VIỆN xây DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN đồ án CÔNG TRÌNH bảo vệ bờ BIỂN

NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 VIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN- ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ BIỂN CHƯƠNG 1: ĐỀ BÀI ĐỒ ÁN. 1. Nhóm: 19 LÊ PHÙNG VĂN – MSSV : 10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV : 8980.53 2. Bình đồ: CAM RANH – KHÁNH HÒA. 3. Công trình: Kè bờ 4. Cấp công trình: Công trình cấp II. 5. Mục tiêu. * Mục tiêu chính của kè bảo vệ bờ: + Giữ ổn định đường bờ trước tác dụng của các yếu tố MTB như: sóng, gió, dòng chảy + Ngăn nước mặn tràn vào khu vực cần bảo vệ CHƯƠNG 2: CÁC SỐ LIỆU MÔI TRƯỜNG PHỤC VỤ THIẾT KẾ. Các số liệu môi trường cần thiết để phục vụ thiết kế kè bảo vệ bờ đó là số liệu về địa hình, địa chất, số liệu về khí tượng hải văn. *Số liệu về địa hình, địa chất: + Bình đồ địa hình khu vực xây dựng công trình. + Số liệu về địa chất tại khu vực xây dựng công trình. *Số liệu về khí tượng hải văn: + Vận tốc gió tính toán (m/s). + Thời gian gió thổi (giờ). + Hướng gió thổi. + Mực nước: các số liệu về mực nước triều, nước dâng do bão. Thông thường việc tính toán thiết kế cho một tuyến kè với địa hình đồng đều thì thường được thực hiện theo các mặt cắt thiết kế cách nhau khoảng 50m, nếu địa hình phức tạp thì khoảng cách giữa các mặt cắt thiết kế thường lấy dày hơn. 1.Gió tính toán. 1.1. Vận tốc gió tính toán. Việc xác định vận tốc gió tính toán cần tính toán theo chu kỳ lặp theo luật phân bố weibull dựa vào thống kê các cơn bão trong chuỗi số liệu. Trong đồ án có thể chấp nhận gần đúng cách lấy vận tốc gió như sau: NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 +Công trình cấp II tương ứng với gió bão cấp 11.Theo bảng phân cấp gió trong tiêu chuẩn ngành 14TCN130-2002 gió bão cấp 11 có tốc độ gió như sau: V = 29m/s. +Tại Nha Trang với tần suất 5% thì vận tốc gió tính toán lớn nhất là 27m/s. Vậy chọn vận tốc gió tính toán V = 29m/s (104,4km/h). Hướng gió bão được coi như hướng thẳng góc với đường bờ, hướng gió mùa theo số liệu điều tra. Theo số liệu điều tra hướng gió chính là hướng NE (Đông Nam). 1.3.Đà gió tính toán. Trong vùng biển thoáng, đà gió được xác định theo công thức V L ν 11 10.5 = (1) Trong đó: ν- hệ số nhớt động học của không khí ν=10 -5 (m 2 /s) V- Tốc độ gió tính toán (m/s) Trường hợp vùng nước tính toán có địa hình hạn chế, đà gió cần được tính toán theo phương pháp đồ giải. Đà gió tính toán không được vượt đà gió lớn nhất theo bảng 4. Bảng 4: giá trị đà gió lớn nhất Vận tốc gió tt (m/s) 20 25 30 40 50 Đà gió (km) 1600 1200 600 200 100  L = 172,414 km < L max = 720 km. 2.Mực nước tính toán. Trong tính toán thiết kế các công trình bảo vệ bờ người ta thường quan tâm đến một số loại mực nước sau: + MNTB: Mực nước trung bình Z = (1/n)ΣZ i với (i=1 đến n) + MNTC: Mực nước triều cao - Mực nước đỉnh triều trong một chu kỳ triều + MNTT: Mực nước triều thấp - Mực nước chân triều trong một chu kỳ triều Ngoài các khái niệm mực nước trên trong tính toán thiết kế các công trình bảo vệ bờ người ta phải xét đến các mực nước thiết kế. Mực nước cao thiết kế (MNCTK) xác định theo công thức: MNCTK = MNTC + Hnd (2) Trong đó: + MNTC: Mực nước triều cao thiết kế (m) + H nd : Chiều cao nước dâng do bão (m) NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 Mực nước triều cao thiết kế và chiều cao nước dâng do bão được lấy theo suất đảm bảo và phụ thuộc vào cấp công trình (căn cứ theo các quy định hiện hành). 2.1.Mực nước triều tính toán. 2.1.1.Xác định theo tần suất tích lũy. Mực nước triều tính toán (MNTTT) được xác định phụ thuộc vào loại hình công trình và cấp công trình. MNTTT được xác định theo tần suất tích luỹ P i% . Tần suất tích luỹ i% của mực nước triều là tổng số % của số lần xuất hiện các mực nước từ trị số thứ i trở lên đến m so với tổng số mực nước trong liệt tính toán n và được xác định theo công thức: P i% = (m/n)x100% (3) Trong đó m là số lần mực nước triều xuất hiện cao hơn hoặc bằng lần thứ i. Hoàn kỳ (chu kỳ lặp) T = 100/P Suất đảm bảo mực nước triều cao tính toán thiết kế cỏ thể lấy theo bảng 5. Bảng 5: Suất đảm bảo mực nước triều tính toán cao nhất tương ứng với cấp công trình Cấp công trình Đặc biệt I và II III và IV Tần suất mực nước biển thiết kế (%) 1 2 5 2.1.2.Xác định theo phương pháp phân tích tần suất dạng cực trị. -Tính theo phương pháp phân tích tần suất dạng cực trị theo 14TCN130-2002: n=1,2,…,27 Sai số quân phương của mực nước Z i trong n năm: Trị số mực nước cao tương ứng với tần suất 2% là: Tính toán như trên ta có kết quả: -Các đặc trưng nước biển: Năm Max Trung bình Min cm cm cm 1990 235 129 15 1991 226 125 6 NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 1992 227 121 12 1993 219 120 6 1994 218 122 19 1995 231 125 17 1996 216 124 9 1997 216 120 20 1998 226 113 4 1999 234 130 15 2000 228 131 21 Tính toán theo tiêu chuẩn ta có các bảng giá trị sau: -Max: Z tb Z 2 i Z 2 tb S λ p Z p cm cm 2 cm 2 cm cm 225 557804 50665.9 2 6.5982 7 3.516 248.2904 -Trung bình: Z tb Z 2 i Z 2 tb S λ p Z p cm cm 2 cm 2 cm cm 124 168422 15285.9 5 5.0140 3 3.516 141.2657 -Min: Z tb Z 2 i Z 2 tb S λ p Z p cm cm 2 cm 2 cm cm 13. 1 2254 171.371 9 5.7911 3 3.516 33.4525 2.2.Chiều cao nước dâng cực đại (h nd,max ). Khu vực biển Khánh Hòa nằm trong vùng hoạt động mạnh của bão. Trị số nước dâng trong bão là tổng của 2 thành phần: nước dâng do gió và nước dâng do chênh lệch khí áp. Kết quả tính toán do Trung tâm khí tượng thủy văn biển thực hiện cho các giá trị nước dâng ứng với tần suất xuất hiện 20%, 10%, 4%, 2%, 1% (tức là 1 lần trong 5 năm, 10 năm, 25 năm, 50 năm và 200 năm). Tra theo hình C-2, trang 93 Tiêu chuẩn ngành 14TCN130-2002 ta có:  h nd,max = 0,8 m = 80 cm. Khi đó mực nước tính toán ứng với cấp công trình: MNCTK = 248,29 + 80 = 328,29 cm = 3,3m(so với cốt “0” hải đồ). NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 Chuyển về mực nước tính toán theo cốt “0” lục địa ta có: MNCTK = 3,3 – 1,3 = +2m. MNTTK = 0.33 – 1.3 = -0,97m. 3.Tính toán các thông số sóng thiết kế. Sóng tại chân công trình là kết quả của quá trình lan truyền sóng từ vùng nước sâu vào bờ do trọng lực - quán tính. Việc xác định các thông số