Nghiên cứu phương pháp tính toán thành phần cấp phối vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc

ào Xuân Minh.

L I C M N

Sau khi th c hi n lu n v n, v i s n l c c g ng c a b n thân cùng

v i s giúp đ t n tình c a các th y cô, gia đình, c quan, b n bè và đ ng

nghi p, lu n v n th c s “Nghiên c u ph ng pháp tính toán thành ph n

c p ph i v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c Áp d ng thi t k thành ph n c p ph i v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c đ gia c

đê bi n H i Th nh - Nam nh “ đã đ c hoàn thành

Tác gi xin bày t s bi t n sâu s c đ i v i ban giám hi u, các th y cô trong phòng đào t o đ i h c và sau đ i h c, Khoa công trình -Tr ng đ i h c

th y l i đã gi ng d y, giúp đ nhi t tình trong quá trình h c t p và th c hi n

lu n v n ng th i tác gi c ng xin chân thành c m n s h ng d n, ch

b o t n tình c a ng i h ng d n TS Nguy n Thanh B ng

Tác gi chân thành c m n Vi n khoa h c th y l i Vi t Nam đã giúp

đ nhi t tình, t o đi u ki n thu n l i cho tác gi trong quá trình th c hi n lu n

v n

Do th i gian và s hi u bi t còn h n ch , lu n v n ch c còn nhi u thi u sót, tác gi mong ti p t c nh n đ c s ch b o c a các th y cô c ng nh s góp ý c a b n bè và đ ng nghi p

Tác gi có đ c k t qu hôm nay chính là do s d y b o ân c n c a các

th y giáo, cô giáo cùng s đ ng viên khích l c a c quan, đ ng nghi p, b n

bè, gia đình trong th i gian v a qua

L I CAM OAN

Tôi xin cam đoan v đ tài nghiên c u là công trình c a cá nhân tôi Tôi ch u m i trách nhi m v n i dung c a đ tài nghiên c u này Các k t qu nghiên c u c a đ tài này là hoàn toàn trung th c

Tác gi

ào Xuân Minh

M C L C

M U 1

1 Tính c p thi t c a đ tài 1

2 M c đích c a tài 2

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

4 K t qu d ki n đ t đ c 2

CH NG 1 T NG QUAN V TH C TR NG Ê BI N VI T NAM, TÌNH HÌNH NGHIÊN C U, NG D NG V T LI U ASPHALT GIA C Ê BI N TRÊN TH GI I VÀ VI T NAM 4

1.1 T ng quan v th c tr ng đê bi n Vi t Nam 4

1.1.1 Th c tr ng đê bi n Vi t Nam 4

1.1.2 ê bi n t nh Qu ng Ninh 6

1.1.3 ê bi n t H i Phòng –Ninh Bình 7

1.1.4 ê bi n các t nh t Thanh Hoá đ n Hà T nh 10

1.1.5 ê bi n các t nh t Qu ng Bình đ n Qu ng Nam 12

1.1.6 ê bi n các t nh t Qu ng Ngãi đ n Kiên Giang 14

1.2 Tình hình nghiên c u và ng d ng v t li u asphalt đ gia c đê bi n trên th gi i và Vi t Nam 16

1.2.1 Tình hình nghiên c u trên th gi i 16

1.2.2 Tình hình nghiê n c u Vi t Nam 23

1.3 K t lu n 26

CH NG 2 NGHIÊN C U PH NG PHÁP THI T K THÀNH PH N C P PH I V T LI U H N H P ASPHALT CHÈN TRONG Á H C 28

2.1 C s khoa h c 28

2.2 V t li u s d ng và ph ng pháp thí nghi m 30

2.2.1 V t li u s d ng dùng cho v t li u h n h p asphalt chèn trong đá

h c 31

2.2.1.1 C t li u chính 31

2.2.1.2 B t đá 34

2.2.1.3 Bitumen 35

2.2.2 Ph ng pháp thí nghi m 35

2.2.2.1 Yêu c u chu n b m u 36

2.2.2.2 Yêu c u v thi t b dùng đ chu n b m u h n h p asphalt chèn trong đá h c 36

2.2.2.3 Chu n b h n h p 39

2.2.2.4 Ti n hành thí nghi m m u v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c 39

2.3 Ph ng pháp tính toán thi t k thành ph n c p ph i v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c 41

2.3.1 Trình t thi t k thành ph n v t li u h n h p chèn trong đá h c 41

2.3.1.1 Thi t k trong phòng thí nghi m 41

2.3 1.2 Thi t k t i tr m tr n 42

2.3.2 Tính toán thành ph n h n h p 44

2.3.2.1 Tính toán c t li u cho v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c 44

2.3.2.2 Xác đ nh hàm l ng nh a t i u 45

2.4 K t lu n 47

CH NG 3 NG D NG K T QU NGHIÊN C U THI T K THÀNH PH N C P PH I C A V T LI U H N H P ASPHALT CHÈN TRONG Á H C GIA C MÁI Ê BI N H I TH NH – NAM NH 49

3.1 c đi m khu v c H i Th nh – Nam đ nh 49

3.1.1 i u ki n khí t ng – khí h u 49

3.1.2 c đi m h i v n 51

3.1.3 Các hình th c phá ho i k t c u gia c mái đê bi n 52

3.2 Gi i pháp và l a ch n v t li u s d ng 55

3.2.1 Gi i pháp x lý 55

3.2.2 L a ch n v t li u s d ng 55

3.3 K t qu nghiên c u l a ch n thành ph n c p ph i v t li u h n h p asphalt chèn tro ng đá h c 60

3.3.1 L a ch n thành ph n c p ph i trong phòng thí nghi m 60

3.3.1.1 Tính toán thành ph n c p ph i v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c 60

3.3.1.2 i u ki n thí nghi m: 62

3.3.2 K t qu thí nghi m trong phòng thí nghi m 63

3.3.2.1 K t qu thí nghi m đ nh t 63

3.3.2.2 K t qu thí nghi m kh i l ng th tích 64

3.3.2.3 L a ch n hàm l ng nh a t i u trong phòng thí nghi m 66

3.3.3 Thí nghi m c p ph i đã ch n ngoài tr m tr n 66

3.3.3.1 Công tác chu n b 67

3.3.3.2 Công tác thí nghi m 67

3.3.3.3 K t qu thí nghi m 68

3.4 K t lu n 70

K T LU N VÀ KI N NGH 72

TÀI LI U THAM KH O 74

PH L C ……….75

DANH M C HÌNH V

Hình 1.1: M t s hình nh v đê, kè. 8

Hình 1.2: T hi công t i nh a mái đê n c ngoài. 22

Hình 2.1: ng d ng v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c thi công đê bi n Hà Lan n m 2013 28

Hình 2.2: Thi t b đo đ nh t. 37

Hình 2.3: Giá thí nghi m t i tr m tr n 38

Hình 2.4: S đ công ngh tr n h n h p asphalt chèn trong đá h c[2]. 43

Hình 2.5: S đ tr m tr n h n h p asphalt chèn trong đá h c[2]. 44

Hình 3.1: L p gia c b bong tróc t i đê H i Th nh - Nam nh. 54

Hình 3.2: Mái đê s t lún m t liên k t t i đê H i Th nh - Nam nh. 54

Hình 3.3: Quan h gi a hàm l ng nh a và đ nh t. 64

Hình 3.4: Quan h gi a hàm l ng nh a và kh i l ng th tích. 65

Hình PL.1 S t l đê Qu ng Nam. 75

Hình PL.2 Hi n tr ng đê bi n t Qu ng Ngãi đ n Kiên Giang. 75

Hình PL.3 Công trình đ p m hàn biên b o v đê bi n. 76

Hình PL.4 ê gi m sóng 76

Hình PL.5 C ông trình m hàn ch T b o v đê bi n. 77

Hình PL.6 C m b y cát biên Giao Th y – Nam nh. 77

Hình PL.7 ê bi n Hà Lan. 78

Hình PL.8 ê bi n Saemangeum Hàn Qu c 78

Hình PL.9 Thi công bê tông nh a trên mái nghiêng c a đê n c ngoài. 79

Hình PL.10.Ki m soát nhi t đ h n h p 79

Hình PL.11.Thí nghi m c t li u……… ……80

Hình PL.12.Thí nghi m kh i l ng th tích h n h p……… …… 80

Hình PL.13.Thí nghi m đ nh t h n h p……… …… 81

Hình PL.14.Ki m tra đ thâm nh p c a h n h p vào trong đá h c… … 81

DANH M C B NG BI U

B ng 1.1: T ng h p lo i v t li u h n h p bitum, đ c tính k thu t và ph m vi

áp d ng[14] 18

B ng 1.2: Ch tiêu thi t k t ng ng v i chi u cao sóng[14] 22

B ng 2.1: Các ch tiêu c lý quy đ nh cho đá d m 32

B ng 2.2: Yêu c u thành ph n h t c a cát dùng trong v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c 33

B ng 2.3: Các ch tiêu c lý quy đ nh cho cát 33

B ng 2.4: Các ch tiêu c lý c a b t đá 34

B ng 2.5: Hàm l ng nh a tham kh o dùng đ đúc m u 47

B ng 3.1: K t qu thí nghi m các ch tiêu c lý c a b t đá 56

B ng 3.2: K t qu thí nghi m m t s ch tiêu c lý c a cát vàng 57

B ng 3.3: K t qu thí nghi m m t s ch tiêu c lý c a đá d m 58

B ng 3.4: K t qu thí nghi m m t s ch tiêu c lý bitum 59

B ng 3.5: B ng k t qu th nghi m đá h c 60

B ng 3.6: Hàm l ng nh a l a ch n dùng đ đúc m u và thí nghi m đ nh t trong phòng thí nghi m 61

B ng 3.7: K t qu thí nghi m đ nh t c a h n h p 63

B ng 3.8: K t qu thí nghi m kh i l ng th tích 64

B ng 3.9: K t qu thí nghi m đ phân t ng 65

B ng 3.10: K t qu l a ch n thành ph n c p ph i v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c trong phòng thí nghi m 67

B ng 3.11: K t qu thí nghi m kh i l ng th tích, đ nh t nhi t đ 150 0 C, đ phân t ng t i tr m tr n 68

B ng 3.12: K t qu thí nghi m rút viên đá kh i kh i đ t i hi n tr ng 69

B ng 3.13: Thành ph n c p ph i v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c.……69

FAO : T ch c l ng th c th gi i

NN : Nông nghi p

TP : Thành ph

-1-

1 Tính c p thi t c a đ tài

N c ta có trên 3200 km b bi n tr i dài t B c vào Nam v i h th ng

đê bi n đã đ c hình thành c ng c qua nhi u th i k H th ng đê bi n là tài

s n quý c a Qu c Gia, là h t ng c s quan tr ng đ i v i s phát tri n n

đ nh kinh t , xã h i, qu c phòng và an ninh cho c n c nói chung và nhân dân vùng ven bi n nói riêng

Trong b i c nh bi n đ i khí h u và n c bi n dâng nh hi n nay sóng

bi n và sóng tràn đang tr thành m t d ng t i tr ng đ c bi t trong thi t k đê

bi n Các gi i pháp công ngh m i, công ngh tiên ti n nh m n đ nh toàn b thân đê, t ng c ng n đ nh l p gia c mái th ng l u ch u đ c s c m nh

c a sóng l n và n mòn c a n c bi n và gi i pháp công trình cho mái h l u

đê khi có sóng tràn qua là r t c n thi t và có tính khoa h c cao

Nhi u n c trên th gi i, trong đó có Hà Lan, nghiên c u thành công và

s d ng r t ph bi n v t li u cát, đá và bitum b o v mái đê bi n So v i các

v t li u gia c chúng ta th ng dùng tr c đây là bê tông ho c bê tông c t thép thì v t li u h n h p bitum, cát, đá có nh ng tính n ng u vi t h n, đó là:

kh n ng ch ng xâm th c trong môi tr ng n c bi n t t h n nhi u, kh n ng

bi n d ng, đàn h i t t, có th thích ng m t cách m m d o v i nh ng bi n

d ng, lún s t c a n n đê và thân đê, h n ch đ c nh ng lún s t, xói l c c b

c a đê bi n, đ b n và tu i th cao h n nhi u, v.v…

n c ta, v n đ này đang đ c nghiên c u, tuy nhiên đ có th ng

d ng vào th c t c a Vi t Nam đòi h i ph i có nh ng nghiên c u bài b n và

có h th ng t vi c nghiên c u ph ng pháp thi t k thành ph n, các ch tiêu

c lý c a v t li u h n h p asphalt, quy trình công ngh thi t k , thi công,

qu n lý v n hành, b o d ng đ n vi c đánh giá tác đ ng đ n môi tr ng

-2-

Lu n v n ch t p trung vào đ i t ng là v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c đ gia c đê bi n và ch nghiên c u khía c nh thi t k thành

ph n c p ph i, các ch tiêu c lý c b n c a v t li u h n h p đ m b o yêu c u thi công trong đi u ki n v t li u, công ngh , khí h u, môi tr ng Vi t Nam, đây là v n đ h t s c quan tr ng trong vi c chuy n giao ng d ng lo i v t li u này vào đi u ki n Vi t Nam Do v y v n đ nghiên c u c a lu n v n là c p thi t, có ý ngh a khoa h c và th c ti n

2 M c đích c a tài

- Làm ch đ c ph ng pháp thi t k thành ph n c p ph i c a v t li u

h n h p asphalt chèn trong đá h c

- Xác đ nh đ c thành ph n c p ph i c a v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c gia c mái đê bi n H i Th nh – Nam nh

