Phân tích so sánh các giải pháp gia cố đê bao chống lũ ở An Giang

Analysis and comparation of reinforcement solutions for earth levees

against annual floods in An Giang

Abstract: Earth levees in the Mekong Delta have often broken and slided

causing losses of local people’s life and property. Several solutions such

as slope flattening, sand bags, steel mesh, and timber piles have been

applied to reinforce earth levees but still remain ineffective. These

solutions can not cut seepage flows off and improve slope stability. The

analysis indicates that the FS using timber piles and slope flattening for

reinforcement at the lowest water level are 0.97 and 0.96, respectively.

Earth levees were proposed to reinforce by single or double row soilcrete

walls created from cement contents of 250 to 300 kg/m3. The results

suggest that soilcrete walls can cut off seepage and improve slope stability

effectively. The FS using a single row and a double row soilcrete walls at

the lowest water level are 1.38 and 1.76, respectively

pdf 14 trang phuongnguyen 5340
Bạn đang xem tài liệu "Phân tích so sánh các giải pháp gia cố đê bao chống lũ ở An Giang", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Phân tích so sánh các giải pháp gia cố đê bao chống lũ ở An Giang

Phân tích so sánh các giải pháp gia cố đê bao chống lũ ở An Giang
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 51 
PHÂN TÍCH SO SÁNH CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ 
ĐÊ BAO CHỐNG LŨ Ở AN GIANG 
MAI ANH PHƢƠNG* 
TRẦN NGUYỄN HOÀNG HÙNG** 
LÊ KHẮC BẢO*** 
Analysis and comparation of reinforcement solutions for earth levees 
against annual floods in An Giang 
Abstract: Earth levees in the Mekong Delta have often broken and slided 
causing losses of local people’s life and property. Several solutions such 
as slope flattening, sand bags, steel mesh, and timber piles have been 
applied to reinforce earth levees but still remain ineffective. These 
solutions can not cut seepage flows off and improve slope stability. The 
analysis indicates that the FS using timber piles and slope flattening for 
reinforcement at the lowest water level are 0.97 and 0.96, respectively. 
Earth levees were proposed to reinforce by single or double row soilcrete 
walls created from cement contents of 250 to 300 kg/m
3
. The results 
suggest that soilcrete walls can cut off seepage and improve slope stability 
effectively. The FS using a single row and a double row soilcrete walls at 
the lowest water level are 1.38 and 1.76, respectively. 
1. GIỚI THIỆU * 
ĐBSCL là vựa lúa lớn nhất của cả nƣớc, 
đóng góp hơn 48% sản lƣợng lƣơng thực và 
85% sản lƣợng lúa xuất khẩu của Việt Nam [4]. 
Hệ thống đê bao chống lũ ở ĐBSCL có vai trò 
liên kết các vùng, bảo vệ diện tích hoa màu, và 
thúc đẩy nền nông nghiệp trong tỉnh phát triển 
toàn diện và bền vững. Tuy nhiên, vỡ đê do mùa 
lũ làm thiệt hại hàng ngàn hecta lúa. Đê bao 
thƣờng đƣợc xây dựng trên nền đất yếu bằng đất 
nạo vét từ các con kênh song song đê nên có sực 
chịu tải yếu và không có khả năng chống trƣợt 
sâu. Thân đê có nhiều lỗ mọt do không đƣợc lu 
đầm đúng quy định nên có dòng thấm gây xói 
* Học viên cao học trường ĐH Bách Khoa TP. HCM, 
phuongamtut@gmail.com. 
** Giảng viên khoa KTXD – Trường Đại Học Bách Khoa 
TP. HCM, tnhhung@hcmut.edu.vn. 
*** Học viên cao học trường ĐH Bách Khoa TP. HCM, 
khacbaole@gmail.com. 
mòn tạo thành những dòng nƣớc nhỏ cuốn trôi các 
hạt đất và gây sụp đổ đê. Trong mùa năm 2011, 
hơn 322 m đê bị vỡ làm mất trắng 5479 ha lúa và 
435 ha hoa màu, tổng thiệt hại về nông lâm thủy 
sản là 210,7 tỉ đồng riêng ở An Giang [9]. Các 
biện pháp gia cố nhƣ cừ tràm, đắp bao tải cát, và 
làm thoải mái dốc, v.v., đƣợc sử dụng nhƣng hiệu 
quả không cao do gia cố đê tạm thời [9]. Giải 
pháp cọc đất ximăng có khả năng chống thấm và 
chống trƣợt sâu [13]. Tuy nhiên, giải pháp đất trộn 
ximăng chƣa đƣợc nghiên cứu ứng dụng gia cố đê 
ở ĐBSCL. Bài báo phân tích khả năng chống 
thấm và chống trƣợt sâu của các giải pháp gia cố 
đê nhằm đƣa ra phƣơng án tối ƣu ở ĐBSCL. 
2. CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ ĐÊ BAO 
CHỐNG LŨ Ở ĐBSCL 
2.1. Các giải pháp gia cố đê hiện nay ở 
ĐBSCL 
Các biện pháp chống sạt lở đê hiện nay ở 
ĐBSCL thƣờng dùng: (i) Giảm áp lực gây trƣợt 
nhƣ đắp bao tải cát làm thoải và đánh cấp mái 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 52 
dốc. (ii) Giải pháp gia cố mái đất nhƣ đóng cừ 
tràm và dùng lƣới thép B40 [1]. 
2.1.1. Đắp đê bằng bao tải cát làm thoải 
mái dốc 
Thân đê đƣợc đắp bằng bao tải cát giảm độ dốc 
mái dốc nhằm giảm lực gây trƣợt và tăng sức 
chống cắt cho thân đê (Hình 1, Hình 3). Biện pháp 
gia cố này có ƣu điểm là giá thành rẻ, thi công 
nhanh, và không cần thiết bị phức tạp. Nhƣợc 
điểm của biện pháp này không có khả năng chống 
