Thiết kế bản vẽ thi công đê chắn sóng phía nam dự án luồng cho tàu biển trọng tải lớn vào sông hậu trà vinh

Chƣơng GIỚI THIỆU KHU CẢNG 1.1 Vị trí địa lý, địa hình 1.1.1 Vị trí địa lý Trà Vinh tỉnh thuộc đồng sông Cửu Long ; vị trí địa lý giới hạn từ 9°31'46" đến 10°4'5" vĩ độ Bắc từ 105°57'16" đến 106°36'04" kinh độ Đơng Dự án thuộc Huyện Dun Hải nằm phía Nam tỉnh Trà Vinh hai cửa Cung Hầu Định An hai nhánh sông Cửu Long: Sông Cổ Chiên Sơng Hậu:  Phía Đơng giáp Biển Đơng Việt Nam  Phía Tây giáp tỉnh Vĩnh Long  Phía Nam giáp tỉnh Sóc Trăng  Phía Bắc giáp tỉnh Bến Tre Hình 1-1 Vị trí địa lý dự án Với tổng diện tích đất tự nhiên 38.405 Trong đất nơng nghiệp 25.495 ha, đất trồng lâu năm 3.952 ha, đất chuyên dùng 1.206 Ngồi huyện có 55 km bờ biển 12 km bờ cửa sông, 2.640 sông, rạch 100 đất ven biển Dự án Luồng cho tàu biển trọng tải lớn vào sông Hậu (LSH) Cục Hàng Hải Việt Nam (CHHVN) làm chủ đầu tư (đại diện BQLDA Hàng Hải III) Dự án xây dựng với mục tiêu mở luồng tàu ổn định, lâu dài cho tàu biển trọng tải 10,000DWT (đầy tải) đến 20,000DWT (giảm tải) vào, đảm bảo thơng qua lượng hàng hóa khu vực ĐBSCL Dự án BGTVT phê duyệt theo Quyết định số 3744/QĐ-BGTVT ngày 30/11/2007 Trong đó, tổng chiều dài luồng khoảng 40km (đoạn sông Hậu 6km, kênh Quan Chánh Bố 19km, kênh Tắt 9km; đoạn luồng biển 6km); đáy luồng -6.5m (Hệ Hải đồ); chiều rộng 85m÷90m đất liền 150m đoạn luồng biển, tổng khối lượng nạo vét khoảng 22 triệu m3 Nhằm ngăn chặn việc bồi lấp luồng biển đào vận chuyển bùn cát dọc bờ biển, đơn vị tư vấn thiết kế hai đê biển phía cửa vào kênh Tắt Trong đó, chiều dài đê Bắc 2.5 km, chiều dài đê Nam 1.5 km Đê biển xây dựng bên kênh biển Khoảng cách đê Bắc đê Nam dự định 342m phần gốc đê 657m từ đoạn đê đến đầu đê Khoảng cách có tính đến khả mở rộng luồng tương lai từ thành hai chiều Hình 1-2 Mặt tổng thể đê biển 1.1.2 Đặc điểm địa hình Để phục vụ cho cơng tác thiết kế đê LSH, địa hình đáy biển khu vực tuyến đê tiến hành khảo sát cập nhật tháng 4/2012 phần gốc đê cập nhật đến tháng 7/2013 Theo kết khảo sát, địa hình xây dựng tuyến đê tương đối thoải, độ dốc khoảng 1/1000, cách bờ 2km cao độ đạt khoảng -2.0m (Hệ Hải đồ) 1.2 Kinh tế xã hội Mở lối biển cho Đồng Bằng Sông Cửu Long tạo bước ngoặt quan trọng phát triển kinh tế - xã hội vùng Thống kê cho thấy, sản lượng hàng hóa thơng qua cảng khu vực Đồng sông Cửu Long năm 2012 6,67 triệu tấn/tổng số 30 triệu cần vận chuyển Theo quy hoạch, đến năm 2015 có khoảng 16 bến cảng tổng hợp chuyên dùng với lượng hàng thông qua 16,5 triệu đến 2020 có khoảng 18 bến tổng hợp chuyên dùng với lượng hàng thông qua khoảng 44 triệu tấn, tương đương 20% tổng số lượng hàng hóa cần vận chuyển khu vực Trong đó, khoảng 80% lượng hàng xuất, nhập phải chuyển qua cảng khu vực TP HCM luồng tàu sông Hậu đáp ứng cho tàu 5.000 DWT Tổng chi phí phát sinh hàng năm lên tới hàng trăm triệu USD Hệ thống cảng biển ĐBSCL có tới gần 20 bến cảng đáp ứng khoảng 30% nhu cầu xuất hàng hóa khu vực Trong 10 tỷ USD kim ngạch xuất hàng hóa chủ lực năm 2012 miền Tây Nam gạo, thủy hải sản, trái cây, chiếm đại đa số doanh thu từ việc xuất qua hệ thống cảng biển TPHCM Gần 20 bến cảng biển ĐBSCL khơng phải khơng có khả xuất hàng mà ngun nhân khơng có tuyến luồng đủ tàu lớn vào Không thuận tiện cho việc lưu thơng hàng hóa cản ngại việc thu hút đầu tư vào ĐBSCL Ngay TP Cần Thơ “thủ phủ” vùng đất không nhiều nhà đầu tư mặn mà, phần nguyên nhân Chính vậy, khát khao có tuyến luồng cho tàu lớn vào sơng Hậu - nơi có nhiều bến cảng biển miền Tây Nam bộ, nhằm khơi thơng luồng hàng hóa xuất nhập ln cháy bỏng tâm trí nhiều người tâm huyết với vùng đất 1.3 Giao thông vận tải 1.3.1 Loại hàng Luồng cho tàu biển trọng tải lớn vào Trà Vinh xây dựng nhằm mục đích đáp ứng loại hang chủ yếu hàng hóa tổng hợp hàng container 1.3.2 Khối lượng Mục tiêu dự án đáp ứng thơng qua lượng hàng hóa tổng hợp 21 - 22 triệu tấn/năm hàng container 450.000 - 500.000 TEU/năm cho giai đoạn 2020 1.3.3 Loại tàu Mục tiêu Dự án xây dựng tuyến luồng cho tàu biển có trọng tải 10.000 đầy tải, 20.000 giảm tải, tàu có thơng số kỹ thuật phù hợp chuẩn tắc luồng để hành hải vào cảng sông Hậu STT Bảng 1-1 Bảng tải trọng , kích thƣớc tàu vào luồng sơng Hậu Số tàu Trọng Kích thƣớc vào Loại tàu tải (T) Dài (L) Rộng (B) Mớn (T) luồng 10.000-20.000 DWT 11.000 180 21,5 8,8 5000 DWT 2600 103 15,4 6,8 20 400-500 CV 286 22 2,85 10 200 CV 132 21,5 15 140 CV 63 20,8 4,6 1,5 10 90 CV 36 18 4,2 1,2 20 33 CV 24,7 15 3,8 1,06 22 20 CV 12 11 2,8 1.4 Tổng quan Cảng -Tàu vào bến có trọng tải 10.000 DWT đầy tải 20.000 DWT giảm tải -Khối lượng hàng thông qua cảng: Lượng hàng hóa tổng hợp 21 - 22 triệu tấn/năm hàng container 450.000 - 500.000 TEU/năm cho giai đoạn 2020 -Mực nước cao thiết kế (P=1%) :5,24m -Mực nước thấp thiết kế(P=98%) : 0,82m -Tổng mức đầu tư: tổng nguồn vốn đầu tư cho dự án 9.780 tỷ đồng 1.5 Khí tƣợng , thủy hải văn 1.5.1 Khí tượng 1.5.1.1 Khí hậu Vùng ĐBSCL thuộc vùng nhiệt đới chịu ảnh hưởng lớn gió mùa Châu Á, có hai loại gió khu vực - Gió mùa Tây Nam từ tháng 5-11, gió với nước thổi từ biển gây mưa gọi mùa mưa - Gió mùa Đơng Bắc từ tháng 12-4, gió thổi từ Đơng Bắc gọi mùa khơ Hình 1-3 Hình vẽ thể hƣớng gió hàng năm ĐBSCL Dữ liệu gió theo quan sát Trung tâm khí tượng thủy văn miền Nam gần khu vực dự án thu thập để miêu tả điều kiện khu vực dự án Công tác quan sát đo đạc thực trạm Trà Vinh, thị xã Trà Vinh Từ liệu quan sát (2006-2008) cho thấy phân phối hướng gió khu vực dự án sau: Hình 1-4 Biểu đồ phân phối hƣớng gió trung bình 1.5.1.2 Lượng mưa Mưa ĐBSCL gió mùa Đơng Nam gió mùa hướng Đơng gây Phía Tây ĐBSCL khu vực có lượng mưa hàng năm lớn với liệu ghi nhận 2000mm Do hướng gió thổi từ biển vào đất liền gặp vịnh Thái Lan nên lượng mưa hàng năm bị giảm Phân bố lượng mưa khu vực ĐBSCL hình đây: Hình 1-5 Phân phối lƣợng mƣa ĐBSCL Tại khu vực sông Hậu sông Cổ Chiên, khu vực hạ lưu có lượng mưa nhiều 1,800mm khu vực thượng lưu ví dụ Châu Đốc, liệu ghi nhận 1,400 mm Một số liệu khu vực gần dự án thu thập để mô tả điều kiện thực tế Dữ liệu sử dụng Trung tâm khí tượng thủy văn miền Nam ghi nhận Trạm Trà Cú (tỉnh Trà Vinh) giai đoạn 2006 – 2008 1.5.2 Đặc điểm thủy văn 1.5.2.1 Đặc tính sóng Theo số liệu mơ sóng gió ngồi khơi khu vực dự án 10 năm kể từ năm 1999-2008 UK Metrological Office (UK MET OFFICE) cung cấp Sử dụng liệu để mô số liệu sóng khu vực nước nơng khu vực dự kiến xây dựng đê Nam, đặc tính sóng ngồi khơi gần bờ phân tích trình bày Các hình thể phân bố tần suất xuất chiều cao sóng hướng sóng mùa khơ, mùa mưa tổng mùa khu vực khơi dựa liệu sóng dự báo UK MET OFFICE cung cấp Phân bố chiều cao sóng hướng sóng khu vực khơi Mùa mưa (Tháng đến Tháng 10) Mùa khô (Tháng 11 đến Tháng 4) Các mùa năm Hình 1-6 Phân bố chiều cao sóng hƣớng sóng khu vực ngồi khơi Các hình thể phân bố tần suất xuất chiều cao sóng hướng sóng khu vực gần bờ thơng qua mơ lan truyền sóng Phân bố chiều cao sóng hướng sóng khu vực gần bờ Mùa mưa Mùa khơ Các mùa năm Hình 1-7 Phân bố chiều cao sóng hƣớng sóng khu vực gần bờ 1.5.2.2 Hải lưu Các dòng hải lưu khu vực dự án chủ yếu chịu ảnh hưởng gió mùa Hình bên thể đồ thị hải lưu đợt gió mùa Biển Đơng Hoa dòng chảy gió mùa Đơng Bắc gió mùa Tây Nam : Hoa dòng chảy ( Tháng ) Hoa dòng chảy ( Tháng 4) Hoa dòng chảy ( Tháng ) Hoa dòng chảy ( Tháng 10 ) Hình 1-8 Hoa dòng chảy 1.5.2.3 Thủy triều Mực nước thiết kế theo Hệ hải đồ (CDL) khu vực dự án trình bày tóm tắt sau: Mực nước cao (HHWL) ： +5.17 m Mực nước cao (HWL) ： +4.71 m Mực nước trung bình (MWL) ： +3.13 m Mực nước thấp (LWL) ： +1.22 m Mực nước thấp (LLWL) ： +0.92 m Bảng 1-2 Bảng tần suất xuất mực nƣớc cao hàng năm P% 10 20 50 Ghi Hmax(cm) +524 +522 +520 +518 +515 +508 Hệ hải đồ Hmax(cm) +212 +210 +208 +206 +203 +196 Hệ Hòn Dấu Bảng 1-3 Bảng tuần suất xuất mực nƣớc thấp hàng năm P% 50 75 90 95 98 99 Ghi Hmin(cm) +101 +96 +91 +87 +82 +78 Hệ hải đồ Hmin(cm) -211 -216 -221 -225 -230 -234 Hệ Hòn Dấu 1.6 Đặc điểm địa chất khu cảng Địa tầng khu vực tương đối đồng chia thành lớp từ xuống sau: Lớp 2: Cát, kết cấu rời rạc Lớp 3a (CL/CH): Bùn sét, trạng thái từ chảy tới dẻo chảy, xám sẫm, tính dẻo trung bình đến cao Lớp 3b (CL): Sét, sét pha cát, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, xám vàng, xám xanh, tính dẻo vừa Lớp 4b (SM/SC-SM): Cát pha sét, pha bụi, xám vàng, kết cấu chặt vừa Lớp (CL/CH): Sét, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, xám xanh, xám vàng, tính dẻo thay đổi lớn từ trung bình đến cao Lớp (SC/SC-SM): Cát pha bụi, pha sét, xám xanh, xám vàng, kết cấu chặt vừa Lớp (CL/CH/MH): Sét, sét lẫn cát, trạng thái nửa cứng đến cứng, xám vàng, xám xanh, tính dẻo biến đổi từ vừa đến cao Lớp (SM/SC-SM): Cát pha bụi, xám xanh, xám, kết cấu chặt đến chặt Thấu kính TKC2 (SC-SM): Thấu kính cát pha bụi, xám vàng, kết cấu chặt vừa Thấu kính xuất lớp hố khoan LKD44 Thấu kính TKC3: Thấu kính cát kết, xám vàng, cứng Thấu kính xuất hố khoan LKD46 (từ 52.0-52.5m) Hình 1-9 Địa chất khu vực 1.7 Sự cần thiết đê chắn sóng Đê chắn sóng có vai trò bảo vệ tàu cơng trình cảng chống lại tác dụng sóng, tạo khu nước yên tĩnh cho tàu thuyền vào làm hàng nơi trú ẩn có bão… 10 đá đất Li x đá 75.62 7.02 17.5 30.65 45.63 117.05 98.78 18.32 18.62 78.96 23.22 96.07 9.62 5.052 115.62 60.33 16.32 6.02 27.83 đất 6.02 50.06 14.03 8.62 34.687 26.398 192.65 18.92 20.62 140.87 8.02 4.75 Li x 94.03 19.68 5.97 b) Tính giá trị W, W’ lập thành bảng sau : Bảng 5-6 Giá trị W đầu đê Vị trí tâm O Lớp Mảnh đá đất W đá đất W 2 186.444 316.17 47.952 364.122 338.886 367.164 204.606 571.77 219.33 62.5644 281.8944 215.73 214.423 430.153 117.612 52.9416 170.553 126.936 129.648 256.584 150.084 89.1972 239.281 166.356 289.818 456.174 68.07 68.07 186.444 151.812 151.812 338.886 5.97618 5.97618 Bảng 5-7 Giá trị W thân đê Vị trí tâm O Lớp Mảnh đá đất W đá đất W 2 63.108 63.108 297.126 25.9686 323.094 325.17 25.3206 350.4906 384.642 227.853 612.495 135.054 66.3876 201.4416 138.69 192.213 330.903 91.17 57.83076 149.0008 114.246 137.7 251.946 111.573 137.7324 249.3054 153.054 308.9129 461.9669 44.4852 44.4852 129.6972 129.6972 Bảng 5-8 Vị trí tâm O Lớp Mảnh đá đất W đá đất W Giá trị W gốc đê 136.116 11.3724 147.4884 82.134 9.7524 91.8864 210.69 160.0236 370.7136 142.128 81.0972 223.2252 41.796 155.6334 197.4294 208.116 312.093 520.209 97.7346 97.7346 50.094 228.2094 278.3034 152.3286 152.3286 48 c)Tính hệ số K Bảng 5-9 Giá trị K mặt trƣợt đầu đê tâm O 2 9.696 3.551 5.917 44 11320 15547 20246 W.X 88 28 38 W'.cosα.t 214.7 419.4 658.6 anφ 835 685 79 85.66 H.a 519 7.845 0.743 4.669 C.l 76 36 92 7998 12904 8067 974 78 818 W.X C.l W' cosα.tan φ H.a 174.8 874 47.48 297 390.3 967 283.6 388 4.655 9755 875 363.2 403 3.028 64 5634 598 215.6 501 6.105 12 4344 601 159.7 219 2.605 44 3521 932 5.759 1676 404 1.483 04 12.07 188 162.7 839 219.6 53 3.293 539 tổng K 5.269 38.22 76 416 273.6 67123 1.379 51 26 252 37.51 2069 546 059 85.66 519 23.10 672 34181 98 1234 1.499 653 194 47.48 297 Bảng 5-10 Giá trị K mặt trƣợt thân đê tâm O 1 C.l W.X W' cosα.tanφ H.a C.l W.X W' cosα.tanφ H.a tổng K 8.3495 4.0590 5.2506 4.0840 2.6017 7.2448 31.589 52 24 64 16 86 2877.7 11871 5136.7 2635.8 1251.5 155.11 23928 1.3781 25 12 61 23 13 99 06 04 60.583 336.47 158.34 112.86 168.87 20.430 857.56 68 02 69 73 24 94 73.561 73.561 87 87 11.058 5.7562 2.3404 5.7702 6.4105 34.684 56 3.3488 74 14755 19612 8487.6 4454.4 3261.4 719.81 51291 1.4474 73 09 62 05 87 95 19 61 372.20 705.59 263.48 205.67 344.11 71.477 1962.5 42 26 15 47 57 46 37.969 49 21 Bảng 5-11 Giá trị K mặt trƣợt gốc đê tâm O C.l W.X W' cosα.tanφ H.a C.l W.X W' cosα.tanφ H.a tổng 6.44 6.7417 3.5401 6.0057 22.727 68 4520.5 19 169.90 66 42.395 72 6902.6 87 427.06 21 997.41 33 133.25 16 588.36 23 53.862 62 13008 98 784.08 29 42.395 72 5.1630 3187.2 64 149.95 86 25.301 32 3.1721 5892.6 99 364.30 35 6.9625 10726 71 155.91 64 2.9513 1321.9 41 581.99 85 7.2422 909.40 17 10.143 25.491 36 22038 01 1262.3 21 25.301 32 K 1.4094 51 1.3308 12 Như vậy, theo bảng giá trị giá trị K>1,3 thỏa mãn điều kiện trượt cung tròn Ta có bảng toạn độ tâm trượt sau : Tọa độ tâm trƣợt Vị trí Tâm O X Y Đầu đê 22.65 26.32 18.02 34.89 13.82 31.06 15.71 22.65 8.69 18.71 10.06 14.66 Thân đê Gốc đê 50 5.1.4 Tính tốn biến dạng Tính tốn biến dạng thực tính tốn lún cho cơng trình Việc tính tốn lún dựa theo giả thuyết coi tồn cơng trình khối cứng đặt đất tự nhiên 5.1.4.1 Nội dung phƣơng pháp Cho sơ đồ móng băng hình vẽ chịu tải trọng phân bố q : q hi (z) q(z) Hình 5-12 Sơ đồ phân bố ứng suất phụ tải 5.1.4.2 Phƣơng pháp tính độ lún hi lớp phân tố Để tính lún lớp phân tố áp dụng nhiều phương pháp để tính, ta sử dung cơng thức nén đơn : Si =  i h E Trong : E : mơđun biến dạng lớp đất chứa lớp đất phân tố thứ I σi : ứng suất gây lún lớp đất phân tố thứ I.Xác định theo công thức sau : i  q b n b  2 tg (i ).hi i 1 b : bề rộng đê φi : góc truyền lớp đất thứ I lấy góc ma sát hi : chiều dày lớp phân tố i 51 βi : hệ số điều chỉnh để xét đến ảnh hưởng cần ý Theo quy phạm lấy 0,8 Kết tính lập thành bảng sau : Giá trị lún lớp Líp ®Êt Lớp Lớp 3a Lớp 3b Lớp 4b Lớp Lớp Lớp E (T/m2) 1400 450 450 450 450 450 450 450 1400 1400 1400 1400 900 900 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450 1000 1000 1000 900 900 900 900 900 Líp ph©n tè 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 §é lún lớp phân tố Tm ứng suất tải trọng q(z) (T/m2) 1.8 5.4 12.6 16.2 19.8 23.4 27 30.6 34.2 37.8 41.4 45 48.06 51.66 55.26 58.86 62.46 66.06 69.66 73.26 76.86 80.46 82.8 86.4 90 92.7 96.3 99.9 103.5 107.1 110.7 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.4856 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.59329 8.40658 8.40658 8.53911 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 8.40658 0.00096075 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00096075 0.00096075 0.00096075 0.00096075 0.0014945 0.00128227 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00298901 0.00198601 0.00134505 0.00134505 0.00102469 0.0014945 0.0014945 0.0014945 0.0014945 0.0014945 ChiÒ u dày lớp hi (m) Độ sâu lớp ứng suất TLBT zi(m) 2 2 2 2 2 2 1.7 2 2 2 2 1.3 2 1.5 2 2 11 13 15 17 19 21 23 25 26.7 28.7 30.7 32.7 34.7 36.7 38.7 40.7 42.7 44.7 46 48 50 51.5 53.5 55.5 57.5 59.5 61.5 Si (m) 52 Lớp 900 1000 1000 1000 33 34 35 36 1.7 2 0.45 63.2 65.2 67.2 67.65 113.76 117.36 120.96 121.77 8.4856 8.40658 8.40658 8.83148 0.00128227 0.00134505 0.00134505 0.00031793 Số liệu địa chất thể chương Vậy tổng độ lún : S=∑si=0,072 m 53 Chƣơng 6.TRÌNH TỰ THI CƠNG 6.1 Các bƣớc tiến hành thi cơng Đê chắn sóng mái nghiêng Khảo sát sở Xây dựng thuê bãi đúc Cải tạo đất để xây dựng đê biển Lắp đặt & san phẳng thảm đá sỏi Lắp đặt lớp lõi Đúc sẵn khối phủ Làm phẳng lớp lõi Lắp đặt lớp lót Làm phẳng lớp lót Nạo vét lớp bùn thay cát Lắp đặt khối phủ Kè bảo vệ mái dốc Phần gốc đê: kết hợp thi cơng Phần thân đê, đầu đê: thi công thủy 54 Chƣơng DỰ TỐN 7.1 Các lập dự tốn Cơ sở lập dự tốn: - Hồ sơ thiết kế cơng trình ; - Định mức dự tốn xây dựng cơng trình bao gồm: + Phần xây dựng theo cơng văn số 1776/BXD-VP ngày 16/8/2007 Bộ Xây dựng; + Phần xây dựng (sửa đổi bổ sung) theo QĐ 588/QĐ- BXD ngày 29/5/2014 Bộ Xây dựng; +Theo công văn số 2511/UBND_KTKT ngày 3/9/2008 UBND tỉnh Trà Vinh - Nghị định số 59/2015/NĐ-CP ngày 18/6/2015 Chính phủ Quản lý dự án đầu tư xây dựng cơng trình ; 7.2 Giá thành xây lắp cơng trình 55  Tổng hợp kinh phí xây dựng đê chắn sóng : Bảng giá thành công tác Mã số Đơn giá Tên công tác / Diễn giải khối lƣợng HM HẠNG MỤC THÂN ĐÊ AB.63113 100m3 AL.15311 Đắp đê đập, kênh mương máy đầm tấn, dung trọng