Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu ổn định đê trụ rỗng trên nền đất yếu bảo vệ bờ biển đông vùng đồng bằng sông Cửu Long - Ứng dụng cho công trình đê giảm sóng tại phường Nhà Mát - Thành phố Bạc Liêu - tỉnh Bạc Liêu

LỜI CAM ĐOAN

‘Ten tôi là: Dương Công Mạnh

Học viên: Lớp 27C11

Tên đề ải luận vin: * NGHIÊN CUU ON ĐỊNH DE TRỤ RONG TREN NEN DAT YEU BẢO VE BO BIEN ĐÔNG VUNG BONG BANG SÔNG CUU LONG -ỨNG DUNG CHO CONG TRÌNH DE GIAM SÓNG TẠI PHUONG NHÀ MAT-TP BAC LIBU- TINH BAC LIEU” Tôi xin cam đoan diy là công trình nghiên cứu của riêng tôi

khoa học của TS Trin Văn Thái và PGS.TS Hoàng Việt Hùngvà được sự hướng

“Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong Luận văn nảy là trung thực và chưa công bécdưới bat ky hình thức nào trước đây, Những sé liệu trong các bảng biểu phục vụ cho

việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau.

có ghỉ rõ trong phin tải liệu tham khảo Ngoài ra, trong luận văn còn sử dụng một số

nhận xét, đánh gid cũng như sổ liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích din và chủ thích nguồn gốc Nếu phát hiện có bắt kỳ sự gian lận no tôi in hoàn

toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình.

Hà Nội ngày tháng năm2021

Hoe viên cao học

Dương Công Mạnh.

LỜI CẢM ON

Trong suốt những năm học tập và rên luyện ở mái trường Đại học Thủy Lợi dưới tư

cách là sinh viên và giờ đây là một họ viên cao học tác giả đã nhận được nhiễu kiếnthức bổ ích, bỗ trợ cho bản thân trong không những công việc mà còn cả trong cuộc

Luận văn này được thực hiện dưới sự có gắng, nỗ lực của bản thân Dé hoàn thành được luận văn này tác giả đã nhận được rit nhiều sự động viên, giúp đỡ của nhiều cá

nhân và tập thể,

Trước hết, tác giá xin bảy t lông biết ơn siu sắc đến TS Trần Văn Thái và PGS.TS

Hoàng Việt Hùng đã hướng dẫn, tận tình giúp đỡ mọi mặt trong quá trình tác giả thực

hiIuận văn của mình,

“Tác giả xin cùng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy côáo, người đã dem lạicho tác giả những kiến thức bổ trợ, vô cùng có ích trong những năm học vừa qua,

“Tác giả xin gửi lời cám ơn tới Ban Giám hiệu, Phòng Đảo tạo đại học vả sau đại hoc,

Trường Đại học Thủy Lợi đã tao điều kiệcho tác giả trong quá trình học tập.‘Tie giả xin được cảm ơn chân thành tới Viện Khoa học Thủy lợi Việt

Công, Trang tâm công trinh Đồng bằng ven Biển & Để điều và đặc biệt là nhóm

Nam, Viện Thủy

nghiên cứu Dé tài KC09 đã tạo điều kiện cho tác giả trong qué trình thực hiện luận

Cuối cùng tác giả xin gửi lời cám ơn đến gia đình, các đồng nghiệp, bạn bè, tập thé lớp

Cao học 27C11 và 28C11 những người đã luôn bên cạnh, sát cánh, động viên và

khuyến khích tắc giả trong quá trìnhthực hiện luận văn của mình

Xin chân thành cảm on!

LỜI CAM DOAN

LOL CẢM ƠN << senesrtrtriirrrirrirrrrrrrrreo DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC HÌNH ANH PHY LUC DANH MỤC BANG BIẾU

DANH MỤC BẰNG BIÊU PHY LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VA VIET TÁT -ss-<cs<cc<cc-ÐY

‹-Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tà 7 Bé cục của luận văn

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE CÔNG TRÌNH GIAM SÓNG XA BO VA

1.1.1 Công nạigiảm song bảo vệ ba biển trên thể giới.

1.1.2, Công nghệ tiêu giảm sóng bảo vệ ber biển ở trong nude l2

12 Tổng quan về các nghiên cứu rỗng trong công trình giảm sóng xa bờ

1.2.1, Nghiên cứu ring trên thể giới 7 1.2.2 Nghiễn cứu rỗng ở tong nước 18

1.3 Công nghệ Đề trụ rỗng bảo vệ bờ biển 21.3.1, Bồi cảnh ra đời DE tr rồng, 2

133 Két edu Để tr ng 23

21 Cơ sỡ tính toán bn định Đê try rằng trên nn đắt YEU nn SL

2.1 Điễu kiện biên thủy hải văn cho tinh toán ôn định đ trụ rồng m

3.12 Điều kiện biên Địa kỹ thuật cho tinh toán ôn định d@ trụ rồng +

2.13 Hình thức kế cầu để tụ rỗng m

2.2 Phân tích ôn định Dé try rỗng trên nền đất yếu << 39)2.2.1, Cơ chế phá hoại công trình trên nền yếu 39

2.2.2 Cơ chế phi hoi của Để tru ring trên nén yếu 40

2.2.3 Các yêu tổ nh hưởng đến ôn định BE tr rỗng 41

2.3 Tính toán ôn định DE trụ rng trên nền tyne

tích: Tính toán én định Đê trụ rỗng theo TCCS 01:2018/VTC42

2.3.1 Phương pháp g

2.3.2 Mô phóng bài toán én định Dé trụ rồng 49

Kết luận chương 2 61

CHUONG 3 PHAN TICH UNG DUNG BE TRY RONG GIẢM SÓNG TẠI PHUONG NHÀ MÁT ~ TP BAC LIEU-TINH BAC LIEU.

3.1 Giới thiệu chung công trình -.-s-seseeerseerrerrrrrrrrrrrrrr 6S3.11 Điều kiện địa hình, địa mạo 65

3.1.2 Điều kiện địa chất 65

32 Điều kiện biên tác dụng lên công trình đê trụ rỗng

32.1 Cấp công tinh và chỉ tiêu tính toắn

3.2.2 Xác định mực nước thiết kế 68

3.2.3 Xác định sông thiết kế 68

33 Trường hợp tính (08M ssn

34 Tinh toán ấn định công trình theo trang tl n

34.1 Tinh toán áp lực sóng tác dung lên công tỉnh [21).(22] n

3.4.2 Sơ đỗ lực tác dung lên công tình Ta

3.4.3, Tính toán én định Để trụ rỗng theo phương pháp giải tích ”“

3.44, Mô phòng bài toán ồn định Để trụ rồng bằng phần mềm Plaxis V8.5 16

Kết luận chương 3 84

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ.

{109M VAN nnn 6

1 Các kết quả đạt được

số vẫn đề tin tại và hướng tiếp tục nghĩ DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BO

TÀI LIỆU THAM KHẢO 5s esesseerrrrrrrrrrrrerrrro.Đ) MAT CAT TÍNH SÓNG.

