Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu lựa chọn hình thức công trình và giải pháp thi công công trình bảo vệ bờ biển xóm Rớ tỉnh Phú Yên

sự cộng tác của các cơ quan chuyên môn và các bạn bé cộng sự với sự nỗlực phấn dau của bản thân tác giả đã hoàn thành luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, chuyên.ngành Công trình với nội dung: “Ng

LỜI CẮM ON

Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại khoa sau đại học trường Đại hoc

“Thủy Lợi Ha Nội Được sự day bảo, giúp đỡ tận tinh của các thiy cô giáo các trongtrường sự cộng tác của các cơ quan chuyên môn và các bạn bé cộng sự với sự nỗlực phấn dau của bản thân tác giả đã hoàn thành luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, chuyên.ngành Công trình với nội dung: “Nghién cứu lựa chọn hình thức công trình và giải pháp thi công công trình bảo ¢ bờ biển xóm RG tỉnh Phú Yen”

Xin được bảy tô lông biết ơn sâu sắc đến cán bộ hướng dẫn khoa học la thầy

giáo GS.TS Lê Kim Truyền — người đã giành nhiều thời gian chỉ bảo, hướng dẫn đẻ.

tôi cổ thé hoàn thành được luận văn này

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thấy cô giáo Khoa Công tinh, Khoa Kỹthuật Biển đã truyền đạt nhiễu kiễn thức quý bảu trong suốt thỏi gian học tập tai

trường Đại học Thủy Lợi

cul

¡ cùng tác giả xin cảm ơn đến gia đình, bạn bè va các đồng nghiệp đã tạođiều kiện giúp đỡ nhỉ nh trong thai gian thực hiện luận văn

Do còn han chế về trình độ chuyên môn cũng như kỉnh nghiệm thực tế chưa

nhiễu nên trong quá trinh thực hiện luận văn không tránh khỏi những sai sốt Tác

giả ắt mong được sự chỉ bảo tận tinh của các thầy cô giáo và sự góp ý chân thànhcủa các bạn bè đông nghiệp để te giả có thé hoàn thiện hơn kiến thức của mình

Ha Nội ngày 25 thing 11 năm 2015

Tác gia

Phạm Phú Đạt

I CAM DOAN

Tên tôi là: Phạm Phú Dat

Học viên lớp: 21C11

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Những nội dung

à kết quả tình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bổ trong bắt

kỹ công tình khoa học nào.

“Tác giá

Phạm Phú Đạt

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE CÁC CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BO BIÊN

1.1 Đặc điểm sóng biển miền Trung và sự tác động của nó đến công trình 31.1.1 Đặc điểm sóng biển miễn Trung 3

1,12 Phân loại sóng và sự tác động của nó lên công trình 3 1.1.3 Hiện trạng và xu thể xi lb bin miễn Trang 5 1.2 Đặc điểm công trinh bảo vệ bở biển 6 L21 Để biển 6 1.2.2 Gia cổ bở (he biển) 10 1.2.3 Hệ thống đập mỏ hàn (Đập đỉnh) 71.24 Đề chấn sống bở (dé ngẫm) 18

1.3 Tinh hình nghiên cứu trên th giới và ở Việt Nam 9 1.3.1 Tinh hình nghiên cứu trên th giới 20 1.3.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 23

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CUU CƠ SỞ XÁC ĐỊNH HINH THỨC VA KET CẤU

CÔNG TRINH BẢO VE BO BIEN

2.1 Yêu cầu và xác định lực ác dung vio công trình bảo vệ bờ 262.1.1 Tinh toán xác định mực nước triều thiết kể 262.1.2 Tink toán các yeu tổ sóng do giỏ 72.14 Xie định chiều cao sóng leo 33

2.1.5 Tink toán áp lực sóng 16

2.2 Yéu cầu tinh toán lựa chọn kích thước công trình bảo vệ bờ biến 4

2.2.1 Công trình gia cổ bờ (lẻ bidn)

3.2.2 Đập mỏ han

2.3 ĐỀ xuất công nghệ thi công công trình bảo về bờ biển

2.3 Xúc định tồi gian tỉ công,

2.3.2 Bổ tri tổ chức thi công:

Kết luận chương 2

“5

“

50 50 SI 35

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP BẢO VỆ BO BIENXOM RO TINH PHU YE!

3.1 Đặc điểm, điều kiện tự nhiên khu vực bờ biển xóm Rớ tỉnh Phú Yên.

3.11 Vị trí địa lệ đặc điền dja hành địa mạo Khu vực

3.1.2 Điều kiện dân sinh, nh tế- xã hội

3.13 Đặc điền Khí lậu, kí tượng, thủy hi văn mỗi trường

3.2 Nhiệm vụ công trình bảo vệ bar

3.3 Đặc điểm sóng biển khu vực xóm Rớ tinh Phú Yên.

3.4 Lựa chọn giải pháp bảo vệ ba biển xóm Rớ tỉnh Phú Yên

3.4.1 Hiện trang xói lở của khu vực

3.4.2 Yêu cầu chung lựa chọn giải pháp bảo vé

4.4.3 Phân tích, đề xuất giải pháp bảo vệ

3.5 Tỉnh toán điều kiện thủy hải văn thiết kế

3.6.3 Tỉnh toán các tham số sóng thiết kể đổi với đập mỏ hàn

3.6.4 Tĩnh toán mặt edt ngang đập mỏ hàn,

3.6.5 Xúc định kich thước và trong lượng chân khay

3.7 Tính toán kè bảo vệ mái

56 56 56 56 7 so

60

a

“2 65 65 7 7

a

n 1 75 Z5

76

81 s6 88

3.7.1 Tỉnh toán các tham số sing 48

3.7.2 Xác định kích thước mặt cắt ngang kè mái 883.7.3 Tinh toán lip khối phủ Hohlquader s0

3.74 Tinh toán lớp gta (lip đã đổ) sĩ 4.7 Xác định kích thước v trọng lượng chân khay 93

3.8 ĐỀ xuất giải pháp thi công 933.8.1 Tién độ thi công công trình 9 3.8.1 Giải pháp thi công kẻ méi nghiêng % 3.8.2 Giải pháp tỉ công ke mo hàn 1004.8.3 Trinh te thi công và lip at khổi be tông dic 103

3.84 Quản lý chất lượng 104

ết luận chương 3, 109KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

1 Kết luận

DANH MỤC HÌNH VE

Hình 1,1 Mặt cắt ngang đê biển dang tường đứng 1

Hình 1.2 Mặt cắt ngang đê biển mái nghiêng 8

Hình 1.3 Mat cắt ngang đê biển mái nghiêng có mái gây 9

Hình 1.4 Dé biển mái nghiêng có mặt cắt phức hợp 9Hình 1.5 Mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp trên nghiêng, dưới đứng 10 Hình 1.6 Mặt cắt ngang đề biển dang hỗn hợp trên đứng, dưới nghiêng lo

Hình L7 Kẻ biển dạng mái nghiêng " Hình 1.8 Ke biển dạng tường đứng a

Hình 1.9 Ke biển dang hỗn hợp 1B

Hình 1.10 Chân khay kẻ biển 15

Hình 1.11 Hệ thống đê mo hàn chấn cát „

Hình 1.12 Hệ thống đề chắn sóng dọc bởi 19 Hình 1.13 Để biển chịu sóng tràn ORD 2I Hình 1.14 Dai ngim giảm sóng xa bờ 2 Hình 1.15 Giải pháp cản sóng phù hợp với cảnh quan trên mái dé biển ở Nordemey

Hình 2.9 Các biểu đồ áp lực sing lên tường chin sóng thẳng đứng khi sóng rất 3 Hình 2.10 Biểu đồ áp lực sóng tác động lên mỏ hàn 44Hình 2.11 Sơ đồ bố trí mỏ hàn 49

Hình 2.12 Sơ đồ cau tạo các bộ phận của mỏ hân

Hình 3.1 Biểu đồ hoa sóng ngoài khơi Tuy Hòa

Hình 3.2 Đường bờ khu vực xóm Rớ năm 2008.

