Bài giảng: Thiết kế đập chắn sóng pot

TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG NG Đ Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C TH C TH Ủ Ủ Y L Y L Ợ Ợ I I Khoa Khoa K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Bi Bi ể ể n n 1 1 10/17/2007 10/17/2007 Thi Thi ế ế t t k k ế ế đ đ ậ ậ p p ch ch ắ ắ n n s s ó ó ng ng V V ũ ũ Minh Minh Anh Anh vuminhanh@wru.edu.vn vuminhanh@wru.edu.vn TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG Đ NG Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C TH C TH Ủ Ủ Y L Y L Ợ Ợ I I Khoa Khoa K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Bi Bi ể ể n n 2 2 10/17/2007 10/17/2007 N N ộ ộ i i dung dung ch ch í í nh nh 1. Giớithiệu chung 2. Phân loại đê/đậpchắnsóng 3. Giớithiệuchi tiết: Đêchắnsóngtường trọng lực Đêchắn sóng mái nghiêng 4. Tổng kết • TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG NG Đ Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C TH C TH Ủ Ủ Y L Y L Ợ Ợ I I Khoa Khoa K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Bi Bi ể ể n n 3 3 10/17/2007 10/17/2007 N N ộ ộ i i dung dung ch ch í í nh nh Giớithiệuchi tiết đêchắnsóngtường trọng lực và đêchắnsóngmáinghiêngbao gồm: • Điềukiệnápdụng •Cácbộ phậncơ bản •Tảitrọng sóng tác dụng •Thiếtkế mặtcắtngang •Kiểmtraổn định, khả năng chịutải • TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG NG Đ Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C TH C TH Ủ Ủ Y L Y L Ợ Ợ I I Khoa Khoa K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Bi Bi ể ể n n 4 4 10/17/2007 10/17/2007 M M ộ ộ t t s s ố ố công công tr tr ì ì nh nh bi bi ể ể n n đi đi ể ể n n h h ì ì nh nh v v à à công công d d ụ ụ ng ng Tên tiếng Anh Loại công trình Tác dụng Đặctrưng Seadike ĐêbiểnBảovệ và giảmnhẹ bão, lũ từ ngoài biển Loại công trình thường không cho phép nước đi qua, xây dựng theo đường bờ biển Seawall Tường đứng Bảovệđất đai và các công trình tránh bão và nướctràn Củng cố mộtphần đường bờ Revetment Kè lát mái Bảovệđường bờ chống xói mòn Củng cố mộtphần đường bờ Bulkhead Tường chắn đấtBảovệ và chống trượt cho phần đất phía sau tường Củng cố bờđất Groins Đậpmỏ hàn Chống xói mòn bờ biểnGiảmlượng bùn cát vận chuyển do dòng dọcbờ Deteched breakwaters Đập phá sóng (ngoài khơi) Chống xói mòn bờ biểnGiảmchiều cao sóng, đồng thờicótácdụng giảmvậnchuyển bùn cát dọcbờ Reef breawaters DảingầmChống xói mòn bờ biểnGiảmchiều cao sóng khi tiếnvàobờ Submerged sill Ngưỡng tràn Chống xói mòn bờ biểnLàmchậmlại quá trình chuyển động bùn cát Beach drains Thoát nướcbãi Chống xói mòn bờ biểnTập trung nước. vậtliệu vào rãnh thoát nước Beach nourishment and dune construction Bãi nuôi và đụn cát Chống xói mòn bờ biểnvàchống gió bão từ biểnvàođấtliền Bãi nhân tạovàcácđụncátcótácdụng chống xói do ảnh hưởng của sóng và dòng. TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG NG Đ Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C TH C TH Ủ Ủ Y L Y L Ợ Ợ I I Khoa Khoa K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Bi Bi ể ể n n 5 5 10/17/2007 10/17/2007 M M ộ ộ t t s s ố ố công công tr tr ì ì nh nh bi bi ể ể n n đi đi ể ể n n h h ì ì nh nh v v à à công công d d ụ ụ ng ng Tên tiếng Anh Loại công trình Tác dụng Đặctrưng Breakwater Đập phá sóng Tạo vùng nướclặng trong cảng và cho luồng tàu tránh tác động của sóng, dòng chảy Giảmnăng lượng sóng và/hoặcphản xạ lạimộtphầnnăng lượng sóng Floading breakwater Đập phá sóng nổiTạo vùng nướclặng trong cảng và nơi neo đậuthuyềnchống hiệntượng cộng hưởng (nguyên nhân do sóng có chu kỳ ngắn) Giảmchiều cao sóng do phảnxạ hoặc do sóng tiếnvàobờ Jetty Cầucảng Ổn định kênh dẫntàutạicửa sông và vùng triều Giảm ảnh hưởng của dòng do sóng và dòng triều. Bảovệ công trình chống gió bãovà dòng ngang bờ Training walls Tường hướng dòng Chống bồi, xói và bảovệ nơineo đậu tàu thuyềndướitácđộng của dòng chảy Hướng dòng chảytự nhiên hoặctạora dòng chảytheoý muốn con người bằng cách giảmtácdụng củadòng ven bờ Storm surge barrier Barrier chắn sóng Bảovệ vùng cửa sông tránh tác động củabãobiển Tạoramộtláchắnngăncửa sông và biển Pipeline outfall Hệ thống ống chống sạtlở Vẫn chuyểnchấtlỏng Ổn định dướitácdụng trọng lực Scour protection Bảovệ hố xói Bảovệ các công trình tránh mất ổn định bởihố xói Tăng độ cấukếtcủa đấtdướitácdụng của sóng và dòng TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG NG Đ Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C TH C TH Ủ Ủ Y L Y L Ợ Ợ I I Khoa Khoa K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Bi Bi ể ể n n 6 6 10/17/2007 10/17/2007 Đê Đê bi bi ể ể n n Tác dụng chính là bảovệ đường bờ và vùng đấtphía sau đêkhỏi ảnh hưởng củabão, lũ T T á á c c d d ụ ụ ng ng ch ch í í nh nh : : •Giảmnăng lượng sóng khi tiếnvàobờ •Tạovùngnướclặng cho tàu thuyềnneo đậu •Giảmthiểuhoặc ngănchặnbồilắng cho luồng tàu Đ Đ ậ ậ p p ch ch ắ ắ n n s s ó ó ng ng TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG NG Đ Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C TH C TH Ủ Ủ Y L Y L Ợ Ợ I I Khoa Khoa K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Bi Bi ể ể n n 7 7 10/17/2007 10/17/2007 Gi Gi ớ ớ i i thi thi ệ ệ u u chung chung v v ề ề đ đ ậ ậ p p ph ph á á s s ó ó ng ng Đ Đ ị ị nh nh ngh ngh ĩ ĩ a a : : Đ Đ ậ ậ p p ph ph á á s s ó ó ng ng l l à à công công tr tr ì ì nh nh b b ả ả o o v v ệ ệ cho cho khu khu v v ự ự c c ph ph í í a a sau sau đ đ ậ ậ p p tr tr á á nh nh kh kh ỏ ỏ i i c c á á c c t t á á c c đ đ ộ ộ ng ng c c ủ ủ a a s s ó ó ng ng Công Công d d ụ ụ ng ng đ đ ậ ậ p p ph ph á á s s ó ó ng ng : : + + T T ạ ạ o o ra ra khu khu v v ự ự c c l l ặ ặ ng ng s s ó ó ng ng + + Khu Khu l l ặ ặ ng ng s s ó ó ng ng c c ó ó th th ể ể bi bi ế ế n n đ đ ổ ổ i i t t í í nh nh ch ch ấ ấ t t đ đ ộ ộ ng ng l l ự ự c c h h ọ ọ c c c c ủ ủ a a dòng dòng ch ch ả ả y y . . Hi Hi ệ ệ n n tư tư ợ ợ ng ng b b ồ ồ i i , , x x ó ó i i c c ó ó th th ể ể xu xu ấ ấ t t hi hi ệ ệ n n TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG NG Đ Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C TH C TH Ủ Ủ Y L Y L Ợ Ợ I I Khoa Khoa K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Bi Bi ể ể n n 8 8 10/17/2007 10/17/2007 TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG NG Đ Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C TH C TH Ủ Ủ Y L Y L Ợ Ợ I I Khoa Khoa K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Bi Bi ể ể n n 9 9 10/17/2007 10/17/2007 Phân Phân lo lo ạ ạ i i đ đ ậ ậ p p ph ph á á s s ó ó ng ng - - Đ Đ ậ ậ p p ph ph á á s s ó ó ng ng bi bi ệ ệ t t l l ậ ậ p p (Detached breakwater) (Detached breakwater) d d ạ ạ ng ng đ đ ậ ậ p p n n à à y y ho ho à à n n to to à à n n c c á á ch ch xa xa b b ờ ờ - - Attached breakwater (Breakwaters can be connected Attached breakwater (Breakwaters can be connected to the shoreline) to the shoreline) - Đập phá sóng đỉnh thấp (Low crested structure) - Đập phá sóng đỉnh cao (High crested structure) TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG NG Đ Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C TH C TH Ủ Ủ Y L Y L Ợ Ợ I I Khoa Khoa K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Bi Bi ể ể n n 10 10 10/17/2007 10/17/2007 Detached breakwater in Presque Isle, Pennsylvania (1994) Detached breakwater Elmer, UK Tombolos Attached breakwater [...]... Biển thuậ Biể 10/17/2007 13 Vị trí xây dựng đập chắn sóng Phụ thuộc vào mục đích xây dựng TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRƯỜ ĐẠ HỌ THỦ LỢ Khoa Kỹ thuật Biển thuậ Biể 10/17/2007 14 Tính toán chi tiết A Đập chắn sóng tường trọng lực B Đập chắn sóng mái nghiêng Nội dung tính toán hai dạng đập • Điều kiện áp dụng • Các bộ phận cơ bản • Tải trọng sóng tác dụng • Thiết kế mặt cắt ngang • Tính toán ổn định, lún TRƯỜNG...Phân loại đập phá sóng - Đập phá sóng dạng tường đứng - Vertical front structure (Sandfilled concrete Caissons, stacked massive concrete blocks, composite structure) - Đập phá sóng có mái bảo vệ - Sloping-front (rubblemound structure armored with rock or cocrete armor) - Đập phá sóng nổi (Emerged breakwaters) - Đập phá sóng chìm (Submerged breakwaters) - Đập phá sóng dạng phao (Floating... HỌ THỦ LỢ Khoa Kỹ thuật Biển thuậ Biể 10/17/2007 15 Tính toán thiết kế A Đập chắn sóng tường đứng trọng lực TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRƯỜ ĐẠ HỌ THỦ LỢ Khoa Kỹ thuật Biển thuậ Biể 10/17/2007 16 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRƯỜ ĐẠ HỌ THỦ LỢ Khoa Kỹ thuật Biển thuậ Biể 10/17/2007 17 Đập chắn sóng dạng thùng chìm có mặt trước thẳng đứng Đập chắn sóng dạng thùng chìm hỗn hợp có mặt trước thẳng đứng Tường đứng... được ở vùng • Công trình phức tạp (cả thiết nước sâu với điều kiện địa chất không cần quá tốt • Kinh tế/ linh động trong thiết kế Đỉnh cao kế lẫn thi công) • Rất khó sửa chữa • Xây dựng công trình được ở vùng • Công trình rất phức tạp (cả nước sâu với điều kiện địa chất không cần quá tốt thiết kế lẫn thi công) • Dễ bị hỏng hóc, ảnh hưởng khi làm việc trong điều kiện sóng vỡ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRƯỜ... chiều cao sóng, nền được gia cố tại các vị trí bị/ dự đoán xói • Độ sâu < 20÷25m, áp lực của công trình lên nền đất tính toán ở giới hạn cho phép TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRƯỜ ĐẠ HỌ THỦ LỢ Khoa Kỹ thuật Biển thuậ Biể 10/17/2007 19 Mặt cắt dọc Phân đoạn Khe lún Đê tường đứng Mái dốc tự nhiên của đất Đệm đá Đập chắn sóng thường có cấu tạo gẫy khúc và chia làm 3 phần: Gốc đập, thân đập và đầu đập TRƯỜNG... thân đập và đầu đập TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRƯỜ ĐẠ HỌ THỦ LỢ Khoa Kỹ thuật Biển thuậ Biể 10/17/2007 20 Mặt cắt dọc Lưu ý: • Gốc đập phải bố trí sâu vào bờ 1 đoạn bằng 1,5 lần chiều cao sóng • Cao trình dọc thân đập không đều nên kết cấu nên thiết kế dạng bậc thang • Với đập xây dựng trên nền địa chất yếu dễ xảy ra hiện tượng lún không đều nên cần phân đoạn với chiều dài từ 25 ÷ 45m TRƯỜNG ĐẠI HỌC... việc kết hợp giao thông ) Kết cấu dưới nước: bao gồm một số dạng cơ bản như sau • Kết cấu bê tông khối xếp • Kết cấu khối rỗng • Kết cấu cyclopit • Kết cấu thùng chìm TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRƯỜ ĐẠ HỌ THỦ LỢ Khoa Kỹ thuật Biển thuậ Biể 10/17/2007 34 2 Kết cấu phần dưới nước Kết cấu bê tông khối xếp Biển Biển Mộng liên kết Ưu điểm: Nhược điểm: Ổn định và tuổi thọ cao Dễ mất ổn định do lún không đều... Biể 10/17/2007 35 2 Kết cấu phần dưới nước Kết cấu bê tông khối xếp Kết cấu khi thiết kế: Hình dạng hợp lý nhất: Khối hình chữ nhật Theo mặt bằng: 1< tỉ lệ kích thước min/max < 3 xếp so le 1< tỉ lệ kích thước min/max < 4 cột đứng Tránh lún: phân đoạn dài 25÷40m, chiều rộng khe lún 3Hmax • Nơi tác động của dòng dự đoán là nhỏ • Có vật liệu làm nền công trình tương đối bền vững, tùy thuộc vào lớp vật liệu làm nền mà tầng lọc có thể thiết kế khác nhau: – Nền có tính dính: có thể không cần tầng lọc, một lớp đá đổ có thể sử dụng thay thế tại . ti ti ế ế t t A. Đậpchắnsóngtường trọng lực B. Đậpchắn sóng mái nghiêng N ộ i dung tính toán hai d ạ ng đ ậ p • Điềukiệnápdụng •Cácbộ phậncơ bản •Tảitrọng sóng tác dụng •Thiếtkế mặtcắtngang •Tínhtoánổn. L Ợ Ợ I I Khoa Khoa K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Bi Bi ể ể n n 11 11 10/17/2007 10/17/2007 Phân Phân lo lo ạ ạ i i đ đ ậ ậ p p ph ph á á s s ó ó ng ng - Đập phá sóng nổi (Emerged breakwaters) - Đập phá sóng chìm (Submerged breakwaters) - Đập phá sóng dạng phao (Floating breakwater) - Đậpphásóngdạng tường đứng - Vertical. ch ch í í nh nh 1. Giớithiệu chung 2. Phân loại đê/đậpchắnsóng 3. Giớithiệuchi tiết: Đêchắnsóngtường trọng lực Đ chắn sóng mái nghiêng 4. Tổng kết • TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG NG Đ Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C TH C