CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE ÔN ĐỊNH VÀ PHƯƠNG PHAP TÍNH TOÁN CONG TRÌNH BO KE VEN SONG 1.1 Dat van dé Hiện tượng sat lở bờ sông ở các tỉnh Đông bang sông Cửu Long đã diễn ra từ rat lâu gây nên những thiệt hại to lớn đe dọa đến tính mạng, tài sản của Nhà nước và nhân dân trong vùng. Điều này đặt ra một nhiệm vụ cho các cấp chính quyên phải dam bảo ôn định về cho ở cho nhân dân tạo điêu kiện phát triên về kinh tê xã hội. Để khắc phục hiện tượng sạt lở, có nhiều giải pháp tường chăn đã được thực hiện như: tường chắn bêtông cốt thép, tường bêtông trọng lực, bờ kè bang ro đá, bờ kè bằng thép hình. Tường coc bản cũng là một phương án được chọn để bảo vệ bờ sông, các công trình ven bờ, hiện nay đang được ứng dụng tại một số công trình tương đối quan trọng.
Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có tiêu chuẩn thiết kế cụ thể cho loại hình công trình này, việc kiểm tra 6n định tường vẫn thực hiện theo các tiêu chuẩn riêng rẽ. Nhu cầu về thiết kế công trình tường kè phù hợp với điều kiện địa chất khu vực là một nhu câu có thực, việc tìm ra được giải pháp an toàn với chi phí hợp lý là mong muốn của rất nhiều kỹ sư xây dựng hiện nay. Dia chất ở Đông bằng sông Cửu Long hau hết là đất yếu, đặc biệt là khu vực ven sông Tiền, sông Hậu, gồm dat bùn sét, á sét trạng thái chảy, dé bị xói lở khi có tác động bên ngoài. Các lớp cat xen kẹp trong lớp sét, bùn sét thường là cát min trạng thái chảy, khi có nước ngầm chúng dễ bị cuốn trôi gây nên hiện tượng xói ngâm làm sạt lở các khối đất bên trên.2 Các dạng tường kè thường sử dụng ở khu vực đất yếu 1.1 Các dạng tường cọc bản bảo vệ công trình ven sông Tường cọc bản là loại tường mềm được phân loại theo các cách sau: 1.1 Theo vật liệu Có thé chia thành các dang sau: + Tường cọc bản gỗ + Tường băng cọc dat trộn xi măng + Tường cọc bản thép + Tường cọc bản bêtông cốt thép s* Tường coc bản gỗ Hình 1.
Bờ kè dạng tường cir bằng go Cấu tao: Các cọc gỗ được xẻ nguyên cây có tiết diện vuông, tron có mộng dé nói lại với nhau. Tường chắn đất là các tam gỗ dày 6 + 8cm xếp chong lên nhau. Có dầm ốp bằng gỗ trên đỉnh tường. Phan trên đỉnh tường là mái nghiêng băng đá hộc có tầng lọc ngược, độ dốc m = 1:1,5.
Dé tránh va đập, cọc g6 được gia cường thêm phía ngoài dé chịu va đập của thuyén bè. Pham vi sử dung: Thường được sử dụng ở vùng nông thôn, làm bến đò nhỏ, bến bốc dở hàng hóa nhẹ, các bến cảng có chiều sâu nhỏ. Xây dựng ở những nhánh sông rạch có tốc độ dòng chảy nhỏ, không bị ảnh hưởng lớn của ngập lũ. Uu điểm: Giá thành thấp do tận dụng cây gỗ có tại địa phương (như: tram, đước, mắm, bach đàn, dừa.), dé thi cong, dé gia có sửa chữa, thay thé.
Nhược điểm: Tuôi thọ không cao, gỗ dễ bị mục khi do thủy triều lên xuống. Dễ bị hư hỏng hoàn toàn khi bị xói lở và ngập lũ. * Tường cọc ban bằng dat trộn ximăng Cấu tao: Các cọc đất trộn ximăng tiếp xúc khít nhau hoặc giao nhau dé chống đỡ các vách hé dao hoặc chịu áp lực dat. Cừ vây bằng ximăng được thi công băng thiết bị khoan có thể phun vữa gồm cát ximăng và nước ra xung quanh thân ống trộn với đất, cánh của lưỡi khoan có đường kính khoảng (0,3 - 0,45)m.
