Tcvn tiêu chuẩn quốc gia tcvn 9901: 2014 Xuất bản lần 1 CÔng trình thủy lợi yêu cầu thiết kế ĐÊ biểN

a) Loại đất và độ sâu phân bố các lớp đất mềm yếu, các lớp đất cứng và rất cứng;

b) Tính chất cơ lý của từng tầng đất có liên quan đến tính toán cường độ và biến dạng;

c) Trạng thái nước ngầm;

d) Khuyến cáo cơ chế gây hư hỏng công trình và biện pháp xử lý nền;

e) Trữ lượng, chất lượng, các chỉ tiêu cơ lý chính, phạm vi khai thác và chiều dày khai thác, cự ly vận chuyển... của các mỏ đất và các loại vật liệu xây dựng khác sẽ được khai thác để xây dựng đê biển.

Ngoài quy định tại TCVN 8481 : 2010, tuỳ thuộc vào yêu cầu của từng giai đoạn thiết kế, cần bổ sung các tài liệu sau đây:

a) Tài liệu về các trận bão cũng như các thiên tai khác ở khu vực dự án và ảnh hưởng của chúng;

b) Các tài liệu về tốc độ gió, hướng gió và hướng gió thịnh hành;

c) Dự báo tình hình thiên tai;

d) Tài liệu về đặc điểm thủy triều, dòng ven, vận chuyển bùn cát, nước dâng, sóng, dòng lũ (bao gồm cả tài liệu thu thập và đo mới).

a) Tổng diện tích tự nhiên và diện tích đất canh tác được đê bảo vệ;

b) Số đơn vị hành chính, tổng số hộ và số nhân khẩu sống trong vùng được bảo vệ;

c) Khát quát về hiện trạng kinh tế của vùng được đê được bảo vệ như: giá trị sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và thương mại; số lượng và quy mô các khu công nghiệp, các cơ sở sản xuất; hệ thống các công trình giao thông (đường bộ, đường sắt, hàng không, cảng); nguồn năng lượng, hệ thống thông tin liên lạc, các công trình công cộng, di tích lịch sử - văn hoá v.v…;

d) Tình hình thiên tai đã từng xảy ra trong khu vực;

e) Yêu cầu và sự cấp thiết phải xây dựng công trình đê biển.

6.4.2 Các tài liệu quy hoạch xây dựng sau đây đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt rất cần thiết cho việc lựa chọn tuyến đê, lựa chọn hình thức kết cấu đê và tính toán thiết kế công trình đê biển cần phải thu thập:

1) Quy hoạch đê điều, quy hoạch thủy lợi ¹;

2) Quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của vùng cần được bảo vệ;

3) Quy hoạch phát triển giao thông trong vùng được đê bảo vệ và mạng lưới giao thông liên kết với các vùng xung quanh;

4) Các quy hoạch khác có liên quan.

7 Thiết kế tuyến đê biển

7.1 Yêu cầu chung

Tuyến đê biển được chọn phải trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án bố trí sau khi đã xem xét các vấn đề sau:

a) Sự phù hợp quy hoạch tổng thể phát triển toàn vùng, quy hoạch giao thông ven biển và quy hoạch đê điều đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt nêu tại 6.4.2;

b) Điều kiện địa hình, địa chất;

c) Diễn biến bờ biển, bãi biển và cửa sông;

d) Vị trí công trình hiện có và công trình sẽ xây dựng theo quy hoạch;

e) An toàn, thuận lợi trong xây dựng, quản lý, khai thác đê và khu vực được đê bảo vệ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc duy trì và phát triển cây chắn sóng trước đê;

f) Không phá vỡ hệ sinh thái biển ven bờ;

g) Bảo vệ các di tích văn hoá, lịch sử và địa giới hành chính;

h) Phù hợp với các giải pháp thích ứng với ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng.

