VEN BIỂN QUẢNG NGÃI
A- Công trình ổn định và bảo vệ bờ biển Sa Huỳnh
VI- KHÁI TOÁN KINH PHÍ ĐẦU TƯ (LÀM TRềN CÁC SỐ TÍNH TOÁN)
1) Kinh phí đầu tư các hạng mục công trình tính trung bình cho mỗi mét dài
− Phương án I: công trình bảo vệ bờ dạng kè gia cố bờ + Sử dụng kết cấu bê tông: 3.610.000 đ/1m + Sử dụng thảm bê tông mềm: 2.250.000 đ/1m
− Phương án II: công trình bảo vệ bờ dạng đê ngăn cát giảm sóng
+ Sử dụng kết cấu đá đổ + bê tông: 20.000.000 đ/1m + Sử dụng thảm bê tông mềm phủ mái: 6.750.000 đ/1m 2) Tổng kinh phí cho mỗi công trình như sau:
− Phương án I: công trình bảo vệ bờ dạng kè gia cố bờ
+ Kết cấu BT: 21.227 x 106 đ + Kết cấu thảm BT mềm: 13.230 x 106 đ
− Phương án II: công trình bảo vệ bờ dạng đê ngăn cát giảm sóng:
Đê dọc bờ K1:
+ Kết cấu BT: 4.000 x 106 đ + Kết cấu thảm BT mềm: 1.350 x 106 đ Đê T1: + Kết cấu BT: 6.000 x 106 đ + Kết cấu thảm BT mềm: 2.700 x 106 đ 3) Tổng kinh phí cho toàn bộ các hạng mục công trình:
− Phương án I: công trình bảo vệ bờ dạng kè gia cố bờ:
+ Kết cấu BT: 21.227 x 106 đ + Kết cấu thảm BT mềm: 13.230 x 106 đ
− Phương án II: công trình bảo vệ bờ dạng đê ngăn cát giảm sóng:
+ Kết cấu BT: 52.000 x 106 đ + Kết cấu thảm BT mềm: 20.250 x 106 đ
VII – TểM LƯỢC VỀ CễNG TRèNH BẢO VỆ BỜ BIỂN SA HUỲNH Trong xử các trường hợp tái biến xói lở bờ biển, ít có những giải pháp thực sự hoàn thiện. Mỗi giải pháp đều có ưu và nhược điểm. Vì vậy, phương án sử dụng kết hợp các giải pháp công trình và phi công trình sẽ tận dụng được điểm mạnh của mỗi giải pháp và hạn chế những nhược điểm không dễ khắc phục. Trong giải pháp công trình xin kiến nghị:
1) Bố trí công trình theo một trong hai phương án, thể hiện trên các bản vẽ BV- 02 và BV- 03. Chúng tôi kiến nghị chọn phương án II (Phương án công trình hỗn hợp: đê dọc bờ và đê chữ T).
2) Kết cấu công trình hoặc bằng đá hộc có phủ khối bê tông phá sóng, hoặc bằng cấu kiện vật liệu thảm mềm, tuỳ theo điều kiện cụ thể.
3) Tổng kinh phí đầu tư theo phương án II là 52 tỷ đồng nếu sử dụng kết cấu đá và bê tông và 20,25 tỷ đồng nếu sử dụng kết cấu vật liệu thảm bê tông mềm, thực hiện ít nhất trong khoảng 2 ÷ 3 năm.
4) Có thể áp dụng phương pháp nuôi bãi nhân tạo khi yêu cầu cho kết quả nhanh trong 2 ÷ 3 tháng và tôn tạo cảnh quan phù hợp với tự nhiên hơn.
5) Tuỳ theo khả năng và mức độ đầu tư, để phân đoạn thi công theo thứ tự ưu tiên những đoạn trọng điểm và hoàn chỉnh dần cả công trình.
B - CÔNG TRÌNH ỔN ĐỊNH CỬA ĐẠI (SÔNG TRÀ KHÚC) I- Đặc điểm chung của công trình
1.1 - Nhiệm vụ công trình chỉnh trị
Nhiệm vụ đặt ra cho công trình chỉnh trị cửa Đại là:
+ Chống bồi lấp lòng dẫn cửa sông (phục vụ giao thông và thoát lũ);
+ Chống xói lở bờ sông và bảo vệ bờ biển ổn định khu dân cư.
1.2 - Bố trí công trình chỉnh trị cửa Đại
Tính ổn định của cửa Đại sông Trà Khúc chịu ảnh hưởng chủ yếu của sóng biển. Sóng hướng Đông đổ trực diện với đường bờ, có độ cao đổ vở lớn nhất và là hướng nguy hiểm nhất. Hướng sóng nguy hiểm tiếp đến là hướng Đông Bắc.
Sóng Đông Nam ít nguy hiểm hơn. Khu vực này chịu ảnh hưởng rất lớn của gió mùa Đông Bắc.
Hệ thống công trình chỉnh trị được bố trí trên bản vẽ CĐ2002- 01. Gồm có:
1.2.1- Công trình ngăn cát giảm sóng ổn định cửa sông
Đê ngăn cát giảm sóng bố trí ở phía Đông Bắc cửa Đại trục đê hợp với phương đường bờ một góc 1060, chiều dài đê 1100m; Công trình này có tác dụng ngăn cát giảm sóng cho cửa, ổn định luồng tàu và thoát lũ.
Các công trình chỉnh trị Cửa Đại sông Trà Khúc xem bản vẽ CĐ2002- 01.
1.2.2- Công trình bảo vệ bờ biển
+ Sử dụng mỏ hàn chữ T phía Nam cửa Đại, hệ thống kè này có trục dọc vuông góc với đường bờ (kè T1,T2,T3 có tác dụng thu giữ bùn cát chống sạt lở bờ biển ổn định khu dân cư. Khoảng cách giữa kè T1 và kè T2 là 500m; khoảng cách giữa kè T2 và kè T3 là 570m). Đặc điểm công trình được thống kê trong bảng 6.2.
Bảng 6.2. Thống kê các công trình chỉnh trị cửa Đại Ký hiệu
công trình
Loại công trình Chiều dài (m)
Khoảng cách (m) Đ Đê ngăn cát giảm sóng 1100
T1 Mỏ hàn chữ T thân /cánh =400/300
T2 Mỏ hàn chữ T thân /cánh =400/300 500
T3 Mỏ hàn chữ T thân/cánh =320/300 570
II - Điều kiện thiết kế
2.1- Gió - Số liệu gió để tính toán trường sóng khu vực nghiên cứu được lấy theo gió bão với vận tốc 40m/s (chu kỳ 50 năm 1 lần).
2.2- Mực nước - mực nước cao thiết kế (MNCTK) được lấy bằng mực nước tần suất 5% (công trình cấp II) cộng thêm giá trị nước dâng do bão gây nên.
MNCTK = MNCNN + Hnd = +1,0 + 1,0 =+ 2,0 (m)
2.3 – Sóng - với gió và sóng NE tương ứng với các độ sâu: d = 7, 6, 5, 3m có chiều cao sóng như trong bảng 1- 2:
Bảng 6.3 : Trị số tính toán chiều cao sóng
D (m) T(s) LS (m) hd (m) H2% (m) H13% (m)
7 4,3 29,6 2,11 4,12 3,2
5 3,4 18,8 1,69 3,34 2,6
4 3,2 15,8 1,26 2,49 1,9
3 2,8 12,6 1,09 2,15 1,5
III - Thiết kế sơ bộ đê ngăn cát giảm sóng Đ 3.1 - Cấu tạo của đê giảm sóng Đ
Các thành phần của đê ngăn cát- giảm sóng (xem bảng 6.4) Bảng 6.4: Các thành phần đê Đ
Đoạn đê Đặc điểm Ghi chú
Gốc đê - Phần gốc đê tiếp nối với bờ phía Bắc cửa Đại cao trình đỉnh đê +4.0m.
