Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án thiết kế đê phá sóng cảng biển cửa sông dung quất quảng ngãi Đồ án thiết kế đê phá sóng cảng biển cửa sông dung quất quảng ngãi Đồ án thiết kế đê phá sóng cảng biển cửa sông dung quất quảng ngãi Đồ án thiết kế đê phá sóng cảng biển cửa sông dung quất quảng ngãi Đồ án thiết kế đê phá sóng cảng biển cửa sông dung quất quảng ngãi Đồ án thiết kế đê phá sóng cảng biển cửa sông dung quất quảng ngãi Đồ án thiết kế đê phá sóng cảng biển cửa sông dung quất quảng ngãi Đồ án thiết kế đê phá sóng cảng biển cửa sông dung quất quảng ngãi Đồ án thiết kế đê phá sóng cảng biển cửa sông dung quất quảng ngãi Đồ án thiết kế đê phá sóng cảng biển cửa sông dung quất quảng ngãi
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐÊ PHÁ SÓNG BỂ CẢNG/CỬA SÔNG DUNG QUẤT(QUẢNG NGÃI) A Tài liệu cho trước Nhóm tư vấn thiết kế 47B tiến hành lập dự án xây dựng tuyến đê phá sóng bảo vệ khu vực bể cảng/cửa sông tại Dung Quất-Quảng Ngãi tiếp nhận tầu hàng lớn nhất là 30.000 DWT, với năng lực thông qua cảng ước tính đạt khoảng 5 triệu tấn/năm. Bảng I-1 Tài liệu cho trước Tần suất P tk (%) 5 Chiều sâu khu nước(m) 11.0 Mực nước chiều cao thiết kế(m) 2.2 Mực nước thấp thiết kế(m) 0.3 Chiều cao sóng nước sâu tk H so (m) Bảng I-3 Độ dốc sóng S 0p 0.031 Sóng khí hậu Bảng I-4 Nước dâng thiết kế(m) Bảng I-2 Dạng đê phá sóng lựa chọn Mái nghiêng Bảng I-2 Chuỗi số liệu quan trắc nước dâng cực hạn(nhiều năm) Thứ Tự Số Liệu Quan Trắc Nước Dâng Lớn Nhất Nhiều Năm (m) Thứ Tự Số Liệu Quan Trắc Nước Dâng Lớn Nhất Nhiều Năm 1 2.14 16 1.80 2 2.22 17 2.17 3 2.22 18 2.07 4 1.86 19 2.14 5 1.85 20 1.99 6 1.18 21 1.93 7 1.91 22 1.90 8 1.97 23 2.08 9 2.28 24 2.2 10 2.15 25 2.15 11 2.12 26 2.07 12 1.48 27 2.06 13 1.77 28 2.06 14 1.52 29 2.14 15 1.79 30 2.23 Bảng I-3 Chuỗi số liệu quan trắc chiều cao sóng cực hạn (nhiều năm) Thứ Tự Số Liệu Quan Trắc Chiều Cao Sóng Nước Sâu Lớn Nhất Nhiều Năm (m) Thứ Tự Số Liệu Quan Trắc Chiều Cao Sóng Nước Sâu Lớn Nhất Nhiều Năm 1 3.51 17 5.63 2 2.41 18 5.37 3 2.35 19 7.4 4 2.57 20 4.77 5 3.98 21 3.84 6 6.62 22 2.61 7 4.39 23 5.21 8 6.38 24 5.87 9 4.21 25 3.69 10 4.19 26 1.46 11 4.15 27 3.96 12 3.91 28 6.00 13 6.9 29 6.24 14 1.43 30 7.01 15 3.21 31 6.55 16 1.7 32 3.64 Bảng I-4 Tài liệu sóng khí hậu khu vực DQ H s (m) 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 Tổng N 0.1 0.3 0.3 0.3 0.2 0.1 0.1 1.4 NNE 0.5 0.9 0.8 0.9 1 0.4 0.5 0.5 0.2 0.7 6.4 NE 3.9 4.9 5 3.1 2.7 1.8 1.9 0.8 0.6 3.3 28.0 ENE 0.1 3.8 5.6 3.3 2.5 0.6 0.3 0.1 