Tính tốn đường kính vật liệu lát mái bờ sơng

Đường kính viên đá dưới tác dụng của dịng chảy.

Đường kính viên đá trường hợp thả rời dưới tác động của dịng chảy được tính theo 14TCN 84-91 theo cơng thức.

0.14 0.36 *5.45* U K h d   Trong đĩ:  : Là hệ số ổn định cho phép   1.1

 U: là vận tốc bình quân thủy lực lớn nhất thực đo (U = 1.0m/s);

 2 2 2 0 0 2 2 os sin 1 1 m m c m K m m       

 h: là chiều sâu dịng chảy.

 d: đường kính viên đá.

 m: hệ số mái dốc

 m0: hệ số mái tự nhiên của đá thả rời trong nước.

 : là gĩc hợp bởi đường mép nước và hình chiếu hướng chảy của dịng nước trên mái dốc (=100).

Thay các số liệu vào cơng thức trên ta cĩ: khi h = 315m (ứng với cao trình chân khay kè và đáy sơng), m = 4, m0 = 1.3;

Đường kính viên đá tính được là d < 0.10m.

Như vậy: đường kính viên đá chọn d = 1025cm đảm bảo ổn định.

5.5.2. Đường kính đá hộc dưới tác động của sĩng

Chống tác động của sĩng, đường kính đá hộc tính theo cơng thức: 3 0 * * s* d d  d h       Trong đĩ:  d: đường kính viên đá (m)  : hệ số ổn định, lấy bằng 1.1

 d0: hệ số phụ thuộc vào mái dốc thân kè, m = 2 lấy d0 = 0.13

 hs: chiều cao sĩng

0.108* * 3 ( ) p s b L d h mB       Trong đĩ:

 dp: chiều dày tấm bê tơng (m)

 hs: chiều cao sĩng tính tốn (m)

 hs 0.208* w5/4*D1/ 3  W: vận tốc giĩ (m/s)

 D: đà giĩ (km)

 : hệ số ổn định lấy 1.1

 b, : là tỷ trọng của bê tơng và nước

 L: là chiều dài tấm lát mái theo chiều vuơng gĩc với đường bờ (m)

 B: chiều rộng tấm bê tơng (m).

Thay các giá trị W = 3.5 m/s; D = 0.5km tính được hs= 0.92m

Thay vào cơng thức tính được dp= 0.11m như vậy chọn chiều dày tấm lát mái 0.15m là đảm bảo.

5.6. Tính tốn thiết kế vải địa kĩ thuật

Thiết kế chọn vải địa kỹ thuật (GEOTEXTILE) làm tầng lọc ngược: Theo tài liệu hướng dẫn thiết kế vải lọc bờ kè cho công trình bảo vệ sông biển của Polyfelt (Áo).

5.6.1. Chỉ tiêu thiết kế của nền đất

- Tài liệu địa chất lấy trong bản báo cáo địa chất ở phần

Phạm vi sử dụng vải lọc từ cao trình +1.5m đến cao trình -1m và chủ yếu nằm trong lớp đất thứ 01, bùn sét trạng thái chảy.

5.6.2. Tính tốn thiết kế vải lọc cho loại đất bùn sét

Các kí hiệu và đơn vị:

 Cu: Hệ số không đều hạt của đất, bằng d60/d10

chiếm 85%

 kg: Hệ số thấm của vải (m/s, cm/s)

 m: cotg , trong đó  là góc nghiêng của mái dốc  mg: Khối lượng đơn vị diện tích của vải

 ng: Độ rỗng của vải

 O95: Đường kính tương đương của lỗ rỗng trong vải lọc mà các lỗ nhỏ hơn chiếm 95%

 Ip: Chỉ số dẻo của đất

 Q: Lưu lượng thắm đơn vị diện tích  tg: Chiều dày của vải

 g: Tỷ trọng của vải Ta có Cu = d60/d10 = 0.01/0.0005 = 50 d85/d50 = 0.1/0.009 = 11 Thiết kế chọn vải lọc Chỉ tiêu giữ đất: Cới Cu = 45, d85/ d50= 11 ta có O90 ()yc < 1.6 d50 = 0.0144 mm O90 () polyfelt TS 65 = 0.009mm < O90 ()yc= 0.0114mm

Vậy ta có thể chọn loại vải tương đương có chỉ tiêu như Polyfelt TS65. Chỉ tiêu thấm

