Phân tích so sánh các giải pháp gia cố đê bao chống lũ ở An Giang

PHÂN TÍCH SO SÁNH CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ<br /> ĐÊ BAO CHỐNG LŨ Ở AN GIANG<br /> <br /> MAI ANH PHƢƠNG*<br /> TRẦN NGUYỄN HOÀNG HÙNG**<br /> LÊ KHẮC BẢO***<br /> <br /> <br /> Analysis and comparation of reinforcement solutions for earth levees<br /> against annual floods in An Giang<br /> Abstract: Earth levees in the Mekong Delta have often broken and slided<br /> causing losses of local people’s life and property. Several solutions such<br /> as slope flattening, sand bags, steel mesh, and timber piles have been<br /> applied to reinforce earth levees but still remain ineffective. These<br /> solutions can not cut seepage flows off and improve slope stability. The<br /> analysis indicates that the FS using timber piles and slope flattening for<br /> reinforcement at the lowest water level are 0.97 and 0.96, respectively.<br /> Earth levees were proposed to reinforce by single or double row soilcrete<br /> walls created from cement contents of 250 to 300 kg/m3. The results<br /> suggest that soilcrete walls can cut off seepage and improve slope stability<br /> effectively. The FS using a single row and a double row soilcrete walls at<br /> the lowest water level are 1.38 and 1.76, respectively.<br /> <br /> 1. GIỚI THIỆU * mòn tạo thành những dòng nƣớc nhỏ cuốn trôi các<br /> ĐBSCL là vựa lúa lớn nhất của cả nƣớc, hạt đất và gây sụp đổ đê. Trong mùa năm 2011,<br /> đóng góp hơn 48% sản lƣợng lƣơng thực và hơn 322 m đê bị vỡ làm mất trắng 5479 ha lúa và<br /> 85% sản lƣợng lúa xuất khẩu của Việt Nam [4]. 435 ha hoa màu, tổng thiệt hại về nông lâm thủy<br /> Hệ thống đê bao chống lũ ở ĐBSCL có vai trò sản là 210,7 tỉ đồng riêng ở An Giang [9]. Các<br /> liên kết các vùng, bảo vệ diện tích hoa màu, và biện pháp gia cố nhƣ cừ tràm, đắp bao tải cát, và<br /> thúc đẩy nền nông nghiệp trong tỉnh phát triển làm thoải mái dốc, v.v., đƣợc sử dụng nhƣng hiệu<br /> toàn diện và bền vững. Tuy nhiên, vỡ đê do mùa quả không cao do gia cố đê tạm thời [9]. Giải<br /> lũ làm thiệt hại hàng ngàn hecta lúa. Đê bao pháp cọc đất ximăng có khả năng chống thấm và<br /> thƣờng đƣợc xây dựng trên nền đất yếu bằng đất chống trƣợt sâu [13]. Tuy nhiên, giải pháp đất trộn<br /> nạo vét từ các con kênh song song đê nên có sực ximăng chƣa đƣợc nghiên cứu ứng dụng gia cố đê<br /> chịu tải yếu và không có khả năng chống trƣợt ở ĐBSCL. Bài báo phân tích khả năng chống<br /> sâu. Thân đê có nhiều lỗ mọt do không đƣợc lu thấm và chống trƣợt sâu của các giải pháp gia cố<br /> đầm đúng quy định nên có dòng thấm gây xói đê nhằm đƣa ra phƣơng án tối ƣu ở ĐBSCL.<br /> 2. CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ ĐÊ BAO<br /> *<br /> Học viên cao học trường ĐH Bách Khoa TP. HCM, CHỐNG LŨ Ở ĐBSCL<br /> phuongamtut@gmail.com. 2.1. Các giải pháp gia cố đê hiện nay ở<br /> **<br /> Giảng viên khoa KTXD – Trường Đại Học Bách Khoa ĐBSCL<br /> TP. HCM, tnhhung@hcmut.edu.vn. Các biện pháp chống sạt lở đê hiện nay ở<br /> ***<br /> Học viên cao học trường ĐH Bách Khoa TP. HCM, ĐBSCL thƣờng dùng: (i) Giảm áp lực gây trƣợt<br /> khacbaole@gmail.com. nhƣ đắp bao tải cát làm thoải và đánh cấp mái<br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 51<br /> dốc. (ii) Giải pháp gia cố mái đất nhƣ đóng cừ sâu. Nguồn vật liệu cừ tràm ở địa phƣơng ngày<br /> tràm và dùng lƣới thép B40 [1]. càng khan hiếm và có thể ảnh hƣởng đến rừng<br /> 2.1.1. Đắp đê bằng bao tải cát làm thoải và môi trƣờng.