Nghiên cứu kết cấu bảo vệ bờ biển Hàm Tiến - Mũi Né tỉnh Bình Thuận

Nghiªn cøu kÕt cÊu b¶o vÖ bê biÓn<br /> Hµm TiÕn - Mòi NÐ tØnh B×nh ThuËn<br /> GS.TSKH NguyÔn §¨ng H­ng - §¹i häc Leige<br /> GS.TS NguyÔn V¨n M¹o - §¹i häc Thñy lîi<br /> <br /> Dù ¸n khoa häc song ph­¬ng ViÖt BØ mang tªn ANTIERO nh»m nghiªn cøu c¸c vÊn<br /> ®Ò khoa häc phôc vô chèng xãi lë bê biÓn. Bê biÓn Hµm TiÕn - Mòi NÐ lµ n¬i ®­îc lùa chän<br /> ®Ó thùc hiÖn c¸c dù ¸n thö nghiÖm. Dù ¸n khoa häc ANTIERO ®­îc thùc hiÖn tõ n¨m 2000<br /> ®Õn n¨m 2003 do hai tr­êng §¹i häc Leige V­¬ng quèc BØ vµ tr­êng §¹i häc Thñy lîi lµ hai<br /> ®èi t¸c chÝnh thùc hiÖn. Bµi b¸o nµy giíi thiÖu kÕt qu¶ nghiªn cøu c¶i tiÕn kÕt cÊu ®· vµ ®ang<br /> ®­îc tiÕn hµnh thö nghiÖm ë bê biÓn Hµm TiÕn - B×nh ThuËn.<br /> <br /> 1. Sù cÇn thiÕt ph¶i nghiªn cøu c¶i tiÕn kÕt cÊu b¶o vÖ bê ë Hµm TiÕn<br /> Bê biÓn Hµm TiÕn - Mòi NÐ dµi 10km cã c¶nh quan m«i tr­êng hÊp dÉn ®èi víi kh¸ch<br /> du lÞch nh­ng nã l¹i lµ n¬i ®ang bÞ biÓn x©m thùc m¹nh mÏ vµ diÔn biÕn phøc t¹p. ë ®©y ®· ¸p<br /> dông nhiÒu lo¹i kÕt cÊu truyÒn thèng ®Ó b¶o vÖ bê nh­ng kh«ng thµnh c«ng. M·i ®Õn th¸ng 10<br /> n¨m 1998 tr­êng §¹i häc Thñy lîi cïng víi Côc Phßng chèng lôt b·o vµ Qu¶n lý ®ª ®iÒu sö<br /> dông kÕt cÊu KC-1998, lo¹i kÕt cÊu m¶ng mÒm b¶o vÖ m¸i ®ª biÓn vµo b¶o vÖ bê biÓn Hµm<br /> TiÕn. PhÇn m¸i dèc cña KC-1998 lµ kÕt cÊu kiÓu TSC-178. Tuy ®· thµnh c«ng vÒ mÆt chèng<br /> xãi nh­ng lo¹i kÕt cÊu nµy cßn nhiÒu tån t¹i, ch­a ®¸p øng ®­îc yªu cÇu gi÷ g×n vµ t«n t¹o<br /> c¶nh quan m«i tr­êng du lÞch.<br /> KÕt cÊu b¶o vÖ m¸i dèc bê biÓn Hµm<br /> TiÕn tõ K8 + 735 ®Õn K9 + 565 nh­ ë h×nh 1 (gäi<br /> lµ KC-1998). H¬n bèn n¨m lµm viÖc, kÕt<br /> cÊu nµy ®· thÓ hiÖn ®­îc kh¶ n¨ng bÒn v÷ng<br /> vµ hiÖu qu¶ chèng xãi rÊt cao. VÒ mÆt thÈm<br /> mü nã còng lµ lo¹i kÕt cÊu ®Ñp nh­ng do hÖ<br /> sè m¸i dèc m = 4 nªn diÖn tÝch ®­îc phñ<br /> b»ng bª t«ng qu¸ lín lµm thu hÑp b·i c¸t<br /> ¶nh h­ëng ®Õn c¶nh quan m«i tr­êng du<br /> lÞch, nhÊt lµ ë ®©y trong t­¬ng lai sÏ ®­îc H×nh 1. KÕt cÊu 1998<br /> x©y dùng c¸c b·i t¾m.<br /> MÆt kh¸c KC-1998 theo d¹ng kÕt cÊu b¶o vÖ m¸i ®ª biÓn nªn ch­a ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¸c<br /> t¶i träng do nhu cÇu x©y dùng ë trªn bê. NhiÖm vô ®Æt ra cho dù ¸n lµ ph¶i lùa chän ®­îc mét<br /> kÕt cÊu ®¸p øng ®­îc c¸c yªu cÇu sau:<br /> - B¶o vÖ chèng xãi cho bê víi c¸c t¸c ®éng tõ phÝa biÓn, ®¹t ®­îc c¸c tiªu chuÈn ®Æt ra nh­<br /> ®èi víi kÕt cÊu KC-1998.<br /> - æn ®Þnh tæng thÓ khi trªn bê cã t¶i träng t¨ng thªm (theo yªu cÇu x©y dùng).<br /> - KÕt cÊu chiÕm diÖn tÝch b·i c¸t Ýt nhÊt phï hîp víi c¶nh quan m«i tr­êng b·i t¾m.