Nghiên cứu công nghệ thi công cấu kiện mới áp dụng cho bảo vệ bờ và đê biển tiền hải tỉnh thái bình

LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Vũ Quốc Vương vạch định hướng khoa học tận tình hướng dẫn tác giả suốt q trình hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Trường đại học Thủy Lợi giúp đỡ suốt thời gian tác giả học tập nghiên cứu trường Cảm ơn chân thành Công ty TNHH Nhà Nước MTV Thốt nước Phát triển thị tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu (BUSADCO) cung cấp tài liệu tạo điều kiện cho học viên hoàn thành luận văn cách thuận lợi Cuối tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến người thân, bạn bè quan tâm, động viên, khuyến khích tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả Đồng Quang Tuyến BẢN CAM KẾT Họ tên học viên: Đồng Quang Tuyến Ngành: Công trình thủy “NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ THI CƠNG CẤU KIỆN MỚI ÁP DỤNG CHO BẢO VỆ BỜ VÀ ĐÊ BIỂN TIỀN HẢI, TỈNH THÁI BÌNH” Tơi xin cam đoan đề tài luận văn tơi hồn tồn tơi làm Những kết nghiên cứu, tính tốn trung thực, không chép từ nguồn thông tin khác Nếu vi phạm tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật Khoa Nhà trường Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả Đồng Quang Tuyến MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ VÀ ĐÊ BIỂN TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THỂ GIỚI 1.1 Tổng quan dạng cơng trình đê biển giới 1.1.1 Đê biển Hà Lan[5] 1.1.2 Dự án đê biển Saemangeum – Hàn Quốc[5],[9] 1.1.3 Đê biển bảo vệ thành phố St Peterburg –Nga[5] 1.1.4 Công trình New Orleans -Mỹ[5],[11] 10 1.1.5 Đê biển Nam Pho - CHDCND Triều Tiên[5] 13 1.2 Tổng quan dạng cơng trình đê biển Việt Nam 14 1.2.1 Đê biển Bắc Bộ[7] 15 1.2.2 Đê biển Miền Trung 19 1.2.3 Đê biển Miền Nam 24 1.3 Kết luận chương 26 CHƯƠNG NHỮNG VẤN ĐỀ TRONG QUÁ TRÌNH THI CƠNG CƠNG TRÌNH BIỂN VÀ GIỚI THIỆU CẤU KIỆN MỚI THI CÔNG ĐÊ BIỂN TIỀN HẢI 28 2.1 Những vấn đề q trình thi cơng cơng trình biển: 28 2.1.1 Nội dung yêu cầu thi công cơng trình biển 28 2.1.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến thi cơng cơng trình biển 31 2.2 Giới thiệu cấu kiện áp dụng thi công bảo vệ bờ & đê biển Tiền Hải, Tỉnh Thái Bình[9] 34 2.2.1 Mô tả chi tiết mô đun chân đê 35 2.2.2 Giải pháp kết cấu: 38 2.2.3 Vê vật liệu 42 2.2.4 Về đặc tính kỹ thuật 42 2.2.5 Về sản xuất 43 2.2.6 Điều kiện áp dụng phạm vi áp dụng 43 2.3 Kết luận chương 43 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẤU KIỆN MỚI BẢO VỆ BỜ VÀ ĐÊ BIỂN THÁI BÌNH 45 3.1 Cơ sở lý luận xác định yếu tố động lực biển tác dụng lên đê 45 3.1.1 Lý thuyết sóng biển[6] 45 3.1.2 Yếu tố sóng cách xác định[4] 47 3.2 Tính tốn kết cấu đê 50 3.2.1 Chỉ tiêu thiết kế 50 3.2.2 Xác định cao trình đỉnh đê 51 3.2.3 Mặt đê 53 3.2.4 Thiết kế bảo vệ mái đê 55 3.2.5 Chân đê 56 3.3 Giải pháp thi công tuyến đê biển 58 3.3.1 Đường thi công 58 3.3.2 Điều kiện cung cấp vật liệu 58 3.3.3 Quy trình thi cơng 59 3.3.4 Công tác