Thạc Sĩ Nghiên cứu ứng dụng túi vải địa kỹ thuật trong xây dựng đê quai lấn biển Tiên Lãng - Hải Phòng

- 1 -
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, việc lấn biển đã trở thành chiến lược lâu dài của nước ta và nhiều
nước trên thế giới. Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước trước sức
ép quỹ đất dành cho công nghiệp ngày càng thu hẹp, việc quai đê lấn biển là rất cấp
thiết.
Việt Nam với hàng ngàn đảo và quần đảo chiều dài bờ biển dài trên 3000km kéo
dài từ Bắc vào Nam vị trí thuận lợi để phát triển kinh tế ven biển và xây dựng cơ sở hạ
tầng ven biển. Chính vì vậy đòi hỏi chúng ta phải xây dưng cơ sở hạ tầng để bảo vệ
các khu dân cư và các đặc khu kinh tế các khu công nghiệp ven biển.
Việt Nam với 24 tỉnh có đê biển chạy dài từ Quãng Ninh tới Kiên Giang, hệ
thống đê bảo vệ cho sản xuất công, nông nghiệp nuôi trồng thủy sản và nhân dân sống
ven biển, Những năm gần đây nhiều đoạn đê biển bị sạt lở và lún sụt do yếu tố khí hậu
gây ra như lũ lụt, bão lớn và hiện tượng sóng thần hết sức nghiêm trọng. Để lại hậu
quả nặng nền cho nhân dân sinh sống ven biển, làm thiệt hạ về kinh tế và hư hỏng cơ
sở hạ tầng ven biển, thay đổi hệ sinh thái ven biển.
Để bảo vệ dân cư và cơ sở vật chất ven biển việc xây mới và cải tạo hệ thống đê
biển hiện có rất cần thiết và cực kì quan trọng. Hệ thống đê biển nước ta được hình
thành qua nhiều thế hệ, phần lớn là thi công thủ công, vật liệu đắp đê không đạt được
tiêu chuẩn về cấp phối hạt, vấn đề lún sụt đê biển không thể tránh khỏi, do thân đê
được đắp trên nền đất yếu. Do đó việc sửa chữa và cải tạo gặp rất nhiều khó khăn.
Giải pháp sử dụng túi vải địa kỹ thuật để xử lý các sự cố và làm mới các tuyến đê
biển hiện nay là 1 giải pháp hợp lý. Với khả năng chịu kéo và phân bố đều áp lực nên
đất nền giảm được hiện tượng lún không đều. Bên cạnh đó sử dụng túi vải địa kỹ thuật
tận dụng được vật liệu địa phương cát biển nguồn vật liệu dồi dào, vật liệu bơm vào túi
có thể bơm liên tục cho tới khi đầy túi mà không cần dừng lại chờ cố kết. Bên cạnh đó
việc thi công túi vải địa kỹ thuật đơn giản, thi công chủ yếu bằng máy.
Đề tài tập trung nghiên cứu tính toán túi vải cường độ chịu lực và khả năng làm
việc với nền đất yếu khi quai đê lấn biển. Từ đó đưa ra những kiến nghị cần thiết khi - 2 -
ứng dụng giải pháp này trong thực tế xây dựng công trình lấn biển. Do đó đề tài:
"Nghiên cứu ứng dụng túi vải địa kỹ thuật trong xây dựng đê quai lấn biển Tiên
Lãng - Hải Phòng". có ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Hệ thống hóa cơ sở lý luận về công nghệ thi công đê biển bằng vật liệu địa
phương chứa trong các túi vải địa kỹ thuật, trong xây dựng đê biển và phân tích cơ chế
làm việc kết cấu đê biển đó với đất nền yếu.
Nghiên cứu, tính toán xác định những thông số hình học của túi vải, ứng suất trên
bề mặt túi từ đó lựa chọn thông số thiết kế cho túi, đánh giá ổn định, lún tổng thể của
thân đê biển túi vải chứa cát trên nền đất yếu.
Dùng phần mền GeoCoP(3.0) bộ phần mềm chuyên dụng được phát triển bởi
công ADAMA - Engineering - Hoa Kỳ dùng tính toán thảm vải địa kỹ thuật và túi vải
địa kỹ thuật, và phần mềm PLAXIS 8.2 là phần mềm chuyên dụng về tính toán Địa kỹ
thuật của hãng phần mềm Địa kỹ thuật Quốc tế PLAXIS BV Hà Lan.
PLAXIS 8.2 được xây dựng trên cơ sở phân tích các bài toán Địa kỹ thuật bằng
phương pháp phần tử hữu hạn. Có thể giải quyết được các bài toán phân tích ứng suất
biến dạng, đánh giá ổn định về cường độ của khối đất đá, các bài toán thấm và cố kết
theo thời gian với các mô hình thành phần mới. Các mô hình này mô phỏng đặc tính
phi tuyến của đất và sự phụ thuộc thời gian của môi trường đất đá.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu giải pháp sử dụng túi vải địa kỹ thuật chứa lõi cát để làm thân đê
biển thay cho vật liệu truyền thống ông cha ta sử dụng.
Dùng bộ phần mềm Plaxis (8.2) để tính toán các dạng mặt cắt đê biển cổ điển
truyền thống và hiện đại trên nền đất yếu từ đó lựa chọn kết cấu thân đê biển.
Dùng bộ phần mềm GeoCoP(3.0) để tính toán túi vải địa kỹ thuật áp dụng thi
công đê biển.
Bài toán ứng dụng tính toán cho thân đê quai lấn biển huyện Tiên Lãng Hải
Phòng.

- 3 -
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Ứng dụng túi vải địa kỹ thuật cho các công trình lấn biển, đê biển và các công
trình bảo vệ bờ.
Nghiên cứu nền đất yếu và các giải pháp xử lý nền đất yếu như xử lý bằng biện
pháp kết cấu công trình, xử lý móng công trình và đặc biệt là xử lý nền công trình.
Sử dụng phần mềm GeoCop(3.0) để tính toán các thông số của túi vải.
Sử dụng phần PLAXIS 8.2 được xây dựng trên cơ sở phân tích các bài toán địa
kỹ thuật bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Có thể giải quyết được các bài toán phân
tích ứng suất biến dạng, đánh giá ổn định về cường độ của khối đất, các bài toán thấm
và cố kết theo thời gian với các mô hình thành phần mới.
5. Kết quả đạt được
Tổng quan được tình hình đê biển của nước ta và đê biển của các nước trên thế
giới.
Tổng kết được vấn đề nền đất yếu và các biện pháp xử lý nền đất yếu để xây
dựng công trình.
Tính toán được kích thước và độ bền của túi vải địa kỹ thuật, từ kết quả tính toán
đó tính toán lún cho toàn bộ thân đê
Sử dụng thành thạo hai phần mềm chuyên dụng tính toán địa kỹ thuật là: phần
mềm GeoCop(3.0) và phần mềm PLAXIS 8.2.
6. Nội dung chính của luận văn
Chương I: Tổng quan về đê biển và các công trình bảo vệ bờ biển
Chương II: cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán túi vải địa kỹ thuật trong
xây dựng công trình.
Chương III: Tính toán túi vải địa kỹ thuật, ổn định tổng thể, tính lún và biên pháp
thi công công trình đê quai lấn biển Tiên Lãng – Hải Phòng
Kết Luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục tính toán