BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LƯƠNG QUỐC CHÍNH NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ VÀ ỔN ĐỊNH BỜ BIỂN HIỆP THẠNH- TRÀ VINH Chuyên ngành: Mã số: Xây dựng Công trình Thủy Mã số: 60- 58- 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS HOÀNG VĂN HUÂN TPHCM - 2012 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận văn, với nỗ lực thân với giúp đỡ tận tình thầy cô, quan bạn bè đồng nghiệp, luận văn thạc sỹ: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ ổn định bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh” hoàn thành Tác giả xin bày tỏ biết ơn sâu sắc thầy Khoa cơng trình, Ban đào tạo Trường Đại học Thủy lợi giảng dạy, giúp đỡ nhiệt tình suốt trình học tập, trang bị kiến thức nhất tiên tiến khoa học kỹ thuật cơng trình thủy lợi, đồng thời giúp thêm vững tin làm công tác nghiên cứu khoa học Tác giả chân thành cảm ơn Ban giám đốc Trung tâm Điều hành chương trình chống ngập nước giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình học tập thực luận văn Đặc biệt xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ tận tình PGS.TS Hồng Văn Huân - người trực tiếp bảo kiến thức khoa học suốt thời gian làm luận văn TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2012 Lương Quốc Chính MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU - ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BẢO VỆ BỜ VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI 11 1.2.1 1.2.2 1.2.3 Những thành tựu công nghệ bảo vệ bờ giới 11 Tình hình ứng dụng cơng nghệ bảo vệ bờ nước ta 12 Những vấn đề tồn 14 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI ẢNH HƯỞNG ĐẾN BIẾN ĐỔI BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 ẢNH HƯỞNG DO ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 16 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 Vị trí địa lý 16 Đặc điểm địa hình bờ bãi biển 17 Đặc điểm địa mạo - tân kiến tạo Địa chất công trình 17 Đặc điểm khí tượng 22 Đặc điểm thủy – hải văn 25 2.2 ẢNH HƯỞNG DO ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐẾN BIẾN DỘNG BỜ BÃI BIỂN 38 2.2.1 Tình hình kinh tế - xã hội 38 2.2.2 Phương hướng phát triển 39 2.2.3 Ảnh hưởng điều kiện kinh tế- xã hội phương hướng phát triển đến biến dộng bờ bãi biển 41 CHƯƠNG PHÂN TÍCH NGUN NHÂN VÀ CƠ CHẾ XĨI LỞ BỒI TỤ BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 THỰC TRẠNG XÓI LỞ BỜ BIỂN 43 3.2 NGUYÊN NHÂN KHÁCH QUAN 44 3.2.1 Nguyên nhân tác động sóng biển 44 3.2.2 Nguyên nhân dòng ven bờ bãi biển 46 3.2.3 Nguyên nhân gia tăng mực nước ven biển 52 3.2.4 Nguyên nhân gió thổi làm di chuyển, suy thối cồn cát hạ thấp mặt bãi biển 53 3.2.5 Nguyên nhân đặc điểm địa hình bùn cát bãi biển 54 3.2.6 Nguyên nhân bão gia tăng 56 3.3 NGUYÊN NHÂN CHỦ QUAN 57 3.3.1 3.3.2 Nguyên nhân chặt phá rừng phòng hộ giảm sóng ven biển 57 Nguyên nhân chuyển đổi canh tác nông ngư nghiệp ven bãi biển 58 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ BIỂN HIỆP THẠNH 4.1 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ QUY HOẠCH CHỈNH TRỊ 59 4.1.1 4.1.2 Tải trọng yếu tố tác động lên cơng trình bảo vệ bờ biển 59 Các thông số quy hoạch 61 4.