Thiết kế bến 50.000DWT cảng GEMADEPT cái mép

Thiết kế bến 50.000DWT cảng GEMADEPT cái mép

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 5

1.1 Vị trí địa lý 5

1.2 Các điều kiện kinh tế xã hội của vùng hấp dẫn 6

1.3 Định hướng phát triển kinh tế xã hội khu vực cảng 13

1.4 Hiện trạng và định hướng phát triển hệ thống cơ sở hạ tầng khu vực 14

1.5 Nhiệm vụ thiết kế Đồ án tốt nghiệp 16

Chương 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG 17

2.1 Địa hình khu vực xây dựng 17

2.2 Đặc điểm địa chất công trình 17

2.3 Đặc điểm khí tượng 19

2.4 Đặc điểm thủy hải văn 23

2.5 Luồng tàu vào cảng 24

Chương 3: THIẾT KẾ QUY HOẠCH 26

3.1 Dự báo lượng hàng và đặc trưng hàng hoá qua cảng 26

3.2 Đội tàu ra vào cảng 26

3.3 Thông số kỹ thuật của bến 27

3.4 Phương án công nghệ bốc xếp hàng hoá 34

3.5 Tính toán số lượng bến và số lượng thiết bị 41

3.6 Xác định diện tích kho bãi của cảng 52

3.7 Biên chế cảng 55

3.8 Các công trình kỹ thuật hạ tầng của cảng 58

3.9 Phương án quy hoạch mặt bằng cảng 64

3.10 Đề xuất các giải pháp kết cấu công trình bến 66

Chương 4: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH BẾN 68

4.1 Thông số kỹ thuật của tàu tính toán 68

4.2 Thông số bến tính toán 68

4.3 Tải trọng do tàu tác dụng lên công trình 69

4.4 Tính toán kết cấu bến phương án 1: Cọc ống thép D711,2 74

4.5 Tính toán kết cấu bến phương án 2: Cọc BTCT ƯST D800 110

4.6 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu 138

Chương 5: THIẾT KẾ THI CÔNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BẾN CẢNG 140

5.1 Tính khối lượng xây lắp các hạng mục công trình 140

5.2 Thiết kế kỹ thuật thi công các hạng mục công trình 149

5.3 Tổ chức thi công bến cầu tàu 160

5.5 Tính toán diện tích công trường 165

Chương 6: TỔNG MỨC ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 169

6.1 Căn cứ để lập tổng mức đầu tư 169

6.2 Dự toán xây lắp hạng mục bến cầu tàu 169

6.3 Quy mô và tổng mức đầu tư dự án 173

Chương 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 174

7.1 Kết luận 174

7.2 Kiến nghị 174

Phần chuyên đề: 175

CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 175

1 Đặt vấn đề nghiên cứu 175

2 Giải cầu tàu cừ sau theo phương pháp hệ số nền 177

3 Giải cầu tàu cừ sau theo phương pháp truyền thống 188

4 So sánh và đánh giá kết quả 194

5 Kết luận và kiến nghị 197

TÀI LIỆU THAO KHẢO 199

PHỤ LỤC 1: TÍNH TOÁN KẾT CẤU PHƯƠNG ÁN 1 201

A Nội lực cầu chính 201

B Nội lực cầu dẫn 207

C Tính toán ổn định 213

PHỤ LỤC 2: TÍNH TOÁN KẾT CẤU PHƯƠNG ÁN 2 216

A Nội lực cầu chính 216

B Nội lực cầu dẫn 222

C Tính toán ổn định 226

PHỤ LỤC 3: TÍNH TOÁN CHUYÊN ĐỀ NCKH 227

A Tính toán kết cấu cầu tàu cừ sau theo phương pháp hệ số nền 227

B Tính toán kết cấu cầu tàu cừ sau theo phương pháp truyền thống 242

LỜI NÓI ĐẦU

Việt Nam là quốc gia ven biển có đường bờ biển dài khoảng 3254 km, với

đường bờ biển dài, có hệ thống sông ngòi dày đặc phân bố từ Bắc tới Nam nên hệ

thống giao thông thủy nói chung và hệ thống cảng biển cảng sông nói riêng tương

đổi phát triển Hai Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long là nơi tập

trung khá nhiều cảng sông, cảng biển Vì vậy, ngành giao thông vận tải thủy nước ta

đang được chú trọng phát triển giúp đất nước hội nhập ngày cảng sâu rộng với nền

kinh tế thế giới

Những năm gần đây, lượng hàng hàng hóa thông qua cụm cảng Sài Gòn – Thị

Vải Cái Mép ngày càng lớn và cụm cảng có luồng tàu đảm bảo để có thể tiếp nhận

được tàu 80.000 DWT đầy tải và tàu 100.000 DWT giảm tải Đặc biệt, các hệ thống

cảng trên sông Thị Vải Cái Mép có luồng tàu sâu và rộng rất thuận lợi cho việc tiếp

nhận hàng hóa của các tàu lớn, cửa sông Thị Vải Cái Mép là Vịnh Gành Rái rất

thuận tiện giao thông thủy cho các tàu lớn

Trong đồ án này, em được giao nhiệm vụ “Thiết kế bến 50.000 DWT Cảng

GEMADEPT Cái Mép” Nội dung đồ án bao gồm:

 Phân tích chỉnh lý số liệu

 Thiết kế quy hoạch cảng

 Thiết kế kỹ thuật công trình bến

 Thiết kế kỹ thuật thi công bến

 Dự toán xây dựng công trình

 Chuyên đề nghiên cứu khoa học

Đồ án được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS Bùi Việt Đông,

Ths Nguyễn Sinh Trung, các thầy cô giáo trong bộ môn Cảng – Đường thủy và các

bạn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và lời chúc tốt đẹp đến các thầy cô giáo và

các bạn đã giúp em trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Sinh viên thực hiện

Ngô Văn Lăng

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Vị trí địa lý

Khu cảng GEMADEPT Cái

Mép của công ty GEMADEPT nằm

phía hạ lưu khu cảng container Sài

Gòn Cái Mép của cảng Sài Gòn,

nằm phía thượng lưu của vàm Treo

Gũi, thuộc xã Phước Hòa, huyện

Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng

Tàu

Địa điểm khu đất: tại xã

Phước Hòa, huyện Tân Thành, tỉnh

Bà Rịa – Vũng Tàu Khu đất dự

kiến xây dựng cảng GEMADEPT Cái Mép có vị trí tương đối như sau:

 Phía Bắc giáp cảng container Sài Gòn – Cái Mép

 Phía Nam giáp vàm Treo Gũi

 Phía Đông Giáp khu công nghiệp Cái Mép

 Phía Tây giáp sông Thị Vải

Tọa độ khu đất căn cứ vào văn bản số 5326/UB-VP ngày 30/9/2004 về việc thỏa thuận địa điểm xây dựng cảng GEMADEPT Cái Mép của tỉnh Bà Rịa–Vũng Tàu

Bảng 1-1: Bảng tọa độ khu đất xây dựng cảng (hệ cao độ VN2000)

Vị trí này có nhiều điều kiện tự nhiên thuận lợi để phát triển công nghiệp như xây dựng cảng:

 Sông Thị Vải được đánh giá có điều kiện tự nhiên tốt nhất hiện tay để xây dựng cảng cho tàu có trọng tải lớn đến làm hàng với các điều kiện thiên nhiên thuận lợi như sau:

+ Lòng sông tự nhiên đủ sâu, rộng cho tàu có trọng tải 80.000DWT vào tới Cái Mép và tàu tới 60.000 vào tới Phú Mỹ

+ Luồng tàu từ biển vào cảng ít sóng gió, sương mù, điều kiện khí tượng thủy văn khu vực cho phép tàu có thể hải hành gần như suốt năm

+ Địa hình lòng sông ổn định, mức độ bồi lắng không đáng kể, kinh phí duy tu nạo vét ít

 Trục QL51 chạy song song cách sông Thị Vải khoảng 3km rất thuận tiện cho việc tập kết sản phẩm đến cảng và phân phối nguyên liệu đến các khu công nghiệp

 Các vị trí xây dựng cảng nằm ngay trong khu vực đã có quy hoạch phát triển công nghiệp do đó sẽ giảm được kinh phí đầu tư vào các công trình hạ tầng như: kinh phí xây dựng đường nối từ QL51 vào cảng, hệ thống cấp điện, mạng lưới thông tin và hệ thống phòng cháy chữa cháy khu vực

 Phía ngoài khu dân cư mỏng, thưa thới với đất vườn cây ăn trái dọc trục QL51, vào gần sông Thị Vải đất đai còn hoang vu, ít dân do đó việc phát triển xây dựng, đề bù tại khu vực này sẽ không ảnh hưởng nhiều đến sinh hoạt dân cư

Tuy nhiên bên cạnh những thuận lợi trên, việc xây dựng cảng tại đây cũng còn nhiều khó khăn như:

 Theo tình trạng địa hình và địa chất chung toàn khu vực, khi đầu tư xây dựng cảng cần đầu tư nhiều trong việc san lấp, tôn tạo, gia cố nền móng công trình

 Do cơ sở hạ tầng các khu công nghiệp chưa xây dựng hoàn chỉnh, do đó việc xây dựng ban đầu có thể sẽ gặp khó khăn trong các công tác vận chuyển, cung cấp điện nước, nguyên vật liệu đến công trình xây dựng

1.2 Các điều kiện kinh tế xã hội của vùng hấp dẫn

1.2.1 Tổng quát về vùng hấp dẫn

Thị Vải – Vũng Tàu là khu vực hội tụ đủ các yếu tố thiên thời địa lợi nhân hòa cho phát triển cảng như điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội, điều kiện đầu mối giao thông vận tải đường bộ, đường sắt, đường thủy… Sông Thị Vải – Cái Mép

chạy hướng Bắc Nam gần song song với đường QL51 Chiều dài tuyến sông khoảng 40km, độ sâu trung bình từ 15-20m, chỗ sâu nhất tới 60m, bề rộng trung bình 500-600m, có chỗ rộng tới 1000m Đây là một con sông chịu ảnh hưởng của thủy triều với chế độ bán nhật triều không đều, biên độ dao động mực nước lớn nhất

có thể đạt tới hơn 4m Theo các tài liệu nghiên cứu hiện tại, do sông Thị Vải là con sông chịu ảnh hưởng của thủy triều, không có lưu vực cho nên lượng sa bồi là không đáng kể Vùng đất dọc tuyến sông rộng, hiện có ít các công trình hiện hữu, chạy dọc theo quốc lộ 51 nối liền thành phố Hồ Chí Minh – Biên Hòa – Vũng Tàu nên rất thuận tiện cho việc phát triển cảng và các hạng mục hạ tầng cơ sơ

Vùng hấp dẫn của cảng được xác định trực tiếp là tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu và rộng hơn nữa là toàn bộ Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam có tổng diện tích là 28,043km2 và tổng dân số 12,3 triệu người lần lượt chỉ chiểm 8,5% và 15,4% so với cả nước (số liệu thống kê 2002) Tuy nhiên vùng này đã đóng góp rất lớn vào nền kinh tế quốc dân: 40,6% về GDP, về 58% giá trị gia tăng công nghiệp, trên 50% thua ngân sách, 69,6% giá trị xuất khẩu của cả nước

Trong những năm qua, vùng kinh tế trọng điểm phía Nam là vùng tăng trưởng nhanh nhất của Việt Nam và là vùng mở đường cho công cuộc phát triển công nghiệp và thương mại Trong những năm tới vùng này vừa phải đẩy mạnh phát triển

và tăng cường liên kết, thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội, chuyển dịch cơ cấu kinh kế, đưa vùng Nam Bộ trở thành “đầu tàu” phát triển và làm đối trọng với các nước trong khu vực Đông Nam Á

1.2.1 Các tỉnh, thành phố trong vùng hấp dẫn trực tiếp tới cảng

Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu được

coi là một hạt nhân tạo vùng quan

trọng của vùng kinh tế trọng điểm

phía Nam

Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu có

diện tích tự nhiên 1979km2, dân số

884 900 người Phía Nam của tỉnh

giáp biển Đông, phía Bắc giáp tỉnh

Đồng Nai, phía Tây giáp thành phố

Bình Thuận

Địa hình tỉnh tương đối bằng phẳng, trong đó nổi lên một số núi ở Bà Rịa và Vũng Tàu Khí hậu nói chung tương đối ổn định nhờ tác dụng điều hòa của biển Đông Nhiệt độ trung bình trong năm khoảng từ 26-28oC

Bà Rịa – Vũng Tàu có hệ thống cơ sở hạ tầng khá tốt như mạng lưới đường ô

tô rộng khắp như QL51 nối liền QL1 tại Biên Hòa và QL55; mạng lưới điện như nhà máy điện Bà Rịa, nhà máy điện Phú Mỹ và có hàng loạt các khu công nghiệp như khu công nghiệp (KCN) Mỹ Xuân, KCN Phú Mỹ …

Thành phố Hồ Chí Minh là một trung

tâm kinh tế xã hội lớn nhất của Việt Nam

và là nhân tố chính hình thành vùng kinh tế

trọng điểm phía Nam

Tp Hồ Chí Minh có diện tích tự nhiên

2095km2, dân số hơn 5,5 triệu người Phía

Nam của tỉnh giáp biển Đông, phía Bắc

giáp tỉnh Bình Dương, phía Đông giáp tỉnh

Đồng Nai và tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu và

phía Tây giáp tỉnh Long An và Tiền Giang

Địa hình bằng phẳng, nằm ở ranh giới

giữa vùng đất cao Đông Nam Bộ và vùng

đất thấp của Đồng bằng sông Cửu Long Đặc điểm chung của khí hậu thành phố là nóng, ẩm, chịu ảnh hưởng của gió mùa Quanh năm nhiệt độ ít thay đổi, trung bình khoảng 27oC

Là một thành phố lớn, hệ thống đường ô tô từ thành phố lan tỏa theo dạng tia tới các tỉnh Đông Nam Bộ và Nam Bộ với các trục chính là QL1, QL22 và QL13 Trên địa bàn thành phố có hàng trăm sông ngòi kênh rạch, trong đó hai con sông lớn nhât là sông Sài Gòn và Sông Đồng Nai

Hiện nay trên địa bàn thành phố có 7 khu chế xuất, khu công nghiệp đi vào hoạt động, trong đó phát triển mạnh nhất là hai khu vực chế xuất Tân Thuận và Linh Trung Công nghiệp là ngành kinh tế mũi nhọn của thành phố, trong đó công nghiệp chế biến chiếm một tỷ trọng lớn

Trong chiến lược phát triển kinh tế trong giai đoạn tới, thành phố Hồ Chí Minh tiếp tục đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng kinh tế, phấn đấu giữ nhịp độ tăng trưởng kinh tế hằng năm trên 12% và GDP bình quân đầu người đạt 2178USD vào năm 2008

Cùng với thành phố Hồ Chí Minh và

tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, Đồng Nai là một

trong những nhân tố tạo vùng quan trọng

của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam

Đồng Nai là cửa ngõ phía Đông của

Tp Hồ Chí Minh, có diện tích tự nhiên

5895 km2, dân số hơn 2 triệu người Phía

Nam của tỉnh giáp tỉnh Bà Rịa – Vũng

Tàu, phía Bắc giáp tỉnh Bình Phước và

Lâm Đồng, phía Đông giáp tỉnh Bình

Thuận và phía Tây giáp tỉnh Bình Dương

và Tp Hồ Chí Minh

Địa hình tỉnh nghiêng về phía Đông Bắc – Tây Nam, có nhiều núi thấp nhấp nhô, tập trung nhiều ở phía Bắc và Đông Bắc của tỉnh Phía Tây Nam và Nam địa hình tương đối bằng phẳng Đặc điểm chung của khí hậu tỉnh Đồng Nai nói chung giống với Tp Hồ Chí Minh là nóng, ẩm, chịu ảnh hưởng của gió mùa Quanh năm nhiệt độ ít thay đổi, trung bình khoảng 27oC

Tỉnh có hệ thống đường ô tô phát triển như QL1, QL20, QL51, QL56 Trên địa bàn tỉnh có hai con sông lớn chảy qua là sông Đồng Nai và sông Thị Vải Trên hai con sông này, có nhiều hệ thống cảng phát triển chạy dài

Tuyến đường sắt Thống Nhất chạy qua địa phận tỉnh Đồng Nai với chiều dài hơn 1000km Hiện nay tỉnh Đồng Nai đang đẩy mạnh công cuộc công nghiệp hóa,

đã xây dựng nhiều nhà máy quanh thành phố Biên Hòa, dọc các quốc lộ, hình thành các khu công nghiệp lớn như KCN Biên Hòa 1, Biên Hòa 2 … Các khu công nghiệp hiện đang góp phần tích cực thúc đấy kinh tế toàn tỉnh Đồng Nai phát triển một cách mạnh mẽ

d Tỉnh Bình Dương

Bình Dương được bao bọc bởi

hai con sông lớn: sông Sài Gòn ở

phía Tây và sông Đồng Nai ở phía

Đông, có diện tích tự nhiên

2696km2, dân số khoảng 851100

người Phía Nam của tỉnh giáp Tp

Hồ Chí Minh, phía Bắc giáp tỉnh

Bình Phước, phía Đông giáp tỉnh

Đồng Nai và phía Tây giáp tỉnh Tây

Ninh

Địa hình tỉnh tương đối bằng

phẳng nhiều sông suối và hồ nhỏ

Đặc điểm chung của khí hậu tỉnh

nói chung giống với Tp Hồ Chí

Minh và tỉnh Đồng Nai, là nóng, ẩm, chịu ảnh hưởng của gió mùa Quanh năm nhiệt

độ ít thay đổi, trung bình khoảng 27oC

Quốc lộ 13 chạy giữa tỉnh theo chiều Bắc Nam là trục giao thông chính của tỉnh Bình Dương, được nối với quốc lộ 1 tại Thủ Đức – Tp Hồ Chí Minh Ngoài QL13, một hệ thống đường ô tô phân bố theo hình nan quạt từ Thủ Đầu Một tới tất

cả các vùng trong tỉnh tạo thành mạng lưới giao thông khá thuận lợi Tuyến đường sắt Thống Nhất chạy qua địa phận huyện Dĩ An phía Nam của tỉnh Bình Dương Trong những năm gần đây, cùng với đà tăng trưởng kinh tế mạnh mẽ, Bình Dương đã có nhiều thay đổi quan trọng Hàng loạt các khu công nghiệp dược xây dựng và đi vào hoạt động theo sự phát triển nhanh chóng của các ngành kinh tế khác, nhất là thương mại và dịch vụ Hiện nay trên địa bàn có 12 KCN đang hoạt động là: KCN Sóng Thần 1, KCN Sóng Thần 2 … và 13 KCN được bổ sung và quy hoạch như: Tân Hiệp 1, Tân Hiệp 2 …

Trong những năm tới, Bình Dương đang chú trọng chuyển dịch cơ cấu kinh tế, xây dựng một nền kinh tế đa dạng với nhịp độ tăng trưởng thuộc loại cao trong vùng Đông Nam Bộ

1.2.2 Các KCN trong vùng hấp dẫn trực tiếp tới cảng

 Khu công nghiệp Biên Hòa 1

 Khu công nghiệp Biên Hòa 2

 Khu công nghiệp Amata

 Khu công nghiệp Loteco

 Khu công nghiệp Tam Phước

 Khu công nghiệp An Phước

 Khu công nghiệp Nhơn Trạch

 Khu công nghiệp Gò Dầu

 Thành phố mới và khu công nghiệp Phú Mỹ

Khu vực này dự kiến phát triển một đô thị trung tâm công nghiệp, cảng của tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu và vùng kinh tế trọng diểm phía Nam, bao gồm các KCN năng, công nghiệp năng lượng, hóa chất, phân bón, công nghiệp cảng … và khu đô thị phục vụ 650 000 dân cư vào các năm 2015-2020 và một triệu dân vào các thập

kỷ sau

KCN cảng gồm dải đất nằm giữa QL51 và sông Thị Vải, diện tích toàn khu vực dự kiến xây dựng khoảng 1300ha, kéo dài hơn 10km, được Nhà nước quyết định dành xây dựng công trình cảng phía bờ sông Thị Vải, phần đất còn lại phí Đông khu vực cảng dành bố trí xây dựng các khu dịch vụ, công nghiệp, kho tàng, đường sá, hiện đã có nhà máy điện

khí, cán thép…

Khu công nghiệp gồm 4 khu

chính với khả năng phát triển như

sau:

Khu công nghiệp Phú Mỹ:

KCN Phú Mỹ kéo dài từ Rạch

Mương đến cảng Cái Mép, diện tích

xây dựng khoảng 1300ha, trong đo

cây xanh, kênh rạch, hồ cá chiếm

300ha, quy hoạch đường trục dọc nối

đây dự kiến sẽ phát triển công nghiệp nặng, công nghiệp điện lực, khí đốt, hóa chất, phần bón…, các loại hình công nghiệp cần cảng và cần diện tích lớn Hiện đã có 33 Công ty đã lập dự án xin đầu tư xây dựng trên diện tích 760ha, trong đó có một số

đã được triển khai xây dựng và đưa vào khai thác như nhà máy điện Phú Mỹ …

Khu công nghiệp Mỹ Xuân A: KCN Mỹ Xuân A phía Nam KCN Gò Dầu, diện

tích khoảng 1000ha, trong đó đất công nghiệp chiếm khoảng 700ha, chủ yếu xây dựng công trình vật liệu xây dựng hiện có dự án 100ha xây dựng công nghiệp vật liệu xây dựng của Bộ Xây Dựng, nhà máy sản xuất gạch ceramic có diện tích 10ha…

Khu công nghiệp Mỹ Xuân B: KCN Mỹ Xuân B ở phía Đông QL51 hiện hữu,

tổng diện tích khoảng 1900ha, trước mắt phát triển 900ha Đây là khu đất cao, đất nền có khả năng chịu lực tốt, thích

hợp phát triển công nghiệp nặng, các

loại hình công nghiệp cần mặt bằng

rông

Khu công nghiệp Cái Mép: tính

từ sát tuyến đường sau các cụm cảng,

kéo dài về phía Nam với 2 trục ngang

nối vào khu đô thị, diện tích có thể

xây dựng công nghiệp chiếm khoảng

650ha (kể cả cảng và kho bãi), diện

tích dự trữ rộng khoảng 500ha nằm

về phía Đông dọc theo hành lang kỹ thuật dự kiến Trong đó dự kiến khai thác đến năm 2015 là 3500ha, bao gồm cả cảng và kho bãi 500ha, dự trữ phát triển công nghiệp 1500ha (sau năm 2015)

 Khu công nghiệp Đông Xuyên

Khu công nghiẹp Đông Xuyên đã được Thủ Tướng Chính Phủ phê duyệt theo Quyết định số 639/TTG ngày 9/9/1996 Vị trí KCN nằm ở cửa ngõ thành phố Vũng Tàu KCN Đông Xuyên có tổng diện tích 160ha, với tổng mức đầu tư khoảng 297 tỷ đồng

Khu công nghiệp Đông Xuyên bao gồm các phân khu chức năng như sau: + Ngành công nghiệp dịch vụ hàng hải: 32,44ha

+ Ngành công nghiệp sạch tổng hợp: 29,69ha

1.3 Định hướng phát triển kinh tế xã hội khu vực cảng

Theo Quyết định số 146/2004/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, phương hướng phát triển kinh tế - xã hội chủ yếu của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam đến năm 2010 và tầm nhìn đến năm 2020: phát huy những tiềm năng lợi thế về vị trí địa

lý, điều kiện tự nhiên, hệ thống kết cấu hạ tầng nhằm xây dựng vùng kinh tế trọng điểm phía Nam trở thành một trong những vùng kinh tế phát triển năng động, có tốc

độ tăng trưởng kinh tế cao và bền vững, thực sự là vùng kinh tế động lực cả nước, giữ vững vai trò quyết định đóng góp vào tăng trưởng kinh tế chung của cả nước Đi đầu trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa của cả nước và tạo động lực phát triển của vùng Đông Nam Bộ

Mục tiêu phát triển chủ yếu:

 Tốc độ tăng trưởng GDP bình quân hàng năm đạt 1,2 lần (giai đoạn 2010) và 1,1 lần (giai đoạn 2011-2020) so với tốc độ tăng trưởng bình quân của cả nước Tỷ lệ đóng góp trong GDP cả nước tăng từ 36% hiện nay lên 40-41% vào năm 2010 và 43-44% vào năm 2020

2006- Tăng giá trị xuất khẩu bình quân đầu người/năm từ 1493USD năm 2005 lên 3620USD năm 2010 và 22310USD băn 2020

 Tăng sức đóng góp của vùng trong thu ngân sách của cả nước từ 33,9% năm 2005 lên 38,7% năm 2010 và 40,5% năm 2020

 Đẩy nhanh tốc độ đổi mới công nghệ phấn đấu đạt bình quân 20-25%/năm, nâng cao tỷ lệ lao động qua đào tạo đến năm 2010 đạt trên 50%

 Hình thành các trung tâm dịch vụ sản xuất và xã hội chất lượng cao, đạt trình độ quốc tế và trong khu vực Đông Nam Á

 Phấn đấu giảm tỷ lệ hộ nghèo xuống dưới 4% vào năm 2010, dưới 1% năm

2020, tỷ lệ lao động không có việc làm khoảng 4% đến năm 2020

 Ổn định số dân trong vùng đến 2020 khoảng 15-16 triệu người

Trong chiến lược phát triển kinh tế vùng, ngành công nghiệp phải là khâu trung tâm của toàn bộ bố trí quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Ước tính giá trị gia tăng của ngành công nghiệp chiếm trên dưới 50% GDP trong vùng

Bảng 1-2: Tình hình phát triển các KCN tại VKTTĐPN

Tỉnh

(số liệu năm 2000)

3851 ha

3 KCX và 41 KCN 11853 ha

3 KCX và 27 KCN 6590 ha

1.4 Hiện trạng và định hướng phát triển hệ thống cơ sở hạ tầng khu vực

1.4.1 Hiện trạng hệ thống cơ sở hạ tầng khu vực

Hiện nay Bà Rìa – Vũng Tàu (BR-VT) có ba loại hình vận tải đó là: vận tải đường bộ, vận tải đường thủy và vận tải đường hàng không, chưa có vận tải đường sắt, theo quy hoạch sẽ xây dựng tuyến đường sắt Biên Hòa – Vũng Tàu và tuyến đường sắt vào cảng Cái Mép – Thị Vải trước năm 2020

Về vận tải đường bộ, QL51 hiện đang được mở rộng lên quy mô 6 làn xe và đường cao tốc Biên Hòa – Vũng Tàu với quy mô 4-6 làn xe dự kiến triển khai xây dựng khi QL51 mở rộng xong, đường cao tốc Tp HCM – Long Thành – Dầu Giây

đã được khởi công xây dựng Tuyến vành đai 4, Trục Đông – Tây số 1, Trục Đông – Tây số 2, đường nối Long Sơn – Cái Mép cũng được đi vào quy hoạch để phục vụ cho sự phát triển đồng bộ cảng biển

Các tuyến luồng về vận tải đường biển hiện nay đã được quy hoạch, như Luồng Vũng Tàu - Thị Vải đã được Thủ tướng Chính phủ cho phép và Bộ GTVT đã

có quyết định chuẩn bị nghiên cứu tổng thể, toàn diện trên toàn tuyến nhằm tạo điều kiện cho khu cảng Cái Mép - Thị Vải có thể tiếp nhận các tàu container thế hệ mới (trọng tải trên 100.000DWT), thực hiện nhiệm vụ trung chuyển quốc tế

Về vận tải đường thủy, BR-VT có mạng lưới sông rạch chính khá dài, trong đó sông Cái Mép - Thị Vải là con sông có tiềm năng khai thác vận tải đường thủy, hiện

đã cho phép tàu trọng tải tới 157.000DWT hành hải đến cảng CMIT và tàu trọng tải tới 117.000DWT hành hải đến cảng SP-PSA Trên địa bàn tỉnh hiện có 13 tuyến

đường thủy nội địa với tổng chiều dài khoảng 71,15km, đảm bảo nối kết thuận lợi với hệ thống cảng biển và mạng đường thủy liên vùng

Hiện tại, BR-VT có 2 sân bay nội địa đang hoạt động đó là Sân bay Vũng Tàu

và Sân bay Côn Sơn Theo Quy hoạch phát triển GTVT hàng không VN, 2 sân bay này sẽ phục vụ cho sân bay Long Thành trong tương lai Tuy nhiên, hệ thống hạ tầng giao thông, điện, nước đấu nối khu vực thực hiện dự án tại BR-VT đang còn khó khăn nên việc triển khai thi công dự án đầu tư cảng biển chậm

1.4.2 Chiến lược phát triển hệ thống cơ sở hạ tầng khu vực

Đối với hệ thống cảng biển tỉnh BR-VT, trong những năm vừa qua, BR-VT đã tích cực triển khai thi công xây dựng, hoàn thành và đưa vào khai thác hàng loạt cảng tổng hợp, container hiện đại Tuy nhiên, có một trở ngại là hiện nay BR-VT đang gặp khó khăn về vốn trong việc xây dựng mới, nâng cấp, hoàn thiện hệ thống

cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ nối liền giữa các cảng nước sâu, nối liền BR-VT với các tỉnh, thành khác trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Vì vậy, để phát triển hệ thống cảng biển và dịch vụ logistics, cần đánh giá mức độ đáp ứng và đề xuất quy mô phát triển của hạ tầng giao thông, hạ tầng kỹ thuật đối với nhu cầu phát triển ngành dịch vụ logistics giai đoạn 2011-2020 Theo đó, lập quy hoạch tổng thể phát triển cơ sở hạ tầng cho ngành dịch vụ logistics, đặc biệt là chú trọng các mạng lưới giao thông đối ngoại của khu vực và tiểu vùng sông Mê Kông, quy hoạch điều chỉnh các tuyến đường sắt đấu nối từ trung tâm kết nối với mạng lưới đường sắt quốc gia Đồng thời rà soát các quy hoạch khác liên quan để giữ quỹ đất phát triển logistics và nhằm phù hợp với hiện tại cũng như yêu cầu phát triển cảng biển, dịch

vụ logistics BR-VT

Bên cạnh đó, một trong những vấn đề cần được nghiên cứu là tạo chính sách nhằm giảm chi phí logistics, như chính sách về đầu tư cơ sở hạ tầng GTVT làm nền tảng cho hoạt động logistics; trong đó, cần xác định ưu tiên phát triển các cảng cạn (ICD) để hỗ trợ cho cảng biển BR-VT, chính sách về phát triển các trung tâm logistics; Chính sách về nâng cao năng lực các doanh nghiệp hoạt động kinh doanh logistics, phát triển dịch vụ thuê ngoài 3PL; Chính sách về ứng dụng CNTT trong hoạt động logistics; Các chính sách nhằm triển khai Hải quan điện tử, cải cách hành chính và minh bạch trong các dịch vụ công…Thực hiện tốt các giải pháp trên sẽ tạo điều kiện để BR-VT sớm trở thành một đô thị cảng biển phát triển trong tương lai không xa

1.5 Nhiệm vụ thiết kế Đồ án tốt nghiệp

Nhiệm vụ của Đồ án tốt nghiệp của em là: “Thiết kế bến 50.000DWT Cảng

GEMADEPT Cái Mép” Do thời gian và năng lực có hạn nên đồ án này em đƣợc

hoàn thành với các nội dung nhƣ sau:

Bảng 1-3: Nội dung và khối lƣợng hoàn thành đồ án

1 Thu thập, chỉnh lý và phân tích số liệu % 05

Chương 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG

2.1 Địa hình khu vực xây dựng

Hệ thống sông Thị Vải bao gồm sông Thị Vải và sông Cái Mép Sông Thị Vải – Cái Mép chạy theo hướng Bắc Nam gần song song với đường QL51 Độ sâu trung bình từ 15 20m, chỗ sâu nhất (ở ngã ba Thị Vải – Cái Mép) đạt tới 60m Bề rộng trung bình 500 – 600m, riêng ở sông Cái Mép chỗ rộng rới 1000m

