Cơ chế hình thành lún nứt mặt đường trên đê khi kết hợp mặt đê làm đường giao thông

Tóm tắt Cơ chế hình thành lún nứt mặt đường trên đê khi kết hợp mặt đê làm đường giao thông: ... phần thỳc đẩy phỏt triển du lịch, nõng cao mức sống của Nhõn dõn vựng ven sụng Hồng. Quy mụ đờ là cấp I bao gồm: (1) Đắp tụn cao, ỏp trỳc, mở rộng mặt và cơ đờ hiện tại chủ yếu về phớa đồng; (2) Cao trỡnh đỉnh đờ theo cao trỡnh hiện tại, cao Ký hiệu hố khoan Cao độ miệng hố Khoảng các...uất nội tại trong đất, do đú đất xuất hiện cỏc vết nứt. Điều này cũng phự hợp với những kết quả nghiờn cứu của Konrad và Ayad (1977). Hai tỏc giả này cũng đồng thời mụ phỏng sự hỡnh thành vết nứt ban đầu khi độ ẩm thay đổi như trờn Hỡnh 4. Hỡnh 4: Mụ phỏng sự hỡnh thành vết nứt ban đầu...) Tải trọng vượt tải và tải trọng động; (3) Chất lượng thi cụng thõn đờ; (4) Khối đắp cũ và khối đắp mới, v.v...sẽ làm cho vết nứt phỏt triển. Tất nhiờn, tựy thuộc vào điều kiện cụ thể của từng đoạn đờ mà cỏc tỏc nhõn tỏc động cú thể chỉ là một hoặc một nhúm, hoặc toàn bộ cỏc nguyờn nhõn...

pdf8 trang | Chia sẻ: Tài Phú | Ngày: 19/02/2024 | Lượt xem: 38 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Cơ chế hình thành lún nứt mặt đường trên đê khi kết hợp mặt đê làm đường giao thông, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
thúc đẩy lún nứt phát triển trên đê kết hợp đường giao thông. 
Từ khóa: Đê kết hợp đường giao thông; cơ chế lún nứt mặt đường trên đê sông; hiện tượng khô-
ướt của đất đắp thân đê. 
Summary: In the over one decade, the cracked settlement of surface road phenomenon on the 
river dikes became popular. Vietnam also have some studied to explain the mechanism to make 
that phenomenon. However, because these studies were for only site dike certain what the results 
come out only some causes, that not show how to the formation mechanism of formation the 
cracked settlement road surface. This study showed the wet-dry cause in seasonal of dike's body 
with content clay, dust high is the reason for making the crack original, because of decrease 
volume soil dikes body. After that, other these specifically impact at those different dikes as soft 
soil ground, overloading, construction method, etc..., are factors motive progression crack, 
settlement road surface on the dikes. 
Keyword: River dikes combine with the traffic road; mechanism of road surface crack settlement 
on river dykes; wet-dry body dikes phenomenon. 
1. MỞ ĐẦU * 
Kết quả khảo sát, đánh giá lún nứt mặt đê năm 
2018, trên các tuyến đê từ cấp III trở lên [1] 
trên địa bàn 11 tỉnh đồng bằng Bắc Bộ, cho 
thấy chiều dài hư hỏng mặt đê là 454,98 km, 
chiếm 22% tổng chiều dài đê, trong đó hư hỏng 
mặt bê tông 242,86 km chiếm 23% tổng chiều 
dài gia cố bê tông, hư hỏng mặt đường nhựa là 
154,52 km chiếm 34% tổng chiều dài gia cố 
mặt đường nhựa, hư hỏng mặt cấp phối 57,6 
Ngày nhận bài: 29/01/2021 
Ngày thông qua phản biện: 19/02/2021 
km chiếm 12% tổng chiều dài gia cố cấp phối. 
Có thể thấy, khác với đường giao thông, các vấn 
đề kỹ thuật đã được giải quyết một cách cơ bản 
ngay từ đầu, với những quy định chặt chẽ về vật 
liệu đắp, kỹ thuật xử lý. Đê sông được hình 
thành từ cách đây hàng nghìn năm, đắp dần, chủ 
yếu sử dụng đất bồi tích tại chỗ có hàm lượng 
hạt sét, hạt bụi cao, thi công với công cụ thô sơ, 
nên tồn tại nhiều khuyết tật trong thân đê. Nền 
đê chủ yếu là nền tự nhiên, phần lớn chưa được 
Ngày duyệt đăng: 22/02/2021 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 64 - 2021 2 
xử lý. 
Do vậy từ rất lâu trước đây, hiện tượng nứt 
thân đê, mặt đê cũng đã xảy ra nhưng với mức 
độ và quy mô nhỏ, hơn nữa thời điểm đó trên 
đê chỉ cho phép những phương tiện giao thông 
nhỏ, con người lưu thông, nên những hiện 
tượng lún nứt đó ít được quan tâm. Giải pháp 
xử lý truyền thống vẫn là đào khai tâm khe nứt, 
rồi đắp đất đầm chặt. Cá biệt có những vị trí, 
năm nào cũng sử dụng biện pháp này để xử lý. 
Bài báo nhằm mục tiêu làm rõ cơ chế hình thành 
và phát triển vết nứt, từ đó phân tích nguyên 
nhân gây ra lún nứt mặt đê để làm cơ sở đề xuất 
các giải pháp xử lý 
2. PHÂN TÍCH CƠ CHẾ HÌNH THÀNH 
NỨT THÂN ĐÊ TRONG KHU VỰC 
NGHIÊN CỨU 
2.1 Lựa chọn khu vực nghiên cứu điển hình 
Phạm vi nghiên cứu là vùng kinh tế trọng điểm 
Bắc Bộ, là khu vực có mật độ dân số cao, phong 
tục tập quán canh tác và sản xuất tương tự nhau. 
Đây cũng là khu vực mà hiện nay đang bắt đầu 
thực hiện chủ trương của Chính phủ nhằm kết 
hợp chặt chẽ đầu tư kết cấu hạ tầng thủy lợi với 
giao thông, phát triển mạng lưới đô thị và điểm 
dân cư nông thôn song song với hoàn thành việc 
xây dựng hệ thống các trục đường cao tốc nhằm 
hình thành hệ thống đường giao thông đồng bộ. 
Trong khu vực này, điều kiện và lịch sử hình 
thành là tương đối giống nhau. Nền đê hình 
thành từ quá trình bồi đắp tự nhiên, thông 
thường có từ 3÷5 lớp. Phổ biến nhất là cấu trúc 
địa chất gồm nhiều lớp đất sét yếu trạng thái 
chảy, dẻo chảy nằm xen kẹp lẫn nhau. Theo 
các nghiên cứu [2] [3], có thể tổng quát hóa 
thành 3 dạng: (1) Nền đê có lớp tầng phủ dày 
ít thấm, dưới là tầng thấm mạnh chiều dày bé; 
(2) Nền đê có tầng phủ mỏng thấm yếu, dưới 
là tầng thấm mạnh chiều dày lớn; (3) Nền đê là 
đất yếu (bùn, sét hữu cơ trạng thái dẻo chảy - 
chảy). Trong đó, dạng thứ 3 là dạng bắt gặp 
trong hầu hết các sự cố lún nứt mặt đê đã xảy 
ra. 
Về cấu trúc thân đê và vật liệu đắp đê thì cũng 
tương tự nhau, đều chủ yếu được đắp bằng đất 
bồi đắp tại chỗ. Đặc trưng của loại đất này là 
tính thấm nhỏ, hàm lượng hạt bụi, hạt sét rất 
cao. Cấu trúc thân đê có mặt cắt nhỏ, chiều cao 
lớn nhất H = 10 (m); mái phía sông 2:1; Mái 
phía đồng 3:1; Chiều rộng đỉnh đê 5 (m)  8 
(m); Loại có cơ và không có cơ, loại có cơ có 
chiều cao 1,5 (m)  3 (m), chiều rộng cơ nhỏ 
hơn 5 m. Cấu trúc thân đê và vật liệu đắp đê nêu 
trên, cùng với cấu trúc nền đê dạng thứ 3 là loại 
hình đặc trưng của đê sông trong phạm vi 
nghiên cứu, thường xảy ra hiện tượng lún nứt 
mặt đê khi kết hợp đường giao thông. 
Như vậy, đê tả sông Hồng, tỉnh Hưng Yên đoạn 
K81+700 đến K82+050 có đầy đủ các đặc trưng 
điển hình cho toàn bộ khu vực. Trong nghiên 
cứu này, được lựa chọn làm nghiên cứu điển 
hình. 
2.2. Giới thiệu đê Tả Hồng đoạn đoạn 
K81+700 ÷K82+050 
Hình 1: Mặt cắt ngang địa chất km 81+413 
Dự án Đầu tư xây dựng, nâng cấp đê tả sông 
Hồng, tỉnh Hưng Yên đoạn K76+894 đến 
K124+824, bắt đầu thi công từ năm 2010 và 
hoàn thành năm 2012. Mục tiêu là nâng cao khả 
năng chống lũ cho đê, tạo tuyến đường huyết 
mạch, đáp ứng nhu cầu giao thông góp phần 
thúc đẩy phát triển du lịch, nâng cao mức sống 
của Nhân dân vùng ven sông Hồng. Quy mô đê 
là cấp I bao gồm: (1) Đắp tôn cao, áp trúc, mở 
rộng mặt và cơ đê hiện tại chủ yếu về phía đồng; 
(2) Cao trình đỉnh đê theo cao trình hiện tại, cao 
Ký hiÖu hè khoan
Cao ®é miÖng hè
Kho¶ng c¸ch HK
§Êt ®¸ cÊp phèi + nhùa ®uêng
§Êt ®¾p, sÐt pha mÇu x¸m n©u, tr¹ng th¸i dÎo
cøng
§Êt ®¾p, sÐt pha mÇu x¸m n©u, tr¹ng th¸i dÎo
mÒm
SÐt pha mµu x¸m n©u, x¸m xanh, tr¹ng th¸i
dÎo mÒm.
SÐt pha mµu x¸m n©u, x¸m ®en, lÉn h÷u c¬, tr¹ng
th¸i dÎo ch¶y, ®«i chç xen kÑp c¸t bôi.
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 64 - 2021 3 
trình cơ đê cao hơn mặt đất tự nhiên trung bình 
từ 1,0 m1,5 m, mái đê phía đồng mđ=2,03,0, 
phía sông ms=2,0 trồng cỏ chống xói. Phần 
nâng cấp mở rộng đê sử dụng đất đồi vận 
chuyển từ Hà Nam, đầm nện chặt K=0,95; (3) 
Đường đỉnh đê và cơ đê hạ lưu thiết kế đường 
cấp IV đồng bằng, có tốc độ tối đa v=40 km/h, 
bán kính cong tối thiểu R=60 m, tải trọng trục 
tính toán 10 T, Mô đun cường độ mặt đường 
yêu cầu E=151 Mpa. 
Kết quả khảo sát địa chất cho thấy, cấu trúc địa 
tầng tuyến đê từ trên xuống dưới gồm 5 lớp, 
xem Bảng 1. 
Bảng 1: Tổng hợp một số chỉ tiêu cơ lý tại vị trí khảo sát 
TT Tên chỉ tiêu vật lý Đơn vị Lớp 1B Lớp 1C Lớp 2 Lớp 2B Lớp 2C Lớp 6 
1 Thành phần hạt 
 -Hạt cát (0,25÷0,05) % 33 28 29 25 26 59 
-Hạt bụi (0,05 ÷0,005) % 45 48 45 53 47 34 
-Hạt sét (<0,005) % 22 24 26 22 27 7 
2 Độ ẩm tự nhiên % 31,5 35,2 37,6 43,5 37,2 31,2 
3 Khối lượng 
tự nhiên 
g/cm3 1,89 1,85 1,82 1,76 1,82 1,86 
4 
Khối lượng thể 
tích khô 
g/cm3 1,44 1,37 1,32 1,23 1,33 1,42 
5 Khối lượng riêng g/cm3 2,72 2,72 2,72 2,70 2,72 2,66 
6 
Hệ số rỗng 
tự nhiên 
% 0,892 0,987 1,056 1,201 1,050 0,875 
7 Độ rỗng - 47 50 51 55 51 47 
8 Độ bão hoà % 96 97 97 98 96 95 
9 Giới hạn chảy % 40,5 41,9 42,6 45,6 42,9 31,5 
10 Giới hạn dẻo % 24,6 25,6 27,7 30,1 27,0 25,8 
11 Chỉ số dẻo % 15,9 16,3 14,9 15,5 15,9 5,7 
12 Độ sệt - 0,44 0,59 0,67 0,88 0,65 0,99 
2.3. Phân tích cơ chế hình thành vết nứt thân 
đê 
Do trước đây, đê đã nhiều lần xuất hiện tượng 
nứt dăm mặt đê và nứt dăm mái, nhưng hiện 
tượng này chỉ xảy ra vào mùa khô. Nên một 
số nghiên cứu trước đây cho rằng, đó là do 
tính trương nở, co ngót của đất đắp, vì đất đắp 
là đất bồi tích có hàm lượng hạt sét, hạt bụi 
cao. Do vậy, để xác định cơ chế hình thành 
các vết nứt và giải thích các hiện tượng nứt 
thân và mặt đê, nhóm nghiên cứu đã tiến hành 
khảo sát, lấy mẫu thí nghiệm tại khu vực có 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 64 - 2021 4 
xuất hiện nứt, xem hình 2. 
Kết quả thí nghiệm tại Viện thủy công cho 
thấy, độ trương nở lớn nhất là 1,8% và nhỏ 
nhất 0,1%, giá trị trung bình là 0,7%. So sánh 
với phân loại trương nở USBR (Cục cải tạo 
đất của Mỹ, USBR: United States Bureau of 
Reclamation) thì đất này thuộc loại không 
trương nở; (2) Độ co ngót lớn nhất là 30,6 % 
và nhỏ nhất 9 %, giá trị trung bình là 16,1%. 
Như vậy, đất có hiện tượng co ngót. 
Các kết quả thí nghiệm khẳng định, đất đắp 
thân đê không có tính trương nở. Điều này 
cũng phù hợp với các kết quả nghiên cứu của 
tác giả khác về đặc tính đất phù sa Đồng bằng 
sông Hồng [4]. Như vậy, quan điểm đất 
trương nở không phù hợp để giải thích được 
hiện tượng nứt của đê trong mùa khô. 
Hình 2: Mặt bằng bố trí khảo sát địa chất tại 
vị trí xuất hiện nứt 
Tuy nhiên, quan sát từ hiện trường và mẫu các 
thí nghiệm đều cho thấy có hiện tượng nứt khi 
độ ẩm mẫu thí nghiệm thay đổi từ bão hòa 
sang khô. Vậy điều này phải giải thích thế nào 
khi loại đất nghiên cứu không có tính chất 
trương nở ?. Yếu tố nào gây ra vết nứt ?. 
Hình 3: Vết nứt mẫu thí nghiệm trong phòng 
Điều này chỉ có thể giải thích được khi công 
nhận rằng, đối với đất sét có hàm lượng hạt mịn 
lớn sự biến đổi về độ ẩm đã làm thay đổi các 
đặc tính cơ lý của đất, làm giảm thể tích đất, gây 
ra vết nứt. 
