Hướng dẫn thiết kế công trình bảo vệ bờ (2)

MỤC LỤC I Mục đích .1 II Phạm vi áp dụng III Quy chuẩn, tiêu chuẩn tài liệu tham khảo 3.1 Quy chuẩn, tiêu chuẩn 3.1.1 Quy chuẩn áp dụng .1 3.1.2 Tiêu chuẩn áp dụng .1 3.1.3 Các định liên quan 3.2 Tài liệu tham khảo 3.3 Phần mềm hỗ trợ tính tốn .2 IV Một số cơng trình bảo vệ bờ sơng thường gặp 4.1 Kè vùng sơng đồng 4.1.1 Kè mềm mái nghiêng: Sử dụng cho cơng trình bảo vệ bờ vùng ngoại ơ, vùng xa 4.1.2 Kè cứng dạng tường chắn: Sử dụng cho cơng trình bảo vệ bờ vùng thị 4.1.3 Kè kết hợp tường chắn mái nghiêng: 4.1.4 Kè kết hợp tường chắn đỉnh kè mái nghiêng 4.2 Kè vùng Tây ngun 4.2.1 Kè mái nghiêng bảo vệ bờ: 4.2.2 Kè hướng dòng chỉnh trị dòng chảy kiểu kè Mỏ Hàn: V Các bước thực .4 5.1 Thu thập tài liệu 5.2 Các giải pháp kỹ thuật 5.2.1 Xác định cấp cơng trình 5.2.2 Xác định tim tuyến đỉnh kè 5.2.3 Bố trí mặt tuyến kè 5.2.4 Chọn mặt cắt ngang kè (kè nghiêng, kè đứng) 5.2.5 Hệ thống cơng trình kèm: .7 5.3 Tính tốn thơng số kỹ thuật (Quốc gia TCVN 8419 – 2010) 5.3.1 Tính tốn cao trình đỉnh kè 5.3.2 Thân kè 5.3.3 Chân kè .8 5.3.4 Tính tốn vải lọc, lát, thảm đá .9 5.4 Tính tốn ổn định, kết cấu cơng trình bảo vệ bờ 11 5.4.1 Hệ số an tồn tần suất mực nước theo tính tốn ổn định: 12 5.4.2 Tính tốn ổn định trượt .14 5.4.3 Tính tốn ổn định trượt phẳng 14 5.4.4 Tính tốn ổn định trượt, lật kết cấu cho kè đứng kết hợp mái nghiêng: 14 5.4.5 Tính lún .14 5.5 Một số giải pháp gia cố đất nền, giảm áp lực ngang tường kè 14 5.5.1 Cọc CDM 14 5.5.2 Cừ tràm .15 5.5.3 Vải vỉ địa kỹ thuật .16 5.6 Hướng dẫn tính tốn cơng trình cụ thể 16 5.6.1 Tài liệu phục vụ tính tốn 16 5.6.2 Cao trình đỉnh kè 17 5.6.3 Tính tốn ổn định phương n .18 5.6.4 Tính tốn bề dày bê tơng lát mái .21 5.6.5 Tính tốn xói cục chuyển mái (Theo TCVN 8419: 2010) 22 5.6.6 Tính tốn chiều dày rọ đá 22 5.6.7 Thiết kế vải lọc 23 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu I Mục đích Đảm bảo hồ sơ thiết kế cơng trình bảo vệ bờ (kè) thực theo quy chuẩn, tiêu chuẩn quy định hành II Phạm vi áp dụng - Đối tượng áp dụng: áp dụng cho hồ sơ thiết kế cơng trình bảo vệ bờ (Kè) - Người sử dụng: nhân viên thiết kế phòng thiết kế III Quy chuẩn, tiêu chuẩn tài liệu tham khảo 3.1 Quy chuẩn, tiêu chuẩn 3.1.1 Quy chuẩn áp dụng - QCVN 04 – 01: 2010/ BNNPTNT: Qui chuẩn kỹ thuật Quốc gia thành phần nội dung hồ sơ Lập Dự án đầu tư cơng trình thủy lợi - QCVN 04 – 02: 2010/ BNNPTNT: Qui chuẩn kỹ thuật Quốc gia thành phần nội dung hồ sơ TKKT & BVTC cơng trình thủy lợi - QCVN 04 - 05:2012/BNNPTNT“Cơng trình thuỷ lợi - quy định chủ yếu thiết kế” (TCXDVN 285-2002) 3.1.2 Tiêu chuẩn áp dụng - Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8419-2010: “Cơng trình thủy lợi – Thiết kế cơng trình bảo vệ bờ sơng để chống lũ” Bộ NN & PTNT năm 2010 - Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8421:2010: “Cơng trình thủy lợi – Tải trọng lực tác dụng lên cơng trình sóng tàu” - Quyết định số: 4116/BNN – TCTL ngày 13/17/2010 việc hướng dẫn phân cấp đê - Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế Đê Biển ban hành kèm theo định số 1613/QĐBNN-KHCN ngày 09/7/2012 - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5664:2009: “Phân cấp đường thủy nội địa” - TCVN 4116-1985 “Kết cấu bê tơng BTCT thuỷ cơng- tiêu chuẩn thiết kế” - Căn QP.TL.C-1-78: Quy phạm tải trọng lực tác dụng lên cơng trình thủy lợi - Căn 14TCN-110-1996: Chỉ dẫn thiết kế sử dụng vải địa kỹ thuật để lọc cơng trình thuỷ lợi - Đường thị u cầu thiết kế: TCXDVN 104:2007 - TCVN 4054 – 2005: Đường ơtơ – u cầu thiết kế - 22TCN 262 – 2000: Quy trình khảo sát thiết kế đường ơtơ đắp đất yếu - 22TCN 241-98: cơng trình chỉnh trị luồng chạy tàu sơng CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu - 22 TCN 207 – 92: Cơng trình bến cảng biển - 22 TCN 19 – 94: Cơng trình bến cảng sơng 3.1.3 Các định liên quan - Pháp lệnh khai thác bảo vệ cơng trình thủy lợi số 32/2001/PL-UBTVQH10 ngày 04/04/2001 - Phân cấp sơng theo Quyết định số 862/QĐ-CĐS ngày 25/3/2003 - Quyết định số 36/2012/TT – BGTVT ngày 13/09/2012: thơng tư quy định cấp đường thủy nội địa - 66/2009/QĐ – UBND: Qui hoạch mạng lưới đường thủy cảng bến khu vực TP.HCM đến năm 2020 - Tham khảo Quy chuẩn, Tiêu chuẩn hành để thiết kế, tính tốn cho hạng mục liên quan 3.2 Tài liệu tham khảo - Cơ học đất_ Châu Ngọc Ẩn - …………………………… 3.3 Phần mềm hỗ trợ tính tốn - Geo slope: Seep/w, Slope/w, sigma/w [Tham khảo tài liệu hướng dẫn số: HD – 17 – 05 – 01; HD – 17 – 05 -02; HD – 17 – 05 – 03] - Geo [Tham khảo tài liệu hướng dẫn số HD – 17 – 05 – 04 ] - Plaxis [Tham khảo tài liệu hướng dẫn số HD – 17 – 05 – 06 ] - Prosheet [Tham khảo tài liệu hướng dẫn số HD 17 -05 – 05 ] IV Một số cơng trình bảo vệ bờ sơng thường gặp 4.1 Kè vùng sơng đồng 4.1.1 Kè mềm mái nghiêng: Sử dụng cho cơng trình bảo vệ bờ vùng ngoại ơ, vùng xa a Kết cấu đỉnh kè: gồm lan can, hành lang đường giao thơng dọc bờ sơng tùy vào u cầu cụ thể khu vực làm kè Kết cấu dầm BTCT, lát gạch tự Bt tự chèn làm hành lang… b Thân kè: kết cấu lát mái với cấu kiện thường dùng viên Bt tự chèn, đá lát khan khung, đá xây vữa, thảm đá… kết hợp làm tầng lọc đá dăm dày 10÷20cm, vải địa kỹ thuật Hệ số mái thân kè m=1.5÷3 tùy thuộc vào điều kiện địa chất chiều cao đắp đỉnh kè c Chân kè: Cao trình chân kè đảm đảo điều kiện thi cơng điều kiện mực nước thay đổi Kết cấu dầm BTCT chặn mái thân kè tạo kè từ 2÷5m BT CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu thảm đá, kéo dài gia cố thảm đá vãi địa kỹ thuật đến đường tự nhiên mái sơng có hệ số mái m≥3 4.1.2 Kè cứng dạng tường chắn: Sử dụng cho cơng trình bảo vệ bờ vùng thị a Đỉnh kè: tương tự kè mái nghiêng, kiến trúc chủng loại vật liệu phụ thuộc vào điều kiện u cầu cụ thể vị trí làm kè b Thân kè: Kết cấu thường dùng dạng tường chắn BTCT cọc sử dụng kết cấu cừ dự ứng lực kết hợp gia cố ổn định với hình thức neo, cọc xi măng đất… c Chân kè: thơng thường sử dụng rọ đá phản áp chống xói chân kè 4.1.3 Kè kết hợp tường chắn mái nghiêng: Tùy thuộc vào điều kiện địa chất, u cầu chung khu vực chọn kiểu kè kết hợp để giảm chi phí xây dựng tăng tính thẩm mỹ a Đỉnh kè: kết cấu tương tự kiểu kè b Thân kè: dạng tường chắn BTCT chiều cao tường từ vị trí đảm bảo điều kiện thi cơng mực nước lên đến cao trình đỉnh tính tốn theo tần suất thiết kế Nền xử lý cọc BTCT cừ tràm tùy vào chiều cao tường điều kiện địa chất c Chân kè: kết cấu tương tự kè mái nghiêng 4.1.4 Kè kết hợp tường chắn đỉnh kè mái nghiêng Thường áp dụng cho khu vực u cầu thẩm mỹ cao khu vực bến bãi cập ghe, tàu… a Đỉnh kè: kết cấu tương tự kiểu kè b Thân kè: dạng mái nghiêng từ cao trình mực nước trung bình lên đến đỉnh kè, phần mực nước dân bình thường kiểu kè đứng cừ Dự ứng lực, tường cọc kết hợp bê tơng chắn đất c Chân kè: kết cấu tương tự kè mái nghiêng 4.2 Kè vùng Tây ngun Với đặc tính dòng chảy tập nhanh với lưu lượng lớn độ dốc lòng sơng lớn Kết cấu thường dùng kè mái nghiêng 4.2.1 Kè mái nghiêng bảo vệ bờ: a Đỉnh kè: gồm lan can, hành lang đường giao thơng dọc bờ sơng tùy vào u cầu cụ thể khu vực làm kè Kết cấu dầm BTCT, lát gạch bê tơng tự chèn làm hành lang… b Thân kè: kết cấu lát mái với cấu kiện thường dùng viên bê tơng tự chèn, đá lát khan khung, đá xây vữa, thảm đá… kết hợp làm tầng lọc đá dăm dày CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu 10÷20cm, vải địa kỹ thuật Hệ số mái thân kè m=1.5÷3 tùy thuộc vào điều kiện địa chất chiều cao đắp đỉnh kè c Chân kè: Thường thi cơng vào mùa khơ, cạn nước nên kết cấu thường dùng đá đổ khối lớn, ống buy tròn chơn sâu xuống đất để giữ chân kè 4.2.2 Kè hướng dòng chỉnh trị dòng chảy kiểu kè Mỏ Hàn: a Mỏ hàn chìm: gây bồi chân chống sạt lở, thường bố trí bờ lõm đoạn sơng cong Đỉnh kè thường ngập nước, cao trình đỉnh tùy thuộc vào tính tốn tần suất mực nước hình thái lòng sơng để chọn cao trình phù hợp đảm bảo khơng gây sạt lở bờ đối diện Kết cấu thường gặp rồng tre gây bồi chân, kết cấu đất bọc đá, đá hộc thả rời b Kè mỏ hàn cứng: sử dụng trường hợp chiều rộng mực nước ứng với mực nước tạo lòng lớn 200m Trên sở đồ phân bố lưu tốc dòng chảy cắt ngang, cắt dọc mặt để xác định vùng cần bố trì kè mỏ hàn số lượng mỏ hàn phương hợp kè mỏ hàn với dòng chảy Kết cấu kè đứng cọc BTCT, dầm ngang, phên tre, nứa , cành cây, đá đổ giữ chân, đệm chống xói … Kết cấu mỏ hàn cọc bê tơng cốt thép V Các bước thực 5.1 Thu thập tài liệu Các số liệu cung cấp + Bình đồ tuyến cơng trình CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu + Trắc dọc tuyến cơng trình + Cắt ngang tuyến cơng trình + Địa chất cơng trình Thu thập tài liệu, số liệu có liên quan ngồi phạm vi số liệu cung cấp + + quản lý) Số liệu thuỷ văn khu vực • Mực nước