Đánh Giá Khả Năng Ổn Định Của Bờ Kè Trên Cọc Tại Quận Ninh Kiều, Thành Phố Cần Thơ

Phân tích đánh giá khả năng ổn định của bờ kè trên cọc tại khu vực quận Ninh Kiều, TP Cần Thơ, ứng dụng trong địa kỹ thuật xây dựng hiệu quả.

• Tác giả: Trương Hoàng Nam
• Người hướng dẫn: TS. Bùi Trường Sơn
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng
• Đề tài: Phân tích đánh giá khả năng ổn định của bờ kè trên cọc khu vực quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Phân tích khả năng ổn định

Phân tích khả năng ổn định của bờ kè trên cọc tại Quận Ninh Kiều, Cần Thơ là trọng tâm của nghiên cứu. Công trình này tập trung vào việc đánh giá sự ổn định của bờ kè trong điều kiện đất yếu, đặc biệt là khi sử dụng kết cấu cọc bê tông kết hợp với bản bê tông cốt thép. Phương pháp mô phỏng Plaxis 2D và 3D được áp dụng để phân tích ứng xử của công trình. Kết quả cho thấy, việc sử dụng cọc bê tông giúp giảm đáng kể chuyển vị và tăng cường độ ổn định cho bờ kè. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc thiết kế và xây dựng các công trình tương tự tại khu vực có địa chất yếu như Cần Thơ.

1.1. Kỹ thuật xây dựng bờ kè

Kỹ thuật xây dựng bờ kè được nghiên cứu kỹ lưỡng trong luận văn. Các giải pháp như tường chắn bê tông cốt thép và cọc bê tông được đề xuất để tăng cường độ ổn định. Phương pháp thi công bao gồm việc đóng cọc xiên và sử dụng bản bê tông để phân bố tải trọng. Kết quả mô phỏng cho thấy, kết cấu này giúp giảm thiểu nguy cơ sạt lở và đảm bảo an toàn cho công trình. Đây là giải pháp hiệu quả cho các khu vực có địa chất yếu và chịu ảnh hưởng của thủy triều.

1.2. Ổn định đất nền

Ổn định đất nền là yếu tố then chốt trong việc đảm bảo độ bền vững của bờ kè. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc sử dụng cọc bê tông giúp cải thiện đáng kể độ ổn định của đất nền. Cọc được đóng sâu vào các lớp đất chặt, giúp phân bố tải trọng và giảm thiểu biến dạng. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả tại Quận Ninh Kiều, nơi có lớp đất yếu dày. Kết quả phân tích cho thấy, độ lún của đất nền được kiểm soát tốt, đảm bảo an toàn cho công trình và khu vực xung quanh.

II. Địa chất công trình

Địa chất công trình tại Quận Ninh Kiều, Cần Thơ được nghiên cứu chi tiết trong luận văn. Khu vực này có lớp đất yếu dày, chủ yếu là bùn sét và bùn hữu cơ, với trạng thái chảy và dẻo mềm. Điều này gây khó khăn cho việc xây dựng và đảm bảo độ ổn định của công trình. Nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp phân tích địa kỹ thuật để đánh giá tính chất cơ lý của đất nền. Kết quả cho thấy, việc sử dụng cọc bê tông là giải pháp hiệu quả để cải thiện độ ổn định của đất nền và giảm thiểu nguy cơ sạt lở.

2.1. Phân tích địa kỹ thuật

Phân tích địa kỹ thuật được thực hiện để đánh giá tính chất cơ lý của đất nền tại Quận Ninh Kiều. Các thí nghiệm như thí nghiệm nén, cắt và xuyên tiêu chuẩn được thực hiện để xác định các thông số như độ chặt, độ ẩm và sức chịu tải của đất. Kết quả cho thấy, đất nền tại khu vực này có sức chịu tải thấp và dễ bị biến dạng dưới tác động của tải trọng. Điều này đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật đặc biệt như sử dụng cọc bê tông để cải thiện độ ổn định.

2.2. Quy hoạch đô thị

Quy hoạch đô thị tại Cần Thơ cũng được đề cập trong nghiên cứu. Việc xây dựng các công trình bờ kè không chỉ nhằm mục đích chống sạt lở mà còn góp phần tạo cảnh quan đô thị. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp thiết kế bờ kè kết hợp với công viên và đường giao thông, tạo nên một không gian đô thị xanh và bền vững. Điều này không chỉ đảm bảo an toàn cho người dân mà còn góp phần phát triển kinh tế - xã hội của khu vực.

III. Kết cấu bờ kè

Kết cấu bờ kè được thiết kế dựa trên các phân tích kỹ thuật và địa chất. Nghiên cứu đề xuất sử dụng tường chắn bê tông cốt thép kết hợp với cọc bê tông để tăng cường độ ổn định. Kết cấu này được thiết kế để chịu được các tải trọng ngang từ đất và nước, đảm bảo an toàn cho công trình. Phương pháp thi công bao gồm việc đóng cọc xiên và sử dụng bản bê tông để phân bố tải trọng. Kết quả mô phỏng cho thấy, kết cấu này giúp giảm thiểu nguy cơ sạt lở và đảm bảo an toàn cho công trình.

3.1. Thiết kế bờ kè

Thiết kế bờ kè được thực hiện dựa trên các phân tích kỹ thuật và địa chất. Nghiên cứu đề xuất sử dụng tường chắn bê tông cốt thép kết hợp với cọc bê tông để tăng cường độ ổn định. Kết cấu này được thiết kế để chịu được các tải trọng ngang từ đất và nước, đảm bảo an toàn cho công trình. Phương pháp thi công bao gồm việc đóng cọc xiên và sử dụng bản bê tông để phân bố tải trọng. Kết quả mô phỏng cho thấy, kết cấu này giúp giảm thiểu nguy cơ sạt lở và đảm bảo an toàn cho công trình.

3.2. An toàn công trình

An toàn công trình là yếu tố được ưu tiên hàng đầu trong nghiên cứu. Các giải pháp kỹ thuật như sử dụng cọc bê tông và tường chắn bê tông cốt thép được đề xuất để đảm bảo độ ổn định và an toàn cho công trình. Nghiên cứu cũng đề xuất các biện pháp quản lý rủi ro công trình để giảm thiểu nguy cơ sạt lở và đảm bảo an toàn cho người dân. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ tính mạng và tài sản của người dân tại Quận Ninh Kiều, Cần Thơ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Ở Cần Thơ có nhiều hạng mục bờ kè, công viên, đường giao thông chạy dai từ Quận Ninh Kiều đến Quận Cái Răng với tổng chiều dai hơn 10km với tông số vốn ước tính hơn 1. Các dự án được triển khai nhằm vừa tạo mỹ quan cho thành phó vừa chống sat lở bờ sông do các hộ dân sinh sống lân chiếm sông và các hoạt động khai thác cát gây ra. Công trình quy hoạch công viên bờ kè khách sạn Hương Việt là một gói trong dự án bờ kè sông Can Thơ với chiều dai hơn 500 m. Dọc theo tuyến kè của dự án có tong cộng hơn 40 điểm sạt lở bờ sông đe dọa đến tính mạng và tài sản của người dân.

Đứng trước tình hình đó, một số hộ dân đã dùng giải pháp xếp bao tải cát, đóng cọc tram hoặc gia cố thêm bang cách dap bùn để chống sạt lở khu vực nhà mình nhưng giải pháp này không mang lại hiệu quả cao và không đảm bảo 6n định. Một số đoạn lở mạnh với quy mô lớn hơn đã được địa phương xử lý bang kè ro thép đá hộc, tuy nhiên hiện tượng sat lở vẫn thường xuyên xảy ra tại các vị trí chưa được xử lý làm cho địa phương bị động trong công tác phòng, chống sạt lở này. Công trình sử dụng kết cấu tường chăn bê tông cốt thép có bản chống trên cọc bê tông cốt thép và mái gia cô băng bê tông cốt thép được lựa chọn dé xử lý 6n định bờ sông. Việc phân tích đánh giá phương án thiết kế giúp làm rõ khả năng 6n định va dự báo chuyền vị của công trình mang tinh cấp thiết cho địa phương phổ bién lớp đất yếu như khu vực Cần Thơ.

Phân tích đánh giá khả năng ổn định của bờ kè trên cọc trên đất yếu trong điều kiện làm việc đồng thời của cọc va bản bêtông cốt thép gia cô mái dốc. Việc tính toán, phân tích được áp dung cho công trình thực tế ven sông khu vực quận Ninh Kiéu, thành phô Cần Thơ. Mục đích của đề tài Việc nghiên cứu, phân tích căn cứ vào các giải pháp tính toán khả năng 6n định do việc san lắp nền khu vực ven sông. Do quá trình có kết, đất nền có thé bị biến dạng va tạo ra lực đây ngang vào thân coc cắm qua chúng.

Trong nội dung luận văn còn tiến hành phân tích sự tương tác và ảnh hưởng của độ lún đất nền lên sự làm việc của hệ công trình bao gồm tường kè bê tông cốt thép (BTCT) và cọc BTCT gia cô bờ kè. _2- Nhiệm vụ của luận văn là mô phỏng đánh giá khả năng 6n định của công trình kè ở khu vực có lớp đất yếu với bề dày đáng kể, tiến hành phân tích ứng xử đồng thời của công trình nhằm tìm ra giải pháp hợp lý cho loại công trình này. TONG QUAN NGUYEN NHÂN VÀ GIẢI PHÁP CHONG SAT LO CHO CONG TRINH VEN SONG HIEN NAY 1. Một số nguyên nhân gay sat lở bờ sông ở khu vực ĐBSCL hiện nay Hiện tượng sạt lở bờ sông ở khu vực đồng băng sông Cửu Long là do rất nhiều nguyên nhân khác nhau gây ra trong đó có nguyên nhân do tự nhiên và cả các nguyên nhân do con người gây ra.

Nhìn chung hiện tượng sạt lở trên là do các nguyên nhân chủ yếu sau đây: 1. Do địa chất vùng bờ Dia chat bờ sông là một trong những yếu tô quyết định đến sự xói lở bờ. Kết quả khảo sát cho thây địa chất các lớp đất bờ sông chủ yếu là bùn hữu cơ, bùn sét với trạng thái chảy, dẻo chảy và dẻo mềm. Với cau tao dia chất như trên, bờ sông rat dé bị xói lở dưới tác động của ngoại lực và các yếu tố tác động khác do vận tốc cho phép không xói của các loại đất yêu này có giá trị bé.

Do thủy triểu Khu vực đồng bằng sông Cửu Long cách biển Tây khoảng 70km bởi vậy sông chịu ảnh hưởng của thuỷ triều khá rõ rệt. Chế độ thuỷ triều ở đây là nhật triều với 2 lần lên xuống trong ngày. Dưới tác động của dòng thấm (khi nước dâng và rút), các hạt bùn, đất bờ sông sẽ bị cuốn ra ngoài và được dòng nước mang đi gây hiện tượng xói lở. Do ảnh hưởng bởi lũ Lũ cũng là một trong nhưng nguyên nhân gây xói lở, dưới tác động của dòng chảy các hạt bùn, dat cau tạo bờ sông sẽ bị cuốn trôi gây hiện tượng xói lở.

Dòng chảy lũ tại các sông miền Tây Nam không quá lớn và xảy ra với tần suất hiếm nhưng dưới tác động kết hợp của dòng chảy lũ và sóng tàu ghe thì hiện tượng xói lở bờ càng được thúc đây. Do hoạt động của tàu thuyền Đông bang sông Cửu Long có hệ thông giao thông thuỷ rat phát triển với đội ghe vận tải có quy mô lớn, mật độ tàu thuyền lưu thông trên sông luôn dày đặc với các tàu vận chuyền hang hoá tải trọng lớn. Dưới tác động của sóng tàu, lớp đất yếu tại bờ sông _4- sé bi x61 lở, mức độ sat lở tuỳ thuộc vào độ mạnh yêu cua sóng, song tau càng lớn thì mức độ xói lở càng lớn đặc biệt đôi với sóng của các tàu vận tải lớn chạy sát bờ sông. Tàu thuyền lưu thông trên sông gây thay doi dòng chảy va tạo sóng 1.

Do hoạt động khác của con người Hoạt động của con người cũng có ảnh hưởng nhất định đến sự xói lở bờ khu vực nay. Sự khai thác hệ sinh vật trên sông, lắn chiếm bờ sông, lòng sông làm thu hẹp mặt cắt ướt của dòng chảy và gia tăng vận tốc dòng chảy. Ngoài ra, tình trạng xây dựng đê bao tràn lan trên các sông thượng nguôn làm thay đổi các chế độ thuỷ động lực học của dòng chảy cũng là nguyên nhân gây ra sự xói lở này. Mỗi nguyên nhân ít nhiều đều có vai trò trong sự xói lở bờ sông, đối với tuyến sông trên đồng bằng sông Cửu Long kết qua điều tra tại khu dân cư ven sông cho thay rằng hiện tượng xói lở xảy ra mạnh mẽ nhất trong mùa mưa lũ bởi vậy có thể nguyên nhân chính gây ra sự xói lở bờ sông là do sóng và dòng chảy lũ kết hợp địa chat kha yếu tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long.

Mật độ nhà dân dày đặc, hiện tượng lấn chiếm bờ sông khả pho bién 1. Các giải pháp chong sat lở thường làm ở ĐBSCL hiện nay 1. Rọ đá Ro da (Gabion) hay thảm đá (Revet Mattresses hay Reno mattresses) như một cái hộp hình khối, mà bên trong chứa đá dé str dung 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, câu tạo rọ đá thường đơn giản.

Xử Dây đan lưới Vách ngắn SoCo pen fee t2. TY reeks! Day vién `: ˆ+7, - Pine or ares wes rnd .* bikers iy Cao .a ed 4 yt và “er r4 x2 h sự 2/4724 4 4 “ { Lý siti te pees s A rf VỆNT CV. S41 ó4 s0}rea aaa T1 “AC ters. tin seat notes “~ ¬ tuc “ „e7 eR) v21): Rồng _ ~# Hình 1.

Cấu tao ro đá “ha Cre Hinh 1. Tham da Lich su cho thay ro da duoc su dung tir rat lâu dé tao nên các khối liên kết lam các đường ngâm qua sông. Ngày nay, rọ đá và thảm đá chủ yếu được làm băng thép có mạ kẽm hoặc nhôm kẽm. Phân 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 có nguy cơ ăn mòn đặc biệt, ro đá và thảm đá được làm hoàn toàn băng hợp chất polymer vì chúng có đặc tính trơ vượt trội dưới tác động ăn mòn so với các vật liệu khác. Rọ đá được dùng chủ yếu cho các công trình sau : - _ Tường chắn đất, m6 cầu - _ Chống xói bờ sông, biển - Lat mái và day kênh - Bao vệ mai dé, kè - Dap tran, bac nước, dốc nước 1. Cừ Larsen Cọc ván thép Larsen được sản xuất với nhiều hình dang, kích thước khác nhau với các đặc tính về khả năng chịu lực ngày cảng được cải thiện. Ngoài cọc ván thép có mặt cắt ngang dạng chữ U, Z thông thường còn có loại mặt cắt ngang Omega (@), dang tam phẳng (straight web) cho các kết câu tường chắn tròn khép kin, dạng hộp (box pile) được câu thành bởi 2 cọc U hoặc 4 cọc Z hàn với nhau.

Ngày nay, trong lĩnh vực xây dựng, cọc ván thép (các tên gọi khác là cừ thép, clr Larssen, coc bản, thuật ngữ tiếng Anh là steel sheet pile) được sử dụng ngày cảng phô biến, từ các công trình thủy công như cảng, bờ kè, câu tàu, đê chắn sóng, công trình cải tạo dòng chảy, công trình cầu, đường ham đến các công trình dân dụng như bãi đậu xe ngâm, tang ham nhà nhiêu tang, nhà công nghiệp. Cọc 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 hợp với một số bộ phận chịu lực trong các công trình xây dựng. Trên thế giới đã có rất nhiều công trình cảng được thiết kế với cọc ván thép (thường kết hợp với hệ tường neo và thanh neo) đóng vai trò làm tường chăn, đất được lấp đầy bên trong và bên trên là kết cầu nền cảng bê tông cốt thép với móng cọc ông thép hoặc cọc bê tông cốt thép ứng suất trước bên dưới. Tường cọc thép nảy cũng được ngam vào bê tông giống như cọc Ống.

Bên cạnh công trình cảng, nhiều công trình bờ kè, kênh mương, cải tạo dòng chảy cũng sử dụng cọc ván thép do tính tiện dụng, thời gian thi công nhanh, độ bền chịu lực tốt. Lĩnh vực mà cọc ván thép được sử dụng nhiều nhất hiện nay đó là làm tường vây chan đất hoặc nước khi thi công các hồ dao tạm thời. Ta có thé thay cọc ván thép được sử dụng khắp mọi nơi: trong thi công tầng hâm nhà dân dụng, nhà công nghiệp, _8- thi công móng mé trụ cau, hệ thống cấp thoát nước ngâm, trạm bơm, bể chứa, kết câu hạ tầng, thi công van điều áp kênh mương. + Ưu điểm: - Khả năng chịu ứng suất động khá cao (cả trong quá trình thi công lẫn trong quá trình sử dụng).

- Khả năng chịu lực lớn trong khi trọng lượng khá bé. - Coc ván thép có thé nối dé dàng bằng mối nối hàn hoặc bulông nhăm gia tăng chiều dài.