THIẾT kế đê CHẮN SÓNG CẢNG NGHI sơn i 1

Thiều Quang Tuấn, cùng các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật Biển - trường Đại học Thủy lợi, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài: “THIẾT KẾ ĐÊ CHẮN SÓNG CẢNG NGHI S

Trang 1

LỜI CẢM ƠN

Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân và

được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS Thiều Quang Tuấn, cùng các

thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật Biển - trường Đại học Thủy lợi, em đã hoàn thành

đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài:

“THIẾT KẾ ĐÊ CHẮN SÓNG CẢNG NGHI SƠN I”

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một khoảng thời gian có ích để em có điều kiện hệ thống lại kiến thức đã được học và giúp em biết cách áp dụng lí thuyết vào thực tế, làm quen với công việc của một kỹ sư thiết kế công trình biển

Đây là đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thủy lợi và vận dụng tổng hợp các kiến thức đã học Dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng do thời gian cũng như trình độ còn hạn chế nên trong đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót

Qua đây em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo Thiều Quang Tuấn đã

tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ em trong thời gian làm đồ án Em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô giáo trong Khoa Kỹ Thuật Biển đã giúp đỡ, hướng dẫn em trong thời gian em làm đồ án và trong cả 4.5 năm học đã qua Xin cảm ơn toàn thể các bạn sinh viên trong lớp 51B1 đã giúp đỡ mình trong thời gian qua để mình hoàn thành được chương trình học và hoàn thành tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Hiền

Trang 2

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1

1.1.Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo của khu vực 1

1.1.1.Vị trí địa lý 1

1.1.2.Đặc điểm địa hình địa mạo khu vực dự án 1

1.2.2 Điều kiện kinh tế – xã hội 3

1.3 Đặc điểm khí hậu- khí tượng, thủy hải văn 4

1.3.1 Đặc điểm khí hậu- khí tượng 4

1.4 Đặc điểm địa chất và điều kiện vật liệu xây dựng địa phương 7

1.5 Giao thông vận tải và vận tải qua tuyến luồng 7

1.5.1 Hệ thống giao thông vận tải 7

1.5.2 Vận tải qua tuyến luồng 8

1.6 Sự cần thiết của đê chắn cát/chắn sóng 9

1.7 Kết luận và kiến nghị mở đầu 10

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN ĐIỀU KIỆN THỦY HẢI VĂN THIẾT KẾ 11

2.1 Xác định cấp công trình 11

2.2 Các mực nước tính toán và mực nước thiết kế 12

2.2.1 Mực nước tính toán bao gồm: 12

2.2.2 Mực nước thiết kế 12

2.3 Tính toán các tham số sóng nước sâu thiết kế 13

2.4 Xác định tham số sóng nước nông 15

15

CHƯƠNG 3 BỐ TRÍ TUYẾN ĐÊ CHẮN SÓNG VÀ CHẮN BÙN CÁT 19

3.1 Đề xuất các phương án bố trí tuyến 19

3.1.1 Định lượng quy luật vận chuyển bùn cát 19

3.1.2 Xác định biên sóng đổ 25

3.1.4 Đề xuất các phương án tuyến đê 27

3.2 Phân đoạn đê và các tham số sóng thiết kế cho từng đoạn đê 27

Trang 3

3.3 Phân tích lựa chọn tuyến đê 28

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ ĐÊ CHẮN SÓNG VÀ CHẮN BÙN CÁT 29

4.1 Các dạng đê chắn sóng và phạm vi ứng dụng 29

4.2 Phân tích đề xuất sơ bộ 02 phương án kết cấu và bố trí kết cấu cho từng phân đoạn 33

4.3 Thiết kế ngang cho các phương án đề xuất .34

4.3.1 Phương án 1 : sử dụng lớp áo khối phủ là 2 lớp tetrapod 34

4.3.2.Phương án 2 : Sử dụng lớp áo khối phủ là 1 lớp accropode 36

4.4 Phân tích so sánh phương án chọn theo tiêu chí kinh tế, kỹ thuật .37

4.5 Tính toán thiết kế mặt cắt ngang đã chọn 38

4.5.1 Thiết kế mặt cắt ngang cho tuyến đê chính (số 1) 38

4.5.2 Thiết kế mặt cắt ngang cho tuyến đê số 2 49

4.5.3 Kích thước cơ bản của khối tetrapod phủ mái 53

4.6 Tính toán ổn định cho đê mái nghiêng tetrapod phủ mái bằng phần mềm plaxis 54

4.6.1: Giới thiệu chung về phần mềm plaxis 54

4.6.2: Tính ổn định cho phần đầu đê của tuyến chính ( tuyến 1) 56

4.6.3: Tính ổn định cho tuyến đê số 2 59

CHƯƠNG 5 THI CÔNG ĐẬP CHẮN SÓNG 63

5.1 Định vị công trình 63

5.2 Phương tiện và thiết bị thi công 63

5.3 Trình tự thi công hố móng 63

5.4 Trình tự thi công chân đê 64

5.5 Trình tự thi công lớp lót, lõi đê 64

5.6 Trình tự thi công và lắp đặt khối Tetrapod 65

CHƯƠNG 6 CHUYÊN ĐỀ TÍNH ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH KHI CÓ ÁP LỰC SÓNG TÁC DỤNG LÊN TƯỜNG ĐỈNH 67

6.1 Tính toán tải trọng tác dụng lên tường đỉnh cho phần đầu đập tuyến chính (tuyến 1) 67

6.2 Tính toán tải trọng tác dụng lên tường đỉnh cho tuyến phụ (tuyến 2) 70

6.3: Ứng dụng phần mềm Plaxis V.8.2 để tính ổn định cho tường đỉnh 71

6.3.1: Tính toán ổn định cho phần đầu đê của tuyến đê chính ( tuyến 1) 71

Trang 4

6.3.2: Tính toán ổn định cho tuyến đê phụ( tuyến 2) 75

KẾT LUẬN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

Trang 5

DANH MỤC HÌNH VẼ

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1

Hình 1-3: Hoa sóng tại khu vực nghiên cứu 6

Hình 2-2: Đường phân phối tần suất Weibull của độ cao sóng 14

15

Trang 6

Hình 4-9: Sơ bộ mở rộng đầu đê 49

5.1 Định vị công trình 63

Trang 7

KẾT LUẬN 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC BẢNG BIỂU CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1

Hình 1-3: Hoa sóng tại khu vực nghiên cứu 6

Trang 8

Hình 2-2: Đường phân phối tần suất Weibull của độ cao sóng 14

15

Hình 4-9: Sơ bộ mở rộng đầu đê 49

Trang 9

6.2 Tính toán tải trọng tác dụng lên tường đỉnh cho tuyến phụ (tuyến 2) 70

KẾT LUẬN 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

Trang 10

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1.Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo của khu vực.