vận chuyển q trình thi cơng 59 3.3.5 Thi công lớp gia cố mái đê 60 3.3.6 Thi công chân kè: 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 Các kết đạt luận văn 73 Hạn chế, tồn hướng khắc phục 73 Kiến nghị 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐÊ 77 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Bản đồ đê biển Hà Lan Hình 1.2: Mặt cắt ngang đê qua thời kỳ Hình 1.3: Tổng thể đê biển Afsluitdijk Hà Lan Hình 1.4: Mặt cắt ngang đê Afsluitdijk Hình 1.5: Đê biển Saemangeum Hình 1.6: Mặt cắt ngang đê biểnSaemangeum Hình 1.7: Vị trí tuyến đê biển St Peterburg –Nga Hình 1.8: Mặt cắt ngang đê St.Peterburg Hình 1.9: Một số hạng mục cơng trình đê biển St.Peterburg 10 Hình 1.10: Vị trí dự án New Orleans Surge Barrier 11 Hình 1.11: Mặt cắt ngang New Orleans 12 Hình 1.12: Đê Nam Pho – Bắc Triều Tiên 13 Hình 1.13: Hạng mục đê biển Nam Pho 14 Hình 1.15: Mặt cắt điển hình đê biển Bắc Bộ 16 Hình 1.16: Một số cơng trình đê biển Hải Phịng, Nam Định 18 Hình 1.17: Mặt cắt điển hình đê biển miền Trung 19 Hình 1.18: Tuyến kè bảo vệ bờ Phước Thể, tỉnh Bình Thuận 23 Hình 1.19: Đê biển Cà Mau 25 Hình 1.20: Một số cơng trình đê biển Trà Vinh, Kiên Giang 26 Hình 2.1: Cấu kiện dùng để thi cơng chân đê phía biển 34 Hình 2.2: Cấu kiện lắp ghép điển hình 36 Hình 2.3: Mặt cắt cọc chống 37 Hình 2.4:Mặt cắt điển hình giằng 37 Hình 2.5: Mặt tổng thể cấu kiện 40 Hình 2.6: Chi tiết mối nối khe trượt, chèn vải địa kỹ thuật 41 Hình 3.1: Qũy đạo hạt nước sóng 45 Hình 3.2: Quỹ đạo hạt nước sóng với độ sâu khác 46 Hình 3.3: Hình vẽ biểu thị yếu tố song biển 48 Hình 3.4: Chiều dài ảnh hưởng sóng leo có tường chắn 53 Hình 3.6: Kết cấu mặt đê 55 Hình 3.7 : Mặt cắt điển hình chân đê lắp ghép 57 Hình 3.8: Mặt cắt ngang tuyến đê biển Tiền Hải 57 Hình 3.9: Tuyến đê biển số xã Đông Minh, Tiền Hải 58 Hình 3.10: Tuyến đê biển số xã Nam Thịnh, huyện Tiền Hải 58 Hình 3.11: Q trình vận chuyển cấu kiện cơng trường 62 Hình 3.12: Vị trí cọc mặt thi công 64 Hình 3.13: Cách xác định cọc đóng 64 Hình 3.14: Thi cơng hố móng chân kè 65 Hình3.15: Thi cơng đóng cọc vào thân cấu kiện 67 Hình 3.16: Bơm cát vào thân cấu kiện 68 Hình 3.17 : Cấu kiện sau phủ bê tông đà giằng 69 Hình 3.18: Thi cơng đá hộc gia cố mái kè 70 Hình 3.19: Thi cơng tường chắn sóng 71 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Đê biển Bắc Bộ .15 Bảng 1.2 Đê biển Miền Trung .20 LỜI MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay, xây dựng cơng trình thủy lợi kè giữ mái dốc để bảo vệ bờ đê biển, mái bờ sông, mái kênh mương phục vụ nông, lâm, thủy lợi Việt Nam chủ yếu sử dụng loại chân kè thi công chỗ theo giải pháp truyền thống, sử dụng nhiều loại kết cấu chân kè tường chắn bê tông đá hộc, cọc cừ Các cơng trình chịu ảnh hưởng trực tiếp từ nước biển sóng thường xuyên tác động làm xói lở bờ biển Trong đó, hầu hết cơng trình thi cơng điều kiện thủy triều lên xuống không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, khó kiểm sốt chất lượng Hướng nghiên cứu thường tập trung vào loại cấu kiện đúc sẵn có trọng lượng thấp (thường làm rỗng) Những cấu kiện có khả chống sạt lở, xói mòn, chống ăn mòn, chống xâm thực cao bền vững hơn, mỏng hơn, nhẹ hơn, có khả đúc sẵn lắp ghép thuận tiện đơn giản sản xuất với chi phí thấp Cấu kiện thường địi hỏi kỹ thuật cơng nghệ thi cơng phù hợp Giúp cố định chắn với nền, địi hỏi u cầu thi cơng đơn giản nhanh chóng Như vậy, sở nghiên cứu khoa học khảo sát trường việc “NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẤU KIỆN MỚI ÁP DỤNG CHO BẢO VỆ BỜ VÀ ĐÊ BIỂN TIỀN HẢI, TỈNH THÁI BÌNH” có tính khả thi cần thiết II MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Nghiên cứu phương pháp thi công cho câu kiện bảo vệ đê biển Tiền Hải, tỉnh Thái Bình So sánh với phương pháp cũ để đưa giải pháp thi công cấu kiện bảo vệ bờ đê biển hiệu quả, an tồn nhanh chóng III CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ∗ Cách tiếp cận - Tiếp cận từ thực tế thi công đê kè nước - Tiếp cận từ lý thuyết công nghệ thi công đê kè trước ∗ Phương pháp nghiên cứu - Kế thừa nghiên cứu trước - Phương pháp chuyên gia - Điều tra, khảo sát thực địa - Phương pháp thực nghiệm IV KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐƯỢC  Tổng quan giải pháp bảo vệ đê biển nước giới;  Các biện pháp thi công đê, kè biển truyền thống phương pháp tiên tiến  Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu cho phương án nghiên cứu  Đưa giải pháp kết cấu bảo vệ dựa thông số động lực biển tác động vào tuyến kè biển  Đưa quy trình thi cơng cho chân đê sử dụng cấu kiện lắp ghép thi cơng tồn phần thân đê CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ VÀ ĐÊ BIỂN TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THỂ GIỚI 1.1 Tổng quan dạng cơng trình đê biển giới 1.1.1 Đê biển Hà Lan[5] Đất nước Hà Lan vùng đất thấp hay gọi vùng trũng, với nhiều khu vực ngập lụt, nhiễm mặn, phèn hố, châu thổ chịu lũ lưu vực sông Rhin, thường xuyên hứng chịu triều cường biển Bắc Nhưng đặc điểm mà người Hà Lan trở thành chuyên gia số thuỷ lợi cơng trình biển với nhiều thành tựu đáng khâm phục Tại Hà Lan, đê biển sử dụng để bảo vệ lũ lụt hàng trăm năm qua Chính thế, Hà Lan đất nước có nhiều kinh nghiệm thiết kế đê biển Cho đến nay, nhiều quốc gia áp dụng dạng thiết kế Hà Lan việc xây dựng đê biển Bản đồ đê biển Hà Lan biểu thị hình 1.1 Hình 1.1: Bản đồ đê biển Hà Lan Trong thiết kế đê biển, Hà Lan sử dụng chủ yếu kết cấu đê dạng mái 68 - Thi công bơm cát vào bên thân cấu kiện: + Cấu kiện có phần mặt bố trí lỗ chờ để bơm vật liệu nhằm mục đích để đưa vật liệu (cát, đất đá chọn lọc, bê tông,…) vào bên kè tạo thành khối liên kết đồng với vật liệu tự nhiên vị trí lắp đặt kè, tăng cường lực ma sát chống đẩy nổi, chống trượt, triệt tiêu cá ảnh hưởng tác động đến kè + Vật liệu lựa chọn cát Cát vận chuyển từ mỏ phê duyệt đườn Sử dụng máy bơm cát loại nhỏ để đưa cát vào thân cấu kiện + Trong trình bơm cát phải liên tục theo dõi áp lực, tránh gây hư hỏng cấu kiện + Quá trình bơm cát thực sau cấu kiện lắp đặt để giúp giảm thời gian thi cơng Hình 3.16: Bơm cát vào thân cấu kiện 69 + Thi cơng đắp cát hồn trả hai bên chân cấu kiện + Sau hoàn thiện hạng mục chính, phải tiến hành đắp cát vào hố móng đào - Thi cơng đổ bê tơng đà giằng đầu cột bê tông phủ đà giằng mặt cấu kiện : + Đà giằng gắn phía cấu kiện giúp liên kết cột chống với thân cấu kiện + Do điều kiện thi công khu vực đất yếu, cấu kiện liên kết với theo dạng khe trượt nên hồn tồn xảy lún cục sau trình thi công Việc đổ bê tông đà giằng tiến hành sau có kết kiểm định đất + Thi công đổ đà giằng phương pháp thủ công + Cấu kiện sau phủ bê tông đà giằng biểu thị hình 3.17: Hình 3.17 : Cấu kiện sau phủ bê tơng đà giằng - Hồn thiện hạng mục lại, nghiệm thu bàn giao 70 3.4.4.4 Thi công mái kè - Sau chân kè thi công xong, tiến hành thi công mái kè bảo vệ: - Thi công dầm mái: dầm dọc dầm ngang; - Trải lớp vải địa kỹ thuật; - Trải lớp đá dăm; - Thi cơng lớp đá xây mặt Hồn trả mặt thi cơng: đắp đất hồn trả theo tính chất lý thân đê, đầm chặt đảm bảo hệ số chặt đất K95% (γtk= 1,80 T/m3), sau tiến hành trải lớp vải địa kỹ thuật lên mặt, tiếp lớp dăm lót dày 10cm; lớp đá xây dày 30cm nằm khung dầm dọc dầm ngang bê tông cốt thép; dầm có bố trí lỗ nước Thi công đá hộc gia cố mái kè biểu thị hình 3.18: Hình 3.18: Thi cơng đá hộc gia cố mái kè 71 3.4.4.5 Thi công đỉnh kè Đỉnh kè thi cơng sau hồn thiện mái chân kè Đỉnh kè bao gồm kết cấu đỉnh tường chắn sóng Các bước thi cơng đỉnh kè sau: - Tiến hành thi công tường chắn sóng (hình 3.19); - Thi cơng đỉnh kè; - Thi cơng mái hạ lưu Hình 3.19: Thi cơng tường chắn sóng Kết luận chương Giải pháp chân kè lắp ghép giải pháp cơng nghệ mới, có khả thay hoàn toàn giải pháp truyền thống khắc phục nhiều khuyết điểm giải pháp truyền thống như: - Thi cơng nhanh chóng, dễ dàng Sử dụng cơng nghệ lắp ghép mơdun nên thích ứng với nhiều loại cơng trình với khả ghép kiểu chồng tầng, giật cấp; - Việc tu bảo dưỡng dễ dàng Việc bơm vật liệu vào môdun bị hao hụt giúp chống sạt lở, sói mịn lún sụt nền, dịng chảy ngầm; 72 - Việc liên kết với khe trượt giúp kè thích ứng với chuyển vị nền; - Cọc đóng thân modul giúp tăng cường khả chịu lực đẩy trượt ngang, giúp kè ổn định; Với đặc tính ưu việt nêu trên, thấy việc thi công chân kè lắp ghép tiết kiệm nhiều thời gian thi cơng, chi phí xây dựng tu bảo dưỡng có tính ứng dụng thực tế cao Trong tương lai áp dụng rộng rãi vào thực tế, nước chịu ảnh hưởng nhiều biến đổi khí hậu nước ta 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các kết đạt luận văn - Tác giả tập trung nghiên cứu, phân tích tính cấp thiết việc nghiên cứu xây dựng cơng trình đê biển Tiền Hải Giới thiệu tổng quan loại hình cơng trình đê biển giới đặc điểm đê biển nước Để từ đưa vấn đề cần nghiên cứu luận văn - Đã trình bày số vấn đề thi cơng cơng trình biển nước ta, từ rút vấn đề cần thiết nghiên cứu thi cơng…Phân tích ưu nhược điểm, khó khăn xây dựng điều kiện mơi trường nước ta để xây dựng tuyến đê biển Tiền Hải - Dựa vào yếu tố động lựcc học khu vực đê Tiền Hải, lựa chọn giải pháp gia cố, mặt cắt ngang đê biện pháp bảo vệ chân… Đã giới thiệu công nghệ thi công chân kè cấu kiện lắp ghép, từ đề xuất giải pháp thi cơng tuyến đê biển cấu kiện áp dụng cho tuyến đê biển Tiền Hải thể áp dụng cho số tuyền đê khác nước có điều kiện công sử dụng tương tự Hạn chế, tồn hướng khắc phục Các vấn đề nêu luận văn cố gắng đề cập đến vấn đề mang tính thực tế cao, nhiên “chân kè lắp ghép” cơng ty Busadco mang tính cơng nghệ mới, vừa ứng dụng thực tế nước ta, nên cần nghiên cứu sâu thử nghiệm nhiều Vấn đề giải pháp thi cơng đồng bộ, bố trí mặt cơng trường hạng mục khác điều kiện thi công tuyến đê biển cần trình bày chi tiết Đây vấn đề cần nghiên cứu sâu rộng bước 74 Kiến nghị Các cơng trình xây dựng kè giảm sóng, chắn sóng theo phương pháp truyền thống nay, chưa đáp ứng đầy đủ điều kiện làm việc thực tế, cơng trình theo mơ hình nước chưa phổ biến giá trị đầu tư lớn, việc khắc phục hậu xảy cố, tu sửa chữa phức tạp, đòi hỏi kinh phí thực cao; Giải pháp cơng nghệ sản xuất, thi công chân kè chắn công ty Busadco có khả chống sạt lở, xói mịn, lún sụt, chống thấm, chống ăn mòn, chống xâm thực cao bền vững hơn, mỏng hơn, nhẹ hơn, có khả đúc sẵn lắp ghép thuận tiện đơn giản sản xuất với chi phí thấp Tác giả đề nghị, phải nghiên cứu sâu rộng giải pháp chân kè lắp ghép công ty Busadco giải pháp khác để ứng dụng thực tế 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ Nông nghiệp PTNT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Cơng trình thủy lợi – Các quy định chủ yếu thiết kế: QCVN 0405:2011/BNNPTNT Bộ Nông nghiệp PTNT: Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển áp dụng cho chương trình Chương trình củng cố, bảo vệ nâng cấp đê biển Tiêu chuẩn quốc gia: Cơng trình thủy lợi- u cầu thiết kế đê biển: TCVN 9901:2014 Bộ Tài nguyên Môi trường:” Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam”, Hà Nội2012 Trần Đình Hịa (2013), Thuyết minh đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước “Nghiên cứu kết cấu cơng trình giải pháp xây dựng tuyến đê biển Vũng Tàu– Gị Cơng” Phạm Văn Huấn, “Cơ sở Hải Dương Học” Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 1991 Nguyễn Khắc Nghĩa (2010), Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ:” Nghiên cứu giải pháp khoa học công nghệ xây dựng đê biển chống bão cấp 12 triều cường (từ Quảng Ninh đến Ninh Bình)” Phạm Ngọc Quý (2011), Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ:” Nghiên cứu, đề xuất mặt cắt ngang đê biển hợp lý phù hợp với điều kiện vùng từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa Vũng Tàu” Tài liệu kỹ thuật công ty Busadco 76 Tiếng Anh 10 Cho Ji-hyun April 27, 2010 “Saemangeum boosts regional hub ambition.” The Korea Herald.http://www.koreaherald.com 11 Delta Works,http://www.deltawerken.com/The-Works/318.html 12 New Orleans Surge Barrier, US army corps ofEngineers 13 Yoshimi Goda “Random seas and Design of Maritime Structures”, 3rdEdition 14 Saemangeum Business Project Team Saemangeum, place of future, chance and promise! The City of Neo Civitas, Saemangeum Korea Rural Corporation www.iseamangeum.co.kr 77 PHỤ LỤC: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐÊ Căn thiết kế: Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho chương trình củng cố, bảo vệ nâng cấp đê biển (kèm theo1613/QD-BNN-KHCN) A THƠNG SỐ ĐẦUVÀO Cao trình mặt đất tự nhiên: Z MDTN = 0,00m Cao trình sau nạo vét: Z MDNV = - 1,00m Hệ số mái đê phía biển: m1 =3,00 Hệ số mái đê phía đồng: m2 =1,50 γ =1,025T/m Khối lượng riêng nước biển: B THIẾT KẾ MẶT CẮT VÀ KẾT CẤU ĐÊ BIỂN I CẤP ĐÊ THIẾT KẾ IV Chu kỳ lặp thiết kế: = 30,00 năm Loại đê thiết kế: Đêbiển Diện tích bảovệ đê: S ≥ 10000 Số dân đc đê bảo vệ: NK ≥ 40000người Hệ số an toàn ổn đỉnh chống trượt: k s1 =1,15 Hệ số an toàn ổn định chống lật: k f1 =1,20 Hệ số an toàn ổn định tổng thể: k s3 =1,05 Tần suất đảm bảo mực nước triều thiết kế: P tk =3,33% P stk = 5,00% Tần suất mực nước song tính tốn: II CAO TRÌNH ĐỈNH ĐÊ TÍNH TỐN Z đ = Z tkP +H lk + a = 5,47 m Lựa chọn Z đ =5,50m Chiều cao an toàn: Mực nước thiết kế ứng với tần suất: a = 0,30m Z tkP = MNTK ptra +∆ZNBD = 4,23 m 78 Trong đó: Mực nước biển thiết kế có ảnh hưởng bão - phụ lục B: MNTK ptra =4,05m Trị số gia tăng mực nước biển trung bình nước biển dâng: ∆ZNBD=T = 0,18m Tốc độ dâng nước biển: R NBD = 0,006m/năm Tuổi thọ cơng trình: T CT =30,00năm Độ cao lưu không - Chiều cao sóng leo (Phụ lục C - Thiết kế đê biển) Hlk= Hsl,p=1,94 m a Chiều cao cột nước trước mái dốc: h=H ct + k c '(H đ - H ct ) = 3,23 m Độ sâu tới đất: Hđ = 3,23m Độ sâu tới thềm đá: H ct =3,05m kc' =1,00 Thơng số gió Tốc độ gió: W10=k k đ k 10 W t =26,98 m/s Tốc độ gió thực đo: Wt =28,40 m/s Hệ số tính lại tốc độ gió: 1≥k =0,675+4,5/W t =0,83 Hệ số tính đổi tốc độ gió sang mặt nước: k đ =1,00 Hệ số chuyển đổi sang độ cao10m: =1,14 k 10 Đà gió: De =∑r i cos2α i =5.1011.ν/W =185,30km Dmax: = 100,00km Hệ số nhớt động học khơng khí: ν = 0,00001m2/s b Thơng số sóng: Chiều cao sóng trung bình: H tbs = 2,00m 79 Chu kỳ sóng: Ts 𝑔 𝑇𝑝2 2𝜋 ℎ 𝐿𝑠 = × 𝑡𝑎𝑛ℎ 2𝜋 𝐿𝑠 Chiều dài sóng: Chiều dài sóng nước sâu: = 5,50s = 42,50m L =gT /(2π) = 47,25m S =H /L =0,04 α = 31,30 độ ξ om =2,96 Kết luận vùng nước tính: Sóng nước nơng: R ui% = D*Hs = 1,64m c Tính tốn sóng leo: R slp = 1,75.γβ.γb.γf.ζ0.H mop hoặcγβ.γf(4,3-1,6/ζ00,5) = 1,94m Trong đó: Chiều cao sóng leo giả thiết R gtslp =1,90m Chiều cao sóng thiết kế chân cơng trình: H mop = H s1/3 T s5% Chỉ số sóng vỡ: ζ =tanα/s = 5,00s 0,5 =1,34 tanα = (1,5H mop +R up )/(L-B) Bề rộng đê: =0,37 Bc = 0,00m Có tường đỉnh: L=h t +(R u +d h -h t )*m +B c +(1,5H s-dh )*m Chiều cao tường chắn sóng: Độ dốc sóng: = 2,05m = 24,55m ht =1,00m R u2% = 3,10m s = 2πH mop /(g.T m-1,0 ) =0,08 Chu kỳ phổ sóng: T m-1,0 = T p/ α =4,17m/s Chu kỳ đỉnh sóng: Tp =5,00m/s Hệ số: α =1,20 γ β = 1-0,0022*[β] =0,96 Hệ số chiết giảm