(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp kè, gia cố bờ bằng tường chắn cứng, ứng dụng cho công trình kè bờ sông Bằng Hòa An Cao Bằng

B

GIÁO D C VÀ ĐÀO T O

B

NÔNG NGHI P VÀ PTNT

TRƯ NG Đ I H C TH Y L I

NGUY N THANH BÌNH

NGHIÊN C U GI I PHÁP KÈ GIA C
CH N C NG,
B

B

B NG TƯ NG

NG D NG CHO CƠNG TRÌNH KÈ

SƠNG B NG - HỊA AN - CAO B NG

LU N VĂN TH C SĨ

Hà N i - 2015


B

GIÁO D C VÀ ĐÀO T O

B

NÔNG NGHI P VÀ PTNT

TRƯ NG Đ I H C TH Y L I

NGUY N THANH BÌNH
NGHIÊN C U GI I PHÁP KÈ GIA C B B NG TƯ NG
CH N C NG, NG D NG CHO CƠNG TRÌNH KÈ
B SƠNG B NG - HÒA AN - CAO B NG

CHUYÊN NGÀNH: Đ A K THU T XÂY D NG
MÃ S : 60580204

LU N VĂN TH C SĨ

NGƯ I HƯ NG D N KHOA H C: TS. BÙI VĂN TRƯ NG

Hà N i - 2015


L I C M ƠN
Sau m t th i gian thu th p tài li u, nghiên c u và th c hi n, ñ n nay
lu n văn th c s k thu t: “Nghiên c u gi i pháp kè gia c b b ng tư ng
ch n c ng, ng d ng cho cơng trình kè b sơng B ng - Hịa An - Cao B ng”
đã hồn thành đúng th i h n theo đ cương ñư c phê duy t.
Trư c h t tác gi bày t lòng bi t ơn chân thành t i trư ng Đ i h c
Th y l i Hà N i ñã ñào t o và quan tâm giúp ñ t o m i ñi u ki n cho tác gi

trong quá trình h c t p và th c hi n lu n văn này.
Tác gi xin g i l i c m ơn sâu s c ñ n Ti n sĩ Bùi Văn Trư ng. Th y
ñã tr c ti p t n tình hư ng d n c th , cũng như cung c p tài li u, thông tin
khoa h c c n thi t cho tác gi hoàn thành lu n văn.
Tác gi xin chân thành c m ơn gia đình, các b n bè ñ ng nghi p ñã h t
s c giúp ñ ñ ng viên v tinh th n và v t ch t ñ tác gi ñ t ñư c k t qu
ngày hơm nay.
Trong q trình nghiên c u đ hồn thành lu n văn, tác gi khó tránh
kh i nh!ng thi u sót và r t mong nh n đư c s góp ý, ch" b o c a các th y,
cơ và cán b đ ng nghi p ñ#i v i b n lu n văn.
Xin trân tr ng c m ơn!
Hà N i, ngày 28 tháng 5 năm 2015
Tác gi

Nguy n Thanh Bình


B

GIÁO D C VÀ ĐÀO T O

B

NÔNG NGHI P VÀ PTNT

C NG HÒA XÃ H I CH NGHĨA VI T NAM
Đ c l p - T do - H nh phúc

B N CAM K T
Kính g i:

Ban Giám hi u Trư ng Đ i h c Th y l i
Phòng Đào t o ĐH và Sau ĐH trư ng Đ i h c Th y l i

Tên tôi là: Nguy$n Thanh Bình
H c viên cao h c l p: 21ĐKT
Chuyên ngành: Đ%a K thu t Xây d ng
Mã h c viên: 1385804002
Theo quy t ñ%nh s#: 1285/QĐ-ĐHTL ngày 29 tháng 8 năm 2014, c a
Hi u trư&ng trư ng Đ i h c Th y l i, v vi c giao ñ tài lu n văn và cán b
hư ng d n cho h c viên cao h c khóa 21 đ t 1 năm 2014. Tơi đã nh n ñư c
ñ tài: “Nghiên c u gi i pháp kè gia c b b ng tư ng ch n c ng, ng d ng
cho cơng trình kè b sơng B ng - Hòa An - Cao B ng”, dư i s hư ng d n
c a th y giáo TS.Bùi Văn Trư ng.
Tơi xin cam đoan lu n văn là k t qu nghiên c u c a riêng tôi, không
sao chép c a ai. N i dung lu n văn có tham kh o và s d ng các tài li u,
thơng tin đư c đăng t i trên các tài li u và các trang website theo danh m c
tài li u tham kh o c a lu n văn.
Hà N i, ngày tháng năm 2015
Ngư i làm ñơn

