Tiêu chuẩn thiết kế đê biển

TCVN 9901: 2014

CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - YÊU CẦU THIẾT KẾ ĐÊ BIỂN

Hydraulic structures - Requirements for seadike design

Lời nói đầu

TCVN 9901 : 2014 do Trung tâm Khoa học và Triển khai kỹ thuật thủy lợi thuộc trường Đại học Thủy lợi biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - YÊU CẦU THIẾT KẾ ĐÊ BIỂN

Hydraulic structures - Requirements for seadike design

1. Phạm vi áp dụng

1.1. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế, thi công, kiểm tra, nghiệm thu đê biển và các công trình nằm trong đê biển, công trình lấn biển, công trình bảo vệ bờ biển và bãi biển trong vùng không có đê, đê quây các vùng hải đảo v.v... (gọi chung là công trình đê biển).

1.2. Tiêu chuẩn này có thể áp dụng để thiết kế các công trình đê điều khác có điều kiện làm việc và đặc tính kỹ thuật tương tự, các công trình đê điều ở vùng cửa sông, cửa biển và các loại công trình khác có ảnh hưởng đến an toàn và chức năng của công trình đê biển.

1.3. Ngoài yêu cầu phải tuân thủ các quy định trong tiêu chuẩn này, khi thiết kế hạng mục công trình đê biển có liên quan đến nội dung kỹ thuật của các chuyên ngành xây dựng khác còn phải tuân thủ các quy định trong các tiêu chuẩn kỹ thuật của chuyên ngành đó.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có):

TCVN 4054 : 2005, Đường ô tô - Yêu cầu thiết kế;

TCVN 4253 : 2012, Công trình thủy lợi - Nền các công trình thủy công – Yêu cầu thiết kế;

TCVN 8216 : 2009, Thiết kế đập đất đầm nén;

TCVN 8477 : 2010, Công trình thủy lợi - Yêu cầu về thành phần, khối lượng khảo sát địa chất trong các giai đoạn lập dự án và thiết kế;

TCVN 8479 : 2010, Công trình đê, đập - Yêu cầu kỹ thuật khảo sát mối, một số ẩn hoạ và xử lý mối gây hại;

TCVN 8481 : 2010, Công trình đê điều - Yêu cầu về thành phần, khối lượng khảo sát địa hình;

TCVN 9165 : 2012, Công trình thủy lợi - Yêu cầu kỹ thuật đắp đê.

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1. Đê (Dike)

Công trình ngăn nước lũ của sông hoặc ngăn nước biển, được phân loại, phân cấp theo quy định của cơ quan có thẩm quyền.

3.2. Đê điều (Flood control system)

Hệ thống công trình bao gồm đê, kè bảo vệ đê, cống qua đê và các công trình phụ trợ.

3.3. Đê biển (Seadike)

Đê ngăn nước biển.

3.4. Đê cửa sông (Estuary dike)

Đê chuyển tiếp giữa đê sông với đê biển hoặc bờ biển, chịu ảnh hưởng tổng hợp của chế độ nước sông và nước biển.

CHÚ THÍCH:

1) Ranh giới giữa đê sông và đê cửa sông ở tại vị trí mà độ chênh cao do nước dâng truyền vào xấp xỉ bằng 0,5 m, ứng với trường hợp mực nước trong sông là mực nước thiết kế đê, phía biển là mực nước triều tần suất 5 % và bão cấp 9;

2) Ranh giới giữa đê cửa sông và đê biển ở tại vị trí mà độ cao sóng xấp xỉ bằng 0,5 m, ứng với trường hợp mực nước trong sông là mực nước thiết kế đê, phía biển là sóng bất lợi tương ứng triều tần suất 5 % và bão cấp 9.

3.5. Đê bao (Girdle shaped dike)

Đê bảo vệ cho một khu vực riêng biệt.

3.6. Đê chuyên dùng (Specialize dike)

Đê bảo vệ cho một loại đối tượng riêng biệt.

3.7. Kè bảo vệ đê (Dike protection jetty)

Công trình xây dựng nhằm chống sạt lở để bảo vệ đê.

3.8. Cống qua đê (Dike culvert)

Công trình xây dựng qua đê dùng để cấp nước, tiêu thoát nước hoặc kết hợp giao thông thủy.

3.9. Công trình phụ trợ (Auxiliary work)

Công trình phục vụ việc quản lý và bảo vệ đê điều, bao gồm: tràn sự cố, cột mốc trên đê, cột chỉ giới, biển báo đê điều, cột thủy chí, giếng giảm áp, trạm và thiết bị quan trắc về thông số kỹ thuật phục vụ công tác quản lý đê, đường cứu hộ đê điều, điếm canh đê; kho bãi chứa vật tư dự trữ phòng, chống lũ, lụt bão; dải cây chắn sóng bảo vệ đê; trụ sở cơ quan quản lý đê điều, cơ quan phòng chống lụt bão; công trình phân lũ, làm chậm lũ v.v....

3.10. Chân đê (Dike bottom)

Đối với đê đất là vị trí giao nhau giữa mái đê hoặc mái cơ đê với mặt đất tự nhiên được xác định tại thời điểm cơ quan nhà nước có thẩm quyền xác định mốc chỉ giới hành lang bảo vệ đê. Đối với đê có kết cấu bằng bê tông, đá xây hoặc bằng vật liệu khác là vị trí xây đúc ngoài cùng của móng công trình.