1.1.1.Vị trí địa lý

Tĩnh Gia là một huyện miền biển thuộc tỉnh Thanh Hóa Diện tích tự nhiên:

450 km2, dân số 220.000 người,tốc độ tăng trưởng kinh tế: 11% năm( năm 2002) Địa hình bán sơn địa bao gồm những hang động, đồng bằng và có đường bờ biển dài, huyện cũng có một số hòn đảo nhỏ, 3 cửa lạch,2 cảng biển lớn

Tĩnh Gia là huyện cực nam của tỉnh Thanh Hóa:

+ Phía Nam giáp tỉnh Nghệ An

+ Phía Đông giáp biển

+ Phía Bắc giáp huyện Quảng Xương

+Phía Tây giáp huyện Nông Cống và huyện Như Thanh

Hình 1-1: Bản đồ hành chính tỉnh Thanh Hóa.

1.1.2.Đặc điểm địa hình địa mạo khu vực dự án

Khu Kinh tế Nghi Sơn (KKT) nằm phía Nam tỉnh Thanh Hóa, trên trục giao lưu Bắc - Nam của đất nước, cách Thủ đô Hà Nội 200 km về phía Nam, là cầu nối

giữa vùng Bắc Bộ với Trung Bộ, cách thành phố Hồ Chí Minh 1.500 km về phía

Trang 11

Hình 1-2: Bản đồ khu vực khu kinh tế Nghi Sơn.

Địa hình đa dạng, bao gồm: Vùng núi, vùng đồng bằng và vùng ven biển Trong đó đất đồng bằng chiếm khoảng 60% tổng diện tích khu kinh tế Có bờ biển dài hơn 30 km, có nhiều đảo lớn như đảo Mê, Nghi Sơn là vùng bán sơn địa nên có cả rừng núi và đồng bằng, có đường giao thông quan trọng như đường quốc lộ 1A, đường sắt Bắc – Nam, hệ thống đường sông phân bố suốt chiều dài của huyện

1.2 Điều kiện dân sinh, kinh tế xã hội.

1.2.1 Điều kiện dân sinh

Tổng dân số toàn tỉnh Thanh Hóa là 3.7 triệu người, trong đó dân số trong độ tuổi lao động là 2.2 triệu người Dân số của khu kinh tế Nghi Sơn là 80.590 người, trong đó dân số trong độ tuổi lao động khoảng 43.598 người (chiếm 54.1% dân số khu vực)

- Tổng dân số hiện trạng năm 2006: 80.590 người;

- Đến năm 2015: khoảng 160.000 người;

- Đến năm 2025: khoảng 230.000 người

Trang 12

Đặc điểm lực lượng lao động tại Thanh Hóa phần lớn là lao động trẻ, có trình

độ văn hóa được phổ cập giáo dục tốt nghiệp Trung học cơ sở và Trung học phổ thông, có khả năng tiếp thu khoa học kỹ thuật và đào tạo thành lao động có tay nghề cao Hiện nay có hàng chục ngàn sinh viên Thanh Hóa đang theo học tại các trường đại học trong nước và quốc tế, các trường dạy nghề trên khắp cả nước; đây là nguồn lao động tiềm năng, sẵn sàng về Nghi Sơn để lao động xây dựng quê hương

1.2.2 Điều kiện kinh tế – xã hội

Khu kinh tế Nghi Sơn đóng vai trò và ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thanh Hoá và cả nước Chính phủ đã xác định mục tiêu xây dựng và phát triển khu kinh tế Nghi Sơn thành một khu kinh tế tổng hợp đa ngành, đa lĩnh vực với trọng tâm là công nghiệp nặng và công nghiệp cơ bản như: Công nghiệp lọc hoá dầu, công nghiệp luyện cán thép cao cấp, cơ khí chế tạo, sửa chữa và đóng mới tàu biển, công nghiệp điện, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, sản xuất hàng tiêu dùng, chế biến xuất khẩu… gắn với việc xây dựng và khai thác có hiệu quả cảng biển Nghi Sơn, hình thành các sản phẩm mũi nhọn, vận hành theo cơ chế ưu đãi đặc biệt, là động lực phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Thanh Hóa

và khu vực Bắc miền Trung Có chất lượng và khả năng cạnh tranh cao, các loại hình dịch vụ cao cấp đẩy mạnh xuất khẩu mở rộng ra thị trường khu vực và thế giới

Ý nghĩa và tầm quan trọng của khu kinh tế Nghi Sơn xuất phát từ những lợi thế đặc biệt của khu vực này, trong đó Nghi sơn là một trong rất ít những địa điểm ở phía Bắc Việt Nam có điều kiện để xây dựng cảng biển nước sâu, là điều kiện để thu hút những dự án có quy mô lớn, các dự án công nghiệp nặng gắn với cảng như lọc hoá dầu, luyện cán thép, đóng mới và sửa tàu thuyền, sản xuất nhiệt điện và là cửa ngõ để giao lưu Quốc tế Chính phủ đã có chủ chương sẽ xây dựng một sân bay tại Nghi Sơn để đáp ứng nhu cầu phát triển của khu kinh tế, hiện tỉnh đang phối hợp với Bộ giao thông vận tải tiến hành khảo sát và nghiên cứu địa điểm để thực hiện Đánh gía về tiềm năng của Nghi Sơn, đoàn chuyên gia thuộc Viện phát triển kinh tế Nhật bản (JICA) khảo sát năm 1996 đã nhận định: “ Nằm ở cuối phía nam bờ biển Thanh Hoá, Nghi Sơn có tiềm năng về xây dựng một cảng biển nước sâu có độ sâu

từ 15-18m Sau khi xây dựng một nhà máy xi măng lớn, một cảng chuyên dùng và

Trang 13

vùng Nghi Sơn trở thành một trong các trung tâm công nghiệp hiện đại của vùng bắc Trung Bộ và của cả nước, sẽ là cửa ngõ chính của tam giác kinh tế phía Bắc ”

Là một khu đô thị công nghiệp - du lịch - dịch vụ quan trọng của tỉnh Thanh Hóa và vùng Nam Thanh - Bắc Nghệ có ranh giới và quy chế hoạt động riêng