Nguy n Thanh Bình


M CL C
L'I C(M ƠN ................................................................................................ 1
M*C L*C ..................................................................................................... 1
DANH M*C CÁC HÌNH V+ ........................................................................ 1
DANH M*C CÁC KÝ HI,U, CÁC CH- VI.T T/T .................................. 1
DANH M*C CÁC B(NG BI0U................................................................... 1

M1 Đ2U ....................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: T4NG QUAN V5 GI(I PHÁP KÈ B(O V5 B' .................... 4
1.1. M& ñ u................................................................................................. 4
1.2. T6ng quan v gi i pháp kè b o v b trên th gi i và Vi t Nam........... 5
1.2.1. Các cơng trình b o v b sơng ....................................................... 5
1.3. M t s# s c# x y ra v i các cơng trình tư ng ch n đ t b o v b :...... 11
1.4. Các nghiên c u ng d ng m i trong thi t k , thi công kè b o v b .. 13
1.4.1. 7ng d ng v t li u m i ................................................................. 13
1.4.2. C i ti n c u ki n và k t c u cơng trình......................................... 16
1.4.3. S d ng các lo i th c v t thân thi n v i môi trư ng (k thu t m m)
.............................................................................................................. 20
1.4.4. K t h p gi!a công ngh c ng và v t li u m m ............................ 21
1.4.5. Công ngh m i gia c# mái b và chân b .................................... 22
1.5. K t lu n.............................................................................................. 25
CHƯƠNG 2: CƠ S1 LÝ THUY.T TÍNH TỐN, THI.T K. TƯ'NG
CH/N C7NG.............................................................................................. 26
2.1. M& đ u............................................................................................... 26
2.2. Phân lo i kè d ng tư ng c ng ............................................................ 28
2.3. Đ8c ñi m làm vi c c a tư ng ch n ñ t. .............................................. 30
2.3.1. Tư ng tr ng l c ........................................................................... 30


2.3.2. Tư ng bán tr ng l c .................................................................... 32
2.3.3. Tư ng b n góc (b n ch#ng) ......................................................... 32
2.3.4. Tư ng m ng ................................................................................ 32
2.4. Tính tốn áp l c lên tư ng ch n theo lý thuy t c a Rankine .............. 33
2.4.1. Ngun lý tính tốn...................................................................... 33
2.4.2. Các gi thi t cơ b n...................................................................... 35
2.4.3. Xác ñ%nh áp l c ñ t ch ñ ng....................................................... 35
2.4.4. Xác ñ%nh áp l c ñ t b% ñ ng ......................................................... 37

2.4.5. Tính tốn áp l c đ t trong m t s# trư ng h p .............................. 39
2.5. Tính tốn áp l c ñ t theo Coulomb .................................................... 43
2.5.1. Các gi thi t cơ b n...................................................................... 43
2.5.2. Nguyên lý tính tốn...................................................................... 43
2.5.3. Xác đ%nh áp l c đ t ch ñ ng....................................................... 43
2.5.4. Xác ñ%nh áp l c ñ t b% ñ ng ......................................................... 48
2.6. Ki m tra 6n ñ%nh tư ng ch n .............................................................. 50
2.6.1. Ki m tra 6n ñ%nh ch#ng l t........................................................... 51
2.6.2. Ki m tra 6n ñ%nh ch#ng trư t đáy móng....................................... 52
2.6.3. Ki m tra 6n ñ%nh n n móng.......................................................... 55
2.6.4. Ki m tra 6n ñ%nh mái d#c............................................................. 55
2.7. K t lu n.............................................................................................. 68
CHƯƠNG 3: 7NG D*NG GI(I PHÁP TƯ'NG CHĂN C7NG B(O V,
B' SÔNG B:NG ........................................................................................ 69
3.1. Gi i thi u cơng trình kè sơng B;ng .................................................... 69
3.1.1. V% trí cơng trình ........................................................................... 69
3.1.2. Quy mơ cơng trình ....................................................................... 71
3.1.3. Đ8c đi m đi u ki n t nhiên tuy n kè .......................................... 71
3.2. Phân tích ch n tuy n cơng trình ......................................................... 80