sóng trong quá trình lan truyền sóng có thể được thực hiện theo nhiều cách như sử dụng các chương trình phần mềm tính toán lan truyền sóng 3D hoặc tính toán theo bài toán phẳng dựa theo các lý thuyết sóng. Trong tài liệu tính toán theo tiêu chuẩn 22-TCN 222-95. Sơ đồ phân vùng sóng lan truyền vào bờ. 3.1.Các thông số sóng (L,T,H) tại vùng nước sâu. Chiều cao sóng trung bình H tb (m), chu kỳ sóng trung bình T tb (s): Chiều cao sóng trung bình và chu kỳ sóng trung bình có thể xác định theo cách tra đồ thị hoặc sử dụng công thức tính toán. Chiều cao sóng trung bình H tb và chu kỳ sóng trung bình T tb phải tính theo hai yếu tố là đà gió và thời gian gió thổi sau đó chọn cặp số liệu có giá trị nhỏ hơn. 3.1.1.Tính theo đà gió. Căn cứ vào đại lượng gL/V 2 , tra đồ thị hình 1 theo 22TCN222-1995 xác định được gH tb /V 2 và gT tb /V từ đó tính được chiều cao sóng trung bình H tb và chu kỳ sóng trung bình T tb . Chiều cao sóng trung bình, chu kỳ sóng trung bình cũng có thể tính theo công thức: 2 2 3 2 1 0.16 1 1 6 10 tb V H g gL V −             = −       + ×         (4.2) NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 0.625 2 19.5 tb tb gH V T g V   =     (4.3) Tính toán như sau: L gL/V 2 V 2 /g H tb V/g gH tb V 2 gH tb /V 2 T tb 172413. 8 2011.15 3 85.728 8 5.19989 9 2.9561671 8 51.01 1 841 0.0606 6 10.00129 Ta có: H tb = 5,2 m. T tb = 10,0 s. 3.1.2.Tính theo thời gian gió thổi. Căn cứ vào đại lượng gt/V, tra đồ thị hình 1 theo 22TCN222-1995 xác định được gH- tb /V 2 và gT tb /V từ đó tính được chiều cao sóng trung bình H tb và chu kỳ sóng trung bình T tb Chiều cao sóng trung bình cũng có thể tính theo công thức: 2 2 0.635 3 1 0.16 1 1 1.04 10 tb V H g gt V −             = −         + ×             (4.4) Thời gian gió thổi lấy theo các quy định tiêu chuẩn,thông thường: -Đối với biển t = 12h. -Đối với Đại dương t = 18h. -Đối với ven bờ t = 6h. => Lấy t = 6h = 6.3600 = 21600s để tính toán. Chu kì sóng trung bình tính như công thức (4.3), thay số ta có: gt/V H tb gH tb gH tb /V 2 T tb 7306.7 6 5.54328 6 54.379 6 0.06466 1 10.409114 6 H tb = 5,5m. NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 T tb = 10,5s. Vậy chọn cặp số liệu dùng để tính toán có giá trị bé hơn: H tb = 5,2m. T tb = 10s. 3.1.3.Chiều dài sóng. Chiều dài sóng trung bình xác định theo công thức: λ dtb = g.T 2 tb /2π = 156,2m. 3.2.Các thông số sóng lan truyền vào vùng nước nông. Địa hình đáy biển m = 0,04 > 0,002 áp dụng tính toán như sau: tbrliti Hkkkkh = % Chiều cao sóng với suất đảm bảo i% (h i% ) xác định theo công thức: (4.7) Trong đó: k t - Hệ số biến hình xác định theo đường cong 1 trên hình 5 trang 536/22TCN222-95. k i - Hệ số xác định theo đồ thị trên hình 2 trang 533/22TCN222-95. k l - Hệ số tổng hợp các tổn thất xác định theo bảng 2.7. k r - Hệ số khúc xạ. Trong tính toán gần đúng công thức 4.7 có thể viết dưới dạng: h i% = k i k l k s H tb (4.8) Trong đó: Hệ số biến hình và khúc xạ k s (k s = k t k r ) có thể tra theo bảng 2.8. Bảng 2.7: Hệ số tổng hợp các tổn thất k l d/ λ dtb 0.01 0.03 0.06 0.08 0.1 0.2 0.3 0.4 >=0.5 m >= 0.03 