Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu lựa chọn loại khối phủ phù hợp bảo vệ mái đê chắn sóng khu neo đậu tàu thuyền trú bão vùng miền trung

công trình biển, đảm bảo én định khi làm việc dưới tác động của môi trường, ki = ĐỀ xuất loại khối phù phù hợp với điều kiện tự nhiền ving biển c inh miền Trung, có khả năng tiêu giảm só

LỜI CẢM ON

Xin cảm ơn Trường ĐHTL và các thiy cô Khoa Công tinh đã đảo tạo và

hướng dẫn tác giả rong suốt quá trình học cao học, cần bộ thư viện trường đã giúp

đð tức giả trong quá tình tm kiếm tài liệu để thực hiện luận văn

Tác gid luận văn xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn TS.Ngu

‘Trung Anh, TS.Phing Đăng Hi: đã tận nh chỉ bảo, hướng dẫn te giả về chuyênmôn trong suốt quá trình nghiên cứu

“Tác giả xin cảm ơn tới ban chủ nhiệm đề tà 'Nghiên cứu giải pháp công

nghệ iêu giảm sóng cho việc xây đựng khu neo đậu tàu thuyén trú bão ở Việt Nam”

va phòng thí nghiệm Tổng hợp trường Dai học Thủy Lợi đã tạo điều kiện cho tác giả tham gia công tác thí nghiệm mô hình vật lý trên máng sóng để thực hiện nội dung của luận văn,

Xin cảm ơn tối cơ quan: Công ty tự vin xây dựng cảng - đường thấy Hà Nội,

sở Nông nghiệp và PTNT Thừa Thiên Huế đã giúp đỡ té giả trong quá tình đi thực

địa công trình, thu thập ti liệu,

Tác giả xin chân thành cảm ơn Công ty tư vấn, xây dự

“Tiến Nghĩa Dan - Nghệ An đã tao điều kiện cho tắc giả trong quá trình học và thực

và thiết kể Hằng

hiện luận van,

Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã

nhiệt inh giáp đỡ động viên để tác gia hoàn thành luận văn này!

Hà Nội ngừy 27 thắng 02 năm 2012

Tác giả

Phan Văn Tám

Tôi xin cam đoan đ tài luận văn: Nghiên cứu ea chọn foại khối phả phichap bảo vệ mái dé chắn sing khu neo đậu tau thuyền tri bão vùng miền Trung”

là kết quả nghiên cứu của ôi

Những kết quả nghiên cứu, thí nghiệm không sao chép từ bắt kỳ nguồn thông

tin nào khác, Nếu vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm, chị bắt kỳ các hình thức ky luật nào của Nhà trường,

Tà Nội, ngày 27 tháng 02 năm 2012

Tác giả

Phan Văn Tám

MỤC LỤC

CHƯƠNG I TONG QUAN VE BE CHAN SÓNG CÔNG TRÌNH BIỂN 31.1 Tình hình xây dựng đê chắn sóng (DCS) trên Thể giới và Việt Nam 31.1.1 Tình hình xây đựng 48 chin s é 31.1.2 Tình hình xây dung đề chin 4

i để chấn sóng công trình biễn 4 12.1 Phân loại theo tương quan với mực nước 5 1.2.2 Phân loại vi tri của đê chain sóng trên mat bằng 5 1.2.3 Phân loại theo công dụng để chin sóng 6 1.2.4 Phân loại theo bình dạng mặt cắt ngang dé chắn sống, 6

1.3 Cấu tạo để chắn song 91.3.1 Để chin sóng mái nghiêng bằng dit 9

1.3.2 Để mãi nghiêng ruột bao tả cát 10

1.3.3 Dé chin sóng mái nghiêng bằng đá "1.4 Tác động của sóng biển lên dé chắn sóng a

1.4.1 Tác động của song lên đê chin sóng mái nghiêng 4

1.4.2 Ap lực sóng tưởng đứng 16

'Tác động của dong chảy 20

1.6 Ôn định đề chắn sóng 20

1.6.1 Công thức tổng quát 20 1.6.2 On định lật 2I

1.6.3 Ôn định trượt phẳng của đề chan sóng mái nghiêng 21.7 Những hư hỏng thường gặp với đề chắn sóng 23 1.8 Điều kiện thi công xây dựng đ chắn sóng 241.8.1 Đặc diém về tổ chức thi công 24

1.8.2 Một số nội dung liên quan tới tổ chức thi công đê chan song 26

£9 kết luận chương 1 28

CHUONG II CƠ SỞ KHOA HQC CHO VIỆC CHON KHOI PHU BẢO VEMAI ĐÊ CHAN SONG 302.1 Khái quát khối phủ đê chắn sóng 30 2.2 Giới thiệu một số khối phủ mái dé chắn sóng 30

2.2.3 Một số loại khôi phủ đ hình bảo vệ mái để chin sông 32.3 Một số nội dung liên quan tính toán khối phủ mái đề 452.3.1 Tin toán trọng lượng khối phủ gia cổ mái 45

2.3.2 Tính chiều đây lp phủ 56

2.3.3 Một số nhận xết 55

3.4 KẾt luận chương 2 55CHUONG HI.PHÂN TÍCH LỰA CHỌN LOẠI KHOI PHU PHÙ HỢP CHOVIỆC XÂY DỰNG BE CHAN SÓNG KHU NEO DAU TAU THUYỀN TRUBAO VUNG VEN BIEN MIEN TRUNG 56 3.1 Sự cần thit và tiểm năng khu tránh trú bão (TTB) miền Trung 56

3.1.1 Sự cần thiết xây dựng khu TTB 56

3.1.2 Tiềm năng xây dựng khu TTB khu miễn Trung 583.2 Yêu cầu vé khu neo đậu tàu thuyền trú bão 93.21 Địa điểm khu neo đậu tránh trú bão s

3.2.2 Các hạng mục công trình khu neo đậu 0

3⁄3 Khu neo đậu thu thuyền trú bão miền Trung theo Quyết định của Thủ

tướng Chính phủ 6

3.4 Đặc điểm điều kiện tự nhiên khu vực miỄn trung o

3.4.1 Đặc điểm địa hình dja mao or 3.42 Đặc điểm địa chất 68 3.43 Đặc điểm khí tượng, thủy vin “9

3.44 Ch độ hải văn 20

3.45 Bio Z1

3.4.6 Điều kiện vật liệu xây dụng, nPhân tích lựa chọn loại khối phủ phù hợp cho việc xây dựng khu neo đậu tàu thuyền trú bão miền Trung 1

3.5.1 Tình hình sử dụng va ưu nhược điểm một số loại khối phủ ” 3.5.2 Các tiêu chi để lựa chọn 2

3.6 Một số nghiên cứu với loại khối phủ đề xuất (Khối Akmon cải tiển, 10

3.6.1 Các nội dung thực hiện 80

3.6.2 Giới thiệu thết bị thí nghiệm vả độ chính xác của thết bị si3.7 Kết luận chương 3 85CHƯƠNG IV AP DUNG KET QUA NGHIÊN COU DE XÂY DUNG ĐÊCHAN SÓNG KHU NEO DAU TAU THUYỀN TRANH TRO BAO PHUHÃI ~ THỪA THIEN HUẾ 87

4.1 Giới thiệu dự án vùng khu neo đậu TTB Phú Hải ~ Thừa T 87 4.1.1 Giới thiệu khu neo đậu TTB Phú Hai ~ Thừa Thiên Huế 87

4.1.3 Đặc điểm khi tượng 89 4.1.4 Đặc điểm thủy, hai van %

4.2 Giải pháp thiết kế DCS 9

4.2.1 Chọn tuyển để chin sóng 98

4.2.2 Tính chọn kích thước co ban của mặt cắt ngang BCS mái nghiéng 99

4.2.3 Tính toán chọn loại khối phủ phủ hợp DCS 101

43 Tính toán én định BCS 103 43.1 Tính toán ổn định trượt sâu 103 4.3.2 Tinh toán ôn định trượt ngang: 106

44 Thiết kế tổ chức thi công xây dựng công trình 109

4.4.1 Thiết bi thi công 109 4.4.2 Định vị công trình 109 4.43 Trình tự thi công 109 4.44 Quy định khi thi công Hà

4.45 Kiểm tra và bảo dưỡng, ta

45 Két luận chương 4 Hà

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 113TALLIEU THAM KHAO 14

Hình 1.7: Dé chắn sóng dạng kết cấu tường đứng (Victoria, Australia).

Hình 1.8: Để chắn sóng kết cấu mái nghiêng bằng đá (DungQuất, Quảng Ngãi, VN)

7

Hình 1.9: Đề chắn sóng Holyhead, Anh, dang kết cau hỗn hợp 8 Hinh 1.10: Đề chắn sóng cọc gỗ (Hà Lan) 8

Hình 1.11: Đề chắn sóng eit thép (Mỹ), 8 Hinh 1.12: Đề chắn sóng cảng cá (Tam Quan ~ Bình Binh) 9

Hình 1.14: Cấu tạo để chắn sóng mái nghiêng bằng đắt 9

Hình 1.15: kết cầu mái nghiêng sử dụng trong giai đoạn 1

Hình 1.16; Kết cấu đề mái nghiêng sử dụng trong giai đoạn 2 " Hình 1.17: Câu tạo để chắn song mái nghiêng bằng đá n Hình 1.18: Sơ đồ tác động áp lực sóng phân “4 Hình 1.19: Sơ đồ tác động áp lực đấy nổi Is Hình 1.20: Sơ đồ tác động lực dội đập 15 Hình 1.21: Sơ đỏ tác động leo va tụt mái 15 Hình 1.22: Sơ đồ tác động dng chày 15 Hình 1.23: Biểu đồ áp lực sóng Sainfloukhi định sóng chạm tường, "Tĩnh 1.24: Áp lực sóng Sainflou khi đáy sóng chạm tường 18

Hình 1.26: So đỏ tinh trượt cung tròn cho dé chắn sóng mái nghiêng 2Hình 1.27: Sơ đồ xác định tâm trượt ban đầu

Hình 1.28: Sơ đồ kiểm tra trượt phẳng của BCS mái nghiêng.

Hình 1.29; Một số kiểu phá hoại thưởng gặp với DCS mái nghiêng.

Hình 1.30: Thiết bị nỗi vận chuyển bản

Hình 1.31: Thi công DCS.

Hình 2.1: Sơ đỗ bảo vệ mai DCS

Hình 2.2: Bảo vệ mái dé bằng kẻ đá xếp (Việt Nam),

sả lan thi công BCS Dung Quit

Hình 2.3: Bảo vệ mái đ bằng di rời (Nickerrie, surnam, leo philipse)

Hình 24: Câu tạo đê mái nghiêng bằng khối bê tông hình hộp,

Hình 2.5: Một số loại khối nh đị dạng

Hình 2.6: Khối phủ bằng tim bê tông tự chèn P.Đ,TAC

Hình 2.7: Kích thước hình học khối Akmon

Hình 2.8: Kích thước hình học khối CORE.LOC

2 28 30 3 3 32 33 ry 3 36

Hình 2.9: Câu tạo dé chắn sóng mái nghiêng bằng khối Tetrapod ở cảng Crescent 36

Hình 2.10: Câu tạo đề mai nghiêng bằng khỏi Tetrapod ở Cảng Hawail

Hình 2.11: Câu tạo đề chin sng mắt nghiêng bằng khối Tetrapod ở cảng:

Hình 2.12: Khối Tetrapod, CS đông Bic-Cng Lagi-Hàm Tân-Bình Thuận

Hình 2.13: Khối Tetrapod, BCS Cảng Tiên Sa-Đà Nẵng.

Hình 2.14: Kích thước hình học khôi Tetrapod.

Hình 2.15: Câu tạo đ chin sóng mái nghiêng ở củng Hawail

Hình 2.16: Kích thước hình học khôi Stabit

a7 38 38 39 39 40

“

Hình 27: Cấu tạo để chấn sóng mái nghiêng bằng khối Hohlquader cảng

Wakayama

Hình 2.18: Kích thước hình học khối chữ I1

Hình 2.19: Câu tạo đ chin sóng gia cổ mái bằng khối Dolos

Hình 2.20: Kích thước hình học khôi Dolos

Hình 2

Hình 2.22: Câu tạo đề mãi nghiêng bằng Subit

Hình 2.23: Khối Aceropode, BCS Cảng Dung Quit- Quing Ngãi

Hình 2.24a: Đồ thị xác định hệ số Ky cho m < 3

Hình 2.24b: Đồ thị ác định hệ số K, cho m> 3

Hình 2.25: Đồ thị xác định hệ số K,

Hình 3.1: Ta cá bị bão Durian (1

Hình 32: Tau thuyền bị bao vũng biển Tuy Ha,

Hình 3.3: BCS cảng cả Mũi Né ~ Ninh Thuận

1: Cấu tạo đê mái nghiêng bằng khối Tetrahedron ở cảng Amagasaki

4l 41 2 2 dã

“

“ 32 32 32

2006) đánh hỏng ở đảo Phú Quý, Bình ThuậnS7

m 38

Hình 3.6: Mũi Kê Gà, mũi Hon Lan nhô ra bi tạo thành vũng ven biển 58 Hình 3:7: Cảng cá xa Xuân Hội, Nghĩ Xuân, Hà Tĩnh bị bao tin Phá +5

Hình 3.8: Kè Đà Nẵng bị bão tan phá (Bão số 9- 2009) 15

Hình 3.10: Khối Dolos bị hông + Hình 3.11: Vin khuôn khối Akmon +9 Hình 3.12: Ván khuôn khối Tetapod +9 Hình 3.13: Lưu trữ khối Xbloe so Hình 3.14: Khối Akmon cải tiến s0 Hình 3.15: Mặt cắt ngang theo nguyên hình 3 Hình 3.16: Mặt cắt ngang theo mô hình 5 Hình 3.17: Khối Akmon cái tiến $5 Hình 4.1: Hoa gi tổng hop cửa Thuận An (năm 1988) 2

Hình 42: Biểu đồ hoa sóng trạm Cin Cỏ %Hình 4.3: Đường tin suit mực nước tổng hợp tai điểm MCÁI (107244, 16°30) PhúDiễn, Phú Vang, Thừa Thiên - Huế _

Hình 44: Hoa sông đồng chảy tại trạm cửa Thuận An 98 Hình 4.5: Mô hính tinh toán rong Geoslope trường hợp 1 103 Hình 4,6: Mô hính tính toán trong Geostope trường hợp 2 108

Hình 47: Kết qua tinh toán bn định trugt tng thé BCS (dia chit HK) tớ

Hình 4.8: Kết quả tính toán bn định trượt tổng th (địa chất HK3) tos

Hình 4.10: Sơ đồ tinh én định trượt ngang 108

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 1.1: Phân cỡ đátheo trọng lượng, " Bảng 1.2: Hệ số hiệu chỉnh áp lực sông dimg "

Bảng 2.1: Kích thước của khỏi Akmon (Trung Quốc) 35Bảng 22: Kích thước khôi Core-Loc 36

Bảng 2.3: Trọng lượng các cỡ đã của dé tại củng Crescent +

Bang 2.4: Kích thước khối Tetrapod 39Bảng 2.5: Hệ số Kf của công thức (2-6) 45Bang 2.6: Hệ số Ky, của công thức (2.8) 46 Bảng 2.7: Hệ số Ky của công thức (2.9) +

Bảng 2.8: Hệ số Ky cho công thức (2.10) 4Bang 2.9: Hệ số K cho công thức (2.11) 48 Bảng 2.10: Giá tri S của công thức Vander ~ Meer’ 50

Bảng 3.3: Chiều rộng dinh đê theo cắp công tình “

Bảng 3.4: Các khu neo đậu tránh trú bao cho tàu cá các tỉnh miễnTrung đến năm

2020 định hướng đến năm 2030 66Bảng 3.5: Phân ving tốc độ gió lớn nhất quan rắc 10Bảng 3.6: Số liệu phân bổ sing vũng biển Min Trung Việt Nam m

Bảng 3.7: Một số cơn bão ảnh hướng tới miễn Trung 2000 đến 2010 + Bang 3.8: Một số mỏ đá xây dựng khu vực miễn Trung T3 Bảng 3.9: Khi lượng và thể ích của cic khối ứng với chiều cao sóng Sm 16

Bảng 3.10: D6 rỗng một số lớp bảo vệ bằng khỏi dj hình n

Bảng 3.13: Các giá trị thiết kế mô hình theo tỷ lệ I:40 8Bảng 3.14 kich thước khối Akmon cải tiến M

Bảng 4.1: Các chi iêu cơ lý của lớp Ì ss Bảng 4.2: Các chỉ iêu cơ lý của lớp 2: s

Bang 4.3: Vận tốc gi lớn nhất theo thắng trong thời kì quan trắc (19591995) 90Bang 4.4: Vận tốc gió cực đại ứng với chu ki lặp 9Bảng 45: Tin suất lang gió (PLY), tần suit (P2%) và tốc độ gió trung bình theo 8

Bảng 4.10: Tan suit chiều cao sóng theo hướng (1993 + 1998) 96

Bảng 4.11: Hệ số nhâm trên mái đốc 100Bang 4.12: Kích thước khối phủ Akmon cải tiến 102

MỞ ĐÀU

1 Tinh cấp thiết của để tài

Do đặc điểm điều kiện địa lý, hầu hết các tỉnh miền Trung đều tiếp giáp với biển Đây là điểu kiện hết sức thuận lợi cho phát tiển kinh tế biển và khai thác nguồn lợi thủy sản Mỗi tinh miễn Trung thường có từ Š + 7 ngàn tàu thuyền lớn nhỏ

đánh bất cá và khai thác hai sản, điển hình một số tỉnh có số lượng tàu lớn như

“Quảng Bình, Quảng Thị, Đà Nang, Quảng Nam Tuy vậy, hàng năm vùng biển các tỉnh này chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão biển Đông và có chế độ gió mùa Đây là

bất lợi lớn cho phát triển kinh tế biển và an toàn tàu thuyền trong khu vực Hàng

năm, bão và gió mùa làm chim, làm hư hỏng một số lượng đáng kế tàu thuyền và cướp đi sinh mang của ngư dân.

DE đáp ứng yêu cầu cấp bách bảo vệ tàu thuyền Khai thác hai sản trên biển khi cógiông bão, ngày 09/8/2011 Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số1349/2010/QĐ-TTg phê duyệt điều chỉnh quy hoạch khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 Trong đó, khu vực miễn Trung có

57 khu neo đậu trú bão, 4 khu neo đậu trú bão cấp vùng (mỗi khu đủ sức chứa

600-1500 tau thuyền) còn lại là khu tránh trú bão cắp tỉnh

'Ngoài những khu trú bão an toàn có địa hình được che chin tốt, các khu khácthường sử dụng để chấn sóng mái nghiêng có phủ khối bể tong di hình mục dich bảo

vệ mái dé và bu giảm sóng tạo ra vùng nước tương đối y fh cho thu thuyền neo

‘dau, Phần lớn các đẻ chắn sóng ở nước ta sử dụng khối be tông dị hình Tetrapod Loại khối phủ này có nhiều ưu điểm nhưng vẫn còn một số tổn tại nhất định: khó chế tạo ván khuôn, khả năng tiêu giảm xóng chưa cao, tỷ lệ hư hỏng đáng kể sau những trận bão và thường phải xếp 2 lớp nên tốn kém Hiện nay các nhà nghiền cứu trên Thể giới đã để xuất một số loại khối phủ có khả nang ổn định cao tiêu giảm sống tốt hơn, có thể chỉ cân 01 lớp bảo vệ.

Voi những quan tam trên, nội dung nghiên cứu của để tài: "Nghiên cứu lựachọn loại khối phủ phù hợp báo vệ mái cho dé chin sông khu neo đậu tau thuyéntrú bão vùng miễn Trung” mang tính thực tiễn nhằm đáp ứng yêu cầu xây dựng khu

2 Mục đích của đề

Trên cơ sở nghiên cứu đề xuất sử dụng loại khối phủ phù hợp với điều én tự

hiên có khả năng tiêu giảm sóng trơng đối tố phục vụ việc xây dựng dé chắn sóng

công trình neo đậu tau thuyền trú bão khu vực biển miễn Trung

3,.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Đối trọng nghiên cứu là đê chắn sông mái nghiêng và dé chắn sóng hỗn hợp

4.Cách in và phương pháp thực hiện

- Các iếp cậm

+ Tiếp cận qua các nghiên cứu, ti liệu đã công bổ.

+ Tiếp in qua công trình thực t + Qua các nguồn thông tn khác

~ Phương pháp nghiên cứu:

ru tổng quan đề chắn sóng công trình biển và khu neo đậu thu thuyền

- Nghiên cứu cơ sở khoa học liên quan đến tính toán khối phủ mát để chắn sống công trình biển, đảm bảo én định khi làm việc dưới tác động của môi

trường,

ki

= ĐỀ xuất loại khối phù phù hợp với điều kiện tự nhiền ving biển c inh miền Trung, có khả năng tiêu giảm sóng tương đối ốt và thuận lợi cho thi sông xây dụng:

~ Ap dụng tinh toán cho việc xây dựng để chin sông khu neo đậu tiu thuyén

trú bao Phú Hai ~ Thừa Thiên Huế,

CHUONG ITONG QUAN VE BE CHAN SONG CONG TRINH BIEN

1.1 Tinh hình xây dựng đê chắn sóng (DCS) trên Thế giới và Việt Nam

1.1.1 Tình hình xây dựng đề chắn sóng trên Thể giới

Để chắn sóng đã được xây dựng từ rất lâu trên Thể giới với mục dich là bảo vệvùng nước neo đậu tàu thuyển và các công trình phía sau đẻ Ban đầu đê được xây.dạng bằng các loại vit ligu tw nhiên như: để bằng đất, đá, cùng với sự phát tr

khoa học kỹ thuật đến nay có nhiều loại dé chẩn sóng với hình dạng mặt cắt khác.nhau và được làm bằng nhiề loại vật liệu khác nhau Sau diy là một số ví dụ đểđược xây dựng trên Thể gi

= Để chin sóng (BCS) ở cảng Madras nằm ở bờ biển phía đông Ấn Dé,được xây dựng từ năm 1881, có chiều đi 900m

~ DCS ở bể cảng Odexa thuộc vùng Tây Bắc bién Den, được bắt đầu xây dựng

từ năm 1866 đến năm 1880, đến nay có 6 tuyển dé chin sóng khắc nhau

~ BCS ở Cảng Marseille của Pháp nằm ở Địa Trung Hải, tuyến dé dài 8 km

= BCS Saemangeum của Hàn Quốc cỏ chiều dải 33.9km, nó nằm giữa biển

Hoàng Hai và cửa sông Saemangeum.

~ BCS ở cảng Kolombo của Srilanka nằm ở biển Ấn Độ Dương là tuyến đềchắn sóng Tây Nam CS này được thiết ké che chắn sóng có chiều cao 5z6m.

Hình L2: BCS DeltaWorks (Hà Lan)

1.1.2 Tình hình xây dựng để chấn sống ở Vi

‘Viet Nam có bở biển trai dài và ving lãnh hải rộng, việc khai thác tải nguyên.

biển và phát triển kính tế biển là một thé mạnh Tuy nhiên vùng biển nước ta cũngchịu nhiễu tác động của gió bio, đặc biệt là vùng biển Mién Trung Sóng biển đãgây ra nhiều hư hỏng cho tiu thuyén và gây ra nhiều thiệt hại về người và của chonhững người din ven bién nhất là trong mia mưa bão Đề chắn sóng đầu tiên củaViệt Nam là đề chắn sóng mái nghiêng làm bằng vật liệu tự nhiên như: đất, đácùng với sự phát triển của Thể Giới đến nay Việt Nam có nhiều BCS với các loạimặt cất khác nhau (mái nghiêng, tường đứng, hỗn hợp), vật liệu dé làm mái dé được chế tạo bằng đá hộc và các khối bê tông có các hình thủ khác nhau có tác dụng tiêu

"hao năng lượng sóng nhằm giảm thiệt hại do sóng gây ra Một số dé đã được xâydựng ở Việt Nam như:

DCS ở cảng Tiên Sa - Đà Nẵng, DCS ở cảng Dung Quit ~ Quảng Ngãi, DCS

ở cảng Cita lò ~ Nghệ An, BCS cảng cá Phan Thiết, DCS đảo Bạch Long Vỹ

1.2 Phân loại dé chắn sóng công trình biển

‘Dé chắn sống là loại bình công trình tương đối đa dạng về hình dạng, kết cầu.C6 nhiều cách phân loại dé chẩn sóng tuỳ theo mục tiêu nghiên cứu, nhiệm vụ vậtliệu xây dựng, hình dang mặt cắt ngang và các đặc trưng của để chin sóng

1.2.1 Phân loại theo tương quan với mực nước

= Dé ngập (đê chìm) có cao tình định đề thấp hơn cao trình mực nước thicông, thậm chi còn thấp hơn cả mực nước thấp thiết kế Đề ngập thường được xâydựng dé tiêu giảm năng lượng sóng bién và ngăn cát cho mục đích bảo vệ bờ khỏi

bị x6i lở, bảo vệ luỗng tâu ở vũng cứa sông chịu tác động ảnh hưởng của sóng biển

và khi bể cảng dùng làm bãi tắm hoặc chỉ ngân cát, phù sa.

~ Đề không ngập có cao trình đỉnh để luôn cao hơn mực nước cao thiết kế, DEkhông ngập còn chia ra thành hai loại: đề hạn chế sóng trăn (cho phép một mức độsống tran qua định để) và đề không cho phép sống tràn qua đỉnh.

1.2.2 Phân lo j trí của để chắn sóng trên mặt bằng

‘BE chắn sóng được bé tri phụ thuộc chủ yếu vào địa hình tự nhiên khu vực xây,

dụng, hướng sóng tác dụng và sự vân chuyén của bùn cát

Can cứ vào vị tr để chin sóng trên mặt bằng các tuyển đề cổ thé phân loại

thành:

- Để chấn sóng liền bở (48 nhô) là để có một đầu nỗi tiếp với đường bờ (BE

“chắn sóng cảng Tiên Sa ~ Dung Quit)

= Để chin sông xa bờ (để đảo hay để tự do) là đề chin sóng mã cả 2 đầu đểkhông nổi với bờ (uyển để có thể hoặc không song song với ba) Loại để nàythường được xây dựng dé bảo vệ cảng cập tàu cách xa bờ hay ở các đảo ngoài khơi.

Hinh 1.3: BCS cảng cá Tam Quan — Hinh 1.4: DCS ở Anh:

Binh Định

Hình 1.5: Bé đảo Hình 1.6: Đề hỗn hợp

(Plymouth, Anh) (Eastern Port, alexandria, Ai Cập)

1.23 Phin lox theo công dụng để chin sóng

"Để dùng để chin sóng: để chắn sóng hay tiêu tin một phần năng lượng sóng

khi tip cận công trình nhằm tạo ra một khu nước có độ tĩnh lặng theo yêu cầu (bảo

vệ vũng nước đậu tu trong bé cảng để làm hing, khu neo đậu ti thayén rãnh tr

bão, khu bãi tắm )

- Đề ngăn cát: ngăn chặn sự xâm nhập bùn cát vào khu nước được quan tâm;

- Đề chin sông, ngăn edt: ngăn chặn bùn cất và giảm chidu cao sóng cho khu nước sau công trình (DCS cảng Lehavre ở cửa sông Seine của Pháp, DCS cảng cửa.

lô Nghệ An)

~ Dé hướng dong chảy: xây dựng tại cửa sông, chỗ có hải lưu mạnh để cải

thiện điều kiện lưỗng hàng hãi, chính tỉ cửa sông,

1.2.4 Phân loại theo hình dang mặt cắt ngang đê chắn sóng

“Cách phân loại này thông dụng nhất vì nó phan ánh được các đặc trưng cơ bản.của kết clu, về cấu tạo ma cả về phương pháp tính toán, ác giải pháp thi công Dựatrên góc độ này kết cầu để được phân thành:

- Đề chắn sóng tường đứng: mặt dé phía đón sóng thường có dang thẳng đứng

có thé tận dụng làm kết cấu bến neo đậu tàu a trong bể cảng Thân dé thưởng,

im BTCT Đề

được làm bằng khối xếp, khối Cycopit, cọ, cử ho cúc loại thùng

tường đứng trọng lực tốn ít vật liệu, thi công nhanh Tuy nhiên dé xây dung loại đề

này yêu kỹ thuật thi công hiện đại, thiết bị thi công lớn và có nhược

xông phản xạ cổ chu ca lồn trước công tỉnh

Hình 1.7: Để chắn ing dạng kết cu Hình L8: Để chắn sóng két cấu máitường đứng (Victoria, Australia) _ nghiềng bằng dé (DungQuẫt Quảng

Ngãi, VN)

~ Để chin sóng mái nghiêng: hình thức đê này thường được xây dựng với lõithân để bằng các vật như đã không phân loại, cát Các lớp ngoài là đá có kíchthước lớn hơn, các khối bê tông dị hình D8 mái nghiễng thường có mat cắt nganglớn nên tốn nhiều vật iệu, song lại khai thác được vật liệu ở địa phương, khi xây rahur hỏng cục bộ dễ sửa chữa hơn kết cầu tường đứng Do có bé rộng đáy để tươngđối lớn nên loại dé này phù hợp với nhiều loại nền khác nhau Khi chọn được loạikhối phủ phù hợp, đề chin sóng mái nghiêng có khả năng tiêu hao năng lượng sóng

tương đối cao.

- Kết cấu đê hỗn hợp (nữa đúng, nửa nghiêng), thường gặp ở hai trường hợp+ Phần móng là để mái nghiêng, thân đề là kết cấu tường đứng (khối xếp bê

tông hoặc thủng chim bể tông cốt thép):

+ Để chin sng có phần phía biển là đề mái nghiêng phần trong là tường đớngkết hợp neo đậu tàu thuyén, Logi dé nay xây dựng ở vùng nước sâu và địa chất nền.tốt Dé liễu hỗn hợp tận dụng được những tu diễm cia đề mii nghiêng va tưởng

đứng

~ Dé chắn sóng bằng cọc, cử thép: thi công tốn it vật liệu, tốn công đóng cọc.Loại dé này thường được xây dựng ở vũng có chiu cao sông nhỏ, địa chất nền phù

hợp Khu tránh trú bão dio Han Tre ( én Giang), để chin sóng được sử dụng theoloại kết cầu này với chiều dài đề trên 700m hiện nay dang được xây dụng dự kiến hoàn thành trong năm 2012

Hình 1.10: Đề chân sóng cọc gỗ (Ha Lan) Hình 1.11: Dé chấn sóng cử thép( Mỹ)

để

- Các loại để chắn sóng kết c

thủy khí, để bằng 6

lặc biệt khác: dé kiểu phao, dé rỗng, để

ig địa kỹ thuật Tuy nhiên chưa được ứng dụng rộng rãi do hiệu quả chưa cao và phức tạp tốn kẻm trong quá trình vận hành.

“Hình 1.12: Dé chin sóng cảng cá (Tam Hinh 1.13: BCS Stabiplage

Quan ~ Bình Định)

1.3 Cấu tạo đề chin sóng [17]

1.3.1 Để chắn sing mãi nghiêng bằng đất

dy dựng phần thân để chin sóng mii nghiêng ở những

- Để hoàn toàn bing đất (hình 1.14a) cỏ mai rit thoải 1:30 ở phía biển, côn

phía trong bể đốc hơn Độ sâu H = 6m, trên đình được đỗ đá cao tới +3,0m Kết cấu

này có khối lượng vật liệu rt lớn Mãi ngoài tải đi trên chiều rộng tối 80m

= Để bằng đất được phủ mái một lớp bê tổng sphalt (ỉnh 1.148), So với kếtsấu ở hình 1.14a giảm được nhiều khổi lượng dit, với mái dốc m= 4 Định để

không phải đồ đá

~ Dé bằng đất có mái gia có một lớp đá (hình 1.14e) ở trong bẻ, còn mái ngoài

đắt sét vita để giảm khốiphủ tắm bê tông cốt thép Chân khay mái ngoài đổ đã

lượng đất, vừa đã sức phá an các đợt sóng vỗ, Cao trình chân khay đá đổ cao hơn

mực nước tinh khoảng 1S

= Để bằng đất cố chân khay bằng khối chuồng đặt cả hai phía (hình 1.144).

“rên mái cũng được che đậy một lớp đá Hai khối chuồng gỗ có đình bằng hoặc cao

hơn mực nước tĩnh của biển Mái đốc m

khối chuồng được lát đá hoe

So với 3 loại kết ấu trên, giải pháp chân khay là các khối chuồng giảm được

cho cả trong và ngoài và khu vực sát

3 +4 lần vật liệu đất đồ vào lõi đề,

Ngày nay, rất nơi trên thể giới xây dựng DCS bằng đắt và việc thay thé vậtTiệu đất bằng các vật liệu khác tốt hơn, giảm được khối lượng đắt đắp và giảm được,

túc hại xi lờ

“Các cảng ven biển của Việt Nam chịu tác dụng mạnh của sóng, thủy triều, hảilưu nên giải pháp đề mãi nghiêng bằng dit hoàn toàn không phủ hợp

1.3.2 Dé mái nghiêng ruột bao tải cát

Loại kết cấu này (hình 1.15) thích hợp với điều kiện thi công ở vùng nước

nông gần bi, có ưu điểm là thay đổi đ bằng cát vật liệu hộ đáy là vải địa kỹ thuậtloại không dệt, gia tai bằng đá hộc.

Với đê loại này khi xây dựng có thể chia làm hai giai đoạt giai đoạn một thi công theo hình 1.15; giai đoạn hai thi công theo hình 1.16

." Pee

J ee an

‘Ming BT gtd THỜ Tumbgoenmili eae

Hình 1.16: Kắt cấu đề mãi nghiêng sử dụng trong giai đoạn 2

1.3.3 Dé chắn sóng mái nghiêng bằng đá

Đá là vật liệu luôn cl lệ lớn của đê chin sóng mái nghiêng và thường.được cung cắp tại chỗ ở khu vực địa phương Mặt khác đã it bị hạn chế bởi độ sâu

nước, nơi xây dựng 42 nên kết cấu dé bằng đá rất sớm thay thể đề bằng đất và

Không thể thiểu khi xây dung để, Trong kết cấu đề, đã được phân cỡ thành 5 loại(bảng 1.1) theo trọng lượng của chúng

"Bảng 1.1 Phân cỡ dé theo trọng lượng

Cỡ đá Davin] T m m Vv v

“Trọng lượng (kg) | 5 | 5z100| 100=1500 | 1500:4000, 4000:8000 >8000

“Trên hình 1.17 là cấu tạo một số kết 4 chin sóng mái nghiêng bing đá

a :

oer Rs

Hình 1.17: Cau tao dé chất sống mdi nghiêng bing đóa) Bằng đá không phân cỡ; b, e, d, I bằng đá phân cỡ và không có ke

hi kU bằng đã phân cỡ và có kết cấu bên trên

~ Dé mái nghiêng bằng đá không phân cd với mặt cắt ngang không đối xứng.(hình 1.173) ra đời sóm nhất Ba không phân cỡ cứ đổ trực iẾp với mái ngoài thayđổi dần từ dưới lên: 1: 1,5; 1: 3; 15 1,25 côn mái trong 11,5 ở dưới: 075 1 ở phíatrên, thường sử dung ở độ sâu H = 4m va trên mặt đỉnh đê không được gia cố:

- Để bằng da phân cỡ với mặt cắt không đối xứng (hinh 1.17b) có edu tạo gintương tự như mặt cắt đê ở hình 1.17a; chỉ khác hai mái được phủ bằng các khối đá

lớn hơn so với kích thước đá ở lõi dé; chiều cao sóng tính toán h Sm;

cả hai phía của đá lõi 1: 2 và của lớp đá phủ ngoài là 1 : 1,25 với trong lượng đã lớn hơn;

- Để mái nghiêng có kết cu đối xứng

1.174) Lớp đệm có cỡ đá nhỏ nhất, đá pl

số mái trong tăng thêm và cuối cùng đá gia cổ mái ngoài có trọng lượng nặng nhất

iu tạo bằng 4 loại đá phân cỡ (hình muột dé có trọng lượng lớn hơn, đá gia

"Độ sâu nước trước dé khoảng 10m nên thưởng có cơ;

= Để mái nghiêng có kết cầu không đối xứng gdm 3 loại đá phân cỡ, dinh đểđược gia cường thêm khối bê tông dé tai chỗ (hình 1.17e,g) có độ sâu trước để H =

10 + 12m Dé được cấu tạo với 3 cỡ đá là vừa, nhiều cỡ đá hon sẽ phức tạp cho thisông và it hom sẽ không tận dụng được vật liệu;

- Để mãi nghiêng không đổi xứng cổ 5 cỡ đá (hình 1.17h) đạt độ sâu tới 30m,trên mái trong có 3 cỡ đá, Để có chiều cao tới 28.2m Mặt để phủ khối bê tông có

gờ cao hơn mặt để 3,2m

- Để mái kiêng đối xứng vớ 6 cỡ đã (đình 1.17), chiếm ki lục tối đa vílượng cỡ đá khi xây đựng đê Đá ở lõi dé là dim sỏi sạn chiếm khoảng 1/5 tổngkhối lượng toàn thân độ:

= Hình 117k mô tả một kết cấu để chin sóng mái nghiêng đổi xứng với 3 cỡ

«Sis đã vụn lt nén, đã vữa làm thân lõi, đã to phi 2 mãi từ đỉnh xuống chân Mặt để

là kết ấu bê tông cốt thép hình hộp ng 7m; Ta luy m cả hai phía 1: 1,75;

1:1 với 3 cỡ di

~ Loại kết cấu đê mô tả ở hình I.17 l có mái trong đó đá

sỡ to nhất chỉ gia cổ phía ngoài bi từ đình dé + 6m đến day biển:

Qua các ví dụ kết cầu dé chắn sóng mái nghiêng mô tả ở hình 1,17 có thé cho chúng

ta thấy: để là vật liệu rt phù hợp cho để chắn sông mái nghiêng và là loại vật liệu

chiếm t lệ cao trong xây dựng công trình biển ở nhiều nước trên Thể giới

1.4 Tác động của sóng biển lên đề chin sóng

"Để chin sông chịu tác động của trọng lượng bản thin và mỗi trường:

~ Trọng lượng bản thân và các thiết bị trên đê;

- Tác động của sông (Ap lực thủy động, ấp lực thủy tinh):

~ Lực va đập của tàu thuyền (với dé kết hợp làm bến) đi lại của thiết bị trên đê,

~ Tác động của dòng chảy gây xói lỡ cl

Sống biển tác động lên dé chủ yếu do gió gây ra (sing gid có chu ki <I0s) Ngoài ra song tác động lên công trình gây ra trong các tác nhân khác như dao động

fp suất không khí, do động đất, do lực hút hành tỉnh thường có chu ki dao động dài

hơn nhiều so với sóng gió.

“rong thiết kế các công trinh biển, thường quan tâm nhiều đến tác động của

sóng gió

14.1 Tác động của sóng lên DCS mái nghiêng

Sống biển khí gặp để chin sóng mái nghiêng sẽ leo lên mái, ph hoại kết cầumái ngoài và các bộ phận khác, chiều cao sóng leo phụ thuộc vào chiều cao sóng tạichin công trình và hướng sóng so với uyền đề

Tuy theo vì trí của đoạn để mái nghiễng đặt tai ving nước sâu, vùng nước nông, vùng sóng đỏ, vùng mé nước và trong ép nước mà cường độ tác động của

sông khắc nhau với cũng một ch độ gi Các hiện tượng khúc xạ (chit xg), nhiều

xa, giao thoa, phản xạ, leo tụt trên mái, dong chảy ven, dong chảy quan, dòng chảy thi qua để, sự chảy trần qua mit luôn xây ra phic tạp và đều có inh chứ kỹ, Những hiện tượng này phá hoại sức cân cân bằng của mái gây ra nhiễu rũ ro cho để biên

Mot số học giả ổi tiếng nghiên cứu thực nghiệm các ác động của sóng như: Dzunkovski, Suleikin, Smirnow, Wagner, Latterman, Yoshimi Goda và đã ting kết thành tá động chính của sóng lê kt cu để mái nghiêng:

a = Dig têh chịu lực rộng, nhất là

Ap lực đây nối Khi tắm phủ phẳng

© Cường độ Pmax nhỏ hơn lực đội

dập

~ _ Cường độ lớn nhất ứng với bụng

sông + Dichuyén theo mất

= _ Càng xuống sâu cảng giảm,

Hình 1.19: Sơ đồ tắc động áp lực đây nỗi

1.42.1 Nghiên cứu của Sainflem

“Công thức áp lục sống Sainflou được suy ra từ ý thuyết sông Choidal Độ cao

ding lên trên mực nước tinh của đường trung bình sống đứng ký hiệu là hạ Giá tị

hs được tính như sau:

- Trường hop đính sông cham tưởng:

Chiều cao của sóng đứng trên mực nước tĩnh là H + h, (hình nơi đỏ có ấp lực

sông bing 0 Khi đính sóng chạm tường, áp suất sóng ở đáy nước bằng;

p= bP (1-6)2

“Trong đó, b là chiễu rộng đáy tường đứng.

Tình 1.23 : Biểu đồ áp lực sóng Sainflow khi đình sông cham tưởng,

“Trường hợp dL tương đối nhỏ, khi tính toán áp lực sóng theo công thức.

Sainflou, cần nhân lên một hệ số lớn hơn 1,0 trong bang 1.2

"Bằng 1.2: Hệ số higu chỉnh áp lực sing đứng a

1⁄20 1/25 1⁄30 0/08 5 133% 1,30 1,27

0,10 Ĩ 1,09 Ĩ 1,07 1,07

0,12 Ĩ 097 | 0.9719% 097199

Cúthếh: — bidw thi song đã vỡ rước tường

* và ** các giá tị số dùng để nội suy

“Trưởng hợp đáy sông chạm tường (hình 1.23)

Áp sắt sóng tại đấy nước là

Tổng áp lực sóng trên một đơn vị chiều dai thân tường (có phương ngượcchiều với phương truyén sóng) là

Giáo sư Goda căn cứ vào một số lượng lớn kết quả thí nghiệm mô hình và

kiểm nghiệm trên các DCS thực tế, đã đề xuất một công thức mới có thé tinh toán

ấp lực sông vừa cho trường hợp sóng đứng vita cho trường hợp sóng vỡ, công thức này đã được đưa vào quy phạm kỹ thuật công trình cảng của Nhật Bản Đối với mặt

at để tường đứng như thể hiện, giả thiết rằng áp lực sóng lên mặt tưởng phân bổ

theo đường thẳng, ở vỉ tri trên mực nước tinh một khoảng n, áp lực sống bằng 0; gi mực nước tỉnh áp lực sóng p, lớn nhất áp lực sông tại đấy nước py Trị số nỌ p, và p

được tính toán như sau:

cd; ~ độ sâu nước trên lớp phủ bệ đá, nếu không có lớp phủ thì đ;

44, ~ độ sâu nước trước tưởng ở vị trí bằng 5 lần chiều cao song ý nghĩa:

ký hiệu min {a,b} biểu ti gi trị nhỏ hơn trong hai gi trịa và b

đáp lực sóng tại day tường

Po= up, (7)

4 1 ) (18)

dU coshkd

Ap lực diy nổi lên đáy tường vẫn gi thiết là phân bổ theo hình tam giác, ti

ốc trồng sa, p lực sóng bing 0, ại góc tường trước

sy (1-19)

De

1.5 Tác động của dòng chảy.

Dòng chảy tác động lên công trình có thé là ding do sóng, ding triều, do gid

đồng chủy sông, Ty theo hướng và vận tốc đồng chảy mã tai trong cia dòng chảy lên công trình cũng khác nhau

Dang chảy thường xét cho tridu và gió, dng chảy bão xét cho đồng sóng và gió

“Theo tiêu chun Việt Nam : TCVN 6170 -2.1998 thi tốc độ hỗn hợp dòng chảy tiểugiỏ được xác định như sau

Va(Z) = Và )+ Vag (2) (1-20)

Trong dé

Z2~ Trụe theo phương vuông gốc với mặt nước

Y¿— Vận tốc dòng chảy ở độ cao Z

Vu (Z)— Tốc độ dng tr

Vu(Z) ~ Tốc độ dòng gid ở độ cao Z

ở độ cao Z.

Tai trong đông chảy tác động lên công trình bi thể hiện ở 2 lực chủ yếu là lực kéo

Fy tác động lên công trình theo hướng ding chảy và lực nắng Fy theo hướng vuông sóc với dồng chây

1,0 đối với 8 hợp tải trong cơ bản:

0,9 đối với tổ hợp tai trọng đặc biệt,

0.95 đối với tổ hợp tải trong trong giai đoạn thi công

n hệ số vượt ải lấy bằng 1,25 đối với để chắn sóng mái nghiêng

my — hệ số phụ thuộc điều kiện làm việc, xét đến đặc điểm chịu lực thực tếcủa cúc cấu kiện và một số giả thiết của sơ đồ tính toán (lẤy theo 22TCN 207 - 92)

m~ hệ số điều kiện làm e,m= 1,15 cho dé mái nghỉ lẽ

K,— hệ số đảm bảo, xét đến tầm quan trọng và cấp công trình lấy bằng:

1,25: đối với dé mát nghiêng cấp L

1.20: đối với đê mái nghiêng cấp II

1,15: đối với dé mái nghiêng cấp HI

1,10: đối với dé mai nghiêng cấp IV

R, — tổng lực gây trượt hoặc tổng mô men gây trượt

R, - tổng lục gây én định hoặc tông mô men giữ

1.6.2 Ôn định lật

Công thức kiểm tra trượt cung tròn như sau

RCI, +W"sosz0ep,)Vina, +1 a

sự yu.

> —

i wing, Pa

Ñ - ban kính cung trượt

với để mái nghiêng, K>1,30

.C¡~ lực đính của đắt lấy theo quy định của trạng thái giới hạn Ï

tới — góc nội ma sắt lấy theo quy định của trạng thái giới hạn 1

1 chiễu di đoạn cung trượt ứng với nguyễn tổ chia nhỏ th ¡

x, ~ khoảng cách nằm ngang từ trọng tâm của nguyên tổ chia nhỏ thứ i ới

tâm trượt

aa, - gradien của đường diy nguyên tổ thứ ¡

H ~ ngoại hue tối đa theo phương nằm ngang tác động lên khi vật liệu để ởtrong cung trượt (ip lự thủy tinh, áp lục sông, áp lực đất )

a~ cảnh tay đôn của ngoại lực H đổi với tâm trượt ©

W~ tổng trọng lực thực của nguyên tổ chia nhỏ thứ ï

`W ~ tổng rong lượng hữu hiệu của nguyént chia nhỏ th ï (bao gồm trong lượng

"vật liệu và gia tải, đối với vật liệu ngâm trong nước tính với dung trọng đây nỗi)

: " i

“Hình 1.26: Sơ đồ tính trượt cung tròn Hành 1.27: Sơ đồaúc dink tâm trượtcho dé chấn sóng mái nghiêng bạn đâu

1.6.3 Ôn định trượt phẳng của để chắn sóng mát nghiêng

inh giá mức độ an toàn theo một trong hai công thức sau:

“Theo lí thuyết trạng thái giới hạn

Ne num (Cyl, HW coset = Hsing)tg@,)} sina ZW +cosoXH) (1.23)

Theo hệ số an toàn:

428)Các kí hiệu của bai công thúc này có ý nghĩa như các kí hiệu đối với (1.22); (1.23):

(11280 cần lu ý

a1 gradien của cả mit trượt

K ~ hệ số an toàn > 1,0

Hình 1.28: Sơ đồ kiém tra trượi phẳng,

của DCS mái nghiêng

17 Những hư hỏng thường gặp với đề chắn sóng

Dưới tác dụng của sóng và các tác động khác của động lực biển, của khí tượng.

và của cả con người đối với kết cầu để chấn sóng mái nghiêng thường xiy ra những

hư hong sa

1 Mắt én định khối gia cổ mãi (khối bể tông thường, khdi phức hình hoặc

dã ting đã hộc) không đủ trọng lượng, đặt lên mái quả dốc hoặc do sự cải nối khôngchặt giữa các khối với nhau

2 Sự địch chuyển của lớp khối gia cỗ mới do chọn các thông số sóng tinhtoán còn nhỏ, chit lượng cả lớp, khối gia cổ không đạt yêu cầu

3 Sự xế địch các cầu liên trên định để do kiểm tr li, trượt với hệ số 6

định thấp,

4, Sông trần trên mặt để gây xói phía sau, do cao trình đình dé lẤy thập hoặc

chon các yếu 6 sing nhỏ

5 Xói chân khay do tốc độ dong chảy của sóng, của ven bờ, ding chảy dướithin đề bằng và lớn hơn tốc độ xôi

6 Phá hoại nền móng đê

1 Thiếu hoặc không đảm bảo chit lượng vật liệu lõi để phủ hợp với thôi it

trong giai doan thi công lõi và bộ phân có liền quan

3, Sự cổ lún trong quá trình áp lực lỗ rồng vượt quả mức giới hạn

9 Xôi nền trên day biển.

Những hư bỏng có thể xây ra đồng thời hoặc không đồng thời gây ra nhữnghur hỏng nhỏ hoặc lớn, thậm chỉ dẫn đến làm hồng hodn toàn chin sóng

ri —

Hình 1.29: Một số kiểu pha hoại thường gặp với BCS mái nghiéng

1.8 Điều kiện thi công xây dựng đê chắn sóng.

Dé chắn sóng (bảo vệ hải cảng, khu neo đậu tàu thuyền, bảo vệ bờ ) cũngnhư các công trinh công nghiệp, dân dụng và công trinh thủy nói chung, đều nằm

trong phạm trù công trình xây dựng, các đê chắn sóng thưởng phải thi công trong

điều kiện có sóng gi đồng chảy, nước, hủy tiểu xâm nhiễm thường xuyên, khốilượng công tác dưới nước rit lớn nên thi công phức tạp hơn nhiễu so với một số

sông tình khác

1.8.1 Đặc điểm về tổ chức thi công,

"Để chin sóng là một trong các hang mục công tinh biển, địa điểm xây dựngthường là cửa sông, cửa biển, vịnh, đáo nên nhiều điều kiện thí công khác với cácsông trình trên đất liền

++ Công trình chịu ngoại lye tác dụng lớn (sóng, gió, bo),

-+ Nền móng công trình thường là loại đắt mềm, yêu

+ Công trình kéo dài, khối lượng lớn nhưng mặt cắt ngang giống nhau

++ Vit liệu xây dựng (bé tông, gỗ, thép ) để bị nước biển và hà ân mon,

1.8.1.1 Thi công ở nơi nước sâu.

Vi nước sâu nên hầu hết cá để chắn sng khong dip d& quây mã thi công trựctiếp đưới nước

Do th 1g dưới nước nên cần có các thiết như: tàu hútbùn, ấu quốc, cần cầu nỗi, âu đồng cọc, tram trên bê tông và fe ti thuyỀn vận chuyến,

Để ủy nhanh tốc độ thi công và giảm khối lượng công tie dưới nước, nênngười ta thường dùng cấu kiện đúc sin lắp ghép dưới nước (khối bê tông, thingchim, cọc, et tường góc lắp ghép Cúc cầu kiện thường có kích thước và khối

lượng lớn, do đó phải dùng đến máy móc thỉ công loại lớn Do đó, đặc điểm chủyếu nhất của thi công công trình bién nói chung và hạng mục đê chắn sóng nói riêng

là sử dụng rộng rai kết cấu lắp ghép đúc sin và thiết bị thi công dưới nước có lực lớn.

1.8.1.2 Thi công xây dựng ởnơi sóng gió.

Để đảm bảo an toàn công tác thi công trên biển chỉ được tiến hành khi điềukiện thời tết thuận lợi, sing không được vượt qua mức độ quy định chẳng hạn vận

chuyên và ti công trên biển, sóng không được vượt quá cắp 2 (thường thi không

quá cấp 1) đăng cần cấu nỗi để xếp các khôi bể tông khi sóng gió đưới cắp 2, đồngcọc khi sóng không quá cấp 1 + 2

Khi sóng quá cấp 4 (sóng cao 1,3 +1,9m) thì phải ngừng mọi công tác thi công

và đưa các thu công trình (cin câu nỗi, tiu đóng cọc ) đến nơi ấn np

Phan lớn tàu nạo vét chi có thé làm việc khi sóng dưới cấp 2 + 3, một số tàu

hút tự hành có thé làm việc khi sóng gid tới cắp 4.

Bởi vậy, một đặc điểm

TTTB là sự quan

tiến độ thi công phải tuân theo dự bảo thai iết và có biện pháp đề phòng đặc biệt,

i bật của công tác thi công công trình khu neo đậu

tật thiết giữa khí tượng (sóng, gid ) với kế hogel

bao đảm an toàn cho người, thiết bị và công trình

18.1.3 Thi công trong các điều kiện khác.

Các dé chin sóng có thể được xây dựng trên nhiều loại „ nhiễu trường hợp,

xây dưng rên nền dit yêu nên phải dùng biện pháp xử lý nÈn phủ hợp để tăng dẫn

tải trong lên nền Trường hợp cin phải xử lý nén thỏi gian thi công có khi đến 2+ 3

Một trong các đặc điểm khác của việc thi công các để chin sóng là mực nước,

thủy triều lên xuống hàng ngày làm ảnh hưởng đến tiến độ và phương pháp thicông Tùy theo đặc điểm từng ving mà chế độ tiểu có th là nhật triều, bản nhật

tiều

Hang mục dé chắn sóng thường dai hàng trăm mét, mặt cắt thường không đồitheo từng đoạn nên hầu hết cầu kiện dùng là cũng log Đây cũng là điễu kiện thuậnIgi để áp dụng phương pháp thi công nhanh bằng cách chế tạo cấu kiện hàng loạt

thi công cuốn chiếu, giảm bớt thời gian thi công trên biển.

1.8.2 Một số nội dung iên quan tới tổ chức th công để chin sóng

Để xây dựng đê chắn sóng, ngoải việc chuẩn bị hồ sơ kỹ thuật, một số nội

dung cho công tác tổ chức th công cần được chủ ý như sau

18.2.1 Cũng công trình tam

Khi xây dụng ở ba biển hở, cin phải có một số bén cảng tạm thời phục vụ

công tác xây dụng, chủ yếu là để đúc hay hạ thủy các cầu kiện đúc sẵn lim nơi trú

ẩn cho các loại tau công trình khi sỏng gió lớn, làm nơi tiếp tế nhiên liệu, nước ngọt, tiểu tu các loại lu công trình Cảng tạm nên cách địa điểm thi công khoảng 5

10km để thuận lợi cho thi công kịp đưa các tàu và si lan về nơi an trú Các cảng tam

này thường được chọn vi trí ở các Vùng vịnh hay cửa sông là nơi được che chin sóng gid và sab

“Trước khi xây dựng để và khu vục bin neo đậu, ví dụ như cảng Cái Lân (Quảng

Ninh) hai bến tạm cách khu vực xây dựng khoảng 1 km được xây dựng trước: mộtbến dé chuyển vật liệu và thiết bị phục vụ cho công tác thi công trên biển; một bến

có khu vực bãi rộng chuyên đúc thing chim vi để hạ thủy các kết ấu này

1.8.2.2 Thí Bị thỉ công

Khi thi công Để chắn sing hoặc cúc công trinh trên biển đồi hỏi sử dụng cácthiết bị nỗi như tầu kéo, sa lan, cin câu nỗi để vận chuyển vat liệu xây dựng và cấukiện lấp ghép đúc sẵn, các loại tàu nạo vét, iu đồng cọc và các trạm bể tổng nổi

Các loại cin cẩu: loại cu nỗi thông đụng nhất là cần cẩu bánh xích được đặt

trên si lan, thi công cơ động và cũng dễ di chuyển Cần cầu nỗi có loại quay được(sức ning đến 60T) có loi không quay được mà chỉ cỏ thể thay đổi tằm với ức

nâng > 1007), có loại chuyên dùng để cẩu những khối bê tổng lớn nặng 200 450T

Việt Nam đã có thiết bị cần cầu nỗi lớn nặng 650 tin của Petrolimex

- Vận chuyển khối be tong trên bờ

¬+ Thường ding giá cấu, đầu máy và cá toaxe triển ;

+ C6 thể sử dụng giá cẩu long môn di động có sức cẩu 25 + 150T, khẩu độ10 15m, phía dưới giá cẩu có thể bổ trí 2 day khối và một đường ray để giá cẩu dich chuyển.

~ Vận chuyển khối bề tông dưới nước

+ Thường dùng cần cầu và sàn lan Người ta thường dùng cần cẩu nổi để cầu các khối đúc từ trên bờ hay từ các phương tiện vận chuyển xuống sà lan

+ Khi khối lượng khối bê tông trung chuyển nhiều, tốt nhất dùng thiết bị trung chuyển trên bờ vừa thí công nhanh vừa an toàn Thông thường dùng giá cẩu di động trên cầu tau để chuyển khối be tông là thiết bị trung chuyển đơn giản nhất.

- Thiết bị treo móc

+ Khi vận chuyển khối đúc cần phải có thiết bị treo móc Trường hợp cẩu loại

khối nhẹ thì làm những móc cầu như móc cẩu bình thường Loại khối nặng dưới SOT thường ding móc cẩu mở tự động, khi điều khiển chỉ cần kéo đây mềm để dây xích

sẽ tự động mở ra và khối rơi xuống

+ Loại khối đúc nặng 10+ 100T thường ding móc chữ T, cho vào lỗ xoay ngang 90° dầu chữ T sẽ móc chặt lấy khối, xây xong lại xoay ngang trở lại và rút

ra (với những khối nặng trên vài chục tấn thì phải thêm đệm thép ở mặt tiếp xúc

8 tránh ép vỡ bê tông).

++ Véi các khối nặng trên LOOT thì thiết bị treo móc phải có thiết kế riêng

Công tá lặn thường Không thể thiểu trong xây đụng công tinh biển và chiếmmột khối lượng lớn trong thi công Điều kiện để công nhân thợ lặn kim việc được

bình thưởng là ở độ sâu lận 6 = 13m, tim nhìn xa Sm, sing không quá cấp 2, lưu tốckhông quá 0,5m/s và các trang thiết bị phù hợp để thợ lặn có thể hoạt động được tự

+ Kiểm tra chất lượng thi công

+ Kiểm tra hữ hông hay sửa thiết bị rong quá trình thi công

‘rong công tác lặn cin phải làm tốt công tác bảo hộ lo động và an toàn kỹ

thuật

Hình 1.31; Hình ảnh thi công BCS

1.9 Kết luận chương 1

Dé chắn sóng được xây dựng từ lu trên th giới, hình thức kết cầu rất đa dạng

và đông một vai trò quan trọng trong việc xây dựng công trình biển, phục vụ cho việc phát tiển kinh tẾ biển.

"Để chin sống chịu túc động mạnh của mỗi trường một trong tác động bất lợinhất là sống biển, đặc biệt là khi biển động Tác động của sông biển lên để chắnsóng là qué tinh thường xuyên liên và lâu dài, ngoài ra để chấn sóng côn chịu swe

tắc động xâm thực từ môi trường biển, lực do sóng do tàu thuyỂn gây ra Đặc bi trong diều kiện mưa bão, gây nên những cơn sóng lớn tác động mạnh lên đê chắn

sông, lâm hư hông, phá huỷ để chấn sng gây nên những thệt hại cho bản thân để

và khu vực được bảo vệ.

Với bể cảng và khu và khu neo đậu tu thuyền ở vũng biễn chịu ác động mạnh

‘ca sóng gid, dé chấn sóng là hang mục không thể thiểu để tạo ra vùng nước đậu tàu tương đối yên tinh và an toàn cho tau thuyén neo đậu ở vùng bid không được địa hình che chắn khi biển động, tránh được va đập khi thu đã neo đậu.

Việc xây dựng dé chắn sóng thường rat tốn kém và điều kiện thi công phức tạp

trong môi trường biển chịu tác động liên tue của sóng, gió, dong chảy Nghiên cứu, những giải pháp tiêu giảm sóng thông qua việc sử dụng loại khối phủ phủ hợp cho

hin sóng là một nội dung dang được quan tầm, gin toàn cho khu neo đậu tâuthuyền phía trong đề, góp phần cải én rong việc thiết kể, xây dựng đê chắn sóng

CO SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC CHỌN KHOI PHÙ BẢO VỆ MÁI ĐỀ

CHAN SÓNG

2.1 Khái quát khối phủ dé chắn sóng

Để chắn sóng mái nghiêng được ứng dụng sóm nhất trên Thể giới, nó cho phép,tận dụng được các vật liệu sẵn có tại chỗ: đất, đá, bê tông Ngày nay, đê chắn.sông mái nghiêng được bảo vệbằng các khối bề tông có hình thi đặc bit vừa cổ tắcdụng tiêu hao được năng lượng sóng, vừa liên kết chắc với nhau, Các khối này có

n gọi: khối dị dạng hoặc khối phúc hình Một số loại khối dị ình đã được sử dụng

48 xây dựng Dé chắn sóng ở bể cảng như: khối Tetrapod, Tribar, Dolos, Dipod,Stabit, khối mui rùa, khối chữ T, khối chữ U, khối Hohlquader, khỗi Akmons

3.2 Giới thiệu một số khối phủ mái DCS 4], [12]

Hohn LpthadÈg N90 nguyNSP

Hình 2.1: Sơ dé bảo vệ mái DCS