Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU ĐÊ CHẮN SÓNG CÔNG TRÌNH CẢNG 3 1.1. Tổng quan về khối phủ dị hình 3 1.1.1. Các loại khối phủ dị hình đã sử dụng trên thế giới và ở Việt Nam 3 1.1.2. Một số loại khối phủ dị hình được sử dụng phổ biến: 5 1.2. Cấu tạo đê chắn sóng sử dụng khối phủ dị hình 18 1.2.1. Gia cố bờ (Revetments): 18 1.2.2. Đê biển (Seadykes): 19 1.2.3. Hệ thống mỏ hàn ngăn cát (Groins) 21 1.2.4. Hệ thống đê chắn sóng song song với bờ (Breakwater): 22 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC ỨNG DỤNG KHỐI PHỦ RAKUNA IV CHO ĐÊ CHẮN SÓNG 23 2.1. Giới thiệu khối phủ Rakuna IV 23 2.2. Những ưu nhược điểm của khối phủ Rakuna IV 24 2.3. Các bài toán cơ bản của đê chắn sóng mái nghiêng 25 2.3.1.Quy hoạch công trình: 25 2.3.2.Tính toán lan truyền sóng. 28 2.3.3. Các KT cơ bản của đê chắn sóng mái nghiêng sử dụng khối phủ dị hình 35 2.3.4.Tính toán kiểm tra lưu lượng sóng tràn qua đê 43 2.3.5.Tính toán lưu lượng, chiều cao sóng tràn 44 2.3.6.Tính toán ổn định 46 2.3. So sánh khối phủ Rakuna IV với một số khối phủ khác 49 2.3.1.Khả năng tiêu phá sóng 49 2.3.2. Khả năng liên kết trong lớp, độ ổn định 49 2.3.3. Trọng lượng yêu cầu 50 2.3.4. Giá thành sử dụng 52 2.3.5. Ý nghĩa nhân văn 56 2.4. Đánh giá khả năng ứng dụng khối phủ Rakuna IV cho đê chắn sóng ở Việt Nam 56 2.4.1.Điều kiện chế tạo 56 2.4.2.Điều kiện sử dụng 57 2.4.3.Điều kiện về kinh tế 58 CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THỰC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN QUẢNG TRẠCH QUẢNG BÌNH 59 3.1. Tổng quan về nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch Quảng Bình 59 3.1.1. Thông tin chung 59 3.1.2.Vị trí xây dựng 60 3.2. Điều kiện tự nhiên khu vực 60 3.2.1.Điều kiện địa hình, địa chất khu vực 60 3.2.2.Điều kiện khí tượng thủy văn khu vực 64 3.3. Phương án bố trí mặt bằng tuyến đê 70 3.3.1. Các phương án bố trí mặt bằng tuyến đê 70 3.4. Tính toán đê chắn sóng mái nghiêng sử dụng khối phủ dị hình 72 3.4.1.Tính toán lan truyền sóng 72 3.4.2. Kích thước hình học và cấu tạo của đê 75 3.4.3. Tính toán kiểm tra lưu lượng sóng tràn qua đê 92 3.4.4. Tính toán ổn định 93 3.5. Kết luận chương 3 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 1. KẾT LUẬN 97 2. KIẾN NGHỊ 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Chiều dày trung bình đo được khi Tetrapod xếp hai lớp. 7 Bảng 1.2: Số liệu thống kê ở Nga khi Tetrapod xếp 2 tầng. 7 Bảng 1.3: Các số liệu cho khi xếp Tetrapod 2 tầng 8 Bảng 1.4: Bảng Một số ĐCS sử dụng khối phủ dị hình ở nước ta 16 Bảng 1.5: Bảng tính toán tải trọng sóng tác động lên mặt tường đỉnh 16 Bảng 1.6: Bảng tính toán tải trọng sóng tác động lên mặt tường đỉnh 42 Bảng 1.7: Sóng tràn cho phép khi xét đến mức độ hư hỏng của công trình 43 Bảng 1.8: Sóng tràn cho phép đến mức độ thuận tiện cho khai thác 44 Bảng 2.1: Các chỉ số của khối phủ Rakuna IV 23 Bảng 2.2: Trọng lượng và thể tích các loại khối phủ Rakuna IV 24 Bảng 2.3: Bảng tính toán tải trọng sóng tác động lên mặt tường đỉnh 42 Bảng 2.4: Sóng tràn cho phép khi xét đến mức độ hư hỏng của công trình 43 Bảng 2.5: Sóng tràn cho phép đến mức độ thuận tiện cho khai thác 44 Bảng 2.6: Giá trị khoảng rỗng điển hình cho lớp phủ 4949 Bảng 2.7: Trọng lượng lớn nhất được gợi ý của các khối phủ bê tông 4950 Bảng 2.8: Tính toán chiều cao sóng TK với các loại khối phủ Rakuna – IV 4951 Bảng 2.9: Tính toán chiều cao sóng TKvới các loại khối phủ Tetrapod 4951 Bảng 2.10: Trọng lượng yêu cầu một khối phủ 4952 Bảng 2.11. Tính toán giá thành cho khối phủ Rakuna IV 53 Bảng 2.12. Tính toán giá thành cho khối phủ Tetrapod 54 Bảng 2.13. Tính toán giá thành cho khối phủ Accropod 55 Bảng 3.1: Các thông tin chung về dự án 59 Bảng 3.2: Các chỉ tiêu cơ lý lớp địa chất 633 Bảng 3.3: Vận tốc gió trạm Ba Đồn (19602010) 644 Bảng 3.4: Số cơn bão đổ bộ vào vùng bờ biển Nghệ An Quảng Bình 66 Bảng 3.5: Lượng mưa năm của trạm Ba Đồn (mm) 66 Bảng 3.6: Lượng mưa ngày lớn nhất tháng, năm của trạm đại biểu (mm) 667 Bảng 3.7: Lượng mưa ngày lớn nhất thiết kế của trạm đại biểu (mm) 67 Bảng 3.8: MNLN năm ứng với các tần suất tại trạm Tân Mĩ (cm) 68 Bảng 3.9: Mực nước nhỏ nhất năm ứng với các tần suất tại trạm Tân Mĩ 68 Bảng 3.10: Tần suất mực nước giờ tại Hòn La (hệ hải đồ) 68 Bảng 3.11: Kết quả phân vùng sóng 74 Bảng 3.12: Đề xuất mực nước cao nhất thiết kế 76 Bảng 3.13: Cao trình đỉnh đê xác định theo OCDI 7676 Bảng 3.14: Chiều cao sóng thiết kế 77 Bảng 3.15: Trọng lượng khối phủ Tetrapod tính theo Hudson 78 Bảng 3.16: Trọng lượng khối phủ Rakuna IV tính theo Hudson 78 Bảng 3.17: Trọng lượng khối phủ Dolos tính theo Hudson 78 Bảng 3.18: Chiều dày khối phủ tính toán 79 Bảng 3.19: Trọng lượng lớp lót dưới theo BS 6349 80 Bảng 3.20: Trọng lượng lớp lót dưới theo BS 6349 80 Bảng 3.21: Chiều dày lớp lót dưới theo tiêu chuẩn Anh BS 6349 80 Bảng 3.22: Kết quả tính lực tác dụng lên tường đỉnh theo CEM 82 Bảng 3.23: Bảng tính toán tải trọng sóng tác động lên mặt tường 83 Bảng 3.24: Bảng tính áp lực sóng đẩy nổi lên tường đỉnh 84 Bảng 3.25: Xác định chiều dầy bê tông tường đỉnh 85 Bảng 3.26: Kết quả TT lưu lượng tràn qua đê trong điều kiện cực hạn 92 Bảng 3.27: Kết quả tính toán lưu lượng tràn qua đê trong ĐK khai thác 92 Bảng 3.28: Trọng lượng yêu cầu khối Rakuna IV 94 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Công trình sử dụng khối phủ dị hình. 3 Hình 1.2: Các loại khối bê tông dị hình cho đê chắn sóng 5 Hình 1.3: Cách xếp hai lới khối tetrapod trên mái 6 Hình 1.4: Kích thước khối Tetrapod ở Mỹ. 6 Hình 1.5: Sơ đồ kích thước khối Tetradod. 8 Hình 1.6: Công trình sử dụng khối dolos 9 Hình 1.7: Một phương án xếp khối dolos 10 Hình 1.8: Công trình sử dụng Khối Accropode II 11 Hình 1.9: Khối Ecopode (1996) 11 Hình 1.10: Khối Accropode II (2004) 122 Hình 1.11: Khối Haro được sử dụng trong hệ thống công trình cải tạo cửa sông Ninh Cơ Nam Định 13 Hình 1.12: Khối HARO và các kích thước tiêu chuẩn. 14 Hình 1.13: Lắp đặt khối Haro trên mái dốc với PT thi công đơn giản. 14 Hình 1.14: Sử dụng khối phủ Stone block cho đê chắn sóng 15 Hình 1.15: Sử dụng Stone block cho công trình kè bờ 15 Hình 1.16: Khối Tetrapod Đê chắn sóng cảng Tiên Sa Đà Nẵng 16 Hình 1.17: Khối phủ Accopode cho ĐCS nhà máy lọc dầu Dung Quất 17 Hình 1.18: Đê chắn sóng cho Cảng Vũng Áng Hà Tĩnh 17 Hình 1.19: Mặt cắt điển hình kè gia cố bờ. 188 Hình 1.20: Mặt cắt điển hình đê biển. 20 Hình 1.21: Mặt cắt điển hình Đê mỏ hàn ngăn cát giảm sóng. 22 Hình 2.1: Hình dạng khối phủ Rakuna IV 23 Hình 2.2: Các dạng công trình bảo vệ bờ biển 25 Hình 2.3: Các dạng mỏ hàn biển 26 Hình 2.4: Sơ đồ bồi lắng giữa các mỏ hàn trong TH góc = 30 55 độ 27 Hình 2.5: Sơ đồ bồi lắng giữa các mỏ hàn TH sóng vuông góc với bờ 28 Hình 2.6: Kích thước tường đỉnh 39 Hình 2.7: Sơ đồ tính toán ổn định tường đỉnh theo Pedersen 1996 40 Hình 2.8: Sơ đồ tính toán sóng tràn theo CEM 100121001 45 Hình 2.9. Liên kết giữa các khối Rakuna IV 50 Hình 2.10. Mặt cắt đê cho các loại khối phủ 52 Hình 2.11: Cấu tạo ván khuôn khối phủ Rakuna IV 57 Hình 3.1: Cao độ mặt bằng khu vực 611 Hình 3.2: Trắc dọc khu vực bố trí tuyến đê 622 Hình 3.3: Hoa gió khu vực ngoài khơi dự án (UKMO, 20012010) 65 Hình 3.4: Măt bằng bố trí tuyến đê phương án 1. 700 Hình 3.5: Măt bằng bố trí tuyến đê phương án 2 71 Hình 3.6: Mặt cắt ngang đầu đê phân đoạn V 88 Hình 3.7: Mặt cắt ngang thân đê phân đoạn IV 89 Hình 3.8: Mặt cắt ngang thân đê phân đoạn III 90 Hình 3.12: Mặt cắt ngang gốc đê đoạn 1 phân đoạn I 91 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài: Ngày nay khi mà các công trình cảng lớn phần đa được xây dựng tại các vùng biển hở, tác động của sóng tới bể cảng là yếu tố quan trọng hàng đầu trong thiết kế và yêu cầu cần có đê chắn sóng càng trở nên thiết yếu. Đê chăn sóng là công trình bảo vệ cho bể cảng, giúp chống lại tác động của sóng. Khối phủ là một phần rất quan trọng của đê chắn sóng, là yếu tố quyết định đến khả năng làm việc của đê chắn sóng, cũng như tính ổn định của các cấu kiện còn lại của đê chắn sóng. Hiện nay, có rất nhiều dạng khối phủ mái có thể kể tên như: Tetrapod, Dolos, Accropode, Rakuna IV, Hohlquader,.v.v…mỗi dạng khối phủ có những ưu, nhược điểm cũng như khả năng thích ứng với mỗi dạng công trình khác nhau. Đặc biệt khối phủ Rakuna IV có nhiều ưu điểm nổi trội so với các khối phủ khác cho đê chắn sóng đã được ứng dụng hiệu quả ở Nhật Bản, song chưa được sử dụng ở Việt Nam, hiện nay các nhà khoa học Nhật Bản và Việt Nam đang tích cực nghiên cứu thử nghiệm tại Việt Nam. Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng khối phủ mới RAKUNA IV cho đê chắn sóng cảng than nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch Quảng Bình” hướng đến việc đánh giá sự phù hợp của mỗi loại khối phủ ứng với mỗi điều kiện sóng và chức năng cảng khác nhau, kết hợp các loại khối phủ khác nhau trong cùng một đê chắn sóng đồng thời luận văn sẽ đi sâu nghiên cứu để đề xuất ứng dụng khối phủ Rakuna IV cho đê chắn sóng ở nước ta. 2. Mục đích của đề tài Tổng kết, phân tích đánh giá ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng của các dạng khối phủ với mỗi điều kiện sóng và chức năng cảng khác nhau. Đề xuất phương án sử dụng kết hợp các loại khối phủ trong cùng một đê chắn sóng khi điều kiện sóng ở các phân đoạn đê khác nhau. Đi sâu nghiên cứu: Tính toán, phân tích, đánh giá khối phủ Rakuna IV trong điều kiện Việt Nam, nhằm đề xuất sớm được đưa vài sử dụng khối phủ này cho ĐCS ở nước ta. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Khối phủ mái đê chắn sóng Phạm vi nghiên cứu: Các khối phủ dạng Tetrapod, Accoropode, Rakuna IV. 4. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp lý thuyết, tổng hợp, tính toán và so sánh. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học: Phân tích, đánh giá ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của các dạng khối phủ mái đê chăn sóng thông dụng. Từ đó có các kết luận, đề xuất và kiến nghị sử dụng trong thiết kế công trình đê chắn sóng. Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài giúp các kỹ sư định hướng việc lựa chọn, kết hợp hợp lý các loại khối phủ trong thiết kế mái đê chắn sóng. Ứng dụng khối phủ Rakuna IV trong điều kiện sóng biển ở nước ta. Vận dụng tính toán cho ĐCS cho cảng than NMĐ Quảng Trạch. 6. Nội dung của đề tài: Luận văn gồm những nội dung sau: Mở đầu Chương 1 Tổng quan về kết cấu đê chắn sóng công trình cảng Chương 2 Cơ sở khoa học ứng dụng khối phủ Rakuna IV cho đê chắn sóng Chương 3 Ứng dụng tính toán công trình thực nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch Quảng Bình Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, có nguồn gốc rõ ràng chịu trách nhiệm trung thực nội dung luận văn Tác giả KS NGUYỄN TIẾN DŨNG ii LỜI CẢM ƠN Sau năm học tập chƣơng trình đạo tạo thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình thủy, trƣờng Đại học Giao thông vận tải Tp HCM, đƣợc hƣớng dẫn thầy PGS.TS Đỗ Văn Đệ, em thực đề tài: “Nghiên cứu ứng d ng h i ph i RAKUNA - IV cho đê chắn sóng cảng th n nh uảng r ch - uảng nhi t n nh” đến luận văn đƣợc hoàn thành Trong trình thực luận văn, em đƣợc thầy PGS.TS Đỗ Văn Đệ nhiệt tình hƣớng dẫn Dù bận rộn, nhƣng thầy đôn đốc, dẫn tận tình, cung cấp tài liệu cần thiết tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn Bên cạnh em nhận đƣợc hỗ trợ nhiều thầy khoa Công trình Giao thông, trƣờng Đại học Giao thông Vận tải TP HCM Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS.TS Đỗ Văn Đệ, quí thầy khoa Công trình Giao thông, trƣờng Đại học Giao thông Vận tải TP HCM bạn đồng nghiệp Mặc dù đề tài hoàn thành nhƣng chắn không tránh đƣợc sai sót hạn chế trình thực Kính mong quí thầy cô góp ý, bổ sung để đề tài trở nên hoàn thiện có ý nghĩa thiết thực đƣa ứng dụng thực tiễn Tác giả KS NGUYỄN TIẾN DŨNG iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU CHƢƠNG - TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU ĐÊ CHẮN SÓNG CÔNG TRÌNH CẢNG 1.1 Tổng quan khối phủ dị hình 1.1.1 Các loại khối phủ dị hình sử dụng giới Việt Nam 1.1.2 Một số loại khối phủ dị hình đƣợc sử dụng phổ biến: 1.2 Cấu tạo đê chắn sóng sử dụng khối phủ dị hình 18 1.2.1 Gia cố bờ (Revetments): 18 1.2.2 Đê biển (Seadykes): 19 1.2.3 Hệ thống mỏ hàn ngăn cát (Groins) 21 1.2.4 Hệ thống đê chắn sóng song song với bờ (Breakwater): 22 CHƢƠNG - CƠ SỞ KHOA HỌC ỨNG DỤNG KHỐI PHỦ RAKUNA - IV CHO ĐÊ CHẮN SÓNG 23 2.1 Giới thiệu khối phủ Rakuna - IV 23 2.2 Những ƣu nhƣợc điểm khối phủ Rakuna - IV 24 2.3 Các toán đê chắn sóng mái nghiêng 25 2.3.1.Quy hoạch công trình: 25 2.3.2.Tính toán lan truyền sóng 28 2.3.3 Các KT đê chắn sóng mái nghiêng sử dụng khối phủ dị hình 35 2.3.4.Tính toán kiểm tra lƣu lƣợng sóng tràn qua đê 43 2.3.5.Tính toán lƣu lƣợng, chiều cao sóng tràn 44 2.3.6.Tính toán ổn định 46 2.3 So sánh khối phủ Rakuna - IV với số khối phủ khác 49 2.3.1.Khả tiêu phá sóng 49 iv 2.3.2 Khả liên kết lớp, độ ổn định 49 2.3.3 Trọng lƣợng yêu cầu 50 2.3.4 Giá thành sử dụng 52 2.3.5 Ý nghĩa nhân văn 56 2.4 Đánh giá khả ứng dụng khối phủ Rakuna - IV cho đê chắn sóng Việt Nam 56 2.4.1.Điều kiện chế tạo 56 2.4.2.Điều kiện sử dụng 57 2.4.3.Điều kiện kinh tế 58 CHƢƠNG - ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THỰC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN QUẢNG TRẠCH - QUẢNG BÌNH 59 3.1 Tổng quan nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch - Quảng Bình 59 3.1.1 Thông tin chung 59 3.1.2.Vị trí xây dựng 60 3.2 Điều kiện tự nhiên khu vực 60 3.2.1.Điều kiện địa hình, địa chất khu vực 60 3.2.2.Điều kiện khí tƣợng thủy văn khu vực 64 3.3 Phƣơng án bố trí mặt tuyến đê 70 3.3.1 Các phƣơng án bố trí mặt tuyến đê 70 3.4 Tính toán đê chắn sóng mái nghiêng sử dụng khối phủ dị hình 72 3.4.1.Tính toán lan truyền sóng 72 3.4.2 Kích thƣớc hình học cấu tạo đê 75 3.4.3 Tính toán kiểm tra lƣu lƣợng sóng tràn qua đê 92 3.4.4 Tính toán ổn định 93 3.5 Kết luận chƣơng 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 KẾT LUẬN 97 KIẾN NGHỊ 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Chiều dày trung bình đo đƣợc Tetrapod xếp hai lớp Bảng 1.2: Số liệu thống kê Nga Tetrapod xếp tầng Bảng 1.3: Các số liệu cho xếp Tetrapod tầng Bảng 1.4: Bảng Một số ĐCS sử dụng khối phủ dị hình nƣớc ta 16 Bảng 1.5: Bảng tính toán tải trọng sóng tác động lên mặt tƣờng đỉnh 16 Bảng 1.6: Bảng tính toán tải trọng sóng tác động lên mặt tƣờng đỉnh 42 Bảng 1.7: Sóng tràn cho phép xét đến mức độ hƣ hỏng công trình 43 Bảng 1.8: Sóng tràn cho phép đến mức độ thuận tiện cho khai thác 44 Bảng 2.1: Các số khối phủ Rakuna - IV 23 Bảng 2.2: Trọng lƣợng thể tích loại khối phủ Rakuna - IV 24 Bảng 2.3: Bảng tính toán tải trọng sóng tác động lên mặt tƣờng đỉnh 42 Bảng 2.4: Sóng tràn cho phép xét đến mức độ hƣ hỏng công trình 43 Bảng 2.5: Sóng tràn cho phép đến mức độ thuận tiện cho khai thác 44 Bảng 2.6: Giá trị khoảng rỗng điển hình cho lớp phủ 4949 Bảng 2.7: Trọng lƣợng lớn đƣợc gợi ý khối phủ bê tông 4950 Bảng 2.8: Tính toán chiều cao sóng