<br /> mái dốc 2.1.3. Gia cố chân đê bằng lưới thép B40<br /> Thân đê đƣợc đắp bằng bao tải cát giảm độ dốc Mái và đê đƣợc gia cố bằng lƣới thép B40<br /> mái dốc nhằm giảm lực gây trƣợt và tăng sức nhằm tăng sức chống cắt trong thân đê (Hình 4).<br /> chống cắt cho thân đê (Hình 1, Hình 3). Biện pháp Giải pháp này đạt yêu cầu kinh tế nhƣng không<br /> gia cố này có ƣu điểm là giá thành rẻ, thi công có khả năng chống thấm và chống trƣợt sâu.<br /> nhanh, và không cần thiết bị phức tạp. Nhƣợc 2.1.4. Giải pháp kết hợp nhiều giải pháp gia<br /> điểm của biện pháp này không có khả năng chống cố đê khác<br /> thấm, chống trƣợt sâu, tiêu thụ cát - nguồn vật liệu Đê bao có thể đƣợc gia cố kết hợp nhiều giải<br /> ngày càng khan hiếm, và thu hẹp dòng chảy gây pháp gia cố đê khác nhƣ giải pháp gia cố chân đê<br /> sạt lở ở những khu vực lân cận [2]. bằng cừ tràm kết hợp gia cố mái dốc đê bằng tấm<br /> 2.1.2. Gia cố chân đê bằng cừ tràm bê tông cốt thép đúc sẵn hoặc trồng cỏ, giải pháp<br /> Chân đê đƣợc đóng cừ tràm ổn định trƣợt cục gia cố kết hợp lƣới thép B40 và bao tải cát, v.v.<br /> bộ chân đê và tăng sức chống cắt cho thân đê Các giải pháp này cần nguồn vật liệu khai thác từ<br /> (Hình 2). Giải pháp này có giá thành rẻ, thi công tự nhiên nhƣ cát và cừ tràm, không có khả năng<br /> nhanh, và không cần thiết bị phức tạp, nhƣng chống thấm, chống trƣợt sâu, và chỉ sử dụng tạm<br /> không có khả năng chống thấm và chống trƣợt thời ở các điểm sạt lở trƣớc các mùa lũ.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1: Đắp thân đê bằng bao tải cát [5] Hình 2: Gia cố chân đê bằng cừ tràm [6]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3: Làm thoải mái dốc [7] Hình 4: Gia cố đê bằng lưới thép B40 [8]<br /> <br /> 2.2. Đề xuất giải pháp gia cố đê phù hợp Công nghệ đất trộn ximăng đã đƣợc nghiên<br /> với điều kiện ĐBSCL cứu ứng dụng ở nhiều nƣớc trên thế giới.<br /> <br /> 52 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016<br /> Ximăng đƣợc phun và trộn với đất nền theo Đê bao đƣợc gia cố bằng một hoặc hai hàng cọc<br /> chiều sâu (SCDM) để tạo nên hàng cọc đất trộn đất ximăng đƣờng kính 0.6 m. Hàm lƣợng ximăng<br /> ximăng có cƣờng độ cao, có khả năng chống sử dụng từ 250-300 kg/m3 cho cƣờng độ đất<br /> thấm, và chống trƣợt sâu. Giải pháp này có ximăng của các lớp đất lớn hơn 0.35 MPa theo<br /> nhiều ƣu điểm nhƣ thời gian thi công nhanh, có nghiên cứu trong phòng [1, 3]. Cọc đất ximăng có<br /> thể tận dụng vật liệu tại chỗ, phù hợp với mọi chiều dài 10.5 m đảm bảo gia cố hết lớp đất yếu<br /> loại đất, máy thi công nhỏ gọn và tải trọng nhẹ nên có khả năng chống trƣợt sâu (Hình 5a) và đƣợc<br /> (nhƣ thiết bị NSV), và giá thành vừa phải. Tuy bố trí nhƣ một tƣờng cọc (Hình 5b) nên có khả<br /> nhiên, công nghệ này cần có hệ thống thiết bị năng chống thấm qua thân đê. Ƣu nhƣợc điểm của<br /> chuyên dụng và kiến thức chuyên sâu. các phƣơng án gia cố đƣợc trình bày trong Bảng 1.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a) Mặt cắt ngang gia cố b) Mặt bằng gia cố 1 hoặc 2 hàng cọc<br /> Hình 5: Gia cố đê bằng cọc đất trộn ximăng [1, 3] Comment [HT1]: LAM CHO HINH NAY DAM N<br /> VA RO HON. DAM BAO RANG KHI IN RA CO THE D<br /> DUOC.