Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu ảnh hưởng của dòng ven bờ tới ổn định của vật liệu đá hộc trong bảo vệ chân kè, ứng dụng cho công trình đê Cát Hải - Hải Phòng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.84 MB, 121 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiên cứu ảnh hưởng của dòng ven bờ tới 6n định của

vật liệu đá hộc trong bảo vệ chân kè, ứng dụng cho cơng trình đê Cát Hải-Hải

Phong" được hoàn thành nhờ sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS. Lê Xuân Roanh.

Tác giả xin chân thành cảm ơn trường Đại học Thủy lợi trong suốt thời gian nghiêncứu vừa qua, đã trang bị thêm những kiến thức cần thiết về các van đề kỹ thuật. Cùngsự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cơ trong trường đã giúp tác giả hồn thiện mìnhhơn về trình độ chun mơn. Đặc biệt, tác giả xin chân thành cảm ơn tới thầy giáoPGS.TS.Lê Xuân Roanh đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tác giả tận tình trong suốt quá

trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Đồng thời, tác giả cũng xin chân thành cảm

ơn các thầy cô giáo trong Khoa Cơng trình đã cung cấp những kiến thức về chunngành, giúp tác giả có đủ cơ sở lý luận và thực tiễn để hoàn thành luận văn này.

Cảm ơn sự động viên giúp đỡ, chia sẻ, cô vũ tinh thân của người thân, gia đình và bạn

bè để tác giả có thể hồn thành luận văn.

Do trình độ, kinh nghiệm cũng như thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên luận vănkhơng thể tránh được những thiếu sót nên tác giả rất mong nhận được ý kiến chia sẻ,đóng góp của các thầy cô, bạn bè đồng nghiệp dé luận văn đáp ứng được những mụctiêu đề ra.

Xin trân trọng cam on!

Hà Nội, tháng 05 năm 2016

Tác giả luận văn

Bùi Đức Trung

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

LỜI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan, đầy là cơng trình nghiên cứu của bản thân, được xuất phát từ yêusầu phát sin trong thực tế để hình thành hướng nghiên cứu. Các số liệu có nguồn gốcrõ ràng tuân thủ đúng nguyên tắc và các kết quả trình bay trong luận văn được thu thập.

trong quá trình nghiên cứu là trung thực, chưa từng được ai công bổ trước đây

Hà Nội, Tháng 05 năm 2016“Tác giả Luận văn

Bùi Đức Trung.

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

MỤC LỤC

LỠI CẢMƠN iLOICAM DOAN, ii

MỤC Luc it

DANH MỤC BANG BIẾ!

PHAN MỞ ĐẦU 1'CHƯƠNG I. TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CUU

1.1. Thực trang hư hỏng cơng trình dé biển khu vực Cát Hai

1.2. Giới thiệu các loại két cầu bảo vệ chân kè đã áp dụng ở Việt Nam.1.2.1. Chân kẻ bằng lăng thể đá hộc.

1.2.2, Chân kẻ bằng các loại ông buy

1.23, Chân kế bằng cọc, cử1.24, Chân kề nhô cao

1.3.1, Những vẫn để về thiết kế.1.3.2. Những vẫn để v thi cơng

13. Phân tích chung về kết cấu gia cổ chân kể. 6

1.4. Các nghiên cứu trong và ngoài nước vé bảo vệ chân kẻ. 7

1.4.1. Tink hình nghiền cứu ngồi nước 71-42. Tổng quan nh hình nghiền cứu trong nước ụ8

1.5. Kết luận chương 1

'CHƯƠNG II. CƠ SO LÝ THUYET NGHIÊN CỨU DONG CHAY VỊ

VÀ ÔN ĐỊNH VAT LIEU ĐÁ HOC BẢO VE CHAN KP 19

2.1. Lý thuyết nghiên cứu về dòng chảy 19

2.1.1. Khái niệm về đồng ven bở. 19

1.3. Dang chảy hình thành do sóng ở vùng gin bờ 9

2.1.3. Dong tiêu và dong tuần hoàn 211.4, Dịng chảy dọc bờ hình thành do sóng tác dung theo hướng xiên góc với

đường bờ. 23

22. Lý thuyết nghiên cứu ôn định chân kẻ 30

2.2.1, Khái niệm về xói chân ke 30

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

2.2.2. Phân loại 30

2.2.3, Xác đình phạm vi hồ xói chân kẻ. 3

2.24, Kích thước và sự ơn định của đá bảo vệ 3s

2.3. Kết luận chương. 44CHUONG II, NGHIÊN CUU DIEN BIEN XÓI LỞ BG BIEN CAT HAL 45

3.1, Giới thiệu khu vực nghiên cứu. 4

3.1.1. Đặc điểm tự nhiên của biển Cát Hải 43.1.2. Đặc điểm khí tượng,

3.1.3. Đặc điểm thủy hải văn, %3.2. Nghiên cứu chế độ dòng chảy tại khu vực đê biển Cát Hải qua mơ hình tốnDelft 3D. 43.2.1. Thiết lập mơ hình tốn 6