Theo [5] [8] cho thấy, có nhiều quá trình diễn 
ra khi đất trải qua các chu kỳ khô - ướt. Khi xảy 
ra hiện tượng khô, đất bị co ngót và làm giảm 
thể tích, các vết nứt do khô xuất hiện do ứng 
suất nội tại trong đất, do đó đất xuất hiện các 
vết nứt. Điều này cũng phù hợp với những kết 
quả nghiên cứu của Konrad và Ayad (1977). 
Hai tác giả này cũng đồng thời mô phỏng sự 
hình thành vết nứt ban đầu khi độ ẩm thay đổi 
như trên Hình 4. 
Hình 4: Mô phỏng sự hình thành vết nứt 
ban đầu khi độ ẩm thay đổi 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 64 - 2021 5 
Một kết quả nghiên cứu khác của Dexter (1988) 
[7], khi mô phỏng quá trình hình thành và phát 
triển vết nứt khi độ ẩm thay đổi từ trạng thái bão 
hòa 100 % về trạng thái khô 0% như trên Hình 
8. Kết quả này cho thấy, xuất hiện bốn giai đoạn 
hình thành vết nứt, ban đầu là giai đoạn xuất 
hiện ứng suất kéo, tiếp theo là giai đoạn xuất 
hiện vết nứt chính, sau đó là giai đoạn xuất hiện 
vết nứt phụ thứ cấp. 
Hình 5: Thay đổi độ ẩm mẫu trong tủ sấy 
Từ kết quả thí nghiệm lần 1, thấy rằng cần phải 
tiếp tục nghiên cứu sâu hơn hiện tượng biến đổi 
thể tích. Mẫu tiếp tục chuyển sang phòng thí 
nghiệm của Trường Đại học Thủy lợi để tiếp tục 
thí nghiệm với các mục đích: (1) Đo đạc sự thay 
đổi thể tích, khi độ ẩm thay đổi từ ướt sang khô; 
(2) Đo đạc sự biến đổi ứng suất theo sự biến đổi 
thể tích; (3) Đo đạc bề rộng vết nứt. 
Kết quả thí nghiệm đã xác định được sự hình 
thành và phát triển vết nứt, khi độ ẩm thay đổi, 
cụ thể khi độ ẩm biến đổi từ 35% đến 0%, tỷ lệ 
giảm thể tích lần lượt là từ 0% đến 7% với mẫu 
1, từ 0% đến 10% với mẫu 2, từ 0% đến 9% đối 
với mẫu 3. Như vậy, thể tích mẫu giảm trung 
bình từ 0 đến 8,7 % khi độ ẩm biến đổi từ 35% 
đến 0%. Kết quả thực hiện 20 lần đo vết nứt với 
17 điểm bố trí, cho thấy, kết quả tương tự như 
kết quả của Dexter và nnk 1988, nhưng mới 
hình thành có 2 giai đoạn. Vết nứt chính phát 
triển lớn nhất, các vết nứt thứ cấp vuông góc với 
phương vết nứt chính. Vết nứt lớn nhất đo được 
là 5 mm. 
Hình 6: Biến đổi độ ẩm của mẫu theo thời 
gian khi duy trì liên tục nhiệt độ 35oC 
Như vậy, có thể đi đến kết luận là sự thay đổi 
độ ẩm của đất ở đây đã gây ra sự biến đổi về 
mặt thể tích, ứng suất trong đất và làm phát sinh 
vết nứt. 
Vậy vấn đề đối với đê sông thì nguyên nhân nào 
ảnh hưởng đến độ ẩm của đất thân đê ?. Theo 
[5] mực nước ngầm dưới nền đê (đường) ảnh 
hưởng lớn đến độ ẩm của đất thân đê (đường). 
