B N CAM K T
Tên đ tài lu n v n: “Nghiên c u ph

ng pháp t nh n đ nh cho kè trên h th ng

c c, áp d ng cho cơng trình kè Ngịi um – t nh Lào Cai”
Tôi xin cam đoan đ tƠi lu n v n c a tôi hoƠn toƠn lƠ do tôi lƠm. Nh ng k t qu
nghiên c u không sao chép t b t k ngu n thông tin nƠo khác. N u vi ph m tôi xin
hoƠn toƠn ch u trách nhi m, ch u b t k các hình th c k lu t nƠo c a NhƠ tr

H c viên

Th n Ng c S n

i

ng.


L IC M

N

Sau th i gian nghiên c u, th c hi n, tác gi đƣ hoƠn thƠnh lu n v n th c s k thu t
chuyên ngành xây d ng cơng trình th y v i đ tài: “Nghiên c u ph

ng pháp t nh n

đ nh cho kè trên h th ng c c, áp d ng cho cơng trình kè Ngịi

um – t nh Lào

Cai”
Tr

c h t tơi xin bày t lịng bi t n sơu s c đ n th y giáo h

Ng c Th ng, ng

i đƣ h

ng d n PGS.TS. Nguy n

ng d n tr c ti p và v ch ra nh ng đ nh h

ng khoa h c cho

lu n v n.
Xin c m n NhƠ tr

ng, các th y cô giáo trong Tr

t o

i h c v s giúp đ trong th i gian tác gi h c t p vƠ nghiên c u.

i h c vƠ sau

ng

i h c Th y L i, Phịng đƠo


Tơi xin chân thành c m n lƣnh đ o công ty c ph n t v n xây d ng Sông H ng Lào
Cai đƣ t o đi u ki n thu n l i cho tôi trong su t th i gian h c t p và làm lu n v n nƠy.
Xin chơn thƠnh c m n các đ ng nghi p trong đƣ t o đi u ki n, giúp đ cho tác gi
trong quá trình h c t p c ng nh hoƠn thi n lu n v n.
Cu i cùng tác gi xin bƠy t lòng bi t n sơu s c đ n cha m , các anh em trong gia
đình t o đi u ki n cho tác gi hoƠn thƠnh quá trình h c t p vƠ vi t lu n v n nƠy.
Hà N i, ngày… tháng …n m 2017
H c viên cao h c

Th n Ng c S n

ii


M CL C
M

U ....................................................................................................................1

1. Tên đ tài: ................................................................................................................ 1
2. Tính c p thi t c a đ tài........................................................................................... 1
3. Cách ti p c n vƠ ph
CH

ng pháp nghiên c u. ............................................................ 2

NG I: T NG QUAN V KÈ VÀ TÍNH TỐN N

NH CHO KÈ .......................4


1.1 Tình hình xây d ng kè trên th gi i và Vi t Nam ................................................ 4
1.1.1 Tình hình xây d ng kè trên th gi i ..................................................................... 4
1.1.2 Tình hình xây d ng và các gi i pháp cho kè
1.3

ng d ng c c trong gia c

Vi t Nam ...................................... 6

n đ nh kè ................................................................ 17

1.4 S c n thi t ph i nghiên c u ............................................................................... 22
1.5. K t lu n ch
CH

ng ................................................................................................. 22

NG 2: PHÂN TệCH, L A CH N PH

NG PHÁP TệNH TOÁN N

NH

CHO KÈ TRÊN H TH NG C C ........................................................................24
b n, s c kháng c t c a đ t ............................................................................ 24

2.1

2.1.1. S c kháng c t c a đ t .......................................................................................... 24

b n c a đ t .................................................................................................... 28

2.1.2.

2.2. Bài toán th m ...................................................................................................... 30
2.2.1 C u trúc thành ph n c a đ t ................................................................................. 30
2.2.2. C u trúc thành ph n c a đ t ............................................................................... 31
2.2.3. Dịng th m n
2.2.4. Ph

c ................................................................................................. 31

ng trình vi phơn c b n c a bài toán th m ................................................. 33

2.2.5. Gi i bài toán th m b ng ph
2.3. L a ch n ph
2.4. Ph

ng pháp ph n t h u h n..................................... 33

ng pháp tính. .............................................................................. 35

ng pháp tính ................................................................................................ 37

2.4.1 Tính tốn n đ nh theoph
2.5 L a ch n ph

ng pháp ph n t h u h n. ........................................ 37

ng pháp tính tốn n đ nh kè đ


c gia c b ng c c .................... 51

2.6 L a ch n ph n m m tính tốn ............................................................................. 52
2.7 K t lu n ch
CH

ng 2 ............................................................................................... 54

NG 3: NG D NG PHÂN TÍCH N

NH KỆ NGọI UM ậT NH LÀO CAI ...56

3.1 Gi i thi u v cơng trình ...................................................................................... 56

iii


3.1.1 V trí đ a lý ............................................................................................................56
3.1.2

c đi m đ a hình, đ a m o ...................................................................................56

3.1.3

c đi m đ a ch t ..................................................................................................56

3.1.4. Khí t

ng, th y v n ..............................................................................................57


3.2. Hi n tr ng sói l ................................................................................................. 60
3.3. Tính tốn n đ nh k t c u cơng trình.......................................................................60
3.4. K t lu n ch

ng 3 .............................................................................................. 80

K T LU N ậ KI N NGH ..................................................................................... 81
1. Các k t qu đ t đ

c ............................................................................................. 81