trung bình mùa kiệt vị trí cơng trình • Mực nước đỉnh lũ vị trí cơng trình Thu thập số liệu điều kiện giao thơng thủy, cấp sơng (thuộc địa phương + Qui hoạch khu vực thiết kế Cán thiết kế (CBTK) phải khảo sát trường địa hình khu vực, kết hợp với ý kiến chủ đầu tư nhằm đề giải pháp bố trí tuyến cơng trình sơ để lập đề cương, khảo sát, thiết kế Kiểm tra số liệu, tài liệu cần thiết đảm bảo đủ để thiết kế 5.2 Các giải pháp kỹ thuật 5.2.1 Xác định cấp cơng trình Cơng trình bảo vệ bờ sơng xác định cấp cơng trình khó khăn tiêu chuẩn chưa đề cập rõ ràng cho tất loại kè Tuy nhiên nhiệm vụ kè thường giống nhiệm vụ thiết kế đê nhằm bảo vệ cho diện tích đất dân cư, cấp cơng trình xác định theo TCVN 8419:2010 Các trường hợp để lựa chọn cấp cơng trình bảo vệ bờ: Khi cơng trình bảo vệ bờ cấu thành phận mặt cắt đê cấp cơng trình bảo vệ bờ sơng lấy cấp đê Trường hợp cơng trình bảo vệ bờ gia cố, xây dựng mái đê đắp (có thể gia cố đến lòng sơng) Cấp đê theo qui chuẩn phân cấp đê hành bảo vệ (theo định số 4116/ BNN – TCTL): Bảng – Xác định cấp cơng trình bảo vệ bờ theo cấp đê Diện tích bảo vệ khỏi ngập lụt (ha) Trên 150.000 150.000 đến 60.000 60.000 đến 15.000 Số dân đê bảo vệ (người) 1.000.000 500.000 100.000 Trên đến đến đến 1.000.000 500.000 100.000 10.000 I I II II I II II III I II II III CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Dưới 10.000 II III IV Trang QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu 15.000 đến 4.000 Dưới 4.000 I - III - III III III IV V V Trường hợp đê đắp cách xa bờ sơng bờ sơng thiết kế cơng trình bảo vệ bờ, cấp cơng trình bảo vệ bờ thấp cấp đê theo bảng TCVN8419-2010 Bảng xác định cấp cơng trình bảo vệ bờ theo cấp đê Cấp đê Đặc biệt I II III IV, V Cấp cơng trình bảo vệ bờ III III IV IV IV Ở vùng chưa có đê dựa vào tầm quan trọng kinh tế xã hội để xác định cấp cơng trình bảo vệ bờ sơng theo quy định tiêu chuẩn, quy chuẩn hành xây dựng phân cấp cơng trình xây dựng Cụ thể là: (1) Xác định cấp cơng trình bảo vệ bờ cấp đê theo TCVN 8419 – 2010 với diện tích bảo vệ chống xói lở vùng dân cư khu vực bị ảnh hưởng (trường hợp cao trình đỉnh kè theo mặt đất tự nhiên – kè sơng miền núi – nhiệm vụ bảo vệ bờ) với diện tích chống ngập nước, dân cư, lưu lượng lũ thiết kế chống xói lở cho khu vực đồng bằng, đặc biệt thị với cao trình đỉnh kè ngăn nước xâm nhập) (2) Xác định cấp cơng trình theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT theo điều kiện chiều cao cơng trình đất Trường hợp chiều cao đắp khơng cao (đối với kè mái nghiêng) chiều cao cơng trình bê tơng (đỉnh kè – chân kè) khơng lớn nên cấp cơng trình thường nhỏ (3) An tồn chọn cấp cơng trình lớn theo điều kiện (1) (2) 5.2.2 Xác định tim tuyến đỉnh kè Tim tuyến đỉnh kè xác định theo mép bờ cao bên bờ sơng (đối với cơng trình TP.HCM – Liên hệ khu đường sơng phòng GTT sở GTTP) Qui định sở hạ tầng dọc bên bờ sơng (theo đồ qui hoạch TP, tỉnh, quận, huyện) Địa hình, địa chất bờ lòng sơng: đảm bảo u cầu kỹ thuật đặc biệt ổn định trượt, lật lún cơng trình Qui hoạch tuyến đường thủy nội địa CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu 5.2.3 Bố trí mặt tuyến kè Mặt tuyến kè xác định từ tim tuyến kè, cắt ngang kè (gồm phạm vi xây dựng bảo vệ ngồi sơng sở hạ tầng kèm tuyến kè phía thị, đồng) Mặt gia cố phía sơng cần phải đảm bảo giới hạn an tồn theo cấp đường thủy Mặt đền bù xác định theo phạm vi cơng trình chiếm chỗ cộng thêm ÷ 2m dự phòng thi cơng địa hình thay đổi cục Mặt ranh giới phạm vi an tồn bảo vệ kè (khơng xây dựng) theo pháp lệnh khai thác bảo vệ cơng trình thủy theo luật đê điều Mặt tổng thể kè phải thỏa thuận sở ban nghành đặc biệt sở giao thơng cơng chánh (đối với đường sơng thuộc cấp tỉnh) cục đường thủy nội địa (đối với đường sơng thuộc cấp quốc gia) 5.2.4 Chọn mặt cắt ngang kè (kè nghiêng, kè đứng) Mặt cắt ngang kè đứng hay kè mái nghiêng, loại kết cấu tùy thuộc vào chi phí đầu tư cho mét dài kè Từ cân nhắc theo điều kiện địa hình, địa chất, tính đồng bộ, mỹ quan khu vực làm kè để chọn loại mặt cắt kết cấu kè 5.2.5 Hệ thống cơng trình kèm: Hệ thống nước dọc tuyến kè: gồm hệ thống đường ống dọc theo tuyến kè kết hợp với hố ga (trung bình 30 ÷ 35m/hố) ống nước ngang (trung bình 200m/ống) Kích thước đường ống dọc, ngang phụ thuộc vào u cầu tiêu nước cho hành lang tuyến kè, tuyến đường lưu vực khác chảy đến