Tổng quan luận án

Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật với đề tài "Nghiên cứu cơ sở khoa học để đề xuất kết cấu mặt đê đảm bảo chống lũ và kết hợp giao thông" do Nghiên cứu sinh Đặng Công Hưởng thực hiện tại Trường Đại học Thủy lợi (Bộ Giáo dục và Đào tạo – Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn), thuộc chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy (Mã số: 62580202), dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Nguyễn Hữu Huế và GS.TS. Lê Kim Truyền, bảo vệ năm 2017 tại Hà Nội.

Hệ thống đê sông tại Việt Nam được hình thành qua hàng nghìn năm lịch sử, có tính đồng nhất của thân đê không cao và nền đê trước đây hầu như không được xử lý trước khi đắp. Nhiệm vụ truyền thống của đê là ngăn lũ và chống ngập lụt, trong khi vai trò kết hợp giao thông trên đỉnh đê chưa được quan tâm đúng mức. Trước nhu cầu phát triển kinh tế – xã hội, việc tận dụng đê sông làm đường giao thông trở thành xu thế tất yếu. Tuy nhiên, việc cải tạo nâng cấp hiện nay chủ yếu dựa vào kinh nghiệm hoặc các tiêu chuẩn chuyên ngành riêng rẽ mà thiếu các quy chuẩn kỹ thuật đồng bộ giữa thủy lợi và giao thông. Việc phá bỏ đê cũ để xây mới hoàn toàn là giải pháp không khả thi về mặt kinh tế và kỹ thuật. Bên cạnh đó, tro bay từ các nhà máy nhiệt điện là nguồn phế thải công nghiệp lớn chưa được khai thác triệt để. Luận án giải quyết khoảng trống khoa học về việc tái sử dụng lớp đất thân đê yếu tại chỗ kết hợp với xi măng và tro bay làm lớp nền thượng chịu lực cho mặt đường đê.

Mục đích nghiên cứu của luận án được xác định gồm hai nội dung chính:

  1. Xây dựng cơ sở khoa học để lựa chọn kết cấu mặt đê đảm bảo an toàn chống lũ và kết hợp giao thông.
  2. Xây dựng cơ sở khoa học để gia cố đất thân đê hiện trạng và cấp phối đá dăm với chất kết dính (xi măng và tro bay) nhằm tăng cường độ và độ ổn định của công trình.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài bao gồm hệ thống các tuyến đê sông (trọng tâm là các tuyến đê sông có kết hợp giao thông trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh) và chất thải công nghiệp tro bay từ các nhà máy nhiệt điện lân cận. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở lớp đất thân đê chịu tác dụng của tải trọng giao thông (chiều sâu từ 0,9 m đến 1,3 m tính từ mặt đê trở xuống), lớp cấp phối đá dăm làm móng mặt đường đê và áp dụng thực nghiệm cụ thể cho đoạn đê hữu Đuống từ Km21+600 đến Km31+500 thuộc tỉnh Bắc Ninh.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan lịch sử nghiên cứu trong nước chỉ ra rằng mối quan hệ giữa đê điều và giao thông đã được ghi nhận từ sớm. Phan Khánh (2012) phân tích các giai đoạn phát triển của hệ thống đê gắn liền với lịch sử dân tộc. Về mặt chính sách kỹ thuật, Thông tư số 68-TTg ngày 25/06/1962 của Phủ Thủ tướng đã đặt nền móng cho việc phối hợp giữa ngành giao thông và thủy lợi trong việc khai thác tuyến đê địa phương làm đường giao thông. Nghiên cứu của Trần Văn Tư về địa chất công trình nền đê sông Hồng đã chỉ rõ hiện tượng lún mặt đê do các tầng bùn yếu Hải Hưng và Thái Bình gây ra khi có tải trọng xe chạy. Về giải pháp xử lý nền, Nguyễn Quốc Đạt nghiên cứu công nghệ khoan phụt hóa chất kết hợp xi măng để xử lý thấm nền đê cát; Nguyễn Việt Hùng đề xuất mô hình cọc xi măng đất gia cường nền đường đắp; Thái Hồng Sơn và các cộng sự kiến nghị tỷ lệ xi măng lớn hơn 10% khi gia cố đất yếu vùng ven biển Đồng bằng sông Cửu Long; Mai Anh Phương và cộng sự chỉ ra mối quan hệ tuyến tính giữa hàm lượng xi măng (13% đến 23%) và cường độ nén $q_u$ của mẫu đất gia cố, phù hợp với kết luận của Uddin và cộng sự (1997).

Trên thế giới, các quốc gia phát triển đã chuẩn hóa các quy định về đê đa mục tiêu. Tại Hà Lan, hướng dẫn thiết kế đê sông năm 1991 quy định bắt buộc phải tính toán tải trọng phương tiện tối thiểu là 15 kN/m² trên bề rộng 2,5 m ở mặt đê phía trong đồng. Oderker M. (2013) tổng hợp bốn dạng hình thái mặt cắt đê đa mục tiêu đối phó với biến đổi khí hậu. Tại Nhật Bản, mô hình "siêu đê" (Super Levees) được triển khai từ năm 1987 dọc theo các sông Tonegawa, Edogawa, Arakawa, Tamagawa, Yodogawa và Yamatogawa nhằm kết hợp hạ tầng giao thông khẩn cấp và chống sóng dâng. Các nghiên cứu trên lưu vực sông Mississippi và Sacramento (Mỹ) cũng như nghiên cứu của Wei Hao tại Trung Quốc đều đưa ra các yêu cầu nghiêm ngặt về giới hạn tải trọng, độ dốc và tốc độ xe nhằm đảm bảo an toàn thân đê.

Về lĩnh vực gia cố đất bằng chất kết dính vô cơ, Lan Wang khảo sát độ ổn định của hỗn hợp đất – xi măng với tỷ lệ xi măng từ 4% đến 16% trong môi trường sunfat. Shiells và cộng sự (2003) phân định lượng xi măng từ 180 đến 400 kg/m³ cho phương pháp trộn ướt và 90 đến 180 kg/m³ cho phương pháp trộn khô. Mitchell và Freitag (1959) thiết lập bảng tỷ lệ xi măng tối ưu cho từng loại đất (5% cho đất sỏi sạn đến 13% cho đất sét dẻo). Law (1989) chứng minh 10% xi măng trộn vào đất sét Băng Cốc làm tăng cường độ nén nở hông lên 10 lần. Hisaa Aboshi, Nashahiko Kuwabara (1991), CDIT (2002) và DOH – JICA (1998) nghiên cứu hàm lượng xi măng trong cọc xi măng đất xử lý nền từ 80 đến 200 kg/m³.

Vị trí của luận án nằm ở điểm giao thoa giữa kỹ thuật thủy lợi và giao thông: giải quyết triệt để bài toán tận dụng trực tiếp đất thân đê hiện hữu tại chỗ, phối trộn với xi măng và tro bay phế thải nhiệt điện để tạo thành lớp kết cấu móng/nền thượng chịu tải xe cơ giới cấp III, đồng thời cải thiện khả năng chống thấm và ổn định trượt mái cho đê sông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên các khung lý thuyết nền tảng:

  • Lý thuyết cấp phối hạt Fuller: Đánh giá và tối ưu hóa thành phần hạt hỗn hợp đất – tro bay – xi măng nhằm đạt độ đặc chắc tối đa.
  • Lý thuyết hoạt hóa khoáng Puzolan: Phân tích cơ chế thủy hóa của xi măng kết hợp với tro bay (chứa $\text{SiO}_2$, $\text{Al}_2\text{O}_3$ hoạt tính) tạo thành cấu trúc khoáng C-S-H gia tăng cường độ liên kết theo thời gian.
  • Lý thuyết phân bố ứng suất và biến dạng trong kết cấu áo đường: Mô hình hóa phạm vi tác dụng của tải trọng bánh xe động $Z_a = 0{,}9 \div 1{,}3\text{ m}$ theo Dương Ngọc Hải và Nguyễn Xuân Trục; kiểm toán độ võng đàn hồi, ứng suất kéo uốn do tải trọng trục xe và ứng suất nhiệt theo Quyết định số 3230/QĐ-BGTVT.
  • Lý thuyết thấm trong môi trường xốp và ổn định trượt mái đất đá: Thiết lập bài toán thấm dừng và ổn định mái đê bằng phương pháp phần tử hữu hạn.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

  • Phương pháp phân tích, tổng hợp và phân loại lý thuyết.
  • Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa địa tầng đê điều và nguồn cung ứng tro bay (Nhà máy nhiệt điện Đông Triều, Cẩm Phả).
  • Phương pháp thực nghiệm trong phòng: Thí nghiệm thành phần hạt, giới hạn Atterberg, đầm nén tiêu chuẩn theo 22 TCN 333:06; xác định cường độ kháng nén ($R_n$ hay $q_u$) ở trạng thái bão hòa và không bão hòa, cường độ ép chẻ ($R_{kc}$), mô đun đàn hồi ($E_{đh}$), chỉ số sức chịu tải CBR và hệ số thấm $k$.
  • Phương pháp thực nghiệm hiện trường: Thi công các ô thí nghiệm trên nền thân đê hữu Đuống; đo độ chặt đầm nén $K$; đo sức chịu tải CBR tại hiện trường bằng máy Controls Model 70-T0108/E; khoan lấy mẫu kiểm tra cường độ; đo hệ số thấm hiện trường; phân tích mẫu dung dịch chiết nước (mẫu NCH-01, NCH-02) để đánh giá tiêu chuẩn môi trường.
  • Phương pháp mô phỏng số: Ứng dụng phần mềm chuyên ngành SEEP/W và các thuật toán phần tử hữu hạn tính toán trường thấm, hệ số ổn định trượt mái và độ lún cố kết 30 năm của mặt cắt đê.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về hệ thống đê sông kết hợp giao thông

Chương 1 khái quát quá trình phát triển đê điều thế giới và Việt Nam, tập trung phân tích hệ thống đê điều tỉnh Bắc Ninh với mạng lưới sông có mật độ 1,0 đến 1,2 km/km², bao gồm sông Đuống (chiều dài qua tỉnh 42 km, lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất 9.000 m³/s, hàm lượng phù sa mùa mưa đạt 2,8 kg/m³), sông Thái Bình (chiều dài qua tỉnh 10 km, mực nước lũ lịch sử tại Phả Lại năm 1971 đạt +7,21 m) và sông Cầu (chiều dài qua tỉnh 70 km, lưu lượng hàng năm đạt 5 tỷ m³).

Về phân cấp đê, tỉnh Bắc Ninh có 38,00 km đê cấp I (đê hữu Đuống), 9,68 km đê hữu Thái Bình; 31,70 km đê cấp II (tả Đuống); 53,50 km đê cấp III (hữu Cầu) và 6,25 km đê hữu Cà Lồ; 48,30 km đê cấp IV (tả, hữu Ngũ Huyện Khê). Khảo sát địa chất công trình 4 tuyến đê chính chỉ ra rằng từ mặt đê xuống độ sâu 2,5 m chủ yếu là đất sét pha, màu nâu vàng, nâu gụ, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, xen kẹp các thấu kính cát pha và sét dẻo mềm có tính đồng nhất kém.

Tiêu chuẩn phòng lũ cho đê Bắc Ninh được xác định theo Quyết định số 257/QĐ-TTg ngày 18/02/2016 và Quyết định số 3032/QĐ-BNN-TCTL ngày 19/07/2016 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Mực nước thiết kế (MNTK) tại các trạm thủy văn chính được trình bày trong bảng sau:

STT Vị trí trạm thủy văn / Cống Sông Tuyến đê tương ứng MNTK (m)
1 Trạm TV Phả Lại Thái Bình K0+540 tả Thái Bình / K6+804 tả Thái Bình +7,20
2 Trạm TV Cát Khê Thái Bình K2 hữu sông Thái Bình +6,80
3 Cống Văn Thai Thái Bình K9+800 hữu sông Thái Bình +6,30
4 Trạm TV Mạnh Tân Cà Lồ K6+700 hữu sông Cà Lồ +9,50
5 Trạm TV Chã Cầu K2+750 đê Chã +11,10
6 Trạm TV Ba Xã (Phúc Lộc Phương) Cầu K28+800 hữu Cầu (K14+350 hữu Cà Lồ) +9,60
7 Trạm TV Đáp Cầu Cầu K59+350 hữu sông Cầu +8,30
8 Trạm TV Thượng Cát Đuống K01+995 hữu sông Đuống +12,80
9 Trạm TV Bến Hồ Đuống K32+500 tả sông Đuống +10,10

Hiện trạng cao trình đỉnh đê hữu Đuống cao hơn MNTK từ 0,80 đến 1,00 m; đê hữu Thái Bình cao hơn từ 1,25 đến 1,80 m; đê tả Đuống cao hơn từ 0,6 đến 1,0 m; hữu Cà Lồ cao hơn từ 0,8 đến 1,0 m; hữu Cầu cao hơn từ 0,4 đến 1,0 m, đáp ứng điều kiện cao trình chống lũ.

Quy hoạch giao thông tỉnh Bắc Ninh tích hợp tuyến đê hữu Đuống vào đường tỉnh ĐT283 (chiều dài toàn tuyến 21,3 km, đoạn từ Bút Tháp đến Dâu thiết kế theo cấp III đồng bằng, 2 làn xe với bề rộng mặt và lề $2 \times 3{,}75\text{ m} + 2 \times 2\text{ m} = 11{,}5\text{ m}$). Tác giả xác định khi chịu tải trọng xe, phạm vi chịu lực động của thân đê là $Z_a = 0{,}9 \div 1{,}3\text{ m}$. Lớp đất nền thượng (dày 0,8 đến 1,0 m dưới đáy móng) phải đáp ứng: 30 cm trên cùng đạt độ chặt $K \ge 0{,}98$, $\text{CBR} \ge 6$; 50 cm tiếp theo đạt $K \ge 0{,}95$, $\text{CBR} \ge 4$.

Tác giả cũng tổng hợp chỉ dẫn tỷ lệ xi măng gia cố đất theo Mitchell và Freitag (1959):

TT Loại đất theo thành phần Tỷ lệ XM với đất (%)
1 Đất tốt chứa sỏi, cát hạt thô, hạt mịn, có/không bùn hoặc sét $\le 5%$
2 Đất cát xấu với lượng nhỏ bùn 9%
3 Loại đất cát còn lại 7%
4 Đất chứa bùn không dẻo hoặc dẻo vừa phải 10%
5 Đất sét dẻo $\ge 13%$

Ảnh hưởng của chất kết dính xi măng được biểu thị qua chỉ số cải thiện cường độ: $$SDI = \frac{q_{u\text{-xử lý}}}{q_{u\text{-chưa xử lý}}}$$

Chương 2: Cơ sở khoa học để cải thiện đất thân đê đảm bảo yêu cầu chống lũ và kết hợp giao thông

Chương 2 phân tích các phương pháp xử lý cơ học (đầm rơi khối lượng 2 đến 4 tấn rơi từ 4 đến 5 m; đầm lăn xe lu mặt nhẵn và chân dê đạt chiều sâu làm chặt 0,5 đến 0,6 m; đầm rung đạt chiều sâu 0,3 đến 1,5 m), phương pháp thay thế nền, phương pháp hóa học và cố kết chân không.

Tác giả xây dựng cơ sở phối trộn hạt theo đường cong Fuller với các hệ số $h$, phân tích cấu trúc khoáng và hình thái hạt tro bay bằng ảnh chụp kính hiển vi điện tử quét (SEM) ở độ phóng đại 750 lần. Cấu trúc hạt tro bay hình cầu rỗng giúp tăng độ chảy trượt khi trộn và tham gia phản ứng thủy hóa puzolanic kéo dài, bịt kín các lỗ rỗng mao dẫn trong khối sét pha. Thống kê sai số và số lượng mẫu đo được xác định trên cơ sở xác suất phủ với mức ý nghĩa $\alpha = 0{,}10$.

Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm xác định các giải pháp gia cố đê kết hợp làm đường giao thông

Chương 3 trình bày các kết quả thí nghiệm trong phòng và hiện trường đối với các tổ hợp vật liệu gồm: Đất thân đê hữu Đuống (ĐHĐ), xi măng Nghi Sơn PCB40, tro bay Đông Triều (TBĐT), tro bay Cẩm Phả (TBCP) và cấp phối đá dăm (CPĐD) loại 1.

Trong phòng thí nghiệm:

  • Đất đê hữu Đuống được phối trộn với tro bay theo các tỷ lệ 0%, 10%, 15%, 20% và các hàm lượng xi măng khác nhau.
  • Thí nghiệm xác định độ ẩm tối ưu và dung trọng khô lớn nhất qua các công đầm 10, 30 và 65 chày.
  • Kết quả thí nghiệm ở tuổi 14 và 28 ngày chỉ ra rằng cường độ nén bão hòa, cường độ nén không bão hòa ($R_n$), cường độ ép chẻ ($R_{kc}$), mô đun đàn hồi ($E_{đh}$) và chỉ số CBR đều tăng khi tăng tỷ lệ chất kết dính và đạt tối ưu tại hàm lượng tro bay 10% đến 15% kết hợp cùng xi măng.
  • Đối với cấp phối đá dăm loại 1 gia cố tro bay và xi măng theo tiêu chuẩn 22 TCN 333:06, các chỉ tiêu cơ lý $R_n$, $R_{kc}$, $E_{đh}$ ở tuổi 14 ngày đáp ứng yêu cầu làm lớp móng trên của áo đường.

Tại hiện trường:

  • Tiến hành thi công thực nghiệm 2 lớp trên đê hữu Đuống bằng máy phay làm tơi xốp đất đê cũ, máy trộn tự hành dung tích 0,7 m³, lu lèn kết hợp bù ẩm và bảo dưỡng bằng bao tải đay tưới nước giữ ẩm.
  • Đo độ chặt lu lèn $K$ và sức chịu tải CBR tại các ô thí nghiệm ở tuổi 7 ngày và 14 ngày.
  • Thí nghiệm thấm hiện trường bằng phương pháp hố đào chuyên dụng ghi chép lưu lượng thấm theo thời gian, chứng minh hệ số thấm của khối đất gia cố giảm rõ rệt so với đất tự nhiên, nâng cao tính an toàn chống thấm cho thân đê.
  • Kết quả phân tích hóa học môi trường từ các mẫu chiết nước NCH-01 và NCH-02 khẳng định vật liệu gia cố không phát tán độc tố ra môi trường nước xung quanh.

Chương 4: Ứng dụng kết quả nghiên cứu cho đê hữu Đuống, tỉnh Bắc Ninh

Chương 4 áp dụng giải pháp cho đoạn đê hữu Đuống từ Km21+600 đến Km31+500.

Kiểm toán kết cấu áo đường được thực hiện theo Quyết định số 3230/QĐ-BGTVT:

  • Tính toán mô đun đàn hồi chung $E_t$ của nền đất và móng dưới.
  • Xác định độ cứng tương đối chung của toàn bộ kết cấu $R_g$.
  • Tính toán ứng suất do tải trọng trục xe thiết kế và ứng suất kéo uốn do gradient nhiệt độ môi trường.
  • Kết quả kiểm toán các điều kiện tới hạn khẳng định kết cấu đề xuất thỏa mãn hoàn toàn các tiêu chuẩn kỹ thuật đường ô tô.

Phân tích ổn định và mô hình số bằng phần mềm SEEP/W trên mặt cắt K30+200 đê hữu Đuống:

  • Đánh giá trường thấm qua thân đê trong điều kiện mực nước lũ thiết kế.
  • Kiểm tra ổn định trượt mái đê thượng lưu và hạ lưu.
  • Tính toán độ lún tích lũy sau 30 năm khai thác và phân bố ứng suất bên trong thân đê.
  • So sánh giữa kết cấu đề xuất (sử dụng đất thân đê gia cố tro bay + xi măng làm nền thượng) và kết cấu truyền thống (đào bỏ thay thế bằng vật liệu hạt nhập từ nơi khác) cho thấy phương án đề xuất đảm bảo an toàn chịu lực tương đương hoặc cao hơn, giảm biến dạng lún không đều và giảm nguy cơ thấm sủi.

Về mặt kinh tế và thi công:

  • So sánh chi phí xây dựng trực tiếp cho 1 km đê cho thấy phương án đề xuất tiết kiệm đáng kể kinh phí đầu tư nhờ tận dụng đất đào tại chỗ và tro bay giá thành thấp.
  • Luận án xây dựng quy trình công nghệ thi công 3 giai đoạn:
    1. Công tác chuẩn bị: Đào bóc, phay tơi đất thân đê cũ đến cao trình thiết kế.
    2. Công tác tổ chức thi công: Trộn hỗn hợp đất + tro bay + xi măng, san gạt tạo phẳng, lu lèn đạt độ chặt $K \ge 0{,}98$ kèm bù ẩm, bảo dưỡng ẩm liên tục.
    3. Nghiệm thu: Kiểm tra độ chặt, độ bằng phẳng, chỉ số CBR và cường độ nén mẫu khoan.

Kết quả và những đóng góp mới

  1. Đóng góp về mặt khoa học:
  • Bổ sung cơ sở khoa học về cơ chế cải thiện cơ lý và giảm tính thấm của đất sét pha thân đê khi được gia cố bằng tổ hợp xi măng và tro bay nhiệt điện.
  • Thiết lập phương pháp tính toán và kiểm toán kết cấu áo đường nhiều lớp đặt trực tiếp trên thân đê sông, giải quyết sự xung đột giữa yêu cầu gia tải giao thông và an toàn thấm, trượt mái đê thủy lợi.
  1. Đóng góp về mặt thực tiễn:
  • Đề xuất kết cấu mặt đường đê kết hợp giao thông cấp III đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn phòng chống lũ theo quy hoạch đê điều hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình.
  • Đưa ra giải pháp kỹ thuật tái sử dụng đất đào thân đê tại chỗ và tiêu thụ lượng lớn tro bay nhiệt điện, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
  • Xây dựng quy trình công nghệ thi công và nghiệm thu chi tiết, có tính ứng dụng cao cho các dự án kiên cố hóa mặt đê tại Bắc Ninh và các tỉnh Đồng bằng Bắc Bộ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Nghiên cứu thực nghiệm hiện trường và số liệu địa chất tập trung chủ yếu trên đoạn đê hữu Đuống (Km21+600 ÷ Km31+500) thuộc tỉnh Bắc Ninh với đặc trưng địa chất đất sét và sét pha; chưa mở rộng thí nghiệm trên các tầng địa chất đất cát, cát pha hoặc bùn sét ven biển.
  • Nguồn tro bay sử dụng trong các thí nghiệm giới hạn từ Nhà máy nhiệt điện Đông Triều và Cẩm Phả; cần tiếp tục khảo sát sự biến động thành phần hóa học của tro bay từ các nhà máy nhiệt điện khác khi áp dụng đại trà.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên môn cho:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy, Công trình giao thông, Địa kỹ thuật công trình.
  • Các kỹ sư thiết kế, tư vấn thẩm tra và nhà thầu thi công trong công tác lập dự án cải tạo, nâng cấp đê sông kết hợp giao thông.
  • Các cơ quan quản lý nhà nước thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Bộ Giao thông vận tải, Sở Nông nghiệp & PTNT và Sở Giao thông vận tải các tỉnh có hệ thống đê sông lớn trong việc ban hành quy định kỹ thuật về quản lý, khai thác đê đa mục tiêu.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phạm vi chiều sâu đất thân đê chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng động giao thông được luận án xác định là bao nhiêu? Theo tính toán lý thuyết và các nghiên cứu chuyên ngành, phạm vi nền đường chịu tác dụng của tải trọng động từ xe cộ truyền xuống đỉnh đê nằm trong khoảng $Z_a = 0{,}9 \div 1{,}3\text{ m}$ tính từ mặt đê trở xuống.

  2. Yêu cầu kỹ thuật đối với khu vực nền thượng thân đê khi kết hợp giao thông cấp IV/cấp III được quy định như thế nào? Lớp nền thượng (chiều dày 0,8 đến 1,0 m tính từ đáy móng trở xuống) phải đảm bảo: lớp 30 cm trên cùng đạt độ chặt $K \ge 0{,}98$ và chỉ số $\text{CBR} \ge 6$; lớp 50 cm tiếp theo đạt độ chặt $K \ge 0{,}95$ và chỉ số $\text{CBR} \ge 4$.

  3. Tỷ lệ phối trộn tro bay trong hỗn hợp đất gia cố được thí nghiệm tối ưu ở mức nào? Trong các tổ hợp thí nghiệm tại Chương 3, tỷ lệ tro bay được khảo sát ở các mức 0%, 10%, 15% và 20%. Kết quả cho thấy tỷ lệ tro bay từ 10% đến 15% kết hợp với xi măng Nghi Sơn PCB40 mang lại các chỉ tiêu cường độ nén ($R_n$), ép chẻ ($R_{kc}$), mô đun đàn hồi ($E_{đh}$) và khả năng giảm thấm tối ưu.

  4. Phần mềm nào được tác giả sử dụng để mô phỏng và kiểm toán an toàn thấm cho thân đê? Tác giả sử dụng phần mềm SEEP/W để phân tích trường thấm, kết hợp các thuật toán phần tử hữu hạn để kiểm tra ổn định trượt mái đê phía sông, mái đê phía đồng và dự báo độ lún sau 30 năm tại mặt cắt đại diện K30+200 đê hữu Đuống.

Kết luận

Luận án của Tiến sĩ Đặng Công Hưởng đã giải quyết trọn vẹn bài toán khoa học và kỹ thuật thực tiễn về việc kết hợp đê sông chống lũ với đường giao thông vận tải. Công trình đã chứng minh tính khả thi của giải pháp sử dụng xi măng và tro bay nhiệt điện để gia cố đất sét pha thân đê tại chỗ làm lớp nền thượng chịu lực. Các kết quả thực nghiệm trong phòng, ngoài hiện trường cùng mô hình kiểm toán theo tiêu chuẩn hiện hành trên tuyến đê hữu Đuống tỉnh Bắc Ninh là cơ sở để nhân rộng giải pháp kiên cố hóa đê điều kết hợp phát triển hạ tầng giao thông bền vững.