Nghiên cứu lựa chọn hình thức kè khắc phục sạt lở sông Cái Côn, tỉnh Hậu Giang theo yêu cầu phát triển hạ tầng giao thông
lượt xem 4
download
Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc đánh giá một số hình thức kè dựa trên yêu cầu về hạ tầng giao thông tại khu vực đang tồn tại các điểm sạt lở trên sông Cái Côn, thị trấn Mái Dầm, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang. Hình thức kè được đề cập trong nghiên cứu bao gồm cả kè truyền thống và các loại kè mới được áp dụng gần đây.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Nghiên cứu lựa chọn hình thức kè khắc phục sạt lở sông Cái Côn, tỉnh Hậu Giang theo yêu cầu phát triển hạ tầng giao thông
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN HÌNH THỨC KÈ KHẮC PHỤC SẠT LỞ SÔNG CÁI CÔN, TỈNH HẬU GIANG THEO YÊU CẦU PHÁT TRIỂN HẠ TẦNG GIAO THÔNG Nguyễn Phương Dung1, Hoàng Văn Giang2 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: nguyenphuongdungn@tlu.edu.vn 2 Công ty TNHH Phương Bắc 1. ĐẶT VẤN ĐỀ trong những vùng thấp nhất của tỉnh Hậu Giang. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc đánh Vấn đề sạt lở bờ sông tại Đồng bằng sông giá một số hình thức kè dựa trên yêu cầu về Cửu Long nói chung và tỉnh Hậu Giang nói hạ tầng giao thông tại khu vực đang tồn tại riêng được đề cập khá nhiều trong Đề án các điểm sạt lở trên sông Cái Côn, thị trấn chiến lược quốc gia phòng chống thiên tai Mái Dầm, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu đến năm 2030, tầm nhìn 2050 [1]. Theo Giang. Hình thức kè được đề cập trong thống kê, hiện nay tại tỉnh Hậu Giang có 60 nghiên cứu bao gồm cả kè truyền thống và điểm sạt lở, với tổng chiều dài trên 20km cần các loại kè mới được áp dụng gần đây. tập trung xử lý [2]. Cùng lúc đó, theo định hướng phát triển kinh tế đến năm 2050, Hậu 2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN VÀ CÁC TRƯỜNG Giang nỗ lực trở thành trung tâm sản xuất công HỢP TÍNH TOÁN nghiệp và logictics của vùng Đồng bằng sông Cửu Long nên yêu cầu về hạ tầng giao thông 2.1. Cơ sở tính toán và thông số đầu vào trên địa bàn là rất cấp thiết [3]. Nhiệm vụ lựa chọn hình thức kè nhằm hài Phân tích ổn định của khối sạt trượt bằng hòa các yêu cầu nói trên đóng vai trò quan phương pháp phần tử hữu hạn theo bài toán trọng. Tuyến kè cần nghiên cứu chọn lựa mặt phẳng ứng suất biến dạng, thông qua phần cắt thiết kế nằm trên sông Cái Côn, tỉnh Hậu mềm Plaxis 2D [4], trong đó mô phỏng tương Giang. Đây là một tỉnh thuộc vùng trũng của tác đất nền và tường kè BTCT cọc đóng làm Đồng bằng sông Cửu Long, vừa nằm ở cuối việc đồng thời. Chọn mô hình Mohr - nguồn của sông Hậu, vừa là nơi giáp nước Coulumb (MC-D thoát nước; MC-U không giữa Biển Đông và Biển Tây. Vị trí sạt lở thoát nước) áp dụng cho đất nền là cát và sét nằm ở trung tâm của vùng Đồng bằng sông trạng thái dẻo mềm, dẻo cứng và nửa cứng; Cửu Long, nằm giữa trục đường Quốc lộ 1A Mô hình Soft Soil Model (SS-M) cho địa và tuyến đường Nam sông Hậu, cũng là một chất là bùn sét trạng thái chảy [5]. Bảng 1. Chỉ tiêu tính toán Lớp đất Đơn vị 1 2a 2b 2c 3 chỉ tiêu Dung trọng tự nhiên w g/cm3 1,70 1,53 1,67 1,88 1,87 Dung trọng khô k g/cm3 1,16 0,88 1,10 1,43 1,41 Dung trọng đẩy nổi g/cm3 0,74 0,55 0,69 0,90 0,90 Góc ma sát trong tự nhiên o 7º38 3º54 6º19 9º26 15º30 Lực dính tự nhiên C kG/cm2 0,17 0,06 0,09 0,16 0,34 Hệ số nén lún a1-2 cm2/kG 0,0103 0,0293 - - 0,035 Tổng mô dun E1-2 kG/cm2 48,73 10,43 18,64 93,15 112,18 170
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 2.2. Các trường hợp tính toán Bảng 2. Bảng quy đổi tải trọng xe ra lực phân bố đều Mặt cắt tính toán: Trên đoạn sông Cái Trọng Lực Côn có điểm sạt lở, mặt cắt được nghiên cứu lượng phân bố TT Nhãn hiệu tại đây sẽ được tính toán theo các phương án: toàn quy đổi bộ, kg (kN/m2) (1) hiện trạng bờ sông; (2) PA1 - tường kè và 1 CK327 DL-DH 2000 4,70 cọc (BTCT M300 3030), mái đá gia cố m = 2 HYUNDAI H100/TCN-TL 3055 6,80 2,0 (các phương án 2 và 3 tương tự về kết 3 CUULONG DFA1.65T 4130 8,50 cấu); (3) PA2 - mái đá m = 2,5; (4) PA3 - mái 4 ISUZU NKR66L-STD HB TC1 5050 10,20 5 HOAMAI 2,5tấn 6040 11,60 đá m = 3,0; (5) PA4 - Kè cọc ván bê tông dự 6 GIAIPHONG-T4081.YJ 7125 13,10 ứng lực (SW600A_L = 26); (6) PA5 - tường 7 VIETHA 3,5B 8075 15,00 kè kết hợp hệ dầm giao nhau. Các mặt cắt 8 Tải trọng HL93 xe 2 trục 22000 20,00 tính toán đại diện được cho trên hình 2 a, b 9 Tải trọng HL93 xe 3 trục 32500 27,70 [5]. Công trình được thiết kế là cấp IV. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Sau khi đánh giá ổn định của phương án hiện trạng và các phương án thiết kế công trình chống sạt lở bờ sông, kết quả điển hình được thể hiện trên hình 3-hình 5. Kết quả tính hệ số ổn định được tổng hợp ở bảng 3. Bảng 3. Kết quả tính toán hệ số ổn định Phương án Hiện PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 thiết kế trạng q = 4,70 (kN/m2) 1,033 1,352 1,363 1,401 1,368 1,455 Hình 2. Phương án thiết kè cọc ván q = 6,80 (kN/m2) 1,011 1,343 1,358 1,395 1,36 1,443 bê tông dự ứng lực (SW) (PA4) và tường q = 8,50 (kN/m2) 0,972 1,334 1,353 1,388 1,353 1,431 q = 10,20 (kN/m2) 0,945 1,316 1,346 1,381 1,341 1,422 kè kết hợp hệ dầm giao nhau (PA5) K q = 11,60 (kN/m2) 0,912 1,305 1,339 1,375 1,332 1,408 Tải trọng thiết kế: Đường giao thông nông q = 13,10 (kN/m2) 0,884 1,295 1,333 1,367 1,306 1,391 q = 15,00 (kN/m2) 0,861 1,290 1,318 1,357 1,296 1,379 thôn loại B được thiết kế là tải trọng xe có 2 q = 20,00 (kN/m2) - 1,281 1,296 1,343 1,283 1,361 trục (trục trước và trục sau). Với tải trọng 1 q = 27,70 (kN/m2) - 1,267 1,273 1,321 1,267 1,345 trục xe vượt tải nặng nhất là 6 Tấn để kiểm toán. Như vậy, tổng tải trọng xe thiết kế P 12 Tấn. Căn cứ theo phụ lục C tại TCVN 10380:2014 (các thông số kỹ thuật của ô tô tải đang lưu hành tại khu vực nông thôn Việt Hình 3. Hệ số ổn định mặt cắt hiện trạng, Nam) và tiêu chuẩn cơ sở TCCS 41:2022/ tải trọng xe q = 4,7 kN/m2; K = 1,033 > 1,0 TCDBVN, nghiên cứu đã tổng hợp được kết quả quy đổi tải trọng xe ra lực phân bố đều như bảng 2. Các lực phân bố quy đổi này sẽ là thông số ngoại lực lên các mặt cắt tính toán ổn định kè ở các phương án thiết kế mặt cắt kè Hình 4. Hệ số ổn định với tải trọng xe đã đề cập. q = 27,70 kN/m2; K = 1,267 > 1,0 (PA4) 171
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 Về cơ bản, việc tăng tải trọng theo yêu cầu giao thông sẽ dẫn tới việc giảm hệ số ổn định bờ sông. Mức độ giảm hệ số ổn định (hình 6, 7) cho thấy chúng không tuân theo quy luật tuyến tính. Với các kịch bản phát triển hạ tầng Hình 5. Hệ số ổn định trường hợp tải trọng xe giao thông khác nhau, công trình phòng chống q = 4,7 kN/m2; K = 1,455>1,0 (PA5) thiên tai cần có mức độ đảm bảo nhất định phù hợp với yêu cầu phát triển kinh tế địa phương. Đánh giá sự phụ thuộc của hệ số ổn định Phương án tường kè kết hợp hệ dầm giao theo mức độ gia tăng tải trọng xe cộ được thể nhau (PA5) cho giá trị hệ số ổn định lớn nhất. hiện trên hình 6. Đánh giá tương quan giữa Để đạt được kết luận về tính khả thi của các phương án thiết kế (PA1-PA5) và hệ số phương án này thì bên cạnh các đánh giá kỹ ổn định được thể hiện trên hình 7. thuật còn cần thực hiện so sánh về giá thành đầu tư trên tuyến cải tạo bờ. 4. KẾT LUẬN Xét về hiệu quả tạo lòng dẫn, cải tạo cảnh quan thì một số hình thức kè mới đang được áp dụng nhiều tại ĐBSCL có hiệu quả gia tăng ổn định cho bờ sông trên nền đất yếu. Hình 6. Sự phụ thuộc của hệ số ổn định Cùng với hình thức kè cọc ván bê tông dự theo tải trọng ngoài ứng lực, một số hình thức kè truyền thống giá rẻ cũng có hiệu quả về gia tăng ổn định bờ cho các sông vùng ĐBSCL theo kết quả nghiên cứu đã chỉ ra. Kết cấu kè bảo vệ bờ “truyền thống” tuy vẫn có thể đảm bảo các yêu cầu về ổn định tổng thể nhưng cần có thêm những đánh giá về chế độ thủy lực trên sông, độ lún, giá thành công trình, … trước khi kết luận về tính hợp lý của hình thức kè đối với một khu vực nhất định. Hình 7. Hệ số ổn định trong các Nghiên cứu đã định lượng rõ ràng mức độ phương án thiết kế hình thức kè ảnh hưởng của việc gia tăng tải trọng đối với Các phương án gia cố bờ sông đều đã cho ổn định bờ, dù chưa xét tất cả các tổ hợp tải thấy hiệu quả gia tăng ổn định bờ. Ứng với trọng nguy hiểm khác. Nghiên cứu chỉ ra sự các tải trọng ngoài tăng dần (tải trọng xe cộ cần thiết lựa chọn lựa hình thức kè bờ hợp lý, đạt đến q=27,7kN/m2), cả 5 phương án gia cố đảm bảo các công trình phòng chống thiên tai đều cho hệ số ổn định lớn hơn 1,0. Nếu chỉ và hạ tầng giao thông là không lạc hậu trước xét về yêu cầu đạt ổn định bờ sông thì PA5 yêu cầu phát triển kinh tế từng vùng. và PA3 cho giá trị ổn định lớn hơn cả. Tuy nhiên PA3 có nhược điểm chiếm lòng dẫn 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO khá lớn, khối lượng gia cố cũng lớn. [1] Bộ Nông nghiệp & PTNT. 2019. Đề án PA4 được áp dụng khá phổ biến trong thời chiến lược quốc gia phòng chống thiên tai gian gần đây, nhưng để nói hiệu quả tuyệt đối đến năm 2030, tầm nhìn 2050. Hà Nội. so với hình thức truyền thống thì không hẳn. [2] https://satlov2.vndss.com/. Dù có ưu điểm ít can thiệp vào lòng dẫn và [3] https://vietnamnet.vn/nang-tam-phat-trien- tăng mặt cắt lòng dẫn nhưng hiệu quả gia hau-giang-tro-thanh-tinh-kha-trong-khu-vuc- tăng ổn định chỉ nhỉnh hơn PA1, tiệm cận 2049248.html. PA2 ở ví dụ này. [4] Plaxis manual. 172
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HÌNH THỨC TIẾP ĐIỆN TRONG CUNG CẤP ĐIỆN GIAO THÔNG ĐIỆN ĐƯỜNG SẮT
4 p | 290 | 102
-
Nghiên cứu môđun điều khiển cho hệ truyền động máy cắt dây tia lửa điện
6 p | 140 | 8
-
Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm xác định mô men uốn giới hạn của cấu kiện dầm BTCT theo mô hình biến dạng phi tuyến của bê tông
6 p | 112 | 7
-
Nghiên cứu lựa chọn tuyến và hình thức các công trình điều tiết lấy nước tự chảy cho sông Đáy, Nhuệ và sông Tô Lịch
6 p | 61 | 7
-
Nghiên cứu mô hình thủy lực lựa chọn sơ đồ dẫn dòng thi công ở thủy điện Sơn La - TS. Nguyễn Danh Oanh
3 p | 76 | 6
-
Quá trình hình thành giáo trình kết cấu mạch điện từ có xung trong quy trình nuôi cấy vi khuẩn p8
10 p | 70 | 6
-
Ứng dụng kiến thức Vật lý để thiết kế mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hoà
3 p | 7 | 4
-
Nghiên cứu, đánh giá và lựa chọn thiết kế mô hình sấy rau củ quả bằng năng lượng mặt trời theo công nghệ sấy hiệu ứng nhà kính đối lưu cưỡng bức có cấp nhiệt bổ sung
12 p | 63 | 4
-
Nghiên cứu khả năng phát hiện và ảnh hưởng lẫn nhau của các hang rỗng trên mô hình lý thuyết và kiểm nghiệm bằng phương pháp Ra đa đất
15 p | 93 | 4
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình thực nghiệm hồi quy đa biến trong chế tạo vật liệu sơn nhiệt dẻo có độ bám dính cao
8 p | 19 | 3
-
Nghiên cứu độ dốc dọc hợp lý trong thiết kế hình học cầu vượt cho xe máy khu vực gần trường học
9 p | 99 | 3
-
Thiết kế, điều khiển máy in lụa trụ tròn cấp phôi tự động
12 p | 8 | 3
-
Nghiên cứu đánh giá mô hình vật liệu xốp XPS trong LS-DYNA thông qua dữ liệu thực nghiệm
11 p | 38 | 2
-
Mô phỏng trường tĩnh điện và lựa chọn hình dạng bản cực cho thiết bị phân tách rác thải điện tử
4 p | 12 | 2
-
Lựa chọn phần mềm để xây dựng mô hình 3D từ ảnh của các công trình kiến trúc
5 p | 67 | 2
-
Một số kiến nghị lựa chọn kết cấu tiêu năng đáy đối với tràn xả lũ các công trình thủy lợi và thủy điện
7 p | 59 | 2
-
Nghiên cứu xây dựng mô hình thống kê để tối ưu quá trình agglomerat hóa ứng dụng trong hòa tách đống quặng urani
5 p | 61 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn