TVCN 118201 : 201 7 do Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải được xây dựng trên cơ sở tham khảo OCDI: Tiêu chuẩn kỹ thuật công trình cảng và bể cảng Nhật Bản và BS 6349: Công trình hàng hải, Bộ Giao thông Vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố
TCVN 11820-1:2017 TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11820-1: 2017 Xuất lần CƠNG TRÌNH CẢNG BIỂN - U CẦU THIẾT KẾ PHẦN 1: NGUYÊN TẮC CHUNG Marine Port Facilities - Design Requirements Part 1: General Principles HÀ NỘI – 2017 TCVN 11820-1:2017 TCVN 11820-1:2017 Mục lục Trang Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Ký hiệu từ viết tắt 4.1 Ký hiệu 4.2 Từ viết tắt 10 Phân cấp kỹ thuật cơng trình cảng biển 10 Tuổi thọ thiết kế cơng trình cảng biển 11 Quy định chung 11 7.1 Nguyên tắc thiết kế 11 7.2 Điều kiện thiết kế 12 7.2.1 Xác suất tượng thiết kế 12 7.2.2 Phương pháp thiết kế theo trạng thái giới hạn với hệ số thành phần 14 7.2.3 Điều kiện sóng mực nước 14 7.3 15 Thi công bảo trì Phụ lục A: Phân cấp cơng trình theo độ bền vững phòng cháy (Quy định) 17 Phụ lục B: Số liệu hình học (Quy định) 18 Phụ lục C: Xác định tuổi thọ cơng trình phận cơng trình cảng biển theo ISO 2394 (1998) BS 6349 1-1-2013 (Tham khảo) 19 Phụ lục D: Phân tích giá trị cực trị (Tham khảo) 20 Thư mục tài liệu tham khảo 22 TCVN 11820-1:2017 Lời nói đầu TCVN 11820-1: 2017 Viện Khoa học Công nghệ Giao thông Vận tải xây dựng sở tham khảo OCDI: Tiêu chuẩn kỹ thuật cơng trình cảng bể cảng Nhật Bản BS 6349: Công trình hàng hải, Bộ Giao thơng Vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ tiêu chuẩn “Cơng trình Cảng biển - u cầu thiết kế” dự kiến gồm phần sau: Phần 1: Nguyên tắc chung; Phần 2: Tải trọng tác động; Phần 3: Yêu cầu vật liệu; Phần 4: Nền móng cải tạo đất; - Phần 4-1: Nền móng; - Phần 4-2: Cải tạo đất; Phần 5: Cơng trình bến; Phần 6: Đê chắn sóng; Phần 7: Luồng tàu bể cảng; Phần 8: Ụ khô, âu tàu, triền bến nhà máy đóng tàu; Phần 9: Nạo vét tơn tạo đất; Phần 10: Cơng trình cảng khác TCVN 11820-1:2017 T I Ê U CH U Ẩ N Q U Ố C G I A TCVN 11820-1: 2017 Công trình cảng biển- Yêu cầu thiết kế- Phần 1: Nguyên tắc chung Marine Port Facilities- Design Requirements- Part 1: General Principles Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định nguyên tắc chung thiết kế xây dựng mới, cải tạo nâng cấp bảo trì cho loại cơng trình cảng biển Phương pháp thiết kế sử dụng Bộ tiêu chuẩn thiết kế theo trạng thái giới hạn Trong số trường hợp tính tốn, có luận phù hợp sử dụng phương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép Cơng trình cảng biển đề cập đến tiêu chuẩn bao gồm: - Cơng trình bến cảng biển; - Đê chắn sóng, đê chắn cát cơng trình bảo vệ bờ; - Luồng tàu bể cảng; - Ụ khơ, âu tàu, bến nhà máy đóng sửa chữa tàu; - Và số loại công trình cảng biển khác (khi phù hợp với yêu cầu tiêu chuẩn này) Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có): TCVN 11419:2016, Luồng tàu biển - Yêu cầu thiết kế; BS 6349-1-1:2013, Maritime Work - Part 1-1: General-Code of practice for planning and design for operations (Công trình hàng hải - Phần 1-1: Khái quát - Tiêu chuẩn quy hoach thiết kế cho khai thác); ISO 2394:1998, General principles on reliability