3.2.1. Nhóm ch" tiêu đánh giá ch t lư ng s d ng c a cơng trình .......... 80
3.2.2. Nhóm ch" tiêu kinh t ................................................................... 81
3.2.3. Nhóm các ch" tiêu ñánh giá v ñi u ki n thi công ........................ 81
3.2.4. Phương án tuy n cơng trình ......................................................... 81
3.3. L a ch n mơ hình tính tốn................................................................ 82
3.4. Phương án k t c u kè ......................................................................... 84
3.5. Ki m tra 6n ñ%nh trư t mái d#c, trư t ph3.5.1. Tiêu chu=n áp d ng...................................................................... 89
3.5.2. Các trư ng h p tính ..................................................................... 91

3.5.3. K t qu ki m tra 6n ñ%nh trư t t6ng th ........................................ 91
3.5.4. K t qu ki m tra 6n ñ%nh trư t ph3.5.5. Đánh giá k t qu tính tốn ........................................................... 96
3.6. Ki m tra 6n đ%nh l t c a móng tư ng kè MC T130 ............................ 97
3.7. Nh n xét và k t lu n......................................................................... 102
K.T LU>N VÀ KI.N NGH? .................................................................... 104
TÀI LI,U THAM KH(O .......................................................................... 107


DANH M C CÁC HÌNH V
Hình 1.1: Kè lát mái ñê T C u (ño n K58+800-K59+208.7) ........................ 6
Hình 1.2: Kè m hàn h& kho xăng Nhà Bè...................................................... 6
Hình 1.3: Kè m hàn Táo Khoai ..................................................................... 7
Hình 1.4: Cơng trình kè m m.......................................................................... 7
Hình 1.5: Kè m m b bi n C a Đ i ................................................................ 8
Hình 1.6: Kè b;ng tư ng ch n c ng ............................................................... 9
Hình 1.7: Kè b;ng tư ng ch n m m ............................................................... 9
Hình 1.8: Phân lo i tư ng ch n theo nguyên t c làm vi c ............................ 10
Hình 1.9: Phân lo i tư ng ch n theo góc nghiêng c a lưng tư ng ................ 11
Hình 1.10: S c# s t lún, bi n d ng mái kè & xã Ho;ng Khánh .................... 12
Hình 1.11: N t tốc và s t lún kè b sơng C n Thơ ..................................... 12
Hình 1.12: Mái kè Hàm Ti n - Mũi Né b% s t lún ......................................... 13
Hình 1.13: Tr i v i đ%a k thu t là t ng l c mái kè ...................................... 14
Hình 1.14: M t s# lo i th m bêtơng túi khn.............................................. 15
Hình 1.15: K t c u th m FS ......................................................................... 15
Hình 1.16: Th m túi cát và kè b;ng th m túi cát & b sơng Sài Gịn............. 16
Hình 1.17: Th m t m bêtơng liên k t b;ng dây nilon ch#ng xói đáy & sơng
Trư ng Giang - Trung Qu#c......................................................................... 17
Hình 1.18: Kè lát mái b;ng th m t m bêtơng................................................ 18
Hình 1.19: Kh#i Amorloc............................................................................. 18

Hình 1.20: C u t o kh#i Hydroblock ............................................................ 19
Hình 1.21: Tr ng c Vetiver b o v b sơng ................................................ 20
Hình 1.22: K t h p c c c@ ván thép chân kè v i cu n b;ng s i ñai gi! 6n ñ%nh
và phát tri n th c v t .................................................................................... 21
Hình 1.23: H th#ng ơ ngăn cách trong cơng ngh NeowebTM ................... 23


Hình 1.24: Th kh#i v t li u h chân b;ng thùng ch a................................. 25
Hình 2.1: M8t c t m t s# lo i tư ng ch n..................................................... 27
Hình 2.2: Tư ng ch n c ng.......................................................................... 28
Hình 2.3: Các lo i tư ng ch n c ng. ............................................................ 29
Hình 2.4: B m8t tư ng tr ng l c xây d ng v k t c u, m t th=m m .......... 31
Hình 2.5: Thốt nư c lưng tư ng h ng, nư c tràn qua đ"nh tư ng ............... 31
Hình 2.6: M8t c t tư ng ch n ñ t tr ng l c đi n hình................................... 31
Hình 2.7: M8t c t tư ng ch n ñ t b n m ng và b n ch#ng đi n hình............ 33
Hình 2.8: Nguyên lý xác ñ%nh áp l c ñ t theo Rankine................................. 33
Hình 2.9: Sơ đ xác đ%nh áp l c đ t ch đ ng .............................................. 35
Hình 2.10: Sơ ñ áp l c ñ t b% ñ ng ............................................................. 38
Hình 2.11: Sơ đ tính tốn tư ng ch n khi lưng tư ng n;m nghiêng............ 39
Hình 2.12: Sơ đ tính tốn tư ng ch n khi lưng tư ng và kh#i đ t n;m
nghiêng ........................................................................................................ 40
Hình 2.13: Sơ đ tính tốn tư ng ch n khi t i tr ng phân b# đ u liên t c..... 41
Hình 2.14: Sơ đ tính tốn tư ng ch n khi kh#i ñ t nhi u l p ...................... 42
Hình 2.15: Sơ đ tính tốn áp l c đ t ch đ ng theo Coulomb ..................... 44
Hình 2.16: Sơ đ xác đ%nh áp l c ñ t ch ñ ng b;ng phương pháp đ gi i... 47
Hình 2.17: Xác đ%nh đi m ñ8t c a áp l c ñ t ch ñ ng theo đ gi i ............. 48
Hình 2.18: Sơ đ xác ñ%nh áp l c ñ t b% ñ ng ............................................... 48
Hình 2.19: Ki m tra tư ng ch n c ng........................................................... 51
Hình 2.20: a) Mái d#c vơ h n v i dòng ch y song song m8t d#c; b) Phân tách
tr ng lư ng W. ............................................................................................. 56