TK với loại khối phủ Rakuna – IV 4951 Bảng 2.9: Tính toán chiều cao sóng TKvới loại khối phủ Tetrapod 4951 Bảng 2.10: Trọng lƣợng yêu cầu khối phủ 4952 Bảng 2.11 Tính toán giá thành cho khối phủ Rakuna - IV 53 Bảng 2.12 Tính toán giá thành cho khối phủ Tetrapod 54 Bảng 2.13 Tính toán giá thành cho khối phủ Accropod 55 Bảng 3.1: Các thông tin chung dự án 59 Bảng 3.2: Các tiêu lý lớp địa chất 633 Bảng 3.3: Vận tốc gió trạm Ba Đồn (1960-2010) 644 Bảng 3.4: Số bão đổ vào vùng bờ biển Nghệ An - Quảng Bình 66 Bảng 3.5: Lƣợng mƣa năm trạm Ba Đồn (mm) 66 Bảng 3.6: Lƣợng mƣa ngày lớn tháng, năm trạm đại biểu (mm) 667 Bảng 3.7: Lƣợng mƣa ngày lớn thiết kế trạm đại biểu (mm) 67 viii Bảng 3.8: MNLN năm ứng với tần suất trạm Tân Mĩ (cm) 68 Bảng 3.9: Mực nƣớc nhỏ năm ứng với tần suất trạm Tân Mĩ 68 Bảng 3.10: Tần suất mực nƣớc Hòn La (hệ hải đồ) 68 Bảng 3.11: Kết phân vùng sóng 74 Bảng 3.12: Đề xuất mực nƣớc cao thiết kế 76 Bảng 3.13: Cao trình đỉnh đê xác định theo OCDI 7676 Bảng 3.14: Chiều cao sóng thiết kế 77 Bảng 3.15: Trọng lƣợng khối phủ Tetrapod tính theo Hudson 78 Bảng 3.16: Trọng lƣợng khối phủ Rakuna - IV tính theo Hudson 78 Bảng 3.17: Trọng lƣợng khối phủ Dolos tính theo Hudson 78 Bảng 3.18: Chiều dày khối phủ tính toán 79 Bảng 3.19: Trọng lƣợng lớp lót dƣới theo BS 6349 80 Bảng 3.20: Trọng lƣợng lớp lót dƣới theo BS 6349 80 Bảng 3.21: Chiều dày lớp lót dƣới theo tiêu chuẩn Anh BS 6349 80 Bảng 3.22: Kết tính lực tác dụng lên tƣờng đỉnh theo CEM 82 Bảng 3.23: Bảng tính toán tải trọng sóng tác động lên mặt tƣờng 83 Bảng 3.24: Bảng tính áp lực sóng đẩy lên tƣờng đỉnh 84 Bảng 3.25: Xác định chiều dầy bê tông tƣờng đỉnh 85 Bảng 3.26: Kết TT lƣu lƣợng tràn qua đê điều kiện cực hạn 92 Bảng 3.27: Kết tính toán lƣu lƣợng tràn qua đê ĐK khai thác 92 Bảng 3.28: Trọng lƣợng yêu cầu khối Rakuna - IV 94 ix DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Công trình sử dụng khối phủ dị hình Hình 1.2: Các loại khối bê tông dị hình cho đê chắn sóng Hình 1.3: Cách xếp hai lới khối tetrapod mái Hình 1.4: Kích thƣớc khối Tetrapod Mỹ Hình 1.5: Sơ đồ kích thƣớc khối Tetradod Hình 1.6: Công trình sử dụng khối dolos Hình 1.7: Một phƣơng án xếp khối dolos 10 Hình 1.8: Công trình sử dụng Khối Accropode II 11 Hình 1.9: Khối Ecopode (1996) 11 Hình 1.10: Khối Accropode II (2004) 122 Hình 1.11: Khối Haro đƣợc sử dụng hệ thống công trình cải tạo cửa sông Ninh Cơ - Nam Định 13 Hình 1.12: Khối HARO kích thƣớc tiêu chuẩn 14 Hình 1.13: Lắp đặt khối Haro mái dốc với PT thi công đơn giản 14 Hình 1.14: Sử dụng khối phủ Stone - block cho đê chắn sóng 15 Hình 1.15: Sử dụng Stone - block cho công trình kè bờ 15 Hình 1.16: Khối Tetrapod Đê chắn sóng cảng Tiên Sa - Đà Nẵng 16 Hình 1.17: Khối phủ Accopode cho ĐCS nhà máy lọc dầu Dung Quất 17 Hình 1.18: Đê chắn sóng cho Cảng Vũng Áng - Hà Tĩnh 17 Hình 1.19: Mặt cắt điển hình kè gia cố bờ 188 Hình 1.20: Mặt cắt điển hình đê biển 20 Hình 1.21: Mặt cắt điển hình Đê mỏ hàn ngăn cát giảm sóng 22 Hình 2.1: Hình dạng khối phủ Rakuna - IV 23 Hình 2.2: Các dạng công trình bảo vệ bờ biển 25 Hình 2.3: Các dạng mỏ hàn biển 26 Hình 2.4: Sơ đồ bồi lắng mỏ hàn TH góc = 30 - 55 độ 27 Hình 2.5: Sơ đồ bồi lắng mỏ hàn TH sóng vuông góc với bờ 28 Hình 2.6: Kích thƣớc tƣờng đỉnh 39 ix Hình 2.7: Sơ đồ tính toán ổn định tƣờng đỉnh theo Pedersen 1996 40 Hình 2.8: Sơ đồ tính toán sóng tràn theo CEM 1001-2-1001 45 Hình 2.9 Liên kết khối Rakuna - IV 50 Hình 2.10 Mặt cắt đê cho loại khối phủ 52 Hình 2.11: Cấu tạo ván khuôn khối phủ Rakuna - IV 57 Hình 3.1: Cao độ mặt khu vực 611 Hình 3.2: Trắc dọc khu vực bố trí tuyến đê 622 Hình 3.3: Hoa gió khu vực khơi dự án (UKMO, 2001-2010) 65 Hình 3.4: Măt bố trí tuyến đê phƣơng án 700 Hình 3.5: Măt bố trí tuyến đê phƣơng án 71 Hình 3.6: Mặt cắt ngang đầu đê phân đoạn V 88 Hình 3.7: Mặt cắt ngang thân đê phân đoạn IV 89 Hình 3.8: Mặt cắt ngang thân đê phân đoạn III 90 Hình 3.12: Mặt cắt ngang gốc đê đoạn phân đoạn I 91 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Ngày mà công trình cảng lớn phần đa đƣợc xây dựng vùng biển hở, tác động sóng tới bể cảng yếu tố quan trọng hàng đầu thiết kế yêu cầu cần có đê chắn sóng trở nên thiết yếu Đê chăn sóng công trình bảo vệ cho bể cảng, giúp chống lại tác động sóng Khối phủ phần quan trọng đê chắn sóng, yếu tố định đến khả làm việc đê chắn sóng, nhƣ tính ổn định cấu kiện lại đê chắn sóng Hiện nay, có nhiều dạng khối phủ mái kể tên nhƣ: Tetrapod, Dolos, Accropode, Rakuna - IV, Hohlquader,.v.v…mỗi dạng khối phủ có ƣu, nhƣợc điểm nhƣ khả thích ứng với dạng công trình khác Đặc biệt khối phủ Rakuna - IV có nhiều ƣu điểm trội so với khối phủ khác cho đê chắn sóng đƣợc ứng dụng hiệu Nhật Bản, song chƣa đƣợc sử dụng Việt Nam, nhà khoa học Nhật Bản Việt Nam tích cực nghiên cứu thử nghiệm Việt Nam Đề tài: “Nghiên cứu ứng d ng h i ph cảng th n nh nhi t n uảng r ch - i N IV cho đê chắn sóng uảng nh” hƣớng đến việc đánh giá phù hợp loại khối phủ ứng với điều kiện sóng chức cảng khác