Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tính ổn định cho đê chắn sóng theo các dạng mặt cắt khác nhau phục vụ xây dựng khu neo đậu tàu thuyền trú bão

LỜI CẢM ƠN Xin cảm ơn Trường ĐHTL thầy Khoa Cơng trình đào tạo hướng dẫn tác giả suốt trình học cao học, cán thư viện trường giúp đỡ tác giả trình tìm kiếm tài liệu để thực luận văn Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn TS.Nguyễn Trung Anh, NGND.GS.TS Lê Kim Truyền tận tình bảo, hướng dẫn tác giả chun mơn suốt q trình nghiên cứu Xin cảm ơn tới quan: Công ty CPTV Thiết kế giao thông thủy TEDI WECCO, sở Nông nghiệp PTNT tỉnh Quảng Bình giúp đỡ tác giả q trình thực địa cơng trình, thu thập tài liệu Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban QLDA Đầu tư xây dựng Ngành NN & PTNT tạo điều kiện cho tác giả trình học thực luận văn Cuối tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp nhiệt tình giúp đỡ động viên để tác giả hoàn thành luận văn này! Hà Nội, ngày 27 tháng 02 năm 2012 Tác giả Trần Hoài Nam LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn: “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tính ổn định cho đê chắn sóng theo dạng mặt cắt khác nhau, phục vụ xây dựng khu neo đậu tàu thuyền trú bão” kết nghiên cứu Những kết nghiên cứu, thí nghiệm khơng chép từ nguồn thông tin khác Nếu vi phạm xin hồn tồn chịu trách nhiệm, chịu hình thức kỷ luật Nhà trường Hà Nội, ngày 27 tháng 02 năm 2012 Tác giả Trần Hoài Nam MỤC LỤC MỞ ĐẦU T T CHƯƠNG I: MỘT SỐ VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐÊ CHẮN SĨNG CƠNG T TRÌNH BIỂN .3 T 1.1 Giới thiệu chung đê chắn sóng (ĐCS) T T T T 1.1.1 Đặt vấn đề T T T T 1.1.2 Phân loại đê chắn sóng .3 T T T T 1.1.2.1 Phân loại vị trí đê chắn sóng mặt T T T T 1.1.2.2 Phân loại theo tương quan với mực nước .4 T T T T 1.1.2.3 Phân loại theo cơng dụng đê chắn sóng T T T T 1.1.2.4 Phân loại theo hình dạng mặt cắt ngang đê chắn sóng T T T T 1.2 Các dạng mặt cắt đê chắn sóng cơng trình biển T T T T 1.2.1 Các dạng mặt cắt ĐCS mái nghiêng T T T T 1.2.2 Đê chắn sóng tường đứng T T T T 1.2.3 Đê chắn sóng dạng hỗn hợp 10 T T T T 1.2.4 Đê chắn sóng cừ, cọc .11 T T T T 1.2.5 Đê chắn sóng có kết cấu đặc biệt 12 T T T T 1.3 Nội dung liên quan đến tính tốn thiết kế đê chắn sóng 12 T T T T 1.3.1 Chọn tuyến ĐCS 12 T T T T 1.3.2 Thiết kế mặt cắt kết cấu ĐCS 12 T T T T 1.3.2.1 Cao trình đỉnh đê 12 T T T T 1.3.2.2 Thiết kế mặt cắt ngang ĐCS .13 T T T T 1.3.3 Tác động môi trường lên ĐCS 14 T T T T 1.3.4 Tính tốn ổn định ĐCS 14 T T T T 1.4 Một số hư hỏng đê chắn sóng vấn đề ổn định 15 T T T T 1.4.1 Một số hư hỏng ĐCS thường gặp 15 T T T T 1.4.1.1 Hư hỏng đê chắn sóng tường đứng 15 T T T T 1.4.1.2 Hư hỏng đê chắn sóng mái nghiêng 15 T T T T 1.4.2 Vấn đề ổn định ĐCS 16 T T T T 1.5 Đê chắn sóng khu neo đậu tàu thuyền trú bão .17 T T T T 1.5.1 Tiêu chí xây dựng khu neo đậu tàu thuyền tránh trú bão .17 T T T T 1.5.1.1 Yêu cầu địa điểm xây dựng khu neo đậu tránh trú bão 17 T T T T 1.5.1.2 Yêu cầu kỹ thuật khu tránh trú bão 18 T T T T 1.5.2 Tiềm trạng khu neo đậu tàu thuyền TTB nước ta 19 T T T T 1.5.2.1 Tiềm xây dựng khu neo đậu tàu thuyền TTB 19 T T T T 1.5.2.2 Chủ trương xây dựng khu neo đậu tàu thuyền TTB 19 T T T T 1.5.2.3 Tình hình xây dựng khu neo đậu tàu thuyền TTB nước ta 20 T T T T 1.5.3 Một số vấn đề khu neo đậu tàu thuyền TTB ĐCS 