Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án "Thiết kế Đê và Công trình bảo vệ bờ" do Bộ môn Thủy công xây dựng nhằm giải quyết bài toán kỹ thuật thực tiễn về an toàn phòng chống thiên tai lũ lụt cho vùng hạ lưu sông H.

Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn: Khu vực thị xã S và các xã phụ cận thuộc huyện P (tỉnh H) là vùng kinh tế - xã hội quan trọng với quy mô dân số 853.000 người và 135.000 ha diện tích đất canh tác nông nghiệp. Địa bàn tập trung nhiều cơ sở hạ tầng trọng yếu như nhà máy, xí nghiệp công nghiệp, công trình di tích văn hóa lịch sử, mạng lưới thông tin liên lạc, hệ thống y tế, trường học và các công trình quốc phòng. Tuy nhiên, hệ thống công trình bảo vệ hiện hữu đang đối mặt với hai nguy cơ nghiêm trọng:

  1. Tuyến đê đất cũ có cao trình đỉnh thấp, mặt cắt chưa hoàn thiện, không đảm bảo năng lực chống lũ khi xuất hiện mực nước lũ thiết kế ứng với lũ lịch sử.
  2. Tuyến sông H đi qua khu vực có độ cong lớn, chế độ thủy lực dòng chảy xiết gây ra hiện tượng xói lở vách bờ sông nghiêm trọng, đe dọa trực tiếp đến chân công trình đê điều và đời sống dân sinh.

Do đó, nhiệm vụ nâng cấp, kiên cố hóa tuyến đê cũ và xây dựng hệ thống kè gia cố bảo vệ bờ sông là yêu cầu cấp thiết được đặt ra trong đồ án.

Mục tiêu và nhiệm vụ kỹ thuật của đồ án: Nội dung đồ án tập trung thực hiện 5 nhiệm vụ kỹ thuật trọng tâm:

  1. Thu thập, xử lý và chuẩn hóa các chuỗi tài liệu cơ bản về địa hình, địa chất nền, khí tượng, thủy văn và mỏ vật liệu xây dựng.
  2. Phân tích hiện trạng tuyến, lựa chọn tuyến công trình và phân chia các đoạn đê điển hình để đề xuất phương án kết cấu phù hợp (tường phòng lũ, đê đất đắp, kè hộ bờ).
  3. Tính toán các thông số sóng, xác định cao trình đỉnh đê, bề rộng mặt đê, độ dốc mái, cơ đê và kết cấu gia cố thân đê.
  4. Tính toán thủy lực thấm qua thân và nền đê bằng phương pháp giải tích kết hợp mô hình phần tử hữu hạn; kiểm tra điều kiện bền thấm và ổn định chống đẩy bục nền.
  5. Kiểm tra ổn định trượt tổng thể mái đê và thiết kế hệ thống tiêu thoát nước, hoàn thiện hồ sơ thuyết minh và bản vẽ kỹ thuật khổ A1.

Đối tượng và phạm vi thiết kế:

  • Đối tượng nghiên cứu: Tuyến đê sông kết hợp công trình kè bảo vệ vách bờ tại các đoạn xung yếu.
  • Phạm vi không gian: Tuyến đê đi qua thị xã S và huyện P thuộc tỉnh H, được thể hiện trên bình đồ địa hình tỷ lệ 1/20.000 với 3 đoạn đê điển hình: đoạn qua đô thị (Đoạn 1), đoạn không có bãi sông (Đoạn 2) và đoạn qua vùng nông thôn có bãi bồi rộng (Đoạn 3).
  • Phạm vi thời gian và tần suất tính toán: Chuỗi số liệu khí tượng quan trắc lượng mưa từ năm 1957 đến 1973; mực nước thiết kế lấy theo đỉnh lũ lịch sử năm 1971 tại trạm thủy văn ST với tần suất thiết kế $p = 0,8%$.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng: Quá trình tính toán, bố trí và kiểm tra kết cấu trong đồ án tuân thủ hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia chuyên ngành thủy công:

  • QCVN 04-05:2012: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Công trình thủy lợi – Các quy định chủ yếu về thiết kế.
  • TCVN 9902:2016: Công trình thủy lợi – Yêu cầu thiết kế đê sông.
  • TCVN 8419:2010 (và bản cập nhật 2022): Công trình thủy lợi – Thiết kế công trình bảo vệ bờ sông để chống lũ.
  • TCVN 4253:2012: Công trình thủy lợi – Nền các công trình thủy công – Yêu cầu thiết kế.
  • TCVN 8421:2010: Công trình thủy lợi – Tải trọng và lực tác dụng lên công trình do sóng và tàu.
  • 14 TCN 130-2002: Tiêu chuẩn ngành về hướng dẫn tính toán sóng và sóng leo đê biển/đê sông.
  • TCVN 4054:2005: Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế (áp dụng cho kết cấu mặt đê kết hợp giao thông).

Phương pháp tính toán và công cụ kỹ thuật: Đồ án kết hợp giữa phương pháp đồ giải, giải tích giải phương trình giải tích cổ điển và mô phỏng số trên máy tính:

  1. Phương pháp xác định đà sóng tương đương: Sử dụng phương pháp đồ giải tia xạ theo 14 TCN 130-2002. Từ vị trí công trình, vẽ tia xạ chính dọc hướng gió chính ($i=0$) và các tia phụ lệch nhau góc $7,5^\circ$ trong phạm vi góc mở $\pm 45^\circ$ ($i = -6$ đến $+6$) để xác định đà sóng tương đương $D_e$.
  2. Phương pháp tính toán sóng và sóng leo: Áp dụng biểu đồ Crulop (TCVN 8421-2010) với giả thiết sóng nước sâu ($h \ge 0,5 L_s$) để tìm chiều cao sóng $H_s$, chu kỳ sóng $T_s$ và bước sóng $L_s$; xác định chiều cao sóng leo tần suất $p = 2%$ qua các hệ số nhám $K_n$, hệ số kinh nghiệm $K_w$, hệ số đổi tần suất $K_{pl}$ và hệ số góc xiên $K_\alpha$.
  3. Phương pháp tính toán thấm bằng giải tích:
    • Thấm qua thân đê: Áp dụng phương pháp thủy lực học dựa trên công thức tích phân vi phân Dupuit kết hợp với điều kiện thoát nước tại nêm hạ lưu để xác định tọa độ đường bão hòa, lưu lượng thấm đơn vị $q$ và chiều cao điểm ra $a_0$.
    • Thấm qua nền đê: Áp dụng phương pháp giải tích áp lực thấm theo phương trình Hantush cho hệ nền gồm tầng phủ bán thấm (á sét) và tầng chứa nước thấm mạnh (tầng cát).
  4. Phương pháp mô phỏng số: Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) thông qua phần mềm SEEP/W (bộ phần mềm GeoStudio) để xác định trường thế năng, lưới thấm, phân bố gradient thấm $J$ và đường bão hòa tổng thể.
  5. Phương pháp kiểm tra ổn định: Áp dụng giải thuật cân bằng giới hạn để đánh giá khả năng trượt mái dốc và tính toán hệ số an toàn chống đẩy bục tầng phủ nền đê ($K_{db} \ge [K]$).