<br /> - Gi¸ thµnh hîp lý.<br /> §Ó ®¸p øng nhiÖm vô ®Æt ra, dù ¸n<br /> ®· tiÕn hµnh nghiªn cøu c¶i tiÕn kÕt cÊu KC-<br /> 1998 ®Ó ®­a ra kÕt cÊu thö nghiÖm. KÕt cÊu<br /> ®­a vµo thö nghiÖm nh­ ë h×nh 2 (gäi lµ<br /> KC-2002). So víi KC-1998, kÕt cÊu KC-<br /> 2002 cã mét sè c¶i tiÕn nh­ sau: Rót ng¾n<br /> ®­îc chiÒu dµi m¸i dèc b»ng c¸ch t¨ng ®é<br /> dèc m¸i; Thay èng bª t«ng trßn ë ch©n kÌ<br /> b»ng èng bª t«ng lôc gi¸c; X©y t­êng ch¾n<br /> ®Êt theo d¹ng t­êng träng lùc ë ®Ønh.<br /> H×nh 2. KÕt cÊu KC 2002<br /> 2. C¬ së khoa häc cña nh÷ng c¶i tiÕn<br /> Bé phËn b¶o vÖ m¸i dèc cña cÊu kiÖn KC-1998 (h×nh 1) lµ kÕt cÊu m¶ng mÒm ®­îc<br /> cÊu t¹o b»ng c¸c cÊu kiÖn bª t«ng TSC-178 liªn kÕt víi nhau theo nguyªn lý tù chÌn. C¸c kÝch<br /> th­íc ®­îc quyÕt ®Þnh trªn c¬ së kÕt qu¶ tÝnh mÆt c¾t ®¹i diÖn cña m¶ng theo s¬ ®å dÇm trªn<br /> nÒn ®µn håi. §Ó ®¸p øng ®­îc theo c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn vµ tiªu chuÈn an toµn khi cã b·o cÊp<br /> 8, KC-1998 cÇn cã chiÒu dµy t=25cm, m¸i dèc m=4. C¸c tÝnh to¸n vµ lùa chän kÝch th­íc kÕt<br /> cÊu KC-1998 ®· bá qua liªn kÕt gi÷a c¸c cÊu kiÖn trong m¶ng nªn qu¸ thiªn vÒ an toµn.<br /> Sö dông phÇn mÒm SAMCEF, ph©n tÝch<br /> kÕt cÊu m¶ng liªn kÕt ma s¸t trªn m« h×nh nÒn<br /> ®µn nhít nh­ s¬ ®å h×nh 3 cho thÊy gi÷ nguyªn<br /> ®é dµy t=25cm, kÕt cÊu KC-2002 cã thÓ ¸p dông<br /> hÖ sè m¸i m=2,5 vÉn ®¶m b¶o hÖ sè an toµn cÇn<br /> thiÕt khi lµm viÖc trong cïng ®iÒu kiÖn nh­ kÕt<br /> cÊu KC-1998.<br /> Ch©n kÌ b»ng èng bª t«ng trßn trong bá<br /> ®¸ héc ®· ®­îc øng dông vµo x©y dùng nhiÒu kÌ<br /> ®ª biÓn ë n­íc ta. ­u ®iÓm chÝnh cña kÕt cÊu nµy<br /> lµ mçi èng bª t«ng trong bá ®¸ héc trë thµnh mét H×nh 3. M« h×nh tÝnh kÕt cÊu b¶o vÖ m¸i<br /> cÊu kiÖn cã träng l­îng lín cã kh¶ n¨ng duy tr×<br /> æn ®Þnh khi sãng t¸c ®éng. C¸c èng bª t«ng ch«n<br /> trong ®Êt, do cã ma s¸t gi÷a ®Êt víi bª t«nglín h¬n ®¸ víi bª t«ng nªn ®¸ bÞ lón nhiÒu h¬n èng<br /> bª t«ng. C¸c èng bª t«ng xÕp liÒn kÒ t¹o thµnh mét khèi ch©n kÌ liªn kÕt mÒm Ýt bÞ biÕn d¹ng<br /> trong qu¸ tr×nh chÞu t¸c ®éng cña biÓn.<br /> Theo dâi qu¸ tr×nh lµm viÖc cña kÕt cÊu KC-1998, sau 5 n¨m lµm viÖc m¸i bÞ biÕn<br /> d¹ng. Mét trong nh÷ng nguyªn nh©n cña hiÖn t­îng nµy lµ c¸t ë m¸i dèc bÞ dßng ngÇm vµ<br /> sãng rót kÐo ra qua c¸c khe hë gi÷a c¸c èng trßn cña khèi ch©n kÌ.<br /> Khèi ch©n kÌ ë kÕt cÊu KC 2002 ®·<br /> ®­îc cÊu t¹o b»ng nh÷ng èng bª t«ng lôc gi¸c.<br /> Sù thay thÕ c¸c èng bª t«ng trßn b»ng c¸c èng<br /> bª t«ng lôc gi¸c vÉn gi÷ nguyªn ®­îc khèi<br /> l­îng vËt liÖu b»ng bª t«ng vµ b»ng ®¸ nh­<br /> khèi ch©n kÌ b»ng èng trßn nh­ng nã cã kh¶<br /> n¨ng h¹n chÕ ®­îc l­îng c¸t bÞ kÐo ra qua c¸c<br /> khe hë gi÷a c¸c èng bª t«ng. H×nh thøc kÕt cÊu<br /> ch©n kÌ nµy ®­îc mang tªn TOE-HWRU-<br /> 2001, lµ s¶n phÈm cña ®Ò tµi nghiªn cøu khoa H×nh 4. KÕt cÊu ch©n kÌ TOE-HWRU-2001<br /> häc cÊp Bé ®· ®­îc nghiÖm thu n¨m 2001.<br /> KÕt cÊu KC-2002 kh«ng chØ cã nhiÖm vô b¶o vÖ chèng c¸c t¸c ®éng g©y xãi tõ phÝa<br /> biÓn mµ cßn chÞu t¸c ®éng cña t¶i träng trªn bê (theo yªu cÇu x©y dùng). §Ó ®¸p øng nhiÖm<br /> vô nµy KC-2002 ®· cÊu t¹o t­êng träng lùc ë ®Ønh. Do cã t­êng ch¾n ®Êt ë phÝa ®Ønh nªn kh¶<br /> n¨ng mÊt æn ®Þnh tæng thÓ cña kÕt cÊu kh«ng chØ lµ mÊt æn ®Þnh cña m¸i dèc mµ cßn cã kh¶<br /> n¨ng x¶y ra mÊt æn ®Þnh cña c¶ t­êng cïng víi m¸i dèc vµ ch©n kÌ. Dù ¸n ®· øng dông phÇn<br /> mÒm PLAXIS ®Ó thiÕt kÕ kÕt cÊu KC-2002 víi ®é an toµn chèng tr­ît hîp lý.<br /> Kinh phÝ ®Çu t­ cho 100m bê biÓn cña KC-2002 t¨ng 20% so víi kÕt cÊu KC-1998<br /> nh­ng nã ®¸p øng ®­îc c¸c nhiÖm vô ®Æt ra ®Ó khai th¸c tiÒm n¨ng du lÞch cña bê biÓn Hµm<br /> TiÕn - Mòi NÐ.<br /> <br /> 3. KÕt luËn<br /> KÕt cÊu KC-2002 ®­îc thiÕt kÕ trªn c¬ së c¶i tiÕn kÕt cÊu KC-1998 lµ lo¹i kÕt cÊu ®·<br /> vµ ®ang øng dông b¶o vÖ chèng xãi cã hiÖu qu¶ ë bê biÓn Hµm TiÕn. C¸c kÝch th­íc cña kÕt<br /> cÊu KC-2002 ®­îc lùa chän tõ c¸c kÕt qu¶ øng dông c¸c m« h×nh tÝnh phï hîp, c¸c phÇn mÒm<br /> cã ®é tin cËy cao cña Ch©u ¢u nh­ SAMCEF, PLAXIS. Khi ¸p dông kÕt cÊu KC-2002 t¨ng<br /> ®­îc gÇn 40% diÖn tÝch b·i c¸t so víi tr­êng hîp ¸p dông kÕt cÊu KC-1998 ®ång thêi ®¶m<br /> b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh khi trªn bê x©y dùng c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc. §©y chÝnh lµ hiÖu qu¶ râ<br /> rÖt cña c¸c nghiªn cøu c¶i tiÕn kÕt cÊu ®Ó ®¸p øng yªu cÇu ph¸t triÓn kinh tÕ du lÞch vïng bê<br /> biÓn Hµm TiÕn - Mòi NÐ tØnh B×nh ThuËn.<br /> <br /> <br /> Summary<br /> <br /> Prof. Dr. of Sci. Nguyen Dang Hung - The Liege University<br /> Prof. Dr. Nguyen Van Mao - The Hanoi Water Resources University<br /> <br /> The Ham Tien - Mui Ne coast has a great potential tourismm but here the erosion has been<br /> occurred seriously. To protect the coast, there have been lot of study undertaken so far in<br /> order to find a solution to the matter. The new coastal protection structure (KC-2002) that has<br /> been designed by ANTIERO Project, is being constructed in the Ham Tien coast. This<br /> structure is not only met with aim of the coastal protection but all so the tourist environment.<br /> Ng­êi ph¶n biÖn: PGS. TS NguyÔn B¸ Quú<br />