Nghiên cứu mô hình liên kết neo với tấm lát mái hai chiều để đảm bảo ổn định đê biển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTTN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI PHẠM HÙNG NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH LIÊN KẾT NEO VỚI TẤM LÁT MÁI HAI CHIỀU ĐỂ ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH ĐÊ BIỂN CHUYÊN NGÀNH : XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY MÃ SỐ : 60-58-40 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS NGƠ TRÍ VIỀNG Hà Nội - 2011 PHẠM HÙNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTTN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI * PHẠM HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH LIÊN KẾT NEO VỚI TẤM LÁT MÁI HAI CHIỀU ĐỂ ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH ĐÊ BIỂN * LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2011 Hà Nội - 2011 Trường Đại Học Thủy Lợi MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC HÌNH THỨC VÀ KẾT CẤU BẢO VỆ MÁI ĐÊ PHÍA BIỂN 1.1 Một số kết cấu kè lát mái đê biển sử dụng nước 1.1.1 Kè lát mái đá lát khan 1.1.2 Kè lát mái đá xây - đá chít mạch 1.1.3 Kè bê tông 1.1.4 Các hình thức kè lát mái sử dụng Nam Định 12 1.1.5 Một số tồn hệ thống kè biển 17 1.2 Tổng quan vấn đề hư hỏng , ổn định kết cấu bảo vệ mái đê biển 18 1.2.1 Những hư hỏng thường gặp 18 1.2.2 Phá hoại vị trí đá lát khan bị bong xô 23 1.2.3 Phá hoại từ mái đê phía đồng 23 1.3 Tổng hợp trạng hư hỏng thường gặp 1.4 Nhận xét kết luận CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH LỚP GIA CỐ BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN 24 25 26 2.1 Các phương pháp tính tốn ổn định kết cấu lớp bảo vệ mái đê biển 26 2.1.1 Trọng lượng đá, cấu kiện lớp phủ 26 2.1.2 Tính tốn ổn định cơng trình gia cố mái đê 33 2.1.3 Tác động sóng vào gia cố bê tông 35 2.2 Những vấn đề cần nghiên cứu 40 2.2.1 Cơ sở khoa học gia cường lát mái 40 2.2.2 Nội dung nghiên cứu mơ hình liên kết neo gia cường cho viên gia cố kiểu hai chiều 42 2.2.3 Kết luận 44 Học viên : Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM MƠ HÌNH XÁC ĐỊNH MẬT ĐỘ VÀ KHẢ NĂNG NEO GIỮ CỦA NEO 45 3.1 Cơ sở thí nghiệm mơ hình 45 3.1.1 Khái niệm mơ hình vật lý 45 3.1.2 Những khái niệm lý thuyết tương tự 45 3.2 Giới thiệu mơ hình thí nghiệm 47 3.3 Các thao tác thí nghiệm 3.4 Các trường hợp thí nghiệm 3.5 Kết thí nghiệm 52 52 55 3.5.1 Trường hợp kéo không neo 55 3.5.2 Trường hợp kéo có neo 58 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CHO ĐÊ BIỂN NAM ĐỊNH 4.1 Giới thiệu cơng trình 64 64 4.2 Tài liệu địa hình 64 4.3 Tài liệu địa chất 64 4.3.1 Các tiêu lý đất 4.3.2 Vật liệu xây dựng 4.4 Tính tốn thiết kế 4.4.1 Các tiêu thiết kế 64 72 72 72 4.4.2 Tính tốn xác định cao trình đỉnh đê 72 4.4.3 Xác định mực nước biển tính tốn 73 4.4.4 Gió đà gió thiết kế 73 4.4.5 Tính tốn sóng từ gió thiết kế 75 4.4.6 Kết tính tốn cao trình đỉnh đê 77 4.4.7 Tính tốn kết cấu lát mái kè 77 4.4.8 Tính tốn thiết kế chân khay 79 4.4.9 Thiết kế lớp lọc 80 4.4.10 Kiểm tra ổn định mái đê phía đồng phía biển 4.5 Ứng dụng neo viên gia cố hai chiều bảo vệ mái thượng lưu đê biển 4.6 Nhận xét đánh giá 81 83 87 Kết luận kiến nghị 88 Tài liệu tham khảo 89 Học viên : Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Hình vẽ Hình 1.1 Kè đá xếp hình lục lăng Hà Lan, xây dựng năm 1953, sửa Trang chữa lại Hình 1.2 Kè lát đá đê biển Cát Hải – Hải Phịng Hình 1.3 Kè lát mái đá lát khan 5 Hình 1.4 Kè lát mái đá xây Hình 1.5 Kè đá xây liền khối Thái Bình Hình 1.6 Kè bê tơng đổ chỗ Hải Phịng 7 Hình 1.7 Kè mái đê biển Hải Hậu – Nam Định 8 Hình 1.8 Kè lát mái bê tơng lắp ghép có ngàm hai chiều Hình 1.9 Sản xuất cấu kiện có ngàm hai chiều 10 10 10 Hình 1.10 Mái kè cấu kiện TSC – 178 11 11 Hình 1.11 Sản xuất cấu kiện TSC – 178 11 12 Hình 1.12 Kè lát mái đá lát khan 12 13 Hình1.13 Kè đá lát khan chiều dày thay đổi 13 14 Hình 1.14 Kè cấu kiện hình bao diêm lát khan 14 15 Hình1.15 Chân kè ống buy đê biển Hải Hậu 15 16 Hình1.16 Kè cấu kiện bê tơng khối lớn 15 16 18 Hình1.17 Kè khối đá xây (1x1x0,5)m cấu kiện bao diêm Hình 1.18 Mái kè có Táo Khoai 19 Hình 1.19 Kè lát mái cấu kiện T2(dương) Nghĩa Hưng 16 17 20 Hình 1.20 Minh hoạ tương tác tải trọng bên ngồi bên 19 21 20 22 Hình 1.21 Nước xâm nhập qua kè vào đất chuyển động theo hướng tác động sóng Hình 1.22 Sơ đồ sóng phá hoại kè gầy trượt cục mái đê 23 Hình 1.23 Lún sụt mảng gia cố 20 24 Hình 1.24 Các cấu kiện viên đá bị bong xơ 21 25 Hình 1.25 Cơ chế phá hoại từ phần cấu kiện bị vỡ hỏng 22 17 Học viên : Phạm Hùng 20 Trường Đại Học Thủy Lợi 26 Hình 1.26 Cơ chế phá hoại từ phần đá lát khan bị bong xơ 27 Hình 1.27 Cơ chế phá hoại từ phía đồng 23 24 28 Hình 2.1 Quan hệ H s W 50 , D 50 27 Hình 2.2 Quan hệ H s W 50 theo hệ số mái 29 Hình 2.3 Quan hệ H s với W 50 theo công thức Pilarczyk 32 Hình 2.4 Sơ đồ tính tốn ổn định tổng thể cơng trình gia cố mái 33 32 Hình 2.5 Sơ đồ tính tốn trượt nội cơng trình gia cố mái 34 33 34 Hình 2.6 Sơ đồ sóng vỡ vào mái Hình 2.7 Áp lực sóng lên mái theo N.N.Djuncốpxki 36 38 35 Hình 2.8 Sơ đồ áp lực sóng lên mái theo Theo M.I.Buriacốp 39 36 Hình 2.9 Phá hủy đê biển sóng đê biển Hậu Lộc, Thanh Hóa 41,42 37 Hình 2.10 Bố trí neo cho lát mái 1) Mũi neo 2) Dây neo 3) Chốt liên kết 43 38 Hình 2.11 Chi tiết dạng mũi neo gia cố 43 39 Hình 3.1 Mặt cắt ngang mơ hình thí nghiệm 49 40 Hình 3.2 Mơ hình thí nghiệm phịng 49 41 Hình 3.3 Bản vẽ kích thước cấu kiện gia cố kiểu hai chiều(tỉ lệ 1:10) 50 42 Hình 3.4 Viên gia cố kiểu hai chiều có lỗ để đặt thước quan sát chuyển vị 51 43 Hình 3.5 Viên gia cố kiểu hai chiều có lỗ để cắm neo(tỉ lệ 1:10) 51 44 