1.3 Đặc điểm khí hậu- khí tượng, thủy hải văn

1.3.1 Đặc điểm khí hậu- khí tượng

Thành phố Thanh Hoá nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, có nền nhiệt độ cao, mùa Đông không lạnh lắm, mùa Hè tương đối mát, nhưng có một số ngày có gió Tây khô nóng (hàng năm có khoảng 20-30 ngày) Độ ẩm cao vừa phải, gió tương đối mạnh, có thể có những trận mưa lớn, bão lớn trong mùa nóng Cụ thể khu kinh tế Nghi Sơn có nhiệt độ trung bình năm 23.40C, độ ẩm không khí trung bình năm 85-86 %; lượng mưa trung bình năm là 1.833 mm

+ Mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1.730 - 1.980 mm, tuy

nhiên có năm lượng mưa đạt cao: 2.560 mm và cũng có năm lượng mưa thấp chỉ có: 870 mm Hàng năm, mưa chia làm hai mùa: mùa mưa nhiều từ tháng 5 đến tháng 10 với lượng mưa chiếm tới 85% tổng lượng mưa cả năm, còn lại từ tháng

12 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa chỉ chiếm 15% Trung bình hàng năm có trên

140 ngày mưa Tính biến động liên tục về mưa đã dẫn tới rất nhiều khó khăn trong việc sử dụng nguồn nước cũng như trong việc tổ chức sản xuất, sinh hoạt và gây trở ngại cho việc cấp thoát nước trong thành phố

+ Nhiệt độ không khí: Tổng tích ôn trung bình năm khoảng 8.6000C, nhiệt độ trung bình hàng năm từ 23,3 đến 23,60C, trong đó có những ngày cao tuyệt đối lên đến 400C, hoặc có ngày nhiệt độ xuống thấp tuyệt đối vào mùa lạnh tới 50C

Do tính chất của vùng nhiệt đới gió mùa, hàng năm thành phố Thanh Hoá chịu ảnh hưởng rõ rệt của hai mùa nóng và lạnh Mùa lạnh thường kéo dài 4 tháng

từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau, nhiệt độ trung bình khoảng 200C Mùa nóng kéo dài 5 tháng từ tháng 5 đến tháng 9 có nhiệt độ trung bình khoảng 250C Các mùa giao động khá lớn, kể cả thời gian bắt đầu và kết thúc, vì vậy việc phân mùa khí hậu

ít có ý nghĩa

+ Độ ẩm không khí: Độ ẩm trung bình cả năm khá cao khoảng 80- 85%, độ

ẩm xuống thấp cực điểm khi có gió mùa Đông Bắc, hanh heo (50%) và những ngày

Trang 14

có gió Tây khô nóng (45%); đồng thời có lúc, độ ẩm lên cao tới 90% vào cuối mùa Đông.

+ Nắng: Hàng năm có khoảng 1.700 giờ nắng, tháng nắng nhiều nhất là tháng

7, tháng có ít nắng nhất là tháng 2,3 Năm nắng nhiều lên tới 2.100 giờ, năm nắng

ít chỉ có 1.300 giờ

+ Gió: Thành phố Thanh Hoá và thị xã Sầm Sơn là cửa ngõ đón gió bão, gió

mùa Đông và các luồng gió từ biển Đông thổi vào Tốc độ gió trung bình khoảng 1,80 m/s, hướng gió chính là gió Đông và Đông Nam Hàng năm có khoảng 30 ngày có gió Tây hay còn gọi là gió Lào thổi vào, mang theo hơi nóng, rất có hại cho mùa màng và sản xuất nông nghiệp

+ Bão: Hàng năm thường chịu ảnh hưởng trực tiếp từ 1-3 cơn bão và áp thấp

nhiệt đới

1.3.2.Chế độ thủy văn

Hàng năm sông Mã đổ ra biển một khối lượng nước khá lớn khoảng 17 tỷ m3, nguồn nước này chủ yếu do mưa mà có Đây là vùng hạ lưu nên chịu ảnh hưởng của

cả lũ nguồn và triều dâng Mùa kiệt mực nước vẫn đạt tới +1 ÷ 1,5 m Triều cường

có thể đạt tới 2m, vòng triều theo sóng triều truyền vào trong sông, đẩy nước mặn từ biển vào, khiến nước trong sông ở vùng cửa sông cũng như ven bờ bị nhiễm mặn

Sự gặp nhau của các dòng chảy từ thượng nguồn ở vùng cửa sông tạo nên những nét đặc trưng và cũng khá phức tạp cho chế độ thuỷ văn vùng cửa sông

(Nguồn: Báo cáo tổng hợp dự án quy hoạch Khu bảo tồn biển Đảo Mê Do

Viện Địa lý-Viện Khoa học Công nghệ Việt nam thực hiện năm 2011)

+ Thuỷ triều: Dao động mực nước biển tại Nghi Sơn thuộc chế độ nhật triều không

đều, trong tháng có tới một nửa số ngày có hai lần nước lớn, hai lần nước ròng, tương tự vùng Hòn Ngư

+ Mực nước: Mực nước tại khu vực Hòn Ngư mang tính chất nhật triều không đều

thông thường trong ngày xuất hiện 1 đỉnh 1 chân và trong tháng có từ 6 đến 12 ngày xuất hiện 2 đỉnh, 2 chân

Các đặc trưng về mực nước tại khu vực dự án được dựa trên đường tần suất lũy tích mực nước giờ tại Hòn Ngư như sau (theo hệ cao độ lục địa VN - 2000):

Trang 15

- Mực nước thiên văn thấp nhất LLW: - 1,57m

- Mực nước cao trung bình MHW: + 0,68 m

- Mực nước thấp trung bình MLW: - 0,89 m

Dựa vào mực nước thu thập nhiều năm (1961-2009) của trạm Hòn Ngư đã tính tần suất và cao độ sóng khí hậu cho kết quả sau:

Hình 1-3: Hoa sóng tại khu vực nghiên cứu

+ Sóng: Sóng ở khu vực ven biển Nghi Sơn có hướng thịnh hành hợp với các mùa

khác nhau Trong mùa gió đông bắc xuất hiện từ tháng 9 đến tháng 4 năm sau, sóng chủ yếu hướng đông bắc, độ cao trung bình khoảng 1-2 m và sóng hướng đông cũng không đáng kể, cả về tần số lẫn độ cao Trong mùa gió tây nam sóng chủ yếu hướng đông nam, độ cao trung bình khoảng 1-2 m Hình thái các dạng địa hình bờ do sóng ở khu vực biển Nghi Sơn cũng phản ánh rõ tính ưu thế của các sóng hoạt động trong năm nói trên và ít có biểu hiện hoạt động phá huỷ mạnh trong các điều kiện bất thường Trong điều kiện có sóng hoạt động, bờ đông đảo Nghi Sơn đều chịu tác động mạnh mẽ