ø3.2.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hint

3223. Tính tốn các kịch bản sóng, dng chiy ing hợp trong điều kiện mia và

eve ti B

3.3. Kết luận chương, 9CHUONG IV. ĐÁNH GIÁ ON ĐỊNH TRONG ĐIÊU KIỆN DONG CHAY

XÓI CHÂN CHO ĐỀ CAT HAI HAI PHỊNG. 984.1. Đặc điểm địa chất sơng trình để Cát Hai 984.2, Quan hệ vat liệu va vận tốc dịng. 994.2.1. Cơng thức dn định của Ezbash 99

4.2.2. Công thức của Gerding (1995). 1004.2.3. Công thức của Vandemeer. 101

4.2.4. Ứng dụng xây dựng quan hệ vật liệu và vận tốc dong. 1024.3. Tính tốn én định kiểm tra kết cấu trong điều kiện xưi chân. 108

4.3.1. Ơn định trong điều kiện xói chân. 1084.3.2. Ơn định đá lăn 1094.4. Kết luận chương. 110KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ. 1m

TÀI LIEU THAM KHAO. 12

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

DANH MỤC HÌNH VE

Hin 1.1. Kết cấu chân kẻ bằng ống buy12. Hình ảnh chin k bằng cọc BTCT.

Hình L3...Chăn kề dang tường nhỏ 6

Hình 1.4. Lực tác dụng của địng chảy lên hạt. 9

Hình 1.5. Độ nhám tương đối của hạt 101.6, Phân bé tải trong và cường độ - Ngoại suy chuyỂn động "

Hình L7. Ngưỡng chuyển động 2Hình 1.8. Cấu tạo chân khay kẻ biển 7

Hình 2.1. Trường ding chảy quan trắc ở gần bở, phụ thuộc phin lớn vào góc sóng vỡ

(as) 20nh 2.2. Hệ thống ding chảy tuần hồn. a4

Hình 2.3. Mơ hình biểu điễn dong do sóng tác động vio bờ, 22.4. Phân bỗ lưu tốc dọc bờ, 30

Hình 2.5. So dé tinh kích thước hỗ x6i theo phương pháp McDougal, 3

Hinh 2.6 theo Xie 33Hình 27. theo Sumer & Fredsoe 34Hình 2.8. Mơ hình va thơng số tinh tốn xói mái nghiêng, 36Hình 2.9. Biểu đồ mỗi quan hệ giữa độ dn định và độ sâu tương đối của chân ke ....37

Hình 2.10. Biểu đồ mồi quan hệ giữa H,/A.đ,sy và hƯd,«, 37

Hình 2.11. Bigu đồ tra giá trị Ns thiết kế chân kè cho loại tường đứng, 38

inh 2.12. Mặt et thi nghiệm tong mô hình máng sng (de gã stephan bardE mh)....39)3.Quan hệ giữa chiều sâu tương đổi hư và chỉ số ôn định Ns (có xét đến số

khối dich chuyển Nod) với các độ dốc bãi khác nhau 40

Hình 2.14. Quan hệ giữa số khối dịch chuyển Nod và bệ số ôn định có xét ến chỉ số

Iribaren (khi hưhm< 04) 41ình 2.15. Quan hệ giữa phần trim mắt én định N% với hệ số ổn định có xót đến chỉsé Iribaren (khi hƯhm> 0.4). 41

Hình 2.16. Đường cong quan hệ phin trăm mắt dn đỉnh N% và hệ số ổn định có xétcđến chỉ số Iribaren 42

Hình 2.17. Quan hệ giữa hệ số én định và chiều cao sóng Hs với các kích (hước đákhác nhau 4

2.18.Quan hệ

Khác nhan 43ita chiều cao sóng và kích thước viên đá với các hệ số ổn định

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

Hình 2.19. Quan.

Hình 3.1. Hoa gi thơng ké trong giai đoạn 2000-2011 tại Hồn Dấu

Hình 3.2. Hoa gi thắng 1 (mia khô) tai Hồn dẫu 1976-1995Hình 3.3. Hoa gió trung bình mùa khơ 2000-2011 tại Hồn Dấu

Hình 3.4, Hoa gió tháng 7 (mùa mưa) 1976-1995 tại Hịn dấu.

Hinh 3.5. Hoa gié trung bình mùa mưa 2000-2011 tại Hịn Diu

Hình 3.6. Hoa gié trung bình năm 1976-1995 tai Bạch Long Vĩ

Hình 3.7. Mục nước tinh theo hai đồ khu vực Hải phịng 2004-2007

Hình 38. Xu thé mực nước tỉnh theo hải đồ trong năm 2004-2007

Hình 3.9. Sơ họa miền tính tốn.

Tình 3.15, Kết quả hiệu chỉnh mực nước trong thing 3/2009 tại KT

nh 3.16. Kết quả kiểm đỉnh mực nước trong thắng 8/2009 tại Bến GotHình 3.17. Kết quả kiểm định mục nước trong thing 8/2009 tai KT

Hình 3.18 Dịa hình mHình 3.19.Vị

Hình 3.20. Tốc độ dịng chảy tai khu vực Cát Hải vào mùa Đơng.

Hình 321. Thống kế kết quả tính sống tại Lach Huyện (điểm LH)

Hình 322. Trường sống mùa Khơ khi triều lên (Miễn tinh lớn)

Hình 323. Trường sống mùa khơ khi tiểu lên (Miễn tính nhỏ)

Hình 328.Trưởng sóng mủa mưa khi tiểu

nh 3.27.Trường sóng mùa mưa khi tiểu lên (Miễn tính lớn).

(Miễn tỉnh nhỏ)Hình 3.29.Trường dng chảy mùa mưa khi triều lên

Hình 330. Trường dịng chảy mùa mưa khi tiểu xuống

Hình 3.31. Trưởng sóng với tin suất 1% (a- Miễn lớn, b- Miễn nhỏ).

Hình 3.32.Trường đồng chảy và tốc độ dịng tại khu vực Cát Hải (a- Trường đồng

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Hình 3.33, Trường sóng ví

Hình 3.34. Trường sơng với tin suất 59

in suất 2% (a- Miễn lớn, b- Miền nhỏ). 93

fe (a-Miễn lớn, b-Miễn nhỏ), 953.35. Truong dang chảy và tốc độ dong tại khu vục Cát Hai (a- Trường dịngchi, b tốc độ) 96

Hình 4.1. Quan hệ giữa vận tốc ding theo tiêu chuẩn TCN14-2002 và mơ hình hóa.Hình 4.2. Quan hệ trọng lượng nhỏ nhất của vật liệu và vận tốc dịng 104

4.3. Quan hệ đường kính vật liệu theo giả thiết hình dạng lập phương và vận tốc

đồng 105Hình 4.4. Quan hệ đường kinh Dn50 theo Vandermeer vi vận tốc dịng 105Hình 45. Quan hệ đường kinh D theo Izbash và vận tốc dịng 106

Hình 4.6. So sánh quan hệ V- D đối với các phương pháp khác nhau. 106.

Hình 47. Quan hệ Hs- D. 107Hình 48, Ơn định trượt mãi cơng trinh khixốï chân (K~I.). 109Hình 49. Sơ họa qué trình đ tan 109

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

DANH MỤC BANG BIÊU

Bing 1.1. Thông số kịch bản thí nghiệm 40Bảng 3.1. Tốc độ gió TB(mis) tai một số tram thuộc khu vực Hai Phòng 4

Bảng 3.2. Một số đặc trưng chế độ gi ven biển 4Bảng 3.3, Tốc độ gió cục đại cổ thé xiy ra | lần tong T năm tại khu vực Hải Phòng...52Bảng 3.4. Lưu lượng chảy trung bình của các sơng Hải Phịng, 2009 53

Băng 3.5. Mục nước tiểu đặc trưng tai Hồn Dâu (em) 56

Bảng 3.6. Mực nước thực do tram Hòn Dấu từ năm 1988-2007 5TBảng 3.7. Mục nước thực đo trạm Của Ông tử năm 1986-2007 58Bảng 3.8. Tần suất bão hoạt động phân bổ các thang trong nim 60

Bing 3.9. Tần suất hoạt động của bão phân bỗ theo vi độ 60Bang 3.10, Thong kê tần suất nước dâng (%) vùng bờ biển bắc vĩ tuyến 16, 61

Bang 3.11. Thơng số biên tinh tốn trong mơ hình 66Bing 3.12. Kết quả đánh giá sai số hiệu chỉnh mơ hình. nBảng 3.13, Kết quả đánh giá sai số kiểm định mơ hình ?

Bảng 3.14. Bộ tham số mơ hình. BBảng 3.15. Trường hợp tinh toán 3

Bang 3.16, Thống kê kết qua tinh sóng tại Hịn Dau (điểm HD) TT

Bảng 3.17. Thống kế kết quả tính sóng tại Dinh Vũ (điểm DV) 78

Bảng 3.18. Thơng kế kết quả tinh sóng tại Cát Hải (điểm CH). 79

Bảng 3.19. Thống ké kết quả tinh sóng tại Bach Ding (điểm BD) $0

Bảng 3.20, Thống kê kết quả tinh sóng tại Lach Huyện (điểm LH). “

Bảng 3.21, Thống kê kết quả tinh sóng tại Hịn Dấu (điểm HD) 85

Bang 3.22. Thống kê kết qua tinh sóng tại Dinh Vũ (điểm DV) 86

Bảng 323. Thống kế kết qu tinh sng ti Cát Hải (điểm CH) vĩ

Bảng 3.24. Thống kế kết quả tính sóng tại Bạch Đẳng (điểm BD) 88

Bảng 3.25. Trường ding chảy và the dd dòng tại khu vực Cát Hồi (a- Trường đồng

chảy, b- tốc độ). 94Bang 3.26. Kết quả tính tốn mơ hình thủy lực. 9TBảng 41, Giới hạn biên tham sổ áp dụng lơi

Bảng 4.2. Tính tốn xây đựng quan hệ vận tốc dng và vật 102

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

PHAN MO DAU

1. Tính cấp 1

Hệ thống để biển Hai Phịng được hình thành tr lau rải qua các quả trình tụ bổhàng năm tạo thành một hệ thống đê có quy mơ như hiện nay. Do vậy q trình hình.thành kết cấu thin đề không đồng nhất, vào nhiễu thời diễm khác nhau. Có đoạn để đã

được xây dựng từ lâuó đoạn mới được xây dựng do nhu cầu mở rộng diện tích bảo vệ.

