zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Phân tích ổn định mái đê, kè vùng cửa sông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

16
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Phân tích ổn định mái đê, kè vùng cửa sông tiến hành phân tích sự biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định của mái đê, kè vùng cửa sông. Ứng dụng mô hình số với các phần mềm tính toán hiện đại để lượng hóa liên hệ giữa mực nước sông, lượng mưa với hệ số ổn định mái dốc.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân tích ổn định mái đê, kè vùng cửa sông

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH MÁI ĐÊ, KÈ VÙNG CỬA SÔNG Nguyễn Công Thắng Trường Đại học Thủy lợi, email thangnc@tlu.edu.vn 1.GIỚI THIỆU CHUNG Các lớp đất nền đê có nguồn gốc bồi tích hiện đại kỷ đệ tứ, phân bố từ trên xuống Được hình thành và phát triển từ hàng nghìn thường gồm các lớp: (a) Lớp phù sa - phủ năm, hệ thống đê điều đóng vai trò cực kỳ trực tiếp trên các giải địa hình ven đê phía quan trọng trong phòng chống lũ và giảm nhẹ sông có bề dày trung bình 2÷2,5 m; (b) Đất thiên tai, bảo vệ an toàn cho các trung tâm văn sét pha mầu nâu gụ - phân bố hầu hết dưới hóa, kinh tế, các vùng dân cư rộng lớn. Lịch sử nền đê dọc các tuyến sông chính; (c) Đất sét xây dựng đất nước qua các thời kỳ cho thấy sự màu xám xanh - phân bố dưới nền đê vùng quan tâm cao đến xây dựng và củng cố hệ đồng bằng ở độ sâu 2,5m kể từ mặt đất tự thống đê điều. Mặc dù được quan tâm đầu tư nhiên, với độ dày trung bình 2 ÷ 4 m; (d) Bùn qua nhiều thời kỳ, nhưng ngày nay hàng năm sét và bùn sét hữu cơ - được tạo thành chủ việc tu bổ và nâng cấp hệ thống đê điều vẫn yếu ở những vùng trũng, các cửa sông, đáy tiêu tốn hàng nghìn tỷ đồng, cho thấy hệ thống hồ và đầm lầy hoặc ở những lòng sông cổ, đê điều còn tồn tại nhiều vấn đề kỹ thuật cần tạo thành các thấu kính bùn khá dày 5÷10m, được quan tâm nghiên cứu. độ sâu phân bố cách mặt đất 3÷5 m; (e) Cát Hệ thống đê sông được hình thành từ việc pha màu xám nâu, xám sẫm - phân bố ở độ tôn cao áp trúc các gờ đất ven sông. Vào các sâu 3÷5 m với diện tích phân bố hẹp, không năm lũ lớn những vị trí xung yếu bị tràn hoặc liên tục; (f) Cát - phân bố ở hầu hết dưới nền bị vỡ được đắp lại hoặc nhô ra phía sông đê với bề dày khá lớn, có tính thấm lớn. hoặc lùi vào phía đồng tránh các hố xói sâu. Những nơi cát phân bố sâu, về mùa lũ tầng Do diễn biến dòng chảy, xu thế dòng sông và cát này tàng trữ nước có áp cục bộ. Đối với những con lũ lớn làm cho bờ xói lở, để bảo công trình, đây là điều bất lợi về biến dạng vệ đê không bị sạt lở, hệ thống đê kè từng thấm; (g) Sét loang lổ - có bề dày khá lớn bước được hình thành. phân bổ hầu hết ở trung tâm đồng bằng Bắc Các tuyến đê được hình thành từ thủa sơ bộ với bề dày tăng dần ra phía biển, phân bố khai với trình độ nhận thức và công cụ thô sơ ở độ sâu 10÷30m. nên việc lựa chọn tuyến và xử lý nền hết sức Trong nền các tuyến đê, sự có mặt của đơn giản, các tuyến đê được hình thành trong nước ngầm tàng trữ trong tầng chứa nước thứ thời gian gần đây mới được chú ý đến các nhất kể từ trên xuống thường chú ý tới. Nước điều kiện kỹ thuật. Về tổng thế địa hình hai ngầm ở tầng chứa nước có quan hệ với nước bên ven đê có xu thế thấp dần từ thượng mặt: dâng cao về mùa mưa và hạ thấp về mùa khô. Quá trình vận động của dòng thấm có nguồn về phía biển, địa hình ven đê phía thể mang theo các hạt có đường kính nhỏ, đồng ít thay đổi và bị phân cắt chủ yếu do lượng cát do nước mang theo tùy thuộc việc lấy đất đắp đề tọa thành thùng đấu hoặc gradient dòng thấm. Nếu quá trình này xảy các hồ, đầm lớn là hậu quả của các lần vỡ đê. ra, lặp đi lặp lại nhiều năm sẽ làm nền đê bị Địa hình ven đê phía sông thay đổi theo thời biến dạng. Với nền đê có lớp cát thông với gian phụ thuộc vào chế độ dòng chảy và hàm sông, lớp phủ phía đồng không đủ dày sẽ lượng bùn cát. xuất hiện các mạch đùn, bãi sủi. 153