+ Vận chuyển bùn cát: Trong các quá trình thực hiện các dự án trước đây tại khu

vực Nghi Sơn, đã tiến hành nhiều nghiên cứu về vấn đề vận chuyển bùn cát và sa bồi Kết quả nghiên cứu cho thấy: Khu vực phía Nam đảo Biện Sơn, sa bồi hàng năm không lớn lắm Theo tài liệu chập địa hình các năm 1981 và 1997, tại những

Trang 16

khu vực có độ sâu lớn hơn -3,0m chiều dày bồi lắng rất nhỏ khoảng 43mm/năm, từ độ sâu -3,0 trở vào là 80÷100mm/năm

(Nguồn: Báo cáo khí tượng thủy văn tỉnh Thanh Hóa 1964 đến năm 2011– Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Thanh Hóa).

+ Nước dâng do bão: Là một trong những hiện tượng gây tai biến vùng bờ biển, để

lại những hậu quả kinh tế nặng nề Trong lịch sử, Trạm Vạn Thắng (Cửa Bạng) đã từng ghi lại nước dâng cao trên 1 m

1.4 Đặc điểm địa chất và điều kiện vật liệu xây dựng địa phương

Ngoài những lợi thế về vị trí địa lý, Nghi Sơn còn có địa hình cao, nằm cạnh những mỏ đá vôi lớn vào loại nhất trong cả nước làm vùng nguyên liệu cho các ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng với các chỉ tiêu cơ lý đạt tiêu chuẩn Nguồn lao động dồi dào, có thể tiếp thu tiến bộ khoa học công nghệ tiên tiến đáp ứng nhu cầu về lao động cho sản xuất công nghiệp hiện đại

1.5 Giao thông vận tải và vận tải qua tuyến luồng

1.5.1 Hệ thống giao thông vận tải

- Đường bộ: Nằm trên trục giao thông Bắc - Nam của Việt Nam, khu kinh tế

Nghi Sơn có đường Quốc lộ 1A và tuyến đường cao tốc Quốc gia Bắc - Nam đi qua (Quy hoạch phía Tây quốc lộ 1A) Hệ thống giao thông đường bộ liên hoàn giữa các vùng miền trong tỉnh và khu vực Các trục đường giao thông nối từ khu đô thị trung tâm đến các khu công nghiệp và cảng Nghi Sơn, các trục Đông Tây nối từ cảng Nghi Sơn với đường cao tốc Bắc Nam…

- Đường sắt: Khu kinh tế Nghi Sơn có tuyến đường sắt quốc gia chạy qua, có

Ga Khoa Trường dự kiến nâng cấp mở rộng thành Ga trung tâm:

+ Từ Ga Hà Nội đến Ga Khoa Trường: 200km

+ Từ Ga TP Hồ Chí Minh đến Ga Khoa Trường: 1500km

- Cảng biển:

Đến nay, cảng Nghi Sơn đã xây dựng và đưa vào khai thác bến số 1 và bến

số 2; có khả năng đón tàu có trọng tải từ 10.000 DWT đến 30.000 DWT với tổng chiều dài hai bến là 290m, năng lực xếp dỡ hàng hóa 1,4 triệu tấn/năm Hệ thống thiết bị, kho bãi được trang bị khá đồng bộ đảm bảo việc bốc xếp hàng

Trang 17

Hệ thống cảng chuyên dụng Khu vực vịnh phía Bắc đảo Biện Sơn đã được lập quy hoạch chi tiết.

- Hàng không:

Địa điểm Sân bay dân dụng Thanh Hoá được quy hoạch tại xã Hải Ninh, huyện Tĩnh Gia với tổng diện tích khoảng 200 ha, cách TP Thanh Hoá 30km về phía Nam, cách Khu kinh tế Nghi Sơn 20 km về phía Bắc với quy mô dự kiến :

* Giai đoạn I đến năm 2030 :

- Thanh Hoá - Cát Bi ( Hải Phòng): 122 km

- Thanh Hoá - Tân Sơn Nhất : 950 km

- Thanh Hoá - Ban Mê Thuột : 792 km

- Thanh Hoá - Đà Lạt : 822 km

1.5.2 Vận tải qua tuyến luồng

Ngày 14-8-2012, Cục hàng hải Việt Nam đã có Quyết định số CHHVN về việc công bố đưa luồng hàng hải Nghi Sơn vào sử dụng Theo đó, chiều dài tuyến luồng L=3,9km, chiều rộng đáy luồng B=120m, cao độ đáy thiết kế H=-

Trang 18

654/QĐ-11m (hệ Hải Đồ), mái dốc nạo vét m=7, bán kính cung nhỏ nhất R=885m; vũng quay trở tàu (tại Bến số 2): đường kính vũng quay D=300m, độ cao đáy H=-11m (hệ Hải đồ) Cục hàng hải Việt Nam giao cho Cảng vụ hàng hải Thanh Hóa có trách nhiệm quản lý Nhà nước chuyên ngành về hàng hải tại khu vực luồng hàng hải Nghi Sơn Ban Quản lý Khu Kinh tế Nghi Sơn có trách nhiệm căn cứ hồ sơ thiết kế đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt, tổng hợp điều kiện khai thác luồng (tàu thuyền, giới hạn vận tốc chạy tàu, điều kiện khí tượng thủy văn, dự trữ độ sâu dưới đáy tàu ) gửi đến Cảng vụ Hàng hải Thanh Hóa.(theo http://dongson.gov.vn/459/Cong-

1.6 Sự cần thiết của đê chắn cát/chắn sóng

Trong các quá trình thực hiện các dự án trước đây tại khu vực Nghi Sơn, đã tiến hành nhiều nghiên cứu về vấn đề vận chuyển bùn cát và sa bồi Kết quả nghiên cứu cho thấy:

Khu vực phía Nam đảo Biển Sơn, sa bồi hàng năm không lớn lắm.Theo tài liệu chập điạ hình các năm 1981 và 1997, tại những khu vực có độ sâu lớn hơn -3,0m chiều dày bồi lắng rất nhỏ khoảng 43mm/năm, từ độ sâu -3,0 trở vào là

80÷100mm/năm

Dòng bùn cát di chuyển từ phía Bắc xuống có trị số lớn, khi gặp đảo Biển Sơn sẽ bồi lắng lại ở vũng phía Bắc đảo.Hệ thống đê biển đang xuống cấp trầm trọng

Theo một số thống kê gần đây đê biển bảo vệ ở Thanh hóa đang xuống cấp trầm trọng do các nguyên nhân chủ yếu như nhiều tuyến đê đã xây dựng lâu đời, chủ yếu là do nhân dân tự đắp để đối phó với lũ và tình trạng nước biển dâng do biến đổi khí hậu nên nay đã xuống cấp nghiêm trọng Trước đây nhà nước đã đầu tư kinh phí và đưa ra nhiều giải pháp công trình nhưng do khó khăn về kinh phí nên quy mô công trình đang còn quá nhỏ , chưa đồng bộ chưa đảm bảo được tính ổn định lâu dài mà lại chịu tác động thường xuyên của bão lũ gây hư hỏng , không đủ sức chống chọi với bão lớn

Vì vậy xây dựng đê chắn sóng một phần làm giảm tác động của sóng đối với

đê, trong tương lai ở khu vực này sẽ có một cảng biển nên việc làm đập chắn sóng

Trang 19

làm cho các tàu thuyền di chuyển thuận lợi khi ra vào cảng và cũng như việc phát triển thuận lợi cho mục tiêu phát triển khu du lịch sinh thái ở đây.

1.7 Kết luận và kiến nghị mở đầu Từ hiện trạng trên, khu vực cần đầu tư công trình nhằm đáp ứng những mục tiêu sau:

 Làm giảm tác động của sóng đối với đê ngăn chặn lượng bùn cát bồi lắng ra vào cảng làm cho các tàu thuyền di chuyển thuận lợi khi ra vào cảng và là nơi neo trú cho tàu thuyền khi có bão

 Tạo cảnh quan môi trường xanh sạch đẹp có thể nâng cấp tạo thành khu vực sinh thái

Trang 20

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN ĐIỀU KIỆN THỦY HẢI VĂN THIẾT KẾ

2.1 Xác định cấp công trình.

(Theo tiêu chuẩn thiết kế đê biển mới – 14TCN tháng 9/2012)

Thiết kế trên cơ sở nội dung và quy tắc của Nghị định số 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của Chính phủ về quản lý chất lượng công trình xây dựng.Nghị định này hướng dẫn thi hành Luật Xây dựng về: khảo sát, thiết kế, thi công xây dựng, bảo hành và bảo trì, quản lý và sử dụng công trình xây dựng trên lãnh thổ Việt Nam.Công trình đập chắn sóng được phân cấp theo tuyến luồng như sau:

Bảng 2-1: Bảng phân cấp công trình theo cấp luồng.

Dựa vào thông số kỹ thuật của tàu, phân cấp tuyến luồng như bảng sau:

Bảng2-2 :Bảng phân cấp công trình theo thông số kỹ thuật của tàu.

Trang 21

Theo tổng công suất các cảng trong khu vực thi công trình thuộc cấp III và theo thông số kỹ thuật của tàu công trình thuộc cấp I => chọn cấp công trình là cấp

II rất phù hợp với tiêu chuẩn đê biển thường thiết kê nghiêng về khả năng bảo vệ dân Theo tiêu chuẩn thiết kế với cấp công trình là cấp II thì chu kỳ lặp lại là T=

100 năm => P = 1/ T = 1/100= 1 %

2.2 Các mực nước tính toán và mực nước thiết kế

2.2.1 Mực nước tính toán bao gồm:

- Mực nước lớn nhất HAT: + 1,36 m

- Mực nước thấp nhất LAT: - 1,57 m

2.2.2 Mực nước thiết kế

Mực nước thiết kế là tổng hợp triều thiên văn lớn nhất và các dao động khí

tượng xuất hiện với tần suất thiết kế

Công thức tính mực nước thiết kế bằng cách tra bảng tổng hợp mực nước là:

MNTK = (Ztr + Hnd) p%

(Ztr + Hnd) p% : Độ lớn triều và độ cao nước dâng theo tần suất thiết kế

Công thức trên cho chúng ta thấy bão độc lập với nước dâng có nghĩ là khi bão vào thì nó có thể rơi vào bất kì thời điểm nước lên hoặc nước xuống

Ta sử dụng phương pháp thống kê trên cơ sở tài liệu của các trạm quan trắc

trên biển và cửa sông gần khu vực công trình(theo Quyết định KHCN, ngày 09 tháng 07 năm 2012, về việc Ban hành Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng

1613/QĐ-BNN-cho Chương trình củng cố, bảo vệ và nâng cấp đê biển ) thì MNTK được xác định theo Đường tần suất mực nước tổng hợp tra tại Phụ lục A

Đê chắn sóng Nghi Sơn thuộc Tĩnh Hải - Tĩnh Gia - Thanh Hóa tại mặt cắt 20 với

tọa độ (105°49', 19°34').

Trang 22

Hình 2-1: Đường tần suất mực nước tổng hợp tại điểm MC20

(105°49', 19°34') Hải Ninh, Tĩnh Gia, Thanh Hoá

Dựa theo tiêu chuẩn an toàn trong thiết kế đê biển ta chọn cấp công trình là cấp II và ứng với tần suất thiết kế là P = 1 % => MNTK = +4.13 (m)

2.3 Tính toán các tham số sóng nước sâu thiết kế

* Tính toán chiều cao sóng nước sâu theo phân bố xác suất Weibull.

- Phân bố xác suất Weibull (hay còn gọi là phân bố xác suất Rosin – Rammler) là một dạng thường dùng để mô tả thống kê sự xuất hiện của các đại lượng cực trị trong khí tượng, thủy văn và dự báo thời tiết như dòng chảy lũ, gió lớn nhất trong khoảng thời gian dài

- Từ những số liệu sóng nước sâu ngoài khu vực dự án ta sử dụng phần mềm FFC 2008 để xây dựng đường phân phối tần suất Weibull

Trang 23

Hình 2-2: Đường phân phối tần suất Weibull của độ cao sóng

Tần suất thiết kế: P(tk) = 1(%) tra bảng ta được H0 = 7.9 (m)

* Theo kinh nghiệm có thể xác định chu kỳ sóng dựa vào tương quan giữa chu kỳ sóng và chiều cao sóng nước sâu tại vùng biển Bắc Bộ và Trung Bộ, thống

kê cho H <22,6 m.( Áp dụng công thức của Nguyễn Xuân Hùng 1999)

Trang 24

2.4 Xác định tham số sóng nước nông

Hình 2-3: Bình đồ khu vực dự án

* Sử dụng mô hình truyền sóng dạng ENDEC – WADIBE để tính toán.