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 m = 0.025 0.82 0.87 0.90 0.92 0.93 0.96 0.98 0.99 1.00 m = 0.02- 0.002 0.66 0.76 0.81 0.84 0.86 0.92 0.95 0.98 1.00 Bảng 2.8: Hệ số biến hình và khúc xạ k s d/λ dtb Hệ số k s đối với góc giữa hướng sóng và pháp tuyến đường bờ α (độ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0.02 1.26 1.24 1.21 1.17 1.10 1.02 0.94 0.75 0.53 NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 0.04 1.06 1.05 1.04 1.00 0.96 0.88 0.79 0.64 0.47 0.06 1.00 0.99 0.98 0.95 0.91 0.85 0.76 0.63 0.46 0.08 0.96 0.96 0.94 0.92 0.88 0.84 0.75 0.63 0.46 0.10 0.93 0.93 0.92 0.90 0.87 0.82 0.74 0.64 0.46 0.15 0.91 0.91 0.91 0.89 0.87 0.84 0.78 0.69 0.50 0.20 0.92 0.92 0.91 0.91 0.89 0.86 0.81 0.72 0.55 0.25 0.93 0.93 0.93 0.92 0.91 0.86 0.86 0.79 0.62 0.30 0.95 0.95 0.95 0.94 0.94 0.92 0.90 0.85 0.70 0.40 0.98 0.98 0.98 0.98 0.97 0.97 0.96 0.94 0.86 0.50 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.98 0.98 0.95 0.60 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.99 Hình 2.Đồ thị xác định hệ số k i NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 Hình 4.Đồ thị xác định giá trị λ Chiều dài sóng trung bình λ tb (m) xác định theo đồ thị hình 4 trang 535/22TCN222-95. Cao độ đỉnh sóng η (m) trên mực nước tính toán xác định theo đồ thị hình 3 trang 534/22TCN222-95. Hình 3.Đồ thị xác định cao độ đỉnh sóng η NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 [...]... BIỆN PHÁP THI CÔNG CÔNG TRÌNH KÈ BIỂN Ở CAM RANH – KHÁNH HÒA Biện pháp thi công trên cạn BƯỚC 1: Dùng cần cẩu xà lan đắp đê quây tạm thời, tháo hết nước khỏi công trình BƯỚC 2: Thi công đào đất chân khay Trình tự thi công NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 1 Xác định vị trí cao trình đất 2 Tập kết thiết bị nhân lực 3 Đào đất bằng máy đào Biện pháp thi công: thi công bằng... liệu thừa, phế thải khỏi công trình đưa vào bãi thải quy định Làm sach công trình bằng chổi rễ thổi khí… Sữa chữa các khuyết điểm, nứt nẻ,bong tróc của các kết cấu BT, các khối xây trên tuyến Vệ sinh sạch sẽ các cọc mốc, biển báo, rào ngăn… Khắc phục những ảnh hưởng lớn về môi trường do quá trình thi công gây ra Tháo dỡ, phá bỏ tất cả các công trình tạm phục vụ trong quá trình thi công trả lại hiện trạng... suất đảm bảo 13% lấy ki = 0,65 dcru dcru/λdtb 4.44 0.028 gT2tb 981.25 3 3.4.Các thông số sóng thiết kế tại chân công trình Trường hợp công trình nằm trong vùng sóng vỡ thì các thông số sóng thiết kế là các thông số sóng tại chân công trình Trường hợp công trình nằm ngoài vùng sóng vỡ thì các thông số sóng thiết kế là các thông số sóng vỡ lần cuối Khi xác định độ ổn định và độ bền của công trình thuỷ... đâm chặt đất BƯỚC 4: Thi công trải vải địa kĩ thuật Biện pháp thi công thủ công: công nhân trải vải địa trên kè, dùng ghim ghim chặt vải địa vào nền, những chỗ có 2 tấm vải chồng lên nhau chiều dày chồng lên là 40cm BƯỚC 5: Thi công rải đá dăm lót Trình tự thi công: - Tập kết nhân công, vật liệu( đá dăm 1x2) Kiểm tra lại cao trình, hệ số mái… Xúc đá, vận chuyển đến vị trí thi công San gạt đạt chiều dày... tròn kè mái nghiêng Sử dụng