for structures (Nguyên tắc chung độ tin cậy kết cấu) TCVN 11820-1:2017 Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 3.1 An tồn (Safety) Tính có khả đảm bảo an tồn cho tính mạng người, có mức độ hư hại định liên quan đến tác động xảy mức độ hư hại khơng làm cơng trình ổn định, phải giới hạn phạm vi không gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến công tác bảo đảm an tồn cho tính mạng người 3.2 Bậc chịu lửa (Fire resistance grad) Đặc trưng chịu lửa nhà cơng trình theo tiêu chuẩn xác định giới hạn chịu lửa kết cấu xây dựng 3.3 Bể cảng (Harbour) Khu nước bảo vệ để cung cấp tiện nghi an toàn phù hợp cho tàu trung chuyển hàng hoá, nạp nhiên liệu, sửa chữa, Bể cảng chia thành: - Bể cảng tự nhiên: bể cảng bảo vệ khỏi bão sóng hình dạng tự nhiên vùng đất; - Bể cảng bán tự nhiên: bể cảng có bảo vệ tự nhiên nhân tạo; - Bể cảng nhân tạo: bể cảng bảo vệ nhờ hiệu đê chắn sóng hay bể cảng hình thành nhờ nạo vét 3.4 Cảng biển (Marine port) Cảng nằm xa bờ (cảng đảo…), ven bờ biển, cửa sơng có triều, hay cửa sơng nơi tàu biển trực tiếp đến cảng 3.5 Cao độ “0” hải đồ (Chart Datum Level - CDL) Mực chuẩn quy ước chọn làm gốc để đo độ sâu biển, thường chọn mực nước thấp CHÚ THÍCH: Ở Việt Nam mực chuẩn lấy trùng với mực nước cực tiểu triều thiên văn (mực nước ròng thấp xảy ra) 3.6 Chu kỳ trở lại (Return period) Khoảng thời gian trở lại điều kiện cực trị cụ thể theo năm TCVN 11820-1:2017 3.7 Độ bền vững (Durability) Đặc trưng tổng quát độ bền, độ ổn định cơng trình suốt thời gian khai thác, sử dụng 3.8 Giới hạn chịu lửa (Fire resistance limit) Thời gian tính phút từ bắt đầu thử chịu lửa theo chế độ nhiệt tiêu chuẩn mẫu xuất trạng thái giới hạn kết cấu cấu kiện sau: - Mất khả chịu lực; - Mất tính tồn vẹn; - Mất khả cách nhiệt 3.9 Khả bảo trì (Maintenanceability) Khả đảm bảo liên tục tính u cầu cần thiết cơng trình cách thực cơng tác sửa chữa bảo trì chỗ xuống cấp hư hại công trình việc sử dụng chúng tác động xảy phạm vi chấp nhận mặt kỹ thuật hợp lý mặt kinh tế 3.10 Lượng dãn nước (Displaycement) Khối lượng tổng cộng tàu thứ chứa tàu Chú thích: Bằng thể tích nước bị tàu choán chỗ nhân với mật độ nước 3.11 Phương pháp thiết kế trạng thái giới hạn (Limit state design) Phương pháp tính tốn để kiểm tra trạng thái giới hạn xác định trạng thái tải trọng tác động lên kết cấu xẩy bất lợi chức an toàn kết cấu Các trạng thái phải kiểm tra trạng thái giới hạn cực hạn, trạng thái giới hạn khả sử dụng trạng thái giới hạn mỏi 3.12 Tàu (Ship) Các tàu biển ven bờ bao gồm tàu hàng bách hoá, tàu container, tàu chở sản phẩm dầu khí hố lỏng, tàu khách, tàu Ro-Ro, tàu hàng rời 3.13 Trạng thái giới hạn (Limit state) TCVN 11820-1:2017 Trạng thái tương ứng với điều kiện mà vượt qua cơng trình hay phận cơng trình khơng thoả mãn quy định dựa vào để thiết kế 3.14 Trạng thái giới hạn cực hạn (Ultimate limit state - ULS) Trạng thái kèm với phá hoại trượt hay dạng phá hoại kết cấu tương tự khác CHÚ THÍCH: Nói chung, chúng tương ứng với sức chịu tải lớn cơng trình hay phận cơng trình 3.15 Trạng thái giới hạn mỏi (Fatigue limit state - FLS) Trạng thái tương tự trạng thái cực hạn xẩy mỏi tác động tải trọng lặp lại tuổi thọ cơng trình 3.16 Trạng thái giới