Khi mực nước ngầm tăng lên, thì độ ẩm ở mái 
đê cũng tăng và ngược lại. Sự tăng giảm đó, gây 
ra hiện tượng thay đổi về mặt ứng suất. Kết quả 
tính toán của các tác giả cho thấy, khi mực nước 
ngầm dưới đê biến đổi từ 1,5 m đến 6 m, độ ẩm 
W của đất thân đê cũng biến đổi tương ứng từ 
0,84 đến 0,64. Kết quả khảo sát địa chất trong 
mùa khô và mùa mưa trên đoạn đê này cũng cho 
giá trị mực nước tương đương. 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 64 - 2021 6 
Hình 7: Đo biến dạng và vết nứt trên mẫu thí nghiệm ứng với độ ẩm mẫu 0% 
Hình 8: Mô phỏng các giai đoạn hình thành 
và phát triển vết nứt 
Có thể thấy là do đất đắp đê là đất có hàm 
lượng hạt mịn lớn (chiếm từ 67 ÷ 72 % hàm 
lượng hạt). Nên về mùa mưa, khi mực nước 
sông dâng cao, thân đê được ngâm nước, mực 
nước ngầm trong thân đê trung bình khoảng 
1,5 m. Khi thời gian kéo dài sang mùa khô, 
mực nước nền đê giảm dần, mức giảm tùy 
thuộc theo từng năm, nhưng trung bình sâu 
dưới nền đường khoảng 6 m. Khi xảy ra hiện 
tượng khô, đất bị co ngót và làm giảm thể tích, 
các vết nứt do khô xuất hiện do ứng suất nội 
tại trong đất, do đó đất thân đê bắt đầu xuất 
hiện các vết nứt. Với những năm mùa mưa đến 
sớm, thì thân đê chỉ có các vết nứt chính, chưa 
kịp hình thành các vết nứt thứ cấp, nên đất thân 
đê sẽ nhanh chóng phục hồi về trạng thái ban 
đầu. Với những năm mùa mưa đến muộn, sẽ 
hình thành các giai đoạn nứt thứ cấp sau đó, 
vết nứt sẽ mở rộng. Những điều này hoàn toàn 
phù hợp với hiện trạng quan sát được trên thực 
địa. 
Như vậy, có thể giải thích cơ chế lún nứt mặt đê 
như sau, do đất thân đê có hàm lượng hạt mịn 
lớn, vào mùa khô đất thân đê bị co ngót, dẫn đến 
sự giảm thể tích, sự giảm thể tích gây ra các vết 
nứt sơ cấp và thứ cấp. Dưới tác động thúc đẩy 
phát triển vết nứt của các tác nhân: (1) Nền đất 
yếu; (2) Tải trọng vượt tải và tải trọng động; (3) 
Chất lượng thi công thân đê; (4) Khối đắp cũ và 
khối đắp mới, v.v...sẽ làm cho vết nứt phát triển. 
Tất nhiên, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của 
từng đoạn đê mà các tác nhân tác động có thể 
chỉ là một hoặc một nhóm, hoặc toàn bộ các 
nguyên nhân trên. Sự phát triển của các vết nứt 
dưới lớp móng đường sẽ làm giảm khả năng 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 64 - 2021 7 
chịu lực của móng đường. Khi phát triển đến 
mức độ nào đó, sẽ gây nứt mặt đường. Tuy 
nhiên, kiểu và hình dạng vết nứt mặt đường sẽ 
không giống nhau vì nó phụ thuộc vào điều kiện 
cụ thể của đoạn đường xem xét. 
2.4 Giải thích một số hiện tượng lún nứt xảy 
ra trên đê 
Hiện tượng nứt đê đã xảy ra từ trước đây rất lâu, 
có nhiều nghiên cứu cũng tìm cách giải thích 
các hiện tượng sau: 
- Tại sao hiện tượng lún nứt mái đê, mặt đê đều 
xảy ra vào đầu mùa khô mà không phải là vào 
mùa mưa ?. 
