- Kết cấu tường đứng của ĐPS bị trượt do trọng lượng thiết kế khụng đủ, ma sỏt lớp tiếp giỏp khụng tốt.
- Phần dưới của ĐPS bị lỳn sụt, do khụng đủổn định đểđỡ thõn đập.
- Lật phần trờn đập (tường đứng), trọng lượng thiết kế đập khụng đủ, nền đập bị lỳn.
- Xúi chõn đập do phần bảo vệ khụng tốt. - Phỏ hoại đập.
- Phỏ hoại nền do địa chất khụng tốt, khụng cú biện phỏp cụng trỡnh gia cố. Cỏc vấn đềtrờn được mụ tả qua Hỡnh 2.13.
Hỡnh 2.13: Cỏc kiểu phỏ hoại thường gặp với ĐPS tường đứng 2.2.2 Giải phỏp bảo vệ mỏi cho ĐPS
2.2.2.1 Giải phỏp bảo vệ bằng đỏ
Kết cấu bằng đỏ để bảo vệ mỏi cho ĐPS đó được sử dụng từ lõu, sử dụng lớp phủđỏ cú ưu điểm là khụng tốn chi phớ chế tạo, đỏ được khai thỏc từ tự nhiờn. Tuy
nhiờn cũng rất khú để khai thỏc được những hũn đỏ cú kớch thước lớn, trong lượng
đạt được yờu cầu thiết kế (10-15T). Kớch cỡ viờn đỏ cần thiết cũng cú thể giảm đi
với mỏi dốc thoải hơn, nhưng khi đú khối lượng vật liệu xõy dựng ĐPS lại tăng lờn.
2.2.2.2 Giải phỏp bảo vệ bằng cỏc khối bờ tụng đỳc sẵn
Trờn thế giới đó cú nhiều nghiờn cứu về cỏc loại khối bờ tụng phủ, tuy nhiờn chỉ cú một số loại được sử dụng phổ biến.
(a) Cỏc khối xếp ngẫu nhiờn linh hoạt tự điều chỉnh
Phần lớn cỏc khối bờ tụng lớp phủ thuộc loại này thường được xếp thành 2 lớp, nhưng cũng cú khi là một lớp.
Hỡnh dạng của chỳng từ dạng giống cỏc hỡnh lập phương (khối Antifer), đến cỏc khối trung gian (Accpodes, Akmons) và cỏc khối cú hỡnh dạng phức tạp (Tetrapods, Stabits, Dolosse) [16] .
Hỡnh 2.14: Một số khối bờ tụng dị hỡnh
Cỏc khối đơn giản cú chức năng giống như đỏ tự nhiờn trong khi cỏc khối phức tạp lại ổn định hơn về thuỷ lực, cú sự đan cài với nhau. Cỏc khối phức hỡnh
được chế tạo nhằm mục đớch tăng sự ổn định cho khối phủ bằng cỏch tăng mức độ đan cài giữa cỏc khối và tăng khả năng hấp thụ, tiờu giảm năng lượng súng bằng
cỏch tăng khoảng trống trong lớp phủ.
(b) Cỏc khối xếp theo mẫu
Cỏc khối xếp theo mẫu như khối Cob, Shed, Seabee..., cỏc khối này được xếp thành lớp đơn để tạo ra lớp phủ liờn tục. Sựổn định của cỏc khối này phụ thuộc vào kiểu xếp, sựổn định của lớp dưới và sự chống đỡ của kết cấu đỉnh.
2.2.3 Vấn đề tiờu giảm súng đối với ĐPS
Hiệu quả tiờu giảm súng (TGS) của ĐPS thể hiện ở việc giảm chiều cao súng sau cụng trỡnh, giảm hệ số súng phản xạ trước cụng trỡnh, giảm chiều cao súng leo lờn đập mỏi nghiờng, giảm súng tràn qua mặt đập.
Để giải quyết vấn đềTGS cho ĐPS trờn thế giới đó cú nhiều giải phỏp:
+ Sử dụng cỏc khối bờ tụng dị hỡnh: khối bờ tụng dị hỡnh được chế tạo sao
cho đảm bảo ổn định trong điều kiện súng giú, tạo ra độ rỗng để tiờu giảm năng lượng súng tỏc động vào ĐPS. Khối bờ tụng dị hỡnh được sử dụng cho ĐPS mỏi nghiờng, hỗn hợp và cả tường đứng. Cỏc khối bờ tụng dị hỡnh nặng từ vài tấn đến vài chục tấn đó được chế tạo, chỳng cú thể tạo ra độ rỗng 30-50%.
+ Xõy dựng tường chắn súng mỏi cong để giảm súng tràn qua mặt đập.
+ Xõy dựng thờm thềm giảm súng cho đập mỏi nghiờng nhằm giảm chiều cao súng leo.
+ Thiết kế buồng tiờu súng (BTS) cho thựng chỡm nhằm giảm hệ số phản xạ cho ĐPS tường đứng. Đõy là một giải phỏp tiến bộ, ỏp dụng tốt cho việc xõy dựng cỏc cảng nước sõu, dự đó xõy dựng nhiều trờn thế giới nhưng ởnước ta cũn hạn chế,
do điều kiện nghiờn cứu, thiết kếvà thi cụng chưa đỏp ứng được.
2.2.4 Cỏc cụng trỡnh cú kết cấu TGS đó xõy dựng
2.2.4.1 ĐPS phủ cỏc khối bờtụng dị hỡnh
Cỏc khối bờ tụng dị hỡnh bắt đầu được chế tạo từ những năm 1950, với cỏc cỏch xắp xếp khỏc nhau độ rỗng của khối phủ cú thể đạt khoảng (30-50)%. Cỏc khối bờ tụng dị hỡnh được sử dụng nhiều như: Tetropod, Dolos, Haro, Acropod,
Tribar, Tetrahedron, Stabilopod, Hohlquader chữ N,.... Một sốĐPS trờn thế giới ỏp dụng loại này đó được xõy dựng như khối Tetrapod 25 tấn xõy dựng ĐPS cảng Cresen (Mỹ) với súng thiết kế 7,0m; khối Hohlquater nặng 8 tấn ở ĐPS cảng Wakayama (Nhật), chiều cao súng 5,5m; 2 lớp khối Stabic 29 tấn với độ rỗng 52%
Ở Việt Nam nhiều cụng trỡnh ĐPS cũng đó ỏp dụng cỏc khối BT dị hỡnh tiờu giảm súng: cỏc khối Tetrapod 5; 7,6 và 9,7T sử dụng ĐPS nhiệt điện Vĩnh Tõn,
khối Tetrapod 11-15T sử dụng ĐPS cảng Nghi Sơn-Thanh Húa, khối Tetrapod và khối Accrocpode dựng trong cụng trỡnh ĐPS Dung Quất, khối Tetrapod ỏp dụng nhiều cụng trỡnh khỏc: ĐPS cảng Tiờn Sa, ĐPS cảng Bạch Long Vĩ, Âu tàu Song
Tử Tõy-Trường Sa, ĐPS Phỳ Quốc, Bến cỏ Đề Ghi-Bỡnh Định, đờ biển Đức Long- Bỡnh Thuận…
2.2.4.2 Đập phỏ súng tường đứng với thựng chỡm BTCT
Năm 1905-1909 ở cảng Tuepxe ứng dụng thựng chỡm BTCT lần đầu tiờn, một số cụng trỡnh trờn thế giới ứng dụng thựng chỡm BTCT cảng Kobe (Nhật) năm
1907, cảng Gransk (Ba Lan), cảng Klaiped (Đức), Vịnh Kamaishi (Nhật) [6 ], [14 ]
…
Ở Việt Nam hiện nay cũng cú nhiều cụng trỡnh ỏp dụng kết cấu thựng chỡm
BTCT như: Cảng Bạch Long Vĩ (Hải Phũng), đảo Đỏ Tõy (quần đảo Trường Sa),
đảo Phỳ Quý (Bỡnh Thuận), cảng Hũn Mắt (Nghệ An), cảng Tiờn Sa (Đà Nẵng)… 2.2.4.3 Đập phỏ súng với kết cấu thựng chỡm cú buồng tiờu súng
Kết cấu này xõy dựng lần đầu tiờn ở cảng Comeau (Canada), một số cụng trỡnh trờn thế giới: cảng Funakawa (Nhật Bản), cảng Than (Trung Quốc), ĐPS cảng Volti-Genoa, Mantelli, La Spiza (Italy), ĐCS cảng Hanstholm (Đan Mạch)….