thấm, chống trƣợt sâu, tiêu thụ cát - nguồn vật liệu 
ngày càng khan hiếm, và thu hẹp dòng chảy gây 
sạt lở ở những khu vực lân cận [2]. 
2.1.2. Gia cố chân đê bằng cừ tràm 
Chân đê đƣợc đóng cừ tràm ổn định trƣợt cục 
bộ chân đê và tăng sức chống cắt cho thân đê 
(Hình 2). Giải pháp này có giá thành rẻ, thi công 
nhanh, và không cần thiết bị phức tạp, nhƣng 
không có khả năng chống thấm và chống trƣợt 
sâu. Nguồn vật liệu cừ tràm ở địa phƣơng ngày 
càng khan hiếm và có thể ảnh hƣởng đến rừng 
và môi trƣờng. 
2.1.3. Gia cố chân đê bằng lưới thép B40 
Mái và đê đƣợc gia cố bằng lƣới thép B40 
nhằm tăng sức chống cắt trong thân đê (Hình 4). 
Giải pháp này đạt yêu cầu kinh tế nhƣng không 
có khả năng chống thấm và chống trƣợt sâu. 
2.1.4. Giải pháp kết hợp nhiều giải pháp gia 
cố đê khác 
Đê bao có thể đƣợc gia cố kết hợp nhiều giải 
pháp gia cố đê khác nhƣ giải pháp gia cố chân đê 
bằng cừ tràm kết hợp gia cố mái dốc đê bằng tấm 
bê tông cốt thép đúc sẵn hoặc trồng cỏ, giải pháp 
gia cố kết hợp lƣới thép B40 và bao tải cát, v.v. 
Các giải pháp này cần nguồn vật liệu khai thác từ 
tự nhiên nhƣ cát và cừ tràm, không có khả năng 
chống thấm, chống trƣợt sâu, và chỉ sử dụng tạm 
thời ở các điểm sạt lở trƣớc các mùa lũ. 
Hình 1: Đắp thân đê bằng bao tải cát [5] Hình 2: Gia cố chân đê bằng cừ tràm [6] 
 Hình 3: Làm thoải mái dốc [7] Hình 4: Gia cố đê bằng lưới thép B40 [8] 
2.2. Đề xuất giải pháp gia cố đê phù hợp 
với điều kiện ĐBSCL 
Công nghệ đất trộn ximăng đã đƣợc nghiên 
cứu ứng dụng ở nhiều nƣớc trên thế giới. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 53 
Ximăng đƣợc phun và trộn với đất nền theo 
chiều sâu (SCDM) để tạo nên hàng cọc đất trộn 
ximăng có cƣờng độ cao, có khả năng chống 
thấm, và chống trƣợt sâu. Giải pháp này có 
nhiều ƣu điểm nhƣ thời gian thi công nhanh, có 
thể tận dụng vật liệu tại chỗ, phù hợp với mọi 
loại đất, máy thi công nhỏ gọn và tải trọng nhẹ 
(nhƣ thiết bị NSV), và giá thành vừa phải. Tuy 
nhiên, công nghệ này cần có hệ thống thiết bị 
chuyên dụng và kiến thức chuyên sâu. 
Đê bao đƣợc gia cố bằng một hoặc hai hàng cọc 
đất ximăng đƣờng kính 0.6 m. Hàm lƣợng ximăng 
sử dụng từ 250-300 kg/m3 cho cƣờng độ đất 
ximăng của các lớp đất lớn hơn 0.35 MPa theo 
nghiên cứu trong phòng [1, 3]. Cọc đất ximăng có 
chiều dài 10.5 m đảm bảo gia cố hết lớp đất yếu 
nên có khả năng chống trƣợt sâu (Hình 5a) và đƣợc 
bố trí nhƣ một tƣờng cọc (Hình 5b) nên có khả 
năng chống thấm qua thân đê. Ƣu nhƣợc điểm của 
các phƣơng án gia cố đƣợc trình bày trong Bảng 1. 
 a) Mặt cắt ngang gia cố b) Mặt bằng gia cố 1 hoặc 2 hàng cọc 
Hình 5: Gia cố đê bằng cọc đất trộn ximăng [1, 3] 
Bảng 1: Bảng tóm tắt ƣu nhƣợc điểm của các phƣơng án gia cố 
Giải pháp gia cố Ƣu điểm Nhƣợc điểm 
Đắp bao tải cát làm 
thoải mái dốc 
Dễ thi công, không cần máy 
móc phức tạp, giá thành rẻ. 
Vật liệu cát ở địa phƣơng ngày càng khan 
hiếm, không có khả năng chống thấm và 
chống trƣợt sâu, làm thu hẹp dòng chảy gây 
sạt lở ở những khu vực lân cận 
Gia cố đê bằng cừ 
tràm 
Dễ thi công, không cần máy 
móc phức tạp, giá thành rẻ. 
Vật liệu cừ tràm ở địa phƣơng ngày càng 
khan hiếm, không có khả năng chống thấm 
và chống trƣợt sâu 
Gia cố đê bằng lƣới 
thép B40 
Dễ thi công, máy móc thi 
công đơn giản, giá thành rẻ. 
Không có khả năng chống thấm và chống 
trƣợt sâu. 
Giải pháp kết hợp Dễ thi công, máy móc thi 
công đơn giản, giá thành rẻ. 
Vật liệu gia cố ở địa phƣơng ngày càng 
khan hiếm, không có khả năng chống thấm 
và chống trƣợt sâu 
Giải pháp tƣờng cọc 
đất trộn ximăng 
Có khả năng chống thấm và 
chống trƣợt sâu, thiết bị thi 
công (NSV) nhỏ gọn, sử 
dụng vật liệu sẵn có ở địa 
phƣơng, giá thành vừa phải. 
Phải có máy móc thi công chuyên dụng và 
kiến thức chuyên sâu 
Comment [HT1]: LAM CHO HINH NAY DAM NET 
VA RO HON. DAM BAO RANG KHI IN RA CO THE DOC 
DUOC. 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 54 
3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SO SÁNH 
3.1. Số liệu đầu vào 
Địa hình và địa chất đƣợc thu tập ở đoạn đê 
dọc kênh Mƣời Cai, xã Vĩnh Trạch, huyện 
Thoại Sơn, tỉnh An Giang (Hình 6). Đây là đoạn 
đê đặc trƣng cho đê bao ở ĐBSCL [1]. Số liệu 
địa chất dọc theo hố khoan 25 m đƣợc trình bày 
trong Bảng 2 [10]. 
Hình 6: Ví trí nghiên cứu các giải pháp gia cố đê 
Bảng 2: Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất [10] 
Lớp đất 
Hệ số thấm, k 
(m/s) 
Dung trọng tự 
nhiên,  (kN/m3) 
Lực dính, c 
(kN/m
2
) 
Góc ma sát 
trong, φ (0) 
Chiều dày, H 
(m) 
Lớp 1 10-6 ÷ 10
-4 
17,95 20,10 11,87 4,1 
Lớp 2 3,64 x 10-8 15,64 6,20 5,45 6,4 
Lớp 3 1,66 x 10-8 19,07 19,10 14,97 4,8 
Lớp 4 1,37 x 10-8 20,05 29,60 17,48 9,7 
3.2. Cơ sở lý thuyết 
3.2.1. Lý thuyết dòng thấm trong đất 
Phƣơng trình cơ bản trong phân tích dòng thấm 
phẳng (2D) đƣợc thể hiện ở phƣơng trình (1) [12]. 
( ) ( )x y
H H
k k Q
x x y y t
    
