Giải Pháp Bảo Vệ Bờ Sông Đáy Tại Xã Vạn Thái, Huyện Ứng Hòa

LỜI CẢM ƠN

BẢN CAM KẾT

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KÈ BẢO VỆ ĐÊ SÔNG

1.1. Phân loại công trình bảo vệ bờ

1.1.1. Công trình bảo vệ bờ sông

1.1.2. Công trình bảo vệ bờ biển

1.2. Đặc điểm công trình kè bảo vệ mái dốc

1.2.1. Cấu tạo kết cấu kè bảo vệ mái dốc

1.2.2. Phân loại công trình bảo vệ bờ sông để chống lũ

1.2.3. Cấu tạo và các tiêu chuẩn kỹ thuật của công trình bảo vệ bờ sông

1.2.4. Phân loại và điều kiện áp dụng từng loại kết cấu kè bảo vệ mái dốc

1.2.5. Sự làm việc của kết cấu kè bảo vệ mái dốc

1.2.6. Một số dạng hư hỏng của kè bảo vệ mái dốc và nguyên nhân

1.3. Đặc điểm công trình chỉnh trị và bảo vệ bờ sông

1.3.1. Khái niệm về tuyến chỉnh trị sông

1.3.2. Phân loại công trình bảo vệ bờ sông

1.4. Đánh giá nguyên nhân gây hư hỏng các công trình bảo vệ bờ

1.4.1. Nguyên nhân gây hư hỏng, làm mất tác dụng đối với công trình bảo vệ bờ chủ động (mỏ hàn, đập hướng dòng)

1.4.2. Nguyên nhân gây hư hỏng, làm mất tác dụng đối với công trình bảo vệ bờ bị động (kè gia cố bờ)

1.5. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TRONG THIẾT KẾ KÈ BẢO VỆ SÔNG

2.1. Giới thiệu về đê sông khu vực nghiên cứu

2.1.1. Giới thiệu chung về khu vực nghiên cứu

2.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực

2.1.3. Tình hình dân sinh – kinh tế

2.2. Thực trạng sạt lở bờ tả Sông Đáy đoạn qua huyện Ứng Hòa

2.2.1. Diễn biến sạt lở trên tuyến

2.2.2. Thực trạng sạt lở trên tuyến

2.2.3. Nguyên nhân sạt lở và các yếu tố ảnh hưởng trong khu vực

2.3. Các giải pháp công trình đã được thực hiện tại vị trí tuyến đê nghiên cứu

2.3.1. Trồng tre chắn sóng bảo vệ bờ

2.3.2. Bảo vệ bờ bằng rọ đá

2.3.3. Bảo vệ bờ bằng mái đá xây

2.3.4. Phân tích các giải pháp công trình phù hợp cho tuyến đê nghiên cứu

2.3.4.1. Điều kiện cụ thể của tuyến đê nghiên cứu

2.3.4.2. Phân tích các giải pháp bảo vệ mái dốc cho tuyến đê nghiên cứu

2.3.4.3. Diễn biến lòng dẫn trên sông Đáy đoạn chảy qua khu vực nghiên cứu

2.4. Dự báo xu thế sạt lở

2.5. Cơ sở lý thuyết trong tính toán các bộ phận kè bảo vệ bờ

2.5.1. Thiết kế thân kè

2.5.2. Thiết kế tầng đệm và tầng lọc

2.5.3. Thiết kế chân kè

2.5.4. Giới thiệu về Cọc BTCT tiết diện nhỏ

2.5.5. Tính toán ổn định kè bảo vệ mái dốc

2.5.6. Tính toán ổn định tổng thể

2.5.7. Tính toán ổn định nội bộ lớp gia cố

2.6. Giới thiệu phần mềm GEO-SLOPE

2.6.1. Tổng quan về Geo-Slope

2.6.2. Các phương pháp tính toán

2.6.3. Lựa chọn phương pháp tính

2.7. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CHO KÈ BẢO VỆ BỜ TẢ SÔNG ĐÁY ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA PHẬN XÃ VẠN THÁI, HUYỆN ỨNG HÒA, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

