Thiết Kế Đập Phá Sóng Dạng Đứng ( Bài giảng )

Thiết kế đập phá sóng dạng đứng TS WRU Water Resources University Thùng g chìm cảng Tiên Sa Coastal & Marine Engineering Nội ộ dung g Điều kiện ệ áp p dụng ụ g Cấu tạo hình học • Các phận • Mặt cắt ngang Tải trọng ọ g chế hư hỏng g Tính tốn kết cấu, ổn định Coastal & Marine Engineering Điều kiện ệ áp p dụng ụ g Địa chất tốt, đặc biệt đá Có thể áp dụng cho độ sâu (độ sâu lớn, kinh tế cao)) Khi đất yếu: • Nước nơng: D > (1,5~2,5)Hs, cần gia cố ố t i vịị trí t í có ó khả ă xói ói • Nước sâu: D < 20 ~ 25m, ứng suất đáy móng nằm giới hạn max  [] Cấu tạo hình học ọ – cắt dọc ọ Phân đoạn Khe lún Đê trọng lực Mái dốc tự nhiên đất Lớp đệm Chia làm phần: Gốc đập, thân đập đầu đập Cấu tạo hình học ọ – cắt dọc ọ • Gốc đê nằm sâu vào bờ đoạn 1,5 Hs • Phân đoạn lún 25  45 m tùy theo điều kiện địa chất Khe lún rộng 20 ~ 30 cm cm • Nếu khơng làm đường giao thơng cao trình phân đoạn dọc đê khác (dạng bậc thang) để tiết kiệm vật liệu Liên kết thùng g chìm Sãng tíi Sãng tíi Cấu tạo hình học - cắt ngang • Cao trình đỉnh đập • Chiều rộng đáy đập • Kích thước móng đá đệm (đê hỗn ỗ hợp đứng) • Lựa chọn sơ mặt cắt ngang Coastal & Marine Engineering Cấu tạo hình học ọ – cắt ngang g g Phầ kết cấu Phần ấ bên bê ttrên ê Rc bảo vệ đáy Lớp đệm Coastal & Marine Engineering Cấu tạo hình học ọ – cắt ngang g g Hướng dẫn PIANC: • Độ sâu thềm đá h • Hu = Hs, Hr = H1% % • Rc = (1.3~1.5)Hu • Lớp đệm ngập LW (mực nước triều thấp nhất) hất 1.5H 5Hr • Bề dày > 0.8h • Đệm đá bảo vệ dày > 0.15h, chân dài > 2.5Hu Coastal & Marine Engineering đá đổ > 2.5Hu > 10 ~ 15 m Cấu tạo hình học ọ – cắt ngang g g Chọn kích thước sơ theo đk cấu tạo BTCT ã ã Thnh ngoi: g 0.5ữ0.8 m lp vật liệu rời; 0.25÷0.4 m lấp vữa BT ã Vỏch ngn: 0.15ữ0.2 m ã ỏy: 0.4ữ0.5 4ữ0 m ã Np y: > 0.5 m BTC T Coastal & Marine Engineering 10 Tính tốn áp lực sóng GODA (1976) (6) (Pu < P2) (Ảnh hưởng chu kỳ sóng) (Ảnh (Ả h hưởng hưở thềm thề đá đổ) Coastal & Marine Engineering 35 Lưu ý: Xác định xác tham số sóng thiết kế quan trọng cơng thức tính tốn áp lực sóng Coastal & Marine Engineering 36 Tính tốn áp lực sóng Tính tốn áp p lực ự sóng g lên tường g đứng 22TCN 222-95 (Bộ Giao Thông) Coastal & Marine Engineering 37 Cơ chế phá hỏng A Coastal & Marine Engineering 38 B Trượt ngang Lật Mất ổn định tổng thể đập ập (GEOSLOPE/PLAXIS) Coastal & Marine Engineering trượt phẳng p g trượt sâu/trịn 39 Tính tốn ổn định Kiểm tra tính tốn thiết kế • Ổn định trượt phẳng, lật (TTGH I) Th TTGH thứ Theo • Sức chịu tải • Ổn định trượt • Ổn định lún Smax  [S] • Ổn Ổ định đị h xói ói • Ổn định kết cấu (biến dạng, nứt) Coastal & Marine Engineering 40 Ổn định trượt, lật P - Áp lực sóng W - Trọng T lượ lượng bả thân thùng chìm vật liệu lấp P U - Áp lực đẩy ngược A F U F - Lực ự ma sát g thùng nền/đệm đá W F = (W-U) (W U)  = 0.60 mặt tiếp xúc với đá Coastal & Marine Engineering 41 Ổn định trượt, lật Ổn định ị trượt ợ ngang: g g m nc n md Pd  Ps Kn Pd, Ps: Lực gây trượt giữ Md, Ms: Momen gây lật giữ nc -Hệ số tổ hợp tải trọng n - Hệ số vượt tải Ổn định lật: m nc n md M d  Ms Kn Coastal & Marine Engineering m - Hệ số điều kiện làm việc Kn - Hệ số tin cậy = 1.10  1.25 (theo cấp CT) 42 Sức chịu tải P Yêu cầu cầu: Nền chịu ứng suất nén []]nền e,max e max  [ W e,min U PP đơn giản:  e ,max te   2We  3t  e   2We  B Me ; We :te  te   2  B    e,max t B :te  B M e  M s  M d  W t  M U  M p ; We  W  U [[]]nền = 400 ~ 600 KPa Coastal & Marine Engineering te 43 Tăng ổn định, hạn chế hư hỏng Coastal & Marine Engineering 44 Buồng g tiêu g+ turbine phát điện Coastal & Marine Engineering 45 Buồng g tiêu g Coastal & Marine Engineering 46 Mặt cắt tính tốn Đỉnh đê B Mũ BT Cấu kiện BT bảo vệ ệ chân 5~10 m Áo bảo vệ nệm đá Thân đê thùng chìm Nệm đá đổ Coastal & Marine Engineering Cấu kiện BT bảo vệ ệ chân >1.25Hs >1.5m 47 Ổn định lai dắt thùng chìm lai dắt MC+cb < gb trở nên ổn định trở trạng thái ổn định MC+cb > gb G - Trọng tâm phần thùng chìm (cách đáy khoảng gb) V - Thể tích chốn nước (m3) C - Trọng tâm phần chìm (cách đáy khoảng cb) I - Mơ men qn tính, I = LB3/12 M - Trọng tâm chung MC = I/V L - Chiều dài thùng chìm Coastal & Marine Engineering 48 Các bước tính tốn MC ngang thùng chìm B1 Xác định tham số điều kiện biên thiết kế * Sóng: Hs, Tp * Mực nước B2 Căn vào kết B1 để bố trí sơ mặt cắt ngang đê * Cao trình đỉnh đê * Cao trình móng đệm đá * Chọn kích thước thùng chìm B3 Tính tốn áp lực sóng lên thùng chìm B4 Xác định chiều rộng B ; bố trí chia khoang B5 Kiểm tra điều kiện ổn định trượt ngang, trượt sâu, lật, sức chịu tải B6 Lặp lại B4 (thay đổi B) B5 không thỏa mãn Coastal & Marine Engineering 49