2. M t s v n đ t n t i ............................................................................................. 81
3. Ki n ngh ............................................................................................................... 81
TÀI LI U THAM KH O ........................................................................................ 82

iv


DANH M C HÌNH V
Hình 1.2. Kè Sơng t i Hà Kh u ậ Trung Qu c ............................................................... 5
Hình 1.3. Kè đê bi n theo công ngh Hà Lan ................................................................. 6
Hình 1.4. Kè t

ng đ ng ................................................................................................. 7

Hình 1.5. Kè mái nghiêng................................................................................................ 8
Hình 1.6. Th m r đá ..................................................................................................... 12
Hình 1.8. C u t o kè lát mái .......................................................................................... 14
Hình 1.7. Th m bê tơng ................................................................................................. 14

Hình 1.9. Hình nh kè lát mái........................................................................................ 15
Hình 1.10. M hàn c c .................................................................................................. 16
Hình 1.11. K t c u kè t

ng đ ng trên n n c c. ........................................................... 17

Hình 1.12. Gia c b b ng c c tre ................................................................................. 18
Hình 1.13.

ng d ng c c bê tơng trong gia c kè......................................................... 19

Hình 1.14. C c c ván bê tông c t thép ........................................................................ 20
Hình 2.1. Hình nh m t tr

t cơng trình. ...................................................................... 24

Hình 2.2.

nh lu t coulomb v i đ t r i ....................................................................... 26

Hình 2.3.

nh lu t coulomb v i đ t dính. .................................................................... 26

Hình 2.4.

ng Coulom kéo dài ................................................................................. 27

Hình 2.5. Tr ng thái ng su t t i đi m M trong n n đ t. .............................................. 28
Hình 2.6. Vịng trịn Morh ng su t. ............................................................................. 29

Hình 2.9. Th truy n đ ng pha n

c ............................................................................. 32

Hình 2.10. Quan hê ng su t ậ bi n d ng (đƠn - d o) ................................................... 39
Hình 2.11.

ng bao c c h n ...................................................................................... 40

Hình 2.12. Lý thuy t phá ho i Mohr ậ Coulomb .......................................................... 41
Hình 2.13. Quan h

ng su t pháp và ng su t c t, gi m c

ng đ ch ng c t ............ 51

Hình 3.1. Bình đ tuy n kè ............................................................................................ 62
Hình 3.2 M t c t ngang kè ............................................................................................ 63
Hình 3.3. S đ m t c t ngang kè khi ch a có c c ...................................................... 77

v


Hình 3.4. K t qu tính n đ nh h s

n đ nh theo Bishop ( theo TCN262-2000 thì

<1.4) nên m t n đ nh ....................................................................................................77
Hình 3.5. S đ m t c t ngang kè khi có c c ................................................................78
Hình 3.6. K t qu tính n đ nh h s


n đ nh theo Bishop ( theo TCN262-2000 thì

<1.4) nên n đ nh ...........................................................................................................78
Hình 3.7. T ng chuy n v ...............................................................................................79
Hình 3.8.

ng su t theo ph

ng Y ................................................................................79

DANH M C B NG BI U
B ng 3.1. T ng h p các l c tác d ng kè đ ng 7m ..................................................68
B ng 3.2 : T ng h p các l c tác d ng kè đ ng 6.5m .............................................70
B ng 3.3. K t qu tính tốn ng su t .............................................................................72
B ng 3.4. B ng tính đ lún .............................................................................................73
B ng 3.6. B ng tính đ lún .............................................................................................75
B ng 3.7. Thơng s c c BTCT 20x20 cm ......................................................................76

vi


M

U

1. Tên đ tài:
“NGHIểN C U PH

NG PHÁP TệNH TOÁN


N

NH CHO KÈ TRÊN H

TH NG C C, ÁP D NG CHO CỌNG TRỊNH KỆ NGọI

UM- T NH LÀO

CAI”
2. Tính c p thi t c a đ tài.
T nh LƠo Cai nói chung vƠ Ph

ng Kim Tân nói riêng chi m m t v trí quan tr ng

trong s phát tri n kinh t xã h i c a t nh LƠo Cai.

ơy lƠ đ u m i giao thông c a

qu c l 58 đi các t nh lân c n Yên Bái, Phú Th , Vi t Trì và t i Hà N i.

Hình 1.1. Kứ Ngịi um – T nh Lào Cai

1


Ng

i dân sinh s ng hai bên b sông, khu v c ph


khi hi n t

ng Kim Tơn đang h t s c lo l ng

ng s t l b ngày càng m nh vƠ có xu h

ng xâm nh p sâu vào khu dân

c .
Trong nh ng n m qua, Chính quy n các c p c a t nh LƠo Cai đƣ đ u t r t nhi u vào
vi c xây d ng các cơng trình kè b o v b sơng. Tuy nhiên, do nh h
khí h u vƠ tác đ ng c a quá trình phát tri n kinh t

ng c a bi n đ i

xã h i nên xu th s t l b sông

ngày càng tr nên tr m tr ng và n u khơng có bi n pháp k p th i đ b o v b thì tính
m ng và tài s n c a ng

i dân s b đe d a nghiêm tr ng. Vì th , vi c xây d ng tuy n

kè đ b o v b sông kh i b s t l , lƠm t ng kh n ng thoát l , truy n tri u c a sông,
đ ng th i t o v m quan cho khu v c đô th là h t s c c n thi t, đáp ng đ
mu n c a ng

c mong

i dân trong khu v c nói riêng và trong huy n, trong t nh nói chung.


Tuy n kè b o v b s t o đi u ki n thu n l i cho vi c xây d ng h th ng k t c u h
t ng khu v c góp ph n phát tri n kinh t xã h i c a Ph

ng.

M c tiêu c a đ tài.
- Phơn tích vƠ đánh giá các gi i pháp ch ng s t l , n đ nh b sông, b o v
dơn c , k t c u h t ng

ph

các khu

ng Kim Tân.