    
 (1) 
Trong trƣờng hợp dòng thấm ổn định, 
0
t


, phƣơng trình (1) đƣợc viết lại: 
( ) ( ) 0x y
H H
k k Q
x x y y
   
   
 (2) 
trong đó: H - Cột nƣớc thấm tổng; kx - Hệ số 
thấm theo phƣơng ngang; ky - Hệ số thấm theo 
phƣơng đứng; Q - Lƣu lƣợng phụ thêm; θ - hàm 
độ ẩm về thể tích; t - thời gian. 
3.2.2. Hệ số ổn định 
Hệ số ổn định (FS – Factor of Safety) đƣợc sử 
dụng để đánh giá khả năng chống trƣợt sâu của đê 
bao. Theo Duncan & Wright (2005), hệ số ổn định 
đƣợc định nghĩa là tỉ số giữa môment kháng trƣợt 
và môment gây trƣợt nhƣ phƣơng trình (3). 
FS 
Moment chong truot
Moment gay truot
 (3) 
Phƣơng pháp Bishop đƣợc sử dụng để phân tích 
FS dựa trên phƣơng pháp phân mảnh cổ điển với 
giả thiết mặt trƣợt trụ tròn nhƣ phƣơng trình (4) và 
đƣợc mô tả trên Hình 7 [11]. Theo 22 TCN 262-
2000, đê bao đạt điều kiện ổn định khi có hệ số an 
toàn FS ≥ 1.4. Hệ số FS đƣợc xác định bằng 
phƣơng pháp lặp, trƣớc tiên cho FS một giá trị ban 
đầu (thƣờng FSo = 1) sau đó tính lặp, thử đúng dần 
FS đạt tới độ chính xác yêu cầu. 
' cos cos tan '
cos sin tan ' /
sin
c L W u L
F
FS
W


