Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới sửa chữa hư hỏng mặt đê bê tông áp dụng cho hệ thống đê sông thái bình

Khai thác vùng.

báu, t n tâm c a th y giáo TS V Qu c V ng và các th y giáo, cô giáo trong

tr ng i h c Thu L i, b n bè đ ng nghi p cùng v i s n l c c g ng h c t p, tìm tòi, nghiên c u, tích l y kinh nghi m th c t c a b n thân, tác gi đã hoàn thành

lu n v n th c s v i đ tài: “Nghiên c u công ngh v t li u m i s a ch a h

h ng m t đê bê tông áp d ng cho h th ng đê sông Thái Bình ”

Tác gi xin g i l i c m n chân thành t i lãnh đ o tr ng i h c Th y L i, Phòng ào t o đ i h c và sau đ i h c, khoa Công trình và các th y cô đã tham gia

gi ng d y trong th i gian qua, đã t o đi u ki n thu n l i đ tác gi có th hoàn thành khóa h c và Lu n v n c a mình

c bi t tác gi c ng xin đ c g i l i c m n t i TS V Qu c V ng; các

th y giáo chuyên ngành V t li u xây d ng đã h ng d n, cung c p thông tin khoa

h c cho tác gi trong quá trình th c hi n Lu n v n này

Cu i cùng, tác gi xin g i l i c m n t i gia đình, b n bè, đ ng nghi p nh ng

ng i đã đ ng viên, t o đi u ki n cho tác gi trong su t quá trình h c t p và nghiên

Tôi là: Nguy n Th Xuân

H c viên l p: 19 C12

Tôi xin cam đoan lu n v n Th c s v i đ tài: “Nghiên c u công ngh v t

li u m i s a ch a h h ng m t đê bê tông áp d ng cho h th ng đê sông Thái Bình ” là công trình nghiên c u c a b n thân tôi Các thông tin, tài li u, b ng bi u,

hình v … l y t ngu n khác đ u đ c trích d n ngu n đ y đ theo quy đ nh N u

có gì sai trái, tôi xin hoàn toàn ch u trách nhi m theo quy đ nh c a nhà tr ng

Hà N i, ngày tháng 11 n m 2014

Tác gi lu n v n

NGUY N TH XUÂN

I Tính c p thi t c a đ tài 1

II M c tiêu c a tài: 2

III Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u: 2

IV Các k t qu đ t đ c: 2

CH NG 1 T NG QUAN V TÌNH HÌNH S D NG BÊ TÔNG CHO CÁC CÔNG TRÌNH Ê VI T NAM VÀ TRÊN TH GI I 3

1.1 T ng quan v tình hình s d ng bê tông cho các công trình đê trên th gi i 3

1.2 T ng quan v tình hình s d ng bê tông cho các công trình đê Vi t Nam 8

1.2.1 T ng quan v h th ng đê c a sông và đê bi n t Qu ng Ninh đ n Qu ng Nam 8

1.2.2 S l c v bê tông m t đ ng, m t đê t i Vi t Nam 15

1.3 K t lu n ch ng 1 17

CH NG 2 TH C TR NG M T Ê BÊ TÔNG C A CÁC TUY N Ê THU C H TH NG SÔNG THÁI BÌNH 18

2.1 T ng quan tình hình đê đi u và vai trò c a đê đi u đ i v i thành ph H i Phòng 18

2.1.1 H th ng sông Thái Bình 18

2.1.2 H th ng đê sông H ng và sông Thái Bình 19

2.1.3 M ng l i sông và h th ng c a sông trên đ a bàn thành ph H i Phòng 20

2.1.4 H th ng đê đi u thành ph H i Phòng 22

2.2 Phân tích nguyên nhân h h ng m t đê và nh h ng đ n k t c u công trình 25

2.2.1.Tính toán k t c u m t đ ng bê tông cho đê H i Phòng 25

2.2.2 Phân tích nguyên nhân gây h h ng m t đê 31

2.2.3 Nghiên c u nh h ng tình tr ng h h ng m t đê đ n k t c u và s làm vi c c a đê 40

2.3 K t lu n ch ng 2 43

3.1 Gi i pháp th ng s d ng đ kh c ph c h h ng m t đê bê tông 44

3.1.1 S a ch a h h ng khe co giãn 44

3.1.2 S a ch a các v t n t trên t m 44

3.1.3 S a ch a các mi ng v góc c nh 46

3.1.4 S a ch a c c b 47

3.2 Gi i pháp dùng v t li u m i nh m t ng đ b n cho m t đê bê tông 48

3.2.1 Khái ni m v bê tông t lèn 49

3.2.2 c đi m và v t li u c a bê tông t lèn 50

3.3 Thi t k thành ph n BTTL 55

3.3.1 V t li u s d ng 55

3.3.2 Thi t k thành ph n bê tông t lèn 61

3.4 Công ngh s n xu t BTTL và đánh giá hi u qu kinh t 67

3.4.1 Công ngh s n xu t BTTL 67

3.4.2 Công ngh s a ch a h h ng m t đê b ng BTTL 68

3.4.3 ánh giá hi u qu kinh t 68

3.5 K t lu n ch ng 3 72

K T LU N VÀ KI N NGH 73

1 K t lu n 73

2 Ki n ngh 74

TÀI LI U THAM KH O 75

BTT : Bê tông th ng

BTXM : Bê tông xi m ng

PC : Xi m ng Poocl ng

Rbh : C ng đ bê tông bão hòa

Rkhô : C ng đ bê tông không bão hòa PCB : Xi m ng Poocl ng h n h p

TCVN : Tiêu chu n Vi t nam

CKD : Ch t k t dính

N/X : T l n c/xi m ng theo kh i l ng X/N : T l xi m ng /n c theo kh i l ng

Hình 1.2 ê bi n Afsluidijk sau khi hoàn thành 5

Hình 1.4 B n đ d án Zuiderzee Works project 5

Hình 1.3 ê bi n Markerwaard sau khi hoàn thành 5

Hình 1.5 ê bi n Edogawa – Tokyo, Nh t B n 6

Hình 1.6 ê bi n Norderney 6

Hình 1.7 Giethoorn, Hà Lan v i h th ng kênh r ch hòa l n ki n trúc nhà c đi n 7 Hình 1.8 B sông Kamo trung tâm Kyoto- Nh t B n 7

Hình 1.9 ê b trái sông Yodo Osaka- Nh t B n 7

Hình 1.10 M t đo n đê sông Elbe, Berlin, c 8

Hình 1.11 ê bi n Cát H i, H i Phòng 11

Hình 2.1 M ng l i sông su i thành ph H i Phòng 21

Hình 2.2 N t n m t đê bê tông trên tuy n đê t V n Úc 23

Hình 2.3 M t đo n m t đê b h h ng do xe c gi i 23

Hình 2.4 Hi n tr ng m t đê h h ng trên tuy n đê h u sông C m 24

Hình 2.5 M t đê h h ng trên tuy n đê t Thái Bình 24

Hình 2.6 M t đo n m t đê trên tuy n đê t Thái Bình 24

Hình 2.7 M t c t ngang thi t k đê t sông C m 31

Hinh 2.8 Mô hình Winkler 33

Hình 2.9 S đ mô t tr ng thái ng su t c a n n – m t đ ng d i tác d ng c a t i tr ng bánh xe 35

Hình 2.10 D ng đ ng n t đi n hình c a m t đ ng bê tông 35

Hình 2.11 N t d o m t đ ng bê tông trên tuy n đê t sông C m - H i Phòng 37

Hình 2.12 N t do c t m i n i ch m 38

Hình 2.13 N t trên di n r ng 38

Hình 2.14 V nông 39

Hình 2.15 V sâu 39

Hình 2.16 V c nh khe 39

Hình 2.19 Hi n t ng lún s t n n đ t đ p 42

Hình 2.20 N n đê b co rút, r n n t 42

Hình 2.21 H h ng c ng do m i n i c ng b h h ng, tr n c ng b s t 43

Hình 3.1 Máy c t v t n t bê tông xi m ng 45

Hình 3.2 M t c t vá m t đ ng 45

Hình 3.3 M t b ng vá m t đ ng 46

Hình 3.4 S a ch a v t n t góc nh n 46

Hình 3.5 M r ng rãnh b ng c t mi ng 47

Hình 3.6 Hình d ng tro bay d i kính hi n vi 60

Hình 3.7 Tr n bê tông t lèn t i phòng thí nghi m 64

Hình 3.8 Thí nghi m đo đ ch y xòe c a h n h p bê tông 65

Hình 3.9 úc m u và ki m tra c ng đ nén 66

Hình 3.10 S đ công ngh s n xu t bê tông t lèn 68

B ng 3.2 Thành ph n hóa h c c a xi m ng PC40 Bút S n 55

B ng 3.3 Thành ph n khoáng c a xi m ng PC40 Bút S n 55

B ng 3.4 Tính ch t v t lí c a xi m ng PC40 Bút S n 56

B ng 3.5 Ch tiêu tính ch t v t lí c a cát 57

B ng 3.6 Thành ph n h t c a cát 57

B ng 3.7 Ch tiêu c lí c a đá d m 58

B ng 3.8 C p ph i h t c a đá d m 58

B ng 3.9 Thành ph n hóa h c c a Tro bay (%) 59

B ng 3.10 Thành ph n hóa h c c a Tro tuy n Ph L i 59

B ng 3.11 Thành ph n c p ph i c a BTTL tính toán 63

B ng 3.12 Thành ph n c p ph i BTTL đi u ch nh l ng n c tr n b ng th c nghi m 65

B ng 3.13 K t qu ki m tra thí nghi m đ ch y xòe và c ng đ 67

B ng 3.14 B ng thành ph n c p ph i BTTL mác 30 67

B ng 3.15 B ng so sánh thành ph n bê tông 69

B ng 3.16 B ng t ng h p kinh phí (bê tông th ng) 70

B ng 3.17 B ng t ng h p kinh phí (bê tông t lèn) 71

M U

I Tính c p thi t c a đ tài

Vi t Nam có đ ng b bi n dài trên 3260 km, tr i dài t Móng Cái (Qu ng Ninh) đ n Hà Tiên (Kiên Giang) v i 29 t nh và thành ph ti p giáp v i bi n Hi n nay d c ven bi n Vi t Nam đã có h th ng đê bi n k t h p v i đê c a sông v i các qui mô khác nhau đ c hình thành t lâu, b o v cho s n xu t, dân sinh kinh t c a các vùng tr ng ven bi n ây là m t ngu n tài s n l n c a đ t n c; n u đ c tu

b , nâng c p phù h p, thì h th ng đê bi n và đê c a sông s là c s v ng ch c t o

đà phát tri n kinh t , ph c v s nghi p công nghi p hoá, hi n đ i hoá đ t n c

Ng c l i, n u không đ c đ u t b o v , c ng c nâng c p, thì c s h t ng này

có th b h h ng, gi m hi u qu c a các tuy n đê

Thành ph H i Phòng n m trong vùng h l u, n i t p trung toàn b 11 nhánh sông chính c a h th ng sông Thái Bình v i t ng chi u dài trên 275 km, chuy n t i toàn b l ng dòng ch y l h th ng sông Thái Bình và m t ph n l sông H ng ra

bi n qua b n c a sông i u ki n đ a lý t nhiên đã t o nên cho H i Phòng nhi u

l i th v tài nguyên đ t, tài nguyên n c, giao thông v n t i, thu s n… ó là

nh ng đi u ki n thu n l i cho phát tri n kinh t -xã h i Song, H i Phòng c ng là

n i th ng xuyên ch u nh h ng c a các y u t thiên tai bão, l , tri u c ng và các h qu c a nó nh sóng, n c dâng do bão, úng l t, b i l ng và xói l b bãi, xâm nh p m n…, gây nh h ng đ n s n đ nh và phát tri n b n v ng kinh t - xã

h i c a Thành ph Vì v y, các công trình đê đi u đóng góp m t ph n không nh trong s phát tri n c a thành ph H i Phòng

T n m 1975 đ n nay, n c ta b c vào s nghi p công nghi p hoá - hi n

đ i hoá, nên các công trình thu l i đ c xây d ng b ng bê tông ngày càng nhi u

v i ch t l ng và tu i th đ c nâng cao h n Hi n nay, các công trình đê đi u u tiên s d ng bê tông trong vi c c ng hóa m t đê, trên c s đó t o đi u ki n cho

vi c s d ng k t h p m t đê làm đ ng giao thông Tuy nhiên hi n t ng h h ng ,

n t r m t đê bê tông trong các công trình đê d n đ n h h ng các k t c u công

trình c ng x y ra ph bi n h n c bi t trên nhi u tuy n đê k t h p giao thông, nên ngoài vi c bê tông b n t n , tr đá, m t đê xu ng c p còn gây khó kh n cho vi c đi

l i Khi bê tông b n t, h h ng, n c m t có th th m vào thân đê, làm cho đê kém

n đ nh B t c s làm vi c không n đ nh nào c a đê đ u d n đ n nh ng nguy c

ti m n nh s t l đê, nguy hi m h n có th gây ra tình tr ng v đê, nh t là trong tình hình bi n đ i khí h u ph c t p nh hi n nay Khi h th ng đê đi u b phá ho i, kéo theo đó là nh ng thi t h i khôn l ng v con ng i và tài s n mà không th tính toán tr c đ c

Vì v y, vi c nghiên c u gi i pháp v t li u m i kéo dài tu i th các công trình đê bê tông, đ c bi t là đê k t h p đ ng giao thông và s a ch a h h ng m t

đê, đ m b o s an toàn trong qu n lý, s d ng là v n đ mang tính khoa h c, kinh t

và th c ti n rõ r t

II M c tiêu c a tài:

- Nghiên c u v t li u m i đ s a ch a h h ng m t đê trên các tuy n đê trong ph m vi đ a bàn thành ph H i Phòng

III Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u:

- Thu th p các tài li u, phân tích và t ng h p, k th a các tài li u th c t c a khu v c nghiên c u: t ng quan v hi n tr ng h th ng đê bi n và đê c a sông c a

Vi t Nam nói chung và c a H i Phòng nói riêng

- D a vào c s lý thuy t k t h p v i thí nghi m trong phòng đ tìm ra lo i

v t li u m i dùng cho vi c s a ch a nh ng h h ng m t đê bê tông

IV Các k t qu đ t đ c:

Trên c s các cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u đ ra, tác gi d

ki n đ tài đ t đ c m t s k t qu sau:

- ánh giá hi n tr ng các tuy n đê thu c h th ng đê sông Thái Bình qua đ a

ph n thành ph H i Phòng, xác đ nh các nguyên nhân phá ho i gây h h ng, xu ng

c p c a tuy n đê

- a ra m t ph ng pháp nghiên c u gi i pháp v t li u trong vi c s a ch a

h h ng và xây d ng m t đê bê tông

CH NG 1 T NG QUAN V TÌNH HÌNH S D NG BÊ TÔNG CHO CÁC CÔNG TRÌNH Ê VI T NAM VÀ TRÊN TH GI I

1.1 T ng quan v tình hình s d ng bê tông cho các công trình đê trên th

gi i

các n c châu Âu phát tri n nh Hà Lan, c, an M ch, đê bi n đã đ c xây d ng r t kiên c , nh m ch ng đ c l bi n (tri u c ng k t h p v i n c dâng)

v i t n su t hi m trong đó đ c bi t ph i k đ n Hà Lan (qu c gia v i kho ng 50%

di n tích n m d i m c n c bi n) T nh ng n m 1950, Hà Lan đã tri n khai xây

d ng nhi u công trình đê bi n và công trình ng n sông quy mô l n nh d án Deltaplan v i m t h th ng các công trình đ c xây d ng đ b o v 150000ha đ t

Hà Lan là vùng đ t th p, châu th c a 4 con sông Rhine, Maas, Schelde và IJssel

L ch s th y l i Hà Lan là l ch s đ u tranh v i bi n và v i n c t trên 2000 n m nay Hai nghìn n m tr c đây ng i Hà Lan b t đ u đ p nh ng vùng đ t cao đ sinh

s ng Nhi u gò v n còn t n t i đ n ngày nay vùng ch m l và phân l ng i ta

c ng s áp dung mô hình này cho môt s h gia đình Ti p theo là h đ p đê đ hình thành các vùng đ t tr ng đ canh tác đ c g i là các polder Là qu c gia ven bi n,

th ng đê bi n n i li n hai b c a Zuiderzee, t o thành 1 h n c ng t v đ i – h Ijsselmeer, r i sau đó t t bi n 1 ph n h thành các Polders [36]

Trong d án Deltaplan các đê bi n ph i k đ n nh Veerse gat hoàn thành n m

1961, Zandkreek hoàn thành n m 1960, Brouwers dam hoàn thành n m 1971…Các công trình đê bi n này cùng v i h th ng c ng ki m soát tri u đ c xây d ng đã

b o v đ t n c Hà Lan, ch ng l i s tàn phá c a bão bi n và hình thành nên m t

di n tích đ t đai r ng l n [36]

ê Braakman ( đ i công trình Deltawerken - Delta Works)

K thu t m i đ c áp d ng khi làm đê Braakman.Vùng này có thu tri u cao,

v i dòng h i l u ch y m nh, đê bình th ng không th c hi n đ c vì b trôi Dùng các kh i vuông r ng g i là xà lan x p th ng hàng, đ cát đ y, r i trét kín m t b ng xim ng Sau đó, đê đ c xây trên kh i xim ng ch a cát ti n ch này [36] (xem hình 1.1)

Hình 1.1 S d ng xà lan bê tông đ xây d ng đê bi n

Công trình đê bi n Afsluitdijk:

B t đ u n m 1927 và hoàn thành n m 1932 ê dài 32 km, r ng 90 m, cao trung bình trên m c n c bi n là 7.25 m, có ch cao t i 19m, đ d c 25% Công trình này ch y dài t m i Den Oever thu c t nh Noord Holland lên đ n m i Zurich thu c t nh Friesland.T ng s v t li u xây d ng đê Afsluitdijk kho ng 23 tri u m³ cát, 13.5 tri u m³ sét-b ng-hà và trong su t th i gian xây d ng trung bình hàng ngày

có 4000 t i 5000 công nhân Kinh phí xây d ng đê v đ i này kho ng 700 tri u Euro (theo th i giá 2004).Theo quy t đ nh phê chu n c a Qu c h i Hà Lan n m 1916, đê

bi n Afsluitdijk đóng vai trò quy t đ nh trong quy ho ch t ng th đi u ph i thu

v n, ch ng l t, r a m n, và t i tiêu l n nh t Hà Lan trong th k 20 [36] (xem hình1.2)

Hình 1.2 ê bi n Afsluidijk sau khi hoàn thành

B m t trên cùng đ c ph cát, đ t, tr ng c và tr i nh a ph c v m c đích giao thông T i m t s đi m đ c bi t y u, có đ sâu l n, t ng ng v i tác đ ng c a dòng tri u m nh, các chuyên gia Hà Lan ph i ti n hành m t s bi n pháp công trình

đ c bi t và thi công gia c b sung

Công trình đê bi n Houtribdijk hay Markerwaard:

B t đ u th c hi n n m 1963 và hoàn thành vào n m 1976 ê Houtribdijk hay Markerwaard dài 28Km, chia h Ijsselmeer làm 2 ph n: ph n phía B c là h Ijsselmeer r ng 1250Km2, ph n phía Nam là h Markerwaard r ng 700 Km2 (xem hình1.3)

Hình 1.4 B n đ d án Zuiderzee

Works project

Hình 1.3 ê bi n Markerwaard sau

khi hoàn thành

Có th nói, công ngh xây d ng đê bi n ra đ i s m và phát tri n nh t Hà Lan

v i r t nhi u d án và công trình đê bi n l n (xem hình1.4) c bi t nh t v i lo i

hình đê l n bi n là công trình vây v nh bi n Zuder c a Hà Lan, v i tuy n đê bi n dài 32km b t c a v nh, bi n nó thành h n c ng t có dung tích lên đ n 1.250 km2

Công trình này đã l n bi n đ c t i 2 tri u ha, trong đó 165.000 ha tr thành đ t nông nghi p, công nghi p và du l ch Gi i pháp k t c u, ch c n ng và đi u ki n làm

vi c c a đê bi n đ c đ a ra xem xét m t cách ch nh th h n theo quan đi m h

th ng, l i d ng t ng h p, b n v ng và hài hòa v i môi tr ng Nhi u hình th c gi i pháp đê bi n đ c xây d ng mang tính th m m r t cao [36] (xem hình1.5 và 1.6)

M t tuy n đê sau khi đ c xây d ng có tác đ ng l n đ n môi tr ng xung quanh, có th làm thay đ i di n bi n xói b i c a b bi n, làm bi n đ i môi tr ng

đ t, n c vùng đ t đ c b o v , làm thay đ i môi tr ng sinh thái… H th ng

đê k t h p làm h th ng đ ng giao thông hi n đ i v a ti t ki m đ u t , v a ti t

ki m đ t v a thu n l i cho qu n lý khai thác V i hình th c đê này, s t o ra m t s

u đi m nh : đ an toàn cao; g n g i v i thiên nhiên, b trí giao thông thu n l i,

t o giao thông thu gi a các sông, có th ti p t c s n xu t nông nghi p, k t h p b trí vui ch i gi i trí, ho t đ ng v n hóa và đô th hóa, ph c v du l ch và nông nghi p

M t s đê bi n trên th gi i đ c th hi n trong các hình 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9

và 1.10

Hình 1.5 ê bi n Edogawa – Tokyo,

Nh t B n

Hình 1.6 ê bi n Norderney (bi n B c, n c c)

Hình 1.7 Giethoorn, Hà Lan v i h th ng kênh r ch hòa l n ki n trúc nhà c đi n

Hình 1.8 B sông Kamo trung tâm Kyoto- Nh t B n

Hình 1.9 ê b trái sông Yodo Osaka- Nh t B n

Hình 1.10 M t đo n đê sông Elbe, Berlin, c

1.2 T ng quan v tình hình s d ng bê tông cho các công trình đê Vi t Nam

H th ng đê bi n, đê c a sông hi n nay m i ch có th đ m b o an toàn

m c đ nh t đ nh tu theo t m quan tr ng v dân sinh, kinh t t ng khu v c đ c

b o v M t s tuy n đê đã đ c đ u t khôi ph c, nâng c p thông qua các d án PAM, CARE, OXFAM, CEC… có th phòng ch ng gió bão c p 9 và m c n c tri u t n su t 5% Nhi u tuy n đê ch a đ c tu b , nâng c p ch có th đ m b o an toàn v i gió bão c p 8 M t khác, do các ho t đ ng c a con ng i d n đ n s bi n

đ i khí h u, làm cho di n bi n th i ti t ngày càng ph c t p và do đi u ki n kinh t

vi c đ u t ch a đ c t p trung đ ng b , l i ch u tác đ ng th ng xuyên c a m a bão, t i tr ng, nên h th ng đê b xu ng c p Nhi u đo n đê có th b h h ng, phá

v hàng lo t, n u không đ c đ u t b o v , c ng c k p th i

1.2.1 T ng quan v h th ng đê c a sông và đê bi n t Qu ng Ninh đ n Qu ng Nam

H th ng đê bi n, đê c a sông c a n c ta t Qu ng Ninh đ n Qu ng Nam

có t ng chi u dài kho ng 1454 km, trong đó có kho ng 853 km đê bi n ê bi n

n c ta không li n tuy n và b chia c t b ng nhi u c a sông l n nh , các tuy n đê

bi n th ng n i ti p v i các tuy n đê c a sông đ t o thành các tuy n khép kín b o

v các vùng ven bi n [25]

Vùng ven bi n n c ta có đ a hình t nhiên th p tr ng, l i th ng xuyên ch u tác đ ng c a thu tri u, bão v i n c bi n dâng cao, sóng to, gió l n gây nh h ng

đ n s n xu t, sinh ho t c a nhân dân Do v y, có th nói h th ng đê bi n đ c hình thành t nhu c u t t y u đ b o v dân c và s n xu t c a các vùng ven bi n Các tuy n đê bi n đ c đ p t nhi u th k tr c đây v n ban đ u r t nh bé và đ c ông cha ta b i trúc đ đ c tuy n đê bi n nh ngày nay ê bi n vùng đ ng b ng

B c B ph n l n đ c đ p t đ i nhà Tr n; đê bi n Thanh Hoá, Ngh An đ c hình thành t nh ng n m 1930 và ph n l n đê bi n và đê c a sông khu v c mi n Trung

đ c đ p tr c và sau n m 1975 [25]

1.2.1.1 ê B c B

ê bi n B c B có b r ng m t đê nh kho ng 3,0m - 4,0m Nhi u đo n đê

có chi u r ng m t đê B < 2,0m nh m t s đo n thu c các tuy n đê Hà Nam, đê

B c C u L c, đê Hoàng Tân (t nh Qu ng Ninh), đê bi n s 5, s 6, s 7, s 8 (t nh Thái Bình), đê Cát H i (H i Phòng) Mái đê bi n c ng có s sai khác nhau gi a các vùng, các đo n Mái phía bi n 2/1 - 3/1 (đ i v i đo n đê đã đ c nâng c p t 3/1- 4/1), mái phía đ ng t 1,5/1-2/1(đ i v i đo n đê đã đ c nâng c p t 2/1-3/1) Cao

đ đ nh đê đ c l y theo tiêu chu n thi t k khác nhau gi a các vùng

Nhìn chung, cao đ đ nh đê dao đ ng t +3,5m đ n +5,0m, m t s n i sau khi đ c đ u t b i d án PAM 5325 có cao đ đ nh đê (ho c t ng ch n sóng) là +5,5m nh đê bi n H i H u, Giao Thu (Nam nh), đê bi n s I, II (H i Phòng) Sau khi đ c đ u t khôi ph c, nâng c p thông qua d án PAM 5325 và quá trình

tu b h ng n m, các tuy n đê bi n nhìn chung đ m b o ch ng đ c m c n c tri u

t n su t 5%, bão c p 9 Tuy nhiên, t ng chi u dài các tuy n đê bi n r t l n, d án PAM m i ch t p trung khôi ph c, nâng c p các đo n xung y u M t khác, do tác

đ ng th ng xuyên c a m a, bão, sóng l n, nên đ n nay h th ng đê bi n B c B

v n còn nhi u t n t i nh sau:

- Nhi u đo n thu c tuy n đê huy n H i H u, Giao Thu thu c t nh Nam

nh đang đ ng tr c nguy c b v do bãi bi n liên t c b bào mòn, h th p gây

s t l chân, mái kè b o v mái đê bi n, đe do tr c ti p đ n an toàn c a đê bi n

M t s đo n tr c đây có r ng cây ch n sóng b phá hu , đê tr thành tr c ti p

ch u tác đ ng c a sóng, thu tri u; nên n u không đ c b o v , s có nguy c v

b t c lúc nào Có đo n tr c đây có 2 tuy n, nên tuy n đê trong không đ c b o

v mái n nay tuy n đê ngoài đã b v , nên tuy n đê trong c n thi t ph i đ c

c ng c , b o v ch ng v

- Còn 257,5 km/484 km đê bi n, đê c a sông ch a đ m b o cao trình thi t

k , cao đ đê kho ng t +3,5m đ n +5,0m trong khi cao đ thi t k là t +5,0m đ n +5,5m

- a s các tuy n đê ban đ u đ c đ p có chi u r ng m t đê 3,0m, đ n nay

tr các tuy n đê bi n I, II, III (chi u dài kho ng 46,913km) thu c H i Phòng có chi u r ng m t đê B =5,0m, còn l i 152,5km đê có chi u r ng kho ng 4,0m - 4,5m, 150km có chi u r ng 3,0m - 4,0m và 125km có chi u r ng B < 3,0m, cá bi t có n i

ch r ng 1,6m-2,5m Chi u r ng m t đê nh gây khó kh n cho vi c giao thông c ng

nh ki m tra, ng c u đê nh các tuy n đê Hà Nam (t nh Qu ng Ninh), đê bi n H i

H u, Giao Thu (Nam nh), đê bi n s 5, 6, 7, 8 (Thái Bình)

- Tr m t s lo i đê đã đ c c i t o nâng c p đ k t h p giao thông H i Phòng, h u h t m t đê ch a đ c gia c c ng hoá, nên khi m a l n ho c trong mùa

m a bão, m t đê th ng b s t l , l y l i, nhi u đo n không th đi l i đ c

- n nay m i xây d ng đ c kho ng g n 90 km kè b o v mái/484km đê

bi n, nên nh ng n i mái đê phía bi n ch a có kè b o v ho c không còn cây ch n sóng v n th ng xuyên b s t l ho c có nguy c s t l , đe do đ n an toàn c a đê

bi n, đ c bi t là trong mùa m a bão

- t đ p đê ch y u là đ t cát pha, có đ chua l n không tr ng c đ c,

có tuy n ch y u đ c đ p b ng cát ph đ t th t nh đê bi n H i H u, h u nh mái đê phía đ ng ch a có bi n pháp b o v , nên th ng xuyên b xói mòn, s t l khi m a, bão

- D i cây ch n sóng tr c đê bi n nhi u n i ch a có, có n i đã có, nh ng do công tác qu n lý, b o v còn b t c p, nên b phá ho i (nh v phá r ng ng p m n

đ nuôi tr ng thu s n Kim S n, Ninh Bình) Nhi u n i vùng xa c a sông không th tr ng đ c cây ch n sóng Vì v y, đê bi n đa ph n ch u tác đ ng tr c

ti p c a sóng gây s t l

Nh v y, có th th y r ng đê bi n B c B m c dù đã đ c đ u t tu b , nâng c p thông qua d án PAM 5325, nh ng ch a đáp ng đ c yêu c u đ t ra hi n nay Nhi u đo n ch a đ c nâng c p nên còn th p, nh thi u cao trình; m t đê nh ,

h u h t ch a đ c c ng hoá, d b xói l , l y l i khi m a, bão, nên không đáp ng

đ c yêu c u giao thông, gây khó kh n cho vi c ng c u khi m a bão c bi t

m t s đo n bãi bi n b h th p gây s t l kè b o v mái đê bi n, m t s đo n đê đang đ ng tr c nguy c có th b phá v b t c lúc nào Hình nh đê bi n Cát h i

và đê bi n Ngh a H ng đ c th hi n trong các hình 1.11 và 1.12

Hình 1.11 ê bi n Cát H i, H i Phòng

Hình 1.12 ê bi n Ngh a H ng, Nam nh

1.2.1.2 ê B c Trung B

Vùng ven bi n B c Trung B là vùng đ ng b ng nh h p c a h th ng sông

Mã, sông C , c ng là m t trong nh ng vùng tr ng tâm v phát tri n kinh t , đ a hình ven bi n th p tr ng và cao d n v phía Tây ây là vùng th ng xuyên ch u

nh h ng c a thiên tai (đ c bi t là bão, áp th p nhi t đ i), biên đ thu tri u nh

h n vùng bi n B c B , vùng ven bi n đã b t đ u xu t hi n các c n cát có th t n

d ng đ c nh các đo n đê ng n m n t nhiên T ng chi u dài các tuy n đê bi n,

đê c a sông khu v c B c Trung B kho ng 406,4km

M c dù đã đ c quan tâm đ u t khôi ph c, nâng c p thông qua d án PAM

4617, OXFAM, CEC, CARE, đ c bi t ADB h tr khôi ph c sau tr n bão s

4 n m 2000, nh ng tuy n đê bi n nhìn chung là th p nh M t s t n t i chính

c a tuy n đê bi n B c Trung B nh sau:

- Còn kho ng 222,8km/406,4km đê bi n, đê c a sông th p nh , ch a đ m

b o cao trình ch ng l , bão theo t n su t thi t k (cao đ đ nh đê còn thi u t 0,5m -1,0m so v i cao đ thi t k )

- Chi u r ng m t đê nh : ch có kho ng 29km có chi u r ng kho ng 4,0m, 192km có chi u r ng B = 3,0m - 4,0m, v n còn 185,4 km có chi u r ng m t đê

d i 3,0m, nhi u đo n m t đê nh h n 2,0m; gây khó kh n trong vi c ch ng l , bão

c ng nh giao thông (nhi u tuy n đê xe ô tô không th đi l i d c theo tuy n đê)

- Bãi bi n m t s đo n v n có xu h ng b bào mòn, h th p gây s t l chân kè, đe d a đ n an toàn c a đê bi n nh đo n Ninh Phú, H u L c (t nh Thanh Hoá), đo n kè C m Nh ng, đê H i Th ng (t nh Hà T nh)

- Toàn b m t đê ch a đ c gia c c ng hoá, l i không b ng ph ng, nên v mùa m a bão m t đê th ng b s t l , l y l i, nhi u đo n không th đi l i đ c

- Mái phía bi n nhi u n i ch a đ c b o v , v n th ng xuyên có nguy c

s t l , đe do đ n an toàn c a đê, đ c bi t trong mùa m a bão

- Mái đê phía đ ng ch a đ c b o v nên b xói, s t khi m a l n ho c sóng tràn qua

- D i cây ch n sóng tr c đê bi n, đ c bi t là đê c a sông nhi u h n vùng

bi n B c B nh ng ch a đ , c n ti p t c tr ng cây ch ng sóng và t ng c ng công tác qu n lý, b o v

- M t v n đ t n t i l n đ i v i các tuy n đê bi n B c Trung B là h th ng

c ng d i đê r t nhi u v s l ng, h u h t đã đ c xây d ng t vài ch c n m

tr c đây v i k t c u t m b và đang b xu ng c p nghiêm tr ng C n quy ho ch

l i, s a ch a và xây d ng m i đ đ m b o an toàn cho đê, phù h p v i quy ho ch chung v phát tri n s n xu t

1.2.1.3 ê Trung Trung B

Vùng ven bi n Trung Trung B là vùng có di n tích nh h p, ph n l n các tuy n đê bi n đ u ng n, b chia c t b i các sông, r ch, đ a hình đ i cát ven bi n

M t s tuy n bao di n tích canh tác nh h p d c theo đ m phá ây là vùng có biên

đ thu tri u th p nh t, th ng xuyên ch u nh h ng c a thiên tai Khai thác vùng

c a sông đ ng b ng B c B ch y u là b i, các c a sông nhìn chung có th thay đ i

tu theo tính ch t c a t ng c n l , do v y tuy n đê đ c đ p theo m t tuy n, không

có tuy n quai đê l n bi n ho c tuy n đê d phòng ê bi n, đê c a sông khu

v c Trung Trung B có t ng chi u dài kho ng 563,5km v i nhi m v ng n m n,

gi ng t, ch ng l ti u mãn ho c l s m b o v s n xu t n ch c hai v lúa đông xuân và hè thu, đ ng th i ph i đ m b o tiêu thoát nhanh l chính v M t s tuy n

đê, b o v các khu nuôi tr ng thu s n a s các tuy n đê bi n b o v di n tích canh tác nh d i 3000ha.V i m c tiêu, nhi m v nh trên, đê không c n đ p cao,

nh ng c n ph i gia c ba m t đ ch ng h h ng khi l tràn qua Ph n l n các tuy n

đê đ c đ p b ng đ t th t nh pha cát, m t s tuy n n m sâu so v i c a sông và

đ m phá đ t thân đê là đ t sét pha cát nh đê T Gianh (Qu ng Bình), đê V nh Thái (Qu ng Tr ) M t s đo n đê đã đ c b o v 3 m t ho c 2 m t b ng t m bê tông đ cho l tràn qua nh tuy n đê phá Tam Giang (Th a Thiên Hu ), đê h u Nh t L (Qu ng Bình) Ngoài các đo n đê tr c ti p ch u tác đ ng c a sóng, gió đ c xây

d ng kè b o v , h u h t mái đê đ c b o v b ng c , đê vùng c a sông đ c b o v

b ng cây ch n sóng v i các lo i cây sú, v t, đ c M t s t n t i chính c a các tuy n đê bi n Trung Trung B nh sau:

- Còn 238,8km/563,5km đê bi n, đê c a sông ch a đ c đ u t tu b nâng

c p, nên còn th p nh , ch a đ m b o cao đ thi t k

- T 1,5km đê Liên Hi p thu c thành ph à N ng có chi u r ng m t đê B=4,0m; còn l i 562km có chi u r ng m t đê B < 3,5m, trong đó có đ n 272km m t

đê ch r ng t 1,5m-3,0m Chi u r ng m t đê nh gây khó kh n r t l n trong vi c giao thông c ng nh c u h đê

- Toàn b m t đê ch a đ c gia c c ng hoá, v mùa m a bão m t đê

th ng b l y l i nhi u đo n không th đi l i đ c

- n nay m i có kho ng 165km/563,5km đ c xây d ng kè b o v mái,

ph n l n mái đê phía bi n ch a đ c b o v ; m t s n i đã đ c b o v , nh ng

ch a đ ng b ho c ch a đ kiên c , nên v n th ng b s t l , đe do đ n an toàn

c a các tuy n đê bi n

- Ngoài 22,5km đê thu c Th a Thiên Hu và m t s đo n đê thu c Qu ng Nam đ c gia c 3 m t, còn l i đa s m t đê và mái đê phía đ ng ch a đ c gia c nên r t d b xói, s t khi l , bão gây n c dâng tràn qua

đ t Nhi u c ng không còn phù h p v i quy ho ch s n xu t, ngoài m t s c ng

đ c tu b , nâng c p thông qua d án PAM 4617, h u h t các c ng còn l i đang b

xu ng c p nghiêm tr ng C n có quy ho ch l i, s a ch a và xây d ng m i đ đ m

b o an toàn cho đê, phù h p v i quy ho ch chung v phát tri n s n xu t

1.2.2 S l c v bê tông m t đ ng, m t đê t i Vi t Nam

M t đ ng bê tông xi m ng (BTXM) xu t hi n vào cu i th k 19, b t đ u Anh vào nh ng n m 1950, sau đó lan d n sang Pháp, c, M , Nga Su t h n 100

n m qua, m t đ ng BTXM đã đ c ti p t c xây d ng và phát tri n, đóng vai trò quan tr ng trong vi c hình thành nên m ng l i giao thông c a các khu v c, lãnh

th và qu c gia [29,32] Trong th i gian tr c n m 1955 thi công m t đ ng BTXM n c ta ch y u là c gi i k t h p v i th công Công đo n tr n bê tông

ch y u b ng máy tr n nh ; v n chuy n bê tông ra công tr ng b ng ô tô (xe ben);

r i bê tông k t h p c gi i và th công; vi c t o khe th ng b ng cách đ t các thanh

g đ c ti n hành ngay trong quá trình thi công m t đ ng, v t li u chèn khe t s n

xu t trong n c t v t li u nh a đ ng thông th ng Th i đi m sau n m 1955,

vi c thi công n c ta đã đ c c gi i hóa b ng các thi t b nh p ngo i Cùng v i

vi c s d ng thi t b , công ngh thi công v c b n đã đ c c i thi n và ch t l ng

m t đ ng BTXM đ c ki m soát.[29,32]

ng BTXM Vi t Nam hi n nay đã đ c áp d ng vào nh ng con đ ng trong các c quan, tr ng h c và g n đây nhi u đ ng giao thông nông thôn, m t

đê c ng làm b ng bê tông Lo i đ ng này đ c ng d ng r ng rãi do có nh ng u

đi m:

- C ng đ c a bê tông có th đi u ch nh đ c d dàng, nên đ m b o kh

n ng ch u l c t t cho đ ng v i các m c giao thông khác nhau

- Ch u n c t t, ngay c khi ngâm n c lâu; n đ nh khi ch u tác d ng c a

m và nhi t

- Thi công d dàng, vì v t li u đ c thi công tr ng thái ngu i, không ph i

kh ng ch nhi t nhi t đ cao qui đ nh nh bê tông nh a

- Dùng hoàn toàn nguyên v t li u n i (xi m ng, cát, đá) có s n t i các đ a

ph ng n c ta, không ph i dùng bitum đ t ti n ph i mua c a n c ngoài

- Chi phí duy tu, b o d ng không cao

- Vi c thí nghi m, ki m tra đ n gi n, k c vi c xác đ nh thành ph n c ng

đ n gi n h n bê tông nh a

Tuy nhiên, bên c nh đó, m t đ ng BTXM c ng có m t s nh c đi m:

- Do có đ c ng cao và tính đàn h i nh , nên xe đi trên đ ng không êm nh khi đi trên đ ng nh a, t o ti ng n c ng l n h n

- Sau khi thi công, ph i ch m t th i gian đ bê tông đông c ng đ m b o

c ng đ yêu c u m i s d ng đ c; trong khi đó đ ng bê tông nh a có th s

d ng s m sau khi ngu i

- BTXM d b n t, n u b o d ng m không đ y đ , nh t là khi tr i n ng nóng, gió nhi u, đ m th p

- M t đ ng BTXM không đ p, m t khác do BTXM c ng ,nên kh n ng mài mòn l p xe m nh h n bê tông nh a

V i nh ng đ c tính k trên, BTXM ngày càng đ c áp d ng nhi u trong các công trình đê đi u đ s d ng làm m t đê, k t h p giao thông đi l i trong nh ng khu

v c có tuy n đê đi qua [29,32] Tuy nhiên khi dùng BTXM trong xây d ng c n chú ý:

- L a ch n nguyên v t li u thích h p

- Thi t k thành ph n bê tông v i t l h p lý, s d ng ph gia hóa d o đ

t ng đ l u đ ng cho h n h p bê tông, dùng ph gia c ng nhanh đ d thi công, rút

ng n th i gian đông c ng

- C n nghiên c u v n đ b o d ng h p lý m t đ ng bê tông sau khi thi công

- C n quan tâm đ n tính mài mòn c a bê tông, vì đây là tính ch t đ c thù c a

bê tông đ ng, mà t tr c đ n nay ch a đ c quan tâm, thí nghi m

1.3 K t lu n ch ng 1

các n c Châu Âu và Nh t B n, đê sông, đê bi n đ c đ c bi t quan tâm

và các công trình đê đ c làm b ng bê tông b n v ng lâu dài n c ta có h th ng

đê sông, đê bi n r t l n Nhi u đo n đê đ c đ p b ng đ t, còn nh h p, nên không

n đ nh lâu dài M t s đo n b h h ng, s t l gây t n th t v kinh t r t l n, c ng

nh đe d a đ i s ng và an c l c nghi p c a ng i dân đ a ph ng S l ng m t

đê đ c làm b ng bê tông còn ít M t đê b ng bê tông xi m ng có nhi u u đi m,

nh ng c ng có m t s nh c đi m so v i m t đ ng bê tông nh a Tuy nhiên, bê BTXM đ c ch t o hoàn toàn b ng các nguyên v t li u trong n c, nên vi c s

d ng bê tông xi m ng thu n l i và ch đ ng h n, do đó c n đ c áp d ng r ng rãi,

đ có đi u ki n nâng c p nhanh h n các tuy n đê, c ng nh s a ch a các h h ng đang t n t i các tuy n đê c a n c ta

CH NG 2 TH C TR NG M T Ê BÊ TÔNG C A CÁC TUY N Ê

THU C H TH NG SÔNG THÁI BÌNH 2.1 Tình hình đê đi u và vai trò c a đê đi u đ i v i thành ph H i Phòng

2.1.1 H th ng sông Thái Bình

L u v c c a h th ng sông Thái Bình có di n tích l n th hai mi n B c bao g m vùng ông B c và đ ng b ng B c B Sông Thái Bình ch y u do ba nhánh sông chính là sông C u, sông Th ng và sông L c Nam h p thành th ng

Sông L c Nam là sông nhánh c a sông Th ng, b t ngu n t vùng ông

B c t nh Qu ng Ninh dài kho ng 178 km, có các nhánh sông l n là C m àn, sông Rông

Sông u ng dài 65 km là phân l u c a sông H ng, chuy n n c sang sông Thái Bình t i h l u Ph L i kho ng 3 km

Sông Thái Bình đ c tính t ngã ba sông C u-Th ng, khi t i N u Khê (cách Ph L i 7 km), sông Thái Bình phân thành hai nhánh là Thái Bình và Kinh Thày

Dòng chính sông Thái Bình ch y theo h ng ông B c – Tây Nam qua tr m

th y v n Cát Khê cách Ph L i 8 km và tr m th y v n Phú L ng cách Ph L i 19km, sau đó có các phân l u sông Mía, sông Gùa, nh p l u sông Lu c nh n n c

t sông H ng t i Quý Cao Cách Quý Cao kho ng 2,5 km có phân l u sông M i chuy n n c qua sông V n Úc Nh v y sông Thái Bình đ c ti p nh n ngu n

n c t sông H ng qua sông u ng phía th ng l u và sông Lu c h l u

T th p niên 30, 40 c a th k tr c do sông Thái Bình đo n Quý Cao b b i

l p và sau này l p h n b ng đ p i Th ng, sông M i đ c đào đ chuy n n c sông Lu c sang sông V n Úc, nên th c ch t sông M i là phân l u c a sông Lu c Trên sông Thái Bình đo n c a sông t sau Quý Cao hi n nay không còn đóng vai trò thoát l sông Thái Bình Toàn b l ng l dòng chính Thái Bình qua phân l u Gùa sau khi phân m t ph n nh l ng l vào sông L ch Tray cùng v i phân l u sông Mía nh p vào sông V n Úc[35]

Dòng chính sông Kinh Thày đ c tách làm hai: nhánh Kinh Thày nh p vào sông á B ch và sông Hàn nh p vào sông Kinh Môn t i ngã ba Hàn r i ch y vào sông C m ra bi n qua c a Nam Tri u[35]

Toàn b t ng l ng l c a h th ng sông Thái Bình và l ng n c nh p khu

gi a đ u chuy n v các sông h l u H i Phòng đ ra bi n qua 5 c a:

2.1.2 H th ng đê sông H ng và sông Thái Bình

H th ng sông H ng và sông Thái Bình đ n nay có kho ng 4.500 km đê sông và đê bi n

Trên c s quy ho ch n m 1964, h th ng đê đã đ c c ng c và nâng c p

ch ng l m c 13,3 m t i Hà N i và 7,0 m t i Ph L i Kh i l ng đ p đê trên hai h

th ng sông này trong 20 n m (t n m 1954 đ n n m 1974) là kho ng 140 tri u m3

N m 1971 h th ng đê ph i ch ng l v i m c n c t i Hà N i là 14,13m; do đó hàng lo t công trình đê đi u đã b h h ng n ng, có t i 415 km đê b s t tr t nghiêm tr ng Sau tr n l này, m t ch ng trình đ c bi t đ tu s a và nâng c p h

th ng đê đã đ c th c hi n Riêng n m 1972 đã đ p kho ng 11,73 tri u m3; n m

1973 đ p kho ng 7 tri u m3

H th ng đê hi n nay v c b n đã có th ch ng đ c v i m c n c l nói trên, nh ng v chi u r ng m t đê và mái đê còn r t nhi u tuy n ch a đ t m t c t thi t k ; thân đê và n n móng còn nhi u n h a ch a đ c phát hi n h t; hai bên thân đê v n còn nhi u đ m ao, thùng đ u nguy hi m ch a đ c l p

