Đồ án CTBVB 2 Thiết kế đê chắn sóng Cửa Việt, Quảng Trị

Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II MỤC LỤC Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II I Đề bài: Nhóm tư vấn thiết kế 56B tiến hành lập dự án xây dựng hệ thống đập chắn sóng cảng luồng tàu cửa sông Cửa Việt, Quảng Trị Các số liệu cho trước: + Tần suất thiết kế P = 2% + Bình đồ khu vực dự án II Giới thiệu chung 1.Vị trí khu vực dự án + Dùng Google Earth để xác định vị trí dự án: Hình Vị trí dự án Google Earth Địa hình Quảng Trị hẹp dốc, nghiêng từ Tây sang Đơng với dãy núi cao Trường Sơn phía Tây, đồi bát úp dải đồng nhỏ hẹp cuối bãi cát ven biển, Cửa Việt thị trấn ven biển nên độ dốc không đáng kể Địa hình Cửa Việt chủ yếu vùng biển bãi ngang, bãi cát cồn cát ven biển, bị chia cắt đầm phá, khe suối Với địa hình cát nội đồng nằm đồng biển, vùng có trữ lượng cát biển lớn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức Đồ án: Công trình bảo vệ bờ II 2.Khí hậu • Gió: vùng nằm trọn khí tiết nhiệt đới, có hướng gió gió mùa Đơng Bắc mùa đơng gió mùa Tây Nam mùa hè Đồng thời chịu tác động gió biển gió đất liền theo chu kỳ ngày đêm • Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 24 – 25,5oC Tháng nóng tháng với nhiệt độ 40oC tháng lạnh tháng với nhiệt độ 8-10oC • Lượng mưa bình qn năm từ 2.500 – 2.700 mm Lượng mưa phân bố không đều, từ tháng 9-11 chiếm 70-75% lượng mưa năm Số ngày mưa 130-180 ngày • Độ ẩm khơng khí bình qn hàng năm 85-90% 3.Chế độ thủy triều, thủy văn • Chế độ thủy triều cửa Cửa Việt chế độ bán nhật triều không Phần lớn hầu hết số ngày thánh có hai lần nước lớn hai lần nước dòng Biên độ triều khoảng 0,6 m • Cửa Việt nằm bên tản ngạn sơng Hiếu, bắt nguồn từ dãy trường sơn hùng vĩ, sông chảy theo hướng Tây - Đông hạ lưu hệ thống sông Thạch Hãn gồm sông: Thạch Hãn, sông Hiếu, sông Vĩnh Phước, sông Ái Tử, sông Vĩnh Định, sơng Canh Hòm sơng Nhúng Hệ thống sơng Thạch Hãn có tổng chiều dài 768 km đổ biển qua Cửa Việt Trên địa bàn thị trấn có đầm nước lớn nối với khe nước đổ sông Hiếu Chịu ảnh hưởng bão lụt nặng nề, mùa bão thường mùa mưa, có bão mưa lớn, nước biển dâng cao gây tình trạng lụt lội nghiêm trọng III TÍNH TỐN: Xác định tham số sóng nước sâu mực nước thiết kế (MNTK) theo tần suất thiết kế 1.1 Xác định mực nước thiết kế (MNTK) theo tần suất thiết kế Mực nước thiết kế tổng hợp triều thiên văn lớn mực nước dâng ứng với tần suất thiết kế Ta sử dụng phương pháp thống kê sở tài liệu trạm quan trắc biển cửa sông gần khu vực cơng trình (theo Quyết định 1613/QĐ-BNN-KHCN, ngày 09 tháng 07 năm 2012, việc Ban hành Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho Chương trình củng cố, bảo vệ nâng cấp đê biển) MNTK xác định theo đường tần suất mực nước tổng hợp tra Phụ lục A Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II Hình 2: Đường tần suất mực nước tổng hợp điểm MC36 (107°08', 16°58') Trung Giang, Gio Linh, Quảng Trị Với tần suất thiết P= 2% suy MNTK= +168,7 cm 1.2 Xác định chiều cao sóng nước sâu (H0) phương pháp tra theo tiêu chuẩn Khu vực nghiên cứu nằm vùng vùng tính tốn tham số sóng nước sâu cho khu vực ven bờ từ Quảng Ninh đến Quảng Nam Với vị trí vùng phân sau: Vùng 1: Quảng Ninh – Hải Phòng; Vùng 2: Hải Phòng – Ninh Bình; Vùng 3: Thanh Hóa – Hà Tĩnh; Vùng 4: Quảng Bình – Thừa Thiên Huế; Vùng 5: Quảng Nam – Đà Nẵng Tra theo tiêu chuẩn thiết kế đê biển phụ lục B ta xác định chiều cao sóng H Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II Hình 3: Bảng kết tính tốn tham số sóng vùng nước sâu cho vùng khu vực ven bờ từ Quảng Ninh đến Quảng Nam Từ tần suất thiết