3.11. Hộ đê (Dike protection)

Hoạt động nhằm bảo đảm an toàn cho đê điều, bao gồm cả việc cứu hộ các công trình liên quan đến an toàn của đê điều.

3.12. Mực nước thiết kế đê (Design water level of dike)

Mực nước làm chuẩn dùng để thiết kế đê và công trình liên quan, được cơ quan nhà nước có thẩm quyền phê duyệt .

3.13. Mức đảm bảo thiết kế đê (Guarantee level of dike design)

Số năm công trình đảm bảo làm việc theo đúng nhiệm vụ thiết kế trong chuỗi 100 năm khai thác liên tục, được tính bằng tỷ lệ phần trăm.

3.14. Hệ số an toàn (Safety coefficient)

Hệ số dùng để đánh giá mức độ ổn định về chống trượt, chống lật, chống lún của các công trình đê biển. Hệ số an toàn là tỷ số giữa sức chống chịu tính toán tổng quát, biến dạng hoặc thông số khác của đối tượng xem xét với tải trọng tính toán tổng quát tác động lên nó (lực, mô men, ứng suất), biến dạng hoặc thông số khác.

4. Phân cấp công trình đê biển

4.1. Cấp công trình đê biển là căn cứ để xác định các yêu cầu kỹ thuật bắt buộc phải tuân thủ theo các mức khác nhau phù hợp với quy mô và tầm quan trọng của công trình đê biển, là cơ sở và căn cứ pháp lý để thiết kế và quản lý đê biển. Cấp thiết kế công trình đê biển cũng là cấp công trình đê biển.

4.2. Công trình đê biển được phân thành 5 cấp gồm: cấp I, cấp II, cấp III, cấp IV và cấp V tùy thuộc vào quy mô và tính chất của khu vực được tuyến đê bảo vệ. Công trình đê cấp I có yêu cầu kỹ thuật cao nhất và giảm dần ở cấp thấp hơn. Công trình đê cấp V có yêu cầu kỹ thuật thấp nhất. Cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền quy định cụ thể cấp của từng tuyến đê biển.

4.3. Các đoạn bờ biển chưa có đê hoặc có đê nhưng chưa được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt cấp đê, cơ quan tư vấn dựa vào phương pháp phân cấp nêu tại phụ lục A để xác định cấp công trình đê và trình lên cấp có thẩm quyền xin ý kiến chấp thuận trước khi tính toán, thiết kế.

5. Tiêu chuẩn an toàn của công trình đê biển

5.1. Tiêu chuẩn an toàn của công trình đê biển được xác định bằng mức bảo đảm thiết kế (ký hiệu là M), hệ số an toàn (ký hiệu là K) và chu kỳ số năm lặp lại (ký hiệu là n) của trường hợp tính toán thiết kế. Quan hệ giữa M và n xác định theo công thức (1):

M = (100 – ) % (1)

5.2. Chu kỳ lặp lại trường hợp tính toán thiết kế và mức đảm bảo thiết kế công trình đê biển phụ thuộc vào cấp công trình đê biển không được nhỏ hơn các trị số quy định trong bảng 1:

Bảng 1 - Tần suất thiết kế (tương ứng với chu kỳ lặp lại thiết kế) và mức đảm bảo thiết kế công trình đê biển

Cấp công trình	I	II	III	IV	V
Tần suất thiết kế, %	0,67	1,00	2,00	3,33	< 10,0
Tương ứng với chu kỳ lặp lại, năm	150	100	50	30	> 10
Mức đảm bảo thiết kế, %	99,33	99,00	98,00	96,67	> 90,00

5.3. Hệ số an toàn ổn định chống trượt K của công trình đê biển bằng đất không được nhỏ hơn các trị số quy định trong bảng 2:

Bảng 2 - Hệ số an toàn ổn định chống trượt K của công trình đê biển bằng đất

Cấp công trình	I	II	III	IV	V
Tổ hợp tải trọng cơ bản	1,35	1,30	1,25	1,20	1,10
Tổ hợp tải trọng đặc biệt	1,25	1,20	1,15	1,10	1,05

5.4. Hệ số an toàn ổn định chống trượt phẳng K trên mặt tiếp xúc với nền đá và trên nền không phải là đá của các công trình đê biển bằng bê tông hoặc đá xây không được nhỏ hơn các trị số quy định trong bảng 3:

Bảng 3 - Hệ số an toàn ổn định chống trượt K của các công trình đê biển bằng bê tông hoặc đá xây

Cấp công trình	Trên nền đá					Trên nền không phải là đá
Cấp công trình	I	II	III	IV	V	I	II	III	IV	V
Tổ hợp tải trọng cơ bản	1,15	1,10	1,10	1,05	1,05	1,35	1,30	1,25	1,20	1,15
Tổ hợp tải trọng đặc biệt	1,10	1,05	1,05	1,00	1,00	1,20	1,15	1,10	1,05	1,05

5.5. Hệ số an toàn ổn định chống lật K của công trình đê biển bằng bê tông hoặc đá xây không được nhỏ hơn các trị số quy định trong bảng 4:

Bảng 4 - Hệ số an toàn ổn định chống lật K của các công trình đê biển bằng bê tông hoặc đá xây

Cấp công trình	I	II	III	IV	V
Tổ hợp tải trọng cơ bản	1,60	1,55	1,50	1,45	1,40
Tổ hợp tải trọng đặc biệt	1,50	1,45	1,40	1,35	1,30

CHÚ THÍCH:

1) Tổ hợp tải trọng cơ bản là tổ hợp các tải trọng tác dụng lên công trình trong điều kiện công trình làm việc bình thường theo thiết kế. Tổ hợp tải trọng đặc biệt là tổ hợp các tải trọng tác dụng lên công trình trong thời kỳ thi công hoặc khi xảy ra động đất;

2) Đối với tải trọng của phương tiện giao thông qua lại trên đê lấy như sau:

- Đoạn đê có kết hợp làm đường giao thông có tính toán xác định tải trọng thiết kế, tải trọng cho phép xe cơ giới đi trên đê: Tính toán theo tải trọng thiết kế được cấp có thẩm quyền phê duyệt;

- Đoạn đê chưa có tính toán xác định tải trọng cho phép xe cơ giới đi trên đê nhưng mặt đê được cứng hóa bằng bê tông hoặc rải nhựa: Tính với tổng tải trọng của xe cơ giới đi trên đê là 12 tấn;

- Các đoạn đê không thuộc quy định trên: Tính với tổng tải trọng của xe cơ giới đi trên đê là 10 tấn;

3) Các giá trị hệ số an toàn thực tế tính được không nên vượt quá 20 % khi làm việc với tổ hợp tải trọng cơ bản và vượt quá 10 % khi làm việc với tổ hợp tải trọng đặc biệt.

6. Yêu cầu tài liệu cơ bản để thiết kế công trình đê biển

6.1. Tài liệu địa hình

6.1.1. Thành phần, khối lượng và yêu cầu kỹ thuật khảo sát địa hình phục vụ cho thiết kế công trình đê biển phụ thuộc vào yêu cầu của từng giai đoạn thiết kế, thực hiện theo TCVN 8481:2010.

6.1.2. Khi khảo sát thiết kế cải tạo hoặc nâng cấp những tuyến đê biển đã có nhưng giữ vai trò đặc biệt quan trọng về an ninh, quốc phòng, bảo vệ cho vùng đô thị và công nghiệp phát triển hoặc vùng có đặc thù riêng về mặt kinh tế và xã hội...., tuỳ từng trường hợp cụ thể, có thể xem xét lập thêm bình đồ toàn tuyến để phục vụ công tác quản lý. Phạm vi đo vẽ bình đồ phù hợp với nhiệm vụ thiết kế, thực tế địa hình nhưng tối thiểu phải mở rộng đến hết phạm vi bảo vệ đê ở cả hai phía sông và ở phía đồng, trường hợp đặc biệt có thể xem xét đo rộng hơn.

6.1.3. Đối với vùng bờ biển thường xuyên bị xói lở, cần thu thập các tài liệu lịch sử về diễn biến của đường bờ ít nhất là 20 năm so với thời điểm lập dự án.

6.1.4. Những tuyến đê đi qua vùng đất yếu phân bố trên phạm vi rộng (như vùng đầm lầy…) có thể sử dụng phương pháp đo đạc hàng không để xác định địa hình, địa mạo của cả khu vực dự án.

6.2. Tài liệu địa chất

6.2.1. Thành phần, khối lượng và yêu cầu kỹ thuật khảo sát địa chất phục vụ thiết kế công trình đê biển phụ thuộc vào yêu cầu của từng giai đoạn thiết kế, thực hiện theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành có liên quan và các yêu cầu sau đây:

a) Đối với tuyến đê xây dựng mới phải lập được ba mặt cắt dọc địa chất nền đê trong đó có một mặt cắt địa chất dọc tim tuyến đê dự kiến, một mặt cắt địa chất dọc chân đê phía sông, một mặt cắt địa chất dọc chân đê phía đồng. Căn cứ vào vị trí các hố khoan của mặt cắt dọc để lập các mặt cắt ngang địa chất nền đê. Số lượng mặt cắt ngang và yêu cầu kỹ thuật các mặt cắt địa chất ngang đê tuân thủ các quy định hiện hành. Khu vực có điều kiện địa chất nền đê phức tạp có thể tăng số lượng mặt cắt ngang, tăng số lượng hố khoan và độ sâu của một số hố khoan trên một số mặt cắt ngang so với tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành, sử dụng thêm phương pháp địa vật lý hoặc xuyên tĩnh. Số lượng tăng thêm ngoài định mức quy định do tư vấn đề xuất và được cấp có thẩm quyền quyết định;

b) Thiết kế gia cố, tôn cao, áp trúc mái, mở rộng mặt đê, đắp cơ... cần tận dụng các tài liệu địa chất công trình đã có trong quá trình xây dựng hoặc tu bổ đê điều trước đây, tài liệu khảo sát xây dựng cống tiêu hoặc các công trình xây dựng khác nằm trong phạm vi bảo vệ đê để lập hồ sơ địa chất công trình. Đối chiếu với yêu cầu thiết kế về tính toán ổn định thấm, ổn định chống trượt, tính lún, nếu thấy tài liệu đã thu thập được vẫn còn thiếu hoặc chưa đủ độ tin cậy hoặc không có thì phải khảo sát bổ sung đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo quy định;

c) Khi thiết kế đê kết hợp giao thông cần khảo sát các chỉ tiêu cần thiết để đảm bảo yêu cầu tính toán, thiết kế kết cấu đường phù hợp với quy định của giao thông.

6.2.2. Kết quả khảo sát địa chất phải làm rõ các vấn đề sau:

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.

6.3. Tài liệu khí tượng, thủy văn, hải văn

Ngoài quy định tại TCVN 8481 : 2010, tùy 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).

6.4. Tài liệu dân sinh, kinh tế và môi trường

6.4.1. Nếu tuyến đê biển chưa được phân cấp theo quy định, các tài liệu sau đây về hiện trạng kinh tế - xã hội và môi trường vùng được đê bảo vệ cần phải thu thập để luận chứng xác định cấp đê phù hợp:

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) Khái 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 hóa v.v…;

c) Tình hình môi trường sinh thái của vùng được đê bảo vệ;

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 hóa, 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.

7.2. Vị trí tuyến đê

7.2.1. Lựa chọn vị trí tuyến đê phải đáp ứng các yêu cầu sau:

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.

7.3.2. Khi thiết kế nâng cấp tuyến đê cũ cần xem xét các yêu cầu quy định tại 7.3.1 để điều chỉnh cục bộ tuyến đê cho phù hợp.

7.4. Tuyến đê quai lấn biển

7.4.1. Yêu cầu chung

7.4.1.1. Phải nằm trong quy hoạch tổng thể hệ thống công trình khai thác vùng đất mới cửa sông ven biển, quy hoạch hệ thống kênh mương thủy lợi, hệ thống đê ngăn và cống thoát nước trong khu vực được đê bảo vệ, hệ thống giao thông phục vụ thi công và khai thác cũng như các yêu cầu về thoát lũ, giao thông thủy, bảo vệ môi trường, du lịch v.v…

7.4.1.2. Tuyến đê quai phải được xác định trên cơ sở kết quả nghiên cứu về hiện trạng và tác động của các phương án bố trí tuyến đê quai đến quy luật bồi - xói trong vùng quai đê, chế độ mực nước, điều kiện thủy động lực ở vùng nối tiếp, sóng, dòng bùn cát ven bờ, sự mất cân bằng tải cát ở vùng lân cận, dự báo xu thế phát triển của vùng bãi trong tương lai v.v...

7.4.1.3. Có điều kiện thi công thuận lợi, đặc biệt là hợp long đê, tiêu thoát úng, bồi đắp đất mới quai, cải tạo đất (thau chua, rửa mặn), cơ cấu cây trồng, quy trình khai thác và bảo đảm sự bền vững môi trường sinh thái trong khu vực.

7.4.2. Cao trình bãi có thể quai đê lấn biển

7.4.2.1. Các bãi bồi ở vùng cửa sông, ven biển có cao độ mặt đất cao hơn mực nước biển trung bình (từ cao độ 0,00 m trở lên) đều có thể quai đê lấn biển.

7.4.2.2. Cho phép quai đê lấn biển ở các vùng bãi bồi có cao độ mặt đất thấp hơn mực nước biển trung bình nhưng phải có luận cứ thỏa đáng, có giải pháp công nghệ phù hợp và được chủ đầu tư chấp thuận.

7.4.2.3. Tùy thuộc vào đặc điểm cụ thể về các điều kiện tự nhiên của khu vực dự kiến lấn biển, mục tiêu chính của dự án, khả năng tài chính và giải pháp công nghệ sẽ được áp dụng mà quyết định lựa chọn cao trình bãi bồi có thể quai đê lấn biển.

7.4.2.3. Các tuyến đê ngăn vùng bãi trong đê quai

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.

7.5. Tuyến đê vùng bãi biển xói (biển lấn)

7.5.1. Yêu cầu chung

7.5.1.1. Phải nghiên cứu kỹ xu thế diễn biến của đường bờ, cơ chế và nguyên nhân hiện tượng xói bãi cũng như các yếu tố ảnh hưởng khác để quyết định phương án tuyến thích hợp.

7.5.1.2. Bố trí tuyến đê phải gắn với các biện pháp chống xói, gây bồi và giữ ổn định bãi trước đê.

7.5.1.3. Khi chưa có biện pháp phù hợp để khống chế hiện tượng biển lấn thì không nên làm tuyến đê kiên cố. Nghiên cứu lựa chọn phương án vị trí và quy mô công trình phù hợp với điều kiện cụ thể của từng dự án. Ngoài tuyến đê chính cần xem xét bố trí thêm tuyến đê dự phòng, kết hợp với các biện pháp phi công trình để giảm tổn thất khi tuyến đê chính bị phá hoại.

7.5.2. Tuyến đê chính

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.

7.5.3. Tuyến đê dự phòng

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

7.6.1. 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. Tùy 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).