- Tại sao trước đây cũng đã xảy ra nứt mái đê, 
mặt đê nhưng trong vài thập kỷ trở lại đây, mức 
độ xảy ra ngày càng lớn lên ?. 
- Tại sao phần lớn lại nứt về phía sông và có nơi 
vết nứt đều theo mọi hướng, nhưng cũng có nơi 
vết nứt chỉ xuất hiện dọc theo tim đê?. 
Có thể sử dụng cơ chế trên giải thích các hiện 
tượng này như sau, do đất đắp thân đê chủ yếu 
đắp bằng đất tại chỗ, có hàm lượng hạt mịn 
cao. Nên về mùa khô, khi độ ẩm giảm làm thể 
tích, sự giảm thể tích gây ra các vết nứt sơ cấp 
và thứ cấp. Tuy nhiên trước đây, khi chưa có 
các hệ thống hồ chứa thượng nguồn, thân đê 
được ngâm nước trong thời gian khá dài, vì vậy 
về mùa khô, nhìn chung là sự biến đổi về độ 
ẩm chậm hơn, do đó mức độ, quy mô nứt cũng 
nhỏ hơn. Mặt khác, trước đây phương tiện giao 
thông trên đê chủ yếu là tải trọng thô sơ, nên 
việc tác động vết nứt, để gây ra sự phát triển 
vết nứt cũng hạn chế hơn. Ngày nay, dưới tác 
dụng của hệ thống hồ chứa, thân đê ít được 
ngâm nước, nên về mùa khô hiện tượng co 
ngót, làm giảm thể tích đất đắp thân đê với tần 
suất và quy mô lớn hơn. Thêm vào đó, tải trọng 
vượt tải và tải trọng động trên đê kết hợp với 
giao thông đã làm cho vết nứt phát triển nhanh, 
gây hư hỏng mặt đường. Ngoài ra, do mái đê 
phía sông thường thoải hơn mái đê phía đồng 
nên mật độ vết nứt ở phía này thường cao hơn 
phía đồng. Như đã nêu trên, loại và hình dạng 
lún nứt xuất hiện trên đường không giống nhau 
vì đều xuất phát từ vết nứt do co ngót của đất. 
Tuy nhiên, tác nhân thúc đẩy vết nứt phát triển 
gây ra lún nứt mặt đường là không giống nhau, 
có nơi thì vết nứt vỡ vụn, vì đất đắp thân đê 
không đủ độ chặt, sự phát triển vết nứt, kết hợp 
với lún không đều đã làm cho lớp đáy móng bị 
phá hoại, dẫn đến hiện tượng phá hoại vỡ vụn 
mặt đường. Có những nơi, do phần nâng cấp 
mở rộng sử dụng đất đồi để đắp, do vậy khi vết 
nứt phát triển gây phá hoại, kết hợp với biến 
dạng không đều giữa hai nửa thân đê đã gây ra 
vết nứt chạy dọc tim đê. Lưu ý rằng, dạng vết 
nứt này phổ biến với hầu hết các đê nâng cấp, 
mở rộng kết hợp đường giao thông trong khu 
vực nghiên cứu. 
3. KẾT LUẬN 
Đê là công trình loại công trình đặc biệt, không 
quá phức tạp về mặt kết cấu, nhưng tồn tại nhiều 
hạn chế, khuyết tật. Do bản thân đê được hình 
thành từ lâu đời, sử dụng loại vật liệu có hàm 
lượng hạt bụi và hạt sét để đắp đê. Đất có hàm 
lượng hạt bụi lớn có nhiều bất lợi khi sử dụng 
để thi công công trình khối đắp. 
Hàm lượng hạt sét lớn của đất đắp đê là nguyên 
nhân chính gây ra nứt tự nhiên khi độ ẩm đất 
thân đê giảm. Độ ẩm đất thân đê giảm có liên 
quan trực tiếp đến mực nước ngầm trong nền 
đê. Về mùa khô, khi mực nước ngầm giảm đã 
dẫn đến hiện tượng làm giảm độ ẩm trong đất 
thân đê, điều này làm cho đất thân đê bị giảm 
thể tích, gây ra hiện tượng nứt sơ cấp và thứ cấp. 
Dưới tác động của các yếu tố bất lợi khác, khi 
đê kết hợp đường giao thông, đã thúc đẩy vết 
nứt phát triển, gây ra phá hoại lớp móng đường, 
dẫn đến phá hoại lớp mặt đường. 
Theo các kết quả nghiên cứu khác, trước mắt và 
lâu dài, mặc dù tổng lưu lượng nước về hạ lưu 
là không đổi. Tuy nhiên, do lòng dẫn bị hạn 
thấp, nên mực nước trên hệ thống sông cũng sẽ 
bị hạ thấp. Xu hướng thân đê ít được ngâm nước 
thường xuyên sẽ là xu thế chỉ đạo. Thêm vào 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 64 - 2021 8 
đó, mật độ lưu lượng xe lưu thông trên đê cũng 
ngày càng tăng lên. Như vậy, có thể dự báo rằng 
trong tương lai, hiện tượng lún nứt mặt đê sẽ 
tiếp tục tăng lên, nếu không có giải pháp phòng 
ngừa hiệu quả. 
LỜI CÁM ƠN 
Nghiên cứu này là kết quả nghiên cứu của Đề 
tài cấp Bộ “Nghiên cứu hiện tượng nứt đê và 
giải pháp nâng cấp, sửa chữa nhằm đảm bảo an 
toàn cho đê khi kết hợp đường giao thông” do 
Tổng cục Phòng, chống Thiên tai - Bộ Nông 
Nghiệp và Phát triển Nông thôn cấp kinh phí và 
hỗ trợ cho Viện Thủy công thực hiện. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Tô Quang Trung và nnk (2018). Báo cáo chuyên đề 3.1.1, Báo cáo chuyên đề điều tra, tổng 
kết hiện trạng 11 tỉnh có đê từ cấp III trở lên. Đề tài cấp Bộ, Nghiên cứu hiện tượng nứt đê 
và giải pháp nâng cấp, sửa chữa nhằm đảm bảo an toàn cho đê khi kết hợp đường giao thông. 
Hà Nội. 
[2] Thuyết minh xây dựng TCVN 11323:2000, Công trình Thủy lợi - Hố móng trong vùng cát 
chảy - Thi công và Nghiệm thu. Hà Nội. 
[3] Phùng Vĩnh An và nnk (2019). Báo cáo phân tích đánh giá nguyên nhân lún, nứt các đoạn 
đê trọng điểm khi kết hợp làm đường giao thông. Đề tài cấp Bộ, Nghiên cứu hiện tượng nứt 
đê và giải pháp nâng cấp, sửa chữa nhằm đảm bảo an toàn cho đê khi kết hợp đường giao 
thông. Hà Nội. 
[4] Đỗ Đình Thuận và nnk (2013). Đặc điểm đất bồi tích đồng bằng sông Hồng. Hà Nội. 
[5] Lê Văn Chung và Nguyễn Duy Đồng (2018). Ảnh hưởng mực nước ngầm tới các chỉ tiêu cơ 
lý nền đường. Tạp chí Cầu đường Việt Nam, số 4 năm 2018. 
[6] Sherard, James L and nnk (1953), Influence os soil properties and construction methods on 
performance of homogenuos Earth Dam, US Bereau of Reclamation. 
[7] Dexter, A.R. (1988), Advances in Characterization of Soil Structure, Soil and Tillage 
Research, Volume 11. 
[8] Lakshmikantha (2009), M.R, Experimental and theoretical analysis of cracking in drying 
soils, PhD Thesis, Barcelona. 

File đính kèm:

  • pdfco_che_hinh_thanh_lun_nut_mat_duong_tren_de_khi_ket_hop_mat.pdf
Ebook liên quan