Hinh 3.6 Các thiết bị đấu nối cho thí nghiệm 45 Hinh 3.7 Thước quan sát chuyển vị 52 53 46 Hình 3.8 Sơ đồ bố trí điểm lực kéo mảng gia cố(điểm vị trí đặt tải) 54 47 Hình 3.9 Sơ đồ bố trí neo cho vị trí viên số viên số 54 48 Hình 3.10 Sơ đồ bố trí neo cho vị trí vùng ảnh hưởng 55 49 Hình 3.11 Phạm vi ảnh hưởng trường hợp kéo khơng neo 56 50 Hình 3.12 Sơ đồ bố trí thước đo chuyển vị 56 51 Hình 3.13 Mặt cắt ngang qua vùng ảnh hưởng 57 52 Hình 3.14 Phạm vi ảnh hưởng ứng với tải trọng kéo 6kg 53 Hình 3.15 Phạm vi ảnh hưởng ứng với tải trọng kéo 8kg 29 30 31 Học viên : Phạm Hùng 57 57 Trường Đại Học Thủy Lợi 54 Hình 3.16 Phạm vi ảnh hưởng ứng với tải trọng kéo 10kg 58 55 Hình 3.17 Mảng bắt đầu bị phá hoại với tải trọng kéo 12kg 58 56 57 Hình 3.18 Phạm vi ảnh hưởng ứng với tải trọng kéo 12kg khoảng cách neo 4d Hình 3.19 Phạm vi ảnh hưởng ứng với tải trọng kéo 12kg khoảng cách neo 6d Hình 3.20 Phạm vi ảnh hưởng ứng với tải trọng kéo 28kg 58 59 60 61 khoảng cách neo 6d Hình 3.21 Phạm vi ảnh hưởng ứng với tải trọng kéo 29kg khoảng cách neo 4d Hình 3.22 Mảng bắt đầu bị phá hoại Hình 3.23 Sơ đồ bố trí neo mặt cắt ngang cho trường hợp 60 60 60 61 61 62 62 khoảng cách neo 6d Hình 4.1 Kết tính tốn ổn định 63 Hình 4.2 Chi tiết mũi neo xoắn gia cố 84 64 Hình 4.3 Sơ đồ bố trí neo 85 Học viên : Phạm Hùng 83 Trường Đại Học Thủy Lợi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT Bảng biểu Bảng 2.1: Hệ số K D phụ thuộc vào hình dạng khối phủ Trang 26 Bảng 2.2: Kết tính tốn viên cấu kiện bảo vệ mái theo công thức 32 Bảng 3.1 Chỉ tiêu lý đất thí nghiệm 48 Bảng 3.2 Thành phần hạt đất thí nghiệm 48 Bảng 3.3 Bảng kết thí nghiệm với cấp tải trọng khác 55 Bảng 3.4 Bảng kết thí nghiệm với cấp tải trọng khác 59 Bảng 4.1: Giá trị trung bình tiêu lý lớp đất 66 Bảng 4.2: Giá trị trung bình tiêu lý lớp đất 1b 67 Bảng 4.3: Giá trị trung bình tiêu lý lớp đất 68 10 Bảng 4.4: Giá trị trung bình tiêu lý lớp đất 69 11 Bảng 4.5: Giá trị trung bình tiêu lý lớp đất 70 12 Bảng 4.6: Giá trị trung bình tiêu lý lớp đất 71 13 Bảng 4.7: Phân cấp gió bão 74 14 Bảng4.8: Kết tính tốn với gió bão cấp 10 & cấp 12 77 15 Bảng 4.9: Kết tính toán kết cấu lát 79 16 Bảng 4.10: Kết tính tốn kết cấu lát 84 17 Bảng 4.11: Kết tính tốn kết cấu lát khơng neo 86 18 Bảng 4.12: Kết tính tốn kết cấu lát bố trí neo 86 19 Bảng 4.13: Kết tính chiều cao sóng bố trí neo 87 Học viên : Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi LỜI CẢM ƠN Trong thời gian tháng nghiên cứu, xây dựng mơ hình thí nghiệm viết luận văn hướng dẫn tận tình GS.TS Ngơ Trí Viềng, giúp đỡ NCS.Hồng Việt Hùng, cán bộ, giảng viên làm việc phịng thí nghiệm Địa Kỹ Thuật Trường Đại Học Thủy Lợi, đến tơi hồn thành luận văn thạc sĩ với đề tài : “Nghiên cứu mơ hình liên kết neo với lát mái hai chiều để bảo vệ đảm bảo ổn định đê biển” Nội dung luận văn đạt kết sau: Tổng hợp, đánh giá tổng quan gia cường bảo vệ đê biển, thực trạng kỹ thuật đề xuất giải pháp khắc phục Đề xuất giải pháp kỹ thuật làm tăng ổn định phương pháp neo gia cường cho viên gia cố kiểu hai chiều Kết tính ứng dụng cho đê biển Nam Định Trong suốt thới gian làm luận văn giúp tơi rèn luyện đức tính kiên trì, cẩn thận, tỉ mỉ việc xây dựng mơ hình thí nghiệm, đồng thời giúp tơi có phương pháp tiếp cận với mơ hình vật lý Tơi học phương pháp nghiên cứu, cách thức, cách trình bày kết thí nghiệm mơ hình rèn luyện tư phân tích, đánh giá kết thí nghiệm Tơi xin chân thành cảm ơn GS.TS Ngơ Trí Viềng, NCS Hồng Việt Hùng tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình làm luận văn phịng thí nghiệm Địa Kỹ Thuật Trường Đại Học Thủy Lợi tạo điều kiện cho tơi mặt trang thiết bị thí nghiệm điều kiện cần thiết để hoàn thành luận văn Do thời gian có hạn cịn thiếu nhiều kinh nghiệm nên đề tài có mặt hạn chế Kính mong Giáo Sư, Tiến Sĩ nhà khoa học đóng góp ý kiến để đề tài hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 24 tháng 11 năm 2011 Học viên cao học Phạm Hùng Học viên : Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi G= 78 γ d H S3 γ K d ( d − 1) cot gα γn (4.7) Trong đó: G: Trọng lượng tối thiểu khối phủ mái nghiêng (T) H S : Chiều cao sóng thiết kế (m) γ d = 2,5: Trọng lượng riêng vật liệu khối phủ (T/m3) γ n = 1,03: Trọng lượng riêng nước biển(T/m3) α: Góc nghiêng mái kè cotgα = m K d : Hệ số ổn định phụ thuộc hình dạng, độ nhám vật liệu cách thức ghép đặt b Tính chiều dày lát: * Theo theo công thức Pilarczyk, K.W Hà Lan, tính chiều dày cấu kiện: d= φ× H SD ξ / (m) γb −γb γb Φ: hệ số phụ thuộc vào hình dạng cách lắp đặt cấu kiện: Φ = ξ= tgα Hs Ls : Hệ số sóng vỡ Kết tính cho (bảng 4.9) Học viên: Phạm Hùng (4.8) Trường Đại Học Thủy Lợi 79 Bảng 4.9: Kết tính tốn kết cấu lát Thơng số tính tốn TT I II Tính tốn Đơn vị với gió cấp10 Tính tốn với gió cấp12 Số liệu tính tốn Trọng lượng riêng bê tông: t/m3 2,50 2,50 Trọng lượng riêng nước biển: t/m3 1,03 1,03 4,00 4,00 Hệ số mái m = cotg α Chiều cao sóng Hs m 1,17 1,33 Chu kỳ sóng Ts s 5,21 5,65 Chiều dài sóng Ls m 28,03 30,89 Hệ số Φ 4 Hệ số ξ 1,23 1,20 Kết tính tốn trọng lượng chiều dày Trọng lượng lát Kg 130 193 Chiều dày lát d (CT Hà Lan) Cm 24 26,4 Từ bảng (4.9), kiến nghị chọn lát có ngàm, kích thước 40cmx40cmx 28cm Để tăng an tồn cho lát tơi dùng giải pháp neo giữ viên gia cố 4.4.8 Tính tốn thiết kế chân khay 4.4.8.1 Tính tốn kích thước chân khay Để chống đỡ dịng chảy sóng tạo chân kè áp lực sóng rút, chân khay thiết kế theo dạng chân khay sâu Theo 14TCN-130-2002 chiều sâu chân khay từ (1 ÷ 1,5) H s = 1,1 ÷ 1,65 m Chiều rộng chân khay (Nếu xếp ống buy đổ đá hộc) từ (2 ÷ 3) H s = 2,2 ÷ 3,3 m Vì chọn : Đưa mái kè xuống mặt đất tự nhiên, kết cấu chân khay thiết kế hàng ống buy lục lăng bê tông dày 10cm, ống buy dài 2,0 m xếp kề liền Trong ống buy đổ đá hộc 4.4.8.2 Tính tốn kích thước viên đá xếp chân khay Đá xếp chân khay phải ổn định tác dụng dịng chảy sóng tạo chân Học viên: Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi 80 khay Vận tốc cực đại dòng chảy sóng tạo chân khay xác định theo công thức: V max = π H s (4.9) π L 4.π h Sinh g L Trong đó: V max : Vận tốc cực đại dòng chảy (m/s) L s , H s : chiều dài chiều cao sóng thiết kế (m) h: độ sâu nước trước đê (m) g: gia tốc trọng trường (m/s2) Từ tính được: V max = 0,94 m/s Tra bảng 5.5 - 14TCN-130-2002 trọng lượng tối thiểu viên đá để ổn định chân khay là: 40 kg Chọn kích thước viên đá có đường kính ≥ 0,25m để xếp chân khay 4.4.9 Thiết kế lớp lọc: Giữa lớp phủ mái đất đắp, bố trí lớp đệm đá dăm 1x2 dày 10cm vải lọc đặt trực tiếp lên lớp đất đắp đầm kỹ Thiết kế chọn vải lọc: - Các tiêu lý đất nền: K s =7,3x10-4 cm/s - Thành phần hạt đất: d 10 =0,105mm; d 50 =0,4mm; d 60 =0,45mm; d 85 =0,65mm - Lớp bảo vệ gồm đá dăm (1x2) dày 10 cm cấu kiện bê tông dày 28cm Ta có hệ số đồng đều: Cu = d 60 0,45 = = 4,28 ; d10 0,105 d 85 0,65 = = 1,625 d 50 0,40 - Chọn vải lọc theo yêu cầu chặn đất: - Theo tài liệu khảo sát địa chất: Cu = 017,5; d 85 /d 50 = 2,33 yêu cầu kích thước lỗ lọc vải không vượt giá trị quy định bảng 2.7 trang 16 14TCN 1101996: Học viên: Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi 81 Kích thước lỗ lọc vải không 1,2 d 50 = 1,2*0,4 = 0,48mm Chọn loại vải thích hợp: Nếu dùng loại vải lọc có: kích thước lỗ lọc D = 90 micron ≤ 1,2d 50 =0,24 mm Chiều dày vải t = 1,6mm Hệ số thấm vải K = 10 cm/s - Kiểm tra yêu cầu thấm: Hệ số thấm yêu cầu vải: kg ≥ txk 1,5 x7,4 x10 −4 ⇔ 10 ≥ x0,4 5.d 50 Vậy vải đạt yêu cầu thấm - Yêu cầu kỹ thuật vải lọc: + Khối lượng đơn vị (ASTM-D3776) ≥ 200g/m2 + Độ bền đứt dọc/ ngang (ASTM-D4595) ≥ 15,0/15,0 KN/m + Độ dãn đứt dọc/ ngang (ASTM-D3776) ≥ 60/65% + Độ bền chọc thủng (EN-ISO-12236) ≥ 2400N + Kích thước lỗ lọc O 90 (ASTM-D4751) ≥ 125 micron + Hệ số thấm đứng(EN-ISO-11058): 90 l/m2.s Vậy với cấp phối hạt, đường kính d85, hệ số thấm K tài liệu khảo sát, loại vải lọc HD200C loại tương đương thoả mãn yêu cầu chặn đất, thấm nước theo tiêu chuẩn ngành 14 TCN110-1996 4.4.10 Kiểm tra ổn định mái đê phía đồng phía biển Để đảm bảo an tồn ổn định cho đê chúng tơi chọn vị trí mặt cắt tính tốn nguy hiểm nhất, địa chất điều kiện địa hình bất lợi Phương pháp tính tốn: - Tính tốn ổn định mái dốc tính toán theo phương pháp cân giới hạn thỏi phần mềm Slope/W hãng phần mềm địa kỹ thuật quốc tế (Geo-Slope, 1998) Chúng dùng phương pháp Bishop để tính ổn định trượt mái, phương pháp thoả mãn cân momen Phương trình tính tốn Bishop đơn giản có dạng: Học viên: Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi 82 ∑[C ' β cosα + ( w − u.β cosα ).tgϕ ' ] K at = ∑ w.sin α mα Trong đó: m α = cosα + (sinα.tgϕ')/K at C' : Lực dính đơn vị; ϕ' : Góc nội ma sát; u : Áp lực nước kẽ rỗng; w : Trọng lượng dải đất tính tốn; β : Chiều dài đáy dải; α: Góc tiếp tuyến đáy dải phương nằm ngang - Sơ đồ tính ổn định áp dụng cho mái đê đê phía đồng chọn tính cho trường hợp sau: Mái thượng lưu: + Trường hợp mực nước phía biển rút từ thiết kế +3,35m mực nước triều Mái hạ lưu: + Trường hợp MN phía biển TK +3,35m Mực nước phía đồng nhỏ Trên đê có đồn xe giới lại (Theo TC thiết kế đường giao thơng nơng thơn 22TCN210-92 xe tơ quy định nặng 8T, đồn xe có xe gia trọng nặng 10,4T) Kết tính tốn ổn định mái đê mặt cắt nguy hiểm sau: KẾT QUẢ TÍNH ỔN ĐỊNH MC D28 Mái phía biển: Học viên: Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi 83 1.582 Mái phía đồng: 2.331 Từ kết tính tốn ổn định mái đê cho thấy: Hệ số ổn định K minmin > [K] =1,20 Vậy đê làm việc ổn định Hình 4.1: Kết tính tốn ổn định 4.5 Ứng dụng neo viên gia cố hai chiều bảo vệ mái thượng lưu đê biển Căn vào kết thí nghiệm xác định chương chương 3: - Cấu tạo neo gia cố lát mái đê biển: Bao gồm ba phận chính: 1) Mũi neo : Là mũi neo xoắn nhựa cứng, mũi neo liên kết với gia cố mái dây neo Mũi neo xoắn với chi tiết (hình 4.2), mũi neo làm nhựa để đảm bảo tránh ăn mòn nước biển, đồng thời rãnh xoắn giúp dễ dàng thi cơng xốy mũi neo vào đất, kích thước mũi neo (bảng 4.10) Học viên: Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi 84 Bảng 4.10: Kết tính tốn kết cấu lát TT Thơng số Mũi neo NĐ10 Khả neo giữ 3,5 kN Bề rộng cánh xoáy 2,5 cm Bước xoáy 7,0 cm Chiều dài tổng cộng 30 cm Đường kính thân neo 4cm Đường kính tổng cộng 9cm Hình 4.2: Chi tiết mũi neo xoắn gia cố 2) Dây neo: Dây neo dùng để liên kết mũi neo với lát mái, số lĩnh vực khác dây neo thường thép sợi bện, với mơi trường ăn mịn nước biển mặn, tơi đề xuất dây neo nhựa mềm.Với thân đê biển đắp đất neo bê tơng khơng thể phù hợp tính cứng nó, cịn dây neo thép bị nước biển ăn mòn 3) Chốt liên kết với lát mái: Để liên kết dây neo với lát mái, phải bố trí lỗ neo lát mái, lỗ neo có đường kính khoảng 5-7 cm, có bố trí thép Ф6 Ф8 chốt ngang, thép vừa dùng để vận chuyển lát Học viên: Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi 85 mái vừa dùng để chốt dây neo Sau chốt dây neo xong, dùng vữa xi măng lấp kín lỗ neo - Bố trí neo cho khoang có diện tích 10mx10m=100m2 , bố trí mật độ neo khoảng cách 6d, tức cách viên bắn neo Như phải bố trí neo cho 100 m2, mật độ neo 11m2/1neo Sơ đồ bố trí hình vẽ sau: Hình 4.3: Sơ đồ bố trí neo - Mũi neo sử dụng để gia cường neo NĐ10 có sức chịu tải 350 kg , trường hợp lượng mảng tăng lên 350x9=3150(kg) Mỗi viên gia cố trung bình tăng trọng lượng thêm: 3150/(25x25) =5,04(kg) Theo Hudson lượng viên gia cố chưa bố trí neo ứng với cấp gió tính tốn: Học viên: Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi 86 Bảng 4.11: Kết tính tốn kết cấu lát khơng neo TT Thơng số tính tốn Tính tốn Đơn vị với gió cấp10 Tính tốn với gió cấp12 Kết tính tốn trọng lượng chiều dày Trọng lượng lát Kg 130 193 Chiều dày lát d (CT Hà Lan) Cm 24 26,4 Từ suy ra, sử dụng neo ta giảm trọng lượng viên gia cố chiều day lát Kết kích thước trọng lượng viên gia cố bố trí neo tính theo bảng sau: Bảng 4.12: Kết tính tốn kết cấu lát bố trí neo TT Thơng số tính tốn Tính tốn Đơn vị với gió cấp10 Tính tốn với gió cấp12 Kết tính tốn trọng lượng chiều dày Trọng lượng lát Kg 124,96 187,96 Chiều dày lát d (CT Hà Lan) Cm 23,1 23,34 - Trong trường hợp không thay đổi trọng lượng lát mái, theo công thức Hudson Khi có neo viên gia cố chịu sóng có chiều cao H s ’,ta có: 𝐻𝑠 𝐺 � ′� = ′ 𝐻𝑠 𝐺 Học viên: Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi 87 Bảng 4.13: Kết tính chiều cao sóng bố trí neo I Chiều cao sóng Hs m 1,17 Tính tốn với gió cấp12 1,33 II Kết tính tốn trọng lượng chiều dày Trọng lượng lát(G) Kg 130 193 Trọng lượng lát (G’)(khi gia cường) Kg 135,04 198,04 Chiều cao sóng H s ’ m 1,185 1,34 Thơng số tính tốn TT III Tính tốn Đơn vị với gió cấp10 4.6 Nhận xét đánh giá + Kết tính ứng dụng cho đê biển Nam Định với mũi neo NĐ10 có sức chịu tải 350 kg cho thấy mảng gia cố có khả chịu thêm cấp độ sóng H s = 1,34m với cấp độ sóng độ gia tăng ổn định đê biển tăng lên Hoặc giảm trọng lượng viên gia cố khoảng 5,04 kg + Như việc sử dụng neo gia cố cố thể tăng khả ổn định đê biển, có khả chịu cấp độ sóng cao hơn, giảm chiều dày viên gia cố , tiết kiệm vật liệu Học viên: Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi 88 Kết luận kiến nghị I Những kết đạt luận văn Tổng hợp, đánh giá tổng quan gia cường bảo vệ đê biển ưu điểm, nhược điểm giải pháp Đánh giá thực trạng kỹ thuật hư hỏng đề xuất giải pháp khắc phục Trên sở phương pháp tính tốn ổn định kết cấu lớp bảo vệ mái đê biển, đề xuất giải pháp kĩ thuật làm tăng ổn định phương pháp neo gia cường cho viên gia cố kiểu hai chiều Giải pháp neo gia cố cho lát mái giải pháp đăng ký sở hữu trí tuệ theo số đơn 1-2010-01012 ngày 22-4-2010 tác giả Hồng Việt Hùng, Ngơ Trí Viềng, Trịnh Minh Thụ Kết thí nghiệm mơ hình tỷ lệ nhỏ phịng mơ chế phá hoại mảng gia cố tác dụng áp lực nước đẩy ngược từ thân đê Trên sở đánh giá phạm vi ảnh hưởng viên gia cố tính từ điểm đặt tải trọng tác động để định việc bố trí neo hợp lý Rút khoảng cách tốt cắm neo Với viên gia cố kiểu hai chiều sử dụng phổ biến khoảng cách neo nên bố trí không viên gia cố/neo không nhỏ viên gia cố/neo Kết tính ứng dụng cho đê biển Nam Định với mũi neo NĐ10 có sức chịu tải 350 kg cho thấy mảng gia cố có khả chịu thêm cấp độ sóng H s = 1,34 m với cấp độ sóng độ gia tăng ổn định đê biển tăng lên