Căn cứ vào tài liệu khảo sát địa hình, địa chất khu vực Cái Mép – Thị Vải khảo sát năm 2002 của Công ty Tư Vấn Thiết Kế GTVT phía Nam, vị trí xây dựng

là khu vực rùng sú, đước và chà là ngập mặn, đất đai còn hoang vu chưa xây dựng, mặt bằng rộng, địa hình bờ tương đối bằng phẳng xen lẫn sông, rạch nhỏ

Tại vị trí xây dựng cảng, cao độ trên bờ thay đổi từ +0,30m đến +0,70m (hệ cao độ Hải Đồ) Lòng sông sâu, cao độ đáy trung bình từ -15,00 đến -17,00 (hệ cao

độ Hải Đồ), tại khu vực này bề rộng sông khoảng 800 – 1000m

2.2 Đặc điểm địa chất công trình

Khu vực ven sông Thị Vải là loại đất mặn sú vẹt Từ đường QL51 ra phía bờ sông và ngay tại vị trí dự kiến xây dựng công trình là vùng đất rừng ngập mặn Đất ngặp mặn có hàm lượng clorua, sulphat, các ion Na, K và độ mặn cao Đặc tính này gây khó khăn cho việc phát triển nông nghiệp và trồng lúa Khu vực này chỉ có các loại cây ngặp mặn

Căn cứ theo Báo cáo khảo sát địa chất công trình tại vị trí xây dựng cảng do Công ty Tư Vấn Thiết Kế GTVT phía Nam thực hiện tháng 10/2014, đặc điểm địa tầng ở khu vực có thể tóm lược như sau:

 Lớp 1a: BÙN SÉT (CH), màu xám xanh, xám đen Lớp này gặp trong cả 2

lỗ khoan LK1 và LK2 Cao độ đáy lớp biến thiên từ 28,10m (LK1) đến 28,50m (LK2) Bề dày lớp biến thiên từ 21,50m (LK2) đến 27,50m (LK1)

- Lớp 1b: SÉT độ dẻo cao (CH), màu xám xanh, trạng thái dẻo chảy – chảy Lớp này gặp trong cả 2 lỗ khoan LK1 và LK2 Cao độ đáy lớp -43,50m Bề dày lớp đất 15,00m

 Lớp 2: SÉT độ dẻo thấp(CL), màu xám, trạng thái dẻo mềm – dẻo cứng Lớp này chỉ gặp trong lỗ khoan LK1 Cao độ đáy lớp là -52,40m (LK1) Bề dày lớp là 8,90m

 Lớp 3a: CÁT SÉT (SC), hạt trung đến thô, lẫn sỏi sạn, màu xám vàng,

khoan qua hết bề dày khi kết thúc lỗ khoan Bề dày đã khoan đƣợc của lớp

là 11,9m

 Lớp 3b: CÁT SÉT sắp xếp kém lẫn bột (SP-SM), màu xám, kết cấu rất chặt Lớp này chỉ gặp trong lỗ khoan LK1, tuy nhiên chƣa khoan hết lớp này Bề dày đã khoan đƣợc của lớp là 4,7m

Bảng 2-1: Các chỉ tiêu cơ lý của địa chất khu vực cảng

Chỉ tiêu cơ lý Đơn vị Lớp 1a Lớp 1b Lớp 2 Lớp 3a Lớp 3b

Hình 2-1: Mặt cắt địa chất công trình khu vực xây dựng cảng

10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4, đặc trưng của 2 mùa như sau:

+ Mùa khô: Gió từ hướng đông và hướng đông bắc với vận tốc từ 1-5m/s + Mùa mưa: Gió từ hướng tây và hướng tây nam với vận tốc từ 5-10m/s

 Tốc độ gió

Vận tốc gió trung bình và lớn nhất hàng tháng tại Vũng Tàu được thể hiện trong Bảng 2-2 Các số liệu trong bảng cho thấy vận tốc gió trung bình hàng tháng trong một năm là 4,1m/s tại Vũng Tàu Vận tốc gió trung bình tại Vũng Tàu biến thiên từ 3,0m/s vào tháng 8 đến 5,7m/s vào tháng 2 Vận tốc gió trung bình trong mùa khố lớn hơn vận tốc gió trung bình trong mùa mưa

1a

1b

2 3b 3a

Bảng 2-2: Vận tốc gió hàng tháng tại Vũng Tàu

Tốc độ

gió

bình hàng năm

Từ việc phân tích thống kê vận tốc gió lớn nhất hàng năm trong 30 năm qua (1971-2000), vận tốc gió có theo các tần suất đƣợc thể hiện trong Bảng 2-3:

Bảng 2-3: Vận tốc gió có khả năng xảy ra tại Tp Hồ Chí Minh

Tốc độ gió Tấn suất xuất hiện (%)

Gió lớn nhất 36 35 33 30 26

 Bão và áp thấp nhiệt đới

Số lƣợng bão và áp thấp nhiệt đới đi qua vùng ven biển miền Nam tại vĩ độ

11o Bắc trong 26 năm qua từ năm 1954 đến năm 1980 là 5 lần, đƣợc thể hiện trong hình sau Theo số liệu gió quan sát dƣợc tại Trạm Khí tƣợng Tp.HCM, vận tốc gió hơn 20 m/s đƣợc ghi nhận trong 60 năm qua tại trạm chỉ xảy ra 4 lần

Hình 2-2: Số lƣợng bão và áp thấp nhiệt đới Việt Nam (1954-1980)

2.3.2 Lƣợng mƣa

Lƣợng mƣa trong khu vực đƣợc đặc trƣng rõ bởi hai mùa gió mùa, ví dụ: mùa nắng và mùa mƣa Lƣợng mƣa trung bình hàng tháng tại Tp HCM từ năm 1952 đến năm 1987 đƣợc thể hiện trong Bảng 2-4

Mùa mƣa (tháng 5 đến tháng 10): Lƣợng mƣa trung bình hàng tháng là 206 đến 298 mm/tháng, mùa khô (tháng 11 đến tháng 4): Lƣợng mƣa trung bình hàng tháng là 4 đến 118 mm/tháng

Bảng 2-4: Lƣợng mƣa hàng tháng tại Bà Rịa – Vũng Tàu (1952-1987)

bình 10 4 9 41 206 298 291 277 303 279 118 37 Tối thiểu 0 0 0 0 70 130 169 68 137 157 29 1

 Lượng mưa hàng năm

Theo số liệu quan sát được tại Trạm Khí tượng Tân Sơn Nhất từ năm 1952 đến năm 1987, trạm quan trắc khí tượng Bà Rịa từ năm 1914 đến năm 1944 và 1960 đến

1970, lượng mưa trung bình hàng năm với được đắc trưng tiêu biểu được thể hiện bởi lượng mưa tối đa, tối thiểu, trung bình được thể hiện trong Bảng 2-5 dưới đây

Bảng 2-5: Lượng mưa hàng năm tại khu vực nghiên cứu (1952 đến 1987)

(Đơn vị: mm)

Lượng mưa Khu vực Tp HCM Khu vực sông Thị Vải

 Lượng mưa theo các tần suất

Thông qua phân tích thống kê các số liệu lượng mưa quan sát được tại Trạm Khí tượng Tân Sơn Nhất trong 36 năm qua từ năm 1952 đến năm 1987, Bảng 2-6 thể hiện lượng mưa theo các tần suất xuất hiện:

Bảng 2-6: Tần suất xảy ra tại Bà Rịa – Vũng Tàu

2.3.4 Sương mù

Theo số liệu khảo sát tại trạm Tân Sơn Nhất trong thời gian từ năm 1952 đến

1981, tổng số lần trung bình trong tháng xuất hiện sương mù là 4,2 lần vào tháng 5 cho đến 8,6 lần vào tháng 1

Dựa trên số liệu quan trắc tại trạm thủy văn Vũng Tàu với thời gian quan trắc

5 năm liên tục (2007-2011), tính tương quan mực nước về vị trí xây dựng công trình

ta có cao độ mực nước theo các tuần suất như Bảng 2-7 sau:

Bảng 2-7: Mực nước ứng với các tuần suất tại vị trí xây dựng (hệ cao độ HĐ)

Theo số liệu quan sát tại Sao Mai và Nghinh Phong từ năm 1986 đến năm

1987, chiều cao sóng (H) lớn nhất là 1,2m, chu kỳ sóng (T) là 3,8s và chiều dài sóng (L) là 45m tại Sao Mai, còn tại Nghinh Phong các giá trị lần lượt là H=1,97m, T=5,9s và L=57m