0.1 0.1 0.1 16.6 E 0.1 2.4 1.9 0.6 0.1 0.1 5.2 ESE 1.5 1.3 0.1 0.1 3.0 SE 0.8 0.5 0.1 1.4 SSE 0.2 0.3 0.5 S 1.4 0.7 0.5 0.2 0.2 0.4 0.4 0.2 0.1 0.1 4.2 SSW 0.2 0.2 0.1 0.1 0.6 SW 0.2 0.1 0.1 0.4 WSW 0.2 0.2 0.1 0.1 0.6 W 0.2 0.1 0.1 0.4 WNW 0.1 0.1 NW 0.1 0.1 NNW 0.2 0.2 0.4 Lặng 2.2 23.0 4.8 0.7 0.2 30.9 Tổng 2.4 38.7 22.0 11.9 7.6 4.8 2.9 2.9 1.7 1.1 4.2 100 B Thiết Kế I. Xác định cấp công trình, tần suất thiết kế P tk (%), và các tham số sóng nước sâu và mực nước thiết kế 1 Xác định cấp công trình và tần suất thiết kế Căn cứ vào tiêu chuẩn ta xách định được cấp công trình là cấp III Tần suất thiết P tk =5% 2Xác định các thông số sóng nước sâu và mực nước thiết kế. 2.1Thông số sóng nước sâu Từ Chuỗi số liệu quan trắc chiều cao sóng cực hạn nhiều năm( Bảng I-3) ta tính toán chiều cao sóng nước sâu theo phân bố Weibull -Lập bảng phân bố tần suất thực nghiệm TT Chiều cao sóng cực hạn giảm dần (H max ) Tần suất kinh nghiệm (P%) Giảm biến Ln(-Ln(P i )) Giảm biến Ln(H max -a) 1 7.4 3.03 3.50 1.25 2 7.01 6.06 2.80 1.03 3 6.9 9.09 2.40 0.87 4 6.62 12.12 2.11 0.75 5 6.55 15.15 1.89 0.64 6 6.38 18.18 1.70 0.53 7 6.24 21.21 1.55 0.44 8 6 24.24 1.42 0.35 9 5.87 27.27 1.30 0.26 10 5.63 30.30 1.19 0.18 11 5.37 33.33 1.10 0.09 12 5.21 36.36 1.01 0.01 13 4.77 39.39 0.93 -0.07 14 4.39 42.42 0.86 -0.15 15 4.21 45.45 0.79 -0.24 16 4.19 48.48 0.72 -0.32 17 4.15 51.52 0.66 -0.41 18 3.98 54.55 0.61 -0.50 19 3.96 57.58 0.55 -0.59 20 3.91 60.61 0.50 -0.69 21 3.84 63.64 0.45 -0.79 22 3.69 66.67 0.41 -0.90 23 3.64 69.70 0.36 -1.02 24 3.51 72.73 0.32 -1.14 25 3.21 75.76 0.28 -1.28 26 2.61 78.79 0.24 -1.43 27 2.57 81.82 0.20 -1.61 28 2.41 84.85 0.16 -1.81 29 2.35 87.88 0.13 -2.05 30 1.7 90.91 0.10 -2.35 31 1.46 93.94 0.06 -2.77 32 1.43 96.97 0.03 -3.48 -Tính các đăc trưng thống kê của chuỗi số theo phương pháp đồ thị Vẽ đường hồi quy Ta xác định được phương trình đường hồi quy Y=0.3932X+1.6078 -Lập bảng phân bố tần suất lý thuyết TT Chu kỳ T (T=1/P) Tần suất (P%) Giảm biến Ln(-Ln(P i )) Chiều cao sóng cực hạn giảm dần (H max ) 1 1000.00 0.1 1.93 10.67 2 500.00 0.2 1.83 10.24 3 200.00 0.5 1.67 9.62 4 100.00 1 1.53 9.10 5 95.24 1.05 1.52 9.06 6 90.09 1.11 1.50 9.02 7 84.75 1.18 1.49 8.97 8 80.00 1.25 1.48 8.92 9 75.19 1.33 1.46 8.87 10 69.93 1.43 1.45 8.82 11 59.88 1.67 1.41 8.69 12 50.00 2 1.36 8.53 13 40.00 2.5 1.31 8.34 14 30.03 3.33 1.22 8.08 15 25.00 4 1.17 7.90 16 20.00 5 1.10 7.68 17 14.99 6.67 1.00 7.38 18 10.00 10 0.83 6.93 19 5.00 20 0.48 6.02 20 3.00 33.33 0.09 5.18 21 2.00 50 -0.37 4.32 22 1.67 60 -0.67 3.83 23 1.43 70 -1.03 3.33 24 1.25 80 -1.50 2.77 25 1.11 90 -2.25 2.06 26 1.01 99 -4.60 0.82 Đường tần suất lý luận đi qua trung tâm băng điểm kinh nghiệm Ứng với tần suất thiết kế 5% ta có chiều cao sóng là H max =7.68(m) Từ đó ta xác định được Chiều cao sóng nước sâu:H 0 =7.68(m) Chiều dài sóng nước sâu:L 0 =247.74(m) Chu kỳ sóng nước sâu:T 0 =12.6(s) 2.2Mực nước thiết kế MNTK=MNTB+Chiều Cao Nước Dâng+Mực Nước Triều Trong đó MNTB+Mực nước Triều= 2.2(m) Chiều cao nước dâng Z ứng với tần suất thiết kế 20% Dùng Phần mềm vẽ đường tần suất ta có Z (20%) =2.2(m) FFC 2008 © Nghiem Tien Lam 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 0.01 0.1 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 99 99.9 99.99 Đ NG T N SU T N C DÂNGƯỜ Ầ Ấ ƯỚ Chi u cao n c dâng(m)ề ướ T n su t, P (% )ầ ấ Nước Dâng TB=1.98, Cv=0.13, Cs=-1.56 Phân bố Weibull TB=1.98, Cv=0.13, Cs=-1.56 © FFC 2008 Vậy ta có MNTK=4.4(m) II.Vẽ đồ thị hoa sóng và quy hoạch tuyến đê cho khu vực bể cảng 1Vẽ đồ thị hoa sóng Căn cứ vào tài liệu sóng khí hậu khu vực DQ (Bảng I-4) ta vẽ được đồ thị hoa sóng như sau Ta thấy hướng sóng chủ yếu là hướng Đông Bắc :28% Đông Đông Bắc:16.6% Bắc Đông Bắc:6.4% 2Quy hoạch tuyến đê cho khu vực bể cảng Quy hoạch tuyến đê cho khu vực bể cảng phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng do không có đủ tài liệu lên ta chỉ xét tới các yếu tố 2.1)Độ sâu cần thiết để tàu ra vào cảng Độ sâu khu nước cho tàu đi lại H KN = T + ∆T ∆T = ∆T v + ∆T k ∆T v = z 1 + z 2 + z 3 ∆T k = z 4 + z 5 ⇒ H KN = T + z 1 + z 2 + z 3 + z 4 + z 5 Trong đó: T: mớn nước của tàu đối với tàu 30000DWT lấy bằng 6m ∆T: dự trữ độ sâu dưới đáy tàu; ∆T v : dự trữ độ sâu chạy tàu; ∆T k :dự trữ độ sâu kĩ thuật. Z 1 : dự trữ độ sâu đảm bảo cho tàu quay trở được tự do, đảm bảo cho sự làm việc hữu hiệu của chân vịt và an toàn cho vỏ tàu đồng thời xét đến sự thay đổi mớn nước không đều do xếp dỡ hàng trên tàu. Giá trị của nó phụ thuộc vào chiều dài tàu, vật liệu vỏ tàu và điều kiện địa chất đáy lấy bằng 1(m) Z 2 : dự trữ độ sâu do sóng Dưới tác dụng của sóng, thân tàu sẽ dao động thẳng đứng tạo nên sự nghiêng dọc làm tăng mớn nước khi ở mũi, khi ở lái do đó nếu không kể đến hiện tượng này sẽ có thể dẫn đến sự va chạm giữa vỏ tàu với đáy, giá trị của nó được xác định theo công thức sau: z 2 = 0,3 h s – z 1 h s : chiều cao sóng cho phép trong khu nước của cảng(Nếu z 2 < 0 thì lấy z 2 = 0 ) Theo kinh nghiệm của các nước Đông Âu và Bắc Âu đối với tàu 30000DWT thì h s =1.7(m) ⇒ z 2 = 0,3 h s – z 1 = -0.49(m) nên lấy Z 2 =0 Z 3 : dự trữ độ sâu kể đến hiện tượng tăng mớn nước khi tàu chuyển động, z 3 phụ thuộc vào tốc độ tàu, chiều dài tàu, các hệ số hình dáng của tàu và tính cân bằng mớn nước của tàu khi ở trạng thái tĩnh. z 3 = K cv *v =0.003*20=0.66(m) v : vận tốc chạy tàu lấy bằng 20 (km/h) K cv : hệ số phụ thuộc vào chiều dài lấy bằng 0.033 Z 4 : dự trữ độ sâu bồi lắng của bùn cát. Giá trị của nó phụ thuộc vào tốc độ bồi lắng bùn cát và chu kì nạo vét. Lấy bằng z 4 =0,5m là chiều dày tối thiểu của lớp bùn cát để việc nạo vét đạt hiệu quả kinh tế. Z 5 : dự trữ độ sâu kể đến hiện tượng nạo vét không đều. Giá trị của nó phụ thuộc vào phương tiện nạo vét,không có số liệu lấy bằng 0 ⇒ H KN = 6 + 1 + 0 + 0.66 + 0.5+0=8.16(m) 2.2Độ sâu khu nước cho tàu neo đậu H b = T + z 1 + z 4 + z 5 =7.5(m) 2.3Cao trình đáy khu nước và cao trình đáy bến ∇ đáy khu nước = ∇ MNTTK - H KN =0.3-8.16= -7.86(m) ∇ đáy bến = ∇ MNTTK - H b =0.3-7.5= -7.2(m) Trong đó: H KN :Độ sâu khu nước cho tầu đi lại H b :Độ sâu khu nước cho tàu neo đậu ∇ MNTTK :Mực nước thấp thiết kế 0.3(m) 2.4Khu nước cho tàu giảm tốc độ quay vòng vào bến (S 1 ) Khi đi qua cửa cảng ,tầu cần phải chuyển động thẳng một quãng đường đủ dài để triệt tiêu quán tính.Thông thường chiều dài đoạn thẳng lấy là (L) L = (3 ÷ 5) L t =5*170=850(m) Sau khi triệt tiêu quán tính, tàu cần một diện tích đủ lớn để quay vòng có thể theo hình thức tự quay hoặc dùng tàu lai dắt, đường kính quay vòng (D qv ) được lấy như sau: Tàu tự quay: D qv = (3 ÷ 4) L t =4*170=680(m) 2.5Bề rộng cửa cảng Theo kinh nghiệm B=(1-1.5)L T 1.5L T =1.5*170=225(m) Ta lấy B=300(m) do đê phá sóng của ta là đê mái nghiêng 2.6 Địa hình thực tế khu vực quy hoạch Căn cứ các điều kiện trên và điều kiện thực địa hình thực tế ta vạch tuyến đê như sau *Đê phá sóng chính dài 1702 (m) *Đê phụ:Ngăn cản vận chuyển bùn cát và sóng nhiễu xạ qua đê chính dài 2631(m) [...]... nh ờ Bằng 1,1-1,25 lần chiều cao sóng thiết kế, có thể lấy bằng chiều sâu nớc thiết kế (ở đầu mũi), tối thiểu nên bằng 3 lần chiều rộng khối phủ mái phía biển. ( theo 14TCN130-2002) W B = 3K x b Trong ú: B l b rng nh ờ (m)s K l h s tra bng (ti liu tham kho : Rubble Mound Structure) b l trng lng riờng ca khi ph phớa bin Bng tra K 1.3 dc mỏi Kết cấu đá hộc thiết kế với mái dốc có m = 2,0 - 3,0 Khối... Trọng lợng riêng của nớc biển; 1,03 t/m3; - Góc nghiêng của mái đê so với mặt phẳng nằm ngang (ctg = m), - Chiều cao sóng thiết kế, lấy HSD = HS1/ 3= HS13% (m);Theo chui s súng cc hn ta cú H1/3 = 6.46 (m) - Hệ số ổn định, tuỳ theo hình dạng khối phủ, lấy theo bảng 5.2 Hệ số ổn định khối phủ mái Cấu kiện Số lớp KD Tetrapod 2 6ữ8 Dolos 2 10 ữ 12 1.5 Chiều dày lớp phủ mái phía biển f Tính theo công thức:... thờng lấy bằng 2 lần đờng kính viên đá lót 2.3 Lừi ờ Lừi ờ c cu to bng ỏ hc cú kớch thc bng W/400 2.4 Lng th chõn ờ: -Cao trình đỉnh lăng thể thờng thấp hơn cao trình mực nớc thấp thiết kế khoảng 1 lần chiều cao sóng thiết kế - Chiều rộng đỉnh mặt lăng thể không nhỏ hơn 1,0 m Đối với mặt cắt ngang có bậc cơ, chiều rộng bậc cơ lấy khoảng 2,0 m -B rng nh lng tr phi xp c 4 viờn ỏ -Chiu cao lng tr bng 2... cao trỡnh u ờ l 15.56 m -B rng v chiu di nh ờ c xỏc nh nh sau : B=(1,5ữ2,0)Bt => B = 1.5*21.64 = 32.46 (m) L=(2ữ2,5)B => L = 2*32.64 = 64.92 (m) -Vùng đầu mũi đê, trọng lợng khối phủ cần tăng lên từ 20 - 30% so với trọng lợng tính toán cho thân đê. Trng lng khi ph l 17.34 + 20*17.34/100 = 20.81 (T) -Mỏi dc u ờ thoi hn vỡ chu thờm tỏc dng ca súng nhiu x: ta chn m = 2.5 - Kớch thc khi ph u ờ c kộo di khong... + Rc = 4.4 + 10.16 = 14.56 (m) -Trng lng cu kin lp ph mỏi chõn ờ l: 2.5*6.233 2.5 1.03 3 = 17.34 (t) 6*( ) *2 1.03 W= => b rng nh ờ B: B = 3*1.04*( 17.34 ) = 21.64 (m) 2.5 -Chiều dày lớp phủ mái phía biển f tính theo công thức: f = n.C f G B => f = 2*1* (6-6) 17.34 = 13.872( m) 2.5 * on 2: -Cao trỡnh nh ờ ng vi chiu cao súng thit k l 4,67 m : q gH 3 mo = 0,2 exp(2,3 x Rc 1 x ) Hmo f x Trong ú:q=0.5m3/s/m... 4.67 =>Cao Trỡnh nh ờ = MNTK + Rc = 4.4 + 5.15 = 9.65 (m) -Trng lng cu kin lp ph mỏi chõn ờ l W= 2.5* 4.43 2.5 1.03 3 = 6.1 (t) 6*( ) *2 1.03 =>b rng nh ờ B: B = 3*1.04*( -Chiều dày lớp phủ mái phía biển f tng t nh on 1: => f = 2*1* 6.1 = 4.88(m) 2.5 6.1 ) = 7.61 (m) 2.5 2.La chn kớch thc cu kin cho cỏc chi tit ca ờ 2.1Cu to cỏc lp ph theo cao trỡnh Do cỏc khi ph lp ph chớnh v lp ph th hai lm cựng . ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐÊ PHÁ SÓNG BỂ CẢNG/CỬA SÔNG DUNG QUẤT(QUẢNG NGÃI) A Tài liệu cho trước Nhóm tư vấn thiết kế 47B tiến hành lập dự án xây dựng tuyến đê phá sóng bảo vệ khu vực bể cảng/ cửa sông. chiều cao thiết kế( m) 2.2 Mực nước thấp thiết kế( m) 0.3 Chiều cao sóng nước sâu tk H so (m) Bảng I-3 Độ dốc sóng S 0p 0.031 Sóng khí hậu Bảng I-4 Nước dâng thiết kế( m) Bảng I-2 Dạng đê phá sóng lựa. sóng: T=12.6(s) Góc sóng tới tại biên phía biển: α 0 =0 o Độ dốc sóng :S 0 =0.031 1.Mặt Cắt 1:Cách gốc đê phá sóng một đoạn 1667(m) Kết quả tính toán truyền sóng mc1 Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở