Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu ảnh hưởng của địa hình, địa chất, thủy hải văn đến dạng bến và kết cấu bến, ứng dụng cho bến số 2 cảng Nghi Sơn - Thanh Hóa

LOI CAM KET

Tôi tên là Tạ Văn Thắng.

La học viên cao học nghành Xây Dựng Công Trình Thủy -Trường Đại Học Thuỷ Lợi.

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng của địa hình, địa chất,thủy hải văn đến dạng bến và kết cấu của bến, ứng dụng cho bến số 2 cảng Nghỉ

Son-Thanh Hóa” là công trình nghiên cứu do chính Tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn

của PGS.TS Lê Xuân Roanh, đề tài này chưa được công bố trên bất kỳ tạp chí, bàibáo nào.

Nêu có điêu gi sai trái, không đúng với lời cam đoan nay, tôi xin hoàn toàn chịu trách

Hà Nội, ngày 18 tháng 05 năm 2016Tác giả

Tạ Văn Thắng

LỜI CẢM ON

Luận văn Thạc sĩ chuyên nghành Xây Dựng Công Trinh Thủy với đ tà:

“Nghiên cứu ảnh hướng của địa hình, dia chất, thiy hãi văn dén dang bn và kếtcẩu cia bén, ứng đụng cho bên số 2 cing Nghỉ Sơn-Thanh Hóa” được hoàn thành

Trước hắt tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tinh của PGS.TS Lê Xuân

Roanh, đã trựcp hướnglẫn giúp đỡ học viên trong quá trình thực hiện luận văn.này

Tiếp đến, tôi xin được gửi lời cảm ơn tới quý Giáo sư, quý Thay Cô tại Khoa Công

Trinh, Trường Đại Học Thủy Lợi đã trao cho tôi những kiến thúc quý bản rong lìnhvực Xây dmg công tình thủy, giúp đỡ cho tôi có được hành trang đầy đủ ong nghềnghiệp,

“Tôi cũng hết lòng cảm ơn sự giúp đỡ của Phòng Đảo Tạo đại học và sau đại học; quýanh chị em lớp Cao học khóa 22 Trường Đại Học Thủy Lợi đã giúp tôi trong quả trìnhhọc tập

'Với thời gian và trình độ còn hạn chế, luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sótRat mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy cô va đồng nghiệp.

Một lần nữa, xin chân thành cảm on! Kính chúc Thầy cô và đồng nghiệp súc khỏe,thành công và hạnh phúc.

Hà Nội, ngày 18 thing 05 năm 2016

Tác giả

Tạ Văn Thắng

DANH MỤC HÌNH VỊ

DANH MỤC BANG BIEU

'CHƯƠNG 1: GIỚI THIEU CHUNG VE CÔNG TRÌNH CANG BIEN VIỆT NAM.1.1 KHÁI NIÊM VỀ CẢNG B 3

LL, Giới thiệu 41.1.2 Khái niệm chung về cảng biển ;

1.1.3 Các bộ phận của cảng 5

12 CHỨC NẴNG, NHIEM VỤ VÀ QUYỀN HAN CUA CANG BIEN s

12.1 Chức năng 5

1.2.2 Nhiệm vụ và quyỄn hạn của cảng biển 6

1.23 Vai td của cảng biển 7

1.4.1, Mục dich phân loại cảng biển 18

1.4.2 Phin loại cảng biến ở Việt Nam 19

1.5, TINH HINH CHUNG VE XÂY DỰNG CANG Ở VIỆT NAM VÀ THE GIỚI 201.5.1, Tinh hình chung cảng biển trên th giới 20

1.5.2, Phát tiễn cing biển Việ Nam 20

16 KETLUAN CHƯƠNG 2

CHUONG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIEN VE DIA HÌNH, BIA CHAT

THUY HAI VĂN TRONG THIET KE CANG 3

NAM 36

2.3.1 Mién Bắc và Đông Bắc Bắc Bộ 363.32 Miễn Bắc Trung Bộ 472.3.3 Miễn Nam Trung Bộ và Nam Bộ 472.4 TÍNH TOÁN LỰC TÁC DỤNG LÊN KETCAU m

2.4.1 Các tai trong tác động lên công trình bên 372.42 Các t hop tải trong 40

2.5 PHAN TÍCH LỰA CHON KE" u 42

2.5.1 Những yếu tổ ảnh hướng đến việc lựa chọn kết ey công trình bến 4

2.5.2 Thiết kế sơ bộ phương án đã được xây dựng 42.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 46HUONG 3: NGUYÊN CỨU ANH HƯỚNG DIA HÌNH, BIA CHAT, THUY HALVAN DEN DANG BEN VÀ KET CẤU CUA BEN, UNG DUNG CHO BEN StCẢNG NGHỊ SON-THANH HO,

3.1, GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẢNG NGHỊ SƠN-THANH HÓA 48

3.1.1 So lược dự án xây dựng bến số 2 củng Nghĩ Sơn - Thanh Hóa 48

3.1.2, Điều kiện khai thá 49

3.2 CƠ SỞ TINH TOÁN THIET KE, 49

3.2.1, Dự báo hàng qua cảng, 49

3.2.2, Điều kén cung cấp vật tư 50

3.3 KIEM TRA ANH HUONG CUA DIA CHAT, DIA HÌNH, THUY HAI VAN ĐỀN.DANG BEN VA KET CAU BEN SỐ 2 CANG NGHỊ SON-THANH HOA 50

3.31, Địa hình khu vực xây đựng 50

3.32, Đặc điểm địa chit công tinh si

3.33, Đặc điểm về thuỷ hải văn _3.4 NGHIEN CUU GIẢI PHÁP CHO BEN NGHỊ SƠN 5s3.4.1 Lựa chọn dang bến và kết cấu bên cho cảng số 2 Nghỉ Sơn-Thanh Hóa 5S3.4.2 Số liệu thiế $6

3.43 Tính toán lực tác dụng lên bén 59

3.44, Phương dn kết cầu cải tiên bến 64

3.45 Tính toán kết ấu 76

3.4.6, Xác định chiều sâu ngàm cọc 863.47 Kiểm toán phương in để xuất so3.5 KET LUẬN CHƯƠNG 3 a1KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ.

1.KẾT LUẬN 922 KIÊN NGHỊ 9TÀI LIỆU THAM KHAO

— DS

PHU LY

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Cảng biển

Hình 1.2: Sơ đồ cảng là đầu mỗi giao thông

Hinh 1.3: Các bộ phân chính của công trình bến trọng lực

Hình 1.4: Sơ đồ tmuyễn lực qua lớp đệm đãTHình 1.5: Câu tạo công trình bến kiểu khối xếp

Hình 1.6: Sơ đồ xếp so le khối theo phương thing đứngHình 1.1: Một số dạng khối đá giảm tải sau bến

Hình 3.5: Sơ đồ xá định chiều di tính toán của cọc

Hình 3.6 : Sơ đỗ xác định tga độ tâm đàn hồi

Hình 3.7: Toa độ tâm đản.

Hình 3.8: Sơ đồ phân phối lực neo tàu.

7

Hình 3.9: Phân phối lực neo tàu

Hình 3.11: Tải trong hùng hóa nhịp lẻ (HH)

Hình 5.12: Tái trọng hàng hóa nhịp chân (HH2)

Hình 3.19: Tai trong hàng hóa nhịp chin (HH2)

Hình 3.20: Tải trọng neo tàu (NEO),

84

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 2.1: Phạm vi sử dụng của các loại kết cầu bến [14]Bảng 22 - Giá trị vượt tải của một số tai trong [2]

Bằng 3.1: Cao độ mực nước tram Nghi Sơn (Hệ Hải đồ) [5]

Bảng 3.2 : Các thông số sóng tại khu vực (tinh theo TCVN9845-2013) [5]

Bảng 3.3: Số iệu tàu tinh toán| 5]Bing 3.4: Chỉ iêu cơ lý của các lớp đất.Bảng 3.5: Két quả tính toán

Bảng 3.6, Tải trọng do dòng cháy tác động lên tàu.Bảng 37 Tinh toán lực neo tầu

Bảng 3.8 : kết quả chiều dài tính toán của cọc

Bing 39: Phin lực đơn vị của sọc đứngBảng 3.10: Phan lực đơn v của cọc xiên

Bảng 3.11: Bảng phân b phối lực neo thu theo phương dọc bến (phương X),Bảng 3.12: Bing phần bé phối lực neo tàu theo phương ngang bén (phương Y)

Bảng 3 13: Phân phối lực va hu theo phương dọc bến (phương X)

Bảng 3.14: Phân phối lực va tầu theo phương ngang bn (phương Y)Bảng 3.15: Tổ hợp ải trọng tác dụng lên khung ngang

Bang 3.16, Tổ hợp tải trọng tác dụng lên khung đọc D,

Bang 3.17: Kết qua tính toán nội lực trên Sap2000

Bảng 3.18: Kết quả tinh toán súc chịu tải của cọc

3738

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam có vị ti địa lý quan trọng trong khu vục châu A, nằm trong khu vực cólên năng động vào bậc nhất châu A.mạng lưới vận chuyển hàng hóa bằng đường

“Trong những hoạt động kinh t từ biển, hot động từ các loại hình vận tải biễn, cảngbiển luôn là thể mạnh, luôn đi đầu, phát triển nh

thể giới Giao thông bi

nh chống ở nước ta và cốc nước trênluôn an toàn, nhanh chống, thuận lợi và giá thành hợp lý, vì

vây vận tải biển ở các quốc gia có hệ thống cảng biển lớn chiếm tỷ trọng lớn tong

công việc giao thương hàng hóa thể giới.

