệ số ổn định cho phép. Từ đó, sự cấp thiết phải xử lý
ổn định, bền vững hóa tuyến đê cần được triển khai thi công sớm, đặc
biệt trong tình hình thời tiết có xu hướng tiêu cực và khó lường như

trong những năm gần đây. Cụ thể là:
o Đối với mặt cắt những đoạn tuyến có đồi cát thấp, hệ số ổn
định là:
Kmin = 1,156 (0,996) < [K] = 1,2
o Đối với mặt cắt những đoạn tuyến có đồi cát cao, hệ số ổn định
là:
Kmin = 1,165(1,001) < [K] = 1,2
([K] là hệ số an toàn ổn định chống trượt mái cho phép - giá trị Kmin
trong ngoặc đơn là hệ số cho phép đối với trường hợp bất lợi khi xét
ảnh hưởng bão).

C
C

DU

R
L
T.


23
Trên cơ sở phân tích nguyên nhân xói lở và giải quyết bằng
phương pháp khoa học, luận văn đã đề xuất phương án quy hoạch
công trình tổng hợp bờ biển xói lở mạnh tại khu vực xã Quảng
Công, tỉnh Thừa Thiên Huế. Đây là phương án quy hoạch mang tính
tổng thể, chủ động giải quyết các vấn đề xói lở bờ biển theo đúng
nguyên nhân mà nó gây ra. Việc tính toán ổn định bằng phần mềm
Plaxis, phân tích hiệu quả của các phương án đề xuất được thực hiện
một cách khoa học, tin cậy thông qua kết quả tính toán mô phỏng

bằng mô hình toán. Cụ thể là:

C
C

o Với phương án 1, tác giả đề xuất sử dụng cừ ván SW 300 bảo
vệ ổn định chân kè, đây là phương án có ưu điểm lớn là bảo vệ triệt
để xói bờ biển. Với kết quả tính toán ổn định công trình, thì tất cả
các trường hợp tính đều đảm bảo thông số cho phép. Luận văn lựa
chọn phương án sử dụng cừ SW 300 dài 7m cho giải pháp gia cố
tuyến đê.
o Với phương án 2, tác giả đề xuất sử dụng ống buy BTĐS HWRU
– TOE bảo vệ ổn định chân kè, đây là phương án có ưu điểm là hỗ trợ
kết cấu chân đê giảm ảnh hưởng xói bờ biển. Với kết quả tính toán ổn
định công trình, thì tất cả các trường hợp tính đều đảm bảo thông số

R
L
T.

DU

cho phép. Luận văn lựa chọn phương án sử dụng hai hàng ống buy
BTĐS HWRU – TOE dài 2,5m cho giải pháp gia cố tuyến đê.
Trên cơ sở phân tích về kinh tế, căn cứ theo kết cấu từng giải pháp
đề xuất, bóc tách khối lượng cho 100m dài chân đê; áp dụng định mức,
đơn giá hiện hành xác định chi phí trực tiếp thì phương án 2 đưa ra có
giá thành nhỏ hơn khoảng 15% so với phương án 1. Tuy nhiên, xét về
yêu cầu kỹ thuật về giải pháp ổn định bền vững tuyến đường – đê – kè
kết hợp tại xã Quảng Công, tỉnh Thừa Thiên Huế thì nội dung luận văn

đề xuất lựa chọn phương án 1 cho công trình.