Ở Việt Nam chưa ỏp dụng kết cấu này. 2.2.4.4 ĐPS ống địa kỹ thuật
Loại kết cấu này đó ỏp dụng thành cụng trờn thế giới: Refuge - Shallow Welder Bay, Texas (Hũa Kỳ); Amwaj (Islands)…
Ở Việt Nam đó sử dụng bảo vệ bờ biển Long Hải, Vũng Tàu, làm đập mỏ
hàn, chắn súng Tam Hải (Quảng Nam)…[14]
ĐPS cọc trụ ống ở cảng Kristiana, cảng Ponchartrein (Mỹ) với D=1,35m
được đúng cỏch nhau 1,5m, phõn khe hở giữa cỏc cọc được che bằng tấm thộp; ĐPS tại cảng Kobe đúng cọc trụ ống D=16,1m, ĐCS bằng 2 hàng cừ Larsen cỏch nhau 5m ở cảng cỏ Funagata (Nhật), mặt đập phớa biển cú độ cong lừm, mặt đập phớa cảng cú độ cong lồi đểnước hạ nhanh khi cú súng tràn.
Ở Việt Nam ĐPS bằng cừ lần đầu tiờn được ỏp dụng trong cụng trỡnh nhà mỏy nhiệt điện Kiờn Lương, Hà Tiờn, với cừ Lasen bằng bờ tụng cốt thộp cú chiều rộng 1m và dài từ 28 đến 44m, nặng 15 đến 25 tấn, được sản xuất theo cụng nghệ độc quyền của hóng Misubishi (Nhật Bản).
2.2.4.6 ĐPS cọc lăng trụ BTCT dạng cầu tàu kốm theo phụng chắn
Loại kết cấu này được xõy dựng ở cảng Brunsbuettelkoog, cảng Buesum, cảng Sassnitz.
2.2.4.7 ĐPS hở bằng cọc dạng cầu tàu
Với bản mặt thẳng đứng được xõy dựng ở Đức và một sốnước Tõy Âu. Loại
đập này cũng cú tỏc dụng tiờu giảm súng nhưng khụng nhiều và cú hạn chế là tạo dũng chảy luồn qua đập, gõy dao động mực nước trong bể cảng.
2.3 Đặc điểm thi cụng ĐPS
2.3.1 Điều kiện thi cụng xõy dựng
Cụng trỡnh đập phỏ súng cũng như cỏc cụng trỡnh cụng nghiệp, dõn dụng và
cụng trỡnh thủy lợi núi chung, đều nằm trong phạm trự cụng trỡnh xõy dựng, nờn cú
những chỗ giống nhau nhưng điều kiện thi cụng khỏc nhau. Cụng trỡnh đập phỏ
súng phải thi cụng trong điều kiện cú súng, giú, dũng chảy, nước, thủy triều xõm
nhiễm thường xuyờn, khối lượng cụng tỏc dưới nước rất lớn, nhiều cụng tỏc, kết cấu
khỏc biệt, nờn thi cụng phức tạp hơn nhiều so với cỏc loại cụng trỡnh khỏc. Trong đú
nguồn vật liệu sẽ đúng vai trũ quan trọng, nú sẽ quyết định đến việc lựa chọn thiết bị mỏy múc như khi nào sử dụng, ngoài ra từcỏc điều kiện tự nhiờn được thu thập hoặc tớnh toỏn trước ta sẽ xỏc định được trỡnh tự thi cụng, phõn đoạn, phõn lớp.