phương pháp phân tích trượt cung tròn để tính ổn định đất nền của mái kè Việc tính toán ổn định tổng thể công trình được dựa trên giả thiết công trình gia cố được xem như một hay nhiều lớp đất nền không đồng nhất Khi tính toán cần xét đến các mực nước tính toán khác nhau, ảnh hưởng của dòng thấm…Tính mô men gây trượt , phần kè dưới đường bão hòa thì tính theo dung trọng... chế, có thể xây tường đỉnh để đạt cao trình đỉnh kè thiết kế => Đắp đỉnh kè thêm độ dày 140mm để đạt được cao trình đỉnh kè thiết kế Đổ lớp bê tông dày 100mm trên mặt kè để đạt cao trình kè đã chọn 1.2.3.Tường đỉnh Tường chống tràn đỉnh kè bố trí ở phía ngoài mép kè phía biển Tường chỉ được đặt sát thân kè đã ổn định, móng độc lập với công trình gia cố mái -Do khối tetrapod khi tính toán đã thỏa mãn... hợp với thủ công - Đào đất bằng máy gầu sấp và máy gầu ngửa Công nhân hoàn thiện hố đào bằng cuốc, xẻng… BƯỚC 3: Thi công đất đắp, đầm chặt đất Trình tự thi công - Tập kết nhân lực,thiết bị,vật liệu Xác định vị trí đắp Rải đất thành từng lớp quy định, đầm đạt độ chặt 0,9 San lấp những hố, lỗ rỗng Hoàn thiên mái kè chuyển sang phân đoạn tiếp theo Biện pháp thi công - Dùng máy ủi san lấp nền Công nhân... KÈ BẢO VỆ BỜ 1.Hình dạng và kích thước mặt cắt 1.1.Hình dạng chung -Chọn kết cấu kè mái nghiêng nên mặt cắt của kè có dạng hình thang -Kết cấu kè đất mái nghiêng thường có dạng thân kè đắp bằng đất á sét Mái kè được phủ bằng các khối tetrapod 1.2.Chiều rộng kè và kết cấu đỉnh 1.2.1.Chiều rộng đỉnh kè Dựa vào cấp công trình trong bảng tiêu chuẩn dưới đây Bảng 11: Chiều rộng đỉnh kè theo cấp công trình. .. San gạt đạt chiều dày thiết kế Biên pháp thi công: - Kiểm tra cấp phối hạt Công nhân xúc đá trải đều trên bề mặt kè San gạt đến chiều dày 150mm BƯỚC 6: Thi công xếp đá chân khay và đá lớp đệm - Dùng ô tô chở đá đến nơi tập kết, nơi tập kết cách chân công trình >20m Di chuyển cần cẩu đến vị trí thi công Dùng cẩu bốc đá xếp vào vi trí kết hợp căn chỉnh thủ công , xếp từng viên một, giữa khoảng hở các... BƯỚC 7: Thi công tấm tetrapod và bê tông lót chân khay NHÓM 19: LÊ PHÙNG VĂN – MSSV:10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV:8980.53 - Chuẩn bị mặt bằng, di chuyển cần cẩu, máy trôn bê tông, ván khuôn tới nơi thi công Lắp đặt dàn giáo và ván khuôn tâm tetrapod loại 1,8T và ván khuôn tấm bê tông Tiến hành trộn bê tông bằng máy trôn chuyên dùng Đầm bê tông bằng máy kết hợp đầm bằng tay Công nhân tháo dỡ ván khuôn và . MSSV:8980.53 VIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN- ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ BIỂN CHƯƠNG 1: ĐỀ BÀI ĐỒ ÁN. 1. Nhóm: 19 LÊ PHÙNG VĂN – MSSV : 10013.53 LÊ ĐÌNH KIÊN – MSSV : 8980.53 2. Bình đồ: CAM RANH – KHÁNH. Bình đồ: CAM RANH – KHÁNH HÒA. 3. Công trình: Kè bờ 4. Cấp công trình: Công trình cấp II. 5. Mục tiêu. * Mục tiêu chính của kè bảo vệ bờ: + Giữ ổn định đường bờ trước tác dụng của các yếu tố. hình, địa chất: + Bình đồ địa hình khu vực xây dựng công trình. + Số liệu về địa chất tại khu vực xây dựng công trình. *Số liệu về khí tượng hải văn: + Vận tốc gió tính toán (m/s). + Thời gian