nhau, kết hợp loại khối phủ khác đê chắn sóng đồng thời luận văn sâu nghiên cứu để đề xuất ứng dụng khối phủ Rakuna - IV cho đê chắn sóng nƣớc ta Mục đích đề tài Tổng kết, phân tích đánh giá ƣu nhƣợc điểm, phạm vi áp dụng dạng khối phủ với điều kiện sóng chức cảng khác Đề xuất phƣơng án sử dụng kết hợp loại khối phủ đê chắn sóng điều kiện sóng phân đoạn đê khác Đi sâu nghiên cứu: Tính toán, phân tích, đánh giá khối phủ Rakuna - IV điều kiện Việt Nam, nhằm đề xuất sớm đƣợc đƣa vài sử dụng khối phủ cho ĐCS nƣớc ta Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu: Khối phủ mái đê chắn sóng Phạm vi nghiên cứu: Các khối phủ dạng Tetrapod, Accoropode, Rakuna - IV Phƣơng pháp nghiên cứu Sử dụng phƣơng pháp lý thuyết, tổng hợp, tính toán so sánh Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Ý nghĩa khoa học: Phân tích, đánh giá ƣu nhƣợc điểm phạm vi ứng dụng dạng khối phủ mái đê chăn sóng thông dụng Từ có kết luận, đề xuất kiến nghị sử dụng thiết kế công trình đê chắn sóng Ý nghĩa thực tiễn: - Kết nghiên cứu đề tài giúp kỹ sƣ định hƣớng việc lựa chọn, kết hợp hợp lý loại khối phủ thiết kế mái đê chắn sóng - Ứng dụng khối phủ Rakuna - IV điều kiện sóng biển nƣớc ta - Vận dụng tính toán cho ĐCS cho cảng than NMĐ Quảng Trạch Nội dung đề tài: Luận văn gồm nội dung sau: Mở đầu Chƣơng - Tổng quan kết cấu đê chắn sóng công trình cảng Chƣơng - Cơ sở khoa học ứng dụng khối phủ Rakuna - IV cho đê chắn sóng Chƣơng - Ứng dụng tính toán công trình thực nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch - Quảng Bình Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo 85 Tính toán chiều dày tƣờng đỉnh Kết tính toán đƣợc thể bảng sau: Bảng 3.25: Xác định chiều dày bê tông tƣờng đỉnh Cao trình nc n md E m Kn f Pmax/ g h bt hbt chọn - - - - T/m - - - T/m T/m m m -16 0,95 1,25 0,85 2,5 1,15 1,2 0,5 5,405 14,6 1,71 -14 0,95 1,25 0,85 2,5 1,15 1,2 0,5 4,665 13,8 1,65 -12 0,95 1,25 0,85 2,5 1,15 1,2 0,5 4,343 13 1,61 -10 0,95 1,25 0,85 2,5 1,15 1,2 0,5 3,984 11,9 1,56 -8 0,95 1,25 0,85 2,5 1,15 1,2 0,5 3,371 11,2 1,49 -6 0,95 1,25 0,85 2,5 1,15 1,2 0,5 2,878 10,5 1,34 -4 0,95 1,25 0,85 2,5 1,15 1,2 0,5 2,578 10,1 1,29 3.4.2.2 Kích thƣớc cụ thể phân đoạn đê Từ số liệu tính toán xác định kích thƣớc đê ta đƣa kích thƣớc cụ thể phân đoạn đê nhƣ sau: - Đo n g c đê - Đoạn gốc đê gồm phân đoạn (Phân đoạn I): Có chiều dài 200 m đoạn đê thiết kế với cao trình 8m Cao độ đáy từ - 0,73m đến - 12,33m - Do chiều sâu đoạn gốc đê thay đổi lớn nên ta chia đoạn gốc đê làm ba đoạn nhỏ để lựa chọn kích thƣớc khối phủ hợp lý Đoạn 1: Có chiều dài 100m, cao trình đỉnh đê 8,0m, chiều rộng đỉnh đê 18m Cao độ đáy thay đổi từ -0,73m đến -5,39m + Mái : m = 2,0 sử dụng khối phủ Rakuna - IV loại 6T; + Mái : m = 1,5 sử dụng đá hộc 2T để gia cố mái; 86 + Lớp lót dƣới: Sử dụng cỡ đá 1T chiều dày 1,67m; + Khối bê tông tƣờng đỉnh cao m Đoạn 2: có chiều dài 60m nối tiếp đoạn 1, cao trình đỉnh đê 8,0m, chiều rộng đỉnh đê 19m Cao độ đáy thay đổi từ -5,39m đến -9,93m + Mái : m = 2,0 sử dụng khối phủ Rakuna - IV loại 12T; + Mái : m = 1,5 sử dụng đá hộc 2T để gia cố mái; + Lớp lót dƣới: Sử dụng cỡ đá 1,5T chiều dày 1,92m; + Khối bê tông tƣờng đỉnh cao m Đoạn 3: Dài 40m nối tiếp đoạn 2, cao trình đỉnh đê thay đổi từ 8,0m đến +9,0m, chiều rộng đỉnh đê 20m Cao độ đáy thay đổi từ -9,93m đến -12,33m + Mái : m = 2,0 sử dụng khối phủ Rakuna - IV loại 32T; + Mái : m = 1,5 sử dụng đá hộc 2T để gia cố mái; + Lớp lót dƣới: sử dụng cỡ đá 3,5T chiều dày 2,42m; + Khối bê tông tƣờng đỉnh cao m - Đo n thân đê Đoạn thân đê gồm có phân đoạn nhƣ sau : Phân đoạn II : Có chiều dài 60m, đoạn đê đƣợc thiết kế với cao trình 9m, chiều rộng đê 14m Cao độ đáy từ -12,33m đến -14,23m + Mái : m = 2,0 sử dụng khối phủ Rakuna - IV loại 32T Chân lớp đệm đƣợc gia cố khối bê tông hộp b*l*h = 1,25x1,25x1,25m để gia cố mái; + Mái : m = 1,5 sử dụng đá hộc 2T để gia cố mái; + Lớp lót dƣới: sử dụng cỡ đá 3,5T chiều dày 2,42m + Khối bê tông tƣờng đỉnh cao m Phân đoạn III: Có chiều dài 430 m,đoạn đê đƣợc thiết kế với cao trình 9m, chiều rộng đê 14m Cao độ đáy từ -14,23m đến -15,33m + Mái ngoài: m = 2,0 chân lớp đệm đƣợc gia cố khối bê tông hộp kính thƣớc b*l*h = 1,25x1,25x1,25m để gia cố mái Sử dụng khối phủ Rakuna - IV 40T + Mái trong: m = 1,5 Sử dụng đá hộc 3T để gia cố mái chân lớp đệm; + Lớp lót dƣới: sử dụng cỡ đá 4,0T chiều dày 2,66m; 87 + Khối bê tông tƣờng đỉnh cao m Phân đoạn IV : Có chiều dài 100m, đoạn đê đƣợc thiết kế với cao trình thay đổi từ 9,0m đến 10m, chiều rộng đê 16m Cao độ đáy thay đổi từ -15,33m đến 15,39m + Mái ngoài: m = 2,0 chân lớp đệm đƣợc gia cố khối bê tông hộp kính thƣớc b*l*h = 1,25x1,25x1,25m để gia cố mái Sử dụng khối phủ Rakuna - IV 40T + Mái trong: m = 2,0 chân lớp đệm đƣợc gia cố khối bê tông hộp kính thƣớc b*l*h = 1,25x1,25x1,25m để gia cố mái Sử dụng khối phủ Rakuna - IV 40T + Lớp lót dƣới: sử dụng cỡ đá 4,0T chiều dày 2,66m + Khối bê tông tƣờng đỉnh cao 5m - Đo n đầu đê Đoạn đầu đê gồm có phân đoạn