Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu

Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu trang 1

Trang 1

Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu trang 2

Trang 2

Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu trang 3

Trang 3

Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu trang 4

Trang 4

Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu trang 5

Trang 5

Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu trang 6

Trang 6

Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu trang 7

Trang 7

Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu trang 8

Trang 8

Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu trang 9

Trang 9

Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 173 trang nguyenduy 01/09/2024 610
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu

Luận án Nghiên cứu đánh giá an toàn đê hữu hồng đoạn qua Hà Nội trong điều kiện biến đổi khí hậu
 
  
 
 
 
 
 (2.25) 
Do đó, xác suất sự cố của một hệ thống nối tiếp với hai phần tử được tính như sau: 
* * nt
1 2 1 2 2 1 f
nt *
f 1 2 2 1
P(Z <0) + P(Z <0) - P(Z )Φ(-β ) - P(Z <0)Φ(-β ) P
P P(Z <0) + P(Z <0) - P(Z <0)Φ(-β )
 (2.26) 
Trong đó:
* *1 2 2 1
1 2 i2 2
β -ρβ β -ρβ
β = ; β = ; β = -Φ[P(Zi<0)]
1-ρ 1-ρ
 (ρ là hệ số tương quan giữa Z1 và Z2) 
Một số nhà nghiên cứu thuộc lĩnh vực phân tích độ tin cậy như Ditlevsen [73]; 
Hohenbichler và Rackwitz [74] đã cố gắng đưa ra phương pháp gần đúng để thu hẹp 
biên độ tin cậy (xem Hình 2.18). 
Hình 2.18 Xác suất phá hỏng của một hệ thống nối tiếp với các cận khác nhau, theo 
Vrijling và Van Gelder [75] 
 55 
Một hệ thống song song cũng sẽ gặp sự cố nếu như tất cả các phần tử trong hệ bị sự 
cố; điều này có thể được mô tả theo xác suất dưới đây: 
ss
1 2 nf 1 2 nP = P(Z <0 Z <0 ... Z ) = 1 - P(Z <0 Z <0 ... Z <0)      (2.27) 
Phần tử cuối cùng trong công thức (2.27) có thể được áp dụng cho các cận Ditlevsen 
trong phương trình (2.25). Cho n phần tử độc lập thống kê, xác suất sự cố của một hệ 
thống song song có thể được biểu thị như sau: 
n
ss
f 1 2 n 1 2 n i
i=1
P = P(Z <0 Z <0 ... Z ) = P(Z <0).P(Z <0)...P(Z <0) = P(Z <0)   
(2.28) 
Hình 2.18 ở trên cho thấy các mối quan hệ giữa xác suất sự cố của một hệ thống nối tiếp 
và số lượng các phần tử trong hệ theo các biên Ditlevsen và phép toán đơn giản. Số 
lượng các phần tử trong hệ càng lớn, phạm vi biên của hệ càng rộng, và ngược lại. 
2.5.10 Ảnh hưởng của hiệu ứng độ dài 
Vrouwenvelder và Steenbergen [76], Vrouwenvelder [77] đã sử dụng mối liên hệ sau 
để diễn tả sự biến thiên liên tục của biến dọc theo phương x. 
2
2
-Δx
d
x xρ(Δx) = ρ +(1 - ρ )e (2.29) 
Trong đó: ρ(Δx) là hàm tương quan giữa hai điểm với khoảng cách Δx, ρx là hệ số 
tương quan và d là chiều dài tương quan của tham số. Vrijling et al [78]; 
Vrouwenvelder [77]; Calle [79] đã thảo luận về xác suất của hệ thống từ một chiều đến 
đa chiều và xác suất sự cố trong một đoạn đê chiều dài L có thể được lấy gần đúng 
bằng: 
 i
L sec_i i
f f
i
L
P = P . 1 + 
l
 (2.30) 
Trong đó: PfLi là xác suất sự cố của đoạn đê có chiều dài Li; Pfsec_i là xác suất sự cố của 
đoạn đê thứ i; Li là chiều dài của đoạn đê, và li là chiều dài dự kiến bị phá hoại. 
Trong một hệ thống gồm n đoạn đê, giả thiết mỗi phần tử trong hệ là độc lập; xác suất 
sự cố của hệ có thể được ước tính như sau Calle [79]: 
 56 
n nsys sec_i i sec_i i
f f L fi=1 i=1
i
L
P = P .f = P . 1+
l
  (2.31) 
Với Pfsys là xác suất sự cố của toàn bộ hệ thống; Pfsec_i là xác suất sự cố của mặt cắt 
ngang i; f iL là hệ số ảnh hưởng chiều dài của đoạn đê thứ i. 
Chiều dài kỳ vọng được tính như sau: 
2
i i i
1
l = 2πΦ(-β ).exp(1/2β )
ρ''(0)
 (2.32) 
Và 
2n
i x,i
2
i=1 i
2α (1-ρ )
ρ''(0) = 
d
 (2.33) 
Trong đó ρ’’(0) là đạo hàm bậc hai của hàm tự tương quan ρ tại gốc tọa độ; αi, di lần 
lượt là hệ số ảnh hưởng và chiều dài tương quan của biến i. Lopez De La Cruz [80] đã 
trình bày ảnh hưởng của hiệu ứng chiều dài tới độ tin cậy (xem Hình 2.19). 
Hình 2.19 Quan hệ giữa β yêu cầu và chiều dài của hệ thống, theo Lopez De La Cruz [80] 
Trên Hình 2.19: Ldr,s là chiều dài hệ thống phòng lũ; βreq là chỉ số độ tin cậy yêu cầu; 
Pf,adm,dr,p là tần suất mực nước thiết kế. Từ đó thấy rằng, khi đê càng dài thì độ tin cậy 
yêu cầu càng phải lớn, hay nói cách khác khi chiều dài đê lớn thì xác suất sự cố cũng 
sẽ lớn, công trình chịu nhiều rủi ro hơn. 
 57 
2.5.11 Xác suất sự cố xảy ra ứng với một trận lũ cụ thể 
Xác suất có điều kiện của một cơ chế phá hoại bởi mực nước H0 được xác định: 
f 0
f 0
0
P (sc H )
P (sc|H ) = 
P(H )