Muốn hoàn thành thời gian đỳng quy định thỡ phải tiến hành thi cụng với cường độ
cao, mức độ cơ giới húa lớn và sử dụng nhiều mỏy múc, trang thiết bị hiện đại cú
năng suất cao. Đồng thời phải tiến tới cụng nghiệp húa và tự động húa trong sản xuất và thi cụng với mức độ cần thiết cú thể, nhất là đối với những cụng viờc nặng nhọc, khú khăn, nguy hiểm.
2.3.2 Đặc điểm về tổ chức thi cụng
Cụng trỡnh đập phỏ súng là một dạng cụng trỡnh biển, địa điểm xõy dựng
thường là cửa sụng, cửa biển, vịnh, đảo… nờn nhiều điều kiện thi cụng khỏc với cỏc
cụng trỡnh trờn đất liền:
- Cụng trỡnh chịu ngoại lực tỏc dụng lớn (súng, giú, bóo); - Nền múng cụng trỡnh thường là loại đất mềm, yếu;
- Cụng trỡnh kộo dài, khối lượng lớn nhưng mặt cắt ngang giống nhau; - Vật liệu xõy dựng (bờ tụng, gỗ, thộp …) dễ bị nước biển và hà hến ăn
mũn.
Cỏc hạng mục xõy dựng thường cú liờn quan mật thiết và khống chế lẫn
nhau, đũi hỏi phải thi cụng theo một trỡnh tự nhất định và phải tập trung vốn đầu tư,
nhõn lực và thiết bị, mỏy múc thi cụng vào xõy dựng cụng trỡnh. Mặt khỏc quỏ trỡnh
thi cụng thường gặp những khú khăn đột xuất do tỡnh hỡnh cung cấp nguyờn vật liệu, thiết bị mỏy múc khụng đỳng kế hoạch, do tỡnh hỡnh mưa lũ, thời tiết xấu…gõy
ra. Đồng thời phải thường xuyờn xử lý những tỡnh huống phức tạp như địa chất thay
đổi, cỏt chảy, thiết bị mỏy múc hư hỏng, chất lượng thi cụng kộm, khụng đỳng quy
phạm… Nếu khụng phỏt hiện và khắc phục kịp thời những khú khăn trong thi cụng
thỡ khụng thể đảm bảo hoàn thành đỳng tiến đụn như mong muốn. Vỡ vậy cần phải tổ chức thi cụng chặt chẽ và thống nhất, phải cú sự phối hợp nhịp nhàng, linh hoạt và chủ động giữa cỏc bộ phận thi cụng mới cú thểđảm bảo thực hiện từng bước kế
hoạch xõy dựng cụng trỡnh.
Cụng tỏc tổ chức và kế hoạch thi cụng làm được tốt sẽ đảm bảo cho cụng
hợp lý, phỏt huy được năng suất của mỏy thi cụng. Do đú sẽđẩy mạnh được tốc độ thi cụng, đảm bảo chất lượng thi cụng, hạ giỏ thành xõy dựng… Túm lại cụng tỏc tổ
chức kế hoạch thi cụng trờn cụng trường xõy dựng cụng trỡnh đập phỏ súng cú tầm quan trọng đặc biệt, nú là cụng tỏc đi đầu trong mọi cụng tỏc khỏc.
2.3.3 Thi cụng ở nơi nước sõu
Vỡ nước sõu nờn hầu hết cỏc cụng trỡnh đập phỏ súng khụng đắp đờ quõy mà
thi cụng trực tiếp dưới nước.
Do thi cụng dưới nước nờn cần cú cỏc thiết bị tàu hỳt bựn, tàu quốc, cần cầu nổi, tàu đúng cọc, trạm trộn bờ tụng và cỏc tàu thuyền vận chuyển.
Để giảm khối lượng cụng tỏc dưới nước, nờn trọng lượng dựng cấu kiện đỳc
sẵn lắp ghộp dưới nước (khối bờ tụng, thựng chỡm, cọc, cừ, tường gúc lắp ghộp …). Cỏc cấu kiện cú thể rất lớn, do đú phải dựng đến mỏy múc thi cụng loại lớn. Bởi vậy, đặc điểm chủ yếu nhất của thi cụng cụng trỡnh đập phỏ súng là sử dụng rộng rói kết cấu lắp ghộp đỳc sẵn và thiết bịthi cụng dưới nước cú năng lực lớn.
2.3.4 Thi cụng xõy dựng ở nơi súng giú
Cụng tỏc thi cụng chỉ được tiến hành khi giú yờn biển lặng, súng khụng được
vượt qua mức độ quy định, chẳng hạn vận chuyển và hạ thủy thựng chỡm, súng
khụng được vượt quỏ cấp 2 (thường thỡ khụng quỏ cấp 1) dựng cần cẩu nổi để xếp cỏc khối bờ tụng khi súng giú dưới cấp 2, đúng cọc khi súng khụng quỏ cấp 1 ữ 2.
Khi súng quỏ cấp 4 (súng cao 1,3 ữ1,9m) thỡ phải ngừng mọi cụng tỏc thi cụng và đưa cỏc tàu cụng trỡnh (cần cẩu nổi, tàu đúng cọc…) đến nơi ẩn nấp.
Phần lớn tàu nạo vột chỉ cú thể làm việc khi súng dưới cấp 2 ữ 3, một số tàu hỳt tự hành cú thể làm việc khi súng giú tới cấp 4. [12]
Bởi vậy, một đặc điểm nổi bật của cụng tỏc thi cụng cụng trỡnh đập phỏ súng là sự quan hệ mật thiết giữa điều kiện khớ tượng (súng, giú…) với phương phỏp kế
hoạch, tiến độ thi cụng và cú khi kể cả với kết cấu cụng trỡnh phải tuõn theo dự bỏo thời tiết và cú biện phỏp đề phũng đặc biệt, bảo đảm an toàn cho người, thiết bị và cụng trỡnh.
2.3.5 Thi cụng trong cỏc điều kiện khỏc
Cụng trỡnh đập phỏ súng thường xõy dựng trờn nền đất yếu và rất yếu, lại chịu tải trọng rất lớn, phải dựng phương phỏp thi cụng đặc biệt đểtăng dần tải trọng lờn nền, do đú thường phải kộo dài thời gian thi cụng, cú khi đến 2ữ 3 năm.
Mực nước thủy triều lờn xuống hàng ngày làm ảnh hưởng đến tiến độ và
phương phỏp thi cụng.
Cụng trỡnh đập phỏ súng dài hàng trăm một, mặt cắt thường thay đổi nờn cấu kiện dựng cú thể là cựng loại hoặc khỏc loại, cỏc cấu kiện thường cú khối lượng và
kớch thước khỏc nhau. Đú là điều kiện bất lợi nhất để ỏp dụng phương phỏp thi cụng
nhanh bằng phương phỏp thi cụng cuốn chiếu, rỳt ngắn thời gian sử dụng cỏc loại
tàu cụng trỡnh đắt tiền. Vỡ vậy cần xem xột tổ chức thi cụng hợp lý để khắc phục
được những bất lợi trờn.
