4.1. Tóm tắt số liệu đầu vào
4.1.1. Các đặc trng của tàu tính toán
Các thông số của tàu tính toán nh sau:
- Tàu hàng kiện.
- Trọng tải: 15000dwt.
- Chiều dài tàu: Lt,max = 160 m.
- Chiều dài giữa hai đờng vuông góc: Lw = 146m - Chiều rộng tàu: Bt = 21,5 m.
- Chiều cao mạn tầu: 11,8 m. - Mớn nớc đầy hàng 8,0m. - Mớn nớc không hàng 5,4m. - Diện tích cản gió: + Khi đầy hàng: • Ngang tàu: 2520m2 • Dọc tầu: 550m2 + Khi không hàng: • Ngang tầu: 2900m2 • Dọc tầu: 600m2
4.1.2. Các thông số kỹ thuật của bến
- CTMB = +5,3 m .
- CTĐB = -11,2 m. - MNCTK = +4,21 m. - MNTTK = -0,03 m. - Lb =180 m.
4.1.3. Số liệu về gió và dòng chảy
Ta tính toán trong trờng hợp có vận tốc gió v = 40 m/s và dòng chảy đạt cực đại là vdc= 2,6m/s.
4.1.4. Số liệu về địa chất
Công ty TVXD công trình hàng hải đã tiến hành khoan khảo sát 09 lỗ khoan tại khu vực xây dựng. Báo cáo kết quả khảo sát địa chất cho thấy tại khu vực xây dựng, từ trên xuống địa tầng có thể chia làm các lớp chủ yếu nh sau:
• Lớp 1 : Lớp Bêtông lẫn gạch đá vỡ vụn, đợc tạo thành trong quá trình tạo mặt bãi với chiều dày 0.3 m (LK8).
• Lớp 1a: Đất san nền thành phần bao gồm cát lẫn đá dăm, xuất hiện tại các lỗ khoan trên cạn với chiều dày thay đổi từ 0.3 m (LK9) đến 1.8m (LK8).
• Lớp 1c: Lớp cát hạt mịn màu xám nâu lẫn bùn sét, với chiều dày 1.4 m (LK9).
• Lớp 2: Bùn sét pha màu xám nâu kẹp lớp cát mỏng, chiều dày thay đổi từ 6.8m (LK3) đến 10.7m (LK8). Một số chỉ tiêu cơ lý của lớp này nh sau:
- Chỉ số dẻo: Id = 16,34 %
- Độ sệt: B = 1,28
- Lực dính c = 0.05 kg/cm2 - Góc nội ma sát: ϕ = 3048’
• Lớp 3: Sét màu xám xanh, trạng thái dẻo chảy. Một số chỉ tiêu cơ lý của lớp này nh sau:
- Chỉ số dẻo: Id = 23,34 %
- Độ sệt: B = 1,0
- Lực dính c = 0.09 kg/cm2 - Góc nội ma sát: ϕ = 500’
• Lớp 4: Sét màu xám xanh, xám vàng, trạng thái nửa cứng. Chiều dày biến đổi mạnh từ 2.7 m (LK3) đến 4 m (LK5). Một số chỉ tiêu cơ lý của lớp này nh sau:
- Độ sệt: B = 0,11
- Lực dính c = 0,26 kg/cm2 - Góc nội ma sát: ϕ = 20036’
• Lớp 5: Cát hạt mịn màu xám vàng, xám sáng trạng thái chặt bão hoà nớc. Đây là lớp đất tốt có khả năng chịu tải, tính biến dạng nhỏ, chiều dày của lớp biến đổi từ 1.9 m (LK1) đến 5.4 m (LK2), trị số thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn N30=46ữ49. Một số chỉ tiêu cơ lý của lớp này nh sau:
- Khối lợng riêng: ∆ = 2,65 - Góc nghỉ khô: αc = 3909’ - Góc nghỉ bão hòa: αw = 31017’
• Lớp 6: Cát hạt thô màu xám vàng lẫn cuội sỏi, trạng thái chặt. Đây là lớp đất tốt có khả năng chịu tải, tính biện dạng nhỏ. Trị số thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn N30=38ữ50. Một số chỉ tiêu cơ lý của lớp này nh sau:
- Khối lợng riêng: ∆ = 2,64 - Góc nghỉ khô: αc = 38010’ - Góc nghỉ bão hòa: αw = 32010’
• Lớp 7: Sét pha màu nâu tím, trạng thái nửa cứng, trong lớp đôi chỗ xuất hiện đá sét kết màu tím gan gà trạng thái rắn, lõi khoan vỡ vụn. Trị số N30 rất lớn, trong quá trình khoan không đóng SPT lớp này. Một số chỉ tiêu cơ lý của lớp này nh sau:
- Chỉ số dẻo: Id = 14,68 %
- Độ sệt: B = 0,19
- Lực dính c = 0,35 kg/cm2 - Góc nội ma sát: ϕ = 19024’
4.2. Các phơng án kết cấu bến4.2.1. Kết cấu bến phơng án 1 4.2.1. Kết cấu bến phơng án 1 -36.4 +1,8 +2,2 -0,2 Cát lấp
bê tông atfan dày 10 cm
dầm dọc 80x120 dầm dọc 80x120 dầm dọc 80x120 dầm dọc 80x120 dầm dọc 80x120 m=2,5:1 m=1:3 +3,7 -10,9 +2,3 1:6 -17.8 cọc btct 450x450x40000 ctmb +5,3 1:8 1:6 1:6 1:6 đá dăm d= 2-4cm dày 30cm đá đổ (15- 100 kg 1 viên) cát lấp m =1:2 đá dăm d= 2-4 cm dày15 cm cát thô dày 20cm lớp vải địa kỹ thuật dày 5 cm
mặt cắt ngang bến tỷ lệ 1:100 bê tông dày 30cm
ctđb -9,4 +3,7 -36,7 1b 2 3 4a 4b dầm dọc 80x120 -36,7 -36,7 -36,7 -36,7 Hình 4.1: Mặt cắt ngang bến phơng án 1
Bến có dạng kết cấu cầu tàu đài mềm với hệ thống dầm bản bằng BTCT M300 trên nền cọc BTCT lăng trụ. Toàn bộ cầu bến dài 180m, đợc chia làm 4 phân đoạn trong đó mỗi phân đoạn dài 45m. Cấu tạo của bến gồm những kết cấu chính nh sau:
• Nền cọc là các cọc BTCT mác M400 có kích thớc 45x45x4000cm, đợc đóng thành các hàng theo phơng dọc và ngang bến. Theo phơng ngang, mỗi khung gồm 9 cọc đợc đóng thành 7 hàng, với 5 hàng cọc đóng thẳng đứng và 2 hàng đợc đóng thành chụp xiên. Chụm cọc xiên phía mép ngoài bến đợc đóng xiên 8: 1 ra phía khu nớc và 6: 1 vào phía bờ. Các chụm cọc xiên phía trong bến đợc đóng xiên 6:1 theo cả hai hớng, 04 hàng cọc phía
mép bến đợc đóng cách đều 3.5m, 03 hàng cọc phía bờ đợc đóng cách đều 4m. Theo phơng dọc, phân đoạn 1 và 2 có 13 khung ngang, phân đoạn 3 có 11 khung ngang. Các khung cách đều 4m.
• Hệ thống dầm ngang, dầm dọc bằng BTCT mác M300. Kích thớc tiết diện dầm ngang là 80x120cm và dầm dọc là 80x120cm. Toàn bến có 41 dầm ngang dài 25m và 8 dầm dọc dài 180m.
• Bản mặt cầu BTCT mác M300 dày 35cm trên phủ lớp Bêtông M200 dày 10cm.
• Toàn bến có 19 đệm tàu dạng SA1000, cao 60cm, dài 2,0m.
• Tuyến bến bố trí 8 bích neo 75T, khoảng cách của mỗi bích neo từ 18 đến 24m.
• Hệ thống hào công nghệ chạy dọc mỗi bên tuyến mép bến để cấp điện và cấp nớc cho quá trình khai thác.
4.2.2. Kết cấu bến phơng án 2 cọc ống thép cọc ống thép d600 ctmb +5,3 1:8 1:6 1:6 1:6 đá dăm d= 2-4cm dày 30cm đá đổ (15- 100 kg 1 viên) cát lấp m =1:2 đá dăm d= 2-4 cm dày15 cm cát thô dày 20cm lớp vải địa kỹ thuật dày 5 cm
mặt cắt ngang bến tỷ lệ 1:100 bê tông dày 30cm
ctđb -9,4 +3,7 -36,7 1b 2 3 4a 4b dầm dọc 80x120 -36,7 -36,7 -36,7 -36,7 -36.4 +1,8 +2,2 -0,2 Cát lấp
bê tông atfan dày 10 cm
dầm dọc 80x120 dầm dọc 80x120 dầm dọc 80x120 dầm dọc 80x120 dầm dọc 80x120 m=2,5:1 m=1:3 +3,7 -10,9 +2,3 1:6 -17.8
Hình 4.2: Mặt cắt ngang bến phơng án 2
Về cơ bản, kết cấu bến phơng án 2 giống phơng án 1, chỉ thay cọc BTCT bằng cọc thép đờng kính 600mm.
4.3. Tính toán các tải trọng tác dụng trên bến
4.3.1. Tải trọng do tàu