Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp: Nghiên cứu giải pháp chống xói lở bờ sông và đê bao khu vực Đồng Tháp bằng vật liệu rơm cuộn

Chia sẻ: Ochuong_999 Ochuong_999 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:58

Thêm vào BST

Báo xấu

57
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn được nghiên cứu với mục tiêu nhằm Thu thập tài liệu địa chất và bản vẽ thiết kế và biện pháp thi công của đê bao. Thiết kế và tính toán phương pháp thi công gia cường chống xói lở bờ sông và đê bao sử dụng rơm cuộn tại khu vực Đồng Tháp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp: Nghiên cứu giải pháp chống xói lở bờ sông và đê bao khu vực Đồng Tháp bằng vật liệu rơm cuộn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG --------------- NGUYỄN LÊ NHẬT HUY NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CHỐNG XÓI LỞ BỜ SÔNG VÀ ĐÊ BAO KHU VỰC ĐỒNG THÁP BẰNG VẬT LIỆU RƠM CUỘN LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Vĩnh Long, năm 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG --------------- NGUYỄN LÊ NHẬT HUY NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CHỐNG XÓI LỞ BỜ SÔNG VÀ ĐÊ BAO KHU VỰC ĐỒNG THÁP BẰNG VẬT LIỆU RƠM CUỘN CHUYÊN NGÀNH: KT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP MÃ NGÀNH: 60 58 02 08 LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. NGUYỄN MINH ĐỨC Vĩnh Long, năm 2016
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy TS. Nguyễn Minh Đức. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa được công bố ở các nghiên cứu khác. Tôi xin chịu trách nhiệm về công việc của mình thực hiện. Vĩnh long, ngày 11 tháng 11 năm 2016. Nguyễn Lê Nhật Huy
LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn khoa học TS. Nguyễn Minh Đức đã tận tình chỉ bảo , giúp đỡ, hướng dẫn và cung cấp các tài liệu cũng như những kiến thức cần thiết để tôi hoàn thành luận văn thạc sĩ này. Xin cản ơn các thầy cô giáo của trường đại học Cửu Long đã nhiệt tình giúp đỡ và bộ môn thí nghiệm của trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này. Cuối cùng tôi muốn gởi lời cảm ơn chân thành đến tất cả người thân trong gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ rất nhiều trong công tác thí nghiệm và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi nghiên cứu. Trong quá nghiên cứu không tránh khỏi những hạn chế thiếu sót. Tôi mong rằng được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô, bạn bè đồng ngiệp để luận văn được hoàn thiện tốt hơn. Xin chân thành cảm ơn. Vĩnh long, ngày 05 tháng 09 năm 2016. Nguyễn Lê Nhật Huy
MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ................................................................................... 1 1.1 GIỚI THIỆU................................................................................................. 1 1.2 TÌNH HÌNH SỰ CỐ XÓI LỞ, SẠT LỞ ĐÊ BAO TỈNH ĐỒNG THÁP, ĐẶT BIỆT HUYỆN TÂN HỒNG. ...................................................................... 1 1.2.1 Xã Tân Thành A ..................................................................................... 1 1.2.2 Xã An Phước .......................................................................................... 2 1.2.3 Xã Tân Phước......................................................................................... 2 1.3 Tính cấp thiết của đề tài. ............................................................................... 3 1.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỚC. ....................................... 3 1.4.1 Ngoài nước. ............................................................................................ 3 1.4.2 Trong nước. ............................................................................................ 4 1.5 Ý NGHĨA LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN ÁP DỤNG................................. 6 1.5.1 Ý nghĩa lý thuyết .................................................................................... 6 1.5.2 Thực tiễn áp dụng................................................................................... 7 1.6 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.......................................................................... 