a) Đi qua vùng có địa chất nền tương đối tốt;

b) Nối tiếp thông thuận với các công trình đã có đảm bảo làm việc ổn định:

c) Đi qua vùng thuận lợi cho bố trí các công trình phụ trợ;

d) Không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của công trình thoát lũ và công trình chỉnh trị cửa sông (đối với đê cửa sông);

e) Phải so sánh hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của từ 2 đến 3 phương án vị trí tuyến đê để chọn một vị trí tuyến đạt hiệu quả tổng hợp tốt nhất;

f) Mức độ ảnh hưởng của tuyến đê đến hoạt động giao thông của bến cảng và vùng đất phía sau đê, đến bãi tắm, vùng du lịch, di tích lịch sử và danh lam thắng cảnh có thể chấp nhận;

g) Tuyến đê có kết hợp với hệ thống giao thông vận tải và an ninh quốc phòng, ngoài yêu cầu đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đê còn phải tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật cũng như quy định của giao thông và quốc phòng;

h) Tận dụng tối đa các cồn cát tự nhiên, đồi núi, công trình đã có để khép kín tuyến đê, đảm bảo nối tiếp ổn định bền vững.

7.2.2 Các tuyến đê cấp I và cấp II bố trí ở khu vực có điều kiện thủy - hải văn phức tạp, nếu thấy cần thiết phải thí nghiệm mô hình thủy lực để xác định nhưng phải có luận cứ chắc chắn và được cấp có thẩm quyền chấp thuận.

7.2.3 Bố trí tuyến đê phải đảm bảo sau khi lên đê theo mặt cắt thiết kế vẫn có đủ khoảng lưu không cần thiết để bố trí hệ thống tiêu thoát nước ở hạ lưu, mở rộng chân đê và mái đê khi phải nâng chiều cao đỉnh đê ứng phó với trường hợp nước biển dâng do biến đổi khí hậu toàn cầu.

7.3 Hình dạng tuyến đê

7.3.1 Hình dạng tuyến đê phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

a) Tuyến đê bố trí theo đường thẳng hoặc cong trơn. Hạn chế bố trí gẫy khúc để tránh sự tập trung năng lượng sóng cục bộ và tránh bố trí vuông góc với hướng gió thịnh hành. Trong trường hợp phải bố trí tuyến đê lõm, bắt buộc phải có các biện pháp giảm sóng tác động lên đê hoặc tăng cường sức chống đỡ của đê;

b) Thuận lợi trong việc giảm nhẹ tác dụng của sóng và dòng chảy mạnh nhất trong khu vực;

c) Không tạo ra điểm xung yếu ở nơi nối tiếp với các công trình lân cận và không ảnh hưởng đến các vùng đất liên quan.

Tuyến đê bao ngoài là vành đai chính bảo vệ vùng đất lấn biển, trong tuyến đê chính cần bố trí các tuyến đê ngăn, chia toàn vùng ra thành các ô và mỗi ô thành nhiều mảnh, thích hợp với điều kiện tự nhiên và yêu cầu khai thác.

Lựa chọn vị trí tuyến đê chính phải tuân theo quy định tại 7.1 và các yêu cầu sau:

a) Nằm phía trong vị trí sóng vỡ lần đầu (cách một chiều dài sóng thiết kế);

b) Song song với đường mép nước khi triều kiệt.

Lựa chọn vị trí tuyến đê dự phòng phải đáp ứng các yêu cầu sau:

a) Khoảng cách giữa tuyến đê dự phòng với tuyến đê chính không nhỏ hơn hai lần chiều dài sóng thiết kế;

b) Giữa hai tuyến đê chính và đê dự phòng bố trí các đê ngăn, khoảng cách giữa các tuyến đê ngăn bằng từ 3 lần đến 4 lần khoảng cách giữa hai đê;

c) Khi thiết kế đê ngăn cần xem xét kỹ khả năng kết hợp làm đường giao thông nông thôn và đường cứu hộ đê.

7.6 Tuyến đê vùng cửa sông

6.6.1 Đê vùng cửa sông là đê nối tiếp giữa đê sông và đê biển, chịu ảnh hưởng tổng hợp của yếu tố sông và biển. Thiết kế tuyến đê cửa sông phải đảm bảo yêu cầu thoát lũ và làm việc an toàn dưới tác dụng của các yếu tố sông và biển.

7.6.2 Đối với cửa sông tam giác châu có nhiều nhánh, cần phân tích diễn biến của từng nhánh để có thể quy hoạch tuyến đê có lợi nhất cho việc thoát lũ.

7.6.3 Đối với cửa sông hình phễu cần khống chế dạng đường cong của tuyến đê (qua tính toán hoặc thực nghiệm) để không gây ra hiện tượng sóng dồn làm tăng chiều cao sóng.

7.6.4 Điểm ranh giới giữa đê sông và đê biển cho các sông ở đồng bằng Bắc bộ có thể tham khảo ở phụ lục H.

8 Thiết kế mặt cắt ngang của đê biển

8.1 Các dạng mặt cắt đê biển và điều kiện áp dụng

8.1.1 Căn cứ vào đặc điểm hình học của mái đê phía biển, mặt cắt đê biển được chia thành 3 loại chính là đê mái nghiêng, đê tường đứng và đê hỗn hợp (trên nghiêng dưới đứng hoặc trên đứng dưới nghiêng). Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, thủy hải văn, vật liệu xây dựng, điều kiện thi công và yêu cầu sử dụng để chọn dạng mặt cắt đê biển phù hợp. Hình 1 giới thiệu 8 dạng mặt cắt điển hình ký hiệu từ a đến h để tham khảo, lựa chọn khi thiết kế đê biển.

8.1.2 Đê mái nghiêng đắp bằng đất đồng chất có dạng mặt cắt hình thang được áp dụng khi vùng xây dựng tuyến đê có trữ lượng đất đủ để xây dựng công trình. Tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất của nền đê mà hệ số độ dốc mái (ký hiệu là m) ở phía biển từ 3,0 đến 5,0 còn mái ở phía đồng từ 2,0 đến 3,0. Tuyến đê có chiều cao dưới 2 m nên áp dụng dạng mặt cắt a. Tuyến đê có điều kiện địa chất kém, chiều cao đê lớn và chịu tác động mạnh của sóng thì có thể bố trí cơ đê hạ lưu và cơ giảm sóng thượng lưu và áp dụng dạng mặt cắt b.

8.1.3 Đê mái nghiêng đắp bằng vật liệu hỗn hợp được sử dụng trong trường hợp ở khu vực xây dựng công trình không có đủ trữ lượng đất chất lượng tốt để đắp đê đồng chất, trong khi nguồn vật liệu địa phương (vật liệu có sẵn ở gần khu vực xây dựng công trình) có tính thấm lớn lại rất phong phú. Có thể áp dụng các dạng mặt cắt sau:

a) Bố trí loại đất có tính thấm lớn ở bên trong thân đê còn đất có tính thấm nhỏ đắp bọc bên ngoài (xem dạng mặt cắt c);

b) Bố trí đá hộc ở phía thượng lưu để chống lại phá hoại của sóng còn đất đắp có chất lượng tốt bố trí hạ lưu (xem dạng mặt cắt d).

8.1.4 Đê tường đứng và mái nghiêng kết hợp được áp dụng tại những vùng có mỏ đất tốt nhưng trữ lượng không đủ để đắp đê. Nếu dùng kết cấu dạng tường đứng bằng đá xây hay bê tông, bê tông cốt thép theo toàn bộ chiều cao của đê thì chi phí đầu tư sẽ rất tốn kém do phải xử lý ổn định và xử lý thấm. Một số tuyến đê không chỉ chống ngập lụt khi triều dâng mà còn kết hợp cho tàu thuyền neo đậu, vận chuyển hàng hoá và phía trong đê yêu cầu phải có đường giao thông. Trong trường hợp này có thể sử dụng các hình thức (kiểu) kết cấu sau:

a) Kiểu tường đá xây kết hợp thân đê đất (xem dạng mặt cắt e);

b) Kiểu tường bê tông và thân đê đất (xem dạng mặt cắt f);

c) Kiểu hỗn hợp thân đê đất, tường bê tông cốt thép và móng tường bằng đá không phân loại (xem dạng mặt cắt g).

Mực nước thiết kế
CHÚ DẪN: 1 Bảo vệ ngoài chân kè; 2 Chân kè; 3 Mái đê dưới phía biển;	4 Cơ đê phía biển; 5 Mái trên phía biển; 6 Đỉnh đê; 7 Mái phía đồng;	8 Thiết bị thoát nước phía đồng; 9 Kênh tiêu nước phía đồng; 10 Tthân đê; 11 Nền đê.
Hình 2 - Sơ đồ cấu tạo mặt cắt ngang của đê biển

Cao trình đỉnh đê biển không cho phép sóng tràn qua xác định theo công thức (2):

Z_đ = Z_tkp + R_slp + a + b (2)

trong đó:

Z_đ là cao trình đỉnh đê thiết kế, m;

Z_tkp là cao trình mực nước biển thiết kế tương ứng với tần suất thiết kế (bao gồm tổ hợp của tần suất mực nước triều, tần mực nước dâng do bão và các yếu tố tác động tự nhiên khác gây ra). Z_tkp phụ thuộc vào tần suất thiết kế (hay chu kỳ số năm lặp lại) và vị trí địa lý của khu vực xây dựng công trình. Tần suất thiết kế đê biển lấy theo bảng 1. Cao trình mực nước biển thiết kế tại các vị trí điển hình dọc bờ biển từ Quảng Ninh đến Kiên Giang đã được tính sẵn bằng toạ độ của các đường tần suất (xem phụ lục B);

R_slp là chiều cao sóng leo thiết kế, m. R_slp xác định theo phụ lục C;

a là trị số gia tăng độ cao an toàn phụ thuộc vào cấp công trình, không nhỏ hơn các trị số quy định trong bảng 6. Trị số a bao gồm sai số trong tính toán chiều cao đỉnh đê thiết kế, không bao gồm độ cao phòng lún và nước biển dâng do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu;

CHÚ THÍCH:

a) Khi sử dụng các bảng tần suất mực nước tổng hợp ở phụ lục B để xác định mực nước biển thiết kế tương ứng với tần suất thiết kế đã cho cần lưu ý các điểm sau:

- Chọn điểm tính toán ở vị trí gần nhất so với vị trí thiết kế để tra cứu mực nước biển theo phương pháp vẽ và nội suy trên giấy tần suất;

- Trong cùng một tuyến đê thiết kế, nếu có nhiều vị trí tra cứu thì lấy mực nước cao nhất trong số các trị số mực nước tra cứu được làm mực nước thiết kế;

b) Có thể xác định trị số b theo công thức: b = n x r_NBD, trong đó n là chu kỳ số năm lặp lại cho phép tương ứng với cấp công trình và r_NBD là tốc độ dâng cao trung bình hàng năm của mực nước biển tương ứng với kịch bản phát thải trung bình, m/năm;

c) Trường hợp ở phía biển của đỉnh đê có tường chắn sóng kiên cố thì cao trình đỉnh tường là cao trình đỉnh đê.

8.3.2 Đê biển cho phép sóng tràn qua

8.3.2.1 Nếu cao trình đỉnh đê tính toán theo công thức (2) cho kết quả cao hơn cao trình đỉnh đê cũ đã được xây dựng kiên cố, có thể cho phép nước tràn qua đỉnh đê nhưng phải có các giải pháp công trình thích hợp để bảo vệ mái đê phía đồng và tiêu thoát nước kịp thời, không gây thiệt hại về kinh tế do nước biển tràn qua, không làm ảnh hưởng đến mức độ ổn định mặt cắt đê đã có hoặc phải có biện pháp giảm chiều cao sóng trước đê.

8.3.2.2 Cao trình đỉnh đê biển cho phép nước tràn qua xác định theo công thức sau:

Z_đ = Z_tkp + R_cp + a + b (3)

trong đó:

R_cp là độ cao lưu không cần thiết trên mực nước biển thiết kế đảm bảo khống chế được lưu lượng sóng tràn không vượt quá trị số lưu lượng sóng tràn cho phép thiết kế, m. R_cp được tính toán với sóng thiết kế, xác định theo phụ lục D;

Các đại lượng Z_tkp, a và b xem giải thích trong công thức (2).

CHÚ THÍCH:

a) Lưu lượng sóng tràn cho phép thiết kế ký hiệu là q, đơn vị là l/(s.m). Căn cứ vào độ bền chống xói của kết cấu bảo vệ bề mặt mái đê, đỉnh đê và khu nước ngập cho phép ở trong đồng để lựa chọn giá trị q phù hợp, được quy định trong bảng D.1 phụ lục D;

b) Đối với các tuyến đê thiết kế cho phép sóng tràn qua đỉnh đê ở mức độ nào đó, tùy vào lưu lượng tràn qua đỉnh đê quyết định phương án thoát nước thích hợp, có thể bằng hệ thống kênh dẫn hoặc tạo bể chứa giữa hai đê song song và đê ngăn ô.

Kích thước tính bằng centimet (cm)