Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của xi phông trong quá trình hạ chìm áp dụng cho dự án xi phông sông mang quảng ninh

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian thực luận văn Thạc sĩ giúp đỡ thầy giáo nhà trường, hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Nguyễn Ngọc Thắng đồng hành ủng hộ gia đình, bạn bè với nỗ lực thân, tác giả hoàn thành luận văn Thạc sĩ chuyên nghành Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy thời hạn nhiệm vụ đề tài: “Nghiên cứu trạng thái Ứng suất – Biến dạng xi phơng q trình hạ chìm Áp dụng cho dự án xi phông Sông Mang, Quảng Ninh” Trong trình thực luận văn tác giả học hỏi lĩnh hội nhiều kiến thức bổ ích nhiều kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc Do thời gian có hạn, khối lượng cơng việc lớn trình độ cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Luận văn Tác giả mong nhận bảo giúp đỡ thầy giáo, giáo, chia sẻ đóng góp ý kiến bạn bè Qua tác giả xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Ngọc Thắng trực tiếp hướng dẫn chia sẻ thông tin cần thiết để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo cô giáo, Ban Giám hiệu nhà trường, Ban Chủ nhiệm khoa Cơng trình, thầy giáo cô giáo môn giảng dạy truyền đạt kiến thức chuyên môn suốt trình học tập trường Lời cuối tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đồng hành, động viên, giúp đỡ khích lệ tác giả suốt q trình thực hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn./ Hà Nội, ngày 08 tháng năm 2016 TÁC GIẢ Nguyễn Kim Tuấn i BẢN CAM KẾT Tên tác giả: Nguyễn Kim Tuấn Học viên cao học: 22C21 Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Ngọc Thắng Tên đề tài Luận văn: “Nghiên cứu trạng thái Ứng suất – Biến dạng q trình hạ chìm xi phơng Áp dụng cho dự án xi phông sông Mang, Quảng Ninh” Tác giả xin cam đoan Luận văn cơng trình nghiên cứu riêng Các thông tin tài liệu tham khảo trích dẫn ghi rõ nguồn gốc cụ thể rõ ràng Kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác TÁC GIẢ Nguyễn Kim Tuấn ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu .2 3.2 Phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp thực đề tài 4.1 Cách tiếp cận 4.2 Phương pháp thực .2 Kết dự kiến đạt luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XI PHÔNG 1.1 Các xi phông lắp đặt, hạ chìm giới Việt Nam 1.1.1 Các xi phông lắp đặt hạ chìm giới 1.1.2 Các xi phông lắp đặt hạ chìm Việt Nam .9 1.1.2.1 Xi phông Lạch Tray 10 1.1.2.2 Xi phông Sông Chanh Quảng Ninh 11 1.1.2.3 Xi phơng Sồi Rạp 14 1.1.2.4 Xi Phơng qua sơng Bình Thuận 14 1.1.2.5 Xi Phông Long Toàn 15 1.1.2.6 Xi phơng Hịn Dấu 17 1.2.Các nghiên cứu hạ chìm xi phông 19 1.3.Các phương pháp hạ chìm xi phơng 20 1.3.1 Phương pháp hạ chìm có gối đỡ 20 1.3.2 Phương pháp hạ chìm dùng phao .21 1.3.3 Phương pháp hạ chìm tự 22 1.3.4 Phương pháp hạ chìm dùng cần cẩu gối đỡ mang thiết bị nâng 22 1.3.5 Phương pháp kéo trượt ngang đáy sông .23 1.4.Một số đặc tính ống HPDE PE100 24 1.5.Phạm vi nghiên cứu luận văn 26 1.6.Kết luận Chương 27 iii CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN ỨNG SUẤT – BIẾN DẠNG CỦA XI PHÔNG 29 2.1 Các phương pháp tính tốn 29 2.1.1 Phương pháp giải tích 29 2.1.1.1 Tính tốn ứng suất biến dạng phương pháp hạ chìm có gối đỡ 29 2.1.1.2 Tính tốn ứng suất biến dạng phương pháp hạ chìm tự 30 2.1.2 Phương pháp phần tử hữu hạn 36 2.1.2.1 Nội dung phương pháp phần tử hữu hạn 36 2.1.2.2 Thiết lập phương trình toán 37 2.2 Giới thiệu phần mềm ứng dụng tính tốn Sap 2000 40 2.2.1 Tính phần mềm sử dụng SAP 2000 41 2.2.1.1 Tính giao tiếp 41 2.2.1.2 Khả phân tích thiết kế 42 2.3 Kết luận chương 42 CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG TÍNH TỐN CHO DỰ ÁN XI PHÔNG SÔNG MANG, QUẢNG NINH 44 3.1 Giới thiệu cơng trình 44 3.1.1 Nhiệm vụ cơng trình 44 3.1.2 Cấp cơng trình tần suất thiết kế 44 3.1.3 Khí tượng thủy văn 44 3.1.3.1 Đặc điểm khí hậu 44 3.3.1.2 Mưa năm mưa lũ lưu vực 45 3.3.1.3 Kết tính tốn mực nước sông Mang 46 3.1.4 Tài liệu đất tuyến xi phông 46 3.1.5 Quy mơ cơng trình chủ yếu 49 3.1.5.1 Tuyến đường ống sau cống đến xi phông sông Mang 49 3.1.5.2 Tuyến xi phông sông Mang 49 3.1.5.3 Tuyến đường ống cấp nước tưới Quan Lạn + Minh Châu 50 3.1.5.4 Tuyến đường ống cấp nước sinh hoạt Quan Lạn + Minh Châu 50 3.1.5.5 Tuyến đường ống cấp nước tưới Quan Lạn 50 3.1.5.6 Tuyến đường ống cấp nước sinh hoạt Quan Lạn 50 iv 3.1.5.7 Tuyến đường ống cấp nước tưới Minh Châu 50 3.1.5.8 Tuyến đường ống cấp nước sinh hoạt Minh Châu 50 3.1.5.9 Trạm bơm khu xử lý nước sinh hoạt 51 3.1.6 Q trình thi cơng hạ chìm xi phơng sơng Mang 51 3.1.6.1 Thời gian đánh chìm xi phơng 51 3.1.6.2 Trình tự thi cơng đánh chìm xi phơng 51 3.2 Các thơng số tính tốn – Sơ đồ tính 52 3.3 Tính tốn 53 3.3.1 Trường hợp neo giữ xi phơng mặt nước chờ hạ chìm 53 3.3.2 Trường hợp xi phông sau hạ chìm 61 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 70 Kết luận 70 Kiến nghị 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Dự án đường ống cấp nước đảo Sip Hình 1.2: Lai dắt neo giữ ống biển tàu Hình 1.3: Neo giữ chuẩn bị hạ chìm Hình 1.4: Thi cơng hạ chìm đường ống biển Hình 1.5: Thi cơng lắp dựng hạ chìm đường ống Waidiaodao-Cezidao-Zhenh Hình 1.6: Thi cơng hạ chìm đường ống Waidiaodao-Cezidao-Zhenh Hình 1.7: Thi cơng lắp dựng hạ chìm đường ống dẫn khí đốt từ Nauy tới Anh Hình 1.8: Thi cơng hạ chìm đường ống xi phơng vượt sơng đào Lạch Tray 10 Hình 1.9: Lắp dựng xi phông bờ 11 Hình 1.10: Neo giữ xi phơng mặt nước chuẩn bị hạ chìm 12 Hình 1.11: Xi phơng trình bơm nước hạ chìm 12 Hình 1.12: Q trình xi phơng hạ chìm 13 Hình 1.13: Q trình hạ chìm xi phơng gần hoàn thành 13 Hình 1.14: Thi cơng tuyến ống qua sơng Sồi Rạp dự án cấp nước cho huyện Cần Giờ 14 Hình 1.15: Lắp đặt ống xi phơng qua sơng Bình Thuận 15 Hình 1.16: Lắp ghép mố đỡ chuẩn bị hạ chìm 15 Hình 1.17: Kéo ống mặt nước neo giữ chuẩn bị hạ chìm 16 Hình 1.18: Gia cố neo giữ xi phông 16 Hình 1.19: Neo giữ xi phông mặt nước 17 Hình 1.20: Xi phơng chuẩn bị hạ chìm 17 Hình 1.21: Thi cơng đường ống đơi xi-phơng đẫn nước đảo Hịn Dấu 18 Hình 1.22: Thi cơng đường ống đơi xi-phơng đẫn nước đảo Hịn Dấu 19 Hình 1.23: Đặc tính ống nhựa HPDE 25 Hình 2.1: Sơ đồ trình hạ chìm đường ống dài 31 Hình 2.2: Sơ đồ đường ống hạ chìm tự dạng uốn cong hình chữ S 32 Hình 2.3: Biểu đồ quan hệ n p/q 34 Hình 2.4: Đồ thị quan hệ n p/q 35 Hình 2.5: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ trị số hệ số ψ a ,ψ b với tỉ số p/q 35 vi Hình 3.1: Sơ đồ tính tốn cho tốn neo giữ xi phơng mặt nước 53 Hình 3.2: Đoạn ống xi phơng tình tốn L=6m 54 Hình 3.3: Sơ đồ tính tốn độ ngập ống 55 Hình 3.4: Mơ men xi phông neo giữ mặt nước PA1 57 Hình 3.5: Chuyển vị xi phơng neo giữ mặt nước PA1 57 Hình 3.6: Mơ men xi phơng neo giữ mặt nước PA2 59 Hình 3.7: Chuyển vị xi phơng neo giữ mặt nước 59 Hình 3.8: Sơ đồ tính tốn Ứng suất – Biến dạng xi phông neo giữ tuyến thiết kế 62 Hình 3.9: Momen uốn xi phơng hạ chìm đáy tuyến thiết kế 63 Hình 3.10: chuyển vị xi phơng hạ chìm đáy tuyến thiết kế 63 Hình 3.11: Lực cắt xi phơng hạ chìm đáy tuyến thiết kế 63 Hình 3.12: Chuyển vị lớn xi phông 63 Hình 3.13: Kết mô men lớn xi phông 64 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Bảng tra hệ số momen dầm liên tục nhiều nhịp 30 Bảng 3.1: Đặc trưng trung bình tháng yếu tố khí tượng 45 Bảng 3.2: Vận tốc gió lớn dự án 45 Bảng 3.3: Lượng mưa ngày lớn theo tần suất Pi (%) 45 Bảng 3.4: Mực nước đỉnh triều cao nhất, chân triều thấp ứng với tần suất (cm) 46 Bảng 3.5: Mực nước đỉnh triều cao ứng với tần suất P=10% tháng mùa kiệt (cm) 46 Bảng 3.6: Mực nước chân triều thấp ứng với tần suất P=10% tháng mùa kiệt (cm) 46 Bảng 3.7: Các tiêu lý đất hạng mục cơng trình dùng tính tốn 48 Bảng 3.8: Giá trị tính tốn tiêu lý khối đá 48 Bảng 3.9: Kết chuyển vị xi phông neo giữ mặt nước PA1 57 Bảng 3.10: Kết mô men xi phông neo giữ mặt nước PA1 58 Bảng 3.11: Kết chuyển vị xi phông neo giữ mặt nước PA2 59 Bảng 3.12: Kết mô men xi phông neo giữ mặt nước PA2 60 Bảng 3.13: Kết giá trị chuyển vị ống xi phông 65 Bảng 3.14: Kết giá trị mô men ống xi phông 66 viii DANH MỤC VIẾT TẮT HDPE loại ống nhựa tổng hợp TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn thành viên NN & PTNT Nông nghiệp phát triển nông thôn CP Cổ phần NXB Nhà xuất ix Bảng 3.10: Kết mô men xi phông neo giữ mặt nước PA1 M3 Joint OutputCase T.m COMB1 7,57498 COMB1 3,78751 COMB1 -3,78751 COMB1 -7,12501 COMB1 7,12501 COMB1 3,33027 COMB1 -3,33027 COMB1 -7,12501 COMB1 7,12501 COMB1 3,78751 COMB1 -3,78751 COMB1 -7,57498 - Chuyển vị P max = 19,51m vị trí cách đầu xi phông 45m - Mmax = 7,57 T.m đầu ống xi phông - Kiểm tra điều kiện ứng suất = σ M ≤ [σ ] ứng suất thiết kế W = - W 0,1Dng (1 − η ) = 3,404.10-3 (m3) σ = 22 102 (T/m2) > (Mpa) = 8.102 