 (2.34) 
Trong đó: Pf(sc|H0) là xác suất sự cố có điều kiện của một cơ chế được cho bởi mực 
nước H0; Pf(sc∩H0) là xác suất sự cố và mực nước H0 xảy ra đồng thời; và P(H0) là 
xác suất xuất hiện mực nước H0. 
Như vậy, hàm trạng thái giới hạn được thiết lập cho mỗi phần tử cũng như cho toàn bộ 
hệ thống; trong mỗi trường hợp, các BNN được xem xét. Chúng ta sẽ áp dụng lý 
thuyết phân tích độ tin cậy trong mỗi cơ chế phá hoại, như cơ chế tràn, xói ngầm, đẩy 
trồi, mất ổn định tổng thể,... Trong phần này, chủ yếu quan tâm đến các cơ chế phá 
hỏng trong địa kỹ thuật như: mất ổn định; xói ngầm, đẩy trồi; ... của một đoạn đê và cả 
tuyến đê. Các cơ chế khác như ảnh hưởng do động đất và thay đổi lòng dẫn do con 
người gây ra chưa được đề cập trong nghiên cứu này. 
2.5.12 Một số khác biệt khi đánh giá an toàn đê theo phương pháp truyền thống và 
phương pháp lý thuyết độ tin cậy 
Qua sơ đồ ở Hình 2.14 và 2.15, có thể thấy sự khác biệt giữa hai phương pháp như sau: 
- Số liệu đầu vào của phương pháp truyền thống là các giá trị cụ thể của tải trọng và 
các tham số độ bền (tương ứng với tần suất thiết kế); trong khi đó số liệu đầu vào của 
phương pháp LTĐTC là các giá trị ngẫu nhiên của các biến tải trọng và sức kháng với 
tính bất định được biểu diễn thông qua một quy luật phân bố xác suất. Các BNN này 
được thể hiện trong các hàm tin cậy ứng với từng cơ chế sự cố cụ thể. 
- Kết quả đánh giá an toàn đê: phương pháp truyền thống đưa ra các hệ số an toàn tính 
toán, các hệ số này được đối chiếu với các hệ số an toàn cho phép quy định trong các 
tiêu chuẩn ATĐ hiện hành, từ đó đưa ra kết luận đê có an toàn hay không; phương 
pháp LTĐTC đưa ra xác suất của sự cố của từng thành phần công trình, từ đó có thể 
xác định được xác suất sự cố của cả hệ thống đê phòng lũ. Xác suất sự cố của hệ thống 
là cơ sở để phân tích rủi ro, lựa chọn giải pháp thiết kế công trình tối ưu nhất. 
Những ưu điểm của phương pháp LTĐTC sẽ làm rõ ở các phần tiếp theo thông qua 
việc vận dụng lý thuyết của phương pháp này để đánh giá ATĐ Hữu Hồng (bao gồm 
đê và cống dưới đê) trong phạm vi Hà Nội. 
 58 
2.6 Phương pháp thực nghiệm nghiên cứu xói ngầm dưới nền đê bằng mô hình 
vật lý trong phòng 
BDT là một trong những hiện tượng địa chất công trình nguy hiểm đe dọa đến an toàn 
đê cũng như các công trình phòng lũ, đã được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước 
quan tâm nghiên cứu. Các nghiên cứu trong nước đã chỉ ra xói ngầm, cát chảy là các 
biến hình thấm gây mất ổn định đê nói chung và đê sông Hồng nói riêng [37, 46, 52, 
81]. Thông qua mô hình vật lý trong phòng và ngoài trời cũng như phân tích lý thuyết 
các tác giả đã đề xuất phương pháp đánh giá mất ổn định do thấm dưới nền đê. 