3.1. Giới thiệu chung

3.1.1. Vị trí nghiên cứu

3.1.2. Đặc điểm địa hình địa mạo

3.1.3. Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu

3.1.4. Đặc điểm địa chất thủy văn

3.1.5. Đặc điểm khí tượng và thủy văn công trình

3.2. Các tài liệu đầu vào để thiết kế tuyến đê

3.2.1. Xác định mực nước kiệt thiết kế P=95%

3.2.2. Thông số đầu vào để tính toán ổn định

3.2.3. Tính toán ổn định mái đê khi chưa có công trình và đề xuất giải pháp

3.2.4. Xác định các thông số tính toán ổn định mái kè

3.3. Phương án kỹ thuật và thông số thiết kế chân kè

3.3.1. Lựa chọn tuyến công trình

3.3.2. Xác định kích thước đá hộc đổ chân kè

3.3.3. Xác định vị trí thả đá hộc chân kè

3.4. Phương án kỹ thuật và thông số thiết kế thân kè

3.4.1. Kiểm tra độ ổn định chống đẩy nổi của thân kè

3.4.2. Tải trọng tính toán

3.5. Tính toán kiểm tra ổn định công trình cho từng phương án

3.5.1. Các chỉ tiêu tính toán

3.5.2. Trường hợp tính toán

3.5.3. Phương pháp tính và kết quả

3.6. Chỉ dẫn biện pháp thi công

3.6.1. Yêu cầu chất lượng vật liệu dùng trong xây dựng công trình

3.6.2. Trình tự thi công công trình

3.6.3. Biện pháp thi công các hạng mục

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

MỞ ĐẦU

I. Tổng Quan Về Giải Pháp Bảo Vệ Bờ Sông Đáy Hiện Nay

Các công trình bảo vệ bờ là một phần quan trọng của hệ thống công trình thủy lợi. Chúng được xây dựng để bảo vệ bờ sông, bờ biển khỏi tác động phá hoại của dòng chảy và sóng gió. Bên cạnh hệ thống đê điều, các công trình này đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ khu dân cư và kinh tế. Đặc biệt, biến đổi khí hậu toàn cầu gây ra những biến động bất lợi về sóng gió, dòng chảy, và bùn cát, đe dọa an toàn của các khu vực ven sông, ven biển. Do đó, thiết kế các công trình bảo vệ bờ cần bổ sung các điều kiện mới và xây dựng quy hoạch tổng thể.

1.1. Phân Loại Các Công Trình Bảo Vệ Bờ Sông Bờ Biển

Do đặc điểm tác dụng của dòng chảy và sóng gió, các công trình bảo vệ bờ được phân biệt thành công trình bảo vệ bờ sông và công trình bảo vệ bờ biển. Công trình bảo vệ bờ sông chịu tác động chủ yếu từ dòng chảy, đặc biệt vào mùa lũ. Công trình bảo vệ bờ biển chịu tác động của sóng gió và dòng ven bờ. Việc lựa chọn vật liệu xây dựng cũng cần phù hợp với môi trường nước mặn.

1.2. Đặc Điểm Cấu Tạo Kè Bảo Vệ Mái Dốc Bờ Sông

Mái dốc thượng lưu đê sông, đê biển, mái dốc bờ sông, bờ biển chịu tác dụng trực tiếp của dòng chảy, thủy triều và sóng. Để giữ cho mái dốc đất không bị biến dạng, ở phía ngoài cùng được cấu tạo một bộ phận có tác dụng bảo vệ mái dốc không bị xói lở. Bộ phận này được gọi là kè bảo vệ mái dốc. Theo hình thức kết cấu và vật liệu sử dụng, kè bảo vệ mái dốc có nhiều loại khác nhau. Mỗi loại đều có 3 phần chính: chân kè, thân kè và đỉnh kè.

II. Thực Trạng Sạt Lở Bờ Sông Đáy Tại Xã Vạn Thái Ứng Hòa

Trong những năm gần đây, do ảnh hưởng của biến đổi thời tiết và nhu cầu sử dụng nước, mực nước mùa kiệt ngày càng cạn kiệt, làm tăng chênh lệch mực nước giữa mùa lũ và mùa kiệt. Điều này dẫn đến hiện tượng sạt lở bờ sông trên nhiều tuyến, đe dọa đất đai và các hộ dân ven sông. Sau các trận bão và mưa lũ lịch sử, nhiều tuyến sông trên địa bàn Hà Nội bị sụt sạt mái bờ, trong đó có tuyến sạt lở bờ tả sông Đáy thuộc địa bàn xã Vạn Thái, huyện Ứng Hòa.

2.1. Nguyên Nhân Gây Sạt Lở Bờ Tả Sông Đáy Tại Vạn Thái

Đoạn bờ tả sông Đáy qua xã Vạn Thái chưa được gia cố bảo vệ, cùng với các nguyên nhân khách quan và chủ quan, đã gây sạt lở nghiêm trọng. Điều này ảnh hưởng đến đất đai, cuốn trôi cây trồng, đe dọa nhà cửa và gây nguy cơ mất an toàn đê điều và tuyến Quốc lộ 21B. Tình trạng này đòi hỏi các giải pháp bảo vệ bờ sông khẩn cấp.

2.2. Tác Động Của Sạt Lở Đến Kinh Tế Xã Hội Địa Phương

Sạt lở bờ sông không chỉ gây thiệt hại về đất đai và tài sản mà còn ảnh hưởng đến sinh kế của người dân địa phương. Mất đất canh tác, nguy cơ mất nhà cửa và hạ tầng giao thông đe dọa sự ổn định kinh tế - xã hội của xã Vạn Thái. Việc bảo vệ bờ sông Đáy không chỉ là vấn đề kỹ thuật mà còn là vấn đề an sinh xã hội.

III. Đề Xuất Giải Pháp Công Trình Bảo Vệ Bờ Sông Đáy Hiệu Quả

Để giải quyết tình trạng sạt lở bờ sông Đáy tại xã Vạn Thái, cần đề xuất các giải pháp công trình phù hợp. Các giải pháp này cần đảm bảo tính ổn định, bền vững và thân thiện với môi trường. Việc lựa chọn giải pháp cần dựa trên điều kiện địa chất, thủy văn và kinh tế - xã hội của khu vực. Các giải pháp đã được thực hiện trước đây như trồng tre chắn sóng, bảo vệ bờ bằng rọ đá, mái đá xây cần được phân tích và đánh giá hiệu quả.

3.1. Phân Tích Các Giải Pháp Công Trình Đã Thực Hiện

Các giải pháp như trồng tre chắn sóng, bảo vệ bờ bằng rọ đá, và mái đá xây đã được áp dụng tại một số đoạn sông Đáy. Tuy nhiên, hiệu quả của các giải pháp này còn hạn chế do điều kiện địa chất yếu và tác động của dòng chảy mạnh. Cần phân tích kỹ lưỡng ưu nhược điểm của từng giải pháp để lựa chọn phương án tối ưu.

3.2. Đề Xuất Giải Pháp Kè Bảo Vệ Mái Dốc Bền Vững

Một trong những giải pháp hiệu quả là xây dựng kè bảo vệ mái dốc bằng vật liệu bền vững như bê tông cốt thép hoặc đá hộc. Kè cần được thiết kế phù hợp với điều kiện địa chất và thủy văn của khu vực, đảm bảo khả năng chống xói lở và ổn định lâu dài. Việc thiết kế cần tính đến các yếu tố như tải trọng, mực nước và dòng chảy.

3.3. Giải Pháp Kết Hợp Công Trình và Phi Công Trình

Ngoài các giải pháp công trình, cần kết hợp các giải pháp phi công trình như trồng cây bảo vệ bờ, quản lý sử dụng đất ven sông và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ bờ sông. Các giải pháp này giúp tăng cường khả năng chống chịu của bờ sông và giảm thiểu tác động của các hoạt động kinh tế - xã hội.

IV. Tính Toán Ổn Định Kè Bảo Vệ Bờ Sông Đáy Tại Vạn Thái

Việc tính toán ổn định là bước quan trọng trong thiết kế kè bảo vệ bờ sông. Cần xác định các thông số đầu vào như mực nước thiết kế, thông số địa chất và tải trọng tác động lên kè. Sử dụng phần mềm chuyên dụng như GEO-SLOPE để phân tích và đánh giá ổn định của kè trong các trường hợp khác nhau. Đảm bảo kè có hệ số an toàn đủ lớn để chống lại các tác động bất lợi.

4.1. Xác Định Các Thông Số Đầu Vào Để Tính Toán

Các thông số đầu vào bao gồm mực nước thiết kế (P=95%), thông số cơ lý của đất, tải trọng sóng và dòng chảy. Mực nước thiết kế được xác định dựa trên số liệu quan trắc thủy văn và phân tích tần suất. Thông số cơ lý của đất được xác định thông qua khảo sát địa chất công trình.

4.2. Sử Dụng Phần Mềm GEO SLOPE Để Phân Tích Ổn Định

Phần mềm GEO-SLOPE cho phép mô phỏng và phân tích ổn định của kè trong các điều kiện khác nhau. Các phương pháp tính toán như phương pháp cân bằng giới hạn (limit equilibrium) và phương pháp phần tử hữu hạn (finite element method) được sử dụng để đánh giá hệ số an toàn của kè.

V. Biện Pháp Thi Công Và Quản Lý Dự Án Bảo Vệ Bờ Sông Đáy

Để đảm bảo chất lượng và tiến độ dự án, cần có biện pháp thi công và quản lý dự án chặt chẽ. Yêu cầu chất lượng vật liệu xây dựng phải được kiểm soát nghiêm ngặt. Trình tự thi công phải tuân thủ quy trình kỹ thuật. Cần có biện pháp thi công cụ thể cho từng hạng mục công trình. Quản lý dự án cần đảm bảo tiến độ, chất lượng và an toàn lao động.

5.1. Yêu Cầu Về Chất Lượng Vật Liệu Xây Dựng

Vật liệu xây dựng như bê tông, cốt thép, đá hộc phải đảm bảo chất lượng theo tiêu chuẩn kỹ thuật. Cần có quy trình kiểm tra chất lượng vật liệu trước khi đưa vào sử dụng. Vật liệu không đạt yêu cầu phải loại bỏ.

5.2. Trình Tự Thi Công Các Hạng Mục Công Trình

Trình tự thi công bao gồm: chuẩn bị mặt bằng, thi công chân kè, thi công thân kè và thi công đỉnh kè. Mỗi hạng mục cần có biện pháp thi công cụ thể và tuân thủ quy trình kỹ thuật. Cần có giám sát kỹ thuật trong quá trình thi công.

VI. Kết Luận Và Đề Xuất Cho Tương Lai Bảo Vệ Bờ Sông Đáy

Việc bảo vệ bờ sông Đáy tại xã Vạn Thái, huyện Ứng Hòa là nhiệm vụ cấp thiết để bảo vệ đất đai, tài sản và sinh kế của người dân. Các giải pháp công trình và phi công trình cần được kết hợp để đạt hiệu quả cao nhất. Cần có sự tham gia của cộng đồng trong quá trình lập kế hoạch, thi công và quản lý dự án. Nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mới, vật liệu mới trong bảo vệ bờ sông là hướng đi bền vững.

6.1. Tầm Quan Trọng Của Sự Tham Gia Của Cộng Đồng

Sự tham gia của cộng đồng trong quá trình lập kế hoạch, thi công và quản lý dự án giúp đảm bảo tính phù hợp và hiệu quả của các giải pháp. Cộng đồng có thể đóng góp ý kiến, giám sát và bảo trì công trình.

6.2. Ứng Dụng Công Nghệ Mới Trong Bảo Vệ Bờ Sông

Nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mới, vật liệu mới trong bảo vệ bờ sông giúp tăng cường khả năng chống chịu và giảm chi phí xây dựng. Các công nghệ như kè sinh thái, vật liệu composite có thể được xem xét.

Đề Xuất Giải Pháp Bảo Vệ Bờ Sông Đáy Đoạn Chảy Qua Xã Vạn Thái, Huyện Ứng Hòa, Hà Nội