Phân tích lựa chọn sơ bộ mặt cắt đê bao gồm lựa chọn tuyến đê,cấp công trình và lựa chọn mặt cắt ngang

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư bờ biển Ngành: Kỹ thuật LỜI CẢM ƠN Tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới thạc sĩ Nguyễn Quang Lương , người cung cấp cho tơi tư liệu hữu ích, lời khun q giá hướng dẫn tơi hồn thành đồ án Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy cô giảng viên khoa Kỹ Thuật Bờ Biển cho hội làm đồ án Thầy cô giúp đỡ nhiều từ lúc đồ án phác thảo đến hồn thiện thực Cuối tơi muốn cảm ơn người bạn học lớp 47B- Khoa Kỹ thuật Biển- Những người chia sẻ với nhiều ý tưởng, động viên khích lệ cho tơi nhiều kiến thức để hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày 16 tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực Thái Doãn Trung SVTH:Thái Doãn Trung Lớp : 47B Đồ án tốt nghiệp kỹ sư bờ biển Ngành: Kỹ thuật Mục lục Phần MỞ ĐẦU Chương : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ ÁN 1.1 Sự cần thiết phải đầu tư : 1.2 Mục tiêu đồ án 1.3 Phạm vi đồ án 1.4 Các phương pháp thực đồ án .8 1.5 Kết cấu đồ án Chương 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUỲNH DỊ 10 I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 10 Vị trí địa lý .11 Các đặc trưng khí hậu thuỷ văn: 11 2.1 2.2 2.3 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 Tổng số nắng năm : 1776 11 Gió bão : 11 Nhiệt độ : 11 Độ ẩm : 11 Mưa : 11 Chế độ gió : .12 Sông suối : 12 Thuỷ triều : .13 Điều kiện địa chất cơng trình tuyến đê : .13 Điều kiện địa chất cơng trình cống tiêu đê : 15 II Tình hình dân sinh, kinh tế : .21 Những khó khăn thuận lợi: 22 III Kế hoạch phát triển kinh tế xã hội giai đoạn trung dài hạn: .23 Các mục tiêu chủ yếu: 23 Quy hoạch xây dựng sở hạ tầng: .23 IV Kế hoạch phát triển ngành tiểu ngành 24 PHẦN 2: THIẾT KẾ ĐOẠN ĐÊ QUỲNH DỊ 25 SVTH:Thái Doãn Trung Lớp : 47B Đồ án tốt nghiệp kỹ sư bờ biển Ngành: Kỹ thuật CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN MẶT CẮT ĐÊ HỢP LÝ .26 3.1 Nhiệm vụ cơng trình 26 3.2 Xác định cấp cơng trình .26 3.3 Xác định tuyến công trình 28 3.4 Lựa chọn mặt cắt ngang hợp lý 28 3.4.1 Đê biển mái nghiêng .29 3.4.2 Đê biển kiểu tường đứng .30 3.4.3 Đê kiểu hỗn hợp .31 Chương 4: TÍNH TỐN ĐIỀU KIỆN BIÊN THIẾT KẾ .34 4.1 Xác định mực nước thiết kế ( MNTK ) .34 4.1.1 Xác định mực nước trung bình( MNTB ) biên độ triều cực trị (Atr.max) 34 4.1.2 Tính tốn chiều cao nước dâng bão .36 4.2 Tính tốn chiều cao sóng nước sâu theo hàm phân bố Weibull 38 4.3 Tính tốn sóng chân cơng trình 44 4.4 Tính sóng thiết kế 49 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐOẠN ĐÊ BIỂN QUỲNH DỊ 51 5.1 Cao trình đỉnh đê 51 5.1.1 Xác định tiêu chuẩn thiết kế 51 5.1.2 Tính tốn cao trình đỉnh đê 52 5.2 Mái đê 57 5.2.1 Độ dốc mái đê: .57 5.2.2 Bảo vệ mái đê 58 5.3 Chiều rộng đỉnh đê 60 5.4 Mặt đỉnh đê 60 5.5 Thiết kế thân đê 61 5.6 Thiết kế tầng lọc, tầng đệm 61 5.7 Thiết kế chân đê 64 5.8 Thiết kế kết cấu chuyển tiếp 67 5.9 Tính tốn ổn định 67 5.9.1 Cơ chế hư hỏng .67 5.9.2 Tính tốn ổn định mái dốc 69 SVTH:Thái Doãn Trung Lớp : 47B Đồ án tốt nghiệp kỹ sư bờ biển Ngành: Kỹ thuật CHƯƠNG 6: BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ THI CƠNG CƠNG TRÌNH 73 6.1 Giải pháp kỹ thuật kết cấu cơng trình 73 6.2 Tiến độ thi công 74 6.3 Thi công chân khay .75 6.4 Thi công vải lọc 76 6.5 Thi công bê tông 76 6.6 Trình tự thi cơng kè .77 CHƯƠNG 7: CHUYÊN ĐỀ .78 TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH TƯỜNG MÁI THEO PHẦN MỀM GEO SLOPE 78 7.1 Giới thiệu phần mềm .78 7.2 Kết tính ổn định mái đê theo phần mềmGeo-Slope/W V.5 .81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 SVTH:Thái Doãn Trung Lớp : 47B Đồ án tốt nghiệp kỹ sư bờ biển Ngành: Kỹ thuật PHẦN MỘT GIỚI THIỆU CHUNG SVTH:Thái Doãn Trung Lớp : 47B Đồ án tốt nghiệp kỹ sư bờ biển Ngành: Kỹ thuật DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu MNTK MNTB Atr.Max a b Ý nghĩa Đơn vị Mực nước thiết kế Mực nước trung bình m m Biên độ triều max Góc nghiêng mái đê đường nằm ngang m Độ g, gB Góc đường bờ với hướng sóng tới Trọng lượng riêng nước, vật liệu Độ T/m3 r, rb Khối lượng riêng nước, vật liệu KG/m3 dd Chiều dày lớp gia cố đá hộc m db Chiều dày lớp gia cố bê tông m g Gia tốc trọng trường m Hệ số mái dốc m =cotga T P Chu kỳ sóng Tần suất d Q Chiều sâu nước Lưu lượng dòng chảy V Ru2% hnd Hs m/s2 s m m m /s.m Vận tốc dòng chảy Chiều cao sóng leo m/s m Chiều cao nước dâng Chiều cao sóng trước chân cơng trình m m Chiều cao sóng có tần suất tích luỹ 1% Chiều dài sóng nước sâu m m Tp H0 Chu kỳ đỉnh phổ sóng Chiều cao sóng nước sâu s m Zđđ Cao trình đỉnh đê m B Bề rộng mặt đê m Hb Chiều cao sóng vỡ m db gb Độ sâu sóng vỡ m γν Hệ số ảnh hưởng tường đứng mái đê Hs1% L0 Hế số chiết giảm hướng sóng tác dụng lên mái SVTH:Thái Dỗn Trung Lớp : 47B Đồ án tốt nghiệp kỹ sư bờ biển Ngành: Kỹ thuật γf Hệ số ảnh hưởng độ nhám mái đê γb Hệ số ảnh hưởng α qd q Góc nghiêng quy đổi mái cơng trình Lưu lượng tràn trung bình mét chiều dài cơng trình ξ0 Chỉ số đồng dạng sóng vỡ G Trọng lượng cấu kiện bảo vệ mái P Áp lực K Các hệ số an toàn (trong tính tốn ổn định cơng trình) m3/s/m Kg KN/m2 Việt Nam có đường bờ biển dài 3260 km, kéo dài 13 vĩ độ từ Móng Cái (Quảng Ninh) đến Hà Tiên (Kiên Giang) với nhiều cửa sông, bãi biển đẹp nhiều khu sinh thái có giá trị cao Dải bờ có vai trị quan trọng việc phát triển kinh tế xã hội đất nước Khơng Việt nam mà giới nói chung, bờ biển khu vực ven biển thường nơi tập trung dân cư, trung tâm kinh tế, thương mại sầm uất, khu du lịch, nơi đặt hải cảng, khu công nghiệp khu chế xuất quan trọng Hiện dọc theo ven biển nước ta có hệ thống đê, kè biển với chiều dài 2700 km, có 1400 km trực tiếp với biển Hầu hết tuyến đê, kè biển có nhiệm vụ bảo vệ an tồn ổn định đời sống cho dân cư sống khu vực ven biển, vùng đất thấp ven biển, vùng sản xuất nông nghiệp, nghề muối… Tuy nhiên, nước ta nằm khu vực nhiệt đới gió mùa, bờ biển lại kéo dài nên thường xuyên chịu tác động yếu tố tự nhiên sóng, thủy triều, gió, bão bờ biển thường xuyên bị biến động, tượng xói lở bờ biển gây đất, phá huỷ nhà cửa, khu du lịch, khách sạn, phá huỷ sở hạ tầng diễn ngày mạnh mẽ gây thiệt hại lớn người tài sản cho khu vực ven biển Việt Nam.Vì việc nghiên cứu thiết kế đề xuất giải pháp kỹ thuật nhằm bảo vệ, ổn định bờ biển khai thác cách bền vững có hiệu nguồn kinh tế biển nhiệm vụ quan trọng quốc gia nói chung Việt Nam nói riêng SVTH:Thái Doãn Trung Lớp : 47B Đồ án tốt nghiệp kỹ sư bờ biển Ngành: Kỹ thuật CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ ÁN Chương nêu tính cấp thiết đồ án, từ xác định mục tiêu phạm vi nghiên cứu, xác định phương pháp, công cụ cần sử dụng tới làm đồ án Trong chương này, tóm lược lại kết cấu đồ án 1.1 Sự cần thiết phải đầu tư : Tuyến đê Quỳnh Dị có vị trí vơ trọng yếu bảo vệ tính mạng tài sản cho 1250 hộ dân với 5634 nhân khẩu, ngăn mặn cho 193 đất sản xuất nông nghiệp, 68 diện tích ao hồ ni trồng thuỷ sản Hiện tuyến đê hư hỏng nghiêm trọng, vỡ đê phải đắp chắp vá nhiều lần, mặt cắt đê bé, đỉnh đê thấp, chưa đảm bảo yêu cầu chống sóng bão gây Vì việc sữa chữa nâng cấp tuyến đê Quỳnh Dị vô cấp thiết 1.2 Mục tiêu đồ án Viêc bảo vệ mở rộng vùng đất huyện Quỳnh Dị kế hoạch khai thác phát triển dân sinh kinh tế vùng vấn đề quyền quan tâm Đồ án có mục tiêu là: - Thiết kế đoạn đê Quỳnh dị dài 2210m - Bước đầu nghiên cứu phương án sử dụng tài nguyên thiên nhiên hợp lý phát triển kinh tế xã hội 1.3 Phạm vi đồ án - Đồ án xem xét phạm vi huyện Quỳnh Lưu -Nghệ An chi tiết xã Quỳnh Dị khu vực xây dựng tuyến đê - Bước đầu nghiên cứu phương án phát triển kinh tế vùng 1.4 Các phương pháp thực đồ án - Kế thừa từ đồ án thực - Thống kê,tham khảo tài liệu có trước - Nghiên cứu trường - Sử dụng phần mềm : Excel, Excel cơng cụ hữu ích sử dụng nhiều đồ án ,giúp giảm khối lượng tính tốn,giảm khối lượng tính tốn lặp,tính tốn ,vẽ đồ thị 1.5 Kết cấu đồ án Với hai mục tiêu thực đồ án , đồ án xây dựng gồm phần Phần 1:Mở đầu gồm chương Chương 1:Giới thiệu chung đồ án SVTH:Thái Doãn Trung Lớp : 47B Đồ án tốt nghiệp kỹ sư bờ biển Ngành: Kỹ thuật Chương 2:Giới thiệu chung huyện Quỳnh Lưu tuyến đê qua xã Quỳnh Dị Phần 2: Thiết kế đoạn đê Quỳnh Dị gồm chương Chương :Phân tích lựa chọn sơ mặt cắt đê bao gồm lựa chọn tuyến đê,cấp cơng trình lựa chọn mặt cắt ngang Chương 4:Tính tốn điều kiện biên Trong chương lần luợt tính tốn xác định Mực nước thiết kế (MNTK), Thủy triều thiên văn cực trị,Nước dâng,Sóng thiết kế.Kết tính tốn chương thơng số đầu vào dùng để tính tốn thiết kế đê chương Chương 5:Thiết kế đoạn đê Quỳnh Dị Chương 6:Biện pháp kỹ thuật thi công cơng trình Chương 7:Giới thiệu chun đề tính tốn ổn định tường mái theo phần mềm Geo Slope V5 SVTH:Thái Doãn Trung Lớp : 47B Đồ án tốt nghiệp kỹ sư bờ biển Ngành: Kỹ thuật CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUỲNH DỊ Quỳnh Dị xã ven biển có điều kiện tự nhiên, xã hội thuận lợi cho phát triển kinh tế vùng biển Trong chương giới thiệu điều kiện tự nhiên điều kiện kinh tế xã hội huyện, sở cho phân tích chọn lựa giải pháp cơng trình việc đề xuất phương án phát triển kinh tế vùng bãi bồi phần chuyên đề đồ án I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN SVTH:Thái Doãn Trung Lớp : 47B