Nguồn dữ liệu đầu vào:

Nhóm dữ liệu Thông số kỹ thuật cụ thể Ghi chú nguồn
Địa hình Bình đồ $1/20.000$, mặt cắt ngang địa hình 3 phân đoạn Bản đồ khảo sát Bộ môn Thủy công
Địa chất Thân đê: đất á sét; Lớp 1 (tầng phủ): á sét; Lớp 2: cát thấm mạnh Mặt cắt địa chất dọc và ngang tuyến
Khí hậu - Mưa Mưa trung bình năm: $1917\text{ mm}$; Max: $3330\text{ mm}$ (1973); Min: $979\text{ mm}$ (1957) Chuỗi số liệu trạm quan trắc địa phương
Gió thiết kế $V_{1%} = 38\text{ m/s}$; $V_{2%} = 35\text{ m/s}$ (tính kè); $V_{tb} = 20\text{ m/s}$ (tính cao trình đỉnh đê) Số liệu gió thiết kế nhiều năm
Thủy văn $MNLTK (p = 0,8%) = 16,16\text{ m}$ (trận lũ lịch sử 1971) Trạm thủy văn ST trên sông H
Vật liệu đắp Đất á sét nặng, cự ly vận chuyển $500\text{ m}$, trữ lượng $200.000\text{ m}^3$ Bãi vật liệu khu vực thị xã S
Vật liệu khác Đá hộc, cát thô, sỏi cuội; Xi măng PC30, PC40, thép xây dựng Sẵn có tại địa phương

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan điều kiện tự nhiên và nhiệm vụ công trình

Chương này tổng hợp toàn bộ các dữ liệu khảo sát hiện trường, địa hình, khí tượng, thủy văn và địa chất của khu vực đê thuộc thị xã S và huyện P, tỉnh H:

  • Về khí tượng, khu vực có 2 mùa rõ rệt (mùa mưa từ tháng VI đến tháng X, mùa khô từ tháng XI đến tháng V năm sau). Chế độ gió phức tạp với vận tốc gió bình quân lớn nhất dùng tính toán sóng là $V = 20\text{ m/s}$.
  • Về thủy văn, mực nước thiết kế đỉnh đê được xác định dựa trên đỉnh lũ lịch sử sông H năm 1971 tương ứng tần suất $p = 0,8%$ đạt cao trình $16,16\text{ m}$.
  • Về địa chất nền, cấu trúc địa tầng gồm 2 lớp chính: tầng phủ bên trên là đất á sét có hệ số thấm bé và tầng dưới là cát thô thông nước trực tiếp với sông H.
  • Đánh giá hiện trạng cho thấy tuyến đê cũ không đủ cao trình ngăn lũ, mặt cắt hẹp, mái dốc bị xói mòn và lòng dẫn sông bị xói lở nghiêm trọng, đòi hỏi phải can thiệp kỹ thuật khẩn cấp để bảo vệ an toàn cho 853.000 người dân và 135.000 ha canh tác.

Chương 2: Lựa chọn biện pháp công trình

Chương 2 trình bày cơ sở quy hoạch tuyến và phương án kết cấu cho toàn bộ công trình:

  • Tuyến đê được lựa chọn bám theo hướng tuyến đê cũ nhằm tận dụng khối đắp hiện hữu, giảm thiểu tối đa khối lượng đền bù giải phóng mặt bằng, đảm bảo quy hoạch phòng chống lũ chung và thuận lợi cho thi công cơ giới.
  • Tuyến công trình được chia thành 3 phân đoạn đặc thù:
    1. Đoạn 1 (Đoạn qua đô thị thị xã S): Không gian hẹp, yêu cầu cao về kiến trúc và cảnh quan. Giải pháp đề xuất là xây dựng tường phòng lũ bằng bê tông cốt thép dạng chữ T hoặc chữ I (kết hợp cọc cừ thép) đặt trên đỉnh đê cũ nhằm nâng cao khả năng chống tràn mà không mở rộng chân đê.
    2. Đoạn 2 (Đoạn đê sát sông cong, không có bãi): Chịu vận tốc dòng chảy lũ lớn và xói lở chân bờ. Giải pháp là tôn cao mặt cắt đê đất kết hợp lát mái đê phía sông và xây dựng kè bảo vệ vách bờ dốc đứng.
    3. Đoạn 3 (Đoạn qua vùng nông thôn, bãi sông rộng): Giải pháp là đắp đắp tôn cao đê đất đồng chất, mái đê kết hợp trồng cỏ và dải tre bảo vệ trên bãi sông để tiêu hao năng lượng sóng.
  • Phân cấp công trình và xác định các hệ số an toàn thiết kế: Cấp công trình đê tra cứu theo TCVN 9902:2016; cấp kè tra theo TCVN 8419:2022; xác định hệ số an toàn ổn định chống trượt, chống lật, gradient thấm cho phép $[J_{đ}]$ của đất nền và $[J]$ của đất thân đê, độ gia cao an toàn và chiều rộng tối thiểu đỉnh đê.

Chương 3: Tính toán thiết kế mặt cắt đê

Đây là chương trọng tâm của đồ án, bao gồm các chuỗi tính toán kỹ thuật chi tiết:

  1. Tính toán thông số sóng và sóng leo: Xác định đà sóng tương đương $D_e$ theo phương pháp đồ giải tia xạ 14 TCN 130-2002; tra các thông số $H_s, T_s, L_s$ qua đồ thị Crulop; tính toán chiều cao sóng leo $h_{sl, 2%}$ với mái dốc $m = 1,5 - 5,0$.
  2. Xác định kích thước hình học mặt cắt đê:
    • Cao trình đỉnh đê $Z_đ$ được xác định theo công thức: $$Z_đ = H_{tk} + h_{sl} + \Delta h + a_0 + b + s$$ Trong đó: $H_{tk} = 16,16\text{ m}$; $\Delta h$ là độ dềnh do gió; $a_0$ là độ gia cao an toàn; $b$ là ảnh hưởng dâng cao mực nước biển; $s$ là độ lún dư thân đê (chiếm 2–3% chiều cao đê). Với đê có tường phòng lũ, đỉnh tường trùng với cao trình $Z_đ$ tính toán.
    • Kích thước hình học: Bề rộng đỉnh đê thỏa mãn cấp công trình và kết hợp đường giao thông (theo TCVN 4054:2005); mái dốc phía sông $m_s = 2,0 - 2,5$; mái dốc phía đồng $m_đ = 2,5 - 3,0$.
    • Đối với mặt cắt có chiều cao $H_đ > 5\text{ m}$, bố trí cơ đê phía đồng có bề rộng $B_c \ge 3\text{ m}$ để giữ đường bão hòa nằm hoàn toàn trong thân đê, kèm hệ thống rãnh tiêu nước mưa bằng bê tông/đá xây (rãnh dọc cơ, rãnh dọc chân đê và rãnh ngang bố trí cách nhau $50 - 100\text{ m}$).
  3. Vật liệu và thiết bị thoát nước: Đất đắp thân đê sử dụng đất á sét nặng đầm nén độ chặt $K = 0,95 - 0,97$; phần sát mép sông yêu cầu hệ số thấm $k < 1 \times 10^{-5}\text{ cm/s}$; bố trí khối thoát nước thấm kiểu áp mái ở phía đồng có cao trình đỉnh cao hơn điểm ra đường bão hòa một đoạn $a_0$ ($1,5\text{ m}$ với đê cấp II trở xuống; $2,0\text{ m}$ với đê cấp I).
  4. Tính toán thấm và kiểm tra ổn định:
    • Thấm qua thân đê: Áp dụng công thức Dupuit thiết lập hệ phương trình xác định lưu lượng thấm $q$, chiều cao nêm thoát nước $a_0$, vẽ phương trình đường bão hòa và kiểm tra gradient trung bình thân đê $J_K \le [J_K]$.
    • Thấm qua nền đê: Dùng mô hình Hantush tính toán đường đo áp $h_x$ dọc tầng phủ phía đồng; kiểm tra an toàn chống xói ngầm và kiểm tra chống đẩy bục tại 2 vị trí xung yếu (Vị trí 1 tại chân đê phía đồng có cột áp lớn nhất; Vị trí 2 cách chân đê $50\text{ m}$ nơi tầng phủ mỏng nhất).
    • Phần mềm SEEP/W: Thiết lập mô hình bài toán thấm phẳng, gán thông số vật liệu $k_x, k_y$, điều kiện biên mực nước thượng lưu $16,16\text{ m}$, chia lưới phần tử hữu hạn để xuất biểu đồ đẳng áp và gradient thấm.
    • Ổn định mái: Thiết lập tổ hợp tải trọng bất lợi (mực nước sông thiết kế $16,16\text{ m}$, phía đồng không có nước) để kiểm tra trượt cung tròn thân và nền đê.