Hình 3.3 Đường bờ khu vực xóm Rớ năm 2014.

Hình 3.4 Đường tin suất mực nước tổng hop tại điểm MC32

Hình 3.5 Sơ đồ 5 vùng tính sóng ven bờ, ti mỗi vàng sẽ tiền hình xác định

các tham số sông nước sâu

Hình 3.6 Các mặt cắt đại di

Hình 3.7: Tính toán truyền sóng ngang bờ

Hình 3.8: Phân bổ chiều cao sóng ngang bờ tại MC 1-1

Hình 3.9: Phân bổ chié

Hình 3.10: Phân bổ chiều cao sóng ngang be tại MC 3-3

Hình 3.11 Xác định độ sâu nước thiết kế Ds

1 cao sóng ngang bờ tại MC

Hình 3.12 Số liệu đầu vào phần mềm WADIBE

Hình 3.13 Phân bổ chiều cao sóng khi hậu chủ đạo

Hình 3.14; Tinh toán khối phủ chân khay.

Hình 3.15: Kích thước cơ bản của khối Hohlguader

Hình 3.16: Tính toán khối phủ chân khay

Hình 3,17: Sơ để khối tình tự thi công

Hình 3.18: Bảng tiên độ thi công dự án

Hình 3.19 Mặt cắt ngang đại diện tuyến ke lát mái

Hình 3.20 Mặt bằng tổng thể biện pháp thi công tuyển kỳ lát mái

Hình 3.21: Biện pháp thi công ké m6 hàn.

49 62

72 7 73 16

7ï

78

79

$0 al 82 83 87

93 on 95 98

102

ĐANH MỤC BẰNG

Bang 1.1 Dang bao vệ mai và điều kiện áp dụng.

Bảng 2.1 Hệ số tính đổi tốc độ gió sang điều kiện mặt nước

Bang 2.2 Hệ số chuyển đổi sang vận tốc gió ở độ cao 10m

Bảng 2.3 Giá tí lớn nhất của đã gió Day theo

22TCN-Bảng 2.4 TÂn suất mục nước cao nhất năm

tinh đối K, cho tin suất lũy ích chiều cao sóng leo.

Bing 2.1: Hệ số ọ theo cầu kiện và cách lắp đặc

Bảng 2.18: K

Bing 3.1 Các giá tị mực nước tính toán khu vực

Bảng 32 Tần suất bão và áp thấp nhiệt đối đổ bộ vào Nam vituyễn 17°

a tỉnh Phú Yên

lượng én định của viên đá làm chân kẻ.

Bang 3.3: Thống kế chiéu cao sóng của các hướng chủ đạo.

Bảng 3.4: So sánh các phương an ké biển

Bang 3.5: So sánh các phương án mo han

Bảng 3.6 Tiêu chuẩn an toàn và phân cấp để

59 59

69 70 7I

Bảng 3.7 Kết quả tính các tham số s

tiết ven bi từ Quảng Ngãi đến Ba Rịa ~ Vũng Tàu

Bảng 3.8 Tinh toán chiều đải biên sóng đổ

Bang 3.14: Bảng cỡ đá tiêu chuẩn CIRIA C683(1)

Bảng 3.15: Kết quả tinh toán lớp giữa

Bảng 3.16 Bảng cỡ đ tiêu chun CIRIA C683 (2)

ï đá tiêu chuẩn

Bảng 3.17: Tr số gia tăng độ cao

Bảng 3.18 Kết quả tính toán lớp khối phủ

Bảng 3.19: Cấp phối đá tiêu chuẩn

Bảng 3.20 Bảng cỡ đã iêu chuẳn CIRIA C683

Bảng 3.21: Kết quả tính toán lớp giữa

Bảng 3.22: Kết quả tính toán khối phi chân khay

ng vùng nước sâu cho các vùng tính sóng chỉ

74 75

17

78 79 84

$5

$5

$6

$6 88 9Ị 9Ị

%

%

9

1-1 Tính cấp thiết của để tài

Bờ biển nước ta có chiều dài hơn 3200 km, đọc theo chiều dai bờ biển tập trung những khu công nghiệp lớn như: Khu kinh tế Nghỉ Sơn - Thanh Hóa, khu

kinh tế Vũng Ang - Hà Tĩnh, khu kinh tế Dung Quat - Quang Ngãi Ngoài ra còn

số các khu din cư và khu du lịch như: Vịnh Hạ Long ~ Quảng Ninh, Sim Sơn ~

“Thanh Hóa, Nha Trang - Khánh Hòa Các khu công nghiệp và khu du lịch trên có

ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển kinh tế xã hội của nước ta

“Theo chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020, mục tiêu phát triển biển đượcNghị quyết Dang ta nêu rõ: Đến năm 2020, phan đầu đưa nước ta trở thành quốc gia.mạnh về bign, làm giàu từ biển, bao đảm vũng chắc chủ quyển, quyển chủ quyềnquốc gia trên biển, đo, góp phần quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiệnđại hóa, làm cho đất nước giàu, mạnh,

Mặt khác do biến đổi khí hậu và nước biển ding dang làm cho bở biển có xu

thé bị xói lở vì thé công tác gia cố báo vệ bờ biển là hết sức quan trọng, cẩn thiết và.đảm bảo an toàn cho sự phát triển kinh té xã hội, an ninh quốc phòng

Những năm gần đây, xóm Ro ở phường Phú Đông (TP Tuy Hòa - Phú Yên) luôn trong tỉnh trạng bị nước biển xâm thực, ảnh hướng rit lớn đến đời sống người

dân, Nhiễu gia đình phải bỏ đi nơi khác, số côn lại thi sống trong cảnh thấp thom lo

sợ,

Theo người din, khoảng 5 +7 năm trước, khu dân cư xóm R6 nằm cách bir

biển gin 200 mét, nay chỉ còn cách hơn 30m, Mặc dù đã có kẻ chống xói lỡ bờ biếnnhưng từ năm 2003 đến nay hệ thông kẻ này vẫn bị xâm thực do thường xuyên xuấthiện triều cường cao hàng chục mét và diễn biến ngày càng phức tạp gây sạt lở trởlại, ảnh hưởng đến tinh mạng và tài sin của nhân dân trong vũng

Hiện nay Ban quản lý dự án thủy lợi và phòng chống thiên tai tinh Phú Yênphối hợp với UBND TP.Tuy liên đã thực

‘ve dang bị sat lở, khẩn trương di đời các hộ đã

việc định vi, cắm mốc biển báo khutrong khu vục đã và dang tẾp tục

bị sat lở, uy hiếp bởi trigu cường để đảm bao an toàn cho người dan,

“Trước thực trạng đã nêu, dé

và giải pháp thi công công trình bảo vệ bờ biển xóm Rớ tỉnh Phú Yên" là cắp tl

1.2 Mục đích của để tài

‘Nghién cứu lựa chọn hình thức công trình

Nghiên cứu lựa chọn hình thức công trình và giải pháp thi công công trình bảo vệ

bờ biển xóm Rớ tỉnh Phú Yên

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đồi tượng: bờ biển Tuy Hỏa tỉnh Phú Yên

Pham vi nghiên cứu: Giai đoạn lập dự án

14 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Cách đắp cậ

Từ kết quả nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, mức độ xói lờ vùng bờ và

đặc điểm thủy hải văn của khu vực từ đó tính toán kiễ tra đưa ra hình thức công, trình bảo vệ bờ và lựa chọn thời gian, giải pháp thi công hợp lý.