- Tác dụng làm ổn định gốc đê, chống xói bờ phần chân đê Thân đê Tuyến đê là một đường thẳng
- Đỉnh đê từ +3.0m dốc dần ra +2.0m
Đầu đê - Đầu đê vươn ra cao trình đáy - 6.0m. Cao trình đỉnh +2.0m Toàn đê - Đê dài 1100m
- Tuyến đê là 1 đường thẳng, góc phương vị 1060
3.2 - Thiết kế mặt cắt ngang thân đê 3.2.1- Cao trình đỉnh đê
Để ngăn cát từ bờ Bắc và giảm 50% chiều cao sóng cho cửa Đại cao trình đỉnh đê ngăn cát giảm sóng lấy bằng mực nước cao tính toán:
ZđM=Z5%+Hnd=+1,0+1,0=+2,0m.
Trong đó: Hnd=+1,0m ( số liệu nghiên cứu của Viện Cơ học).
3.2.2- Bề rộng đỉnh
Theo cấu tạo đê ngăn cát- giảm sóng cửa Đại lấy chiều rộng đỉnh đê 4m; Kể cả phần khối phủ. Chiều rộng đỉnh đê phía đầu lên đến11,8m, thân đê B=7,9m;
(Xem bản vẽ số CĐ2002- 02; CĐ2002- 03).
3.2.3- Mái dốc
Mái phía biển và phía luồng đều phủ bởi các khối bê tông dị hình phá sóng và hệ số mái dốc m = 2.
3.3 - Kết cấu lớp phủ mái
3.3.1- Tính trọng lượng khối phủ: xác định theo công thức Hudson
m . K
H
W . 3
b D
3 SD b
γ
γ
− γ
= γ
trong đó: W - trọng lượng khối phủ mái (t);
HSD - chiều cao sóng thiết kế (lấy bằng HS1/3), m;
KD - hệ số ổn định của khối phủ mái, phụ thuộc loại khối Tetrapode: KD = 6÷8 và lục lăng 7 lỗ (LL7): KD = 5÷7;
γb, γ - trọng lượng riêng của khối phủ (=2,4) và nước biển (=1,03), t/m3; m = cotgα - hệ số mái dốc với α là góc nghiêng của mái so với mặt đất.
Trọng lượng khối phủ tại các phần đê nằm trong vùng sóng vỡ cần tăng thêm so với tính toán 20%, tại đầu đê tăng thêm 25%. Khối phủ mái phía luồng được lấy bằng 1/2 trọng lượng khối phủ mái phía ngoài biển (do sóng tràn qua đỉnh đê có chiều cao giảm 50% với sóng đến trước đê).
+ Đối với đầu đê, mái ngoài và mái trong đều phủ Tetrapode trọng lượng 5T.
+Đối với thân đê từ đường đồng mức - 5,7 ÷- 4,0, khối phủ mái phía ngoài là khối Tetrapode trọng lượng 5T, chiều cao khối 1,95m; phủ mái phía trong là khối lục lăng 7 lỗ trọng lượng 2,5T.
+ Đối với thân đê từ đường đồng mức - 4,0 ÷- 1,0, phủ mái phía ngoài là khối lục lăng 7 lỗ trọng lượng 2,5T; phủ mái phía trong là khối lục lăng 7 lỗ trọng lượng 1,0T.
+ Đối với đoạn gốc đê, khối phủ mái được chọn với tư cách là một loại khối gia cố bờ, tiếp tục chọn khối lục lăng 7 lỗ, trọng lượng 1T. Như vậy, sự nối tiếp giữa thân đê và bờ sẽ được thuận lợi hơn.
3.3.2- Kích thước khối phủ mái
Với khối Tetrapode, chiều cao khối được xác định: H=3 0,V28 (m).
Các kích thước khác được suy ra như trong bảng 6.6 Bảng 6.6. Các kích thước khối phủ Tetrapode Kích
thước X A B C D E F G I J K L
X/H 0,302 0,151 0,477 0,470 0,235 0,644 0,215 0,606 0,303 1,091 1,20
H
Mặt bằng
Mặt chiếu K
D C F
G
I J
E A
B
A A
Mặt đáy
Mặt cắt A-A
Hình 6.7: Các kích thước khối phủ Tetrapode 3.4 - Đá lót dưới lớp phủ mái
Theo quy định đá lót dưới lớp phủ mái có trọng lượng bằng (1/10- 1/20) trọng lượng khối phủ mái phía ngoài, có tỷ trọng ∆=2,65 t/m3 để đảm bảo kích thước không bị sóng moi qua khe giữa các khối phủ. Chiều dày lớp đá lót được tính giống như chiều dày lớp khối phủ, trong đó hệ số Cf=1,4 với đá xếp đứng và γđá=2,6 t/m3.