“Tắt củ các tuyển để biển hiện tại đều được xây dựng trên nền trim tích trẻ mềm yếu và

bằng nhiề loại vật liệu khác nhau, Mặt khác, để biển Hai Phòng trục tgp chịu tác động

‘cia mưa, bão, thủy trigu, sóng và nước dâng nên tinh hình sgt lở cũng diễn ra rit phứctap, nhiều nơi đã và dang xuống cắp nghiêm trọng do chưa được đầu tư đồng bộ như: kề

mái bảo vệ dé phía bic

Dé biển Cát Hai là một trong 6 tuyển dé biển và để sông của thinh phố Hii

thuộc tuyển dé biển 1, I, I, đ biển Cát Hải

Phòng. VỀ tỉnh hình x6i 16, hiện tượng xói lỡ bờ bãi ngồi đê biển Cát Hải diễn ra

thường xuyên, iên tục do tác động của các yếu tổ thủy động lực như sing, đồng chảy

lầm cho cao độ bãi bị hạ thấp, gia tăng mức độ tác động của sóng, ding chủy lên cơng

lâm suy giảm khả năng én định cơng trình. Ngồi ra trên hầu hết các tuyến

dé biển đều có hiện tượng bồi, xói cục bộ theo mùa do quá trình vận chuyển bùn cát ven

bờ gây ảnh hưởng bắt lợi đối với an toàn dé điều và cống lấy nước phục vụ nông nghiệp,

thủy sản. Đặc biệt trong thai gian gin đây dé biển Cat Hai có hiện tượng xói chân kẻ, doda hộc thi cơng trong bảo vệ chân kẻ bi đồng chảy và sóng tác động mạnh làm vận

chuyển lệch khỏi vị trí ban đầu, gây nguy hiểm tới én định chân để. Vì vậy, các biệnpháp làm ổn định chân kè công tinh dé bằng các giải pháp cơng tình và phi cơng tìnhrat cần được quan tâm thực hiện.

2. Mục tiêu của luận văn

ˆ Nghiên cứu các ảnh hưởng của dịng ven bờ tới xóilớ bờ biển và các tác độnglên kẻ, để biển,

Xi đmng các phương án sử dụng đá hộc nhằm bảo vệ chân kè của để biển Cát

Hải, Hải Phòng trên cơ sở các kết quá nghiên cứu về chế độ thủy động lực từ

mơ hình tốn và ngun nhân xối lở kẻ biển Cát Ha

3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

8 điều kiện tự nhiên, kinh xã hội, chế độ khí tượng

vã thủy ai văn khu vục biên Cát Hai Hải Phịng;

'* Phin tích các quy luật điễn biển va nguyên nhân xói lở chân kè;

+ Sữ đụng m6 hình tốn đễ xá định được vận tốc đồng chảy ven bờ lâm cơ sở

cho việc lựa chọn vật liệu đ hộc họp lý;

+ Xây dựng và tinh tốn vận tốc, kích thước đá hộc cần thiết để sử dụng làm vật

liệu bảo vệ chân kề.4. Phạm vi nghiên cứu

Khu vực bãi biển Cát Hải, Hải Phòng,

5. Nội dung của luận văn

Phin mỡ đầu

Chương 1: Tổng quan về vin đề nghiên cứu.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết nghiên cứu dòng chảy ven bờ và én định vật lệu đá hộc bảo

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

CHUONG 1. TONG QUAN VE VAN ĐÈ NGHIÊN COU

1.1. Thực trạng hư hồng cơng trình dé biển khu vực Cát Hải

“Tồn dio Cit Hải có 20/6 km để bao quan, rong đồ có yển đê xung xếu từ Bến Gtđến Hoảng Châu nằm ở phía Nam đảo chịu tác động trực tiếp của sóng, giỏ nơi có dịngcy ven bở mạnh nhất và dáibở dang bị xâm thy.

