CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGUYÊN NHÂN VÀ GIẢI PHÁP CHỐNG SẠT LỠ CHO CÔNG TRÌNH VEN SÔNG HIỆN NAY 1.1 DAT VAN DE: Thời gian gần đây, nan sat lở bờ sông (SLBS) ở Đồng Bang Sông Cửu Long (ĐBSCL) xảy ra liên tục. Theo dự báo, tình trạng nảy sẽ tiếp tục diễn ra ở mức độ dữ dội hơn. Điều đáng lo, trong lúc thiên tai đang ở mức báo động thì việc phòng, chống SLBS vẫn còn ở vạch xuất phát. Hiện tượng sạt lở bờ sông ở các tỉnh ĐBSCL đã diễn ra từ rất lâu gây nên những thiệt hại to lớn đe dọa đến tính mạng, tài sản của Nhà nước và nhân dân trong vùng.
Diéu nay đặt ra một nhiệm vụ cho các cấp chính quyền phải đảm bảo ồn định về chỗ ở cho nhân dân tạo điều kiện phát triển về kinh tế xã hội. Bên cạnh đó, việc khai thác cát gan bờ sông vân liên tục dién ra. Đề khắc phục hiện tượng sat lở, có nhiều giải pháp tường chắn đã được thực hiện như: tường chăn bêtông cốt thép, tường bêtông trọng lực, bờ kè băng rọ đá, bờ kè bằng thép hình. Tường cọc bản cũng là một phương án được chon để bảo vệ bờ sông, các công trình ven bờ, hiện nay đang được ứng dụng tại một số công trình _5- tương đối quan trọng.
Nhu cau về thiết kế công trình tường kè phù hợp với điều kiện dia chat khu vực là một nhu cau thiết thực hiện nay. Công trình bờ kè là một trong những phương pháp thường được sử dụng để bảo vệ các công trình ven sông phổ biến khá nhiều trong nước. Tuy nhiên hiệu quả của bờ kè trong việc chống sạt lở tại những khu vực có khả năng sạt lở cao ở khu vực Thành phố Cần Thơ cần phải nghiên cứu bổ sung, bởi vì một số công trình đã và đang thi công xây dựng đã bị sự cố gây thiệt hại rất lớn về người và tài sản. Trong tính toán công trình bờ kè ven sông, ổn định mái dốc công trình bờ kè là vấn đề quan trọng hàng đầu cần phải xét.2a Tinh trang sat lở thường xấy ra tại bờ sông tại Quận Cái Răng- TPCT 1.
Nguyên nhân dẫn đến sat lở ở khu vực ĐBSCL hiện nay: 1.1 Nguyên nhân chủ quan: 1.1 Ảnh hưởng do khai thác cát trái phép: Trong thời gian gần đây các vu sat lở xdy ra ngày càng nhiều là do tình trạng khai thác các 6 ạt ở các tỉnh ĐBSCL gây nên tình trạng sat lỡ đất nghiêm trọng, một số Cồn, Bãi, Cù Lao đứng trước nguy cơ biến mất. Đặc biệt nhất là tình trang sat 16 bờ nghiêm trong 6 khu vực Sông Cần Thơ 1.2 Ảnh hưởng do tác nhân bên ngoài: Dat nước ta đang từng bước phát triển, các tuyến đường giao thông ngày càng nhiều, lưu lượng phương tiện giao thông ngảy càng tăng với vận tốc ngày càng nhanh, thang gap gây ảnh hưởng đến kha năng chịu lực của đất từ đó dẫn đến sat lở trên các tuyến đường. Một số công trình dân dụng được cấp phép và nhiều công trình dân sinh lấn chiếm ở ven bờ cũng là nguyên nhân gây sạt lở chủ yếu. Về đường thủy các phương tiện giao thông đường thủy như tàu chở cát, tàu dâu, ca nô .các loại tàu thuyén khác thường hay neo đậu và chạy với tốc độ nhanh gây nên những cơn sóng lớn tác dụng vào hai bên bờ một lực lớn làm cho đất xung quanh _8- không chịu được áp lực dẫn đến sự phá hoại liên kết giữa các hạt đất gây ra hiện tượng sạt lở.
Điền hình như sông Can Thơ.2 Nguyên nhân khách quan 1.1 Ảnh hưởng do dòng chảy Những khu vực thường có dòng nước chảy xiết cuốn theo hat dat dẫn đến khu vực đất hai bên bờ sông bị xói mòn hay những dòng chảy với vận tốc lớn đâm thăng vào Côn hoặc Cù lao tạo ra lực phá hủy liên kết giữa các hạt đất từ đó dẫn đến sat lỡ ngày càng nhiêu.2 Ảnh hưởng do thiên tai Do hiện tượng mưa bão lớn làm nước ngâm vào trong đât, làm giảm khả năng liên kêt giữa các hat dat, dat trở nên yêu dân (sức chịu tai của dat giản xuông) gây ra hiện tượng sạt lở bờ sông.3 Các giải pháp chống sạt lở thường làm ở ĐBSCL hiện nay: 1.1 Giải pháp dùng Rọ Đá: 1.1 Lịch sử hình thành: Ro đá hay thảm đá là một cái hộp hình khối mà ở đó chúng ta có thé bỏ đá vào dé sử dụng gia cố cho các công trình. Chúng là các hệ thống hình lưới có liên kết thành các khối hình học và phía trong là đá xếp, rất đơn giản. Lịch sử cho thây từ rất lâu đời, người ta đã sử dụng các rọ đá để tạo nên các khói liên kết làm các đường ngâm qua sông, chúng còn được sử dụng kè cho các khu vực trọng yếu của dòng sông mang tinh chất chỉnh trị của con người. Ban dau chúng được làm băng tre vì tre có đặc tính rất bền khi ngâm dưới nước.
Ngày nay, ro đá và thảm đá chủ yếu được làm băng thép có mạ kém hoặc nhôm kẽm. Phần lớn được tráng phủ một lớp nhựa bên ngoài để giảm các tác động xâm thực ăn mòn của môi trường với lõi thép bên trong. Một số công trình ăn mòn đặc biệt, ro đá và thảm đá được làm hoan toàn băng hop chất polymer vì chúng có đặc tính trơ vượt trội dưới tác động ăn mòn so với các vật liệu khác.2 Pham vi ứng dung: - Tường chan dat, mồ cau - Chống xói bờ sông, biển - Lát mái và đáy kênh - Dap tràn, bậc nước, doc nước - 10- *CHải pháp sử dụng thảm ro da thép mạ kẽm bọc PVC kích thước L x Bx h (5.3m) thả trong nước trên lớp vải địa kỹ thuật ở phía trước chân kè để bảo vệ chống xói mòn được sử dụng tại bờ kè Quận Cái Rang — Sông Can Thơ.2 Cừ Larsen — f : Hình 1.5 Giải pháp dùng cir Larsen dé tăng khả năng chịu moment uốn 1.1 Lịch sử hình thành Coc ván thép được sử dung dau tiên tại Mỹ vào năm 1908 trong dự án Black Rock Harbour. Nó tiếp tục được sử dụng nhiều sau đó nhờ những ưu điểm vượt trội.
Có thể liệt kê một số ưu điểm nỗi bật của cọc ván thép như sau: - Kha năng chịu ứng suất động khá cao (cả trong quá trình thi công lẫn trong qua trình sử dụng). ¢ Kha năng chịu lực lớn trong khi trọng lượng kha bé. ¢ Coc ván thép có thể nối dé dàng băng mối nối han hoặc bulông nham gia tăng chiêu dai. ¢ Coc ván thép có thé sử dụng nhiều lần, do đó có hiệu quả về mặt kinh tế.2 Pham vi ứng dung: - [Ï- Cừ ván thép đã được sử dụng cho mọi kết cau công trình tạm (làm xong nhồ lên) cũng như vĩnh cữu (đóng bỏ).
Ngày nay, trong lĩnh vực xây dựng, cừ ván thép được sử dụng ngày càng phổ biến. Từ các công trình thủy công như cảng, bờ kè, cầu tàu, giếng kín, đê kè chăn sóng, công trình cải tạo dòng chảy, công trình câu, đường ham đến các công trình dân dụng như bãi đậu xe ngầm, tang ham nhà nhiều tầng, nhà công nghiệp, ngăn chống cho các hố đảo nên móng, xử lý nước thải, các đường vượt, ham ngâm. Coc ván thép không chỉ được sử dụng trong các công trình tạm thời mà còn có thể được xem như một loại vật liệu xây dựng, với những đặc tính riêng biệt, thích dụng với một số bộ phận chịu lực trong các công trình xây dựng.6 Steel Sheet Pile loại III (400 x 125 x 13.0) (60kg/m) Chiều dài: 6000 - 18000mm 1.3 Cừ ván Bêtông dự ứng lực 1.1 Lịch sử hình thành Cách đây hơn 50 năm, Tập đoàn PS MITSUBISHI (Nhật Ban) đã phat minh ra loại “cọc ván BTCT dự ứng lực” với kiểu đáng hình học dạng sóng của mặt cat tiết diện và đã được xây dựng thử nghiệm rat có hiệu quả ở Nhật trong nhiều năm qua. Cọc ván PC được ứng dụng vào Việt Nam năm 1999-2001 tại cụm công trình nhiệt điện Phú Mỹ - tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu (lớn nhất Việt Nam)- với sự giup đỡ của các nhà tư vấn Nhật Bản và đặc biệt sự hướng dẫn trực tiếp công nghệ thi công lắp đặt của Nhà sáng chế ra cọc ván bê tông ứng lực trước - Tiến sĩ ITOSHIMA, Công ty C&T đã thi công hoàn hảo hệ thống các kênh dẫn chính và -12- các kênh nhánh với tổng chiều dai ctr 42.000m chiều rộng 45m, chiều sâu 8,7m đưa nước từ sông Thị Vải vào đê giải nhiệt cho các Turbin khí.7 Cừ ván Bê tông dự ứng lực dé sử dụng cho bờ kè Ưu điểm: - Rẻ hơn cw larsen.
- Để ha ctr nếu không phải trong thành phố thi có thé dùng búa Diezen dé đóng, đơn giản rẻ tiền và nhanh. - Coc ván bê tông cốt thép dự ứng lực tận dụng được hết khả năng làm việc chịu nén của bê tông và chịu kéo của thép, tiết điện chịu lực ma sát tăng từ 1.5 + 3 lần so với loại cọc vuông có cùng tiết diện ngang (khả năng chịu tải của cọc tính theo đất nên tăng). - Khả năng chịu lực tăng: mô men chống uốn, xoắn cao hơn cọc vuông bê tông thường, do đó chịu được mômen lớn hơn. - Su dụng vật liệu cường độ cao (bê tông, cốt thép) nên tiết kiệm vật liệu.
Cường độ chịu lực cao nên khi thi công it bị vỡ dau cọc, mỗi nối. Tudi thọ cao. - Có thé ứng dụng trong nhiêu điều kiện dia chất khác nhau. - Chế tạo trong công xưởng nên kiểm soát được chất lượng cọc, thi công nhanh, mỹ quan đẹp khi sử dụng ở kết cầu nỗi trên mặt dat.
- Chế tạo được cọc đài hơn (có thé đến 24m/cọc) nên hạn chế mối nối. - Sau khi thi công sẽ tạo thành 1 bức tường bê tông kín nên khả năng chống xói cao, hạn chế nở hông của đất đắp bên trong. - Kết cầu sau khi thi công xong đảm bảo độ kín, khít. Với bề rộng cọc lớn sẽ phát huy tác dụng chăn các loại vật liệu, ngăn nước.
Phù hợp với các công trình có chênh lệch áp lực trước và sau khi đóng cọc như ở mồ cau và đường dẫn. - 13- Nhược điểm: 1. Gan khu vực nhà dân không dùng đóng ngoài ra nếu thi công phải tránh chan động Trong khu vực xây chen phải khoan môi rồi mới ép được cọc, nên tiến độ thi công tương đối chậm. C2 Công nghệ chế tạo phức tạp hơn cọc đóng thông thường.
Thị công đòi hỏi độ chính xác cao, thiết bị thi công hiện đại hơn (búa rung, búa thuỷ lực, máy cắt nước áp lực.