Như vậy, đá lót dưới khối phủ được lựa chọn như sau:
+ Đối với đá lót lớp 1 (dưới khối Tetrapode 5,0T): chọn loại đá có trọng lượng G > 500kg.
+ Đối với đá lót lớp 1 (dưới khối lục lăng 7 lổ 2,5T): chọn loại đá có trọng lượng G > 250kg.
+ Đối với đá lớp lót 2: chọn loại đá có trọng lượng G > 50kg.
3.5 - Đỏ lăng thể chõn mỏi, đỏ lừi đờ và đỏ lớp đệm
Đá ở lăng thể chân mái được lấy giống như đá lót dưới lớp khối phủ
Lừi đờ bằng đỏ đổ khụng phõn loại, trọng lượng (10ữ50)kg.
Đỏ lớp đệm được lấy giống như đỏ lừi đờ. Chiều dày lớp đệm 0,5m.
3.6 - Khối tường đỉnh
Khối tường đỉnh có kết cấu bê tông đổ tại chỗ, dày 0,5m, rộng 2,0m; đổ theo từng phân đoạn dài 10m. Riêng tường đỉnh phía đầu đê được mở rộng lên 4,0m.
Tường đỉnh phía gốc đê được mở rộng và nối tiếp thuận với phần kè bảo vệ bờ.
Phía trước và phía sau khối tường đỉnh đảm bảo xếp đủ 2 hàng, 2 lớp khối phủ phá sóng.
Mặt cắt ngang thân đê được thiết kế như trong bản vẽ số CĐ2002- 03, CĐ2002- 04.
3.7- Thiết kế mặt bằng và mặt cắt dọc thân đê
Đê Đ bố trí phía Đông Bắc cửa Đại có mũi đê kéo ra đường đồng mức - 6,0; gốc đê cắm thẳng vào doi cát phía Bắc cửa sông và trục đê tạo với đường bờ một góc khoảng 106,1040 theo chiều kim đồng hồ.
Căn cứ vào đặc điểm địa hình dọc theo tuyến đê, chia thân đê thành các phân đoạn như sau:
3.7.1- Đoạn đầu đê
Đầu đê được hình thành với khối phủ Tetrapode 5,0T cả ở mái ngoài và mái trong. Bề rộng đỉnh được mở rộng 4m; lăng thể chân dốc mái có cao trình - 1,4;
hệ số mái dốc m = 2; chiều rộng đáy 67,0m.
3.7.2- Đoạn thân đê nối tiếp đầu đê
Phía ngoài được phủ bằng khối Tetrapode 5,0T ở mái trong được lát khối bê tông lục lăng 7 lỗ nặng 2,5T ở mái trong; lăng thể chân dốc mái có cao trình - 1,4; hệ số mái dốc m = 2; bề rộng đáy từ 49,0- :- 54,0m.
3.7.3- Đoạn thân của đê nối với chân đê
Thân đê có khối phủ lục lăng 7 lỗ nặng 2,5T ở mái ngoài, khối bê tông lục lăng 7 lỗ nặng 1,0T ở mái trong. Lăng thể chân dốc mái có cao trình - 1,0m; hệ số mái dốc m=2; bề rộng đáy đê từ 22,0÷42,4m.
3.7.4- Đoạn gốc đê
Bờ có cao trình tương đối lớn (+4,0m) gốc đê được mở rộng có kết cấu mái phía biển tương tự như kè gia cố bờ, để bảo vệ chống xói chân đê. Mặt bằng và mặt cắt dọc thân đê thiết kế như trong bản vẽ số CL2002- 02.
3.8 - Tính toán ổn định đê 3.8.1 - Phương pháp tính toán
Kiểm chứng độ ổn định công trình đê mái nghiêng Đ được thực hiện trên phần mềm SLOPE/W.
3.8.2- Tính toán ngoại lực tác dụng lên đê mái nghiêng
Ngoại lực tác dụng lên đê mái nghiêng khi tính toán ổn định chủ yếu là áp lực sóng. Tải trọng sóng tác động lên đê mái nghiêng được xác định theo tiêu chuẩn ngành “Tải trọng và tác động lên công trình thủy” 22 TCN 222- 95.
