Phân tích, đánh giá khả năng ổn định công trình kè bảo vệ đoạn xung yếu bờ biển khu vực huyện duyên hải tỉnh trà vinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA *** LÂM VŨ THANH PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CƠNG TRÌNH KÈ BẢO VỆ ĐOẠN XUNG YẾU BỜ BIỂN KHU VỰC HUYỆN DUYÊN HẢI, TỈNH TRÀ VINH Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số: 60.58.02.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2017 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN Cán chấm nhận xét : GS.TS Trần Thị Thanh Cán chấm nhận xét :TS Nguyễn Mạnh Tuấn Luận văn thạc sĩ bảo vệ t ại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 01 năm 2017 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Võ Phán GS.TS Trần Thị Thanh TS Nguyễn Mạnh Tuấn TS Nguyễn Việt Tuấn TS Lê Bá Khánh Xác nhận Chủ tịch hội đồng đánh giá LV trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sữa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Võ Phán TRƯỞNG KHOA PGS.TS Nguyễn Minh Tâm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG -oOo - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÂM VŨ THANH MSHV: 7140773 Ngày, tháng, năm sinh: 22-03-1983 Nơi sinh: Trà Vinh Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã ngành: 60.58.02.11 TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích, đánh giá khả ổn định cơng trình kè bảo vệ đoạn xung yếu bờ biển khu vực huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN: Phân tích đánh giá ổn định cơng trình kè biển khu vực huyện Duyên Hải phần mềm địa kỹ thuật từ làm sáng tỏ vai trị cấu kiện cơng trình khả ổn định theo thời gian NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : ………………… NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : ………………… HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Bùi Trường Sơn TP.HCM, ngày 04 tháng 07 năm 2016 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN PGS.TS LÊ BÁ VINH TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS.TS NGUYỄN MINH TÂM LỜI CẢM ƠN Tôi xin cảm ơn quý Thầy Cô mơn Địa móng, q Thầy Cơ truyền đạt cho kiến thức quý báu sâu sắc học kỳ qua Để hoàn thành chương trình cao học viết luận văn này, nhận hướng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình q thầy trường đại học Bách khoa, đặc biệt khoa sau đại học Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Bùi Trường Sơn, người Thầy tận tình hướng dẫn, giúp tơi đưa hướng nghiên cứu cụ thể, hỗ trợ nhiều tài liệu, kiến thức quý báu trình học tập nghiên cứu Một lần xin chân thành cảm ơn thầy đầy nhiệt huyết lòng yêu nghề, tạo điều kiện tốt cho học tập nghiên cứu khoa học, tận tâm giảng dạy cung cấp cho nhiều tư liệu cần thiết Xin chân thành – cám ơn Thầy, Cơ, Anh Chị cán Phịng Quản lý Khoa học – Đào tạo Sau Đại học giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập Một lần xin gửi đến Q Thầy, Cơ lịng biết ơn sâu sắc TP Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 12 năm 2016 Học viên thực Lâm Vũ Thanh TĨM TẮT PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CƠNG TRÌNH KÈ BẢO VỆ ĐOẠN XUNG YẾU BỜ BIỂN KHU VỰC HUYỆN DUYÊN HẢI TỈNH TRÀ VINH Ngoài việc đánh giá khả chống tác động sóng, xói lở ổn định chống trượt, cần thiết đánh giá ổn định đất cơng trình kè ven biển khu vực phía Nam tồn lớp đất yếu Kết phân tích bổ sung hồ sơ thiết kế cơng trình kè xung yếu huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh cho thấy trường hợp nguy hiểm xảy chênh lệch thủy triều Ngoài ra, chêch lệch thủy triểu gây biến dạng đến cm mặt kè Thời gian đạt độ lún ổn định xấp xỉ 10 năm chọn thời điểm để bảo trì cơng trình nhằm đảm bảo làm việc ổn định cấu kiện chống xói bề mặt Kết phân tích luận văn cho phép rút kết luận giải pháp cơng trình hợp lý cho cơng trình kè bảo vệ bờ biển khu vực có đất yếu ABSTRACT ANALYSING AND EVALUATING STABILITY OF MOLE PROTECTING ESSENTIAL SEGMENT OF COAST IN DUYEN HAI DISTRICT, TRA VINH PROVINCE Beside assessing the impact of the wave, erosion and stability against sliding, it is necessary to evaluate stability of ground under coastal mole in southern region due to the existence of the weak soil layer Additional analytical results of the design essential segment of coast at Duyen Hai District, Tra Vinh province show that the most dangerous case occurs due to the difference in tide Additionally, the tidal differences can cause deformation to cm on the mole top Time to reach stable settlement is approximately 10 years after construting and it allows to choose this time for maintenance work to ensure the stable work of structures against erosion surface The analytical results of the thesis allows marking conclusions and reasonable solution works for the construction of coastal protection mole in the areas soft soil LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Lâm