Hình 2.21: Trư t m8t mái d#c theo m8t phHình 2.22: (nh hư&ng dịng nư c ch y - đ t r i. ......................................... 60
Hình 2.23: Sơ ñ mái d#c theo phương pháp Taylor .................................... 61
Hình 2.24: Gi n ñ Taylor, xác ñ%nh Ns cho ñ t dính ................................... 62


Hình 2.25: Tốn đ xác đ%nh α, θ và nx......................................................... 62
Hình 2.26: Tốn đ Taylor - Biarex xác đ%nh Fs cho đ t có φ,c .................... 63
Hình 2.27: Chia lát cho m t mái d#c ............................................................ 65
Hình 2.28: Các l c tác đ ng lên các lát chia ................................................. 66
Hình 3.1: V% trí sơng B;ng trên b n đ ......................................................... 69
Hình 3.2: B t Sơng B;ng........................................................................... 70
Hình 3.3: C u B;ng Giang ........................................................................... 70
Hình 3.4: M8t c t d c cơng trình tuy n T118A - T130 + 15 ......................... 71
Hình 3.5: M8t c t đ%a ch t cơng trình ñ i di n c a tuy n nghiên c u............ 79
Hình 3.6: Sơ đ ch" phương tuy n kè ........................................................... 80
Hình 3.7: Sơ đ tuy n kè sơng B;ng ............................................................ 80
Hình 3.8: M8t c t hình h c 130 v i d! li u ñ u vào ñ t và tư ng ch n ........ 85
Hình 3.9: M8t c t hình h c 130 v i d! li u ñ u vào ñ t, tư ng và m c nư c
ng m cao trình +180..................................................................................... 85
Hình 3.10: M8t c t hình h c 130 v i gi i pháp tư ng b n góc và các đi u ki n
biên c a bài tốn .......................................................................................... 86
Hình 3.11: K t qu tính tốn 6n đ%nh tư ng m8t c t 130 trong trư ng h p k t
c u tư ng b n góc - H s# 6n đ%nh t6ng th 2,175. Phương pháp tính Bishop
..................................................................................................................... 86
Hình 3.12: M8t c t hình h c 130 v i d! li u ñ u vào ñ t và tư ng............... 87
Hình 3.13: M8t c t hình h c 130 vơi d! li u ñ u vào ñ t, tư ng và m c nư c
ng m cao trình +180..................................................................................... 87
Hình 3.14: M8t c t hình h c 130 v i gi i pháp tư ng tr ng l c và các ñi u
ki n biên c a bài tốn................................................................................... 88

Hình 3.15: K t qu tính tốn 6n đ%nh tư ng m8t c t 130 trong trư ng h p k t
c u tư ng tr ng l c - H s# 6n ñ%nh t6ng th 1,432. Phương pháp tính Bishop
..................................................................................................................... 88