2.3.6 Cỏc bộ phận đặc biệt của tổ chức thi cụng cụng trỡnh ĐPS
2.3.6.1 Cảng cụng trỡnh tạm
Khi xõy dựng ở bờ biển hở, cần phải cú một số bến cảng tạm thời phục vụ
cụng tỏc xõy dựng, chủ yếu là đểlàm nơi trỳ ẩn cho cỏc loại tàu cụng trỡnh khi súng giú lớn, làm nơi tiếp tế nhiờn liệu, nước ngọt, tiểu tu cỏc loại tàu cụng trỡnh. Cảng
cụng trỡnh khụng nờn cỏch địa điểm thi cụng xa cỏch 5ữ 10km để kịp đưa cỏc tàu
cụng trỡnh khụng tự hỡnh hành được vềnơi ẩn trỳ và tận dụng dựng eo biển hay cửa
sụng là nơi cú sự bảo vệ khỏi súng giú và sa bồi. 2.3.6.2 Thiết bị thi cụng
Thi cụng ĐPS đỏ đổ cú thể thực hiện bằng cỏc mỏy trờn đất liền hoặc trờn biển. Trờn cỏc cụng trỡnh lớn để kinh tế cú thể dựng cả hai.
Cỏc bộ phận cụng trỡnh bị ngập hoặc ngoài khơi đũi hỏi sử dụng cỏc thiết bị
nổi
Tàu cụng trỡnh gồm cỏc loại tàu kộo, sà lan, cần cẩu nổi để vận chuyển vật liệu xõy dựng và cấu kiện lắp ghộp đỳc sẵn, cỏc loại tàu nạo vột, tàu đúng cọc và cỏc trạm bờ tụng nổi…
Cần cầu nổi cú loại quay được (sức nõng đến 60T), cú loại khụng quay được mà chỉ cú thể thay đổi tầm với (sức nõng ≥ 100T), cú loại chuyờn dựng để cẩu những khối bờ tụng lớn nặng 200 ữ 450T. [12]
Hỡnh 2. 15: Thiết bị nổi thi cụng cụng trỡnh biển
Hỡnh 2. 16: Thi cụng ĐCS với thiết bị thi cụng đặt trờn cạn [14]
2.3.6.3 Cụng tỏc lặn
Cụng tỏc lặn chiếm một khối lượng lớn trong thi cụng. Điều kiện để
cụng nhõn thợ lặn làm việc được bỡnh thường là ở độ sõu lặn 6 ữ 13m, tầm nhỡn xa 5m, súng khụng quỏ cấp 2, lưu tốc khụng quỏ 0,5m/s và cỏc trang thiết bị phự hợp
để thợ lặn cú thể hoạt động được tự do ởdưới nước. Theo quy định mỗi thợ lặn bỡnh quõn mỗi ngày làm việc 2 giờ dưới nước, phải được trang bị cỏc thiết bị lặn đầy đủ
và an toàn.
Trong cụng tỏc lặn cần phải làm tốt cụng tỏc bảo hộ lao động và an toàn kỹ thuật.
2.3.7 Tổ chức thi cụng xõy dựng ĐPS
Thi cụng ĐPS bao gồm nhiều quỏ trỡnh trong một thời gian dài được làm
theo phương phỏp lấn dần, đũi hỏi cỏc mỏy múc và thiết bị vận chuyển tốt, quỏ trỡnh thi cụng đập phụ thuộc vào thiết thi cụng, vật liệu thi cụng, nhõn lực huy động, điều kiện khớ hậu…, trong đú nhõn lực thi cụng cú ảnh hưởng đặc biệt quan trọng đối với quỏ trỡnh tự thi cụng của đập, biện phỏp và cỏc sai số cho phộp thi cụng.
2.3.7.1 Thiết bị thi cụng
Cú thể sử dụng cả thiết bị đặt trờn bờ và dưới nước để thi cụng. Đoạn gốc
đập cú kết cấu đỏ đổ thuần tỳy cú thể dựng phương tiện trờn bờ để thi cụng. Đoạn
