Nghiên cứu công nghệ xử lý nên cho tuyến đê lấn biển nam đình vũ

  L IC M N Lu n v n v i đ tài “Nghiên c u công ngh x lý n n cho n đê l n bi n Nam ình V ” đ c tác gi hoàn thành th i gian quy đ nh Trong su t trình th c hi n lu n v n tác gi nh n đ c r t nhi u s giúp đ quý báu b ích Tác gi xin chân thành c m n phòng t o thu t Công Trình - Tr ng i h c & Sau i h c, khoa K i h c Th y L i t o u ki n t t nh t cho h c viên su t trình h c t p nghiên c u Tác gi bày t lòng bi t n sâu s c đ n th y giáo PGS.TS Nguy n H ng Nam t n tình h ng d n tác gi đ hoàn thành lu n v n Xin chân thành c m n th y cô giáo trang b cho tác gi nh ng ki n th c n n t ng, nh ng ph ng pháp lu n h u ích chuyên ngành Xây d ng công trình Th y nói riêng ngành Th y l i nói chung Xin chân thành c m n Công ty TNHH t v n công ngh kè b Minh Tác, c quan, đ n v giúp đ tác gi trình thu th p tài li u ph c v cho nghiên c u đ tài Xin chân thành c m n anh, ch , b n bè, đ ng nghi p, ng i thân đ ng viên, giúp đ tác gi th i gian th c hi n lu n v n Xin trân tr ng c m n! Hà n i, tháng n m 2014 Tác gi Nguy n V n Hu     L I CAM OAN Tôi xin cam đoan đ tài nghiên c u trung th c, ch a đ c công b công trình khoa h c nào, thông tin tài li u ph c v cho nghiên c u đ rõ ngu n g c Tác gi Nguy n V n Hu   c ghi   M CL C M U 1  TÍNH C P THI T C A TÀI 1  M C ÍCH C A TÀI .1  I T NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U 1  CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 2  N I DUNG CHÍNH C A LU N V N 2  CH NG 1: T NG QUAN V CÁC BI N PHÁP X LÝ N N TY U Ê BI N 3  1.1 T NG QUAN V CÁC BI N PHÁP X LÝ N N T Y U Ê BI N TRÊN TH GI I 3  1.2 T NG QUAN V CÁC BI N PHÁP X LÝ N N T Y U Ê BI N VI T NAM 7  1.3 NH NG V N C N NGHIÊN C U X LÝ N N T Y U CHO TUY N Ê BI N 12  1.3.1 Phân lo i u ki n áp d ng ph ng pháp x lý n n đ t y u đê bi n 12  1.3.2 Nh ng v n đ c n nghiên c u x lý n n đ t y u cho n đê bi n 14  1.4 TÓM T T CH NG 15  CH NG 2: C S LÝ THUY T CÔNG NGH X LÝ N N TY U Ê BI N 16  2.1 KHÁI QUÁT V BÀI TOÁN C K T N N T Y U 16  2.1.1 nh ngh a đ t y u 16  2.1.2 Khái quát v toán c k t n n đ t y u 16  2.2 CÁC TIÊU CHÍ L A CH N CÔNG NGH X LÝ N N T Y U Ê BI N 21  2.3 C S LÝ THUY T M T S CÔNG NGH X LÝ N N T Y U THÍCH H P 21  2.3.1 Ph ng pháp đ p m r ng m t c t làm b ph n áp 22  2.3.2 Ph ng pháp làm đ m cát .23  2.3.3 Ph ng pháp x lý n n b ng cách truy n t i tr ng xu ng l p đ t ch u l c t t h n 25  2.3.4 Ph ng pháp gia c n n b ng c c cát .26      2.4 C S LÝ THUY T PH NG PHÁP S GI I BÀI TOÁN C K T VÀ N NH N N T Y U 27  2.4.1 Ph ng pháp ph n t h u h n 28  2.4.2 Gi i toán c k t theo ph ng pháp ph n t h u h n 29  2.4.3 Tính ng su t, bi n d ng theo ph ng pháp ph n t h u h n 32  2.4.4 Tính n đ nh b ng ph ng pháp chi t gi m c ng đ ch ng c t (Shear Strength Reduction) 34  2.5 GI I THI U PH N M M A K THU T 35  2.5.1 L a ch n ph n m m tính toán .35  2.5.2 Gi i thi u ph n m m Plaxis 36  2.6 TÓM T T CH NG 37  CH NG 3: NGHIÊN C U NG D NG CÔNG NGH X LÝ N N Ê T Y U CHO TUY N Ê L N BI N NAM ÌNH V 39  3.1 GI I THI U CÔNG TRÌNH 39  3.1.1 V trí đ a lý 39  3.1.2 c m đ a hình, đ a m o 40  3.1.3 c m đ a ch t 41  3.1.4 c m k t c u t i tr ng bên 43  3.2 PHÂN TÍCH, L A CH N CÔNG NGH X LÝ N N .45  3.2.1 Ph ng án thay n n cát 45  3.2.2 Ph ng án c c cát 47  3.2.3 Ph ng án tr đ t - xi m ng 47  3.2.4 Ph ng án ch t t i 47  3.2.5 Ph ng án x lý n n đ t y u b ng ph ng pháp phân b ng su t n n .48  3.2.6 L a ch n gi i pháp 49  3.3 MÔ PH NG BÀI TOÁN X LÝ N N 51  3.3.1 L a ch n mô hình thông s đ u vào 51  3.3.2 Ph n m m mô ph ng .53  3.3.3 Tính toán x lý n n đê 53  3.3.4 Nh n xét k t qu tính toán 81  3.3.5 Nghiên c u nh h ng tham s 82  3.4 ÁNH GIÁ, L A CH N CÔNG NGH X LÝ N N THÍCH H P 83  3.5 TÓM T T CH NG 84  K T LU N VÀ KI N NGH 86      K T LU N 86  1.1 Nh ng k t qu đ t đ c .86  1.2 Nh ng h n ch t n t i 87  H NG NGHIÊN C U TI P THEO .87  TÍNH M I C A LU N V N .88  TÀI LI U THAM KH O 89  PH L C 90              DANH M C HÌNH V Ch ng 1: T ng quan v bi n pháp x lý n n đ t y u đê bi n Hình 1: ê bi n Afsluitdijk – Hà Lan .4  Hình 2: ê bi n Saemangeum – Hàn Qu c 5  Hình 3: M t c t ngang đê bi n Saemangeum – Hàn Qu c 6  Hình 4: Công trình đê bi n New Orleans - M .6  Hình 5: ê gi m sóng t M i .7  Hình 6: ê gi m sóng đê bi n Tây 8  Hình 7: ê Vàm B c – Cà Mau 8  Hình 8: M t c t ngang đê Vàm B c – Cà Mau .9  Hình 9:V trí n công trình V ng Tàu - Gò Công nhìn t Google Earth .10  Hình 10: C t ngang k t c u đê bi n gi i pháp 11  Hình 11: C t ngang k t c u đê bi n gi i pháp 12  Ch ng 2: C s lý thuy t công ngh x lý n n đ t y u đê bi n Hình 1: Mô hình thí nghi m s đ tính toán c k t th m tr ng h p toán c k t th m chi u 17  Hình 2: B ph n áp làm t ng đ chôn sâu n n đê 23  Hình 3: B ph n áp làm gi m đ d c mái nghiêng 23  Hình 4: S đ n n đ p c c 25  Hình 5: S đ b trí c c cát 27  Hình 6: Chuy n v ph n t tam giác .32  Hình 7: Quan h Ch ng su t pháp ng su t c t, gi m c ng đ ch ng c t .34  ng 3: Nghiên c u ng d ng công ngh x lý n n đê đ t y u cho n đê l n bi n Nam ình V Hình 1: Quy ho ch n đê l n bi n Nam ình V 39  Hình 2: M t c t đê thi t k (Tài li u tham kh o [10]) 44  Hình 3: Hình nh lún ch t t i 47  Hình 4: Ph ng án x lý n n b ng ph ng pháp phân b ng su t 50  Hình 5: Xác đ nh môđun đàn h i E t thí nghi m tr c 52      Hình 6: M t c t tính toán 54  Hình 7: M t c t tính toán cho toán 59  Hình 8: M t c t tính toán cho toán 60  Hình 9: M t c t tính toán cho toán 61  Hình 10: M t c t tính toán cho toán 62  Hình 11: Mô hình tính toán toán 63  Hình 12: Chia l i ph n t toán .63  Hình 13: Các m kh o sát toán .64  Hình 14: ng su t hi u qu theo ph ng đ ng giai đo n - toán 65  Hình 15: ng su t hi u qu theo ph ng ngang giai đo n - toán .65  Hình 16: Chuy n v ngang t ng th đ p t i cao trình +5m - toán .66  Hình 17: Chuy n v đ ng t ng th đ p t i cao trình +5m - toán 66  Hình 18: Mô hình tính toán toán 67  Hình 19: Chia l i ph n t toán .67  Hình 20: Các m kh o sát toán .68  Hình 21: ng su t hi u qu theo ph ng đ ng giai đo n - toán 69  Hình 22: ng su t hi u qu theo ph ng ngang giai đo n - toán .69  Hình 23: Chuy n v ngang t ng th đ p t i cao trình +5m - toán .70  Hình 24: Chuy n v đ ng t ng th đ p t i cao trình +5m - toán 70  Hình 25: Chuy n v ngang t i m kh o sát theo th i gian toán .71  Hình 26: Chuy n v đ ng t i m kh o sát theo th i gian toán 71  Hình 27: H s n đ nh c a công trình Msf = 1,096 toán 71  Hình 28: Mô hình tính toán toán 72  Hình 29: Chia l i ph n t toán .73  Hình 30: Các m kh o sát toán .74  Hình 31: ng su t hi u qu theo ph ng đ ng giai đo n - toán 74  Hình 32: ng su t hi u qu theo ph ng ngang giai đo n - toán .74  Hình 33: Chuy n v ngang t ng th đ p t i cao trình +5m - toán .75  Hình 34: Chuy n v đ ng t ng th đ p t i cao trình +5m - toán 75      Hình 35: Mô hình tính toán toán 76  Hình 36: Chia l i ph n t toán .76  Hình 37: Các m kh o sát toán .77  Hình 38: ng su t hi u qu theo ph ng đ ng giai đo n - toán 78  Hình 39: ng su t hi u qu theo ph ng ngang giai đo n - toán .78  Hình 40: Chuy n v ngang t ng th đ p t i cao trình +5m - toán .79  Hình 41: Chuy n v đ ng t ng th đ p t i cao trình +5m - toán 79  Hình 42: Chuy n v ngang t i m kh o sát theo th i gian toán .80  Hình 43: Chuy n v đ ng t i m kh o sát theo th i gian toán 80  Hình 44: H s   n đ nh c a công trình Msf = 1,203 toán 80    DANH M C B NG BI U  Ch ng 1: T ng quan v bi n pháp x lý n n đ t y u đê bi n B ng 1: Ph Ch ng pháp x lý n n đ t y u đê bi n u ki n áp d ng 13  ng 2: C s lý thuy t công ngh x lý n n đ t y u đê bi n B ng 1: Chi u dày l p đ m cát đ t tr c ti p đ t y u 24  B ng 2: Chi u dày l p đ m cát sau đào b m t ph n l p đ t y u 24  B ng 3: T c đ đ p kh ng ch x lý n n b ng đ m cát 25  Ch ng 3: Nghiên c u ng d ng công ngh x lý n n đê đ t y u cho n đê l n bi n Nam ình V B ng 1: B ng t ng h p thông s l p đ t n n t i h khoan M91 55  B ng 2: B ng t ng h p thông s v t li u đ p đê 55  B ng 3: B ng t ng h p thông s c x lý n n tính toán 56  B ng 4: Các ch tiêu v i đ a k thu t c ng đ cao 56  B ng 5: K t qu chuy n v t i m kh o sát giai đo n toán 70  B ng 6: K t qu chuy n v t i m kh o sát giai đo n toán 79  B ng 7: T ng h p k t qu tính toán cho toán .81  B ng 8: K t qu tính toán n đ nh cho tr ng h p chi u dày đ m túi v i đ a k thu t cát h t trung khác .82  B ng 9: K t qu tính toán n đ nh cho tr         ng h p chi u dài c khác 83  M TÍNH C P THI T C A Khu kinh t bi n U TÀI ình V - Cát H i (Ph ng ông H i Ph ng Tràng Cát, qu n H i An, thành ph H i Phòng) m t 15 khu kinh t ven bi n c a c ta đ n c đ c bi t tr ng đ u t Khu kinh t hình thành s góp ph n phát tri n m nh m kinh t ven bi n c a thành ph H i Phòng nói riêng c n chung Theo quy ho ch khu công nghi p đ di n tích m t n c xây d ng khu đ t l n bi n có c 2000ha, bãi b i đ sông c a sông B ch c nói c hình thành xen k p gi a hai c a ng c a sông C m a ch t n n m m y u, xen k p nhi u th u kính, c t n n sâu t -1,5m đ n -2,5m Vi c l n bi n theo ph ng pháp truy n th ng (đ p l n d n t đ t li n ra) không kh thi n công trình cách xa b , m c n c tr c chân công trình sâu th sóng l n, v t li u đ p l n không đ ng xuyên ch u tác đ ng c a c b o v s b cu n trôi làm kéo dài th i gian thi công t ng kinh phí xây d ng lên r t l n Vì v y đ có đ m cn c n n khu đ t c tri u t o u ki n xây d ng c s h t ng khu kinh t đòi h i ph i có gi i pháp quai đê l n bi n phù h p V i đ c m v n n nh : s c ch u t i c a n n nh , cao trình th p d n t i chi u cao kh i đ p đê l n t i tr ng kh i đ p đê tác c tn n d ng lên n n l n, m t n n n m hoàn toàn d im cn c tri u Do u ki n khó kh n nêu vi c nghiên c u công ngh x lý n n cho n đê l n bi n Nam ình V h t s c c n thi t góp ph n vào vi c đ a đ d ng công trình b o v khu kinh t c gi i pháp t i u cho xây ình V - Cát H i, đ y nhanh ti n đ hình thành khu kinh t theo m c tiêu đ t ra.  M C ÍCH C A TÀI T ng h p, l a ch n u ki n biên tính toán thi t k t i khu v c nghiên c u nh : ch đ sóng, th y tri u, m c n c, đ a hình, đ a ch t, đ c m k t c u công trình bên trên, … đ t làm c s nghiên c u phân tích l a ch n công ngh x lý n n thích h p.  IT -   it NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U ng nghiên c u: Công ngh x lý n n đ t y u đê bi n       Hình PL5 6: Chuy n v ngang c s Hình PL5 7: Chuy n v đ ng c s giai đo n giai đo n           Hình PL5 8: L c c t ngang c s Hình PL5 9: Moment thân c s giai giai đo n đo n         Hình PL5 10: Chuy n v ngang c s Hình PL5 11: Chuy n v đ ng c s giai đo n giai đo n           Hình PL5 12: L c c t ngang c s Hình PL5 13: Moment thân c s giai đo n giai đo n         Hình PL5 14: Chuy n v ngang c s Hình PL5 15: Chuy n v đ ng c s giai đo n giai đo n           Hình PL5 16: L c c t ngang c s Hình PL5 17: Moment thân c s giai đo n giai đo n         Hình PL5 18: Chuy n v ngang c s Hình PL5 19: Chuy n v đ ng c s giai đo n giai đo n           Hình PL5 20: L c c t ngang c s Hình PL5 21: Moment thân c s giai đo n giai đo n Ph l c 6: K t qu phân tích n đ nh công trình theo chi u dày l p đ m cát   - Bài toán - Tr ng h p 2: L p đ m túi v i đ a k thu t cát h t trung dày 1,0m 50m 50m 52m Biên ngang Biên ngang 32m Biên đ ng   152m   Hình PL6 1: Mô hình tính toán Bài toán – Tr Hình PL6 2: H s - Bài toán - Tr 50m ng h p n đ nh Msf = 1,078 Bài toán - Tr ng h p ng h p 3: L p đ m túi v i đ a k thu t cát h t trung dày 2,0m 52m 50m Biên ngang Biên ngang 32m Biên đ ng   152m   Hình PL6 3: Mô hình tính toán Bài toán – Tr   ng h p Hình PL6 4: H s - Bài toán - Tr n đ nh Msf = 1,105 Bài toán - Tr ng h p ng h p 4: L p đ m túi v i đ a k thu t cát h t trung dày 2,5m 50m 50m 52m Biên ngang Biên ngang 32m Biên đ ng   152m   Hình PL6 5: Mô hình tính toán Bài toán – Tr Hình PL6 6: H s   ng h p n đ nh Msf = 1,122 Bài toán - Tr ng h p - Bài toán - Tr ng h p 5: L p đ m túi v i đ a k thu t cát h t trung dày 3,0m 50m 52m 50m Biên ngang Biên ngang 32m Biên đ ng   Hình PL6 7: Mô hình tính toán Bài toán – Tr Hình PL6 8: H s     152m ng h p n đ nh Msf = 1,140 Bài toán - Tr ng h p Ph l c 7: K t qu phân tích n đ nh c a công trình theo chi u sâu c m c - Bài toán - Tr dài 3m ng h p 2: C s dài 3m, c s dài 3m, c s dài 3m, c s 52m 50m 50m Biên ngang Biên ngang 32m Biên đ ng   152m Hình PL7 1: Mô hình tính toán Bài toán – Tr ng h p   Hình PL7 2: H s   n đ nh Msf = 1,132 Bài toán - Tr   ng h p - Bài toán - Tr dài 3m ng h p 3: C s dài 3m, c s dài 5m, c s dài 5m, c s 50m 50m 52m Biên ngang Biên ngang 32m Biên đ ng   152m Hình PL7 3: Mô hình tính toán Bài toán - Tr ng h p   Hình PL7 4: H s   n đ nh Msf = 1,132 Bài toán - Tr   ng h p - Bài toán - Tr dài 5m ng h p 4: C s dài 5m, c s dài 5m, c s dài 5m, c s 50m 50m 52m Biên ngang Biên ngang 32m Biên đ ng   152m   Hình PL7 5: Mô hình tính toán Bài toán – Tr ng h p   Hình PL7 6: H s   n đ nh Msf = 1,200 Bài toán - Tr   ng h p - Bài toán - Tr s dài 5m ng h p 5: C s dài 5m, c s dài 10m, c s dài 10m, c 50m 52m 50m Biên ngang Biên ngang 32m Biên đ ng     152m Hình PL7 7: Mô hình tính toán Bài toán – Tr ng h p   Hình PL7 8: H s     n đ nh Msf = 1,219 Bài toán - Tr   ng h p [...]... y u đê bi n Qua t ng quan v các bi n pháp x lý n n đ t y u đê bi n trên th gi i và trong n c cho th y hi n nay có r t nhi u bi n pháp x lý n n đ t y u cho tuy n đê bi n khác nhau M i bi n pháp đ u có nh ng hi u qu nh t đ nh, phù h p v i t ng cơng   13 trình c th Có th phân lo i và đi u ki n áp d ng cho các bi n pháp x lý n n đ t y u đê bi n nh sau: B ng 1 1: Ph TT Ph ng pháp x lý n n đ t y u đê bi... c t p h n r t nhi u so v i các tuy n đê bi n thơng th M t s gi i pháp đ * Gi i pháp 1: Thân đê đ lòng h lên đ ng c phân tích l a ch n cho d án nh sau: ê có lõi b ng v t li u t i ch k t h p gia c n n và mái c c u t o b i r đá k t h p v i đá h c đ trong n c t n d ng làm lõi đê Mái đê đ c thi t k v i m = 3-:-5 và có th b trí c đê theo t ng đ sâu thích h p Ph n mái đê phía bi n đ đ ng c a sóng bi n b ng... đ xu t cơng ngh x lý n n thích h p 5 N I DUNG CHÍNH C A LU N V N Ph n m đ u Ch ng 1: T ng quan v các bi n pháp x lý n n đ t y u đê bi n Ch ng 2: C s lý thuy t cơng ngh x lý n n đ t y u đê bi n Ch ng 3: Nghiên c u ng d ng cơng ngh x lý n n đê đ t y u cho tuy n đê l n bi n Nam ình V K t lu n và ki n ngh Tài li u tham kh o Ph l c   3 CH NG 1: T NG QUAN V CÁC BI N PHÁP X LÝ N N TY U Ê BI N ê bi n là cơng... N n đê đ c gia c b ng l p bè đ m c tràm giúp phân b đ u tr i tr ng lên n n, ch ng lún và lún l ch cơng trình - C n ph i đóng c c h t chi u sâu l p đ t y u, kinh phí th c hi n l n ê Vàm á B c (Huy n Tr n V n Th i - Cà Mau)   Hình 1 7: ê Vàm á B c – Cà Mau   9 ê có chi u dài h n 1km, chi u cao đê t đ nh đê t i n n t nhiên là 3m Tuy n đê đ c đ p trên n n bãi b i m m y u Bi n pháp x lý n n đê N n đê đ... trình đê bi n là s đ m b o n đ nh đ i s ng dân sinh, kinh t xã h i V i đ c đi m c a đê bi n là tuy n dài, kh i l cơng ph c t p do ch u nh h ng c a sóng bão, m c n ng đ p đê l n, đi u ki n thi c chi u Vì v y vi c có n n n đ nh đ xây d ng cơng trình là r t khó kh n, vi c nghiên c u m t bi n pháp x lý n n thích h p là h t s c quan tr ng Cho t i nay ngay c n nhi u n c trên th gi i và c ta đã đ u t nghiên. .. n pháp x lý n n đ t y u đê bi n t i u, phù h p cho t ng đi u ki n c th Ph n t ng quan v các bi n pháp x lý n n đ t y u đê bi n đ c trình bày sau đây s là m t b c tranh tồn c nh v các bi n pháp x lý n n đ t y u đê bi n, nh ng c i ti n k thu t c ng nh nh ng t n t i v m t k thu t T đó t ng h p, phân tích và rút ra đ c nh ng đ xu t có tính ng d ng cao nh m t ng thêm an tồn cho đê bi n góp ph n phòng ch... Hình 1 3: M t c t ngang đê bi n Saemangeum – Hàn Qu c  u nh c đi m c a bi n pháp x lý n n - Bi n pháp thi cơng đ n gi n, t n d ng đ c v t li u đ a ph ng - Chi u r ng chân đê l n, phân b đ u áp su t xu ng n n - Di n tích m t c t l n, t n v t li u xây d ng - Chi u r ng đê l n, di n tích chi m đ t l n ê bi n New Orleans - M Hình 1 4: Cơng trình đê bi n New Orleans - M Cơng trình đê bi n New Orleans (M... tốn các thơng s đ u vào M t đê k t h p làm c u cơng tác trong q trình v n hành, chi u r ng kho ng t 3m-:-5m; có c u t o b ng các d m bê tơng c t thép đúc s n và đ khi đã thi cơng xong h th ng c c thân đê   c l p ghép sau 12 D i chân hàng c c c đ c gia c b ng v t li u đá h c đ trong n ck th p v i c u ki n Tetrapods, v a có tác d ng n đ nh cho thân đê, v a có tác d ng ch ng xói cho tồn b h th ng cơng trình...2 - Ph m vi nghiên c u: Tuy n đê l n bi n Nam ình V thu c Khu kinh t V - Cát H i (Ph ng ơng H i 2 và Ph ình ng Tràng Cát, qu n H i An, thành ph H i Phòng).  4 CÁCH TI P C N VÀ PH (1) Ph NG PHÁP NGHIÊN C U ng pháp nghiên c u - Thu th p, t ng h p các tài li u, kinh nghi m - Ph ng pháp phân tích th ng kê - Ph ng pháp... ng, nh h ch ng này cho th y cơng tác x lý n n đ t ng r t l n t i ch t l ng và giá thành cơng trình Vi c đ p đê trên n n đ t y u v i di n tích m t n n l n thì vi c nghiên c u gi i pháp x lý n n là đ c bi t quan tr ng Nh đã phân tích đ ph n trên, hi n nay có nhi u bi n pháp x lý n n đ t y u đã c nghiên c u và áp d ng vào th c t xây d ng cơng trình Nhi m v c a lu n v nđ c xác đ nh là nghiên c u gi i pháp