TRƯ�NG Đ�I H�C TH�Y L�I i LỜI CAM ĐOAN Tác giả Luận văn xin cam đoan bản Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tác giả Các số liệu kết quả nêu trong Luận văn này là trung thực và chưa từng[.]
i LỜI CAM ĐOAN Tác giả Luận văn xin cam đoan Luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân tác giả Các số liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Các nguồn tài liệu tham khảo thực trích dẫn quy định Tác giả Luận văn Nguyễn Hữu Ân ii LỜI CÁM ƠN Trong suốt trình học tập thực đề tài tơi gia đình, bạn bè đồng nghiệp tận tình giúp đỡ mặt tinh thần vật chất Bên cạnh đó, nhà trường tạo điều kiện quý thầy cô tận tình dạy bảo hướng dẫn Tơi xin chân thành cám ơn đến : - Ban giám hiệu Trường Đại học Thủy lợi - Tất quý Thầy Cô Trường Đại học Thủy lợi - Tất quý Thầy Cô nhân viên Cơ sở – Đại học Thủy lợi Và lòng biết ơn sâu sắc đến: GV hướng dẫn TS Nguyễn Duy Khang tận tình giúp đỡ việc chọn đề tài, tìm tài liệu trình thực luận văn Trong thời qian thực đề tài thân cố gắng, nỗ lực để đạt kết tốt Tuy nhiên, cịn nhiều sai sót kính mong đóng góp ý kiến q Thầy Cơ bạn Một lần nữa, xin gởi đến quý Thầy Cô, bạn bè đồng nghiệp lời cảm ơn chân thành Trân trọng cảm ơn! iii MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG x CÁC TỪ VIẾT TẮT xi MỞ ĐẦU 1 Sự cần thiết đề tài Mục tiêu phạm vi nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu Các kết đạt Nội dung đề tài .4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ ỔN ĐỊNH TUYẾN LUỒNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Tại Việt Nam 11 1.2 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU .24 1.2.1 Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội KVNC 24 1.2.2 Giới thiệu dự án khu neo đậu tránh trú bão tàu cá Cửa Lấp 30 1.2.2 Các nghiên cứu giải pháp ổn định tuyến luồng áp dụng bờ biển tỉnh BR-VT KVNC 32 1.2.3 Những tồn định hướng nghiên cứu đề tài: 35 1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 35 CHƯƠNG 2: 37 THỰC TRẠNG DIỄN BIẾN HÌNH THÁI VÀ NGUYÊN NHÂN GÂY BỒI LẤP TUYẾN LUỒNG CỬA LẤP 37 iv 2.1 THỰC TRẠNG DIỄN BIẾN HÌNH THÁI TUYẾN LUỔNG CỬA LẤP 37 2.1.1 Đánh giá thực trạng bồi lấp KVNC 37 2.1.3 Qui luật diễn biến hình thái khu vực cửa Lấp 41 2.1.4 Nhận xét vể diễn biến hình thái KVNC 42 2.2 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN GÂY BỒI LẤP TUYẾN LUỒNG CỬA LẤP 43 2.2.1 Phương pháp xác định nguyên nhân 43 2.2.2 Đánh giá nguyên nhân gây bồi – xói cho dải bờ biển tỉnh BR-VT 43 2.2.3 Xác định nguyên nhân gây bồi lấp cho KVNC 51 2.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 56 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH ỔN ĐỊNH TUYẾN LUỒNG VÀ GIẢM SÓNG CHO KHU NEO ĐẬU TRÁNH TRÚ BÃO CỬA LẤP 58 3.1 CÁC TIÊU CHÍ ĐỂ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 58 3.2 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUY HOẠCH TUYẾN CƠNG TRÌNH ỔN ĐỊNH TUYẾN LUỒNG VÀ GIẢM SÓNG 59 3.2.1 Đề xuất giải pháp tuyến cơng trình 59 3.2.2 Phân tích lựa chọn thơng số kỹ thuật cho giải pháp tuyến cơng trình 61 3.2.3 Đánh giá hiệu giải pháp tuyến cơng trình mơ hình tốn 66 3.2.4 Kết luận giải pháp quy hoạch tuyến cơng trình chọn 83 3.3 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHO GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH ĐƯỢC CHỌN .84 3.3.1 Lựa chọn phương án mặt cắt đê 84 3.3.2 Tính tốn, xác định qui mơ, kích thước cơng trình .85 3.3.3 Tính tốn mức độ ổn định cơng trình 89 3.3.4 Đề xuất giải pháp thi công cho phương án chọn 98 v 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG .101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Các khối Xbloc dùng để chắn, phá sóng, bảo vệ bờ biển Nigeria Hình 1.2: Khối Tetrapot phá sóng cảng St Francis, Nam Phi (trái) khối Ecopode, dùng để phá sóng Garachico - Tây Ban Nha (phải) Hình 1.3: Kè mỏ hàn chắn sóng, làm nơi trú ẩn tàu bè Krijal, Croatia (trái), kè mỏ hàn chắn sóng cảng Zapuntel - Molat, Croatia (phải) Hình 1.4: Đê biển Afsluitdijk Delta Hà Lan (Nguồn VTV) Hình 1.5: Mơ đê chắn sóng xây dựng bờ biển Wakayama (Nguồn: Japantoday) 11 Hình 1.6:Đê biển huyện Huỳnh Lưu tỉnh Nghệ An.(Nguồn: Chi cục đê điều PCLB tỉnh Nghệ An) 12 Hình 1.7: Đê chắn sóng Dung Quất (Nguồn: thuvienxaydung.vn) 14 Hình 1.8: Đê chắn sóng cảng Tiên Sa (trái) trình đưa thùng chìm đến vị trí (Nguồn Tổng cơng ty xây dựng đường thủy Việt Nam – VINAWACO) 15 Hình 1.9: Mặt bố trí cơng trình đê hướng dịng ngăn cát cửa Lò (19941997) [2][9][7] 16 Hình 1.10: Mặt bố trí cơng trình đê hướng dòng ngăn cát cảng Phan Thiết (1993-1996) 16 Hình 1.11: Đê ngăn cát giảm sóng cửa Cà Ná Ninh Thuận 17 Hình 1.12: Đê ngăn cát giảm sóng Phú Hải – Phan Thiết 17 Hình 13: Đê mái nghiêng đá 18 Hình 14: Đê mái nghiêng bê tông lát 18 Hình 15: Đê mái nghiêng khối kỳ dị 18 Hình 16: Đê khối xếp Bê tơng 20 Hình 17: Kết cấu khối rổng 20 Hình 18: Kết cấu thùng chìm 21 vii Hình 19: Kết cấu kiểu chng 21 Hình 20: Một số Đê chắn sóng cấu tạo tường đứng kết cấu cọc-cừ 23 Hình 1.21: Vị trí địa lý khu vực cửa Lấp cửa Lộc An 24 Hình 1.22: Hoa sóng Vũng Tàu năm 2009 26 Hình 1.23: Phân bố độ đục ven biển Vũng Tàu tháng 02 (trái) tháng 10 năm 2009 (phải) xây dựng từ phân tích ảnh vệ tinh MODIS (Nguồn: EOMAP) 28 Hình 1.24: Kè bờ Phước Tỉnh 34 Hình 1.25: Đê cửa sơng khu vực Hải Đăng (Nhìn từ cầu cửa Lấp) 34 Hình 2.1: Ảnh vệ tinh khu vực Cửa Lấp, kè Phước Tỉnh 38 Hình 2.2: Cơng trình bảo vệ bờ kè Phước Tỉnh 40 Hình 2.3: Cảnh bải bồi khu vực cửa Lấp, hình nhìn từ cầu Phước Tỉnh 40 Hình 2.4:Bản đồ biến động đường bờ, lòng dẫn khu vực cửa Lấp 41 Hình 2.5: Vị trí cửa Lấp qua theo tài liệu đồ ảnh viễn thám 41 Hình 2.6 Hoa sóng quan trắc trạm Bạch Hổ khơi vùng biển Vũng Tàu (Nguồn: Vietsopetro, 2000) 45 Hình 2.7: Biến thiên mực nước số trạm đo thuỷ triều, (c)- Trạm Vũng Tàu 48 Hình 2.8: Sơ đồ phức hợp nguyên nhân xói lở, bồi tụ bờ biển (Gegar, 2007) 51 Hình 2.9: Phân bố tiêu tán lượng sóng ven bờ (Nguồn: Stadelmann, 1981) 52 Hình 2.10: Các ngun nhân gây bồi cho KVNC 57 Hình 3.1: Mặt bố trí cơng trình theo phương án đề xuất 60 Hình 3.2: Mặt bố trí cơng trình theo phương án đề xuất 60 Hình 3.3: Mặt bố trí cơng trình theo phương án đề xuất 61 Hình 3.4: Chiều dài hướng tuyến đê theo phương án 65 Hình 3.5: Chiều dài hướng tuyến đê theo phương án 65 viii Hình 3.6: Chiều dài hướng tuyến đê theo phương án 66 Hình 7: Các bão áp thấp nhiệt đới đổ vào phía nam Trung Bộ (trong phạm vi 