IV. Kết quả đạt được của luận văn:
3.5.Kết luận chương 3
Từ cỏc kết quả nghiờn cứu về tổng quan, cơ sở lý thuyết và cỏc giải phỏp kết cấu đờ biển đề xuất. Trong chương 3 tỏc giảđó đi sõu vào bố trớ cỏc hạng mục cụng trỡnh cho phương ỏn kết cấu kố biển dạng mỏi nghiờng kết hợp tường đứng dựa trờn cỏc điều kiện địa chất, cỏc yếu tố về súng, giú, thủy triều và tải trọng- đõy là cỏc yếu tố quan trọng làm đầu vào cho việc tớnh toỏn ổn định cụng trỡnh.
Thiết kế mặt cắt ngang đờ cho phương ỏn lựa chọn, khụng chỉ dựa trờn cỏc lý thuyết căn bản để kiểm tra thiết kế lựa chọn mà cũn dựa trờn cỏc phần mềm tớnh toỏn chuyờn dụng để mụ phỏng sự làm việc tổng thể của kết cấu. Với tuyến kố biển Bói Ngang, trong tớnh toỏn ổn định tổng thể tỏc giảđề xuất sử dụng phần mềm Geo- Slope với modul Slope/W để mụ tả và kiểm tra ổn định.
Kết quả tớnh toỏn cho thấy kết cấu mặt cắt đờ lựa chọn là phự hợp, cụng trỡnh đảm bảo khả năng chịu lực và làm việc ổn định. Đõy cũng chớnh là sơ sở để đưa ra một giải phỏp kết cấu phự hợp nhất và đảm bảo khả năng làm việc an toàn nhất cho tuyến đờ biển Bói Ngang, huyện Quỳnh Lưu, Nghệ An.
Việc thi cụng tuyến đờ biển gồm nhiều hạng mục cụng trỡnh, mỗi hạng mục phải lựa chọn một giải phỏp thi cụng phự hợp, đỏp ứng được cỏc yờu cầu về kỹ thuật, cụng nghệ và cú tớnh khả thi, mang lại hiệu quả về kinh tế.
Xõy dựng tuyến đờ biển Bói Ngang theo giải phỏp kố mỏi nghiờng kết hợp tường chắn súng thỡ giải phỏp thi cụng cần được phõn tớch dựa trờn khả năng thi cụng và điều kiện thi cụng.
Đối với mặt cắt ngang kố biển Bói Ngang thỡ hạng mục thi cụng phức tạp nhất chớnh là chõn kố bởi kết cấu này nằm cao trỡnh thấp nhất nờn cần đưa ra cỏc giải phỏp thi cụng phự hợp. Với mực nước chõn triều thấp hơn cao trỡnh chõn kố thiết kế thỡ giải phỏp thi cụng cho chõn kố được lựa chọn là dựng mỏy đào trờn cạn để đào đất theo mặt cắt thiết kếsau đú lắp đặt ống buy và gia cố chõn.
Với mỏi kố, đỉnh kố và thõn kố được thi cụng theo tuần tự từdưới lờn trờn, từ lớp trong ra lớp ngoài bảo vệ.
95
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Cỏc kết quảđạt được trong luận văn
- Trong chương 1: Tỏc giả đó tập trung nghiờn cứu, phõn tớch tớnh cấp thiết của việc nghiờn cứu xõy dựng cụng trỡnh đờ biển Bói Ngang. Giới thiệu tổng quan lại cỏc loại hỡnh cụng trỡnh đờ biển trờn thế giới và đặc điểm đờ biển trong nước. Để từ đú đưa ra cỏc vấn đề cần nghiờn cứu trong luận văn.
