Ứng dụng ACEModule™ để phục hồi một con lạch ở thượng nguồn của cầu Shubu, thị trấn Baoshan, huyện Tân Trúc, Đài Loan

Công trình này là một phần của dự án khôi phục hệ thống thoát nước của lạch Yangang ở Tân Trúc, Đài Loan. Lưu vực lạch Yangang ở trong tình trạng thoát nước vùng cao và là một khu vực có thảm họa lũ lụt tiềm ẩn. Trước khi phục hồi, do hệ thống thoát nước không đủ tại nhiều khúc quanh co và ngã rẽ đã gây ra sự phát triển quá mức của thảm thực vật và bồi lắng phù sa nghiêm trọng. Do đó, bất cứ khi nào có mưa lớn, các thảm họa lũ lụt lại tiếp tục xảy ra. Dự án này được thực hiện bằng cách cải thiện chiều rộng kênh để loại bỏ các thảm họa lũ lụt. Việc trùng tu kết hợp với các công trình cảnh quan thẩm mỹ và thân thiện với môi trường tạo sự hài hòa và cân bằng cho dự án với môi trường tự nhiên. Dựa trên các điều kiện tại công trình, việc phục hồi áp dụng hai loại kè: bê tông cốt thép đơn giản và khối ACEModule™ xếp chồng. Công trình điển hình này tập trung vào mô tả cấu trúc sau.

Con lạch chủ yếu nằm trong một khu vực nông nghiệp. Nó chủ yếu điều tiết thoát nước cho nông nghiệp địa phương và kiểm soát dòng chảy bề mặt khi mưa lớn xảy ra. Do dung tích của con lạch không đủ để chứa được lượng nước xả tại khu vực này, dẫn đến không thể thoát nước hiệu quả, do đó làm tràn đê và gây ngập lụt cho khu vực xung quanh. Nó đã phá hủy nghiêm trọng đất nông nghiệp, hoa màu, tài sản và ảnh hưởng đến cuộc sống của cư dân. Ngoài những khó khăn về kỹ thuật, chúng tôi cũng nhận thấy tầm quan trọng về sinh thái đối với môi trường địa phương. Nhiều loài động vật quý hiếm, chẳng hạn như Bồng chanh, Nhạn nâu đỏ, Rắn Fowlea piscator và Ếch Hylarana guentheri đã được tìm thấy dọc theo con lạch, cho nên việc duy trì một môi trường thân thiện là vô cùng cần thiết cho các sinh vật sống tại khu vực này. Do đó, ngoài việc đảm bảo chức năng kiểm soát lũ lụt và thoát nước của con lạch, cũng cần đặc biệt chú ý đến việc giảm thiểu tác động sinh học và môi trường của các nhà máy.

1. Thiết kế
Mục đích thiết kế của việc trùng tu đầu tiên là mở rộng phần thoát nước để cải thiện dung tích chứa của con lạch. Thứ hai là xây dựng hệ thống kè chắc chắn dọc theo con lạch để ngăn chặn bất kỳ sự phá hủy hoặc xói lở nào có thể xảy ra ở hai bên bờ lạch. Dựa trên các điều kiện thực tế tại công trình, việc phục hồi bao gồm hai loại kè: bê tông cốt thép truyền thống và hệ thống khối ACEModule™. Công trình này tập trung vào một mô tả chi tiết về cấu trúc sau.

Đối với các đoạn dọc theo con lạch có độ cong khác nhau, việc cải tạo bằng kết cấu bê tông cốt thép thực tế không khả thi vì chất lượng không ổn định và chi phí ván khuôn cao. Tư vấn thiết kế đã ứng dụng ACEModule™, một hệ thống kè bằng khối bê tông rỗng đúc sẵn có thể xếp chồng lên nhau được cấp bằng sáng chế được phát triển bởi ACE Geosynthetics để giải quyết vấn đề này. Mỗi khối bê tông có mặt hở hoặc mặt cắt có kích thước tiêu chuẩn dài 100cm, rộng 65cm và cao 50cm. Hệ thống được bắt đầu bằng cách đặt một móng bê tông cốt thép dày 1,7 m làm nền của kè. Sau đó, bốn lớp ACEModule™ được xếp chồng lên nhau trên nền móng đóng vai trò là cấu trúc chính của kè.

Cấu trúc bê tông cứng của ACEModule™ có thể chịu được sự tấn công trực tiếp của dòng nước, bảo vệ bờ sông và duy trì sự ổn định. Ở cuối phần cong, độ dốc của lòng sông được điều chỉnh bởi các bậc thềm hình vòng cung. Cấu trúc này cũng góp phần làm giảm hiện tượng cọ rửa cục bộ ở chân của các bậc thềm do dòng chảy chìm gây ra bởi sự khác biệt về cao độ.


Ba lớp dưới của ACEModule™ sử dụng các đơn vị cấu trúc không có bề mặt. Sỏi và đá tảng sau đó được lấp đầy vào cấu trúc rỗng để cung cấp môi trường sống xốp cho các sinh vật sống dưới nước. Trong khi lớp trên cùng của ACEModule™ sử dụng các đơn vị cấu trúc có mặt, mỗi khối mô-đun được lấp đầy bằng các túi đất để trồng cây nhằm tạo môi trường tự nhiên và cảnh quan xanh. Ngoài ra, để duy trì và bảo tồn hệ thống sinh thái độc đáo của địa phương, tư vấn thiết kế đã sử dụng các cống bê tông cốt thép hiện có trong kè. Chúng không chỉ để thoát nước mà còn được thiết kế khéo léo như những lối đi cho động vật để hỗ trợ duy trì đa dạng sinh học ven sông.

2. Thi công
Bề mặt móng và mặt sau của mỗi lớp ACEModule™ được đặt một lớp vải địa kỹ thuật làm dải phân cách để ngăn chặn sự hao hụt đất phía sau kè. Các lớp trên và dưới của ACEModule™ được xếp chồng lên nhau theo kiểu liên kết cáng. Chúng được siết chặt bằng các thanh thép neo để tăng cường độ và độ ổn định. Mỗi khi ACEModule™ được nâng lên và lắp ráp, nó sẽ được sắp xếp theo thứ tự từng phần. Các khối ACEModule™ được thiết kế với cấu trúc lỗ mộng và mộng độc đáo cho khả năng kết nối chắc chắn và các khối lẻ cụ thể có thể được áp dụng linh hoạt cho các phần đường cong hoặc uốn lượn không đều hoặc phần cuối của cạnh kết cấu. Việc lắp ráp như vậy giúp dễ dàng đạt được độ chính xác theo yêu cầu của thiết kế về độ dài và độ cong của kênh.

Hệ thống ACEModule™ được sử dụng để bảo vệ bờ sông và ngăn ngừa lũ lụt tại công trình này. Cấu trúc bê tông đúc sẵn và thiết kế rỗng của nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng và mang lại lợi ích đáng kể cho việc đảm bảo an toàn, thi công đơn giản, làm đẹp cảnh quan và thân thiện với môi trường:

1. Đảm bảo an toàn: Hệ thống ACEModule™ bao gồm các đơn vị kết cấu bê tông đúc sẵn với chất lượng cao. Độ cứng của nó thể hiện khả năng chống cọ rửa và xói mòn cao, có thể được áp dụng để bảo vệ bờ sông, do đó giảm thảm họa lũ lụt và đảm bảo an toàn cho người dân và tài sản.

2.Cấu trúc đơn giản: Cấu trúc ACEModule™ tương đối đơn giản so với các cấu trúc kè truyền thống. Các mô-đun đơn vị và việc xây dựng lắp ráp lỗ mộng và mộng, các yêu cầu về vật liệu, thiết bị và nhân lực cho các công việc tại hiện trường đều rất đơn giản. Việc lắp đặt gây ra tiếng ồn và độ rung thấp cho nên ít gây xáo trộn cho khu vực xung quanh.

3. Cảnh quan thẩm mỹ: Việc lắp ráp mô-đun và mộng của hệ thống ACEModule™ có thể phù hợp với điều kiện tại các địa điểm khác nhau và nhu cầu cảnh quan của bờ sông, chẳng hạn như độ cong hoặc hình dạng ngoằn ngoèo của dòng sông uốn khúc. ACEModule™ cũng cung cấp không gian trồng cây xanh để nâng cao vẻ đẹp thị giác tổng thể.

4. Phục hồi sinh thái: Thiết kế rỗng của hệ thống ACEModule™ phù hợp với các vật liệu tự nhiên hoặc nhân tạo khác nhau để tạo ra một không gian thân thiện giúp làm phong phú thêm môi trường sống sinh thái của dòng sông và đa dạng hóa các loài.