T/m2 [σ ] ứng suất thiết kế ống HPDE PN6 = 8Mpa (TCVN 7305 – : 2008) Ứng suất vượt ứng suất thiết kế ống uốn cong ko đảm bảo cần bổ sung thêm xà lan neo giữ xi phơng mặt nước PA 2: Tính tốn theo phương án bố trí thêm xà lan neo giữ 54 m bố trí cặp xà lan neo giữ 58 Hình 3.6: Mô men xi phông neo giữ mặt nước PA2 Hình 3.7: Chuyển vị xi phơng neo giữ mặt nước Bảng 3.11: Kết chuyển vị xi phông neo giữ mặt nước PA2 Joint U1 U2 U3 (m) (m) (m) OutputCase COMB1 0 COMB1 0 COMB1 0 COMB1 0 COMB1 0 11 COMB1 0 COMB1 -2,334402 COMB1 -2,334402 COMB1 -2,334402 COMB1 -2,334402 10 COMB1 -2,334402 59 Bảng 3.12: Kết mô men xi phông neo giữ mặt nước PA2 M3 Joint OutputCase T.m COMB1 2,61785 COMB1 1,30892 COMB1 -1,30892 COMB1 -2,61785 COMB1 2,61785 COMB1 1,30892 COMB1 -1,30892 COMB1 -2,61785 COMB1 2,61785 COMB1 1,30892 COMB1 -1,30892 COMB1 -2,61785 COMB1 2,61785 COMB1 1,30892 COMB1 -1,30892 COMB1 -2,61785 COMB1 2,61785 10 COMB1 1,30892 10 COMB1 -1,30892 11 COMB1 -2,61785 - Chuyển vị lớn đoạn vị trí neo giữ ống - Mmax = 2,61 T.m đầu xi phông vị trí neo giũ xà lan 60 - Kiểm tra điều kiện ứng suất = σ M ≤ [σ ] W - W 0,1Dng (1 − η ) = 3,404.10-3 (m3) = σ = 7,66 102 (T/m2) ≤ 18 (Mpa) = 18.102 T/m2 Ứng suất nằm giới hạn cho phép ống xi phơng HDPE PE100 Tính tốn độ cong ống ρ = Mx EJ x đó: ρ : Bán kính cong J= = ⇒ρ Dng4 − Dtr4 64 0,54 − 0, 46184 = 2,66 10-4 m4 = 64 1 = = 12,23 (m) < [R] = 44,47 (m) ( M EJ ) 2, 61 1, 2.105.2, 66.10−4 Ống uốn cong giới hạn cho phép đảm bảo an tồn  Nhận xét kết tính tốn: Đối với phương án thiết kế neo giữ chờ hạ chìm sử dụng cặp xà lan cặp cách 90 (m) để neo giữ ống xi phông nhằm xi phơng nằm tuyến thiết kế chờ hạ chìm Momen lớn ứng suất vượt ứng suất thiết kế gây ảnh hưởng tới an tồn đường ống Qua tính tốn để ống xi phơng an tồn cần bố trí thêm xà lan neo giữ khoảng cặp xà lan xà lan cách 54m để neo giữ chờ hạ chìm Ống xi phơng HDPE có tính chịu uốn tốt nên chịu áp lực gió nước xi phơng uốn lượn mặt nước Ống xi phông chuyển vị 2,33m khơng làm ảnh hưởng đến giới hạn an tồn xi phơng Do để xi phơng biến dạng cần bố trí thêm xà lan để giữ ống tuyến thiết kế trước hạ chìm chọn thời điểm hạ chìm xi phơng thuận lợi, giảm áp lực nước dòng chảy tác dụng vào ống neo giữ 3.3.2 Trường hợp xi phông sau hạ chìm Khi tiến hành hạ chìm đường ống, ta biết thực tế đáy hào đất mềm bùn cát, đặt ống vào đáy hào, tác dụng lực đè ống bị lún xuống Như phát sinh thêm nội lực ứng suất, đặc biệt trường hợp ống nối tiếp với đoạn dẫn đưa ống vị trí định gặp khó khăn 61 Do tốn đặt tính tốn nội lực chuyển vị phát sinh thêm ống biến dạng đất trường hợp:  Sau hạ chìm ống xi phông nằm tuyến thiết kế Khi tiến hành hạ chìm đường ống xuống đáy sơng theo tuyến thiết kế, đáy sông cát, tác dụng lực đè ống bị lún xuống, vị trí mố có tác dụng phản lực nền, toán lúc toán dầm đàn hồi Tải trọng tác dụng lên ống gồm có: + Trọng lượng thân ống : gô + Trọng lượng nước ống : gn + Áp