Kích thước cơ bản của kết cấu thân kè là chiều dày tối thiểu vật liệu làm
kè (vật liệu bảo vệ mái) theo phương vuông góc với mái đê và trọng lượng yêu cầu của từng cấu kiện/ khối vật liệu. Cần đáp ứng các điều kiện sau: + Đảm bảo ổn định dưới tác động của sóng thiết kế;
+ Đảm bảo đủ độ bền dưới tác dụng của ngoại lực và xâm nhập mặn; + Thuận tiện trong thi công, vận chuyển, lắp đặt, sửa chữa và thay thế;
Tính toán chiều dày viên cấu kiện phủ mái kè theo công thức Pilarczyk (1998)
= ψu .Ф
D = . (1)
Ф : hệ số ổn định biểu thị cho ngưỡng chuyển động / ổn định của vật liệu Hệ số ổn định Ф cho các hệ thống cốt liệu dạng rời dưới tác dụng của sóng, được xác định theo công thức của Van der Meer (1984):
Ф = 6,2 . . ()0,1 ( (2)
Pb : Hệ số phản ánh khả năng thấm/thoát nước của thân và nền kè Chọn Pb=0,1 đối với kè bảo vệ mái đê
Sb : Tham số hư hỏng ban đầu . Chọn Sb = 2 (cấu kiện bê tông đúc sẵn) N : Số con sóng tới công trình trong một trận bão
N = 70%() (3)
Tb : Thời đoạn bão (giờ), thường từ 4-6h Tm : Chu kỳ sóng trung bình . Tm = 7,5s
Thay vào (3) : N = 70%. = 2016 (con sóng) Thay N vào (2) : Ф = 6,2 . .( )0,1= 2,2
= hay = 1,25 . Tp . = 1,25 x 8,25 x = 1,4
: góc nghiêng của mái dốc . tan = 0,22 => cos = 0,976 D : chiều dày cấu kiện bảo vệ
Hs : Chiều cao sóng thiết kế tại chân công trình . Hs = 2,6m
m : tỷ trọng tương đối của vật liệu làm cấu kiện bảo vệ mái (bê tông) Sinh viên : Nguyễn Tiến Hùng Page 37
m = -1 = -1 = 1,4(T/m3)
b : Hệ số mũ có liên quan đến sự tương tác giữa sóng và loại mái kè . Chọn b=2/3
u : Hệ số chất lượng ổn định mái kè . Ở đây là cấu kiện bê tông đúc sẵn nên chọn u = 2,5
Thay m , b , p , cos , , Hs , u vào (1) có : D = x = 0,43(m)
Qua tính toán nhằm tăng cường bảo vệ mái phía biển cũng như thuận lợi trong quy trình thiết kế thi công cấu kiện bảo vệ, chọn chiều dày lớp bảo vệ mái là 0,45m
Chọn cấu kiện bê tông đúc sẵn M250 có chiều dài cạnh a = 30cm và D= 45cm
Khối lượng cấu kiện : m = V x d (d: khối lượng riêng bê tông = 2,5 T/m3) => m = 0,3 x 0,3 x 0,45 x 2,5 = 0,101 Tấn = 101 kg