kế P = 2% ứng với chu kỳ 50 năm, vùng nghiên cứu thuộc vùng nên ta có H0 = 10,76 m 1.3.Xác định tham số sóng nước sâu (Tp, L0, S0p ) Theo công thức kinh nghiệm ta xác định chu kỳ sóng chiều cao sóng vùng biển Bắc Bộ Trung Bộ ( Áp dụng công thức kinh nghiệm Nguyễn Xuân Hùng 1999 thống kê cho T 3.kt.Dn = 3.1,04.1,22 = 3,81m Bề rộng đỉnh đê B = G c +Bbt +Bc Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức 22 Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II Với - Gc bề rộng phần thềm trước đê lấy G c = 3.K t D n = 3.1,04.1,22 = 3,81 m -Bc bề rộng phần vai đập phía sau Bc = D n = 1,22 m → B = 3,81+5,97+1,22 = 11 m Tính tốn kích thước mở rộng đoạn đầu đập → Bán kính mở rộng R= (1-1,25).B với B = 11m Chọn R = 13 m Bề rộng đầu đập B = 2.R = 26 m Tính tốn ổn định tổng thể cơng trình Sử dụng phần mềm Plaxis Sơ lấy tiêu lí vật liệu đất nền: Bê tơng C30 – E = 32.106 KN/m Nền gồm phía lớp sét dày 10m, bên lớp cát Vật liệu γ unsat ( KN / m ) γ sat ( KN / m3 ) ϕ (°) c( KN / m ) Ereff Tetrapod Đá Sét Cát Giữa Lõi 11.5 16-18 15 17 15.900 17.225 16.5 21-22 18 21 19.900 20.725 40 20-30 24 33 41 42 1 5.5 1 1.000E+05 1.100E+05 1.200E+05 Các bước thực hiện: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức 23 Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức 24 Đồ án: Công trình bảo vệ bờ II Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức 25 Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức 26 Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II Kết tính tốn Hình 12: Hệ số ổn định Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức 27 Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II Hệ số ổn định cơng trình: ∑ Msf = 1.59 Hình 13: Tổng chuyển vị Tổng chuyển vị lún đập: 15.07x10-3 m Kết luận: Công trình đảm bảo điều kiện ổn định Tính tốn sóng nhiễu xạ sau tuyến đập Tính tốn nhiễu xạ sóng theo tiêu chuẩn Nhật Bản OCDI 2002 90° Tính nhiễu xạ cho hướng sóng tới đầu đập Chiều cao sóng tới Hs = 2,25 m Chiều dài sóng đầu đập Tp = 8,99s , chu kỳ h = 3,37 m , độ sâu nước  2πh   2π.3,37  L = L0  ÷ = 126,08.tanh  ÷=50,22 m  L   L  Chiều cao sóng phía sau đập H d = K d ×H i Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức 28 Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II Kd - Với hệ số nhiễu xạ - tra từ biểu đồ Hi chiều cao sóng tới phía ngồi đập Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức 29 Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II Hình 13: Sơ đồ tính nhiễu xạ cho số điểm sau đập Hình 14: Biểu đồ tra hệ số nhiễu xạ theo OCDI 2002  Điểm A x 400 y 300 = = 8; = = → K dH = 0, 27;K dT = 0,96 L 50, 22 L 50, 22 Chiều cao sóng A: H A = K dH × H s = 0, 27 × 2, 25 = 0,61m Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức 30 Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II TA = K dH × Tp = 0,96 × 8,99 = 8,63s Chu kì sóng A: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức 31 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 Khoảng cách 82. 47 59.64 60.01 147.88 161.17 1 32. 1 77.98 110.66 121 .67 129 . 42 137.1 76.09 103.48 118.78 135.41 169.18 KDCD X 82. 47 1 42. 11 20 2. 12 350 511.17 643 .27 721 .25 ... OCDI 20 02  Điểm A x 400 y 300 = = 8; = = → K dH = 0, 27 ;K dT = 0,96 L 50, 22 L 50, 22 Chiều cao sóng A: H A = K dH × H s = 0, 27 × 2, 25 = 0,61m Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Đức 30 Đồ án: ... Việt Đức 16 Đồ án: Cơng trình bảo vệ bờ II s om = Hs Hs 2, 25 = = = 0, 025 7 Lom 1,56.Tm 1,56.7,49 - Độ dốc sóng: Thay số ta được: 2, 25 3,75.0,50,5 =( +0,85).0, 025 7 −0 ,2 − 0,5 0 ,25 1 ,24 4.D n 7000