Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢl BỘ MÔN THỦY CÔNG PGS TS PHẠM VĂN QUỐC (Chủ biên) GS TS NGUYỄN CHIẾN THIẾT KÊ ĐÊ và CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI PGS TS Phạm Văn Quốc Trường Đại học T[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢl - BỘ MÔN THỦY CÔNG PGS.TS PHẠM VĂN QUỐC (Chủ biên) GS.TS NGUYỄN CHIẾN THIẾT KÊ ĐÊ CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SƠNG NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI PGS.TS Phạm Văn Quốc Trường Đại học Thủy lợi GS.TS Nguyễn Chiến Trường Đại học Thủy lợi Đồng tác giả: Tác giả: - Bài giảng thiết kế đê cơng trình bảo vệ bờ, NXB Xây dựng, 2001 - Tính tốn khí thực cơng trình thủy lợi, NXB Xây dựng, 2003 - Thủy cơng tập II, NXB Xây dựng, 2005 - Tính tốn thủy lực cơng trình tháo nước, NXB Xây dựng, 2012 - Cơng trình bảo vệ bờ biển (chủ biên), ĐHTL, 2006 - Thiết kế đường hầm thủy công, NXB Xây dựng, 2013 Đồng tác giả: - Bài giảng thiết kế đê cơng trình bảo vệ bờ, NXB Xây dựng, 2001 - Sổ tay kỹ thuật thủy lợi, phần 2, tập 2, NXB Nông nghiệp, 2004 - Đồ án môn học Thủy công (chủ biên), NXB Xây dựng, 2004 - Thủy công tập I, NXB Xây dựng, 2004 - Thủy công tập II, NXB Xây dựng, 2005 - Phương pháp cố kết hút chân không xử lý đất yếu xây dựng cơng trình (chủ biên), NXB Xây dựng, 2011 - Bài giảng Cơng trình hệ thống thủy lợi (chủ biên), NXB Khoa học tự nhiên cơng nghệ, 2012 - Tính tốn thủy lực điều khiển dịng xiết cơng trình tháo nước (chủ biên), NXB Xây dựng, 2015 LỜI NÓI ĐẦU Đê điều cơng trình thủy lợi đặc thù, có đặc điếm riêng lịch sử hình thành, củng cố nâng cấp qua thời kỳ, điều kiện xây dựng làm việc Đặc biệt, đê điều chịu tác động trực tiếp sóng, dịng chảy, biến dạng lún lớp đất yếu, biên dạng thâm mạch đùn mạch sủi đề lại lô rồng thân nên đê; phải chịu tác động xâm hại người gây Cơng trình đê điểu có kích thước mặt căt ngang không lớn, chiêu dài rât lớn, đỏng vai trò quan trọng phòng chống lũ lụt, bảo vệ vùng dân cư hạ tâng kinh tê xã hội địa phương Giảo trình “Thiết kế đê cơng trình bảo vệ bờ sơng ” viết bối cảnh: TCVN 8419:2010 - Cơng trình thủy lợi - Thiết kế cơng trình bảo vệ bờ sông đế chông lũ qua 25 năm (được chuyên đơi từ 14TCN 84-91-Cơng trình bảo vệ bờ sơng để chống lũ-Quy trình thiết kế, 1991); TCVN 9902:2016 “Cơng trình thủy lợi yêu câu thiêt kê đê sông” nêu sô yêu câu vê nội dung mà chưa có quy định hướng dân cụ thê tỉnh tốn thấm ơn định đê, mà ngun nhân chưa cập nhật thành tựu lý luận thực tiên xây dựng đê điều đê có thê đên thơng nhât quy định nêu tiêu chuân Trong 25 năm qua, nước giới, khoa học công nghệ xây dựng cơng trình bảo vệ bờ sơng, bờ biên đạt nhiêu thành tựu lớn, có khơng thât bại Với tiếp cận lỷ thuyết đại, tông kết thực tiên xây dựng quản lý đê điều ngồi nước; Giảo trình biên soạn theo phương châm bản, đại thực tiên Việt Nam, bám sát quy định Nhà nước Bộ Nông nghiệp & Phát trỉên Nông thôn, giới thiệu giải pháp cơng trình truyền thống đại, cập nhật phương pháp tính tốn, giải pháp vê vật liệu kêt câu áp dụng bảo vệ bờ sơng có hiệu Giảo trình dùng giảng dạy sinh viên hệ đại học ngành Kỹ thuật Cơng trình thủy Trường Đại học Thủy lợi Những vấn đề trình bày giảo trình “Giới thiệu sở thiết kế cơng trình thủy" dẫn ngắn gọn giảo trình Khải niệm sơng, bờ sơng, cửa sơng; Q trình thấm khơng áp - cỏ áp - bão hịa - khơng bão hịa, tác động thủy lực