hạn khả sử dụng (Serviceability limit state - SLS) Trạng thái tương ứng với điều kiện mà vượt qua cơng trình hay phận cơng trình khơng thỏa mãn yêu cầu sử dụng quy định 3.17 Triều cường (Spring tides) Hai lần tháng âm lịch biên độ trung bình hai chu kỳ triều liên tiếp lớn 3.18 Triều (Neap tides) Hai lần tháng âm lịch biên độ trung bình hai chu kỳ triều liên tiếp nhỏ 3.19 Triều thiên văn thấp (Lowest astronomical tide - LAT) Mức triều thấp thành phần điều hồ gây triều pha CHÚ THÍCH: Các thành phần điều hoà pha xấp xỉ xẩy 18,6 năm cao trình tương đương LAT đạt đến nhiều lần năm hầu hết địa điểm LAT mức nước biển thấp mà xẩy ra, tượng nước rút sóng thần gây hạ mực nước thấp đáng kể xẩy LAT cao độ thường chọn cao độ chuẩn để đo sâu đồ hàng hải 3.20 Trọng tải tĩnh (Deadweight tonnage - DWT) Tổng khối lượng hàng hoá, kho chứa, nhiên liệu, thủy thủ đoàn dự trữ mà chất lên tàu bị chìm đến đường tải trọng mùa hè CHÚ THÍCH: Mặc dù thể khả mang tải trọng tàu, khơng phải phép đo xác tải trọng hàng hoá TCVN 11820-1:2017 3.21 Trọng tải tồn (Gross tonnage - GT) Chỉ số khơng thứ ngun thể tổng dung tích tồn tàu CHÚ THÍCH: Trọng tải tồn khác với trọng tải toàn đăng ký (gross register tonnage - GRT) phép đo tuyệt đối khả thể tích bên tồn tàu theo định nghĩa quan đăng kiểm quy định đo theo đơn vị 2,83 m3 3.22 Tuổi thọ thiết kế (Design working life) Khoảng thời gian giả thiết mà cơng trình hay phận cơng trình sử dụng theo mục đích mong muốn, có bảo trì tương ứng khơng cần sửa chữa lớn 3.23 Xác suất tượng thiết kế (Design event probability) Xác suất điều kiện cực trị cụ thể xẩy suốt tuổi thọ cơng trình Ký hiệu từ viết tắt 4.1 Ký hiệu F Giá trị tải trọng Fd Giá trị thiết kế tải trọng Fk Giá trị đặc trưng tải trọng Frep Giá trị đại diện tải trọng n Tuổi thọ thiết kế (năm) P Xác suất điều kiện cực trị cụ thể suốt tuổi thọ thiết kế (%) TR Chu kỳ trở lại điều kiện cực trị cụ thể (năm) Ψ Hệ số tổ hợp tải trọng thường xuyên Ψ0 Hệ số giá trị tổ hợp tải trọng tạm thời Ψ1 Hệ số giá trị ngắn hạn tải trọng tạm thời Ψ2 Hệ số giá trị dài hạn tải trọng tạm thời γF Hệ số thành phần tải trọng xét đến sai lệch bất lợi giá trị thiết kế so với giá trị đại diện tải trọng γG,sup Hệ số thành phần ảnh hưởng bất lợi tải trọng thường xuyên γG,inf Hệ số thành phần ảnh hưởng có lợi tải trọng thường xuyên TCVN 11820-1:2017 4.2 Từ viết tắt Từ viết tắt CDL Từ tiếng Anh Từ tiếng Việt Chart Datum Level Cao độ “0” hải đồ DT Displacement Tonnage Lượng dãn nước theo DWT Dead Weight Tonnage Trọng tải tĩnh EQU Loss of equilibrium Mất cân tĩnh học FAT Fatigue failure Phá hoại mỏi FLS Fatigue limit state Trạng thái giới hạn mỏi GEO Failure of the ground Phá hoại đất Gross Tonnage Trọng tải toàn HYD Hydraulic heave/gradients Gradient thuỷ lực/đất trồi thủy lực LAT Lowest astronomical tide Triều thiên văn thấp STR Failure of the structure Phá hoại kết cấu SLS Serviceability limit state UPL Uplift/buoyancy Lực nâng lên/đẩy ULS Ultimate limit state Trạng thái giới hạn cực hạn GT Trạng thái giới hạn khả sử dụng Phân cấp kỹ thuật cơng trình cảng biển 5.1 Phân cấp kỹ thuật theo chiều cao cơng trình Bảng 1- Phân cấp kỹ thuật cơng trình theo chiều cao cơng trình Cơng trình Chiều cao cơng trình, m Phân cấp I II III IV > 25 20 ÷ 25 ≤ 20 - - > 15 ≤ 15 - Cơng trình bến cảng biển (bến hàng hóa, bến khách, bến nhà máy đóng sửa chữa tàu, ) Cơng trình bảo vệ bên cảng biển; gia cố bờ; cơng trình chỉnh trị 10 TCVN 11820-1:2017 Bảng 1- Phân cấp kỹ thuật công trình theo chiều cao cơng trình Cơng trình Chiều cao cơng trình, m Phân cấp I II III IV > 25 ÷ 25 ≤5 - Ụ khơ - > 15 ≤ 15 - Âu tầu > 25 20 ÷ 25 10 ÷ 20 ≤ 10 Cơng trình bảo vệ (đê chắn sóng, đê biển) CHÚ THÍCH 1: Chiều cao cơng trình lấy tổng giá trị tuyệt đối cao độ đỉnh cơng trình cao độ đáy cơng trình CHÚ THÍCH 2: Cơng trình tạm thuộc cấp IV CHÚ THÍCH 3: Các cơng trình nâng lên cấp so với quy định trường hợp có ý nghĩa đặc biệt quan trọng 5.2 Phân cấp bậc bền vững bậc chịu lửa cơng trình (Xem Phụ lục A) 5.3 Phân cấp luồng tàu biển lấy theo Bảng TCVN 11419:2016 Tuổi thọ thiết kế cơng trình cảng biển 6.1 Tuổi thọ thiết kế cơng trình hay phận cơng trình cảng biển xác định vào cấp cơng trình, bậc bền vững bậc chịu lửa cơng trình hay phận cơng trình Để xác định tuổi thọ thiết kế cho cơng trình hay phận cơng trình cảng biển tham khảo kinh nghiệm xác định tuổi thọ thiết kế tiêu chuẩn nước (xem Phụ lục C) 6.2 Khi xác định tuổi thọ thiết kế cao cần ý: tải trọng tác động lên cơng trình tăng lên; cần lựa chọn vật liệu có tuổi thọ cao phù hợp với tuổi thọ cơng trình; cần xây dựng chương trình bảo trì phù hợp với yêu cầu tuổi thọ thiết kế Quy định chung 7.1 Nguyên tắc thiết kế Độ bền độ ổn định cơng trình cảng biển cần kiểm tra theo trạng thái giới hạn đây: - EQU: cân tĩnh học cơng trình hay phận cơng trình mà xem vật rắn, đó: + biến động nhỏ giá trị hay phân bố không gian tác động từ nguồn độc lập gây hậu lớn + cường độ vật liệu xây dựng hay đất nói chung khơng đóng vai trị chủ đạo trì cân 11 TCVN 11820-1:2017 - STR: cường độ vật liệu xây dựng công trình bị vượt nên xẩy phá hoại bên hay biến dạng bị vượt kết cấu hay phận kết cấu - GEO: phá hoại biến dạng đất bị vượt cường độ đất hay đá đóng vai trị sức kháng đáng kể - FAT: phá hoại mỏi kết cấu hay phận kết cấu Các trạng thái giới hạn cực hạn UPL (do lực nâng lên/đẩy nổi) HYD (do gradient thuỷ lực/đất trồi thuỷ lực) cần kiểm tra thích hợp cần thiết Trong kiểm tra theo trạng thái giới hạn cần đảm bảo khơng có trạng thái giới hạn vượt q giá trị thiết kế tương ứng của: - Tải trọng - Đặc trưng vật liệu hay đặc trưng sản phẩm - Số liệu hình học 7.2 Điều kiện thiết kế Các tài liệu điều kiện tự nhiên tình hình khu vực xây dựng cần cho thiết kế bao gồm: - Tài liệu địa hình; - Tài liệu thủy đạc; - Tài liệu khí tượng thủy hải văn; - Tài liệu sinh vật học; - Tài liệu địa chất địa chất thủy văn; - Tài liệu động đất (có xét cấp động đất theo phạm vi phân vùng), tượng castơ, trượt, lún khu vực xây dựng Các tài liệu điều kiện thi cơng cần phải có: - Khả thi công đơn vị xây dựng; - Khả chế tạo cấu kiện lắp ghép; - Khả giao thông vận tải khu vực xây dựng; - Khả cung cấp vật liệu xây dựng địa phương 7.2.1 Xác suất tượng thiết kế Xác suất xẩy tượng đặc trưng chu kỳ trở lại TR, chu kỳ mà (tính trung bình) phân cách hai lần xuất hiện tượng có biên độ hay lớn Thiết kế cần đánh giá lựa chọn chu kỳ trở lại tượng phù hợp với kết cấu thiết kế Khi hậu vượt nghiêm trọng nguy hiểm đến người hay tác động 12 TCVN 11820-1:2017 nghiêm trọng đến khai thác phải chọn tượng thiết kế có chu kỳ trở lại dài (xác suất xẩy thấp) trường hợp hậu khơng nghiêm trọng chấp nhận tượng có chu kỳ trở lại ngắn cho mục đích thiết kế Khi kết cấu hay cơng trình nhậy cảm với tổ hợp nhiều hai thơng số/biến số thiết kế, ví dụ mực nước tăng lên gây tác động sóng lớn hạn chế chiều sâu nước nơng thiết kế cần xét đến trường hợp xác suất độc lập không độc lập CHÚ THÍCH 1: Quan hệ tuổi thọ thiết kế, chu kỳ trở lại xác suất tượng bị vượt cho hình sau Chu kì trở lại TR (năm) Xác xuất P % đây: Tuổi thọ thiết kế, n (năm) Hình - Quan hệ tuổi thọ thiết kế, chu kỳ trở lại xác suất tượng vượt trung bình tiêu chuẩn TR = 1/(1- (1- P/100)1/n) (1) đó: TR chu kỳ trở lại điều kiện cực trị cụ thể, tính theo năm; P xác suất điều kiện cực trị cụ thể suốt tuổi thọ thiết kế n năm; N tuổi thọ thiết kế, tính theo năm Nói chung chu kỳ trở lại tượng thiết kế vượt tuổi thọ thiết kế Tuy nhiên tượng thiết kế bị vượt năm chu kỳ trở lại tượng có biên độ cao (có xác suất nhỏ hơn/chu kỳ trở lại dài hơn) CHÚ THÍCH 2: Đối với tượng có chu kỳ trở lại 100 năm, có 1% xác suất xẩy năm nào, năm xẩy lần trước khoảng 18% hội xẩy chu kỳ 20 năm Đối với tượng có chu kỳ trở lại TR có xác suất xẩy 63% TR năm Theo cách thiết lập mức độ rủi ro chấp nhận tượng thiết kế xẩy số năm cho trước (tuổi thọ làm việc thiết kế hay khoảng cách thời gian bảo trì chọn) Ví dụ thiết lập chu kỳ 20 năm chấp nhận xác suất 10% xẩy tượng mà dẫn đến gián đoạn 13 TCVN 11820-1:2017 khai thác cơng trình theo Hình chu kỳ trở lại cần thiết 200 năm Mức độ thiết kế dư kết cấu cần đánh giá phối hợp với hiểu biết rõ ràng phản ứng kiểu phá hoại xẩy CHÚ THÍCH 3: Hậu tượng xẩy vượt khác lớn Các kết cấu thiết kế “ổn định động” đê chắn sóng đá đổ có xu hướng chịu phá hoại Ngược lại kết cấu thiết kế “ổn định tĩnh” tường bến thẳng đứng chịu phá hoại nghiêm trọng nhiều điều kiện thiết kế bị vượt 7.2.2 Phương pháp thiết kế theo trạng thái giới hạn với hệ số thành phần Giá trị thiết kế Fd tải trọng F tính sau: Fd = γF Frep (2) Frep = Ψ Fk (3) đó: Fk giá trị đặc trưng tải trọng; Frep giá trị đại diện tải trọng; γF hệ số thành phần tải trọng xét đến sai lệch bất lợi giá trị thiết kế so với giá trị đại diện tải trọng; Ψ hệ số tổ hợp, có giá trị 1,0 hay Ψ0 , Ψ1 hay Ψ2; Ψ=1 hệ số tổ hợp tải trọng thường xuyên; Ψ0 hệ số giá trị tổ hợp tải trọng tạm thời; Ψ1 hệ số giá trị ngắn hạn tải trọng tạm thời; Ψ2 hệ số giá trị dài hạn tải trọng tạm thời Giá trị ảnh hưởng thiết kế tải trọng Ed: Ed = γSd E {γf,i Frep,i; ad} i≥ (4) đó: ad giá trị thiết kế số liệu hình học (Xem Phụ lục B: Số liệu hình học); γSd hệ số thành phần xét đến khơng xác trong: - Mơ hình hóa ảnh hưởng tải trọng; - Mơ hình hóa tải trọng (trong số trường hợp) Khi cần phân biệt ảnh hưởng bất lợi có lợi tải trọng thường xuyên cần dùng hai hệ số thành phần khác γG,inf γG,sup 7.2.3 Điều kiện sóng mực nước Khi xác định điều kiện sóng mực nước đặc trưng để quy hoạch thiết kế cơng trình cảng biển cần đánh giá vấn đề sau: 14 TCVN 11820-1:2017 - Khi thiết kế cơng trình đê chắn sóng, đê biển, tường bến hay bến nhô/bến trụ, tải trọng sóng (ví dụ va đập, sóng nhào hay nâng lên) hay phản ứng thuỷ lực (ví dụ sóng leo, sóng tràn hay truyền sóng) cần lấy với điều kiện sóng mực nước cực trị (có xác suất thấp) hay gần chân cơng trình - Khi tính tốn tải trọng cọc (đơn hay hàng cọc) hay phận kết cấu tương đối mảnh khác, cần xem xét đến phổ sóng hay số liệu thống kê sóng (có xét đến phạm vi tần số sóng tải trọng mỏi) - Trong trường hợp tàu lớn cần neo vị trí tương đối trống trải ven bờ hay bên bể cảng, cần đánh giá khả sóng dài xẩy địa điểm CHÚ THÍCH 1: Do tác động sóng chu kỳ dài với nhóm sóng, ví dụ loạt sóng cao theo sau loạt sóng thấp thường gây tải trọng neo lớn - Khi điều kiện sóng mực nước sử dụng cho thiết kế bãi hay cơng trình chỉnh trị thiết kế cần lấy số liệu thống kê sóng dài hạn hay số liệu theo dẫy thời gian (theo mùa, bao gồm hàng năm theo thập kỷ) thông tin tượng bão ngắn hạn - Trong trường hợp thiết kế cần xét đến phân bố tần số (và theo hướng) phổ lượng sóng, sóng chu kỳ dài (sóng lừng) thường có lượng lớn (và/hoặc đến từ hướng khác) so với sóng cao chu kỳ ngắn phổ sóng CHÚ THÍCH 2: Các trạng thái biển phức tạp (nhiều kiểu) hay theo nhiều hướng có hậu nặng nề số trường hợp thiết kế, ví dụ tải trọng dịch chuyển neo tàu, sóng leo/sóng tràn/truyền sóng hay phản ứng bờ (hay kết cấu động học) - Trong nhiều trường hợp, điều kiện sóng tới thường chịu ảnh hưởng tương tác sóng-cơng trình (ví dụ phản xạ hay nhiễu xạ) thiết kế cần xét đến phạm vi mà phương pháp lấy điều kiện sóng và/hoặc phương pháp luận thiết kế xem xét hay thể ảnh hưởng - Đối với áp dụng thiết kế định mà dựa quan hệ thực nghiệm (thường đê biển hay đê chắn sóng), cần tính tốn điều kiện sóng khơng điều hồ dựa thơng số thống kê hay phổ chiều cao, chu kỳ hướng, việc đánh giá dạng sóng (ví dụ sóng khơng vỡ, sóng nhào, sóng dâng) quan trọng để hiểu rõ khả hay phản ứng kết cấu xẩy CHÚ THÍCH 3: Một số loại cơng trình phù hợp để chấp nhận cách tiếp cận dựa phản ứng phản ứng cơng trình (hay phận) đánh giá tồn phạm vi tải trọng môi trường dự kiến (hoặc dạng thống kê hay chuỗi theo thời gian) Theo xác suất phản ứng định đánh giá trực tiếp (và mô tả theo khái niệm xác suất) thông số đầu vào định nghĩa tải trọng 7.3 Thi công bảo trì Phương pháp thi cơng: Để có thiết kế hợp lý, điều quan trọng cần xem xét đầy đủ phương pháp thi công Độ xác thi cơng: Thiết kế cơng trình cảng biển cần phải xét đến độ xác thi cơng thực tế đạt 15 TCVN 11820-1:2017 Thời gian thi công: Trong trường hợp thời hạn thi công ấn định, cần phải xem xét thiết kế phương pháp thi cơng để hồn thành tồn cơng trình thời hạn ấn định Thời gian thi cơng nói chung phụ thuộc vào khó khăn mua sắm vật liệu, thiết bị thi cơng, độ khó cơng tác thi cơng, ngày hồn thành, điều kiện tự nhiên,… Chi phí xây dựng: Chi phí xây dựng bao gơm chi phí đầu tư ban đầu chi phí bảo trì Thiết kế cơng trình cảng cần phải xét đến tất vấn đề Chi phí đầu tư ban đầu bao gồm chi phí gián tiếp ví dụ chi phí đền bù Trong thiết kế cần ý đảm bảo cơng trình dễ thi cơng, thuận lợi sử dụng có chương trình bảo trì, bảo dưỡng phù hợp để đảm bảo trì tuổi thọ thiết kế cơng trình cách kinh tế 16 TCVN 11820-1:2017 Phụ lục A (Quy định) Phân cấp cơng trình theo độ bền vững phịng cháy Bảng A.1- Cấp cơng trình theo độ bền vững bậc chịu lửa nhà cơng trình Cấp cơng trình Chất lượng xây dựng cơng trình Độ bền vững Bậc chịu lửa Bậc I: Niên hạn sử dụng 100 năm Bậc I Đặc biệt I II III IV CHÚ THÍCH: Đối với cơng trình cấp đặc biệt (cấp cao cấp I), yêu cầu quy định Bảng phải bổ sung yêu cầu kỹ thuật đặc biệt (tải trọng tác động, an toàn cháy nổ…) lập riêng cho thiết kế xây dựng cơng trình 17 TCVN 11820-1:2017 Phụ lục B (Quy định) Số liệu hình học B.1 Số liệu hình học cần thể giá trị đặc trưng chúng hay (ví dụ trường hợp có sai khác) trực tiếp giá trị thiết kế chúng B.2 Các kích thước quy định thiết kế lấy giá trị đặc trưng B.3 Khi phân bố thống kê chúng, sử dụng giá trị định lượng hình học mà tương ứng với phân điểm phân bố thống kê B.4 Các sai số cho phép phần kết nối mà làm vật liệu khác cần thích ứng với 18 TCVN 11820-1:2017 Phụ lục C (Tham khảo) Xác định tuổi thọ cơng trình phận cơng trình cảng biển theo ISO 2394 (1998) BS 6349 1-1-2013 C.1 Tuổi thọ thiết kế quy định theo ISO 2394 (1998) Loại Tuổi thọ thiết kế (năm) 1÷5 25 Dạng cơng trình Các cơng trình tạm (phục vụ thi công; xuất nhập vật tư…) Một số kết cấu cơng trình thay thế, sửa chữa (như dầm, mặt, mố cầu, gối cầu …) C.2 50 >100 Tịa nhà; Cơng trình cơng cộng kết cấu khác … Cơng trình vĩnh cửu (Tượng đài; kết cấu quan trọng đặc biệt; Cầu có quy mơ lớn …) Cách biểu diễn cấp tuổi thọ thiết kế cơng trình hàng hải (theo BS 6349 1-1: 2013) Cấp tuổi thọ Biểu thị tuổi thọ thiết kế thiết kế (năm) 10 10 đến 25 Các ví dụ Các cơng trình tạm* Các phận kết cấu thiết kế để thay kết cấu hay cơng trình có tuổi thọ làm việc thiết kế dài Các kết cấu chuyên dụng nguồn tự nhiên không tái tạo 15 đến 30 được, ứng dụng hóa dầu hay cơng nghiệp tương tự hay thương mại (như bến nhô cọc, trụ neo cập tầu, cầu nối Ro-Ro) Cơ sở hạ tầng cảng thông dụng cho cảng công nghiệp 50 thương mại bao gồm tôn tạo, bảo vệ bờ, đê chắn sóng, tường bến Cơ sở hạ tầng cảng thơng dụng bao gồm đê chắn sóng cho 100 cảng có giá trị kinh tế hay chiến lược quốc gia quan trọng Cơ sở hạ tầng bảo vệ chống ngập khu vực hay sở hạ tầng chỉnh trị bờ * Các kết cấu hay phận kết cấu tháo dỡ với quan điểm sử dụng lại cần xem xét công trình tạm 19 TCVN 11820-1:2017 Phụ lục D (Tham khảo) Phân tích giá trị cực trị D.1 Phân tích cực trị độc lập Thông thường để thiết lập giá trị tượng thiết kế (ví dụ chiều cao sóng hay mực nước) có chu kỳ trở lại dài/xác suất xẩy thấp để tiến hành phân tích giá trị cực trị độc lập Cơ sở phân tích ấn định hàm mật độ xác suất giá trị đỉnh phạm vi số liệu có để ngoại suy theo phép thống kê tượng cực trị Thiết kế cần hiểu đầy đủ cách tiếp cận để chấp nhận giả thiết hay hạn chế kết (ví dụ miêu tả tượng bão thời gian tương đối dài giá trị đỉnh thời gian ngắn suy từ phép thống kê) Thiết kế cần chọn hàm mật độ xác suất thích hợp mà phù hợp tốt với số liệu Khoảng tin cậy giá trị ngoại suy cần xác định thiết kế cần xét đến độ nhậy phạm vi giá trị ngoại suy Thiết kế cần xét đến ảnh hưởng thay đổi khí hậu đến giá trị cực trị tuổi thọ thiết kế cơng trình CHÚ THÍCH 1: Chỉ dẫn chi tiết phân tích giá trị cực trị, hàm mật độ xác suất xác suất phối hợp điều kiện sóng mực nước tham khảo CIRIA C683 thông tin liên quan đến hàm