Phương pháp nghiên cứ

- Phương pháp thông kệ, khảo sit đánh gi hiện trang

- Phương pháp điều tra đo đạc, quan sắt thực tế, diều tra hiện trường.

- Phương pháp so sánh lựa chọn tối ưu

- Phương pháp phân tích tổ hợp.

~ Phương pháp chuyên gia, tranh thủ ý kiến của các nhà khoa học, các nhà quản lý

cổ kinh nghiệm.

1.5 Cầu trúc luận văn

Nội dung chính gồm 3 chương:

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VỀ C¡ > CÔNG TRÌNH BẢO VE BO BIEN

RO TINH PHU Yi

'CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE CÁC CÔNG TRINH BẢO VỆ BO BIEN

1.1 Đặc điểm sóng biển miền Trung và sự tác động của nó đến công trình

11-1 Đặc điền sing biển miền Trung

Vùng thém lục địa miễn Trung từ vĩ tuyển 11° đến 18° Bắc (Từ Thanh Hóađến Khánh Hòa) Vũng biển miễn Trung cỏ địa hình phức tạp, bé mặt gỗ ghé, tương

đối đốc và sâu Sông ngôi ngắn và dốc nên mực nước giữa cúc mùa chênh lệch nhau

rất lớn dẫn đến lượng phù sa bồi đắp cho đường bờ không thường xuyên Dia chất

khu vực chủ yếu là cất và một phần đã xen kế nhô ra biển nhưng mang tinh không

đều, có nơi vẫn tồn tại những chỗ đất yếu Do địa chất khá phức tạp nên khi xây

ig trình bảo vệ bờ ở đây cần phải thận trọng và thăm dé khảo sát địa rình theo đúng quy định

Khu vực miễn Trung nằm rong vùng khí hậu nhiệt đói gió mùa với hai mùa

rõ rệt trong năm là: Mùa hè nóng 4m và mùa đông khô lạnh Mùa đông chịu ảnh

hưởng của gió mùa Đông Bắc lạnh và khô kéo đài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

Mùa hè có nắng nóng, nhiệt độ cao với sự ảnh hưởng chủ yếu là giỏ mia Tây Nam,

Mua ở đây cũng hình thành 2 mùa rõ rệt, Mùa mưa kéo dài từ thắng 6 đến tháng 11

và mùa khô là từ tháng 12 đến thing Š năm sau,

“Thủy triều khu vue miền Trung có tính chit hỗn hợp thiên v nhật tiền.trong tháng thủy triéu ở đây có hau hết các loại nhật triểu, bản nhật triều và hỗnhợp Trong các vùng biển thì chế độ sóng và ding chảy phụ thuộc chặt chế vio chế

146 gió ở ving đó do vậy theo các mùa khác nhau thi chế độ sóng và đồng chảy cũng

khác nhau Vio thời kỳ gió mùa Đông Bắc, đường bi chịu tác động trực tiếp của sóng hướng Đông Bắc Thời kỳ gió mùa Tây Nam thỉ sóng hướng Đông Nam sẽ chiếm ưu thé

1.1.2 Phân loại sóng và sự tác động của nó lên công trình:

Song biển là yêu tổ hải văn chủ yếu tác động trực tiếp đến công trình bảo vệ

ba Các yếu tổ song biển như: chiều cao, chiều dải, chu ky là những đặc trưng, quan trong ảnh hưởng trực tiếp đến công trình bảo vệ bờ Ta có thể căn cứ đặc điểm của sống ma phân ra các loại như sau:

= Nguyên nhân hình thành (sóng gi, sóng tiều, sống động đất.)

- Tính ch lực tác dụng (sóng mao dẫn và sóng trọng lực)

- Tinh chit của chuyển động (sóng đi ti, sống tring hop trong đó c6 sông tringhợp toàn phần là sóng đứng và sóng tring hợp một phần, sóng giao thoa, sóng Khúc

xa, sóng nhiễu xạ sống phần xạ sống vỡ, sing xây-sơ)

- Độ sâu nước (sóng nước sâu và sóng nước cạn)

~ Chiều sai sóng (Sóng dải với chu kỳ lớn và sóng ngắn với chu ky bé)

- Thời điểm tác dụng (sóng cường bức và sóng lừng)

~ Vj tí so với mặt nước (sóng mặt và sóng nội)

nh chất đường mặt song (sóng 2 chiều và sóng 3 chiễu, sing đều và sóng không

đều, sing dao động bề và sóng dao động lớn)

Trong số các loại sóng trên thi sóng gió được coi là đối tượng chính cin xem xét

trong thiết kể xây đựng công trình biển, đặc biệt là sóng do gió bão (sóng bão) và

sóng lừng (sóng nằm ngoài trường gió)

“Sóng gid thường là sông không đều, ngắn, có tính ngẫu nhiên, Sự hình thành sông từ gió phụ thuộc vào tốc độ gi, thời gian gi thổi và đã gi tức chiều đài giótác dung lên mặt nước Các yêu tổ của sing giỏ luôn biển đổi theo thời gian và

không gian Hướng sông cũng luôn bién đổi nhưng hướng chính thì luôn phù hợp

với chiều gió Khi tới vùng nước nông, năng lượng sóng chuyển thành dòng chảy

doe bờ và gây nên hiện tượng vận chuyển bùn cắt ven bờ,

“Sống bão được hình thành trong vùng có bão và chúng thường rắt phức

tap Tại một thời điểm, có rit nhiễu chitu cao sóng khắc nhau, sông dưỡng như

xuất hiện đột ngột và biển mắt đột ngột Sở đĩ mà sóng bão phức tạp như vậy là

do bão không chỉ đơn gin tạo nên một loại sóng mà là ạo nên toàn bộ phổ sóng

với một dai các giá trị chu kỳ và chiều cao sóng khác nhau Tuy vậy, khi sóng dichuyển ra khỏi vùng có bão thi chúng lại trở nên đều đặn và phát triển thành.sống lừng, (swell wave), đây là các sóng có chiều cao và khoảng cách giữa cácđỉnh sóng đồng đều nhau trang thái đều đặn này, một con sóng có thể nỗi tiếp

các con sóng đơn khác trên một quang đường dai đáng kể khi chúng lan truyền

qua đại dương Sóng lừng có vai trò truyền năng lượng qua đại dương tới bờ biển, tại đó các sóng bị vờ do ảnh hưởng của ma sát đáy và giải phóng ning lượng mã nó mang theo trong vũng sống vỡ,

Sóng thần là sông do động đất tạo ra, được đặc trưng bởi bước sóng rất đài

h ng giấy

“Thông thường những loại sng nà là do động dắt ở những độ sâu lớn len) và đĩ

(hing tầm km) và chủ kỳ sóng tính bằng phút chứ không phải

chuyển một quãng đường rất dài mà sự giảm chiều cao sóng không đáng kể Sóng

thần cũng như động đất rt khó dự báo trước, V mặt nguyên tắc, nó cũng cin được

xem xét đến trong thiết kế mặc dù tiêu chuẩn an toàn trong trưởng hợp này sẽ không.cho lời giải kinh

1.1.3 Hiện trạng và xu thé xói lớ bờ biển miền Trung

Trung diễn biến theo các mùa khác nhau nhưng xu thé x6i là chiếm ưu thé Do địa hình dia mạo khúc Khuyu, răng,

cưa nhiều vũng vịnh và bán đảo đá gốc nên hiện tượng xói lở chủ yếu là ở các vùng,

cửa sông với quy mô nhỏ, cường độ xôi từ yếu đến trung bình

Vang biển ở đây ít được che chấn và lại chíu ảnh hướng của bão lũ nhiễunhất cho nên quá tình xối lỡ bờ bién ở khu vue này xây ra rất mạnh mẽ Trongnhững năm gần đây, các hiện trợng thờ tiết cực đoạn xảy a ngày cảng dữ đội, giatăng cả về tin suất Lin cường độ Ngoài ra việc khai thác bùn cát của con người trên

các lưu vate sông tăng mạnh, việc xây dụng các đập thủy điện và hồ chứa ở thượng

nguồn dẫn đến lượng bùn cát bi đắp cho bờ biển bị thiểu yt Hệ quảlà hiện tượngxôi lờ ba biển ngày cảng trở nên mãnh ligt gây nhiều thiệt hại vỀ kinh tế và ảnhhưởng lớn đến đời sống của các khu dân cự ven biển.

(Qua tinh xối lờ đang diễn ra trên hầu hết bờ biển với mức độ (cường độ và

tốc độ) khác nhau Quá

8 gốc, sỏi cất, bùn sét, bùn, cát song chủ y

ih xói lở dang diễn ra tại hầu hết các kiễu cấu tạo bờ: nn

1 là bở cát, Đáng chú ý là một sốđoạn bờ đã có các công tình chín t (như để, kẻ, rồng cây vẫn tiếp tục bị xối

Số đoạn bị xói có xu thé tăng rõ rệt trong thời gian từ năm 1930 trở lại đây

1.2 Đặc điểm công trình bảo vệ bờ biển

Bo biển là địa bản, là căn cứ địa của tất cả các hoạt động khai thác tải nguyên.biển, canh giữ và bảo vệ lãnh thd, inh hãi của đất nước Việc quy hoạch để hình

thành từng bước các trung tim kinh tế biển theo hướng phát triển tổng hợp phải gắn

liền với việc bảo vệ bờ biển

Công trình bảo về bờ biển được thực hiện với những phương phip, chức

năng và kết cầu rất đa dạng như đê kẻ biển, các công trình ngăn cát — giảm sóng,đây là giải pháp xây dựng các công tình bảo về (gin bờ hoặc xa bờ) nhằm mụcđích bảo vệ khu vue phía bên tong công trình Giải phip này phủ hợp trong điều

kiện việc đầu tư xây dựng các công tinh bảo vệ bờ có chỉ phí thấp hơn nguồn lợi thu được từ khu vực đồ hoặc là những vị tí sổ vai trồ quan trong vé an nỉnh = quốc phòng, vũng đông dân cư

Giải pháp công trình có tác động trực tiếp tới các tác nhân gây ra tai biển vàhạn chế thigt hại cho một khu vực cụ thể một cách toần diện nhất Tuy nhiên, giảipháp này thường tốn kém, đôi khi có thé gây ra các tác động xấu cho khu vực khác.

Do đó, nhất thiết phải có tinh toán chỉ tiết trước khi lựa chọn phương ấn cụ thể

“Thông thường người sử dụng kết hợp nhiều biện pháp khác nhau để khắc phục

những điểm yêu của mỗi biện pháp.

1.2.1 Dé biển

Dé biển li một loại công trình xây dựng dọc theo bờ biển để ngăn tru, chắn

sóng nhằm chống ngập mặn cho dat dai ven biển cần được bảo vệ Lan biến, mởmang viing đất mối tạo điều kiện cho phát triển dân sinh kinh tế của khu vực Đây

là biện pháp chủ yếu của công tình bảo vệ bi và đã được áp dụng rộng rãi ở Việt

Nam (từ Quảng Ninh đến Quảng Nam) Tuy nhiên đề biển không có tác dụng chồng

lờ đường bờ trong trường hợp xối lỡ gây ra bởi dong ven, Để biển thường được

dip bằng dit, mặt và diy để phía biển được bảo vệ chống sóng, phía bờ có rãnhthoát nước, Mái đê tương đối thoải, thỉnh thoảng có lỗi không thắm, có nhiệm vụchính là ngăn sóng trin và thắm xuyên qua để, gây ngập lụt và xâm nhập mặn vào

phần đắt phía sau đề, Dựa vào đặc điểm hình dạng hình học của đ ở phía biển, mặt

cất chia thành 3 loại: đề tường đứng (gồm cả tường dốc gần đứng), đềmái nghiêng và đề hỗn hợp.

1.2.1.1 Để bién dạng tròng đứng

Độ đốc mái phía biến m = cotga < 1, sau tường đắp bồi dat, giữa chúng có.tầng loc Khối tưởng có thé bằng đã xây hoặc bê tông Với kết cầu đi xây có th làkhối đá xây khan không có vữa mà các tảng hoặc khối đá xếp chèn lên nhau Điềukiện cơ bản để áp dụng công trình là nén mồng phải tốt Dit nén lý tưởng nhất cho

sông tỉnh này là nên đá

Ưu điểm:

“Có hình đáng gon nhẹ nên giảm được khối lượng các vật liệu xây dựng như

đá và bê tổng, Từ 46 giảm bớt được thời gian thi công.

huge diễm:

Yêu cầu nền dia chất nơi thị công phải cao, chiều sâu nước tại chân công

lớn nên áp lực sóng ngang lớn, hiện tượng xôi chân xảy ra mạnh mẽ dẫn đến công trình sẽ kém én định khi làm việc,

1.2.1.2 Bé bién mii nghiêng

Độ đốc mái phía biển thông thường có hệ số mái đốc m = cotga > 1 Thân déchủ yéu dip bằng dit, mái đề có lớp gia cổ Lớp gia cổ mái có rất nhiều loại: đã látkhan, di xây, đ đổ, tắm bê tông đúc sẵn, bê tông đỗ ti chỗ, bê tông nhựa đường,đất xỉ măng, lợp cỏ Đặc điểm để mái nghiêng là độ đốc mãi phia biển tương đốithoải, tính ôn định ốt, phân xạ sóng trước dé it, đáy đề rng, ứng suất phân bổ đềutrên dit nên Có thé áp dụng được ở nhồng nơi cổ địa chất không edn tt lắm, Đểmái nghiêng được ứng dung rộng rãi nhằm tận dụng được các vật liệu sẵn có tại chỗnhư dit, di, cát Ngoài ra để chắn sóng mái nghiêng còn ứng dụng nhiễu khối bêtông có hình thi ki đị nhằm tiêu hao năng lượng sống và liên kết với nhau

Ưu điểm:

“Tân dụng được vật liệu địa phương tiêu hao tốt năng lượng sóng sing phân

xa ítnhất là khi mái nghiêng có độ nhám cao, Do kích thước lớn nên độ én định của

công trình rit tố, có thé thích ứng được hau hết các địa hình Công nghệ thi công

đơn giản có thể kết hợp giữa hiện đại và thi công

Nhược điểm:

vật liệu hai, ba lẫn so với tưởng đứng ở cũng độ sâu, Tốc độ thi

công chậm vi không thể sử dụng mép ngoài để neo cập tàu.

1.2.1.3 Đề bién dang hỗn hợp

Mặt phía biển của loại này có cả phần mái nghiêng lẫn phần tường đứng Dehỗn hợp khắc phục nhược điểm và phát huy wu điểm của hai dạng đẻ, Có 2 loi tổhợp lả: Mai nghiêng phia trên, tường đứng phía đưới Cao trình đỉnh tường đứng ở khoảng myc nước triều cao trung bình.

Hinh 1.5 Mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp trên nghiêng, dưới đứng

Mái nghiêng phía dưới, tường đứng phía trên Tường đứng được đặt trên bộ

đá đồ mái nghiêng Dinh lăng thể mái nghiêng ở Khoảng mye nước triều cao.

rs 20 (ly 20

Nướng => =>

on

Hình 1.6 Mat cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp trên đứng, đưới nghiêng

1.2.2 Gia cổ bir (kè biển)

Kẻ bảo vệ bi là bộ phận ở phía ngoài cùng của mái dốc đê biển, bờ biển cótác dung bảo vệ mái đốc không bi xối lở, biển dang

Theo hình dạng mặt cit ngang thì ké biển có 3 loại: Ke mái nghiêng, kè

hợp như (hình 1.7), (hình 1.8), (hình 1.9), Tuy nhiên mỗi loi đều có 3 phần chính Các phần đó là chân kè, thân kè và định kè Chân kè làm tường đứng và ké

“Thân kẻ là phần bảo vệ mái đốc từ chân cđến đình Đình kẻ là phần bảo vệ đỉnh mái đốc.

Hình 1.7 Kẻ biển dạng mái nghiêng

Hình 1.8 Ké biển dang tường đứng

lý Do đồ, có thể sử dung kè lát mái cổ định đường bờ trong vùng.

Pap ứng các yêu cầu bảo vệ bờ biển trước tác động của bão theo yêu cầu.thiết kế và ngăn sự xâm nhập của nước biển một cách chủ động đẻ phục vụ c

cầu về phát triển kinh tế xã hội.

“Tyo cảnh quan sinh thi, điều kiệ tốt và "thân thi 6i mỗi tường

lâm việc của kè inh hình xâm thự bã ign, chi cao sóng H,,chiễu di sing

L, và chiều diy lớp phủ mái D để ma lựa chọn loại chân kè và kích thước cấu tạo chân kè phù hợp.

Thân kè: tùy theo điều kiện cụ thé mà lựa chọn dạng kết cấu gia có mái kè phủ hợp.

Bang 1.1 Dạng kết cầu bảo vệ mái và điều kiện áp dụng

Kết cầu lớp gia cố

hu kiện áp dụng mái

Sống có chiều cao không quá 0:5 m, vận tốc đồng chảy dưới 1,0

1 Trồng có ins hoặc có bãi cây ngập mặn trước đê;

Mai dé có điều kiện phù hợp để cỏ phát triển

R “Cổ nguẫn vật liệu đá phong phú;

2 Đá hộc thardi ° phong

Mai dé thoải, yêu cầu mỹ quan it

3 Đá hộc lát khan 'Cố nguồn vật liệu đã hộc phong phú, đủ dip ứng yêu edu lát Khan:

"Mãi để đáp ứng yêu cầu ổn định khi gia cổ mái bằng đá xây;

“Sống lớn có Hs cao trên 0,5 m, van tốc đồng chảy trên 1,0 mis, loại đã rời không đáp ứng yêu cầu

Có nguồn đã phong phú nhưng khả năng cung cấp đã có kích

thước lớn bị hạn chế;

“Sóng lớn có Hs cao trên 0.5 m, vận tốc đồng chảy trên 1,0 mis;

C6 rọ thếp chịu mặn.

“Sống lớn, đng chảy mạnh;

Yeu cầu mỹ quan.

7 Tim bê tông đúc

sẵn, liên kết mảng

Sống lớn, dng chảy mạnh;

Có yêu cầu mỹ quan:

Mãi đê đáp ứng yên tông đúc

C6 điều kiện th công và chế tạo mảng,

<n định khi gia cổ mái bằng e

ít thoát nước;

3 Hn hợp nhiễu loại Mic nước dao động lớn, mái gia cổ đài,

Yeu cầu sử dụng khác nhau

ink ke: Trường hợp kè không có tường định trên dinh kè phái bổ tr sử

có chiều cao từ 0,2m + 0,5m để đảm bảo an toàn giao thông Kích thước mặt cắt

sờ đảm bảo điều kiện thi công, Gờ trên đình kề có thể bố tr đứt quãng

Trường hợp đỉnh kè có tường hắt sóng (tường đỉnh), khi thiết kế đỉnh tường

phải kết hợp với kết cầu đình kè cho phù hợp, BS trí tường định phía mép ngoài

để giảm thể tích đất đấp, Tường đình có th là tường đứng hoặc có dang cong hắt

xông ra phía biển

1.2.3 Hệ thẳng đập mỏ hàn (Đập đỉnh)

Hệ

chuyển bùn cất đọc bờ gây ra

ống mỏ hin là loại công trình chính trị một đoạn bir biển bị xói do vận

Cấu tạo mỏ bản có rắt nhiều loại ủy theo vật liệu xây dựng, điều kiện làm

việc và ảnh dang để có t p dung vào từng trường hợp cụ thể, Vật liệu là gi

bs tông đúc sẵn, bê tông nhựa đường, c thép đều có thể sử dụng làm mô hànBắt kỳ loại cầu trúc gì cũng đều có thé tạo thành mỏ hàn chảy xuyên, mỏ hàn chảy.xuyên hạn chế và mo hàn khối đặc Mặt cắt ngang của chúng cũng có loại tườngđứng và loại mái nghiêng với nh

“Thích hop cho nén đất yếu, sự lồ lõm của địa hình không ảnh hưởng dễn thi

công, thiết bị thi công đơn giản, sóng phản xạ nhỏ và không gây nhiễu động cho ving phụ cận Vật liệu làm mỏ hàn khá đa dạng, khối lượng vật đồi hỏi duy tw không nhiều, có thé tận dụng được vật liệu sẵn có tại dia phương Chi phí đầu tư ban

‘dau, chi phi sửa chữa ở mức trung bình và đang được áp dụng nhiễu tại Việt Nam Nhược điểm:

Khi độ sâu lớn thi khối lượng công ình sẽ tăng nhanh, tiêu tốn nhiều vậtligu và sức lao động Toàn bộ công trình thi công trong điều kiện ngập nước nên

chịu ảnh hưởng nhiều từ thời tiết, song va ding chảy.

Mặt khác, theo quy luật cân bằng bùn cát, phần hạ lưu của công trinh này

thường bị xói nên cần phải kết hợp với các giải pháp bảo về khác như muôi bãi hay

công trình đề kẻ để bảo về vũng hạ lưu.

bở khác tạo thành một hệ ống để dat được mục iều bảo vệ bờ biển Mặt cắt ngang

in nhur đồng đều rên toàn bộ chiều dài và kim việc cả hai phía Để ngằm

ỗ trí thành từng đoạn ngất quing trong phạm vi hết chiều dài bờ cần bảo vệ để

lấy bằng 1.5 +30lin khoảng cách giữa để và đường ba Khoảng cách đoạn để ngất quảng lấy bing

trao đổi bùn cát ngoài và trong đê thuận lợi Chiều dai đoạn di

1/3 + 1/5 lẫn chiều it một đoạn tường và bằng 2 Kin chigu di sóng

Ưu điểm:

Có tác dụng làm tiêu hao một phần năng lượng sóng trước khi sóng tác dụng

lên đường ba, làm giảm tốc độ dng vận chuyển bin cất dọc bd, gây bồi tạ bãi và gia ting én định cho các công trình bảo vệ bờ hiện có Những hiệu quả trên đã được.

chứng minh qua nhiều nghiên cứu và công trình thy tiễn ở nhiều nước trên thé giới,mang lại hiệu qua kinh tế - ky thuật và không làm phá vỡ cảnh quan du lịch ở các

vũng biển,

Nhược điểm;

Toàn bộ công trình thi công trong điều kiện ngập nước nên chịu ảnh hưởng

nhiều từ thời it, sóng và dng chảy lim cho việc thi công rit khó khăn Chiều sâunước và áp lực sóng lớn dẫn đến phía hạ lưu đập chắn sóng thường bị xới lở mạnh

Hiện tai để ngằm dang trong giai đoạn thứ nghiệm và chưa đưa vào ứng dung rộng

tải ở nước ta Can có những nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả giảm sóng một

Hình 1.12 Hệ thống để chin sông đọc bởi1.3 Tình hình nghiên cứu trên thé giới và ở Việt Nam

Biển và đại đương chiếm một điện tích khá lớn trên b mặt trái dit (khoảng

154) chứa nhiễu tai nguyên vô cùng phong phú nhưng chưa được khai thác nhiều,

trong khi đó nguồn tải nguyên trên phan lục địa đã được khai thác gin như cạn kiệt.

“Trước tỉnh hình đó, nhiều nước ven biển trên thể giới đã đua nhau tiến công ra biểnnhằm khai thác sử dụng tiểm năng phong phú của biển để phát triển nền kinh tếnước mình Để khai thác sử dụng nguồn tài nguyên biển phục vụ cho kinh tế xã hội

thì cin phải có cơ sở hạ ting kỹ thuật trên biển, trong đó các công trình bảo vệ bờ

chiém một phần rất quan trong Các loại công trình biển được xây dựng trong điều.kiện ty nhiên võ cũng phức tạp, sóng to gió lớn, địa hình biễn đổi không ngừng theothời gian và không gian, địa chất có nhiều biến đổi theo vùng và mang tính đột biển

1g thống công tinh bảo vệ bờ được xây dụng nhằm bảo vệ đường bi tránh khỏi những tác động của lũ lt và thiên tai từ biển Vì tinh chất quan trong đó mà những nghiên cứu về công trình bảo vệ bờ ở trên thé giới, đặc biệt là các quốc gia có biển.

đã có một lch sử pht triển rất âu đồi Tuy nhiên tủy thuộc vio các điều kiện tự

nhiên và tỉnh độ phát triển của mỗi quốc gia mà các hệ théng công trình bảo vệ bờphát triển ở những mức độ khác nhau

1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thể giới

Ngày nay ở các nước như Hà Lan, Mỹ, Nhật với sự phát triển của khoa học công nghệ, ã liệu mới và may móc thi công hiện đại đã xây dựng được các hệ

thống công trinh kiên cổ nhằm chống lại những ảnh hưởng từ biển với thn suấthiểm

“Trước đây quan diém thiết kế để biển truyền thing ở các nước châu Âu làhạn chế tối đa sóng tràn qua do vậy cao trình đinh đê rit cao nhưng rủi ro khi xây ra

ì hậu quả là rất lớn.

Trong những năm gần diy, tư duy và phương pháp luận thiết kế để biển ởcác nước phất tiễn đã và đang có sự biển chuyển rỡ rt Giải phip kế eu, chức

năng và điều kiện lâm việc của để biển được đưa ra xem xét một cách chỉnh thể hơn

theo quan điểm hệ thống, bền vững và hài hòa với môi trường

VỀ cấu tạo hình học và kết cẩu: Khi xây dựng hoặc ning cấp để lên rit cao

48 chống (Không cho phép) sóng tràn qua thi dẫn đến công trình rất đổ sộ, gây ảnhhưởng đến cảnh quan cia vùng bờ Tuy nhiên vẫn có th bị hư hỏng do áp lực sống lớn din tới thiệt hại khôn lường Thay vào đó ta có thể xây dựng để chịu được sốngtrần qua để, nhưng không thể bị vỡ, Tắt nhiền khi chấp nhận sóng trin cũng cónghĩa là chấp nhận một số thiệt hai nhất định ở ving phía sau được bảo vệ, ty

nhiên so với trường hợp vỡ đế thì thiệt hai trong trường hợp này là không đáng kể

Đặc biệt là nếu như một khoảng không gian nhất định phía sau ta quy hoạch thành

vùng đệm đa chức năng để dhích nghỉ với điều kiện bị ngập ở một mức độ và tần suit nhất định, Day chính là cách tiếp cận theo quan điểm hệ thống, lợi dụng tổng hợp, và bên vững vùng bảo vệ bờ ComCoast (Combining Functions in Coastal

Defence Zone, xem www.ComCoast.org) của liên minh Châu Âu (Hình 1,13) Như.vây thay vi một con để biển như mộtdãi chắn nhỏ thi chúng ta sử dụng cả một ving

bảo vệ ven biển ma có thé sử dụng tổng hop.

foreshore owedoppable mulfunclenal—_ 522208

rehabliation sen defence defence zone Sefence

he

fresh water take

Hình 1.13 € biển chịu sóng trin ORDBen cạnh các giải pháp về mặt kết cầu chẳng sóng tràn thi cầu tạo hình dạng

mặt cắt ngang để đóng vai trò quan trọng đổi với dé an toàn cao trong việc đảm bảo,

ổn định dé, tăng cường kha năng chống xói do dòng chảy (sóng tran), và đặc biệt làkiến tạo không gian cho các mục đích lợi dụng tổng hợp của dé và vùng đệm phíasau đề Song song với gia cổ chống sóng tràn cho mái dé phía trong thi các giải

pháp cho mái kè phía biến nhằm đảm bảo an toàn của để biển dưới tác động của

sóng bão cũng rất quan trong Hing loạt các dạng kết cầu mái kẻ phía biển có khả.năng én định trong điều kiện sóng lớn nhưng thân thiện với môi trường sinh thái đã.được nghiên cứu áp dụng với sự đây mạnh ứng dung kết hợp công nghệ vật liệu địa

kỹ thuật tổng hợp Xu thé chung hiện nay các dang edu kiện khối phủ không liên kết

có dạng hình cột trụ đang được áp dụng rộng rai cho mái kẻ, Ưu điểm nổi bật đã.được chứng minh của dạng cầu kiện này là có hiệu quả kinh tế kỳ thuật cao hơn sovới các dạng kết cấu truyền thống khác như liên kết mảng hoặc tắm mỏng thể hiện

‘qua các mặt như mức độ ôn định cao, tinh năng bảo vệ linh động với biển dạng nên,

dB thi công và bảo dưỡng, và khả năng thân thiện tốt với môi trường

Về điều kiện làm và tương tác giữa tải trong với công trình: Đây chính

là những giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động của ải rong lên công trình, đc

biệt la của sống, C6 thể phân chia các giải pháp này thành hai nhóm chính: một là tôn tạo, giữ bãi thém trước đề và giải phấp công trình nhằm giảm sóng hoặc cải

thiện điều kiện tương ác sóng và công trình

Nhóm giải pháp thứ nhất, chủ yếu tập trung vio giảm thiểu các tắc động của

sông trong điều kiện bình thường, có thể là các giải pháp mềm thân thiện với mỗi

trường như nuôi dưỡng bãi (chồng xối git bãi để, chân dé), tng rừng ngập mặn

nụ

(Giảm sóng tăng bồi ling), hoặc giải pháp cúng như áp dụng bệ thống ké mỏ hin,

hoặc để chin sóng xa bờ để giữ bãi Tuy vậy các giải pháp này không thể áp dụng

rộng rãi mà côn phụ thuộc điều kiện cụ thể ở từng vũng.

Nhôm giải pháp thứ hai, các biện công trình được áp dung với mục dich

giảm sóng từ xa (làm sóng vỡ một phần trước khi tới công trình) hoặc cản sóng trên.

bờ nhằm thay đổi tính chit tương tác giữa sóng với công trinh theo hướng giảmtác động bit lợi lên công trình Hình 1.14 và hình 1.15 lẫn lượt minh họa các giải

pháp giảm sóng xa bờ va trên bir thuộc nhóm giải pháp thứ hai nhằm cải thiện điều.kiện làm việc, nâng cao mức độ an toàn của đẻ biển.

Hinh 1.15 Giải pháp cản sóng phủ hợp với cảnh quan trên mái dé biên ở Norderncy.

(biển Bắc, nước Đức)

Nhu vậy có thé thấy rằng trong những năm gin đây phương pháp luận thiết

kế và xây dựng đê biển trên thé giới đã có nhiều chuyển biến rõ rột Dé biển đang.được xây dung theo xu thể chống đỡ với tải trong một cách mềm déo và lĩnh độnghon, do đó đem lại sự an toàn, bén vững, thân thiện với môi trường và đặc biệt là có

thể lợi dụng tổng hợp.

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Để biển Việt Nam được bình thành từ rất sớm nhằm bảo vệ sản xuất nôngnghiệp và nuôi trằng thủy hai sản Các tuyến để biển được tạo thành từ những vũngđất rộng lớn cơ bản kép kín cùng với đê sông, hằng năm các tuyến đê biển vẫn được.củng cổ nâng cấp Mặc di có lịch sử lâu dai về xây dựng dé biển nhưng phương

pháp luận và cơ sở khoa học cho thiết kế dé biển ở nước ta còn lạc hậu, chưa bắt kip

ÿ thuật

với những tiến bộ khoa học thé giới Bến cạnh đó phương phấp và

công nghệ thi công để biển còn chậm tiễn bộ, cơ giới hóa

Hiện nay các công trình bảo vệ bờ biển điển hình như ở Hải Phòng (D6 Son,Cát Hai), Nam Định (Hải Hậu, Nghĩa Hưng), Thất Bình (Thái Thụy, Tiền Hai,

Thanh Hóa (Hậu Lộc, Hoằng Hóa) dang bị phá hủy từng ngày với nhiễu nguyên nhân Nguyên nhân chủ quan như thiết kế chưa đưa ra các giải pháp tối wu tính toán.

đầy đủ các yếu tổ bất lợi đến công tình (địa hình, địa chất, ác yếu tổ tức đụng lêncông trình ), thi công chưa đáp ứng iu kỹ thuật dé ra (độ chặtđầm nên đất, chất lượng bê tông ) Nguyễn nhân khách quan như các diễn biếnbắt thường của thời it kèm theo những yếu tổ cực đoạn (nước biển ding, bo )Gần đây, các tiễn bộ mới trong kỹ thuật thiết kế và xây dựng đ biển ở trên thể giới

.đã được nghiên cứu áp dụng với điều ki cụ thể của nước ta Trong d6 đặc biệt là

Khái niệm sóng tein lẫn đầu tiên được xem xét là một tải trọng quan trọng nhấttrong tính toán thiết kế để biển và đã được đưa vào Hướng dẫn thiết kế để biển mớithay cho tiêu chuẩn ngành 14TCN-130-2002 Các thí nghiệm sóng tràn qua dé biển trên mô hình vật lý máng sóng ở Trường Đại học Thủy Lợi đã chứng tỏ việc áp

dụng các phương pháp tính toán sóng tràn tiên tiến dang được áp dụng phổ biểnbiện nay trên thể giới như TAW (2002) cho điều kiện ở Vi ‘Nam là hoàn toàn phù

hợp Bên cạnh đó, được sự giúp đỡ của các chuyên gia Hà Lan trong khuôn khổ dự.

án phối hợp nâng cao năng lực dio tạo ngành Kỹ thuật Biển ở Trường Dai học

“Thủy Lợi, lần đầu tiên một may xã sing đã được chế tạ tai Việt Nam với mục tiêu

thử nghị đánh giá khả năng chịu sóng trần của đề biển nước ta

Gần đây việc nghiên cứu áp dụng một số công nghệ vật liệu mới như

Consolid, kết cấu neo địa kỹ thuật nhằm gia tăng én định của để biển hiện cócũng đã được dé cập đến ở một số để tải nghiên cứu cấp bộ và nhà nước Mặc dùvậy khái niệm đề an toàn cao thân thiện với môi trường vẫn còn khá mới mé ở nước

ta và chưa có công trình nghiên cứu áp dụng,

Như vậy có thé thấy rằng tuy là muộn nhưng việc áp dụng va cập nhật các

tiến bộ khoa hoc kỹ thuật trên th giới vào công tác xây dụng để biên ở nước ta đã

có những bước tiễn đáng kể Tuy nhiên cần phải diy mạnh hơn nữa những công trinh nghiên cứu khoa học để áp dụng một cách hiệu quả các thành tựu này vào

trong điều kiện thực tiễn đặc thủ của nước ta

Két luận chương 1

Công trình bảo vệ bờ biển có tim quan trọng to lớn và ảnh hưởng trực tiếpđến kinh tế xã hội, quốc phòng an ninh của dit nước Với hình thức kết cấu đadang, lam việc trong môi trường rét phúc tạp, luôn phải chịu những tác động mạnh

của mỗi trường biển như sing giỏ, thủy triều những tác động đổ là một quả trình

thường xuyên liên tục, ngoài ra còn các yếu tổ khác tác động lên công tỉnh như tácđộng xâm thực ăn mỏn, lực do sóng của tàu thuyền gây ra Đó chính là các tác

nhân chính gây hư hỏng công trinh và biển dạng đường bờ Việc nghiên cứu, nim

rõ bản chất của các yếu tố tác dụng lên đường bờ sẽ giúp ta đưa ra được phương án

ất từ đó dra phương án tổ chúc và công nghệ thi công

Bờ biển Việt Nam nói chung và bở biển miễn Trung khu vực Phú Yên nóiriêng là những khu kinh tẾ có v tr quan trong đối với phittrién kinh tế xã hội nước

ta Hiện nay một số nơi có xu hướng xói lở đường bờ gây ảnh hưởng lớn đến sựphất triển kinh tế xã hội của vũng Đặc điểm tự nhiên của vũng bờ biển miễn Trung

có ảnh hưởng đến các giải pháp bảo vệ bờ Có rất nhiều giải pháp công trình bảo vệ

be biển với nhiều hình thức kết cấu da dạng, Lựa chọn giỏi pháp nào cho phủ hợp

với điều kiện tự nhỉ „ kinh tế xã hội là những nội dung cần nghiền cứu để đảm bảo công trình làm việc én định lâu dai, đáp ứng được yêu cầu hiện tại cũng như trong thời gian sắp tới của khu vực.

CHUONG 2: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ XÁC ĐỊNH HÌNH THỨC VA KET CẤU

CONG TRÌNH BẢO VỆ BO BIEN

2.1 Yêu cầu và xác định lực tác dụng vào công trình bảo vệ bờ

2.1.1 Tính toán xác định mực nước triều thiắt kế

Mực nước triều cao thiết kế thông thường được xác định theo phương pháp

tính toán tần suất mực nước triều cao nhất năm Mỗi năm đo được hơn 700 số liệu

ứng với định tiểu ving bản nhật ru và hơn 360 ở ving nhật triều Tập hợp các số

liệu định triều trong một năm đỏ có coi một cách gn đúng là một liệt các biển sốngẫu nhiền Số hang lớn nhất trong ligt đó là mục nước triều cao nhất năm Nêu có

a năm số liệu mực nước tiều, sẽ có n số hạng lớn nhất Vi các số hang mực nướclớn nhất là cục tr, phân bổ xắc suất của nó là phân bổ cực trị Trong ligt n trị sốmực nước triều cao nhất năm, gọi tin suit xuất hiện của mực nước bằng hoặc caohơn một trị số nào đó là P(%), chu kỳ lặp (cũng gọi là hoàn kỳ, hay số năm xuất

hiện trở lại) là Tend) là:

pie 4)

Mực nước có T 0 năm (Z4), thi T = " = 27, có nghĩa là mục nước bằng hoặc

lớn hon Zs có khả năng xuất hiện hing năm là 2%, xác xuất không xuất hiện Zeo

"Nếu thai gian sử dung N = 50 năm ta có thể tinh ra, suắt an toàn để để biển không

có 36,4%, còn suất nguy hiểm là

gặp mực nước Ze (50 năm xuất hiện 1 lần) of

636%

2.1.2 Tính toán các yêu tổ sóng do giá

2.1.2.1 Tinh toán các số liệu vẻ gió dùng dé tính sing

- Tắc độ gió

“Tốc độ gió dùng để tính toán sóng là đo tốc độ giỏ lấy trung bình trong 10 phút tự

hi của máy do gió ở độ cao 10m trên mặt nước.

Woo =e ke ki We 4) Trong đó:

`W, - Tốc độ gió thực đo, lẫy trung bình trong 10 phút và với tin suất quy định

ky — Hệ số tính lại tốc độ gió đo được bằng máy đo gió

45

06753 06 <1 5)

ky — Hệ số tính đồi tốc độ gió sang điều kiện mặt nước.

+ Khi đo rên bãi cát bằng phẳng ky = 1+ Khi đotrên các loại địa hình A, B, Ctr số ky lấy theo Bảng 2.1

ki — Hệ số chuyển đôi sang vận tốc gió ở độ cao 10m trên mặt nước, xác

định theo Bảng 2.2

Bảng 2.1 Hệ số tính đổi tốc độ gió sang điều kiện mặt nước

Toc độ gió W, Giá trị của ky ở các loại địa hình

- Dang dia hình B ứng với d vùng thành phổ, kể cả ngoại ô, các ving rimg

xâm và các địa hình tương ứng có các vat chướng ngại phân bố đều khắp, với chiều

cao các chướng ngai cao hơn 10m so với mặt đất

~ Dang địa hình C ứng với các khu thành phố với các nhà cao hơn 25m,

Băng 22 Hệ số chuyển đổi sang vận tốc gió ở độ cao 10m

Đà gió được xác định ty theo tinh hinh thực tế ở địa điểm dự báo

+ Nếu địa điểm dự báo là vùng nước hẹp, đà gió D được xác định theo phương pháp

đồ giả dã gió tương đương” D, Hình 2.

chính.

i với vùng không có yếu tổ địa hình hạn chế, giá trị trung bình của đà giỏ D(m)dối với một tốc độ giá tính toán Wem) cho trước, được xác định theo công thức:

D=sa0t 7

“Trong đó: là hệ số nhớt động học của không khí, lay bằng 10° m*/s

- Giá trị lớn nhất của đã gió Da, theo 22TCN-222-95 được xác định theo Bảng 2.3

Bảng 2.3 Giá trị lớn nhất của đã gió Dy, theo 22TCN-222-95

Khi di gió lớn hơn 100km thì tốc độ gió tính toán phải xác định có xét đến sự phân.

bố tốc độ gió theo không gia

3L

Mặc nước ính toán sóng là mục nước cao nhất năm có tin suất đảm bảo tương ứng

2 Mue nước tinh toán sing

với các cấp công trình như Bảng 2.4

Bảng 2.4 Tân suất mye nước cao nhất nămCấp công trình Đặc biệt Tran HIvà IVTần suất mực nước cao nhất năm (%) 2 5 10

Nếu trong số lig tinh toán tin suắt mục nước chưa kể đến chiều cao nước ding do

bão thì cần cộng thêm tr số nước ding inh toán vào mục nước tính toán sóng

Ngon sông: Phin sóng tein mặt nước tĩnh

Dinh sing: Diễm cao nhất sông

Bung sống: Phần sing dưới mặt nước tỉnh

“Chân sóng: Chỗ thấp nhất của bụng sóng

“Chiều sao sóng H,: Khoảng cách thẳng đứng giữa chân sóng và đình sóng

Chiều dài sóng Lụ: Khoảng cách ngang giữa hai đỉnh sóng hoặc hai chân sóng kể

nhau

Độ dốc sóng H./L.2 Tỉ số giữa chiều cao sông và chiều dài sống

Đường trang bình sóng: Đường nằm ngang chia đôi chiều cao sóng

Độ đướn 8: Độ cao chênh lệch giữa đường trung bình sống và đường mặt nước tỉnh.

(Chu là sóng T,: Thời gian thực hiện một ần nhô lên, thu xuống của sóng

‘Tbe độ song C: Tốc độ ngọn sóng di chuyển theo phương ngang

2.1.24 Phân ng sóng tính toán

Sự lan truyền sóng từ vũng nước sâu vào vũng nước nông, ủy theo sự thay đổi độ

sâu nước (h) có thé chia lam 4 vùng như hình 2.3.

sonnets veep strg nent vorgvirgds verging ee

+ Sing nước nông hạ, < h < OSL,

Địa hình đáy có ảnh hưởng đến các yêu tổ sing Ở đây họ, là độ sâu phân giới gây

sống vỡ.

(2-10)

ea

- Sống vỗ hở

Độ sấu tiếp tục giảm nhỏ, ảnh hưởng của ma sát đáy cảng rd dẫn đến sóng không

ổn định hay không giữ nỗi thăng bing ma đỗ xuống, phát sinh sóng vỡ Sau khi