- Nghiên c u tính tốn n đ nh c a kè trên h th ng c c.
- Phơn tích các ph

ng pháp tính tốn n đ nh, l a ch n nh m tìm ra ph

h p ti p c n v i ng x c a cơng trình đ tính tốn n đ nh cho kè đ

ng pháp phù
c gia c b ng

c c và áp d ng cho cơng trình th c t .
3. Cách ti p c n vƠ ph

ng pháp nghiên c u.


a. Cách ti p c n
tài lu n v n liên quan đ n v n đ gi i pháp cơng trình b o v b sông cho m t
vùng nghiên c u c th , vì v y s ti p c n t th c ti n qua vi c đi u tra, kh o sát
nh ng di n bi n v lịng sơng, b sơng vùng nghiên c u và nh ng khu v c t

ng t

khác trong và ngoài t nh k t h p v i quay phim, ch p nh, ph ng v n các ngành ch c
n ng vƠ ng

i dơn đ a ph

ng t i nh ng vùng b sơng b s t l đ tìm hi u ngun

nhân.
Ti p c n mơ hình tốn: xây d ng mơ hình ki m đ nh n đ nh mái d c b ng ph n m m
Geostudio.

2


Ti p c n t các ngu n thông tin (trên m ng, tài li u thu th p t các đ tài, d án có liên
quan), t ngu n tri th c khoa h c (các đ tài, lu n v n, lu n án đƣ th c hi n) đ gi i
quy t v n đ .
b. Ph

ng pháp nghiên c u sau:

1. Thu th p, phơn tích, t ng h p các tƠi li u, các k t qu nghiên c u c a các tác gi
khác đƣ công b trong vƠ ngoƠi n


c liên quan đ n lu n án.

2. Nghiên c u lý thuy t: Phơn tích v n đ nghiên c u trên c s lý thuy t v
c a kè theo ph

ng pháp cơn b ng gi i h n phơn th i vƠ ph

h n.

3

n đ nh

ng pháp ph n t h u


CH

NG I: T NG QUAN V KÈ VÀ TÍNH TỐN N

NH CHO KÈ

B sông ch u tác đ ng c a dịng ch y nên d b xói l , c n ph i làm kè b o v .
Trong các tr

ng h p khác, do nhu c u phát tri n kinh t , xây d ng các đi m du l ch

c nh quan ven b sông vùng đơ th c ng có nhu c u kè b . T ng quan v các gi i pháp
xây d ng kè ch ng s t l b sông, bi n hi n nay:


1.

Gi i pháp thông th

ng hi n đang s d ng:

-

Tr ng các lo i cây thân thi n v i môi tr

-

Dùng các lo i v t li u đ a ph

-

Dùng k t c u đá xơy, g ch xây t i ch t o mái taluy ch ng s t l ;

-

Dùng k t c u kè bê tông, bê tông c t thép đ t i ch ;

-

Dùng c c BTCT k t h p các b n ch n đ t;

-

Dùng c c ván thép;


-

Dùng k t h p các gi i pháp trên.

2.
1.1

ng đ ch ng s t l đ t;

ng nh c c g , c tràm, ván g ầ;

S d ng công ngh m i (c c ván D

ng l c): Dùng c c ván bê tông d

ng l c.

Tình hình xây d ng kè trên th gi i và Vi t Nam

1.1.1 Tình hình xây d ng kè trên th gi i
Ngày nay

các n

c nh HƠ Lan, M , Nh t ầ v i s phát tri n c a khoa h c công

ngh , v t li u m i và máy móc thi cơng hi n đ i đƣ xơy d ng đ
trình kiên c nh m ch ng l i nh ng nh h
quan đi m thi t k đê kè truy n th ng


c các h th ng công

ng t bi n v i t n su t hi m. Tr

các n

c đơy

c châu Âu là h n ch t i đa sóng tràn

qua do v y cao trình đ nh đê kè r t cao nh ng r i ro khi x y ra s c thì h u qu là r t
l n. Trong nh ng n m g n đơy, t duy vƠ ph

ng pháp lu n thi t k đê kè

các n

c

phát tri n đƣ vƠ đang có s bi n chuy n rõ r t. Gi i pháp k t c u, ch c n ng vƠ đi u
ki n làm vi c c a đê kè đ

c đ a ra xem xét m t cách ch nh th h n theo quan đi m

h th ng, b n v ng và hài hịa v i mơi tr

ng. V c u t o hình h c và k t c u: Khi xây

d ng ho c nâng c p đê lên r t cao đ ch ng (không cho phép) sóng tràn qua thì d n

đ n cơng trình r t đ s , gây nh h

ng đ n c nh quan c a vùng b . Tuy nhiên v n có

th b h h ng do áp l c sóng l n d n t i thi t h i khôn l
xây d ng đ ch u đ

ng. Thay vƠo đó ta có th

c sóng trƠn qua đê kè, nh ng không th b v . T t nhiên khi ch p

4


nh n sóng trƠn c ng có ngh a lƠ ch p nh n m t s thi t h i nh t đ nh

vùng phía sau

đ

ng h p này là

c b o v , tuy nhiên so v i tr

khơng đáng k .

ng h p v đê kè thì thi t h i trong tr

c bi t là n u nh m t kho ng không gian nh t đ nh phía sau ta quy


ho ch thƠnh vùng đ m đa ch c n ng đ thích nghi v i đi u ki n b ng p
và t n su t nh t đ nh.

m tm cđ

ơy chính lƠ cách ti p c n theo quan đi m h th ng, l i d ng

t ng h p, và b n v ng vùng b o v b ComCoast (Combining Functions in Coastal
Defence Zone) c a liên minh Châu Âu .
Trên th gi i, nghiên c u đánh giá hi u qu các cơng trình b o v b đ
nh m t o c s cho các nghiên c u các cơng trình, k t c u m i đ t ng c

c đ cao
ng kh

n ng b o v b và ch nh tr sông. Nh ng qu c gia đi đ u trong l nh v c này ph i k
đ n nh HƠ Lan, an M ch, Trung Qu c, M ầ

Hình 1.2. Kè Sơng t i Hà Kh u – Trung Qu c
Th gi i đang đ ng tr c nguy c do bi n đ i khí h u tồn c u. Các n
nh HƠ Lan, Anh, M ầ đ u đƣ có nh ng b

c phát tri n

c đi m nh d n, nh m đón đ u các kh

n ng x u nh t có th x y ra nh : RƠ soát, đánh giá l i hi u qu c a các cơng trình hi n

5



t i, t đó đ xu t các bi n pháp x lý, nơng cao đê, gia c l i kè, nâng t n su t thi t
k ầ

Hình 1.3. Kứ đê bi n theo cơng ngh Hà Lan
1.1.2 Tình hình xây d ng và các gi i pháp cho kè

Vi t Nam

Hi n nay t i Vi t Nam có r t nhi u các gi i pháp cơng ngh ch ng s t l b sông đ

c

áp d ng, tuy nhiên tùy t ng vùng mi n đ a ch t khu v c mà có các gi i pháp phù h p.
Vât li u làm kè, k t c u kè c ng có nhi u lo i đ
*. D ng t
+

u đi m:

-

Kh i l

c phơn tích d

i đơy:

ng đ ng.
ng v t li u ít, địi h i duy tu khơng nhi u, có th s d ng m t trong c a kè


đ neo đ u tàu thuy n.
-

Ph n th ng đ ng th

b o đ m ch t l
-

c gia công trên b (ch đ ng công ngh ch t o) nên

ng.

Gi i pháp thi công và t c đ thi công hi u qu cao.

+ Nh
-

ng đ

c đi m:

Ph n l c m t đ ng t

ng đ i l n, d m t n đ nh, nên ch s d ng thích h p v i

6


vùng có n n đ a ch t t


ng đ i t t. Nhi u s c đƣ x y ra v i lo i kè này s trình bày

trong ph n sau.
-

Công ngh thi công hi n đ i, địi h i đ chính xác cao.

Các hình th c t

ng đ ng có th áp d ng: t

ng c c b n bê tông c t thép d

ng l c

(BTCTDUL) có neo.
* Các lo i kứ t

ng đ ng đang đ

c s d ng

+) C b n BTCTDUL
T tr

c đ n nay các cơng trình xây d ng, giao thơng, c u c ng, cơng trình kè ch ng

xói l b o v b sông, b bi n v t li u th
ch n đ gia c b o v . Do v y, kh i l

công kéo dài nh h

c s d ng là c c bê tông + t

ng v t li u s d ng th

ng

ng r t l n, th i gian thi

ng đ n sinh ho t và cu c s ng c a nhân dân.

Trên th gi i t nh ng n m 1990
nghiên c u và

ng đ

ng d ng ph

các n

c phát tri n nh Nh t B n, Hà Lan, M , đƣ

bi n công ngh c

bê tông c t thép d

ng l c

(Prestressed Concrete Sheet Piles) thay th công ngh truy n th ng trên.

D ng t

ng đ ng c BTCTDUL tính u vi t đƣ đ

c kh ng đ nh và d n tr thành s

l a ch n đ gia c b t i các khu v c dơn c đông đúc vƠ h n ch gi i t a đ n bù. Vi c
l a ch n có neo hay khơng neo ph thu c vào tính ch t đ t n n, kh n ng đáp ng cho
vi c b trí thi t b đóng c c dài và yêu c u khai thác tuy n kè.

Hình 1.4. Kứ t

ng đ ng

2.2.1.1. D ng mái nghiêng
+

u đi m:

- Tiêu hao n ng l

ng sóng tri t đ nên ph n x sóng nh khơng gây nhi u đ ng cho

vùng ph c n.

7


- T n d ng đ
ch đ


c ngu n v t li u đ a ph

ng. Cao trình đ nh có th gi m th p do h n

c chi u cao sóng leo.

- Thi t b thi cơng đ n gi n có th k t h p đ
cơng trong cùng m t công tr

c c thi t b hi n đ i, thô s vƠ th

ng.

- Công tác tính tốn n đ nh mái b đ n gi n khơng c n địi h i th m dị đ a ch t quá
sâu.
+ Nh
- L

c đi m:
ng v t li u và s c lao đ ng t n hao nhi u trong tr

- H n ch t n d ng đ

ng h p đ sâu l n.

c các mép kè trong vƠ ngoƠi đ neo đ u tàu thuy n.

T c đ thi cơng ch m, th


Hình 1.5. Kè mái nghiêng
ng ph i k t h p đê quơy vƠ thi công vƠo lúc tri u rút.

- Chơn kè th

ng đ n lu ng tàu và di n tích m t đ t l n, khó k t h p làm

đ

ng nh h

ng giao thơng phía trong kè.

2.2.1.2. Các hình th c gia c b o v mái nghiêng
- Các hình th c b o v b đƣ vƠ đang đ

c s d ng r ng rãi

Vi t Nam và trên th

gi i r t phong phú, đa d ng.
2.2.1.3. B o v b ng k t c u t i r i
- Lo i k t c u t i r i linh ho t bao g m đá t nhiên, đá ch , bê tông đúc s n l p ghép

8


liên k t v i nhau b ng ma sát, b o v b b ng chính tr ng l

ng b n thân. Lo i c u


ki n này d bi n d ng theo n n, d s a ch a song đ ch ng đ

c sóng thì tr ng l

ng

c a t ng c u ki n ph i r t l n.
- Th

n đ nh t ng th v ng ch c, vì v t li u r i n u x y ra m t n đ nh c c b (lún,

s tầ) ít nh h

ng đ n tồn b tuy n kè. Do đó thích h p v i h u h t các lo i đ t n n.

