I. Tổng quan về xây dựng kè và vấn đề ổn định của kè
Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về xây dựng kè và các vấn đề liên quan đến ổn định kè tại Việt Nam. Đặc biệt, nó tập trung vào điều kiện tự nhiên của hệ thống sông, suối và tình hình xây dựng kè bảo vệ bờ sông. Sạt lở bờ sông là hiện tượng phổ biến, đặc biệt ở các khu vực có địa hình dốc và chịu ảnh hưởng của dòng chảy mạnh. Các công trình kè được xây dựng nhằm bảo vệ khu dân cư và đất sản xuất, nhưng nhiều công trình gặp sự cố sạt trượt mái kè, gây lãng phí nguồn vốn.
1.1 Điều kiện tự nhiên của hệ thống sông suối ở Việt Nam
Việt Nam có hệ thống sông ngòi dày đặc với 2.360 con sông và kênh lớn nhỏ. Các sông chủ yếu chảy từ Tây sang Đông, với lưu lượng nước lớn vào mùa lũ. Dòng chảy xiết và lượng phù sa lớn gây ra hiện tượng xói lở bờ sông nghiêm trọng. Đặc biệt, các sông như sông Hồng, sông Đà, và sông Lô có tốc độ dòng chảy lớn nhất, gây ra nhiều thách thức trong việc ổn định bờ sông.
1.2 Tình hình xây dựng kè bảo vệ bờ sông ở Việt Nam
Kè là công trình phổ biến được xây dựng để bảo vệ bờ sông khỏi xói lở. Tuy nhiên, nhiều công trình kè gặp sự cố sạt trượt mái kè do địa chất yếu và tác động của dòng thấm. Các dự án kè lớn như kè bờ sông Cần Thơ, kè bờ sông Hồng, và kè bờ sông Thái Bình đã được đầu tư với số vốn lớn, nhưng hiệu quả chưa đạt như mong đợi.
II. Cơ sở lý thuyết về vấn đề nghiên cứu
Chương này trình bày các cơ sở lý thuyết liên quan đến mất ổn định kè, bao gồm các trạng thái mất ổn định như mất ổn định chân kè, mất ổn định mái kè, và mất ổn định đỉnh kè. Ngoài ra, chương cũng đề cập đến dòng thấm và tác động của nó đến ổn định kè. Các phương pháp tính toán như phương pháp cân bằng giới hạn và phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng để phân tích ổn định kè.
2.1 Các trạng thái mất ổn định của kè
Kè có thể mất ổn định theo nhiều cách, bao gồm mất ổn định chân kè, mất ổn định mái kè, và mất ổn định đỉnh kè. Mất ổn định chân kè thường xảy ra do xói mòn chân kè bởi dòng chảy. Mất ổn định mái kè thường liên quan đến dòng thấm và áp lực nước lỗ rỗng. Mất ổn định đỉnh kè thường do tải trọng quá lớn hoặc địa chất yếu.
2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán dòng thấm
Dòng thấm là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến ổn định kè. Nó có thể gây ra áp lực nước lỗ rỗng, làm giảm độ bền của đất. Các phương pháp tính toán dòng thấm bao gồm phương pháp cân bằng giới hạn và phương pháp phần tử hữu hạn. Các giả thiết cơ bản và phương pháp tính toán được trình bày chi tiết để hỗ trợ phân tích ổn định kè.
III. Phân tích và lựa chọn giải pháp khắc phục sạt trượt mái kè
Chương này tập trung vào việc phân tích và đề xuất giải pháp khắc phục sạt trượt mái kè tại xã Hưng Lĩnh, huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An. Các giải pháp được đề xuất bao gồm bóc bỏ lớp đá lát khan, đắp bù đất tạo mái, và sử dụng vải địa kỹ thuật. Các kết quả tính toán được phân tích để lựa chọn giải pháp phù hợp nhất.
3.1 Đánh giá ổn định mái kè
Quá trình sạt lở và hiện trạng công trình được đánh giá chi tiết. Nguyên nhân hư hỏng bao gồm ảnh hưởng của dòng chảy trên sông, dòng thấm, và các yếu tố chủ quan khác. Các giải pháp gia cố được đề xuất dựa trên kết quả đánh giá này.
3.2 Đề xuất giải pháp gia cố
Hai giải pháp chính được đề xuất: Giải pháp 1 bao gồm bóc bỏ lớp đá lát khan, đắp bù đất tạo mái, và sử dụng vải địa kỹ thuật. Giải pháp 2 bao gồm xây dựng tường bê tông cốt thép và tạo mái kè khung bê tông. Các kết quả tính toán cho thấy Giải pháp 1 có hiệu quả cao hơn trong việc ổn định mái kè.