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH 62 4.2.1 4.2.2 Yêu cầu ngành kinh tế – xã hội tuyến quy hoạch chỉnh trị 62 Đề xuất phương án quy hoạch 62 4.3 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BẢO VỆ BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 65 4.4 ĐỀ XUẤT DẠNG KẾT CẤU CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ 65 4.5 TÍNH TỐN SƠ BỘ CHO PHƯƠNG ÁN CHỌN 67 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5 Cao trình thiết kế đỉnh kè 67 Kiểm tra khả làm việc vải địa kỹ thuật 68 Tính tốn ổn định tường góc BTCT M300 đỉnh kè 69 Tính tốn kiểm tra ổn định tổng thể 72 Tính tốn viên mái kè Error! Bookmark not defined 4.6 BIỆN PHÁP THI CÔNG CÁC HẠNG MỤC 79 4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4 4.6.5 Thi công đắp cát mái đỉnh kè: 79 Thi công trải vải lọc cạn(Áp dụng cho phần mái đỉnh kè) 80 Thi công đúc phuy chân khay kè 81 Công tác bê tông 81 Công tác cốt thép 82 4.6.6 4.6.7 Công tác đào đất 83 Thi công phần đỉnh kè 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang CHƯƠNG Hình 1.1: Bản đồ khu vực xói bồi bờ biển Trà Vinh……………………….….10 Hình 1.2: Hình ảnh cơng trình bảo vệ bờ giới………………………….…11 Hinh 1.3: Một số cấu kiện có hệ số phá sóng cao ứng dụng lĩnh vực bảo vệ bờ biển giới……………………………………….……………… 12 Hình 1.4: Kè bảo vệ bờ biển Hàm Tiến tỉnh Bình Thuận………………… …… 13 Hình 1.5: Kè bảo vệ bờ Cửa Tiểu ấp Đèn Đỏ tỉnh Tiền Giang……………… … 13 Hình 1.6: Kè bảo vệ bờ cửa sơng ven biển Gành Hào, tỉnh Bạc Liêu…………… 13 Hình 1.7: Đê chắn cát, giảm sóng cảng cá LaGi – Bình Thuận………………… 14 CHƯƠNG Hình 2.1: Bản đồ vùng bờ biển tỉnh Trà Vinh…………………… ………………16 Hình 2.2: Khu vực nghiên cứu……………………………………….…………….16 Hình 2.3: Bản đồ địa mạo tân kiến tạo vùng Tây Nam Bộ .19 Hình 2.4: Bản đồ thạnh động lực vùng biển Hà Tiên – Gò Cơng 19 Hình 2.5: Đường tần suất HMAX trạm Bến Trại (cửa sơng Cổ Chiên)…….……….29 Hình 2.6: Đường tần suất HBQ trạm Bến Trại (cửa sông Cổ Chiên)……….………30 Hình 2.7: Đường tần suất HMIN trạm Bến Trại (cửa sơng Cổ Chiên)……… …… 31 Hình 2.8: Vị trí dự án tuyến luồng kênh Quan Chánh Bố………………………….40 CHƯƠNG Hình 3.1:Trước mùa gió Chướng………………………………………………… 43 Hình 3.2: Sau mùa gió Chướng……………………………………….……………43 Hình 3.3: Thảm đá bị sóng giật ngược phía biển……………………… …… 43 Hình 3.4: Khu vực ấp Bầu, xã Hiệp Thạnh………………………… …………….43 Hình 3.5: Trước mùa gió Chướng……………………………… ……………… 44 Hình 3.6: Sau mùa gió Chướng…………………………………….………………44 Hình 3.7: Sóng mùa gió chướng………………………….………………….45 Hình 3.8: Năng lượng sóng hội tụ gây xói lở bờ biển……….…………………… 45 Hình 3.9 3.10: Lưu hướng dòng ven bờ bãi biển ấp Bầu – Hiệp Thạnh .49 Hình 3.11 3.12: Lưu hướng dòng ven bờ cửa vàm Láng Nước 49 Hình 3.13 3.14: Trường động lực dòng chảy triều lên 15/4 triều xuống 15/10 khu vực ven biển phía Nam Trà Vinh cửa sơng Hậu ………………… 51 Hình 3.15: Trường động lực dòng chảy cửa vàm Láng Nước, 04h00-14/02/06… 51 Hình 3.16: Trường động lực dòng chảy cửa vàm Láng Nước lúc 10h-15/08/06… 51 Hình 3.17: Vị trí đo đạc dòng ven bờ tổng hợp lưu hướng 52 Hình 3.18: Sóng biển tràn vào nội đồng đẩy nhanh trình xâm thực bờ biển.53 Hình 3.19: Gió thổi làm di chuyển, suy thối cồn cát hạ thấp mặt bãi biển…………………………………………………………………………… 54 Hình 3.20: Bãi biển ấp Bào - Hiệp Thạnh bị xói lở lộ đất sét sau mùa chướng ….55 Hình 3.21: Bãi biển ấp Bào - Hiệp Thạnh bị xói lở mặt lộ phần đất sét mùa gió chướng …………………………………………………….…… 55 CHƯƠNG Hình 4.1: Dự báo diễn biến đường bờ biển Trà Vinh khu vực xã Hiệp Thạnh 61 Hình 4.2: Phương án chủ động………………………………………………….….63 Hình 4.3: Phương án bị động ……………………………………………… … 64 Hình 4.4: Mặt cắt ngang kè ……………………………………………………… 66 Hình 4.5: Mặt kè …………………………………………… ………… … 66 Hình 4.6: Lực tác dụng lên mảnh trượt trường hợp mặt trượt cung tròn.74 Hình 4.7: Lực tác dụng lên mảnh trượt trường hợp mặt trượt hỗn hợp 74 Hình 4.8: Ổn định mặt cắt kè ………………………………………….… … 77 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang CHƯƠNG Bảng 1.1: Thống kê trạng bờ biển tỉnh Trà Vinh theo mức độ xói bồi 10 CHƯƠNG Bảng 2.1: Chỉ tiêu lý lớp đất 21 Bảng 2.2: Thống kê mực nước 23 năm trạm Bến Trại …………………… …… 27 Bảng 2.3: Thống kê chiều cao nước dâng bình quân tháng trạm Bến Trại (S.Cổ Chiên) 36 Bảng 2.4: Độ cao nước dâng trung bình (cm ) đỉnh triều cao.…… 36 CHƯƠNG Bảng 4.1: Các thông số quy hoạch, thiết kế cơng trình …………… …………… 61 Bảng 4.2: Tính mơ men 71 Bảng 4.3: Mặt cắt tính tốn……………………………………………………… 72 Bảng 4.4: Kết tính tốn 77 CHỮ VIẾT TẮT ĐBSCL Đồng sông Cửu Long BTCT Bê tông cốt thép ATNĐ Áp thấp nhiệt đới MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Tỉnh Trà Vinh nằm vùng Duyên Hải thuộc ĐBSCL, toàn bờ biển dài khoảng 60km, diễn biến phức tạp, nhiều khu vực bị xói lở với tốc độ nhanh thời gian qua, điển xã Hiệp Thạnh trung bình tốc độ sạt lở hàng năm lên đến 6m/năm, hậu là: - Hàng trăm đất canh tác ven biển bị biến mất, tuyến đường an ninh quốc phòng ven biển bị đe dọa sạt lở nghiêm trọng Điển rạng sáng 4-11-2009, khoảng 400 m số 600 m đê biển giai đoạn xây dựng kiên cố ấp Bàu (xã Hiệp Thạnh, huyện Duyên Hải, Trà Vinh) bị gió triều cường đánh sụp Gió biển đánh bật gốc dãy rừng phi lao phía bên ngồi, nước biển xâm nhập sâu vào đất liền, làm thiệt hại hoa màu - Một số khu vực bãi biển, khu du lịch sinh thái ven biển, nơi có lợi phát triển du lịch, đem lại nguồn thu đáng kể cho tỉnh Trà Vinh bị sóng dòng chảy gây xói mòn nghiêm trọng Xã Hiệp Thạnh, huyện Dun Hải khu vực Nơi tình trạng sạt lở diễn trầm trọng, khơng có giải pháp ngăn chặn tình trạng tương lai khu du lịch biến Xói lở bờ biển tỉnh Trà Vinh nói chung xã Hiệp Thạnh, huyện Duyên Hải nói riêng xảy khốc liệt lại chưa có giải pháp để bảo vệ bờ an toàn Bờ biển tiếp tục xói lở gây ổn định sống dân cư ven biển, đất sản xuất nông nghiệp, nhà cửa, ổn định sở hạ tầng ven biển mà đặc biệt đường an ninh quốc phòng, xói lở đe dọa xóa sổ bãi tắm, khu du lịch nghỉ dưỡng ven biển tỉnh Trà Vinh Chính đề tài: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ ổn định bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh” bước đầu có nhìn tổng quan tượng xói lở bờ biển khu vực nghiên cứu nói trên, đánh giá thực trạng xói lở bờ biển đề xuất giải pháp cơng trình bảo vệ ổn định bờ biển khu vực cần thiết, giúp đời sống nhân dân ổn định góp phần cho kinh tế xã hội phát triển MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI - Đánh giá thực trạng xói lở bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh - Xác định nguyên nhân gây xói lở - Đề xuất giải pháp cơng trình bảo vệ ổn định bờ biển khu vực nghiên cứu CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU a Cách tiếp cận - Hiện tượng xói lở bờ biển cần