Nghiên cứu hiện tượng mạch đùn mạch sủi và biện pháp xử lý trên đoạn đê K14 600 - K15 500, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương

• Tác giả: Phạm Thị Hương
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Cảnh Thái
• Trường học: Trường Đại học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Công trình
• Đề tài: Nghiên Cứu Và Xử Lý Hiện Tượng Mạch Đùn Mạch Sủi Trên Đê K14 600 - K15 500, Huyện Nam Sách, Hải Dương
• Loại tài liệu: Luận văn
• Địa điểm: Hải Dương

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG MẠCH ĐÙN, MẠCH SỦI
• 1.1. Khái quát chung
• 1.2. Đặc điểm địa chất nền đê khu vực có khả năng xảy ra hiện tượng mạch đùn, mạch sủi
• 1.3. Hiện trạng đê điều, các sự cố và tác hại do hiện tượng mạch đùn, mạch sủi
• 1.3.1. Hiện trạng đê điều nước ta hiện nay
• 1.3.2. Các sự cố và tác hại do hiện tượng mạch đùn, mạch sủi
• 1.4. Các giải pháp kiểm tra, đề phòng, xử lý hiện tượng mạch đùn, mạch sủi
• 1.4.1. Giải pháp kiểm tra, đề phòng hiện tượng mạch đùn, mạch sủi
• 1.4.2. Các giải pháp xử lý hiện tượng mạch đùn, mạch sủi
• 2. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN, MÔ HÌNH HIỆN TƯỢNG MẠCH ĐÙN, MẠCH SỦI
• 2.1. Giới thiệu chung, khái quát nghiên cứu thấm dưới đê
• 2.2. Các phương pháp tính thấm
• 2.2.1. Định luật thấm và phương trình cơ bản
• 2.2.2. Giải bài toán thấm bằng phương pháp giải tích
• 2.2.3. Giải bài toán thấm bằng phương pháp số
• 2.3. Cách kiểm tra hiện tượng mạch đùn, mạch sủi
• 2.3.1. Kiểm tra bục tầng phủ và xói ngầm
• 2.4. Phần mềm tính toán
• 2.4.1. Giới thiệu modul SEEP/W
• 2.5. Các giải pháp xử lý
• 2.5.1. Giải pháp xử lý nền đê trước mùa lũ
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ÁP DỤNG THỰC TẾ CHO ĐOẠN ĐÊ TỪ K14+600 - K15+500 ĐÊ HỮU SÔNG KINH THẦY, HUYỆN NAM SÁCH, TỈNH HẢI DƯƠNG
• 3.1. Nghiên cứu thực trạng đoạn đê
• 3.2. Tính toán kiểm tra hiện trạng đoạn đê
• 3.2.1. Lựa chọn mặt cắt tính toán
• 3.2.2. Tính toán hiện trạng đê bằng phương pháp giải tích
• 3.3. Tính toán bằng phần mềm Geo
• 3.4. So sánh, lựa chọn giải pháp xử lý
• 3.4.1. Đắp khối phản áp tiêu nước
• 3.4.2. Khoan phụt tạo màn chống thấm, xây tường chống thấm
• 3.5. Lựa chọn giải pháp
• 3.6. Tính toán cho giải pháp được lựa chọn
• 3.6.1. Mô tả giải pháp
• 3.6.2. Tính toán bằng công thức giải tích
• 3.6.3. Tính toán bằng phần mềm GEO
• 3.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của bề dày tầng phủ đến khả năng xảy ra hiện tượng mạch đùn, mạch sủi
• 3.7.1. Ảnh hưởng của tầng phủ đối với khả năng xảy ra hiện tượng mạch đùn, mạch sủi
• 3.7.2. Tính toán cho các trường hợp nghiên cứu
• 3.7.3. Tính toán lựa chọn giải pháp xử lý
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Nghiên cứu hiện tượng mạch đùn mạch sủi

Nghiên cứu hiện tượng mạch đùn, mạch sủi là một phần quan trọng trong việc đảm bảo an toàn đê điều. Hiện tượng này xảy ra khi áp lực nước ngầm đẩy cát lên bề mặt, gây ra các lỗ sủi hoặc đùn cát. Điều này thường xảy ra ở những khu vực có tầng cát dày và tầng phủ mỏng. Đê K14 600 - K15 500 tại huyện Nam Sách, Hải Dương là một khu vực điển hình cho hiện tượng này. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích nguyên nhân, đặc điểm và tác động của hiện tượng này đến sự ổn định của đê.

1.1. Khái quát chung

Hiện tượng mạch đùn, mạch sủi thường xảy ra ở những khu vực có tầng cát dày và tầng phủ mỏng. Khi áp lực nước ngầm tăng, cát bị đẩy lên bề mặt, tạo thành các lỗ sủi hoặc đùn cát. Điều này gây ra sự mất ổn định cho nền đê, đặc biệt là trong mùa lũ. Đê K14 600 - K15 500 là một khu vực điển hình cho hiện tượng này, với cấu trúc địa chất phức tạp và tầng cát dày.

1.2. Đặc điểm địa chất

Khu vực đê K14 600 - K15 500 có cấu trúc địa chất phức tạp, với tầng cát dày và tầng phủ mỏng. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho hiện tượng mạch đùn, mạch sủi xảy ra. Tầng cát dày thông với sông, khiến áp lực nước ngầm tăng cao trong mùa lũ, dẫn đến việc cát bị đẩy lên bề mặt. Đây là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự mất ổn định của đê.

II. Xử lý hiện tượng mạch đùn mạch sủi

Xử lý hiện tượng mạch đùn, mạch sủi là một nhiệm vụ cấp bách để đảm bảo an toàn đê điều. Các biện pháp truyền thống như sử dụng giếng giảm áp và mành tre đã được áp dụng từ lâu. Tuy nhiên, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các phương pháp hiện đại như sử dụng vải địa kỹ thuật và hệ thống giếng khoan giảm áp đã được nghiên cứu và áp dụng. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của các phương pháp xử lý hiện đại và đề xuất các giải pháp phù hợp cho khu vực đê K14 600 - K15 500.

2.1. Biện pháp truyền thống

Các biện pháp truyền thống như sử dụng giếng giảm áp và mành tre đã được áp dụng từ lâu để xử lý hiện tượng mạch đùn, mạch sủi. Giếng giảm áp giúp giảm áp lực nước ngầm, trong khi mành tre được sử dụng để ngăn chặn sự di chuyển của cát. Tuy nhiên, các biện pháp này có hiệu quả hạn chế và không phù hợp với các khu vực có cấu trúc địa chất phức tạp.

2.2. Biện pháp hiện đại

Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các phương pháp hiện đại như sử dụng vải địa kỹ thuật và hệ thống giếng khoan giảm áp đã được nghiên cứu và áp dụng. Vải địa kỹ thuật giúp ổn định nền đê, trong khi hệ thống giếng khoan giảm áp giúp kiểm soát áp lực nước ngầm. Các phương pháp này đã cho thấy hiệu quả cao trong việc xử lý hiện tượng mạch đùn, mạch sủi tại khu vực đê K14 600 - K15 500.

III. Ứng dụng thực tế tại đê K14 600 K15 500

Nghiên cứu này đã áp dụng các phương pháp xử lý hiện tượng mạch đùn, mạch sủi vào thực tế tại khu vực đê K14 600 - K15 500. Các giải pháp được đề xuất bao gồm việc sử dụng vải địa kỹ thuật, hệ thống giếng khoan giảm áp, và khoan phụt tạo màn chống thấm. Các giải pháp này đã được tính toán và mô phỏng bằng phần mềm chuyên dụng, cho thấy hiệu quả cao trong việc ổn định nền đê và ngăn chặn hiện tượng mạch đùn, mạch sủi.

3.1. Tính toán và mô phỏng

Các giải pháp xử lý hiện tượng mạch đùn, mạch sủi đã được tính toán và mô phỏng bằng phần mềm chuyên dụng. Kết quả cho thấy việc sử dụng vải địa kỹ thuật và hệ thống giếng khoan giảm áp có hiệu quả cao trong việc ổn định nền đê. Các mô phỏng cũng chỉ ra rằng khoan phụt tạo màn chống thấm là một giải pháp hiệu quả để ngăn chặn hiện tượng mạch đùn, mạch sủi tại khu vực đê K14 600 - K15 500.

3.2. Đánh giá hiệu quả

Các giải pháp xử lý hiện tượng mạch đùn, mạch sủi đã được đánh giá hiệu quả thông qua việc so sánh kết quả tính toán với dữ liệu thực tế. Kết quả cho thấy các giải pháp này không chỉ giúp ổn định nền đê mà còn giảm thiểu nguy cơ xảy ra hiện tượng mạch đùn, mạch sủi trong tương lai. Điều này đóng góp quan trọng vào việc đảm bảo an toàn đê điều tại khu vực huyện Nam Sách, Hải Dương.