300 km kể từ Vũng Tàu) giai đoạn 1906-2013 (trái) hai bão DURIAN-2006 PAKHAR có quĩ đạo gần khu vực đê biển Gị Cơng-Vũng Tàu (phải) (Nguồn: http://agora.ex.nii.ac.jp) 71 Hình 8: Trường gió bão PAKHAR cấp 12 giả định thời điểm chuẩn bị đổ vào đất liền 72 Hình 9: Các nhóm mơ hình áp dụng đề tài 73 Hình 10: So sánh mực nước thực đo trạm Phước Tĩnh) 74 Hình 11: So sánh mực nước thực đo trạm Phước Tĩnh 75 Hình 12: So sánh mực nước, vận tốc tính toán thực đo 75 Hình 13: So sánh chiều cao sóng có nghĩa thực đo tính tốn vị trí BRVT2 giai đoạn 10/2009 (trái) 2/2010 (phải) 75 Hình 3.14: Kết nồng độ trầm tích lơ lửng chân triều theo PA 76 Hình 3.15: Kết nồng độ trầm tích lơ lửng triều lên theo PA 77 Hình 3.16: Kết nồng độ trầm tích lơ lửng đỉnh triều theo PA 77 Hình 3.17: Kết nồng độ trầm tích lơ lửng chân triều theo PA 78 Hình 3.18: Kết nồng độ trầm tích lơ lửng triều lên theo PA 78 Hình 3.19: Kết nồng độ trầm tích lơ lửng đỉnh triều theo PA 79 Hình 3.20: Kết nồng độ trầm tích lơ lửng chân triều theo PA 79 Hình 3.21: Kết nồng độ trầm tích lơ lửng triều lên theo PA 80 Hình 3.22: Kết nồng độ trầm tích lơ lửng đỉnh triều theo PA 80 Hình 3.23: Kết bồi xói sau năm mơ theo PA 81 Hình 3.24: Kết bồi xói sau năm mơ theo PA 81 Hình 3.25: Kết bồi xói sau năm mơ theo PA 82 Hình 3.26: Mặt bố chí phương án chọn 84 ix Hình 3.27: Mặt cắt ngang điển hình đê ngăn cát ổn định tuyến luồng 84 Hình 3.28: Tổng hợp phân bố chiều cao sóng có nghĩa lớn theo phương án cao trình đê +2,5 m thời gian bão cấp 12 87 Hình 3.29: Tổng hợp phân bố chiều cao sóng có nghĩa lớn theo phương án cao trình đê +3,0 m thời gian bão cấp 12 87 Hình 3.30: Tổng hợp phân bố chiều cao sóng có nghĩa lớn theo phương án cao trình đê +3,5 m thời gian bão cấp 12 88 Hình 3.31: Thơng số thiết kế cho giải pháp chọn: 89 Hình 3.32: Kết tính tốn mặt trượt mực nước rút đến chân đê ngầm 97 Hình 3.33: Kết tính tốn mặt trượt mực nước đạt cao trình thiết kế 98 x DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Tốc độ gió trung bình tháng năm Vũng Tàu (m/s) [1][8][7] 25 Bảng 1.2: Độ cao sóng trung bình (m) khơi khu vực nghiên cứu[1][8][7] 26 Bảng 1.3: Lượng bốc trung bình tháng năm (mm) 27 Bảng 1.4: Các đặc trưng mực nước (cm) trạm Vũng Tàu (1978 – 2008) theo hệ cao độ Quốc gia [1][8][7] 28 Bảng 2.1: Chiều rộng cửa Lấp qua thời kỳ[8][7] 43 Bảng 2: Xác suất xuất sóng thực đo theo chiều cao sóng hướng sóng trạm Bạch Hổ giai đoạn 1986 - 1999 (Nguồn: Vietsovpetro, 2000) 46 Bảng 2.3: Các đặc trưng lưu lượng qua cửa Lấp vào mùa mưa, mùa khô, kỳ triều pha triều khác 54 Bảng 1: Vị trí trạm thời gian quan trắc thu thập từ đề tài dự án trước sử dụng cho phân tích hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 70 Bảng 3.2: Các thơng số sóng tính tốn mơ hình MIKE21SW 86 Bảng 3.3: Bảng tính trọng lượng khối phủ (G) 90 Bảng 3.4: Bảng tính chiều dày khối phủ mái (dt) 91 Bảng 3.5: Bảng tính số lượng khối bê tơng phủ mái (tính cho 1m2) (N k ) 91 Bảng 3.6: Bảng tính khối lượng bê tơng phủ mái (tính cho 1m2) (A) 92 Bảng 3.7: Bảng tính lún đê 93 Bảng 3.8: Bảng tính tổng trọng lượng đá Tetrapod MNTT (G ) 96 Bảng 3.9: Bảng tính tổng trọng lượng đá Tetrapod MNTT (G ) 97 Bảng 3.10: Bảng tính tổng lực đứng tác dụng lên đáy cơng trình (G) 97 90 γ B H SD G= γ −γ KD ( B ) ctgα γ Trong đó: + γ B = 2.40 Trọng lượng riêng bê tông khối phủ + g= 1.03 Trọng lượng riêng nước biển + m= ctga= 2.00 mái dốc đê + K D = 6.00 Hệ số ổn định (khối phủ Tetrapod) + K D = 3.00 Hệ số ổn định (khối phủ đá hộc) + H sd : Chiều cao sóng thiết kế + G: Trọng lượng khối phủ mái nghiêng Bảng 3.3: Bảng tính trọng lượng khối phủ (G) CĐTN d (m) H 1/3 (m) d t (Tetrapod) (m) d t (đá hộc) (m) 0.5 1.98 1.07 0.10 0.49 2.48 1.28 0.18 0.83 -1 3.48 1.53 0.30 1.42 -2 4.48 2.46 1.27 5.98 -3 5.48 2.88 2.04 9.56 -4 7.48 3.76 4.52 21.24 b Chiều dày khối phủ mái đê ngăn cát ổn định tuyến luồng Chiều dày lớp phủ mái tính theo TCVN 9901-2014: tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển δ t = n.C f ( G γB )1 / Trong đó: N= 2.00 Hệ số lớp phủ C f = 1.00 91 Bảng 3.4: Bảng tính chiều dày khối phủ mái (dt) CĐTN d (m) H 1/3 (m) d t (Tetrapod) (m) d t (đá hộc) (m) 0.5 1.98 1.07 0.70 1.25 2.48 1.28 0.84 1.49 -1 3.48 1.53 1.00 1.78 -2 4.48 1.78 1.16 2.07 -3 5.48 2.03 1.32 2.36 -4 6.48 3.76 2.47 4.40 c Số lượng khối phủ mái đê ngăn cát ổn định tuyến luồng Số lượng khối bê tơng phủ mái (tính cho 1m2) tính theo TCVN 99012014: tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển: N k = F.n.C f (1-P).( γ B ) / G Trong đó: F= 1.00 Diện tích trung bình lớp phủ mái P= 0.50 Hệ số rỗng C= 1.00 Hệ số lớp bảo vệ Bảng 3.5: Bảng tính số lượng khối bê tơng phủ mái (tính cho 1m2) (N k ) CĐTN d (m) H 1/3 (m) G(Tetrapod (T) N k (Tetrapod) 0.5 1.98 1.07 0.10 8.11 2.48 1.28 0.18 5.67 -1 3.48 1.53 0.30 3.98 -2 4.48 2.46 1.27 1.53 -3 5.48 2.88 2.04 1.12 -4 7.48 3.76 4.52 0.66 92 d Khối lượng bê tông lớp phủ mái đê ngăn cát ổn định tuyến luồng Khối lượng bê tơng phủ mái (tính cho 1m2) tính theo TCVN 9901-2014: tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển: A= N k ( G ) γB Bảng 3.6: Bảng tính khối lượng bê tơng phủ mái (tính cho 1m2) (A) CĐTN d (m) H 1/3 (m) G(Tetrapod (T) N k (Tetrapod) A (T) 0.5 1.98 1.07 0.10 8.11 0.35 2.48 1.28 0.18 5.67 0.42 -1 3.48 1.53 0.30 3.98 0.50 -2 4.48 2.46 1.27 1.53 0.81 -3 5.48 2.88 2.04 1.12 0.95 -4 7.48 3.76 4.52 0.66 1.24 e Tính lún đê ngăn cát ổn định tuyến luồng Độ lún đất tính theo phương pháp cộng lún lớp n SC= ∑ si si= e1i − e2i hi + e1i Trong đó: s i : Độ lún lớp đất e i : Độ rỗng lớp đất ứng với cấp tải trọng tương ứng h i : Chiều dày lớp đất thứ i 93 Bảng 3.7: Bảng tính lún đê Lớp Lớp Điểm Cao độ đất Chiều dày TLR hi γi m T/m3 σbt σgl T/m2 T/m2 0.000 7.27 -1.52 -2.52 1.906 7.25 -2.52 1.906 7.25 -3.52 2.812 7.16 -3.52 2.812 7.16 -4.52 3.718 7.02 -4.52 3.718 7.02 -5.52 4.624 6.84 -5.52 4.624 6.84 1.0 1.0 1.906 0.906 Σgl P 2i T/m2 T/m2 7.261 0.953 8.214 0.677 0.658 0.011 7.208 2.359 9.567 0.673 0.655 0.010 7.091 3.265 10.356 0.670 0.654 0.010 6.927 4.171 11.098 0.668 0.652 0.010 6.738 4.918 11.656 1.479 1.324 0.062 6.538 5.505 12.043 1.464 1.316 0.060 Trung bình e 1i e 2i Độ lún P 1i s m 1.0 1.0 1.0 10 -6.52 11 -6.52 0.906 0.906 0.587 5.211 6.64 5.211 6.64 1.0 12 -7.52 0.587 5.798 6.44 94 13 -7.52 5.798 1.0 14 -8.52 15 -8.52 1.0 16 -9.52 17 -9.52 1.0 18 -10.52 19 -10.52 10 1.0 20 -11.52 21 -11.52 