Có thé căm lông thép hoặc thép hình vào khi vữa còn ướt. Phạm vi sử dụng: Sử dung trong việc chống vách hố dao cho tang ham các công trình. Uu điểm: Có thé thi công trong nhiều loại đất khác nhau. Nhược điểm: Khả năng kín nước kém vì có thể có những khoảng hở giữa hai cừ.
Khả năng chịu áp lực ngang không lớn như tường băng bêtông cốt thép nên tùy chiều sâu và loại đất mà phải thi công nhiều lớp cw. * Tường cir bản bằng thép Cấu tao: Tường cir chan đất làm bằng thép định hình có tiết diện: hình chữ Z, chữ I, hình máng, ctr Larsen, thép ống. có chiều dai từ (5 — 22)m. Dam ốp có câu tạo là 2 thanh thép chữ I đặt cao hơn mực nước thi công 0,5m.
Dam mũ băng BTCT có tiết điện hình chữ nhật đồ tại chỗ. Các thanh neo bằng thép tròn 75, 80. Mũ giữ thanh neo làm dầm BTCT. Pham vi sử dụng: Làm bờ kè có qui mô lớn, làm bến cảng nước sâu cho tau có trong tải lớn, bốc dở hang hóa nặng.
Xây dựng bảo vệ xói lở khu trung tâm dân cư, bảo vệ các công trình quan trọng ven sông. Uu điểm: Tuôi thọ cao, tính công nghiệp lắp ghép cao, thi công nhanh. Chịu được những nơi có tốc độ dòng chảy lớn, bị ngập lũ sâu. Nhược điểm: Giá thành cao do phải nhập cừ thép định hình từ nước ngoài.
Thép bị ăn mòn ở những vùng có nước nhiễm phèn, nhiễm mặn. Loại này ít dùng ở Đông băng Sông Cửu Long. Một số hình dạng và liên kết của tường cọc bản bằng thép * Tường cir bản bêtông cốt thép Cầu tao: Coc bản bang BTCT, co nhiéu dang tiét dién, coc ban tiếp nhận trực tiếp áp lực của lớp đất đắp đất. Dam mũ bang BTCT đồ tại chỗ, liên kết các đầu cọc bản, tiếp nhận lực của cọc bản truyền vào, sau đó dầm mũ truyền lực qua cọc vây và dầm neo.
Dâm neo bằng BTCT đúc sẵn, hoặc thép hình có tăng đơ. Pham vi sử dụng: Làm bờ kè có qui mô lớn, làm bến cảng nước sâu cho tau có trong tải lớn, bốc dở hang hóa nặng. Xây dựng bảo vệ xói lở khu trung tâm dân cư, bảo vệ các công trình quan trọng ven sông. Uu điểm: Bo kè băng BTCT kết cau bền vững, tuổi thọ cao, dé thi công.
Tận dụng được vật liệu có sẵn, gia thành thập hơn so với thép định hình. Được dùng rộng rãi ở Đồng bang Sông Cửu Long, ở những nơi ngập lũ sâu, tốc độ dòng chảy lớn, xói lở bờ mạnh. Nhược điểm: Khi thi công các cọc bản ghép lại với nhau, các mối nối khó khít nhau khi đóng cọc bản vào đất. Các dang mặt cat trờng cọc ban bêtông cốt thép 1.2 Theo cách giữ tường 6n định Có thé chia thành 2 loại: tường có neo và tường không neo IL m lL TƯNG ŒV BAN TƯNGŒV BAN GIANG COC NEO a.
Tường khong neo b. Tưng có neo Hình 1. Tường coc ban có neo và không neo 1.2 Cac dang neo trong tường kè Các dang neo sau được sử dung phô biến trong tường coc ban: Bản neo và dâm neo: Bản neo thường là các tâm bêtông nôi với tường băng các thanh neo. Các thanh neo được chông ăn mòn băng các lớp sơn hoặc asphalt bảo vệ.
Thanh neo: Có cau tạo gồm một khối bêtông đúc tại chỗ trong lòng đất và nối với tường băng các thanh neo hoặc dây cáp chịu kéo. Coc neo thăng đứng: sử dụng các thanh neo dé neo tường vào các cọc đóng thắng đứng. Dùng cho các trường hợp có lực ngang nhỏ. Các dầm neo trên các cọc xiên: Sử dụng thanh neo hoặc cap neo dé neo tường vào các cọc xiên chịu nhỏ.
Sử dung trong các trường hợp có lực ngang lớn. Các dang neo trong tường kè được thé hiện trong Hinh 1.8 TƯỜNGCCC BAN oo TUONGCOC BAN in KHỐI BETONGNEO ——————PF lv GIANG GANG CCCNEO a. Neo bằng khối bêtông cố định b. Neo bằng cọc neo hay tường neo rH 1 = hs DAMNEO CAPNEO = mì CAPNRO lã TƯỜNGCCC BAN Xv TƯỜNGCCC BAN CNG NHOMCOC NEO « \ JBAUNEO c.
Neo bằng đầm có cọc xiền chống đở Hình 1. Các dạng neo trong tưòng kè 1.3 Một số dang mat 6n định công trình kè ven sông trên đất yếu Các dạng mat 6n định của tường kè được chia thành 3 loại chính sau: -10- - Méat ôn định do trượt tong thé: trượt sâu, mặt trượt di qua chân cọc (hình 1.10) - Méat 6n định do phá hoại về kết câu: tường không đủ chịu tai trọng ngang, hệ thống neo không đảm bảo, ăn mòn vật liệu, xói lở,. Mặt trượt khi đó sẽ di qua thân cọc (hinh 1.12) Coc bẩn Mat nạo ver a)Tường coc ban không neo bỳTường cọc bẩn cd neo Hình 1. Tường coc ban bị mát ôn định do bị trượt sau Mat đất Mặt đất Coc ban Thanh Coc bản kến Neo Miặt ngũ vết Mắt ngo vết a)Tường cọc bẩn không neo b)Tường cọc bẩn có neo Hình 1.
Tường coc bản mat ôn định do chiêu sâu ngàm không đủ (phá hoại xoay) -]]- Mar đất ` Coc bản Coc ban -.se cx Khếp dẻo 3 Miặt nạo vết Mat ngạo vết Khếp dea 8) Tưởng coc bản khổng neo bì Tưởng coc bản co neo Hình 1. Tường coc ban bị phá hoại do bị gay Wist đất Coc bản Coc bản Mist uso vet Mast naœ vet b)Phax bogi do thanh kéo bi dt Mar đất Pha hoại im "Ñ i dem 3s cơ ¬— Š Coc bản Mist na vet cy c) Pha hoa ï¡ ở gối tựa Hình 1.12 Tường coc ban bị pha hoại do neo -12- Tháng 5/2013, bờ kè sông Cần Thơ (đoạn Cái Răng) đang trong quá trình xây dựng đã bất ngờ dé sập xuống lòng sông. Vu sat lở đã kéo theo hơn 100mẺ da và 800m?’ diện tích đất cùng chiếc ghe 5,5 tấn của một hộ dân neo sát bờ kè cũng trôi tuột xuống lòng sông. Tại hiện trường, đoạn sạt lở dài khoảng 40m, ăn sâu vào dat liền gần 20m đã cat đứt đường giao thông qua lại khu vực này va gây mat điện.
Cột điện, tường rào kiên cô của những hộ dân gan đó cũng bị ảnh hưởng, sat lở nghiêm trọng. Công trình kè sông Cần Thơ khởi công vảo tháng 5/2010 với tổng mức đầu tư hơn 711 tỉ đồng, dự kiến hoàn thành cuối năm 2011 nhưng đến nay vẫn còn đở dang. Theo hé sơ thiết kế do Công ty cổ phan tư vấn xây dựng Công trình Hàng Hải lập tháng 3/2010, tuyến kè phía bờ trái sông Cân Thơ (đoạn từ Cầu Quang Trung đến Cau Cái Răng, thuộc quận Cái Răng) dài hơn 4,78km. Tường kè ở Phong Điền (Cần Tho) bị sạt lở vào đầu năm 2007 làm khoảng 146 căn nhà bị hư hỏng nặng mà nguyên nhân được xác định là do tư vấn thiết kế đã tính toán không day đủ các yếu tố địa chat và các yếu tố khác ảnh hưởng đến công trình như: tác động của tải do xe, tai do việc thu hep lòng sông,.