nhƣ sau: Phân đoạn V : Có chiều dài 95m, đoạn đê đƣợc thiết kế với cao trình 10m, chiều rộng đê 24m Cao độ đáy thay đổi từ -15,39m đến 15,37m + Mái ngoài: m = 2,0 chân lớp đệm đƣợc gia cố khối bê tông hộp kính thƣớc b*l*h = 1,25x1,25x1,25m để gia cố mái Sử dụng khối phủ Rakuna - IV 40T + Mái trong: m = 2,0 chân lớp đệm đƣợc gia cố khối bê tông hộp kính thƣớc b*l*h = 1,25x1,25x1,25m để gia cố mái Sử dụng khối phủ Rakuna - IV 40T + Lớp lót dƣới: sử dụng cỡ đá 4,0T chiều dày 2,66m + Khối bê tông tƣờng đỉnh cao m Các mặt cắt điển hình đê hình dư i đây: 88 Hình 3.6: Mặt cắt ngang đầu đê phân đoạn V 89 Hình 3.7: Mặt cắt ngang thân đê phân đoạn IV 90 Hình 3.8: Mặt cắt ngang thân đê phân đo n III 91 Hình 3.9: Mặt cắt ngang gốc đê đoạn phân đoạn I 92 3.4.3 Tính toán kiểm tra lƣu lƣợng sóng tràn qua đê 3.4.3.1 Lƣu lƣợng tràn cho phép - Lƣu lƣợng tràn cho phép điều kiện cực hạn để bảo đảm công trình không bị phá hỏng đƣợc đề xuất 0.02 m3/m/s - Lƣu lƣợng tràn cho phép điều kiện khai thác 1x10-6 m3/m/s 3.4.3.2 Tính toán lƣu lƣợng, chiều cao sóng tràn Lƣu lƣợng sóng tràn Bảng 3.26: Kết tính toán lƣu lƣợng tràn qua đê điều kiện cực hạn (MNCTK TS 50 năm gồm nƣớc dâng +3.95m Hòn Dấu, sóng bão TS 50 năm) Chiều d Cao trình đỉnh Cao trình Cao sóng lớp gia cố mái đỉnh tƣờng q Kt Ht Ghi bão Hs (m) chắn (m) (m) (m-HD) (m-HD) -16 8,20 + 8,00 +10,00 0,0192 0,20 1,68 Đạt -14 7,69 +8,00 +10,00 0,0169 0,16 1,24 Đạt -10 7,20 +9,00 +10,00 0,0094 0,13 0,93 Đạt -4 6,51 +9,00 +10,00 0,0086 0,14 0,88 Đạt (m) (m3/m/s) (m) Bảng 3.27: Kết tính toán lƣu lƣợng tràn qua đê điều kiện khai thác (MNCTK nƣớc dâng +0.94m Hòn Dấu, sóng gió mùa tần suất năm) Chiều Cao trình đỉnh d cao gió lớp gia cố mái đỉnh tƣờng (m) mùa Hs (m) chắn (m) (m) (m-HD) (m-HD) -16 4,5 + 8,00 +10,00 3,52.10-7 0,09 0,42 Đạt -14 4,5 +8,00 +10,00 3,52.10-7 0,09 0,42 Đạt -10 4,5 +9,00 +10,00 4,16.10-7 Đạt -4 4,5 +9,00 +10,00 4,16.10-7 Đạt Cao trình q (m3/m/s) Kt Ht Ghi (m) 93 Nhận xét : So sánh giá trị lƣu lƣợng tràn qua đê, chiều cao sóng tràn truyền qua thân đê với giá trị cho phép đƣợc trình bày phần ta thấy việc lựa chọn cao trình đỉnh đê thỏa mãn điều kiện che chắn sóng tràn truyền qua đỉnh đê, có khả đảm bảo ổn định cho công trình thiết bị sau đê điều kiện gió bão nhƣ trình khai thác 3.4.4 Tính toán ổn định 3.4.4.1 Tính toán ổn định tƣờng đỉnh a) Ổn định trượt Fs = 1.2: Hệ số an toàn chống trƣợt phần tƣờng đỉnh đƣợc lấy theo OCDI 2009; μ = 0.8: Hệ số ma sát đá đá; G: Trọng lƣợng phần tƣờng đứng (kN/m), ta có G = 275kN/ m Theo kết tính toán phần tải trọng sóng tác động lên tƣờng đứng ta có : Pp,1% = 108 (kN/m) Fh,0,1% = 100,8 (kN/m) Thay giá trị vào ta có : ết luận: Kết cấu tƣờng đỉnh thỏa mãn điều kiện ổn định trƣợt b) Ổn định lật Fs = 1.2: Hệ số an toàn chống lật phần tƣờng đỉnh lấy theo OCDI 2009 G : Trọng lƣợng phần tƣờng đứng (kN/m), G = 275 kN/m; t : Khoảng cách nằm ngang trọng tâm chân phần tƣờng đứng (m), xác định mặt cắt IV -IV có t = 5,4 (m); Mp : Mô men lực nâng quanh chân phần tƣờng đứng (kN/m.m).Theo tính toán phần tải trọng sóng tác dụng tƣờng đỉnh có : Mp = 416,11 (kN/ m2); MF : Mô men lực sóng nằm ngang quanh chân phần tƣờng đứng 94 (kN/m.m), ta có : MF = Fzc z = 88,42 8,6 = 760,4 (kN/m2) Thay giá trị vào biểu thức ta có: = = 1,4 > Fs = 1,2 ết luận: kết cấu tƣờng đỉnh thỏa mãn điêu kiện ổn định lật 3.4.4.2 Kiểm tra trọng lƣợng khối gia cố a iể tr theo điều i n hông hư hỏng - Trọng lƣợng khối phủ Rakuna - IV đƣợc tính toán lựa chọn theo công thức Hudson với sóng bão thiết kế 50 năm (công trình cấp II) theo trọng lƣợng giới thiệu nhà sản xuất Do chu kỳ sóng bão 50 năm, công trình hiển nhiên đáp ứng điều kiện không hƣ hỏng b iể tr theo điều i n hư hỏng gi i h n - Kết tính toán đƣợc thể bảng sau : Bảng 3.28: Trọng lƣợng yêu cầu khối Rakuna - IV (sóng bão tần suất 100 năm) STT Thông số -16 Cao trình -14 -10 -4 Nomov 1,5 1,5 1,5 1,1 Ký hiệu Số khối bị dịch chuyển Chiều cao sóng Hs 7,03 6,45 5,19 3,12 Chu kỳ sóng Tm 10,2 10 9,5 8,9 Độ dốc sóng som 0,051 0,052 0,051 0,051 Thời gian xuất sóng 3 3 Số sóng Nz 1000 1000 1000 1000 Ns 2,27 2,25 1,98 1,57 ∆ 1,341 1,341 1,341 1,341 Dn 2,73 2,68 2,39 1,96 10 D 3,80 3,68 3,05 2,88 31,68 24,07 12,65 2,03 11 Trọng lƣợng khối phủ (Tấn) Nhận xét: - Kết tính toán cho thấy trọng lƣợng khối phủ theo điều kiện hƣ hỏng giới hạn nhỏ so với tính toán theo điều kiện không hƣ hỏng, nhiên mức độ 95 chênh lệch không lớn trọng lƣợng khối gia cố đƣợc lựa chọn đảm bảo yêu cầu điều kiện hƣ hỏng giới hạn 3.4.4.3 Tính toán ổn định tổng thể a) Tính toán ổn định trượt phẳng Kiểm tra tính toán ổn định trƣợt phẳng công trình với lớp đệm đá trƣờng hợp MNCTK E = Pxc + Pxt = 95,77*13,79 +5,6*13,79 =1397,9 kPa = 139,8 T Thay giá trị tính toán vào ta có: - nc*n*md*E=1*1.25*0.9*139.8=157.3T - (m**f)/kn =194.7T ết luận: Do 157,3T < 194,7 T nên công trình ổn định trƣợt phẳng lớp đệm đá b) Tính toán ổn định trượt sâu Chƣơng trình tính toán - Ta sử dụng chƣơng trình tính toán là: SLOPE/W (GEO SLOPE International Ltd), có phƣơng pháp tính phù hợp với cách tính tiêu chuẩn Kết tính toán - Tính toán cho mặt cắt nguy hiểm phân đoạn III phân đoạn V - Hệ số an toàn nhỏ tính đƣợc với đoạn thân đê là: kmin=3,1 Kết chi tiết thể phụ lục III: “ Tính toán ổn định trƣợt sâu” ết luận: - Theo kết tính toán, kmin= 3,1 > kn=1,15 Nhƣ công trình đảm bảo ổn định tổng thể 96 3.5 Kết luận chƣơng Dựa vào điều kiện khí tƣợng thủy hải văn, điều kiện địa hình địa chất khu vực, sau tính toán đƣợc tính toán thông số sóng cảng than Nhà máy nhiệt điện Quảng Bình ta đƣa đƣợc phƣơng án bố trí tuyến đê kết cấu đê chắn sóng hợp lý cho công trình Kết cấu đƣợc sử dụng kết cấu đê mái nghiêng lõi đá đổ đƣợc gia cố khối phủ dị hình Thông qua tính toán so sánh loại khối phủ Tetrapod Rakuna - IV xác định đƣợc kích thƣớc khối phủ hợp lý cho phân đoạn đê Đây phƣơng án hợp lý cho hiệu chắn sóng cao đảm bảo điều kiện kinh tế, thi công xây dựng 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch công trình có vai trò quan trọng viêc phát triển kinh tế xã hội tỉnh Quảng Bình nói chung huyện Quảng Trạch nói riêng Việc áp dụng khối phủ Rakuna - IV xây dựng nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch thật cần thiết Trong khuôn khổ luận văn, xuất phát từ điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội khu vực xây dựng công trình để tiến hành tính toán kết cấu đê chắn sóng cho cảng nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch với nội dung sau đây: - Tính toán sóng khu vực cảng, đảm bảo khả bốc dỡ hàng hóa (chủ yếu than) cho cảng nhà máy nhiệt điện điều kiện bình thƣờng kết cấu ổn định điều kiện gió bão - Tính toán kết cấu cho đê chắn sóng với phƣơng án kết cấu tối ƣu lựa chọn kết cấu đê hỗn hợp mái nghiêng kết hợp thùng chìm với khối phủ mái Rakuna - IV, chiều rộng mặt đê từ 10-20m, nơi sâu -16 m, tổng chiều dài đê 923 m - Tính toán khối lƣợng thiết kế kỹ thuật thi công cho đê chắn sóng với tổng chiều dài 923m, phƣơng pháp thi công theo kiểu chiếu phân đoạn KIẾN NGHỊ Ở Việt Nam, thiết kế đê biển hay công trình bảo vệ cảng thƣờng tính toán theo tiêu chuẩn sóng leo có nghĩa nƣớc sóng gây không đƣợc phép vƣợt qua đỉnh công trình bảo vệ điều dẫn đến cao trình đỉnh đê cao làm giảm hiệu kinh tế mà hầu nhƣ thực tế công trình bảo vệ bị tràn nƣớc bão đặc biệt tổ hợp với nƣớc triều lên Bên cạnh đó, với tuyến đê chắn sóng nƣớc ta chủ yếu đê mái nghiêng phủ loại khối phủ truyền thống nhƣ khối lập phƣơng Tetrapod ƣu điểm dễ sử dụng, không phí quyền nhƣng tính ổn định loại khối phủ không cao Chính vậy, tác giả kiến nghị việc nghiên cứu ứng dụng loại cấu kiện làm giảm sóng tràn điều kiện sóng bão Việt Nam cần thiết Một số loại khối phủ khối Rakuna - IV 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt [1] Bộ Giao thông Vận tải (1992), Công trình bến cản biển, tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 207-92, Hà Nội [2] Bộ Giao thông Vận tải (1995), Tải trọng tác độn sóng tàu lên công trình thủy, tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 222-95, Hà Nội [3] Bộ xây dựng (2009), Quy chuẩn Việt Nam số liệu điều kiện tự nhiên dùng xây dựn QCVN 02:2009/BXD, Hà Nội [4] Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn (2002), Hướng dẫn thiết kế đê biển [5] BS 6349 Part 7:1991 (2001), Chỉ dẫn thiết kế thi công Đê chắn sóng, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội [6] Công ty nikken Nhật Bản (2011), Giới thiệu loại vật liệu gia cố Rakuna - IV, Hà Nội [7] Lê Thị Hƣơng Giang, Thiều Quang Tuấn, Hiroshi Matsushita, Yasuomi Taki (2014), N hiên cứu ổn định khối phủ Rakuna - IV có són tràn bằn mô hình vật lý [8] Lê Thị Hƣơng Giang (2014), Ổn định khối phủ cải tiến Rakuna - IV cho đê đá đổ mái n hiên tron điều kiện có són tràn [9] Nguyễn Sinh Trung (2011), Đ án tốt n hiệp “Thiết kế đê chắn sóng nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch”, Hà Nội [10] Phạm Văn Giáp - Nguyễn Ngọc Huệ - Nguyễn Hữu Đẩu - Đinh Đình Trƣờng (2000), Bể cản đê chăn sóng, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [11] Phạm Văn Giáp - Nguyễn Ngọc Huệ - Đinh Đình Trƣờng (2004), Sóng biển cản biển, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [12] Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 130-2002, Hà Nội II Tài liệu nƣớc 99 [13] Bruce, T., Van de meer, J.W., Franco, L., Pearson, J.M., 2009 Overtopping performance of different armour units for rubble mound breakwaters, Coastal Enginneering, 56, pp 166 - 197 [14] Burcharth, H.F., Christensen, M Jensen, T And Frigaard, P., 1998 Influence of core permeability on Accropode armour layer stability, Proceedings International conference coastlines, structures and breakwaters, Institution of Civil Engineers, Thomas Telford, London, pp 34 - 45 [15] Tuan, T.Q., Masushita, H., Luong, N.Q., Hai, P.T and Taki, Y., 2011 Experimental study on stability of Nikken Kogaku,s new wave dissipating blocks in application to coastal protection works in Vietnam, Report of Joint Research WRUNIKKEN KOGARU, 137 pp III Website [16] www.hoithaokhcn.tlu.edu.vn [17] www.vimaru.edu.vn [18] www.nikken-kogaku.co.jp/English/Product/Coast/ [19] www.nikken-kogaku.co.jp/English/ [...]... dụng khối phủ dị hình cho ĐCS: Bảng 1.4 Một số ĐCS sử dụng khối phủ dị hình ở nƣớc ta TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐÊ Đê chắn cát Cửa Lò Tiên Sa Đê lấn biển Vĩnh Tân Đê CS Đông Hồi Đê CS Vũng Áng Đê CS Cảng Chân Mây Đê CS Cảng Nghi Sơn Đê CS Lạch Huyện Đê cs Dung Quất Đê chỉnh trị cửa sông Ninh Cơ VỊ TRÍ LOẠI KHỐI PHỦ TRỌNG LƢỢNG Nghệ An Đà Nẵng Bình Thuận Nghệ An Hà Tĩnh Thừa Thiên Huế Thanh Hóa Hải Phòng... HỌC ỨNG DỤNG KHỐI PHỦ RAKUNA - IV CHO ĐÊ CHẮN SÓNG 2.1 Giới thiệu khối phủ Rakuna - IV 4 Hình 2.1: Hình dạng khối phủ Rakuna - IV N u n: [8] - Rakuna - IV là khối phủ tiêu sóng kiểu mới đƣợc phát minh năm 2007 tại Nhật Bản Hình dáng bên ngoài của Rakuna - IV gần giống với khối phủ Tetrapod song góc cạnh hơn đặc biệt có thêm bốn hốc ở trên bề mặt giúp tăng khả năng phá sóng, cải thiện liên kết giữa các... Giảm sóng từ xa không để sóng lớn trực tiếp tác động vào bờ - Gây bồi vùng gần bờ 1.2.4.2 Mặt cắt điển hình: - Mặt cắt điển hình của đê chắn sóng song song với bờ tƣơng tự nhƣ đê mỏn hàn ngăn cát giảm sóng - Song đê song sóng với bờ hay có ngƣời gọi là đê đảo, không có phần tiếp giáp với bờ và 2 bên đầu đê chú ý các biện pháp ổn đinh, chống sói 23 CHƢƠNG 2 - CƠ SỞ KHOA HỌC ỨNG DỤNG KHỐI PHỦ RAKUNA - IV. .. máng sóng 2 chiều của phòng thí nghiệm thuỷ lực thuộc Đại học Ghent (Bỉ) 1.1.2.5 Khối Stone - block - Là một loại khối phủ đƣợc dùng chủ yếu cho các công trình kè lát mái đê biển hoặc gia cố bảo vệ chân công trình dƣới mái, nó cũng đƣợc sử dụng gia cố mái cho các công trình đê chìm phá sóng và lát mái bảo vệ cho công trình đê tiêu phá sóng dạng hỗn hợp Hình 1.14: Sử dụng khối phủ Stone - block cho đê chắn. .. hình: Hình 1.21 Mặt cắt điển hình Đê mỏ hàn ngăn cát giảm sóng N u n: [7] - Nhìn chung về cấu tạo mặt cắt đê mỏ hàn ngăn cát giảm sóng tƣơng tự nhƣ đê biển trƣờng hợp đê quai lấn biển, song 2 mái dốc đê đều phải đƣợc gia cố tƣơng tự nhau, nếu có khác chỉ là khác về 2 mái dốc đê - Mái phía biển thƣờng thoải hơn mái phía bờ, trong trƣờng hợp đê xiên bờ 1.2.4 Hệ thống đê chắn sóng song song với bờ (Breakwater):... của đê mái nghiêng nên các công trình sử dụng đều chịu tác dụng của sóng, dòng chảy - Các dạng công trình dạng mái nghiêng ứng dụng khối dị hình: Đê biển, Gia cố bờ biển (kè biển), Mỏ hàn ngăn cát, Đê chắn sóng song song bờ - Một công trình bất kỳ thƣờng có nhiều các tác dụng khác nhau tích hợp Ví dụ: Hệ thống mỏ hàn ngăn cát hoàn toàn có thể giảm thiều tác động của sóng dọc bờ, Đê chắn sóng song song... Tetrapod Rakuna Tetrapod Tetrapod Accropode 7T 25T 9.7 T 10.4T,13.8T 31T 40T, 16T 15.1T 3.2 T, 5T Nam Định Haro 3, 8, 12 T N u n: [5] 17 Hình 1.127: Sử dụng khối phủ Accopode cho ĐCS nhà máy lọc dầu Dung Quất N u n: [16] Hình 1.18: Đê chắn sóng cho Cảng Vũng Áng - Hà Tĩnh N u n: [16] 18 1.2 Cấu tạo đê chắn sóng sử dụng khối phủ dị hình - Khối phủ dị hình có tác dụng chủ yếu làm vật liệu gia cố mái của đê. .. CẤU ĐÊ CHẮN SÓNG CÔNG TRÌNH CẢNG 1.1 Tổng quan về khối phủ dị hình 1.1.1 Các loại khối phủ dị hình đã sử dụng trên thế giới và ở Việt Nam Hình 1.1: Công trình sử dụng khối phủ dị hình N u n [16] - Trong kỹ thuật bảo vệ bờ biển và hải đảo, trƣớc khi xuất hiện các khối dị hình chắn sóng ngƣời ta sử dụng những tảng đá và những khối bê tông thông thƣờng để xây dựng các hệ thống đê chắn sóng, kè bờ, đê ngăn... mỏ hàn trƣờng hợp sóng vuông góc với bờ N u n: [8] - Xem thêm về phƣơng pháp bố trí theo kinh nghiệm trong 14TCN 130 -2002 2.3.2 Tính toán lan truyền sóng 2.3.2.1 Phân vùng lan truyền sóng Để tiện tính toán các mặt cắt kết cấu đê chắn sóng hay các hạng mục công trình cảng khác ngƣời ta phân ra làm 4 vùng lan truyền sóng gồm: • Vùng I - Vùng sóng nƣớc sâu d ≥ Lo/2 • Vùng II - Vùng sóng nƣớc nông dcr... Karuna - IV đang thu hút sự quan tâm nghiên cứu một số nƣớc nhƣ Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc,.v.v…Ở Việt Nam trƣờng đại học Thủy lợi cũng đã nghiên cứu trên mô hình vật lý về loại khối phủ này - Dƣới đây là một vài chỉ số đặc trƣng của khối: Bảng 2.1 Các chỉ số của khối phủ Rakuna - IV Hệ số rỗng (%) KD Số ổn định NS 56,5 10,8 2,53 24 Bảng 2.2 Trọng lƣợng và thể tích các loại khối phủ Rakuna - IV Loại ... 2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu: Khối phủ mái đê chắn sóng Phạm vi nghiên cứu: Các khối phủ dạng Tetrapod, Accoropode, Rakuna - IV Phƣơng pháp nghiên cứu Sử dụng phƣơng pháp... KHOA HỌC ỨNG DỤNG KHỐI PHỦ RAKUNA - IV CHO ĐÊ CHẮN SÓNG 2.1 Giới thiệu khối phủ Rakuna - IV Hình 2.1: Hình dạng khối phủ Rakuna - IV N u n: [8] - Rakuna - IV khối phủ tiêu sóng kiểu đƣợc phát minh... hình cho ĐCS: Bảng 1.4 Một số ĐCS sử dụng khối phủ dị hình nƣớc ta TT 10 ĐÊ Đê chắn cát Cửa Lò Tiên Sa Đê lấn biển Vĩnh Tân Đê CS Đông Hồi Đê CS Vũng Áng Đê CS Cảng Chân Mây Đê CS Cảng Nghi Sơn Đê