21 T T T T 1.6 Kết luận chương I .22 T T T T CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH CHO ĐÊ T CHẮN SÓNG 23 T 2.1 Giới thiệu số phương pháp tính tốn ổn định cho đê chắn sóng .23 T T T T 2.1.1 Sự phát triển phương pháp tính tốn cơng trình 23 T T T T 2.1.2 Các phương pháp tính ổn định cơng trình 23 T T T T 2.1.2.1 Phương pháp tính theo trạng thái giới hạn 23 T T T T 2.1.2.2 Phương pháp ứng suất cho phép 25 T T T T 2.1.2.3 Phương pháp tính theo hệ số an tồn 25 T T T T 2.1.2.4 Phương pháp tính theo độ tin cậy 25 T T T T 2.2 Tính ổn định cho đê chắn sóng dạng tường đứng .27 T T T T 2.2.1 Đặt vấn đề 27 T T T T 2.2.2 Tính tốn ổn định theo tiêu chuẩn 22-TCN-207-92 .27 T T T T 2.2.2.1 Đặc điểm tính tốn 27 T T T T 2.2.2.2 Đánh giá ổn định của cơng trình 28 T T T T 2.2.3 Tính tốn ổn định theo đề tài cấp Bộ mã số 96-34-10 35 T T T T 2.2.3.1 Tính tốn ổn định cơng trình .35 T T T T 2.2.3.2 Xói chân cơng trình .36 T T T T 2.2.3.3 Điều kiện ổn định lún .36 T T T T 2.2.4 Phương pháp tính Van de Kreeke (1963) [14] 37 T T T T 2.2.4.1 Tính tốn ổn định trượt phẳng .37 T T T T 2.2.4.2 Ổn định lật 41 T T T T 2.3 Tính ổn định cho đê chắn sóng mái nghiêng 43 T T T T 2.3.1 Yêu cầu chung tính tốn ổn định đê chắn sóng mái nghiêng 43 T T T T 2.3.1.1 Nguyên tắc chung 43 T T T T 2.3.1.2 Công thức tổng quát tính ổn định 43 T T T T 2.3.2 Tính tốn ổn định ĐCS mái nghiêng theo phương pháp phân thỏi (14 TCN T T T 130-2002) 44 T 2.3.2.1 Phương pháp xác định mặt trượt nguy hiểm .45 T T T T 2.3.2.2 Phương pháp xác định hệ số an toàn K .48 T T T T 2.3.3 Tính toán ổn định ĐCS mái theo phương pháp cân giới hạn tổng quát T T T GLEM T 51 2.3.4 Tính toán ổn định ĐCS mái theo phương pháp phần tử hữu hạn FEM 54 T T T T 2.3.5 Tính tốn ổn định trượt phẳng đê chắn sóng mái nghiêng 54 T T T T 2.4 Tính ổn định cho đê chắn sóng hỗn hợp 55 T T T T 2.4.1 Các dạng mặt cắt khả ổn định 55 T T T T 2.4.2 Nội dung tính tốn ổn định ĐCS hỗn hợp .56 T T T T 2.5 Kết luận chương II 56 T T T T CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH ỔN ĐỊNH T CHO CÁC DẠNG MẶT CẮT ĐCS KHU NEO ĐẬU TÀU THUYỀN TRÁNH TRÚ BÃO 58 T 3.1 Điều kiện làm việc ĐCS theo dạng mặt cắt khác 58 T T T T 3.1.1 Điều kiện làm việc đê chắn sóng tường đứng 58 T T T T 3.1.1.1 Tải trọng thân .58 T T T T 3.1.1.2 Áp lực thủy tĩnh 58 T T T T 3.1.1.3 Tải trọng áp lực sóng 58 T T T T 3.1.2 Điều kiện làm việc đê chắn sóng mái nghiêng 66 T T T T 3.1.2.1 Tải trọng thân .66 T T T T 3.1.2.2 Áp lực thủy tĩnh 67 T T T T 3.1.2.3 Tác động sóng lên đê chắn sóng mái nghiêng 67 T T T T 3.2 Điều kiện xây dựng, khai thác với ĐCS có dạng mặt cắt khác 77 T T T T 3.2.1 Đê chắn sóng dạng tường đứng .77 T T T T 3.2.1.1 Điều kiện áp dụng .77 T T T T 3.2.1.2 Điều kiện khai thác 77 T T T T 3.2.2 Đê chắn sóng dạng mái nghiêng 78 T T T T 3.2.2.1 Điều kiện áp dụng .78 T T T T 3.2.2.2 Điều kiện khai thác 78 T T T T 3.3 Yêu cầu ổn định ĐCS khu neo đậu tàu thuyền trú bão 79 T T T T 3.3.1 Tải trọng tác dụng lên ĐCS khu neo đậu tàu thuyền TTB 79 T T T T 3.3.1.1 Tải trọng va tàu 79 T T T T 3.3.1.2 Tải trọng neo tàu 80 T T T T 3.3.1.3 Tải trọng tựa tàu 82 T T T T 3.3.2 Yêu cầu ổn định ĐCS khu neo đậu tàu thuyền 83 T T T T 3.4 Phân tích lựa chọn phương pháp tính ổn định cho đê chắn sóng tường đứng 83 T T T T 3.4.1 Phân tích đặc điểm phương pháp tính ổn định ĐCS tường