mật độ xác suất để áp dụng cho phân tích độc lập tham khảo Phụ lục D BS 6349-1-2:2016 CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp ước tính chiều cao sóng, phần lớn trường hợp phù hợp thực phân tích giá trị cực trị sử dụng số liệu xa bờ sai khác xẩy tập hợp sóng thơng qua q trình biến dạng sóng gần bờ Ngồi mục đích đặc trưng sóng địa điểm quan tâm cần phải tách số liệu sóng thành phần góc khác sau xử lý riêng rẽ để có hàm mật độ xác suất phù hợp Nói cách khác trường hợp cần đánh giá theo tiêu chí riêng cần có chuyên gia để thực D.2 Phân tích cực trị phụ thuộc (xác suất phối hợp) Do tổ hợp thông số định, đặc biệt chiều cao sóng mực nước, quan trọng thiết kế nhiều cơng trình cảng biển, thiết kế cần thiết lập từ số liệu, liệu chiều cao sóng lớn mực nước cao có xu hướng phụ thuộc hay độc lập với CHÚ THÍCH 1: Mức độ phụ thuộc thay đổi theo địa điểm chịu ảnh hưởng nhiều hay phần ảnh hưởng triều hay theo mùa Trong trường hợp phụ thuộc phần hay mạnh (hay tương quan) tổ hợp khác điều kiện mực nước sóng dẫn đến mức độ phản ứng tương ứng cơng trình, thiết kế cần xét đến tổ hợp Các phản ứng khác cơng trình lớn tổ hợp khác mực nước chiều cao sóng (đơi chu kỳ sóng) Do khơng đơn tổ 20 TCVN 11820-1:2017 hợp đơn lẻ thơng số tạo nên điều kiện thiết kế bất lợi nhất, thiết kế cần đánh giá số tổ hợp khác cho phản ứng phân tích CHÚ THÍCH 2: Khi khơng có số liệu đầy đủ để thiết lập liệu có hay khơng việc chiều cao sóng lớn mực nước (hoặc thơng số khác) có tương quan, giả thiết hồn toàn phụ thuộc lẫn đưa đến tính tốn gần Đối với địa điểm cụ thể cần tham khảo dẫn địa điểm đó, khơng có dẫn tham khảo cách tiếp cận hệ số trực giác/tương quan trình bầy CIRIA C683 21 TCVN 11820-1:2017 Thư mục tài liệu tham khảo 1) BS 6349-1-2:2016, Maritime Work-Part 1-2: General-Code of practice for assessment of actions (Cơng trình hàng hải - Phần 1-2: Khái qt -Tiêu chuẩn đánh giá tác động) 2) OCDI 2002& 2009, Technical Standards and Commentaries for Port and Habour Facilities in Japan (Tiêu chuẩn kỹ thuật cơng trình cảng bể cảng Nhật Bản) 3) СП 38.13330.2012, Hагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов) (Tải trọng tác động (do sóng, băng tàu) lên cơng trình thủy) 4) СП 58.13330.2012, Гидротехнические сооружения Основные положения (Cơng trình thủy Nguyên tắc bản) 5) РД 31.31.27-81, Руководство по проектированию морских причальных сооружений (Hướng dẫn thiết kế công trình bến cảng biển) 6) CIRIA/CUR/CETMEF - C683 - London 2007, The rock manual - The use of rock in hydraulic engineering (Second edition) (Sổ tay đá - Sử dụng đá xây dựng cơng trình thủy) 22 ... theo ISO 2394 (19 98) BS 63 49 1- 1-2 013 (Tham khảo) 19 Phụ lục D: Phân tích giá trị cực trị (Tham khảo) 20 Thư mục tài liệu tham khảo 22 TCVN 11 820- 1: 2 017 Lời nói đầu TCVN 11 820- 1: 2 017 Viện Khoa... vét tôn tạo đất; Phần 10 : Cơng trình cảng khác TCVN 11 820- 1: 2 017 T I Ê U CH U Ẩ N Q U Ố C G I A TCVN 11 820- 1: 2 017 Cơng trình cảng biển- Yêu cầu thiết kế- Phần 1: Nguyên tắc chung Marine Port Facilities-.. .TCVN 11 820- 1: 2 017 TCVN 11 820- 1: 2 017 Mục lục Trang Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Ký hiệu từ viết tắt 4 .1 Ký hiệu 4.2 Từ viết tắt 10 Phân cấp kỹ