Một số kết quả nghiên cứu chân kè bảo vệ bờ sông, bờ biển

Bài viết "Một số kết quả nghiên cứu chân kè bảo vệ bờ sông, bờ biển" giới thiệu một số kết quả nghiên cứu các giải pháp kết cấu chân kè đã được xây dựng ở nước ta và một số kết quả thí nghiệm mô hình vật lý trên máng sóng. Điều kiện áp dụng các loại hình chân kè phù hợp đã được đề xuất dựa trên việc phân tích các nguyên nhân gây hư hỏng chân kè. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài viết để nắm bắt thông tin chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một số kết quả nghiên cứu chân kè bảo vệ bờ sông, bờ biển MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHÂN KÈ BẢO VỆ BỜ SÔNG, BỜ BIỂN GS. TS NGUYỄN VĂN MẠO, PGS. TS PHẠM NGỌC QUÝ, THS NGUYỄN HOÀNG HÀ Tóm tắt: Bài báo giới thiệu một số kết quả nghiên cứu các giải pháp kết cấu chân kè đã được xây dựng ở nước ta và một số kết quả thí nghiệm mô hình vật lý trên máng sóng. Điều kiện áp dụng các loại hình chân kè phù hợp đã được đề xuất dựa trên việc phân tích các nguyên nhân gây hư hỏng chân kè. Các kết quả thí nghiệm đã giải thích được nguyên nhân gây ra hư hỏng chân kè dưới tác động của sóng và kiến nghị cách tính kích thước cấu kiện dùng để bảo vệ bãi trước chân kè. Để cho việc thiết kế chân kè ngày càng hoàn thiện và đáp ứng yêu cầu bảo vệ bờ sông, bờ biển của nước ta, những nghiên cứu làm sáng tỏ cơ sở khoa học cũng như hoàn thiện công nghệ sử dụng ống buy làm kết cấu chân kè cần được tiếp tục tổ chức nghiên cứu; những nghiên cứu sử dụng mô hình toán kết hợp với thí nghiệm mô hình vật lý và đo đạc ở thực địa... là rất cần thiết. I. MỞ ĐẦU Chân kè đê sông, đê biển là một hạng mục công trình được sử dụng để làm chỗ dựa cho lớp bảo vệ mái khỏi bị mất ổn định. Cấu tạo chân kè không hợp lý sẽ dẫn tới không chỉ mất ổn định chân kè mà còn gây ra mất ổn định của lớp bảo vệ mái dẫn tới mất ổn định tổng thể của công trình và gây ra những hậu quả to lớn. Nguyên nhân của sự mất ổn định có thể do kích thước của các cấu kiện tạo thành chân kè quá nhỏ và bị sóng biển, dòng ven bờ hoặc do cả hai tác động này cuốn trôi; có thể do chân kè bị lún sụt hoặc bị trượt do địa chất nền quá yếu hoặc do bãi phía ngoài bị sóng bào mòn; hoặc do mất ổn định về thấm do cấu tạo lọc ngược của khối đá đổ cấu tạo chân kè không hợp lý... Tuy nhiên, việc thiết kế, xây dựng đê biển nói chung và chân kè nói riêng cho đến thời gian gần đây ở nước ta chưa được dựa trên một nền tảng công nghệ tiên tiến. Vẫn còn nhiều công trình được thiết kế, xây dựng dựa trên kinh nghiệm của người thiết kế hoặc dựa theo thiết kế của các công trình khác đã được xây dựng. Do đó, việc nghiên cứu các giải pháp chân kè đê sông, đê biển để lựa chọn hình thức chân kè hợp lý đảm bảo công trình làm việc được bình thường dưới tác động của biển, tuổi thọ cao, giá thành hạ, thuận lợi cho việc xây dựng và quản lý... là một vấn đề cần thiết. Bài báo này giới thiệu một số kết quả nghiên cứu từ “Tổng kết đánh giá các kết cấu bảo vệ chân mái đê biển và nghiên cứu đề xuất các loại hình phù hợp” và “Một nghiên cứu bảo vệ chân kè đê biển Việt Nam bằng thí nghiệm mô hình vật lý” II. NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHÂN KÈ ĐÊ BIỂN VIỆT NAM [1] Hiện trạng chân kè đê biển Hình thức chân kè ở nước ta khá phong phú và đa dạng (Hình 1). 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. Phân loại chân kè theo mái kè có chân kè mái nghiêng, chân kè tường trọng lực và chân kè hỗn hợp mái nghiêng với tường trọng lực. Phân loại chân kè theo hình thức xử lý nền chân kè có chân kè có cọc xử lý nền và chân kè không có cọc xử lý nền. Phân loại chân kè theo hình thức kết cấu có chân kè đá hộc xây, chân kè xếp đá hộc, chân kè xếp rọ đá, chân kè bản cừ (cừ thép hoặc cừ bê tông), chân kè đá đổ, chân kè đá xếp và cấu kiện bê tông lát mặt, chân kè ống buy bê tông, chân kè chỉ có cọc và chân kè hỗn hợp. Hình 1. Một số dạng chân kè ở nước ta Theo kết quả nghiên cứu của đề tài “Tổng kết đánh giá các kết cấu bảo vệ chân mái đê biển và nghiên cứu đề xuất các loại hình phù hợp” do trường Đại học Thủy lợi thực hiện năm 1999, khối lượng chân kè so với toàn kè nằm trong khoảng từ 20% đến 40%. Trong số những kè có chân kè làm việc ổn định (tốt) thì khối lượng chân kè thường chiếm từ 35% đến 40% khối lượng toàn bộ kè. Những kè có bề rộng chân kè lớn làm việc tương đối tốt và chưa thấy biểu hiện hư hỏng. Điều kiện địa chất nền, kiểu đường bờ có liên quan trực tiếp tới sự hư hỏng chân kè. Nền đất bở rời được tạo nên bởi các trầm tích bở rời thuộc hệ đệ tứ, chủ yếu là cát, bùn, bọt sét, cuội và sạn sỏi... phân bố tại các vùng cửa sông, các đồng bằng ven biển và chiếm khoảng 80% chiều dài bờ biển nước ta. Nhìn chung, khả năng chịu lực của loại nền này không lớn, dễ bị bào mòn do sóng và ảnh hưởng tới ổn định của chân kè. Kiểu đường bờ đa dạng cũng làm thay đổi chế độ sóng, dòng ven bờ... và cũng ảnh hưởng tới bãi và sự làm việc của chân kè. Tác động mạnh mẽ nhất ảnh hưởng tới sự ổn định của chân kè là tác động của sóng, dòng ven bờ và thuỷ triều. Trong mùa mưa bão, sóng lớn kết hợp với triều cường tác động làm bãi trước kè bị xói, các cấu kiện làm chân kè mất ổn định dẫn tới chân kè bị sụt, trượt và dẫn tới mái kè bị trượt. Dòng ven bờ do sóng, gió hoặc thủy triều gây ra cũng có khả năng bào mòn bãi trước kè và ảnh hưởng tới ổn định của công trình. Ngoài những nguyên nhân gây hư hỏng chân kè như đã kể ở trên, còn có nhiều nguyên nhân khác tác động tới sự làm việc an toàn của chân kè. Đó là việc lựa chọn kiểu kết cấu mái kè không hợp lý hoặc kết cấu tầng lọc của chân kè không tốt dẫn tới mái kè bị hư hỏng, chất lượng thi công chân kè và ý thức giữ gìn của của mọi người cũng như công tác duy tu bảo dưỡng của người quản lý chưa được tốt… Sử dụng ống buy làm kết cấu chân kè Trong nhiều năm qua, ở một số nơi ở nước ta đã dùng ống buy để xây dựng chân kè đê biển. Bên trong ống buy có bỏ đá hộc các cỡ tạo thành một cấu kiện độc lập có trọng lượng lớn và duy trì được ổn định của chân kè dưới tác động của sóng. Nhờ có đá đổ, loại kết cấu tơi rời ở bên trong, nên các cấu kiện có khả năng linh hoạt điều chỉnh giữ vị trí trong khối kè. Ngoài ra, do ma sát của đá hộc bên trong ống nhỏ hơn ma sát giữa các ống nên các ống buy ít bị lún hơn so với đá hộc bên trong (đặc biệt ở những vùng có điều kiện địa chất mềm yếu) và kết cấu khối kè ít bị biến dạng. Đây là một ưu điểm nổi trội so với các cấu kiện đúc liền khối cũng như các khối xây. Sử dụng ống ...