do an thiet ke de pha song dung quat

ĐỒ ÁNTHIẾT 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 trướcTần suất Ptk(%) 5Chiều sâu khu nước(m) 11.0Mực nước chiều cao thiết kế(m) 2.2Mực nước thấp thiết kế(m) 0.3Chiều cao sóng nước sâu tk Hso(m)

Bảng I-3

Độ dốc sóng S0p 0.031Sóng khí hậu Bảng I-4Nước dâng thiết kế(m) Bảng I-2Dạng 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 1.802 2.22 17 2.173 2.22 18 2.074 1.86 19 2.145 1.85 20 1.996 1.18 21 1.937 1.91 22 1.908 1.97 23 2.089 2.28 24 2.210 2.15 25 2.1511 2.12 26 2.0712 1.48 27 2.0613 1.77 28 2.0614 1.52 29 2.1415 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

Hs(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 Ptk(%), 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 Ptk=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 (Hmax)

Tần suất kinh nghiệm (P%)

Giảm biếnLn(-Ln(Pi))

Giảm biếnLn(Hmax-a)

1 7.4 3.03 3.50 1.252 7.01 6.06 2.80 1.033 6.9 9.09 2.40 0.874 6.62 12.12 2.11 0.755 6.55 15.15 1.89 0.646 6.38 18.18 1.70 0.537 6.24 21.21 1.55 0.448 6 24.24 1.42 0.359 5.87 27.27 1.30 0.26

10 5.63 30.30 1.19 0.1811 5.37 33.33 1.10 0.0912 5.21 36.36 1.01 0.0113 4.77 39.39 0.93 -0.0714 4.39 42.42 0.86 -0.1515 4.21 45.45 0.79 -0.2416 4.19 48.48 0.72 -0.3217 4.15 51.52 0.66 -0.4118 3.98 54.55 0.61 -0.5019 3.96 57.58 0.55 -0.5920 3.91 60.61 0.50 -0.6921 3.84 63.64 0.45 -0.7922 3.69 66.67 0.41 -0.9023 3.64 69.70 0.36 -1.0224 3.51 72.73 0.32 -1.1425 3.21 75.76 0.28 -1.2826 2.61 78.79 0.24 -1.4327 2.57 81.82 0.20 -1.6128 2.41 84.85 0.16 -1.8129 2.35 87.88 0.13 -2.0530 1.7 90.91 0.10 -2.3531 1.46 93.94 0.06 -2.7732 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

đường hồi quyy = 0.3932x + 1.6078

R2 = 0.978

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

-4.00 -3.00 -2.00 -1.00 0.00 1.00 2.00

Ln(-lnP)

ln(x

-a)

Ta xác định được phương trình đường hồi quy Y=0.3932X+1.6078-Lập bảng phân bố tần suất lý thuyếtTT Chu kỳ T

(T=1/P)Tần suất (P%) Giảm biến

Ln(-Ln(Pi))Chiều cao sóng cực hạn giảm dần (Hmax)

1 1000.00 0.1 1.93 10.672 500.00 0.2 1.83 10.243 200.00 0.5 1.67 9.624 100.00 1 1.53 9.105 95.24 1.05 1.52 9.066 90.09 1.11 1.50 9.027 84.75 1.18 1.49 8.978 80.00 1.25 1.48 8.929 75.19 1.33 1.46 8.87

10 69.93 1.43 1.45 8.8211 59.88 1.67 1.41 8.6912 50.00 2 1.36 8.5313 40.00 2.5 1.31 8.3414 30.03 3.33 1.22 8.0815 25.00 4 1.17 7.9016 20.00 5 1.10 7.6817 14.99 6.67 1.00 7.3818 10.00 10 0.83 6.9319 5.00 20 0.48 6.0220 3.00 33.33 0.09 5.1821 2.00 50 -0.37 4.3222 1.67 60 -0.67 3.8323 1.43 70 -1.03 3.3324 1.25 80 -1.50 2.7725 1.11 90 -2.25 2.0626 1.01 99 -4.60 0.82