Hình 1 - Các dạng mặt cắt ngang đê biển

8.1.5. Đê mái nghiêng gia cố bằng vải địa kỹ thuật áp dụng trong trường hợp khu vực xây dựng không có đất chất lượng tốt để đắp mà chỉ có đất mềm yếu (lực dính và góc ma sát trong nhỏ, hệ số thấm lớn), nếu sử dụng loại đất này để đắp đê theo công nghệ truyền thống thì mặt cắt đê sẽ rất lớn, diện tích chiếm đất của đê lớn và thời gian thi công kéo dài do phải chờ lún. Để giảm chi phí xây dựng, giảm diện tích chiếm đất của đê và tăng nhanh thời gian thi công, có thể sử dụng vải địa kỹ thuật làm cốt gia cố thân đê để khắc phục những vấn đề trên (xem dạng mặt cắt h).

8.2. Yêu cầu chung về thiết kế mặt cắt ngang của đê biển

8.2.1. Mỗi tuyến đê nên phân thành nhiều đoạn theo điều kiện tương tự về địa chất nền đê, vật liệu xây dựng đê, ngoại lực tác động, điều kiện mặt bằng và yêu cầu sử dụng của từng đoạn đê để tính toán thiết kế. Tuỳ theo điều kiện cụ thể của từng vùng và từng đoạn đê mà lựa chọn hình dạng mặt cắt thiết kế đê cũng như các công trình liên quan khác.

8.2.2. Nội dung thiết kế mặt cắt đê biển bao gồm xác định các kích thước và cao trình cơ bản của mặt cắt, kết cấu đỉnh đê, thân đê và chân đê, các kết cấu chuyển tiếp.

8.2.3. Hình dạng và cấu tạo mặt cắt đê biển được xác định trên cơ sở so sánh các chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật, phải đảm bảo công trình làm việc an toàn và ổn định trong các trường hợp thiết kế và ứng phó được với tình hình nước biển dâng do biến đổi khí hậu toàn cầu gây ra. Hình 2 giới thiệu sơ đồ tổng quát các thành phần kết cấu của mặt cắt thiết kế đê biển, hình 3 giới thiệu một mặt cắt thiết kế đê biển điển hình:

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

Hình 3 - Mặt cắt thiết kế đê biển điển hình

8.3. Xác định cao trình đỉnh đê biển

8.3.1. Đê biển không cho phép sóng tràn qua

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;

Bảng 6 - Trị số gia tăng độ cao an toàn a

Cấp công trình	I	II	III	IV	V
Trị số gia tăng độ cao an toàn a, m	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2

b là độ dâng cao của mực nước biển do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu, m. Căn cứ vào kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam và điều kiện cụ thể của từng công trình, tư vấn thiết kế đề xuất trị số của b phù hợp nhưng phải được chủ đầu tư hoặc cơ quan có thẩm quyền chấp thuận;

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.

8.3.2.4. Căn cứ vào lưu lượng tràn của từng phía (phía biển và phía đồng) để quyết định quy mô bảo vệ mặt đê, mái đê phía biển, mái đê phía đồng và các công trình kè bảo vệ mái, xem hình 4:

Hình 4 - Sơ đồ mặt cắt đê cho phép nước tràn qua (bảo vệ ba mặt)

8.4. Thiết kế đỉnh đê

8.4.1. Cấu tạo đỉnh đê biển gồm bề rộng đỉnh đê, kết cấu đỉnh đê và tường chống tràn đỉnh đê (gọi tắt là tường đỉnh). Căn cứ vào cấp công trình, cơ chế chịu tác động của mặt đê (cho phép nước tràn qua mặt đê hay không cho phép tràn), các yêu cầu về ổn định, sử dụng mặt đê (quản lý, dự trữ vật liệu hộ đê, giao thông vận tải v.v…), loại vật liệu đắp đê, điều kiện thi công và các yêu cầu khác để quyết định giải pháp kết cấu mặt đê phù hợp.

8.4.2. Theo cấp công trình, chiều rộng đỉnh đê không nhỏ hơn các quy định trong bảng 7. Nếu tuyến đê có yêu cầu kết hợp giao thông thì bề rộng đỉnh đê lấy theo TCVN 4054 : 2005.

8.4.3. Mặt đỉnh đê phải được thiết kế với độ dốc từ 2 % đến 3 %, dốc về một phía hoặc hai phía và có hệ thống tập trung nước về các rãnh tiêu thoát nước mặt.

Bảng 7 - Chiều rộng đỉnh đê theo cấp công trình

Cấp công trình	I	II	III	IV	V
Chiều rộng đỉnh đê, m	Từ 6 đến 8	6	5	4	3

8.4.4. Trường hợp không đủ đất để đắp đến cao trình thiết kế hoặc bề rộng mặt bằng bố trí tuyến đê bị hạn chế, có thể bố trí tường đỉnh để đạt cao trình đỉnh đê thiết kế. Các dạng kết cấu điển hình của tường đỉnh xem hình 5. Tường chỉ được thi công sau khi thân đê đã ổn định.

