Công trình bảo vệ bờ biển và đê chắn sóng - Chương 7

Việt nam có bờ biển dài hơn 300km, lãnh hải và vùng đặc quyền kinh tế của nước ta gấp 3 lần đất liền, mang lại cho chúng ta nhiều tài nguyên vô giá nhưng cũng không ít hiểm họa.

HWL - mực nước trung bình của tháng cao nhất.

-Chiều cao đỉnh đê thoả mãn lượng nước tràn qua không gây phá hoại công trìnhtrên mặt đê.

Chiều cao cần thiết của kết cấu trên mực nước tĩnh phụ thuộc nhiều vào chiều caosóng leo và sóng tràn Chiều cao sóng leo và sóng tràn phụ thuộc vào độ nhẵn và hìnhdạng kết cấu, độ sâu nước tại chân công trình, độ dốc đáy phía trước công trình và cácđặc trưng của sóng tới Vì phụ thuộc vào nhiều biến số nên không thể mô tả toàn bộ hiệntượng sóng leo và tràn trong điều kiện của tất cả các phạm vi có thể của các biến số hìnhhọc và điều kiện sóng Nhiều tác giả đã nghiên cứu trong phòng và thực địa để xác địnhcác thông số sóng leo và sóng tràn cho các điều kiện kết cấu với sóng khác nhau và chocác kết quả theo dạng biểu đồ để có thể sử dụng thuận tiện trong thiết kế.

Sóng tràn qua đỉnh đê khi chiều cao sóng leo lớn hơn độ vượt cao của công trìnhso với mực nước lặng RC.

Hình 3-1 Độ vượt cao của công trình

Lưu lượng tràn phụ thuộc vào từng dạng công trình cụ thể, ta cần xác định đạilượng này để đảm bảo an toàn cho các công trình trên mặt đê khi thiết kế đê chắn sóng,chắn cát Giá trị giới hạn lưu lượng tràn trên mặt đê được nêu trong bảng sau:

Hình 3-2 Lưu lượng tràn giới hạn

- Theo quy phạm Nhật Bản :

đỉnh đê = 0,6 H1/3 + HWL

H1/3=Hs:chiều cao sóng dáng kể H1%= Hs =3,92m→đỉnh đê=0,6.3,92+0,5=+3.85m

thêm, sau đó sẽ được làm phẳng trước khi thi công phần tường đứng.

Trong kết cấu trọng lực đối với nền đất nào cũng phải thi công lớp đệm đá trừtrường hợp tường đứng là kết cấu chuồng hoặc đổ BT tại chỗ trên nền đá.

- Gia tải làm tăng ổn định trượt cung tròn.

Trong trường hợp đất nền là yếu thì lớp đệm có thể bao gồm lớp gối cát, tầng lọcngược và lăng thể đá.

Trong trường hợp nếu đê chắn sóng được đặt trên nền đá thì lớp đệm phải có bềdày >0,5m bằng vật liệu đá đổ hoặc 0,25m bằng vữa BT đựng trong các túi làm bằng vậtliệu có độ bền cao.

Khi nền đất là tương đối chặt thì cấu tạo của lớp đệm phải bao gồm tầng lọc ngượcdày > 0,5m đối với các vật liều rời cũng có thể sử dụng vật liệu như vải địa kĩ thuật

Lớp đệm đá kể cả chiều dày tầng lọc ngược có chiều dày tối thiểu từ 1,52m Tuynhiên lớp đệm đá không được có cao độ cao quá làm tăng khả năng sóng bị vỡ khi tácdụng vào công trình Do đó cao trình của lớp đệm đá phải nằm dưới mực nước tính toánmột khoảng không nhỏ hơn 1,25 chiều cao sóng tính toán tại chân công trình.

Trong trường hợp đê chắn sóng dùng làm nơi neo đậu tàu thì cao trình lớp đệm đáphải thoả mãn điều kiện về neo đậu tàu Nếu như cao trình của đất nền và chỉ tiêu cơ líkhông thoả mãn chiều dày lớp đệm đá khi đó lớp đệm đá sẽ phải có một phần nằm trongđất hoặc toàn bộ nằm trong đất.

Hình 3- Kết cấu đệm đá.

Khi chọn sơ bộ kích thước của công trình thì chiều rộng của lớp đệm đá trước đượclấy bằng 0,50,6 chiều rộng tường nhưng không nhỏ hơn 6m Chiều rộng của thềm saulấy từ 0,30,4 chiều rộng tường và không nhỏ hơn 3m.

Nếu tốc độ của dòng đáy lớn có nguy cơ làm xói đất nền thì phải thi công 1 lớp bảovệ chống xói ở trước mặt công trình dày từ 11,5m nằm trong khoảng từ 0,250,4 (là chiều dài sóng tính toán), phụ thuộc vào độ lớn của đá và vận tốc sóng, mái dốc củalớp đệm đá nằm trong khoảng 1:21:3 đối với mái dốc ngoài và dao động trong khoảng1:251:2 đối với mái dốc trong.

Đường kính của viên đá ở thềm trong và thềm ngoài phải được kiểm tra dưới tácdụng của dòng chảy và sóng trong trường hợp đường kính viên đá không thoả mãn thìphải xác định kích thước của vật liệu phủ mặt.

Đối với thềm sau các khối bảo vệ và đá trọng lượng lớn chỉ bố trí ở đoạn gần đầuđê nơi có sóng nhiễu xạ đủ lớn Phần bên trong thông thường có kích thước nhỏ do sóngnhiễu xạ tắt nhanh dọc theo chiều dài đê Nhằm mục đích giảm độ lún của công trình vậtliệu đá sử dụng làm đệm phải có kích cỡ khác nhau (đá cấp phối) để giảm lỗ rỗng tronglớp đệm đá

Lớp đệm đá thông thường được tiến hành trước mùa bão để cho sóng đầm chặt

dS - chiều sâu ngang trước thềm đá.Chän chiÒu réng thÒm tríc b1 = 8m > 6mChiÒu réng thÒm sau b2= 4 m >3m

nThềm

(0,5 á0,6)

b (0,3á0,4)b

theo tiêu chuẩn và số liệu dịa chất thuỷ văn ta chọn chiều dày lớp đệm 1m

Điều kiện ỏp dụng:

0,5<hb<hS<0,8 ; 7,5< hb/Dn50<17,5; 0,3<Bm<hS<0,55 ;  = 1,65.Trong đú:

hb - chiều sõu thềm đỏ = 5,9mhs - chiều sõu nước = 6,9m

Bm- chiều rộng trờn đỉnh thềm đỏ =6m Nod= 1

Hs= 3,03m

Vởy Ns=(5,8 0.69,6

 ).1 = 4,15  Dn =.

Với 1

 =1,34