Vũ Thanh, tác giả luận văn “Phân tích, đánh giá khả ổn định cơng trình kè bảo vệ đoạn xung yếu bờ biển khu vực huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh”, thực hiêṇṇ taịị Trường Đaịị hoc̣ Bách khoa – Đaịị hoc̣ Quố c gia thành phố Hồ Chí Minh, năm 2016 Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc TP Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 12 năm 2016 Lâm Vũ Thanh MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết ý nghĩa thực tiễn đề tài Mục đích đề tài 3 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ BIỂN 1.1 Tình hình nghiên cứu giải pháp cơng trình bảo vệ bờ 1.2 Phân loại giải pháp bảo vệ bờ 1.3 Phân tích, đánh giá giải pháp bảo vệ bờ biển 1.3.1 Giải pháp mỏ hàn (Groins) 1.3.2 Giải pháp đê giảm sóng (Breakwaters) 1.3.3 Giải pháp tường kè – Kè lát mái (Sea walls) 11 1.3.4 Công nghệ ống vải địa kỹ thuật (Geotube) 14 1.3.5 Giải pháp động (khơng dùng cơng trình) 16 1.4 Nhận xét chương 18 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH KÈ 2.1 Các dạng tải trọng phân loại tải trọng 19 2.1.1 Các dạng tải trọng tác dụng sơ đồ tính 19 2.1.2 Một số quan điểm tính tốn tải trọng lên lớp vỏ kè 20 2.1.3 Tính tốn thân kè 21 2.1.4 Chiều dày lớp phủ kè 21 2.1.5 Các loại cấu kiện lát mái bê tông đúc sẵn 22 2.1.6 Thiết kế tầng đệm, tầng lọc 23 2.1.7 Kích thước cấu kiện khối chân kè 24 2.2 Ổn định cơng trình đất đắp đất yếu 25 2.3 Tính tốn ổn định mái kè 31 2.3.1 Tính tốn ổn định mái dốc theo phương pháp mặt trược giả định 31 2.3.2 Tính tốn ổn định mái dốc theo phương pháp cân giới hạn túy 36 2.4 Ổn định lớp gia cố 41 2.5 Giới thiệu phần mềm Geoslope Plaxis 43 2.5.1 Phần mềm Geoslope 43 2.5.2 Phần mềm Plaxis 43 2.6 Nhận xét Chương 44 CHƯƠNG 3: KIỂM TRA VÀ PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CƠNG TRÌNH KÈ BẢO VỆ ĐOẠN XUNG YẾU BỜ BIỂN KHU VỰC HUYỆN DUYÊN HẢI, TỈNH TRÀ VINH 3.1 Giới thiệu cơng trình yếu tố ảnh hưởng đến khả ổn định cơng trình kè 45 3.2 Cơ sở liệu yêu cầu thiết kế cơng trình 47 3.2.1 Cơ sỡ liệu cho tính toán thiết kế 47 3.2.2 Các yêu cầu thiết kế xuất phát từ điều kiện thực tế khu vực xây dựng cơng trình 49 3.2.3 Thiết kế mặt cắt ngang kè 49 3.3 Kiểm tra ổn định tổng thể công trình 51 3.4 Đánh giá ổn định theo thời gian cơng trình kè chống xói lở khu vực huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh 54 3.5 Kết luận chương 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 60 Kiến nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………… ……62 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1: Vị trí cơng trình kè xung yếu bờ biển khu vực Duyen Hải, tỉnh Trà Vinh Hình 1.1: Các khiểu bố trí mỏ hàn Hình 1.2: Hệ thống mỏ hàn vng góc bờ Mỹ Hình 1.3: Mỏ hàn tổng kho xăng dầu nhà bè Hình 1.4: Đê ngầm giảm sóng song song đường bờ Mỹ 10 Hình 1.5: Tổng thể đê chắn sóng Dung Quất 10 Hình 1.6: Kè ngầm giảm sóng tạo bãi đê biển Cà Mau 10 Hình 1.7: Kè BTCT dự ứng lực sông Gành Hào 12 Hình 1.8: Kè lát mái bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh 13 Hình 1.9: Geotube bảo vệ bờ sông bờ biển 14 Hình 1.10: Cơng trình thơ hóa bãi biển Anh 16 Hình 1.11: Bồi đắp lấn biển nhân tạo Rạch Giá, Kiên Giang 17 Hình 1.12: Ni bãi trồng Thanh Hóa 17 Hình 2.1: Sơ đồ mơ làm việc tương tác Nước – Đất – Kết cấu kè 19 Hình 2.2: Sóng tác dụng lên mái dốc 20 Hình 2.3: Các hình thức kết cấu thân kè 25 Hình 2.4: Các biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng (uw) ứng suất lên cốt đất (σ‘) lớp đất chịu tải trọng phân bố điều 28 Hình 2.5: Áp lực nước ứng suất cốt đất cố kết lớp đất tác dụng tải trọng phân bố điều (a), trọng lượng thân đất (b,c) lực thấm (d) 29 Hình 2.6: Các sơ đồ toán cố kết thường gặp 30 Hình 2.7: Sơ đồ tốn cố kết kết hợp 30 Hình 2.8: Lực tác dụng lên phân tố đất trường hợp mặt trượt tròn 32 Hình 2.9: Tính tốn ổn định tổng thể theo mặt FABC 35 Hình 2.10: Các dạng mái dốc cân giới hạn 36 Hình 2.11: Sơ đồ xác định áp lực giới hạn ứng với mái dốc thẳng cân 36 Hình 2.12: Mặt cắt mái đất có lực dính ma sát OB đường cong mái dốc ổn định 40 Hình 2.13: Sơ đồ mặt cắt mái dốc tính theo phương pháp cân Fp 41 ... TRÌNH KÈ BẢO VỆ ĐOẠN XUNG YẾU BỜ BIỂN KHU VỰC HUYỆN DUYÊN HẢI TỈNH TRÀ VINH Ngoài việc đánh giá khả chống tác động sóng, xói lở ổn định chống trượt, cần thiết đánh giá ổn định đất cơng trình kè. .. KIỂM TRA VÀ PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CƠNG TRÌNH KÈ BẢO VỆ ĐOẠN XUNG YẾU BỜ BIỂN KHU VỰC HUYỆN DUYÊN HẢI, TỈNH TRÀ VINH 3.1 Giới thiệu cơng trình yếu tố ảnh hưởng đến khả ổn định cơng trình kè ... sinh: Trà Vinh Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã ngành: 60.58.02.11 TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích, đánh giá khả ổn định cơng trình kè bảo vệ đoạn xung yếu bờ biển khu vực huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh