BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP
VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
**********

LÊ KHẮC LƯƠNG NGHI£N CøU Vµ ®¸NH GI¸ HIÖU QU¶
C¸C gi¶i PH¸P B¶o VÖ M¸I ®ª BIÓN HIÖN Cã
Vµ §Ò XUÊT GI¶I PH¸P HîP Lý

Vµ §Ò XUÊT GI¶I PH¸P HîP Lý LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THUỶ
MÃ SỐ: 60-58-40 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
GS.TS. NGÔ TRÍ VIỀNG

HÀ NỘI – 2010

LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu và thực hiện với sự nỗ lực của
bản thân, tác giả đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu và
đánh giá hiệu quả các giải pháp bảo vệ mái đê biển hiện có và đề xuất giải
pháp hợp lý” nhằm nghiên cứu, đánh giá, tính toán nhằm xác định được giải
pháp bảo vệ mái đê biển hợp lý, góp phần vào công tác phòng chống lụt, bão
và giảm nhẹ thiên tai một cách có hiệu quả.
Tác giả xin gửi lới cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong trường
Đại học Thủy lợi đã tận tình giảng dạy, đào tạo và giúp đỡ tác giả trong suốt
quá trình học tập sau đại học. Đặc biệt, tác giả xin chân thành cảm ơn
GS.TS Ngô Trí Viềng đã hướng dẫn tận tình, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận

cao hơn. Mặt khác, những biến đổi lớn về biến đổi khí hậu cũng như các điều
kiện khác của biển đã khẳng định nhiệm vụ nghiên cứu các giải pháp để tăng
cường an toàn cho đê biển hiện nay là một trong những nhiệm vụ cấp bách ở
Việt Nam nói riêng và các quốc gia có bờ biển nói chung.
Ở Việt Nam, để bảo vệ an toàn các tuyến đê biển đã và đang được đầu
tư xây dựng, đồng thời ổn định cuộc sống của người dân sống trong khu vực
ven biển, cần phải nghiên cứu và đánh giá những giải pháp bảo vệ mái đê biển
hiện có nhằm phát huy những giải pháp hiệu quả góp phần vào công tác
phòng chống lụt, bão và giảm nhẹ thiên tai.
Công trình đê biển gồm 03 bộ phận chính: Đỉnh, thân và chân công
trình được liên kết chặt chẽ với nhau tạo thành một khối thống nhất và bền
vững. Để bảo vệ cho 03 bộ phận đó chịu được tác động của nước biển bao
gồm bão, sóng, triều cường cần có lớp bảo vệ mái đê biển bằng nhiều biện
pháp khác nhau. Tuỳ thuộc vào hình dạng bờ biển, địa chất vùng bờ, đặc tính
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

2
sóng, thuỷ triều để hình thành các dạng kết cấu công trình đê biển, trong đó
mái đê là một bộ phận quan trọng để duy trì ổn định tổng thể công trình.
Vì vậy, cần nghiên cứu và đánh giá các giải pháp bảo vệ mái đê biển
hiện có để có những giải pháp hiệu quả đảm bảo an toàn mái đê biển nhằm
ứng dụng vào điều kiện ở nước ta.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
- Nghiên cứu các biện pháp tăng cường ổn định mái đê biển.
- Tìm giải pháp thích hợp bảo vệ mái đê biển,
- Ứng dụng tính toán cho một số vùng trọng điểm.
3. CCH TIẾP CN VÀ PHƯƠNG PHP NGHIÊN CỨU
- Sử dụng phương pháp tổng hợp, thống kê, đánh giá hiệu quả các dạng

bờ còn tạo ra các địa điểm du lịch nghỉ dưỡng phù hợp với cảnh quan thiên
nhiên. Với các công trình đê, kè biển ngoài tác dụng bảo vệ bờ biển, còn có
các tuyến đê, kè nhằm tạo ra các vùng trú ẩn cho tàu thuyền, bảo vệ các cảng
lớn khi có gió bão (hình 1.1). Hình 1.1 Đê chắn sóng bảo vệ khu du lịch và là nơi tr ẩn của tàu thuyền
ở Thái Lan

Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

4
Bờ biển được bảo vệ bằng nhiều hình thức kết cấu khác nhau như: Đê,
kè mỏ hàn, kè lát mái, đê chắn sóng, cấu kiện phá sóng, mỏ hàn cát nuôi
bãi…, tuỳ từng khu vực bờ biển mà có những hình thức kết cấu bảo vệ bờ
riêng, qua đó thể hiện được đặc trưng của khu vực bờ biển đó. Nhìn chung
các hình thức bảo vệ đê, kè biển trên thế giới có thể phân thành các dạng sau:
1.1.1.1. Kè lát mái bảo vệ bờ bin: Hình thức kết cấu này thường được áp
dụng khá phổ biến với các nước có bờ biển với các dạng kết cấu bảo vệ mái
khác nhau như: bảo vệ mái bằng đá lát, bằng tấm bê tông đúc sẵn, tấm bê tông
tự chèn, bê tông đổ tại chỗ thành mảng lớn bảo vệ mái đê… Các cấu kiện này
thường được liên kết với nhau hoặc đặt trong khung nhằm hạn chế tối đa cơ
Hình 1.3 Hệ thống mỏ bảo vệ bãi tạo khu du lịch Malaga, Tây Ban Nha
1.1.1.3. Đê, cấu kiện rời phá sóng: Kết cấu này được áp dụng ở các vùng
biển có sóng lớn, vùng biển chịu ảnh hưởng thường xuyên của bão gió như ở
các nước Hà Lan, Mỹ, Nhật Bản và Trung Quốc. Đê phá sóng thường làm
bằng các khối bê tông dị hình (hình 1.4) được xếp sát nhau nằm cách xa bãi
biển cần bảo vệ hoặc các đê phá sóng ngầm bằng bê tông, đá hộc…, hình thức
kết cấu này đã hạn chế được một phần tác động của sóng tới bờ biển.
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

6
Hình 1.4 Đê phá sóng bằng cấu kiện bê tông dị hình ở Mỹ
1.1.1.4. Bảo vệ bờ bin bằng biện pháp phi công trình: Biện pháp phi công
trình thường được áp dụng với những vùng biển bồi, những vùng cần nuôi
bãi, một trong những biện pháp đó là trồng cây, rừng ngập mặn đễ giữ và nuôi
bãi (hình 1.5). Biện pháp này được áp dụng ở các nước phát triển và đang
phát triển như: Trung Quốc, Nhật Bản, Hà Lan, Thái Lan, Việt Nam…, hình
thức này hạn chế những rủi do của bão và nâng cao ý thức của cộng đồng

thức kè lát mái đã có tiến bộ rõ rệt. Kè lát mái được làm bằng đá hộc lát khan
trong khung đá xây, dưới lớp lọc được cấu tạo lớp dăm lót dày 10cm và tiếp
dưới là lớp cát dày 5cm, chân kè bằng khối đá đổ. Một số tuyến đê trồng các
loại cây sú, vẹt chắn sóng bảo vệ đê.
Trước năm 2000, được sự quan tâm của Nhà nước và sự hỗ trợ của các
tổ chức quốc tế thông qua các dự án PAM 4617, PAM 5325, OXFAM, CEC
có khoảng 719km đê biển thuộc các đoạn đê xung yếu đã được đầu tư củng
cố, nâng cấp nhằm đảm bảo chống gió bão cấp 9 với mức nước triều tần suất
5%. Tuy nhiên, do nguồn vốn đầu tư còn hạn chế nên hệ thống đê biển chưa
đảm bảo kiên cố, chưa đồng bộ. Từ sau năm 2000 (sau khi kết thúc dự án
PAM) đến 2005, hầu như đê biển không được đầu tư củng cố, chủ yếu đầu tư
mang tính chất sửa chữa các hư hỏng (thời gian này đầu tư đáng kể nhất cho
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

8
đê biển là khôi phục đê biển Hà Tĩnh sau bão số 4 năm 2000) do đó đê biển bị
xuống cấp nhanh.
Sau cơn bão số 7 năm 2005, Chính phủ đã chú trọng đầu tư vào hệ
thống đê, kè biển với phương châm làm đến đâu chắc đến đó, chỉ tiêu thiết kế
và mức độ an toàn được đặt ra với yêu cầu cao hơn. Một số kết cấu thiết kế đê
biển ở Việt Nam như sau:
1.1.2.1. Kt cấu đê bin thường được áp dụng ở Bắc Bộ
Ở Bắc Bộ hệ thống đê biển đã được đắp qua nhiều thế kỷ, chủ yếu là do
nhân dân tự đắp, một số đoạn xung yếu do nhà nước đầu tư để đảm bảo ổn
định cuộc sống và sản xuất. Từ năm 1996 trở về trước đê, kè biển do nhân dân
tự đắp, không có tính toán quy hoạch, thiết kế cụ thể, đắp đê, làm kè biển theo
phương châm hỏng đâu làm đấy, khu vực nào nguy hiểm thì làm. Vật liệu chủ
yếu để làm đê, kè biển là vật liệu địa phương, thi công dựa trên những kinh

bằng đất ln cát. Một số đoạn đê được đắp hoàn toàn bằng đất cát như đê Hải
Thịnh – Hải Hậu – Nam Định.
+ Kết cấu kè (đê) như sau: Từ đỉnh chân khay đến cao trình +3.0 ÷
+3.5 được lát bằng cấu kiện bê tông dày bình quân 0,25m trên lớp vải địa kỹ
thuật, đá dăm lót dày 10cm. Từ +3.0 hoặc +3.5 trở lên đến đỉnh đê được lát
bằng đá lát trong khung đá xây hoặc bê tông.
+ Chân kè: Gồm một hàng ống buy cao từ 1,5 ÷ 2m, đường kính 1,0m,
phía trong đổ đá hộc, phía ngoài là lăng thể đá hộc giữ ổn định cho ống buy.
+ Đỉnh đê (kè): Đỉnh đê có tường hắt sóng cao 0,5 ÷ 0,8m bằng đá xây
vữa mác 100. Phía biển
Phía đồng
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

10
+ Một số nơi bãi biển bị bào xói, ngoài việc làm kè bảo vệ mái, nhiều
đoạn được làm thêm một số mỏ hàn để bảo vệ bãi và trồng rừng ngập mặn để
giữ bãi.
b) Thời kỳ từ năm 2005 đến nay
Sau một số cơn bão số 2, số 6 và số 7 năm 2005, một số tuyến đê thuộc
các tỉnh Hải Phòng, Nam Định, Thanh Hoá đã bị vỡ và hư hỏng nặng. Trước
những nguy cơ và tiềm ẩn bị phá hoại do thiên tai gây ra, Chính phủ có chủ
trương khôi phục và nâng cấp đê biển với kết cấu bền vững hơn, chỉ tiêu thiết
kế cao hơn. Thực hiện chủ trương đó, các Bộ, ngành liên qua đã tiến hành
khảo sát và thiết kế đê biển với hình dạng mặt cắt thiết kế điển hình như
hình 1.7.

đê biển miền Trung cũng hình thành theo từng thời kỳ khác nhau, theo từng
mục tiêu bảo vệ khác nhau, tổng kết lại chúng ta có thể phân thành 2 giai đoạn:
a) Thời kỳ trước năm 2005
Trong giai đoạn này đê, kè biển miền Trung được hình thành và thiết kế
dưới dạng hình thức kết cấu như sau:

Hình 1.8 Mặt cắt đin hình đê bin Trung bộ trưc năm 2005
(1) Thân đê ; (2) Kè lát mái; (3) Mặt đê cứng hoá ; (4) Chân kè
1
3
4
2
m1
m2
Phía biển
Phía đồng
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

12
+ Mặt cắt đê: Có dạng hình thang, mặt đê rộng 1,5 ÷ 3 m , mái đê phía
biển có m = 2 ÷ 2,5, mái phía đồng m = 1,5 ÷ 2.
+ Chất lượng đê: Thân đê phần lớn được đắp bằng đất thịt nhẹ pha cát,

Hình 1.9 Mặt cắt đin hình đê bin Trung bộ sau năm 2005
(1) Chân kè;
(2) Kè lát mái; (3) Tường hắt sóng; (4) Mặt đê cứng hoá;
(5) Kè lát mái phía đồng;
1.1.2.3. Kt cấu đê bin áp dụng cho vùng bin Nam bộ
Nam Bộ là vùng trũng, bị chia cắt bởi nhiều hệ thống kênh rạch chằng
chịt, đê biển Nam Bộ chủ yếu là các tuyến đê nhỏ lẻ, riêng biệt. Cao trình
đỉnh đê còn thấp, chủ yếu là ngăn mặn, mặt cắt thiết kế điển hình của đê biển
Nam Bộ như sau:

Hình 1.10 Mặt cắt thit k đin hình đê bin Nam bộ
(1) Thân đê ; (2) Kè lát mái ; (3) Mặt đê cứng hoá; (4) Chân khay; (5) cọc

Phía biển
Phía đồng
1
3
4
2
m1
m2

Ở Việt Nam trên toàn bộ đường bờ biển dài hơn 3.200 km, có hơn
2.700 km đê biển, trong đó khoảng 600 km được bảo vệ mái bằng nhiều hình
thức kết cấu khác nhau.

Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

15
Tập trung chủ yếu vào 4 loại chính sau:
• Lát mái đê biển bằng đá lát khan.
• Lát mái đê biển bằng đá xây, đá chít mạch.
• Lát mái đê biển bằng bê tông đổ tại chỗ.
• Lát mái đê biển bằng bê tông đúc sẵn lắp ghép: Lắp ghép bình
thường, lắp ghép có liên kết một chiều, 2 chiều, 3 chiều
1.2.1.1. Lát mái đê bin bằng đá lát khan
Hình thức này đã được sử dụng ở hầu hết các tỉnh, vật liệu hay dùng là
đá hộc có kích thước (0,25 - 0,3)m.
Ưu điểm của hình thức này: Khi ghép chèn chặt làm cho mỗi viên đá
hộc được các viên khác giữ cả 4 mặt do bề mặt gồ ghề của viên đá, khe hở
ghép lát lớn sẽ thoát nước mái đê nhanh giảm áp lực đẩy nổi, liên kết mềm dễ
biến vị theo độ lún của nền. Bề mặt gồ ghề, độ nhám lớn giảm sóng leo lên
mái và giảm vận tốc dòng rút. Về mặt kỹ thuật thì thi công và sửa chữa
dễ dàng.
Hình 1.11 Lát mái đê bin bằng đá lát khan
Tuy nhiên nó có nhược điểm là khi nền bị lún cục bộ hoặc dưới tác
dụng của sóng dồn nén mối liên kết do chèn bị phá vỡ , các hòn đá tách rời
nhau ra và trọng lượng bản thân quá nhỏ nên dễ bị sóng cuốn trôi . Khe hở
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1


Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

17
1.2.1.3. Lát mái đê bin bằng bê tông đổ tại chỗ

Hình thức này đã được sử dụng ở kè Hải Hậu - Nam Định, phá Tam
Giang - Thừa Thiên-Huế, Bàu Tró - Quảng Bình
Bê tông tấm lớn đổ tại chỗ có khớp nối với kích thước và trọng lượng theo
tính toán cho từng công trình cụ
thể, thường là lớn đủ trọng lượng
chống sóng, tuy nhiên nếu nền lún
không đều tấm bản dễ bị gãy, sập
gây mất đất nền và do bê tông đổ
tại chỗ bị mặn xâm thực nên cường
độ chịu lực kém.
Hình 1.13 Kè bằng bê tông đổ tại chỗ ở Hải Phòng
Có 2 loại như sau:
Loại không có lỗ thoát nước: Loại này che kín được mái nhưng phải
chịu áp lực đẩy nổi lớn do nước ở mái đê không thoát ra được.
Loại có lỗ thoát nước: Ưu điểm là giảm được áp lực đẩy nổi , nhưng do
lỗ thoát nước thưa, đường kính lớn lại thẳng góc với nền nên dễ mất đất nề n
dưới tác động của dòng chảy làm nứt mạch vữa hoặc gy sập.
Việc bảo vệ bằng bê tông lớn đổ tại chỗ và bê tông tấm lớn có vữa chít
mạch hiện nay ít dùng. Phần vì đổ bê tông tại chỗ hoặc chít mạch bị xâm thực
bởi nước m ặn chất lượng kém , phần vì do liền khối phủ kín bề mặt mái đã
gây áp lực đẩy nổi lớn dễ bị nứt gãy, sạt sập.
1.2.1.4. Lát mái đê bin bằng bê tông đc sẵn lắp ghép
Có nhiều loại cấu kiện đúc sẵn có kích thước và hình dạng khác nhau.

Ưu điểm của loại cấu kiện này là nó có khả năng phân bố lực xung, lực
cục bộ cho các cấu kiện bên cạnh tạo nên sự biến vị giảm dần từ vị trí xung
lực dn ra xung quanh. Vì vậy giảm được hiện tượng lún sâu, cục bộ, tạo nên
lún dạng cong thuận, đồng thời do được nối với nhau bằng các ngàm đối xứng
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

19
dạng nêm hai chiều đan giằng vào nhau chặt chẽ đã tạo được một kết cấu như
một tấm bản lớn mà chiều rộng, chiều dài không hạn chế và khớp nối dích dắc
hạn chế dòng xói trực tiếp xuống nền.
Mảng được lắp ghép từ các cấu kiện T 2, T3 đã thích nghi được với đất
mềm yếu. Nhờ có liên kết giữa các cấu kiện nên trọng lượng từng cấu kiện đã
giảm được nhiều so với các khối bê tông xếp liền nhau liên kết ma sát.
Nhược điểm: Ban đầu các loại T2, T3 chiều dày độ vát quá nhỏ dễ bị
gy, sứt mẻ trong quá trình vận chuyển và thi công, vì vậy các loại sau có độ
dày lớn hơn nên khắc phục được nhược điểm này.
- Lát mái đê biển bằng bê tông lp ghép có ngàm 3 chiều TSC – 178
(bằng sáng chế số 178/QĐ-
118/QĐSC ngày 8/4/1993, Cục sở
hữu công nghiệp Bộ Khoa học công
nghệ và môi trường). Đã được thi
công ở Hải Phòng, Nam Định hiện
đang sử dụng loại bề dày 0,26m.

Hình 1.14 Mái kè bằng cấu kiện T
R
SC
R – 178

Đây là loại có kết cấu mái đơn giản nhất nhưng phổ biến ở nhiều nước,
làm từ đá tự nhiên có độ nhám lớn có góc cạnh không đều được đổ, xếp khít
nhau hoặc xây và chít mạch. Hình thức này được dùng khi có nguồn đá phong
phú gần khu vực xây dựng, mái đê thoải, yêu cầu mĩ quan không đặt ra. Khi
sóng và dòng chảy mạnh hơn dùng đá xếp trong rọ, khung sẽ khắc phục được
nhược điểm khi không có đá kích thước lớn, tận dụng được loại đá kích thước
nhỏ, dễ khai thác và vận chuyển.
Sau này thì hình thức lát mái này sử dụng cả các khối đá sơ chế hình trụ
tiết diện lục lăng, xếp khít nhau, ổn dịnh nhờ vào ma sát giữa các mặt và
trọng lượng bản thân của từng cấu kiện. Loại này có độ ổn định cao vì khe
rỗng nhỏ. Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành XDCT thuỷ

21
Ở hình thức đá xây, kè được xây
bằng đá hộc với vữa xi măng, giữa
các khớp nối ngăn bằng bao tải
nhựa đường, giữa các khối lớn có lỗ
thoát nước. Hình 1.15 Lát mái đê bin bằng đá rời (Nickerie, Surinam, Leo phillipse) 1.2.2.2. Lát mái đê bin bằng rọ đá, thảm đá
Rọ đá lưới thép: Rọ thép có chiều dày từ 30cm đến 2m, kích thước mặt

Có nhiều kích thước khác nhau: (2 x 2)m, (4 x 4)m, (5 x 5)m, và có thể lên
tới (20 x 20)m. Loại này có kết cấu rất vững chắc, trọng lượng lớn, chống
Học viên: Lê Khc Lương Lớp Cao học 17C1

Trích đoạn KIẾN NGHỊ VÀ TỒN TẠ MỤC LỤC ẢNH MINH HỌA QUÁ TRèNH ĐÀO TẠO: CÁC CễNG TRèNH KHOA HỌC ĐÃ CễNG BỐ: MỤC LỤC ẢNH MINH HỌA

---