Polyfelt TS 65 có chiều dày tg = 2.5mm kg (yc) > tg. ks /5 d50

kg(yc) > 2.6x 9.79x10-6/ 5x 0.01 = 5.09x 10-4cm/s

kg Polyfelt TS 65 = 4x 10 –1cm/s > kg (yc) = 5.09x 10-4cm/s. Thiết kế vải lọc cho những đoạn có địa chất nền là lớp 1 w = 1,52 g/cm3; d = 0.97 g/cm3;  = 2,63

ks = 9.79x 10-6cm/s; C = 0,062 kg/cm2;  = 1.83 Hmax th.kế = 1,86 m; Hmin th.kế = +0,45 m

k.g  100 k.s 6 3 5 50 10 * 79 . 9 * 100 10 * 2 . 1 009 . 0 * 5 10 * 2 . 2 * 5 . 2 . 5 .        d k t kg g s cm/s

- Như vậy chọn vải lọc Polifelt TS65 là thỏa mãn điều kiện chống thấm. * Tính lưu lượng thấm:

Tính lưu lượng yêu cầu của vải lọc: Giả thiết Ag/At = 0,6 qy/c = 23.0,6 =13,8 l/m2/s

Giả thiết i = 0,5 ; A = 103 l/m

q = ks.i.A = 7,97.10-6.0,5.103 = 3.98x10-3 l/m2/s Vậy qy/c của Polifelt TS65 > qđất nền

Kết luận: Từ các kết quả tính toán trên ta có thể chọn vải địa kỹ thuật Polifelt TS65 làm tầng lọc cho công trình kè chống sạt lở bờ sông Ngang Dừa.

5.7. Tính tốn dầm chân khay

Chọn tiết diện sơ bộ dầm chân khai 50x50cm. (α=14,350)

Hình 5.3 Sơ đồ truyền lực q q Fs Fs Fs Fs F x x x x l m s chophep vai SCB CR IN CC BBC   100  3 1 11 11 1 2 23 2 , , , / /

 Trọng lượng bản thân của rọ đá quy về tải phân bồ đều vuơng gĩc với dịng chảy:

qrđ=γđ.d+qbt.dbt= 2.0,4+2,5.0,1=1,05 T/m

 Hoạt tải người theo phương vuơng gĩc dịng chảy:

qn= 1.0,075=0,075T/m

 Tải trọng ngang phân bố theo phương dịng chảy:

Qn= (qrđ+ qn).cosα =1,125T Áp lực ngang tác dụng lên chân khai:

H=Qn .hck.n=1,125.0,5.1,1=0,62T

 Trọng lượng bản thân chân khai:

P1=0,5.0,5.2,5.1,05=0,656T P2=0,1.0,7.2,5.1,05=0,183T

 Áp lực đất chủ động:

𝐾𝑐đ = 𝑐𝑜𝑠2(𝜑 − 𝛼)

𝑐𝑜𝑠2𝛼 × cos (𝛼 + 𝛿) × [1 + √cos (𝛼 + 𝛿) × cos (𝛼 − 𝛽)]sin (𝜑 + 𝛿) × sin (𝜑 − 𝛽)

2

Trong đĩ:

- : gĩc ma sát trong của đất.

- : gĩc nghiêng tường chắn so với phương đứng( = 14,350) - : gĩc nghiêng của đất đấp so với phương ngang (β=9.76) - : mặt tường trơn nhẵn (δ=0)

0.00 0.373 0.7 0.925 0.345 0.145 0.139 0.30 0.373 0.7 0.925 0.535 Bảng 5.12 Bảng tính áp lực nước ngầm h(m) T/m3) Enn(T/m) x(m) 0.00 1 0.054 0.100 0.30 Bảng 5.13 Bảng tính áp lực nước sơng h(m) T/m3) Ens(T/m) x(m) 0.00 1 0.150 0.167 0.50 Bảng 5.14 Bảng tính áp lực đẩy nỗi V(m3) g(m) Eđn(T/m) 0.22 1 0.220

Bảng 5.15 Lực tác dụng lên chân khay

Lực K/H  ↑   d(A) Mcl(T) Mgl(T) Chân khai P1 0,656 0,4 0,262 P2 0,183 0,4 0,072 Áp lực đất Ea 0.145 0.139 Áp lực ngang En 0,445 0,4 0,178 Áp lực nước ngầm Enn 0.054 0.100 0,0054

Áp lực nước sơng Ens 0.150 0.167 0,025

Áp lực đẩy nổi Eđn 0.220 0.4 0,088

Tổng  0.619 0.494 0.359 0.271

Hệ số chống lật:

5.7.2. Bố trí cọc của dầm chân khay phân đoạn M1, M2

Ta chọn xử lý dầm chân khai bằng cọc BTCT 30x30m, sơ bộ chọn 8ф16cĩ Fct = 16,08cm2, L = 10m.