Hình 3.16: Kích thư c hình h c c a tư ng tính tốn .................................... 90
Hình 3.17: M8t c t hình h c tuy n 130 trong trư ng h p b t l i 1và các ñi u
ki n biên c a bài tốn................................................................................... 92
Hình 3.18: K t qu tính tốn n đ%nh tư ng m8t c t 130 trong trư ng h p 1 H s# 6n ñ%nh t6ng th 1,525 .Phương pháp tính Bishop .............................. 92
Hình 3.19: M8t c t hình h c T130 và các đi u ki n biên c a bài toán trong
trư ng h p 2................................................................................................. 93
Hình 3.20: K t qu tính tốn n ñ%nh tư ng m8t c t 130 trong trư ng h p b t
l i ( Trư ng h p 2) - H s# 6n d%nh t6ng th 1,363. Phương pháp tính Bishop
..................................................................................................................... 93
Hình 3.21: M8t c t hình h c T130 và các ñi u ki n biên c a bài tốn trong
trư ng h p 3................................................................................................. 94
Hình 3.22: K t qu tính tốn 6n đ%nh tư ng m8t c t 130 trong trư ng h p
ñ ng ñ t c p 7 (Trư ng h p 3) - H s# 6n đ%nh t6ng th 1,486 .Phương pháp
tính Bishop ................................................................................................... 94
Hình 3.23: K t qu tính tốn 6n ñ%nh tư ng m8t c t 130 trong trư ng h p b t
l i ( Trư ng h p 1) - H s# 6n d%nh t6ng th 1,691. Phương pháp tính Bishop
..................................................................................................................... 95
Hình 3.24: K t qu tính tốn 6n ñ%nh tư ng m8t c t 130 trong trư ng h p b t
l i ( Trư ng h p 2) - H s# 6n d%nh t6ng th 1,447. Phương pháp tính Bishop
..................................................................................................................... 95
Hình 3.25: K t qu tính tốn 6n đ%nh tư ng m8t c t 130 trong trư ng h p b t
l i ( Trư ng h p 3) - H s# 6n d%nh t6ng th 1,487. Phương pháp tính Bishop
..................................................................................................................... 96
Hình 3.26: M8t c t tính tốn và đi m l t....................................................... 97

DANH M C CÁC KÝ HI U, CÁC CH
Ký hi!u

Nguyên nghĩa

γ

Tr ng lư ng riêng t nhiên (kN/m3)

ϕ

Góc ma sát trong (đ )

c

L c dính k t đơn v% (kN/m2)

B

Đ s t

ρ

Kh#i lư ng đơn v% (g/m2)

n

Đ rEng th tích

d

Đư ng kính h t đ t

σ

7ng su t nén

δv

Bi n d ng nén d c

δh

Bi n d ng n& ngang

σkéo
q

Cư ng ñ kéo
T i tr ng phân b# ñ u (kN/m2)

Tneo

L c neo

lneo

Chi u dài neo

ψkéo

Tri s# góc kháng kéo

Mgt
Mgl

VI T T T

Mô men gây trư t do tr ng lư ng b n thân c a ñ t và do
ngo i t i
Mơ men gi! do cư ng đ ch#ng c t c a ñ t

u

Áp l c nư c lE rEng

fn

H s# riêng ph n xét ñ n h u qu phá ho i v m8t kinh t

K

H s# 6n ñ%nh mái d#c

ffs

H s# riêng ph n áp d ng cho tr ng lư ng ñơn v% c a ñ t

Ký hi!u
fq
ϕ’p

Nguyên nghĩa
H s# t i tr ng riêng ph n áp d ng cho ngo i t i
Góc kháng c t l n nh t c a v t li u ñ p
Ch# vi$t t%t

ReSSA

Reinforced Slope Stability Analysis

PE

Polyethylene

ĐKT

Đ%a k thu t

ASTM D

American Society for Testing and Materials designation

POA

Percent Open Area

TCN

Tiêu chu=n ngành

D.A.D.T

D án ñ u tư


DANH M C CÁC B NG BI&U
B ng 2.1: Các giá tr% đ i di n c a góc ma sát trong δ và l c dính bám ca gi!a
đ t ñá và các v t li u c u t o ........................................................................ 53
B ng 3.1: Ch" tiêu cơ lý trung bình l p 1...................................................... 73
B ng 3.2: Ch" tiêu cơ lý trung bình l p 2...................................................... 75
B ng 3.3: Ch" tiêu cơ lý trung bình l p 2b.................................................... 75
B ng 3.4: Ch" tiêu cơ lý trung bình l p 3a .................................................... 76
B ng 3.5: Ch" tiêu cơ lý trung bình l p 4...................................................... 78
B ng 3.6:Ch" tiêu cơ lý trung bình l p 4a..................................................... 79
B ng 3.7: Các ch" tiêu cơ lý c a câc l p ñ%a ch t cơng trình c th ............... 91
B ng 3.8: K t qu tính tốn trong 3 trư ng h p............................................ 97
B ng 3.9: Tính tốn l c tác d ng lên tư ng ch n - Trư ng h p 1................. 99
B ng 3.10: Tính tốn l c tác d ng lên tư ng ch n - Trư ng h p 2............. 101