S l i lõm c a đ a hình khơng nh h

ng đ n thi cơng, thích ng đ

c v i tác đ ng

moi, xói c a sóng.
- M t s lo i k t c u t i r i linh ho t có kh n ng t đi u ch nh đ
đ nh. Tuy nhiên, lo i k t c u này ch y u dùng đ gi m n ng l
ti p vào b nên th
h

c đơy, có xu


ng x p ngàm vào nhau. Hi n nay, có xu h

chuy n sang ch t o các c t bê tông n đ nh b ng tr ng l
gi m đ

ng sóng đánh tr c

ng ch áp d ng trong các cơng trình đê bi n. Tr

ng ch t o các c c bê tông ơm d

c nên khá n

c áp l c ơm do sóng đ y mái kè b t lên.

ng

ng. K t c u nƠy có u đi m

ng d ng công ngh này không

nh ng thi công b ng th công mà thi công c b ng c gi i và chun mơn hóa cao.
ơy lƠ hình th c gia c có tính th m m cao, có kh n ng ch ng xói t t. Tuy nhiên
đi u ki n thi cơng lƠ t

ng đ i khó kh n đ i v i khu v c n

- Ti n b h n lƠ kè đ
ph


c sơu, đ t m m y u.

c c u t o b i các kh i bê tơng đúc s n có d ng kh i l p

ng, kh i ch nh t, kh i l c l ng, kh i tr ầx p li n nhau.

liên k t gi a các kh i nh ma sát

các m t ti p xúc.

d ng c a sóng, dịng ch y thì tr ng l

lo i này duy trì s

duy trì n đ nh khi nó ch u tác

ng b n thân c a t ng c u ki n ph i đ l n.

2.2.1.4. Gi i pháp có k t c u r i linh ho t t đi u ch nh
Trong cơng trình b o v b có k t c u t i r i, thì tr ng l
l n đ ch ng đ

c tác đ ng c a sóng và dịng ch y.

ki n mà v n ch ng đ
tr ng l

ng c a m i c u ki n ph i đ
gi m tr ng l


c tác đ ng c a sóng và dịng ch y c n liên k t t ng c u ki n có

ng nh l i v i nhau thành t ng b ng dƠi ghép li n k nhau ho c thành m ng

l n. Tuy nhiên các liên k t này ch thích ng v i các lo i n n t
có hi n t

ng c a m i c u

ng đ i n đ nh, không

ng lún c c b l n, đ c bi t l p l c đ m b o, các m i liên k t b n v ng.

Trên th gi i liên k t linh ho t t o thành m ng đƣ đ
song các m i liên k t th

c s d ng cho nhi u cơng trình,

ng b phá h ng khi xây d ng trên n n đ t y u. ơy chính lƠ

nh ng t n t i h n ch c a lo i liên k t này.

9


kh c ph c ng

i ta s d ng các c u ki n riêng bi t có hình d ng h p lý t

liên k t


có kh n ng t đi u ch nh. Nguyên t c đ ch t o và ng d ng m t c u ki n ph c hình
(d d ng) cho cơng trình b o v b là:
Tr ng l

-

ng ph i nh h n kh i bê tơng hình h p trong cùng m t đi u ki n ng

d ng.
-

Có tính cài n i cao gi a các kh i khi x p thành l p.
i u ki n th nghi m m i kh i

m in

c r t khác nhau. Vì v y d

m t s y u t t nhiên gi ng nhau, có th tr ng l

i tác đ ng cùng
m i n i.

ng ch n khác nhau

2.2.1.5. Gi i pháp b o v có k t c u li n kh i
* B o v b b ng đá xơy li n kh i
Có hai hình th c b o v b b ng đá xơy li n kh i:
- Xơy đá b ng cách đ v a lót n n, sau đó xơy t ng viên đá thƠnh t m có chi u r ng

tùy ý, t o kh p n i b ng bao t i nh a đ

ng.

-

á chít m ch b ng cách x p đá chèn ch t, sau đó đ v a chít m ch phía trên.

+

u đi m:

- Liên k t các viên đá l i v i nhau thành t m l n đ tr ng l
h gi a các hòn đá đ
- S d ng đ

c b t kín ch ng đ

c dịng xói nh h

c các lo i đá có kích th

c và tr ng l

ng đ

n đ nh. Các khe

ng tr c ti p xu ng n n.


ng nh , v t li u d mua, thi

công đ n gi n d dàng.
+ Nh

c đi m:

- Trong tr

ng h p mái lún không đ u làm cho t m l n đá xơy, đá chít m ch lún theo

t o v t n t gãy theo m ch v a, khi đó dịng ch y s tác đ ng tr c ti p xu ng n n, moi
v t li u thân cơng trình gây lún s p cơng trình nhanh chóng.
- Do thi cơng t i ch nên công vi c b o d
ch t l

ng cơng trình th

ng khó th c hi n đ

c hồn ch nh d n t i

ng khơng đ t theo yêu c u thi t k .

* B o v b b ng t m bê tông đ t i ch
Cơng trình b o v b c u t o b ng t m bê tông hay BTCT đ t i ch đ
các t m có các kích th
20x20m.

c chia thành


c khác nhau: 2x2m, 4x4m, 5x5m, 10x10m, 15x15m ho c

gi m áp l c đ y n i có b trí thêm các l thốt n

c. V m t k t c u, lo i

này thu c lo i k t c u v nh c u nh ng vì xơy d ng trên n n đ t y u và thi công t i ch

10


nên cơng trình d b đ t gãy s p t ng m ng. Lo i k t c u nƠy đƣ đ
n

c s d ng

nhi u

c và th gi i nh ng hi n nay đƣ h n ch dùng lo i nƠy đ b o v b .

* B o v b b ng các c u ki n bê tông đúc s n
Các c u ki n bê tơng b ng hình h p vng ho c h p ch nh t kích c : 1x0.4x0.25m
ho c 0.5x0.5x0.15mầ đ

c xây b ng v a, sau đó trát m t ngoài m t l p v a dày 2 -

3cm t o thành t ng b n kích th
C u ki n bê tông đúc s n ch t l


c 2x4m ho c 2x6m.
ng t t, thi công nhanh nh ng v i nh ng kh i tr ng

l

ng l n thì thi cơng g p nhi u khó kh n. N u cơng tác xây trát khơng đ m b o thì

d

i tác d ng c a sóng và dịng ch y các c u ki n bê tông b bi n d ng và v t li u thân

cơng trình d b moi ra gơy h h i cơng trình.
2.2.1.6. M t s lo i khác
- Th m r đá
Th m đá Reno Mattress g m có 4 b ph n: t m đáy, t m m t bên, vách ng n vƠ n p
đ y. M i t m đ

c gia công t s i l

i thép b n xo n đơi hình l c giác nung m m,

trong k m và b c m t l p PVC đ c bi t, liên t c dày t 0,4-0,6mm.

m t đáy, các m t

bên và m t ngoài cùng c a m i t m th m là các t m l

i liên ti p nhau t o thành m t

khoang ch a nhi u ng n có m t trên h . Vách ng n đ


c đ t cách nhau 1m. M t đáy,

vách ng n n p đ y c ng dùng lo i l

it

dây thép tráng k m b c PVC v i đ

ng kính l n h n lo i dơy dùng đ đan l

t ng c

ng t .

ng thêm kh n ng ch u l c c a k t c u.

11

t t c mép c a t m vách l

i đ u có
i nh m


+

Hình 1.6. Th m r đá

u đi m:


K t c u th m đá ch u đ

c áp l c c a sóng và dịng ch y tác đ ng. Do l

b c m t l p PVC đ c bi t nên có th ch ng l i s
c m n và mơi tr

ng n

L

i b n kép hình l c giác cho phép k t c u ch u đ

khơng n đ nh

c

n mịn, b o v cơng trình trong mơi

tr

khơng b đ t gƣy.

i thép đ

ng b ô nhi m.
c lún không đ u khá l n mà

c đi m nƠy đ c bi t quan tr ng khi k t c u đ


c đ t trên n n đ t

vùng có th b xói ng m do sóng và dịng ch y tác đ ng.

Th m đá có th làm ch c n ng thốt n

c giúp gi m áp l c lên mái d c, gi cho mái

đ t n đ nh.
Ngu n v t li u ln có s n, ít ph i b o d
+ Nh
Tr ng l
kín đ

ng.

c đi m:
ng c a th m r t n ng mà di n tích th m không l n, ph i n i nhi u th m m i
c lịng sơng.

12


Thi cơng các cơng trình lịng sơng c n b o v t i đ sâu l n h n 10m g p r t nhi u
khó kh n, v trí c n tr i th m khơng chính xác, m c đ lún, tr

t c a m i th m khác

nhau, các th m ch ng lên nhau hay tách xa nhau khó đi u ch nh, đ c bi t


mái sơng

có n n m m y u, lún không đ u đƣ lƠm cho các th m l ch nhau, h n n đ t b xói trơi
m t n đ nh.
Th m m kém, hay b đ t s i thép. V i các vùng du l ch rác r

i, túi nilông bám vào

trong r t m t m quan.
Gia c mái kè b ng c u ki n bê tông Tsc-178
Th m bê tông t chèn theo sáng ch c a Ti n s Phan
trong nhi u cơng trình.

c Tác đƣ đ

c th nghi m

ơy lƠ m t d ng m i trong xây d ng cơng trình b o v b .

Hình th c gia c đ p, đ m b o kh n ng ch ng xói l mái. Tuy nhiên do n n đ a ch t
y u th

ng b lún s t c c b và khi lún s t khó thay th s a ch a. R t khó kh n trong

vi c thi cơng t i v trí n

c sâu.

Th m bê tông FS

Th m FS đ

c c u t o b ng cách b m bê tông t

i vƠo trong các ng v i

d ng. V t li u đ nh d ng th m bê tông (Fabric formwork) đ

KT đ nh

c c u t o b i hai l p v i

đ a k thu t đ c bi t lo i d t (Woven geotextile) có đ b n cao t o khuôn v i cho
phép b m bê tông ( ho c v a xi m ng vƠo trong đ t o thành th m bê tông b n ch c
ch ng th m và b o v cơng trình.
Cơng ngh và v t li u th m bê tông đ

c phát minh t n m 1996 c a nhóm các

chun gia Cơng ty Losiger - Th y S ( b ng sáng ch s 784625) vƠ sau đó đ
thi n và ng d ng r ng rãi

các n

c M , Nh t, Hà Lan, Hàn Qu cầ

13

c hoàn



Hình 1.7. Th m bê tơng
+

u đi m c b n c a th m bê tông:

- Bi n pháp thi công đ n gi n, th i gian thi cơng nhanh chóng.
- Thích h p v i n n m m y u do phân b l c đ u, v a bê tơng tr i che kín n n, tr i
liên t c t d

i lên trên.