Hình thức kết cấu cơng trình dé dip bằng đất, riêng đoạn dé Bến Got - Gia Lộc có kếta hồn tồn bằng đá hộc. Mái để phía biển có ké lit mái bảo vệ ở những đoạn xungybu thường xuyên chịu tác động của sóng triều. Ngồi ra, cịn có hệ thống 11 mổ hin

được xây dưng từ những năm 90 của th kỹ trước, Hiện trọng cụ thé từng đoạn như sau

oan Bắt Got- Gia Lộc: Đài 300 m, ea tình định ở tâm + +4 ấm, bỀ rộng mặt để 2mm, hệ số mái đốc phía sơng m= 2,5 ~ 3, phia đồng m=

“Thân đề bing đã hộc kích thước đó nhỏ, thường xun bị sơng đỉnh tung. Với iễu

cường và gió cắp 5, cắp 6, sơng biển đã có thể trần qua mật đề và bất đá ra phía sau. Bãi

biển gin chân đx lờ mạnh cảng làm cho kẻ kêm ổn định. Trong cơn bão 2005, mặt

sắt ngang để gin như khơng cịn định hình, mặt đê nhỏ, đá sắp xép tự nhiên ngồn ngang,

gin như là bãi đá. Năm 2008, có dự án cái tạo, nâng cấp cho đoạn đê nảy, nhưng việc

nàng cấp tuyển đề biển hiện tại chỉ mang tính tạm thời trong thơi gian chờ đự án cảng

Lạch Huyện đi vào khai thác. Kết cấu công trình bằng hình thức kè đá lát khan trong

khung 6 BTCT. Trong các thing 5, 6 và đầu thing 7 năm 2011, Cát Hãi có 4 đợt triều

cường, và chịu ảnh hưởng của các cơn bão số 2 (cơn bão HAIMA), số 3 (bão Nocleten).

với sức gió đo được tại Hòn Dấu là cấp 7, cắp 8, giật cắp 9 vào lúc tri cường đã làmmái kè bị xô sạt nặng.

~ Doan Gia lộc — Văn Chan - Hoàng Châu: Tổng chiều dai khoảng 1.500m, cao trình.“hơm - +4 ẩm; b rộng mặt để Gia Lộc - Van Chin li 2.5 m; đoạn Văn Chin- Hoàng

“Châu S m; hệ số mái sông/mái đồng là 3,57

(1,5-Sau khi bị tin phi trong bão 2005 đến nay đoạn để này đã được nâng cắp có th coi là

hồn thiện.

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

1.2, Giới thiệu các loại kết edu bảo vệ chân kẻ đã áp dụng ở Việt Nam

Chống xéi chin ké biển thường gọi là chân khay, Dây là 1 bộ phận cực kỷ quan trong

trong cơng trình kè biển, nhiều trường hợp nó có ý nghĩa thành bại của cả cơng trình.

su trong 14TCN130-2002: Lãng thể nhơ,

lãng thể hấp, móng sâu, mồng rộng và vừa sâu và vừa rộng. Nhưng trong thực Ế, trước

Chống xơi chân kẻ có nhiều loại được giới

đây chỉ đơn gi là 1 lãng thể đá ge, sau đó phổ biến sử đụng ống buy

1.2.1. Chân kè bằng lăng thé đá hộc.

Đây là loại chân kè phổ biến sử dụng trong thời kỳ trước 1975. Lang thể đá hộc hình

thang ngược thường sâu khơng quả 0.6m, rộng không quá 20m. Bi gia cổ cũng chỉ loi4 (0.3+0,35)m, nên rất dé bị hur hỏng, dẫn đến sat sụt mái kẻ. Hiện nay chỉ còn thấy sửdung ở một số kẻ bảo vệ mái dé vùng khuất sóng như một số cơng trình ở Quảng Ninh,đê phá ở Thừa Thiên Huế

1.2.2. Chân kè bằng các loại dng buy

Ông buy gia cổ chân kẻ thường là dng buy BT (cổ cốt thép hoặc khơng cốt thép) hìnhtrụ tồn, lục lang hay hình hộp, một hàng hoặc 2 hing. Đường kính ống buy thườngkhoảng 1,0m=1,2m, vách diy 0,15m, cao 1,0 + 2,0m. Trong ống buy chứa đá hộc,thường thiết kể có nắp dậy. Phía ngồi

đá, sâu 1-2 m, rộng 1-2 m.

1g buy thưởng là lãng thé đá hộc hoặc thảm ro

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Chân ke ống buy hình hộp, kẻ Cửa Lé. Chân ké ống buy Bình lục lăngHình 1.1. Kết cấu chân kẻ bằng ống buy

1.2.3. Chân kè bằng cọc, cử.

“Tại đoạn dé Táo Khoai (Hải Hậu ~ Nam Dịnh), năm 2006 sử dụng loại chân kẻ có kết

cấu cọc vng BTCT có kích thước (35x35x900)em, đồng cách nhau Im, Cao trình đỉnh

cọc ở -0,5m. Khoảng giữa 2 cọc được chắn bởi bản BTCT kích thước (200x100x15) cm."Phía ngồi cọc là rọ đá (200x100x100)em, phía trong là lãng thể đá hộc có sắp xếp,được bảo vệ phía trên bằng loại cấu kiện loại 2 là tắm BTCT M200, kích thước

(40x40x40)em,

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

1.2.4. Chân kè nhơ cao

CChân kẻ bằng trồng nhô cao, hoặc bằng éng buy. hoặc bằng khối tetrapod. Chân kề nhcao có thé 6 tác dụng giảm sóng, ếu cao hơn sẽ có the dụng ngăn chặn hiện tượng đá

quãng do sông vút lên làm hỏng mái ke.