2.1.3 M ng l i sông và h th ng c a sông trên đ a bàn thành ph H i Phòng

M ng l i c a sông h th ng sông Thái Bình bao g m toàn b h th ng sông chính và các phân l u n m trong khu v c ch u nh h ng c a thu tri u Xét theo không gian, vùng h l u đ c gi i h n t Ph L i trên sông Thái Bình, sau h p l u

c a ba sông C u, Th ng, L c Nam và t phân l u sông Lu c ra t i c a bi n

Dòng chính sông Thái Bình sau khi h p l u v i sông u ng đ c tách ra, t i ngã ba N u Khê cách v trí h p l u v i sông u ng 6,5 km, thành hai nhánh Thái Bình ch y qua tr m thu v n Cát Khê và nhánh Kinh Thày ch y qua tr m thu v n

B n Bình

- Sông Thái Bình t Quý Cao t i bi n tr thành phân l u c a sông Lu c

nh ng lòng sông đã b b i l p nhi u, hi n nay lòng sông tuy r ng nh ng khá nông, cao đ đáy sông trung bình t (- 1,0 ÷ - 2,5 m), vai trò thoát l m nh t

- Sông á B ch - B ch ng: N m phía B c và ông B c thành ph , là ranh

gi i v i t nh Qu ng Ninh, có b r ng sông t ng d n v phía bi n, ch r ng nh t t i 2

km, ch h p nh t là 100 m, chi u r ng trung bình là 300 m, chi u dài sông kho ng 32

km Cao đ đáy sông ch sâu nh t là -10 m

- Sông C m chi u dài sông 31 km, b t đ u t ngã ba H p Thành và đ ra

bi n qua c a Nam Tri u Sông C m khá r ng, ch h p nh t kho ng 200 m, ch r ng

nh t 700 m (t c u Ki n ra bi n), cao đ đáy sông ch sâu nh t -12 m

- Sông Lu c đo n ch y qua H i Phòng dài 14 km, m t c t trung bình 300m, cao đ đáy sông trung bình t (-8,0 ÷ -12,0 m)

- Sông Hoá là m t nhánh c a sông Lu c t i ngã ba Chanh Ch , đ ra bi n vào c a sông Thái Bình Sông có chi u dài 37km, chi u r ng lòng sông trung bình 150-250m, cao đ đáy (-5,0 ÷ -7,0 m)

- Sông V n Úc có chi u dài 43,5 km, b r ng trung bình 500-800 m, đáy sông sâu t (-10) ÷ (-16) m, có n i sâu t i (- 47 m) nh đo n g n sông M i

- Sông L ch Tray là phân l u c a sông V n Úc t i ngã 3 Kênh ng Chi u dài sông 45 km Ph n th ng l u sông L ch Tray là ranh gi i gi a huy n An Lão (H i Phòng) v i huy n Kim Thành (H i D ng)

Hình 2.1 M ng l i sông su i thành ph H i Phòng Theo h ng t B c xu ng Nam, dòng ch y c a h th ng sông Thái Bình

đ c thoát theo các tuy n khác nhau và đ ra bi n b ng các c a L ch Huy n, Nam Tri u, C a C m (đã b ch n b ng đ p ình V ), c a L ch Tray, c a V n úc và C a Thái Bình

M ng l i sông su i H i Phòng đ c bi u th trong hình 2.1

2.1.4 H th ng đê đi u thành ph H i Phòng

H i Phòng là m t thành ph ven bi n, thu c vùng ng b ng sông H ng – Thái Bình và vùng kinh t tr ng đi m B c B

H th ng đê đi u h du sông Thái Bình đ c xây d ng mu n h n so v i h

th ng sông H ng và ch y u đ c nâng cao trong th p k 20 này.Hi n nay toàn b các ho t đ ng kinh t xã h i và c s h t ng c a thành ph H i Phòng đ c b o v

b i h th ng đê đi u, bao g m 24 tuy n đê v i t ng chi u dài 420,824 km, trong đó

có 6 tuy n đê bi n v i chi u dài 106,035 km; 18 tuy n đê sông v i chi u dài 316,98

km (trong đó 15 tuy n đê sông chính v i chi u dài 307,033 km ); 58 công trình kè

v i t ng chi u dài 63,785 km, trong đó kè bi n là 37,212 km và kè sông là 26,573 km; 387 c ng d i đê bao g m 68 c ng d i đê bi n và 319 c ng d i đê sông Bên c nh đó, còn nhi u đo n b ch a có đê, chi u dài các đo n b này là 21,385km.[20]

Qua phân tích, đánh giá s n đ nh c a t ng tuy n đê cho th y toàn tuy n đê sông H i Phòng có t ng chi u dài đê kém n đinh là 88.033m, xung y u là 19.084

m Trong thân đê ti m n nhi u khi m khuy t nh xói ng m, t m i, hang đ ng v t[20]…Vì v y khi có bão, l m c n c sông dâng cao, đ chênh l ch v i m c n c trong đ ng l n, do đó nhi u đo n đê xu t hi n các s c m ch đùn, s i, th m l u,

s t tr t mái đê phía sông và phía đ ng Bên c nh đó, trên toàn thành ph có 100

c a kh u qua đê và v trí giao c t v i đ ng giao thông có h th p m t đê, trong đó

có kho ng 50% v trí t n t i t nhi u n m tr c và nhi u v trí không có ch tr c

ti p qu n lý Tình tr ng chung các c a kh u đã h h ng m t ph n ho c toàn b cánh phai, hèm phai; m t đê bê tông trên các tuy n đê có giao c t, k t h p làm đ ng giao thông nhi u ch b n t n , h h ng do th ng xuyên ch u t i tr ng v t m c cho phép c a các lo i xe c gi i l u thông qua đây (xem hình 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6)

V n đ đ t ra cho H i Phòng là ph i tu b , s a ch a m t đê bê tông kém ch t

l ng b h h ng, n t n ; nghiên c u khép kín các tuy n nh ng đo n ch a có đê

và kiên c hóa đê bê tông khu v c n i thành, khu công nghi p; đi u ch nh c c b

m t s đo n đê v i gi i pháp l i d ng t ng h p dòng sông và ti m n ng đ t đai ven sông, ven đê nh m khai thác s d ng h p lý, b n v ng, đa m c tiêu

Hình 2.2 N t n m t đê bê tông trên tuy n đê t V n Úc

Hình 2.3 M t đo n m t đê b h h ng do xe c gi i

Hình 2.4 Hi n tr ng m t đê h h ng trên tuy n đê h u sông C m

Hình 2.5 M t đê h h ng trên tuy n đê t Thái Bình

Hình 2.6 M t đo n m t đê trên tuy n đê t Thái Bình

2.2 Phân tích nguyên nhân h h ng m t đê và nh h ng đ n k t c u công trình

2.2.1.Tính toán k t c u m t đ ng bê tông cho đê H i Phòng

Hi n nay, trên đ a bàn thành ph H i Phòng, khi s d ng h th ng đê đi u, đ đáp

ng yêu c u giao thông , phát tri n kinh t khu v c thì tuy n đ ng trên đ nh đê c n

đ c nâng c p, đ m b o ch u đ c t i tr ng xe khi có chuyên ch hàng hoá (th ng

s d ng xe s mi r mooc, ho c xe r mooc, ho c xe t i) Ph i ch n t i tr ng xe tính

đ toán k t c u m t đ ng cho các tuy n đê sông c a H i Phòng Ta tính toán c

th cho tuy n đê t sông C m, huy n Th y Nguyên, thành ph H i Phòng nh sau:

- Chi u r ng m t đê B=6,0m

- H s mái phía sông ms= 2,0 ; h s mái phía đ ng mđ=3,0

- C ng hóa m t đê b ng bê tông mác 30 đá 2x4; chi u r ng m t đê c ng hóa

- Ô tô tr c 8T, theo 22TCN 211 - 06 t i tr ng bánh xe P = 4000 daN

- V i m t đ ng c ng theo 22TCN 223-95, t i tr ng bánh xe c n nhân thêm

h s xung kích

+ H s xung kích: 1,15

+ T i tr ng bánh xe tính toán là: Ptt = 4000x1,15 = 4600 daN

+ ng kính v bánh xe tính toán: D = 33cm ⇒R=16,5cm

+ C u t o khe co giãn có thanh truy n l c

Tính toán chi u dày t m bê tông m t đê

- Xác đ nh chi u dày l p bê tông h theo công th c (4.1) trong 22TCN 223-95 Tiêu chu n thi t k áo đ ng c ng đ ng ôtô nh d i đây:

E0/E1 = 400/2500 = 0,16

* Thay các giá tr tính toán vào công th c (4.1) ta có:

K t lu n : Chi u dày t m bê tông m t đ ng đê thi t k là: hbê tông = 25cm

Ki m toán chi u dày t m v i xe có tr c n ng cá bi t (xe 10T)

- Mômen u n sinh ra d i tác d ng t i tr ng bánh xe ph i tho mãn đi u ki n:

H s xung kích: 1,15

Kho ng cách gi a 2 c p bánh trên tr c sau là: 1,7m

- Xác đ nh mô men u n sinh ra d i bánh xe do t i tr ng c n tính:

+ Theo công th c 4.3 (22 TCN 223 – 95) ta có:

MF(1) = MT(1)= .(1 ) 0,18.5750.(1 0,15)

2 2.3,14.0,174

CPtt aR

MF(2) = (A + μ.B).Ptt = [0,023+0,15.(-0,02)].5750 = 115 daN.cm/cm

MT(2) = (B + μ.A).Ptt = (-0,02 + 0,15x0,023).5750 = -95,16 daN.cm/cm

V y: ΣMF = MF(1) + MF(2) = 1089,25 + 115 = 1204,25 daN.cm/cm

ΣMT = MT(1) + MT(2) = 1089,25 – 95,16 = 994,09 daN.cm/cm

Vì ΣMF > ΣMT, nên ta ki m toán ng su t kéo u n xu t hi n trong t m bê

t ng v i ΣMF (mô men u n h ng tâm)

V y: σ = 6 2 6.1204, 252

25

M h

= 11,56 daN/cm2 < [σ].n = 40x0,6 = 24 daN/cm2

.

μ α

σc =

) 1 (

2

.

- Xác đ nh α: H s dãn dài do nhi t đ c a bê tông α = 10−5 (0C-1)

- Xác đ nh ∆t: Chênh l ch nhi t đ gi a m t trên và m t d i t m bê tông:

0, 6.25.

875, 0

m ch

V y max(σI, σII)= σII =14,99 (daN/cm2) < [σ] = 34 (daN/cm2

)

K t lu n: t m bê tông ch u đ c tác d ng đ ng th i c a t i tr ng và nhi t đ

M t c t ngang thi t k c a đê t sông C m đ c trình bày trong hình 2.7

Hình 2.7 M t c t ngang thi t k đê t sông C m

2.2.2 Phân tích nguyên nhân gây h h ng m t đê

2.2.2.1 Nh ng nhân t nh h ng

H n h p bê tông là h n h p ch a các thành ph n ch y u: xi m ng, n c, cát, đá Khi nhào tr n xi m ng v i n c, các thành ph n khoáng v t c a xi m ng

t ng tác v i n c t o ra các ph n ng th y hóa đ t o ra các s n ph m th y hóa đóng r n thành h xi m ng Liên k t các h t m n t o nên h k t dính (đây là ch t k t dính th c p: v a xi m ng) Cu i cùng dung d ch h k t dính chui vào k h c a các

h t c t li u, dính k t các h t cát, đá t o ra c u trúc h n h p bê tông hoàn ch nh [31]

C u trúc ch ti p giáp gi a h xi m ng và b m t c t li u l n (đá, s i) đ c bi u

hi n qua l c dính v a xi m ng lên b m t các h t c t li u l n Vùng ti p giáp này

t n t i các l r ng do n c tách ra đ l i và là vùng y u nh t trong c u trúc bê tông

T i đây có th xu t hi n các v t n t và các vùng ng su t c c b đ u tiên trong bê tông khi ch u l c và ch u tác đ ng c a các y u t môi tr ng Tác nhân tr c ti p gây phá ho i m t đê bê tông xi m ng ch y u là tác d ng c a xe ch y, nh t là xe quá t i, tác d ng c a bi n đ i nhi t đ theo mùa, ngày, đêm và do tác d ng xâm nh p c a các ngu n m (các dòng th m trong thân đê theo mùa)

- Nhi t đ cao làm bê tông đông c ng nhanh, nh ng c ng làm cho n c trong bê tông b c h i nhanh, d n đ n co m m làm n t m t bê tông, nh h ng không t t t i c ng đ c a v t li u làm m t đ ng, đ c bi t là đ i v i m t đ ng bê tông xi m ng S thay đ i c a nhi t đ trong ngày đêm l n có th làm cho m t

đ ng co giãn, th tích thay đ i không đ u làm cho m t đ ng n t n Hi n t ng

co ngót hay hi n t ng co c a t m bê tông là k t qu c a s m t n c và s gi m nhi t đ không khí, x y ra do t n th t nhi t khi xi m ng hydrat hóa Hi n t ng t m

b co nguy hi m nh t x y ra vào ban đêm S t co c a t m b c n tr do l c ma sát

m t phân cách phía d i t m, vì th gây nên ng su t trong t m C ng thêm vào các ng su t này là các ng su t kéo u n, vì t m b u n v ng do nhi t đ bi n thiên

và đ m thay đ i theo chi u sâu c a t m

- Gió có th có tác d ng t t khi thúc đ y nhanh s b c h i, bê tông chóng đông c ng, nh ng có khi l i gây khó kh n cho thi công V i m t đ ng bê tông xi

m ng, gió làm cho m t đ ng m t n c quá nhanh ngay sau khi đ bê tông, gây ra

hi n t ng n t d o

- M a làm gi m s c ch ng c t c a đ t M a th m xu ng n n đ t và k t c u

áo đ ng làm gi m c ng đ c a chúng và d i tác d ng c a t i tr ng xe ch y có

th làm cho k t c u áo đ ng b h h ng Khi bê tông b th m n c, b m t, h

s m m hóa bê tông (Kmh) đ c bi u th b ng t s R /Rkhô có giá tr nh h n 1, t c

là c ng đ bê tông b suy gi m Khi tr i m a càng nhi u, bê tông càng b ng m nhi u n c và bão hòa n c, Rbh càng nh nên h s Kmh càng gi m nhi u, bê tông càng d b phá ho i, nh t là t i các v trí rìa mép M t khi bê tông đã b n t, quá trình này liên ti p x y ra, m nh m h n t i các v trí n t, khi n v trí bê tông b h

h ng ngày càng đ c m r ng, t m BTXM d n b h h ng n ng

- Trong quá trình thi công m t đ ng, ván khuôn di chuy n khi bê tông b t

đ u c ng hóa cho đ n khi nó hoàn toàn c ng hóa gây ra n t Các n t này th ng trong, không th y đ c khi ki m tra b m t và là các v trí ti m n phát sinh suy thoái [28] N u không có bi n pháp b o d ng t t sau khi thi công, thì nhi t đ và

b c x nhi t có th gây ra hi n t ng n t d o do m t đ ng b m t n c quá nhanh