CễNG TRèNH VÀ CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ PHÙ HỢP
7.1. giới thiệu chung.
Trong thiết kế cụng trỡnh biển núi chung cũng như cụng trỡnh bảo vệ bờ núi riờng một trong những vấn đề quan trọng cần quan tõm đú là bảo vệ chõn cụng trỡnh trước diễn biến xúi lở bói và sự xuất hiện cỏc hố xúi cục bộ trước cụng trỡnh. Xúi trước chõn cụng trỡnh thường xuất hiện dưới tỏc động của dũng, súng và tương tỏc của chỳng với cụng trỡnh. Để đảm bảo cụng trỡnh làm việc an toàn trước sự xuất hiện xúi lở nờu trờn thỡ kết cấu bảo vệ chõn cụng trỡnh cần phải được thiết kế cú kớch thước đủ lớn (chiều sõu và phạm vi bảo vệ). Việc lựa chọn kớch thước thiết kế trở nờn hợp lý hơn nếu nú được dựa trờn cơ sở dự bỏo kớch thước hố xúi trước chõn cụng trỡnh. Trong phần chuyờn đề này em xin đưa ra một số phương phỏp tớnh hố xúi trước chõn cụng trỡnh và bài toỏn ỏp dụng đối với đờ chắn súng của cảng Dung Quất. để từ đú cú những phương ỏn cần thiết để bảo vệ cho tuyến đờ quan trọng nay.
7.2. Cỏc phương phỏp dự bỏo xỏc định kớch thước hố xúi.
Cú hai hỡnh thức xúi là xúi thường xuyờn và xúi cục bộ. Xúi thường xuyờn là xúi do tỏc động liờn tục của dũng chảy và súng trong quỏ trỡnh vận chuyển bựn cỏt dọc bờ. Xúi cục bộ: nguyờn nhõn phỏt sinh là sự kết hợp của cả vận chuyển bựn cỏt dọc bờ với ngang bờ nhưng chủ yếu là do vận chuyển bựn cỏt dọc bờ dưới tỏc động của biờn cực hạn súng trong bóo. Trong khuụn khổ của bỏo cỏo này ta tập trung đi nghiờn cứu sõu về xúi cục bộ. Xúi thường xuyờn cú thể dự bỏo thụng qua mụ phỏng bằng cỏc mụ hỡnh toỏn như UNIBEST, DELFT 3D…
7.3. Cỏc phương phỏp xỏc định chiều sõu hố xúi. 7.3.1. Khỏi niệm chung. 7.3.1. Khỏi niệm chung.
Trong thiết kế cụng trỡnh thủy, chiều sõu cần bảo vệ trước chõn cụng trỡnh rừ ràng phải lớn hơn hoặc bằng độ sõu lớn nhất của hố xúi cú thể xuất hiện. Độ sõu này được xem như là độ sõu hố xúi cõn bằng trong toàn bộ thời gian cụng trỡnh hoạt động hay tuổi thọ cụng trỡnh. Theo cỏc kết quả rỳt ra từ thực nghiệm độ sõu này nằm trong khoảng từ 0.5 đến 1 lần chiều cao súng hiệu quả (Hs).Tuy nhiờn, cơ chế hỡnh thành và bản chất vật lý của sự xuất hiện hố xúi lại phụ thuộc rất nhiều vào cỏc tham số và nhiều điều kiện bất lợi khỏc.
Trong những năm gần đõy, một vài nghiờn cứu về sự phỏt triển hố xúi quanh cụng trỡnh xõy dựng bờ biển được thực hiện. Hầu hết cỏc nghiờn cứu này thực hiện dựa trờn cỏc mụ hỡnh toỏn, mụ hỡnh vật lý hay kết hợp cả hai loại mụ hỡnh trờn. Những tỏc động do súng gõy ra cho ta hỡnh ảnh của măt cắt ngang bị xúi của bói biển trước chõn cụng trỡnh
Hỡnh 7-1 cắt ngang của hố xúi tại chõn cụng trỡnh
Theo tổng kết nghiờn cứu được đưa ra trong cuốn “Sổ tay kỹ thuật bờ biển” cú cỏc kết luận về sự hỡnh thành hố xúi trước chõn cụng trỡnh và cỏc yếu tố ảnh hưởng như sau:
• Hố xúi lớn nhất trước chõn cụng trỡnh mỏi dốc được đỏnh giỏ ở mức độ nào đú nhỏ hơn hố xúi tớnh đối với cụng trỡnh mỏi đứng
• Cụng trỡnh với tớnh thấm lớn hơn cho ta hố xúi nhỏ hơn
• Độ sõu hố xúi sẽ lớn hơn khi cú sự xuất hiện dũng ven bờ đồng thời với tỏc động của súng
• Súng cú độ dốc lớn sẽ tạo ra hố xúi lớn hơn cú độ dốc bỡnh thường
Như vậy, kớch thước hố xúi phụ thuộc vào: hệ số mỏi của cụng trỡnh, khả năng thấm nước, và cỏc đặc trưng của súng, mực nước trước chõn cụng trỡnh. Trong bỏo cỏo này, trỡnh bày việc nghiờn cứu sử dụng cỏc kiến thức mới nhất về dự bỏo xúi cục bộ thụng qua cỏc mụ hỡnh thực nghiệm và bỏn thực nghiệm. Nội dung cỏc phương phỏp tớnh toỏn xỏc định kớch thước hố xúi sẽ được trỡnh bày túm tắt trong cỏc phần tiếp theo.
7.3.2.Phương phỏp McDougal.
Được McDougal đưa ra cụng thức tớnh chiều sõu hố xúi trước chõn tường đứng trờn bói biển dốc. Khi sử dụng cụng thức này cần phải cú được cỏc số liệu cần thiết về súng nước sõu như: chiều cao súng(Ho), chiều dài súng(L0), chiều sõu nước (hw) cũng như kớch thước hạt bảo vệ trước chõn cụng trỡnh. 3 / 1 25 . 0 2 . 0 85 . 0 42 . 0 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = d H H h Ho Lo m H S o o w o (7-1) Trong đú
S(m): độ sõu hố xúi đối với tường đứng
Ho(m): chiều cao sóng ở vựng nước sõu
Lo(m): bước sóng vựng nước sõu
hw (m): độ sõu của chõn cụng trỡnh so với mực nước trung bỡnh trong nhiều năm.
d (m): kớch thước hạt cỏt ở chõn cụng trỡnh. điểm bụng điểm nỳt điểm nỳt
Hỡnh 7-2Sơ đồ tớnh kớch thước hố xúi theo phương phỏp McDougal
7.3.3.Phương phỏp Xie.
Phương phỏp này được Xie đưa ra năm 1981 để xỏc định độ sõu lớn nhất của hố xúi, nú chỉ được ỏp dụng với cỏc cụng trỡnh dạng tường đứng cú độ dốc bói biển rất bộ coi như chiều sõu nước là khụng đổi. Tớnh toỏn cho cả trường hợp cú và