7 1.7 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................. 7 CHƯƠNG II: CƠ SƠ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 8 2.1 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH BỜ KÈ ................. 8 2.1.1 Phá hoại dạng cung trượt ........................................................................ 8 2.1.2 Phương pháp chia nhỏ mặt trượt thông thường ....................................... 9 2.1.3 Kiến nghị bởi FHWA–NHI–06–088. .................................................... 11 2.1.4 Phương pháp đơn giản Bishop, 1954 .................................................... 14 2.1.5 Phương pháp Spencer, 1967 ................................................................. 15 2.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CHỐNG ÁP LỰC THỦY ĐỘNG. .............................................................................................................. 17 2.2.1 Diễn tiến sạt lở bờ sông (Thorne and Lewin 1979) ............................... 17 2.2.2 Các giải pháp chống xói lở bờ sông. ..................................................... 19 2.2.2.1 Phương pháp gia cường cứng: sử dung rọ đá, thảm đá.................. 19
2.2.2.2 Phương pháp tường chắn.............................................................. 19 2.2.2.3 Các phương pháp ổn định bằng sinh học. ..................................... 20 2.2.2.4 Phương pháp sử dụng sơ dừa........................................................ 20 2.2.2.5 Phương pháp Cây và Brush Ốp. ................................................... 20 2.3 Phương pháp tính toán áp lực thủy động. .................................................... 22 CHƯƠNG III: TỔNG HỢP ĐỊA CHẤT ĐÊ BAO KHU VỰC ĐỒNG THÁP VÀ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA CUỘN RƠM. ...................................................... 24 3.1 PHÂN TÍCH ĐỊA CHẤT KHU VỰC ĐÊ BAO SẠT LỞ. .......................... 24 3.1.1 Vị trí lấy mẫu đất đê bao Cả Mủi, xã Tân Thành A............................... 24 3.1.2 Tổng hợp kết quả thí nghiệm đê bao Cả Mũi, xã Tân Thành A ............. 25 3.1.2.1 Kết quả tính dung trọng tự nhiên và độ ẩm tự nhiên của đất. ........ 25 3.1.2.2 Vị trí mẫu, phân loại đất, giới hạn dẻo, giới hạn chảy và chỉ số dẻo của đất................................................................................................. 26 3.1.2.3 Thành Phần cỡ hạt của đất............................................................ 26 3.1.3 Vị trí lấy mẫu đất đê bao An Phước, xã An Phước. .............................. 27 3.1.4 Tổng hợp kết quả thí nghiệm đê bao An Phước, xã An Phước. ............. 28 3.1.4.1 Kết quả tính dung trọng tự nhiên và độ ẩm tự nhiên của đất. ........ 28 3.1.4.2 Vị trí mẫu, phân loại đất, giới hạn dẻo, giới hạn chảy và chỉ số dẻo của đất;................................................................................................ 29 3.1.4.3 Thành Phần cỡ hạt của đất............................................................ 29 3.1.5 Vị trí lấy mẫu đất đê bao Tân Phước, xã Tân Phước. ........................... 30 3.1.6 Tổng hợp kết quả thí nghiệm đê bao Tân Phước, xã Tân Phước............ 31 3.1.6.1 Kết quả tính dung trọng tự nhiên và độ ẩm tự nhiên của đất. ........ 31 3.1.6.2 Vị trí mẫu, phân loại đất, giới hạn dẻo, giới hạn chảy và chỉ số dẻo của đất;................................................................................................ 32 3.1.6.3 Thành Phần cỡ hạt của đất............................................................ 32 3.2 THÍ NGHIỆM CUỘN RƠM....................................................................... 33 3.2.1 Thí nghiêm tính bền của rơm cuộn trong môi trường nước ................... 33 3.2.1.1 Dữ liệu ban đầu của rơm cuộn...................................................... 33