sóng tới xiên góc: 80 Góc sóng tới: β =20,00 Hệ số chiết giảm đê: γ b =1- =0,60 Độ ngập sâu đê: B c *(0,5+0,5cos(π.d h /x))/L b =0,00m dh Chiều dài tính tốn đê: L b =(m +m )*H s +B c =12,30 m Hệ số mái dốc đê: m1 =3,00 m2 =3,00 x = R slp or2.H mop = 6,00m Hệ số mái dốc đê: Hệ số chiết giảm độ nhám mái dốc: γf =0,70 III THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG VÀ KẾT CẤU ĐÊ Hình dạng mặt cắt đê: Đê tường đứng kết hợp mái nghiêng Cao trình đỉnh đê: Cao trình đỉnh mặt đê: Chiều rộng đỉnh đê: b) Kết cấu đỉnh đê: d) e) Z mặt đê = +4,50m Chiều rộng kết cấu đỉnh đê: a) c) Z đ = +5,50m B = 6,00m + Độ dốc hai phía đoạn thẳng: i = 3,00% + Độ dốc đoạn đường cong: i sc = 4,00% Tường chống tràn đỉnh đê: + Chiều cao tường đỉnh: Zđ + Kết cấu tường đỉnh: Bê tông cốt thép = +5,50 Mái đê: + Phía biển - Độ dốc mái đê thiết kế: mb =3,00 + Phía đồng - Độ dốc mái đê thiết kế: md =1,50 Thân đê: 81 + Nền đê: + Vật liệu đắp đê: đất C3 + Độ nén chặt thiết kế: RC =0,95 Dung trọng khô thiết kế: γ's = 1,00T/m3 Dung trọng max thí nghiệm: γ'max = 1,00T/m3 Hệ số nén chặt thiết kế: es =1,00% Hệ số nén chặt thí nghiệm max: e max =0,02 Hệ số nén chặt thí nghiệm min: e =0,04 IV TÍNH TỐN GIA CỐ MÁI ĐÊ Thiết kế chiều dày lớp phủ mái -đê Chiều dày lớp bảo vệ (Pilarczyk) ∆ ≥HS* ζ pb/[ψu*Φ*∆m*cosα] =0,28 Hệ số ổn định biểu thị cho ngưỡng chuyển động/ổn định vật liệu Theo Vander: 0,18*(S 2/N)0,1 b Φ = 6,2*Pb =2,41 Hệ số phản ánh khả thấm/thoát nước thân kè: Pb=0,10 Tham số hư hỏng ban đầu: Số sóng tới trận bão: Sb =3,00 N= 0,7*(3600*Tb/Tm) = 1833 Thời đoạn bão (giờ), thường khoảng từ đến giờ: Tb =4giờ Chu kỳ sóng trung bình: = 5,0s Tm Chỉ số sóng vỡ Iribarren ứng với chu kỳ đỉnh phổ sóngTp ζ0=tanα/s 0,5≈1,25*Tp*tanα/H s 0,5 Góc nghiêng mái dốc (mái kè) (độ): Chiều cao sóng thiết kế chân cơng trình (m): =1,46 𝛼 Hs =18,43 =2,05m Hệ số mũ có liên quan đến tương tác sóng loại mái kè: b =0,50 Hệ số chất lượng ổn định mái kè: ψu =1,50 Tỷ trọng tương đối vật liệu làm cấu kiện bảo vệ mái: ∆m =1,20 R 82 Thiết kế kích thước kết cấu gia cố: Kích thước đá vật liệu: 0,5 Vmax =π.Hs/{(π.Ls/g)*sinh(4πh/Ls)} =1,62m/s Chiều cao sóng thiết kế: HS = 2,00m Chiều dài sóng: Ls = 42,50m Độ sâu nước trước đê: h =3,23m Gđ = 0,03T Với vận tốc lớn Vmax = 1,62 thì: Trọng lượng viên đá thiết kế: ... MỚI ÁP DỤNG CHO BẢO VỆ BỜ VÀ ĐÊ BIỂN TIỀN HẢI, TỈNH THÁI BÌNH” có tính khả thi cần thi? ??t II MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Nghiên cứu phương pháp thi công cho câu kiện bảo vệ đê biển Tiền Hải, tỉnh Thái Bình. .. nghiên cứu ứng dụng, quy hoạch xây dựng cơng trình biển cần phải trước đón đầu 2.2 Giới thi? ??u cấu kiện áp dụng thi công bảo vệ bờ & đê biển Tiền Hải, Tỉnh Thái Bình[ 9] Dưới cấu kiện dùng để thi. .. trình thủy “NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ THI CÔNG CẤU KIỆN MỚI ÁP DỤNG CHO BẢO VỆ BỜ VÀ ĐÊ BIỂN TIỀN HẢI, TỈNH THÁI BÌNH” Tơi xin cam đoan đề tài luận văn tơi hồn tồn tơi làm Những kết nghiên cứu, tính