dịng thấm có áp; Q trình chun hỏa áp lực sóng từ bên vào bên kè tương tác trở lại áp lực nước bên lên kè sóng rút; Phương pháp tính tốn kết cấu tường kè đứng băng cọc bê tông cốt thép dự ứng lực trình bày gợi mở sâu Vì thế, giảo trình hữu ỉch với học viên cao học, nghiên cứu sinh ngành cơng trình thủy, cản kỹ thuật, quản lỷ nghiên cứu đê điểu Giáo trình PGS TS Phạm Văn Quôc chủ biên biên soạn chương 1, 3, 4, 6; GS TS Nguyên Chiến biên soạn chương Các tác giả chân thành cảm ơn PGS TS Nguyễn Phương Mậu tham gia chuẩn bị tài liệu giai đoạn đầu, PGS TS Vũ Hoàng Hưng tham gia vỉ dụ biêu kêt tính tốn tường kè cọc băng SAP2000, ThS Phạm Thị Hương ThS Phạm Lan Anh tham gia chế số hình vẽ sơ tính; Cảm ơn ỷ kiên hội đông thâm định thây cô Bộ mơn Thủy cơng giủp tác giả hồn thiện thảo Mặc dù rât cô găng, không thê tránh khỏi thiêu sót, tác giả rât mong tỉêp tục nhận góp ỷ bạn đọc đê tiếp tục nâng cao chât lượng giảo trình Góp ỷ xin gửi về: Bộ mơn Thủy cơng, Khoa Cơng trình, Trường Đại học Thủy lợi, 175 Tây Sơn, Đông Đa, Hà Nội CÁC TÁC GIẢ MỘT SÓ CHỮ VIÉT TẮT CTBVBS: Cồng trình bảo vệ bờ sơng BTCT DƯL: Bê tồng cốt thép dự ứng lực PTHH: Phần tử hữu hạn TH: Trường hợp MNLTK: Mực nước lũ thiết kế Chương GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 sơ LƯỢC VÈ LỊCH sử ĐÊ ĐIỀU VIỆT NAM Hàng năm nước ta phải chịu nhiều trận mưa bão cường độ mạnh xu ngày gia tăng biến đối khí hậu Trong vịng 50 năm qua có 380 trận bão áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt Nam, 31% đổ vào Bắc Bộ, 36% đô vào Bắc Trung Trung bộ, 33% đố vào Nam Trung Nam Bão vào thường gặp lúc triều cường nước biển dâng cao, kèm theo mưa lớn kéo dài, gây lũ lụt Có tới 80 - 90% dân số Việt Nam chịu ảnh hưởng bão Khi nước sông dâng lên cao mưa lớn thủy triều cường tràn bờ gây ngập lụt dẫn đến phải đắp đê Hệ thống đê Việt Nam cơng trình đất vĩ đại, xây dựng từ hàng ngàn năm sức lao động nhân dân ta qua nhiều thời đại Con đê đắp từ thời Hai Bà Trưng, kỷ thứ sau Cồng nguyên Đen đầu kỷ XI, nhà Lý đắp đê để bảo vệ kinh thành Đại La (Thăng Long, Hà Nội), bảo vệ dân cư sản xuất Đen kỷ thứ XIII, thời nhà Trần, công đắp đê đạt thành tựu lớn, đê sông Hồng nối dài từ Việt Trì đến biển Trải qua nhiều biến cố lịch sử, nay, đê điều tồn vững vàng Hệ thống đê chiến lũy chủ yếu trận tuyến ngăn lũ, chống lụt bảo vệ tính mạng, sản xuất tài sản nhân dân vùng đồng bằng, đặc biệt Đồng bàng Bắc Bộ Đen nước ta có 9.000 km đê, khoảng 3.000 km đê biến, 6.000 km đê sông, hàng ngàn cống đê, nhiều hệ thống kè mỏ hàn Một số hồ chứa lớn tham gia cắt giảm lũ cho hạ du hồ Thác Bà, Hòa Bình, Sơn La, Tuyên Quang cho vùng Đồng Bắc bộ, hồ chứa Tả Trạch cho Thừa Thiên Huế, hồ chứa Định Bình cho vùng hạ du sơng Kơn Bình Định 1.2 ĐẶC ĐIẾM LŨ LỤT VÀ HỆ THỐNG ĐÊ ĐIỀU VIỆT NAM 1.2.1 Lũ lụt hệ thống đê điều Bắc Bộ Bắc Bộ có hệ thống đê sông: Hệ thống đê sông Hồng, hệ thống đê sơng Thái Bình Hệ thống đê sơng Hồng có tống chiều dài lớn với 1.314 km hoàn thiện so với hệ thống đê lại Sơng Hồng sơng Thái Bình có diện tích lưu vực 164.300 km2 phần lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam 87.400 km2 bao gồm 23 tỉnh, thành phố, chiếm 75,7% diện tích tự nhiên tồn Bắc Hệ thống sơng Hồng hệ thống sơng lớn Việt Nam Sồng Hồng có tổng chiều dài 1.149 km với lưu vực 143.700 km2 bắt nguồn từ Vân Nam Trung Quốc chảy vào Việt Nam qua tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hưng Yên, Hà Nam, Thái Bình, Nam Định đổ biển Đông cửa Ba Lạt nằm hai tỉnh Nam Định Thái Bình Sồng Hồng đất Việt Nam dài 510 km tính từ ngã Nậm Thi đến cửa Ba Lạt Các phụ lưu sơng Hồng sơng Đà, sơng Lơ (có phụ lưu sơng Chảy sơng Gâm) Phân lưu sơng Hồng bên tả ngạn có sồng Đuống chảy từ Hà Nội đến Phả Lại sồng Luộc nối với hệ thống sơng Thái Bình; phân lưu phía hữu ngạn sông Đáy sồng Ninh Cơ (sông Hồng Long hợp lưu sơng Lạng, sơng Bơi lưu sông Đảy) Hệ thống sơng Thái Bình gồm sơng Thái Bình, sơng cầu, sơng Thương sông Lục Nam (cùng phụ lưu chi lỉm chủng) có tống chiều dài khoảng 1.650 km, diện tích lưu vực khoảng 10.000 km2 Ngồi hệ thống sơng cịn nhận phần dịng chảy sồng Hồng, để đổ biển Đơng Hình 1-1 Đê Yên Phụ Hà Nội ngăn lũ lịch sử 1971 (Nguồn ảnh: TTXVN) Mùa lũ hệ thống sông Hồng sơng Thái Bình thường từ tháng đến tháng 9, xuất sớm so với vùng khác Trung bình năm có từ đến trận lũ xuất hệ thống Những trận lũ lớn sồng Hồng sông tạo thành sơng Đà, sơng Thao, sơng Lơ Trong sơng Đà có vai trị định thường chiếm tỷ lệ 37- 69% lượng lũ Sơn Tây (bình quân 49,2%), sơng Lơ có tỷ lệ 10 Tiêu chí độ ngập sâu trung bình khu dân cu so với mực nước thiết kế đê (m): Bảng PL1-3: Phân cấp đê theo tiêu chí độ ngập sâu trung bình khu dân cư so vói mực nước thiết kế đê Độ ngập sâu trung bình khu dần cư so với mực nước thiêt kế đê Trên 3,0 m Cấp cơng trình đê Từ I đến II Từ 2,0 m đến 3,0 m Từ II đến III Từ 1,0 m đến 2,0 m Từ III đến IV Dưới 1,0 m V CHÚ THÍCH: Độ ngập sâu trung bình khu dân cư so với mực nước thiết kế đê chênh lệch cao độ mực nước thiết kế đê với cao độ trung bình khu dân cư đê bảo vệ Trong trường hợp cấp đê xác định theo tiêu chí quy định Bảng 1-1 khác với Bảng 1-2 Bảng 1-3 cấp đê xác định theo Bảng 1-1 Các tiêu chí quy định Bảng 1-2, Bảng 1-3 để xét tăng giảm cấp đê c) Phân cấp đê bao đê chuyên dùng Tuỳ theo vị trí tuyến đê để áp dụng tiêu chí phân cấp đê sông đê biển đê cửa sông d) Phân cấp đê bối Đê bối phân cấp V trường hợp e) Điều chỉnh tăng, giảm cấp đê Có thể điều chỉnh tăng giảm cấp đê, theo tiêu chí sau đây: - Đê bảo vệ thành phố, khu kinh tế, văn hóa, cơng nghiệp, quốc phòng, an ninh quan trọng; - Đê bảo vệ khu vực có đầu mối giao thơng chính, trục giao thơng yếu quốc gia, đường có vai trị giao thơng quốc tế quan trọng; - Đặc điểm lũ, bão vùng; - Phạm vi địa giới hành đê bảo vệ; Cơng trình giao cắt với đê phải đảm bảo tiêu kỳ thuật chủ yếu cấp đê tương ứng 279 PL1-2 Phân cấp cơng trình bảo vệ bờ sơng Theo TCVN 8419:2010 Thiết kế cơng trình bảo vệ bờ sơng để chống lũ, cấp cơng trình bảo vệ bờ sồng xác định tùy thuộc vào cấp đê nêu bảng đây: Bảng PL1-6 Xác định cấp cơng trình bảo vệ bờ theo cấp đê Cấp đê Cấp cơng trình bảo vệ bờ Đặc biệt III III II IV III IV IV, V IV Hệ số ổn định cho phép cơng trình bảo vệ bờ lấy hệ số ổn định cho phép đê có cấp tương đương PL1-3 Một số tiêu thiết kế Bảng PL1-7 Hệ số an toàn ổn định chống trượt cơng trình đê đất Cấp cơng trình Đặc biệt ỉ II III IV V Tổ họp tải trọng 1,50 1,35 1,30 1,25 1,20 1,10 Tổ họp tải trọng đặc biệt 1,40 1,25 1,20 1,15 1,10 1,05 Bảng PL1-8 Hệ số an toàn ổn định cống trượt đê bê tông đá xây TỔ hợp tải trọng Cấp cơng trình Nền đả Nền đả Đặc biệt I II III IV V Đặc biệt I II III IV V Cơ 1,20 1,15 1,10 1,10 1,05 1,05 1,40 1,35 1,30 1,25 1,20 1,15 Đặc biệt 1,15 1,10 1,05 1,05 