Phải lưu ý đấu nối với hệ thống nước khu vực Tuyến đường điện, hệ thống chiếu sáng: theo u cầu cơng trình để thiết kế neon trang trí, đèn chiếu sáng hệ thống điện phục vụ Chú ý phải thỏa thuận việc đấu nối điện với quan quản lý điện Giao với cơng trình hữu như: Mố cầu, cống, kè trạng, hệ thống cấp nước cần phải đo đạc chi tiết tùy trường hợp để đề nghị dời bỏ, thay kết nối vào cơng trình hữu 5.3 Tính tốn thơng số kỹ thuật (Quốc gia TCVN 8419 – 2010) 5.3.1 Tính tốn cao trình đỉnh kè Xác định cao trình đỉnh kè: Trường hợp kè phần đê: cao trình đỉnh kè tùy thuộc vào cao trình đỉnh đê xác định theo định 4116/BNN – TCTL Trường hợp kè cho sơng miền núi khơng xây dựng đê: cao trình đỉnh kè thiết kế theo cao trình mặt đất tự nhiên Lưu ý nhiệm vụ kè để bảo vệ bờ, khơng phải chống ngập CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu Trường hợp kè cho sơng đồng bằng, thị: cao trình đỉnh kè chọn cao trình Tùy thuộc vào việc kết nối bảo vệ hạ tầng phía bên thị mà cao trình đỉnh kè chọn cho phù hợp Tuy nhiên mặt mỹ quan nên chọn cao cao trình mực nước thường xun ngập Trường hợp cao trình đỉnh kè đảm bảo khơng ngập nước thì: CTdk = MNmax + hsl + a Trong đó: MNmax: Mực nước ứng với tần suất năm theo cấp cơng trình theo QCVN 04-05-2012 tính hsl theo gió, m MNmax: Mực nước ứng với tần suất gió (5%) tính hsl thuyền, m hsl : Chiều cao sóng leo, m a: độ vượt cao an tồn (tham khảo độ gia tăng an tồn đê theo bảng định 4116 – BNN PTNT phụ thuộc vào cấp cơng trình) Bề rộng đỉnh kè: Thường lấy từ ÷ 2m (TCVN 8419 : 2010) Trường hợp kết hợp với đường giao thơng, hành lang, mỹ quan bề rộng đỉnh kè theo tiêu chuẩn chun ngành kèm theo Kết cấu đỉnh kè: Kết cấu lan can: theo mẫu sở GTVT cơng trình TP Hồ Chí Minh Kết cấu hành lang: theo mẫu sở GTVT cơng trình TP Hồ Chí Minh Kết cấu bó vỉa: theo mẫu sở GTVT cơng trình TP Hồ Chí Minh Kết cấu đường mặt đường: tham khảo tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm, áo đường cứng… 5.3.2 Thân kè Kè mái nghiêng: áp dụng cho vùng có địa chất tốt, khơng u cầu lớn việc giữ, kết cấu nêu Kè mái đứng: áp dụng cho vùng có địa chất yếu, u cầu giữ đất hạn chế giải tỏa đền bù, kết cấu nêu 5.3.3 Chân kè Khi thiết kế chân kè phải tn thủ quy định sau đây: Kết cấu vật liệu xây dựng chân kè phải thỏa mãn u cầu: Đảm bảo ổn định chân kè cơng trình; Chống kéo trơi chân kè cơng trình; Chống kéo trơi dòng chảy dòng bùn cát đáy; CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu m ) s2 Gia tốc trọng trường : g( Vận tốc dòng chảy trung bình U (m/s) Độ sâu xói cục ∆h xói sâu chân cơng trình tính theo cơng thức I.A.laroxlavchiep Hệ số mái dốc : m Góc dòng chảy phương mái : β Góc mái dốc : α Đường kính hạt bùn cát đáy: d (m) Bề rộng mặt nước ứng với lưu lượng tạo lòng : B (m) Chiều dài hình chiếu mái kè lên mặt cắt ngang sơng mặt cắt tính tóan: Bk(m) Kv = e −5.1× U m g bk Km = e −0.2.m Vận tốc dòng chảy tiến đến gần chân mái kè:   bk   Um= U 1 +  0.2 + ÷  B     Chiều sâu hố xói tới hạn lòng sơng chân mái kè: β Um ∆h = −30d + 27 Kv.Km.tan( ) g bgc=4 ∆h Tính tốn chiều dày rọ đá -Tính tốn chiều dày rọ đá tác dụng dòng chảy : Ta có : ∆d = ρd − ρ w ρw ρ d , ρ w Trọng lượng riêng đá nước Chiều dày rọ đá xác định theo cơng thức PILARCXYK: φd Kt × 0.035 −1 U Dd = Kh.Ks ∆d ψ cr 2g (m) Trong đó: Hệ số ổn định ứng với rọ đá φd =1 Hệ số tính chuyển từ vận tốc trung bình thủy lực trực tiếp thành vận tốc đáy Kh=1.0 Hệ số kể đến ảnh hưởng độ rối dòng chảy Kt=1.0 Hệ số kể đến độ dốc mái ,với m ≥ Ks=1.0 CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 10 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu ψ cr = 0.08 Thơng số lực kéo tới hạn Cr : Vận tốc dòng chảy trung bình U -Tính tốn chiều dày rọ đá tác dụng sóng theo cơngthức PILARCXYK: HS cos(α ) ≤ φ1 ∆.Dd ζ Trong đó: Chiều cao sóng tính tốn Hs (m) Tỷ trọng tương đối đá:  t  ∆ ÷ m  Hệ số ổn định : φ1 Góc mái dốc (mái tự nhiên) : α Chu kỳ sóng : T (s) Chiều dài bước sóng: Ls(m) Thơng số sóng vỡ: ξ = 1.25T tan(α ) Hs Tính tốn vải lọc Thiết kế chọn vải địa kỹ thuật làm tầng lọc ngược theo 14TCN 110 - 1996 tài liệu kỹ thuật hãng Polyfelt Áo Đảm bảo điều kiện nước phân cách lớp vật liệu a Tính tốn theo u cầu chặn đất: Tồn lớp đất vải lọc đất dính có số dẻo < 20% nên phải thỏa mãn u cầu kích thước lỗ lọc Dw Dw < d85 = 0.105mm b u cầu thấm nước: Kv > 100Kđ = 100 x 3,2x10-5 = 3,20x10-3cm/s Kđ : hệ số thấm đất Kiểm tra ổn định : - Dùng phần mềm Geo-Slope để kiểm tra ổn định: tính cung trượt tính lún 5.4 Tính tốn ổn định, kết cấu cơng trình bảo vệ bờ CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 11 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu 5.4.1 Hệ số an tồn tần suất mực nước theo tính tốn ổn định: Hệ số an tồn trượt, lật: Theo QCVN 04-05:2012 BNN PTNT: Hệ số an tồn nhỏ ổn định hạng mục cơng trình hệ cơng trình điều kiện làm việc bình thường: Loại cơng trình hạng mục cơng trình Cơng trình bê tơng bê tơng cốt thép đất đá nửa cứng Cơng trình bê tơng bê tơng cốt thép đá: - Khi mặt trượt qua khe nứt đá - Khi mặt trượt qua mặt tiếp xúc bê tơng đá đá có phần qua khe nứt, phần qua đá ngun khối Đập vòm cơng trình ngăn chống khác đá Mái dốc nhân tạo đất đắp Mái dốc tự nhiên, mái nhân tạo đá đắp Hệ số an tồn theo cấp cơng trình Đặc III, I II biệt IV 1,25 1,20 1,15 1,15 1,25 1,20 1,15 1,15 1,35 1,30 1,25 1,25 1,70 1,50 1,25 1,60 1,35 1,20 1,55 1,30 1,15 1,55 1,25 1,15 Theo định 4116/BNN-TCTL: Cấp đê Chỉ tiêu Hệ số an tồn Đặc biệt I II III IV V 1,50 1,35 1,30 1,20 1,15 1,05 Tần suất MNmax thiết kế: + Tần suất mực nước lớn thiết kế kiểm tra: theo QCVN 04-05:2012 Loại cơng trình Cấp thiết kế Đặc I II III IV biệt Cụm cơng trình đầu mối loại (trừ cơng trình đầu mối vùng triều); cơng trình dẫn nước qua sơng suối hệ thống tưới tiêu nơng nghiệp: - Tần suất thiết kế, % 0,10 0,50 1,00 1,50 2,00 Tương ứng với chu kỳ lặp lại, năm 000 200 100 67 50 - Tần suất kiểm tra, % 0,02 0,10 0,20 0,50 1,0 Tương ứng với chu kỳ lặp lại, năm 000 1000 500 200 100 Cơng trình đầu mối vùng triều; cơng trình hệ thống dẫn nước liên quan hệ CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 12 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu thống tưới tiêu nơng nghiệp (trừ cơng trình dẫn nước qua sơng suối tiêu nơng nghiệp): - Tần suất thiết kế, % 0,20 0,50 Tương ứng với chu kỳ lặp lại, năm 500 200 - Tần suất kiểm tra, % 0,10 0,20 Tương ứng với chu kỳ lặp lại, năm 000 500 hệ thống tưới 1,00 100 0,50 200 1,50 2,00 67 50 1,00 1,50 100 67 CHÚ THÍCH: Lưu lượng, mực nước lớn tập hợp thống kê lưu lượng, mực nước có trị số lớn xuất năm Chất lượng chuỗi thống kê (độ dài, tính đại biểu, thời gian thống kê v.v ) cần phải thoả mãn u cầu quy định tiêu chuẩn tương ứng Các số liệu cần xử lý điều kiện trước tiến hành tính tốn; Nếu phía thượng nguồn có tác động làm thay đổi điều kiện hình thành dòng chảy có cơng trình điều tiết xác định yếu tố quy định điều cần phải kể đến khả điều chỉnh lại dòng chảy cơng trình đó; Nếu phía hạ du có cơng trình điều tiết mơ hình xả khơng phá hoại vượt q khả điều tiết cơng trình đó; Những cơng trình thủy lợi cấp đặc biệt nằm nhóm số bảng này, có luận chứng tin cậy chủ đầu tư chấp thuận, lũ kiểm tra tính với tần suất 0,01% (tương ứng với chu kỳ lặp lại 10 000 năm) lũ cực hạn + Mực nước thấp để tính tốn ổn định kết cấu cơng trình móng: Cấp cơng trình Loại cơng trình Đặc biệt, I, II, III IV Hồ chứa Cơng trình sơng Đặc biệt I II III IV Hệ thống nước cơng trình liên quan hệ thống thủy lợi Đặc biệt, I, II, III IV Tần suất lưu lượng, mực nước thấp nhất, % Thiết kế Kiểm tra Mực nước tháo cạn thấp Mực nước chết để sửa chữa, nạo vét v.v 99 Mực nước trung bình 97 ngày thấp xảy tuyến xây dựng cơng 95 trình 95 90 Mực nước thấp quy định khai thác Mực nước tháo cạn để sửa chữa, nạo vét v.v CHÚ THÍCH: CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 13 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu Lưu lượng, mực nước thấp dùng tập hợp thống kê lưu lượng, mực nước có trị số bé xuất năm; Khi hộ dùng nước hạ lưu u cầu phải bảo đảm lưu lượng tối thiểu lớn lưu lượng theo quy định bảng lưu lượng thấp chọn theo lưu lượng tối thiểu Mực nước thấp tính tốn lúc mực nước ứng với lưu lượng tối thiểu nói trên; Khi thiết kế cơng trình từ cấp I trở lên phải xét đến khả mực nước hạ thấp lòng dẫn hạ lưu bị xói sâu ảnh hưởng điều tiết lại cơng trình khác bậc thang xây dựng 5.4.2 Tính tốn ổn định trượt Tham khảo hướng dẫn phần mềm Slope, Seep 5.4.3 Tính tốn ổn định trượt phẳng 5.4.4 Tính tốn ổn định trượt, lật kết cấu cho kè đứng kết hợp mái nghiêng: Tham khảo phần mềm Slope để tính tốn ổn định trượt sâu Tham khảo Plaxis, Geo để tính chiều dài cọc kết cấu