- Trong chương 2: Trỡnh bày một số giải phỏp bảo vệ mỏi và chõn đờ biển trờn thế giới và trong nước, cỏc vấn đề sự cố thường hay xảy ra đối với đờ biển. Từ đú rỳt ra cỏc vấn đề cần thiết trong nghiờn cứu thiết kế…Phõn tớch về ưu nhược điểm, phạm vi ỏp dụng cỏc dạng mặt cắt ngang đờ biển đó được ỏp dụng để từ đú đề xuất được phương ỏn cụng trỡnh phự hợp nhất ỏp dụng để xõy dựng trờn tuyến đờ biển Bói Ngang. Cũng trong chương này, tỏc giả đề xuất lựa chọngiải phỏp đờ biển cú mặt cắt ngang dạng mỏi nghiờng kết hợp với tường chắn súng trờn đỉnh là giải phỏp được nghiờn cứu tớnh toỏn trong luận văn.
- Trong chương 3: Căn cứ vào đặc điểm tự nhiờn về địa hỡnh, địa chất và cỏc điều kiện biờn khỏc trờn tuyến đờ biển Bói Ngang, lựa chọn giải phỏp gia cố, mặt cắt ngang đờ và biện phỏp bảo vệ chõn… Từ đú căn cứ vào điều kiện tự nhiờn để tớnh toỏn ổn địnhtổng thểkết cấu đờ biển, ổn địnhkết cấuthõn đờ, chiều dày mỏi bảo vệ...Ngoài ra tỏc giả cũng đề xuất cỏc giải phỏp thi cụng tuyến đờ biển đó lựa chọn như biện phỏp thi cụng chõn đờ; biện phỏp thi cụng lớp đỏ đổ, cỏc cấu kiện bảo vệ mỏi...
2. Hạn chế, tồn tại và hướng khắc phục
Cỏc vấn đề được nờu trong luận văn cú nhiều vấn đề mang tớnh thực tế cao, tuy nhiờn cũng cú nhiều vấn đề mang tớnh cụng nghệ mới chưa được kiểm nghiệm nhiều trong thực tếởnước ta, cần nghiờn cứu sõu hơn và thử nghiệm nhiều hơn.
Việc tớnh toỏn kết cấu cho giải phỏp lựa chọn chưa cập nhật được hết cỏc điều kiện biờn, cỏc vấn đề khỏc cú ảnh hưởng trực tiếp đến cụng trỡnh trong quỏ trỡnh làm việc đặc biệt là điều kiện về súng giú...
96
Vấn đề giải phỏp thi cụng đồng bộ, bố trớ mặt bằng cụng trường và cỏc hạng mục khỏc trong điều kiện thi cụng tuyến đờ biển cần được trỡnh bày nhiều. Đõy là vấn đề cần được nghiờn cứu sõu hơn và rộng hơn trong cỏc bước tiếp theo.
3. Kiến nghị
Biến đổi khớ hậu toàn cầu, nước biển dõng đó và đang gõy ra tỡnh ngập lụt, xõm nhập mặn tại nhiều nơi ngày càng nghiờm trọng, gõy ra những ảnh hưởng nặng nề cho sản xuất nụng nghiệp, giao thụng thủy, nuụi trồng thủy sản, mụi trường sinh thỏi...Việc nghiờn cứu cỏc giải phỏp cụng trỡnh nhằm đối phú với tỡnh trạng này là một vấn đề cấp bỏch khụng chỉ cho hiện tại mà cả trong tương lai. Luận văn đó đề cập đến một trong số những giải phỏp cụng trỡnh để xõy dựng tuyến đờ biển Bói Ngang đú là:” Đờ biển mỏi nghiờng kết hợp tường chắn súng trờn đỉnh”. Đõy là giải phỏp đơn giản, cú tớnh khả thi cao.
Tuy nhiờn, do sự hạn chế về thời gian và kinh nghiệm, cỏc vấn đề về kết cấu chi tiết, hệ thống quản lý vận hành, cỏc biện phỏp thi cụng, cỏc điều kiện biờn tớnh toỏn...chưa được nghiờn cứu một cỏch cụ thể. Tỏc giả kiến nghị, để hoàn thiện giải phỏp cụng trỡnh với phương ỏn này ngoài thực tế cần nghiờn cứu thờm vềđiều kiện tựnhiờn vựng đặc biệt là điều kiện thủy hải văn, cỏc biện phỏp thi cụng chi tiết...
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Bộ Nụng nghiệp và PTNT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Cụng trỡnh thủy lợi – Cỏc quy định chủ yếu về thiết kế: QCVN 04-05:2011/BNNPTNT.
2. Bộ Nụng nghiệp và PTNT: Tiờu chuẩn kỹ thuật thiết kế đờ biển ỏp dụng cho chương trỡnh Chương trỡnh củng cố, bảo vệ và nõng cấp đờ biển.
3. Bộ Nụng nghiệp và PTNT: Tiờu chuẩn ngành 14TCN 130-2002 Hướng dẫn thiết kếđờ biển.
4. Bộ Tài nguyờn và Mụi trường:” Kịch bản biến đổi khớ hậu nước biển dõng cho Việt Nam”, Hà Nội 2012.
5. Vũ Minh Cỏt (2011), Bỏo cỏo nghiờn cứu, đề xuất cỏc dạng mặt cắt ngang đờ biển.
6. Trần Đỡnh Hũa (2013), Thuyết minh đề tài nghiờn cứu khoa học cấp nhà nước “
Nghiờn cứu kết cấu cụng trỡnh và giải phỏp xõy dựng tuyến đờ biển Vũng Tàu – Gũ Cụng”.
7. Phạm Văn Huấn, “Cơ sở Hải Dương Học” Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật 1991. 8. Nguyễn Khắc Nghĩa (2010), Bỏo cỏo tổng kết đề tài nghiờn cứu khoa học cấp Bộ:” Nghiờn cứu giải phỏp khoa học và cụng nghệ xõy dựng đờ biển chống được bóo cấp 12 triều cường (từ Quảng Ninh đến Ninh Bỡnh)”.
9. Phạm Ngọc Quý (2011), Bỏo cỏo tổng kết đề tài nghiờn cứu khoa học cấp Bộ:” (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nghiờn cứu, đề xuất mặt cắt ngang đờ biển hợp lý và phự hợp với điều kiện từng vựng từ Quảng Ngói đến Bà Rịa Vũng Tàu”.
Tiếng Anh
10. Cho Ji-hyun. April 27, 2010. “Saemangeum boosts regional hub ambition.” The Korea Herald. http://www.koreaherald.com.
11. Delta Works, http://www.deltawerken.com/The-Works/318.html. 12. New Orleans Surge Barrier, US army corps of Engineers.
14. Saemangeum Business Project Team. Saemangeum, place of future, chance and promise! The City of Neo Civitas, Saemangeum. Korea Rural Corporation. www.iseamangeum.co.kr.
PHỤ LỤC: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG Đấ
Căn cứ thiết kế: Tiờu chuẩn kỹ thuật ỏp dụng cho chương trỡnh củng cố, bảo vệ và nõng cấp đờ biển (kốm theo 1613/QD-BNN-KHCN).
A. THễNG SỐĐẦU VÀO
Cao trỡnh mặt đất tự nhiờn ZMDTN = 0,00 m Cao trỡnh sau khi nạo vột ZMDNV =-1,00 m
Hệ sốmỏi đờ phớa biển m1 = 3,00
Hệ sốmỏi đờ phớa đồng m2 = 1,50
Trọng lượng riờng của nước biển γ = 1,025T/m3
B. THIẾT KẾ MẶT CẮT VÀ KẾT CẤU Đấ BIỂN
I. CẤP Đấ THIẾT KẾ IV
Chu kỳ lặp thiết kế = 30,00 năm
Loại đờ thiết kế Đờ biển Diện tớch bảo vệđờ S ≥ 10000 ha Sốdõn đc đờ bảo vệ NK ≥ 40000 người Hệ số an toàn ổn đỉnh chống trượt ks1 = 1,15 Hệ số an toàn ổn định chống lật kf1 = 1,20 Hệ số an toàn ổn định tổng thể ks3 = 1,05 Tần suất đảm bảo mực nước triều thiết kế Ptk = 3,33 % Tần suất mực nước súng tớnh toỏn Pstk = 5,00 %
II. CAO TRèNH ĐỈNH Đấ TÍNH TOÁN
Zđ = ZtkP + Hlk + a = 4,47 m. Lựa chọn Zd= 4,50m
1. Chiều cao an toàn a = 0,30 m
2. Mực nước thiết kếứng với tần suất ZtkP = MNTKptra + ∆ZNBD = 2,23 m
Trong đú:
Mực nước biển thiết kế cú ảnh hưởng của bóo - phụ lục A: MNTKptra= 2,05 m Trị sốgia tăng mực nước biển trung bỡnh của nước biển dõng
∆ZNBD=TCT*RNBD = 0,18 m
Tốc độdõng nước biển RNBD = 0,006 m/năm
Tuổi thọ cụng trỡnh TCT = 30,00năm 3. Độcao lưu khụng - Chiều cao súng leo (Phụ lục C - Thiết kếđờ biển) Hlk= Hsl,p = 1,94 m
Chiều cao cột nước trước mỏi dốc h=Hct + kc'(Hđ-Hct)= 3,23 m
Độ sõu tới nền đất Hđ = 3,23 m
Độ sõu tới thềm đỏ Hct = 3,05 m
kc' = 1,00
a.Thụng số của giú (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tốc độ giú: W10 = k1.kđ.k10.Wt = 26,98 m/s
Tốc độ giú thực đo Wt = 28,40 m/s
Hệ số tớnh lại tốc độ giú 1≥ k1 = 0,675 + 4,5/Wt = 0,83 Hệ sốtớnh đổi tốc độ giú sang mặt nước kđ = 1,00 Hệ số chuyển đổi sang độ cao 10m k10 = 1,14
Đà giú: De= ∑ri.cos2αi = 5.1011.ν/W = 185,30 km
Dmax = 100,00 km
Hệ số nhớt động học của khụng khớ ν = 0,00001 m2/s
b. Thụng số của súng:
Chiều cao súng trung bỡnh Htbs = 2,00 m
Chu kỳ súng Ts = 5,50 s Chiều dài của súng: Ls Tp g Ls .h .tanh2 2 . 2 π π = = 42,50 m
Chiều dài của súng nước sõu: L0= gT2/(2π) = 47,25 m
S0= H0/L0 = 0,04
α = 31,30 độ
ξom = 2,96
Kết luận vựng nước tớnh: Súng nước nụng
c. Tớnh toỏn súng leo:
Rslp = 1,75.γβ.γb.γf.ζ0.Hmop hoặc γβ.γf(4,3-1,6/ζ00,5
) = 1,94 m Trong đú:
Chiều cao súng leo giả thiết Rgtslp = 1,90 m Chiều cao súng thiết kế tại chõn cụng trỡnh Hmop = Hs1/3 = 2,05 m
Ts5% = 5,00 s Chỉ số súng vỡ ζ0 =tanα/s00,5 = 1,34 tanα = (1,5Hmop + Rup)/(L-B) = 0,37 Bề rộng cơ đờ Bc = 0,00 m Cú tường đỉnh L= ht+(Ru+dh-ht)*m1+Bc+(1,5Hs-dh)*m2 = 24,55 m
Chiều cao tường chắn súng ht = 1,00 m