Đường Tần Suất

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

0 20 40 60 80 100 120

P%

Hs

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 Hmax=7.68(m)Từ đó ta xác định được Chiều cao sóng nước sâu:H0=7.68(m)Chiều dài sóng nước sâu:L0=247.74(m)Chu kỳ sóng nước sâu:T0=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

NG T N S U T N C DÂNGĐƯỜ Ầ Ấ ƯỚ

Chi

u ca

o n

c dâ

ng(m

)ề

ướ

T n su t, P(% )ầ ấ

Nước DângTB=1.98, Cv=0.13, Cs=-1.56

Phân bố WeibullTB=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

Hoa sóng

0

5

10

15

20

25

30N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE

S

SSW

SW

WSW

W

WNW

NW

NNW

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

HKN = T + ∆T

∆T = ∆Tv + ∆Tk

∆Tv = z1 + z2 + z3

∆Tk = z4 + z5

⇒ HKN = T + z1 + z2 + z3 + z4 + z5

Trong đó:

T: mớn nước của tàu đối với tàu 30000DWT lấy bằng 6m

∆T: dự trữ độ sâu dưới đáy tàu;

∆Tv: dự trữ độ sâu chạy tàu;

∆Tk:dự trữ độ sâu kĩ thuật. Z1: 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)

Z2: 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:

z2 = 0,3 hs – z1

hs: chiều cao sóng cho phép trong khu nước của cảng(Nếu z2 < 0 thì lấy z2 = 0 )

Theo kinh nghiệm của các nước Đông Âu và Bắc Âu đối với tàu 30000DWT thì hs=1.7(m)

⇒ z2 = 0,3 hs – z1= -0.49(m) nên lấy Z2=0

Z3: 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.

z3 = Kcv*v =0.003*20=0.66(m)

v : vận tốc chạy tàu lấy bằng 20 (km/h)

Kcv: hệ số phụ thuộc vào chiều dài lấy bằng 0.033

Z4: 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 z4=0,5m là chiều dày tối thiểu của lớp bùn cát để việc nạo vét đạt hiệu quả kinh tế.

Z5: 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

⇒ HKN = 6 + 1 + 0 + 0.66 + 0.5+0=8.16(m)

2.2Độ sâu khu nước cho tàu neo đậu

Hb = T + z1 + z4 + z5=7.5(m)

2.3Cao trình đáy khu nước và cao trình đáy bến

∇đáy khu nước = ∇MNTTK - HKN=0.3-8.16= -7.86(m)

∇đáy bến = ∇MNTTK - Hb=0.3-7.5= -7.2(m)

Trong đó: HKN :Độ sâu khu nước cho tầu đi lại Hb: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 (S1)

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) Lt=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 (Dqv) được lấy như sau:

Tàu tự quay: Dqv = (3 ÷ 4) Lt =4*170=680(m)

2.5Bề rộng cửa cảng

Theo kinh nghiệm B=(1-1.5)LT

1.5LT=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)

III. Xác định chiều cao sóng tại chân đê cho các vị trí dọc tuyến đê (dùng mô hình WADIBE). Ta xét năm mặt cắt trên đê phá sóng chính

Với các thông số mô hình Mực nước thiết kế:Htk=4.4(m) Chiều cao sóng nước sâu:Hso=7.68(m) Chiều cao sóng tại biên phía biển:Hrms=Hs/1.416=5.42(m) Chu kỳ sóng:T=12.6(s) Góc sóng tới tại biên phía biển:α0=0o

Độ dốc sóng :S0=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 chân đêHrms=5.1(m)

1.416 1.416*5.1 7.22( )s rmsH H m⇒ = = =


Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê Hrms=5.15(m) 1.416 1.416*5.15 7.29( )s rmsH H m⇒ = = =


Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê Hrms=5(m) 1.416 1.416*5 7.08( )s rmsH H m⇒ = = =


Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê Hrms=3.3(m) 1.416 1.416*3.3 4.67( )s rmsH H m⇒ = = =


Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê Hrms=3(m) 1.416 1.416*3 4.25( )s rmsH H m⇒ = = =

*Từ kết quả tính toán ta chia đê phá sóng chính ra làm 2 đoạn Đoạn 1:Chiều dài 427(m) tính từ gốc đê phía đất liền Với chiều cao sóng tính toán tại chân đê là 4.67(m)

Đoạn 2:Chiều dài 1275(m) là đoạn còn lại phía biển Với chiều cao sóng tính toán tại chân đê là 7.29(m)

IV.Tính toán sóng nhiễu xạ qua đê(theo TCN222-95)Chiều cao sóng nhiễu xạ hdif(m) trong khu nước được che chắn xác định theo công thức: hdif=Kdif*hi

Trong đó: Kdif:hệ số nhiễu xạ;

hi: chiều cao sóng tới với suất bảo đảm i%, phải lấy ở ngay vị trí bắt đầu nhiễu xạ. (lấy tần suất đảm bảo 95% ta được hi=7.08m)

1.Trường hợp sóng đến tạo với cửa cảng 1 góc 450

Ta tính toán nhiễu xạ qua 2 đê Hệ số nhiễu xạ : , *dif dif cK K ρ ϕ=

Các bước thực hiện • Vẽ biên khuất sóng

• Vẽ đường mặt sóng r1, r2

• Vẽ đường biên nhiễu xạ• Vẽ tia sóng chính• Xác định giao điểm của tia sóng chính và đường mặt sóng ASơ đồ tính toán

*Xác định hệ số cϕ

cϕ phụ thuộc vào ,difK ϕ tại A và hệ số Dc

-Trong đó Kdif,A tính theo trường hợp nhiễu xạ qua 1 đê(ở đây ta tính theo trường hợp nhiễu xạ qua đê 1)

Với các thông số

Khoảng cách từ đầu đê đến điểm A:r=1277(m)1277

5.15247.74

r

λ⇒ = =

Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng 03β =−

Góc giữa đê và biên khuất sóng 045ϕ =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) 0.73difAK⇒ =

-Hệ số Dc

1 2 941 867 2124.76

2 2*212c

l l bD

b

+ + + += = =

l1,l2:Khoảng cách khoảng cách từ biên khuất sóng đến biên nhiễu xạ tương ứng với đê 1 và đê 2

b:Bề rộng của cửa cảng theo phương vuông góc với hướng sóngTra đồ thị(Hình 8 TCN222-95) 0.67cϕ⇒ =

*Xác định hệ số ,difK ρ cho từng điểm tính toán1.1Tính toán cho các điểm B,C

*Tính cho điểm B

Khoảng cách từ đầu đê đến điểm B:r=1276(m)1276

5.15247.74

r

λ⇒ = =

Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng 020β =


, 0.42difK ρ=

Hệ số nhiễu xạ : , * 0.42*0.67 0.28dif dif cK K ρ ϕ= = =

Chiều cao sóng nhiễu xạ hdif=Kdif*hi=0.28*7.08=1.99(m)*Tính cho điểm C


5.15247.74

r

λ⇒ = =



, 0.26difK ρ=


Chiều cao sóng nhiễu xạ hdif=Kdif*hi=0.17*7.08=1.23(m)

1.2Tính toán cho các điểm D,E *Tính cho điểm D

Khoảng cách từ đầu đê đến điểm D:r=1064(m)1064

4.29247.74

r

λ⇒ = =



, 0.44difK ρ=



*Tính cho điểm E

Khoảng cách từ đầu đê đến điểm E: r=1064(m)1064

4.29247.74

r

λ⇒ = =



, 0.3difK ρ =


Chiều cao sóng nhiễu xạ

hdif=Kdif*hi=0.2*7.08=1.4(m)