<br /> Bảng 1: Bảng tóm tắt ƣu nhƣợc điểm của các phƣơng án gia cố<br /> Giải pháp gia cố Ƣu điểm Nhƣợc điểm<br /> Đắp bao tải cát làm Dễ thi công, không cần máy Vật liệu cát ở địa phƣơng ngày càng khan<br /> thoải mái dốc móc phức tạp, giá thành rẻ. hiếm, không có khả năng chống thấm và<br /> chống trƣợt sâu, làm thu hẹp dòng chảy gây<br /> sạt lở ở những khu vực lân cận<br /> Gia cố đê bằng cừ Dễ thi công, không cần máy Vật liệu cừ tràm ở địa phƣơng ngày càng<br /> tràm móc phức tạp, giá thành rẻ. khan hiếm, không có khả năng chống thấm<br /> và chống trƣợt sâu<br /> Gia cố đê bằng lƣới Dễ thi công, máy móc thi Không có khả năng chống thấm và chống<br /> thép B40 công đơn giản, giá thành rẻ. trƣợt sâu.<br /> Giải pháp kết hợp Dễ thi công, máy móc thi Vật liệu gia cố ở địa phƣơng ngày càng<br /> công đơn giản, giá thành rẻ. khan hiếm, không có khả năng chống thấm<br /> và chống trƣợt sâu<br /> Giải pháp tƣờng cọc Có khả năng chống thấm và Phải có máy móc thi công chuyên dụng và<br /> đất trộn ximăng chống trƣợt sâu, thiết bị thi kiến thức chuyên sâu<br /> công (NSV) nhỏ gọn, sử<br /> dụng vật liệu sẵn có ở địa<br /> phƣơng, giá thành vừa phải.<br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 53<br />  3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SO SÁNH Thoại Sơn, tỉnh An Giang (Hình 6). Đây là đoạn<br /> 3.1. Số liệu đầu vào đê đặc trƣng cho đê bao ở ĐBSCL [1]. Số liệu<br /> Địa hình và địa chất đƣợc thu tập ở đoạn đê địa chất dọc theo hố khoan 25 m đƣợc trình bày<br /> dọc kênh Mƣời Cai, xã Vĩnh Trạch, huyện trong Bảng 2 [10].<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 6: Ví trí nghiên cứu các giải pháp gia cố đê<br /> Comment [HT2]: PHAI THỐNG NHẤT SỐ THẬ<br /> Bảng 2: Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất [10] PHÂN == DAU “.” HAY “,” CHO TOAN BO BÀI BAO<br /> NAY !!!<br /> Hệ số thấm, k Dung trọng tự Lực dính, c Góc ma sát Chiều dày, H<br /> Lớp đất<br /> (m/s) nhiên,  (kN/m3) (kN/m2) trong, φ (0) (m)<br /> Lớp 1 10-6 ÷ 10-4 17,95 20,10 11,87 4,1<br /> Lớp 2 3,64 x 10-8 15,64 6,20 5,45 6,4<br /> Lớp 3 1,66 x 10-8 19,07 19,10 14,97 4,8<br /> Lớp 4 1,37 x 10-8 20,05 29,60 17,48 9,7<br /> <br /> 3.2. Cơ sở lý thuyết FS <br /> Moment chong truot<br /> (3)<br /> 3.2.1. Lý thuyết dòng thấm trong đất Moment gay truot<br /> Phƣơng trình cơ bản trong phân tích dòng thấm Phƣơng pháp Bishop đƣợc sử dụng để phân tích<br /> phẳng (2D) đƣợc thể hiện ở phƣơng trình (1) [12]. FS dựa trên phƣơng pháp phân mảnh cổ điển với<br />  H  H  (1) giả thiết mặt trƣợt trụ tròn nhƣ phƣơng trình (4) và<br /> (k x )  (k y )Q <br /> x x y y t<br /> đƣợc mô tả trên Hình 7 [11]. Theo 22 TCN 262-<br /> Trong trƣờng hợp dòng thấm ổn định, 2000, đê bao đạt điều kiện ổn định khi có hệ số an<br /> <br />  0 , phƣơng trình (1) đƣợc viết lại: toàn FS ≥ 1.4. Hệ số FS đƣợc xác định bằng<br /> t<br />  H  H phƣơng pháp lặp, trƣớc tiên cho FS một giá trị ban<br /> (k x )  (k y )Q  0 (2)<br /> x x y y đầu (thƣờng FSo = 1) sau đó tính lặp, thử đúng dần<br /> trong đó: H - Cột nƣớc thấm tổng; kx - Hệ số FS đạt tới độ chính xác yêu cầu.<br /> thấm theo phƣơng ngang; ky - Hệ số thấm theo  c ' L cos   W  uL cos   tan  ' <br />  cos    sin  tan  ' / F<br /> <br /> phƣơng đứng; Q - Lƣu lƣợng phụ thêm; θ - hàm FS    (4)<br /> độ ẩm về thể tích; t - thời gian. W sin <br /> 3.2.2. Hệ số ổn định trong đó: c’, φ’ - Lực dính và góc ma sát<br /> Hệ số ổn định (FS – Factor of Safety) đƣợc sử trong hữu hiệu; Δl – Chiều dài của mỗi mảnh<br /> dụng để đánh giá khả năng chống trƣợt sâu của đê dọc theo cung trƣợt; α – Góc nghiêng của mỗi<br /> bao. Theo Duncan & Wright (2005), hệ số ổn định mảnh theo phƣơng ngang; u – Áp lực nƣớc lỗ<br /> đƣợc định nghĩa là tỉ số giữa môment kháng trƣợt rỗng; W – Trọng lƣợng của mỗi mảnh;<br /> và môment gây trƣợt nhƣ phƣơng trình (3).<br /> <br /> 54 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016<br />  3.3. Phƣơng pháp luận phân tích so sánh<br /> Khả năng chống thấm và chống trƣợt sâu của<br /> các giải pháp gia cố đê hiện nay ở ĐBSCL và<br /> giải pháp gia cố đê bằng cọc đất trộn ximăng<br /> đƣợc phân tích bằng phần mềm SEEP/W và<br /> SLOPE/W. Lƣu lƣợng mƣa ngày đƣợc lấy tại<br /> trạm đo Châu Đốc i = 121 mm/ngày = 0,00504<br /> m/giờ (QCVN 02:2009/BXD). Mực nƣớc sông<br /> rút với tốc độ 0,2 m/ngày dựa trên kết quả khảo<br /> Hình 7: Xác định hệ số an toàn theo phương sát thực tế. Các trƣờng hợp phân tích đƣợc trình<br /> pháp phân mảnh [11]. bày trong Bảng 3.<br /> <br /> Bảng 3. Các trƣờng hợp phân tích thấm và ổn định<br /> <br /> Trƣờng hợp phân tích Mực nƣớc Mực nƣớc Phân tích Phân tích ổn<br /> sông (m) ruộng (m) thấm định<br /> Mực nƣớc sông cao nhất +3,10 +1,42 x x<br /> Mực nƣớc sông cao nhất +3,10 +1,42 x x<br /> có mƣa<br /> Mực nƣớc sông rút nhanh +3,10 xuống +0,6 +1,42 x x<br /> Mực nƣớc sông thấp nhất +0,6 +1,42 - x<br /> x: có xét đến trong tính toán<br /> <br /> Các giải pháp gia cố bằng cừ tràm và lƣới do thân đê có hiện tƣợng nứt nẻ và có nhiều lỗ<br /> thép B40 có nguyên lý hoạt động là tăng sức mọt. Bề rộng một và hai hàng cọc đất ximăng<br /> kháng cắt trong thân đê nên chọn phƣơng án gia đƣợc quy đổi lần lƣợt là 0.5 m và 1.0 m. Hệ số<br /> cố cừ tràm để phân tích tính toán. Các loại vật thấm của hỗn hợp đất ximăng là 10-9 m/s [13].<br /> liệu này không ngăn đƣợc dòng thấm trong đất Tải trọng tính toán là hoạt tải xe 2,5 tấn theo 22<br /> nên lấy hệ số thấm bằng hệ số thấm của các lớp TCN 210-92. Các chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp đất<br /> đất. Hệ số thấm lớp 1 chọn từ 10-6 đến 10-4 m/s ximăng đƣợc trình bày trong Bảng 4.<br /> <br /> Bảng 4: Chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp đất trộn ximăng thiết kế [3]<br /> <br /> Hệ số thấm, k Dung trọng tự nhiên, γw Cƣờng độ nén, Lực dính, c Góc ma sát<br /> (m/s) (kN/m3) qu (kN/m2) (kN/m2) trong  0<br /> 10-9 19,5 350 175 0<br /> <br /> 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN thấy các giải pháp gia cố đê hiện nay không có<br /> 4.1. Phân tích thấm khả năng chống thấm. Đƣờng dòng ở Hình 8c<br /> a. Trường hợp mực nước sông cao nhất và 8d bị giới hạn và có xu hƣớng chảy phía dƣới<br /> Dòng thấm có xu hƣớng chảy từ phía sông cọc đất ximăng, kết quả này cho thấy phƣơng<br /> sang phía ruộng (Hình 8) [3]. Đƣờng dòng trên pháp gia cố đất ximăng ngăn đƣợc dòng thấm<br /> Hình 8a và 8b đi qua thân đê, kết quả này cho qua đê. Lƣu lƣợng thấm qua đê tăng lên khi thân<br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 55<br /> đê có nhiều lỗ mọt. Do không thể đo trực tiếp hệ số thấm của lớp 1 tăng từ 10-6 lên 10-4 m/s và<br /> số thấm thân đê có lỗ mọt, hệ số thấm thay đổi thay đổi không đáng kể khi thân đê đƣợc gia cố<br /> từ 10-4 đến 10-6 m/s đƣợc dùng để xét sự tác bằng cọc đất trộn ximăng. Giải pháp đất trộn<br /> động thấm của lỗ mọt trong nghiên cứu này. ximăng một và hai hàng cọc làm giảm lƣu lƣợng<br /> Lƣu lƣợng thấm của các giải pháp làm thoải mái thấm so với các giải pháp khác lần lƣợt là 10 và<br /> dốc và gia cố cừ tràm tăng lên hơn 90 lần khi hệ 15 lần (Bảng 5).