3.8.3- Kết quả tính toán
Hệ số ổn định Kmin=1,816 thoả mãn điều kiện ổn định (hình 6.8).
Hình 6.8: ổn định trượt mái trong và trượt sâu đê mái nghiêng Đ IV- Thiết kế sơ bộ mỏ hàn T1
Ở đây chỉ thiết kế cho mỏ hàn T1; các mỏ hàn T2, T3 có kết cấu tương tự mỏ hàn T1, chỉ khác nhau về chiều dài.
4.1 - Một số đặc trưng mỏ hàn T1
Một số đặc trưng mỏ hàn T1 được tóm tắt trong bảng 6.7 Bảng 6.7: Đặc trưng mỏ hàn kè T1
STT Đặc trưng Giá trị Ghi chú
1 Ký hiệu T1
2 Vị trí tương đối Nằm ở phía Nam cửa Đại, vuông góc với đường bờ biển Phố An
3 Chiều dài kè Thân/cánh = 400/300m Dạng kè chữ T
4.2- Thiết kế mặt cắt ngang thân mỏ hàn 4.2.1- Cao trình đỉnh mỏ hàn
Cao trình đỉnh mỏ hàn lấy bằng cao trình đỉnh đê ngăn cát giảm sóng L: ZđT1
= +2,0m (cao trình đỉnh ở vị trí trục tim) 4.2.2- Bề rộng đỉnh mỏ hàn
Đỉnh mỏ hàn rộng 10m, kể cả lớp phủ đỉnh mỏ hàn rộng tổng cộng 10m.
4.2.3- Mái dốc
Dự kiến mái phía biển và phía luồng của mỏ hàn đều phủ bởi các khối bê tông nên lấy hệ số mái dốc m =2.
4.3 - Kết cấu thân kè
Mặt cắt ngang thõn kố dạng hỡnh thang, lừi bằng đỏ hỗn hợp đổ tự do, mỏi và đỉnh phủ khối bê tông Haro 3,1T, dưới lớp bê tông phủ mái là 2 lớp đá hộc lót, phía trong và ngoài thân đê đều có cơ đê.
Trọng lượng khối phủ mái tính theo công thức Hudson, với Hs = 3,0m, hệ số ổn định KD = 6, trọng lượng cần thiết đối với khối Haro, xét tăng thêm 25% do ở trong vùng sóng vỡ chọn 3,1T.
4.4 - Kiểm tra ổn định kè mỏ hàn
Ổn định công trình được kiểm tra theo điều kiện ổn định trượt sâu, phương pháp trượt cung tròn. Hệ số ổn định kmin = 1,835 đảm bảo ổn định trượt cung tròn.
1.835
Distance (m)
-35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
Level (m)
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30
Hình 6.9. Ổn định trượt mái và trượt sâu kè mỏ hàn T1 V- Khái toán đầu tư công trình chỉnh trị cửa Đại
Dựa vào khối lượng công trình đã thiết kế, tham khảo đơn giá công trình lân cận, công trình được khái toán cho kết quả như sau:
5.1 - Đê ngăn cát giảm sóng cửa Đại
Tổng giá thành công trình: 76.414.793.148 VNĐ
Làm tròn: G1=76.400.000.000 VNĐ (Bảy mươi sáu tỷ bốn trăm triệu đồng Việt Nam)
5.2 - Mỏ hàn
Xây dựng một chiếc T1: 23.168.065.850 VNĐ
Làm tròn: 23.000.000.000VNĐ (Hai mươi ba tỷ VNĐ) Tổng 3 chiếc: 69.000.000.000VNĐ (Sáu mươi chín tỷ VNĐ) 5.3 - Tổng khái toán toàn bộ công trình
G = 76.400.000.000 + 69.000.000.000 = 145.400.000.000 VNĐ (Một trăm bốn mươi lăm tỷ bốn trăm triệu đồng Việt Nam) (Tính toán xem Phụ lục bảng 1.8)
C- CÁC CÔNG TRÌNH ỔN ĐỊNH CỬA LỞ (SÔNG VỆ)