lực đẩy : p đn + Trọng lượng mố đỡ : Pm + Phản lực : Pn  Kết tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn cho biết ,mm Hình 3.8: Sơ đồ tính tốn Ứng suất – Biến dạng xi phông neo giữ tuyến thiết kế  Trọng lượng nước ống M = ρ V = 1.44,75 = 44,75 (T) a Áp lực đẩy nước lên ống F = d.V = 1,025.67,74 = 69,43 (T)  Trọng lượng mố: G m = 800.45 = 36000 (kg) = 36 (T)  Phản lực đất nền: K n = 600 (T) Kết tính tốn phần mềm Sap 2000: 62 Hình 3.9: Momen uốn xi phơng hạ chìm đáy tuyến thiết kế Hình 3.10: Chuyển vị xi phơng hạ chìm đáy tuyến thiết kế Hình 3.11: Lực cắt xi phơng hạ chìm đáy tuyến thiết kế Hình 3.12: Chuyển vị lớn xi phơng 63 Hình 3.13: Kết mơ men lớn xi phông 64 Bảng 3.13: Kết giá trị chuyển vị ống xi phông Joint U1 U2 U3 (m) (m) (m) Joint U1 U2 U3 (m) (m) (m) 0,01654 0,01654 0,01654 27 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 28 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 29 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 30 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 31 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 32 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 0,01654 33 0,01654 0,01654 0,01654 10 0,01654 0,01654 0,01654 34 0,01654 0,01654 0,01654 11 0,01654 0,01654 0,01654 35 0,01654 0,01654 0,01654 12 0,01654 0,01654 0,01654 36 0,01654 0,01654 0,01654 13 0,01654 0,01654 0,01654 37 0,01654 0,01654 0,01654 14 0,01654 0,01654 0,01654 38 0,01654 0,01654 0,01654 15 0,01654 0,01654 0,01654 41 0,01654 0,01654 0,01654 16 0,01654 0,01654 0,01654 42 0,01654 0,01654 0,01654 17 0,01654 0,01654 0,01654 43 0,01654 0,01654 0,01654 18 0,01654 0,01654 0,01654 44 0,01654 0,01654 0,01654 19 0,01654 0,01654 0,01654 45 0,01654 0,01654 0,01654 20 0,01654 0,01654 0,01654 46 0,01654 0,01654 0,01654 21 0,01654 0,01654 0,01654 39 0,01653 0,01653 0,01653 22 0,01654 0,01654 0,01654 40 0,01653 0,01653 0,01653 23 0,01654 0,01654 0,01654 0,01641 0,01641 0,01641 24 0,01654 0,01654 0,01654 47 0,00826 0,00826 0,00826 25 0,01654 0,01654 0,01654 0,00813 0,00813 0,00813 26 0,01654 0,01654 0,01654 65 Bảng 3.14: Kết giá trị mô men ống xi phông M1 M2 M3 (T.m) (T.m) (T.m) COMB1 0,23506 COMB1 0,23081 4 COMB1 0,19193 44 44 COMB1 0,19161 38 38 COMB1 0,1896 6 COMB1 0,18958 30 30 COMB1 0,18953 31 31 COMB1 0,18953 32 32 COMB1 0,18953 33 33 COMB1 0,18953 34 34 COMB1 0,18953 35 35 COMB1 0,18953 36 36 COMB1 0,18953 29 29 COMB1 0,18952 37 37 COMB1 0,18951 28 28 COMB1 0,18949 14 14 COMB1 0,18948 15 15 COMB1 0,18948 16 16 COMB1 0,18948 17 17 COMB1 0,18948 18 18 COMB1 0,18948 19 19 COMB1 0,18948 20 20 COMB1 0,18948 21 21 COMB1 0,18948 22 22 COMB1 0,18948 23 23 COMB1 0,18948 24 24 COMB1 0,18948 25 25 COMB1 0,18948 26 26 COMB1 0,18948 27 27 COMB1 0,18948 Frame Joint OutputCase 46 46 66 13 13 COMB1 0,18946 10 10 COMB1 0,18943 11 11 COMB1 0,18943 8 COMB1 0,18943 12 12 COMB1 0,18942 9 COMB1 0,18942 7 COMB1 0,18939 39 39 COMB1 0,18924 42 42 COMB1 0,18898 5 COMB1 0,18881 40 40 COMB1 0,1888 41 41 COMB1 0,18877 43 43 COMB1 0,18812 3 COMB1 0,17924 45 45 COMB1 0,17743 46 47 COMB1 5,54E-17 1 COMB1 -1,153E-16 44 45 COMB1 -0,17743 COMB1 -0,17924 42 43 COMB1 -0,18812 40 41 COMB1 -0,18877 39 40 COMB1 -0,1888 COMB1 -0,18881 41 42 COMB1 -0,18898 38 39 COMB1 -0,18924 COMB1 -0,18939 11 12 COMB1 -0,18942 COMB1 -0,18942 10 11 COMB1 -0,18943 COMB1 -0,18943 10 COMB1 -0,18943 12 13 COMB1 -0,18946 13 14 COMB1 -0,18948 67 14 15 COMB1 -0,18948 15 16 COMB1 -0,18948 16 17 COMB1 -0,18948 17 18 COMB1 -0,18948 18 19 COMB1 -0,18948 19 20 COMB1 -0,18948 20 21 COMB1 -0,18948 21 22 COMB1 -0,18948 22 23 COMB1 -0,18948 23 24 COMB1 -0,18948 24 25 COMB1 -0,18948 25 26 COMB1 -0,18948 26 27 COMB1 -0,18948 27 28 COMB1 -0,18949 36 37 COMB1 -0,18951 28 29 COMB1 -0,18952 29 30 COMB1 -0,18953 30 31 COMB1 -0,18953 31 32 COMB1 -0,18953 32 33 COMB1 -0,18953 33 34 COMB1 -0,18953 34 35 COMB1 -0,18953 35 36 COMB1 -0,18953 COMB1 -0,18958 37 38 COMB1 -0,1896 43 44 COMB1 -0,19161 COMB1 -0,19193 COMB1 -0,23081 45 46 COMB1 -0,23506 - Mmax = 0,23 T.m, vị trí cách đầu xi phông 6m - Kiểm tra điều kiện ứng suất= σ M ≤ [σ ] W - W 0,1Dng (1 − η ) = 3,404.10-3 (m3) = 68 σ = 67 (T/m2) ≤ (Mpa) = 8.102 T/m2  Chuyển vị lớn P = 0,02m vị trí cách đầu xi phơng 3m, xi phông đảm bảo ổn định làm việc  Nhận xét đánh giá kết tính tốn: Qua kết tính tốn phần mềm SAP 2000 cho thấy xi phơng hạ chìm xuống tuyến thiết kế xi phơng có xuất chuyển vị chuyển vị không lớn, xi phông đảm bảo điều kiện làm việc an toàn Ứng suất nhỏ ứng suất thiết kế xi phơng nằm giới hạn an toàn làm việc 69 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Kết luận Để việc hạ chìm xi phơng đảm bảo an tồn kỹ thuật nghiên cứu tính tốn trạng thái Ứng suất – Biến dạng xi phông trình hạ chìm cần thiết, quan trọng có tính thực tiễn cao, đặc biệt xi phông HDPE vật liệu sử dụng hạ chìm xi phơng Qua q trình nghiên cứu thực đề tài “Nghiên cứu trạng thái Ứng suất – Biến dạng xi phơng q trình hạ chìm áp dụng với dự án xi phông Sông Mang, Quảng Ninh” Cho ta thấy muốn xi phơng hạ chìm đảm bảo an tồn cao việc lựa chọn thời điểm hạ chìm yếu tố định thành cơng việc hạ chìm, giảm yếu tố bất lợi gây ảnh hưởng tới Ứng suất – Biến dạng xi phơng áp lực gió, áp lực nước, cao độ mực nước hạ chìm Đối với vật liệu xi phông vật liệu HDPE chưa có tiêu chuẩn thiết kế hạ chìm, việc tính tốn cần vào nhiều tài liệu liên quan đến tiêu chuẩn hạ chìm có đặc tính vật liệu xi phơng Sau tính tốn nghiên cứu ta thấy ống xi phơng nhựa HDPE loại nhựa tổng hợp dẻo có nhiều đặc tính thuận lợi cho việc làm đường ống xi phơng vượt sơng biển Do đặc tính uốn dẻo nhựa, hàn lắp ghép nhanh độ bền cao nên ống xi phơng lai dắt hạ chìm thi cơng thuận lợi, tiết kiệm chi phí, thời gian thi công Xi phông Sông Mang xi phông có chiều dài hạ chìm lớn, sử dụng ống HDPE d500 PE100 PN6 Bài toán ứng suất biến dạng cho thấy xi phơng hạ chìm an tồn với điều kiện bố trí thêm xà lan neo giữ so với tuyến thiết kế Các yếu tố dịng chảy gió khơng gây bất lợi tới điều kiện làm việc xi phông Trong khuôn khổ luận văn, tác giả tính tốn hạ chìm cho đoạn ống kiểm tra trường hợp ống neo giữ mặt nước ống hạ chìm vào tuyến thiết kế Kiến nghị Khi thi cơng hạ chìm xi phơng để thi cơng hạ chìm xi phơng an tồn người thiết kế cần tính tốn kỹ lưỡng yếu tố khí hậu, thủy văn để tính tốn giảm điều kiện bất lợi tới việc hạ chìm xi phơng, nhà thầu thi công cần thực tế để quan trắc nhằm đạt điều kiện thuận lợi cho thi cơng hạ chìm áp lực gió áp lực nước 70 Xi phơng sơng Mang sử dụng ống HDPE loại vật liệu mới, trình tính tốn cần nghiên cứu thêm sử dụng thêm phần mềm để xác định lại Ứng suất – Biến dạng nhằm kiểm tra so sánh kết để có đánh giá tương quan Q trình neo giữ mặt nước cần tính tốn bổ sung thêm xà lan neo giữ để an tồn cho xi phơng Trong q trình thi cơng cần có kiểm chứng thực nghiệm nhằm kiểm tra ứng suất biến dạng thực tế ngồi trường để q trình hạ chìm kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo hiệu cho trình hạ chìm 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Công ty Tư vấn 11 – Chi nhánh Tống công ty tư xây dựng Thủy lợi Việt Nam – CTCP (HEC) Hạng mục xi phông Sông Mang (Dự án đầu tư xây dựng hồ chứa nước Lòng Dinh) [2] Vũ Hoàng Hưng (Chủ biên), Vũ Thành Hải, Nguyễn Quang Hùng, Đào Văn Hưng, Cao Văn Mão, Khúc Hồng Vân - Saap 2000 phân tích kết cấu cơng trình Thủy lợi Thủy điện (2012), NXB Xây dựng [3] GS.TS Phạm Ngọc Khánh (Chủ biên), Nguyễn Công Thắng (2007), Phương pháp số, NXB Khoa học tự nhiên & Công nghệ [4] GS.TS Phạm Ngọc Khánh (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Oanh, Đồn Văn Đào, Đỗ Khắc Phương, Nguyễn Cơng Thắng, Sức bền vật liệu, NXB Từ điển Bách khoa [5] Tiêu chuẩn Việt Nam - TCVN 8642:2011 “Cơng trình thủy lợi - u cầu kỹ thuật thi cơng hạ chìm ống xi phông kết cấu thép” [6] Tiêu chuẩn Quốc gia - TCVN 6148:2007 ISO 2505:2005, Ống nhựa nhiệt dẻo – Sự thay đổi kích thước theo chiều dọc – Phương pháp thử thông số [7] Tiêu chuẩn Việt Nam – TCVN 7305-1,2,3:2008 ISO 4427-1,2,3:2007, Hệ thống ống nhựa - Ống polyetylen (PE) phụ tùng dùng để cấp nước – Phần 1,2,3 [8] Tiêu chuẩn Việt Nam – TCVN 4253 – 86, Nền cơng trình Thủy cơng 72 ... tài Luận văn: ? ?Nghiên cứu trạng thái Ứng suất – Biến dạng trình hạ chìm xi phông Áp dụng cho dự án xi phông sông Mang, Quảng Ninh? ?? Tác giả xin cam đoan Luận văn cơng trình nghiên cứu riêng tơi... quan hạ chìm xi phơng yếu tố ảnh hưởng đến ứng suất biến dạng xi phông  Nghiên cứu tổng quát trạng thái ứng suất biến dạng giai đoạn thi công hạ chìm xi phơng  Xác định trạng thái ứng suất biến. .. học viên nghiên cứu tổng quan phương pháp hạ chìm xi phơng giới Việt Nam Các phương pháp áp dụng hạ chìm xi phơng Việt Nam Nghiên cứu Ứng suất – Biến dạng trình hạ chìm đường ống xi phông làm