Tham khảo Sap để tính kết cấu tường kè Tính sức chịu tải cọc: + Theo phương đứng: tham khảo báo cáo chun đề hướng dẫn phương pháp tính cọc BTCT chịu tải trọng đứng + Theo phương ngang: tham khảo tài liệu 5.4.5 Tính lún Tính lún nền: tham khảo hướng dẫn tính tốn Sigma………… Tính lún móng cọc: tham khảo hướng dẫn thiết kế móng cọc chịu tải trọng đứng 5.5 Một số giải pháp gia cố đất nền, giảm áp lực ngang tường kè 5.5.1 Cọc CDM Áp dụng cho kè đứng, thường kèm thiết kế với cừ Dự ứng lực nhằm giảm áp lực ngang tác dụng lên tường cừ Tiêu chuẩn áp dụng: Tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 9403:2012 – Gia cố đất yếu – phương pháp trụ đất xi măng CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 14 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu 5.5.2 Cừ tràm Áp cho vùng địa chất yếu gia cố cừ tràm để tăng khả chống trượt cho mái đắp Mật độ gia cố cừ tràm phụ thuộc vào tính tốn ổn định cung trượt mái CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 15 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu 5.5.3 Vải vỉ địa kỹ thuật Nhằm tăng khả kháng cắt cung trượt khối đắp 5.6 Hướng dẫn tính tốn cơng trình cụ thể Ví dụ: Kè bảo vệ bờ sơng Mỏ Cày – Huyện Mỏ Cày Nam – Tỉnh Bến Tre 5.6.1 Tài liệu phục vụ tính tốn - Cấp cơng trình: cấp cơng trình chọn Cấp IV - Các tiêu kỹ thuật Hệ số an tồn ổn định chống trượt điều kiện sử dụng bình thường: k = 1,10 Hệ số an tồn ổn định chống lật điều kiện sử dụng bình thường: k=1,40 Hệ số an tồn ổn định chống lật điều kiện sử dụng bất thường: k=1,30 - Các tiêu thiết kế Mực nước đỉnh triều lớn ứng với lũ năm 2000 : +1,85m Mực nước chân triều nhỏ ứng với tần suất 95% : -1,41m - Các hệ số vượt tải: TT Tn tải trọng tác động Hệ số vượt tải Trọng lượng thân cơng trình Áp lực thẳng đứng trọng lượng đất 1,05(0,95) 1,20(0,90) Áp lực bên đất 1,20(0,80) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 16 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu Áp lực nước tĩnh, áp lực sóng, áp lực nước đẩy ngược 1,00 Áp lực mạch động nước 1,20 Tải trọng máy nâng, bốc dỡ, vận chuyển tải, trọng thiết bị cơng nghệ cố định 1,20 Tải trọng gió 1,30 Tải trọng tàu thuyền 1,20 5.6.2 Cao trình đỉnh kè H =MNDBT+ hlt+a Diện tích mặt cắt ướt trung bình sơng, rạch: s =300 m Chiều rộng trung bình sơng, rạch: Chiều sâu trung bình song, rạch: Mực nước dâng bình thường bs = 75m H s = 6.27m MNDBT =1.85 m g = 9.81 sm2 Gia tốc trọng trường: Độ dâng cao biến đổi khí hậu đến năm 2050: a 1=0.37 m Theo QĐ 862/QĐ-CĐS ngày 25/5/2000 Cục trưởng cục ĐSVN Rạch Mỏ Cày đoạn thuộc dự án sơng cấp III Theo TCVN 5664:2009 phân cấp kỹ thuật đường thủy nội địa Chiều dài tàu L=38m Chiều rộng tàu: R=9.0m Mớn nước: T=2.61 m Hệ số đẩy rẻ nước: δ =1m Cơng thức xác định chiều cao sóng tàu (hsh) theo TCVN 8421:2010 hsh = ( Vadm ) g δ T L Trong đó: Vadm vận tốc cho phép tàu theo u cầu vận hành: Ka tỉ lệ diện tích ướt mặt cắt ngang tàu với diện tích mặt cắt ướt sơng: ka = T ( R ωS ka=0.078 ) ω m ( π + a cos( 1− ka ) ) Vadm = 0.9  6.cos − ( − ka )  g s = 3.782   b s s CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 17 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu hsh = ( Vadm ) δ g T = 0.751 m L Cơng thức xác định chiều cao sóng tàu leo lên mái cơng trình theo TCVN 8421:2010 hrsh 0.5.h ( = βk + 0.05 Sin((ϕ )) ( Cos ϕ sh Vadm ) g − 0.05 Sin((ϕ )) Cos ϕ ) Trong β k0 hệ số lấy với mái bêtơng cốt thép β k0 =1.4 ϕ góc hợp mái kè phương ngang ϕ = 90 hrsh 0.5.h ( = βk + 0.05 Sin((ϕ )) ( Cos ϕ sh − 0.05 Vadm ) g Cos( ϕ ) Sin( ϕ ) ) hrsh =0.464m Cơng thức xác định cao trình đỉnh tường chắn (dựa theo cơng thức xác định cao trình đỉnh đê: “H=MNDBT +h+Hsl+a” hướng dẫn thiết kế đê đại học Thủy Lợi H = 1.85m + hrsh + a1 = 1.85+0.464+0.37 = 2.684m Chọn cao trình đỉnh tường là: +2.70m 5.6.3 Tính tốn ổn định phương n Tính tốn cho trường hợp nguy hiểm nhất: Mực nước ngồi sơng mực nước min, đỉnh kè với tải trọng khai thác người q = 6.75KN/m² Tính tốn phần mềm Slope/W cơngty Geo slope –Canada Số liệu tính tốn dựa vào kết qủa khoan khảo sát địa chất Kè Mỏ Cày 1.265 Cát đắp Đất đắp m Lớp 2a Cao độ(m) 12 10 -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 Lớp 2b -5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Khoảng Cách(m) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 18 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu 14 12 1.299 10 Đất đắp Lớp 2a -2 m Cao độ(m) -4 Lớp 2b -6 m Bao tải cát -8 -10 -12 -14 -16 -5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Khoảng Cách(m) 10 8.00KN/m² -0 -0 3 -2 Cao độ(m) -0 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Khoảng Cách(m) Tính tốn cho trường hợp nguy hiểm nhất: Mực nước ngồi sơng mực nước min, đỉnh kè với tải trọng khai thác người q = 6.75KN/m² Tính tốn phần mềm Slope/W cơngty Geo slope –Canada Số liệu tính tốn dựa vào kết qủa khoan khảo sát địa chất Kè Mỏ Cày CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 19 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ r fu TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ 12 10 1.265 Cát đắp Đất đắp Lớp 2a Cao độ(m) -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 m Lớp 2b -5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Khoảng Cách(m) 14 12 1.299 10 Đất đắp Lớp 2a -2 m Cao độ(m) -4 Lớp 2b -6 Bao tải cát m -8 -10 -12 -14 -16 -5 10 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Khoảng Cách(m) 8.00KN/m² -0 -0 3 -2 Cao độ(m) -0 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Khoảng Cách(m) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 20 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu 5.6.4 Tính tốn bề dày bê tơng lát mái K cấp IV, hệ số an tồn k=1.15 Chọn kích thước bê tơng là: 0.1525 m2 * Chiều dày bê tơng xác định sau: d b = 0,108 * hs *η * γ *L (γ b − γ ) * m * B Trong đó: db – chiều dày bê tơng (m) hs – chiều cao sóng tính theo cơng thức sau: hs=0.0208 W5/4D1/3 W tốc độ gió (m/s): W=24m/s D đà gió (km): D = 0.06km γb – Trọng lượng riêng bê tơng (t/m3) = 2.4t/m3 γ - Trọng lượng riêng nước (t/m3) = 1t/m3 m – hệ số mái dốc: m=2.5 B - chiều rộng bê tơng B = 0.36(m) L – chiều dài bê tơng vng góc với đường bờ (m) =0.424 η – hệ số ổn định cho phép =1.2 Thay số vơ cơng thức ta có: db=0.04m Chọn : db=0,16m = 16,0cm * Kiểm tra ổn định chống đẩy thân kè: Pn≤db*γb*cosα Trong đó: Pn – áp lực đẩy nước tác dụng lên bê tơng: Pn = 0.16 x 1= 0.16T/m2 db – Chiều dày bê tơng, db = 0.16m γb – Trọng lượng riêng bê tơng γb = 2.4t/m3 cosα - góc nghiêng mái bờ so với mặt phẳng nằm ngang cosα = 0.928 Thay số vơ ta có: Pn = 0.16T/m2 < 0.267T/m2 + Kết luận: Kích thước bê tơng 0,36x0,424x0,16m đảm bảo u cầu ổn định chống sóng, dòng chảy ổn định chống đẩy CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 21 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu 5.6.5 Tính tốn xói cục chuyển mái (Theo TCVN 8419: 2010) m s2 Gia tốc trọng trường : g=9.8 Vận tốc dòng chảy trung bình U =1.6 m/s Độ sâu xói cục Dhc xói sâu chân cơng trình tính theo cơng thức I.A.laroxlavchiep Hệ số mái dốc : m=3 Góc dòng chảy phương mái β = 50 Góc mái dốc : α = 25 π 180 π 180 −4 d= 0.05 ×10 ( m ) Đường kính hạt bùn cát đáy Bề rộng mặt nước ứng với lưu lượng tạo lòng : B=50 (m) Chiều dài hình chiếu mái kè lên mặt cắt ngang sơng mặt cắt tính tóan: Bk=5.00 (m) Kv = e −5.1× U m g bk Kv =0.133 Km = e −0.2.m Km=0.549 Vận tốc dòng chảy tiến đến gần chân mái kè:   bk   Um= U 1 +  0.2 + ÷  B     Um =1.744 Chiều sâu hố xói tới hạn lòng sơng chân mái kè: β Um ∆h = −30d + 27 Kv.Km.tan( ) g ∆h = 0.285(m) bgc=4 ∆h => bgc=1.138 Chọn chiều dài cần gia cố khỏi chân mái l ≥1.138 5.6.6 Tính tốn chiều dày rọ đá -Tính tốn chiều dày rọ đá tác dụng dòng chảy : Ta có : ∆d = ρd − ρ w ρw ρ d , ρ w Trọng lượng riêng đá nước ∆d = 1.55 − =0.55 CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 22 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu φd =1 Hệ số ổn định ứng với rọ đá Hệ số tính chuyển từ vận tốc trung bình thủy lực trực tiếp thành vận tốc đáy Kh=1.00 Hệ số kể đến ảnh hưởng độ rối dòng chảy Kt=1.0 Hệ số kể đến độ dốc mái ,với m ≥ Ks=1.0 Thơng số lực kéo tới hạn Cr : ψ cr = 0.08 Vận tốc dòng chảy trung bình U U=0.7 (m/s) Vậy : Chiều dày rọ đá xác định theo cơng thức PILARCXYK: Dd = φd Kt × 0.035 U2 Kh.Ks −1 ∆d ψ cr 2g Dd=0.02 (m) -Tính tốn chiều dày rọ đá tác dụng sóng: Được xác định theo cơng thức PILARCXYK: HS cos(α ) ≤ φ1 ∆.Dd ζ Trong đó: Chiều cao sóng tính tóan : Hs=0.47 (m) Tỷ trọng tương đối đá:  t  ∆ = 1.53  ÷ m  φ1 = 2.5 Hệ số ổn định : α = 19.5 Góc mái dốc (mái dốc tự nhiên) : Chu kỳ sóng : T=5 (s) Chiều dài bước sóng: Ls=15 (m) Thơng số sóng vỡ: Chiều dày thảm đá: ξ = 1.25T Hs tan(α ) Hs ξ = 0.405 ∆.φ1.cos(α ) ξ = 6.893 Dd ≥ 0.405 (m) Vậy chọn rọ đá có chiều dày 50 cm thỏa mãn điều kiện 5.6.7 Thiết kế vải lọc Thiết kế chọn vải địa kỹ thuật làm tầng lọc ngược theo tiêu chuẩn ngành 14TCN 110 1996 tài liệu kỹ thuật hãng Polyfelt Áo Tính tốn theo u cầu chặn đất: Tồn lớp đất vải lọc đất dính có số dẻo < 20% nên phải thỏa mãn u cầu kích thước lỗ lọc Dw Dw < d85 = 0.105mm CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 23 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu 2.u cầu thấm nước: Kv > 100Kđ = 100 x 3,2x10-5 = 3,20x10-3cm/s Theo kết qủa chọn loại vải địa kỹ thuật Poly field TS60 vải có tính kỹ thuật tương đương có k = 3x10-1cm/s ; Dw = 0,09mm CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 24 [...]... Cơng trình đầu mối vùng triều; cơng trình và hệ thống dẫn nước liên quan trong hệ CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 12 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu thống tưới tiêu nơng nghiệp (trừ cơng trình dẫn nước qua sơng suối tiêu nơng nghiệp): - Tần suất thiết. .. Geo-Slope để kiểm tra ổn định: tính cung trượt và tính lún 5.4 Tính tốn ổn định, kết cấu cơng trình bảo vệ bờ CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 11 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu 5.4.1 Hệ số an tồn và tần suất mực nước theo tính tốn ổn định: Hệ số an... 15 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu 5.5.3 Vải vỉ địa kỹ thuật Nhằm tăng khả năng kháng cắt của cung trượt khối đắp 5.6 Hướng dẫn tính tốn cơng trình cụ thể Ví dụ: Kè bảo vệ bờ sơng Mỏ Cày – Huyện Mỏ Cày Nam – Tỉnh Bến Tre 5.6.1 Tài liệu phục vụ tính tốn - Cấp cơng trình: cấp cơng trình được chọn là Cấp... TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu 5.5.2 Cừ tràm Áp cho vùng địa chất yếu gia cố cừ tràm để tăng khả năng chống trượt cho mái đắp Mật độ gia cố cừ tràm phụ thuộc vào tính tốn ổn định cung trượt mái CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 15 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN... bờ (m) η – hệ số ổn định cho phép 2 Tính tốn xói cục bộ chuyển mái CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 9 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu m ) s2 Gia tốc trọng trường : g( Vận tốc dòng chảy trung bình U (m/s) Độ sâu xói cục bộ ∆h xói sâu chân cơng trình. .. 16 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu 4 Áp lực nước tĩnh, áp lực sóng, áp lực nước đẩy ngược 1,00 5 Áp lực mạch động của nước 1,20 6 Tải trọng của máy nâng, bốc dỡ, vận chuyển cũng như tải, trọng của các thiết bị cơng nghệ cố định 1,20 7 Tải trọng do gió 1,30 8 Tải trọng do tàu thuyền 1,20 5.6.2 Cao trình. .. có: Pn = 0.16T/m2 < 0.267T/m2 + Kết luận: Kích thước tấm bê tơng 0,36x0,424x0,16m đảm bảo u cầu về ổn định chống sóng, dòng chảy và ổn định chống đẩy nổi CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 21 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu 5.6.5 Tính tốn xói cục...QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu Phải thích ứng với sự biến hình của lòng sơng; Phải chống được sự xâm thực của nước; Thuận lợi cho việc thi cơng trong nước Cao trình đỉnh chân kè: Được lấy cao hơn mực nước kiệt ứng với tần suất 95% với... TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 17 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu hsh = 2 ( Vadm ) 2 δ g T = 0.751 m L Cơng thức xác định chiều cao sóng tàu leo lên mái cơng trình theo TCVN 8421:2010 hrsh 0.5.h ( = βk 0 + 0.05 Sin((ϕ )) ( Cos ϕ sh Vadm ) 2 g 1 −... kết qủa khoan khảo sát địa chất tại Kè Mỏ Cày 1.265 Cát đắp Đất đắp m Lớp 2a Cao độ(m) 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 Lớp 2b -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Khoảng Cách(m) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 18 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ ... Thiết kế vải lọc 23 QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 r fu I Mục đích Đảm bảo hồ sơ thiết. .. cơng trình CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ... Trang QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 4: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THỦY CƠNG Số hiệu: HD – 04 – 02 Hướng dẫn thiết kế cơng trình bảo vệ bờ r fu Trường hợp kè cho sơng đồng bằng, thị: cao trình đỉnh