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a) Đắp bao tải cát làm thoải mái dốc b) Giải pháp gia cố cừ tràm<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> c) 1 hàng cọc đất trộn ximăng d) 2 hàng cọc đất trộn ximăng<br /> Hình 8: Kết quả phân tích thấm trường hợp mực nước sông cao nhất Comment [HT3]: CHUYEN TOAN BO THONG T<br /> THANH TIENG VIET !!!<br /> <br /> DIEU CHINH TUONG TU CHO TOAN BO BAI BAO VA<br /> Bảng 5: Lƣu lƣợng thấm qua thân đê trong trƣờng hợp mực nƣớc sông cao nhất LVTN !!!<br /> <br /> <br /> Các trƣờng hợp Lƣu lƣợng thấm qua thân đê (m3/h)<br /> phân tích Thoải mái dốc Cừ tràm Gia cố 1 hàng cọc Gia cố 2 hàng cọc<br /> kLop1=10-4 m/s 0.13 0.13 0.14 x 10-3 0.97 x 10-4<br /> kLop1=10-5 m/s 0.13 x 10-1 0.13 x 10 -1<br /> 0.14 x 10 -3<br /> 0.96 x 10-4<br /> kLop1=10-6 m/s 0.13 x 10-2 0.14 x 10-2 0.13 x 10-3 0.93 x 10-4<br /> <br /> b. Trường hợp mực nước sông cao nhất kết đê bão hòa hoàn toàn sau 12 giờ mƣa. Đƣờng<br /> hợp mưa bão hòa nƣớc trong thân đê dâng lên không<br /> Đƣờng bão hòa nƣớc trong thân đê dâng lên đáng kể khi klơp 1 = 10-4 m/s sau 24 giờ mƣa,<br /> theo thời gian mƣa (Hình 9). Hệ số thấm lớp 1 nguyên nhân là do hệ số thấm lớp 1 lớn làm<br /> càng nhỏ thì đƣờng bão hòa nƣớc trong thân đê tăng khả năng thoát nƣớc trong thân đê ra phía<br /> dâng lên càng nhanh. Với klơp 1 = 10-6 m/s, thân bên ngoài.<br /> <br /> <br /> 56 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016<br />  a) Đắp bao tải cát làm thoải mái dốc b) Giải pháp gia cố cừ tràm<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> c) 1 hàng cọc đất trộn ximăng d) 2 hàng cọc đất trộn ximăng<br /> Hình 9: Đường bão hòa nước trong thân đê khi có mưa<br /> <br /> c. Trường hợp mực nước phía sông khi mực nƣớc sông giảm đối với các giải pháp<br /> rút nhanh gia cố hiện nay (Hình 10a, 10b). Kết quả ở Hình<br /> Đƣờng bão hòa nƣớc trong thân đê khi mực 10c và 10d cho thấy đƣờng bão hòa nƣớc trong<br /> nƣớc sông rút với vận tốc 0,2 m/ngày từ mực thân đê không thay đổi khi mực nƣớc phía sông<br /> nƣớc cao nhất xuống mực nƣớc thấp nhất thể thay đổi, kết quả này cho thấy sự hiệu quả của<br /> hiện trên Hình 10. Mực nƣớc trong thân đê giảm việc ngăn dòng thấm khi có tƣờng đất ximăng.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a) Đắp bao tải cát làm thoải mái dốc b) Giải pháp gia cố cừ tràm<br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 57<br />  c) 1 hàng cọc đất trộn ximăng d) 2 hàng cọc đất trộn ximăng<br /> Hình 10: Đường bão hòa nước trong thân đê khi mực nước sông rút<br /> <br /> 4.2. Phân tích ổn định cho thấy đê bao phía ruộng và phía sông của các<br /> a) Trường hợp mực nƣớc sông cao nhất giải pháp đạt an toàn khi mực nƣớc sông cao nhất<br /> Kết quả phân tích ổn định giải pháp gia cố 2 (FS > 1.4), nguyên nhân là do có áp lực ngang<br /> hàng cọc đất trộn ximăng đƣợc thể hiện ở Hình của nƣớc phía sông chống lại lực gây trƣợt trong<br /> 11. Kết quả phân tích ổn định chi tiết các giải thân đê. Hệ số FS phía sông tăng lần lƣợt là 1.85<br /> pháp gia cố đê trong trƣờng hợp mực nƣớc sông và 2 lần khi gia cố 1 và 2 hàng cọc đất trộn<br /> cao nhất thể hiện ở Bảng 6. Kết quả phân tích ximăng so với các giải pháp gia cố đê hiện nay.