Chương 4: Tính toán thiết kế kè bảo vệ vách bờ sông

Chương này tập trung vào giải pháp công trình kè chống xói lở cho Đoạn 2 và các vị trí vách bờ cong:

  • Xác định phạm vi gia cố bảo vệ vách bờ dựa trên quy luật xói lở dòng dẫn.
  • Lựa chọn kết cấu kè bảo vệ: phần mái dốc kè lát đá hộc trong khung bê tông hoặc xếp rọ đá; chân kè bố trí chân khay, lăng thoi đá hộc thả chìm hoặc thảm đá để chống xói quật lòng dẫn.
  • Kiểm tra ổn định trượt phẳng và ổn định tổng thể của thân kè dưới tác dụng của dòng chảy lũ và áp lực thủy động.

Chương 5: Thiết kế biện pháp, nâng cao ổn định đê

Chương 5 đề xuất các giải pháp kỹ thuật công trình và quản lý nhằm tăng cường độ bền lâu dài cho đê:

  • Xử lý chống thấm bổ sung cho nền cát bằng chân khay sét, tường hào chống thấm hoặc thảm sét thượng lưu khi gradient thấm vượt giới hạn cho phép.
  • Quy định quy trình kiểm tra, quan trắc biến dạng, bảo dưỡng hệ thống rãnh thoát nước và kế hoạch cắm biển giới hạn tải trọng xe cơ giới lưu thông trên mặt đê theo tiêu chuẩn.

Kết quả thiết kế và đóng góp kỹ thuật

Thông số kỹ thuật chính đạt được:

Hạng mục thiết kế Giải pháp & Thông số kỹ thuật cụ thể Căn cứ tính toán
Mực nước lũ thiết kế $MNLTK (p = 0,8%) = 16,16\text{ m}$ Trận lũ lịch sử 1971 sông H
Gió tính toán đà sóng $V = 20\text{ m/s}$ (xác định $h_{sl}$ và $Z_đ$); $V = 35 - 38\text{ m/s}$ (tính kè) Chuỗi đo trạm khí tượng
Mặt cắt Đoạn 1 (Đô thị) Tường phòng lũ BTCT (dạng chữ T hoặc chữ I cừ thép) trên đê cũ Tiết kiệm diện tích giải tỏa, giữ mỹ quan
Mặt cắt Đoạn 2 (Sát dòng xiết) Đê đất tôn cao kết hợp kè lát mái phía sông và kè vách bờ Chống xói lở dòng cong
Mặt cắt Đoạn 3 (Nông thôn) Đê đất đắp đồng chất, mái trồng cỏ, bãi ngoài trồng tre Tận dụng bãi bồi tiêu năng sóng
Mái dốc công trình Mái sông: $m_s = 2,0 - 2,5$; Mái đồng: $m_đ = 2,5 - 3,0$ Đảm bảo ổn định mái đê
Cơ đê ($H_đ > 5\text{ m}$) Bề rộng cơ $B_c \ge 3,0\text{ m}$ bố trí phía đồng Giữ đường bão hòa trong thân đê
Tiêu thoát nước mặt Rãnh dọc mép cơ/chân đê; rãnh ngang cách $50 - 100\text{ m}$ Thoát nước mặt đỉnh và mái đê
Tiêu thoát nước thấm Khối áp mái phía đồng; đỉnh áp mái cao hơn điểm ra ĐBH $1,5 - 2,0\text{ m}$ Hạ thấp đường bão hòa
Độ đầm chặt đất đắp $K = 0,95 - 0,97$ (đất á sét nặng, mỏ cách $500\text{ m}$) Đảm bảo chỉ tiêu cơ lý và chống thấm

Đóng góp kỹ thuật của đồ án:

  • Đưa ra giải pháp phân đoạn linh hoạt, xử lý thỏa đáng mâu thuẫn giữa yêu cầu mở rộng mặt cắt đê chống lũ với bài toán hạn chế chiếm dụng đất đô thị tại Đoạn 1 thông qua giải pháp tường phòng lũ BTCT.
  • Kết hợp đồng bộ giữa phương pháp giải tích truyền thống (Dupuit, Hantush) và công cụ số hiện đại (SEEP/W), giúp định lượng chính xác trường thấm, vị trí đường bão hòa và các vị trí có nguy cơ đẩy bục nền đê.
  • Thiết lập hệ thống hồ sơ kỹ thuật hoàn chỉnh gồm 01 tập thuyết minh chi tiết và 01 bản vẽ tổng hợp khổ A1 thể hiện đầy đủ mặt bằng tuyến, 3 mặt cắt ngang điển hình và các chi tiết cấu tạo đỉnh đê, tường chắn, chân khay kè, tầng lọc thoát nước.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Hồ sơ thiết kế giả thiết điều kiện địa chất dọc tuyến tương đối đồng nhất giữa các đoạn, chưa xét đến các thấu kính bùn yếu cục bộ hoặc hiện tượng đứt gãy địa chất phức tạp.
    • Bài toán tính toán thấm giải tích qua thân đê tạm thời giả thiết bỏ qua tính thấm của nền ($k_{nền} = 0$) khi tính riêng thân đê theo Dupuit, đòi hỏi phải dựa vào phần mềm SEEP/W để hiệu chỉnh tương tác thân - nền.
    • Chưa xét đến các tổ hợp tải trọng động đất hoặc tác động của dòng thấm biến đổi phi dừng trong điều kiện lũ rút nhanh đột ngột.
  • Hướng mở rộng nghiên cứu:
    • Tiến hành khoan khảo sát địa chất chi tiết hơn tại từng cọc tim đê để tối ưu hóa chiều sâu cắm tường cừ hoặc chân khay kè.
    • Phân tích bài toán thấm - biến dạng liên hợp không dừng (transient seepage and slope stability analysis) dưới tác động của các kịch bản lũ rút nhanh và biến đổi khí hậu dài hạn làm dâng cao mực nước sông.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án là nguồn tư liệu học thuật và kỹ thuật thực tế cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Thủy lợi, Kỹ thuật Thủy công, Kỹ thuật Xây dựng Công trình Thủy: Cung cấp phương pháp mẫu về trình tự thiết kế một tuyến đê - kè sông hoàn chỉnh từ khâu thu thập số liệu, tính sóng, định kích thước mặt cắt, tính thấm giải tích đến lập bản vẽ kỹ thuật.
  • Kỹ sư thiết kế công trình chỉnh trị sông và bảo vệ bờ: Tham khảo phương pháp ứng dụng tiêu chuẩn TCVN 9902:2016, TCVN 8419:2010/2022 và 14 TCN 130-2002 trong việc tính toán chiều cao sóng leo, đà sóng tương đương và kiểm tra đẩy bục nền đê tầng phủ cát.
  • Phần đáng tham khảo nhất là quy trình phối hợp tính thấm bằng phương pháp giải tích Dupuit - Hantush và mô hình hóa SEEP/W, cùng giải pháp kết cấu tường phòng lũ chữ T/chữ I cho đê đô thị.