Tính tốn tương tự như đối với tường chắn đất. 5.7.2.1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Pvl = kvl×m×(RnF+mctRctFct)

 Pvl = 0.9×0.7(145×900+1×2100×16,08) = 110,58 T. 5.7.2.2. Tính sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền

Ta tính tốn cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất, phương pháp tĩnh học: Qu = Qs+Qp

Trong đĩ:

Thành phần ma sát: Qs = u∑𝑛 𝑓𝑠𝑖𝑙𝑖

𝑖=1 Thành phần chịu mũi: Qp = qpAp Sức chịu tải cho phép của cọc: Qa = 𝑄𝑠

𝐹𝑆+𝑄𝑝 𝐹𝑆 Trong đĩ:

u: Chu vi tiết diện cọc

fsi: Áp lực ma sát chung quanh thân cọc

li: Chiều dài ma sát của đoạn cọc nằm trong lớp thứ i

FSs: Hệ số an tồn cho thành phần thành phần ma sát bên, lấy bằng 1.5 – 2 FSp: Hệ số an tồn cho thành phần kháng mũi, lấy bằng 2 – 3

Qp: Cường độ ma sát của đất dưới mũi cọc Ap: Diện tích tiết diện ngang của mũi cọc u = 0.3×4 = 1.2m Ap = 0.3×0.3 = 0.09m2 Lớp 1: L1 = 9.68m fs1 = K0’ vtanφ + c K01 = 1-sinφ = 1- sin(2.350) = 0.959 ’v1 = [(2.27-0.45)+((11.5-(2.27-0.45))/2)]x(1.55-1)= 3.163(T/m2) fs1 = 0.959×3.163×tan(2.350) + 0.6 = 0.724(T/m2) Qs = 1.2×9.68×0.724= 8.41 (T)

’v2 = [(2.27-0.45)+(9.68-(2.27-0.45)] x (1.55-1)+(0.32/2) x(1.97-1)= 5.479(T/m ) fs2 = 0.780×5.479×tan(12.710) + 2= 2.964(T/m2)

Qs = 1.2×((9.68×0.724)+(0.32×2.964)) = 9.548(T) Qp = qpAp

qp = dpN + ’vpNq + cNc

Trong đĩ N Nq, Nc, phụ thuộc vào gĩc ma sát trong của đất.  = 12.710

N Nq = 3.179 Nc = 9.656

c: áp lực dính của đất

: Trọng lượng riêng đất dưới mũi cọc dp: Cạnh mũi cọc

’vp: áp lực hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại đọ sâu mũi cọc do trọng lượng bản thân cọc. ’vp = 9.68x(1.55-1)+0.32x(1.97-1) = 5.634 (T/m2) qp = ((1.97-1)x0.25x0.946)+( 3.179x9.514)+( 9.656x2) = 49.834 (T) Qp = 49.834 ×0.09 = 4.485 (T) Qu = Qp + Qs = 4.485 + 9.548= 14.033 (T) Qa = 14.033 /2= 7.017 (T). 5.7.2.3. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc

Số lượng cọc trong mĩng được xác định sơ bộ theo cơng thức: Với Pcọc= min(Qa; Pvl)= 7.017T. n = × coc P P  = 1.5× 017 . 7 619 . 0 = 0.132 cọc, ta sẽ bố trí 2 cọc trên 3m dài.

Hình 5.5 Sơ đồ bố trí cọc dầm chân khay 5.7.3. Bố trí cọc của dầm chân khay phân đoạn M3, M3, M5

5.7.3.1. Sức chịu tải cọc theo vật liệu

Pvl = kvl×m×(RnF+mctRctFct)

 Pvl = 0.9×0.7(145×900+1×2100×10,18) = 100.17 T 5.7.3.2. Sức chịu tải cọc theo đất nền

- Thành phần ma sát: Qs=13.77 T - Thành phần kháng mũi: Qp=5.733 T

-Ta cĩ sức chịu tải cọc theo đất nền là: Qa=0.5*(Qs+Qp)=0.5*(13.77+5.733)=9.75T 5.7.3.3. Bố trí cọc

- Bố trí 1 hàng cọc thẳng dài 11.7m dưới dầm chân khay với khoảng cách cọc là 3m.

5.7.4. Tính kết cấu dầm chân khay

Lực tác dụng lên dầm chân khai gồm: trọng lượng bản thân chân khai và bản đáy, trọng lượng rọ đá, hoạt tải người

q = 0,656+0,183+0,075+1,05=1.964T/m2.

 Thép dọc:

Ta sử dụng vật liệu cĩ thơng số sau:

- Bêtơng M250 Rn = 115 (kg/cm2)

- Thép CII Rs = 2800 (kg/cm2)

R = 0.656

R = 0.441

Ta xét cấu kiện là dầm chịu uốn nằm trên dầm giằng mỗi dầm cách nhau 4m và sẽ tính tốn theo sơ đồ đàn hồi.

Mn= 0.046qxl2 Mg= -0.079qxl2

3000 500

70

Nhịp 1,445 5 50 45 50 0,014 0,014 1,294 214 3.078

Gối 2,482 5 50 45 50 0,025 0,025 2,31 214 3.078

Vậy ta bố trí 414 cho cột BTCT dưới dầm chân khai vừa làm thép cấu tạo vừa là thép chịu lực và 212 là thép gia cường.

 Thép đai:

Kiểm tra khả năng chịu cắt của BT Qmax  Qb =0.5x φb4 x(1+φn)xRbt x b x ho Qmax  Qbt =0.3x φb1 x φw1 x(1+φn)x Rb x b x ho

Qmax  Qb =>Bê tơng khơng bị phá vỡ vì ứng suất nén chính. Qmax  Qbt =>Bê tơng đủ khả năng chịu cắt khơng cần tính cốt đai.

=>Chọn thép đai theo cấu tạo, 6a200, n = 2.

5.8. Tính tốn dầm giằng 5.8.1. Lực tác dụng 5.8.1. Lực tác dụng

Hình 5.6 Sơ đồ tính tốn dầm giằng

Lực tác dụng lên dầm giằng là lực kéo gây ra do tải phân bố tác dụng lên dầm chân khay tác dụng

N=q*L=1,964.4,5=8,84 T/m

5.8.2. Bố trí thép

Xem dầm giằng như cấu kiện chịu kéo đúng tâm. Tồn bộ cấu kiện chịu kéo, vì BT chịu kéo khơng đưa vào tính tốn nên tồn bộ lực kéo N do cốt thép chịu.

Chọn kích thướt dầm giằng là 20x20cm, a=5 cm, BT M200 đá 1x2 Điều kiện cường độ

N≤Ngh=Rs*Ast Trong đĩ:

Ngh: khả năng chịu lực Ast: tổng diện tích cốt thép Suy ra: Ast=0.0002 m2=2 cm2 Bố trí thép theo cấu tạo 4ф14

μ=100 *Ast/b*h=100*0.0002/0.2*0.2=0.514 Điều kiện 0.4%< μ<3% (thỏa)

Thép đai chọn theo cấu tạo 6a200.

5.9. Kiểm tra trượt tổng thể cơng trình:

5.9.1. Kiểm tra trượt tổng thể phân đoạn M1, M2

5.9.1.1. Tính hệ số an tồn với Geoslope 2007:

Hình 5.7 Kết quả tính tốn hệ số an tồn bằng Geoslope phân đoạn M1, M2

Hệ số an tồn được tính tốn bằng phần mềm là Kat=1,792. 5.9.1.2. Kiểm tra hệ số an tồn bằng Excel 2007

Hình 5.8 Sơ đồ tính hệ số an tồn PP chia phân tố phân đoạn M1, M2 Bảng 5.17 Kết quả tính tốn hệ số an tồn với Ecxel 2007 phân đoạn M1, M2

R (m) L (m) Ctb (T/m2) ΣGi.sinαi ΣGi.cosαi.tanφ Kat 16,170 33,620 0,550 36,325 4,341 1,973

Vậy phương án xử lý cho phân đoạn M1, M2 thỏa điều kiện ổn định với hệ số an tồn Kat=1,973.

5.9.2.1. Hệ số an tồn tính tốn bằng Geoslope 2007

Hình 5.9 Kết quả tính tốn với Geoslope 2007

Hệ số an tồn được tính tốn bằng phần mềm là Kat=1.280 5.9.2.2. Tính tốn hệ số an tồn với Ecxel 2007

Hình 5.10 Sơ đồ tính hệ số an tồn PP chia phân tố phân đoạn M3, M4, M5

57° 46° 38° 32° 26° 22° 17° 11° 5° 6° 11° 17° 23° 29° 36° 30.582 0 1 2 3 4 5 6 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

20,865 38,582 0,620 37,590229 7,014977425 46,836 37,59 1,246 Chi tiết tính tốn xem phụ lục tính tốn phía sau.