3 Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u

a Cách ti p c n

S d ng các sách, báo c a n c ngoài và trong n c v nghiên c u đê

bi n và v t li u h n h p asphalt gia c đê bi n

Ti p c n t các thành t khoa h c công ngh trong và ngoài n c Chuyên gia trong và ngoài n c

b Ph ng pháp nghiên c u

- Ph ng pháp đi u tra thu th p thông tin: T ng h p tài li u, đánh giá

t ng quan các nghiên c u liên quan trong n c và trên th gi i

-4-

CH NG 1 T NG QUAN V TH C TR NG Ê BI N VI T NAM, TÌNH HÌNH NGHIÊN C U, NG D NG V T LI U ASPHALT GIA

đ c n i k t l i, b i trúc thêm Vài th p k g n đây, bên c nh nh ng n l c

c a nhà n c và nhân dân ta, m t s d án c ng c , nâng c p h th ng đê

bi n đã th c hi n, nh : PAM 4617 (1993-1998); PAM 5325 (1996-2000) c a FAO; ho c t các ngu n tài tr nh ADB (2000), CARE, CEC, OXFAM làm cho đê bi n n c ta đ c c ng c và nâng c p đáng k

Tuy nhiên, vi c đ u t còn mang tính ch p vá, thi u đ ng b , ch y u

t p trung vào vi c đ p tôn cao, áp trúc thân đê b ng đ t khai thác t i ch Do

v y đê bi n ph n l n v n ch a đ t các ch tiêu thi t k t i thi u Vì v y, đê nhanh b xu ng c p và th ng xuyên h h ng V i tình hình bi n đ i khí h u

và n c bi n dâng nh hi n nay thì vi c các tuy n đê bi n c a chúng ta d b tàn phá, h h ng là đi u d hi u

Các tuy n đê bi n đ c đ p t hàng ch c n m v tr c và th ng xuyên đ c c ng c hàng n m, đê bi n c a vùng đ ng b ng B c B ph n l n

đ c đ p t th i nhà Tr n, đê bi n Thanh Hóa, Ngh An đ c hình thành t

nh ng n m 1930, 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 Các tuy n đê bi n đ c hình thành ch y u do nhân dân t đ p đ b o v s n xu t, Nhà n c h tr kinh phí đ đ p m t s

đê bi n quan tr ng Do tình hình kinh t nh ng n m tr c đây, đ t n c ta còn khó kh n, l c h u và đi lên t chi n tranh do v y mà vi c u tiên cho vi c

-5-

phát tri n kinh t xã h i v n còn t p trung vào các m ng khác, đ u t nâng

c p cho đê bi n ch a đ c quan tâm đúng m c và c ng ch a đánh giá đ c

t m quan tr ng c a đê bi n trong chi n l c phát tri n kinh t

Trong t ng lai v n đ bi n đ o là v n đ s ng còn và then ch t c a các qu c gia khi mà l i ích t bi n mang l i là vô cùng l n c v kinh t và chính tr thì vi c đ u t nâng c p, c ng c đê bi n là v n đ c n đ c quan tâm và xem xét k l ng trong chi n l c phát tri n c a đ t n c Chúng ta

c n ph i thay đ i t duy nh n th c v đê bi n c ng gi ng nh ng i Hà Lan

g n đê bi n c a mình v i l ch s phát tri n c a đ t n c

Do tính ch t và biên đ thu tri u, m c đ nh h ng c a bão hàng

n m và hình thái đ a hình đ i v i t ng vùng có khác nhau mà s ra đ i c ng

nh yêu c u v quy mô c a đê bi n c ng có s khác nhau i v i vùng ven

bi n mi n Trung có nh ng đ n cát hình thành ven bi n nh nh ng đo n đê t nhiên ng n m n vùng g n các c a sông L ch Tray, V n Úc, Thái Bình, Ba

L t, Ninh C , đáy b bi n đ c b i cao và l n ra ngoài bi n, nhân dân đ p quai đê l n bi n nên hình thành 2, 3 tuy n đê bi n, có tuy n m i b o v cho hàng ngàn hecta di n tích nh đê bi n Bình Minh (huy n Kim S n, t nh Ninh Bình), khu ình V (H i Phòng), đê bi n Nga S n, t nh Thanh Hoá vùng

xa c a sông, m t s n i bãi bi n liên t c b h th p, bi n l n vào đ t li n đe

do đ n an toàn c a đê bi n, đê c ng đ c đ p thành hai tuy n (tuy n chính

và tuy n d phòng) nh m t s đo n đê bi n H i H u, m t s khu v c bi n

l n do bãi b h th p, gây xói l b nh khu v c H u L c (Thanh Hoá), Xuân

H i, C m Nh ng (Hà T nh), Bàu Tró (Qu ng Bình), Hoà Duân (Th a Thiên

Hu ), Tam Thanh (Qu ng Nam) M t s tuy n đê bi n đ c đ p vòng khép kín b o v dân sinh, kinh t nh tuy n đê bi n Hà Nam (Qu ng Ninh), đê bi n Cát H i (H i Phòng)

-6-

ê bi n t đ c hình thành qua nhi u th i k khác nhau nên thi u s

đ ng b , không th ng nh t v các ch tiêu thi t k , xây d ng và h u nh ch a

đ m b o yêu c u k thu t nh t là trong đi u ki n tri u c ng k t h p v i gió bão và đ c bi t là trong xu th n c bi n ngày càng dâng cao

1.1.2 ê bi n t nh Qu ng Ninh

Vùng Qu ng Ninh v i di n tích ch y u là đ i núi, th m chí là có các

d i núi ch y d c ra phía bi n, vùng đ t b ng ph ng khá ít, đ a hình khá cao do

v y h th ng đê khu v c này khá l n

ê bi n vùng Qu ng Ninh đ c đ p v i k t c u ch y u là đ t núi vì đây có r t nhi u m đ t núi ven bi n, do v y vi c khai thác và thi công khá thu n l i, nên k t c u thân đê khá t t, n đ nh

Khu v c này có V nh H Long nên c ng ít ch u tác đ ng m nh tr c

ti p t bi n T t c các đ o r i rác và n m xen k nhau trên bi n vô hình đã

t o ra m t b c t ng ch n gió cho khu v c bên trong, do v y khi có gió bão thì sóng c ng không th l n b ng nh ng khu v c ch u tác đ ng tr c ti p t

bi n vào Vì th h th ng đê đây khá an toàn và có th ch u đ c bão c p

10

M t khác, đây là khu v c ch y u phát tri n du l ch do v y đê bi n

c ng đ c u tiên nâng c p, s a ch a tu b th ng xuyên h n

Ch y u đê bi n 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 a L c, đê Hoàng Tân (t nh Qu ng Ninh) 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 và k t qu khác nhau gi a các vùng

-7-

Chi u r ng m t đê nhi u tuy n còn nh gây khó kh n cho vi c giao thông c ng nh ki m tra, ng c u đê nh tuy n đê Hà Nam