11 1.0 22 -12.52 23 -12.52 6.44 0.587 6.385 6.23 6.385 6.23 0.587 6.972 6.03 6.972 6.03 0.944 7.916 5.83 7.916 5.83 8.86 5.63 8.86 5.63 9.804 5.44 9.804 5.44 10.748 5.26 10.748 5.26 11.692 5.08 11.692 5.08 12.636 4.92 0.944 0.944 6.334 6.092 12.425 1.450 1.308 0.058 6.129 6.679 12.808 1.436 1.301 0.055 5.928 7.444 13.372 0.654 0.624 0.018 5.730 8.388 14.118 0.649 0.621 0.017 5.538 9.332 14.870 0.644 0.618 0.016 5.352 10.276 15.628 0.639 0.615 0.015 5.173 11.220 16.393 0.635 0.612 0.014 5.000 12.164 17.164 0.630 0.609 0.013 12 1.0 24 -13.52 25 -13.52 13 1.0 26 -14.52 27 -14.52 14 1.0 28 -15.52 0.944 0.944 0.944 95 29 -15.52 15 30 -16.52 31 -16.52 16 1.0 32 -17.52 33 -17.52 17 12.636 1.0 1.0 34 -18.52 35 -18.52 18 1.0 36 -19.52 37 -19.52 19 1.0 38 -20.52 39 -20.52 20 1.0 40 -21.52 41 -21.52 21 1.0 42 -22.52 4.92 0.938 13.574 4.75 13.574 4.75 0.938 14.512 4.60 14.512 4.60 0.938 15.450 4.45 15.450 4.45 16.388 4.31 16.388 4.31 17.326 4.17 17.326 4.17 18.264 4.05 18.264 4.05 19.202 3.92 0.938 0.938 0.938 0.938 4.835 13.105 17.940 0.682 0.661 0.012 4.676 14.043 18.719 0.677 0.658 0.011 4.525 14.981 19.506 0.673 0.656 0.011 4.38 15.919 20.299 0.669 0.653 0.01 4.242 16.857 21.099 0.666 0.650 0.009 4.110 17.795 21.905 0.662 0.647 0.009 3.984 18.733 22.717 0.658 0.645 0.008 cm 43.97 Tổng độ lún 96 f Kiểm tra ổn định đê ngăn cát ổn định tuyến luồng Tính tốn theo cơng thức 77 tiêu chuẩn 22TCN207-92, tính tốn kiểm tra ổn định trượt theo mặt tiếp xúc cơng trình với lớp đệm đá cần thỏa mãn điều kiện sau: n c n.m d E≤ m g f kn → G/E ≥ 2.4Trong đó: + n c : Hệ số tổ hợp tải trọng, lấy 1.0 tổ hợp tải trọng + n: Hệ số vượt tải lấy 1.25 + k n : Hệ số bảo đảm, xét đến tầm quan trọng cấp cơng trình lấy 1.15 cơng trình cấp III + m d : Hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc, xác định theo bảng 16, lấy 0.95 + m: Hệ số điều kiện làm việc, lấy theo TCVN 4253-86 lấy 1.15 + f: Lực ma sát đáy cơng trình theo mặt tiếp xúc với lớp đệm đá lấy 0.5 + E: Tổng lực ngang gây trượt tác động lên cơng trình + G: Tổng lực đứng tác dụng lên đáy cơng trình Bảng 3.8: Bảng tính tổng trọng lượng đá Tetrapod MNTT (G ) d CTĐ (m) (m) 4.00 -1.52 MC V 1d G 1d S 1T3 G 1T3 S 1bt G 1bt G1 (m3) (T) (m2) (T) (m2) (T) (T) 6.872 - - 136.3 MC 15 133.43 129.427 3.6016 V 1d Thể tích đá MNTT G 1d = 0.97 T/m3 x V 1d (T) G 1T3 = 1.91 T/m2 x S 1T3 (T) G 1bt = 1.37 T/m3 x S 1bt (T) G 1d Trọng lượng đá MNTT S 1T3 Diện tích Tetrapod 3T MNTT G 1T3 Trọng lượng Tetrapod 3T MNTT S 1bt Thể tích bê tơng MNTT G 1bt Trọng lượng bê tông MNTT G Tổng trọng lượng đá Tetrapod MNTT G =G 1d +G 1T3 +G 1bt 97 Bảng 3.9: Bảng tính tổng trọng lượng đá Tetrapod MNTT (G ) d CTĐ (m) (m) 4.00 -1.52 MC MC 15 V 2d G 2d S 2T3 G 2T3 S 2bt G 2bt G2 (m3) (T) (m2) (T) (m2) (T) (T) 54.10 108.205 8.253 24.247 2.00 4.80 137.3 + V 2d Thể tích đá MNTT G 2d = T/m3 x V 1d + G 2d Trọng lượng đá MNTT + S 2T3 Diện tích Tetrapod 3T MNTT G 1T3 = 2.94 T/m2 x S 1T3 + G 2T3 Trọng lượng Tetrapod 3T MNTT + S 2bt Thể tích bê tơng MNTT G 2bt = 2.4 T/m3 x S 2bt + G 2bt Trọng lượng bê tông MNTT + G Tổng trọng lượng đá Tetrapod MNTT G =G 2d +G 2T3 +G 2bt Bảng 3.10: Bảng tính tổng lực đứng tác dụng lên đáy cơng trình (G) d CTĐ P đứng P ngang G T =G +G E=P ngang G=G T +G đứng G/E Kết luận (m) (m) (m3) (T) (m2) (T) (m2) (T) (T) 4.00 -1.52 157.45 78.73 273.6 78.73 431.00 5.5 Thỏa + Trường hợp mực nước triều thấp chân đê Kết tính tốn mặt trượt trình bày hình 3-22 Hệ số ổn định tính tốn K = 1,255 > [K] = 1,1; mặt cắt đê đảm bảo ổn định Hình 3.32: Kết tính tốn mặt trượt mực nước rút đến chân đê ngầm 98 + Trường hợp mực nước biển thiết kế Kết tính tốn mặt trượt trình bày hình 3-23 Hệ số ổn định tính toán K = 2,309 > [K] = 1,2; mặt cắt đê đảm bảo ổn định Hình 3.33: Kết tính tốn mặt trượt mực nước đạt cao trình thiết kế 3.3.4 Đề xuất giải pháp thi công cho phương án chọn 3.3.4.1 Lập kế hoạch tiến độ thi công Thi cơng cơng trình đê kè biển phụ thuộc vào nhiều yếu tố tự nhiên Thời gian thi công dài, bố trí tránh mùa mưa bão, bố trí thi công hợp lý với chế độ triều khu vực biển Bà Rịa Vũng Tàu Bố trí nhân lực cung ứng vật liệu đảm bảo tốt cho công tác thi công Các biện pháp thi công đê ngăn cát giảm sóng (dạng mỏ hàn mái nghiêng) cần tuân thủ yêu cầu kỹ thuật thi công nêu mục 10 Tiêu chuẩn kỹ thuật Thiết kế đê biển (Ban hành theo Quyết điịnh số 1613/QĐ-BNN-KHCN ngày 09/7/2012 Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn) 3.3.4.2 Chuẩn bị công trường - Làm đường giao thông công trường, xây dựng lán trại - Xây dựng hệ thống cung cấp nước lượng cho công trường - San lấp mặt làm bãi chứa nguyên vật liệu, kho chứa xi măng, sắt thép, bãi đúc bãi chứa khối Haro, lục lăng lỗ khối tường đỉnh, cấu kiện lát mái đê 99 - Chuẩn bị ván khuôn, gia công cốt thép để đúc khối Haro, khối lục lăng lỗ khối tường đỉnh, cấu kiện lát mái 3.3.4.3 Định vị cơng trình - Dùng máy tồn đạc định vị vị trí cơng trình - Máy thủy chuẩn đo mốc cao độ chuẩn, bắn cao độ cho điểm định vị 3.3.4.4 Thi cơng đê a)Thi cơng lõi đê Ngay sau đào móng chân khay thi cơng lớp đá đệm nhỏ khắp phần móng tiếp giáp với đáy biển để hạn chế lún xói chân cơng trình, sau đổ đá làm phần lõi đê Thi công lõi đê làm đá dổ không phân loại có trọng lượng từ (10÷100)kg có cao độ đỉnh lõi chủ yếu nằm nước Do đó, biện pháp thi công lớp lõi đê thi công nước Đá chuyên chở đến công trường ô tô tự đổ phương tiện thủy (nếu mỏ đá nằm sát sơng) Khi đá chuyển đến xà lan cầu cảng tàu kéo đưa xà lan vị trí cơng trình Tiếp dùng máy ủi máy gầu xúc đặt phao ủi thả đá xuống vị trí cơng trình định vị Trong q trình thi cơng lõi đá, kết hợp dùng nhân công thả đá xuống vị trí khó thi cơng b)Thi cơng lớp lót khối phủ mái Sau san phẳng lõi đá đạt yêu cầu thiết kế tiến hành thả đá hộc khối lớn khối bê tơng hộp làm lớp lót lớp phủ mái Q trình thi cơng phải theo dõi san sửa đảm bảo yêu cầu thiết kế Thi công lớp lót khối phủ mái có vật liệu khối bê tông hộp đá hộc khối lớn Các khối bê tông đúc bãi đúc vật liệu, cấu kiện, vận chuyển đến công trường ô tô tự đổ dùng xa lan tàu kéo để vận chuyển vật liệu vị trí cơng trình Dùng máy gầu xúc cần cẩu lắp phao cẩu vật liệu đá hộc, khối bê tơng thả xuống vị trí cơng trình định vị Trong thi cơng có kết hợp thợ lặn để thả vật liệu kiểm tra để đảm bảo u cầu độ xác thi cơng 100 c)Thi công lắp đặt khối phủ mái Sau lớp lót tiến hành thi cơng xong, cần lắp khối phủ theo kích cỡ khác thiết kế Các bước công tác a,b, c tiến hành theo thứ tự tiến hành cho phân đoạn đê theo thiết kế Thi công lớp phủ mái có vật liệu khối bê tơng dị hình phá sóng ( khối Haro) Các khối bê tơng có trọng lượng lớn thi cơng đúc sẵn bãi đúc, vận chuyển công trường ô tô dùng xà lan tàu kéo vận chuyển vị trí cơng trình Dùng cần cẩu lắp phao cẩu khối bê tơng dị hình thả xuống vị trí cơng trình định vị Trong thi cơng có kết hợp thợ lặn để điều chỉnh lắp đặt kiểm tra độ xác theo yêu cầu d)Thi công lớp đệm khối tường đỉnh khối tường đỉnh Khối tường đỉnh lớp đệm thi cơng sau lớp phủ mái hồn thành Việc thi cơng tiến hành theo phân đoạn đê 3.3.4.5 Biện pháp thi công nạo vét luồng tàu - Thiết bị nạo vét: tàu hút phun - Chiều rộng luồng đào thi công: không vượt q 75m tàu có cơng suất lý thuyết nhỏ 600m3/giờ 110m với tàu có cơng suất lý thuyết lớn 600m3/giờ - Độ sâu thả vòi hút phải điều chỉnh trước lần mực nước thay đổi 0,1m - Mái dốc nạo vét: với vật liệu đáy luồng cát rời, lựa chọn hệ số mái dốc luồng đào m = - Sai số độ theo chiều sâu nạo vét luồng: 0,4m - Sai số độ bên rãnh đào phạm vi luồng: 3,0m 3.3.4.6 Những điểm cần lưu ý thi công Công tác chuẩn bị vật liệu: cần có kế hoạch chuẩn bị đầy đủ vật liệu phục vụ thi cơng đê ngăn cát giảm sóng : cát, đá lõi, đá hộc, xi măng loại loại 101 vật liệu khác để phục vụ tốt cho thi công Việc đúc khối bê tông( khối Haro lục lăng lỗ) cần tiến hành sớm, đầy đủ để phục vụ kịp thời thi công Công tác chuẩn bị máy móc thi cơng: cần chuẩn bị đầy đủ máy móc thiết bị có tính kỹ thuật đảm bảo để phục vụ tốt suốt trình thi cơng đê Biện pháp thi cơng: q trình thi cơng cần tn thủ theo thủ tục, quy định kỹ thuật, biện pháp thi công quy định thi công nghiệm thu khung tiêu chuẩn cấp có thẩm quyền phê duyệt An tồn thi cơng: cần thực đầy đủ biện pháp an tồn thi cơng, thực tốt công tác vệ sinh môi trường, không gây tác động ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường Trong trình thi cơng , khả gặp thời tiết xấu (bão) gây sóng lớn dễ xảy Để hạn chế tác động bất lợi sóng làm ảnh hưởng đến cơng trình, dừng thi cơng thời tiết bất lợi, phải xếp khối phủ mái bảo vệ bên ngồi đoạn đầu đê thi cơng nhằm tránh hư hỏng lõi đê lớp đệm sóng 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG Qua tổng hợp phân tích ưu điểm, nhược điểm giải pháp ổn định bờ biển giới nước, theo kết xác định nguyên nhân gây xói lở bờ biển, theo kết đánh giá mơ hình tốn học viên nghiên cứu đề xuất giải pháp sau: + Đề xuất giải pháp tổng thể ngăn cát giảm sóng ổn định tuyến luồng cho khu vực cửa Lấp Giải pháp tổng thể cụ thể hóa bình đồ bố trí cơng trình cho khu vực nghiên cứu + Đề xuất giải pháp thiết kế cụ thể cho khu vực nghiên cứu, lựa chọn có kết hợp hai giải pháp nhằm mang lại tính khả thi, tính hiệu tiết kiệm kinh phí, hạng mục kè ngăn sóng ổn định tuyến luồng thể hình 3.32 + Đánh giá hiệu giải pháp giảm sóng gây bồi mơ hình tốn cho thấy có cơng trình chỉnh trị làm giảm sóng ngăn cát ổn định tuyến luồng 102 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những kết đạt được: Trong trình tham khảo, kế thừa, thu thập tài liệu điều tra khảo sát thực địa, sở nghiên cứu, phân tích tính tốn dịng chảy, chế độ thủy lực, diễn biến xói lở khu vực bờ biển cửa Lấp, luận văn đạt kết sau: Vấn đề xói lở bồi lấp dải ven biển yếu tố tự nhiên phức tạp, hệ tương tác nhiều nhân tố Các yếu tố tác động đến q trình xói lở bồi lấp bờ biển phân làm hai nhóm: yếu tố tự nhiên tác động người Qua tổng hợp phân tích ưu điểm, nhược điểm giải pháp ổn định bờ biển giới nước, theo kết xác định nguyên nhân gây xói lở bờ biển, theo kết đánh giá mơ hình tốn học viên nghiên cứu đề xuất giải pháp sau: + Đề xuất giải pháp tổng thể ngăn cát giảm sóng ổn định tuyến luồng cho khu vực cửa Lấp Giải pháp tổng thể cụ thể hóa bình đồ bố trí cơng trình cho khu vực nghiên cứu + Đề xuất giải pháp thiết kế cụ thể cho khu vực nghiên cứu, lựa chọn có kết hợp hai giải pháp nhằm mang lại tính khả thi, tính hiệu tiết kiệm kinh phí + Đánh giá hiệu giải pháp giảm sóng gây bồi mơ hình tốn Kiến nghị: Với vai trò tầm quan trọng tuyến đê biển cửa Lấp tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu phục vụ cho tàu thuyền đánh bắt thủy sản đặc biệt tạo cảnh quan cho khu Du lịch tỉnh, nên cần phải bảo vệ vững lâu dài thực tế khu vực cửa Lấp bị uy hiếp nghiêm trọng xâm thực với tốc độ lớn Biển Đơng tình trạng khai thác cát tràn lan người dân địa phương Để tăng cường ổn định tuyến đê biển tạo môi trường sinh thái cho 103 khu Du lịch, việc nghiên cứu đề xuất giải pháp cơng trình giảm sóng, khơi thơng luồng khu vực bờ biển cửa Lấp cần thiết Các giải pháp cơng trình chống xói lở cho khu vực cửa Lấp cần phải nghiên cứu đánh giá cách đầy đủ phù hợp với tài liệu địa chất, dự báo nước biển dâng vấn đề môi trường sinh thái cần phải đặt Các giải pháp đề xuất cần phải tiến hành thí nghiệm để đánh giá cụ thể 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng cơng trình Thủy bộ, 2013,“Dự án: khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá cửa Lấp”, Bà Rịa – Vũng Tàu [2] Lê Ngọc Bích, Lương Phương Hậu, 1998, “Nghiên cứu chống xói bảo vệ bờ biển huyện Cần Giờ ”, TP Hồ Chí Minh [3] Phân viện Vật lý TP Hồ Chí Minh, 2006, “Động lực học vùng biển ven bờ vấn đề bồi xói khu vực cửa Lấp”, Bà Rịa – Vũng Tàu [4] Tiêu chuẩn ngành: 14 TCN 130-2002, “Hướng dẫn thiết kế đê biển” [5] Tiêu chuẩn Quốc Gia: TCVN 9901:2014: Yêu cấu thiết kế đê biển [6] Viện KHTLMN, 2009, “Điều tra trình vận chuyển bùn cát sơng: Đồng Nai - Sài Gịn, Cửu Long” [7] Viện KHTLMN, 2013, “Nghiên cứu nguyên nhân, chế diễn biến hình thái đề xuất giải pháp khoa học công nghệ nhằm ổn định vùng cửa biển Lộc An, cửa Lấp tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu”, Bà Rịa – Vũng Tàu [8] Viện Kỹ thuật Biển, 2009, “Nghiên cứu trạng bồi xói bờ biển Vũng tàu, từ mũi Nghinh Phong đến Bình Châu đề xuất giải pháp khắc phục”, Bà Rịa – Vũng Tàu [9] Vũ Minh Cát nnk, 2008, “Nghiên cứu, đề xuất mặt cắt ngang đê biển hợp lý với loại đê phù hợp với điều kiện vùng từ Quảng Ninh đến Quảng Nam”, Trường Đại học Thủy lợi, Hà Nội [10] DHI (2011) MIKE21/3 Coupled Model FM User Guide [11] DHI (2011) MIKE21/3 Coupled Model FM Hydrodymamic and transport module [12] DHI (2011) MIKE21/3 Coupled Model FM Sand transport module [13] DHI (2011) MIKE21/3 Coupled Model FM Special wave module