xem xét quan điểm thực tế, toàn diện tổng hợp - Kế thừa tài liệu, sở liệu, kết nhà khoa học nghiên cứu Với cách tiếp cận cho phép đề tài tiết kiệm nhiều cơng sức, kinh phí thời gian b Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng hợp, đánh giá, thống kê số liệu, tài liệu nghiên cứu thu thập thực đo - Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa - Phương pháp ứng dụng mô hình tốn KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC - Xác định phạm vi mức độ xói lở bờ biển khu vực Hiệp Thạnh – Trà Vinh - Tìm ngun nhân chế xói lở bờ biển khu vực Hiệp Thạnh – Trà Vinh - Đưa phương án quy hoạch, bố trí cơng trình - Đề xuất giải pháp kết cấu cơng trình bảo vệ bờ 71 Ta có pu= gHsb(0.033*Ls/h+0.75) =1.025*9.81*2.4*(0.033*13.57/4.5+0.75)= 20.5 T/m2 Vậy pi=0.7*(1-3.5/6.81)*20.50=6.97 T/m2 Như ta có lực sau tác dụng vào tường hắt sóng : Fbt = 1.6*2.4*1.05 =4.032(T) Fwave = 4.23*1.52/2 =3.20 (T) Bảng 4.2: Tính mơ men TT Lực tác dụng Fbt Fwave Lực P (T) Lực P 4.032 3.20 4.032 e0 = 0.9-0.577 = 0.27 (m) max Rtc 4.032 0.27 (1 ) 1.8 1.8 4.256T / m 4.032 0.27 (1 ) 1.8 1.8 0.224T / m m( A.b B.q b) Tải trọng tiêu chuẩn đất Trong : - m = 0.8 (cát hạt nhỏ) - b: chiều rộng móng ; b=1.8m - q: tải trọng bên ; q= T - Ctc= 0.52 T/m² - tc =23048 DC tc ) (T) eB (m) MB (Tm) 0.89 3.588 0.34 -1.08 0.63 2.508 72 Từ tc tra bảng Sổ tay kỹ thuật thủy lợi ta có hệ số : A1/4= 0.72; B = 3.87; D=6.45 Thay vào cơng thức ta có : Rtc= 0.8*(0,72x1.8x1.78+6.45x0.52) = 4.53 (T/m²) So sánh max = 4.256 (T/m²) < 1.2 Rtc =1.2x4.53= 6.384 (T/m²) Kết luận : Nền đủ khả chịu lực, khơng cần có biện pháp gia cố cát đầm chặt thiết kế * Tính ổn định lật: a) Nguyên tắc tính tốn Để đảm bảo ổn định cơng trình trường hợp làm việc cần thỏa mãn điều kiện : K CL M CL ML K Trong : - MCL: Mô men chống lật - ML : Mômen gây lật - K : Hệ số an toàn lật ; K=1.3 ( cơng trình cấp III) Mơ men gây lật điểm A (điểm biên đáy móng phía đồng) MCL= 3.588 (T/m) ML = 1.08 (T/m) Thay vào cơng thức : 3.588 =3.32 >[K]=1.45 (cơng trình cấp III) 1.08 K cl Vậy tường góc BTCT đảm bảo an tồn lật 4.5.4 Tính tốn kiểm tra ổn định tổng thể a) Mặt cắt tính tốn đại diên: Bảng 4.3: Mặt cắt tính tốn Mặt cắt MẶT CẮT 02 Hố khoan HK3 73 b) Phương pháp tính tốn: Trường hợp tính tốn: Khi mực nước triều rút tới mức thấp Đây trường hợp tính toán nguy hiểm cho ổn định tổng thể cơng trình + Cơng thức tính tốn: Giới thiệu phương pháp tính Bishop đơn giản phần mềm tính tốn SLOPE/W: Chương trình SLOPEW phần mềm tính ổn định Canada (GEO SLOPE International, Ltd), sử dụng lý thuyết cân giới hạn lực mômen để xác định hệ số an toàn chống lại phá hoại (trượt) Hệ số an toàn (FS) hệ số mà độ bền chống cắt cần phải giảm để mặt trượt đạt đến trạng thái cân giới hạn Trong phân tích ứng suất có hiệu, độ bền chống cắt định nghĩa: s = c' + ( n - u).tg ' Trong đó: s - độ bền chống cắt; c ' - lực dính có hiệu; n - tổng ứng suất pháp; - góc nội ma sát có hiệu; u - áp lực nước lỗ rỗng; Trong phân tích ứng suất tổng, thông số độ bền định nghĩa điều kiện ứng suất tổng áp lực nước lỗ rỗng khơng kể đến Việc phân tích ổn định mái dốc thực với mặt trượt thông qua chia nhỏ khối trượt thành mảnh nhỏ theo phương đứng Mặt trượt cung tròn, mặt trượt hỗn hợp (chẳng hạn, mặt trượt tổ hợp phần cung tròn phần