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a. Phía sông b) Phía ruộng<br /> Hình 11. Phân tích ổn định giải pháp gia cố 2 hàng cọc đất trộn ximăng<br /> <br /> Bảng 6: Kết quả phân tích ổn định các giải pháp gia cố trƣờng hợp mực nƣớc sông cao nhất<br /> <br /> Các trường hợp phân tích Hệ số an toàn, FS<br /> Cừ tràm Thoải mái dốc Gia cố 1 hàng Gia cố 2 hàng<br /> cọc cọc<br /> Phía Phía Phía Phía<br /> Phía sông Phía sông Phía sông Phía sông<br /> ruộng ruộng ruộng ruộng<br /> <br /> <br /> <br /> 58 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016<br /> kLop1=10- 2,13 1,55 2,13 1,48 3,29 2,64 3,26 2,85<br /> 4 m/s<br /> kLop1=10- 2,22 1,50 2,13 1,48 3,29 2,64 3,26 2,85<br /> 5 m/s<br /> kLop1=10- 2,13 1,55 2,13 1,48 3,28 2,63 3,25 2,84<br /> 6 m/s<br /> b) Trường hợp mực nước sông cao nhất kết trong khoảng 6 giờ mƣa đầu tiên. Đƣờng bão<br /> hợp mưa hòa nƣớc trong thân đê tăng lên làm vị trí cung<br /> Hình 12, 13, và 14 thể hiện mối quan hệ giữa trƣợt nguy hiểm nhất bị đẩy sâu hơn và làm tăng<br /> hệ số an toàn FS và thời gian mƣa ứng. Nhìn sức chống cắt trong thân đê. Kết quả phân tích<br /> chung, hệ số an toàn phía sông và phía ruộng cũng cho thấy hệ số FS trong các trƣờng hợp<br /> giảm nhẹ theo thời gian mƣa do đƣờng bão hòa đều lớn hơn 1.4 và thay đổi không đáng kể khi<br /> nƣớc trong đất tăng lên theo thời gian mƣa làm có mƣa và khi hệ số thấm của lớp 1 thay đổi từ<br /> tăng áp lực nƣớc lỗ rỗng trong đất và làm giảm 10-6 đến 10-4 m/s. Bề rộng thân đê nhỏ (khoảng<br /> sức chống cắt trong thân đê. Tuy nhiên, một số 3 m) giúp đê bao ít ảnh hƣởng bởi mƣa to.<br /> trƣờng hợp hệ số an toàn phía ruộng tăng lên<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a. Phía sông b) Phía ruộng<br /> <br /> Hình 12: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10-4 m/s. Comment [HT4]:<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 59<br />  a) Phía sông b) Phía ruộng<br /> <br /> Hình 13: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10-5 m/s<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a) Phía sông b) Phía ruộng<br /> Hình 14: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10-6 m/s<br /> <br /> c) Trường hợp nước phía sông rút nhanh giảm. Một số trƣờng hợp hệ số an toàn phía<br /> Hình 15, 16, và 17 là mối quan hệ giữa hệ số ruộng giảm khi mực nƣớc sông giảm từ 0,2 đến<br /> an toàn và thời gian nƣớc sông rút từ cao độ 0,4 m, nguyên nhân là do đƣờng bão hòa nƣớc<br /> +3.10 m xuống 0,6 m với tốc độ 02 m/ngày. Hệ trong thân đê giảm làm thay đổi vị trí cung trƣợt<br /> số an toàn phía sông giảm tuyến tính theo cao nguy hiểm nhất dẫn đến hệ số an toàn tăng lên.<br /> độ nƣớc sông do nƣớc sông rút làm giảm áp lực Kết quả phân tích cũng cho thấy hệ số ổn định<br /> ngang chống lại lực gây trƣợt. Trong khi đó, hệ phía sông tăng lên lần lƣợt là 57% và 87% khi<br /> số an toàn phía ruộng tăng dần theo thời gian sử dụng biện pháp gia cố 1 và 2 hàng cọc đất<br /> nƣớc rút, nguyên nhân là do áp lực ngang gây trộn ximăng và thay đổi không đáng kể khi hệ<br /> trƣợt do nƣớc từ phía sông sang phía ruộng bị số thấm của lớp 1 thay đổi.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 60 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016<br />  a) Phía sông b) Phía ruộng<br /> <br /> Hình 15: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10-4 m/s.