Kích thước tính bằng centimet (cm)

Hình 5 - Một số dạng điển hình về kết cấu tường đỉnh đê biển

8.4.5. Tường đỉnh không nên cao quá 1,2 m so với đỉnh đê. Tùy thuộc vào khả năng cung cấp vật liệu của khu vực xây dựng công trình mà kết cấu tường đỉnh có thể bằng bê tông, bê tông cốt thép hoặc bằng đá xây. Phải bố trí khe biến dạng cách nhau từ 10 m đến 20 m đối với tường bê tông cốt thép, từ 10 m đến 15 m đối với tường bê tông và đá xây. Ở những vị trí có thay đổi về điều kiện địa chất nền móng hoặc thay đổi về chiều cao tường, thay đổi về kết cấu mặt cắt v.v… phải bố trí thêm khe biến dạng. Móng tường đỉnh phải làm việc độc lập với đỉnh kè gia cố mái đê.

8.4.6. Thiết kế tường đỉnh phải tính toán kiểm tra độ bền, kiểm tra ổn định về trượt, lật, ứng suất nền và yêu cầu chống thấm theo quy định của tiêu chuẩn thiết kế công trình thủy lợi.

8.4.7. Trường hợp đỉnh đê không có tường, thì hai bên mép đê cả về phía biển và phía đồng phải bố trí gờ an toàn giao thông. Các gờ an toàn giao thông cao hơn đỉnh đê từ 0,2 m đến 0,3 m, có thể bố trí ngắt quãng với chiều dài từng đoạn từ 0,5 m đến 1,0 m.

8.5. Thiết kế các kết cấu chuyển tiếp

Phần nối ghép hay còn gọi là phần chuyển tiếp giữa các bộ phận của đê như: nối tiếp giữa thân và chân đê, giữa nền và thân đê, giữa thân đê và lớp kè mái bảo vệ ngoài cùng, giữa mái kè và đỉnh đê, giữa phần mềm là đất đắp và phần bê tông cứng, đoạn tiếp giáp giữa hai loại cấu kiện (vật liệu) hay giữa hai loại kết cấu hở và kín dùng để bảo vệ mái đê v.v... là những điểm xung yếu trong kết cấu bảo vệ đê nên cần đặc biệt chú ý trong tính toán thiết kế. Hình 6 giới thiệu một số loại kết cấu chuyển tiếp thường sử dụng trong thiết kế đê biển.

Hình 6 - Một số loại kết cấu chuyển tiếp

8.6. Mái đê

8.6.1. Thiết kế gia cố bảo vệ mái đê, kè quy định tại điều 9.

8.6.2. Độ dốc mái đê được thể hiện qua hệ số mái dốc m = cotgα, với α là góc giữa mái đê và mặt phẳng nằm ngang. Độ dốc mái đê được xác định thông qua tính toán ổn định, có xét đến biện pháp thi công, yêu cầu sử dụng khai thác, hình dạng mặt cắt và kết cấu hạng mục gia cố mái. Khi thiết kế có thể sơ bộ chọn hệ số mái dốc theo bảng 8 sau đó phải kiểm tra thông qua kết quả tính toán ổn định và giá trị chiều cao sóng leo để chọn hệ số mái dốc phù hợp. Đối với đê biển đắp bằng đất, hệ số m của mái đê phía đồng thường từ 2,0 đến 3,0 còn mái đê phía biển từ 3,0 đến 5,0.

8.6.3. Khi đê có chiều cao trên 6 m phải làm cơ ở cả hai phía. Mái đê phía đồng có hệ số m < 3,0 có thể bố trí cơ đê ở vị trí cách đỉnh đê từ 2,0 m đến 3,0 m. Bề rộng cơ không nhỏ hơn 1,5 m. Khi có yêu cầu giao thông thì bề rộng cơ phụ thuộc vào yêu cầu giao thông (cấp đường giao thông) nhưng không nhỏ hơn 5,0 m. Khi thiết kế độ dốc mái đê phía trên cơ và phía dưới khác nhau thì độ dốc mái dưới phải thoải hơn mái trên.

Bảng 8 - Sơ bộ chọn hệ số mái dốc của đê biển

Loại hình đê biển và gia cố mái	Hệ số mái dốc m
Loại hình đê biển và gia cố mái	Phía biển	Phía đồng
1. Đê mái nghiêng:		1. Bên trên mặt nước: - Đất sét và á sét: Từ 2,0 đến 3,0; - Đất cát: Từ 3,0 đến 4,0; 2. Bên dưới nước: - Bùn lẫn cát: Từ 5,0 đến 10,0; - Đất thịt: Từ 5,0 đến 7,0.
- Mái trồng cỏ	Từ 3,0 đến 5,0
- Đá hộc lát khan	Từ 2,5 đến 3,0
- Đá xây vữa	Từ 2,0 đến 2,5
- Tấm bê tông đúc sẵn các loại	Từ 1,5 đến 2,0
2. Đê dạng tường dốc	Từ 0,3 đến 0,5
3. Đê dạng hỗn hợp	Lấy theo các loại tương ứng

8.6.4. Ở những khu vực bờ biển có chiều cao sóng tính toán trên 2,0 m, để giảm chiều cao sóng leo, tăng cường độ ổn định cho thân đê, cần bố trí cơ đê giảm sóng ở cao trình mực nước thiết kế. Chiều rộng cơ giảm sóng phải lớn hơn 1,5 lần chiều cao sóng nhưng không nhỏ hơn 3,0 m. Tại vị trí cơ giảm sóng, năng lượng sóng tập trung, cần tăng cường gia cố, đặc biệt là ở vùng mép ngoài, đồng thời bố trí đủ lỗ thoát nước. Ở những vùng đê biển quan trọng, cao trình và kích thước cơ giảm sóng cần xác định qua thí nghiệm trên mô hình vật lý.