14 đến ngày 29 tháng 6 và từ ngày 2 đến ngày 16 tháng 12, năm 2001), các lần đo cách nhau 1 giờ Quá trình đo được tiến hành bởi dụng cụ đo dòng tại ba điểm khảo sát V1, V2, V3 và bốn điểm phụ V4, V5, V6, V7

Vận tốc dòng chảy lớn nhất quan sát tại mỗi điểm tại hai thời điểm triều lên, xuống được trình bày trong Bảng 2-8 Qua đó, phần lớn dòng chảy đổi chiều, hướng dòng chảy trong cả hai trường hợp gần như song song với luồng chạy tàu hiện tại, điều này giúp giảm thiều sự bồi lắng cho luồng

Bảng 2-8: Vận tốc dòng chảy lớn nhất tại Vịnh Gành Rái (14-29)/6/2001

Vận tốc (m/s)

Góc (o)

Vận tốc (m/s)

Góc (o)

Vận tốc (m/s)

Góc (o)

Vận tốc (m/s)

Góc (o)

Vận tốc (m/s)

Góc (o) V1 1.08 007 1.08 354 1.22 354 1.37 173 1.74 169 1.77 160 V2 0.89 307 1.17 314 1.30 318 0.95 128 1.16 126 1.32 127 V3 0.81 335 0.94 338 1.22 338 0.73 165 0.96 160 1.07 155 V4 0.78 025 0.78 017 0.83 020 0.65 017 0.60 195 1.03 185 V5 0.55 354 0.61 355 0.64 358 0.47 160 0.69 157 0.79 163 V6 0.65 257 0.74 258 0.77 264 0.84 245 1.11 259 1.22 260 V7 0.68 295 1.02 296 1.40 134 0.92 116 1.35 109 1.62 120

2.4.4 Bão và nước dâng

Khu vực của Thị Vải – Vũng Tàu không chịu ảnh hưởng của lũ lụt, nước dâng, tuy nhiên, thỉnh thoảng khu vực ven biển xuất hiện các cơn bão lớn hoặc gió mùa mạnh Mược nước dâng khoảng 45cm khi có bão Linda vào tháng 10 năm

1997

2.5 Luồng tàu vào cảng

Đối với một cảng thì luồng tàu vào cảng là yếu tố quan trọng bậc nhất, nó quyết định rất lớn đến chi phí đầu tư cảng, chi phí duy tu nạo vét hàng năm và cỡ tàu cho phép cập cảng Luồng tàu vào cảng GEMADEPT Cái Mép có những thuận lợi và khó khăn như sau

2.5.1 Thuận lợi

Sông Thị Vải – Cái Mép dài khoảng 40km chạy dài theo hướng Bắc Nam, có

độ sâu trung bình từ 15 20m, chỗ sâu nhất (ở ngã ba Thị Vải – Cái Mép) đạt tới 60m Bề rộng trung bình 500 –

600m, riêng ở sông Cái Mép chỗ

rộng rới 1000m Đây là cửa sông

có độ sâu tự nhiên lớn thuận lợi

xây dựng cảng nước sâu

Chiều dài luồng tàu là 36,5km

từ phao GR5 vịnh Gành Rái đến

hết Cảng Phước Thái – Vedan

(theo số liệu Công ty Bảo đảm an

toàn hàng hải Việt Nam) Độ sâu tự

nhiên cạn nhất là -9,3m (Hải đồ)

Bán kính cong nhỏ nhất là 350m tại đoạn cắt cong Tắc Cá Trung Với thông số kỹ thuật như vậy tuyết luồng Thị Vải – Cái Mép đảm bảo cho tàu trên 80000DWT vào cập cảng

2.5.2 Khó khăn

Tình trạng Đăng Đáy chiếm luồng hàng hải, đặc biệt gây nguy hiểm cho khúc cua Riêng ngay vị trí phao số 15, có 1 hàng đáy kéo dài từ bên bờ trái ra gần đến vị trí phao dẫn luồng, chiếm gần như toàn bộ luồng, chỉ còn 1 khoảng trống nhất nhỏ Tàu nhỏ ngáng tàu lớn: tình trạng tàu cá nhỏ hàng ngày thả lưới đánh bắt dọc tuyến sông Thị Vải cũng ngày một nhiều Có nhiều phương tiện thả lưới rồi neo đậu ngay trên luồng, có phương tiện kéo lưới di chuyển rất chậm trong luồng tàu

Hiện nay, khu vực Cái Mép Thị Vải đang trong giai đoạn đầu tư xây dựng cảng nên trên luồng có sự tham gia lưu thông của rất nhiều xà lan vận chuyển vật liệu và cát san lấp Trong đó, nhiều xà lan hành trình không đúng luật giao thông đường thủy, thậm chí neo đậu ngay trước các cảng, gây thêm trở ngại cho tàu lớn hành trình trên luồng và khi cập vào cảng…

Chương 3: THIẾT KẾ QUY HOẠCH

3.1 Dự báo lượng hàng và đặc trưng hàng hoá qua cảng

Trên cơ sở lượng hàng qua khu vực Tp Hồ Chí Minh – Đồng Nai – Bà Rịa Vũng Tàu và sự hấp dẫn của khu vực xây dựng cảng GEMAPDEPT Cái Mép dự báo được lượng hàng, cơ cấu hàng hóa qua cảng tính đến năm 2030 là 4,85 triệu tấn/năm, trong đó hàng xuất 2,4 triệu tấn/năm, hàng nhập 2,45 triệu tấn/năm Chi tết

dự báo lượng hàng hóa qua cảng theo Bảng 3-1 sau:

Bảng 3-1: Dự báo lượng hàng hóa qua cảng

(Đơn vị: Tấn/năm)

và nhập Hàng xuất Hàng nhập

2 Hàng bách hóa dạng bao kiện 600 000 450 000 1 050 000

3 Lương thực và nông sản đóng bao 150 000 500 000 650 000

3.2 Đội tàu ra vào cảng

Đội tàu ra vào cảng bao gồm các loại tàu chở hàng tổng hợp, tàu container xuất nhập khẩu trọng tải từ 10 – 50 vạn DWT Cơ cấu tàu vào cảng có các thông số

kỹ thuật theo Bảng 3-2 sau:

Bảng 3-2: Thông số kỹ thuật các loại tàu đến cảng

(DWT)

Chiều dài tàu L(m)

Chiều rộng tàu B(m)

Mớn nước đầy tải T(m)

 Mực nước cao thiết kế (MNCTK): P01% = +4,00m (hệ cao độ Hải đồ)

 Mực nước thấp thiết kế (MNTTK): P99% = +0,55m (hệ cao độ Hải đồ)

 Mực nước trung bình (MNTB): P50% = +2,89m (hệ cao độ Hải đồ)

3.3.2 Cao trình đỉnh bến

Căn cứ tiêu chuẩn 22TCN222 – 95 ta có công thức tổng quát:

CTĐ’B = MN + a

 Theo tiêu chuẩn chính: CTĐ’B = MNTB + a1 = 2,89 + 2 = 4,89 (m)

 Theo tiêu chuẩn kiểm tra: CTĐ’B = MNCTK + a2 = 4,00 + 1 = 5,00 (m)

Do các bến bên cạnh có cao trình đỉnh bến là +5,50m nên cao trình đỉnh bến chọn giá trị là: CTĐ’B = 5,50 m (hệ cao độ Hải Đồ)

3.3.3 Chiều sâu trước bến

Căn cứ tiêu chuẩn 22TCN207-92 (trang 11/206) chiều sâu trước bến Hb xác định như sau:

Hb = T + Z0 + Z1 + Z2 + Z3 + Z4Trong đó:

T – Mớn nước tính toán lớn nhất của tàu

Z0 – Độ sâu dự phòng do sự nghiên lệch tàu Z0 = 0,026B (B chiều rộng tàu)

Z1 – Độ dự phòng chạy tàu tối thiểu Đối với đất đáy là bùn, lấy Z1 = 0,04.T

Z2 – Độ dự trữ do tác dụng của sóng Tra bảng 4-22TCN207-92, lấy Z2 = 0cm

Z3 – Độ dự trữ cho quá trình chạy tàu, phụ thuộc vào vận tốc chạy tàu Do sử dụng tàu lai dắt nên Z3 = 0

Z4 – Độ dự trữ dưới lườn tàu xét đến khả năng bồi lắng nạo vét phù sa đất dưới đáy (Z4 0,4m) Chọn Z4 = 0,04 m

3.3.4 Cao trình đáy bến

Căn cứ tiêu chuẩn 22TCN207-92, cao trình đáy bến xác định như sau:

CTĐB = MNTTK - HbTrong đó:

MNTTK – Mực nước thấp thiết kế

Hb – Chiều sâu của bến

Bảng 3-3: Bảng tính toán cao trình đáy bến

Loại tàu B

(m)

T (m) Zo Z1 Z2 Z3 Z4 Hb

CTĐB

tt (m)

CTĐB chọn (m) Tàu

Ltmax – Chiều dài lớn nhất của tàu tính toán

d – Độ dự trữ an toàn giữa các tàu (theo bảng 8 – 16/206 – 22TCN207-92) Kết quả tính toán được tổng hợp trong các bảng sau:

Bảng 3-4: Bảng tính toán chiều dài bến

Loại tàu Trọng tải (m) d (m) Lb (m) Tàu container 50 000DWT 50 000 DWT 266 25 291

3.3.6 Khu nước của cảng

3.3.6.1 Khu chạy tàu và bốc xếp hàng

a) Chiều dài khu nước trước bến

Chiều dài khu nước trước bến được xác định theo tiêu chuẩn thiết kế công nghệ cảng biển, đối với số bến lớn hơn 1 như sau:

lti – Chiều dài tàu tính toán (m)

Δlkn1, Δlknn – Độ dự trữ chiều dài khu nước tương ứng của bến thứ nhất và bến cuối (bến thứ n) xét đến có sự hoạt động của tàu lai dắt khi cập và rời và dịch chuyển tàu dọc bến Khi có tàu lai dắt, ta lấy bằng 0,125xlt1 (ltn)

Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3-5: Bảng tính toán chiều dài khu nước

Đại

Giá trị

b) Chiều rộng khu nước trước bến

Chọn tàu tính toán là tàu lớn nhất ra vào cảng, đó là tàu container 50000DWT Chiều rộng khu nước sẽ được thiết kế đảm bảo rằng khu nước đủ để cho tàu bè lưu thông theo cả 2 chiều trong điều kiện có tàu đang làm hàng trong bến

Hình 3-1: Sơ đồ tính toán chiều rộng khu nước

Căn cứ theo “Tiêu chuẩn thiết kế công nghệ cảng biển”, chiều rộng xác định:

2B + B  B  3B + 5B + B + B

BL – Chiều rộng của của tàu lai dắt (m) BL = 9 (m)

Kết quả tính toán như sau:

129,2 (m)  Bkn  254,95 (m)

Ta chọn giá trị: Bkn = 250 (m)

3.3.6.2 Khu quay vòng tàu

Khu quay vòng được bố trí đảm bảo tàu quay vòng thuận lợi, hợp lý và bán kính quay vòng là tối thiểu Do diện tích khu nước không rộng tàu quay vòng trong cảng có sự giúp đỡ của tàu lai dắt, bán kính quay vòng tàu tính theo công thức:

Dqv = 2LtKhu quay vòng tàu container: Dqv = 2Lt = 2×266 = 532 (m)

3.3.6.3 Khu chờ đợi tàu

Diện tích vũng phân loại đoàn tàu được xác định theo công thức:

 = Ntv.v = Ntv.Lv.BvVũng phân loại đoàn tàu bố trí thiết bị neo trụ thép, phương pháp 4 điểm neo:

Hình 3-2: Sơ đồ tính toán vũng cho tàu neo 4 điểm

Chiều dài bến vũng chờ tàu được xác định theo công thức:

Lv = Lt + 2d Với d – Độ dự trữ an toàn, d = 5Hb (Hb – Chiều sâu khu nước)

Chiều rộng vũng đƣợc tính theo công thức:

Bv = Bt + 2B Với B – Chiều rộng an toàn khi chạy tàu B = 1,5.Bt

Số lƣợng vũng chờ đợi tàu đƣợc tính theo công thức:

k – Hệ số không đều của lƣợng hàng

td – Thời gian đỗ của một tàu trên vũng (ngày) Ta giả thiết rằng thời gian đỗ của các tàu trên vũng giả thiết lấy td = 2 ngày

Tn – Thời gian khai thác của cảng trong năm (ngày) Giả thiết rằng cảng phải ngừng hoạt động trong tng = 36 ngày trong năm Vậy thời gian hoạt động của cảng trong một năm là Tn = 365 - 36 = 329 ngày

Gt – Trọng tải tàu đậu trên vũng

2 – con số thể hiện 2 lƣợt tàu đi lại qua cảng, với 1 lƣợt đến và 1 lƣợt đi

Kết quả tính toán vũng đợi tàu đƣợc thể hiện trong các bảng sau:

vũng

13 Số vũng chọn nv vũng 1 1

3.3.7 Luồng tàu vào cảng

a) Chiều rộng luồng tàu

Các thông số tính toán chiều rộng luồng tàu:

Gió tính toán: theo quy định khai thác cầu cảng; gió cho phép lớn nhất tàu cập cảng là dưới cấp 7 vì vậy lựa chọn tốc độ gió tính toán luồng là V = 15m/s

Góc phương vị luồng 143o24’ ÷ 323o24’

Các hướng gió tính toán: Bắc; Đông Bắc; Đông; Đông Nam

Tốc độ chạy tàu trên luồng lớn nhất 4m/s ≈ 8 knot và nhỏ nhất 2m/s ≈ 4 knot Chọn tốc độ tính toán trung bình 3m/s

Tàu container 50 000DWT: L = 266 (m), B = 32,3 (m), T max = 13 (m)

Chiều rộng luồng sẽ được tính toán phù hợp với luồng một chiều

Căn cứ tiêu chuẩn PIANC, chiều rộng luồng 1 chiều (kín) được xác định:

W2 Vận tốc gió ngang thịnh hành (knot) <15 – 33 0.4B

W3 Vận tốc dòng chảy ngang thịnh hành (knot) Không tính 0.0B

W4 Vận tốc dòng chảy dọc thịnh hành (knot) > 3.0 0.2B

W5 Chiều cao sóng có ý nghĩa H(m); chiều dài

W6 Phao tiêu báo hiệu Tầm nhìn rất hạn chế 0.2B

W8 Độ sâu luồng nước 1.15T < d < 1.5T 0.2B

WBr Khoảng cách đến “bờ đỏ” Mép luồng thoải

WBg Khoảng cách đến “bờ xanh” Mép luồng thoải

Do đó chiều rộng luồng yêu cầu là:

W = 3,5.32,3 ≈ 120 (m)

b) Độ sâu luồng tàu

Căn cứ tiêu chuẩn PIANC, độ sâu luồng tàu được xác định như sau:

DL = 1,1.T Trong đó:

DL – Độ sâu luồng tàu (m)

T – Mớn nước của tàu thiết kế (m)

Kết quả tính toán được thể hiện như trong bảng sau:

Bảng 3-8: Chiều sâu luồng tàu

Loại tàu Mớn nước T (m) Độ sâu luồng DL (m)

Do đó, ta chọn độ sâu luồng thiết kế là 14,3m

c) Cao trình đáy chạy tàu

Do khu vực cảng GEMADEPT Cái Mép chịu ảnh hưởng của thủy triều nên khi tàu 50 000DWT đầy tải vào cảng thì ta lợi dụng thủy triều để tàu cập cảng, thời gian tồn tại thủy triều khoảng 6h Từ vị trí xây dựng cảng ra cửa sông khoảng 200km nên vận tốc chạy tàu vào 10hải lý/h Vì vậy, ta chọn mực nước chạy tàu là MNCT = +2,5m

Cao trình đáy chạy tàu xác định theo công thức sau:

CTĐCT = MNCT - 14,3 = 2,5 - 14,3 = -11,8m (hệ cao độ Hải Đồ)

d) Mái dốc luồng tàu

Mái dốc luồng tàu được xác định vào khả năng ổn định dưới nước, phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện địa chất đáy Theo quy trình thiết kế kênh biển 1998, với nền địa chất khu vực xây dựng là bùn ở trạng thái chảy thì độ dốc mái luồng tàu 1:20 là phù hợp nhất

Do vậy, độ dốc mái luồng tàu mo = 1:20 sẽ được sử dụng để thực hiện nạo vét

cơ bản luồng vào Cảng GEMADEPT Cái Mép tới độ sâu -11,8m đã thiết kế ở trên

3.4 Phương án công nghệ bốc xếp hàng hoá

3.4.1 Sơ đồ công nghệ và thiết bị bốc xếp hàng container

3.4.1.1 Phương án 1

a) Sơ đồ công nghệ xuất nhập container

Hình 3-3: Sơ đồ công nghệ xuất hàng theo phương án bốc xếp 1

 Năng suất: 45TEU/giờ, có thể

cẩu được 2 container một lần

 Tầm với phía mép nước: 56,6m,

hạ 3m có thể bốc xếp 18 hàng

container trên boong Loại cẩu

được 2 container 20ft một lần

 Tải trọng của cần trục 1 600 tấn

 Chiều cao nâng tính từ mặt đất: 29m

 Chiều cao hạ xuống tính từ mặt đất: 3m

 Khẩu độ chân ray: 30m

c) Thiết bị giữa tuyến mép bến và bãi

Dùng đầu kéo rơmooc để vận chuyển hàng hóa từ kho/bãi ra bến và ngược lại Thông số kỹ thuật xe kéo rơ moóc chở container 20 feet:

 Trọng lượng bản thân: 3500kG

 Mâm kéo: 850 kG

 Trục sau: 2650 kG

 Tải trọng cho phép chở: 23000kG

 Kích thước xe: dài x rộng x cao: 6720 x 2500 x 1580 mm

 Khoảng cách từ tâm chốt kéo đến trục sau: 4100 + 1300 mm

 Kích thước xe: dài x rộng x cao: 12480 x 2500 x 1520mm

 Khoảng cách từ tâm chốt kéo đến trục sau: 7450 + 2600mm

 Số trục: 3

 Cỡ lốp: lốp trước/sau là 11.00 – 20.00

d) Thiết bị trên bãi

Cần trục bánh lốp Rubber tyred gantry crane (RTG) với thông số kỹ thuật sau:

 Năng suất: 8 thùng/giờ

 Tốc độ di chuyển: 24km/h

3.4.1.2 Phương án 2

a) Sơ đồ công nghệ xuất nhập hàng container

Hình 3-5: Sơ đồ công nghệ nhập hàng theo phương án bốc xếp 2

Xe kéo rơ moóc chở container 20

feet: (giống như trong phương án 1)

Xe kéo rơ moóc chở container 40

feet: (giống như trong phương án 1)

d) Thiết bị trên bãi

Cần trục xếp trên bãi là cần trục chân ray RAIL MUONTED GANTRY CRANE với các thông số kỹ thuật sau đây:

 Sức nâng: 25 tấn

 Khẩu độ chân ray: 37m

 Chiều cao nâng: 20,75m

 Tốc độ nâng có hàng: 30m/phút; tốc độ nâng không hàng: 60m/phút

 Công suất: 26 chu kỳ/giờ

 Tốc độ quay: 0,3m/s

 Tốc độ nâng hạ có tải: 0,17m/s

 Tốc độ nân hạ không tải: 0,21m/s

Xe nâng hạ container: Giống với phương án 1

3.4.1.3 Lựa chọn phương án bốc xếp tối ưu cho bến container

Căn cứ vào sơ đồ làm việc và các đặc tính thiết bị bốc xếp trên bến trong 2 phương án đề xuất ta có bảng so sánh sau đây:

Bảng 3-9: Bảng so sánh lựa chọn phương án bốc xếp cho hàng container

Stt Tiêu chí so sánh Phương án 1

(Cần trục bánh lốp RTG)

Phương án 2 (Cần trục chân ray RMG)

1 Hiệu quả sử dụng

diện tích

Xếp đống container với mật độ cao (có thể xếp tới tận 4 tầng và khẩu độ có thể chứa tới 6 hàng container)

Xếp đống với mật độ container rất cao trong Khẩu độ có thể chứa được

12 đến 20 hàng container,

4 tầng cao

Hiệu suất sử dụng diện tích

là cao hơn so với cần trục RTG

Tải trọng trên một đơn vị diện tích chân là lớn do đó cần phải thiết kế có dải bê tông nặng dưới lốp để không phá vỡ kết cấu mặt bãi

Chạy trên nền ray

Cần phải thiết kế hệ thống đường ray, chạy trên dầm cần trục nền cọc cắm sâu vào lớp đất tốt

Tải trọng trên một đơn vị diện tích là nhỏ hơn phương án 1 do có diện tích tiếp xúc lớn

5 Giá thành Tương đối đắt Đắt hơn so với phương án

Độ lún theo đánh giá là nhỏ hơn và dễ kiểm soát

phân bố không đều ở các thời điểm khác nhau

hoạt động trên vùng đường ray đặt trên dầm cần trục trên nền cọc đóng sâu vào đất tốt

1 (RTG)

 Mặc dù RMG có giá thành trên một đơn vị là đắt hơn cần cẩu RTG tuy nhiên do khẩu độ, năng suất và tuổi thọ đều cao hơn nên hiệu quả đầu tư xét

về lâu về dài sẽ cao hơn phương án RTG

 Bến xây dựng xa bờ, kết cấu trên nền cọc, rất phù hợp với kết cấu chịu lực cho cần trục RMG

 Do hoạt động trên dải dầm cần trục riêng nên nguy cơ tác động lên kết cấu mặt bến là không có, do vậy hạn chế được nguy cơ hỏng hóc cũng như tác động của lún không đều lên kết cấu bến

3.4.2 Sơ đồ công nghệ và thiết bị bốc xếp hàng bao kiện

3.4.2.1 Phương án 1

a) Sơ đồ công nghệ xuất nhập hàng

Hình 3-7: Sơ đồ công công nghệ xuất nhập hàng bến hàng kiện

KPG-25 Chủ

hàn

g

Ô tô D-300 Kho

Xe ô tô

Xe Forklift

Xe ô tô

Bãi

Xe Forklift

Ô tô D-300

 Khẩu độ chân ray: 10,5m

 Tốc độ nâng có tải – không tải: 45m/phút - 65m/phút

 Tốc độ quay vòng: 1,3 vòng/phút

 Tốc độ di chuyển trên ray: 28,2 m/phút

c) Thiết bị trên bãi

Xe nâng hàng động cơ diesel CPCD 70:

 Sức nâng: 7 tấn

 Chiều cao nâng max: 3m

 Kích thước càng nâng : dài × rộng × dầy: 1,2 x 0,15 x 0,065 m

 Góc nghiêng: 6 độ

 Tổng chiều rộng: 1,995m

 Bán kính quay vòng: 3,45m

 Tốc độ di chuyển có tải – không tải: 26 km/h – 28 km/h

 Tốc độ nâng hàng có tải – không tải: 0,39m/s – 0,45 m/s

 Tiêu thụ nhiên liệu cho 100 km đường: 165 lít

d) Thiết bị trong kho

Sử dụng xe nâng xếp dỡ như trên bãi, xe nâng động cơ diesel CPCD 70

3.4.2.2 Phương án 2

a) Sơ đồ công nghệ xuất nhập hàng kiện

Tàu

Mép bến

Cần trục GMHK-

3405 Chủ

hàng

Ô tô D-300 Kho

Xe ô tô

Xe Forklift

Xe ô tô

Bãi

Xe Forklift

Ô tô D-300

3.4.2.3 Lựa chọn phương án công nghệ cho hàng kiện

Căn cứ vào sơ đồ làm việc và các đặc tính thiết bị bốc xếp trên bến trong 2 phương án đề xuất ta có bảng so sánh sau đây:

Bảng 3-10: So sánh lựa chọn phương án công nghệ bốc xếp hàng bao kiện

(cần trục KPG-25)

Phương án 2 (cần trục GMHK-3405)

2 Tính cơ động Chỉ di chuyển được trên

tuyến mép bến

Di chuyển được trên tuyến mép bến và những tuyến khác