Vậy phương án xử lý cho phân đoạn M3, M4, M5 thỏa điều kiện ổn định với hệ số an tồn:Kat=1.28>[Kat]=1.15

6.1.Cơng viên cây xanh vĩa hè

Hệ thống cơng viên cây xanh vỉa hè là một trong những mục kĩ thuật hạ tầng quan trọng. Việc xây dưng hệ thống cơng viên khơng những tạo mỹ quan cho khu vực mà cịn mang đến nơi sinh hoạt cũng như vui chơi cho người dân sống lân cận gĩp phần nâng cao đời sống văn hĩa tính thần cho người dân.

6.1.1. Hiện trạng khu vực

Tồn bộ khu vực xây mới trên nề đất đắp sau kè

6.1.2. Lựa chọn tiêu chuẩn thiết kế và yêu cầu kĩ thuật

Hệ thống cơng viên cây xanh phải thỏa mãng các điều kiện sau: - Tạo khu vui chơi sinh hoạt cho người dân.

- Đảm bảo vẻ mỹ quan. - Hiệu quả kinh tế cao.

- Đáp ứng đầy đủ các yếu cầu về an tồn, thuận tiên cho giao thơng vào bảo dưỡng.

6.1.3. Phương án thiết kế

Ta sử dụng gạch lát tự chèn lát phía sau kè và tiền hành trồng cây xanh trong những chậu đất nhân tạo bằng BT, khoảng cách giữa 2 cây xanh là 3m.

6.2.Hệ thống thốt nước mặt 6.2.1. Giới thiệu 6.2.1. Giới thiệu

Hệ thống thốt nước mặt là một trong những hạng mục kĩ thuật hạ tầng quan trọng.Vì vậy việc xây dựng hệ thống thốt nước ngồi đảm bảo tính kỉ thuật, cịn đảm bảo tính mỹ quan phối hợp hài hịa với hệ thống kè. Do đĩ việc xây dựng hệ thống thốt nước cho tuyến kè là một sự cần thiết cần phải đầu tư.

6.2.2. Lựa chọn bố trí tuyến thốt nước mặt

Với đặc điểm nêu như trên ta lựa chọn phương án bố trí như sau:

- Ống thốt nước cĩ đường kính d = 0.6m, khoảng cách giữa các ống là 3m.

- Đặt ống tại cao trình +2.45, cao hơn Zsmax khoảng 1m nhằm đảm bảo việc thốt nước và tránh tình trạng nước sơng tràn ngược vào trong kè.

- Độ dốc cho tuyến kè theo quy phạm tương ứng i = 1/D, đảm bảo điều kiện dịng chảy tính tốn khơng tràn, khơng lắng. Ta chọn i = 0.002.

thuật tạo ra một vẻ đẹp riêng cho khu vực khi đêm về. Do đĩ, việc xây dựng hệ thống chiếu sáng cho tuyến kè dọc sơng Ngang Dừa là một sự cần thiết phải đầu tư xây dựng.

6.3.2. Hệ thống chiếu sáng và cấp điện

- Tồn bộ khu vực được xây dựng mới nên chưa cĩ hệ thống Điện chiếu sáng. Cần phải tính tốn thiết kế kỹ thuật chiếu sáng độc lập. Tạo cảnh mỹ quan cho đơ thị.

6.3.3. Giải pháp kĩ thuật

- Chiếu sáng tuyến kè ngồi đảm bảo độ sáng theo yêu cầu cịn mang tính thẩm mỹ, đĩ là một trong những hạng mục hạ tầng kỹ thuật quan trọng, ngồi việc tăng tính thẩm mỹ của cơng trình ... hệ thống chiếu sáng cịn cĩ ảnh hưởng rất lớn đến mỹ quan và khơng gian kiến trúc của khu vực được chiếu sáng. Vì vậy thiết kế cần nghiên cứu kỹ lưỡng đặc điểm khơng gian kiến trúc, điều kiện tự nhiên, ..

Hình 6.1 Sơ đồ cột đèn chọn 12 00 18 00 40 00 10 00

- Với đặc điểm hiện trạng như phân tích ở trên để đảm bảo độ chiếu sáng cũng như tăng tính thẩm mỹ tạo cho khu vực một bộ mặt với vẻ đẹp rực rỡ, hồnh tráng khi đêm về. Sử dụng các cột đèn cơng viên cĩ kiểu dáng hiện đại nhưng phù hợp với đặc thù