I. Tổng quan về ổn định của công trình tường kè ven sông
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, hiện tượng sạt lở bờ sông đang trở thành vấn đề nghiêm trọng tại Đồng bằng sông Cửu Long. Tường kè là một trong những giải pháp hiệu quả để bảo vệ các công trình ven sông. Các loại cừ nhựa như cừ bản nhựa đã được nghiên cứu và áp dụng để giảm thiểu thiệt hại do sạt lở. Việc phân tích ổn định của tường kè không chỉ giúp đảm bảo an toàn cho công trình mà còn góp phần bảo vệ tài sản và tính mạng của người dân. Theo nghiên cứu, các loại cừ như cừ gỗ, cừ thép, và cừ bê tông cốt thép đều có những ưu nhược điểm riêng. Tuy nhiên, cừ nhựa nổi bật với khả năng thi công nhanh và chi phí thấp, làm cho nó trở thành lựa chọn khả thi cho các công trình ven sông.
1.1. Các loại tường cừ bản
Các loại tường cừ hiện nay bao gồm cừ gỗ, cừ thép, và cừ bê tông cốt thép. Mỗi loại có những đặc điểm riêng biệt. Cừ gỗ thường dễ hư hỏng và không bền vững trong môi trường nước. Cừ thép có khả năng chịu lực tốt nhưng chi phí cao. Trong khi đó, cừ bản nhựa lại có ưu điểm vượt trội về khả năng chống ăn mòn và thi công nhanh chóng. Nghiên cứu cho thấy, cừ nhựa có thể giảm thiểu chi phí xây dựng lên đến 2,5 lần so với cừ bê tông cốt thép, đồng thời vẫn đảm bảo khả năng chịu lực cần thiết cho các công trình ven sông.
II. Cơ sở lý thuyết tính toán ổn định và biến dạng tường cừ bản nhựa
Để đảm bảo tính ổn định của tường kè, cần áp dụng các phương pháp tính toán chính xác. Các phương pháp như lý thuyết áp lực đất của Coulomb và phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng để phân tích ứng suất và biến dạng của cừ nhựa. Việc xác định áp lực ngang tác dụng lên tường kè là rất quan trọng. Nghiên cứu cho thấy, ứng suất cho phép của cừ nhựa nên được giới hạn dưới 22Mpa với hệ số an toàn là 2. Điều này đảm bảo rằng tường kè có thể chịu được các tác động từ môi trường mà không bị hư hại. Các mô hình tính toán cũng cho thấy rằng việc quan trắc chuyển vị của tường kè là cần thiết để đánh giá hiệu quả của giải pháp này.
2.1. Phương pháp tính toán ổn định
Các phương pháp tính toán ổn định tường kè bao gồm lý thuyết cân bằng giới hạn và mô phỏng bằng phần mềm. Lý thuyết Coulomb giúp xác định áp lực đất tác dụng lên tường, trong khi phương pháp phần tử hữu hạn cho phép mô phỏng chính xác hơn về biến dạng và ứng suất. Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng các phương pháp này giúp đánh giá chính xác hơn về khả năng chịu lực của cừ nhựa trong điều kiện thực tế. Kết quả từ các mô phỏng cho thấy, tường kè có thể duy trì ổn định trong các điều kiện khắc nghiệt, từ đó khẳng định tính khả thi của giải pháp này trong việc bảo vệ công trình ven sông.
III. Nghiên cứu giải pháp ổn định tạm thời bằng tường cừ bản nhựa
Giải pháp sử dụng cừ nhựa cho các công trình ven sông đã được nghiên cứu và áp dụng thành công. Việc so sánh giữa cừ nhựa và cừ bê tông cốt thép cho thấy, cừ nhựa không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn có khả năng thi công nhanh chóng. Kết quả nghiên cứu cho thấy, cừ nhựa có thể được sử dụng như một giải pháp tạm thời hiệu quả cho các vị trí sạt lở nghiêm trọng. Việc quan trắc chuyển vị của tường cừ cho thấy, chuyển vị ngang của đỉnh tường là 24,6mm, nhỏ hơn 22mm so với kết quả mô phỏng. Điều này chứng tỏ rằng cừ nhựa có khả năng duy trì ổn định trong thời gian dài.
3.1. So sánh tính ổn định và biến dạng
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, cừ nhựa có tính ổn định cao hơn so với các loại cừ khác trong điều kiện địa chất tại Bến Tre. Việc so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật cho thấy, cừ nhựa có khả năng chịu lực tốt và ít bị biến dạng hơn. Điều này làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các công trình ven sông, đặc biệt là trong bối cảnh sạt lở ngày càng gia tăng. Các giải pháp tạm thời bằng cừ nhựa không chỉ giúp bảo vệ công trình mà còn giảm thiểu thiệt hại cho người dân trong khu vực.
IV. Giải pháp chống ngập cho các công trình ven sông rạch Gò Dưa tuyến kè Linh Đông Thủ Đức
Giải pháp chống ngập cho các công trình ven sông là một vấn đề cấp thiết. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc sử dụng cừ nhựa có thể giúp ngăn chặn tình trạng ngập úng do triều cường. Các mô phỏng bằng phần mềm cho thấy, cừ nhựa có khả năng chống ngập hiệu quả trong các điều kiện địa chất khác nhau. Kết quả quan trắc cho thấy, chuyển vị đỉnh tường cừ tại tuyến kè Linh Đông - Thủ Đức đã được kiểm soát tốt, đảm bảo an toàn cho công trình. Giải pháp này không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường và sinh thái khu vực.
4.1. Mô phỏng và quan trắc
Mô phỏng bằng phần mềm Plaxis và Geo5 đã được thực hiện để đánh giá hiệu quả của cừ nhựa trong việc chống ngập. Kết quả cho thấy, cừ nhựa có thể duy trì ổn định trong các điều kiện ngập úng, từ đó khẳng định tính khả thi của giải pháp này. Việc quan trắc chuyển vị đỉnh tường cừ cho thấy, các chỉ số đều nằm trong giới hạn an toàn, chứng tỏ rằng cừ nhựa có thể được áp dụng rộng rãi cho các công trình ven sông trong tương lai.
