MỤC LỤC
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………1
1. Tính cấp thiết của Đề tài 1
2. Mục đích của Đề tài 1
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 1
4. Kết quả dự kiến đạt được 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁ CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ
BIỂN 3
1.1 Sự hình thành sóng biển và tác động của nó đến công trình bảo vệ bờ biển. .
3
1.1.1 Đặc trưng hình thành và sự phát triển của sóng biển 3
1.1.2 Phân loại sóng biển 6
1.1.3 Các thông số đặc trưng của sóng biển 8
1.2 Các công trình bảo vệ bờ biển 9
1.2.1 Công trình đê chắn cát giảm sóng bảo vệ bờ biển 9
1.2.2 Công trình kè bảo vệ bờ biển 11
1.2.2.1 Chức năng 11
1.2.2.2 Kết cấu gia cố bờ 11
1.3 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở nước ta 11
1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 11
1.3.2 Tình hình nghiên cứu ở nước ta 19
1.4 Kết luận chương 1 22
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐÊ BIỂN 23
2.1 Mặt cắt kết cấu các công trình bảo vệ bờ biển thường sử dụng ở Việt Nam
23
2.1.1 Các tiêu chuẩn thiết kế đê biển 23


2.2.3 Thi công trong các điều kiện khác 60
2.3 Công nghệ thi công đê biển 60
2.3.1 Công nghệ vật liệu dùng cho công trình bảo vệ bờ biển 60
2.3.1.1 Thảm bê tông FS 60
2.3.1.2 Thảm bê tông tự chèn lưới thép - thảm P.Đ.TAC-M 61
2.3.1.3 Vải địa kỹ thuật 61
2.3.1.4 Cừ bản BTCT ứng suất trước 61
2.3.1.5 Khối Tetrapod 62
2.3.1.6 Công nghệ thi công thả thảm đá dưới nước 62
2.3.1.7 Công nghệ thi công đóng cọc chiều dài lớn 63
2.3.1.8 Xử lý chống xói lở bờ biển bằng công nghệ STABIPLAGE 63
2.3.2 Đê chắn sóng: 64
2.3.2.1 Đê chắn sóng mái nghiêng (đê dạng khối đổ) 64
2.3.2.2 Đê chắn sóng tường đứng 65
2.3.2.3 Đê chắn sóng có kết cấu đặc biệt khác nhau (đê kiểu phao, đê rỗng, đê thuỷ
khí…) 66
2.4 Kết luận chương 2 66
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ BIỂN TỈNH BÀ RỊA
VŨNG TÀU 68
3.1 Các đặc điểm điều kiện tự nhiên của bờ biển Bà Rịa Vũng Tàu 68
3.1.1 Đặc điểm địa hình 69
3.1.2 Đặc điểm địa mạo 72
3.1.2.1 Địa hình nguồn gốc núi lửa 72
3.1.2.2 Đặc điểm độ sâu đáy biển 73

3.5.2.4 Thi công lớp phủ ngoài 102
3.5.3 Một số lưu ý trong quá trình thi công 103
3.5.4 Tiến độ thi công 104
3.5.5 Các yêu cầu về bảo vệ môi trường, an toàn, phòng chống cháy nổ trong quá
trình thi công 104
3.6 Kết luận chương III 105
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106
1. Kết luận 106
2. Tồn tại và kiến nghị 107 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1: Sơ đồ chuyển động của các hạt nước trong sóng đứng (a) và sóng tiến
(b) và biến đổi của hình dạng sóng với thời gian
7
Hình 1-2: Profin sóng và các yếu tố sóng. 8
Hình 1-3: Các giải pháp bảo vệ đê biển bằng công trình ngăn cát giảm sóng. 10
Hình 1-4: Đê biển chịu sóng tràn và vùng đệm đa chức năng theo cách tiếp cận hệ
thống của ComCoast.
13
Hình 1-5: Quan điểm xây dựng đê biển lợi dụng tổng hợp và thân thiện với môi
trường sinh thái của Hà Lan.
15
Hình 1-6: Đê sông an toàn cao ở Nhật Bản: (a) Dạng mặt cắt ngang đê an toàn cao

55
Hình 2-14: Mái kè bê tông kích thước lớn liên kết mềm
và đá hộc lát khan trong
khung xây phần trên.
55
Hình 2-15: Mái kè tấm bê tông liên kết mềm và đá hộc lát khan trong khung xây
phần trên.
56
Hình 2-16: Kè bờ biển Nghĩa Phúc – Nam Định. 56
Hình 2-17: Kè bờ biển Ninh Thuận. 57
Hình 2-18: Đê chắn sóng kết cấu mái nghiêng bằng đá tại Dung Quất. 57
Hình 2-19: Đê chắn sóng bảo vệ bờ kết cấu bằng khối Tetrapod 58
tại đảo Cồn Cỏ. 58
Hình 2-20: Đê chắn sóng bảo vệ bờ kết cấu bằng khối Tetrapod 58
tại đảo Cô Tô. 58
Hình 2-21: Thảm bê tông FS. 61
Hình 2-22: Thảm bê tông tự chèn lưới thép. 61
Hình 2-23: Cừ bản BTCT ứng suất trước. 62
Hình 2-24: Khối Tetrapod. 62
Hình 2-25: Thi công thả thảm đá dưới nước. 63
Hình 2-26: STABIPLAGE. 64
Hình 2-27: Đê chắn sóng mái nghiêng thông thường 65
Hình 2-28: Đê chắn sóng mái nghiêng dùng khối tetrapod bảo vệ mái. 65
Hình 2-29: Đê chắn sóng tường đứng kết cấu thùng chìm 66

Hình 3-20: Vận chuyển đá bằng xà lan kết hợp với ô tô. 101
Hình 3-21: Cần cẩu phục vụ xếp đá. 102
Hình 3-22: Vận chuyển khối phá sóng bằng ô tô. 102
Hình 3-23: Thi công lắp đặt khối phá sóng. 103
Hình 3-24: Thợ lặn thi công lắp ghép các khối phá sóng. 103



MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Đề tài
Bờ biển nước ta có chiều dài hơn 3260km, hàng ngày đang chịu ảnh hưởng
trực tiếp của các yếu tố như sóng, gió, thủy triều… và trung bình có từ 6 đến 8 cơn
bão đổ bộ vào bờ biển hàng năm. Đặc biệt năm 1978 và năm 1989 có tới 12 cơn bão
đổ bộ vào, có nhiều cơn bão trên cấp 12, 13 gây thiệt hại rất lớn về người và kinh tế
ở những vùng ven biển.
Đê biển nước ta được xây dựng qua nhiều thời kỳ, chất lượng khác nhau, mức
độ an toàn thấp, nhiều nơi còn phải gia cố sửa chữa hoặc xây dựng mới. Trong điều
kiện biến đổi khí hậu, đặc biển với xu thế nước biển dâng, việc đảm bảo an toàn cho
hệ thống đê biển là vấn đề cần đặc biệt quan tâm bởi vì hầu hết các khu dân cư, khu
công nghiệp, khu kinh tế trọng điểm của Vùng, của đất nước đều nằm gần hoặc sát
bờ biển. Đặc biệt tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu là một trong những vùng kinh tế sôi động,
trọng điểm phát triển nhanh của nước ta. Vì vậy nếu để xảy ra một sự cố do thiên tai
thì thiệt hại mà đất nước gánh chịu thật khó lường. Do vậy đề tài: “Nghiên cứu lựa
chọn giải pháp và công nghệ thi công công trình bảo vệ bờ biển tỉnh Bà Rịa Vũng
Tàu” có ý nghĩa kinh tế kỹ thuật rất lớn.
2. Mục đích của Đề tài
Nghiên cứu lựa chọn công trình bảo vệ bờ và giải pháp thi công đê biển tỉnh
Bà Rịa Vũng Tàu.
Phạm vi nghiên cứu: Vùng đê biển tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu.
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
* Cách tiếp cận.
Thông qua các tài liệu thiết kế và tài liệu nghiên cứu liên quan đến vấn đề bảo
vệ bờ biển để nắm được các giải pháp bảo vệ bờ biển.
Nghiên cứu thông qua các công trình bảo vệ bờ biển đã được áp dụng xây
dựng trong thực tế.
* Phương pháp nghiên cứu.



3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP
CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ BIỂN
1.1 Sự hình thành sóng biển và tác động của nó đến công trình bảo vệ
bờ biển
1.1.1 Đặc trưng hình thành và sự phát triển của sóng biển
Sóng biển là hiện tượng vật lý xảy ra ở lớp nước gần bề mặt biển. Sóng được
hình thành do gió và những hiệu ứng địa chất, và có thể di chuyển hàng nghìn km
trước khi đến đất liền. Sóng biến đổi từ những gợn sóng lăn tăn đến những cơn sóng
thần cực lớn. Ngoài dao động thẳng đứng, các hạt nước trong sóng biển có một chút
chuyển động theo phương ngang.
Nguyên nhân chủ yếu cho sự hình thành của sóng là gió, có 3 yếu tố của gió
ảnh hưởng đến sóng:
- Tốc độ gió
- Độ dài mặt mà trong đó nước chịu ảnh hưởng của gió
- Thời gian nước bị gió thổi
Tất cả những yếu tố trên góp phần tạo nên sóng với kích thước và hình dạng
khác nhau. Giá trị của từng yếu tố càng lớn đều làm cho sóng lớn hơn. Sóng được
đo bởi:
Độ cao (từ đỉnh đến chỗ lõm)
Bước sóng (khoảng cách giữa các đỉnh)
Chu kì sóng (khoảng thời gian giữa các ngọn sóng liên tiếp ở một điểm cố

Một cách định tính, có thể giải thích sự phát sinh sóng gió như sau. Khi gió
bắt đầu thổi trên mặt nước yên tĩnh, những cuộn xoáy có mặt trong dòng gió sẽ tác
động lên mặt nước dưới dạng các xung áp suất, làm xuất hiện các sóng lăn tăn
(sóng mao dẫn) có thể nhìn thấy bằng mắt (gió khoảng 0,7 m/s có thể làm xuất hiện
các sóng cao 3-4 mm, bước sóng 40-50 mm). Nếu gió tiếp tục tác động thì sẽ làm
tăng biên độ sóng và sóng mao dẫn biến thành sóng trọng lực.
Về cơ chế truyền năng lượng từ gió cho sóng, một số nhà nghiên cứu cho
rằng ứng suất tiếp tuyến của gió đóng vai trò chủ yếu. Thí dụ, Makaveev đã xác
định năng lượng mà sóng nhận từ gió bằng tích của ứng suất tiếp tuyến và vận tốc
quỹ đạo của các hạt trong
sóng dưới dạng biểu thức sau:
M = Aρ
′
w
2
δC (1.1)
Trong đó: 5M – Năng lượng sóng nhận từ gió (W/m
2
)
A − hệ số xác định từ thực nghiệm; ρ
′

Được tiếp sức bởi những dòng năng lượng này, sóng xuất hiện

trong gió sẽ
phát triển, tăng cả độ cao và bước sóng của nó.
Qua công thức (1.1) và (1.2) ta thấy gió là yếu tố cơ bản tạo nên đặc trưng của
sóng biển; cho nên khi nghiên cứu các công trình bảo vệ bờ cần phải nghiên cứu
hướng gió thổi, thời gian gió thổi và quá trình hình thành sóng biển cũng như đặc
trưng của sóng biển tác động vào công trình. 6

1.1.2 Phân loại sóng biển
Chế độ sóng, đặc trưng các yếu tố sóng, sự tác động của sóng lên bờ và
những đối tượng khác phụ thuộc rất nhiều vào loại sóng.
Theo lực gây nên sóng, người ta phân thành các loại sóng sau:
Sóng gió được gây nên bởi gió và chịu tác động của gió; những sóng do gió
gây nên nhưng còn duy trì được sau khi gió ngừng tác động hoặc đổi hướng được
gọi là sóng lừng. Cũng gọi là sóng lừng khi mà sóng đi từ nơi chúng được gió gây
nên tới vùng đang xét đang hoàn toàn lặng gió.
Sóng áp xuất hiện do tác động của áp suất khí quyển hoặc gió làm mặt nước
lệch khỏi vị trí cân bằng.
Sóng txunami xuất hiện do các hiện tượng động đất, núi lửa dưới nước hoặc
ven bờ.
Sóng tàu gây bởi chuyển động của tàu.
Sóng thủy triều biểu hiện ở sự dao động tuần hoàn của mực nước biển, gây bởi
tác động của các lực tạo triều của Mặt Trăng và Mặt Trời.


Hình 1-1: Sơ đồ chuyển động của các hạt nước trong sóng đứng (a)
và sóng tiến (b) và biến đổi của hình dạng sóng với thời gian
Như vậy là do chuyển động đều đặn của các hạt nước theo những quỹ đạo kín
đã diễn ra sự di chuyển tịnh tiến của profin của sóng theo hướng tác động của lực,
trong đó độ cao sóng tương ứng với đường kính của quỹ đạo. Bản thân các hạt
nước, giống như các vật nổi trên sóng, trong khi chuyển động quay, không tham gia 8

vào dịch chuyển tịnh tiến mà dừng ở một chỗ. Khi nghiên cứu sóng biển người ta
còn phân biệt sóng hai chiều (sóng phẳng) và sóng ba chiều. Trong sóng hai chiều,
trên tuyến frôn sóng không có sự chênh lệch độ cao của mực, các ngọn sóng kéo dài
mãi như những luống nước và truyền đi theo hướng truyền sóng.
Trong sóng ba chiều, người ta quan trắc thấy có sự chênh lệch độ cao mực dọc
theo fron sóng. Đối với loại sóng này, người ta đưa thêm khái niệm chiều dài ngọn
sóng - độ kéo dài của ngọn sóng theo hướng fron của gió và độ cao sóng ba chiều là
hiệu giữa mực cao nhất của đỉnh và mực thấp nhất của chân sóng.
1.1.3 Các thông số đặc trưng của sóng biển
Dưới tác dụng của những lực khác nhau, trên mặt phân cách nước – không khí
ở biển luôn luôn tồn tại các sóng. Nếu cắt mặt biển nổi sóng bằng một mặt phẳng
thẳng đứng theo một hướng nào đó (thường theo hướng truyền sóng chính), thì giao
tuyến của mặt biển với mặt phẳng đó có dạng đường cong phức tạp gồm nhiều sóng
gọi là profin sóng (hình 1-2). Nếu quan trắc dao động của mặt biển tại một điểm cố
định nào đó (ghi bằng máy ghi sóng), thì biến đổi của vị trí mặt nước theo thời gian
cũng có hình dạng phức tạp. Trên profin sóng, mỗi một sóng bao gồm phần cao hơn

c: Vận tốc truyền sóng.
Tỷ số độ cao sóng và bước sóng h /λ gọi là độ dốc của sóng.
Phần sóng từ chân sóng đến đỉnh sóng hướng về phía gió thổi tới tạo thành
sườn đón gió của sóng, phần ngược lại từ đỉnh đến chân sóng khuất gió gọi là sườn
khuất gió của sóng.
Hướng truyền sóng trong biển được tính từ hướng bắc đến hướng chuyển động
của sóng.
Prôn sóng là đường nối các đỉnh sóng xác định trên nhiều profin sóng hướng
theo hướng truyền chính của sóng.
Tia sóng - đường thẳng vuông góc với frôn sóng tại điểm đang xét.
1.2 Các công trình bảo vệ bờ biển
1.2.1 Công trình đê chắn cát giảm sóng bảo vệ bờ biển
Loại công trình giảm sóng ngăn cát, xây dựng trên vùng bãi trước mục tiêu
bảo vệ. Thuộc loại này bao gồm các rừng cây ngập mặn, các hệ thống tường ngăn
cát, giảm sóng (hình 1-3).
- Các rừng cây ngập mặn chống sóng. Đây là một giải pháp bảo vệ bờ rất
hữu hiệu, tạo ra hiệu quả tổng hợp về ngăn sóng và tăng khả năng lắng đọng phù 10

sa, hình thành các bãi bồi ven biển. Tuy nhiên nó chỉ thích hợp với những
vùng gần cửa sông, có bãi thoải và nguồn phù sa tương đối dồi dào. Hình 1-3: Các giải pháp bảo vệ đê biển bằng công trình ngăn cát giảm sóng.
- Đê mỏ hàn có chức năng ngăn chặn dòng bùn cát ven bờ, giữ bùn cát lại gây

trọng chính của sóng và dòng chảy: Có thể trồng cỏ, các vật liệu không đắt tiền.
Tuy nhiên để giảm cao trình bảo vệ phần trên có thể dùng tường đỉnh xây bằng đá
hoặc bê tông, bê tông cốt thép;
- Phần gia cố là phần chính bảo vệ bờ đất được làm bằng các vật liệu khác
nhau để đảm bảo chống xâm thực cho bề mặt dưới tác dụng của sóng và dòng chảy;
- Chân khay bảo vệ chân phần gia cố khỏi bị xói và bị trượt.
1.3 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở nước ta
1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Đê biển và các hạng mục công trình phụ trợ khác hình thành nên một hệ thống
công trình phòng chống, bảo vệ vùng nội địa khỏi bị lũ lụt và thiên tai khác từ phía
biển. Vì tính chất quan trọng của nó mà công tác nghiên cứu thiết kế, xây dựng đê
biển ở trên thế giới, đặc biệt là ở các quốc gia có biển, đã có một lịch sử phát triển
rất lâu đời. Tuy nhiên, tùy thuộc vào các điều kiện tự nhiên và trình độ phát triển
của mỗi quốc gia mà các hệ thống đê biển đã được phát triển ở những mức độ khác
nhau. 12

Ở các nước châu Âu phát triển như Hà Lan, Đức, Đan Mạch, đê biển đã được
xây dựng rất kiên cố nhằm chống được lũ biển (triều cường kết hợp với nước dâng)
với tần suất hiếm. Khoảng vài thập niên trước đây quan điểm thiết kế đê biển truyền
thống ở các nước châu Âu là hạn chế tối đa sóng tràn qua do vậy cao trình đỉnh đê
rất cao. Nhưng vì lượng sóng tràn qua là rất ít nên mái phía trong đê thường được
bảo vệ rất đơn giản như chỉ trồng cỏ bản địa, phù hợp cảnh quan với môi trường.
Theo tài liệu mà tác giả thu thập được thì nhìn chung mặt cắt ngang đê điển hình rất
rộng, mái thoải (phổ biến là 1/6 hoặc thoải hơn), có cơ mái ngoài và trong kết hợp

được một lượng sóng tràn đáng kể qua đê trong bão. Như vậy, thay vì xây dựng
hoặc nâng cấp đê lên rất cao để chống (không cho phép) sóng tràn qua nhưng vẫn
có thể bị vỡ dẫn tới thiệt hại khôn lường thì đê cũng có thể xây dựng để chịu được
sóng tràn qua đê, nhưng không thể bị vỡ. Tất nhiên khi chấp nhận sóng tràn qua đê
cũng có nghĩa là chấp nhận một số thiệt hại nhất định ở vùng phía sau được đê bảo
vệ, tuy nhiên so với trường hợp vỡ đê thì thiệt hại trong trường hợp này là không
đáng kể. Đặc biệt là nếu như một khoảng không gian nhất định phía sau đê được
quy hoạch thành vùng đệm đa chức năng thích nghi với điều kiện bị ngập ở một
mức độ và tần suất nhất định. Đây chính là cách tiếp cận theo quan điểm hệ thống,
lợi dụng tổng hợp, và bền vững vùng bảo vệ bờ ComCoast (Combining Functions in
Coastal Defence Zone, xem www.ComCoast.org) của liên minh Châu Âu (Hình 1-
4). Như vậy thay vì một con đê biển như một dải chắn nhỏ thì chúng ta sử dụng cả
một vùng bảo vệ ven biển mà có thể sử dụng tổng hợp.

Hình 1-4: Đê biển chịu sóng tràn và vùng đệm đa chức năng theo cách tiếp cận hệ
thống của ComCoast.
Bởi vậy đê chịu sóng tràn (ORD - Wave Overtopping Resistant Dikes) hay đê
không thể phá hủy (unbreachable/indestructible dikes) đã
giành được một mối quan
tâm đặc biệt và đã được đưa vào áp dụng trong quan điểm thiết kế đê biển hiện nay
ở châu Âu. Cùng với nó, sóng tràn đã và đang trở thành một dạng tải trọng đặc biệt 14

không thể bỏ qua trong thiết kế đê biển. Nghiên cứu quá trình động lực học sóng
tràn qua đê biển do vậy cũng đang nhận được một sự quan tâm đặc biệt.

15Hình 1-5: Quan điểm xây dựng đê biển lợi dụng tổng hợp và thân thiện với môi
trường sinh thái của Hà Lan.
Bên cạnh các giải pháp về mặt kết cấu chống sóng tràn thì cấu tạo hình dạng mặt cắt
ngang đê đóng vai trò quan trọng đối với đê an toàn cao trong việc đảm bảo ổn định
đê, tăng cường khả năng chống xói do dòng chảy (sóng tràn, nước tràn), và đặc biệt
là kiến tạo không gian cho các mục đích lợi dụng tổng hợp của đê và vùng đệm phía
sau đê.

16Hình 1-6: Đê sông an toàn cao ở Nhật Bản: (a) Dạng mặt cắt ngang đê an toàn cao
trước và sau khi xây dựng (Stalenberg, 2007) (b) Đê an toàn cao ở Edogawa –
Tokyo, Nhật Bản.
Ở Nhật Bản đang có kế hoạch xây dựng nâng cấp các đê sông thành đê an toàn
cao, lợi dụng tổng hợp và thân thiện với môi trường. Khái niệm đê an toàn cao
được người Nhật áp dụng là “đê sông với bề rộng đủ lớn để ngăn chặn được sự cố
vỡ đê và hậu quả của nó”. Về thực chất là mở rộng chân đê và làm mái đê phía