Ngoài ra, công trình b o v b bi n còn có th k đ n công trình khu

v c c a sông B c Luân, m i Tràng V , m i Ng c; công trình có tính tôn t o

là khu bi n Hòn Gai, Bãi Cháy, đ o Tu n Châu

1.1.3 ê bi n t H i Phòng –Ninh Bình

ây là vùng có h th ng đê bi n l n đê sông khá ph c t p, v i h th ng sông ngòi dày đ c và r t nhi u c a sông đ ra bi n, do v y h th ng đê bi n đây b chia c t nhi u Các tuy n đê bi n khu v c này đóng vai trò tr ng y u trong h th ng đê bi n c a đ ng b ng B c B , nó b o v m t khu v c đ ng b ng

r ng l n, v i m t đ dân s đông và t p trung nhi u khu phát tri n kinh t xã h i

c a mi n B c và c a c n c

M t khác đây l i là n i t p trung nhi u bão nh t vùng đ ng b ng B c

b , bão ch y u đ b vào khu v c này Do v y nh ng tuy n đê đây liên t c

ch u nh h ng và tác đ ng c a nh ng tr n bão

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

do v y k t c u thân đê khá y u, l i đ c xây d ng t lâu và ch đ u t nâng

c p ch p vá vì v y r t d b s t l , và không có kh n ng ch ng l i sóng tràn qua m t đê khi có bão l n ê th ng b s t l c c b t i m t s đo n ho c b phá h y toàn b t i m t s v trí xung y u khi b nh h ng c a bão

Tuy đã có r t nhi u hình th c b o v đê bi n nh ng th c t đã ch ng minh cho ta th y đ c r ng còn r t nhi u đi u c n ph i làm và nghiên c u thêm Hàng n m chúng ta v n ph i đ u t chi phí duy tu b o d ng, nâng c p

x lý s c các tuy n đê bi n trong và sau mùa m a bão c bi t, trong n m

2005, vùng ven bi n n c ta liên ti p ch u nh h ng tr c ti p c a các c n bão

s 2, s 6 và s 7 v i s c gió m nh c p 11, c p 12, gi t trên c p 12, v t m c

Hình 1.1: M t s hình nh v đê, kè

- Nhi u đo n thu c tuy n đê đang đ ng tr c nguy c b v (n u x y ra bão v t t n su t thi t k ) 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 , nay ch u tác đ ng

tr c ti p 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 Nhi u đo n tr c đây có 2 tuy n khi tuy n đê ngoài đ c nâng

c p t o tâm lý ch quan, tuy n 2 không đ c chú ý đ u t thích đáng nên nay đang b xu ng c p nghiêm tr ng, hi n ch là b bao nh có cao đ r t th p,

n u tuy n đê ngoài b v tuy n 2 không còn kh n ng b o v s n xu t, tính

m ng và tài s n nhân dân vùng đ c b o v

- Nhi u đo n đê bi n ch a đ m b o cao trình thi t k , cao đ đê kho ng

t +3,5m - +5,0m trong khi cao đ thi t k là t +5,0m - +5,5m

-9-

- a s các tuy n đê ban đ u đ c đ p có chi u r ng m t đê B< 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, 150 km có chi u r ng 3,0m - 4,0m và 125 km 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 bi n s 5, 6, 7, 8 (Thái Bình) v.v

- 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

Nh v y, có th th y r ng h th ng đê bi n t H i Phòng đ n Ninh Bình còn 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 s t, 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

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

Sau khi đ c đ u t khôi ph c, nâng c p thông qua d án 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 cao t n su t 5% có bão c p 9 Th i gian g n đây c ng đã đ c t p trung

+ Mái đê phía bi n đ c gia c b ng các t m bê tông c t thép ghép l i

v i nhau, ho c thi công xây, lát đá trong khung d m bê tông c t thép

ho c chôn các hàng ng buy bên trong có ch a đá h c ây là lo i hình công trình dùng ph bi n n c ta, tuy v y hi u qu ch a đ c nh đánh giá nghiên c u

+ ê gi m sóng ( GS): Ch c n ng ch y u c a đê gi m sóng là gi m chi u cao sóng t i và gây b i khu v c gi a t ng và b , t o ra các roi cát phía sau t ng t o n đ nh t t b phía trong Lo i này ít đ c dùng Vi t Nam

+ M hàn ch T (MCT): là s k t h p gi a đê gi m sóng và m hàn biên Lo i hình này phát huy tác d ng t t tuy nhiên m i đây m i đ c dùng

nh t i: H i Phòng, Nam đ nh

+ M t lo i hình n a mà m i đây m i đ c tri n khai Nam đ nh và

m i đ c các nhà khoa h c Vi t Nam đ t tên đó là: B y cát biên (BCB) Nó

là công trình bi n th c a m hàn ch T v i t h p g m ba b ph n ch th là: ê gi m sóng, đê n i (n i gi a đê gi m sóng và b ) đê n i này th ng ch

là đ ng thi công nên có cao trình th p và không có các c c bê tông bi n hình

nh m hàn ch T nên nó còn thêm b ph n th ba là t ng d c chân kè (

b ng các c c bê tông bi n hình) ch ng đá bay ( v ng ) lên mái kè làm h

h ng kè

1.1.4 ê bi n các t nh t Thanh Hoá đ n Hà T nh

Vùng ven bi n các t nh t Thanh Hóa đ n Hà T nh 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

-11-

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 này 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, và g n đây là ch ng trình c ng c nâng c p đê bi n

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 t Thanh Hóa đ n Hà T nh nh sau:

- Còn kho ng 222,8 km/406,4 km 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 xu t thi t k (cao đ đ nh đê còn

th p h n t 0,5m - 1,0m so v i cao đ thi t k )

- Chi u r ng m t đê còn nh : ch có kho ng 29 km 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 do 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)

- M t đê ph n l n 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

- M t v n đ t n t i l n đ i v i các tuy n đê bi n vùng này 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 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 c chung v phát tri n s n xu t

1.1.5 ê bi n các t nh t Qu ng Bình đ n Qu ng Nam

Vùng ven bi n t Qu ng Bình đ n Qu ng Nam 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 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

ê c a vùng này có k t c u đ t th t nh pha cát nên c u trúc đê khá

y u, không có kh n ng ch ng l i tri u c ng và sóng l n, ho c bão c p 9 tr lên, do v y mà đê d b xói l , s t s t, th ng các mái phía bi n đ c b o v

b ng h th ng cây ch n sóng, không có công trình gia c nên khi có sóng to

M t khác do kinh t vùng này còn phát tri n ch m nên kh n ng đ u t

và h th ng đ ng giao thông ng c u đê trong m t s tr ng h p kh n c p

là r t th p a hình d c th i gian t p trung l nhanh c ng v i h th ng c ng qua đê đã c và xu ng c p nên vi c đi u ti t l kém hi u qu và c ng gây l t

l i và tàn phá mái đê phía trong đ ng

- Các d ng s t l chính đây là do sóng và các dòng ven b gây xói chân mái, t o ra hi n t ng hàm ch và s t l toàn tuy n toàn b ph n mái đê

th m trí c thân đê

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

- Tr 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

-14-

- 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

- Ch a đ các đ ng tràn ho c đo n đê b o v 3 m t có th ho t đ ng

nh đ ng tràn

- C n ti p t c tr ng cây ch n sóng và t ng c ng công tác qu n lý, b o v

- C ng nh vùng B c Trung B , s l ng c ng d i đê r t l n và đ c xây d ng t vài ch c n m tr c, v i k t c u t m b , có khi c ng không có cánh mà đ p b ng đ t Ngoài m t s c ng đ c tu b , nâng c p đ n nay h u

h t các c ng còn l i đang b xu ng c p nghiêm tr ng

1.1.6 ê bi n các t nh t Qu ng Ngãi đ n Kiên Giang

H th ng đê bi n các t nh t Qu ng Ngãi đ n Kiên giang bao g m 54 tuy n đê, trong đó: t nh Qu ng Ngãi có 6 tuy n, Bình nh 5 tuy n, Phú Yên

