o
o
X
X
YY
2
cos
(7 -38)
trong đó:
oo
KRX
2
;
oo
RKY
22
tgK
R
o
- Bán kính đoạn cong, có thể dùng lớn
hơn bán kính của dòng sông thiên nhiên. Theo kinh nghiệm R
o
dùng bằng 5 - 8 lần
xo
xo
yo
o
y
x
B
Hình 7 -25
lòng nên khi chỉnh trị dòng sông, kè mực nớc trung đợc coi là công cụ chủ yếu
để ổn định dòng sông. Gây bồi tích nhanh thành bờ sông mới. Kè mực nớc trung
có thể làm thuận hớng hoặc ngợc với dòng nớc.
Kè mực nớc cao hay kè không ngập, tác dụng chủ yếu là hớng dòng nớc
cách xa tuyến đờng đề phòng nớc lũ uy hiếp nền đờng. Khi tuyến đờng sát
lòng sông, kè mực nớc cao còn có tác dụng nh kè mực nớc thấp. Do nó chiếm
diện tích lòng sông tơng đối nhiều đặc biệt khi dùng ở sông miền núi lòng hẹp,
cần kết hợp địa hình địa chất đã tác động hình thức kè, thông thờng không nên
làm quá dài mà nên làm kè chữ T ngắn hoặc kè thuận.
b. Lựa chọn công trình điều tiết đơn hoặc tổng hợp.
Quyết định công trình điều tiết loại đơn hay tổng hợp chủ yếu là do tính
chất dòng nớc nơi đó mà điều kiện địa hình địa chất. Thông thờng hệ thống điều
tiết là một tập hợp nhiều loại chỉ khi nào đoạn cầu phòng hộ tơng đối ngắn, địa
hình dòng sông biến đổi ít, tính chất dòng nớc không phức tạp mới dùng loại đơn.
Ưu khuyết điểm của kè chữ T và kè thuận xem bảng sau:
Bảng 7 - 15
Loại kè
Ưu
Khuyết
hơn
1-Trớc khi hình thành bờ
sông mới nớc chảy hỗn loạn
thông thuyền khó khăn
2-Do tác dụng nớc dâng
thờng gây xói lở dòng sông.
3-Yêu cầu về điều kiện địa
chất tơng đối cao
c. Bố trí kè chữ T
Kè chữ T ngắn
- Thiết kế cự ly giữa các kè: Thông thờng cự ly giữa kè là căn cứ vào
đờng hớng dòng đã xác định, dùng phơng pháp đồ giải để tìm, nói chung phải
bố trí trên bờ lõm dầy hơn bên bờ lồi. Khi tính khối lợng công trình thì đoạn cong
lõm của dòng sông miền núi phải dùng 1-2,5 chiều dài kè, ở đoạn thẳng thì 3-4
lần, ở bờ lồi thì 4 - 8 lần. Nếu xác định bằng tính toán thì có thể dùng bằng công
thức sau: (xem hình 7 - 26)
glll
PP
cotsincos (7 -
39a)
trong đó:
l
P
: chiều dài hữu hiệu của kè, m;
: góc kẹp giữa kè chữ T với bờ sông;
: góc khuyếch tán khi dòng nớc qua đầu kè, khoảng 5 - 15
o
.
(7-40)
trong đó:
H
max
: chiều sâu lớn nhất chỗ đầu kè ở mực nớc chính từ góc giao giữa
dòng nớc với đờng bờ sông thiết kế, m.
l
l2
l1
lp
lc
ĐƯờng hƯớng dòng
l3
Hình 7 -26
Công thức trên là công thức kinh nghiệm, u điểm nó là xét đợc sự biến
đổi của tình hình dòng nớc theo chiều xây chỗ đầu kè, nhng nhợc điểm là quan
hệ với chiều dài kè cha rõ ràng. Khi áp dụng, đối với kè dài dùng hệ số phía trớc
là 15, khi kè ngắn thì dùng 12.
Những điều cần chú ý khi bố trí kè chữ T ngắn:
- Khi bố trí cự ly không những chỉ căn cứ vào con số tính toán, cần căn cứ
vào đờng hớng dòng kết hợp với hớng nớc chảy và xét tới ảnh hởng có thể
phát sinh đối với dòng sông sau khi xây kè, dùng phơng pháp đồ giải để tính cự ly
giữa các kè nh hình 7- 26.
- Khi bố trí kè không ngập, thì ở đầu kè và gốc kè thờng phát sinh xói lở
(nếu là cả hệ thống kè thì kè thứ nhất bị xói mạnh nhất), do đó việc phòng hộ ta
luy kè cần phải đặc biệt chú ý.
- Lực xung kích của dòng nớc đối với kè và độ dốc ta luy mặt chịu áp lực
lớn hay nhỏ, góc hẹp giữa dòng nớc với đờng tim kè to hay nhỏ đều có quan hệ
với nhau, nếu hớng nớc chảy thẳng góc với mái ta luy kè thì lực xung kích sẽ lớn
nhất.
- Nếu dùng kè chữ T để gia cố 2 bờ ở đoạn thẳng hoặc hơi cong thì phải
bố trí kiểu đối xứng nh hình (7 - 28).
- Góc kè phải cắm chặt vào bờ sông khoảng 3 - 5m, chỗ đầu kè phải căn
cứ vào chiều sâu xói mà thiết kế biện pháp phòng hộ.
Kè chữ T dài
Kè chữ T dài có thể làm cho dòng chảy cũ biến đổi rõ rệt, và làm cho trục
động lực dòng nớc hớng sang bờ đối diện.
Do vì kè chữ T dài có thể uốn cong dòng nớc nên làm giảm bớt độ dốc của
lòng sông (hình 7 - 29).
Thiết kế cự ly giữa các kè: Thiết kế cự ly giữa hai đầu kè chữ T dài vẫn phải
dùng công thức sau:
L = 1
p
.cos + 1
p
.sin.cotg (7-41)
KBll
ycP
.
trong đó:
B
y
: chiều rộng ổn định của sông, m:
phải chú ý không để dòng sông phía thợng hạ lu trở nên sâu.
d. Bố trí kè thuận
Điều kiện xây dựng kè thuận:
- Mặt cắt lòng sông nhỏ hẹp, không đợc phép lấn ra quá nhiều.
- Khi xây kè rồi khối lợng công trình gia cố phòng hộ bờ sông và mặt
dốc vẫn quá lớn.
- Điều kiện địa chất không thích hợp cho xây dựng kè chữ T.
- Sau khi xây dựng kè trở ngại cho thông thuyền.
Nguyên tắc chung khi bố trí kè thuận.
- Bố trí kè thuận hớng dòng theo hớng đờng hớng dòng có thể ở bờ
lồi, cũng có thể ở bờ lõm nh hình 7 - 30.
- Kè thuận phân dòng bố trí nơi hai sông gặp nhau nh hình 7 - 30d, chiều
dài cần phải đủ để hớng đợc dòng nớc.
- Đầu kè nên chọn ở đoạn quá độ dòng nớc thẳng thuận để tránh xói, góc
kè phải cắm chắc vào bờ sông khoảng 3 - 5m.
- Điểm cuối của kè thuận phải nối tiếp thành một khối với bờ sông, nhng
thông thờng đều thiết kế thành cửa mở để có lợi cho việc bồi lắng.
- Đối với kè dài mà điều kiện địa chất tốt có thể làm cửa mở ở giữa chừng,
tạo điều kiện bồi lắng phía sau kè.
Đập thuận phân dòng
Phần đào đi
Hình 7 - 30
Đập ngăn
c)
L
Đừơng trục sau
hứơng dòng
a)
d)
Đừơng trục
7.3.5. Thiết kế mặt cắt kè
Tuỳ theo vật liệu mà quyết định hình thức kết cấu và kích thớc mặt cắt
ngang của kè. Nếu đắp bằng đất, chủ yếu là đất thấm nớc hoặc cây cối thì mặt cắt
tơng đối lớn, ta luy tơng đối thoải. Nếu đắp bằng đá xây khan, xây vữa hay bê
tông thì mặt cắt sẽ nhỏ, ta luy sẽ dốc.
a. Một số mặt cắt kè tham khảo
Đ á x â y k h a n
h o ặ c v ữ a
B
Đ á đ ổ
B
Đ á
x ế p
k h a n
B
Đ á
x ế p
k h an
Đ á đ ổ
c )
a )
b )