 (4) 
trong đó: c’, φ’ - Lực dính và góc ma sát 
trong hữu hiệu; Δl – Chiều dài của mỗi mảnh 
dọc theo cung trƣợt; α – Góc nghiêng của mỗi 
mảnh theo phƣơng ngang; u – Áp lực nƣớc lỗ 
rỗng; W – Trọng lƣợng của mỗi mảnh; 
Comment [HT2]: PHAI THỐNG NHẤT SỐ THẬP 
PHÂN == DAU “.” HAY “,” CHO TOAN BO BÀI BAO 
NAY !!! 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 55 
Hình 7: Xác định hệ số an toàn theo phương 
pháp phân mảnh [11]. 
3.3. Phƣơng pháp luận phân tích so sánh 
Khả năng chống thấm và chống trƣợt sâu của 
các giải pháp gia cố đê hiện nay ở ĐBSCL và 
giải pháp gia cố đê bằng cọc đất trộn ximăng 
đƣợc phân tích bằng phần mềm SEEP/W và 
SLOPE/W. Lƣu lƣợng mƣa ngày đƣợc lấy tại 
trạm đo Châu Đốc i = 121 mm/ngày = 0,00504 
m/giờ (QCVN 02:2009/BXD). Mực nƣớc sông 
rút với tốc độ 0,2 m/ngày dựa trên kết quả khảo 
sát thực tế. Các trƣờng hợp phân tích đƣợc trình 
bày trong Bảng 3. 
Bảng 3. Các trƣờng hợp phân tích thấm và ổn định 
Trƣờng hợp phân tích Mực nƣớc 
sông (m) 
Mực nƣớc 
 ruộng (m) 
Phân tích 
thấm 
Phân tích ổn 
định 
Mực nƣớc sông cao nhất +3,10 +1,42 x x 
Mực nƣớc sông cao nhất 
có mƣa 
+3,10 +1,42 x x 
Mực nƣớc sông rút nhanh +3,10 xuống +0,6 +1,42 x x 
Mực nƣớc sông thấp nhất +0,6 +1,42 - x 
x: có xét đến trong tính toán 
Các giải pháp gia cố bằng cừ tràm và lƣới 
thép B40 có nguyên lý hoạt động là tăng sức 
kháng cắt trong thân đê nên chọn phƣơng án gia 
cố cừ tràm để phân tích tính toán. Các loại vật 
liệu này không ngăn đƣợc dòng thấm trong đất 
nên lấy hệ số thấm bằng hệ số thấm của các lớp 
đất. Hệ số thấm lớp 1 chọn từ 10-6 đến 10-4 m/s 
do thân đê có hiện tƣợng nứt nẻ và có nhiều lỗ 
mọt. Bề rộng một và hai hàng cọc đất ximăng 
đƣợc quy đổi lần lƣợt là 0.5 m và 1.0 m. Hệ số 
thấm của hỗn hợp đất ximăng là 10-9 m/s [13]. 
Tải trọng tính toán là hoạt tải xe 2,5 tấn theo 22 
TCN 210-92. Các chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp đất 
ximăng đƣợc trình bày trong Bảng 4. 
Bảng 4: Chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp đất trộn ximăng thiết kế [3] 
Hệ số thấm, k 
 (m/s) 
Dung trọng tự nhiên, γw 
(kN/m
3
) 
Cƣờng độ nén, 
qu (kN/m
2
) 
Lực dính, c 
(kN/m
2
) 
Góc ma sát 
trong
0
10
-9
 19,5 350 175 0 
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
4.1. Phân tích thấm 
a. Trường hợp mực nước sông cao nhất 
Dòng thấm có xu hƣớng chảy từ phía sông 
sang phía ruộng (Hình 8) [3]. Đƣờng dòng trên 
Hình 8a và 8b đi qua thân đê, kết quả này cho 
thấy các giải pháp gia cố đê hiện nay không có 
khả năng chống thấm. Đƣờng dòng ở Hình 8c 
và 8d bị giới hạn và có xu hƣớng chảy phía dƣới 
cọc đất ximăng, kết quả này cho thấy phƣơng 
pháp gia cố đất ximăng ngăn đƣợc dòng thấm 
qua đê. Lƣu lƣợng thấm qua đê tăng lên khi thân 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 56 
đê có nhiều lỗ mọt. Do không thể đo trực tiếp hệ 
số thấm thân đê có lỗ mọt, hệ số thấm thay đổi 
từ 10-4 đến 10-6 m/s đƣợc dùng để xét sự tác 
động thấm của lỗ mọt trong nghiên cứu này. 
Lƣu lƣợng thấm của các giải pháp làm thoải mái 
dốc và gia cố cừ tràm tăng lên hơn 90 lần khi hệ 