3 tuy n, Khánh Hòa 4 tuy n, Ninh Thu n 3 tuy n, Bình Thu n 6 tuy n, Bà

R a – V ng Tàu 6 tuy n, TP H Chí Minh 1 tuy n, Ti n Giang 2 tuy n, B n Tre 3 tuy n, Trà Vinh 3 tuy n, Sóc Tr ng 3 tuy n, B c Liêu 2 tuy n, Cà Mau

3 tuy n và Kiên Giang 4 tuy n

T ng chi u dài đê bi n t Qu ng Ngãi đ n Kiên Giang kho ng 897 km, trong đó có 568 km đê bi n, 283 km đê c a sông và 54 km kè bi n ng b

bi n t Qu ng Ngãi đ n Bình Thu n có đ a hình khúc khu u, r ng c a, b chia c t nhi u do các sông su i b t ngu n t dãy Tr ng S n đ ra bi n Cao trình b bi n khá cao so v i m c n c bi n

Tuy v y đê bi n t Qu ng Ngãi đ n Kiên Giang đ c xây d ng qua nhi u th i k khác nhau, v i nhi u ch đ u t , do v y không có quy ho ch chung, t ng th và th ng nh t v tuy n, ch tiêu k thu t và thi u t m nhìn đ phát tri n cho t ng lai lâu dài H u h t các đo n đê xu ng c p và ch a đ t yêu c u k thu t ch ng l i bão và tri u c ng

-15-

khu v c này có hai d i ven bi n là d i ven bi n phía ông (giáp bi n ông) và d i ven bi n phía Tây (giáp V nh Thái Lan) D i ven bi n phía ông tình hình di n bi n xói b i r t ph c t p, có ch b xói l m nh làm m t

r ng phòng h nh : o n b bi n Tân Thành (Gò Công ông, Ti n Giang),

Th nh H i (Th nh Phú, B n Tre)… Bên c nh đó thì có nh ng đo n đ c b i

l ng v i t c đ l n nh : Khu v c c a sông nh An, d i b bi n t nh B c Liêu… D i ven bi n phía Tây thì tình hình xói b i n đ nh h n Ngo i tr

m t s đi m c c b nh : huy n Tr n V n Th i, U Minh, p Vàm R y, xã Bình S n, huy n Hòn t t nh Kiên Giang

Hi n tr ng khu v c này có th tóm t t nh sau:

Khu v c t Qu ng Ngãi đ n Bà R a V ng Tàu chi u dài tuy n đê, kè

bi n, đê c a sông hi n có kho ng 310km H u h t đê có chi u r ng d i 3m, cao trình ch y u t 0,5-1,5m th p h n m c n c tri u c ng, đê có kích

th c nh ch a đ m b o yêu c u k thu t, th ng b s t l , l y l i khó đi, đê không có r ng phòng h , các công trình tiêu thoát l d i đê h h ng n ng

Khu v c t Thành ph H Chí Minh đ n m i Cà Mau, đây là tuy n đê

đi qua khu v c đông dân c và khu kinh t l n đ c quan tâm đ u t nâng

c p nên tình tr ng đê c ng t t h n H u h t đ u có r ng phòng h , cao trình

đ nh đê t 3-3,5m M t đê r ng t 4-6m, mái đê phía bi n (m=3), mái phía

đ ng (m=2) đ c tr ng c và có công trình b o v Tuy v y đê đ c xây

d ng tu b qua nhi u th i k và ch đ u t khác nhau nên ch a có đ c s

đ ng b và th ng nh t trên toàn tuy n, ch a khép kín tuy n và thi u các công trình ph tr Nhi u c ng d i đê b h h ng, b i l ng gây tr ng i cho v n hành và thoát l

Khu v c t m i Cà Mau đ n Kiên Giang đê khu v c này c ng khá n

đ nh và đ c đ u t nâng c p th ng xuyên nên đa s đê đ u có r ng phòng

h , m t đê r ng t 4-6m, mái phía bi n (m=3), mái phía đ ng (m=2) nh ng

vi c phát tri n kinh t vùng ven bi n nói riêng và toàn qu c gia nói chung

M t s n c l n trên th gi i nh Anh, Nh t, Hàn Qu c, M r t quan tâm

đ n v n đ phát tri n đê bi n và coi là chi n l c c a qu c gia trong đi u ki n

bi n đ i khí h u nh hi n nay c bi t m t s n c đê bi n còn g n li n v i

l ch s phát tri n đ t n c nh Hà Lan Hà Lan là m t qu c gia có 1/4 di n tích đ t n m d i m c n c bi n t 5-7m do v y đ phát tri n đ t n c thì nhu c u thi t y u là ch ng l i s xâm nh p c a bi n và m r ng di n tích đ t đai, ng i Hà Lan đã chi n đ u v i thiên nhiên b ng chính nh ng công trình

đê bi n l n nh t th gi i và n i ti ng nh t th gi i, nh ng công trình đó đã

g n li n v i s phát tri n c a đ t n c Hà lan M t s đê l n bi n qua vùng

bi n sâu sóng l n, nh công trình Tholense Gat, Krammer (Hà Lan) có đ sâu

20 – 22m M i đây, Hàn Qu c đã hoàn thành xây d ng tuy n đê bi n t o h

n c ng t t i khu v c Saemangeum, thu c t nh Jeolla, phía b c Hàn Qu c có chi u dài 33km trong đi u ki n biên đ tri u t 6-7m, chi u sâu m c n c

bi n có ch t i 35 m V i nh ng công trình l n nh v y nó đã t o ra m t

b c đ t phá trong công tác chinh ph c thiên nhiên c a con ng i, t o ra các

ý t ng m i và ti p t c thúc đ y s phát tri n v m t khoa h c k thu t công ngh

T các lo i v t li u đ c s d ng đ b o v mái đê bi n có hi u qu đã

-17-

tr thành truy n th ng nh : đá h c x p, bê tông đ t i ch , c c bê tông d

hình có k t c u khác nhau…là lo i l p b o v nhám có hi u qu tiêu sóng,

h n ch chi u cao sóng leo Vì v y, n u nh tr c đây, quan đi m thi t k đ i

v i đê bi n ch xét đ n t i tr ng do sóng và đê đ c đ p đ đ cao an toàn thì các lo i l p b o v mái đê trên có th th a mãn đ c