Ru2% = 3,10 m Độ dốc của súng s0 = 2πHmop/(g.T2m-1,0) = 0,08 Chu kỳ phổ súng Tm-1,0 = Tp/α = 4,17 m/s Chu kỳđỉnh súng Tp = 5,00 m/s Hệ số α = 1,20 Hệ chiết giảm súng tới xiờn gúc γβ = 1-0,0022*[β] = 0,96 Gúc súng tới β = 20,00
Hệ số chiết giảm do cơ đờ γb =1-Bc*(0,5+0,5cos(π.dh/x))/Lb = 0,60
Độ ngập sõu của cơ đờ dh = 0,00 m
Chiều dài tớnh toỏn của cơ đờ Lb=(m1+m2)*Hs+Bc = 12,30 m
Hệ số mỏi dốc dưới cơ đờ m1 = 3,00 Hệ số mỏi dốc trờn cơ đờ m2 = 3,00
x = Rslp or 2.Hmop = 6,00 m
Hệ số chiết giảm độ nhỏm mỏi dốc γf = 0,70
1. Hỡnh dạng mặt cắt đờ: Đờ tường đứng kết hợp mỏi nghiờng 2. Cao trỡnh đỉnh đờ Zđ = +4,50 m Cao trỡnh đỉnh mặt đờ Zmặt đờ = +3,50 m 3. Chiều rộng và kết cấu đỉnh đờ a) Chiều rộng đỉnh đờ B = 6,00 m b) Kết cấu đỉnh đờ
+ Độ dốc vềhai phớa đoạn thẳng i = 3,00 %
+ Độ dốc đoạn đường cong isc = 4,00 % (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
c) Tường chống tràn đỉnh đờ
+ Chiều cao tường đỉnh Zđ = + 4,50
+ Kết cấu tường đỉnh Bờ tụng cốt thộp
d) Mỏi đờ
+ Phớa biển - Độ dốc mỏi đờ thiết kế mb = 3,00 + Phớa đồng - Độ dốc mỏi đờ thiết kế md = 1,50
e) Thõn đờ + Nền đờ
+ Vật liệu đắp đờ đất C3
+ Độ nộn chặt thiết kế RC = 0,95 Dung trọng khụ thiết kế γ's = 1,00 T/m3 Dung trọng max thớ nghiệm γ'max = 1,00 T/m3 Hệ số nộn chặt thiết kế es = 1,00 % Hệ số nộn chặt thớ nghiệm max emax = 0,02 Hệ số nộn chặt thớ nghiệm min emin = 0,04
IV. TÍNH TOÁN GIA CỐ MÁI Đấ
1. Thiết kế chiều dày lớp phủ mỏi - đờ
Chiều dày lớp bảo vệ (Pilarczyk) ∆≥ HS*ξpb/[ψu*Φ*∆m*cosα] = 0,28 Hệ sốổn định biểu thị cho ngưỡng chuyển động/ổn định của vật liệu
Theo Van der Φ= 6,2*Pb0,18*(Sb2/N)0,1 = 2,41 Hệ số phản ỏnh khảnăng thấm/thoỏt nước của thõn và nền kố Pb = 0,10
Tham sốhư hỏng ban đầu Sb = 3,00 Số con súng tới trong một trận bóo N= 0,7*(3600*Tb/Tm) = 1833 Thời đoạn bóo (giờ), thường trong khoảng từ4 đến 6 giờ Tb = 4 giờ
Chu kỳ súng trung bỡnh Tm = 5,0 s
Chỉ số súng vỡ Iribarren ứng với chu kỳđỉnh phổ súng Tp
ζ0=tanα/s00,5≈ 1,25*Tp*tanα/Hs0,5 =
1,46
Gúc nghiờng của mỏi dốc (mỏi kố) (độ) α = 18,43 Chiều cao súng thiết kế tại chõn cụng trỡnh (m) Hs =2,05m Hệ sốmũ cú liờn quan đến sựtương tỏc giữa súng và loại mỏi kố b = 0,50 Hệ số chất lượng ổn định mỏi kố - bảng 17 ψu = 1,50 Tỷ trọng tương đối của vật liệu làm cấu kiện bảo vệ mỏi ∆m = 1,20
2. Thiết kế kớch thước kết cấu gia cố:
Kớch thước đỏ vật liệu
Vmax= π.Hs/{(π.Ls/g)*sinh(4πh/Ls)}0,5 = 1,62 m/s Chiều cao súng thiết kế HS = 2,00 m
Chiều dài của súng Ls = 42,50 m
Độsõu nước trước đờ h = 3,23 m
Với vận tốc lớn nhất Vmax= 1,62 thỡ