số thấm của lớp 1 tăng từ 10-6 lên 10-4 m/s và 
thay đổi không đáng kể khi thân đê đƣợc gia cố 
bằng cọc đất trộn ximăng. Giải pháp đất trộn 
ximăng một và hai hàng cọc làm giảm lƣu lƣợng 
thấm so với các giải pháp khác lần lƣợt là 10 và 
15 lần (Bảng 5). 
a) Đắp bao tải cát làm thoải mái dốc b) Giải pháp gia cố cừ tràm 
c) 1 hàng cọc đất trộn ximăng d) 2 hàng cọc đất trộn ximăng 
Hình 8: Kết quả phân tích thấm trường hợp mực nước sông cao nhất 
Bảng 5: Lƣu lƣợng thấm qua thân đê trong trƣờng hợp mực nƣớc sông cao nhất 
Các trƣờng hợp 
phân tích 
Lƣu lƣợng thấm qua thân đê (m3/h) 
Thoải mái dốc Cừ tràm Gia cố 1 hàng cọc Gia cố 2 hàng cọc 
kLop1=10
-4
 m/s 0.13 0.13 0.14 x 10
-3
 0.97 x 10
-4
kLop1=10
-5
 m/s 0.13 x 10
-1
 0.13 x 10
-1
 0.14 x 10
-3
 0.96 x 10
-4
kLop1=10
-6
 m/s 0.13 x 10
-2
 0.14 x 10
-2
 0.13 x 10
-3
 0.93 x 10
-4
b. Trường hợp mực nước sông cao nhất kết 
hợp mưa 
Đƣờng bão hòa nƣớc trong thân đê dâng lên 
theo thời gian mƣa (Hình 9). Hệ số thấm lớp 1 
càng nhỏ thì đƣờng bão hòa nƣớc trong thân đê 
dâng lên càng nhanh. Với klơp 1 = 10
-6
 m/s, thân 
đê bão hòa hoàn toàn sau 12 giờ mƣa. Đƣờng 
bão hòa nƣớc trong thân đê dâng lên không 
đáng kể khi klơp 1 = 10
-4
 m/s sau 24 giờ mƣa, 
nguyên nhân là do hệ số thấm lớp 1 lớn làm 
tăng khả năng thoát nƣớc trong thân đê ra phía 
bên ngoài. 
Comment [HT3]: CHUYEN TOAN BO THONG TIN 
THANH TIENG VIET !!! 
DIEU CHINH TUONG TU CHO TOAN BO BAI BAO VA 
LVTN !!! 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 57 
a) Đắp bao tải cát làm thoải mái dốc b) Giải pháp gia cố cừ tràm 
c) 1 hàng cọc đất trộn ximăng d) 2 hàng cọc đất trộn ximăng 
Hình 9: Đường bão hòa nước trong thân đê khi có mưa 
c. Trường hợp mực nước phía sông 
rút nhanh 
Đƣờng bão hòa nƣớc trong thân đê khi mực 
nƣớc sông rút với vận tốc 0,2 m/ngày từ mực 
nƣớc cao nhất xuống mực nƣớc thấp nhất thể 
hiện trên Hình 10. Mực nƣớc trong thân đê giảm 
khi mực nƣớc sông giảm đối với các giải pháp 
gia cố hiện nay (Hình 10a, 10b). Kết quả ở Hình 
10c và 10d cho thấy đƣờng bão hòa nƣớc trong 
thân đê không thay đổi khi mực nƣớc phía sông 
thay đổi, kết quả này cho thấy sự hiệu quả của 
việc ngăn dòng thấm khi có tƣờng đất ximăng. 
a) Đắp bao tải cát làm thoải mái dốc b) Giải pháp gia cố cừ tràm 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 58 
c) 1 hàng cọc đất trộn ximăng d) 2 hàng cọc đất trộn ximăng 
Hình 10: Đường bão hòa nước trong thân đê khi mực nước sông rút 
4.2. Phân tích ổn định 
a) Trường hợp mực nƣớc sông cao nhất 
Kết quả phân tích ổn định giải pháp gia cố 2 
hàng cọc đất trộn ximăng đƣợc thể hiện ở Hình 
11. Kết quả phân tích ổn định chi tiết các giải 
pháp gia cố đê trong trƣờng hợp mực nƣớc sông 
cao nhất thể hiện ở Bảng 6. Kết quả phân tích 
cho thấy đê bao phía ruộng và phía sông của các 
giải pháp đạt an toàn khi mực nƣớc sông cao nhất 
(FS > 1.4), nguyên nhân là do có áp lực ngang 
của nƣớc phía sông chống lại lực gây trƣợt trong 
thân đê. Hệ số FS phía sông tăng lần lƣợt là 1.85 
và 2 lần khi gia cố 1 và 2 hàng cọc đất trộn 
ximăng so với các giải pháp gia cố đê hiện nay. 
 a. Phía sông b) Phía ruộng 
Hình 11. Phân tích ổn định giải pháp gia cố 2 hàng cọc đất trộn ximăng 
Bảng 6: Kết quả phân tích ổn định các giải pháp gia cố trƣờng hợp mực nƣớc sông cao nhất 
Các trường hợp phân tích Hệ số an toàn, FS 
 Cừ tràm Thoải mái dốc Gia cố 1 hàng 
cọc 
Gia cố 2 hàng 
cọc 
Phía 
ruộng 
Phía sông 
Phía 
ruộng 
Phía sông 
Phía 
ruộng 
Phía sông 
Phía 
ruộng 
Phía sông 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 59 
kLop1=10-
4 m/s 
2,13 1,55 2,13 1,48 3,29 2,64 3,26 2,85 
kLop1=10-
5 m/s 
2,22 1,50 2,13 1,48 3,29 2,64 3,26 2,85 
kLop1=10-
6 m/s 
2,13 1,55 2,13 1,48 3,28 2,63 3,25 2,84 
b) Trường hợp mực nước sông cao nhất kết 
hợp mưa 
Hình 12, 13, và 14 thể hiện mối quan hệ giữa 
hệ số an toàn FS và thời gian mƣa ứng. Nhìn 
chung, hệ số an toàn phía sông và phía ruộng 
giảm nhẹ theo thời gian mƣa do đƣờng bão hòa 
nƣớc trong đất tăng lên theo thời gian mƣa làm 
tăng áp lực nƣớc lỗ rỗng trong đất và làm giảm 
sức chống cắt trong thân đê. Tuy nhiên, một số 
trƣờng hợp hệ số an toàn phía ruộng tăng lên 
trong khoảng 6 giờ mƣa đầu tiên. Đƣờng bão 
hòa nƣớc trong thân đê tăng lên làm vị trí cung 
trƣợt nguy hiểm nhất bị đẩy sâu hơn và làm tăng 
sức chống cắt trong thân đê. Kết quả phân tích 
cũng cho thấy hệ số FS trong các trƣờng hợp 
đều lớn hơn 1.4 và thay đổi không đáng kể khi 
có mƣa và khi hệ số thấm của lớp 1 thay đổi từ 
10
-6
 đến 10-4 m/s. Bề rộng thân đê nhỏ (khoảng 
3 m) giúp đê bao ít ảnh hƣởng bởi mƣa to. 
 a. Phía sông b) Phía ruộng 
Hình 12: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10
-4
 m/s. 
Comment [HT4]: 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 60 
 a) Phía sông b) Phía ruộng 
Hình 13: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10
-5
 m/s 
 a) Phía sông b) Phía ruộng 
Hình 14: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10
-6
 m/s 
c) Trường hợp nước phía sông rút nhanh 
Hình 15, 16, và 17 là mối quan hệ giữa hệ số 
an toàn và thời gian nƣớc sông rút từ cao độ 
+3.10 m xuống 0,6 m với tốc độ 02 m/ngày. Hệ 
số an toàn phía sông giảm tuyến tính theo cao 
độ nƣớc sông do nƣớc sông rút làm giảm áp lực 
ngang chống lại lực gây trƣợt. Trong khi đó, hệ 
số an toàn phía ruộng tăng dần theo thời gian 
nƣớc rút, nguyên nhân là do áp lực ngang gây 
trƣợt do nƣớc từ phía sông sang phía ruộng bị 
giảm. Một số trƣờng hợp hệ số an toàn phía 
ruộng giảm khi mực nƣớc sông giảm từ 0,2 đến 
0,4 m, nguyên nhân là do đƣờng bão hòa nƣớc 
trong thân đê giảm làm thay đổi vị trí cung trƣợt 
nguy hiểm nhất dẫn đến hệ số an toàn tăng lên. 
Kết quả phân tích cũng cho thấy hệ số ổn định 
phía sông tăng lên lần lƣợt là 57% và 87% khi 
sử dụng biện pháp gia cố 1 và 2 hàng cọc đất 
trộn ximăng và thay đổi không đáng kể khi hệ 
số thấm của lớp 1 thay đổi. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 61 
 a) Phía sông b) Phía ruộng 
Hình 15: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10
-4
 m/s. 
 a. Phía sông b) Phía ruộng 
Hình 16: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10
-5
 m/s. 
 a. Phía sông b) Phía ruộng 
Hình 17: Phân tích ổn định trường hợp klớp 1 = 10
-6
 m/s. 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 62 
d) Trường hợp mức nước thấp nhất 
Kết quả phân tích ổn định trƣờng hợp mực 
nƣớc sông thấp nhất của giải pháp gia cố 2 hàng 
cọc đất trộn ximăng đƣợc thể hiện ở Hình 18. 
Kết quả chi tiết của các giải pháp khác thể hiện 
ở Bảng 7. 
 a. Phía sông b) Phía ruộng 
Hình 18: Phân tích ổn định giải pháp gia cố 2 hàng cọc đất trộn ximăng 
Bảng 7: Kết quả phân tích ổn định trƣờng hợp mực nƣớc sông thấp nhất 
Các trƣờng 
hợp phân tích 
Hệ số an toàn, Fs 
Cừ tràm Thoải mái dốc Gia cố 1 hàng cọc Gia cố 2 hàng cọc 
Phía 
ruộng 
Phía 
sông 
Phía 
ruộng 
Phía 
sông 
Phía 
ruộng 
Phía 
sông 
Phía 
ruộng 
Phía 
sông 
kLop1=10
-4
 m/s 2,23 0,97 2,24 0,96 3,16 1,38 3,25 1,76 
kLop1=10
-5
 m/s 2,23 0,97 2,24 0,96 3,16 1,38 3,25 1,76 
kLop1=10
-6
 m/s 2,23 0,97 2,24 0,96 3,17 1,38 3,25 1,76 
Hệ số ổn định phía sông trƣờng hợp mực 
nƣớc sông nhỏ nhất theo phƣơng pháp Bishop 
của các giải pháp nhƣ làm thoải mái dốc và 
gia cố đê bằng cừ tràm lần lƣợt là 0.96 và 0.97 
(không đạt an toàn theo TCVN 262-2000) 
(Hình 21a, 22a). Kết quả này phản ánh đúng 
tình hình thực tế khi hiện nay đê bao ở 
ĐBSCL thƣờng xuyên xẩy ra sạt lở [9]. Hệ số 
an toàn phía sông khi gia cố bằng 1 hàng cọc 
đất ximăng bằng 1.38 (Hình 23a), nhƣng vẫn 
có thể chấp nhận đƣợc khi tính toán với điều 
kiện mực nƣớc sông thấp nhất lịch sử kết hợp 
với tổ hợp tải trọng bất lợi nhất có thể xẩy ra 
[3]. Kết quả phân tích cho thấy ta nên sử dụng 
phƣơng án gia cố 1 hàng cọc ở những vị trí có 
khả năng sạt lở thấp. Hình 24a cho thấy 
phƣơng án gia cố đất trộn ximăng 2 hàng cọc 
có khả năng chống trƣợt sâu, giúp đê an toàn 
(FS = 1.76). Hệ số an toàn phía ruộng của tất 
cả các giải pháp lớn hơn 1.4, kết quả này cho 
thấy đê bao phía ruộng đảm bảo an toàn và 
không cần phải gia cố. 
5. KẾT LUẬN 
Khả năng chống thấm và chống trƣợt sâu 
của các giải pháp gia cố đê hiện nay ĐBSCL 
đang sử dụng và giải pháp gia cố đê đề xuất 
bằng cọc đất trộn ximăng đƣợc mô phỏng 
bằng phần mềm SEEP/W và SLOPE/W từ 
Comment [HT5]: DUNG BANG BIEU VA GIAI 
THICH CHO NGUOI DOC TUONG TU PHAN TREN 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 63 
các số liệu địa hình và địa chất đƣợc thu 
thập tại đoạn đê kênh Mƣời Cai, xã Vĩnh 
Trạch, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang. Từ 
kết quả phân tích ta có thể rút ra một số kết 
luận nhƣ sau: 
1. Các giải pháp gia cố đê nhƣ làm thoải mái 
dốc, gia cố đê bằng cừ tràm, v.v., không ngăn 
đƣợc dòng thấm qua thân đê. Trong khi đó, 
dòng thấm qua thân đê bị ngăn lại khi sử dụng 
biện pháp gia cố đê bằng một hoặc hai hàng cọc 
đất trộn ximăng. 
2. Các giải pháp gia cố đê hiện nay ở 
ĐBSCL nhƣ làm thoải mái dốc, cừ tràm, v.v., 
chỉ là giải pháp gia cố đê tạm thời và không có 
khả năng chống trƣợt sâu. Giải pháp gia cố đê 
bằng cọc đất trộn ximăng có khả năng chống 
trƣợt sâu, giúp đê ổn định lâu dài. 
3. Giải pháp gia cố đê bằng đất trộn 
ximăng một hàng cọc nên sử dụng ở những vị 
trí có nguy cơ sạt lở thấp và những vị trí cần 
chống thấm cho đê bao. Giải pháp gia cố đê 
bằng 2 hàng cọc đất trộn ximăng sử dụng ở 
những vị trí có nguy cơ sạt lở cao và chống 
thấm qua thân đê. 
LỜI CẢM ƠN 
Đề tài này đƣợc thực hiện với nguồn kính phí 
nghiên cứu từ AUN/SEED-NET (HCMUT CRI 
1301), Sở NN&PTNT An Giang (299/HĐ-
KHCN-CCTL), và tập đoàn Something Việt 
Nam. Các tác giả chân thành cảm ơn sự hỗ trợ 
nhiệt tình của các cơ quan, Sở, Ban, Ngành, 
ngƣời dân địa phƣơng ở An Giang, và trƣờng 
Đại Học Bách Khoa TP. HCM trong suốt quá 
trình nghiên cứu. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Mai Anh Phƣơng, Nguyễn Bình Tiến, 
Trƣơng Đắc Châu, và Trần Nguyễn Hoàng 
Hùng. “Nghiên cứu ứng xử của đất An Giang 
trộn ximăng bằng công nghệ trộn ƣớt và trộn 
sâu”. Tạp chí địa kỹ thuật, số 2/2014, pp. 34-43, 
tháng 2-2014. 
2. Lê Xuân Việt. “Nghiên cứu chống sạt lở 
đƣờng ven sông trên đất yếu tại Ql.91 đoạn 
Bình Mỹ, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang,” 
Luận văn thạc sỹ, trƣờng ĐH Bách Khoa Tp. 
HCM, Tp. HCM, 2011, 117 trang. 
3. Lê Khắc Bảo, Lê Phi Long, và Trần 
Nguyễn Hoàng Hùng. “Ảnh hƣởng của tƣờng 
đất-xi măng đến dòng thấm và ổn định của đê 
bao chống lũ ở Đồng Tháp”. Tạp chí xây dựng, 
số 12/2014, pp. 66-70, tháng 12-2014. 
4. Tăng Đức Thắng, và Ngô Quang Toàn. 
“Ngập do lũ và triều biển dâng trên đồng bằng 
sông Cửu Long trong bối cảnh biến đổi khí 
hậu và một số giải pháp thích ứng”. Tạp chí 
khoa học và công nghệ thủy lợi, số 4, tháng 
10/2011. 
5. Tổng cục thủy lợi. “Quản lý khai thác 
công trình thủy lợi vùng ĐBSCL”. Internet: 
 17/10/2014. 
6. Báo Dân Việt. “ĐBSCL: Nhà nông hối hả 
phòng chống lũ”. Internet:  
danviet.vn .09/10/2013. 
7. Báo Việt Nam Net. “Lũ ở ĐBSCL: 8 
ngƣời chết, vỡ đê liên tục”. Internet: 
 . 30/09/2011. 
8. Báo điện tử Đảng Cộng Sản Việt Nam. 
“An Giang trong mùa lũ lớn”. Internet: 
 7/10/2011. 
9. Ban Chỉ Huy PCLB & TKCN tỉnh An 
Giang, “Báo cáo công tác phòng chống lũ lụt 
năm 2011 tỉnh An Giang”, 20/12/2011. 
10. Las XD 475. “Bảng thống kê các chỉ 
tiêu thí nghiệm đất: Công trình nghiên cứu CRI 
1301”, An Giang, 2013. 
11. J.M. Duncan, and S.G. Wright, Soil 
strength and slope stability, New Jersey: John 
Wiley & Sons, 2005, 297 pp. 
12. Đỗ Văn Đệ, Vũ Minh Tuấn, Nguyễn Sỹ 
Han, Nguyễn Khắc Nam, Hoàng Văn Thắng. 
Phần mềm Seep/W ứng dụng vào tính toán thấm 
cho công trình thủy và ngầm. Hà Nội: Nhà xuất 
bản xây dựng, năm 2012, 163 trang. 
13. M. Kitazume and M. Terashi. The deep 
mixing method, CRC Press, A Balkema Book, 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2016 64 
UK, 2013, 405 pp. 
14. Bộ Xây Dựng. “Số liệu điều kiện tự 
nhiên dùng trong xây dựng”. Quy chuẩn Kỹ 
thuật Quốc gia, QCVN 02:2009/BXD, 324 
trang, 2009. 
15. Bộ Giao Thông Vận Tải. “Đƣờng 
GTNT – Tiêu chuẩn thiết kế”. Tiêu chuẩn 
ngành, 22TCN 210-92, 31 trang, 1993. 
Phản biện: PGS.TS. ĐẶNG HỮU DIỆP 

File đính kèm:

  • pdfphan_tich_so_sanh_cac_giai_phap_gia_co_de_bao_chong_lu_o_an.pdf