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 Từ các đặc điểm đã nêu ở trên của đê, mặt giảm thường do giảm độ bền của đất đá do cắt ngang điển hình của đoạn đê xung yếu thay đổi trạng thái vật lí như thay đổi độ ẩm, được trình bày ở hình sau: trương nở, giảm độ chặt, phong hoá, phá huỷ MNL kết cấu tự nhiên, các hiện tượng từ biến trong Thân đê MN ao đất đá; tác động của áp lực thuỷ tĩnh và thuỷ Tầng phủ - hệ số thấm nhỏ động lên đất đá, gây nên biến dạng thấm; biến MNK Tầng cát - hệ số thấm lớn đổi trạng thái ứng suất của đất đá ở trong đới hình thành sườn dốc và thi công mái dốc; các Tầng đất - hệ số thấm nhỏ tác động bên ngoài như chất tải trên sườn dốc, Hình 1. Mặt cắt ngang điển hình dao động địa chấn và vi địa chấn,.. Từng của đoạn đê xung yếu nguyên nhân riêng biệt kể trên đều có thể làm mất cân bằng của các khối đất đá ở sườn dốc, Hệ thống đê điều của các tỉnh đồng bằng nhưng thông thường là do tác động đồng thời ven biển châu thổ sông Hồng chịu ảnh hưởng của một số trong những nguyên nhân đó. Biến trực tiếp từ thủy triều Vịnh Bắc Bộ với chế đổi độ dốc mái được xét bằng cách thay đổi độ nhật triều. Số liệu thống kê cho thấy sạt kích thước hình học. Để xét sự biến đổi độ trượt mái đê kè là sự cố thường xuyên xảy trong những năm gần đây. Vì vậy trong bài bền của đất cần xác định được biến thiên của báo này tác giả phân tích ảnh hưởng của các áp lực nước lỗ rỗng, uw. thông số như mực nước sông, mực nước ao, Phân tích sự biến đổi của khí tượng, thủy văn, mưa đến ổn định mái đê, kè vùng cửa sông. chọn thời đoạn tính toán từ ngày 20/5/2012 Phân tích số liệu địa hình, địa chất của tuyến đến ngày 22/9/2012. Tiếp giáp chân đê phía đê hữu Hồng trên địa bàn tỉnh Nam Định, mặt đồng là ao hồ, chọn mực nước ao phía đồng cắt đê, kè tiêu biểu được lựa chọn tại kè Quy bằng 1,50 m. Để phân tích ảnh hưởng của Phú, K178+950. mực nước và mưa tiến hành tính toán với hai +2.85 1 4 2 trường hợp: trường hợp 1- không kể đến ảnh hưởng của mưa; trường hợp 2- kể đến ảnh 2 -0.15 0 -2 ,4 hưởng của mưa. =1 3 -4 tb m -6 -7.65 -8 -10 -12 4 -14 1.4 0.4 1.2 0.2 0 -16 0.6 1 0.8 -18 -14.07 -14.07 -14.07 -10.07 -12.6 -8.57 -7.17 -6.67 -5.07 -3.57 -2.17 -1.87 -0.57 -0.07 0.13 0.38 0.73 3.03 3.09 3.74 4.48 6.05 6.05 2.78 2.38 2.38 2.88 2.88 3.47 -0.2 -0.4 2 0.50 0.50 0.83 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1.3 1.16 2 1.88 4.38 2.1 3.2 4 5.98 4.77 10.98 Hình 2. Mặt cắt ĐCCT kè Quy Phú Bảng 1. Các chỉ tiêu cơ bản của các lớp đất 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Elevation, (m) Dung Độ Góc Lực Hệ số Lớp trọng ướt, rỗng, ma dính, c thấm, K Hình 3. Các đường đẳng cột nước thấm tại γw T/m3 n% sát, ϕo kG/cm2 cm/s thời điểm 7 giờ ngày 14/9/2012–trường hợp 1 1 1,86 46,21 18o53 0,14 2,59x10-6 0.5 1 2.5 1.5 1.5 2 1,79 52,49 14o47 0,12 4,06x10-6 0.5 1 3 1,77 54,15 16o05 0,13 4,16x10-6 0 4 1,79 52,80 17o05 0,12 4,92x10-5 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Mái dốc nói chung cũng như mái đê nói Hình 4. Các đường đẳng cột nước thấm tại riêng, bị sạt, trượt do gia tăng lực gây trượt và thời điểm 7 giờ ngày 14/9/2012 - trường hợp 2 giảm lực chống trượt. Lực gây trượt tăng Đường cong đặc trưng đất nước xác định thường do gia tăng độ dốc của mái dốc khi cắt theo Fredlund và Xing (1994), các tham số xén, khai đào hoặc xói lở; lực chống trượt của phương trình được xác định từ loại đất 154
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 tương tự trong cơ sở dữ liệu. Phương trình vi 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU phân của bài toán thấm [4] được giải bằng So sánh kết quả tính toán thấm của hai phương pháp phần tử hữu hạn với phần mềm trường hợp cho thấy mưa có ảnh hưởng đến SEEPW. Miền tính toán được chọn với chiều phân bố áp lực nước lỗ rỗng, và làm giảm hệ rộng 150 m, từ cao trình -35,0 m trở lên và số ổn định của mái dốc. được chia thành 1475 phần tử nối với nhau Kết quả tính toán ổn định cho thấy hệ số tại điểm 4606 nút. Bước thời gian, ∆t=1 giờ, ổn định, FSminmin của mái dốc có tương quan mỗi ngày lưu kết quả tính bốn lần. Điều kiện chặt chẽ với sự biến thiên của áp lực nước lỗ ban đầu được xác định từ bài toán thấm ổn rỗng, hay có tương quan chặt chẽ với mực định, mực nước sông bằng mực nước bình nước sông và lượng mưa. Cùng với một quân tháng 5. Các đường đẳng cột nước thấm lượng mưa thì ảnh hưởng tại thời điểm cuối tại thời điểm 7 giờ ngày 14/9/2012 được trình mùa mưa lớn hơn ảnh hưởng tại đầu mùa. bày tại hình 3 và hình 4. Phân bố áp lực nước 1.25 300 ng m a, (mm) FS TH1 lỗ rỗng thay đổi theo thời gian được sử dụng 1.2 TH2 Mưa 250 để phân tích ổn định mái dốc theo phương L 1.15 200 pháp Morgenstern-Price với phần mềm 1.1 SLOPEW. Kết quả tính toán cho cung trượt 150 1.05 có hệ số an toàn FSminmin ứng với các thời 1 100 điểm. Cung trượt có FSminmin tại thời điểm 7 0.95 50 giờ ngày 14/9/2012 được trình bày tại hình 5 0.9 0 và hình 6. Biến thiên của FSminmin theo thời 0 240 480 720 960 1200 1440 1680 1920 2160 2400 2640 2880 Th i gian, (h) gian được trình bày tại hình 7. Hình 7. Biến thiên của hệ số an toàn, 1.050 FSminmin theo thời gian 4. KẾT LUẬN Báo cáo đã tiến hành phân tích sự biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định của mái đê, kè vùng cửa sông. Ứng dụng mô hình số với các phần mềm tính toán hiện đại để lượng hóa liên hệ giữa mực nước sông, lượng mưa với hệ số ổn định mái dốc. 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Elevation, (m) 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Hình 5. Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời [1] Nguyễn Quyền, Nguyễn Văn Mạo, Nguyễn điểm 7 giờ ngày 14/9/2012–trường hợp 1 Chiến (2001), Thiết kế đê và công trình bảo vệ bờ. NXB Hà Nội. [2] Chi cục đê điều và PCLB Nam Định 1.020 (2009÷2014): Báo cáo đánh giá hiện trạng đê điều trước mùa lũ bão. [3] Liên danh TT thủy lợi miền núi phía Bắc và CTCP TVXD thủy lợi Thái Bình (2010): Dự án đầu tư Cải tạo và nâng cấp tuyến đê, kè, cống trên đê Hữu Hồng và đê Tả Đào huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định [4] Fredlund, D.G. and Rahardjo, H. (1993), “Soil Mechanics for Unsaturated Soils”, John Wiley and Sons Inc., New York. [5] Fredlund, D.G. and Xing, A. (1994), 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Elevation, (m) Hình 6. Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời “Equation for the soil-water characteristic curve” Can. Geotech. J., 31, 533-546. điểm 7 giờ ngày 14/9/2012 - trường hợp 2 155

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2418 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

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

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.