M' Đ(U
A. Tính c)p thi$t c*a đ, tài
Kè sơng B;ng - Th% xã Cao B;ng (ño n t@ thư ng lưu c u B;ng Giang
m i, cách c u 800m ñ n c a ra c a Su#i C n) t6ng chi u dài kè là 6778m là
m t trong nh!ng d án tr ng ñi m thu c d án Phịng ch#ng xói l& kh=n c p
b sơng B;ng c a t"nh Cao B;ng.
Trong ñ t mưa bão c a mùa lũ năm 2008 ñã gây s t l& nghiêm tr ng

ph n b t sơng B;ng, đo n t@ T118A ÷ T130+15 (tính t@ v% trí c u treo ñ n
ñư ng lên xu#ng l y nư c c u h a cho th% xã). Đây là khu v c đơng dân cư,
nhà c a sát v i b sơng, có nhi u đo n u#n cong t o thu n l i cho dịng ch y
gây xói r t nguy hi m. Vì v y, đ kh c ph c kh=n c p s t l& và đ m b o an
tồn cho tính m ng ngư i dân cũng như tài s n thì UBND T"nh Cao B;ng ñã
ra Quy t ñ%nh s# 387/QĐ-SNN ngày 10/11/2008 v vi c phê duy t h sơ yêu
c u gói th u: Tư v n kh o sát, l p thi t k k thu t b n vG thi cơng, d tốn
kh c ph c kh=n c p s t l& ño n kè t@ T118A ñ n T130+15 thu c D án Kè
ch#ng xói l& b sơng B;ng khu v c Th% xã Cao B;ng (Đo n t@ ngã ba su#i
C n và sông B;ng ngư c lên thư ng ngu n).
Tuy nhiên do h th#ng kè n;m & trung tâm th% xã, t i khu v c đơng dân
cư, qu đ t đơ th% h n hHp vì v y v n đ l a ch n phương án kè sao cho ñ m
b o t#n ít qu ñ t nh t, ñ m b o m thu t, k thu t và môi trư ng sinh thái là
nhi m v tr ng tâm c a nghiên c u này.
Vì v y đ tài: “Nghiên c u gi i pháp kè gia c b b ng tư ng ch n
c ng, ng d ng cho công trình kè b sơng B ng - Hịa An - Cao B ng” gi i
quy t c p bách v n đ nêu trên, có ý nghĩa khoa h c và th c ti$n


B. N i dung, phương pháp nghiên c/u, m0c đích và các k$t qu1 đ t
đư2c:
1. M c đích c a ñ tài
Nghiên c u gi i pháp kè gia c# b b;ng tư ng ch n c ng,
L a ch n k t c u tư ng ch n c ng t#i ưu đ gia c# b sơng B;ng - Hòa
An - Cao B;ng
2. N i dung nghiên c u
Đ tài sG ch y u t p trung nghiên c u nh!ng n i dung sau:
- T6ng quan v các gi i pháp gia cư ng b o v b sơng, bi n;
- Cơ s& lý thuy t, tính toán, thi t k tư ng ch n c ng;
- Phân tích l a ch n gi i pháp cơng trình kè tư ng ch n c ng b o v b

sơng B;ng;
- Mơ hình tốn phân tích
- Các k t lu n - ki n ngh%
3. Ph m vi, ñ i tư ng nghiên c u
- Các gi i pháp gia c# b o v b , ch y u là b sông,
- Đ#i tư ng nghiên c u là gi i pháp tư ng ch n ñ t ñ gia c# b , c th
là tư ng ch n c ng.
- 7ng d ng cho cơng trình kè b sơng B;ng – Hịa An – Cao B;ng
4. Phương pháp nghiên c u
- Thu th p, t6ng h p và phân tích tài li u th c t ;
- Phân tích lý thuy t;
- Mơ ph ng mơ hình toán b;ng ph n m m Geo-slope.
5. K t qu d ki n đ t đư c
- Phân tích cơ s& khoa h c vi c áp d ng gi i pháp tư ng ch n c ng b o
v b sông B;ng;


- L a ch n ñư c gi i pháp kè tư ng ch n c ng b n góc cho b sơng
B;ng
- Đánh giá phân tích k t qu mơ ph ng mơ hình tốn;
- Các nh n xét, k t lu n, ki n ngh%.


CHƯƠNG 1: T3NG QUAN V4 GI I PHÁP KÈ B O V4 B
1.1. M5 ñ6u
Cùng v i lũ l t, bão l#c; s t l& b sơng đang là v n ñ l n c n quan tâm
c a nhi u nư c trên th gi i. S t l& b sông là m t qui l ât t nhiên nhưng
gây thi t h i n8ng n cho các ho t đ ng dân sinh kinh t vùng ven sơng như
gây m t đ t nơng nghi p, hư h ng nhà c a, ch t ngư i, th m chí có th h y
ho i tồn b m t khu dân cư, đơ th%.

Cũng như nhi u nư c trên th gi i, s t l& b sông cũng ñang là v n ñ
l n ñáng ñư c quan tâm hi n nay & nư c ta. S t l& b di$n ra & h u h t các
tri n sơng và & h u h t các đ%a phương có sơng. S t l& b sơng nh hư&ng
tr c ti p ñ n kinh t và xã h i c a ñ%a phương. 1 vùng h lưu h th#ng sơng
H ng, sơng Thái Bình, h th#ng sơng ngịi mi n Trung và Đ ng b;ng sông
C u Long, vì dịng sơng mang nhi u bùn cát l i ch y trên n n b i tích r t d$
xói b i nên q trình xói l& di$n ra liên t c theo th i gian và không gian. Xói
l& khơng ch" di$n ra vào mùa lũ mà cịn vào mùa ki t. Đ8c bi t trong nh!ng
th p kI cu#i c a th kI 20, hi n tư ng s t l& di$n ra v i chu kỳ nhanh hơn,
cư ng ñ m nh hơn, th i gian kéo dài hơn và có nhi u d% thư ng.
Quá trình xói l& làm bi n đ6i lịng d n, s t l& b

sơng, b bi n trong

các đi u ki n t nhiên và có tác đ ng c a con ngư i vô cùng ph c t p. Vi c
xác đ%nh các ngun nhân, cơ ch , tìm các gi i pháp quy ho ch, cơng trình
nh;m phịng, ch#ng và h n ch tác h i c a q trình s t l& là vi c làm có ý
nghĩa r t l n ñ#i v i s an tồn c a các khu dân cư, đơ th%, đ#i v i công tác
quy ho ch, thi t k và xây d ng các đơ th% m i. Q trình nghiên c u các gi i
pháp b o v b sơng trên Th gi i đã đư c th c hi n liên t c t@ nhi u th p kI
qua. Nhi u gi i pháp công ngh b o v b sơng ch#ng xói l& đã đư c nghiên
c u, ng d ng ñ t ñư c nh!ng hi u qu nh t ñ%nh trong vi c h n ch xói l&,


b o v an toàn cho dân cư và h t ng cơ s& ven sơng. Cho đ n nay, quá trình
phát tri n các gi i pháp b o v b đã có bư c phát tri n vư t b c v i nh!ng
gi i pháp như: kè lát mái, kè m hàn, tư ng ch n ñ t... Cùng v i đó là các
cơng ngh v thi cơng và v t li u m i đi kèm
V i mEi gi i pháp gia c# b ñ u có nh!ng ưu như c đi m c a nó và
h n ch áp d ng trong nh!ng ñi u ki n đ%a ch t, đ%a hình, th y văn... phù h p.

Đ hi u rõ hơn v ưu, như c đi m, tính ch t mEi gi i pháp chúng ta xem ti p
ph n t6ng quan dư i ñây.
1.2. T7ng quan v, gi1i pháp kè b1o v! b8 trên th$ gi9i và Vi!t Nam
Các cơng trình b o v b ñư c xây d ng ñ b o v b sông, b bi n
kh i tác d ng phá ho i c a dịng ch y trong sơng, dịng ven b bi n và c a
sóng gió. Do ñ8c ñi m tác d ng c a dòng ch y và sóng gió lên cơng trình,
thư ng phân bi t các cơng trình b o v b sơng và cơng trình b o v b bi n.
1.2.1. Các cơng trình b o v b sơng
Là các cơng trình (lâu dài hay t m th i) đư c b# trí đ b o v b sơng
ch#ng xói l& và hư ng dịng ch y theo tuy n ch"nh tr% đã v ch. Theo công d ng
mà phân thành ba lo i sau: [14]
- Kè lát mái: gia c# tr c ti p lên mái b sơng nh;m ch#ng xói l& do tác
đ ng c a dịng ch y và sơng;


Hình 1.1: Kè lát mái đê T C u (đo n K58+800-K59+208.7)
- Kè m hàn: n#i t@ b sông nh;m hư ng dòng ch y ra xa b gây b i
l ng và c i t o b sông theo tuy n ch"nh tr%;

Hình 1.2: Kè m hàn h kho xăng Nhà Bè


Hình 1.3: Kè m hàn Táo Khoai
- Kè m m: là lo i kè khơng kín nư c (cịn g i là kè xun thơng) nh;m
nh;m gi m t#c đ dòng ch y, gây b i l ng và ch#ng xói đáy.

Hình 1.4: Cơng trình kè m m


Hình 1.5: Kè m m b bi n C a Đ i

- Tư ng ch n đ t: Là cơng trình gi! cho mái đ t đ p ho8c mái
d#c, h# đào b sơng kh i b% s t trư t. Tư ng ch n ñ t ñư c s d ng r ng rãi
trong các ngành xây d ng giao thông th y l i...Khi làm vi c tư ng ch n ñ t
ti p xúc v i kh#i ñ t sau tư ng và ch%u tác d ng c a áp l c ñ t. Phân lo i
tư ng ch n c ng có các ki u phân lo i sau:
- Phân lo i theo ñ c ng:
Chia làm 2 lo i: Tư ng c ng và tư ng m m
+ Tư ng c ng: Khơng có bi n d ng u#n khi ch%u áp l c ñ t mà ch" có
chuy n v% tính ti n và chuy n v% xoay. M t s# tư ng c ng thư ng g8p: Tư ng
bê tơng, đá hơc, tư ng xây g ch…
+ Tư ng m m: Có bi n d ng u#n khi ch%u áp l c ñ t. M t s# thư ng
g8p: Tư ng làm b;ng t m gE, thép , tư ng c@…


Hình 1.6: Kè b ng tư ng ch n c ng

Hình 1.7: Kè b ng tư ng ch n m m
- Phân lo i theo nguyên t c làm vi c:


+ Tư ng tr ng l c (Hình 1.8a): đ 6n ñ%nh ñư c ñ m b o ch y u do
tr ng lư ng b n thân tư ng. Các lo i tư ng c ng thu c lo i tư ng tr ng l c.
+ Tư ng n a tr ng l c (Hình 1.8b): Đ 6n đ%nh ñư c ñ m b o không
ch" do tr ng lư ng b n thân tư ng và b n m ng mà còn do tr ng lư ng c a
kh#i ñ t ñ p n;m trên b n m ng. Lo i tư ng này làm b;ng BTCT nhưng
chi u dày c a tư ng khá l n (do đó cịn g i là tư ng dày)
+ Tư ng b n góc (Hình 1.8c): đ 6n đ%nh đư c ñ m b o ch y u do
tr ng lư ng kh#i ñ t ñ p ñè lên b n móng. Tư ng và móng là nh!ng t m, b n
bê tông c#t thép m ng nên tr ng lư ng c a b n thân tư ng và móng khơng
l n. Tư ng b n m ng có d ng ch! L nên cịn đư c g i là tư ng ch! L.

+ Tư ng m ng (Hình 1.8d): s 6n ñ%nh c a lo i tư ng này ñư c ñ m
b o b;ng cách chôn tư ng vào trong n n. Do đó lo i tư ng này còn g i là
tư ng c c và tư ng c@. Đ gi m b t đ chơn sâu trong ñ t c a tư ng và ñ
tăng ñ c ng c a tư ng ngư i ta thư ng dùng dây néo.

Hình 1.8: Phân lo i tư ng ch n theo nguyên t c làm vi c
- Phân lo i theo chi u cao
+ Tư ng th p: có chi u cao nh hơn 10m
+ Tư ng trung bình: chi u cao H = 10 – 20m
+ Tư ng cao: có chi u cao H>20m
- Phân lo i theo góc nghiêng c a lưng tư ng
+ Tư ng d#c: l i ñư c phân thành 2 lo i d#c thu n và d#c ngh%ch


+ Tư ng tho i: góc nghiêng α c a lưng tư ng l n.

Hình 1.9: Phân lo i tư ng ch n theo góc nghiêng c a lưng tư ng
- Phân lo i theo k t c u
+ Tư ng li n kh#i: làm b;ng BT, xây ñá, g ch xây,
+ Tư ng l p ghép
+ Tư ng r ñá
+ Tư ng ñ t có c#t.
1.3. M t s: s c: x1y ra v9i các cơng trình tư8ng ch%n ñ)t b1o v! b8:
Th nh t k t c u cơng trình có th b% phá h ng c c b ho8c hồn tồn
do các đi u ki n bi n d ng không th a mãn: Lún ho8c lún l ch quá l n do n n
ñ t y u, s c ch%u t i bé.
Th hai cũng có th nhi u s c# cơng trình mà ngun nhân ch y u là
do ăn mòn c#t thép trong bê tơng ho8c ăn mịn thép ng l c trư c.