đứng .84 T T T T 3.4.1.1 Phương pháp Gerxevanov 84 T T T T 3.4.1.2 Phương pháp tính ổn định theo tiêu chuẩn 22 TCN 207-92 .85 T T T T 3.4.1.3 Theo phương pháp Van de Kreeke 85 T T T T 3.4.2 Lựa chọn phương pháp tính tốn ổn định ĐCS tường đứng 86 T T T T 3.4.2.1 Nhận xét chung phương pháp tính ổn định ĐCS tường đứng 86 T T T T 3.4.2.2 Lựa chọn phương pháp tính ổn định ĐCS tường đứng .86 T T T T 3.5 Phân tích lựa chọn phương pháp tính ổn định cho đê chắn sóng mái nghiêng 87 T T T T 3.5.1 Phân tích đặc điểm phương pháp tính ổn định cho ĐCS mái nghiêng 87 T T T T 3.5.1.1 Phương pháp phân thỏi (14TCN 130-2002) .87 T T T T 3.5.1.2 Phương pháp cân giới hạn tổng quát 87 T T T T 3.5.1.3 Phương pháp phần tử hữu hạn 88 T T T T 3.5.2 Lựa chọn phương pháp tính ổn định cho ĐCS mái nghiêng 89 T T T T 3.6 Kết luận chương III 89 T T T T CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG TÍNH TỐN KHU NEO ĐẬU TRÁNH TRÚ T BÃO NHẬT LỆ .91 T 4.1 Giới thiệu cơng trình điều kiện tự nhiên 91 T T T T 4.1.1 Tổng quan khu neo đậu TTB cho tàu cá Nhật Lệ 91 T T T T 4.1.1.1 Tiềm chiến lược phát triển kinh tế thuỷ sản Quảng Bình 91 T T T T 4.1.1.2 Hoạt động bão lũ cần thiết đầu tư xây dựng khu tránh trú bão 93 T T T T 4.1.1.3 Mục tiêu, nhiệm vụ khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá Nhật Lệ 94 T T T T 4.1.1.4 Quy mô dự án khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá Nhật Lệ 94 T T T T 4.1.2 Điều kiện tự nhiên khu neo đậu TTB cho tàu cá Nhật Lệ .95 T T T T 4.1.2.1 Đặc điểm khí tượng .95 T T T T 4.1.2.2 Điều kiện thuỷ hải văn khu vực cơng trình 96 T T T T 4.1.2.3 Điều kiện địa hình .101 T T T T 4.1.2.4 Điều kiện địa chất cơng trình 101 T T T T 4.2 Giải pháp thiết kế ĐCS, ngăn cát 101 T T T T 4.2.1 Chọn tuyến đê 101 T T T T 4.2.2 Tính chọn kích thước mặt cắt ngang ĐCS mái nghiêng 102 T T T T 4.2.2.1 Cao trình đỉnh đê .103 T T T T 4.2.2.2 Chiều rộng đỉnh đê 104 T T T T 4.2.2.3 Chọn mái dốc m 105 T T T T 4.3 Tính toán ổn định ĐCS 105 T T T T 4.3.1 Theo 14TCN 130-2002 105 T T T T 4.3.2 Theo phương pháp phần tử hữu hạn 109 T T T T 4.3.3 Tính tốn ổn định trượt ngang .109 T T T T 4.4 Một số nội dung tổ chức thi cơng xây dựng cơng trình 112 T T T T 4.4.1 Trình tự thi cơng hạng mục khu neo đậu Nhật Lệ .112 T T T T 4.4.2 Biện pháp thi công hạng mục cơng trình .113 T T T T 4.4.3 Một số lưu ý q trình thi cơng 115 T T T T 4.4.4 Tiến độ thi công 116 T T T T 4.4.5 Các yêu cầu bảo vệ môi trường, an tồn, phịng chống cháy nổ q T T T trình thi cơng 116 T 4.5 Kết luận chương IV .117 T T T T KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 118 T T I Kết luận 118 T T II Tồn kiến nghị 119 T T 1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Với yêu cầu phát triển kinh tế biển, hàng năm phải xây dựng nhiều cơng trình biển, cơng trình bảo vệ bờ: cơng trình cảng biển khu vực ven bờ, cảng nằm vùng hải đảo, cơng trình an ninh quốc phòng, cảng cá, khu neo đậu tàu thuyền trú bão….Chỉ riêng việc đáp ứng nhu cầu cấp bách bảo vệ tàu thuyền khai thác hải sản biển có bão, giảm thiệt hại tài sản tính mạng ngư dân tỉnh ven biển nước ta, ngày 9/8/2011 Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 1349/QĐ-TTg Phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 Theo nước có 100 khu neo đậu trú bão, số khu có quy mơ cấp vùng đảm bảo an toàn cho hàng ngàn tàu loại Đê chắn sóng hạng mục quan trọng cơng trình biển, để bảo vệ khu vực cơng trình tạo vùng nước “yên tĩnh’’ phía sau Đê chắn sóng thường làm việc điều kiện bất lợi sóng gió, chiều sâu cột nước, điều kiện điều kiện hải văn Đê chắn sóng thường có dạng mặt cắt chính: dạng mái nghiêng, dạng tường đứng, dạng hỗn hợp Mỗi loại có điều kiện ứng dụng, điều kiện làm việc khác (về cơng trình, áp lực sóng, khả trượt, lật….) Một nội dung quan trọng tính tốn thiết kế đê chắn sóng tính tốn ổn định điều kiện bất lợi Hiện nước ta tính tốn ổn định cho loại cơng trình theo tiêu chuẩn, quy phạm hành như: Tiêu chuẩn 14TCN 130-2002, Hướng dẫn thiết kế đê biển, Quy phạm tải trọng lực tác dụng lên cơng trình (do sóng tầu) Bộ Nông nghiệp &PTNT, Tiêu chuẩn 22TCN 207-95 Bộ Giao thông vận tải, tham khảo Tiêu chuẩn kỹ thuật cơng trình cảng, đường thuỷ Nhật Bản…phương pháp tính ổn định dạng mặt cắt giống nhau, chưa xem xét đầy đủ đặc điểm làm việc, điều kiện xây dựng khai thác nên đơi tính tốn thiết kế chưa phù hợp thiếu đầy đủ an tồn cho loại cơng trình Để góp phần cho cơng tác thiết kế đê chắn sóng cơng trình, nội dung nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tính ổn định cho đê chắn sóng theo dạng mặt cắt khác nhau, phục vụ xây dựng khu neo đậu tàu thuyền trú bão” mang tính thực tiễn nhằm đáp ứng xây dựng khu neo đậu tàu thuyền trú bão quan tâm nước ta có tính khoa học, góp phần cho chun ngành xây dựng cơng trình biển Mục đích đề tài Trên sở nghiên cứu, luận văn đề xuất phương pháp tính tốn ổn định phù hợp dạng mặt cắt khác đê chắn sóng, tập trung cho mặt cắt thường sử dụng dạng mái nghiêng tường đứng, nhằm phục vụ việc xây dựng đê chắn sóng khu neo đậu tàu thuyền trú bão nước ta Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu đê chắn sóng khu neo đậu tàu thuyền trú bão Cách tiếp cận phương pháp thực - Phương pháp nghiên cứu: + Phương pháp lý thuyết + Phương pháp tổng hợp, phân tích đánh giá + Tham khảo kinh nghiệm chuyên gia - Các tiếp cận: + Tiếp cận qua nghiên cứu, tài liệu công bố + Tiếp cận qua cơng trình thực tế + Qua nguồn thơng tin khác Kết dự kiến đạt - Nêu tổng quan phương pháp tính tốn ổn định cho đê chắn sóng cơng trình biển; - Dựa đặc điểm điều kiện làm việc điều kiện áp dụng, phân tích lựa chọn phương pháp tính tốn ổn định phù hợp cho đê chắn sóng có dạng mặt cắt khác nhau, tập trung cho dạng mặt cắt đê mái nghiêng đê dạng tường đứng, phục vụ xây dựng khu neo đậu tàu thuyền trú bão nước ta - Ứng dụng tính tốn phục vụ cho xây dựng đê chắn sóng khu neo đậu tàu thuyền tránh trú bão Nhật Lệ - Quảng Bình 118 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Việc xây dựng khu neo đậu đảm bảo an tồn cho tàu thuyền có gió bão phù hợp với chủ trương Nhà nước, giảm thiệt hại cho tàu thuyền ngư dân vào khu neo đậu Ở khu neo đậu không lợi dụng điều kiện thuận lợi che chắn địa hình đê chắn sóng có vai trị quan trọng, tạo vùng nước an tồn cho tàu thuyền neo đậu tránh tác hại sóng, gió, dịng chảy Hiện có nhiều phương pháp tính tốn ổn định ĐCS khác nhau, phương pháp tính tốn áp dụng cho trường hợp khác nhau, phụ thuộc vào hình dạng mặt cắt, điều kiện tự nhiên Ở nước ta chưa có quy phạm, tiêu chuẩn hướng dẫn tính tốn ổn định ĐCS, nhu cầu xây dựng ĐCS ngày lớn Việc lựa chọn phương pháp tính tốn ổn định ĐCS phù hợp quan trọng, lựa chọn phương pháp tính tốn khơng phù hợp gây lãng phí (trong trường hợp thiên an toàn) gây hư hại, thời gian khai thác ngắn (trường hợp ổn định) điều kiện tu, sửa chữa ĐCS tốn Trên sở nghiên cứu, phân tích phương pháp tính tốn ổn định ĐCS cho dạng mặt cắt khác nhau, luận văn đề xuất phương pháp tính tốn ổn định ĐCS cho dạng mặt cắt cụ thể: - Đối với ĐCS dạng tường đứng có kết cấu dạng Caisson (thùng chìm) kiến nghị sử dụng phương pháp tính tốn ổn định Van der Kreeke - Đối với ĐCS dạng đứng cơng trình bến, cảng kiến nghị tính tốn ổn định theo tiêu chuẩn 22 TCN 207-92 Tiêu chuẩn thiết kế bến cảng biển - Đối với đê chắn sóng dạng mái nghiêng kiến nghị sử dụng phương pháp Phần tử hữu hạn (FEM) để tính tốn ổn định điều kiện xác định thơng số, tiêu chí đất, môi trường thuận lợi đầy đủ Đối với cơng trình đặc thù mà cơng tác xác định thơng số, tiêu chí đất, mơi trường gặp nhiều khó khăn thiếu tính xác, khuyến nghị sử dụng phương pháp phân thỏi theo TCN 14 TCN 130-2002 để tính tốn ổn định - Đối với ĐCS dạng hỗn hợp tùy theo hình dạng mặt cắt điều kiện làm việc để áp dụng tính tốn ổn định theo phương pháp tính tốn ổn định cho ĐCS dạng 119 mái nghiêng tường đứng Khuyến nghị sử dụng phương pháp Phần tử hữu hạn để tính tốn có đủ thơng số, tiêu đất, môi trường II Tồn kiến nghị Luận văn chưa có điều kiện thực thí nghiệm mơ hình, phân tích xác đối chiếu kết cho phương pháp tính tốn cụ thể, nhằm tìm nguyên nhân gây ổn định, sở đề xuất sửa đổi, bổ sung số hệ số để cơng thức tính toán ổn định phù hợp với điều kiện làm việc cơng trình Trong q trình thực luận văn, điều kiện thời gian khuôn khổ luận văn, tác giả khơng thể trình bày đầy đủ phương pháp tính tốn ổn định, phương pháp tính tốn ứng dụng thời gian gần Bên cạnh đó, mặt cắt ĐCS đa dạng với nhiều loại kết cấu khác nhau, nên tác giả khơng đề cập trường hợp tính toán ổn định mặt cắt ĐCS hỗn hợp; ĐCS cọc, cừ hay dạng kết cấu đặc biệt khác Tác giả kiến nghị nên có nghiên cứu sâu ổn định ĐCS hợp với tham khảo tiêu chuẩn, tài liệu nước có nhiều kinh nghiệm xây dựng cơng trình biển Mỹ, Nhật, Hà Lan, Anh…để xây dựng tiêu chuẩn thiết kế cơng trình biển nói chung ĐCS nói riêng phục vụ phát triển kinh tế biển đảm bảo an toàn hiệu quả./ PHỤ LỤC 3.1 Đồ thị hệ số k br R Phụ lục 3.2: Giá trị áp lực sóng p Stt điểm Độ sâu z điểm (m) Trị số áp lực p (kPa) Khi đỉnh sóng tiếp cận cơng trình -η c p1 = p = k ρgh 0,25d p = k ρgh 0,5d p = k ρgh d p = k ρgh R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Khi chân sóng tiếp cận cơng trình p6 = ηt p = -ρgη t 0,5d p = -k ρgh d p = -k ρgh R R R R R R R R R R R R Phụ lục 3.3 Biểu đồ xác định hệ số k 0,5 0,7 0,2 0,3 0,1 1,5 α Pi(x) 1,0 X1 ) (B1 -X (B1 -X Pimax ) 0,5 0,1 X/λ B/ λ X m MNT Pi, rel Pi, rel 0,2 0,3 Phụ lục 3.4 Đồ thị xác định P i, l R Phụ lục 3.5: Các hệ số k ; k1 ; k2 Đặc trưng mái đê (loại gia cố) k1 k2 k = k k - Bằng bê tông asphalt nhẵn mặt 1 - Bằng mái bê tông thủy công phẳng mặt với diện 0,9 0,9 0,90 0,90 200 ÷ 100 0,95 0,80 0,80 50 0,90 0,75 0,70 20 0,80 0,70 0,60 10 0,75 0,65 0,45 0,70 0,60 0,35 R R R R R tích khe nối ≤ 5% - Mái đê thấm nước cấu tạo cát, dăm, sỏi, đá hộc khối bê tông mà tỉ số chiều cao sóng h (m) so với đường kính trung bình khối đó: ≥500 Phụ lục 3.6 Đồ thị xác định hệ số kl công thức (3-44) a) Kl λs hs λ h 50(30) 40(25) 30(21) 25(19) 2,5 20(16) 1,8 15(13) 1,6 1,4 10(9,7) 1,2 7(7) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 1,0 hình a: cho m ≤ 3 m b) Kl 2,5 1,8 1,6 1,4 1,2 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 λs hs 0,3 λ h 50(30) 40(25) 30(21) 25(19) 20(16) 0,2 15(13) 10(9,7) 0,1 7(7) 10 hình b: cho m >3 20 30 m Phụ lục 3.7 Hệ số ψ Kết cấu cơng trình bến Hệ số ψ Tàu biển Tàu sông 0,50 0,30 - Bền liền bờ cọc có mái dóc gầm bến 0,55 0,40 - Bến nhô, trụ cập tàu 0,65 0,45 - Trụ cập tàu đầu bến trụ quay tàu 1,60 - Bến liền bờ có mặt trước dạng tường kín (các loại bến trọng lực, bến cọc ống đường kính lớn, bến cừ, bến bệ cọc có cừ trước) Phụ lục 4.1 Phân chia địa tầng từ xuống khu neo đậu tránh trú bão Nhật Lệ Lớp số 1: Bùn cát pha màu xám đen 1) U U Lớp bắt gặp lỗ khoan nước (LK1 ữ LK4) Lớp nằm bề mặt, có bề dày từ 0,1 m đến 0.3 m Do bề dày lớp mỏng nên không lấy mẫu thí nghiệm lớp 2) Lớp số 2a: Cát hạt vừa màu xám trắng kết cấu chặt U U Lớp số 2a bắt gặp lỗ khoan nước (LK1 ữ LK4) Lớp nằm lớp 1, có bề dày từ 2,3 m đến 7,1 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N30 thay đổi từ đến Cường độ chịu tải quy ước R’ = 1,5 kG/cm2 3) Lớp số 2b: Cát hạt vừa màu xám trắng kết cấu chặt vừa U U Lớp số 2b gặp lỗ khoan LK3 Lớp nằm lớp số 2a Cao độ mặt lớp -8,50 m, cao độ đáy lớp -13,50 m, bề dày lớp 5,0 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N30 thay đổi từ 16 đến 21 Cường độ chịu tải quy ước R’ = 2.5 kG/cm2 4) Lớp số 3a: Cát hạt vừa màu xám vàng kết cấu chặt U U Lớp số bắt gặp lỗ khoan cạn LK5 ÷ LK8, LK10 Lớp nằm bề mặt có bề dày từ 5,5 m đến 10,0 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N30 thay đổi từ đến Cường độ chịu tải quy ước R’ = 1,5 kG/cm2 5) Lớp số 3b: Cát hạt vừa màu xám vàng kết cấu chặt vừa U U Lớp số 3b bắt gặp lỗ khoan LK5, LK9 LK10 Lớp nằm mặt lớp 3a, có bề dày từ 2,5 m đến 7,0 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N30 thay đổi từ 12 đến 18 Cường độ chịu tải quy ước R’ = 2,5 kG/cm2 Lớp số 3c: Cát hạt vừa màu xám vàng kết cấu từ chặt đến chặt 6) U U Lớp số 3c gặp lỗ khoan LK5, LK8 LK10 Lớp nằm lớp 3a 3b, có bề dày từ 4,9 m đến 20,1 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N 30 thay đổi từ 32 đến 77 R R Cường độ chịu tải quy ước R = 4.0 kG/cm ’ P P P Lớp số 3d: Cát hạt vừa lẫn vỏ sò vỏ hến màu xám đen kết cấu chặt 7) U U Lớp số 3d gặp lỗ khoan LK9 Lớp nằm lớp 3b, có cao độ mặt lớp -4,30 m, cao độ đáy lớp -8,70 m, bề dày 4,4 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N30 thay đổi từ đến Cường độ chịu tải quy ước R’ = 1,5 kG/cm2 Lớp số 4a: Bùn sét màu xám xanh 8) U U Lớp số 4a bắt gặp lỗ khoan LK2 LK6 Lớp nằm lớp 2a 3a, có bề dày từ 1,0 m đến 1,8 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N30 thay đổi từ đến Cường độ chịu tải quy ước R’ < 1,0 kG/cm2 Lớp số 4b: Sét màu xám xanh lẫn vỏ sò, vỏ hến trạng thái dẻo chảy đến 9) U U chảy Lớp số 4b gặp lỗ khoan LK1, LK2, LK5 ÷ LK7 LK10 Lớp nằm lớp 2a, 3a, 3c 4a, có bề dày từ 2,5 m đến 15,8 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N30 thay đổi từ đến Cường độ chịu tải quy ước R’ < 1,0 kG/cm2 10) Lớp 4c: Sét pha màu xám xanh trạng thái dẻo mềm U U Lớp 4c gặp lỗ khoan LK6 Lớp nằm lớp 4b, có cao độ mặt lớp 14,68 m, cao độ đáy lớp -16,18 m, bề dày 1,5 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N30 = Cường độ chịu tải quy ước R’ < 1,0 kG/cm2 11) Lớp số 5a: Sét lẫn sạn màu nâu đỏ, xám vàng trạng thái dẻo cứng U U Lớp 5a gặp lỗ khoan LK3 Lớp nằm lớp 2b, có cao độ mặt lớp -13,5m, cao độ đáy lớp -16,2 m, bề dày 2,7 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N30 = 14 Cường độ chịu tải quy ước R’ = 2,0 kG/cm2 Lớp số 5b: Sét lẫn sạn màu xám vàng trạng thái nửa cứng 12) U U Lớp 5b gặp lỗ khoan LK2 Lớp nằm lớp 4b, có cao độ mặt lớp -13,8m, cao độ đáy lớp -17,3 m, bề dày 3,5 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N 30 thay đổi từ 16 đến 19 R R Cường độ chịu tải quy ước R’ = 2.5 kG/cm2 P P P Lớp số 6a: Sét pha lẫn sạn màu xám vàng, nâu đỏ trạng thái dẻo cứng 13) U U Lớp 6a gặp lỗ khoan LK4 Lớp nằm lớp 2a, có cao độ mặt lớp 4,7m, cao độ đáy lớp -11,6 m, bề dày 6,9 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N 30 thay đổi từ đến 16 R R Cường độ chịu tải quy ước R = 2.0 kG/cm ’ P P P 14 ) Lớp số 6b: Sét pha lẫn sạn màu xám vàng, nâu đỏ trạng thái nửa cứng U U Lớp số 6b bắt gặp lỗ khoan LK4, LK6 LK7 Lớp nằm lớp 4c, 4b 6a, có bề dày từ 3,9 m đến 6,6 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N 30 thay đổi từ 16 đến 25 R R Cường độ chịu tải quy ước R = 3.,3 kG/cm ’ P P P Lớp số 7: Sét pha màu xám vàng, vàng trạng thái dẻo mềm 15) U U Lớp số gặp lỗ khoan LK3, LK4 LK9 Lớp nằm lớp 3d, 5a 6b, có bề dày từ 1,5 m đến 3,3 m Cao độ mặt lớp, cao độ đáy lớp bề dày lớp chi tiết lỗ khoan thể đây: Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N 30 thay đổi từ đến 13 R R Cường độ chịu tải quy ước R’ < 1,0 kG/cm2 P P P Lớp số 8: Cát pha màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo 16) U U Lớp số gặp lỗ khoan LK10 Lớp nằm lớp 4b, có cao độ mặt lớp -8,0 m, cao độ đáy lớp -13,3 m, bề dày lớp 5,3m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho giá trị N 30 thay đổi từ 10 đến 20 R R Cường độ chịu tải quy ước R’ = 1,0 kG/cm2 P P P 17) Lớp số 9: Đá cuội kết xen lẫn cát sạn kết màu xám vàng Đá cứng U U Lớp số 10 gặp lỗ khoan LK6, LK7 LK10 Lớp nằm lớp 6b 8, bề dày lớp khoan vào từ 1,0 m đến 2,2 m Cường độ kháng nén khơ: Cường độ kháng nén bão hịa: Hệ số hóa mềm: 57,35 (kG/cm2) P P 33,53 (kG/cm ) P P 0.59 18) Lớp số 10: Sét bột kết màu xám xanh, xám vàng, phong hóa nứt nẻ trung U U bình Đá cứng vừa TCR = 40%, RQD = 20% Lớp số gặp lỗ khoan LK8 Lớp nằm lớp 3c, có cao độ mặt lớp 9,3 m, bề dày lớp khoan vào 2,2m Cường độ kháng nén khô: Cường độ kháng nén bão hòa: 37,55 (kG/cm2) P 21,05 (kG/cm ) P Hệ số hóa mềm: 19) P P 0,56 Lớp số 11: Đá phiến sét màu xám vàng, xám xanh Đá cứng chắc, phong U U hóa trung bình, nứt nẻ TCR = 60%, RQD = 30% Lớp số 11 gặp lỗ khoan LK1 ÷ LK4, LK9 Lớp nằm lớp 4b 7, bề dày lớp khoan vào từ 4,8 m đến 6,3 m Cường độ kháng nén khơ: 33,65 (kG/cm2) Cường độ kháng nén bão hịa: 14,98 (kG/cm2) Hệ số hóa mềm: P P 0.49 P P TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phạm Văn Giáp, Nguyễn Hữu Đẩu, Nguyễn Ngọc Huệ, Đinh Đình Trường (2000), Bể cảng đê chắn sóng, Nxb Xây dựng, Hà Nội Bộ NN&PTNT (2002), Tiêu chuẩn ngành: Hướng dẫn thiết kế đê biển 14 TCN 130-2002, Hà Nội Đào Văn Tuấn (2005), Cơng trình bảo vệ bờ biển đê chắn sóng, Đại học Hàng Hải Lương Phương Hậu, Hồng Xn Lượng, Nguyễn Xỹ Ni, Lương Giang Vũ (2001), Cơng trình bảo vệ bờ biển hải đảo Nxb Xây dựng, Hà Nội Phạm Văn Giáp, Nguyễn Hữu Đẩu, Nguyễn Ngọc Huệ, Cơng trình bến cảng, NXB Xây dựng Bộ GTVT, 22 TCN 222-95, Tải trọng tác động sóng tàu lên cơng trình thủy Ngơ Trí Viềng, Nguyễn Chiến, Nguyễn Văn Mạo, Nguyễn Văn Hạnh, Nguyễn Cảnh Thái, Thủy công tập Lương Phương Hợp, Đê chắn sóng số vấn đề thiết kế đê chắn sóng dạng mái nghiêng, TVTK* Số 3&4-20008 Phạm Thu Hương, giảng: Đê chắn sóng mái nghiêng, khoa kỹ thuật bờ biển, Trường đại học Thuỷ Lợi 10 Trí Quang, viết: Một số quy tắc cần tuân thủ để giảm thiệt hại tài sản tàu đánh cá mùa mưa bão, Cổng thông tin điện tử Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn (27/7/2010) 11 Công ty CPTV Thiết kế giao thông thủy TEDI WECCO, Hồ sơ thiết kế Dự án khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá Nhật Lệ (bước lập dự án đầu tư) 12 Nguyễn Trung Anh, Vấn đề tiêu giảm sóng cho việc xây dựng đê chắn sóng khu neo đậu tàu thuyền tránh trú bão Việt Nam, tạp chí Hàng hải 7/2010 13 Bộ GTVT, 22 TCN 207-92 Tiêu chuẩn thiết kế bến cảng biển 14 Nguyễn Trung Anh, Lựa chọn phương pháp tính tốn ổn định cho đê chắn sóng tường đứng dạng thùng chìm, chuyên đề tiến sĩ, 9/2003 15 24 Tiêu chuẩn BSi, BS 6349: Part 7: 1991: Chỉ dẫn thiết kế thi công đê chắn sóng, Nguyễn Hữu Đẩu dịch Nxb Xây dựng, Hà Nội (2001) 16 Nguyễn Trung Anh (2007), Nghiên cứu số tham số thiết kế thùng chìm có buồng tiêu sóng, Luận án tiến sĩ, Hà Nội 17 Nguyễn Cảnh Thái, Lương Thị Thanh Hương Nghiên cứu xác định mặt trượt nguy hiểm tính tốn ổn định mái dốc 18 Bộ NN&PTNT, Dự thảo Quy chuẩn thiết kế đê biển, 2009 19 Quyết định số 1349/QĐ-TTg ngày 9/8/2011 Phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 20 Bộ Thuỷ Sản, QĐ Số: 27/2005/QĐ-BTS việc ban hành tiêu chí khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá 21 Nguyễn Thế Hùng, Chuyên đề phương pháp tính, Đà Nẵng T Tiếng Anh 22 Kim, J Y., Lee, S Y (1997): “An impoved search strategy for critical slip surface using finite element stress fields” J Computer and Geotechnics, Vol 21 No pp 295-312 23 Barbara Zanuttigh1 and Jentsje W van der Meer, Wave reflection from coastal structures 24 Yamagami, T., Ueta, Y (1988): “Search for critical slip line in finite element stress field by dynamic programming” , Proc 6th Int Conf on Numerical Method in Geomechanics, pp 1335-1339 25 Technical Standards and Commentaries for Port and Harbour Facilities in Japan, Japan 26 H.T.V Pham & D.G Fredlund – 2003, The application of dynamic T T1 T1 T1 programming to slope stability analysis", Canadian Geotechnical Journal T1 27 T Sokolovsky, V.V (1960) – Static of soil media - London , Butterworth’s Scientific Publications 28 Enoki, N.Yagi, R.Yatabe, E Ichimoto (1990) – Generalized slice method for slope stability analysis, Soils and Foundations – Japanese Soc Of Soil Mech And Found Engng.,30 ... luận văn: ? ?Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tính ổn định cho đê chắn sóng theo dạng mặt cắt khác nhau, phục vụ xây dựng khu neo đậu tàu thuyền trú bão? ?? kết nghiên cứu Những kết nghiên cứu, thí nghiệm... phần cho cơng tác thiết kế đê chắn sóng cơng trình, nội dung nghiên cứu đề tài: ? ?Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tính ổn định cho đê chắn sóng theo dạng mặt cắt khác nhau, phục vụ xây dựng khu neo. .. tốn ổn định phù hợp cho đê chắn sóng có dạng mặt cắt khác nhau, tập trung cho dạng mặt cắt đê mái nghiêng đê dạng tường đứng, phục vụ xây dựng khu neo đậu tàu thuyền trú bão nước ta - Ứng dụng tính