- Th m bê tơng có th thi cơng trong đi u ki n ng p n

c, n i th

ch y mà không c n các bi n pháp x lý đ p đê quơy ho c tháo n

ng xun có dịng
c làm khơ h móng.

- V t li u đ nh d ng th m bê tông b ng s i t ng h p có đ b n cao, tr ng l
nên thu n l i khi v n chuy n vƠ thi công, đ c bi t

ng nh

nh ng n i có đ a hình ph c t p.

Th m bê tơng có nhi u lo i: lo i tiêu chu n ( Standard type) d ng l


i ( mesh type),

d ng phi n (Slab type) và d ng t m l c (fillter type). Tùy tính ch t t ng cơng trình,
đi u ki n đ a ch t, đ a hình và th y v n dịng ch y đ tính tốn ch n lo i th m bê tơng
có kích th

c vƠ đ dày phù h p.

Th m bê tơng có đ dày 5-50cm:
- Lo i th m có chi u dày 5-15cm: b m v t li u v a xi m ng (Mortar).
- Lo i th m có chi u dày 20-50cm: b m v t li u bê tông (concrete). Thông th

ng

th m bê tơng ch ng xói l b dùng lo i có đ dày 15-30cm..
1.2. Các ph

ng án k t c u kè đ

c đ xu t:

a. Gi i pháp kè lát mái:
Là 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
sóng. K t c u kè g m chơn kè, đ nh kè và thân kè (Hình 1.13).

Hình 1.8. C u t o kè lát mái

14



Tính tốn thi t k kè lát mái c n xác đ nh các thơng s sau:
V trí, ph m vi và quy mô: Ph i xác đ nh b ng tính tốn thu l c và n đ nh ho c theo
k t qu thí nghi m mơ hình k t h p v i quan tr c th c đ a. Tr

ng h p x lý đ t xu t,

c c b c n c n c vào tình hình xói l th c t đ xác đ nh.
Cao trình đ nh chơn kè:

c l y cao h n m c n

c ki t 95% v i đ cao gia t ng lƠ

0,5m.
áy chơn kè: Khi t c đ dòng ch y nh h n 2m/s, đ

ng l ch sâu xa b , kéo dài chân

kè đ n ch mái b có h s mái d c t 3 - 4. Khi dòng ch y thúc th ng vào tuy n kè,
l ch sâu sát b , kéo chân kè t i l ch sâu.
K t c u chơn kè: Th

ng làm b ng các lo i v t li u nh đá h c, r ng đá, r đá, th m

đá,... đ ti n vi c thi công trong n

c.

Mái kè: H s mái xác đ nh theo k t qu tính tốn n đ nh.
Vi c xây d ng kè lát mái đ n gi n h n h th ng m hàn, kinh phí th p h n, ít nh

h

ng t i thốt l , giao thông thu nên xu th hi n nay th

Tuy nhiên nó ít có tác d ng c i thi n đ

ng s d ng gi i pháp này.

ng b , di n tích chi m đ t l n.

Hình 1.9. Hình nh kè lát mái
b. Gi i pháp kè m m
Là lo i kè khơng kín n
ch y, gây b i l ng. Th

c (còn g i là kè xuyên thông) nh m làm gi m t c đ dòng
ng s d ng hai lo i là bãi cây chìm ho c m hàn c c

15


Hình 1.10. M hàn c c
- Bƣi cơy chìm: Th
- M hàn c c: Th

ng s d ng c m cây tre nguyên cành lá... th theo hình hoa mai.
ng s d ng trong tr

ng h p chi u dài m hàn l n h n 50m, kh


n ng ch ng xói c a đ t b th p và ph i có thi t b đóng c c.
c. Gi i pháp kè d ng t

ng đ ng

Kè có hình th c nh m t t
Theo H

ng d n thi t k t

ng ch n đ t b ng bê tông, bê tông c t thép ho c đá xơy.
ng ch n cơng trình thu l i H.D.T.L-C-4-76 c a B Nông

nghi p và Phát tri n nông thôn, trong các cơng trình thu l i th

ng s d ng t

ng

ch n có d ng k t c u sau:
T

ng kh i (li n kh i): B ng bê tông, đá h c ho c g ch xây, s

y u nh tr ng l

ng b n thơn. Kích th

cm tc tt


ng đ

n đ nh c a t

ng ch

c xác đ nh t đi u ki n n

đ nh v l t v i gi thi t hình thành khe thơng su t t i m t c t tính tốn.
T

ng b n góc (li n kh i): B ng bê tông ho c bê tông c t thép, s

ch y u nh tr ng l
th

cm tc tt

ng kh i đ t đè lên b n đáy vƠ tr ng l

ng đ

n đ nh c a t

ng b n thơn t

ng

ng. Kích


c xác đ nh t đi u ki n đ b n ch ng n t t i nh ng vùng ch u

kéo.
T

ng b n góc có ch ng (li n kh i): B ng bê tông c t thép, làm vi c nh t

ng b n

góc. B n ch ng có tác d ng lƠm t ng đ c ng và tính n đ nh.
T

ng ng n ki u t ong (L p ghép): B ng bê tông c t thép, s

y u nh tr ng l
đ c ng c a t
T

n đ nh c a t

ng ch

ng đ t, cát đ trong các ng n. Các b n đ ng l p ghép làm t ng thêm
ng.

ng mái nghiêng (li n kh i): B ng BTCT, đá h c ho c g ch xây. Tính n đ nh

ch ng l t l n do gi m đ

c áp l c đ t tác d ng lên l ng t


16

ng.