Câu hỏi thường gặp

1. Mực nước lũ thiết kế đỉnh đê trong đồ án được xác định dựa trên cơ sở nào và có giá trị bao nhiêu?
Mực nước lũ thiết kế đỉnh đê được lấy bằng mực nước lũ lịch sử sông H quan trắc tại trạm thủy văn ST vào năm 1971, tương ứng với mực nước lũ thiết kế tần suất $p = 0,8%$, có giá trị cao trình là $16,16\text{ m}$.

2. Vì sao Đoạn đê 1 (qua khu đô thị thị xã S) không áp dụng biện pháp đắp đất mở rộng mặt cắt mà lại dùng tường phòng lũ?
Đoạn 1 đi qua khu vực đô thị có mật độ xây dựng cao. Việc làm tường phòng lũ bằng bê tông cốt thép dạng chữ T hoặc chữ I (kết hợp cừ thép) trên nền đê cũ vừa đảm bảo cao trình chống lũ theo thiết kế, vừa tiết kiệm tối đa diện tích đất đắp và giải phóng mặt bằng, đồng thời đáp ứng yêu cầu mỹ quan và cảnh quan kiến trúc đô thị.

3. Tại sao khi chiều cao đê $H_đ > 5\text{ m}$ lại bắt buộc phải bố trí cơ đê phía đồng?
Khi thân đê cao trên $5\text{ m}$, việc bố trí cơ đê phía đồng với bề rộng $B_c \ge 3\text{ m}$ nhằm hai mục đích chính: tăng cường mức độ ổn định chống trượt cho mái dốc phía đồng khi đê ngăn lũ kéo dài và khống chế, giữ cho đường bão hòa thấm nằm sâu an toàn bên trong thân đê, không thoát ra ngoài mái đê gây sạt lở.

4. Hai vị trí trọng yếu nào được lựa chọn để kiểm tra an toàn chống đẩy bục đột ngột tầng phủ nền đê?
Hai vị trí được kiểm tra gồm:

  • Vị trí 1: Tại điểm chân đê phía đồng – nơi có cột nước đo áp $h_x$ cao nhất trong toàn bộ miền hạ lưu đê.
  • Vị trí 2: Tại vị trí cách chân đê phía đồng $50\text{ m}$ – nơi cột nước đo áp đã giảm bớt nhưng chiều dày tầng phủ bán thấm lại đạt giá trị bé nhất ($S' = t - 2$).

5. Đất đắp thân đê đòi hỏi những chỉ tiêu kỹ thuật gì về loại đất, độ chặt và vị trí phân bố?
Đất đắp thân đê là đất á sét nặng khai thác từ mỏ đất cách tuyến $500\text{ m}$ (trữ lượng $200.000\text{ m}^3$), đầm nén đạt độ chặt $K = 0,95 - 0,97$. Khối đất giáp mái phía sông dùng á sét nặng hoặc sét có hệ số thấm $k < 1 \times 10^{-5}\text{ cm/s}$ để ngăn thấm; phần giáp mái phía đồng sử dụng đất thô có tính thoát nước tốt.

Kết luận

Đồ án "Thiết kế Đê và Công trình bảo vệ bờ" thuộc Bộ môn Thủy công đã giải quyết toàn diện bài toán nâng cấp tuyến đê sông kết hợp kè bảo vệ bờ tại khu vực xung yếu sông H nhằm bảo vệ an toàn cho 853.000 dân cư và 135.000 ha đất sản xuất. Công trình được phân đoạn kỹ thuật hợp lý với các giải pháp đa dạng như tường phòng lũ bê tông cốt thép trong đô thị, đê đất tôn cao kết hợp kè lát mái tại vùng dòng xiết và đê đất trồng cỏ tại vùng nông thôn. Hệ thống tính toán thủy lực sóng, thấm (Dupuit, Hantush, SEEP/W) và ổn định mái dốc được thực hiện bài bản theo đúng quy chuẩn xây dựng hiện hành, tạo lập bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật có độ tin cậy và giá trị thực tiễn cao.