PHY LỤC 2: TÍNH TOÁN LỰC TÁC DỤNG XUONG DAY MONG 103 PHY LUC 3: PHY LUC KET QUA TÍNH TOÁN ÔN ĐỊNH BẰNG PHƯƠNG PHAP PHAN TU HOU HẠN 107

Hình 1.6: Để tiêu sóng dang bin nguyệt tai Lưu Hải Trung Quốc [4] 10Hình 1.7: Cấu kiện BeachPrism [3] "

Hình 1.8: Cấu kiện ghd PEP [3] " nh 1.9: Đề giảm sóng bằng vải địa kỹ thuật tại Ialia [3] "2 Hình 1.10: Kết cấu ké cây gỗ địa phương [14] 12 Hình 1.11: Mat cắt ngang ké ro đá [14] 13 Hinh 1.12: Ke bằng hing rào tre, cử tràm [14] 4

Mình 1.13: Kè cọc Ii tâm [14] 4Hình 1.14: Kè công nghệ Busadco [14] 16

Hình 1.15: Kết cấu lỗ rồng (SBW) tong các nghiên cứu của Dhinakaran, 2011 [31].17

Hình 1.16: Hiệu quả giảm sóng phản xạ các kiểu lỗ rổng (Nguyễn Trung Anh, 2007)(51 18

Hình 1.17: Cầu kiện BTCT đúc sẵn có bổ trí lỗ tiêu sóng hình lãng thé tam giác và tứ

giác của Viện KHTL miền Nam [7] 19Hình 1.18: Biểu đồ năng lượng sóng qua két edu (Lê Thanh Chương 2020) [7] 19

Hình 1.19: Kết cầu hình thang không có cọc (trí), có cọc (Phi) 20 Hình 1,20: Sơ đồ lực Yuan Dekui và Tao Jianhua và mặt cắt đặc tng tính toán 21

Hình 1.21: Kết cấu để tr rồng 24

Hình 2.1:Mat bằng kết cầu dé tu rồng 37 Hình 2.2:Cắt ngang kết cấu-đáy phẳng 38

Hinh 2.3: Cit ngang kết cầu có chiều sâu chân khay 38Hinh 2.4: Sơ đỗ phá hoại cắt (trượt) tổng thể [35],[37], 39 Hình 2.5: Sơ đồ Phá hoại cắt (trượt) cục bộ [35].137] 40

Hình 2.6: Sơ đỗ phá hoại ef (rượt kiểu xuyên [35}37] 40Hinh 2.7: Sơ đồ mắt ôn định của Bé trụ rỗng trên nền dat yếu 41

Hình 2.8: Mô hình bai oán móng chịu đồng thời tai trong Đứng-Ngang-Momen [35]

Hình 2.9: Sơ đỗ lực tác dụng lên đến trụ rồng [22] 4

Hình 2.10: Sơ đồ tinh toán áp lực sóng lên mặt cong 46

Hình 2.11: Hàm dang cho phần tử 2 nút 5

2.14: Hàm dang cho phan tử 6 nút 5

Hình 2.15: Điều kiện liên tục trong chất lỏng 58

Hình 2.16: Điều chỉnh tính thẩm giữa khu vục bão hòa (a) và không bão hia (b) 59

Hình 2.17: Quan hệ ứng suất pháp và ứng suất cắt giảm cường độ chống cắt 60

Hình 2.18: Kiểm tra đường cong EMsfvéi chuyển vị của điểm không chế 6i

Tình 3.1: Công trình DE trụ rỗng tại Cả Mau 63

Hình 32: Vị trí tuyển công trình phân teh 64Hình 3.3: Vị tí điểm xuất mực nước 68

Hình 3.4: Khu vực tinh tham số sóng ngoài khơi 69

Hình 3.5: Vị tí mat cắt T0

Hình 3.6: Sơ đồ lực tác dụng lên cấu kiện Để trụ rồng trường hợp đáy phẳng 73Hình 3.7: Sơ đồ lực tác dụng lên cầu kiện D8 trụ rng trường hợp có chân khay 74

Hình 3.8: Biểu đồ bisố én định chẳng trượt, chống lật ứng với chiều sâu chân khay d15

Hình 3.9: Sơ đồ chia lưới tinh toán 8 Hình 3.10; Biểu đồ chuyển vi nền U với ở 1 inh 3.11: Biểu đồ chuyển vị nn U với =0 5m 29

chuyện ving »

lình 3.14: Tổng chuyển vị gia tăng, phân tích ồn định d=0 813.15: Tổng chuyển vị gia tăng, phân tích ôn định 81Hình 3.16: Tong chuyển vị gia tăng, phân tích ôn định 81Hình 3.17: Tong chuyển vị gia tăng, phân tích ôn định d=2,0m 82

Hình 3.18: Biểu đổ hệ số én định theo phương pháp giải tích và phương pháp phan tử.

hữu hạn 83

DANH MỤC HÌNH ANH PHY LỤC

Hinh PL 1 Biểu đồ chuyển vị nén U với d=0,25m 107Hình PL 2 Biểu đồ chuyển vị nền U với d=0,75m 107

Hình PL 3 Biểu đồ chuyển vi nén U với d=1.25m 108 Hình PL 4 Biểu đồ chuyển vi nền U với d=1,5m 108

Hình PL 5 Tổng chuyển vi gia tăng, phân tch én định d=0,25m 108Hình PL 6 Tổng chuyển vi gia ting, phân tch én định dO, 75m 109

8 Tổng chuyển vị gia tăng, phân tích ôn định đ=I.50m 110

DANH MỤC BANG BIEU

Một số chi tiêu phân loại đất yeu [15] 35 Đặc trưng cơ lý của đất yếu ở tỉnh An Giang và tỉnh Bến Tre [I6] 36 Đặc trưng cơ lý của dat yéu ở tỉnh Trà Vinh và Bạc Liêu [16] [17] 36 Đặc trưng cơ lý của đất yéu ở tinh Cà Mau và tỉnh Kiên Giang [16] 36

Bảng tổng hợp mô hình trong phần mềm Plaxis (42] sọBảng tổng hợp thông số chính công trình 64

Chi tiêu cơ lý đặc trưng của các lớp đất 66

Bảng tổng hop các ch tiêu thiết kế or

Bang giá tị mực nước theo tin suất thiết kế (TCVN 9901 ~ 2014){30} 68

Số liệu đầu vào WADIBE on

“Tổng hợp kết quả tính từ 4 mặt ct m1Bảng tổng hợp kết quả lục ác dụng xuống đấy mồng ?Bang tổng hợp kết quả tinh toán hệ số én định trượt, ồn định lật 1Bing tổng hợp chỉ tigu cơ lý đắt nên 76

BANG BIEU PHY LỤC

1 Bảng ting hợp lục tác dung lên dy móng, chiều sâu chân khay d=m 103

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIET TAT

Dai học Thủy lợi.

Đồng bing sông Cửu Long ‘Cau kiện tiêu song

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết cin đề tài

ĐBSCL có đường bờ biển dai trên 700lem, dọc theo đường bởi biển tổn ti 23 cửa

sông Hitượng sat lở ber vùng cửa sông, ven biển thực sự là lực cản lớn đối với tiến

trình công nghiệp hoá- hiện đại hoá vùng đất phương Nam Những tổn thắt do xói lờ bờ khu vực cửa sông, ven biển Nam bộ xây ra trong thời gian qua là hết sức nặng né Hang chục người thiệt mạng và mắt tích; Nhiều day phố đổ xuống biển;Nhiễu làng mạc bị xoá số Nhiều cầu cổng đường xá trụ sở cơ quan, trường học cơ sở kinh tẾ công,

trình kiến trúc, công trình văn hoá bị cuốn theo ding nước; Nỗi bật nhất: khu vực cửa

sông biển Gảnh Hào (Bạc Liêu); B6 Đề (Cả Mau); bờ biển U Minh Hạ (Cà Mau) v.v

“rong các nguyên nhân gay sat lỡ, biển đổi khí hậu, nước biển dâng là rắt nghiêm trọng hiện nay Một số nơi, rừng phòng hộ không còn, sóng biển tác động trực tiếp vào thân để, âm sat l rt nghiềm trọng hệ thông để biển Tây, gây ắt nhiễu khó khẩn, n

kém trong việc xử lý khắc phục cũng như ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất, sinh hoạt

của nhân dân.

Với tinh hình ạt lở nghiêm trọng hiện nay, địa phương và các ngành chức năng đã

triển khai rất nhiều biện pháp công trinh và quy hoạch đồng bộ Trong đó, giải pháp

xây dựng các công trình giảm sóng xa bờ, giảm sóng tác dung dé biển, chống xói khu

vực bai sau công trình đang được wu tiên hang đầu Các giải pháp hiện trang phan nào.

phát huy được hiệu quả như kề bai bàng cọ ly âm, đ trụ ring, cấu kiện Budasco

Đặc biệt Dé trụ rỗng là một trong những giải pháp bảo vệ bờ biển mới, gần đây tiến

ảnh thử nghiệm và áp dụng như: công tình thử nghiệm năm 2017 của Viện Thủysông tại bờ Biển Tây tinh Cà Mau với chiều đài 180m; Năm 2019, Sở NN&PTNT

Tỉnh Cả Mau tiếp tục cho xây dựng 500m Dé trụ rỗng vào dự án: Xây dựng Kế cấp

bách bảo vệ dé biển Tây, Cùng năm 2019, Tại Bạc Liêu iển khai thử nghiệm 60 m

Để trụ rỗng nguồn kinh phí thử nghiệm từ dé tải Bộ Khoa học công nghệ

KC.09.08/16-20 [1].

Nguyên Ii én định của Để trụ rng : Ôn định trượt nhờ ma sit bin diy và Chống lật

bằng trong lượng bản thân kết cấu và đã gia cổ trong lòng Đề tụ rồng Tuy nhiên, đổivới địa chất nén yêu và biển đổi giữa các khu vực bờ biển Đông và Tây ở ving đồngbing sông Cửu Long (ĐBSCL), Các kết cầu dé trụ rồng đã có những ci tiền để phủ

hop từng khu vực Kích thước và hình dạng kết cấu áp dụng cho khu vực biển Đông ĐBSCL khác so với biển Tây do địa chất

động biển đôi.

điều kiện biên (sóng, mực nước tác

Do vậy, để có đầy đủ cơ sở khoa học áp dụng giải pháp đê trụ rỗng ôn định tại khu vực.

bờ biển Dong DBSCL Tác gid đề xuất để tải nghiên cứu luận văn: “NGHIÊN CỨU ON ĐỊNH DE TRY RONG TREN NEN DAT YEU BẢO VỆ BO BIEN ĐÔNG VUNG DONG BANG SÔNG CỬU LONG” Kết quả nghiên cứu có tính thực tiễn

và ứng dụng kha thi đáp ứng nhu cầu thiết kế xây dựng khu vực hiện nay.

2:Mục dich của đề tài

+ Nghiên cứu nguyên lý, tinh toán ôn định để tru rỗng trên nền đất yếu báo vệ bở biển

Đông khu vực ĐBSCL

- Tính toán, thiết kế ứng dụng giải phập đề tu rỗng cho khu vue bờ biển Đông,

phường Nhà Mit, thành phố Bạc Liều, tỉnh Bạc Liêu 3.Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu

3.1 Cách tấp cận

Dé đạt được mục tiêu nghiên cứu, tắc giả luận văn đã dựa trên cách tiếp cận cơ sở lý

luận về khoa học cơ bản trong việc xây dựng và tính toán én định công trình trên nền

đất yếu Quá tình nghiên cứu ứng dung thử nghiệm Dé trụ rng bảo vệ bờ biển Tây

tinh Cả Mau qua các đự án thử nghiệm 180m năm 2016 và 500m Dé trụ rồng vào dự

án: Xây đựng Ké cấp bách bio vệ để biển Tây kết hợp xây dựng khu tải định cư (đoạn từ cống Sảo Lưới đến Bắc cống Đá Bạc và đoạn từ Nam Đá Bạc hướng vỀ Kênh Mới) được phân ích kế thừa phục vụ nghiền cứu ôn định Để trụ rồng bảo vệ bờ biển Đông

‘Tir đó áp dụng cụ thé với công trình tại Phường Nhà Mat ~ Thành phổ Bạc Liêu.

3.2 Phương pháp nghiên cứu:

tự nhiên, địa hình, địa"hương pháp thống kê: Tổng hợp va xử lý các tả liệu điều kiệ

“chất và thủy hải văn của khu vực nghiên cứu từ các dự án, đề tài nghiên cứu.

-Phương pháp kế thửa: Kế thừa các kết qua tinh toán, nguyên lý ôn định của giái pháp.

Dé trụ rỗng đã triển khai ứng dụng.

-Phương pháp nghiên cứu Ii huyết: phân tích các cơ sở lý thuyết về lựa chọn các điềukiện biên, kịch ban tính toán va tổ hợp tải trọng trong tính toán ổn định.

-Phương pháp phân tích mô phòng: Sử dụng mô hình toán mô phỏng tương tác kết cầu

"Để tụ rỗng làm việc đồng thời với đắt nền

-4Đối tượng và phạm vĩ nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu.

~ Ôn định của Dé trụ rỗng bảo vệ bờ biển

- Quy tinh tính toán ôn định Dé trụ rỗng theo trạng thải giới han I trên nền đất yêu bảo vệ bờ biển Đông DBSCL.

- Ap dung tính ton kiểm tra ôn định cho công trình Đề giảm sóng ti phường Nhà Mat

— Thành phố Bạc Liêu — tỉnh Bạc Liêu và các kiến nghị

6 nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 6.1 Ý nghĩa khoa học của đề

+ Xác định nguyên lý ôn định Dé trụ rng tại khu vực nghiền cứu là ết hợp trọng lục

và nguyên lý ngầm.

+ Xây dime quy trình và tính toán chiều đả chân khay hợp lý cho Để trụ rồng xây

dựng tại tại khu vực ber biển phường Nhà Mát- Thành phổ Bạc Liêu ~ tinh Bạc Liêu.

6.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề

[ang cao hiệu quả công ác tiết kể và quản lý đổi với các công tình gdm sóng xa bởi

áp dụng công nghệ để trụ rỗng Ứng dạng tính toán công tình bảo vệ bờ biển bi x6i lở thực tế ở khu vực bờ biển phường Nhà Mat — Thành phố Bạc Liêu — tỉnh Bạc Liêu 7 Bố cục của luận văn

Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và kiến nghị, luận văn được tình bảy trong 3 chương bao gồm:

“Chương 1 ~Téng quan về công trình giảm sông xa bờ và công nghệ để trụ rồng

“Chương 2 — Cơ sở lý thuyếttính toán én định của Đề trụ rỗng

Chương 3 Phân tích ứng dung Đề trụ ring tại phường Nhà Mit ~ TP Bạc Liễu-Tỉnh

Bạc Liêu

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE CÔNG TRI ‘CONG NGHỆ DE TRU RONG

|H GIAM SONG XA BO VA

1.1, Các dang công trình giảm sóng xa bờ bảo vệ bờ biển

LLL Công nghệ tiêu giảm sóng bảo vệ bir biễn trên thế giới

Để gidm sóng xa bờ bằng đã đổ là dạng thông dụng, trayén thống được dp dụng ở hi

hết các nước Khả năng cung cấp vật liệu là một cân trở khi ứng dụng kết cấu để loại

này, Giải pháp này không khả thi ở khu vục có Khả năng cung cấp vật liệu để thấp, hoặc khu vite công trình địa chit phúc tạp Do đó, nhiễu dạng vật liệu, cấu kiện thay thé đã được đẻ xuất Ngoài ra, nhằm tăng hiệu quả giảm sóng, phía trên đính và mái đê:

thay vi các lớp đã có kích thước hạt lớn, các cấu kiện bê tông tiêu giảm sống như

Tetrapode, Aqua được dé xuất là các giải pháp thay thé đem lại hiệu quả cao 1.1.1.1 Cau trúc Reefs ball (Quả bóng ngẫm san hô/bằu san hô)

Uu điểm lớn nhất khi sử dụng “Ran san hô nhân tạo”bảo vệ bờ biển là tính linh hoạc của giải pháp này Giải pháp này không chỉ ting cường bảo vệ bờ bién, ma côn rit phủ

hợp cho mục đích lợi dụng tổng hợp ving bảo vệ ven biển (Ranasinghe và Tumer,2005) [37] Hơn y rất thânlửa, các rạn san hô nhân tạo với môi trường sinh thái khi cung cấp môi trường sống cho sinh vật day và thực vật biển và động vật

Một số lượng lớn các nghiên cứu đã được thực hiện nhằm phân tích những lợi ích của

việc sử dụng các rạn san hô nhân tạo như một giải pháp bao vệ bs biển.

Một loại “ran san hồ nhân tạo" gần day được sử dụng là quả bóng ngầm san

hỏ-Reefbill Hình 1.1là một giải pháp bảo vệ bờ mang tinh cách mạng Reefballslà chínhban đầu được thiết kế như các rạn san hô nhân tạo với mục tiêu sinh th

nhưng sau một thời gian sử dung giái pháp này đã được ứng dụng để: chống xói lỡ bờbiển, kết hợp dim nuôi tôm, tái tạo rừng ngập mặn, và bảo vệ môi trường biển (Reef

Bai bién Cong ty TNHH, 2007) Precht (2006) [39] nhận định rằng "giải pháp reefballs ngây cng phd bi trên thể giới vì đây là một giải pháp rất thin thiện với mỗi trường".

Trong năm 2002, khoảng 200 bỏng ngim san hô đã được thi công để bảo vệ bờ biển Maniotthuộc quần dio Cayman, Hệ thống công trình giảm sóng bao gồm 5 hàng Reet balls, rộng khoảng 7,6 m đến 9,1m Theo thiết ké ban đầu của Tién sĩ Harris (2003), chiều cao của bồng ngim dao động trong khoảng 1.I^1.# m, được dat ở độ sâu 1.2-1.7

m, đỉnh của công trình chỉ dưới mực nước trung bình thấp nhất khoảng 0,1^0,54 m

Năm 2005, thêm 32 Reef ball đã được thi công ở phia nam của hệ thống chin sống.

Hàng san hô nhân tạo này đã được thiết kế ở phía trước phần nông nhất và rộng nhất

của các ran san hỗ tự nhiên Chiễu cao của rạn san hồ tự nhiễn trong khu vục đồ là

0,3°0,6 m đưới mục nước biển

1.1.1.2 Công nghệ tiêu sông có đục 16 bề mặt

Ý tưởng về đê khối hộp rồng được Jarlan (Canada) đề xuất vào năm 1961 [38] Từ năm 1969 ở Nhật Bản đã xây dựng một số công tình với kết su này, Ngoài việc tiga năng lượng sống, két cầu có lỗ ring còn được kết hợp làm nhà may phát điện lợi dụng năng lượng sống cho hiện quả ốt

Hình 1.2: Kết cầu dé tiêu sóng kết hợp làm nhà máy phát điện [1]

Nhiều đê chắn sóng thuộc loại này sau đó đã được xây dựng trên toàn thé giới DE

chin sóng tưởng đục lỗ đầu tiên ở Nhật Bản được xây dụng tại cảng Takamatsu vào

"Để chin sóng tại củng Miyazaki ở đảo Kyushu được xây đựng từ nắm 1992 -1993 có

tổng chiều đài 36m là kếtcắu đê chin sóng đầu tiên có dạng hình bán nguyệt đưa vio ứng dụng thi công trong thực tế với mục đích chồng lại các đợt sóng do bão tác động vào cing Kết cấu ghép từ các tắm bê tông dự ứng lực trước, trên mặt cổ để lỗ có đường kính D=1,6m Phía hướng biển bo tri tỉ lệ lỗ rỗng chiểm 25% diện tích bề mặt, phía hướng bờ bổ tri lỗ rồng chiếm 10%, Toản tuyển gém 3 đơn nguyên ghép lại, mỗi đơn nguyên có các thông số chiều dai 12m, bán kính cung tròn R=9,8m, chiều dây

thành 05m,

Ưu điểm:

-Kết cầu có tác dụng tiêu sóng tốt, làm giảm chiều cao và năng lượng sóng sau đê: 1g ổn định nhờ lực sóng tác dung lên kết cấu dạng vòm bị phân tách một phin thành lực hưởng xuống dưới đối trọng một phần với lực diy ni tác dụng lên k

-Kết cấu thi công lắp đặt nên tiến độ thi công nhanh, tinh linh động cao, có khá năng

ti sử đụng lại ỡ những vị trí khác

-Kết cấu có lỗ trên thân mang tính thân thiện hơn với môi trường, không làm cản trở mỗi trường sống của các loài động vật trong vùng bổ

vật di chuyển xuyên qua cũng như cho phép sự trao đổi nước qua lại giữa thượng hạ lưu công trình

Nhược điểm:

-Độ cứng tổng thể của kết cầu giảm do có nhiễu lỗ rỗng.

-Kết cầu qué dé số với kích thước lớn nên việc thi công lắp ghép siêu trường siêu trọng chuyên dụng đề thi công.

cô những thi

'Viện Nghiên cứu Đường thuỷ Trung Quốc đã cải tiến loại kết cầu này trong công trình chỉnh trị cửa Trường Giang và dé xuất 2 dạng kết cấu mới là khối vòm trụ rỗng chứa

cát và thủng chim hình bán nguyệt Thông qua việc đổ cát vào khối vòm đã làm giảm

chiều diy BTCT của vom và day, tết kiệm khối lượng bê tông, giảm giá thành.

Đối với trường hợp công trình thi công tại vùng nước sâu, sông to, nén yéu, yêu cầu tiến độ nhanh, Viện Nghiên cứu Đường thủy số 1 Trung Quốc đã đề xuất loi kết cầu thùng chim hình bán nguyệt, gần như vom chứa cát Nhưng có đáy mở rộng để xử lý nin phức tạp trong điều kiện dia chit yếu.

Hình 1.5: Kết cau khối vòm chứa cát [1]

Sự thành công của để chắn sóng hình bán nguyệt đã hoạt động da thu hút được một số

lợi ích từ ngành cảng và bến cảng ở châu Á, đặc biệt ở Trung Quốc Vào năm 1997,

một dé chắn sóng hình bán nguyệt (dạng sóng mặt trước) dài $27 m đã được xây dựng thành công để bảo vệ khu vực cảng bién Nam cing Cảng Thiên Tân, Trung Quốc (xem Bang 1.2) Sau năm 2000, một cửa sông hình bán nguyệt hình dải 18 km đã được hoàn. thành cho các công trình giai đoạn đầu của Dự én Ning cao Kênh Sông ngòi sông rrung Quốc Đây là cầu cảng cửa sông chính là một dé chắn Dương Tử ở Thượng Hải,

sóng ngập nước ở mực nước cao.

Để chin sóng tai sông Dương Tử được xây đựng từ năm 1998 đến năm 2000 cổ tổng

chiều dai 18km Kết cấu bê tông dự ứng lực dạng vòm bán nguyệt có chiều dai 4.5m.

bán kính cong ngoài Rem, bé diy thành d = 0,73m Phía hướng biển bổ trí tỉ lệ lỗ ring chiếm 11% điện tích bé mặt, phía hướng bờ Không có lỗ

'Kết cấu thân dé bằng các đơn nguyên đúc sẵn có bố trí lỗ rỗng trên toàn bộ mặt cong,

bản đầy rộng 22m diy I.ốm Bán kính ngoài vòm bán nguyệt

0,75m Toàn bộ kết cấu đặt trên thám mm ống cát có gia cổ thượng hạ lưu bằng đá

{8m có thành diy

thả rỗi với bể rộng thém gia cổ là 3m.

"Hình L6: Bé tiêu sống dang bán nguyệt tại Larw Hải Trung Quốc [1]

Ngoài cấu trúc Reef ball được chế tạo và ứng dụng cho các dự ấn bảo vệ bở biển thicác nhà nghiên cửa đã đưa ra được các edu kiện đúc sẵn để rút ngắn thời gian thi côngcông trình giảm sóng.

Hinh 1.8: Cấu kiện ghờ P.E.P [2]

1.1.1.4, Để ngẫm bằng vải địa kt td

Không chỉ xây dựng dé ngầm bing dé dé, cấu kiện đúc sẵn ma hiện nay khi những

nghiên cứu và ứng dung vai dia kỹ thuật đã được thực hiện, những kẻ, mỏ han, để

bing vai địa kỹ thuật đã được thi công ở rit nhiều nơi, Một số nước cũng đã dũng vải

địa kỹ thuật để làm để ngằm giảm số:

in

Ar ena toned comple crag 15m.

Hinh 1.9: Để giảm sóng bằng vai địa kỹ uất tại alia [2T

1.1.2 Công nghệ tiêu giảm sóng bảo vệ bờ biển ở trong nước.

112.1 Ke bằng cây gỗ đu phương (đầu, rim, bạch đần )

Đây là giải pháp xử lý thường xuyên trước đây nhưng chỉ bảo vệ nhất thời dé biển

không bị vỡ trước sóng to giỏ lớn, khoảng thời gian trên dudi 10 ngày sóng biển sẽđánh tan tanh,

11.22 Ke rod

'Kè ro đá: có 02 giải pháp.

+ Ro bằng cử trim đồng thành 02 hing ri thả đá học bên trong +R bằng dây kẽm ding để bao bọc để học vào bên trong

]—— inal PHÍA ĐIỀN „

“Cả 02 giải pháp này về ưu điểm đều tiêu hao năng lượng sóng biển và khắc phục sat lờ

khá hiệu quả, về nhược điểm thì đây cũng là giải pháp tạm thời, đối với ro bằng cir ‘im chỉ tổn tai được 01 năm nước mặn, mưa nắng và nhất là "hà biển” sẽ ăn mục cây tram và gẫy ngang, đá rơi ra, kè bị phá vở Đối với ro bằng dây kẽm thi sau thời gian 03 năm đây rọ đất, đã rơi ra phải sửa chữa sắp xếp lạ rit tốn km gin như thi công

Nỗi chưng các giải pháp kẻ vita nêu trên đều không thể dip ứng được yêu cầu khắc

phục sat lở trong thời gian đài.

l3

inh 1.12: Kẻ bằng hing ro tre, cử trảm| 13]

Giải pháp này đã được tổ chức GIZ của Đức, Viện sinh thi và Bảo vệ môi trường

triển khai thử nghiệm ở các bãi nông có cao độ -0,2 trở lên dé vá các khoảng rừng bị xích Giải pháp này có giá thành 5-7u/m dài đê Nhược điểm là tổi thọ của hing ro

tre (rim) khoảng 1,5-2 năm, Mặt khác đối với sóng lớn thì giải phi này không chịuđược

1-1 24 Ke hai hàng coe bể tông ly tâm

Ke được đông 2 hing cọc bé tong l âm D30 cách nhau 2m, cử này cách cử kia 015msau đồ thả 44 hộc vào bên rong thân kê với cao trinh +1,5m cho sóng biển trần quađỉnh kè và nước biển sẽ róc rách qua kẻ đá hộc vừa giảm năng lượng sóng, vừa mang. đất vào bên trong gây bồi đến đủ cao trình hợp lý th cây mắm sẽ mọc ái sinh rùng

phòng hộ lại được khôi phục và bảo vệ dé biển không bị vớ trước sóng to gió lớn

Uu điểm của giải pháp:

~ Công trình dn định, an toàn trước sóng gi

~ Giảm sóng tốt, giữ phù sa, tao bãi bỗi nhanh, cây mắm tải sinh và rừng phòng hộ

được phục hồi.

~ Tạo được mặt bằng rộng để trồng cây phát triển rừng góp phần bảo vệ hệ sinh thái

vũng biển thích nghĩ với biển đổi khí hậu

Han chế của giải pháp:

- Giải pháp này hiệu quả nhằm tái tạo rừng, chống sat lỡ, nhưng chỉ phi khé cao (khoảng 25-30 triệu đồng/m kề)

~ Khó khăn khi muốn d chuyển sang vị tí khác khi rùng đã được tái sinh

1.1.25 Ké công nghệ Busadeo

Kẻ sử dụng cấu kiện bé tông cốt phi kim Mac 300 có lỗ phá sóng, có vách ngăn đục lỗ nằm giữa ké, nhằm tiêu tan năng lượng sóng và ding chảy khi truyền qua công trình.

“Công nghệ được Công ty Thoát nước và phát triển đỏ thị tinh Bà Rịa - Vũng Tau(BUSADCO) nghiên cứu đ

1s

+ Kết cầu có lỗ giảm sóng được bổ trí ở mặt trước, sau và vách giữa kề (diện tích lỗ chiếm 32% diện tích mat).

+ Kích thước và số lượng lỗ giảm sóng:

+ Mặt trước: 6 lỗ lip bổ tr thành 3 hing kích thước 50x70em

“+ Mat sau: 02 lỗ tròn D40, 04 lỗ elip kích thước 50x70em, 02 lỗ tròn D50 bổ4 hàng.

Un điểm của giải pháp là cầu kiện lắp ghép bê tông cốt sợi phí kim (vật liệu mới cốt soi polypropylene) thay thé cốt thép dùng trong bê tông thông thưởng, có khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước mặn và sản xuất trên dây chuyền bê tông thành 6 bat lợi về thời tiết, khí hau,

mông đúc sẵn Nhờ v„ khắc phục được những,thủy văn trong quá trình thi công

“Tuy nhiên đây là giải pháp mới dang trong giai đoạn nghiên cửu, chưa có công tỉnhhoặc mô hình thử nghiệm hiệu quả đánh giá giảm sing va én định.

1.2 Tổng quan vé các nghiên cứu ring trong công trình giảm sống xa bờ

1.2.1, Nghiên cứu rỗng trên thé giới

Dhinakaran và các cộng sự nghiên cứu kết cấu tương tự Để trụ rồng Hình 1.15 tử năm 2009 đến năm 2012 [30], bằng phương pháp thí nghiệm trong ming sóng Kết quả

phân tích chỉ ra chiều cao sing leo (Ru/Hi) và bệ số phản xạ (Ke) giảm khi tăng hệ s

Trai ngược li, đối với hệ số truyền sóng (Kt) sẽ tăng theo sự gia tăng lỗ rng bE mặt Kết quả nghiên cứu Dhinakaran và các công sự khẳng định giá tị tối ưu ‘ng xét trên quan điểm sóng phản xạ và

Với tỷ lệ 17% s

sóng truyền là 11%truyền lớn và không khuyến khích.

Hình 1.15: Kết ấu lỗ rỗng (SBW) trong cúc nghiên cứu của Dhinakaran, 2011 [30]

Xét về ảnh hưởng của độ sâu nước trước công trình, nhóm nghiên cứu khuyến cáo đối

với mô hình thự tế nên chọn chiều cao mô hình bằng 1,25 lần chiều sâu nước, chiều cao lớp đá đổ nên bằng 029 lần chiều cao m6 hình

17

12.2 Nghiên cứu rỗng ở trong nước

Ở Việt Nam, năm 2007 Nguyễn Trung Anh [4] đã tiễn hành thí nghiệm va nghiên cứu

kết cầu thùng chim có buồng tiêu sóng và lỗ rồng b& mặt Dinh giá khả năng giảm, sông phân xạ với 3 kể lỗ (khe ngang, khe dọc, lỗ trờn) và 3 ỷ lệ tổng 15%, 20%, 30%, Kết cấu có buông tiêu sóng (BTS) hiệu qua tiêu sóng tốt nhất nêu B/L được xác định trong khoảng 0,1+0,27 thích hợp cho cả 3 kiểu lỗ Trị số BỊ

sáo khi thiết kế b& rộng BTS Tỷ lệ mở lỗ 20% và 30% tốt hơn 15%, nhưng để lựa

chọn tỷ lệ nào thiết kế chưa có khuyến co Về hình thức kiểu lỗ, ỗ tròn tốt hơn khe LI là tị số khuyến

khang và khe đọc,

Hình 1.16: Hiệu quả giảm sóng phản xạ các kiểu lỗ rỗng

(Nguyễn Trung Anh, 2007) 4]

Lê Thanh Chương và các cộng sự (2020) |6] nghiên cứu trong máng sóng thí nghiệm 16 hình vật lý Dựa vào các phân tích về sự thay đổi các hệ số giảm sóng, hệ số phản

xạ và hệ số tiêu tin năng lượng sóng thì biểu đồ biển đổi năng lượng sóng khi tương,

tie v ấu giảm sóng được xây dựng Với kết cấu giám gon tử giác khi sóng tối

tương tác với công trình thì phần trăm năng lượng sóng truyền qua từ 24,5+53,6%,

phin tram năng lượng sóng phan xạ khoảng 4,5+5,8%, phin trăm năng lượng sóng bị

tiêu tin khoảng 41,9:70,5%6, Với kết cầu giảm song Bán nguyệt khỉ sóng ti tương tác

sông trình thi phần trim năng lượng sóng truyền qua từ 0:16.2%4, phần tim năng

Hinh 1.17: Cấu kiện BTCT đúc sẵn có bổ trị lỗ tiêu sóng hình lãng thể tam giác và tứ

side của Viện KHTL miỄn Nam [6]

Biểu 48 năng lượng sóng qua Biêu đồ năng lượng sóng qua

Kế cấu giảm sing TÔI kết cầu giảm sng BN2

tệ “om 30% 3%

00 os wt oon m 178

ReNn0iG] oti)

Nang lượng sông tuyển qua* Nang lượng sông phan xa (%6) # Năng lượng sóng tiêu tán (%6)

Hình 1.18: Biể ng lượng sóng qua kết cầu (Lê Thanh Chương 2020) [6] “Thiều Quang Tuấn, Lê Xuân Tú và cộng sự (2018:2019) [10] đã kể thừa và tiến hành thí nghiệm với kết cấu lăng thé tam giác Hình 1.17 Kết quả thí nghiệm và phân tích xây dựng công thức thực nghiệm xác định sống truyền qua kết cầu với độ tin cây 85%

(Qué trình truyền sống qua đê giảm sóng kết cấu rồng bị ảnh hưởng bối hai yeu tổ quan

ong cid ola không tong đi để Rho và ch sôn vỹ tên má công trình Iribarren Š: Kết quả của quá tỉnh phần tích cho thấy chủ ky phổ Tr.:anÊn được sử dụng để thay thé cho chu ky đỉnh Tp nhằm thé hi

trong khu vực nước nông Công thức thực nghiệm áp dụng cho để giảm sóng kết cấu16 tim ảnh hưởng của sóng dài

19

ring trên bãi nông của rừng ngập mặn đã được xây dụng với độ tin cây cao dựa trêncắc so sinh với các công thức hiện có được đưa ra để ting độ tin cậy cho kết qua thục

nghiện như d'Angremond etal, (1996), Van der Mecr et al (2005) hay Van der Meer

- Cao trình đỉnh cao hơn mực nước triều (để nhô) để tăng hiệu quả giảm sóng, hầu hết sóng bj chin khí Re/Hm0 > 0.50

iải pháp bảo vệ chân công trình nên được xem xét một cách kỹ lường trong quá giảm sống kết

thang không có cọc (trái), có cọc (phải)

Nguyễn Anh Tiến, Thiều Quang Tuấn [9] và các cộng sự với các kết quả nghiên cứu.

từ năm 2018 đến 2019 với cầu kiện dạng phức hợp Hình 1.19 Từ các thí nghiệm trong mảng sóng với diễu kiện thủy hai văn khu vực đồng bing sông Cửu Long Nhóm tác giả đã xây dựng được phương pháp va công thức bán thực nghiệm xác định sóng truyền qua kết ấu hình thang không cổ cọc và cổ cọc ở trên,

Sóng truyền qua kết cấu hình thang không có cọc

Trong đó: Re, độ cao lưu không, Hp» chiều cao sóng, B bể rộng đỉnh, Sm độ dóc sóng tương ứng chu kỳ trung bình, Xụ khoảng cách cọc, Lạ chiều đài sóng, Dạ: năng lượng. sông tiêu hao do cọc, K”) hệ số truyỄn sóng khi không có cọc, K, hệ số truyễn sóng có

Nguyễn Viết Thanh (2014) [giới thiệu chỉ tiết ba phương pháp tinh toán áp lực sóng tác dụng lên kết cấu rng dang nửa hình tron, tác giả gọi là “DE bán nguyệt" “Trên cơ sở tính toán, phân tích đã khuyến nghị sử dụng phương pháp của Yuan Dekui

và Tao Jianhua để tinh toán áp lục sống lên dé bin nguyệt có đặc trưng Hình 1.20Phương pháp Tanimoto và Takahashi và phương pháp của Xie Shileng được tác giảkhuyến cáo áp dung đê bin nguyệt không có kích thước Hình 1.20, Mặt khác, tác giả

khuyến cáo để áp dụng thiết kế edn có thi nghiệm mô hình vật lý để có cơ sở tin cậy.

21

1.3 Công nghệ Dé trụ rỗng bảo vệ bờ biển

1.3.1 Béi cảnh ra đời Dé tru rỗng

Giai phip để giảm sóng bằng hai hàng cọc ly tâm và một số giải pháp bảo vệ khác đã

được địa phương áp dụng và phát huy hiệu qua giảm sóng, gây bồi và hạn chế được

xói lở bờ biển Tuy vậy vẫn còn có những khó khăn trong việc thi công cũng như tiến độ thực hiện ngoài hiện trường Để giải quyết vin đề đỗ cần tp tục nghiên cứu các

giải pháp khác vừa mang lại hiệu qua giảm sóng, gây bồi ốt, vừa phủ hợp với nén địa

chất yếu, tốc độ thi công nhanh và giá thành cạnh tranh Vì vậy Bé trụ rỗng đã được đề

at nghiên cứu ứng dụng xuất phat từ những yêu cầu thực tế nêu trên

Trước tỉnh hình sat lờ bờ biễn diễn biến nghiệm trọng cấp bách, trên cơ sở đề xuất cia

UBND tỉnh Cà Mau, Sở Nông nghiệp và PTNT đã giao Chỉ cục thủy lợi đại điện chủ

đầu tư ký hợp đồng với Viện Thủy Công triển khai thực hiện dự án: Thứ nghiệm khoa học xây dựng để tru sing, giảm sóng gây bồi, chống sat lờ để biển Tây tinh Cả Mau tir

Vâm Đá Bạc đến Vim Kinh Mới thuộc xã Khánh Binh Tây, huyện Trin Văn Thời

41.3.2 Quá trình phát triển

- Năm 2016- 2017: Thiết ké và thi công tỉnh: Xi lý ạt lở bờ biển Tay từ Vim Đá ‘Tran Văn Thời (Thử nghiệm Bạc đến Vim Kinh Mới thuộc xã Khánh Bình Tây, hu)

công nghệ để tr rồng)

~ Đợt thi công lắp đặt đầu tiên vào cuối tháng 6 năm 2016, Thời gian này bắt đầu vào.

mùa biển động toàn bộ 20 cấu kiện mới được đặt xuống nền và chưa gia cổ da hộc thượng hạ lưu, neo cáp giữa các cấu kiện.Kiểm tra, lắp đặt lại vio thing 11/2016 và hoàn thành lắp đặt, gia cổ vào cudi thing 12/2016, Thả đã trong lòng để vio thing 4/2017 Tiến hành qué trình quan tắc BE try rồng vào các thôi điểm thing 4, 7,

- Tháng 9/2017, Viện Thủy công được giao ĐỀ tải " Nghiên cứu ứng dụng và hoàn

thiện công nghệ tiêu tán và giảm năng lượng sóng chống xói lở bờ biển đồng bằng sông Cửu Long" mã số : KC.09.08/16-20 thuộc Chương trình khoa học và công nghệ

trong điểm cắp Quốc gia giai đoạn 2016 — 2020: "Nghiên cứu khoa học và công nghệ

phục vụ quản lý biễn, hái đào và phát triển kinh tế biển", theo Hợp đồng thực hiện đề

tải khoa học và công nghệ số: 08/2017/HĐ-ĐTCT-KC.09/16-20.Đây cũng là để tài

nhằm hoàn thiện công nghệ và những giải pháp mở ra một hướng ứng dụng mới diy

triển vọng cho công nghệ này

= Ngày 25/10/2017 tổ chức hội thảo “Cong nghệ Dé trụ rỗng tiêu giảm sóng gây bồi

bao vệ bờ biển” tại Sở NN & PTNT Cả Mau

~ Trần Văn Thái và cộng sự (2018), đã xây dựng phương pháp tính ổn định kết edurỗng dạng nữa đường tròn với tên gọi nhóm tác giả "Để trụ rồng" trên nén dit yếu

{19}, Phương pháp được đề xuất là xác định lực sóng theo phương pháp Tanimoto và Takahashi [20] Sử dụng nguyễn lý ổn định nền mông trên nên đất yếu, Kết quả, để

tính toán én định Đê trụ rỗng theo lý thuyết trên cần thử din chiều cao đá đỗ trong

lòng dé dé tăng tải trọng bản thân kết cấu Kết quả nghiên cứu này đã được nhóm.

nghiên cứu đưa vào tiêu chuẫn cơ sở "Công tình thủy lợi ~ Dê trụ ting ~ Yêu cầu

thiết k

0 88 tn cậy và đầy đủ nhất để nh ổn định kết cầu rỗng dạng nữa đường ton,

thi công và nghiệm thu” của Viện Thủy công năm 201821] Đến nay đây là

1.3.3 Kết cầu Dé try ring

Dé đảm báo dn định kết cầu Dé trụ rỗng được thiết kế như hình Hình 1,21, Kết cấu Dé trụ rỗng bằng bê tổng M400 bán móng hình trụ tròn Ch Bu đội của một đơn nguyên

đài 3m Trên mặt bên thân đê bố trí khớp nối âm dương với chiều sâu khớp nỗi dày Sem làm nhiệm vụ liên kết các đơn nguyên riêng lẻ với nhau Trên bản đấy đề bổ tri dạng kết cấu hình sóng với chiều rộng bước sóng rộng Sem làm tăng diện ích tiếp xúc giữa kết cấu để và nền công tình Mặt trước và sau kết cấu để bổ tí các lỗ cổ

đường kính lỗ có nhiệm vụ giảm năng lượng sống

Un điểm của Để trụ rỗng là giảm sóng tác động vào bờ biển, tiêu tin năng lượng sông: nhờ vào độ rồng bé mặt ấu kiện, giảm sóng phản xạ và áp lực lên thân dé Che chắn cho cây non bê trong sinh trưởng và phục hồi nhanh chóng Mặt khác, loại đê nảy ít cản trở đến quả tình di chuyển của động thực vật dưới nước, thuận li cho trao đổi môi trường trước và sau để.

Bên cạnh đó, các cấu kiện được sin xuất hàng loạt trong nhà may từ bê tong mắc cao (M400), sử dụng vin khuôn đặc thù được chế tao bằng thép nên dim bảo độ chính xác về kích thước, chất lượng sản phim, Đẳng thời giáp quả trình thi công đơn giản, nhanh chóng (cấu kiện được chuyển đến vị trí công tình bằng xà lan sau đồ được lắp đặt bằng cần edu), Diễu này rất có ý nghĩa vì công ình biển chỉ có thể thi công theo mia

biển lạng

1.4, Các phương pháp tính toán én định và định hướng nghiên cứu

1-41 Phương pháp tính toán én định

Với Để trụ rỗng, ải trong đứng chủ yếu do trọng lượng bản thân và khối lượng đã thảtrong lòng cầu kiện ải trong ngang do áp lực sing gây ra Công trình Để tụ rỗng là

một dạng công trình có tải trọng nhẹ đặt trên nền tự nhiền (không xử lí nn) chịu ti trong ding, ngang và momen đồng thời khi làm việc

Hiện nay ở Việt nam có một số phương pháp tính toán én định công trình sau:

+Theo TCVN 4253-2012 về Công trình thủy I yêu cầu thiết kế

nỀn các công trình thủy công~

“Công trình đảm bảo én định tính theo công thức (1-6)

Nu là tải trọng tính toán tổng quát (lực, mô men, ứng suất), biến dạng hoặc thông sốkhác mà nó là căn cứ để đánh giá trang thái giới hạn ;

R là sức chịu tải tinh toán tổng quát, biến dạng hoặc thông số khác được xác lập theo

‘cde tài liệu tiêu chuẩn thiết kể,

m là hệ số điều kiện lâm việc, Hệ số m xét tới loại hình công tinh, kết cấu hoặc nn,

dạng vật liệu, tinh gần đúng của sơ đ tính, nhóm trang thái giới hạn và các yêu tốKhác được quy định trong các ti liệu tiêu chuẳn thết kế hiện hành cho mỗi loại công

trình, kết cấu và nén khác nhau;

rela hệ số tổ hợp tải trong:

Kyi hệ số bảo đảm được xét theo quy mô, nhiệm vụ của công trình;

K là hệ số an toàn chung của công trình.

Khi tính toán dn định công tình trên nền không phải là đá, thi hình thức mắt ôn định cea công trình có thể là trượt phẳng, trượt sâu, hoặc trượt hỗn hợp.

Nếu các chỉ số No < [No], Cv > 4, Tgự > 0,45 thi chỉ edn tính toán trượt phẳng Dé <danh giá hệ số an toàn trượt phẳng theo công thức (1-7)

trong đó

ph là giá vị tính toán của lục chống giới hạn khỉ trượt phẳng;

P là tổng các thành phần thẳng đứng của các ti trọng tinh toán (kể cả ấp lực ngược);

tgội „ c là các đặc trưng của đất nền mặt trượt,

mm là hệ số điều kiện âm việc, xét đến quan hệ gta áp lục bị động của đt với chuyển

vĩ ngang của công tinh, lấy theo kết quả nghiên cứu thực nghiệm Khi không có điều

kiện với công trình cảng, và mi = 0,70 đổi với các loại công trình khác;

Bia, Eu lần lượt là giá tỉ tính toán các thành phần nằm ngang của dp lực bị động của đất từ phía mat hạ lưu của công trình và của áp lực chủ động của dất từ phía thượng lưu, xác định theo quy phạm thiết kế tường chắn đất,

F là hình chiếu nằm ngang của điện ích đấy móng công tình, trong phạm vĩ phải xét tới lực dính đơn vị:

[Noli giá trị tính toán các lực gây trượt

Tụ ha là tổng giá trị tính toán các thành phần nằm ngang của các lực chủ động tác dạng từ phía các mặtthượng lưu và hạ lưu của công tình, rt áp lục chủ động của đt

Khi tính toán én định theo TCVN 4253:2012 trong tường hợp không thỏa mãn một

trong ba điều kiện No < [No], Cv 2 4, Tgy 20,45 thi cần tính toán thêm cả hình thức

trượt hỗn hợp theo sơ đồ sau:

Ry =(p'14Ø, +6) BL cụ, B, 03)

p° áp suất trùng bình tinh toán đầy móng

ss: Cường độ chống trượt giới hạn của phần trượt sâu

Bi, B': Chiều rộng tính toán của phần trượt sâu và trượt phẳng của mồng

L là chiều dai đầy móng chữ nhật của công trình (vuông góc với lực gây trượt)

thức (-11) nhỏ hơn 0, do đỗ ta không xây đựng được biểu đồ quan hệ sepa và

không xác định được Ris theo công thức (1-9) Do vậy việc áp dụng công thức tính

Toán theo tiêu chuẩn 4253-2012 cho công trình trên nên đất yếu chịu tải trọng đứng,

ngang momen là chưa phủ hợp.

+Tính toán ổn định theo tiêu chuẩn TCCS 01:2018/VTC

mg trình thủy lợi — Dé trụ rỗng — Ye

“Theo tiêu chuẩn cơ vào tiêu chuẩn cơ sở

về én địnhthiết kế, thi công và nghiệm thcủa Viện Thủy công năm 2018|21] nó

‘ota Dé trụ rỗng khi chịu tải trọng đồng thời đứng , ngang, và momen,

+

iim tran định theo ti trọng ngang

Tải trọng tính toán: wy, <2

Trong đó

TH l tải trong ngang ứng với tổ hợp tinh ton,

Vo: Tải trọng đứng giới hạn, lấy bằng 5,14*S,

Sức chịu tải tính ton R bằng giá tr tratheo hình (521 hoặc bình (522) của Ngo

sane với via ti ` và -M

‘Tran (1996) [31] ứng với giá trị ^ và(1996) [31] ứng với giá tị ÿ_ và vụ_

b Kiểm tra ôn định theo Momen

“Tải trọng tính toán: N, =trong tinh toán: NW, =

Sức chịu tải tính toán R bằng giá trị = tra theo hình (5.21 hoặc hình (5.22) của Neo Tran (1996 (31) ứng với giá tị va #

Kiểm tra ổn định công trình theo công thức (1-6)

"Ngoài ra trong tiêu chuẩn có nói đếin quy trình tính toán

Gia thiết chiều day lớp dé thả wong lòng để trụ rng he

Xác định tải tong đúng tác dụng lên để trụ rỗng theo công thức:

V= Vat Viet Và

Trong đó

Vu thành phần ti tong theo phương đồng tac động lên đáy móng bao gồm ti trọng sống, tải trong đẩy nỗi, ti trọng nước, KN;

Vor trong lượng bản thin của edu kiện DTR, phụ thuộc loại cấu kiện theo bảng 1 phụlục A, KN;

‘Vo: trọng lượng khối đã trong lang đê tru rồng, KN, Vụ= yon (B-2.0 hs,

‘vist Trọng lượng đơn vị thể tích đẩy nỗi của đá, kN/m);

hy: Chiểu cao khối đá, m;

chiều rộng cầu kiện BTR, m;

+ chiều day thành bên cầu kiện ĐTR, m,

“Xác định khả năng chịu tải trọng ngang theo a, khả năng chịu mô men theo mục b,kiếm tra ôn định theo công thức (1-6)

“Thử din đến khi đảm bảo én định, lựa chọn chiều cao thả đã trong để tru rồng hs

Trong quá tình xây dựng tiêu chuẩn cơ sở TCCS 01:2018/VTC [21] có sử dụng kết

chuẩn TCVN 10398:2015 “Công trình thay

“quả nghiên cứu của Ngo Tran [31] và

lợi Dap xa lan ~ yêu cầu thiết kế" về công trình chịu tai trọng đứng, ngang và momen

khi móng đặt trên nền đắt yếu Các công trình Đập xà lan đã được ứng dụng rộng rãi

1.4.2 Định hướng nghiên cứu:

Dé trụ rỗng sử dụng nguyên lý ổn định nền móng trên nên đất yêu Kết quả, để tính toán én định Đề tr rỗng theo lý thuyết trên cần thử dẫn chiều cao đã đổ rong lồng để

để tăng tải trọng bản thân kết edu, Kết quả nghiên cứu này đã được nhóm nghiên cứu

của Thủy công đưa vào tiêu chuẩn cơ sở “Công trình thủy lợi Đề trụ rỗng —

Yêu cầu thết kế, thi công và nghiệm thu” của Viện Thủy công năm 201821] Đến nay

đây là cơ sở tn cây và đầy đủ nhất để tính ổn định kết cầu rỗng dang nữa đường tn.

“Tuy nhiên trong tiêu chuẩn mới giới hạn là phạm vi áp dụng là ở bở biển Tây, mà chưa

đưa ra phạm vi áp dụng ở bờ biển Đông Ngoài ra trong tiêu chuẩn chỉ ra phương pháp lâm tăng ôn định công trinh bằng việc thử din chiều cao di đỗ trong lông đề để tăng

tải tong bản thân kết edu điều này ảnh hưởng đến ôn định lún của công trình do đặt

trên nên dat sét mềm yếu.

Mat khác, với điều kiện biển Đông có độ sâu nước, sóng tác động lớn hơn biển Tây,

TCCS 01:2018/VTC [21] đã đề xuất kết cấu tiêu chuẩn mới DTR304F với việc bỗ

sung chân khay nhằm tăng ổn đỉnh kết cấu theo nguyên lý ngâm Tuy nhiên, cơ sở lựa

‘chon chiều dai chân khay tối ưu và đánh giá hiệu quả khi ứng dụng bị hạn chế

“Chính vì vay, để bd sung cơ sở hoặc thiết kế ứng dụng cấu kiện đê trụ ring ở bở biển

Đông khu vực Nhà Mit tinh Bạc Liêu, tác giả định hướng bổ sung nghiên cứu đánh.

29

giá tính ôn định đề trụ rồng có chân khay bằng phương pháp phần tử hữu hạn Đẳng

thời xây dựng đường tương quan vé chiều dài chân khay và độ én định của kết cấu.

Dây là cơ sở quan trọng lựa chọn chiều dài chân khay và thiết kế kết cấu, tính ôn định

tổng thể mặt cắt đê trụ rng.

Kết luận chương t

1.Công trình giảm sóng xa bờ bằng các kết cau rỗng đã và đang được áp dụng rộng rãi ở trên thể giới, với nhiều hình dạng kết cầu và bổ tr lỗ khác nhan Dạng công trình này

ệtlà khđang được nghiên cứu và áp dụng công trình bảo vệ bờ biển ở nước ta, đặc

vực ding bing sông Cửu Long Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu hiện trạng dang tập trung vào khả năng giảm sóng truyền, sóng phân xạ Bước đầu đã xây dựng được công thức thực nghiệm tính toán truyền sóng và đánh giá thông số kết cấu tác động tới khả năng giảm sóng VỀ mặt đánh giá lực tác dung và tính ổn định công trình, đặc biệt là sự ổn định trên nền đất yếu đặc trưng khu vực DBSCL edn hạn chế và cin nghiên cứu

hoàn thiện thêm.

2 Công nghệ Dé trụ rỗng là một trong các kết cấu rồng được nghiên cứu ứng dụng vào khu vực ĐBSCL, sớm và hoàn thiện nhất Cho đến nay, qua đánh gi cic công tình

thir nghiệm và ứng dụng kết hợp nghiên cứu phòng tí nghiệm, công nghệ cơ bản về

cơ sở lý thuyết thiết ké ứng dụng Tuy nhiên, Các kết quả nghiên cứu ứng dụng đang đổi địa chất nền,

tập trung cho công trình biển Tây, với sự kiện sóng gió,

mục nước giữa biển Tây và biến Đông, nên khi ứng dụng công nghệ Đề trụ rổng vào khu vục Biển Đông, đặc biệt là tại Phường Nhà Mát tỉnh Bạc Liêu rất cần phải có sự

êm tra tính toán phù hợp,

cứu về phương pháp phẫn từ hữu hạn trọng tính toán ôn định kết cầu

đê trụ ng và xây đựng mỗi quan hệ giữa chiều dài chân khay và độ ôn định là khả thi

và có tính ứng dụng cao Tuy nhi kiện số liệu, để„với giới hạn của Luận văn và đi

giải quyết hướng nghiên cứu các phần tiếp theo ác giải sẽ di sâu vào lim rõ phương pháp tính và đông thời xây dựng đường tương quan trên cơ sở số liệu tại khu vực Nhà Mat tỉnh Bạc Liêu ~ biển Đông vàng đồng bằng sông Cứu Long.

'CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYET TÍNH TOÁN ON ĐỊNH CUA DE TRỤ RONG

2.1 Cơ sở tinh toán ỗn định Đê trụ rỗng trên nền dat yếu

2.1 Điều kiện biên thiy hãi văn cho tính toán dn định đê trụ ring

2.1.1.1 Yêu cầu về số liệu Thủy =Hải van

"Để trụ rồng là công trình giảm sóng xa bờ để báo vệ vùng bở biển và công tỉnh phía

trong Nên điều kiện hải văn tác động trực tiếp công trình tương tự các công tỉnh khắc

xây dựng vùng ven biển (đề biển, cảng )

‘Theo TCVN 9901:2014 các tải liệu hái văn khi tính toán thiết kế công trình đê biển

bao gầm các yếu tổ sau đây:

a) Tai liệu về các trận bão cũng như các thiên tai khác ở khu vực công trình va ảnh.hưởng của chúng:

b) Các tài liệu về tốc độ gió, hướng gió vả hướng gió thịnh hành;

3) Dự bảo tỉnh hình thiên ti:

-) Tai liệu về đặc điểm thủy tru, nước dng, sóng (bao gồm cả ti iệu thu thập và đo

“Trong tính toán ôn định công trình hai điều kiện biên hải văn chính là sóng trong bão

‘va mực nước biển cao tổng hợp hay edn gọi là mye nước thiết kế (bao gồm mực nước

triều thiên văn + nước dâng trong bão)

+ Sóng và mực nước dùng trong nghiên cứu ổn định công tình phải được xác dinh

bing cách sử dụng các số liệu có được từ đo đạc thực tổ, nguồn số liệu (iu chuẩn, quy chuẩn) hoc tính toán bằng phần mém thủy lực

-+Sóng dùng để tính toán thường là sóng ý nghĩa và sóng cao nl

31