Nghị quyết IV của Trang ương Đảng khóa X về chiến lược biển Việt Nam đến năm2020 xác định "Nước ta phải trở thành quốc gia mạnh về bién, làm giàu vẻ biễn, trêncơ sử phất huy moi tiềm năng từ biển, phd tiễn toàn diện các ngành nghề biển với cơcấu phong phú, hiện đại, tạo ra tắc độ phát triển nhanh, bền vồng, hiệu quả cao vớitim nhìn dai han" Vi vậy muỗn mạnh vẻ biển, muôn làm giàu từ biển, nước ta cin có

những thương cảng tổng hợp, có công nghệ khai thác hiện đại, cùng với một quy

hoạch cing biển mang tính tng thể cao

Hiện nay dối với những cảng có dia hình, dia chất, thủy văn khác nhau thì sẽ có dangbến và kết cầu bến khác nhau, Chính vi vậy đề ti * Nghiên cửu ảnh hưởng của địnình dia chắ, thủy hải văn đến dang bén và kế cấu bắn, ứng dung cho bén số 2 cũngNghỉ Sơn-Thanh Hóa” cô ÿ nghĩa khoa học thực tiễn, góp phan phát triển kinh tế-xã

hội tinh Thanh Hóa trong thời gian tới

TH Cách tiếp cậ1 Cách tiếp cận.

và phương pháp nghiên cứu

Thu thập, tổng hợp, phân tích các tài lệ về thiết kế, thí công và quá trình khai thác

vận hành hg thống các bén cảng đã được xây dụng và đi vào hai thác sử dụng“Tiếp cận từ các điều kiện kỹ thuật: Công trình phải đảm bảo điều kiện bền, ổn định

2 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thống kê, thu thập tà liệu từ công trình thực tếPhuong pháp chuyên gia.

Phuong pháp phân tích, đánh giá, so sánh.“Tính toán và ứng dụng cho công trình cụ thé

'CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VE CÔNG TRÌNH CANG BIEN

VE CẢNG BIEN

Việt Nam nằm bên bở Tây biển Đông, một biễn lớn quan trong của khu vực và thểgiới Bờ biển nước ta tải dài 3260 km, gồm các tuyỄn hàng hải quốc tế xuyên A ~ Âuva khu vực Biển Déng có nhiễu tiềm năng kinh t đầu tiên phải đến dẫu khí, hải sản,khoáng vin , du lịch, an nình quốc phông và là nơi giao thương hàng hóa quan tongcủa Châu A Doc theo bờ biển có rat nhiều vị trí với điều kiện tự nhiên lý tưởng để xâyddumg cảng biển Ngành kinh tẾ cảng bién đồng vai tr thật sự quan trong đối với sự

an có vit

nghiệp phát triển nên kinh tế xã hội của đất nước rit quan trọng tronghiệ

phát triển kinh tế, an ninh, quốc phòng được qua một số văn bản sau đây:

Nghị quyết số 03 ~ NQ/ TW, ngày 06/05/1993, của Bộ Chính Thị khoá VII, đã chỉ rõ:“Vin tải biễn cần phát triển đồng bộ với cũng, đội tàu, dịch vụ hồng hải, công nghiệp

sửa chữa đúng tâu Nông cắp và xây dụng mới các cũng biển tổ chức lại một cách hợpđ

Quyết định 1037/QĐ-TTg của thủ tướng chính phủ ban hành ngày 24/06/2014 phêduyệt điều chỉnh Quy hoạch phát triển hệ thống cảng biển Việt Nam đến năm 2020,định hướng đến năm 2030 “Vit Nam chứ trong phát triển các cảng có khả năng tiếnnhận tầu biển cao trong tải đến 100000 tấn hoặc lớn hơn ở củ ba miền Bắc, Trung

1.1.2 Khái niệm chung về cảng biễn

Cảng biển là một đầu mối giao thông lớn, bao gồm nhiều công trình và kiến trúc, bảođảm cho ti thuyn neo đậu yên ổn, nhanh chóng và thận lợi thực hiện công việc

chuyển giao hàng hóa, hành khác từ các phương tiện trên đất liễn sang các tàu biển

cẩn thiết

hoặc ngược lại, bảo quản và gia công hàng hóa, và phục vụ tit cả các nhu c

của tau neo đậu trong cảng Ngoài ra nó còn là trung tâm phân phối, trung tâm công

nghiệp, trung tâm thương mại, trung tâm dịch vụ, trung tâm cư dân của cả một vùng

hip dẫn

Hiểu theo một cách khác Cảng biển là nơi ra vào, neo đậu của tu biển, là noi phục vụ

tàu bè va hàng hoá, là đầu mỗi giao thông quan trọng của một nước [10].

\À lo)

1, Để chin sóng ; 2 Kênh dẫn vào cảng ; 3 Khu nước của cảng ; 4 Khu nước trước.

bến; 5 Bến nh ; 6 Bến in bờ 7 Kho bãi ;8 Đường sắt của cảng; 9.Ga đường sắt

10, Đập chắn sóng (hồ)

Đối với quan điểm hiện dai, cảng không phải là điểm cuối hoặc kết thúc của quá trình

ân tải mà à điểm luân chuyển hàng hoá và khách hàng Nói cách khác, cảng như một

mắt xích trong đây chuyển vận tải Ở khái niệm này cảng còn mang tính rộng hơn:

nhiệm vụ kích thích lợi íh cia các bên của cảng không bị giới hạn bởi thời gian và

không gian Mục đích của một khu vie, một quốc gia hoặc nhiều quốc gia để đảm bảocải thiện chất lượng của cuộc sống Cảng biển thiết lập một thành phần của hệ thốngvận tải đắt nước và quốc tế Hoạt động kinh tế của cảng là hoạt động phức tạp và liênhợp có quan hệ đến các giai đoạn còn lại của mắt xích vận tải

hợp mà ở đồ có nhiễuphương tiện vận tải khác nhau tiếp cận vận tải, đó là tau biển, tàu sông, xe lửa, 6 tô,

máy bay và đường ống Ở khu vực cảng xuất hiện việc xếp dé hàng hoá hoặc sự lênxuống tàu của khách hàng giữa ác tàu biển và các phương tin vận ti còn lại điều

này có nghĩa là xuất hiện sự thay đội phương tiện vận ti rong vận chuyển hàng hoá

Lê XI,

inh 1.2: Sơ đồ cảng là đầu mỗi giao thông

1 Vận ti biển, 2 Vận ải đường st; 3 Vận tải đường 6 tô;4, Vận ti đường sông: 5

‘Van tải đường sông.

+ Khu nước gồn: tuyển kênh dẫn tàu vào cảng và các ving nước đễ cho tu quay trở,

neo đậu tạm thời, truyền tải và neo đậu trước bến để bốc xếp hàng hoá giữa tàu với bờ.

để chin sóng (nếu có);

Khu nước của cảng được giới hạn bởi tu

+ Khu đấu là nơi bổ trí kho, bãi hệ thống giao thông, thiết bị xếp đỡ và các công tình

phụ trợ khác như nhà làm việc, hệ thống cắp thoát nước.

Ranh giới gita khu đất và khu nước là tyễ 1 neo cập sắt vào khu đt cho

«qu tình bốc, xếp hàng hóa an toàn và thuận tiện

1.2 CHỨC NẴNG, NHIỆM VỤ VÀ QUYEN HAN CUA CANG BIEN

12.1 Chức năng

‘a) Nhóm chức năng phụ thuộc:

Bảo dim an toàn cho tau khi ra vào cảng, bảo đảm an toàn cho Gu và thuyền khi dichuyển trong cảng, cùng với sự an toàn về đời sông và tài sản của tàu khi còn nằm

trong ranh giới cửa cảng

Bio dim vệ sinh môi trường

b) Nhóm chức năng cơ bản:

Cũng cắp phương tiện và hit bị để thông qua hàng hóa mộu dịch đường biển

Phục vụ tu biển: cảng biển là nơi ra vào, neo đậu của tảu, là nơi cung cấp các dich vụđa đón tảu ra vio, lai đt, cung ứng đẫu, nước ngọi, vệ sinh, sữa chữa Gu.

Phục vụ hàng hoá: cảng phải làm nhiệm vụ xếp đỡ, giao nhận, chuyển ti, bảo quản.

lưu kho, tái chế, đóng gói, phân phổi hàng hoá xuất nhập khẩu Cảng còn là nơi tiến.hành các thủ tục xuất nhập khẩu là nơi bắt đầu tiếp tụ và kết thúc quá tình vận tải

©) Nhóm chức năng cá biệt khác:

La đại điện cơ quan Nhà nước thực thi các tiêu chuẩn an toàn của tau thuyền, thủy thủ

và kiểm soát ô nhiễm mỗi trường

La đại điện của cơ quan đăng kiểm tàu thuyền

1.2.2 Nhiệm vụ và quyền hạn của cảng biển

XXây dưng quy hoạch, kế hoạch phát triển của cảng biển trong phạm vì trách nhiệmPhối hợp hoạt động của các tổ chức, cơ quan thực hiện chúc năng quả lý nhà nước

chuyên ngành tại cảng biển.

Kiểm tra, giám sắt viên thực hiện các quy định của pháp luật về đảm bão an toần cingvà luồng ra vào cảng

Phối hợp với các cơ quan thực hiện các hoạt động tim kiém, cứu nạn và xử lý sự cổ ônhiễm môi trường

Cp giấy phép cho tàu ra vào cảng và thực hiện các yêu i và tạm giữ hàng,

hải.

iu các cá nhân, cơ quan hữu quan cung cấp các thông tin, tài liệu để thực hiệnchức năng quan lý nhà nước của cảng,

1.2.3 Vai tro của căng biển

- Li đầu mối giao thông, bảo dim cho tau bé neo đậu yên én, nhanh chóng.

tâm ngòi cho việc xây dựng các khu công nghiệp ven biển.

- Thúc day sự phát trién của thành phổ cảng:

+Dân cư và người lao động có xu hướng đô dồn về những nơi có nén kinh tế biển phát

+ Các ngành phục vụ công cộng cũng phát triển theo đà tăng trường dân số.

+ Các dich vụ viễn thông, tài chính, ngân hàng, bảo hiểm v.v cũng phát triển.

+ Xuất ign và phát tiển các dịch vụ môi giới tàu thuyền, xuất hiệ các trung tâm đảotạo thuyền viên vv

+ Tập trung hàng hóa cho xuất khẩu và vai trò phân phối cho hàng hóa nhập khẩu.

~ Thúc dy sự phát tiễn kinh tế của cả vùng hip dẫn

= Tạo điều kiện giao lưu mở rộng mối quan.1.2.4 Thành phần chung của cảng

Bến tàu là nơi đậu của tàu có cầu trúc “Ke” hoặc cầu tau (Quay hoặc pieD114{I5]“Chiều đi và độ sâu của bến tu tiy thuộc vào số lượng và kích cỡ cia

vào Trang bình một con tau chở 20,000 ~ 30,000 DWT đồi hỏi bến đậu250m - 300m và độ sâu 8m - 10m.

con thu ra

hiểu dài

“Thêm bén (Apron): là khu vực bể mặt “Ke” hoặc cầu tau (Quay surface) sát liễn với"bến tàu, có chiều rộng từ 20 m ~30 m, phù hợp với chiều ngang của chân để giàn cầu

khung hoặc loại công cụ bốc đỡ khác.

Bãi chứa container (Container yard): là nơi tiếp nhận và lưu chứa container Bãi chứacontainer (CY) có thể phân thành một số khu ve: khu vực bổ tí container chuẩn bi

7

bốc xuống tu, khu vục đành tiếp nhận container tir tàu lên bờ, khu vực chứa container

Công eụ phục vụ vận chuyển, xếp dỡ hàng hoá gdm: cấu trục tự hành, cần cầu dànbánh lốp (Rubber tyred Gantry Crane), cần edu giàn (Ship shore Gantry Crane), cần

cu chân để, xe nâng hàng bánh lốp, xe khung nâng bánh lốp, xe xép ting (Stacker) xenâng chụp trên (Toplift stuck), máy bơm hút hang rời hàng lỏng, băng chuyên, ô tô,đầu kéo, Chassis, Container, Paller

1.3 TÔNG QUAN VE MOT SO CÔNG TRÌNH BEN CANG

13.1 Công trinh bến trọng lực

13.1.1 Khái niện chung

'Công trình bến trọng lực là loại công thỏa mãn điều kiện ổn định (chống lạiđược ngoại lực) nhờ vào trọng lượng bản thân công trình và phi

‘Cong trình bến trọng lực bao gồm có nhiều loại:

= Khối xếp thông thường và khối xếp có khối giảm tải:

~ Công trình bẾn wong lực kiu tường góc neo ngoài va neo trong;

= Công trình bến trọng lực kiểu thùng chìm, trục ống đường kính lớn.

8

én trọng lực được xây dựng ở những nơi địa chat tốt: nền dat cl

Cong trình

lún, nén đá, đắt cát chặt.

1.3.1.2, CẤU tao chung

“Công tình bến trong lực gồm 4 bộ phận chính như biễu diễn hình dưới dayf 14.15]:

2v fsy oh vy oe ot

Hinh 1.3: Các bộ phận chính cũa công trình bến trọng lực

Chứ thích: 1 Kés cấu bên tên; 2 Kết cầu chính của công tình; 3 Lớp độm đã; 4 Đắttip sat tường

(a) Két cấu bên trên: Dang để liên kết các khỗi của công trình chính lại với nhau Tạothành mặt phẳng phía trước bén cho thu neo đậu dễ dàng đồng thời là nơi lắp đặt cácthiết bị đệm tàu và khắc phục những thiếu sót khi thi công các khối x¿

Kết cấu của kết cấu bên trên có thể là dim mũ (đối với công tinh bến trọng lực

tưởng góc), tường góc nhỏ, hoặc các khối bê tông nhỏ được xây bằng vữa xi măng cát

(6) Kế cầu chính của công nh: là phần chịu lực chính của công trinh, được cầu tạo

bởi các khối bê tông, các tường góc, trụ ống đường kính lớn hoặc các thùng chim bing

Dé tông cốt thép Đây là bộ phận có trong lượng lớn nhất quyết định đến sự ôn định

của công trình đưới tác dụng của tải trọng ngoài.

(c) Lớp đệm đá: kết cấu được tạo bởi các viên đá hộc thả tự đo làm lớp đệm Nhiệm.

vạt Tạo một mặt phẳng để đặt kết cầu chính công ình; làm giảm áp lực do công trìnhtruyền xuống đắt nền; bảo vệ nền đất dưới đáy công trình dưới tác dụng của song,

dong chấy, nh hưởng của chân vịt tàu: tạo điều kign cho nước phía sau công trình

thoát ra phía trước dễ đàng: tạo điều kiện cho công tinh liên kết chặt chẽ với đt nén

nay Onin

Hình 1.4: Sơ đồ truyền lực qua lớp đệm da

44) Đất lấp sau tưởng: sử dụng dat cát hoặc đá hộc, cần chú ý xây dựng ting lọcngược để ngăn không cho đắt sau công tình trồi ra phía khu nước.

13.1.3 Phân loại

«4, Cẩu tạo bến khối xắp

Công trình bến kiểu khối xếp gồm ha loi

công trình bến kiểu khối xếp

Chí thích: 1 Kiểu khối xếp thông thường; 2 Kiểu khối xếp có giảm tảiCCẩu ụo công trình bến trọng lục kiểu khối xắp thông thường:

+ Kết cấu bên trên: Thường là khối bê tông cốt thép đỗ ti chỗ hoặc là các khối bêtông nhỏ được xây theo kiểu hình bậc thang vita xi măng cát (mác bê tông các khối

10

+ Kết cấu chịu lực chính: là tông mác 200 = 250 xép thành từng lớp theodang bậc để dim bảo điều kiện én định trọlượng 1 khối từ 25 + 60 tấn thy theo cần

trục Để toàn bộ công trình làm việc có tính chất toàn khổi thỏa man điều kiện 6n định

Khoảng cách các khe giữa lớp trên và đưới theo phương ngang t, >(0,8°0,9m), theophương đọc tạ >(0,6+0,8m).

Kích thước của khối phải tuân theo quy định sau:

rong dài

theo phương thẳng đứng.Hình 1.6: Sơ dd xếp so le khi

Việc chọn kích thước của từng khối là vấn đề rit khó khăn vì vừa phải thỏa mãn kích.

thước các khối theo tý lệ trên, vừa bảo đảm số lượng loại khối không quá nhiềuđồn thoi vita bảo đảm khoảng cách so le giữa khối tiên và dud ty, tả trọng lượng

các khối phải phù hợp với sức nang của cằu trục Đặc biệt a ở những chỗ tiếp giáp cácđoạn bến thường là khó xác định kích thước nhất 14]

tít điểm: Kết cất 1u don giản, thi công không yêu cầu edu trục có sức nâng lớn.

“Nhược điểm: Ton vật liệu, nền chịu lực lệch tâm lớn, hinay ít được dùng

+ Lớp dém: Thường là đá hộc, trọng lượng 1 viên > 13kg, chiều day lớp đệm thường >

Im, trong trường hợp đất nền là nền đá cúng có thé làm lớp đệm bằng các bao xi mangbề dy tổng cộng ea ác bao > 0.5m,

+ Vật liệu lắp sau tường: có thé bằng đá hoặc bằng cát Để giảm áp lực đất tác dụng.lên tường trong nhiều trường hợp người ta có th sử dụng khối lăng thể đá giảm ải kếthợp với cất lắp phía sau, Giữa cất và iim tải phải có ting lọc ngược để ngănkhông cho cát chui vào khối đá giảm tải Ap lực gây trượt do lãng thể trượt gây ra nênngười ta thường dang vật liệu có @ cảng lớn càng tốt Khoảng cách được tính toán

in

theo điều kiện kinh tế, nhưng thường lấy a = 223m,

Hình 1.7: Một số dạng khối đá giảm tải sau bến.CCẩu tạo công trình bễn trọng lực kiễu khối xdp có khối giảm tái:

Công trình bến trọng lực có khối xắp giảm ti có cấu tạo cơ bản như công trình bn cókhối xép thông thường tuy nhiên có những điểm khác như sau:

+ Để áp lực công tình truyền xuống dit nền đều hon, dé giảm áp lực đất tác dụnglên tưởng người ta cấu tạo khối xếp giảm tải có kích thước lớn trong lượng tir

+ Kết cấu bên trên có cấu tạo kiểu tường góc BTCT hoặc là khối bê tông cốt thépđược đồ tại chỗ,

+ Theo mặt cắt ngang mỗi một hing chỉ xắp một khối và các khối được xếp lệch nhau.

vì vậy khi xếp phải kiểm tra khoảng cách của khối xếp dưới cùng (nhô ra khu nước

nhiễu nhất đến đáy tàu phải lớn hon 0.30m để đảm bảo an toàn cho ti

Un điểm: Tên ít vậtgu hơn so với khối xếp thông thường, áp lực công trình truyền

xuống dat nén tương đối đồng đều hơn.

Aược điển: thi công khó khăn, đòi hỏi cầu trục có sức nâng lớn.

b, Cấu tạo tường thùng chim (Caisson) [ 14,15)

Công tình bên thùng chim trở nỗi được bắt đầu ứng dụng vào đều thé ky XX Để cho

thùng nổi được trong quá trình vận chuyển, khoang phía sau được đậy nắp bing vật

liệu chống thắm có bố tri các ống thép thẳng đứng đẻ đỏ cát khi đã lắp đặt thùng trên

đã Như vậy, mặc dù không phải thủng chim đối xứng, xong chúng được lấp đặt

không cần sử dụng cần cầu nỗi

Hiện nay trên thể giới thùng chìm vẫn được sử dụng rộng rấi do rút ngắn tiền độ thisông (so với khối xếp) Ngoài ra ứng dụng thùng chim cho xây dựng bin với độ sâubắt kỳ (lớn hơn hoặc bằng 25m) không phải sử dụng cần cầu nỗi và giảm khi lượngtông một cách đáng kể Tuy nhiên, kết cấu như thể tương đối dit 46 do giá thànhcủa thết bị hạ thủy Cho nên ứng dụng chi khả thi với khối lượng lớn trong trường hợp:

có kế hoạch sử dụng tiếp những thùng chìm tương tự ở khu vực đó.

e; Cấu tạo tường bến gác

“Trong nhiễu thập ky qua trên thể giới đã ứng dụng nhiều loại tường góc: có sườn

chống, eo trong và neo ng i, Tuy nhiền khoảng 40 năm tr lại đây loi tường này

mới được sử dụng rồng rãi cho công tinh bến Điểm khác nhau cơ bản của kết cấu bntường góc neo ngoài so với neo tong là trởng mặt được neo vào bản neo riêng Kết

clu loại công trình này được đảm bảo én định nhờ chính trong lượng bản thần, trọng

lượng khối đắt va nhờ ứng lực rong thanh neo, Bến trồng góc neo ngoài cổ hE coi Tàloại kết cấu khác với bến tường góc neo trong và bổn tưởng gée có sườn chi 1g So với

tưởng góc neo trong, bến tường góc neo ngoài có sự phân bổ ứng suất nền tườngtương đối đồng đều, cho nên có th thi công trên đắt có sức chịu tả kém,

l3

có cự

Hình 1.9: Công trình bến loại tường góc (Neo ngoài — Neo trong)

Ghi chú: 1 Dằm mũ; 2 Bản mặt; 3 Bản đáy; 4 Lớp đệm đá; 5a Tầng lọc ngược; 5b.Lip it đắp sau trồng; 6 Thanh leo 2 Ban giữ leo

Uw điểm cơ bản của bến tường góc như sau: đơn giản trong công tác ché tạo, chỉ phívật liêu xây đựng it hơn so với bến khối xếp khoảng 3 lẫn, đảm bảo độ ổn định củatường nhờ khối đất nằm trên tắm bản đấy, có khả năng lip ghép lớn, dé thi công vàđảm bảo tiến độ nhanh.

Aược điển: dễ bị ảnh hưởng đến công trinh do lún không đều, cần có biện pháp bổsung để bảo vệ các edu kiện tắm mỏng, có khối lượng lớn các khe hở rong tường đứngđồi hỏi phải học hiện cn thận các công tắc bảo đảm cho đất sau tring không lọt qua

các kế hở đó.

4, Cấu tạo bến dng đường kính lớn

(ng đường kính lớn (hình trụ, tam giác, ovan,e-ip) là hệ thống ống mỏng không giamđược áp dụng công trình ngành cảng biển của những năm 50 thể kỷ trước Công trình.bao gồm 2 thành phần chính: ông đường kính lớn và kết cầu phần trên, Ở cảng Kobeđã xây dựng bến ông với đường kính ló,Im, tường ống day 0,15m có cốt thép ngangIa ứng suất rước Ông bao gồm 2 đoạn được hạ vio đắt bùn với vận tốc 6m/gi,

1.3.2 Công trình bén tường cit

1.3.2.1 Khái niệm chung

“Công trình bến tường cir là loại kết cấu tường mỏng gồm nhiều cọc riêng lẻ đồng sát

nhau cắm sâu vào trong đắt, ôn định của nó nhờ phần cọc đồng sâu vio trong đất và hệ

thống neo giữ của tường mặt[ 14,15].

4

Hình 1.10: Công trình bến tường cừ

Ghi chú: 1 Dằm mũ; 2 Tường mặt; 3a Tang lọc ngược; 3b Khoi đá giảm tải; äc Cát(đất lắp sau tường); 4 Bich neo; 5 Đệm va

1.3.2.2 Phân loại

én tường cir gỗ: Thường được sử dụng ở những địa phương có nl ở vùng

nước không có hà, môi trường xâm thực í: Gỗ ngập hoàn toin trong nước sẽ tăng tuổi

thọ, do đó

loại bến này thích hợp với chiều sâu nhỏ không lớn hơn 3m.

thé dùng gỗ làm các bến tường cử đặc biệt là tưởng cir không neo Các

~ Công trình bến tường cừ thép: Có wu điểm tăng chiều cao của bến do sức chịu vậtliệu cao nhất là cử có neo, ting neo càng nhiễu cing giảm chiều sâu đồng cọc Tit

dang cử nhiều dạng: cử phẳng, chữ Z, chữ T, chữ I Một wu điểm nữa là cọc cử cứng

loại đắt nền Liên la các cọc cử là khóa thép nên

và đài nên đồng được vào nhỉtốc

ngăn giữ đt lắp sau tường

Nhược điểm của cử thép là dễ bị ăn môn do nước biển cho nên phải bảo vệ bing cáchsơn quét nhựa đường và các ming kém chịu ăn mòn thay cho cọc ván thép Loại nàytốn nhiều thép cho nên giá thành thường cao Chiểu đài cừ thép trong khoảng

(1230)m, vì vậy cử thép được ứng dụng nhiều cho các loại bến dọc bờ có chiều sâu

trước bến (10=12)m.

~ Công trình bẵn tường cir bê tông cất tháp: So với cử thép cit bê ông ct thép chẳng

tác động ăn mòn của nước biển tốt hơn song chiề sâu trước bến có phần giảm Trong,

bê tông cốt thép ứng suất trước thì tiết kiệm được vật liệu vàtrường hợp làm bằng c‹

còn đồng được cả vào đất cũng, Đối với nước ta sử dung loi công tình này cồn chophép sử dụng được nguồn vật liu địa phương Với tường bến cao 10m thì cọc có thể

Is

dài 25m, nặng tới 15 tấn Vì cọc đài và năng nên thi công khỏ đảm bảo chit lượng khóđóng sit, để ngăn đắt lắp sau tường trôi ra ngoài cần phải dang biện pháp hàn bít đặcbiệt đó là vin để khổ khăn trong thi công

1.3.3 Công trình bén bệ cọc cao.

1.33.1 Khái niệm

(Công trình bến bệ cọc cao gồm bệ cọc và nền cọc BE cọc thường cách mat đất một

khoảng nào đó Công trinh bến bệ cọc cao có thể chịu được tải trọng và ồn định được

1 nhờ sức chẳng của nda cọc, chủ yếu là lực ma sất xung quanh cọc và một phẫn sứcchống ở mũi cọc BG cọc có nhiệm vụ chịu toàn bộ tải trọng phía trên và truyền tảitrọng đó cho nén cọc, nền cọc tiếp nhận tai trọng do bệ cọc truyền xuống gồm tải trong

truyỄn ti trong này cho n

khai thác phía trên và trọng lượng bản thân bệ,

Bg cọc

Hình 1.11: Công trình bến bệ cọc cao.

Pham vi áp dung: Công trình bên bệ cọc cao có thể xây dựng ở bắt kỳ nơi nào có thể

đồng được cọc, hich nghĩ với mọi loại ình được dùng cho các bến nhỏ cũng như bốncó độ sâu lớn.

= Theo tương quan độ cứng đơn vị giữa đài và cục: Cầu tàu đãi cũng ( <7), cầu

Hình 1.12: Sơ đồ tính độ cứng cũa bệ cọc

~ Theo sự trong quan với mép bở, sằm các loạ n cầu rổng; bến cầu lường

chấn (cir trước, cờ sa); bén cầu rỗng — tường chắn: bến cầu nd; bén cầu ahd ~ tườngchắn; bên cầu chữ U; chữ L; chữ T; trụ độc lập v.v.

1.3.3.3 Đặc điểm của kết cầu bến cầu tàu

So với các loại bến mái nghiêng, bên trọng lực, bến tường cử, cầu tàu nỗi bật bởi các

đặc điểm sau:

~ Kết cấu nhẹ, tổn ít vật liệu, có nhiều cầu kiện đúc sẵn ở nhà máy;

= Chỉ thi công được ở những nơi nén dit cho phép đồng cọc như: cát, xé st,š cất,

bin st, bùn cất

~ Thi công nhanh, nhất là kết cấu cầu tàu có nhiều cấu kiện đúc sẵn Ngoài ra, cầu tàu

đời hồi rất it các công đoạn thi công đưới nước (thợ lặn)

~ Cầu tàu luôn luôn là giải pháp hàng đầu cho kết cau bến trên nền dat yeu, Do các đặcđiểm tên nên cầu tàu là kết cầu được sử dụng rộng rãi nhất tên thể giới cũng như ở`Việt Nam, cả cho các bến cảng biển, cảng đảo lẫn các bến cảng sông, cảng hd

17

14 PHAN LOẠI CẢNG BIỂN

1-41 Mục:ch phân loại cảng biển

Phân loại cảng là một công cụ quản lý Nhà nước nhằm đạt được mục tiêu chính sáchtrong lĩnh vực cảng Mục tiêu chính sách trong lĩnh vực cảng là nhằm hỗ trợ các mụctiêu phát triển của đất nước như đẩy mạnh tăng trưởng kinh té-xa hội thông qua việctiễn khai cơ sở vật chất tiết bị cảng hiệu quả Tuy nhiên, do nguồn vốn ngân sáchdành cho phát triển cảng có hạn, cần phải quản lý cảng phù hợp và hiệu quả nhằm tốivu hoa hiệu quả đầu tư cảng

Phan bỗ đầu tư cảng phù hop

Nhằm tăng cường phát iển cảng để có thể hỗ trợ các mục tiê trọng yếu của đất nước,cần đỀ xuất phân loại cing trên cơ sở xem xét ác tiêu chí phân bổ các nguồn lực quốcsia 66 han trong phát triển cảng Cảng hoặc dự án cảng có tằm ảnh hướng lớn hơn tốikinh tế hội sẽ được trusn ngân sách cao hơn.

Kinh phí đầu tư phat triển cảng sẽ chủ yếu có ngu từ ngân sch nhà nước Tuy vậytrong một số trường hợp, có thể sử đụng nguồn vỗn tử thành phần ngoài quốc doanh:trong hoạt động phát triển ưu iên đối với cảng Dũ sao, trong trường hợp này, cần

quan lý các hoạt động của thành phan ngoài quốc doanh nhằm đảm bảo các mục tiêu

của chính sách quốc gia Do đó, công tác phân loại cing cần phải phù hợp với chínhxách quốc gia và các tiêu chí nhằm đảm bảo đầu tư thỏa đáng

Tăng cường quản lý và khai thác cảng hiệu quả

Các bến cảng Việt Nam do rất nhiễu chủ thể khác nhau quản lý mà chưa có một hệ

thống quản lý cảng toần diện Trong những năm gin đây, lượng hàng thông qua cáccảng chính đã ting lên nhanh chóng nên yêu cầu phối hợp giữa các cảng lên kề cũngtăng lên, đặc biệt là khu vực phía Nam-Tại đây, 2 hoặc nhiều hơn các bến cảng có vịtrí rất sắt nhau.

Do vậy, cần đưa các bến cảng, khu vực phát triển tiềm năng và những cơ sở vật chất

thiết bị của tư nhân vào khuôn khổ quản lý của một cơ quan/chủ thể quản lý toàn diện

vùng nước, vũng đất cảng Việc phát triển luỗng hàng hải và quản lý hành hải côngnhư đường bộ, đường sit tong vùng hip dẫn đều thuộc phạm vi thẩm quyền của cơ

quan này Dé thực hiện quản lý cing hiệu quả cần thành lập cơ quan quản lý cing

(Port Management Body) cho nỗi cảng biển chính.1.42 Phân loại căng bién ở Việt Nam

‘Theo Điều 59 và 60 của Bộ lui Hang hãi Việt Nam[1] các cing bién Việt Nam đượcchia làm ba loại: Loại là cảng biễn đặc biệt quan trọng phục vụ việc phát triển kinh"xã hội của cả nước hoặc iên vùng: loại IÍà cảng biển quan trọng phục vụ phát triểnkinh ổ-xã hội của vùng, địa phương: loi H là cảng biển phục vụ hoạt động của doanhnghiệp

“Quyết định 16/2008/QĐ-TTg n

Phòng, Cim Pha, Hồn Gai, Nghỉ Sơn, Cửa LO, Vũng Ang, Chân Máy, Da Nẵng, DungQuit, Quy Nhơn, Vân Phong, Nha Trang Ba Ngồi, Hỗ Chi Minh, Vũng Tâu, Đồng8/01/2008 xếp 17 cảng biển vào loại I đó là: Hải

Nai và Cần Tho Một số cảng biển đã được xây dựng và thực hiện bbe dỡ hàng triệu

tấn hàng hóa mỗi năm, tuy nhiền trong đỏ có một số cảng là cảng tiểm năng sẽ đượcxây dựng trong tương lai gin hoặc đã được xây dựng một phần và được kỹ vọng sẽ

nâng cao khi lượng hàng hóa thông qua.

