CHƯƠNG 1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG TRÌNH BAO VỆ BỜ SÔNG TREN THE GIỚI VÀ VIỆT NAM 1. Tình hình ứng dụng công trình bảo vệ bờ sông trên thé giới 1. Tình hình ứng dung công trình bảo vệ bờ sông trên thé giới “Thiên ta, lũ lụt luôn là kẻ thù của loài người từ trước đến nay. Trong quá trình sinh tồn, con người luôn tìm cách phòng chống, và chế ngự các thâm hoạ từ thiên nhiên.
Nguồn gốc của sự sống đều bắt đầu từ nguồn nước, các khu dân ew uôn luôn tổn tại ngay cạnh nơi cô nguồn nước nhất là ven các sông. Song song với những lợi ích do dòng sông, suối mang lại, bên cạnh đó con người còn chịu tác động rit lớn de dog trực tiếp gây thiệt bại đến tính mạng và tà sản do điễn biển đồng chảy và từ đó con người luôn luôn tìm cách chế ngự nó để tồn tại Chính vì fy, rên thé giới lich sử nghiên cứu và ứng dung xây dựng các sông trình bảo vệ bờ sông có từ ắt lâu xuất phát điểm từ những vat liệu thô sơ sẵn £6 (cọc gỗ, tre, đá hộc, đá dim), đến vật liệu mới (thảm bê tông FS, bản cọc bê tông cốt thép dự ứng lục.) Cu thể, ở Trung Quốc vào thời nhà Thanh và nhà Minh đã xây dựng hệ hông để kẻ bảo vệ bờ sông Tién Đường bằng các tang dé lớn và cọc gỗ cho đến nay công trình vẫn tồn tại và ồn định. Những nghiên cứu liên quan đến vin đề x6i lở bờ sông, lòng dẫn, bồi lắng lòng dẫn bao gồm: xác định nguyên nhân, quy luật diễn biến lòng dẫn, nghiên cứu các giải pháp phòng chống giảm nhẹ thiệt hại do xói lở bờ, bồi lắng lòng dẫn đều thuộc các lĩnh vực khoa học động lực lòng sông, chuyển động bùn cát và chỉnh trị Tren H giới khoa học vé động lực dòng sông, bắt đầu được phát tí mạnh trong nửa É ky XIX ở các nước Âu Mỹ. Những nghiên cứu của các nhà khoa học Pháp như Du Boys về chuyển động bùn cát, Barré de Saint- Venant về dòng không.
"Nguyễn Tiến Thương Từ những năm đầu của thể ky XX nay, ở các nước phát triển như Mỹ, Anh, Ph Đức, Hà Lan, Nhật, Canada, Nga, Trung Quốc việc nghiên cứu thuy lực sông ngời, diễn biển lòng dẫn, chit lượng nước, vận chu nbn cát, hình thái ng cũng như về công tình bảo vệ bở đã thu được những thành tựu khoa học được ghỉ nhận kể cả v8 lý thuyết và thực nghiệm. Với đồng gốp của các nhà Khoa học Liên XXê như: Lotchin V.M về tinh én định của lòng sông, của Bernadkld NIM về chuyển động bai chiều, của Makkavéep V.M về dong thứ cắp, của Velikanop M.A về quá trình diễn biển lòng sông.N và Lêvi Ll vé chuyển động bin cat của Altunin -T, của Grisanin K.N về chỉnh trị ng, Tây Âu có E.Meyer Peter và Muller vé những công trình về chuyển động bùn cát, của Anh.G về hình thái lòng sông én định, Lindley E.$ và Lacey với " lý thuyết chế độ", Ei stein HLA, Ven-ten-Chow, Ning-chien là các nhà khoa học Mỹ có rất nhiều công trình nghiên cứu về đồng chảy và chuyển động bùn cát. Các nhà khoa học Trung Quốc có Sa Ngọc Thanh, Tạ Giám Hoành, Trương Thuy Cin, Đậu Quốc Nhân, Ti Ninh đã có rất nhiều nghiên cứu vé năng lượng đồng chảy có và không mang bùn cát, chi iêu khỏi động và dn định lòng dẫn ‘Tir những năm 60 thé ky XX đến nay việc nghiên cứu xói lở bờ, lòng dẫn từ đố đưa ra các giải pháp, hưởng quy hoạch lòng đ cũng như phục vụ công tác chỉnh trị đã được tối ưu hoá bởi tiến bộ khoa học, Đặc biệt trong kỹ thuật tính toán có những bước phát triển vượt bậc trong việc mô hình hoá các hiện tượng thuỷ lực phúc tạp (Dùng các mô hình mô phỏng dòng chảy 2D, 3D mô phỏng diễn biến lòng dẫn Mikel, Mil 2le). Cho kết qua khá chính xác.
Ngoài ra, trong các thập, niên gần đây các nhà khoa học đã sử dụng GIS vào nghiên cứu dự báo biển hình ngang lòng d Các công tình bảo vệ hờ ngày cing hiện đại và đạt chất lượng tốt kỹ mỹ thuật ngày càng được chú trọng. Chất lượng, kỹ thuật và nhu cầu bảo vệ bờ sông gắn liễn với trình độ phát triển về kinh tế và khoa học kỹ thuật. Ở các nước càng "Nguyễn Tiến Thương phất tiển nhủ cầu bảo vệ bở ng càng nhi và với mức độ càng cao, Thể hiện rất 16 trong việc lựa chon vật liệu và bình thức kết cdu công trình bảo vệ bờ. Việc bảo vệ ba sông tại các khu vực thành thị và các thành pl ố, các dé chính bảo vệ cho vùng kinh tế quan trọng đã bảo vệ ở mức cứng hoá các bờ sông bằng đá hoa cương, bê tông, gạch đá xây, thảm bê tông FS, bản cọc bê tông cbt thép dự ứng tực 'Các khu vực nông thôn, xa khu dân cư, các để có cấp độ thấp thì mức độ bảo vệ thấp hơn, việc bảo vệ theo nguyên tắc giữ vững ổn định của toàn tuyển sông.
XXây dung các công trình chỉnh trị, đẻ, ké để bảo vệ là chính, chấp nhận có sự hur hỏng, sửa chữa để giữ vũng ổn định của lòng dẫn, sử dụng các phương pháp mui lòng dẫn, như khơi thông bin cát đây sông, đổ cát, đá và hỗn hợp cát đá xuống đáy sông ở những vị trí thích hợp để chống ạt lở bờ sông Ngoài ra hiện nay xu thể sử dụng những vật liệu rẻ tiền dễ kiểm. nhất là kỳ sinh thái đang là xu thể được lựa chọn. Phân loại công trình bảo vệ bờ Phân loại công trình bảo vệ bờ có thể phân thành nhiễu loại theo vật liệu xây dưng, th gian, tuổi thọ, quan hệ mục nước, mục dich, hình thức và tỉnh năng cia sông tình, theo hình thức kết ấu. © Theo hình thức, công trình bảo vệ bờ sông bao gồm hệ thống đê sông, kè bảo vệ mi đốc, hệ thông mo hi, kề hoàn lơ, các hệ ông lái đồng M.Pôtgpốp Hệ thống kề bảo vệ mái đốc theo bình thức kết cấu chia ra: = Kỳ có kết cầu lịnh hoạt, là loại kề có kết cấu đơn giản được cấu tạo bằng đá tự nhiên rất nhám, có góc cạnh không đồng đều được dé hoặc xếp, lát khít vào.
Tién bộ hơn à kẻ được câu tạo bởi các cấu kiện là các ấm bé tổng đúc sẵn có dang khối lục lăng, khối chữ nhật, khối lập phương. khối ling trụ xép ln nhau ( loại này được iên kết giữa các khối bới lục ma ít giữn các mặt py xúc),đ duy tì dn định khi chịu tác dụng của sóng thì trọng lượng bản thân của từng viên đá hoặc, cấu kiện phải đủ lớn. "Nguyễn Tiến Thương “Luậnvấn thúc sĩ đc — Chuyen ngành Xây dựng công nh thu = K có kết cấu tơi rời linh hoại ự điều chỉnh: Các cấu kiện riêng biệt có "hình dang hợp lý tự liên kết có khả năng tự điều chinh (loại này có nhiều hình dạng đặc big). Các cấu kiện này được nghiên cứu trong các ba sóng ở các phòng thí nghiệm của các nude iên tiến trên th giới lụ điển hình về các loại cấu kiện tiê biểu, đang được áp dụng rộng rãi bao gồm: + Loại cấu kiện Tetrapod: Tetrapod bằng bé tông đúc sẵn có bổn tay vươn ra từ tr trung tâm có hệ số ring tị =50%, loại này thường đăng ở Hà Lan, Pháp, ấn độ, Việt nam và nhiều nước trên thé giới.
Cấu kiện này đã được Danel, Chapus, Page, Wather (1960), Jackson (1968), Hudson ( 1974) thí nghiệm trong các bé sóng. + Loại cấu kiện Dolos: “Cấu kiện Dolos là loại dang neo có hệ số rỗng n =63%, loại này được dùng phố biến ở Mỹ, Tây Âu và Nam Phi. Cấu kiện này đã được thí nghiệm trong các bể sóng, khả năng móc nối tốt. Đây là loại có hệ số én định cao.
+ Loại cấu kiện Tribar: Học viên: Nguyễn Tiên Thương Lip: 172 “Luậnvấn thúc sĩ độ, — Chuyén ngành Xây dựng công nh thu Chu kiện Tribar gồm có ba ống trụ nỗi với trục trung tâm có hệ số rỗng 'ị 47%, loại này phát tr ở Mỹ. Cấu kiện này đã được Jackson (1968), Robert Hudson thí nghiệm trong các bể sóng. Cũng như loại Tetrapod các tác giả tiền hành. thí nghiệm và lập biểu đồ quan hệ giữa số lượng Tribar trên 100 mẺ và trọng lượng.
của nó trong Im theo bang 1-1. Cấu kiện này thường được áp dụng cho bảo vệ bir biển Bảng 1-1 : Hệ số phá hoại Kp của 3 loại Sự phá hoại Hệ số phá hoại Kp tinh theo % | — Đá 'Tetrapod và QuatripoL Tribar 15 4 33 104 s18 49 108 12 10-515 s6 Ba 94 15-20 số 159 262 20-30 100 192 352 30-40 12 Ba as Em 150 2TR Bo + Loại cầu kiện Akmon: Học viên: Nguyễn Tiên Thương Lip: 172 kiện này đã được Paage và Wather tiến hành tghiệm tại Viện Thuỷ lực Delft Hà Lan (1962- :-1963), để so sánh hai loại cấu kiện khối lập phương (Cube) và Akmon. trong cùng điều kiện thấy ing hệ số phá hoại Kp của Akmon cao hơn so với khối lập phương Cube theo bảng 1-2 Bảng 1-2 : Hệ số phí hoại Kp Hg số phá hoại Kp Cấu kiện Cu be ấu kệ i 70 110 z số 120 3 oF 091 = Kỳ có kết cấu liền khối : là loại kè có trọng lượng lớn đảm bảo an toàn, chống được sự tắc động của sóng, giảm được chiễu diy của khối Loại này chia ra + Tấmbê tổng đỗ ti chỗ : Kê được cầu tạo bởi các tắm bế tông cốt thép đỗ tại chỗ, chia thành các tắm có các kích cỡ khác nhau : ( 2x2)m, (3x3)m, (4x4)m, (5x5)m, (10x10)m, (15x15)m hoặc (20x20)m. Loại này được sử dung rộng rãi tên thể giới, nhưng có nhược điểm nếu xây dựng trên nền đất yếu dé bị gly sập từng mang, rất khó trong cải tạo + Kỳ da xây liễn khối : là các khối được xây bởi đã hộc vữa xi mang cất mác 100-1 0 # dày 30 đến 35 em có kích thước 92x2)m, giữa các khối lớn.
sổ khớp nối ( Bao tải nhựa đường, hoặc giấy dẫu tim nhựa đường) và có bổ trí các lỗ thoát nước mái. + Kỳ xây bằng cấu kiến bể tông đúc sin: Các cầu kiện bé tông đúc sẵn có dạng hộp vuông hoặc hộp chữ nhật kích cỡ (Ix0.25) m xây bằng vita xi măng cắt, sau đó trit mặt ngoài một lớp vữa xi măng cát vàng day 2 tạo thành bán lớn kích thước (4x2)m hoặc (2x6)m, "Nguyễn Tiến Thương loại kè kết cầu tơi rời thì yêu cầu đặt ra là tong lượng viên đá phải đủ lớn mới đâm. bảo chẳng được tác động của sóng và đồng chảy.