Tô Xuân Vu [52] nghiên cứu trên mô hình tỷ lệ nhỏ để quan sát hiện tượng xói ngầm 
và cát chảy xuất hiện phía hạ lưu và xác định gradient giới hạn: xói ngầm (Jgh-x), cát 
chảy (Jgh-c); Bùi Văn Trường [46] nghiên cứu hiện tượng xói ngầm và cát chảy trên mô 
hình thí nghiệm ngoài hiện trường với nhiều cải tiến và ưu điểm, tuy nhiên việc quan 
sát hiện tượng xói ngầm, cát chảy trong hố đào mới chỉ thấy được diễn biến tại cửa ra 
(miền thoát) và ảnh hưởng kích thước của hố đào cũng chưa được xét tới. 
2.6.1 Các khái niệm về xói ngầm 
Có nhiều quan niệm khác nhau về xói ngầm, về cơ bản đó là sự dịch chuyển các hạt 
đất (thường là cát) ra khỏi vị trí ban đầu dưới tác dụng của dòng thấm. Việc di chuyển 
này tạo ra khoảng trống dưới nền công trình, thúc đẩy BDT phát triển, gây phá hủy 
dưới nền và công trình phía trên. Các nghiên cứu ở [46, 52] phân chia hiện tượng 
thành hai giai đoạn: bắt đầu có sự di chuyển các hạt đất (gọi là xói ngầm) và sự di 
chuyển thành dòng, đưa vật liệu lên phía trên nhiều hơn (gọi là cát chảy). Trong khi đó 
(Sellmeijer [35], USACE [22]) quan tâm đến việc kiểm soát Gradient giới hạn để thiết 
kế công trình an toàn mà không chia tách BDT thành hai giai đoạn như trên. 
TAW [82], đã định nghĩa xói ngầm là quá trình hình thành một đường ống dưới nền đê 
hoặc công trình thủy lợi bởi một dòng thấm tập trung; hiện tượng này còn được gọi là 
sự xói ngầm cơ học. Trong định nghĩa này, xói ngầm xảy ra chủ yếu ở vùng đất rời 
nằm dưới một lớp đất dính và là nguy cơ chính đối với các công trình phòng chống lũ 
dọc theo sông. 
 59 
2.6.2 Ảnh hưởng của xói ngầm đến an toàn đê 
Theo TAW [82], Van Beek [38], Van Beek và nnk [83], có thể phân chia quá trình xói 
ngầm dưới nền đê theo bốn giai đoạn như Hình 2.20. 
Hình 2.20 Các giai đoạn phá hủy do BDT dưới nền đê 
Trong Hình 2.20: (a) khi có chênh cao cột nước, áp lực thấm sẽ hình thành lớn nhất ở 
hạ lưu. Dịch chuyển của cát chỉ xảy ra khi có phá hủy (hoặc khuyết tật) của tầng phủ 
[46], cuối giai đoạn này có thể quan sát được cát đùn lên mặt đất; (b+c) ống xói hình 
thành và tiếp tục phát triển về thượng lưu khi không có giải pháp ngăn chặn cát đùn ra 
hoặc chênh cao cột nước tiếp tục được duy trì; (d+e) khi ống xói hình thành hoàn 
chỉnh, lượng vật liệu bị cuốn trôi sẽ tăng lên cực hạn, đê sẽ bị lún xuống và nước sẽ 
tràn đỉnh đê, gây xói và vỡ đê. 
Trần Mạnh Liểu [84] đã cho rằng, phá hủy thấm ở nền đê có khả năng xảy ra cao khi 
gradient đẩy nổi lớn hơn gradient giới hạn đùn đất, dù không có khả năng xảy ra bục 
đất ở tầng phủ hạ lưu (hệ số chống bục K > 1). Do dòng thấm mang vác vật liệu cát từ 
tầng thấm nước qua lỗ hổng sẵn có của tầng phủ chắn nước. 
Mục tiêu các nghiên cứu đều hướng đến kiểm soát J tại cửa ra để thiết kế công trình 
cho an toàn, J thường là hàm của các biến số liên quan đến vật liệu đất dưới nền đê: 
 J = f(dh, Cu, K, Dc, LP) (2.35) 
 60 
Trong phương trình (2.35): dh, Cu, K, Dc lần lượt là đường kính hạt, hệ số không đều 
hạt, hệ số thấm và độ chặt của lớp cát; LP là các tham số của tầng phủ như: bề dày, sức 
chống cắt, mức độ khuyết tật, Thí nghiệm mô hình ở Chương 3 chỉ đi sâu vào 
nghiên cứu ảnh hưởng của các tham số của lớp cát dưới nền đê đến J cũng như quá 
trình hình thành và phát triển của ống xói. 
2.6.3 Cơ sở xây dựng mô hình thí nghiệm thấm trong phòng 
Có nhiều phương pháp nghiên cứu BDT khác nhau, trong đó nghiên cứu bằng mô hình 
vật lý là phương pháp có nhiều ưu điểm vì nó cho phép xét đến khá đầy đủ tính phức 
tạp của điều kiện tự nhiên [52]. 
Mô hình vật lý phải đáp ứng các tiêu chí tương tự sau [85]: 
- Sự tương tự về vật lý: hai quá trình vật lý mô hình và thực tế phải có cơ chế tương 
đồng, với những đặc trưng hình học khác nhau theo tỷ lệ nhất định. Điều này có nghĩa 
là sự tương tự về vật lý dựa trên sự tương tự hình học của hai quá trình vật lý cần xem 
xét. Khi có sự tương tự hình học, thì để biết tất cả các kích thước của hình thể tương 
tự, ta nhân với tỷ lệ tuyến tính ( l). Đây chính là tỷ số giữa kích thước trong thiên 
nhiên và kích thước ở mô hình. 
- Sự tương tự toán học: được thiết lập giữa những quá trình vật lý khác nhau và yêu 
cầu có sự đồng nhất giữa những biểu thức toán học mô tả các quá trình đó, sau khi 
nhân những đại lượng ở trong quá trình với các hệ số tỷ lệ. Tương tự toán học đóng vai 
trò quan trọng trong việc lập mô hình những quá trình cơ học (kể cả thủy địa cơ). 
Chọn mô hình thí nghiệm trong phòng với sự tương tự về vật lý để nghiên cứu hiện 
tượng thấm dưới nền đê sông Hồng. Mô hình thí nghiệm thấm được xây dựng trên cơ 
sở các tiêu chuẩn tương tự để đảm bảo tính đồng nhất của các phương trình chuyển 
động và tính liên tục của dòng chảy. Theo Mironenko và Sextakov [85], phương trình 
chuyển động đối với dòng chảy thiên nhiên và dòng chảy mô hình trong trường hợp 
này có cùng một dạng của định luật Darcy. 
Dòng chảy thiên nhiên: 
Q = K..( H/l) (2.36) 
 61 
Dòng chảy mô hình: 
Qm = Km.m.( Hm/lm) (2.37) 
Trong đó: 
- Tỷ lệ lưu lượng: 
 Q = Q/Qm (2.38) 
- Tỷ lệ hệ số thấm: 
 K = K/Km (2.39) 
- Tỷ lệ tuyến tính: 
 l = l/lm (2.40) 
- Quan hệ về diện tích: 
 = l2.m (2.41) 
- Cột nước thấm: 
 H = l. Hm (2.42) 
Trong các biểu thức (2.36 ÷ 2.42): Q là lưu lượng; K là hệ số thấm; là diện tích; H 
là cột nước thấm; l là chiều dài; “m” là ký hiệu biểu thị những đại lượng ở mô hình. Từ 
các biểu thức trên, quan hệ giữa dòng chảy thiên nhiên với dòng chảy mô hình như sau: 
 Q.Qm = K..( H/l) = K.Km. l2.m.( l. Hm/ l.lm) = K. l2.Km.m.( Hm/lm) 
Đồng nhất vế trái và vế phải của hệ thức trên suy ra: 
  Q = K. l2 (2.43) 
Hệ thức (2.43) là tiêu chuẩn tương tự thứ nhất. Điều kiện động học trên mặt tự do của 
dòng chảy không áp cần phải xét riêng để đảm bảo tính bất biến đối với dòng thấm 
trong thiên nhiên và ở mô hình [85]. Điều này chỉ có thể xảy ra nếu tỷ lệ thời gian thỏa 
mãn hệ thức sau: 
 t = ( . l)/ K (2.44) 
Trong đó: tỷ lệ thời gian t = t/tm; tỷ lệ hệ số sức chứa  = /m (là hệ số sức chứa). 
 62 
Hệ thức (2.44) là tiêu chuẩn tương tự thứ hai. Đây là tiêu chuẩn tương tự mà nếu dòng 
chảy trong mô hình thấm là dòng chảy không áp phải tuân thủ. Tuy nhiên, đối với mô 
hình thấm có áp như thấm dưới nền đê thì tính liên tục của dòng thấm trong mô hình 
được tự động thỏa mãn [85]. 
Do vật liệu thấm sử dụng mô hình là cát ở một số vị trí đại diện dưới nền đê sông 
Hồng được lấy mẫu và bảo quản theo quy định nên có trạng thái tự nhiên hoặc chế bị 
tương đương trạng thái tự nhiên, khi đó có thể coi hệ số K = 1. 
Như vậy, việc thiết kế xây dựng mô hình thí nghiệm thấm trong trường hợp này cần 
đảm bảo về kích thước hình học của thiết bị phải đủ để mô phỏng chiều dài đường 
thấm thực tế đối với mô hình thấm ngang và bề dày của tầng chứa nước đối với mô 
hình thấm đứng. 
2.7 Các giải pháp nâng cao an toàn đê 
Đê là công trình chống lũ bằng đất, có vai trò hết sức quan trọng nhưng do nằm ở 
ngoài thiên nhiên nên chịu sự tác động tổng hợp của nhiều yếu tố: tự nhiên như mưa 
bão, dòng chảy; động vật, côn trùng như chuột, cầy, mối,; con người gồm các hoạt 
động khoan, đào, chất tải, Các tác động này thường gây ra những hư hại bên trong 
nên rất khó phát hiện và kiểm soát, chỉ khi có lũ lớn mới xuất hiện và bộc lộ ra ngoài. 
Chúng ta luôn phải đối phó với những nguy cơ tiềm ẩn đó trong tình trạng bị động và 
thực tế đã xảy ra những trận vỡ đê lớn để lại hậu quả nghiêm trọng. 
Đối với công trình chắn nước bằng đất, thường gặp phải các sự cố như: mất ổn định mái 
dốc; thấm vượt giới hạn cho phép; lún lớn; sự hình thành các hang hốc trong thân hoặc 
nền công trình. Nếu không có giải pháp xử lý, ngăn chặn kịp thời thì có thể dẫn tới nguy 
cơ đổ vỡ nhất là trong mùa mưa lũ. Để đảm bảo ổn định cho đê, các giải pháp công trình 
và phi công trình đưa ra cần tập trung vào việc tăng cường ổn định mái đê, giảm áp lực 
thấm dưới nền đê, hạn chế lún và chênh lệch lún, xử lý và chống mối, Dưới đây là 
một số giải pháp tăng cường ổn định cho đê đã và đang được áp dụng phổ biến. 
2.7.1 Giải pháp tăng cường ổn định mái đê 
Phản áp thường được áp dụng để tăng cường ổn định cho mái đê thượng và hạ lưu. 
Nhiều trường hợp, phản áp còn được tận dụng để kết hợp làm đường giao thông ở phía 
hạ lưu (Hình 2.21). Bệ phản áp thích hợp cho những đoạn đê nằm ngoài khu đô thị 
 63 
hoặc nơi có mặt bằng rộng. Giải pháp này có ưu điểm là thi công nhanh, giá thành rẻ. 
Tuy nhiên, khối phản áp thượng lưu có thể gây cản trở dòng chảy lũ trên sông, nhiều 
trường hợp phải xử lý nền của khối phản áp khi có đường giao thông phía trên. 
Hình 2.21 Phản áp tăng cường ổn định mái đê 
Sử dụng kè bảo vệ mái nghiêng để tăng cường ổn định cho mái đê. Phương án này 
thường được áp dụng cho những đoạn đê có mặt bằng chật hẹp. Đây là phương án 
thường có giá thành đầu tư cao, phù hợp với các đoạn đê trong trung tâm thành phố. 
2.7.2 Các giải pháp xử lý thấm 
2.7.2.1 Làm sân phủ chống thấm ở thượng lưu 
Đây là giải pháp được sử dụng phổ biến, sân phủ được làm bằng loại đất dính có hệ số 
thấm nhỏ nhằm kéo dài đường viền thấm nên giảm gradient áp lực thấm (Hình 2.22). 
Giải pháp sân phủ có ưu điểm là thi công đơn giản, dễ kiểm soát chất lượng và có thể 
dễ dàng kết hợp với các giải pháp xử lý khác. Tuy nhiên, với giải pháp này khi chiều 
dài sân phủ lớn sẽ chiếm nhiều diện tích bãi sông. Vật liệu sử dụng để đắp sân phủ 
cũng khan hiếm, nếu phải vận chuyển từ nơi xa đến sẽ làm tăng giá thành xây dựng. 
Mặt khác, sân phủ thường xuyên phải chịu tác động của khí hậu, thời tiết và các tác 
động khác nên có thể dẫn tới độ bền không cao và làm giảm hiệu quả chống thấm. 
Hình 2.22 Giải pháp sân phủ chống thấm 
2.7.2.2 Lăng trụ tiêu nước hạ lưu 
Lăng trụ tiêu nước hạ lưu vừa có tác dụng làm giảm gradient thấm, nước thoát ra 
nhanh giảm áp lực thủy động; vừa có tác dụng tăng cường ổn định cho mái hạ lưu đê 
 64 
(Hình 2.23). Giải pháp này tương đối đơn giản, kiểm soát tốt chất lượng thi công. Tuy 
nhiên, trường hợp đùn sủi không xảy ra gần chân đê thì thiết bị tiêu nước phải có bề 
rộng lớn, chiếm nhiều diện tích, chi phí xây dựng và đền bù giải phóng mặt bằng lớn. 
Hình 2.23 Giải pháp lăng trụ thoát nước hạ lưu 
2.7.2.3 Giếng giảm áp 
Giếng giảm áp được bố trí ở phía hạ lưu đê có tác dụng giảm áp lực thấm lên tầng phủ 
hạ lưu (Hình 2.24). Có hai loại giếng giảm áp, đó là giếng đào và giếng khoan. 
- Giếng đào: thi công đơn giản, hiệu quả giảm áp cao. Tuy nhiên, sau một thời gian sử 
dụng có hiện tượng tầng lọc bị tắc nghẽn, cần phải kiểm tra và duy tu, bảo dưỡng 
thường xuyên. 
- Giếng khoan: có giá thành xây dựng cao, kỹ thuật thi công phức tạp, thường xuyên 
phải bảo trì tầng lọc, chi phí vận hành, duy tu, bảo dưỡng lớn nên không được sử dụng 
nhiều như giếng đào. 
Hình 2.24 Sơ đồ giếng giảm áp 
2.7.2.4 Tường chống thấm 
Đây là giải pháp kéo dài đường viền thấm dưới nền đê nhằm làm giảm gradient áp lực 
thấm gây ra BDT (Hình 2.25). Giải pháp này có tính ổn định lâu dài, không phải bảo 