“Cảng biễn loại I có 23 cảng, bao gồm các cảng tương đối nhỏ đang hoặc sẽ phục vụchủ yếu vận tải ven biển Vùng hấp din của cảng loại II thường chỉ giới hạn trong

phạm vi tinh,

“Cảng biển loại III có 9 cảng tại tỉnh Bà Rịa ~ Vũng Tau, Đây là các cảng biển ngoài

khơi phục vụ hoạt động di Khí Các cảng loại IIL rong tương li sẽ Không chỉ bao

dm cảng dẫu khí mà còn bao gdm cảng công nghiệp phục vụ nhà máy thép, nhà máylọc dau, nhà máy xi-măng, nhà máy điện hoặc các ngành công nghiệp nặng khác Các.

cảng loại IIT chủ yếu là cảng chuyidùng phục vụ các ngành công nghiệp quy mô lớn.

Các cảng loại va II cũng bao gồm các ngành công nghiệp như vậy và các cảng loại I

chi được xếp loại trong trường hợp ngành công nghiệp nặng xây cảng chuyên dụngphục vụ mục đích riêng của mình.

19

Danh mục cảng biển Việt Nam thể hiện ở phụ lục 1.1

1.5 TINH HÌNH CHUNG VE XÂY DỰNG CANG Ở VIỆT NAM VÀ THEGIỚI

1.5.1 Tình hình chung cảng bién trên thể giới

'Cảng biển thé giới có một lịch sử lâu dài và xuất hiện rất sớm Có nhiều bằng chứng.cho việc bình thành những cảng bin lu đời nhất thé giới, đồ cũng là bằng chứng ciavige con người đã rất sớm nhận thức được vai td lợi ích của việc giao thông đường

Xu thé phát iển cảng biển của thể giới

~ Tăng số lượng tàu vào cảng, cãi tiền đồng mới, làm thay đối kích thước và chất lượng

tàu Day mạnh hướng là tàu chờ bến hơn la bến chờ tàu.

~ Tăng cường các bến container: theo tài liệu nghiên cứu của các nước thì nhu cẩu ve

cảng container sẽ ting khoảng 125% trong giai đoạn 1996 đến 2000 và tiếp tục tănghơn nữa vào năm 2000 đến 2010, trong đó Trung Quốc sẽ tăng khoảng 12:

Nam A là 170% trong giai đoạn 1996 — 2000,

= Lượng hàng vận chuyển bằng đường biển vào năm 2010 của thé giớilà 11 ty ấn

trong đó dẫu là 6 tỷ tắn, lương thực thực phẩm là 2307 triệu tắn, còn lại là máy mócthiết bị và khoáng sản Trong tương ai số lượng và ching loại hành hóa sẽ tang mạnhtheo xu thé phát triển kinh tế thé giới,

1.5.2 Phát triển cảng biển Việt Nam

Quan diém phát triển của Việt Nam đến năm 2020 và định hướng phát triển đến năm

2030 [8]

- Tận dung tối đa lợi thể về vị kiện tự nhíđịa lý và diđể phát triển toàn diện hệ

thống cảng biển, đột phá di thẳng vào hiện đại, nhanh chóng hội nhập với các nướctiên tiến trong khu vực về lĩnh vực cảng biển nhằm góp phần thực hiện mục tiêu củaChiến lược biển Việt Nam đến năm 2020, từng bước đưa kinh tế hàng hải trở thành

20

mùi nhọn hàng đầu trong 5 lình vực kinh tế biển, đồng thời góp phin củng cổ an ninh,quốc phòng của đất nước,

~ Phát triển hợp lý giữa các cảng tổng hợp qugia cing chuyên dùng, cing địa

phương, dim bảo tính théng nhất trong toàn hệ thống Chú trong phát tiển các củngnước sâu ở cả ba miễn Bắc, Trung, Nam tạo những cửa mở lớn vươn ra biển xa có sức.hip dẫn ảnh hướng tới di bản các nước lin cận trong khu vục; từng bước cũng cố,nâng cấp mở rộng các cảng khác; coi trọng công tác duy tu bảo tri để đảm bảo khaithác đồng bộ, hiệu qua

= Phát tiễn đồng bộ giữa cảng biển với mạng cơ sở hạ ting sau cảng, giữa kết cấu hạ

ting cảng biển với hạ ting công cộng kết nối với cảng biển Đặc biệt chú trọng đảmbảo sự kết ni liên hoàn giữa cảng biển với mạng giao thông quốc gia và đầu mối

logistic ở khu vực,

- Phát triển hướng mạnh ra biển để tiếp cận nhanh chóng với biển xa, giảm thiểu khóKhăn trở ngại về Iuỗng tàu vào cảng: kết hợp tao động lực phát triển các khu kinh t,

công nghiệp — đô thị ven biển.

~ Huy động mọi nguồn lực trong và ngoài nước để phát triển cảng biển, Day mạnh xã

hội hoa việc đầu ne phát triển kết cấu hạ ting cảng biển, khong chỉ đối với cầu bếnsảng mà còn cả hạ ting công cộng kết nổi với cảng biển (luỗng tầu, để ngăn sóng.chấn cát, hệ thống đường giao thông, hệ thống điện nước nổi cảng )

- Kết hợp chặt chế giữa phát triển cảng biển với quản lý bảo vệ môi trưởng, dim bio

su phat triển bên vững; gn lê với yêu cầu bảo dim an ninh, quốc phòng

Mue tiêu, định hưởng phát tiễn

= Me iêu chung:

Phat triển hệ thong cảng biên theo một quy hoạch tong thé và thông nhất trên quy mô.

sả nước nhằm đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đắt nước: tạo cơ sở vật

chất kỹ thuật đỂ nhanh ching đưa nước ta hội nhập và đủ sức cạnh tanh trong hoạt

động cảng biên với các nước trung khu vụ và trên th giới, khẳng định vĩ í và athe

atvề kinh tế biển của đất nước; dng thi góp phần bảo đảm an ninh, quốc phòng củanước Hình thành những đầu mỗi10 lưu kinh tế quan trọng với quốc tế làm động lực.phát tiễn các khu kinh tế, đồ th ~ công nghiệp ven biển

= Các mục tê cụ thé

+ Bảo đảm thông qua toàn bộ lượng hàng xuất nhập khẩu và giao lưu giữa các vùng

xã hội của đấtmiễn trong nước bằng đường biển dip ứng yêu cầu phát triển kinh tẾ

nước Dự kiến lượng hing thông qua toàn bộ hệ thống cảng biển tại các thời điểm

trong quy hoạch như sau5]

* 500 + 600 triệu T/năm vào năm 2015;

* 900 + 1.100 triệu T/năm vào năm 2020;

© 1,600 + 2.100 triệu T/năm vào năm 2030.

1.6 KẾT LUẬN CHUONG

Cảng biển là một trong những cơ sở hạ ting quan trong trong phát triển kinh tế-xã hộivà dim bảo an ninh quốc phòng của một quốc gia Trong xu hướng hội nhập quốc tế

vào quá tình toàn cầu hóa hiện nay thì cúc cảng biển của Việt Nam được nâng cấp và

mở rộng nhằm đáp ứng nhu chu lưu chuyển ting nhanh của lượng hàng hóa xuất nhậpkhẩu thông qua cảng.

CCng biển là nơi chúng chuyển hàng đến và đi cho một khu vực nào đó mà cảng phụcvụ, Cảng biển có kết cầu phần bến cảng trên đất liền (bến đậu): khu trung chuyển hànghóa, kho chứa, Khu vực tiu đậu gém ving tiu, chỗ nối iếp cửa vào và ra, đập ngăn

a chất nền, tính bai king, bãi bỗi ven bở bi luôn thay đổi dang là những thách thứccủa nhiều bến cảng biển hiện nay.

'CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIEN VE DIA HÌNH, DIACHAT THUY HAI VĂN TRONG THIẾT KẾ CANG

3.1 CƠ SỞ PHÁP LÝ:

22.11 Tài lu về đị hành

“Thành phần khối lượng khảo sit địa hình: Ap dụng Tiêu chuẳn TCVN 8478- 2010fan

Ngoài ra cdng áp dụng các quy dinh sau

+ Thiệu thu thập có thời gian không quá 05 năm đối với vùng bãi trước cảng ổn địnhvả không quá 01 năm đối với vùng bãi đang bỗi hoặc xói;

+ Phạm vi đo đạc tối thiểu 100m từ tim tuyến đề dự kiến về phía đồng và 100m từđường mép nước về phía biển,

+ Để tính toán truyỄn sóng từ vũng nước sâu vào vị trí chân công tình cần khảo sit OL

mặt cất ngang dai diện (vuông góc với hưởng của cảng) từ mép nước tối khu vựcngoài khơi có độ sau 10m;

+ Đối với vùng bờ bién x6, cần thu thập thêm tà liệu lch sử về diễn biến của đườngbờ ít nhất là 20 năm so với thời điểm lập dự án.

2.1.2 Tài liệu về dja chất

“Thành phần, khối lượng khảo sát dia chất áp dụng theo Tiêu chuẳn ngành TCVN 84772010 quy định thành phin, khối lượng khảo sắt địa chất trong các giai đoạn lập dự án

và thiết kế công tinh thuỷ loi (22)

Ngoài ra, cần căn cứ điều kiện thực tế công tình để xác định thành phần khối lượngkhảo sắt địa chất phù hợp, tình cấp có thấm quyền phê duyệt

2.13 Tài iu về thấy hãi văn

Thu thập và phân tích tà liệu về thủy triều, bão, nước ding do bão, đồng ven, vận

chuyển bùn eat, sóng đồng chảy lĩ vùng cửa sông và các thiên tai khác trong khu vực

din Thời gan thu thập tài liệu tỗi thiểu 20 năm so với thời điểm lập dự án Trường

hop chưa có tà liệu cin tiễn hành do đạc, bổ sung số liệu và sử dụng mô lình tính toán

phù hợp để mô phỏng và đánh giá xu thể biển động.32 CƠ SỞ KHOA HỌC

2.2.1 Ảnh hướng của yêu tổ địa hình trong thiết kế căng

Địa hình khu vục xây đợng là điều kiện tiên quyết rong việc quy hoạch cảng địa hìnhlà nhân tổ chủ dạo tong việc lựa chọn luỗng vào từ đồ lựa chọn ra hướng của bén và

ảnh hưởng không nhỏ trong việc chọn kết cấu bến- ớ day vin đề liên quan là hướng

gió của địa hình với bổ trí bến và luồng tằu Dia hình còn ảnh hưởng đếnkho bai, đường vào ra cảng, khu quản lý, dich vụ, hệ thống giao thông với bên ngoài.Điều kiện dia hình ảnh hưởng tới việc lựa chọn vị tr của cảng, sự đi li của tầu và vốn

đầu t xây dựng cảng,

Địa hình khu vực cin khảo s

Judng dẫn thu vào cảng,

ít bao gồm: khu dit của cảng đây khu nước, bao gồm cả

Căn cứ vào đặc trưng, kích thước của đường bờ có một số loại địa hình cơ bản nhưsau: [10,15]

(a) Địa hình bo biển

Phu thuộc vào dạng đường bờ mà có các loại sau:

+ Bờ thẳng: Là loại địa hình bằng phẳng, thoải đều,độ sâu tự nhiên kém.

+ Bờ khúc khuyu; Thường hình thành ee vũng vịnh được che chấn sóng gi ốt nhờ

+ Bờ vùng nti, ven biển: có đường bờ đốc,cao, độ sâu tự nhiên lớn, được che chắn bởi

các đảo tự nhị

+ Địa hình vùng cửa sông ven biển: dòng sông bị chia cắt thành nhiều nhánh bởi các

24

bãiđộ sâu tự nhiên kém, tau bẻ ra vào khó khăn nên cin nạo vết thường xuyên.4b) Địa hình bở sông

Dưới tác động của sóng và dòng chảy, bờ sông có dạng hình in tạo thành bời và bờ

lõm; bir lõm th tốc độ dòng chảy mạnh, độ sâu tự nhiên lớn ; bở lỗi thì tốc độ dòngchảy nhanh, độ sâu tự nhiên kém Vị trí đặt cảng được chọn bên bờ lõm nhưng cần có

biện pháp gia cổ bảo vệ bờ.

Để đảm bảo việc chọn lựa vị trí đặt cảng cũng như giải quyết các vấn dé bố trí tổngbình đồ, cần phải tiết lập bình đồ địa hình trên bờ và đưới nước (bình đỗ dia hình loại

nhỏ và loại lớn).

Hình dng đường bờ sẽ ảnh hưởng trực iếp đến việc lựa chọn đường mép bến, vị trí

đường mép bến sao cho chỉ phí đầu tư đặc biệt làng tác slắp và nạo vét là nhỏ

Địa hình khu vực xây dựng ảnh hưởng rực iẾp đến việc bổ te ting mặt bằng của

Theo vị trí địa lý bổ trí cảng dang saue{ 15]

~ Cảng hở: được bỖ trí tên bờ biển chị tác động trực tip của sóng,Để dim bảo cho cảng hoạt động bình thường cần có đê chắn sóng

~ Cảng đặt rong vịnh kín sing gi, được các địa hình thiên nhiền che chấn như CôngCita ông, Hòn gai trong vịnh Hạ Long.

~ Căng kín (Cảng thuỷ tiểu ) được bổ trí rên bở biên cửa sông có dao động mực nướcKiều lớn, khu nước của cảng ăn sấu vio bờ tích tiếng với biển bằng âu tần, mục nước

trong cảng khác với mực nước ngoài biễn.

- Cảng đầm (cảng vũng) bé trí trong những vũng riêng ngăn cách với biển bằng cáccồn cát, những cảng này phân lớn bố trí trên bờ những đầm lớn hay hỗ lớn, có nhữngkênh dẫn nỗi cảng với biểnlũng cảng này không cần công trình bảo vệ ba.

~ Cảng trên dio là cảng bổ trí trên những hon đảo thiên nhiên hay nhân tạo cách xa bờ.

- Cảng cửa sông bổ tf ở những của sông lớn ra phía biển hay vào sẫu trong sông

cách cửa sông không lớn (Cảng Hai phòng bổ tí ở cửa sông Cm vào sân phía ongxông).

+ Căng trên hd bao gồm các cảng đầu mối thủy lợi và cảng xí nghiệp hỗ Cảng tong

đầu mỗi thủy lợi dùng cho tàu đỗ trước khi qua âu đẻ phân chia và thành lập đoàn tau.Căng xí nghiệp trên hd cung cép vt liệu và sin phim của xí nghiệp

+ Cảng sông: được bổ trí dọc trên 2 bờ sông, ở phía bở lõm của đoạn sông để dim bảođộ sâu cho tàu và tránh bồi lắng của bùn cất

Hình 2.1: Cảng tiên sa

Cảng tiên sa làAng có độ âu tự nhiên lớn (độ su lớn nhất 12m), được địa hình che

chin toàn bộ gió đông bắc, đông và đông nam Hướng tây và hướng tây nam gió lớn vìkhông có địa hình che chắn Nếu Căng sa xây dựng Cảng liên bở chịu ảnh hưởng.

không tốt của hướng gió tây nam, xây dựng đê chắn sóng gặp nhiễu bot lợi tốn kém.

“Xây dung theo phương án bến nhô thì xây để chisống hướng tây khá thuận lợi Như.vậy phương án đã được xây dựng khá thuận lợi

26

địa hình đất liễ chăn giữ Một phần địa ình phía bắc đã che chin một phin gió, phía

Tây giáp biển Địa hình khá thuận lợi cho việc quy hoạc cảng

Hình 2.4: Cảng Quy Nhơn

Cảng Quy nhơn: Lot tong vịnh chi còn gió tây nam théi đến, khi này làm cầu dẫnhướng ngược lại nên hoàn toàn tránh được các hướng gió, đồng thời địa chat tốt, nước.

2.2.2, Anh hưởng của yéu tổ địa chất trang thiết kế cảng

Trong số những yêu tổ tự nhiên ảnh hưởng đến giải pháp kết cầu bổn thì địa chất côngtrình nơi xây dựng là điều kiện tiên quyết.

