CHƯƠNG VI CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG VÀ CHỐNG XÓI TRỤ CẦU
6.2. Thiết kế gia cố thân kè
Kết cấu và vật liệu làm thân kè phải đảm bảo các yêu cầu: chống được sự kéo trôi của dòng chảy và sóng; chống được xói ngầm bờ sông do dòng thấm; chống được sự phá hoại do các vật trôi.
Vật liệu làm thân kè thường dùng là đá hộc xây khan, đá chít mạch, đá xây vữa bê tông, bê tông nhựa đường, bê tông và bê tông cốt thép….
Trường hợp bờ cao quá 5m, thường sử dụng hai đến ba loại độ dốc, phần dưới thoải hơn phần trên, ở điểm thay đổi độ dốc có thể đặt bậc cơ rộng tuỳ theo yêu cầu, thường từ 0,6 đến 1m. Trường hợp bờ xây quá 3m đối với loại kết cấu (đá chít mạch, đá xây…) phải bố trí lỗ thoát nước. Phần thân kè, nơi có nhiều hoạt động kinh tế, sinh hoạt của con người vì vậy phải bố trí các bậc thang lên xuống, và chú ý đến yêu cầu cảnh quan, thẩm mỹ môi trường. Lớp gia cố bảo vệ mái bờ sông (thân kè) tùy theo điều kiện đất bờ, lực tác dụng và khả năng kỹ thuật - kinh tế để lựa chọn hình thức thích hợp. Sau đây giới thiệu một số loại kết cấu thường dùng ở Việt Nam:
6.2.1. Ta luy trồng cỏ
Khi tốc độ dòng chảy nhỏ hơn 1.5 m/s và thời gian ngập nước ít có thể áp dụng biện pháp trồng cỏ, khi sử dụng biện pháp trồng cỏ thì cần xem xét trước đất ở khu vực bờ sông đó có thuận lợi cho cỏ mọc và phát triển không. Nếu nền là đất cát hoặc đất nhiễm mặn thì trước lúc trồng cỏ phải phủ lên mặt mái dốc một lớp đất thảo mộc dày từ 15 đến 20cm, bình thường thì mái dốc được phủ lên một lớp đất thảo mộc (làm lớp phủ ) dày 5 đến 8cm. Hình 6.2.1-1 đến hình 6.2.1-5 giới thiệu một số dạng lát mái ta luy trồng cỏ:
Dải đất cỏ
Mái dốc
Đất thảo mộc
Hình 43a: Gia cố mái dốc bằng cách trồng cỏHỡnh 6.2.1-1 – Gia cố mỏi dốc bằng trồng cỏ
6-5 0.20m
Vầng cỏ lát đứng
Hình 7 -43 c: Vầng cỏ lát đứng
Hình 7 -43e: Vầng cỏ lát đè lên nhau Hình 7 -43 d: Vầng cỏ dài ốp taluy
Trồng cỏ
o
90
0,20
Vầng cỏ lát ô vuông
Hình 7- 43b: Vầng cỏ lát ô vuông
6.2.2. Bó cây
Công dụng chính của bó cây là phòng hộ bờ sông, làm vật liệu cho một số công trình chính trị ngoài ra còn làm vật liệu để tu sửa một số chỗ hỏng trong công trình.
Bó cây làm bằng cành ngọn củi vụn bó thành bó tròn dài, ngoài ra còn có loại cây có đuôi, và bó cây trong nhét đá (Xem tham khảo một số dạng trong hình 6.2.2-1 đến hình 6.2.2-4).
Hình 7- 44c: Bó cây nhét đá
1,00 0,50 0,30
0,40 1,20
0,70
1,00 1,00
1,20 1,20 0,40
0,45
Hình 7 -44b : Bó cây có đuôi
Hình 7 -44d: Kiểu lát bó cây có đuôi
1,0 1,0 1,0
0,50
0,30
Hình 7- 44aHỡnh 6.2.2-1 – Bú cõy thụng thường Hỡnh 6.2.2-2 – Bú cõy cú đuụi : Bó cây thông thừơng
Hình 6.2.1-4 – Vầng cỏ dài ốp mái ta luy Hình 6.2.1-5 – Vầng cỏ lát đè lên nhau Hình 6.2.1-2 – Vầng cỏ lát ô vuông Hình 6.2.1-3 – Vầng cỏ lát đứng
Hình 6.2.2-3 – Bó nhét đá Hình 6.2.2-4 – Kiểu lát bó cây có đuôi
6-6
6.2.3. Đá hộc
Đá hộc làm thân kè thường dùng là đá hộc lát khan, đá chít mạch, đá xây vữa bê tông.
a) Đá hộc lát khan
Hệ số mái dốc thân kè thường bằng 2 đến 3m và phải dựa vào tính toán ổn định thân kè, đá hộc phải xếp đứng và chèn chặt, dưới lớp đá hộc là lớp lọc thường làm bằng đá dăm dày 0,1 đến 0,15 m.
Hiện nay việc dùng vải địa kỹ thuật (tên gọi chung các loại vải dệt hoặc không dệt chế tạo từ polyme tổng hợp) để thay thế lớp lọc truyền thống làm bằng cuội sỏi hoặc bêtông xốp đang được khuyến khích và sử dụng rộng rãi nhưng vẫn phải bố trí lớp đệm, chú ý rằng vải địa kỹ thuật (ĐKT) dễ bị lão hóa, đặc biệt khi đặt ở vùng nước thay đổi, chịu ảnh hưởng trực tiếp của nhiệt độ và ánh sáng, vải ĐKT có thể bị rách khi đặt trực tiếp dưới lớp đá hộc và khi nền lún không đều.
Các chức năng của vải ĐKT tùy theo lĩnh vực áp dụng có các chức năng sau:
- Chức năng phân cách;
- Chức năng lọc;
- Chức năng tiêu thoát;
- Chức năng gia cường;
- Chức năng bảo vệ.
Khi dùng vải ĐKT để thay thế tầng lọc ngược truyền thống phải chọn vải ĐKT đạt yêu cầu sau:
- Chặn đất tốt;
- Thấm nước tốt;
- Chống tắc;
- Độ bền thi công;
- Tuổi thọ.
Việc chọn vải ĐKT nào cần phải thông qua tính toán trên cơ sở của tài liệu thủy văn, địa chất cụ thể của khu vực dự án.
Cấu tạo thân kè bằng đá hộc lát khan và đá xây vữa dùng vải lọc thay thế tầng lọc truyền thống được mô tả trong hình 6.2.3-1.
6-7
Đá hộc lát khan
Đá dăm làm đệm
H×nh 7-45 H×nh 7-46
Đá dăm làm đệm 1 lớp vải địa kỹ thuật
Đá xây vữa dày 30cm Lỗ thoát nứơc
Đường kính viên đá lát được xác định theo 2 điều kiện:
- Chống được tác động của dòng chảy đường kính viên đá được xác định theo công thức:
.U =K.5,45.h 0.14.d 0.36 (6-2 ) trong đó:
: hệ số ổn định cho phép được lấy bằng hệ số ổn định cho phép của đê có cấp tương đương. Trị số hệ số ổn định trên không được vượt quá hệ số ổn định cho phép 20%;