trì, có độ tin cậy cao. Tuy nhiên, giá thành cao, thi công phức tạp, nhất là khi chiều dầy 
của tầng chứa nước lớn. Có thể kết hợp giải pháp tường chống thấm với sân phủ 
thượng lưu, hoặc tường chống thấm kết hợp mái nghiêng để kéo dài đường viền thấm. 
 65 
Hình 2.25 Sơ đồ tường chống thấm 
2.7.2.5 Giải pháp màng chống thấm 
Dùng thiết bị chuyên biệt khoan phụt dung dịch sét, xi măng, bentonite vào trong thân 
đê để tạo màng chống thấm nhằm giảm hệ số thấm của đất đắp đê, kéo dài đường viền 
thấm, tăng cường ổn định. 
2.7.3 Các giải pháp xử lý lún 
Ngày nay, một số tuyến đê sông hiện hữu được quy hoạch thêm nhiệm vụ làm đường 
giao thông nên chịu sự tác động gia tăng của tải trọng xe hoặc tải trọng đất đắp, một số 
vị trí đê đắp trên nền đất yếu có thể bị lún quá giới hạn, gây nứt hoặc sạt lở mái đê. 
Trường hợp này, giải pháp cọc xi măng đất để xử lý tăng cường khả năng chịu tải cho 
nền là phù hợp nhất (Hình 2.26). 
Hình 2.26 Xử lý lún bằng cọc xi măng đất 
Cọc xi măng đất được hạ tới độ sâu phù hợp, khi tầng đất yếu không sâu thì cọc 
thường được chống vào lớp đất tốt ngay bên dưới. Phương pháp này có ưu điểm là: thi 
công nhanh, kỹ thuật thi công không phức tạp, thiết bị linh hoạt cho phép triển khai 
với mặt bằng hiện trường chật hẹp, ngập nước; khả năng xử lý khá sâu; thích hợp đất 
cát, á cát, á sét,...; hạn chế tối đa ảnh hưởng đến các công trình lân cận. Tuy nhiên, đây 
là công nghệ mới với máy móc thiết bị hiện đại, cần phải có đội ngũ công nhân kỹ 
thuật lành nghề, kỹ thuật cao. 
 66 
2.7.4 Các giải pháp phi công trình 
Ngoài các giải pháp công trình ở trên ra, các giải pháp phi công trình cũng được thực 
hiện để nâng cao an toàn đê. Trong số đó phải kể tới các giải pháp như: trồng tre chắn 
sóng ở phía chân đê thượng lưu; san lấp ao hồ, thùng đấu ở chân đê hạ lưu; xử lý mối 
thân đê; tăng cường công tác quản lý, theo dõi, bảo vệ đê nhất là ở các vị trí trọng 
điểm; ứng dụng công nghệ khoa học để tăng độ chính xác trong công tác dự báo thiên 
tai, bão lũ để kịp thời ứng phó với các tình huống xấu có thể xảy ra. 
2.7.5 Đề xuất giải pháp tăng cường ổn định đê 
Không có một giải pháp thuần túy nào có thể áp dụng chung để nâng cao an toàn cho 
cả một hệ thống đê [46, 52]. Để tăng cường ổn định đê cần căn cứ vào kết quả phân 
tích, tính toán xác định các sự cố nguy hiểm có thể xảy ra ở từng đoạn đê cụ thể. Từ đó 
đề xuất giải pháp, hoặc tổ hợp của nhiều giải pháp công trình để hạn chế khả năng xảy 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_danh_gia_an_toan_de_huu_hong_doan_qua_ha.pdf
  • pdfThongtindưalenmangDangQuocTuan(2017).pdf
  • pdfTomtatLATS(TA)DangQuocTuan(2017).pdf
  • pdfTomtatLATS(TV)DangQuocTuan(2017).pdf