8.7. Thân đê

8.7.1. Vật liệu đất đắp đê

8.7.1.1. Sử dụng vật liệu đất khai thác tại khu vực lân cận công trình để đắp đê. Đối với đê đất đồng chất nên chọn đất á sét có hàm lượng sét từ 15 % đến 30 %, chỉ số dẻo đạt từ 10 % đến 20 % và không chứa tạp chất để đắp. Chênh lệch cho phép giữa hàm lượng nước của đất đắp và hàm lượng nước tối ưu không vượt quá ± 3 %.

8.7.1.2. Không dùng đất bùn bồi tích, đất sét có hàm lượng nước tự nhiên cao và tỉ lệ hạt sét quá lớn, đất trương nở, đất có tính phân tán để đắp đê.

8.7.1.3. Nếu nguồn đất đắp đê chỉ có loại đất cát hạt rời, thành phần hạt mịn nhỏ hơn 25 %, thì phải bọc bên ngoài một lớp đất thịt với chiều dày không nhỏ hơn 0,5 m.

8.7.2. Yêu cầu về độ nén chặt của thân đê

8.7.2.1. Độ nén chặt tương đối thiết kế của thân đê đất xác định như sau:

a) Đối với đất có tính dính, độ nén chặt tương đối ký hiệu là Ks:

K_s = (4)

b) Đối với đất không có tính dính, độ nén chặt tương đối ký hiệu là Kds:

K_ds = (5)

trong đó:

g’_ds là dung trọng khô thiết kế của đất thân đê;

g’_dmax là dung trọng khô cực đại đạt được trong phòng thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn với chính loại đất dùng để đắp đê;

e_ds là hệ số rỗng nén chặt thiết kế;

e_max là hệ số rỗng cực đại đạt được trong phòng thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn;

e_min là hệ số rỗng nhỏ nhất đạt được trong phòng thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn.

8.7.2.2. Độ nén chặt thân đê đắp bằng đất không nhỏ hơn các trị số quy định trong bảng 9:

Bảng 9 - Độ nén chặt cho phép đối với thân đê bằng đất

Cấp công trình đê biển	Cấp I và cấp II	III, IV và V
Độ nén chặt của đất có tính dính, K_s, không nhỏ hơn	0,97	0,95
Độ nén chặt của đất không dính, K_ds, không nhỏ hơn	0,65	0,62

8.7.3. Công trình qua thân đê

Công trình cắt qua thân đê phải thiết kế riêng theo đúng quy định trong tiêu chuẩn thiết kế công trình thủy lợi hiện hành. Các vị trí nối tiếp giữa thân đê và công trình qua thân đê phải được xử lý triệt để, đảm bảo an toàn cho đê và nhiệm vụ của đê.

8.8. Hệ thống thoát nước mặt

8.8.1. Các công trình đê đất xây dựng ở vùng mưa nhiều nên bố trí rãnh tiêu nước ở đỉnh đê, mái đê, chân đê và những chỗ nối tiếp mái đê với bờ đất hoặc với các công trình khác.

8.8.2. Rãnh tiêu nước song song với tuyến trục đê có thể bố trí ở mép trong của cơ đê hoặc chân đê. Rãnh tiêu nước theo chiều đứng ở mái dốc đê bố trí cách nhau từ 50 m đến 100 m, liên thông với rãnh tiêu nước dọc theo phương trục đê. Rãnh tiêu nước có thể làm bằng bê tông, đá xây hoặc gạch xây. Kích thước và độ dốc đáy của rãnh xác định theo tính toán hoặc theo kinh nghiệm từ công trình đã có ở điều kiện tương tự.

9. Tính toán ổn định công trình đê biển

9.1. Tính toán ổn định chống trượt mái đê

9.1.1. Mặt cắt tính toán phải đại diện cho đoạn đê. Căn cứ vào nhiệm vụ của đoạn đê, cấp công trình, điều kiện địa hình, địa chất, kết cấu đê, chiều cao thân đê, vật liệu đắp đê v.v…để lựa chọn mặt cắt tính toán phù hợp.

9.1.2. Các trường hợp tính toán:

a) Trường hợp bình thường (tổ hợp tải trọng cơ bản):

- Mái đê phía trong đồng: Mực nước phía biển là mực nước thiết kế, mực nước phía đồng là mực nước thấp nhất (nếu có). Đê chịu tác động của tải trọng sóng thiết kế (có thể tham khảo phương pháp tính toán áp lực sóng tại phụ lục F);

- Mái đê phía ngoài: Mực nước biển rút nhanh từ mực nước thiết kế đến mực nước chân triều;

b) Trường hợp bất thường (tổ hợp tải trọng đặc biệt):

- Mái đê phía đồng và phía biển trong thời kỳ thi công;

- Mái đê phía đồng và phía biển làm việc với mực nước thiết kế;

- Tùy trường hợp cụ thể của tuyến đê, tư vấn thiết kế có thể đề xuất các tổ hợp tải trọng đặc biệt khác;

c) Đê ở vùng mưa nhiều (có lượng mưa trung bình năm từ 2 000 mm trở lên) phải kiểm tra ổn định chống trượt của mái đê phải vận hành khi toàn bộ thân đê đã bị bão hòa nước. Hệ số an toàn được áp dụng theo trường hợp bất thường.

9.1.3. Tính toán ổn định mái đê theo phương pháp quy định trong TCVN 4253:2012, hoặc sử dụng các phần mềm chuyên dụng đã được kiểm định như GEOSLOPE/W.

9.1.4. Hệ số an toàn ổn định chống trượt và chống lật của các công trình đê biển theo quy định trong các bảng 2, bảng 3 và bảng 4 (từ 5.3 đến 5.5).

9.2. Tính toán ổn định đê biển dạng tường đứng

9.2.1. Tường có kết cấu trọng lực

Phải tính toán ổn định theo 5 nội dung sau:

1) Tính toán ổn định chống lật của tường: ngoài việc xét đến trọng lượng bản thân của tường, áp lực đất đắp sau tường còn phải xét đến độ chênh lệch áp lực do sự thay đổi điều kiện mực nước và sóng ở trước và sau tường gây ra gồm:

- Áp lực nước phía ngoài tường tính toán theo mực nước cao, mực nước thấp hoặc mực nước ở đỉnh khối phản áp;

- Áp lực nước phía trong tường tính theo mực nước cao nhất hoặc cùng mực nước với ngoài tường;

- Chênh lệch áp lực sóng tính theo trường hợp đáy sóng chạm tường;

2) Tính toán ổn định chống lật về phía đồng: trong thời gian thi công thân tường có khả năng xuất hiện lật quay quanh mép sau của chân tường. Trường hợp này, phía ngoài tường lấy mực nước cao thời kỳ thi công, phía trong tường lấy mực nước thấp và cao độ đất đắp tương ứng;

3) Tính toán ổn định chống trượt tổng thể: tính toán theo mặt đáy tường hoặc theo các khe ngang của các lớp thân tường;

4) Tính toán ổn định chống trượt phẳng: tính toán theo mặt tiếp xúc giữa lớp đệm đáy tường và đất nền. Khi tính toán trường hợp này thường lấy mực nước thấp hoặc mực nước ngang mặt bãi ở phía ngoài tường, mực nước cao ở phía trong tường;

5) Tính toán ổn định đất nền.

9.2.2. Tường không có kết cấu trọng lực

9.2.2.1. Tính toán ổn định chống lật thân tường theo công thức (6):

K₀ = (6)

trong đó:

K_o là hệ số an toàn ổn định chống lật, không nhỏ hơn các trị số quy định trong bảng 4;

M_g là mô men ổn định chống lật đối với mép trước của mặt tính toán, kN.m;

M_o là mô men gây lật đối với mép trước của mặt tính toán, kN.m.

9.2.2.2. Tính toán ổn định chống trượt theo đáy tường hoặc theo các mạch ngang thân tường theo công thức (7):

K_s = (7)

trong đó:

K_s là hệ số ổn định chống trượt, không nhỏ hơn các trị số quy định trong bảng 3;

G là hợp lực theo phương thẳng đứng tác dụng lên mặt tính toán, kN hoặc kN/m;

P là hợp lực theo phương ngang tác dụng lên mặt tính toán, kN hoặc kN/m;

f là hệ số ma sát theo mặt tính toán, lấy theo bảng 10.

9.2.2.3. Tính toán ổn định chống trượt phẳng của tường phòng hộ theo mặt cắt đáy đệm của phần bệ chân trong đất theo công thức (8):

K_s = (8)

trong đó:

K_s là hệ số ổn định chống trượt, không nhỏ hơn các trị số quy định trong bảng 3;

G là hợp lực theo phương thẳng đứng tác dụng lên đáy tường, kN hoặc kN/m;

P là hợp lực theo phương ngang tác dụng lên đáy tường, kN hoặc kN/m;

f là hệ số ma sát theo mặt tính toán, lấy theo bảng 10;

G₁ là trọng lượng vật liệu của lớp đệm và khối phản áp, kN hoặc kN/m;

P_E là áp lực đất bị động, kN hoặc kN/m. Đối với bệ đáy âm P_E lấy bằng 30 % trị số tính toán.

Bảng 10 - Hệ số ma sát trong công thức (8)

Vật liệu của hai mặt tiếp xúc	Hệ số ma sát f
1. Bê tông và bê tông	0,55
2. Đá xây và đá xây	0,65
3. Đá hộc và đá hộc	0,70
4. Bê tông và đá hộc (bề mặt sửa phẳng bằng đá dăm)	0,60
5. Đá xây và đá hộc (bề mặt sửa phẳng bằng đá dăm)	0,65
6. Đá đổ và nền cát thô, cát mịn	Từ 0,50 đến 0,60
7. Đá đổ và nền cát bột	0,40
8. Đá đổ và nền đất á cát	Từ 0,35 đến 0,50
9. Đá đổ và nền sét, á sét	Từ 0,30 đến 0,45

9.2.2.4. Đối với đất nền có tính dính, tính toán ổn định chống trượt theo công thức (9):