Tuy nhiên s ti n b v m t khoa h c công ngh đã giúp cho con ng i

bi n nh ng đi u tr c đây ch là vi n t ng thành s th t V i s phát tri n

c a v t li u và s nghiên c u khoa h c các hình d ng, kích th c, quy mô công trình c ng nh đi u ki n thiên nhiên mà con ngu i đã nghiên c u đ a ra

r t nhi u lo i hình k t c u đê bi n thích nghi v i t ng vùng và t ng đi u ki n công trình H ng nghiên c u c a các n c trên th gi i là ph i x lý n n đê, nghiên c u thêm các công ngh v t li u đ t đ p có tr n ph gia vào đ t, s

d ng đ t có c t, gia t i tr c, s d ng v t li u b o v mái đê, m t đê có đ

b n, tu i th cao v.v… m t s n c tiên ti n trên th gi i nh Anh, M ,

c, Hà Lan ng i ta đã và đang s d ng lo i v t li u h n h p đá, cát, bitum (bitumen)- s n ph m t d u m , lo i này có tên g i chung là asphalt đ gia c

và b o v đê bi n do có nh ng tính n ng u vi t h n, đó là: kh n ng ch ng xâm th c trong môi tr ng n c bi n t t h n nhi u, kh n ng bi n d ng, đàn

h i t t, có th thích ng m t cách m m d o v i nh ng bi n d ng, lún s t c a

n n đê và thân đê, h n ch đ c nh ng lún s t, xói l c c b c a đê bi n, đ

b n và tu i th cao, v.v…

Vì asphalt có nhi u u đi m nên t n m 1960 các n c Hà Lan, an

M ch, c, Pháp, Nh t B n, đã s d ng nó trong xây d ng công trình th y,

đ c bi t là b o v mái đê bi n Có th t ng k t s p x p lo i v t li u h n h p này thành 9 lo i, đ c ng d ng trong các đi u ki n và vùng khác nhau:

th ng l u

đ p c a h

ch a R i trên mái d c có đ

d c 1:2.5

2 H n h p

Asphalt

Tr n đ u h n h p đá, cát, b t đá, sau đó dùng bitum nóng l p kín l r ng Lo i này

Gia c chân bãi đê dày

kh i l ng; v a bitum chi m 40% (trong

h n h p này có cát chi m 64%, b t đá 17%, bitum 19%)

b ng ph ng pháp khác, b o

v đáy và mái nghiêng b

c u h cho phép cây c m c t nhiên đ

gi m xói Ch u đ c sóng chi u cao đ n 0.3m và dòng t i 2.5 m/s Có th cu n tròn v i chi u r ng 4.8m và chi u dài

4 H n h p

matit

H n h p đá ho c s i v i 60 - 90% b t matit Rót n đ nh nhi t đ 140-180o

C

Lát b ng t m, trên ho c d i

n c

1

2

ch y Loai h n h p này ch ng xói t t, vì

th cát ph i s ch H n h p ít x y ra có l

h ng Ch dùng lo i bitum có đ c ng cao,

th m, có th đ n thêm đá Lo i này ph i

đ c đ m ch t m c có đ r ng t 3-6%

Dùng lo i này

r t t t khi chèn trong l

r ng c a đá

h c x p Có

th s n xu t thành t ng

t m l p ghép trên ho c d i

n c Dùng

b o v đáy và chân kè Thi công mái đê

bi n chèn trong đá x p khan

nh h n n u trong đó l a ch n c t li u phù h p

Theo yêu c u

đ t hàng

-22-

V thi t k : Các k t qu nghiên c u c a n c ngoài ch ra r ng, áp

d ng v t li u h n h p s ch u đ c chi u cao sóng v i chi u dày t ng ng

0.20 0.40 0.65 0.90

0.40 0.80

V công ngh xây d ng: ã s d ng máy móc xây d ng hi n đ i, có

nh ng công ngh m i khác v i công trình giao thông và dân d ng (hình 1.2)

Hình 1.2:

Hình 1.3: Thi công t i nh a mái đê n c ngoài

ã có nhi u k t qu nghiên c u m i nh t nh ng n m g n đây trên th

gi i s d ng v t li u h n h p bê tông asphalt ch u đ c l u t c c a dòng

ch y nh sau: Asphalt nghèo (Lean Sand Asphalt - LSA) ch u đ c 3 m/s; chèn asphalt l m t đá (Open Stone Asphalt – OSA) ch u đ c l u t c 6m/s trong 34 gi N u đ dày 15 cm ch u đ c l u t c t 2,5 – 3 m/s

+ Nghiên c u t ng quan v đ c tính c h c tr n asphalt do C c công trình đ ng qu c gia Hà Lan th c hi n

+ Nghiên c u v đ r ng trong quá trình tr n tu n hoàn asphalt, đ c

k t h p v i Rijkswaterstaat, Hà Lan và nhà máy t nhân

+ Nghiên c u s b v tính ch t c h c c a l p b o v đá chèn asphalt

c a tr ng đ i h c công ngh Delft

+ Nghiên c u nh h ng s c c n c a dòng ch y đ i v i lo i asphalt nghèo

1.2.2 Tình hình nghiên c u Vi t Nam

n c ta c ng có nhi u công trình nghiên c u v đê bi n nh ng ph n

l n là nghiên c u theo các lo i hình v t li u b o v mái và công ngh thi công truy n th ng, v t li u asphalt đ gia c mái b o v đê bi n hi n đang đ c b t

đ u tri n khai nghiên c u

ê n c ta ch y u đ p b ng đ t, đ t đ c đ p đê khai thác t i ch , nhi u tr ng thái t m đ n d o, th m chí d ng bùn Khi đ p ph i r i thêm

-24-

các l p cành cây ho c ph i dùng các ph ng pháp th y l c Ph n l n các tuy n đê đã đ c tôn cao m r ng d n trên c s các tuy n đê đã đ c hình thành theo kinh nghi m dân gian a ch t n n đê c ng ch a đ c l a ch n

ho c x lý đáp ng các tiêu chu n k thu t

Nhìn chung do quan đi m đê không cho phép tràn n c nên h u h t các tuy n đê n c ta m i ch đ c gia c ch ng sóng cho mái th ng l u b ng nhi u lo i k t c u khác nhau và ch ng xói do m a cho mái h l u b ng tr ng

c

B Nông nghi p và Phát tri n Nông thôn đã t ch c th c hi n ch ng trình khoa h c công ngh ph c v xây d ng đê bi n và công trình th y l i vùng c a sông ven bi n Các nghiên c u c a ch ng trình đê bi n đã t p trung gi i quy t m t lo t các v n đ đang t n t i c a h th ng đê bi n Vi t Nam, đ xu t nhi u các gi i pháp khoa h c công ngh nh m b o v an toàn và

c ng c đê bi n nh : các gi i pháp tr ng cây ch n sóng t i nh ng vùng bi n

có bãi nh m làm gi m tác đ ng c a sóng tr c ti p tác đ ng lên đê bi n Nghiên c u c k t đ t đ p đê b ng ph gia consolid, neo gi đ t Nghiên c u

đ xu t m t c t ngang đê bi n h p lý áp d ng cho đê bi n Mi n Trung v i

m c đích là hi n đ i hóa, h p lý hóa m t c t đê cho các tuy n đê c n c i t o nâng c p, nghiên c u này ch y u tr v lo i v t li u truy n th ng là s d ng

đá, bê tông và bê tông c t thép Nghiên c u xây d ng tiêu chu n thi t k đê

bi n trong đó có c p nh t nhi u ti n b khoa h c k thu t trong và ngoài n c v.v…M t s đ tài nghiên c u v đê bi n đã đ c th c hi n n c ta nh :

- tài NCKH c p Nhà n c: Nghiên c u c s khoa h c và đ xu t gi i pháp t ng th đ n đ nh vùng b bi n Nam nh t c a Ba L t đ n c a áy PGS.TS Nguy n Kh c Ngh a làm ch nhi m (2011-2013)

- tài NCKH c p Nhà n c: Nghiên c u nguyên nhân, c ch di n bi n hình thái và đ xu t các gi i pháp KHCN nh m n đ nh vùng c a bi n L c

-25-

An, c a L p t nh Bà R a – V ng Tàu PGS.TS Tr ng V n B n làm ch nhi m (2011-2013)

- tài NCKH c p B : Nghiên c u gi i pháp KHCN đ xây d ng đê bi n

ch ng đ c bão và tri u c ng theo t n su t thi t k GS.TS V Thanh Te

ch nhi m, đã nghi m thu n m 2009

- tài NCKH c p Nhà n c KC08-15/06-10 Nghiên c u v s d ng ph

gia consolid đ gia c ng đ t đ p v b c thân đê bi n b ng cát ch u đ c sóng, tri u c ng do bão và n c bi n dâng GS.TS Ngô Trí Vi ng ch nhi m, đã nghi m thu n m 2010

- tài NCKH c p Nhà n c KC 08 11-15: Nghiên c u hoàn thi n công ngh m i trong gia c đê bi n b ng ph ng pháp neo đ t, s d ng ph gia consolid và ch ng xói mòn l p b o v mái GS.TS Ngô Trí Vi ng ch nhi m, là đ tài th c hi n ti p theo đ tài KC08-15/06-10

- tài c p B (B NN và PTNT 2006-2007): Xây d ng ch ng trình

c ng c , nâng c p và xây d ng đê bi n các t nh t Qu ng Ngãi đ n Kiên Giang ã xây d ng ch ng trình c ng c , nâng c p và xây d ng đê bi n các t nh t Qu ng Ngãi đ n Kiên Giang

- tài c p B (B NN và PTNT 2006-2008): Nghiên c u gi i pháp khoa h c công ngh xây d ng đê bi n ch ng đ c bão c p 12, tri u c ng (t Qu ng Ninh đ n Ninh Bình) PGS.TS Nguy n Kh c Ngh a làm ch nhi m

H u h t các đ tài v n là s d ng các v t li u truy n th ng nh đá h c,

t m bê tông c t thép hay t ng ch n sóng đ b o v mái tr c đê, ch a có nhi u nghiên c u đ t phá v m t v t li u, tìm ra các lo i h n h p v t li u khác thay th ki u công ngh truy n th ng, ch a m nh d n nghiên c u ng

d ng các lo i h n h p v t li u m i vào nghiên c u c ng nh vào thi công th

-26-

nghi m đ đánh giá hi u qu Trong khi n c ngoài đã nghiên c u và g t hái

đ c nh ng thành công nh t đ nh Nghiên c u h n h p v t li u asphalt là

h ng đi m i, có tri n v ng, đã đ c nhi u n c trên th gi i áp d ng thành công, vì v y chúng ta c n quan tâm đ y m nh nghiên c u, th nghi m ng

d ng t i Vi t Nam, đánh giá hi u qu kinh t , k thu t, xác đ nh ph m vi,

đi u ki n ng d ng, nh m cung c p lu n c khoa h c v ng ch c cho vi c tri n khai ng d ng r ng rãi trong th c t

1.3 K t lu n

K t qu nghiên c u ch ng 1 đã t ng quan đánh giá chung v hi n

tr ng đê bi n c a n c ta t Qu ng Ninh đ n Kiên Giang, qua đó cho th y:

- Tình tr ng chung là do đ u t ch p vá nên đê th ng xuyên b xu ng

c p, s t l thi u n đ nh và không có đ kh n ng ch ng l i bão l n và tri u

c ng

- Các công trình d i đê b xu ng c p, h h ng n ng không phát huy

hi u qu làm vi c trong thoát l và đi u ti t

- Thi u các công trình ph tr nh m đ m b o an toàn cho đê d i tác

đ ng c a thiên nhiên và nhu c u phát tri n kinh t

Trên th gi i đã có nhi u n c ng d ng v t li u asphalt đ gia c mái

đê bi n nh Anh, c, M , đ c bi t là Hà Lan

n c ta ch a có nghiên c u chính th c nào v v t li u asphalt đ gia

c mái đê bi n, m i ch d ng l i các v t li u truy n th ng nh : bê tông, đá

-27-

h c kè, lát, cây ch n sóng…

V n đ nghiên c u các gi i pháp công ngh đ b o v đê c n ph i ti p

t c đ c nghiên c u, trong đó gi i pháp công ngh s d ng v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c đ gia c đê bi n đã đ c nghiên c u áp d ng r t thành công nhi u n c trên tiên ti n th gi i c n đ c nghiên c u áp d ng vào đi u ki n th c t c a Vi t Nam vì nh ng u đi m c a nó nh đã nêu trên

-28-

CH NG 2 NGHIÊN C U PH NG PHÁP THI T K THÀNH PH N

C P PH I V T LI U H N H P ASPHALT CHÈN TRONG Á H C 2.1 C s khoa h c

- Các n c tiên ti n trên th gi i đã nghiên c u và ng d ng r t thành công các lo i v t li u h n h p asphalt đ gia c , b o v mái đê bi n, đ c bi t

là Hà Lan (hình 2.1) H đã t ng h p đ c các lo i v t li u h n h p bitum,

đ c tính k thu t và ph m vi áp d ng c a các lo i v t li u đó, bên c nh đó h

c ng đã đ a ra đ c ch tiêu thi t k t ng ng v i chi u cao sóng

Hình 2.1: ng d ng v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c thi công

đê bi n Hà Lan n m 2013

- u đi m c a v t li u h n h p bitum so v i các v t li u chúng ta

th ng dùng gia c tr c đây là bê tông ho c bê tông c t thép đó là:

+Kh n ng ch ng xâm th c trong môi tr ng n c bi n t t h n nhi u Các l p gia c đê bi n làm vi c trong môi tr ng n c bi n có các tác nhân xâm th c, m c n c th ng xuyên thay đ i theo chu k do th y tri u và sóng, nhi t đ không khí cao, do v y d i nh h ng c a các chu k nóng m