T

ng b n góc có ch ng (l p ghép ho c li n kh i l p ghép): B ng BTCT, có tác d ng

ti t ki m c t thép, t c đ thi công nhanh.
T

ng bê tông c t thép xây d ng n i n n đ t không t t th

ng ch áp d ng cho kè đi

qua các trung tâm th tr n, th xã, thành ph có u c u tính m thu t. Khi kè trên n n
đ t y u thì vi c s d ng t

ng ch n s đòi h i x lý n n móng ph c t p và t n kém

h n khi s d ng kè mái nghiêng.Chơn kè th

ng đ

c gia c b ng các lo i c c. ơy lƠ

gi i pháp x lý ph n chân kè cho nh ng đo n kè có t ng đ t y u d
l m, có th đóng đ


c c c đ n t ng đ t t t.

Hình 1.11. K t c u kứ t
1.3

i c kè không dƠy

ng d ng c c trong gia c

ng đ ng trên n n c c.

n đ nh kè

Hi n nay, do vi c phát tri n c a khoa h c công ngh c ng nh bi n pháp thi công tiên
ti n, vi c thi t k vƠ thi cơng móng đƣ đ t đ
nhi u ph

ng pháp đ

c nh ng b

c ti n nh t đ nh. Hi n có

c áp d ng vƠo vi c x lý n n đ t y u b ng c c, tùy vƠo t ng

lo i công trình( c p cơng trình, đ a hình, đ a ch t, m t đ dơn c , các công trình li n
k ..) mƠ ta ch n ph

ng pháp x lý n n đ t y u b ng lo i c c nƠo cho thích h p.X lý


n n đ t y u nh m m c đích lƠm t ng s c ch u t i c a n n đ t, c i thi n m t s tính
ch t c lý c a n n đ t y u nh : Gi m h s r ng, gi m tính nén lún, t ng đ ch t, t ng
tr s modun bi n d ng, t ng c

ng đ ch ng c t c a đ tầ, vi c x

cịn làm gi m tính th m c a đ t, đ m b o n đ nh cho kh i đ t đ p. [6]
a.

ng d ng c c g (c c tre và c c c tràm)

17

lý n n đ t y u


- V i nh ng lo i c c nh c c g nó có l ch s phát tri n r t lơu đ i, hi n nay vi c thi t
k và thi công lo i c c nƠy c ng đƣ t

ng đ i hoàn thi n, đƣ có nh ng quy ph m, tiêu

chu n áp d ng cho vi c tính tốn thi t k , tri n khai thi công và ki m tra ch t l
Vi c thi công c c g r t đ n gi n thu n ti n, tr
công, g n đơy vi c thi công đƣ đ
nhanh vƠ đ m b o ch t l

ng.

c đơy ch y u thi công b ng th


c s d ng máy móc hồn tồn, t c đ thi cơng

ng cơng trình.

Hình 1.12. Gia c b b ng c c tre
- Ph m vi áp d ng c a c c tre và c c c tràm:
+ C c tre và c c c tràm là gi i pháp đ x lý n n cho cơng trình có t i tr ng nh trên
n n đ t y u.

óng c c tre và c c c tràm là m t ph

dùng trong dơn gian th

ng ch dùng d

tre có chi u dài t 3 ậ 6m đ

ng pháp gia c n n đ t y u hay

i móng ch u t i tr ng khơng l n. C c tràm và

c đóng đ gia c

ng n n đ t v i m c đích lƠm t ng kh

n ng ch u t i và gi m đ lún,nâng cao đ ch t c a đ t, gi m h s r ng d n đ n nâng
cao s c ch u t i c a đ t n n.

18



+ C c tre đ

nh ng vùng đ t luôn luôn m

c s d ng

làm vi c trong đ t luôn m

t, ng p n

c. N u c c tre

t thì tu i th s khá cao (50-60 n m vƠ lơu h n). N u c c

tre làm vi c trong vùng đ t khơ

t th t th

ng thì c c r t nhanh chóng b i ho c m c

(lúc này l i gây nguy h i cho n n móng).
+ C c c tram nên s d ng
nên l m d ng quá ph

nh ng vùng đ t y u, đ t bùn, có s c ch u t i th p, không

ng pháp x lý ki u này.


+ C hai lo i c c nƠy có u đi m là t n d ng đ

c v t li u đ a ph

ng, bi n pháp thi

công đ n gi n.
+ Ph

ng pháp tính tốn vƠ bi n pháp thi cơng: Ph

ng pháp tính tốn vƠ bi n pháp

thi công đ n gi n, giá thành th p, ti n đ thi công nhanh.
b. ng d ng c c bê tông và bê c t thép
C c bê tông và bê tông c t thép là lo i c c đ

c s d ng và ph bi n nh t

Vi t Nam

hi n nay. C c bê tông c t thép áp d ng t t nh t cho các cơng trình t i tr ng khơng l n,
và chi u sâu l p đ t y u khơng sâu.

Hình 1.13.

ng d ng c c bê tơng trong gia c kè

V i kè hi n t i khi g p n n đ t y u thì c n có các bi n pháp gia c đ đ m b o n đ nh
chân kè và n đ nh t ng th kè. X lý n n móng ph n mái kè, c kè b ng cách gia c

các lo i c c n đ nh n n móng ph n chơn kè.
nh ng đo n kè có t ng đ t y u d

ơy lƠ gi i pháp x lý ph n chân kè cho

i c kè khơng dƠy l m, có th đóng đ

cc cđ n

t ng đ t t t. [6]
c. ng d ng c c c ván bê tông c t thép
- C ván bê tơng c t thép hay cịn g i là c c ván bê tông c t thép hay t
m t d ng đ t bi t c a t

ng ch n đ t, th

ng đ

19

ng c c ván là

c s d ng đ b o v các công trình