B GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR

NG

B NÔNG NGHI P VÀ PTNT
I H C TH Y L I

LÊ NG C TOÀN

NGHIÊN C U GI I PHÁP, CÔNG NGH THI CÔNG KÈ SÔNG
VÙNG CH U NH H
NG L N C A M C N
C TRI U

LU N V N TH C S

HÀ N I - 2015


B GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR

NG

B NÔNG NGHI P VÀ PTNT
I H C TH Y L I

LÊ NG C TOÀN

NGHIÊN C U GI I PHÁP, CÔNG NGH THI CÔNG KÈ SÔNG


c tri u ” h c viên đã nh n
ng

i H c Th y L i, c a

n này tôi đã hoàn thành lu n v n

th c s theo đúng k ho ch đã đ ra.
Có đ

c k t qu này là nh s truy n th ki n th c c a các th y giáo, cô giáo

tr c ti p gi ng d y và công tác t i Tr
th i gian qua tác gi h c t p t i tr

ng

i h c Th y L i trong su t nh ng

ng. Tuy nhiên vì s hi u bi t c a b n thân

và th i gian th c hi n lu n v n có h n nên n i dung c a lu n v n không tránh
kh i nh ng thi u sót. R t mong nh n đ

c nh ng ý ki n đóng góp, ch b o c a

các th y, cô đ nâng cao s hi u bi t và có đi u ki n phát tri n thêm n i dung
nghiên c u c a lu n v n sau này.
Tác gi xin bày t lòng c m n sâu s c t i th y giáo PGS.TS Lê Xuân

i h c Th y

l i.
Tôi là tác gi c a bài lu n v n này, tôi xin cam đoan đây là công trình
nghiên c u c a riêng tôi. Các n i dung và k t qu nghiên c u là trung th c, ch a
t ng đ

c công b trong b t k công trình nào khác.
Tác gi Lu n v n

Lê Ng c Toàn


1

PH N M

U

1. Tính c p thi t c a đ tài nghiên c u
Kè b o v mái d c đê, b o v b sông là m t b ph n h t s c quan tr ng trong
công tác b o v b ch ng các nguy c s t l m t an toàn đê trong mùa m a
bão. Hi n nay đ i v i Thái Bình khi thi công các lo i kè b o v mái d c v n áp
d ng các ph

ng pháp truy n th ng. Trong khi đó hi n t

ng h h ng kè b o

v mái d c trên h th ng đê Thái Bình ngày càng nhi u và di n bi n ph c t p.

ng pháp nghiên c u

Cách ti p c n:
- Ti p c n h th ng, t t ng th đ n chi ti t.
- Ti p c n th c t : T đi u ki n t nhiên đ n các đi u ki n c th công trình
đ v n d ng các gi i pháp k thu t thích h p.
- Ti p c n k th a: K th a kinh nghi m và công ngh đã đ
m t s công trình đã đ
Ph

c thi công và đ a vào s d ng.

ng pháp nghiên c u:

- Nghiên c u t ng quan;
- i u tra thu th p, kh o sát th c t ;
- Ph

ng pháp k th a;

c v n d ng


2

- Áp d ng ti n b khoa h c công ngh và các bi n pháp thi công tiên ti n
trong vi c kè sông b o v ch ng xói l .
4. K t qu d ki n đ t đ

c



3

CH

NG 1. T NG QUAN V KÈ B O V B

SÔNG

1.1. T ng quan v h th ng sông ngòi và công trình b o v b
Vi t Nam do đi u ki n m a nhi u đã t o ra m t s l

Vi t Nam

ng sông su i r t l n,

t i kho ng 2.360 con sông và kênh l n nh . D c b bi n, kho ng 23 km có m t
c a sông và theo th ng kê có 112 c a sông ra bi n. Các sông l n
th

Vi t Nam

ng b t ngu n t bên ngoài, ph n trung du và h du ch y trên đ t Vi t Nam.

H u h t các sông

Vi t Nam ch y theo h

ng tây b c - đông nam và đ ra bi n


T ng chi u dài c a h th ng kho ng 1.650 km và di n tích l u v c kho ng
10.000 km². Ngoài ra, h th ng sông này còn nh n m t ph n dòng ch y c a
sông H ng đ đ ra bi n ông.
1.1.2. H th ng sông H NG
H th ng sông H ng là h th ng sông l n nh t Vi t Nam. H th ng sông H ng
có r t nhi u ph l u, hai ph l u quan tr ng nh t là Sông

à và Sông Lô. Hai

ph l u chính này cùng v i các ph l u khác t o thành m ng l
qu t và h i t t i Vi t Trì. Chính d ng m ng l

i sông hình r

i sông này đã t h p l các ph

l u v i l c a dòng chính đ gây nên nh ng tr n l l n

đ ng b ng B c B .


4

Sông H ng có t ng chi u dài là 1.149 km v i l u v c 143.700 Km² b t ngu n t
dãy núi Hoành

o n, Nguy S n,

i Lý, Vân Nam, Trung Qu c ch y vào Vi t


ông Nam v i m t vài đo n u n

i m đ u t ngã ba Ph m L n i giáp ranh c a

xã Phú Phúc (huy n Lý Nhân, t nh Hà Nam) v i hai xã H ng Minh
(huy n H ng Hà), H ng Lý (huy n V Th ) cùng t nh Thái Bình.

ây là đi m

n i v i sông H ng. i m cu i là c a Trà Lý đ ra bi n ông, ranh gi i gi a hai
xã Thái ô (huy n Thái Th y) và xã ông H i (huy n Ti n H i) cùng t nh Thái
Bình.
Do các sông b t ngu n t các núi cao nên sông

th

ng l u r t d c. Chính vì

v y vào mùa m a sông ch y xi t, khi ch y v đ ng b ng, sông u n khúc quanh
co, vì v y hay gây hi n t

ng s t l h h i, nh h

ng đe d a nghiêm tr ng đ n

đ t tr ng tr t, đ t , các công trình ph c v dân sinh đe d a đ n tình hình an
ninh kinh t , chính tr , xã h i. Ngày nay tình hình thiên nhiên ngày càng kh c
nghi t, các hi n t



nhau sao cho phù h p.
1.2.1. Kè m m
1.2.1.1. R ng con
R ng con là lo i k t c u thô s đ n gi n, có d ng m t c t hình tr .
V t li u: Dùng nhánh tre, lau s y, r m r , cành cây đ cu n thành bó.
Tác d ng: Nh làm bè chìm, l n làm g i chìm, r ng đ t, b o v b , xây đ p.

Hình 1.1: Mô hình r ng con b o v b
a) Mô hình theo h

ng ngang

b) Mô hình theo h

ng d c


6

Hình 1.2: Bó r ng con b o v b
1.2.1.2. Bè chìm cành cây
Bè chìm cành cây g n gi ng bó r ng con.
V t li u: Bó cành cây, đá h c, c c g , …
K t c u: Bó cành cây bu c thành ô vuông, gi a là r m, r liên k t b ng thép,
th ng, l t.
Tác d ng: Che ph lòng sông, ch ng xói t t (4m/s), b o v mái (m

thi công quá nh đ có th làm các t m bè chìm hoàn ch nh, cho nên trong quá
trình thi công, t ng ph n c a t m bè s đ
xong r i s n i trên m t n
th

c và đ

c kéo xu ng n

c. Ph n bè g làm

c kéo ra đ n n i c n gia c đáy. Thông

ng, đ dài và đ r ng c a bè chìm kho ng vài ch c mét.


7

a)

b)

Hình 1.3: K t c u bè chìm ph v t li u lau s y, r m r , cành cây nh
a) Bó cành cây k t thành ô vuông 1x1m

b) T m đáy, m t ph l

i thép m t cáo


b) Mô hình theo h

ng ngang


10

V t li u: Thanh g ;
K t c u: Bu c thành giá có 3 hay 4 chân, các khung liên k t v i nhau có t i
tr ng đ gi ho c neo.
Tác d ng: Ch y u dùng đ xây d ng công trình xuyên n

c, dùng đ xây d ng

các công trình t m th i ho c hàn kh u các l v .

a)

b)

Hình 1.8: Khung giá b ng g đã thi công
a) Khung giá b ng tre (g )

b) Khung giá t di n b ng BTCT

1.2.1.5. R ng thép – r ng tre đá h c
V t li u: R ng b ng thép, tre l t, thanh g , dây gai, trong b đá h c, d m, cu i s i.
K t c u: Khung hình h p, ho c tr , c i g .
Tác d ng: B o v b sông (kè); xây đ p; hàn kh u ch n dòng.


Cây chìm, hàng rào cây, t m mành, cây tr ng.
T ng c

ng s d ng các k t c u kiên c nh : Kh i bê tông, bê tông c t thép,

thép t m, ch t d o, đ p cao su, r ng bê tông khô.


13

Hình 1.13: K t c u kè m m b ng th c m tre gây b i
K t lu n: V i kè m m, trong vùng dân c đông đúc hay t i nh ng n i có nhi u
sông su i ch y qua hay có hi n t

ng s t l , khi ch a có công trình kiên c đ

b o v thì bi n pháp thi công kè m m r t có hi u qu t t trong vi c b o v b
t n d ng đ

c các v t li u t i đ a ph

ng: Bó tre, cành cây bu c thành các t ng

bó l n, th xu ng vùng hay b xói l . Thi công đ n gi n ít c n ph i s d ng máy
móc thi t b , giá thành chi chí r vì v y ta c n nghiên c u và áp d ng theo t ng
lo i đ a hình t ng n i sao cho phù h p nh t.
u, nh
+

c đi m chung c a k t c u công trình kè m m.

1.2.2. M hàn, t

ng h

ng dòng

1.2.2.1. M hàn
Lo i k t c u công trình này th
-

ng đ

c s d ng trong nh ng tr

nh ng dòng sông có chi u r ng c a m t n

v il ul

ng t o lòng đ

ng h p sau:

c t o lòng l n h n 200m ng

c xác đ nh (theo ph l c A c a tiêu chu n TCVN

8914:2010) [3].
-

nh ng đo n sông đã xác đ nh đ

Hình 1.14: S h a tuy n ch nh tr và b o v b


15

Hình 1.15: Tuy n M hàn b o v b
1.2.2.2.

p thu n dòng

- Thân đ p song song v i dòng ch y, g c đ p li n v i b phía h l u, đ u đ p
ho c li n v i b ho c h 1 đo n.
- Có tác d ng thu h p lòng sông, b o v b .
-H

ng dòng n

c ch y theo 1 ph

- Th

ng k t h p v i xây các t

ng nh t đ nh - còn g i là đ p h

ng dòng.

ng ng n n i thân đ p v i b đ gây b i, b o v b .

Hình 1.16: S h a tuy n đ p thu n dòng lòng sông



17

Hình 1.18: Kè lát mái b ng đá h c
1.2.4. M t s d ng k t c u kè khác
Khi c n xây d ng công trình b o v b d ng t
l ng t

ng là lo i v t li u gi m t i cho t

ng ch n thì c n chú ý v t li u sau

ng nh cát có góc ma sát l n, tr

ng h p

s d ng đ t ph i b trí các l p v i đ a ch t có đ b n và tu i th l n theo yêu c u.
D

i đây là k t c u công trình b o v

1.2.4.1. Kè đ ng d ng t
Kè đ ng d ng t

đô th , khu dân c b n c ng.

ng bê tông tr ng l c

ng ch n bê tông c t thép trên n n c c BTCT.

1.2.5. Kè đá xây

ng t nh ph

ng án ‘’Kè đ ng d ng t

ng bê

ch có thêm ph n c c xi m ng đ t bao quanh c c bê

ng án này là x lý tri t đ ph n n n đ t y u t i v trí c c


18

Lo i kè này s d ng đá h c xây trát cùng v a thành li n kh i

Hình 1.19: Kè đá xây b o v b
u đi m: D xây d làm, v t li u t
trong th i gian t
Nh

ng đ i có s n, giá thành r , tác d ng t t

ng đ i dài.

c đi m: K t c u ch t

ng đ i ch c ch n, tu i th không lâu, ch áp d ng


ng mà cách thi công có

nh ng s khác bi t v i nhau, theo t ng cách riêng c a nhà th u thi công sao cho


19

đ m b o ch t l
bày

Ch

ng và ti n đ theo h s thi t k . Chi ti t c th s đ

c trình

ng 2: Các gi i pháp công ngh thi công kè h b .

1.4. Các y u t th y l c, th y v n liên quan đ n thi công kè
Các y u t th y l c, th y v n vô cùng quan tr ng trong vi c thi công kè, nó nh
h

ng t i ti n đ ch t l

ng thi công mà nhi u khi có r t nhi u v n đ khó kh n

c n đ a ra đ gi i quy t đòi h i nhà th u thi công, c th là ng

i k s có


lòng sông b thu nh l i và nhi u khi không có n
d cm tn

-

c;

c r t l n, thay đ i trong ph m vi r ng (t vài ph n nghìn t i

vài ph n tr m) và thay đ i r t nhi u d c theo sông;
- T c đ dòng n

c l n, có đo n t c đ dòng có th đ t t i 9 ÷ 10 m/s. D ng n -

c ch y r t ph c t p g m đ lo i: N
-L

c đ , xoáy, cu n...

ng ng m cát c ng nhi u đ thô c a các h t bùn cát trong dòng ch y c a

các sông mi n núi th
-L

c ch y, n

ng l n và thay đ i theo t ng vùng;

ng ng m cát đáy nh , 10-20% l


ng ít;
t quá 2 ÷ 3 m/s, dòng ch y

không xi t;
- L ng bùn cát nh . T l gi a bùn cát đáy so v i toàn b bùn cát thay đ i ph c t p.
(b) M c n

c

ây là y u t quan tr ng trong quá trình thi công kè, nh t là
tri u m c n

c chênh l ch thay đ i l n trong ngày đòi h i nhà th u thi công

ph i n m rõ m c n
tr m đo m c n

c và có bi n pháp thi công cho phù h p. Có các đi m đo,

c đ t theo theo các quy chu n, n m v ng đ c đi m đo n sông

n i mình thi công. i m đo n

c ph i đ

c ch n

-

b sông, b kênh n đ nh không b xói;

ng thì ít nh h

ng đ n vi c thi công kè, n u nh h

th đá t o mái kè và th r ng đá. L u t c n
lan không c đ nh đ
không đúng đ

ng ch là đ n vi c

c quá l n làm cho thuy n hay xà

c, ho c vi c th đá t o mái, th r ng b dòng n

c v trí c n th . Tuy nhiên t t nh t là ch n m c n

nh t, đi u này thì ph i th hi n rõ

cđ yđ n
c ki t là t t

quy t đ nh ngày thi công, l a ch n th i gian

thi công gi , ngày, tháng có th y tri u và l u l

ng th p nh t. L u l

ng th p

thì vi c thi công đ n gi n h n, nhanh chóng, thu n ti n. C ng chính t lý do đó


ng đ

ng th y s không


21

thu n l i và ít đ

c s d ng. Ngoài ra đ sâu c ng là y u t g n li n v i dòng

ch y và l u t c.
1.5. Các y u t c a th y tri u nh h
Tr

ng đ n thi công kè

c h t hi u khái ni m th y tri u: Hi n t

ng m c n

c bi n, m c n

c

các vùng c a sông và ven bi n dâng lên h xu ng theo chu k do s thay đ i l c
h p d n c ng nh s chuy n đ ng t

ng tác gi a m t tr ng, m t tr i và trái đ t

r t nh (b ng không ho c g n b ng không) khi n
lên sang dòng tri u rút ho c ng

c l i.

c tri u đ i dòng t dòng tri u