1,00 1,00 1,25 1,20 1,15 1,10 1,05 1,05 Bảng PL1-9 Hệ số an tồn ốn định chống lật cơng trình đê bê tơng đá xây Cấp cơng trình Đặc biệt ỉ II III IV V Tổ hợp tải trọng 1,65 1,60 1,55 1,50 1,45 1,40 Tố hợp tải trọng đặc biệt 1,55 1,50 1,45 1,40 1,35 1,30 280 Chủ thích: Các giá trị hệ số an tồn thực tế tính khồng nên vượt 20 % làm việc với tổ hợp tải trọng vượt 10 % làm việc với tổ họp tải trọng đặc biệt Bảng PL1-10 Trị số gradient thấm cho phép [Jk] đất đê Loại đất cấp cơng trình đê Đặc biệt câp I Cấp II cấp III Cấp IV cấp V Đất sét chặt 0,70 0,90 1,10 Cát to, sỏi 0,35 0,45 0,54 Á sét 0,32 0,40 0,50 Cát hạt trung 0,22 0,28 0,25 Cát hạt nhỏ 0,18 0,22 0,26 Bảng PL1-11 Tri số gradient thấm cho phép [Jk] đất thân đê Loại đất Câp cơng trình đê Đặc biệt cấp I Cấp II cấp III Cấp IV cấp V Sét bê tông sét 1,00 1,20 1,30 Á sét 0,70 0,85 0,90 Cát hạt trung 0,50 0,60 0,65 Á cát 0,40 0,50 0,55 Cát hạt nhỏ 0,35 0,45 0,50 Bảng PL1-12 Chiều rộng tối thiếu mặt đê sông Cấp đê Đặc biệt cấpl Cấp II Cấp III Cấp IV Cấp V Chiều rộng mặt đê, m, không nhỏ Từ đến 3,5 3,0 PHỤ LỤC 2: BIẺU ĐỒ TÍNH TỐN SÓNG THEO CRƯLÓP Các đồ thị để xác định yếu tố sóng trình bày hình PL2-1 hình PL2-2 281 282 Hình PL2-2 Đơ thị xác định Ki TÀI LIỆU THAM KHẢO I Luật Nghị định, Quyết dịnh Thơng tư cùa Chính phú cùa Bộ Nơng nghiệp Phát triền nông thôn Luật Đê diều (số 79/2006/QH11) Quốc Hội Việt Nam 2006; Nghị định Chính phu số 113/2007/NĐ-CP ngày 28 tháng năm 2007 Quy đinh chi tiết vã hướng dần thi hãnh sổ điều Luật Đẽ diều; Quyết đinh số 632/QĐ-TTg ngày 10 tháng nám 2010 cùa Thù tướng Chính phú vê việc quy định mực nước tương ứng với càp báo dộng lũ trcn sông thuộc phạm vi ca nước: Quyết định số 80/2007/QD-TTg ngày 01/6/2007 cùa Thu tướng Chinh phú vè việc ban hành Quy trinh vặn hành liên hồ chứa thuỹ điện Hoã Binh Tuyên Quang Thác Bã mùa lù hàng nãm; Quyết định số 257/2016/QĐ-TTg ngày 8/2/2016 cùa Thú tướng Chinh phú phê duyệt quy hoạch phòng, chống lũ vã đè điểu hệ thống sông Hồng, sông Thái Binh; Quyết dịnh số: 2068/QĐ-TTg ngày 09 tháng 12 nãtn 2009 cùa Thu tướng Chinh phu phê duyệt Chương trinh nâng cấp hệ thịng đé sơng dẻn năm 2020; Quyết định số 632/QĐ-TTg ngày 10/5/2010 cửa Thú tướng Chinh phú quy định mực nước tương ứng với cắp báo động lù sòng thuộc phạm vi ca nước; Nghị định Chinh phu số: 04/2011/NĐ-CP ngày 14 tháng 01 năm 2011 việc Thực bó việc sử dụng khu phân lù, lãm chậm lũ thuộc hệ thống sông Hồng; Quyết dinh số 59/2002/QĐ-BNN ngây 03/7/2002 cua Bộ NN&PTNT việc quy dịnh mực nước thiết kể cho tuyên dẻ thuộc hệ thông sông Hỏng, sõng Thái Binh; 10 Hướng dần phân cấp đê ban hãnh kèm theo ván bán sồ 4116 ngày 13 tháng 12 năm 2010 cùa Bọ NN&PTNT; 11 Quyết định số 1397/QĐ-TTg ngày 25 tháng 09 năm 2012 cua Thú tường Chinh phú việc phê duyệt Quy hoạch thúy lợi đồng bàng sõng Cữu Long giai đoạn 2012 - 2020 vả định hướng đến nâm 2050; 283 12 Thông tư số: 54/2013/TT-BNNPTNT ngày 17 tháng 12 nàm 2013 cùa Bộ Nông nghiệp Phát triền nông thôn vê Hướng dán phân cap dê quy dinh tái trọng cho phép dôi với xe co giới di dê; II Quy phạn) tiêu chuẩn kỹ thuật 13 TCVN 8421 : 2010 Cõng trinh thúy lọi - Tãi trọng vã lực tãc dụng lẽn cơng trinh sóng vả tàu; 14 TCVN 9165 : 2012 Công trinh thúy lợi - Yêu cầu kỹ thuật đắp đê; 15 TCVN 9157 : 2012 Cóng trinh thủy lọi - Giềng giám ãp - Yêu cầu thi công vã kiêm tra nghiệm thu; 16 TCVN 8419 : 2010 Công trinh thúy lựi - Thiết kế công trinh bão vệ bừ sông đè chồng lù; 17 TCVN 9902 : 2016 Cóng trinh thủy lợi - yêu cầu thiết kế dẻ sông, 2016; 18 TCVN 8644 : 2011 Công trinh thúy lợi - Yêu cầu kỳ thuật khoan vừa gia cố đè; 19 TCVN 8479 : 2010 Công trinh thủy lợi - Ycu cẩu kỷ thuật khào sát mối sò ân hoạ xư lý mối gây hại; 20 TCVN X422 : 2010 Công trinh thủy lợi - Thiết kế tằng lọc ngược công trinh thủy công; 21 TCVN 9152 : 2011 Công trinh thúy lợi - Quy trinh thiết kế tường chắn cơng trình thúy lợi; 22 22TCN 241 : 1998 Cơng trinh chinh tri luồng chạy tâu sóng Bộ GTVT; 23 TCVN 8297 : 2009 Đập đất - Yêu cầu kỳ thuật thi cõng phương pháp dam nén; 24 14TCN 122-2002 Tiêu chn phịng chịng lủ dơng bảng sơng Hóng (Ban hãnh theo đinh số 60/2002'QĐ-BNN ngày tháng năm 2002 cùa Bộ trường Bộ Nòng nghiệp Phát triển nông thôn); 25 TCVN 4253 : 2012, Công trinh thủy lợi - Nền công trinh thúy công - Ycu câu thiết ke; 26 TCVN 9901 : 2014 Cóng trinh thúy lợi - Yêu cầu thiết kế đẽ biển; III Sách ấn phẩm tiếng Việt 27 Bộ Tài nguyên Môi trường, Kịch bán biến đối hậu nước biển dâng cho Việt Nam, 2012; 284 28 Ban Chi huy chống lụt bão Trung ương, 40 nám Phòng chống lụt bào Dặc san, Hà Nội 1986; 29 Bộ Thuý lợi Hội tháo châl lượng nen đẽ, NXB Nông nghiệp, Hả Nội 1987 30 Công ty cổ phần Sơ hữu Thiên Tân, địa chi số 68 Đỗ Dức Dục, Me Tri, Nam Từ Liêm, Hà Nội; Thòng số kỹ thuật cọc ván BTCTDƯL, 2015: 31 D G Fredlund, H Rahardjo (1998 2000) Cơ học đầt cho đất khơng bão hồ, NXB Giáo dục, Hà nội; vã nguyên ban tiếng Anh: Soil Mechanics for Unsaturated Soils John Wiley & Sons INC (1993); 32 Lương Phương Hậu, Nguyen Thanh Hoàn Nguyen Thị Hai Lý Chi dan kỹ thuật công trinh chinh trị sông Nhà xuât ban Xây dựng Hà Nội 2011; 33 Lương Phương Hậu, để tài cấp Nhà nước "Nghiên cứu giái pháp KHCN cho hệ thống công trinh chinh trị sông đoạn trụng điềm vùng đồng Bắc Bỏ Nam Bộ", mã sổ KC08.14/06-10 Hà Nội 2009; 34 Nguyễn Văn Mạo, Nguyen Quyên, Nguyền Chiến Phạm Vãn Quốc - Thiẽt kế đê vã cõng trinh báo vệ bớ, NXB Xây dựng, 2001; 35 Nguyền Vân Mạo Nguyền Cành Thái, Nguyễn Quang Hùng, Phạm Ngọc Quý Nguyen Lan Hương; Giới thiệu sờ thiêt kê công trinh thúy lợi; NXB Xay dựng 2013 36 Phạm Văn Quốc, Nghiên cứu dỏng thắm không ồn định vã tác động nơ đến ồn định cơng trinh đè có cát thịng với sơng - Luận ủn tiến Thư viện Qc gia, 2001; 37 Phạm Văn Quốc nnk Công trinh báo vệ bở biên Đại học Thúy lợi 2002; 38 Phạm Vân Quốc Tác động bất lợi cua mực nước lũ kéo dãi hồ Hỏa Binh điều tiết đến Ồn định đê điều Tuyến tập báo cáo Hội nghị KHCN Thùy lợi 20 nảm đôi mơi (1986-2005), 3-2005; 39 Phạm Vản Quốc Nghiên cửu thảm vả ổn định dè theo thời gian diền biến lũ Tạp chi Thuỷ lợi vã Mỏi trương, 2004 40 R.R Trugaep (1971), Cơ sở tinh toán công (rinh thuý lụi đất, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội; 41 R Whitlow Cơ học đất NXB Giáo dục 1996; 42 Tôn That Vĩnh, Thiểt kế cõng trinh báo vệ bở, đê, NXB Khoa học kỹ thuật, 2003; 285 43 V A Mironenco V M Scctakov, Cơ sở Thuỳ địa học, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 1982; 44 Viện Dịa chat thuộc Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam, đề tải: "Nghiên cứu, đánh giã điều kiện địa chất công trinh vã dự bão khã nâng xuất cố dọc tuyến đê sòng nồng thuộc dịa phận Hả Nội” mà số: 01C-05/082010-2 2012; 45 Viện Nghiên cứu Khoa học Thúy lợi Nghiên cữu biển dạng cục nen đẽ - Kiến nghị biện pháp xứ lý, Đe tài cấp Bộ Thuỹ lợi mà sổ 06-04-03-04, 1985 46 Vù Hoàng Hung (Chù biên) nnk SAP2000 - Phân tích kết cấu cơng trình thúy lợi thủy diện Nhà xuãt ban Xây dựng 2012; IV Tải liệu tiếng Anh 47 J Raudkivi R A Callander, Analysis of groundwater New Zealand, 1975 48 Andrew Bond and Andrew Hams, Euro Code 7, Taylor and Francis Group 2008; 49 CECW-ED Engineer manual 1IIO-2-25O4 US Army Corps of Engineer Design of sheet pipe walls, 1994; 50 C.R.I Clayton, J Minitisky and R.Ỉ Woods, Earth pressure and earth retaining structures, Spon press Taylor and Francis Group Second edition 1993; 51 C.R.I Clayton, R.l Woods, A J Bond, J Minicisky Earth pressure and earth retaining structures Spon press Taylor and Francis Group, Third edition 2013; 52 David Keith Todd Groundwater Hydrology John Wiley & Sons New York Chichester Brisbane Toronto 1980; 53 Gerrit J Schiereck, Introduction to Bed, bank and Shore protection The Netherlands 2001; 54 Gco-Slopc International Ltd Calgary Alberta, Canada Sccp.'W, Slopc.'W User’s Guide; 55 Indian Standard 8408:1994; Planning and Design of Groins in Alluvial River -Guidelines 1994 56 Jurgen Grabc Sheet piling handbook Bautechmk, Germany, 2008; 286 - Design ThyssenKrupp GtT 57 Krystiand w Pilarczyk and cl all Dikes and Revetments, The Netherlands, 1998 58 Manual on the use of rock in Hydraulic Engineering (CUR 169) Centre lb Civil Engineering Reseach and Codes, Ministry of Transport, Public Works and Water Management, The Netherlands 1995; 59 M E Harr Groundwater and Seepage Me Graw-Hill Book Co.lnc 1974; 60 Shi I’cidong, Pile and Pile Foundation Handbook China Communications Press 2008; 61 TAW (Technical Advisory Committee on Hater Retaining Structure) Under pressure 1995 Delft The Netherlands, 1995; 62 TC337.R56 2000 Riprap design and construction guide British Collumbia, 2000; 63 Van Guenchten, M T A closed-form equation for predicing the hydraulic conductivity of unsaturated soils Soil Sic Soc Am J 44 1980; 64 U.S Army Crops of Engineers Engineer Manual, EM II10-2-2504 Design of Sheet Pipe Wall, Washington, D.C 20314-1000, 1994; 65 Zhou Guoran, Double Sheet - Pile Wall Structures, China Communications Press, 2015; 287 MỤC LỤC Trang l.ìã nói dâu Một sổ từ ngữ viết tắt CHƯƠNG GIÓI THIỆU CHUNG 1.1 Sơ LƯỢC VÊ LỊCII SỪ ĐÊ ĐIẺU VIỆT NAM 1.2 ĐẬC ĐIÉM Lừ LỰT VẢ I IE TI 1ỐNG ĐỄ ĐIỀU VIỆT NAM 12.1 Lù lụl vã hệ thống đè điều Bác Bộ 1.2.2 Lũ lụt hộ thõng dê diet! mien Trung .11 1.2.3 Lù lụt hệ thống đê điều Nam Bộ 11 1.3 KHẢI NIỆM VẺ BĨ SƠNG VÀ ĐÊ ĐIỀU 13 1.3.1 Khái niệm bí» sơng u cầu đắp đê 13 1.3.2 Khái niệm đẽ điều 14 1.3.3 Mục tiêu vả giãi pháp bào vệ bờ sông 14 1.3.4 Phạm vi báo vệ an toàn đê điều 15 1.4 ĐIÊU KIỆN XÂY DỤNG VÀ LÀM VIỆC CỦA ĐẺ ĐIÊU 16 1.4.1.1 linh diái cúa sơng địa hình ven đẽ 16 1.4.2 Điêu kiện dịa cliât nên dê 17 1.4.3 Mực nước sông tác động thay đôi mực nước sông, mực nước ngầm 21 1.4.4 Tác động cùa dịng chây áp sát xói vách bở sơng 27 1.4.5 Tác động cùa mua bào sóng 29 1.4.6 Dặc diêm lịch sư hình thành vã trinh tỏn cao nâng cấp 29 1.4.7 Đặc diem VC lịch sứ dãp cung cô nâng câp dè 30 1.4.8 Giao thông trẽn đinh đê 30 1.4.9 Phá hoại dê điêu môi sinh vật 30 1.4.10 Cốc tác động bất lợi khác đê điều 31 1.5 HƯ 1IỎNG Sự CỎ ĐÈ Đ1ẺU 31 1.5.1 Tình hĩnh chung hư hóng, cố đe điểu 31 1.5.2 Một số vụ vờ đẽ điển hình 35 1.6 YẼƯ CÀU VẾ ỌUI HOẠCH ĐÈ ĐIẾU VÀ CHÍNH TRỊ SỊNG 36 1.6.1 288 quy hoạch phòng chổng lù tuyến sõng có đẽ 36 1.6.2 quy hoạch hệ thông đê điều 36 1.6.3 quy hoạch chinh trị sông 38 CHƯƠNG TIÊU CHUÁN TÁI TRỌNG VÀ CÁC DIÊU KIỆN BIÊN THIÉT KÉ .39 2.1 Pl IẰN LOẠI Pl IÂN CÁP DẺ VẢ CĨNG TRÌN11 BAO VỆ BỊ SĨNG 39 2.1.1 Phân loại đê 39 2.1.2 Phân loại cõng trinh báo vẻ bờ sõng 40 2.1.3 Phân cấp đê 40 2.1.4 Phân cấp công trinh bào vệ bờ sông 41 2.2 P11ƯƠNG P1IÁP VẢ TIÊU ClIUẢN TI IIÉT KÉ 41 2.2.1 Phương pháp thiết ke 41 2.2.2 Tiêu chuẩn thiết kẻ 44 2.2.3 Tài liệu bán - Các điều kiện biên đe thiết kế 45 2.3 Mực NƯỚC Lừ THlET kê CHIỀU CAO NƯỚC DÂNG 47 2.3.1 Mực nước lũ sõng thiêt kế 47 2.3.2 Xác định chiều ca»» nin'ic dềnh gió sơng 47 2.3.3 Mực nưóc chiêu cao nước dâng đơi vói đè cữa sịng trục diện với biên 48 2.4 TẢI TRỌNG VÀ Tỏ Hộp TẢI TRỌNG .48 2.4.1 Các loại tái trọng tác động lên cõng trinh đê sông 48 2.4.2 Tố h».»p tài trọng 50 2.5 TÁI TRỌNG SÓNG THIẾT KỄ 50 2.5.1 Khái niệm vê loại sõng hen mặt nước 50 2.5.2 Sóng gió gây 50 2.5.3 Xác định yếu tố tạo sóng gió gây 54 2.5.4 Xác dịnh thơng sơ cùa sóng 57 2.5.5 Tinh toán áp lực sóng gió gây 61 2.5.6 Sóng làu thuyền gây 65 2.5.7 Xói lờ sịng chân vịt cùa tàu thuyên gảy 69 2.5.8 Vi dụ tính tốn 71 2.6 TÁC ĐỌNG THỦY Lực CỦA DÒNG THẢM 73 2.6.1 Lực thúy động cùa dòng thấm 73 2.6.2.1 ục thúy động cùa dòng thâm có áp nèn de 76 2.6.3 Bien dạng lún gây nin đê hạ thấp mực nước ngâm 76 2.7 TAI TRỌNG DO LÚN CHÊNH LỆCH DÕI VÓI CĨNG TRÌNH ĐÊ Đ1ẺƯ 77 289 CHƯƠNG THIÉT KÉ ĐÊ SÔNG 78 3.1 LỰA CHỌN TUYÊN DÊ 78 3.1.1 Nguyên tác lựa chọn tuyến đè 78 3.1.2 Bố tri tuyến đè 78 3.1.3 Khoáng cách hai tuyến đè sông 79 3.2 CẢC HÌNH THỨC KÉT CÁU ĐÊ SÕNG 80 3.2.1 Nguyên tàc phân đoạn vã lụa chọn mặt cãt kèt càu đé đại diện 80 3.2.2 Một số hình thức mặt cát ngang đê 80 3.3 TI IIÉT KÉ MẶT CẢT BÀN CÙA ĐỄ BÀNG ĐÁT 83 3.3.1 Xác định cao ưinli đinh đê sõng S3 3.3.2 Kết cấu đinh dè sông 85 3.3.3 Mái dốc đê sông 86 3.4 BÁO VỆ MẢI VÀ CHÂN ĐẼ 86 3.5 VẬT LIỆU ĐÁT ĐAP DÈ 87 3.6 CƠNG TRÌNH VƯỢT VÀ GIAO CÁT QUA DÈ 88 3.6.1 Công trinh vượt qua dề 88 3.6.2 Công trinh giao cát qua đẽ 88 3.6.3 Yêu câu dõi với còng trinh vượt giao cãt qua de 88 3.7 TỈNII TOÁN TI IÁM QUA DẺ 89 3.7.1 Hiện tượng thấm phức họp qua mơi trường dê nen phân lóp 89 3.7.2 Yêu cẩu tinh toán thấm qua đẻ 90 3.7.3 Môi trưởng thầm vả nguyên nhản gảy thảm nước 90 3.7.4 Phàn loại dòng thấm 92 3.7.5 Khái niệm cãc yếu tố cùa dõng thảm vã biến dạng thẳm 97 3.7.6 Phưong pháp mó hình phân từ hữu hạn tinh toàn thâm qua de 100 3.7.7 Phương pliãp thuỹ lục tỉnh toán thâm qua đê 108 3.8 KIÉM TRA BIÊN DẠNG THÂM VẢ BIỆN PHÁP PHÔNG CHĨNG .113 3.8.1 Kiêm tra xói ngầm thơng thường biện pháp chổng 113 3.8.2 Xói ngâm tiếp xúc biện pháp chõng 114 3.8.3 Kiểm tra xói ngầm đặc biệt biện pháp chống 115 3.8.4 Đùn đắt day bục đắt tàng phú vã biện pháp phòng chống 116 3.9 TÍNH TỐN ỜN DỊNH MÁI DĨC ĐÊ .119 3.9.1 Điều kiện dam bão an toàn ổn định dốc đê sông 119 3.9.2 Các phương phãp xét đen lực thảm hong tinh tốn ơn dịnh mái dôc đãt 119 290 3.9.3 Tnrởng hợp mật tnrợt phức hợp tĩẽp xúc với tâng thâm cỏ áp nên đẽ 121 3.10 CHÚ Ỷ VẼ DÊ VÙNG CỨA SÕNG VÀ ĐOẠN DÊ CƯA SÓNG TRỰC DIẸN VÓI SÓNG BIÉN 122 3.10.1 Ranh giới dê sông dỏ vùng cửa sòng 122 3.10.2 Điều kiện lãm việc chuyên ticp de vũng sông biên 123 3.10.3 Một số kiến so đồ mặt cắt đê cưa sõng chuyển tiếp biến 124 3.10.4 Các biện pliãp khác báo đâm an toàn cho đẽ cửa sơng giáp biên 125 3.11 MỌT SĨ YÊU CÀU VẺ CIIÀT LƯỢNG TI II CÔNG DÁP DÊ 125 CHƯƠNG KÈ BAO VẸ BỜ SÔNG 127 4.1 KHÁI QUÁT VÊ KÈ BAO VỆ BỞ SÕNG 127 4.1.1 Diêu kiện lãm việc vã chức nãng cua kè bao vệ bờ sông 127 4.1.2 Phân loại kẽ báo vệ bở sõng 127 4.1.3 Phạm vi ứng dụng sổ hình thúc- kết cấu kẽ báo vệ bờ sõng 128 4.1.4 Một sổ tượng hư hông vả cố kẻ 143 4.1.5 Cư chế tác động cùa sóng dịng cháy lèn kè 144 4.2 THIẾT KÉ KÈ MÁI DÓC 146 4.2.1 Phàn tích diêu kiện biên dè lựa chọn kiêu két càu kè mái doe 146 4.2.2 Các phận cùa kè mái dòc 150 4.2.3 Thiết kể chân kẽ 151 4.2.4 Thiết ke thân kẽ dốc 159 4.2.5 Tinh toán ổn định kè 169 4.3 THIÉT KÉ TƯỜNG KÈ BÁN cọc BẼ TƠNG CĨT THÉP 171 4.3.1 Vai trò phận cùa tường kẽ bán cọc bè tông côt thép 171 4.3.2 Các kiêu so dò kêt câu cua tưởng kè dửng bán cọc 173 4.3.3 Một so kiêu hư hóng, cỏ tưởng kè ban cọc bê tông cỏt thép 177 4.3.4 Các bước thiết kế tường kê bân cọc bẽ tỏng cốt thép 179 4.3.5 Tinh toản lực tác dụng lèn tưởng ké bân cọc 180 4.3.6 Chuyên vị ngang cùa tường ban cọc 185 4.3.7 Các bước tính tốn kct câu tưởng kè bán cọc theo so đon gian 186 4.3.8 Tinh toán tưởng kè bán cọc băng mô hĩnh sô PTHH 199 4.3.9 Thi công tường kè ban cọc bê tông cỏt thép dư ứng lục 200 CHƯƠNG HỆ THÕNG MÒ HÀN BAO VỆ BỜ SÒNG 202 5.1 KI 1ÁI QUÁT VẺ IIỆ TI 1ĨNG MO IIÀN BAO VỆ BỊ SƠNG 202 5.1.1 Gũn thiệu chung 202 291 5.1.2 Điều kiện lãin việc vả chức nâng hệ thõng mó hãn bao vệ bở sơng 203 5.1.3 Phân loại mỏ hãn 204 5.1.4 Các bụ phận cùa mò hàn báo vệ bờ sông 214 5.1.5 Khái niệm VC lưu lượng tạo lòng tuyên chinh trị 215 5.2 THIẾT KÉ MÕ HÀN BẢO VỆ BỞ SÔNG 217 5.2.1 Chi dần chung 217 5.2.2 Bố tri kích thước mõ hãn 220 5.2.3 Kết câu mỏ hàn mái nghiêng 224 5.2.4 Kốt cấu mó hàn cho nước chày xuycn 230 5.2.5 Dự báo hơ xói cục phia sau dâu mó hàn 234 5.2.6 Ơn đinh cùa mó hàn mái nghiêng 242 5.3 I III CÔNG MÕ 1IÀN VÀ C1IÀN KÈ DƯỚI NƯỚC 244 CH VONG SỦA CHỦ A xử LÝ sụ’ CĨ VÀ QLÃN LÝ AN TỒN DÊ ĐIÊU 246 6.1 GIA CÓ SƯA CIIƯA ĐẺ ĐIÊU 246 6.1.1 Yêu cầu kỹ thuật gia cố sửa chữa đè sông 246 6.1.2 Gia cố sứa chữa thần đê 248 6.1.3 Gia cô sừa chữa ncn đe 255 6.1.4 Gia cỏ sửa chửa kẻ mõ hàn báo vệ bở sông 258 6.2 XỬ LÝ Sự CÓ ĐẺ ĐIỀU KHI NGĂN LŨ 260 6.2.1 Xứ lý cố thân đẽ ngủn lũ 262 6.2.2 Xử lý sụ cố nên đê ngán lù 270 6.2.3 Hàn khấu đê 272 6.3 QUÀN LÝ AN TOÀN ĐÈ ĐIÉU 277 PHỤ LỤC 278 PHỤ LỤC 1: PHÂN CÂP VẢ CÁC CHĨ TIÊU THIẾT KÉ 278 PHỤ LỤC 2: BIẼƯ ĐỎ TÍNH TỐN SĨNG THEO CRƯLỎP 281 TÀI LIỆU THAM KHÁO 283 I Luật, Nghị định, Quyết định Thõng tư Chinh phù cùa Bộ Nông nghiệp Phát triền nông thôn 283 II Quy phạm tiêu chuân kỳ thuật 284 III Sách án phắm ticng Việt 284 IV Tải liệu tiếng Anh 286 292 THIẾT KÊ ĐÊ VÀ CƠNG TRÌNH BÁO VÊ BỜ SÕNG NHÀ XUẤT BÁN BÁCH KHOA HÀ NỘI Trụ sở: Ngõ 17 Tạ Quang Bửu Quận Hai Bà Trưng Hà Nội Diện thoại: 024.38684569: Fax: 024.38684570 Email: http://www.nxbbk.hust.cdu.vn Chịu trách nhiệm xuất bán Giám đốc - Tống biên tập: TS BÙI ĐỨC 1IÙNG Biên tập: NGỤY THỊ LIÊU ĐINH THỊ PHƯỢNG Sửa in: ĐINH THỊ PHƯỢNG Thiết kế bìa: ĐINH XN DŨNG In 330 cuốn, khơ 19 X 27 cm Công ty TNHH In Khuyến học số 9/64 ngõ 35, Cát Linh Đống Đa Hà Nội “ xuất bàn: 7I3/CXB1PH/0I-I6/BKHN ISBN: 978-604-95-0443-3 QĐXB: 20/QĐ - ĐI 1BK - BK1 IN cấp ngày 12/03/2018 In xong nộp lưu chiêu Quỷ II nàm 2018 293