2.Trường hợp sóng đến tạo với cửa cảng 1 góc 22.50

Tương tự như trên ta có *Xác định hệ số cϕ

cϕ phụ thuộc vào ,difK ϕ tại A và hệ số Dc

-Xác định ,difK ϕ

Khoảng cách từ đầu đê đến điểm A:r=1277(m)1277

5.8247.74

r

λ⇒ = =


Góc giữa đê và biên khuất sóng 022.5ϕ=

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) 0.82difAK⇒ =

-Hệ số Dc

1 2 941 867 2773.9

2 2*277c

l l bD

b

+ + + += = =

Tra đồ thị(Hình 8 TCN222-95) 0.78cϕ⇒ =

2.1Tính toán cho các điểm B,C *Tính cho điểm B


5.78247.74

r

λ⇒ = =



, 0.5difK ρ =


Chiều cao sóng nhiễu xạ hdif=Kdif*hi=0.33*7.08=2.37(m) *Tính cho điểm C

Khoảng cách từ đầu đê đến điểm B: r=1433(m)1433

5.78247.74

r

λ⇒ = =



, 0.33difK ρ=



2.2Tính toán cho các điểm D,E *Tính cho điểm D

Khoảng cách từ đầu đê đến điểm D:r=1318(m)1318

5.3247.74

r

λ⇒ = =



, 0.41difK ρ=


Chiều cao sóng nhiễu xạ hdif=Kdif*hi=0.27*7.08=1.94(m) *Tính cho điểm E

Khoảng cách từ đầu đê đến điểm E: r=1318(m)1318

5.3247.74

r

λ⇒ = =



, 0.26difK ρ=



3.Trường hợp sóng vuông góc với cửa cảng Trong trường hợp này ta tính như tính toán nhiễu xạ qua đê 2 vói góc giữa đê và biên khuất sóng 090ϕ = và Tính toán cho các điểm A,B,C,D,E cách đầu đập một khoảng 247.74( )r mλ= =

Điểm A:

1; 0r βλ

= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được Kdif=0.75→hdif=Kdif*hi=0.75*7.08=5.31(m)Điểm B:

01; 20r βλ

= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được Kdif=0.57→hdif=Kdif*hi=0.57*7.08=4(m)Điểm C:

01; 40r βλ

= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được Kdif=0.45→hdif=Kdif*hi=0.45*7.08=3.2(m)Điểm D:

01; 60r βλ

= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được Kdif=0.32→hdif=Kdif*hi=0.32*7.08=2.26(m)Điểm E:

01; 80r βλ

= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được Kdif=0.25→hdif=Kdif*hi=0.25*7.08=1.77(m)

Điểm F:Nằm ngoài biên khuất sóng lên Kdif=1→hdif=Kdif*hi=1*7.08=7.08(m)

V. Thiết kế thân đê và tính toán ổn định : 1.Xách định kích thước hình học của đê Theo 14TCN130-2002 ta có 1 số dạng mặt cắt đê thường dùng như sau:

Vì đê chúng ta thiết kế là đê cho phép sóng tràn qua đỉnh với lưu lượng tương đối lớn nên lựa chọn đê có đặc điểm như sau. -Hình dạng mặt cắt ngang đê

-Cấu tạo đê bao gồm : +Lõi đê được cấu tạo bằng đá đổ

+Mái đê bao gồm lớp lót băng đá lót và lớp phủ ngoài bằng Tetrapod +Lăng thể chân dốc +Lớp bảo vệ chống xói.

+Lớp gia cố đáy1.1 Xác định cao trình đỉnh đê Cao trình đỉnh đê được xác định theo tiêu chuẩn sóng tràn với lưu lượng tràn là qua đê là 0.5m3/s/m. Áp Dụng công thức xác định Rc cho sóng tràn không vỡ của VanDeMeer:

)1

3,2exp(2,03

βγγ xxHmo

Rcx

mogH

q

f

−=

1 .2 Bề rộng đỉnh đê B»ng 1,1-1,25 lÇn chiÒu cao sãng thiÕt kÕ, cã thÓ lÊy b»ng chiÒu s©u níc thiÕt kÕ (ë ®Çu mòi), tèi thiÓu nªn b»ng 3 lÇn chiÒu réng khèi phñ m¸i phÝa biÓn.( theo 14TCN130-2002)

B = 3K∆

b

Wx

γ.

Trong đó: B là bề rộng đỉnh đê (m)s K∆ là hệ số tra bảng (tài liệu tham khảo : Rubble Mound Structure) bγ là trọng lượng riêng của khối phủ phía biển.

Bảng tra K∆

1.3 Độ dốc mái

KÕt cÊu ®¸ héc thiÕt kÕ víi m¸i dèc cã m = 2,0 - 3,0. Khèi bª t«ng nh©n t¹o cã thÓ l¾p ®Æt trªn m¸i dèc m = 1,5 - 2,0.Ta chọn m =2 vì khối phủ là Tetrapod. 1.4 Trọng lượng của khối phủ mái. Tính theo công thức Hudson trong 14TCN130-2002

.ctgαγγγ

.K

.HγW

BD

SDB3

3

−=

(5-1)

Trong ®ã: W - Träng lîng tèi thiÓu cña khèi phñ m¸i nghiªng (t); HSl/3%

γB - Träng lîng riªng trong kh«ng khÝ cña vËt liÖu khèi phñ; 2.5 (t/m3); γ - Träng lîng riªng cña níc biÓn; 1,03 t/m3;

α - Gãc nghiªng cña m¸i ®ª so víi mÆt ph¼ng n»m ngang (ctg α = m), ®é;HSD - ChiÒu cao sãng thiÕt kÕ, lÊy HSD = HS1/ 3= HS13% (m);Theo chuỗi số liệu

sóng cực hạn ta có H1/3 = 6.46 (m)

KD - HÖ sè æn ®Þnh, tuú theo h×nh d¹ng khèi phñ, lÊy theo b¶ng 5.2.

HÖ sè æn ®Þnh khèi phñ m¸i

1.5 ChiÒu dµy líp phñ m¸i phÝa biÓn fδ

TÝnh theo c«ng thøc:

Bff

Gn.C

γδ = (6-6)

Trong ®ã:

fδ - ChiÒu dµy líp phñ, m;

n - Sè líp khèi phñ;Cf - HÖ sè, cho ë b¶ng 6-4;

B¶ng 6-4. HÖ sè Cf

Lo¹i khèi CÊu t¹o Cf P% P%

§¸ héc §æ 2 líp 1,0 40

Tetrapod XÕp hai líp 1,0 50

Dolos XÕp hai líp 1,2 60 XÕp kh«ng theo quy t¾c

1,1 60 XÕp theo quy t¾c

§¸ héc XÕp (®øng) 1 líp

1,3 - 1,4

1.6 Tính toán cụ thể với các đoạn đê

*Đoạn 1: -Cao trình đỉnh đê ứng với chiều cao sóng thiết kế là 7.29m

)1

3,2exp(2,03

βγγ xxHmo

Rcx

mogH

q

f

−=

Trong đó:q=0.5m3/s/m ; Hmo=7.29m; γf = 1(không có bãi trước) ; γβ=1( vì β =00)

CÊu kiÖn Sè líp KD

Tetrapod 2 6 ÷ 8

Dolos 2 10 ÷ 12.

=> 3

0.50.2*exp( 2.3* ) 10.16

7.299.81*7.29c

c

RR= − ⇒ =

=> Cao Trình Đỉnh Đê = MNTK + Rc = 4.4 + 10.16 = 14.56 (m)

-Trọng lượng cấu kiện lớp phủ mái chân đê là:

3

3

2.5*6.232.5 1.03

6*( ) *21.03

W = − = 17.34 (t)

=> bề rộng đỉnh đê B: B = 17.34

3*1.04*( )2.5 = 21.64 (m)

-ChiÒu dµy líp phñ m¸i phÝa biÓn fδ tÝnh theo c«ng thøc:

Bff

Gn.C

γδ = (6-6)

=> 17.34

2*1* 13.872( )2.5f mδ = =

* Đoạn 2: -Cao trình đỉnh đê ứng với chiều cao sóng thiết kế là 4,67 m :

)1

3,2exp(2,03

βγγ xxHmo

Rcx

mogH

q

f

−=

Trong đó:q=0.5m3/s/m ; Hmo=4,67m; γf = 1(không có bãi trước) ; γβ=1( vì β =00)

=> 3

0.50.2*exp( 2.3* ) 5.15

4.679.81*4.67c

c

RR m= − ⇒ =

=>Cao Trình Đỉnh Đê = MNTK + Rc = 4.4 + 5.15 = 9.65 (m)

-Trọng lượng cấu kiện lớp phủ mái chân đê là

3

3

2.5*4.42.5 1.03

6*( ) *21.03

W = − = 6.1 (t)

=>bề rộng đỉnh đê B: B = 6.1

3*1.04*( )2.5 = 7.61 (m)

-ChiÒu dµy líp phñ m¸i phÝa biÓn fδ

tương tự như đoạn 1:

=> 6.1

2*1* 4.88( )2.5f mδ = =

2.Lựa chọn kích thước cấu kiện cho các chi tiết của đê 2.1 Cấu tạo các lớp phủ theo cao trình Do các khối phủ ở lớp phủ chính và lớp phủ thứ hai làm cùng một loại vật liệu

- Trong khoảng từ -1.5H đến 2.0H trọng lượng của khối phủ lớp thứ hai phải lớn hơn ½ trọng lượng khối phủ chính.-Phía dưới -2.0H trọng lương khối phủ bằng W/10 ÷W/15 (W-trọng lượng khối phủ chính.).

-Chiều dày lớp phủ thứ hai phải bằng chiều dày lớp phủ chính. 2.2Cấu tạo lớp lót gồm hai lớp: -Lớp lót thứ nhất nằm ngay sát dưới lớp phủ ta cần dùng lớp đá có trọng lượng bằng W/10 ( khối phủ có KD ≤12). -Lớp lót thứ hai của lớp phủ thứ hai cần dùng đá có trọng lượng bằng 1/20 trọng lượng lớp lót thứ nhất ( bằng W/200 so với lớp phủ chính) -ChiÒu dµy líp lãt thêng lÊy b»ng 2 lÇn ®êng kÝnh viªn ®¸ lãt 2.3 Lõi đê Lõi đê được cấu tạo bằng đá hộc có kích thước bằng W/400. 2.4 Lăng thể chân đê:

-Cao tr×nh ®Ønh l¨ng thÓ thêng thÊp h¬n cao tr×nh mùc níc thÊp thiÕt kÕ kho¶ng 1 lÇn chiÒu cao sãng thiÕt kÕ.

- ChiÒu réng ®Ønh mÆt l¨ng thÓ kh«ng nhá h¬n 1,0 m. §èi víi mÆt c¾t ngang cã bËc c¬, chiÒu réng bËc c¬ lÊy kho¶ng 2,0 m. -Bề rộng đỉnh lăng trụ phải xếp được 4 viên đá -Chiều cao lăng trụ bằng 2 lần chiều dày lớp phủ. -Đá sử dụng có kích thước W/10 D = (G/γđ)1/3 => D = (W/10γđ)1/3. 2.5 Lớp bảo vệ chống xói Đá sử dụng có kích thước W/200.Bề rộng phía ngoài từ 2m 2.6 Lớp gia cố đáy : -Lớp gia cố đáy gồm lớp vải địa kỹ thuật đặt trực tiếp trên nền đáy biển, tiếp

trên là lớp đá vụn để tránh khối đá lớn làm rách vải.Kích thước đá lót từ 10-20cm.

-Chiều dày khoảng 60cm và có sự chuyển tiếp với đá có kích thước lớn hơn. -Có tác dụng làm ổn định vật liệu phía trên chống trượt. -Có tác dụng chống xói hoặc đùn cát lõi đê gây lún.

2.7 Bảng kích thước chi tiết của 2 đoạn đê

Đoạn đê số 1 Đoạn đê số 2cao trình đỉnh đê 14.56 cao trình đỉnh đê 9.65bề rộng đỉnh đê 21.64 bề rộng đỉnh đê 7.61cao trình lăng trụ -7 cao trình lăng trụ -5bề rộng lăng trụ 4D bề rộng lăng trụ 4Dchiều cao lăng trụ 4D chiều cao lăng trụ 4Dkhối tetrapod 17.34 (t) khối tetrapod 6.1(t)bề dày lớp phủ chính 13.872 bề dày lớp phủ chính 4.88đá lớp lót 1 1.734(t) đá lớp lót 1 0.61(t)đá lớp lót 2 86.7(kg) đá lớp lót 2 30.5(kg)đá lăng thể 1.734(t) đá lăng thể 0.61(t)đá lớp chống xói 86.7(t) đá lớp chống xói 30.5(kg)đá lõi đê 43.35 đá lõi đê 15.25(kg)

3 Đầu đê (đoạn 1):

Mở rộng đầu đê

-Cao trình đầu đê : Có thể lấy cao hơn cao trình thân đê 1 ÷ 2.Ở đây ta chọn

cao trình đầu đê là 15.56 m.

-Bề rộng và chiều dài đỉnh đê được xác định như sau : Bđ=(1,5÷2,0)Bt => Bđ = 1.5*21.64 = 32.46 (m). Lđ=(2÷2,5)Bđ => Lđ = 2*32.64 = 64.92 (m). -Vïng ®Çu mòi ®ª, träng lîng khèi phñ cÇn t¨ng lªn tõ 20 - 30% so víi

träng lîng tÝnh to¸n cho th©n ®ª.Trọng lượng khối phủ là 17.34 + 20*17.34/100 = 20.81 (T) -Mái dốc đầu đê thoải hơn vì chịu thêm tác dụng của sóng nhiễu xạ: ta chọn

m = 2.5 - Kích thước khối phủ đầu đê được kéo dài khoảng 15m đến 45m cho mái

dốc phía sau. Ta chọn khoảng kéo dài là 30m.

VI.Kết Luận

Sau ba tuần làm việc chăm chỉ cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Thiều Quang Tuấn,nhóm IV-B đã hoàn thành đồ án môn học CTBVB đúng thời gian quy định.Nhưng do thời gian thực hiện ngắn,lĩnh vực quy hoach cảng và thiết kế đê phá sóng còn tương đối mới nên trong quá trình thiết kế tính toán không chánh khỏi những thiếu sót Tuy nhiên, đồ án của nhóm IV-b vẫn được thực hiện đảm bảo đầy đủ các phần việc cơ bản theo yêu cầu.Nhóm IV-b rất mong được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy giáo và các bạn sinh viên để khắc phục những mặt còn tồn tại và hạn chế của mình, để có thể hoàn thiện kiến thức đã được học.Xin chân thành cảm ơn ! Nhóm IV-b 1.Nguyễn Đức Hoàng (nhóm trưởng) 2.Nguyễn Văn Thảo 3.Đặng Khánh Trung 4.Trần Văn Tâm 5.Võ An Tân 6.Trương Hoàng Tường 7.Bùi Đức Trung

do an thiet ke de pha song dung quat

Documents