thẳng) hay có hình dạng bao gồm nhiều phần thẳng (như mặt trượt định đầy đủ - mặt trượt gẫy khúc) Các công thức cân giới hạn thiết lập dựa giả thiết quan trọng sau: - Đất xem vật liệu thoả mãn điều kiện Mor – Coulomb; - Đối với loại đất, hệ số an toàn thành phần lực dính thành phần nội ma sát xem nhau; 74 - Hệ số an toàn xem mảnh trượt Hình 4.6: Lực tác dụng lên mảnh trượt trường hợp mặt trượt cung tròn Hình 4.7: Lực tác dụng lên mảnh trượt trường hợp mặt trượt hỗn hợp 75 *Giới thiệu cách tính hệ số an toàn theo phương pháp Bishop đơn giản: Xem hình vẽ ta thấy trường hợp tổng mô men tất cột đất đIểm chung viết sau: Wx Sm R Nf kWe D.d A.a n Qni t i (3) Dấu ngoặc vuông phương trình (3) có nghĩa lực xem xét cho cột đất có lực D tác dụng vào Thay phương trình 2(phương trình giá trị lực cắt huy động để thoả mãn điều kiện cân giới hạn - sm) vào phương trình giải, ta tìm hệ số an tồn theo phương pháp cân moment Fm c' R ( N Wx Nf kWe u ) R tan g ' D.d A.a n (4) Qni t i Phương trình (4) phi tuyến lực pháp tuyến N(tại đáy cột đất) hàm số hệ số an tồn Trong đó: W :Trọng lượng tồn cột đất có bề rộng b chiều cao h N :Lực pháp tuyến toàn phần đáy cột đất Sm :Lực cắt huy động đáy cột đất E :Lực pháp tuyến nằm ngang mặt tiếp xúc cột đất KW:Lực động đất nằm ngang đặt trọng tâm cột đất R :Bán kính mặt trượt tròn hay cánh tay đòn lực cắt huy động Sm mặt trượt dạng f :Độ lệch thẳng góc lực pháp tuyến tính từ tâm xoay tâm moment X : Khoảng cách nằm ngang từ tâm cột đất đến tâm xoay hay tâm moment E :Khoảng cách thẳng đứng từ tâm cột đất đến tâm xoay hay tâm moment D : Ngoại lực tập trung(nhưng có dạng phân bố dọc theo phương thẳng góc với hình vẽ) d : Khoảng cách thẳng góc từ tải tập trung D đến tâm xoay hay tâm moment 76 A : Hợp lực áp lực nước ngoại lực Chỉ số L R để phía phải hay phía trái mái dốc a : Khoảng cách thẳng góc từ hợp lực áp lực nước ngoại lực đến tâm xoay hay tâm moment : Góc hợp phương tải tập trung với phương nằm ngang Góc đo theo chiều kim đồng hồ tính từ chiều dương trục X Qni : Lực neo thứ i neo hay lực kéo hiệu dụng vải địa kỹ thuật cột đất xét ti : Khoảng cách từ phương lực neo tới tâm xoay hay tâm moment Lực pháp tuyến lên cột đất xác định từ hình chiếu lên phương đứng tổng lực tác dụng lên cột đất Kết là: (XL W X R ) N cos Sm sin [ D sin ] (7) Thay Sm vào phương trình (7) giải tìm lực pháp tuyến N ta được: N W (XR XL) c' sin cos u sin tan ' [ D sin ] F sin tan ' F (8) Phương pháp Bishop đơn giản hoá đưa giả thiết: X=0 E 0(tức không xét đến lực cắt mặt tiếp giáp cột đất) Khi phương trình (8) trở thành: N W c' sin u sin tan ' [ D sin ] F sin tan ' cos F (10) Thay phương trình (10) vào phương trình (4) giải lặp , ta hệ số an toàn F theo phương pháp Bishop * Trình tự tính tốn: Căn vào tài liệu địa hình, địa chất địa chất thuỷ văn có, sử dụng chương trình tính tốn ổn định mái dốc SLOPE để tìm cung trượt nguy hiểm Chọn phương pháp tính Bishop đơn giản để xác định Kmin 77 c) Kết tính tốn: Sau tính tốn ổn định tổng thể phương án cơng trình phương pháp cung trượt trụ tròn trình bày phần II ứng với mực nước tính tốn mực nước triều nhỏ mùa kiệt với cao trình Hmin cho mặt cắt thể phần phụ lục Kết tính tốn cho cơng trình thể bảng sau: Bảng 4.4: Kết tính tốn Mặt cắt Khi xây dựng cơng trình(Kmin) 02 2.273 d) Nhận xét: Căn vào hệ số ổn định Kmin tổng kết bảng tính tốn ổn định tổng thể mặt cắt MC02 phương pháp cung trượt trụ tròn Ta nhận thấy có cơng trình hệ số ổn định lớn hệ số ổn định cho phép Điều chứng tỏ rằng: Cơng trình kè bảo bờ biển xã Hiệp Thạnh – Duyên Hải – Trà Vinh với mái m=3 đảm bảo ổn định tổng thể ON DINH MAT CAT KE 36 34 2.273 CAT DAP 32 30 28 NEN CAT MIN cao (m) 26 24 22 20 18 16 14 NEN A SET PHA CAT 12 10 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 khoang cach (m) Hình 4.8: Ổn định mặt cắt kè 65 70 75 80 85 78 4.5.5 Tính tốn viên mái kè Tính tốn chiều dày lớp bảo vệ mái tác dụng sóng Trường hợp: m=3.0: Từ cao trình +4.00 đến cao trình -1.50 Theo cơng thức từ đề tài nghiên cứu cấu kiện TSC.178 TS.Phan Đức Tác chủ nhiệm trọng lượng viên cấu kiện phải thỏa mãn công thức: G K n b hs3 cot g Gk (*) Trong đó: Kn: Hệ số tính tốn xác định từ thực nghiệm, có giá trị từ 0.005-:0.036 b : Dung trọng viên tính tốn hs: Chiều cao sóng thiết kế (m) b : Góc mái dốc (độ) Thay giá trị kết cấu thiết kế vào cơng thức (*) ta có: G Gk K n b hs3 cot g 0.015* 2.4 * 2.4 1.343 * 68.94kg Như ta phải chọn viên mái kè có trọng lượng viên lớn 68.94kg Viên mái kè có trọng lượng 105.60kg thõa mãn điều kiện (*) với hệ số an toàn k=1.53 Chiều dày thực tế cấu kiện P.Đ.Tac-178(Tsc178) chọn dày 0.23m (kể mố phá sóng, chiều dày cấu kiện P.Đ.Tac-178 0.33m) Kiểm tra độ bền vật liệu vật liệu ổn định cơng trình 79 a Kích thước viên P.Đ.TAC-178: Mảng P.Đ.TAC-178 Viên P.Đ.TAC-178 b Độ bền chịu lực viên P.Đ.TAC-178 Theo kết thí nghiệm đ tiến hnh v ph duyệt, cc tiu ph hoại vin sau: + Ứng suất cắt: 8.2kg/cm2 + Số sĩng cấp 12 chịu lin tục: 6200 c Độ bền chịu lực mái kè (toàn mảng) m = 3.0: Mảng TSC.178 lắp ghp từ viên TSC.178 kết cấu dạng hình nêm chiều liên kết tự chèn có khả tự điều chỉnh theo biến dạng Với chiều dày viên thảm 23cm (không kể phần mố nhám giảm sóng 10cm) đảm bảo an tòan trước điều kiện thuỷ hải văn, thuỷ lực Trọng lượng vin mảng 110kg đảm bảo tự ổn định mái m =3.0 4.6 BIỆN PHÁP THI CÔNG CÁC HẠNG MỤC 4.6.1 Thi công đắp cát mái đỉnh kè: Yêu cầu kỹ thuật: + Cát loại cát loại thô mịn + Yêu cầu cát không lẫn mùn, thực vật + Sau rải cát lớp dày 30cm, tiến hành tưới nước đầm chặt đạt K=0.9 + Kiểm tra độ chặt lớp bề mặt sau lớp đầm 80 + Trước đổ cát cần tiến công việc cần thải lớp cát mặt, cỏ chướng ngại vật khác làm ảnh hưởng đến độ chặt mái kè + Nguyên tắc tiến hành thi cơng từ lên trên, từ ngồi vào phải thi công theo lớp Trình tự: + Dọn bãi bóc bỏ lớp đất mặt dày 20cm + Tập kết cát sạch, hạt thơ - mịn + Định vị vị trí đổ + Đổ cát theo lớp, tưới nước đầm chặt + Đầm theo trình tự từ lên + Kiểm tra cao độ mái độ chặt lớp theo quy định yêu cầu thiết kế + Sau thi công công tác đầm đất mái đỉnh kè, tiến hành kiểm tra khối lượng, cao trình độ phẳng phương pháp sau: * Bằng thước dây * Bằng máy thuỷ bình + Sau đảm bảo yêu cầu kỹ thuật vẽ thiết kế, nghiệm thu hoàn chỉnh, đơn vị thi công phép tiếp tục thi công trải vải lọc 4.6.2 Thi công trải vải lọc cạn(Áp dụng cho phần mái đỉnh kè) Yêu cầu + Sau tạo mái đất đạt độ phẳng đầm chặt mặt theo thiết kế bắt đầu tiến hành thi công trải vải địa kỹ thuật + Vải lọc may máy may chuyên dùng Trình tự may theo yêu cầu thiết kế chuyên gia hướng dẫn + Kiểm tra mối nối vải trước quấn vải vào trục lăn 81 Trình tự + Tập kết vải lọc khu vực trải + Định vị phân đoạn trải vải + Vải đươc trải thủ công mái(hoặc lăn chuyên dụng) + Việc trải vải đỉnh kè đến hết chân mái theo vị trí mặt cắt Người thợ kiểm tra mép vải đóng ghim mép ngang vải hết phần chiều dài thi công + Sau thi công hết dọc, dịch chuyển thiết bị lên thượng lưu đoạn cho mép vải chồng lên mép vải đoạn 30cm(hoặc dùng máy may chuyên dụng vải) bắt đầu tiến hành công việc theo bước nêu phủ toàn bề rộng mái kè + Tiến hành kiểm tra lại toàn phạm vi trải sau thi công trải vải xong 4.6.3 Thi công đúc phuy chân khay kè + Tạo bãi đúc sẵn ống phuy chân khay kè + Ong phuy sau đúc bão dưỡng đủ cường độ tiến hành lắp đặt + Khi lắp đặt dùng cần cẩu để cẩu lắp từ vị trí tập kết đến vị trí lắp đặt + Trước lắp đặt u cầu cơng tác đào đất móng chân phuy hoàn thành + Sau lắp đặt tiến hành xếp đá hộc vào ống Phuy chèn chặt(đá lớp có kích cỡ lớn lớp để kháng lại lực kéo dòng chảy sóng) + Cần ý cơng tác đảm bảo an tồn lao động q trình thi cơng ơng phuy 4.6.4 Cơng tác bê tơng Đổ bê tơng dầm chân khố mái kè, tường biên BTCT(tường khố đầu cuối kè) Bê tơng dầm khố kè thi cơng sau viên tự chèn mái kè lắp đặt Sau lắp viên mái kè, tiến hành định vị vị trí dầm lắp đặt ván khuôn, 82 cốt thép tiến hành đổ bê tông Để thi công thuận tiện, cần ý canh triều cho phù hợp, nên thi cơng triều bắt đầu xuống, q trình thi cơng sử dụng phụ gia đơng kết nhanh Đổ bê tơng tường góc chắn sóng BTCT đỉnh kè Trước đổ bê tơng tường góc phải đảm bảo thi cơng móng lớp đá dăm lót Đảm bảo độ chặt lớp đá dăm gia cường móng tường, kiểm tra độ phẳng Tập kết vật liệu tiến hành thi công theo quy định Trong q trình thi cơng sử dụng phụ gia đông kết nhanh với khối lượng phù hợp có thoả thuận xem xét tư vấn thiết kế đảm bảo nước lên vữa không bị tan rã nước Sau đổ bê tông cần tiếp tục tiến hành bảo dưỡng theo quy định Đúc viên tự chèn mái kè Trước đúc đại trà viên tự chèn cần tiến hành đúc thử số, sau tiến hành ghép nối để kiểm tra kín khít khe nước viên tự chèn theo thiết kế Sau gia cơng ván khuôn thép tiến hành đúc đại trà Yêu cầu bảo dưỡng viên mái kè đúc theo quy định để đảm bảo cường độ hạn chế số lỗ rỗng mặt bê tông viên mái kè 4.6.5 Công tác cốt thép Yêu cầu thép phải nhập chủng loại kích thước chứng xuất xưởng, đảm bảo chất lượng Trong trình bảo quản cần tránh cốt thép tiếp xúc với nước mặn, nước mưa Nên để cốt thép bao che kín đặt nơi khơ Cốt thép thi cơng tường góc BTCT, chân khay khơng để trơ ngồi khơng khí q lâu Sau tiến hành định vị lắp đặt, phải thi công để đảm bảo cốt thép không bị ghỉ sét làm ảnh hưởng tới chất lượng cốt thép an toàn kết cấu sử dụng 83 4.6.6 Công tác đào đất Đất đào đến cao trình thiết kế máy đào gàu sấp vận chuyển ô tô đến bãi thải, phần sửa chữa đến cao trình thiết kế dùng thủ cơng 4.6.7 Thi cơng phần đỉnh kè Sau hồn thành phần mái kè tiến hành thi công phần đỉnh kè Trước tiên tiến hành tạo mái đất, trải vải địa kỹ thuật rải lớp dăm lót, đổ tường bó vỉa đỉnh kè M200 theo thiết kế Khi bê tông đạt cường độ yêu cầu, tiến hành đổ bê tông hành lang đỉnh kè 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết đạt Bằng phương pháp nghiên cứu phân tích tài liệu bản, luận văn làm rõ nguyên nhân xói lở bờ biển Hiệp Thạnh Dưới tác động trực tiếp sóng, dòng chảy ven bờ dòng vận chuyển bùn cát, kết hợp với điều kiện địa hình – địa chất nguyên nhân gây trình xói lở bờ bãi biển Hiệp Thạnh Từ kết tính tốn trường sóng, xác định hướng sóng bất lợi cho bờ biển Hiệp Thạnh Trong mùa gió chướng, sóng xuất với tần suất cao, kết hợp với triều cường thời gian gây xói lở bờ biển Hiệp Thạnh mạnh Luận văn đưa phương án quy hoạch,bố trí cơng trình đề xuất giải pháp kết cấu cho bờ biển Hiệp Thạnh Kiến nghị Nghiên cứu diễn biến, quy luật xói bồi bờ biển phức tạp, đặc biệt bờ biển Nam chịu chi phối hệ thống cửa sông Cửu Long Để thu kết tốt, cần phải nghiên cứu diễn biến quy mô rộng mang tính tổng thể Đề tài đạt mục tiêu đề ra, phạm vi nghiên cứu hạn chế Sự chi phối cửa sông lớn cửa Bến Chùa cửa Bến Giá đến diễn biến bờ biển Hiệp Thạnh chưa nghiên cứu ảnh hưởng Nếu tiếp tục nghiên cứu kỹ phạm vi tổng thể chắn Đề tài thu kết tốt Bờ biển Hiệp Thạnh có diễn biến xói lở mạnh, phức tạp ảnh hưởng đến tình hình kinh tế trị khu vực Cơng trình bảo vệ bờ cho khu vực xói lở trọng điểm thực hiện, nhiên giải pháp tình cấp bách, chưa mang tính tổng thể bền vững Cùng với việc nghiên cứu quy hoạch đưa giải pháp cơng trình quy mô tổng thể, cần phát huy biện pháp trồng bảo vệ rừng phòng hộ cho bờ biển Hiệp Thạnh nói riêng cho bờ biển tỉnh Trà Vinh 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lương Phương Hậu tác giả (2001), Công trình bảo vệ bờ biển Hải đảo, NXB Xây Dựng Trần Như Hối (2003), Đê biển Nam Bộ, NXB Nơng nghiệp, Tp Hồ Chí Minh Bộ Giao thông Vận tải (1995), 22 TCN 222-95, Tải trọng sóng tàu lên cơng trình thủy, Hà Nội Bộ Nông nghiệp PTNT (2002), 14TCN130 – 2002, Hướng dẫn thiết kế đê biển, Hà Nội Bộ Nông nghiệp PTNT (2002), TCXDVN 285 : 2002, Công trình Thủy lợi, quy định chủ yếu vầ thiết kế, Hà Nội Phân viện Quy hoạch Thủy lợi Nam Bộ (1998), Báo cáo chuyên đề Khí tượng Thủy Văn Trường Đại học Thủy lợi (2001), Bài giảng thiết kế đê cơng trình bảo vệ bờ, NXB Xây dựng, Hà Nội Trường Đại học Thủy lợi (2006), Cơng trình bảo vệ bờ biển, Hà Nội Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam (2009), “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới, vật liệu vào việc bảo vệ, phòng chống xói lở vùng ven biển, cửa sông, hải đảo tỉnh miền Trung (từ Đà Nẵng trở vào) Nam bộ”, Đề tài cấp Bộ 10 Viện Kỹ thuật Biển (2009), “Nghiên cứu đề xuất sở khoa học giải pháp để ổn định bờ biển tỉnh Trà Vinh”,Đề tài cấp Tỉnh Tiếng Anh 11 DL KH LOKE (2008), Tencate Geosynthetics Asia Technical Support & Services 12 U.N (2000), Global Effects induced weather changes, Annual report, United Nations ... dưỡng ven biển tỉnh Trà Vinh Chính đề tài: Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ ổn định bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh bước đầu có nhìn tổng quan tượng xói lở bờ biển khu vực nghiên cứu nói trên,... trạng xói lở bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh - Xác định nguyên nhân gây xói lở - Đề xuất giải pháp cơng trình bảo vệ ổn định bờ biển khu vực nghiên cứu CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU a Cách... hộ giảm sóng ven biển 57 Nguyên nhân chuyển đổi canh tác nông ngư nghiệp ven bãi biển 58 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ BIỂN HIỆP THẠNH 4.1 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