Thuyết minh thiết kế bản vẽ thi công dự án ĐTXD cảng và khu neo đậu tàu phía tây bắc đảo Bạch Long Vỹ

Trên cơ sở quy hoạch tổng mặt bằng cảng và khu neo đậu tránh trú bão cho tầu cá tại đảo Bạch Long Vĩ giai đoạn hoàn thiện theo phương án cửa đê đối xứng, căn cứ khả năng cung cấp nguồn vốn đầu tư của ngân sách trong chương trình biển Đông và hải đảo, trong giai đoạn này chủ yếu chú trọng tới việc đầu tư xây dựng cảng và khu neo đậu tránh trú bão cho tầu cá tại đảo Bạch Long Vĩ giai đoạn I như sau: xây dựng hoàn chỉnh 1.311m của hai đê chắn sóng kết hợp làm bến neo cập tầu, 380m đường dẫn và 16 bến phao neo tầu bố trí trong phạm vi khu nước đạt đổ sâu và tạo thành bể cảng kín đủ tiếp nhận 122 tầu neo đậu

1

THUYẾT MINH THIẾT KẾ BẢN VẼ THI CÔNG

DỰ ÁN ĐTXD CẢNG VÀ KHU NEO ĐẬU TÀU PHÍA TÂY BẮC ĐẢO BẠCH LONG VỸ (GIAI ĐOẠN 1)

I CÁC CĂN CỨ THIẾT KẾ

- Nghị định 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của Chính phủ ban hành về Quản

lý chất lượng công trình xây dựng; Nghị định số 49/2008/NĐ-CP ngày 18/4/2008 của Chính phủ về sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định 209/2004/NĐ-CP;

- Nghị định số 12/2009/NĐ-CP ngày 12/2/2009 của Chính phủ về Quản lý dự án

đầu tư xây dựng công trình; Nghị định số 83/2009/NĐ-CP ngày 15/10/2009 của Chính Phủ về sửa đổi, bổ sung một số điều Nghị định 12/2009/NĐ-CP;

- Quyết định số 1725/QĐ-UBND ngày 18/10/2010 của UBND thành phố Hải

Phòng về việc phê duyệt Dự án ĐTXD Cảng cá và khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá tại Bắc đảo Bạch Long Vỹ (giai đoạn 1);

- Quyết định số 93/QĐ-UBND ngày 24/01/2011 của UBND thành phố Hải

Phòng về việc phê duyệt điều chỉnh tên Dự án ĐTXD Cảng cá và khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá tại Bắc đảo Bạch Long Vỹ (giai đoạn 1);

- Hợp đồng tư vấn xây dựng số 38/HĐTV ngày 10/6/2011 giữa UBND huyện

Bạch Long Vỹ và Công ty Cổ phần Tư vấn XDCT Hàng hải về việc thực hiện gói thầu tư vấn khảo sát thiết kế BVTC, lập tổng dự toán thuộc Dự án ĐTXD cảng và khu neo đậu tàu phía Tây Bắc đảo Bạch Long Vỹ (giai đoạn 1)

II TÀI LIỆU THIẾT KẾ

II.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng trong thiết kế

- Công trình bến cảng biển - tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 207-92;

- Tải trọng và tác động (do sóng và do tầu) lên công trình thủy - Tiêu chuẩn thiết

kế 22TCN 222 - 95;

- Hướng dẫn thiết kế đê biển 14TCN-130-2002;

- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về báo hiệu hàng hải - Quyết định số

17/2010/TT-BGTVT;

- Quy trình thiết kế kênh biển - Quyết định số 115-QĐ/KT4 12/01/1976 của Bộ

GTVT;

- Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thuỷ công TCVN - 4116 - 85;

- Nền các công trình thuỷ công - TCVN 4253 - 86;

- Kết cấu thép-Tiêu chuẩn thiết kế;

- Chống ăn mòn trong xây dựng TCXDVN 327 - 2004;

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005;

- Quy trình thiết kế áo đường cứng 22-TCN 223-95;

- Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm trong kết

cấu áo đường ô tô 22 TCN 334-06;

- Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu công trình bến cảng 22TCN 289-02

Tài liệu tham khảo:

- Tiêu chuẩn kỹ thuật cảng biển Nhật bản: “Technical standards for port and

harbour facilites in Japan”;

- Tiêu chuẩn Anh về kết cấu hàng hải: “British Standard Code of practice for:

Maritime structrues” BS 6349;

- Coastal Engineering Reasearch Center (CERC) - US Army Corps of Engineers

II.2 Tài liệu địa hình

Căn cứ tài liệu khảo sát địa hình khu vực xây dựng tỉ lệ 1/1.000 do Công ty Cổ phần Tư vấn XDCT Hàng hải thực hiện tháng 5/2010 cho thấy vị trí xây dựng cảng và khu neo trú bão nằm phía Tây bắc đảo có đặc điểm địa hình chính như sau:

- Khu vực trên cạn: giới hạn từ đường mép nước đến tuyến đường ven đảo là

bờ đảo và vùng triều được cấu tạo bởi các bờ đá gốc hoặc bờ có lớp trầm tích mỏng phủ trên đá gốc và bờ bồi tụ cấu tạo từ vật liệu cát, cuội, sỏi có cao độ tự nhiên trung bình 0,0  +2,5m (HĐ); đường ven đảo tại vị trí xây dựng có cao độ thay đổi theo địa hình tự nhiên từ +6,96m (phía Đông bắc)  +8,79m (phía Tây bắc) Nhìn chung, bờ biển khá thoải; khu vực bãi cát nằm giữa đường bờ vị trí nghiên cứu rộng khoảng 12 - 15m

- Khu vực dưới nước: có độ sâu tự nhiên giảm dần từ bờ ra đến ngoài khơi với

độ dốc đáy biển rất nhỏ từ 1 – 2o, theo quan trắc bằng mắt thường cho thấy chủ yếu là thềm đá gốc do sóng mài mòn tạo ra Cao độ tự nhiên khu vực xây dựng âu neo đậu tầu biến đổi từ 0,0  -4,5m (HĐ) Khu vực ngoài khơi xen kẽ có các mỏm đá ngầm cao độ chỉ đạt -0,5m

Tài liệu trắc địa sử dụng trong dự án

Hệ thống mốc toạ độ ĐC-II, độ cao KT do Công Ty Cổ Phần Tư Vấn XDCT Hàng Hải đã xây dựng tại khu vực có số liệu xem bảng dưới đây:

Ghi chú: Hệ toạ độ: nhà nước HN-1972, Hệ độ cao: Hải đồ khu vực

II.3 Tài liệu địa chất

Địa tầng tại vị trí xây dựng được phân thành các lớp đất đá từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 1: Cát hạt to màu xám trắng lẫn san hô kết cấu rời rạc: Lớp chỉ xuất hiện

tại một số các lỗ khoan trong khu vực D10, D11, D12, D14 và NV9 đến NV11 với chiều dày nhỏ thay đổi từ 0.2m (D12) đến 0.6m (D14), cao độ đáy lớp thay đổi từ -4.40m (D12) đến -1.60m (NV11) Đây là lớp đất yếu được thành tạo trong quá trình lắng đọng trầm tích

Lớp 2: Đá phong hoá sang cát pha màu xám trắng trạng thái cứng: Lớp xuất

hiện tại khu vực các lỗ khoan D1, D10, K2, K3 với chiều dày đã khoan vào lớp thay đổi từ 2.70m (D10) đến 3.0m, cao độ đáy lớp thay đổi từ -6.90m (D10) đến -2.50m (K2) Đây là lớp đất có khả năng chịu tải cao, tính biến dạng nhỏ có nguồn gốc phong hoá từ đá mẹ nằm phía dưới

Lớp 3: Đá phong hoá sang sét pha màu xám trắng trạng thái cứng: Lớp xuất

hiện tại khu vực các lỗ khoan K1, K5, NV2, NV3 Với phạm vi khảo sát chưa khoan qua lớp này, chiều dày đã khoan vào lớp 3.0m Cao độ đáy thay đổi từ -4.60m (NV3) đến -2.0m (K5) Đây là lớp đất có khả năng chịu tải cao, tính biến dạng nhỏ có nguồn gốc phong hoá từ đá mẹ nằm phía dưới

Lớp 4: Đá phiến sét màu xám nâu trạng thái mềm: Lớp xuất hiện rộng khắp

trong khu vực với chiều sâu đã khoan vào lớp thay đổi từ 2.40m (D14) đến 3.0 m, cao

độ đáy thay đổi từ -7.80m (D9) đến -3.10m (D16) Trong khu vực khảo sát thành phần của lớp đôi chỗ thay đổi chuyển sang đá cát kết và cuội kết (NV4, NV6, NV7, NV9

và K4) Đây là lớp đá gốc của khu vực có cấu trúc phân phiến thành các lớp mỏng, tỷ

lệ nõn khoan thấp đạt từ 20% đến 25% Nõn khoan tồn tại dạng cục hòn nhỏ

II.4 Tài liệu khí tượng, thủy văn

II.4.1 Đặc điểm khí tượng:

a/ Chế độ gió, bão:

- Gió: Khí hậu Bạch Long Vĩ đại diện cho vùng khơi vịnh Bắc Bộ có hai mùa chính Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 8, thời tiết nóng ẩm mưa nhiều, gió mùa Tây nam với tần suất hướng S: 74-88%, tốc độ trung bình 5,9-7,7m/s Mùa khô từ tháng

10 đến tháng 3 năm sau, thời tiết lạnh, khô và ít mưa, hướng gió thịnh hành là Bắc và Đông chiếm tần suất 86-94%, tốc độ trung bình 6,5-8,2m/s Tháng 4 và tháng 9 là các tháng chuyển tiếp Theo kết quả tính toán tại trạm khí tượng, hướng gió thịnh hành tại Bạch Long Vĩ là hướng NE (với tần suất xuất hiện là 32.6%) và hướng S (với tần suất xuất hiện là 21.0%)

- Bão: Trung bình 1 năm có 12 cơn bão tràn qua Mùa bão thường bắt đầu vào tháng 6 (có khi vào tháng 5) kết thúc vào tháng 10 (có khi vào tháng 11), tập trung nhiều nhất vào các tháng 7,8,9 Sức gió bão mạnh nhất là 50m/s

- Dông: dông xuất hiện trung bình 23 ngày trong tháng, tháng 8 và 9 nhiều dông nhất trung bình 4 cơn/tháng, tháng 12 không có dông

Hình 1.1: Hoa gió tại trạm Bạch LongVĩ

Vmax

b/ Mưa:

Lượng mưa thấp so với ven biển Bắc Bộ, trung bình năm chỉ đạt 1031mm, từ tháng 5 đến tháng 10 chiếm 83% cả năm, trung bình tháng đều trên 100mm, cao nhất vào tháng 8(214mm) Từ tháng 11 đến tháng 4 chỉ chiếm 17% lượng mưa cả năm, lượng mưa tháng đều dưới 50mm, thấp nhất vào tháng 12(17,1mm) Cả năm trung bình có 107,2 ngày mưa Lượng mưa ngày lớn nhất đạt trên 100mm vào các tháng 5, 6, 8, 9, 10, cực đại 167,5mm

c/ Tầm nhìn xa phía biển và sương mù :

Sương mù trong năm thường tập trung vào các tháng mùa Đông, bình quân năm là 5-10 ngày/tháng, trung bình một năm có 24 ngày có sương mù

II.4.2 Đặc điểm thủy văn:

a/ Mực nước và thủy triều:

Thuỷ triều Bạch Long Vĩ có tính chất nhật triều đều Mực nước trung bình là 1,42m, tương đối thấp vào mùa đông, nhất là tháng 2 và 3; tương đối cao vào mùa

hè, cao nhất vào tháng 9,10 Mực nước cường cao nhất 3,76m, thấp nhất vào giữa mùa đông đạt 3,0m Mực nước ròng thấp nhất là 0,16m

Bảng 1.2 : Mức nước ứng với tần suất tại Bạch Long Vĩ (m)

<*> Quan trắc sóng của NOA

Phân tích dữ liệu về chiều cao sóng, hướng sóng với tần suất đo mỗi 3 tiếng

trong 12 năm từ 01/02/1997 tới 31/12/2008 được lấy từ www.buoyweather.com" Vị trí tính toán được thể hiện trong hình dưới đây Vị trí quan trắc sóng có tọa độ 20N, 107,5E cách đảo Bạch Long Vĩ xấp xỉ 25km theo hướng Tây Nam

Hình 1.2: Vị trí đo dữ liệu sóng (Buoyweather, 1997-2008)

Kết quả của phân tích dữ liệu về sóng quan trắc cho thấy : sóng cao dưới 1m chiếm 35,02% tổng số sóng Sóng cao dưới 2,5m chiếm 84.67% tổng số sóng Sóng theo hướng ENE, NE, SSE chiếm phần nhiều trong chuỗi quan trắc, tiếp đến là hướng E, SSW, các hướng còn lại chiếm không đáng kể Phân bố chiều cao sóng theo độ cao sóng và hướng sóng tướng ứng với các tần suất cho trong bảng sau :

Bảng1.3: Phân bố chiều cao sóng theo cao độ sóng và hướng sóng (1997-2008)

1.39 5.61 3.43 5.97 3.66 1.20 1.37 0.35 0.50 0.19 0.03 0.04 0.03 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00

1.23 3.66 1.12 0.97 0.36 0.06 0.06 0.03 0.01 0.00 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

1.30 2.09 0.45 0.22 0.05 0.01 0.01 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

1.72 3.38 1.05 1.00 0.18 0.03 0.01 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.89 3.66 2.03 3.91 2.08 0.30 0.22 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.32 1.94 1.19 2.95 2.15 0.35 0.31 0.04 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.41 1.41 1.10 1.88 1.23 0.21 0.14 0.02 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.42 1.77 0.72 1.33 0.86 0.20 0.15 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.06 0.39 0.19 0.26 0.21 0.06 0.05 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.07 0.01 0.02 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.12 0.05 0.04 0.04 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.01 0.04 0.02 0.04 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.01 0.04 0.02 0.03 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

8.41 26.61 12.88 21.84 14.93 4.32 5.93 1.87 2.15 0.74 0.12 0.11 0.06 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00 TOTAL 0 4 4 2 0 7 1 8 4 6 2 3 7 8 7 5 2 4 1 5 7 3 8 1 3 1 3 9 2 9 6 4 2 5 4 8 1 2 3 0 1 1 0 2 8 0 1 4 0 1 3 100.0

Hình I.3: Biểu đồ xuất hiện sóng (Buoyweather, 1997-2008)

<*> Nghiên cứu sóng trên mô hình toán tại khu vực xây dựng

Kết quả tính sóng theo mô hình với tốc độ gió bão 50m/s tại khu vực xây dựng có kết quả như sau ( chi tiết tham khảo tập mô hình tính toán sóng đảo Bạch Long Vĩ ):

* Trường hợp khi chưa có công trình

Khu vực xây dựng nằm ở phiá Tây bắc của đảo, trường sóng phân bố khá đều trải dài theo bờ đảo Vùng có độ sâu -4 ÷-5m(HĐ) chiều cao sóng dao động trong

khoảng -4,8 ÷ -5,4m, chu kỳ sóng xấp xỉ 14s Vào trong bờ, chiều cao sóng giảm dần Tại mép bờ đảo, chiều cao sóng chỉ còn 0,8 ÷ 1m

* Trường hợp khi có công trình

Khi có công trình, nhìn chung chiều cao sóng không thay đổi nhiều Có thể thấy công trình xây dựng ít ảnh hưởng đến biến đổi của trường sóng tại khu vực Tại khu vực đầu đê chiều cao sóng là 4,8m Chiều cao sóng trung bình phân bố trên thân

đê là 3,6 ÷ 4m Trong lòng âu, chiều cao sóng khá lớn khi có gió NW Tại vùng thẳng hướng cửa vào, phía ngòai biên khuất sóng chiều cao sóng gần như không giảm so với bên ngoài, đến sát bờ đảo vẫn còn chiều cao 2,4m Đây là vùng tầu không thể neo đậu khi bão Ở hai bên lòng âu phía vùng khuất sóng, sóng có chiều cao nhỏ hơn 0,8m đảm bảo cho các tàu cá neo đậu khi có bão

c/ Dòng chảy

Dòng chảy ven đảo thể hiện rõ ảnh hưởng hình thể đảo Phía Tây nam đảo, dòng chảy có ưu thế hướng NE và SW, W Phía Đông bắc đảo dòng chảy có ưu thế hướng NE, E, S và W Vận tốc dòng chảy lớn nhất tại Đông nam đảo 0,65m/s, trung bình 0,28m/s Phía Tây nam và Đông bắc đảo giá trị vận tốc lần lượt là 0,58m/s và 0,13m/s Dòng hải lưu quanh đảo ở trung tâm vịnh Bắc bộ hoạt động theo 4 mùa Về mùa đông và mùa xuân, dòng chảy có hướng ngược chiều kim đồng hồ và đạt tốc độ trung bình 0,30,6 hải lý/h; về mùa hè và mùa thu dòng có hướng thuận chiều kim đồng hồ và đạt tốc độ trung bình 0,40,8 hải lý/h Vào thời kỳ chuyển tiếp, hải lưu giảm tốc độ đáng kể

d) Độ mặn nước biển: Nước biển ven đảo có độ mặn cao và khá ổn định trong

khoảng 32,233,8%o, trung bình là 33,1%o có khác biệt vào hai mùa mưa và khô

nhưng không lớn Độ pH trong nước khoảng 7,98,4

bình là 24,40C

III QUY HOẠCH MẶT BẰNG CẢNG VÀ KHU NEO ĐẬU TÀU

Trên cơ sở quy hoạch tổng mặt bằng cảng và khu neo đậu tránh trú bão cho tầu cá tại đảo Bạch Long Vĩ giai đoạn hoàn thiện theo phương án cửa đê đối xứng, căn cứ khả năng cung cấp nguồn vốn đầu tư của ngân sách trong chương trình biển

Đông và hải đảo, trong giai đoạn này chủ yếu chú trọng tới việc đầu tư xây dựng cảng và khu neo đậu tránh trú bão cho tầu cá tại đảo Bạch Long Vĩ giai đoạn I như sau: xây dựng hoàn chỉnh 1.311m của hai đê chắn sóng kết hợp làm bến neo cập tầu, 380m đường dẫn và 16 bến phao neo tầu bố trí trong phạm vi khu nước đạt đổ sâu

và tạo thành bể cảng kín đủ tiếp nhận 122 tầu neo đậu

IV QUY MÔ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

IV.1 Các hạng mục công trình

lượng Đơn vị

1 Nhánh Tây Bắc (nhánh 1) 885,6 m

- Chiều dài đường dẫn 252,9 m

2 Nhánh Đông Bắc (nhánh 2) 805,6 m

- Chiều dài đường dẫn 127,8 m

3 Đường nối với đường hiện hữu 98,2 m

5 Tổng diện tích neo đậu tàu 11,75 Ha

6 Số lượng tàu neo đậu trong âu 122 Chiếc

- Cao độ đỉnh tường hắt sóng : +7,4; 6,9; 6,4 m (Hải đồ)

IV.2 Tải trọng khai thác

- Tải trọng sóng bão do gió tác động lên công trình : Vtt = 50m/s

- Tải trọng do tầu tác động lên công trình: loại tầu lớn nhất 600DWT neo cập tại bến trong điều kiện gió ≤ 17,1m/s (gió cấp 7)

- Tải trọng do hàng hoá, phương tiện vận tải chạy trên mặt đê chắn sóng : + Cần trục ô tô sức nâng max 10T

+ Ôtô vận tải 2,5T

- Tải trọng phân bố đều q = 1T/m2

V GIẢI PHÁP KẾT CẤU XÂY DỰNG

V.1 Đường nối

Đây là đoạn đường nối từ đê nhánh 1 (nhánh Tây Bắc) và đê nhánh 2 (nhánh Đông Bắc) với tuyến đường 5A hiện hữu chạy ven quanh chu vi mép đảo Đoạn này

có thông số kỹ thuật chính như sau:

- Chiều dài đoạn đường nối nhánh Tây Bắc là 67,3m;

- Chiều dài đoạn đường nối nhánh Đông Bắc là 30,9m;

- Giấy dầu tạo phẳng;

- Bê tông M300 đá 2x4 dầy 30cm

Dọc theo chiều dài đường dẫn với khoảng cách 20m bố trí 1 khe phân đoạn bằng gỗ cốp pha tẩm nhựa đường dày 2cm

V.2 Đường dẫn

Đường dẫn dạng mái nghiêng với các thông số kỹ thuật chính như sau:

- Chiều dài đoạn đường dẫn nhánh Tây Bắc là 252,9m;

- Chiều dài đoạn đường dẫn nhánh Đông Bắc là 127,8m;

- Cao trình mặt đường +5,0m (Hải đồ);

- Cao trình đỉnh tường hắt sóng +6,4m (Hải đồ);

- Bề rộng mặt 4,7m

- Bề rộng mặt đường phần đi lại 3,8m

- Độ dốc mái đường 1 : 1,5

Kết cấu đường dẫn như sau:

- Chân khay đường tại nền đá tự nhiên bố trí các khối bê tông đúc sẵn kích