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a. Phía sông b) Phía ruộng<br /> Hình 16: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10-5 m/s.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a. Phía sông b) Phía ruộng<br /> Hình 17: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10-6 m/s.<br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 61<br />  d) Trường hợp mức nước thấp nhất cọc đất trộn ximăng đƣợc thể hiện ở Hình 18.<br /> Kết quả phân tích ổn định trƣờng hợp mực Kết quả chi tiết của các giải pháp khác thể hiện<br /> nƣớc sông thấp nhất của giải pháp gia cố 2 hàng ở Bảng 7.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a. Phía sông b) Phía ruộng<br /> Hình 18: Phân tích ổn định giải pháp gia cố 2 hàng cọc đất trộn ximăng Comment [HT5]: DUNG BANG BIEU VA GIAI<br /> THICH CHO NGUOI DOC TUONG TU PHAN TREN<br /> Bảng 7: Kết quả phân tích ổn định trƣờng hợp mực nƣớc sông thấp nhất<br /> <br /> Hệ số an toàn, Fs<br /> Các trƣờng Cừ tràm Thoải mái dốc Gia cố 1 hàng cọc Gia cố 2 hàng cọc<br /> hợp phân tích<br /> Phía Phía Phía Phía Phía Phía Phía Phía<br /> ruộng sông ruộng sông ruộng sông ruộng sông<br /> kLop1=10-4 m/s 2,23 0,97 2,24 0,96 3,16 1,38 3,25 1,76<br /> -5<br /> kLop1=10 m/s 2,23 0,97 2,24 0,96 3,16 1,38 3,25 1,76<br /> kLop1=10-6 m/s 2,23 0,97 2,24 0,96 3,17 1,38 3,25 1,76<br /> <br /> Hệ số ổn định phía sông trƣờng hợp mực phƣơng án gia cố 1 hàng cọc ở những vị trí có<br /> nƣớc sông nhỏ nhất theo phƣơng pháp Bishop khả năng sạt lở thấp. Hình 24a cho thấy<br /> của các giải pháp nhƣ làm thoải mái dốc và phƣơng án gia cố đất trộn ximăng 2 hàng cọc<br /> gia cố đê bằng cừ tràm lần lƣợt là 0.96 và 0.97 có khả năng chống trƣợt sâu, giúp đê an toàn<br /> (không đạt an toàn theo TCVN 262-2000) (FS = 1.76). Hệ số an toàn phía ruộng của tất<br /> (Hình 21a, 22a). Kết quả này phản ánh đúng cả các giải pháp lớn hơn 1.4, kết quả này cho<br /> tình hình thực tế khi hiện nay đê bao ở thấy đê bao phía ruộng đảm bảo an toàn và<br /> ĐBSCL thƣờng xuyên xẩy ra sạt lở [9]. Hệ số không cần phải gia cố.<br /> an toàn phía sông khi gia cố bằng 1 hàng cọc 5. KẾT LUẬN<br /> đất ximăng bằng 1.38 (Hình 23a), nhƣng vẫn Khả năng chống thấm và chống trƣợt sâu<br /> có thể chấp nhận đƣợc khi tính toán với điều của các giải pháp gia cố đê hiện nay ĐBSCL<br /> kiện mực nƣớc sông thấp nhất lịch sử kết hợp đang sử dụng và giải pháp gia cố đê đề xuất<br /> với tổ hợp tải trọng bất lợi nhất có thể xẩy ra bằng cọc đất trộn ximăng đƣợc mô phỏng<br /> [3]. Kết quả phân tích cho thấy ta nên sử dụng bằng phần mềm SEEP/W và SLOPE/W từ<br /> <br /> <br /> 62 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016<br /> các số liệu địa hình và địa chất đƣợc thu đƣờng ven sông trên đất yếu tại Ql.91 đoạn<br /> thập tại đoạn đê kênh Mƣời Cai, xã Vĩnh Bình Mỹ, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang,”<br /> Trạch, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang. Từ Luận văn thạc sỹ, trƣờng ĐH Bách Khoa Tp.<br /> kết quả phân tích ta có thể rút ra một số kết HCM, Tp. HCM, 2011, 117 trang.<br /> luận nhƣ sau: 3. Lê Khắc Bảo, Lê Phi Long, và Trần<br /> 1. Các giải pháp gia cố đê nhƣ làm thoải mái Nguyễn Hoàng Hùng. “Ảnh hƣởng của tƣờng<br /> dốc, gia cố đê bằng cừ tràm, v.v., không ngăn đất-xi măng đến dòng thấm và ổn định của đê<br /> đƣợc dòng thấm qua thân đê. Trong khi đó, bao chống lũ ở Đồng Tháp”. Tạp chí xây dựng,<br /> dòng thấm qua thân đê bị ngăn lại khi sử dụng số 12/2014, pp. 66-70, tháng 12-2014.<br /> biện pháp gia cố đê bằng một hoặc hai hàng cọc 4. Tăng Đức Thắng, và Ngô Quang Toàn.<br /> đất trộn ximăng. “Ngập do lũ và triều biển dâng trên đồng bằng<br /> 2. Các giải pháp gia cố đê hiện nay ở sông Cửu Long trong bối cảnh biến đổi khí<br /> ĐBSCL nhƣ làm thoải mái dốc, cừ tràm, v.v., hậu và một số giải pháp thích ứng”. Tạp chí<br /> chỉ là giải pháp gia cố đê tạm thời và không có khoa học và công nghệ thủy lợi, số 4, tháng<br /> khả năng chống trƣợt sâu. Giải pháp gia cố đê 10/2011.<br /> bằng cọc đất trộn ximăng có khả năng chống 5. Tổng cục thủy lợi. “Quản lý khai thác<br /> trƣợt sâu, giúp đê ổn định lâu dài. công trình thủy lợi vùng ĐBSCL”. Internet:<br /> 3. Giải pháp gia cố đê bằng đất trộn http://www.wrd.gov.vn. 17/10/2014.<br /> ximăng một hàng cọc nên sử dụng ở những vị 6. Báo Dân Việt. “ĐBSCL: Nhà nông hối hả<br /> trí có nguy cơ sạt lở thấp và những vị trí cần phòng chống lũ”. Internet: http://www.<br /> chống thấm cho đê bao. Giải pháp gia cố đê danviet.vn .09/10/2013.<br /> bằng 2 hàng cọc đất trộn ximăng sử dụng ở 7. Báo Việt Nam Net. “Lũ ở ĐBSCL: 8<br /> những vị trí có nguy cơ sạt lở cao và chống ngƣời chết, vỡ đê liên tục”. Internet:<br /> thấm qua thân đê. http://www.vietnamnet.vn . 30/09/2011.<br /> LỜI CẢM ƠN 8. Báo điện tử Đảng Cộng Sản Việt Nam.<br /> Đề tài này đƣợc thực hiện với nguồn kính phí “An Giang trong mùa lũ lớn”. Internet:<br /> nghiên cứu từ AUN/SEED-NET (HCMUT CRI http://www.cpv.org.vn. 7/10/2011.<br /> 1301), Sở NN&PTNT An Giang (299/HĐ- 9. Ban Chỉ Huy PCLB & TKCN tỉnh An<br /> KHCN-CCTL), và tập đoàn Something Việt Giang, “Báo cáo công tác phòng chống lũ lụt<br /> Nam. Các tác giả chân thành cảm ơn sự hỗ trợ năm 2011 tỉnh An Giang”, 20/12/2011.<br /> nhiệt tình của các cơ quan, Sở, Ban, Ngành, 10. Las XD 475. “Bảng thống kê các chỉ<br /> ngƣời dân địa phƣơng ở An Giang, và trƣờng tiêu thí nghiệm đất: Công trình nghiên cứu CRI<br /> Đại Học Bách Khoa TP. HCM trong suốt quá 1301”, An Giang, 2013.<br /> trình nghiên cứu. 11. J.M. Duncan, and S.G. Wright, Soil<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO strength and slope stability, New Jersey: John<br /> Wiley & Sons, 2005, 297 pp.<br /> 1. Mai Anh Phƣơng, Nguyễn Bình Tiến, 12. Đỗ Văn Đệ, Vũ Minh Tuấn, Nguyễn Sỹ<br /> Trƣơng Đắc Châu, và Trần Nguyễn Hoàng Han, Nguyễn Khắc Nam, Hoàng Văn Thắng.<br /> Hùng. “Nghiên cứu ứng xử của đất An Giang Phần mềm Seep/W ứng dụng vào tính toán thấm<br /> trộn ximăng bằng công nghệ trộn ƣớt và trộn cho công trình thủy và ngầm. Hà Nội: Nhà xuất<br /> sâu”. Tạp chí địa kỹ thuật, số 2/2014, pp. 34-43, bản xây dựng, năm 2012, 163 trang.<br /> tháng 2-2014. 13. M. Kitazume and M. Terashi. The deep<br /> 2. Lê Xuân Việt. “Nghiên cứu chống sạt lở mixing method, CRC Press, A Balkema Book,<br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 63<br /> UK, 2013, 405 pp. trang, 2009.<br /> 14. Bộ Xây Dựng. “Số liệu điều kiện tự 15. Bộ Giao Thông Vận Tải. “Đƣờng<br /> nhiên dùng trong xây dựng”. Quy chuẩn Kỹ GTNT – Tiêu chuẩn thiết kế”. Tiêu chuẩn<br /> thuật Quốc gia, QCVN 02:2009/BXD, 324 ngành, 22TCN 210-92, 31 trang, 1993.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Phản biện: PGS.TS. ĐẶNG HỮU DIỆP<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 64 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016<br />