đó cùng v i các tác nhân xâm th c t bi n, các c u ki n bê tông và c t thép s nhanh chóng b xâm th c, c ng đ và kh n ng ch u l c c a k t c u nhanh chóng b suy gi m, nhi u công trình ch trong th i gian ng n đã b phá h y, trong khi đó v t li u h n h p asphalt h u nh không ch u tác đ ng đáng k

-29-

nào t các tác nhân xâm th c t bi n, th c t các công trình đê bi n c a Hà lan đ c xây d ng b ng v t li u asphalt có tu i th trên 50 n m

+ Kh n ng lèn đ y ch tr ng c a h n h p asphalt c ng t t h n r t nhi u so v i v a cát xi m ng và v a bê tông Các công trình b o v mái c a chúng ta ch y u là lát t m bê tông, ho c xây đá, lát đá Khi xây đá, lát đá

ho c ghép t m chúng ta th ng dùng v a xi m ng đ lèn đ y khe, do v a xi

m ng có đ l u đ ng kém và d b phân t ng d ng l ng do v y kh n ng lèn

đ y và t o liên k t bám dính y u h n so v i h n h p asphalt d ng l ng M t khác v a bê tông và xi m ng cát sau m t th i gian s ninh k t s r n l i vô hình nó đã đ l i các khe r ng l n trong k t c u và đi u này làm gi m kh

n ng ch u áp l c sóng v , áp l c n c rút tr c ti p tác đ ng vào k t c u d gây phá h y t i các m ch v a này Nh ng v i h n h p v t li u bitum r t nh y

v i nhi t đ , khi nhi t đ môi tr ng làm vi c cao nó d b bi n d ng và d o hóa do v y nó l i t lèn đ y vào các kho ng tr ng trong quá trình làm vi c nên nó t ng kh n ng ch u l c cho k t c u

+ Kh n ng bi n d ng và đàn h i t t có th thích ng m m d o v i s lún s t c a n n đê và thân đê, h n ch đ c xói c c b Nh ng v i k t c u bê tông và bê tông c t thép, ho c đá h c xây, khi n n đê ho c thân đê b bi n

d ng do các k t c u này là c ng nên không bi n d ng theo đ c có th gây gãy n t c c b và d b phá h y N u không t gãy n t thì do s lún s t t o hàm ch gi a kh i b o v và thân đê, n n đê d i áp l c sóng v và áp l c

n c th y tri u các k t c u này c ng d dàng b phá h y và gây xói l c c b ,

ho c b phá h y c c b k t c u b o v thân, n n đê

+ T nh ng u đi m trên ta th y đ c v t li u h n h p bitum có tu i

th v t tr i so v i các hình th c b o v thông d ng khác

- i u ki n thi công và công ngh thi công

+ i u ki n thi công: Thi công h n h p v t li u bitum thu n l i và d dàng h n so v i thi công các lo i v t li u truy n th ng là bê tông, v a xi

m ng Do h n h p v t li u bitum có kh n ng liên k t nhanh (khô nhanh ngay

-30-

sau khi ngu i) và không b r a trôi c t li u trong môi tr ng n c do có bitum bao b c v t li u thô, có th thi công trong môi tr ng n c d dàng Trong khi v t li u bê tông ho c v a xi m ng, thi công trong môi tr ng n c khi xi m ng ch a ninh k t h n h p v a khó gi đ c ch t l ng v a ban đ u Ngoài ra v t li u h n h p bitum không c n x lý khe l nh, đi m d ng thi công nh thi công v t li u bê tông, trong quá trình thi công v t li u h n h p bitum không c n quá chú tr ng đ n vi c ph i gi m tác đ ng m nh đ n các k t

c u tr c đã thi công nh thi công k t c u bê tông và bê tông c t thép (vì n u khi k t c u bê tông và bê tông c t thép ch a đ tu i n u trong quá trình thi

công b và đ p m nh ho c b rung, l c r t d gây n t, h ng k t c u, nh t là k t

c u v a thi công xong)

+ Công ngh thi công ch y u dùng thi t b thi công c gi i chuyên

d ng: Tr m tr n nh a c đ nh ho c di đ ng, máy c u, máy đào đ rót nh a ,

ít s d ng lao đ ng th công, do đó thi công nhanh, ti t ki m chi phí, có th

x lý đ c trong các tình hu ng c p bách, đòi h i th i gian thi công ng n, công trình ph i ch u l c ngay

- V i đi u ki n thi công và công ngh thi công nh trên ta th y đ c thi công v t li u h n h p bitum có nhi u u đi m v t tr i h n so v i thi công

v t li u truy n th ng Vi c thi công d dàng và đ y nhanh ti n đ thi công

s m đ a công trình và khai thác s d ng c ng là m t hình th c ti t ki m r t nhi u chi phí cho công tác thi công Nó là r t phù h p trong vi c x lý vi c gia c đê bi n trong tr ng h p c p bách khi x y ra s c

V i nh ng u đi m v t tr i c a v t li u h n h p bitum đã phân tích trên thì vi c l a ch n lo i v t li u này đ nghiên c u là hoàn toàn đúng đ n và

Ph ng pháp thí nghi m trên c s ph ng pháp Marshall

2.2.1 V t li u s d ng dùng cho v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c

V t li u dùng cho h n h p asphalt chèn trong đá h c v c b n bao

g m: c t li u chính ( cát, đá ), b t đá, ph gia (n u có), ch t k t dính là bitum

Do h n h p asphalt chèn trong đá h c có đ nh t cao h n so v i bê tông asphalt làm đ ng đ đ m b o chèn kín khe r ng c a đá h c do v y mà thành

ph n h t trong c t li u chính yêu c u c ng có chút khác bi t, còn v b t đá và bitum thì c ng t ng t

Trong đ tài này không s d ng ph gia đ thi t k thành ph n h n h p asphalt chèn trong đá h c

Do tính l u đ ng cao nên t l c t li u c ng khác Các yêu c u v v t

li u đ c trình bày nh sau:

2.2.1.1 C t li u

- Thành ph n h t c a các lo i c t li u dùng cho asphalt chèn trong đá

h c s d ng lo i sàng m t vuông theo ASTM E11

a, C t li u l n (đá d m và s i)

- C t li u l n dùng trong v t li u h n h p asphalt chèn trong đá h c là

đá d m ho c s i M c đích c a vi c b sung thêm c t li u l n vào trong h n

h p là đ ti t ki m kinh phí (do gi m l ng dùng bitum), t ng kh n ng n

đ nh c a h n h p Hàm l ng và kích th c h t l n nh t ph thu c vào đ

nh t yêu c u c a h n h p và đ l r ng c a đá h c c n chèn thông th ng

đ c tính toán thông qua thí nghi m th c nghi m

+ á d m

Ph ng pháp th

(c n c ch ng ch thí nghi m ki m tra c a n i

s n xu t đá d m s d ng cho công trình)