Hoặc giảm trọng lượng viên gia cố khoảng 5,04 kg Qua thí nghiệm mơ hình cho thấy neo gia cố hiệu để gia cường ổn định cho lát mái Luận văn số luận văn trước sử dụng mơ hình vật lý, suốt thới gian làm luận văn giúp rèn luyện đức tính kiên trì, cẩn thận, tỉ mỉ việc xây dựng mơ hình thí nghiệm, đồng thời giúp tơi có phương pháp tiếp cận với mơ hình Tơi học phương pháp, cách thức, Học viên: Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi 89 cách trình bày kết thí nghiệm mơ hình, rèn luyện tư phân tích, đánh giá kết thí nghiệm phịng II Kiến nghị tồn - Cần có thí nghiệm trường với mảng gia cố đê biển để khẳng định kết nghiên cứu - Cần sớm ứng dụng giải pháp hiệu vào thiết kế xây dựng đê biển Việt Nam Học viên: Phạm Hùng Trường Đại Học Thủy Lợi 90 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Hoàng Việt Hùng (2009), Tổng hợp giải pháp gia cường đê biển tràn nước, Tạp chí địa kỹ thuật, số 2 Hồng Việt Hùng, Trịnh Minh Thụ (2008), Vật liệu đất có cốt vấn đề ứng dụng cho xây dựng đê biển đất yếu, Tạp chí Nơng nghiệp PTNT, số trang 74 Hoàng Việt Hùng (2009), Tổng hợp giải pháp gia cường đê biển tràn nước, Tạp chí Địa kỹ thuật, số trang 32 Hồng Việt Hùng, Trịnh Minh Thụ, Ngơ Trí Viềng(2011), Nghiên cứu ứng dụng neo gia cố lát mái bảo vệ đê biển, Tạp chí khoa học kỹ thuật Thuỷ lợi Môi trường, số 32 trang 72 Lương Phương Mậu (2005), Bàn an toàn đê biển, Tạp chí Thủy lợi mơi trường Phạm Ngọc Q (2009), Nghiên cứu thực nghiệm cơng trình, Bài giảng dành cho cao học TCVN 4253-86 (2003), Tiêu chuẩn cơng trình thuỷ cơng 14TCN 130 (2002), Hướng dẫn thiết kế đê biển Vũ Tất Uyên (1991), Công trình bảo vệ bờ, Nhà xuất Nơng nghiệp, Hà Nội 10 Ngơ Trí Viềng, Nguyễn Chiến, Nguyễn Văn Mạo (2005), Giáo trình Thủy Cơng tập I,II, Nhà xuất xây dựng Hà Nội 11 Ngơ Trí Viềng, Nguyễn Bá Quỳ, Nguyễn Văn Thìn (2008), Cơ chế phá hoại sóng trường hợp có bão lớn , Tuyển tập KHCN phục vụ phóng tránh thiên tai bảo vệ môi trường Tiếng Anh 12 KrystianW, Pilarczyk (1998), Dikes and Revestments, A.A.Balkema, Rotterdam, Brookfield 13 Krystian W, Pilarczyk (2000), Geosynthetics and Geosystems in Hydraulic and Coastal Engineering, A.A.Balkema, Rotterdam, Brookfield Học viên: Phạm Hùng ... Thủy Lợi Đề tài: ? ?Nghiên cứu mơ hình liên kết neo với lát mái hai chiều để bảo vệ đảm bảo ổn định đê biển ’ nhằm giải gắn kết bảo vệ mái với thân đê để tăng cường ổn định lớp bảo vệ có ý nghĩa... thạc sĩ với đề tài : ? ?Nghiên cứu mơ hình liên kết neo với lát mái hai chiều để bảo vệ đảm bảo ổn định đê biển? ?? Nội dung luận văn đạt kết sau: Tổng hợp, đánh giá tổng quan gia cường bảo vệ đê biển, ... pháp liên kết bảo vệ mái nâng cao khả ổn định mái IV Kết đạt - Tổng kết đánh giá ưu nhược điểm loại kết cấu bảo vệ mái đê biển - Kết ứng dụng biện pháp liên kết neo viên gia cố kiểu chiều lát với