3.2.1.2 Các bước thi công ........................................................................ 33 3.3 MÔ HÌNH TÍNH TÓAN THỦY ĐỘNG TÁC ĐỘNG VÀO CUỘN RƠM. ................................................................................................................ 35 3.3.1 3.3.1 Mô hình thí ngiệm 1 cuộn và 3 cuộn rơm. ................................... 35 3.3.2 Xác định chiều cao cột sóng và bước sóng............................................ 36 CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH ĐÊ BAO, THIẾT KẾ THI CÔNG GIA CƯỜNG ĐÊ BAO SỬ DỤNG CUỘN RƠM. ................................................ 37 4.1 Phân tích tính bền của cuộn rơm ................................................................. 37 4.2 Phân tích khả năng chịu tác động thủy động của rơm cuộn. ........................ 40 4.2.1 Một cuộn rơm liên kết đơn.................................................................... 42 4.2.2 Liên kết tam giác 3 cuộn rơm. .............................................................. 43 4.3 Ảnh hưởng rơm cuộn đối với môi trường.................................................... 44 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................... 46 5.1 PHÂN TÍCH TỔNG HỢP ĐỊA CHẤT ĐÊ BAO. ....................................... 46 5.2 KIẾN NGHỊ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ, THI CÔNG SỬ DUNG RƠM CUỘN CHỐNG XÓI LỞ BỜ SÔNG................................................................. 46 5.3 KIẾN NGHỊ................................................................................................ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Hướng dẫn áp dụng phân tích ổn định mái dốc trong thiết kế................. 13 Bảng 2.2 Bảng tóm tắt một số phương pháp sinh học. ........................................... 20 Bảng 2.3 So sánh Phương pháp bảo vệ bờ sông cứng và mềm: .............................. 21 Bảng 2.4 Bảng Thông số vận tốc nước tại đầu đỉnh sóng một số loại đất khảo sát.......................................................................................................................... 23 Bảng 3.1 Tổng hợp kết quả tính dung trọng tự nhiên và độ ẩm tự nhiên của đất .. 25 Bảng 3.2 Tổng hợp vị trí lấy mẫu, phân loại đất, giới hạn dẻo, giới han chảy và chỉ số dẻo của đất .................................................................................................. 26 Bảng 3.3 Biểu đồ xác định đường kính hạt và phần trăm hạt lọt sàn. .................... 26 Bảng 3.4 Tổng hợp kết quả tính dung trọng tự nhiên và độ ẩm tự nhiên của đất; ........................................................................................................................ 28 Bảng 3.5 Tổng hợp vị trí mẫu, phân loại đất, giới hạn dẻo, giới hạn chảy và chỉ số dẻo của đất. ....................................................................................................... 29 Bảng 3.6 Biểu đồ xác định đường kính hạt và phần trăm hạt lọt sàn. ................... 29 Bảng 3.7 Tổng hợp kết quả tính dung trọng tự nhiên và độ ẩm tự nhiên của đất. .. 31 Bảng 3.8 Tổng hợp vị trí mẫu, phân loại đất, giới hạn dẻo, giới hạn chảy và chỉ số dẻo của đất........................................................................................................ 32 Bảng 3.9 Biểu đồ xác định đường kính hạt và phần trăm hạt lọt sàn. ................... 32 Bảng 3.10 kích thước hình học của cuộn rơm đem thí nghiệm. .............................. 33 Bảng 4.1 Bảng thí nghiệm độ bền liên kết đơn một cuộn rơm............................... 37 Bảng 4.2 Bảng thí nghiệm độ bền 3 cuộn liêm kết tam giác. ................................. 38 Bảng 4.3 Tương quan hệ thể tích cuộn rơm và thời gian. ...................................... 39 Bảng 4.4 Tương quan hệ độ nổi cuộn rơm và thời gian......................................... 39 Bảng 4.5 Thí nghiệm chịu tác động thủy động của 1 cuộn rơm liên kết đơn ......... 40 Bảng 4.6 Thí nghiệm chịu tác động thủy động của 3 cuộn rơm liên kết tam giác .. 41 Bảng 4.7 Tương quan quan hệ giữa tỷ số độ nổi là phần trăm năng lượng giảm của sóng khi qua 1 cuộn rơm liên kết đơn.............................................................. 42
Bảng 4.8 Tương quan quan hệ giữa tỷ số độ nổi là phần trăm năng lượng giảm của sóng khi qua 1 cuộn rơm liên kết đơn.............................................................. 42 Bảng 4.9 Vận tốc đỉnh sóng trước và sau 3 cuộn rơn liên kết tam giác.................. 43 Bảng 4.10 Tương quan quan hệ giữa tỷ số độ nổi là phần trăm năng lượng giảm của sóng khi qua 3 cuộn rơm liên kết tam giác....................................................... 43 Bảng 4.11 So sánh 1 cuộn liên kết đơn và 3 cuộn liên kết tam giác....................... 44
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sạt lở đê bao Cả Mũi xã Tân Thành A, huyện Tân Hồng .......................... 1 Hình 1.2 Sạt lở đê bao xã An Phước, huyện Tân Hồng. ........................................... 2 Hình 1.3 Sạt lở đê bao xã Tân Phước, huyện Tân Hồng........................................... 2 Hình 2.1 Cơ chế phá hoại điển hình dạng cung trượt tròn. ...................................... 8 Hình 2.2 Phương pháp chia nhỏ mặt trượt thông thường........................................ 9 Hình 2.3 Phân tích lực trên mỗi phân tố khi không có áp lực nước ....................... 10 Hình 2.4 Phân tích lực trên mỗi phân tố khi có tác động của áp lực nước ............ 11 Hình 2.5 Mô hình tính toán phương pháp đơn giản Bishop .................................. 15 Hình 2.6 Sơ đồ tính toán của phương pháp Spencer.............................................. 17 Hình 2.7 Diễn biến xói lở. ..................................................................................... 18 Hình 2.8 Phương pháp gia cường rọ đá, thảm đá. ................................................. 19 Hình 2.9 Các loại tường chắn đất điển hình. ......................................................... 19 Hình 2.10 Bảng Thông số bề mặt sóng. ................................................................ 22 Hình 3.1 Hình ảnh vị trí và bình đồ đê bao Cả Mủi.............................................. 24 Hình 3.2 Vị trí lấy mẫu đất đê bao Cả Mũi. ......................................................... 25 Hình 3.3 Hình ảnh vị trí và bình đồ đê bao An Phước.......................................... 27 Hình 3.4 Vị trí lấy mẫu đất đê bao An Phước. ..................................................... 28 Hình 3.5 Hình ảnh vị trí và bình đồ đê bao Tân Phước......................................... 30 Hình 3.6 Vị trí lấy mẫu đất đê bao Tân Phước. .................................................... 31 Hình 3.7 Rơm cuộn ............................................................................................... 33 Hình 3.8 Lưới cước. ............................................................................................. 33 Hình 3.9 Hình ảnh rơm được cho vào bao lưới cước............................................. 34 Hình 3.10 hình ảnh 3 và 1 cuộn rơm được liên kết lại với nhau trong môi trường nước........................................................................................................... 34 Hình 3.11 Mô hình thí nghiệm chịu thủy động của 3 rơm cuộn............................ 35 Hình 4.1 Lúa mọc trên cuộn rơm. ......................................................................... 45
1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU Đồng Tháp là một tỉnh nằm trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long có hệ thống sông, ngòi, kênh, rạch chằng chịt; nhiều ao, hồ lớn. Sông chính là sông Tiền (một nhánh của sông Mê Kông) chảy qua tỉnh với chiều dài 132km. Dọc theo hai bên bờ sông Tiền là hệ thống kênh rạch dọc ngang. Đường liên tỉnh giao lưu thuận tiện với trên 300km đường bộ và một mạng lưới sông rạch thông thương. Sông Tiền có vai trò rất quan trọng đối với tỉnh Đồng Tháp sông phân chia không gian lãnh thổ tỉnh thành hai vùng (vùng phía Bắc sông Tiền và vùng phía Nam sông Tiền - nằm giữa sông Tiền và sông Hậu); sông chảy qua 10/12 huyện, thị xã, thành phố của tỉnh; tập trung hầu hết các đô thị lớn, khu dân cư lớn (2 thành phố - Cao Lãnh, Sa Đéc và 1 thị xã - Hồng Ngự). 1.2 TÌNH HÌNH SỰ CỐ XÓI LỞ, SẠT LỞ ĐÊ BAO TỈNH ĐỒNG THÁP, ĐẶT BIỆT HUYỆN TÂN HỒNG. 1.2.1 Xã Tân Thành A Hình 1.1 Sạt lở đê bao Cả Mũi xã Tân Thành A, huyện Tân Hồng Vào Tháng 11/2010 Một đoạn đê bao Cả Mủi thuộc xã Tân Thành A đã xảy ra sạt lở gần 64m trong quá trình thi công. Được biết đê bao này đang phục vụ cho 800 hecta lúa vụ mùa.
2 1.2.2 Xã An Phước Hình 1.2 Sạt lở đê bao xã An Phước, huyện Tân Hồng. Vào tháng 09/1015 tiếp tục đê bao An phước thuộc xã An phước đã xảy ra sạt lở gần 108m trong quá trình thi công. Đê bao này cũng đang phục vụ cho 900 hecta lúa vụ mùa. 1.2.3 Xã Tân Phước. Hình 1.3 Sạt lở đê bao xã Tân Phước, huyện Tân Hồng
3 Vào tháng 08/1015 cũng trong huyện Tân Hồng đã xảy ra thêm một vụ sạt lở đê bao thuộc xã Tân Phước trong quá trình thi công. Vụ sạt lở chia làm 6 đoạn với chiều dài trung bình khoảng 30m. Đê bao này cũng đang phục vụ cho 900 hecta lúa vụ mùa. 1.3 Tính cấp thiết của đề tài. Bên cạnh những thuận lợi mà sông Tiền và hệ thống kênh rạch chằn chịt mang lại thì cũng có những khó khăn nhất định. Cấu tạo phổ biến ở bờ sông tỉnh Đồng tháp là những lớp cát, lớp đất dính như á sét, sét, bùn là một trong các yếu tố gây xói lở, sạt lở bờ sông và công tác bảo vệ những tuyến đê bao khi mùa nước nổi về luôn luôn là điều cấp thiết. Trong khi đó rơm là loại vật liệu rất dồi dào có sẵn tại địa phương vì làm lúa 3 vụ mùa. Khi gia công rơm thành cuộn chi phí giá thành rẻ với khoảng 15.000 – 20.000 ngàn/ 1 cuộn. Vì thế đê tài “Nghiên cứu giải pháp chống xói lở bờ sông và đê bao khu vực Đồng Tháp bằng vật liệu rơm cuộn”. Sẽ nhằm giảm thiểu thiệt hại hàng năm khi mùa nước nổi về. qua đó Qua đó giúp các đơn vị sử dụng có những định hướng cho công tác thiết kế, xây dựng, quản lý, khai thác các công trình bờ sông, đê bao tại tỉnh Đồng Tháp. 1.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỚC. 1.4.1 Ngoài nước. S T Bài báo nghiên cứu Tác giả Nội dung nghiên cứu T Bentrou The practical streambank p, G. Hướng dẫn sử dụng các phương 1 bionengineering guide. USDA and J.C Hoag. pháp sinh học trên bờ sông. NRCS. Aberdeen, ID.55p. (1998). Channel Erosion Analysis and Control. In Woessmer, W. and Fischen D.F. Potts, eds. Proceedings ich, J.C. Xói mòn bờ sông Phân tích và 2 Headwaters Hydrology. (1989). kiểm soát Thuỷ văn. American Water Resources Association. Bethesda, Md. 3 Guidelines for Bank Johnson Dự án môi trường ở ven bờ sông
4 Stabilizaton Projects in the ,A.W. Stabilizaton. Quản lý nước mặt . Riverine and Environments of King County. J.M. King County Department of Stypula. Public Works, Surface Water eds. Management (1993). Division, Seattle, Wash. Julien,P River Mechanics. Oxford . 4 Press: 434p Sedimentation and Cơ sông. Bồi lắng và xói mòn. (2002), Erosion. Oxford Press: 371p. (2010). 5 Wandering river. Discover, Kunzig, Phân tích sông và nghiên cứu. 10(1), 69-71. R.(198). Streambank slumping and its Sekely, contribution to the phosphorus A.C., Sạt lở bờ sông bởi phốt pho và and suspended sediment loads Mulla, ngưng tải trầm tích của sông Blue 6 of the Blue Earth River, D. J., & Earth , Minnesota . Tạp chí của đất Minnesota. Journal of Soil and Bauer, và nước Bảo tồn Water Conservation,57(5),243- D.W. 250. (2002) Terzagh Theoretical Soil Mechanics. 7 i,K. Cơ học đất lý thuyết. Wiley: New York. 510p. (1948). 1.4.2 Trong nước. S T Bài báo nghiên cứu Tác giả Nội dung nghiên cứu T Kè Xuân Canh và bờ sông khu vực cửa vào sông Đuống Mất ổn định và bị sạt lở do Phân tích xác định nguyên Nguyễn dòng chảy với vận tốc lớn tác 1 nhân gây sạt lở kè Xuân Canh, Thanh Hùng. động mạnh tới lòng sông cùng đê tả sông Luống. với địa chất lòng sông yếu nên bị dòng chảy có lưu tốc lớn gây xói liên tục.
5 Th.S.Hồ Việt Cường, Nguyên nhân chính gây sạt lở Th.SNguyễn bờ sông Cần Thơ khu vực cầu Thị Ngọc Xác định nguyên nhân sạt lở và Trà Niền do đặc điểm hình Nhẫn Phòng dự báo diễn biến lòng dẫn sông thái, địa chất lòng dẫn và các 2 thí nghiệm Cần Thơ khu vực cầu Trà Niền tác động chế độ thủy lực dòng trọng điểm bằng mô hình MIKE21C chảy và do dòng chảy có vận Quốc Gia về tốc vượt quá vận tốc cho phép động lực không xói của lòng dẫn. học sông biển. PGS.TS Lê Sâm, GS.TSKH Nguyễn Ân Niên, PSG. Lê Ngọc Bích, TS Lê Mạnh Hùng, Ths. Đinh Công Sản, Ks. Lê Nguyên nhân chính của hiện Thành tượng xói lở bờ sông Cửu Chương, Ks. Nghiên cứu dự báo phòng Long là do dòng nước có vận Nguyễn 3 chống xói lở bờ sông Cửu tốc lớn, đặc biệt trong mùa lũ Tuấn Long, Long vượt trội rất nhiều so với vận Ks. Trần Bá tốc không xói cho phép của Hoàng, Ks. vật liệu cấu tạo nên lòng dẫn. Vũ Văn Nghị, TS Trương Ngọc Tường, Ths. Lâm đạo Nguyên, Ths.Phạm Bách Việt, Ks.Đỗ Văn Khiết. Phòng chống xói lở ở Việt Nam Hirotada Tường chắn dẫn dòng được áp dụng phương pháp kỹ thuật MATSUKI làm bằng những sọt tre và 4 sông ngòi truyền thống của tiến sĩ, kỹ được kết nối với bờ sông bằng Nhận Bản. sư: Chuyên một số rào chắn bằng tre.
6 gia JICA Tường chắn có hàng rào chắn sẽ giữ trầm tích và tạo thành bức tường bảo vệ phần chân kè rộng dưới nước. Paul Hướng dẫn kỹ thuật ứng dụng Trương, công nghệ cỏ Vetiver, giảm Sử dụng cỏ Vetiver ( Hương Trần tân nhẹ thiên tai bảo vệ môi Bài ) Chống xói lở bờ sông. 5 Văn, Elise trường. Pinnes. Nghiên cứu cơ sở khoa học lựa chọn giải pháp bảo vệ bờ sông trong điều kiện nước lũ dâng Th.s Bùi 6 Kè kết hợp với các loại vải địa cao, đề xuất giải pháp và thiết Xuân Thư kỹ thuật và bằng thực vật. kế cho đê Hữu Hoàng Long – Tỉnh Ninh Bình. 7 Sử dụng lục bình chống xói lở bờ sông của một số nhà dân.  Nhìn chung nguyên nhân chính gây xói lở bờ sông, đê bao là do sóng có vận tốc lớn, đặc biệt trong mùa lũ. Các đề tài sử dụng vật liêu thiên nhiên giúp ít rất nhiều trong việc chống xói lở bờ sông. Nhưng bên cạnh đó thì việc thi công trồng cỏ đòi hỏi thời gian biện pháp thi công củng cố lâu dài, lục bình thì bây giờ là vấn nạn trước sự sinh sôi nảy nở nhanh gây cản trở lòng sông còn thi công bằng sọt tre đồi hỏi chi phí lớn. Trong khi sử dụng vật liệu thiên nhiên rơm cuộn chống sạt lở bờ sông đê bao dễ thi công, chi phí thấp, cơ động, bảo vệ đê bao khi mùa lũ về khi dòng nước có vận tốc dòng chảy lớn. 1.5 Ý NGHĨA LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN ÁP DỤNG 1.5.1 Ý nghĩa lý thuyết - Tổng hợp tài liệu khảo sát địa chất đê bao tỉnh Đồng Tháp. Thống kê, phân tích tổng hợp các số liệu, kết hợp với kiến thức khoa học, quy trình, quy phạm để đánh giá tổng kết về địa chất đê bao tỉnh Đồng Tháp. - Phân tích đánh giá tính chất cơ lý của rơm như tính nổi tính tan rã trong nước cũng như tính ổn định khi chịu áp lực thủy động cũng như sự liên kết, làm việc của các cuộn rơm với nhau.
7 1.5.2 Thực tiễn áp dụng - Xác định thành phần cỡ hạt và phân loại đất bờ sông và đê bao tại nơi khảo sát. - Tính toán giải pháp kỹ thuật các biện pháp thiết kế thi công sử dụng rơm cuộn chống xói lở bờ sông và đê bao khu vực Đồng Tháp. 1.6 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Thu thập tài liệu địa chất và bản vẽ thiết kế và biện pháp thi công của đê bao. - Thiết kế và tính toán phương pháp thi công gia cường chống xói lở bờ sông và đê bao sử dụng rơm cuộn tại khu vực Đồng Tháp. Thu thập hồ sơ thiết kế bản vẽ và phương pháp thi công của công trình đê bao. Lấy mẫu địa chất tại vị trí sạc lở đê bao đem thí nghiệm xác định thành phần cỡ hạt, phân loại đất. Thí nghiệm tính bền của rơm cuộn trong môi trường nước. Khả năng ứng sử của rơm cuộn trước sóng. Thiết kế biện pháp thi công rơm cuộn đưa vào sử dụng. 1.7 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI - Lấy mẫu đất thí nghiệm nông 6 – 7m . Hạn chế về địa chất. - Chỉ khảo sát dòng chảy sóng tác động vuông gốc với bờ bao không xét đến dòng chảy song song với bờ bao. Quá trình kháo sát chiều cao cột sóng khoảng 10 – 30cm vì quá trình tạo sóng bằng thủ công.
8 CHƯƠNG II: CƠ SƠ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH BỜ KÈ 2.1.1 Phá hoại dạng cung trượt - Theo tiêu chuẩn FHWA–NHI–06–088 của Mỹ đề xuất bởi Naresh et al. 2006, về nền và móng đưa ra bởi hiệp hội quản lý đường cao tốc liên bang (The Federal Highway Administration), dạng phá hoại của kè, đê, đập ... trên nền đất yếu thông thường xảy ra khi kè bị lún xuống, đất vùng ảnh hưởng xung quanh trồi lên và xuất hiện mặt trượt cung tròn như minh họa hình 2.1. LW Tâm cung trượt KL đất Bề mặt đất đắp đắp LS sau phá hoại Mái dốc phá hoại Đất đắp Hướng dịch Sét mềm chuyển mặt trượt Tổng sức kháng cắt Lực kháng dọc mặt cung trượt trượt Hình 2.1 Cơ chế phá hoại điển hình dạng cung trượt tròn. Lực lực gây ra trượt và lực kháng trượt trong phá hoại trượt của mái dốc như sau: - Mô men gây trượt (Driving moment), MD: tạo ra bởi khối lượng bản thân kè (cộng tải trọng bên trên nếu có) kết hợp với cánh tay đòn là khoảng cách ngang từ tâm trọng lực (và tải trọng bên trên nếu có ) đến tâm của cung phá hoại (LW) - Mô men kháng trượt (Resisting moment) MR: tạo ra bởi tổng lực kháng cắt của đất dọc theo cung trượt nhân với bán kính cung trượt (LS). - Hệ số an toàn, FS (Factor of safety) chống mất ổn định dạng cung trượt được tính theo công thức (1) dưới
9 MR FS  (1) MD - Phá hoại trượt xảy ra khi hệ số an toàn nhỏ hơn 1 (mô men gây trượt lớn hơn mô men kháng trượt) 2.1.2 Phương pháp chia nhỏ mặt trượt thông thường - Có một vài phương pháp sử dụng phân tích ổn định cung trượt được áp dụng cho đập và kè trên nền đất yếu. Phương pháp đơn giản nhất được biết đến đó là phương pháp chia nhỏ mặt trượt thông thường (oridinary method of slides or Fellenius’s method). Phương pháp chia nhỏ mặt trượt thông thường có thể thực hiện đơn giản bằng tính toán tay và cũng giựa theo tính toán lực trượt và lực kháng trượt. Khi phân tích ổn định, khối lượng đất trong phạm vi mặt trượt được chia nhỏ thành nhiều phần như trong hình 2.2. Tâm cung trượt, O Bán kính cung trượt Đất đắp Mực nước ngầm Đất đắp Mặt cung Đất yếu trượt Đất tốt Hình 2.2 Phương pháp chia nhỏ mặt trượt thông thường
10 c = lực dính của phân tố đất dọc theo mặt trượt Đường kéo dài Phân tố  = góc ma sát trong của phân tố đất từ tâm cung đất WT = tổng trọng lượng phân tố đất trượt N = WT cos T = WT sin Không có áp lực nước Ntan: Lực kháng trượt c: Lực kháng trượt Tâm trọng lực, cg T: Lực trượt Hình 2.3 Phân tích lực trên mỗi phân tố khi không có áp lực nước - Mỗi phần chia nhỏ được coi như một phân tố độc lập khi phân tích lực tác động như trong hình 2.3 và 2.4 (lần lượt trường hợp không có và có tác động của áp lực nước). Những giả thiết sau được đưa ra bởi phương pháp chia nhỏ mặt trượt thông thường. - Lực kháng cắt của đất được xây dựng dựa trên công thức Mohr–Coulomb:   c  (  u ) tan  (2) Trong đó:  = lực kháng cắt hữu hiệu c = thành phần lực dính của đất (–u)tan = thành phần lực ma sát của đất  = tổng áp lực vuông góc với mặt trượt tại đáy mỗi mặt trượt do trọng lượng nước và bản thân đất phía trên mặt trượt u = áp lực nước có hướng ngược với   = góc ma sát trong của đất dọc theo mặt trượt