Hình 2-4: Các thông số đầu vào của WADIBE

Trang 25

Trong đó:

+ Cao trình mực nước biển SWL: Mực nước thiết kế = 4.13 (m)

+ Chiều cao sóng tại biên phía biển:

+ Chọn góc sóng tới nguy hiểm nhất tại biên phía biển : α0 = 00

+ Độ dốc sóng ở nước sâu: So= Hs/L0= 7.9/127.5 = 0.062

à Sau đó ta tiến hành chọn mặt cắt để tính toán truyền sóng ngang bờ, ta chọn 3 mặt cắt đại diện là: MC 1-1,MC 2-2, MC 3-3

Hình 2-5: Biểu đồ phân bố chiều cao sóng ngang bờ tại mặt cắt MC 1-1

Hình 2.5: Biểu đồ phân bố chiều cao sóng ngang bờ tại mặt cắt MC1-1

Trang 26

=> Chiều cao sóng tại vị trí xây dựng công trình (cách chân công trình 1 khoảng Lo/4) là:

=> Chiều cao sóng tại vị trí xây dựng công trình (cách mép chân công trình khoảng Lo/4) là:

Hrms = 3,25 m à Hs = 1,41 x Hrms = 1,41 x 3,25= 4,58 m

Trang 27

=> Chiều cao sóng tại vị trí xây dựng công trình (cách mép chân công trình khoảng Lo/4) là:

Hrms = 3,6 m à Hs = 1,41 x Hrms = 1,41 x 3,6 = 5,07 m

*Kết luận:

So sánh kết quả Hs tại 3 mặt cắt MC1-1, MC2-2, MC3-3, lấy kết quả chiều cao sóng Hs lớn nhất để tính toán Với kết quả Hs = 5,07 m tại mặt cắt 3 (MC3-3) cho kết quả lớn nhất, vì vậy ta lấy chiều cao sóng tại vị trí xây dựng chân công trình tại mặt cắt 3 (MC3-3) để tính toán Hrms = 3,6 (m)

Trang 28

CHƯƠNG 3 BỐ TRÍ TUYẾN ĐÊ CHẮN SÓNG VÀ CHẮN BÙN CÁT

3.1 Đề xuất các phương án bố trí tuyến

3.1.1 Định lượng quy luật vận chuyển bùn cát

Hình 3-1: Các mặt cắt đại diện được lựa chọn

* Góc sóng so với đường bờ theo các hướng tương ứng với từng mặt cắt

Tính toán các thông số sóng truyền vào vùng sóng vỡ

Sóng khi truyền vào vùng nước nông các chỉ số sóng sẽ thay đổi Tại vị trí γb = 0.78 thì sóng vỡ do địa hình thay đổi

* Định lượng quy luật vận chuyển bùn cát chủ đạo:

− Để đánh giá mức độ biến đổi hình thái bờ biển, cần tính toán lượng vận chuyển hướng dọc bờ, ngang bờ

− Vận chuyển bùn cát dọc bờ gây ra biến hình đường bờ theo hướng dọc được xác định theo công thức CERC (1966):

Trang 29

− QL: Lưu lượng vận chuyển bùn cát qua mặt cắt ( m3/s)

− K: Hệ số CERC, theo CEM –US (2002)

Với vùng biển Thanh Hóa đường kính trung bình của hạt bùn cát khoảng từ200µm÷250µm ở đâylấy D50 = 250µm = 0,25 mm ta tính được K= 0,75

− n: độ rỗng của bùn cát n = 40%

− Hb: Chiều cao sóng ý nghĩa tại biên sóng đổ

− Hb,rms : Chiều cao sóng trung bình quân phương (m) tại biên sóng đổ

Hb,rms = Hb / 1.41

− αb: Góc sóng tại đường sóng vỡ

− γb : Chỉ số sóng vỡ γb = 0.78

− ρs: khối lượng riêng của bùn cát (ρs= 2650 kg/ m3)

− ρ: khối lượng riêng của nước biển (ρ= 1025kg/ m3)

− g: Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2

Thay giá trị các đại lượng vào trong thức CERC, ta được kết quả tính lưu lượng bùn cát vận chuyển bùn cát trong thời đoạn là 1 năm theo 2 hướng sóng chủ đạo là: NE, SE Kết quả được tổng hợp trong các bảng sau:

Trang 30

Bảng 3-2: Bảng tính toán vận chuyển bùn cát tại mặt căt 1 theo hướng NE

αb (độ)

Hb

Hb,rms (m)

Hướng sóng Đông Nam (SE), với góc sóng tớiα0= 650 ( xem bảng 3.3)

Bảng 3-3: Bảng tính toán vận chuyển bùn cát tại mặt căt 1 theo hướng SE

αb (độ)

Hb

Hb,rms (m)

Trang 31

Hướng sóng Đông Bắc (NE), với góc sóng tớiα0= 260 ( xem bảng 3.4)

Bảng 3-4: Bảng tính toán vận chuyển bùn cát tại mặt cắt 2 theo hướng NE

αb (độ)

Hb

Hb,rms (m)

Hướng sóng Đông Nam (SE), với góc sóng tới α0= 770 ( xem bảng 3.5)

Bảng 3-5: Bảng tính toán vận chuyển bùn cát tại mặt cắt 2 theo hướng SE

αb (độ)

Hb

Hb,rms (m)

Q(CERC )

Q (-) (m3/s)

Trang 32

Hướng sóng Đông Bắc (NE) , với góc sóng tớiα0= 50 ( xem bảng 3.6)

Bảng 3-6: Bảng tính toán vận chuyển bùn cát tại mặt cắt 3 theo hướng NE

Trang 33

STT Hs

αb (độ)

+ Q (-) là lượng vận chuyển bùn cát theo hướng Nam => Bắc

+ Q (+) là lượng vận chuyển bùn cát theo hướng Bắc => Nam

Bảng 3-8: Tổng lượng bùn cát vận chuyển trong 1 năm

Trang 34

Hình 3-2: Sức vận chuyển bùn cát qua các mặt cắt

* Nhận xét: Theo kết quả tính toán qua từng mặt cắt ta thấy: Sức vận chuyển bùn cát dọc bờ theo mỗi năm dọc theo hướng từ Bắc => Nam Ta thấy Từ MC1 đến MC2 : Mỗi năm bùn cát mang đến MC1 một lượng là S1 = 402,957.547 m3/năm, xét đến MC2 bùn cát mang từ MC1 đến MC2 là 397,246.377 m3/năm S1 > S2 nên lượng bùn cát sẽ gây bồi tại MC1

Từ MC2 đến MC3 : Tại MC2 lưu lượng bùn cát là S2= 397,246.377 m3/năm, nhưng tại MC3 lưu lượng bùn cát S3= 78,376.420 m3/năm S2 > S3 nên lượng bùn cát sẽ gây bồi tại MC2

* Đánh giá nguyên nhân diễn biến

Dựa vào số liệu sóng, hướng sóng, như trên đã xác định được diến biến hình thái của đoạn bờ biển Nghi Sơn Theo đó bờ biển có hiện tượng bồi Vậy nên cần có giải pháp xây dựng đê chắn sóng và bùn cát nhằm tránh hiện tượng bồi lấp ở cửa cảng, tạo điều kiện thuận lợi cho tàu thuyền ra vào cảng Khi tính toán ra sức vận chuyển bùn cát dọc bờ theo mỗi năm năm dọc theo hướng từ trên xuống Điều đó có thể cho chúng ta thấy rằng sức vận chuyển bùn cát này không đáng kể trong đó một phần là do lượng phù sa của sông Bạng đổ ra, một phần là do bão

3.1.2 Xác định biên sóng đổ

Dựa vào hoa sóng tại khu vực trạm Hòn Ngư và bảng sóng khí hậu ta thấy: Các hướng sóng chủ đạo Hướng sóng N chiếm 5,5%, NE chiếm 29,24%,SE chiếm 14,72%, S chiếm 7,03% Kết hợp với địa hình địa mạo khu vực dự án ta thấy phía Bắc bị che chắn bởi mũi đất nhô ra và xuất hiện với tần suất rất nhỏ nên ta không xét tới trong phần tính toán,sóng đến từ hướng Đông đến với tần suất nhỏ nên không xét đến Phía Nam, sóng Đông Nam cũng bị che chắn bởi đảo Hòn Mê và phần đất nhô ra nhưng tần suất sóng xuất hiện cũng khá lớn ảnh hưởng trực tiếp đến khu cảng, nên ta vẫn tính tới ảnh hưởng của sóng Đông Nam Vậy nên sẽ có hai hướng sóng chính ảnh hưởng trực tiếp đến đoạn bờ khu vực dự án là Đông Bắc và

Đông Nam.

Mục đích của biên sóng đổ: khi xác định được biên sóng đổ chúng ta có thể xác định được chiều dài tuyến đê, thuận lợi cho việc thiết kế đê chắn sóng/ đê chắn bùn cát

Trang 35

− Chiều cao tại điểm sóng vỡ: Hb

− Chỉ số sóng vỡ: b

b

H d

γ =

− Các bước xác định độ sâu tại điểm sóng vỡ:

+ Bước 1: giả thiết: Hb

d L C

d L

=

+ Bước 6: sin α = sin α o

O C

αα+ Bước 8: Htt b= Kr.Ksh.

Dưạ vào bảng sóng khí hậu và hoa sóng ta thấy H0 =2,5 (m) hầu như năm nào cũng xuất hiện, nên chọn H0 = 2,5 m để tính toán biên sóng vỡ

*Mặt cắt 1 :

+ Hướng sóng NE

Với các thông số H0 = 2,5 (m), Tp= 7,5 (s), αo= 290

 Từ các bước làm ở trên ta tìm được: Hb = 2,55 m, db = 3,27 m, biên sóng vỡ là

Trang 36

3.1.3 Chức năng chính của đê

- Đê có chức năng chắn bùn cát, bảo vệ tuyến luồng ra vào cảng Nghi Sơn

- Đê làm nhiệm vụ tạo khu lặng sóng cho tàu bè ra vào bốc dỡ hàng hóa trong điều kiện thường vàtàu thuyền có thể neo trú khi có bão

3.1.4 Đề xuất các phương án tuyến đê

Dựa vào quy luật vận chuyển bùn cát và chức năng bảo vệ của đê ta có thể đưa ra phương án tuyến đê:

Hình 3-3: Đề xuất phương án tuyến đê

3.2 Phân đoạn đê và các tham số sóng thiết kế cho từng đoạn đê

Dựa vào kết quả tính toán sóng truyền qua đê ta có được các thông số chiều cao sóng và độ sâu tại chiều cao sóng đó trong bảng sau:

Trang 37

Bảng 3-9: Bảng thông số được chọn để thiết kế

sóng được chọn để thiết kế

3.3 Phân tích lựa chọn tuyến đê.

Đường bờ chịu tác dụng chủ yếu từ hai hướng sóng chính Đông Bắc và Đông Nam, theo tính toán vận chuyển bùn cát ( phần 3.1) hàng năm lượng bùn cát vận chuyển từ Bắc xuống Nam với lượng lớn 878,580.344m3/ năm và dựa theo chức năng chính của đê là bảo vệ luồng tàu vào cửa Cảng Nghi Sơn khỏi tác động của sóng và chặn dòng vận chuyển cát ven bờ (nguyên nhân chính bồi lấp cửa Cảng Nghi Sơn) Xây dựng tuyến đê như trên nhằm mục đích: Gốc đê ở phía trên nhằm chắn lượng bùn cát di chuyển từ phía Bắc xuống, đoạn cong để giảm sóng tác dụng của sóng và chắn lượng bùn cát tới từ hướng Đông Bắc, đoạn thân đập nhằm giảm sóng tới từ hướng Đông, đoạn cong ở phần đầu đập nhằm giảm sóng và chắn lượng bùn cát tới từ hướng Đông Nam hiệu quả hơn vì phần đầu đập nguy hiểm nhất Xây dựng thêm tuyến đê phụ nhằm tạo điều kiện cho tàu thuyền có thể neo trú khi có bão

Trang 38

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ ĐÊ CHẮN SÓNG VÀ CHẮN BÙN CÁT

4.1 Các dạng đê chắn sóng và phạm vi ứng dụng

Đê chắn sóng có nhiều hình dạng tuy vậy trên thế giới đê chắn sóng được xây dựng chủ yếu có 3 loại đó là:

- Đê chắn sóng mái nghiêng

- Đê chắn sóng dạng tường đứng

- Đê chắn sóng dạng hỗn hợp ( là sự kết hợp của đê mái nghiêng và đê dạng tường đứng)

4.1.1 Đê phá sóng mái nghiêng.

- Đê phá sóng mái nghiêng được sử dụng ở những nơi có địa chất không được tốt lắm, độ sâu không quá 20m

- Đê phá sóng mái nghiêng được ứng dụng rộng rãi nhằm ứng dụng được các vật liệu sẵn có tại chỗ: đá, bê tông, … Ngoài ra đê phá sóng mái nghiêng còn ứng dụng ngoài khối bê tông có hình thù khác biệt nhằm tiêu hao năng lượng sóng và liên kết với nhau Ưu và nhược điểm của đê mái nghiêng

*Ưu điểm:

- Tận dụng được vật liệu địa phương;

- Tiêu hao năng lượng sóng tốt, phản xạ ít, nhất là mái nghiêng có độ nhám cao;

- Thế ổn định tổng thể khá vững chắc vì là các vật liệu rời, nếu nó xảy ra mất

ổn định cục bộ Do đó đê mái nghiêng thích hợp với hầu hết các loại nền đất;

- Cao trình đỉnh đê mái nghiêng thấp hơn so với đê tường đứng;

- Công tác khảo sát và điều tra cơ bản nền đất ít tốn kém hơn (khoan lỗ thưa

và nông hơn);

- Công nghệ thi công đơn giản có thể kết hợp hiện đại và thủ công.

*Nhược điểm:

- Tốn vật liệu hơn rất nhiều so với tường đứng ở cùng độ sâu;

- Không thể sử dụng mép ngoài để neo cập tàu thuyền;

- Khi muốn làm đường giao thông trên mặt đê phải dùng các khối bê tông

đỉnh;

- Tốc độ thi công chậm so với tường đứng ở cùng độ sâu;

- Dựa vào đặc điểm vật liệu và đặc thù cấu tạo, kết cấu đê chắn sóng mái

nghiêng được phân loại thành: Đê mái nghiêng bằng đá, Đê mái nghiêng với khối bê tông gia cố hình hộp, Đê mái nghiêng với các khối bê tông phức hình

4.1.2 Đê trọng lực tường đứng

Trang 39

Kinh nghiệm thiết kế và thi công cho thấy công trình đê chắn sóng kiểu tường đứng kinh tế hơn công trình đê đá đổ mái nghiêng do có hình dạng gọn nhẹ, giảm được khối lượng các vật liệu xây dựng như đá và bê tông Điều kiện cơ bản nhất để áp dụng công trình kiểu tường đứng trọng lực là nền móng phải tốt Đất nền lý tưởng cho công trình này là nền móng cho công trình trọng lực đất, cát, sỏi Tuy nhiên phải có biện pháp gia cố chống xói lở ở đáy.

Như vậy, công trình đê chắn sóng loại tường đứng có thể xác định theo các điều kiện sau:

- Trên nền đất đá với mọi độ sâu

- Trên nền đất rời với các điều kiện sau:

+ Với độ sâu lớn hơn 1,5÷2,5 lần chiều cao sóng tính toán thì đất nền trước công trình phải được gia cố tại các vị trí được dự kiện sẽ bị xói

+ Với độ sâu không quá 20÷28 m( khi đó áp lực của công trình lên nền đất ở giới hạn cho phép)

Mặt cắt dọc đập trọng lực tường đứng gồm 3 phần: Phần gốc, phần thân và phần mũi đập Do địa hình đáy có cao trình thấp dần ra phía biển nên dọc chiều dài đập có dạng bậc thang

Hình 4-1 Mặt cắt dọc đê chắn sóng trọng lực tường đứng.

Mặt cắt ngang đập trọng lực gồm hai phần chính là lớp đệm đá và thùng chìm Đệm đá được cấu tạo gồm gối cái, lăng trụ đá và tầng lọc ngược Sử dụng cấp phối đá đa dạng để giảm lún Phần đầu đê cần đá có kích thước lớn để giảm xói chân đê do sóng lớn và nhiễu xạ

*Công dụng của lớp đệm đá:

- Phân bố ứng suất lên nền đất sao cho thỏa mãn khả năng chịu lực của đất nền

- Bảo vệ thềm đất dưới chân công trình khỏi bị xói

- Làm phẳng bề mặt cho kết cấu bên trên

- Gia tải tăng ổn định cung trượt

Trang 40

Thùng chìm là những thùng bằng bê tông cốt thép được chế tạo trên bờ rồi chuyển đến vị trí công trình và được đánh chìm sau đó được lấp đầy bằng vữa bê tông hoặc cuội sỏi, cát và đá dăm

Kết cấu thùng chìm có ưu điểm là cho phép giải phóng được cuội sỏi bên trong và di chuyển đến vị trí khác Vỏ thùng chìm được chế tạo tại bãi chuyên dụng,

hạ thủy và kéo đến vị trí xây dựng, sau khi đổ cát vào thùng, các khoang được đậy nắp bằng bê tông dày 0.4m đến 0.5 m để vật liệu không trôi ra ngoài qua các khe hở

Kinh nghiệm thiết kế thi công cho thấy công trình đê chắn sóng kiểu tường đứng trọng lực kinh tế hơn công trình đá đổ mái nghiêng do có hình dáng gọn nhẹ, giảm được khối lượng các vật liệu xây dựng như đá và bê tông Điều kiện cơ bản nhất để áp dụng công trình kiểu tường đứng trọng lực là nền móng phải tốt Đất nên

lý tưởng nhất cho công trình này là nền đá Tuy nhiên với loại đất có khả năng chịu tải tương đối tốt thì cũng có thể làm nền móng cho công trình trọng lực như: đất, cát, sỏi và phải có biện pháp gia cố chống xói lở ở đáy

Hình 4-2 Mặt cắt ngang đập chắn sóng trọng lực tường đứng

4.1.3 Đê phá sóng hỗn hợp

Là đê kết hợp giữa hai kết cấu đê mái nghiêng và tường đứng

Thường được xây dựng ở độ sâu rất lớn d >20 m

- Đê chắn sóng dạng hỗ hợp có 2 cách bố trí như sau: có thể bố trí phần

tường đứng phía trên, phần mái nghiêng phía dưới hoặc phần tường đứng phía dưới, phần mái nghiêng phía trên

- Phần dưới là mái nghiêng có vai trò là lớp đệm, cao trình lớp đệm lấy

sao cho không gây ra sóng vỡ trước công trình đảm bảo phần tường đứng không bị tác dụng xung lực

Định dạng
Số trang	92
Dung lượng	8,49 MB