Đối với các loại đất mềm và cho phép hạ cọc bằng những phương pháp khác nhau(đóng ép, x6i, rung, xoắn) thi công trình bổn kiểu cọc là hợp lý hơn trọng lực vàtrường là phương án kết cầu được kiển nghị đầu tiên

Cúc sông tinh bin ki nền hd, nữa để haytrọng lực sử dụng hợp lý vi

và không cho phép đóng cọc bến trong lực có thé xây dựng trên đắt cho phép đóng cọc

nu thi công theo phương pháp trên kh (trước lúc ngập eta hỗ chứa nước)

28

“Trưởng hợp đất mém yếu không dis độ bền để tiếp nhận trực tiếp các tải trong vàkhông cho phép sử dụng móng cọc, thí dụ như lớp đắt yếu không dày phủ trên nềnđá, lớp đắt yêu có độ dày lớn nằm trên lớp đất tốt nhưng quá sâu v.v tì phải sửdụng các móng đặc biệt giếng chim, giếng chim hơi ép vv (14]

3.2.2.1 Các Loại kết cấu bén đặc thù

“Tùy thuộc vào điều kiện địa chất nén để lựa chọn kết cầu bến làm sao sức chịu tải củadat nén khi không phải xử lý mà công tình vẫn dn định thì lựa chọn các dạng bến hộp,tường chin đất, khỏi bể tông trọng lực à đ thi công nhắc Tuy nhiên không phải nơinào cũng có điều kiện thuận lợi như vậy Tùy thuộc vào yếu tổ dia chất nền nhà tư vẫn

sẽ chọn các loại sau{14]

(1) Kiểu wong lực;

(2) Kiểu tưởng cử:

(3) Kiểu tường cir có bến giảm ti:

(4) Kiểu tường vay hình tròn;

(a) Kiểu tường vây hình tròn bằng cờ thép

(©) Kiểu tường vây hình tròn bằng thép tim;(5) Kiểu cầu tau;

(@) Kiểu cầu tu trên các cọc đứng;

(b) Kiểu cầu tau trên các cọc chụm xiên;(6) Kiểu bến trụ độc lập:

(0) Kiểu bên nỗi,(8) Kiểu bến trụ va;

(9) Đá trượt và bến nhỏ:

(10) Công tình bến đệm không khí,

(11) Bến neo và phao neo.

2.2.22 Phân tích kiểu bên khi da chất công trình khác nhau(a) Trirong hợp đất nền là đá, đất đá ôn định:

“rong trường hợp này kết céu bến nên chọn dang (1) trong đó chon bén dang Cassion,dang tường trọng lực, dạng khối be ctông xếp sẽ rat tiện cho thi công Bến cảng Cáilân là bến điển hình khi đại chất nén là đả, tư vẫn thiết kế đã chọn dạng hộp (Casion)thi công từ Singapse rồi dit đến vị trí và thả chim Sau đó đổ vật iệu tang ôn địnhtrong casion Đến nay bến vẫn hoại động tốt [4]

() Trường hợp địa chất nền là cuội sỏi, et, đất yếu:

Khi này gặp các dạng nền như; Nén cuội sỏi, nền cát, đắt yếu, đất xen kẹp, thấu kính.

“Trường hợp này sử dụng dang (2) (3) và (5) là phù hợp Bởi lẽ: Khi thì công cử sẽ rất

để đồng tong cát, song lại rit khó trong cuội sỏi Cọc khoan nhỗi sẽ thực hiện được

tong nền loại này, Tuy nhiên trong nén bùn, nền cất có độ sâu lớn thì cọc đông khó

thực hiện thì cọc khoan nhdi lạ rất ưu thé, Đặc biệt nếu chọn đường kính lớn thi cọc

khoan nhôi là ưu việt nhất.| I4]

(©) Trường hợp nền đắt yếu diện rộng, bãi nông:

Khi này sử dụng dạng bến (3) và (4) là hợp lý vì chỉ có thé sử dụng tường cử thì áp lựcđấy móng nhỏ Mặt khác bến rộng sẽ phải tôn bằng cát xung quanh cử vây Để tangcường sức chụi tắn của cừ tì người ta sử dụng neo trong đất bổ sung sức chị un của

(4) Trường hợp chức năng bến hạn chế về điều kiện xếp tải:

Khi này sử dụng loại bến (6) Tuy nhiên sử dụng loạ (5) cho a địa chất yêu vàting đất yếu có độ sâu giới hạn, sau 45 gặp ngay ting đất cũng (khoảng 30m trở

i) [14]

(©) Trường hợp độ sâu nước lớn, địa chất yếu, năng lye vận tai bến hạn chế:

30

Khi này thì

êu (7) và (10) là rit phù hợp, Khi này sử dụng sức nỗi của xã lan làm

Như vậy yếu tổ địa chất nỀn sẽ quyết định rất lớn đến kết cấu và kiểu bến Ngoài ranăng lực vận ti của bén, chúc năng của bến cũng xem xét với yếu tổ dia chất nền sẽdra đến phương an kết cầu bên phù hợp, như phân tích phan trên [14]

Dưới đây là bảng tổng hop các dạng kết cầu bén ứng với từng địa chất cụ thBing 2.1: Phạm vi sử dụng của các loại kết cấu bền [14]sá Ten và đặc điểm của kết “Chiều cao tự.

Pham vi ứng dụng

s An dokhông nên hiện ty nhiên no) Điểnkện

hơn (Ho) xướng xay amg

(Tường cử thếp it điện Dit est set dochat, | Kwong han ché

lòng máng, không neo 4 nửa ran và ran Không hạn chế

Tường cừ bê tông cốt

2 |hép tết diện chữT 4 pices Như trên

(Tường cử be tông cốt 1 déo mdm, do chặt vườn

3 [hếp tết diện phải 3 Wa nữa rắn Như

Ting 0 ag ch ;

"¬- xố Nh én

“Tường cit bê tông cốt (Sét déo mém, dẻo chặt miên

© Nhếp tế điện phẳng Ineo, 1Ù hà na eins bm Nam

7 lưng hp din | yy DheDsnlisiDM| quyTon ming, neo bin

lường cử bê tông cốt ‹ ¬

8 thép2 doạn, 2 neo l§ Dat cát Như trên.Tường bong cũ ;

9 thép tiết điện chữ T, coe 9 Dat cát Như trên.

Tang sỉ Bồtôn chi :

10 thép tiết diện phẳng, cọc 9 Sét déo mềm, deo chặt | hưyyện

11 lường cừ có các thiết bị I8 — |Đấtcấusếtvàbùn Nhu trên

31

Pham vi ứng dụng.

(Tên và đặc điểm của kết| Chiều tụ

số lều cao tẾ' Điệu kiện tự nhiên n lện“ie do hônglớa Đn Min tự hiện no) Đi

hơn (Ho) vn vungiim di

12 [Tưởng cừ có màn chắn 18 “Như trên Như trên.

nh Như trên

14 [Tường cử cọc ông bê 5 Đấtcấu st(mừ nữa | C6 xt nghigp cbs

lồng cốt thép không neo cúng và cứng),bùn — | tạococông

15 Tường cit cọc Ong bê 12 Dat cát, sét (trừ nữa Có xí nghiệp chếtông cốt thép, có neo cứng, và cứng), bùn tạo cọc Ông.

Haring cọc ông đường én16 [iene c 12 Nhưườ Nhu we

h ‘at nên bat kỳ cho Bé cọc hình thức.

17 [BG cọc cao 20 "phép đóng coe phức tạp.

18 |Bệ cọc thập 20 Nhưưên lXây dụng trên khô

coe không chi "Như trên và ed trong | Không có dit dip

19 ina không chịu áp lực 18 nên dit yếu có chiều _ | gây ra lực ngang

diay hạn c ác đụng lên bếnl Kết cấu bên trên

20 [Tường trọng lực liền khối |Không hạn chế ly không cho phép _ |lúc tap, có nhiều

ng cọc VIL địa phương

; six an Nhwtrén va moi trate) vua :21 |Hưởng rong le khối sp Nhưuèn Nguy 5| Không hạn chế

22 fing dùm ¬vư TT vv

193 [Tường góc lắp ghép, neo Ulu tiên xây dựng.

a foe 12 Nhưưn en xiy

Tường góc lắp ghép, neo es Xd trong nước và.

z ngoài RB fiw tren cả trên khô.

Khi cần rút ngắn

25 |Tường góc có bản chống 9 Như trên thời gian Xây,

dung, phải có cầntrục sức nâng lớn