“Chân kè Hải Hòa, Hải Hậu. Chân kè Nghĩa Phúc, Nghia Hung

Hình 1.3. Chân kẻ dạng tường nhơ.

1.3. Phân tích chung về kết cắu gia cổ chân kè

1.3.1. Những vẫn đề về thiết KE

= Tit cả các loại gia cỗ chân kề trong vùng nghiên cửu đều quá hẹp, khơng đủ

xơng, da gia cổ phía ngồi q nhỏ, do đó chân kẻ là bộ phận dễ bị hư hỏng sớm.

= Cao trình định chân kẻ quá cao, nằm trên mực nước thấp, nên dễ bị moi xối vàlàm sập mai kẻ.

~ Cc log ng buy hinh dang khác nhau khơng cải thiện được tinh hình sói chân kè- Một số nơi thiết kế tắm giằng ống buy bằng 46 BT tại chỗ, khơng cốt thép,

thảm 44 ngồi ơng buy cũng đỗ vữa BT trực tigp lên thảm là không hợp lý,1.32. Những sẵn đỀ về tỉ công

- Độ kin giữa các ống buy, cho dù là loại ống ồn, lục lãng... nhiều trường hợp đều

Không bảo dim,

= Nếu gia cổ chân kề biển bing hệ coe, bản, thi vừa có giá thành cao, vừa khó khăn

trong thi cơng hạ cọe trong điều kiện sóng gid, nhất là ở ving đắt cát

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

14. Các nghi ước về bcứu trong và ngoi vệ chân kè1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngồi nước

“Trong thiết kế cơng trình biển nói chung cũng như cơng trình bảo vệ bờ nó riểng mộttrong những vấn dé quan trọng cần quan tâm đồ là bảo vệ chân công tinh trước diễnbiển x6i I bãi và sự xuất hiện các hỗ xói cục bộ trước cơng trình. X6i trước chân cơng

trình thường xuất hiện dưới tác động của dịng, sóng và tương tác của chúng với cơng

trình. Để đảm bảo cơng trình làm việc an toàn trước sự xuất hiện xối lờ nêu trên thì kết

sấu bảo vệ chân cơng trình cần phải được thiết kể có kích thước đủ lớn (chiều sâu vàphạm vi bảo vệ), Việc lựa chọn kích thước thiếthợp lý hơn nếu nó đượcda trên cơ sở dự báo kích thước hỗ xói trước chan cơng trinh, én định của vật liệu bảo

vệ chân đê, kẻ biển. Khi viên vật liệu bao vệ chân mắt n định, thì việc phát triển các.hỗ xdi chân diễn ra mạnh mé hơn đưới các tác động của sing và dng chảy. Mỗi quan

hệ giữa dng chảy, bề rộng bãi, ích thước và loại vật liệu bảo vệ chân kẻ ln là bài

tốn phức tạp trong kỹ thuật biển. Để nghiên cứu các mỗi quan hệ này trên thể giới có

rit nhiều các tác giả di sâu tìm hiểu và chia thành những bai tốn nhỏ hơn.

biển: có thể ké đến những1992 về

Nghiên cứu về mối quan hệ giữa chân công tinh

nghiên cứu của: Kraus, 1988; Kraus và MeDougal, 1996; Plant and Gi

mặt cắt bai biển va ảnh hưởng của nó tới cơng trình bảo vệ bờ. Nghiên cứu của Miles

cet al. (2001) đã chỉ ra rằng cơng trình "cứng” có thé gây ra sóng lớn do sự phản xạ và

tạo ra sự lặp lai và quá trình vận chuyên bùn cát din đến xói quả mức day biển ở vùng

ven bờ (Dean, 1987; Lee và Ryu, 2008). Komar va McDougal (1988) đã giả tnhững bãi biển

hưởng chân tường đứng (Basco, 2006; Dean, 1987). Các cơ chế có thé với ảnh hưởng.

tường đứng có thể do bẫy bùn cất (Dean, 1987), chặn dong ven bar (Griggs and Tait,

in kể cơng trình bảo vệ ba có thể bị xói rất lớn và được gọi là ảnh

1988) hoặc dòng rip và ding chảy hướng trở lại phía biển (McDougal & nnk., 1987).

Mặc đủ thực té rằng nhiễu nghiên cứu vé sự ôn định của các loại đã trong bảo vệ đấy

dưới dòng nước chảy đã được tiễn hành, kiến thức của chúng ta vẫn côn xa với độ tin

cây và sự tiến bộ đạt được, Các vin để như làm thể nào để xác định các ti trọng vềthủy lực tác động trên những viên đá trên day biển và lim thé nào để đánh gid sự ổn

định của các loại đ là chủ yếu và thách thức nhất trong nghiên cứu độ ôn định viên đá.

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Thứ nhất, điều quan trọng là các lực vé thủy lực tác dung lên viên đá trên một nén

được định lượng diy đủ. Một tham số ổn định - đã thể hiện như một mỗi quan hệ

không thứ nguyên giữa tai trọng của nước và cường độ của nên - thường là sử dụng đểđịnh lượng ảnh hưởng của các lực 46 lên trên nén, Khi cổ sự dao động lên xuống bắtthường của dòng chảy thì tầm quan trọng đối với sự n định của viên đá, các ảnh

hưởng của chúng được đưa vào tỉnh tốn, đặc biệt là cho những dịng chảy khơng đồng

nhất (Hoffimans và Ackermann, 1998; Pilarezyk, 2001; Jongeling etal., 2003; Hofland,

năm 2005, những người khác). Trong một vài nghiền cứu có sẵn, các tham số không

dn định được chứng minh đầy đủ trong việc định lượng ảnh hưởng của tải trọng lêntrên nên với dong cháy không đồng nhất

Thứ hai, phương pháp mà sự én định của các loi đá được đánh giá cũng đồng một vai

trị quan trọng. Cơng thức én định có được sử dụng đẻ xác định đá kích thước và trọng.

lượng chủ yếu được dựa trên khái niệm về chuyển động của vật liệu đáy (Bulington

và Montgomery, 1997). Do tính chất ngẫu nhiên của sự dich chuyển vật liệu đây, mộtđiều kiện ding chảy mạnh mẽ trong đó những viên đá bắt đầu để dịch chuyển thì

khơng thn tai. Vi vậy, ngưỡng dịch chuyển là một vẫn đề khá chủ quan và phương

pháp đánh giá sự 6n định viên đá dựa vào tiêu chuẩn thiết kế bat định (Paintal, 1971;

WL | Delft Hydraulics, 1972: Hofland, 2005). Ngược lại, các phương pháp đảnh gia sự

ổn định đựa trên khái niệm vận chuyển đá dẫn đến một kết qua với một mỗi quan hệ

giữa nguyên nhân và hệ quả, giữa các thơng số dịng chảy và các phan ứng của diy,

nên. Một mỗi quan hệ cung cắp cho việc tiêu chuẩn thiết kế phù hợp và đáng tin cây

hơn, cho phép ước tính thiệt hại tích lũy qua thời gian ma là quan trọng doi với việc ra

quyết định liên quan đến tin suất duy tì và phân tich ving đời của cơng trình thùy(Mosselman et al, 2000;. Hofland, 2005). Đáng ngạc nhiên, hẳu hết các nghiên cứu.

trước đây về sự ôn định viên đã bị hạn chế khái niệm ngưỡng ổn định và ít cổ ging đểlấy được cơng thie vận chuyển đá. Kết qu là, khơng có mỗi quan hệ vật lý giữa tải

trong thủy lực và phản ứng của đấy cho dịng chảy khơng đồng nhất

Mặc dù đã có rất nhiều nghiên cứu và rất nhiều báo cáo, những kiến thức về ứng xửcủa các hạt khi chịu tác động của dòng chảy vẫn chỉ là kinh nghiệm. Trong sự nỗ lựcđể hiễu được tỉnh ổn định của các hạt rời, điều quan trọng là ta phải biết được những

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

lực nào ác dụng gây nên chuyển động củ viên đá, Chúng ta sẽ xét một đồng chảy rối

và day gần như nằm ngang.

Nam 1930, Izbash đã tìm ra quan hệ giữa đường kính vật liệu và vận tốc dong chảy.

“Thực ra Izbash khơng xác định vi trí của vận tốc và cũng khơng nói rỡ xác định đường

kính hạt bằng cách nào. Công thức Izbash chủ yếu dùng để ước tỉnh trong trường hợp

dđã biết vận tốc sắt đây nhưng tương quan độ sâu đồng chảy chưa xác định, giống nhưdng tia chây vào trong một khối nước. Các trường hợp khác, thường tính theo cơng

thức của Shields,

“Cơng thức cơ bản nhất về dịng đều chỉ có cơng thie Shield từ năm 1936, Shields đãđưa ra mỗi quan hệ giữa ứng suat tiếp khơng thứ ngun và số thực nghiệm Reynolds.Đã có rit nhiều nỗ lực trong việc tính tốn hệ số lệ trong công thức (1). Vĩ dụ như hệ

cân bằng theo phương nằm ngang và lập công thức lực ma sát có thé đổi với hệ số ma

sắt trong của vật liệu XE = W.tg6.

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

5 +

wT a

Hình 1.5. Độ nhảm tương đối của hạt

Với typ = đối với đ, đẫn tối giá tử vận ốc tới họ cao hơn nhiễu thâm chỉ hi vậntốc cực trị của đồng rồi được thay cho giá trị trung binh,

Tương tự cũng đúng cho cân bằng mô men xung quanh điểm A như trên Hình 1-5

Điều này cịn phúc tạp hơn do trong thục tế các phần nhô ra của từng viên đã tinh toán

Tớn hơn lớp bảo về bằng đá xếp xung quanh cho nên cảng ổn định hơn. Trên hình vẽ

cho thấy ảnh hưởng của phần nhơ ra đổi với giá t ye xác định bằng thí nghiệm

(Breusers/Raudkivi, 1991, hoặc xem Wiberg/Smith, 1987). Sự khác nhau giữa phần

nhô ra của viên đá ở dưới đáy dong chảy nói riêng và sự khác nhau giữa kích thước va

ình dang của vật liệu tự nhiên nói chung đã làm nảy sinh phương pháp phân tích sự

ổn định của viên đá, Thực tế, toàn bộ khái niệm về vận tốc giới hạn là khái niệm chưa

chắc chắn.

Trên đây có để cập đến vin tốc giới hạn có liên quan đến sự én định của hạt, tuynhiên, việc xác định được giá trị giới hạn là rất kh khăn ngay cả kh tiễn hành trongmáng thí nghiệm. Khi vận tốc nhỏ, một vải hịn đá có thé chuyển động một chút c thểdo nhô ra cao hơn mit bằng hoặc ở vị tí khơng thuận lợi. Khi đến vị tí mới những

viên đã này sẽ thơi địch chuyển, nên rắt khơ có thể thấy ngưỡng của chuyỂn động trêntoàn bộ bé mặt day, Khi vận tốc dong chảy tăng lên, một vải hòn đá sẽ dich chuyển từ

này tới chỗ kia với khoảng cách nhất định nào đó, lớn hơn nữa sẽ gây ra sự chuyển

của các viên đá ở khắp noi. Điều này rõ rằng phụ thuộc vào ngưỡng chuyển động. Vậy

làm thé nào để xác định ngưỡng này?

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

fo tet

Hình 1.6. Phân b ti trọng và cường độ - Ngoại suy chuyển động

“rên thục tế không t6n tạ giá tri vận tốc giới hạn! Do hình dang của viên dé trong tự

nhiên, vị trí của viên đá, độ nhơ ra phía dịng chay là bất kỳ nên rất khó tìm được bản

chit và sự én định của tắt cả các viên đá ở đưới đấy, Bản thân dòng chấy chuyển động

hỗn loạn, điều 46 nghĩa là các vận tốc cực trị và ứng suất có thể lớn hơn giá tị trung

bình. Về mặt lý thuyết khơng tồn tại một giới hạn nào cá. Hình 1-6 cho thấy phân bổ.

ắc suất của sự xuất hiện chuyển động và ứng su tiếp giới hạn tại mộtvịtrí xác định

Ta thấy ứng suất tiếp trung bình của ding chảy nhỏ hơn ứng sut iếp giới hạn trungbình. Do sự phân tin từ giá tị tải tong và cường độ trung bình, nên vẫn xuất hiện

chuyển động của các viên đi. Ching ta có thé thấy khơng có giá tí nào thấp hơn giátrị giới hạn làm cho viên đá chuyển động.

Ngưỡng của sự chuyển động là vẫn để chính khi tiền hành thí nghiệm. Hình 1-7 là đồ

thị Shields là kết quả nghiên cứu sự khởi đầu chuyển động (Viện thủy lực Delfi, 1969),

“Có thé phân loại thành 7 trang thái chuyển động:0, Khơng có chuyển động nào,

1. Rất t chuyển động.

2. Một số chuyển động tại một vai nơi3. Chuyển động tại một số vị trí4. Chuyển động tại nhiều nơi.

5. Chuyển động ở mọi nơi.

6. Chuyển động iêntục ở khắp nơi.

7. Sự vận chuyển của các hạt

in

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Tiêu chuẩn Shields phủ hợp với trang thái 6 hơn cả. Shields tim ra các giả trị này bằng

cách ngoại suy các giá tr đo sự vận chuyển của vật liệu tinh tới 0. Hình 1-7 (a) cho ta

một ý tưởng về trang thái vận chuyển và mình bảy kết quả đạt được trong thí nghiệm

của Shields,

H A oof {ert

i _

"Ngoại suy vận chuyển tính tới 0 (a) vi theo Paimtal(b)

Năm 1971, Paintal đã tiến hành một thí nghiệm tương tự (đối với vật liệu thơ hon) như

thí nghiệm của Shields, nhưng không ngoại suy các giá trị đo đạc tới 0. Thay vio đó,

ơng xác định sự vận chuyển trên Im chiều rộng và g,

Những nhận xét thú vị về Shields và ngường của chuyển động được viết trong cuốn

Buffington/ Montgomery năm 1997 và Buffington năm 1999,

Đổi với độ ổn định và tính xói của cơng trình, kích thước đá hay cát là thơng số rit

«quan trong. Tuy nhiên, có rit nhiều điều vẫn đề khơng rõ ring khi xe định kích thước

từng viên đá hay kích thước của hạt, chưa kể đến lực dịch chuyển vật liệu. Chúng ta đã

biết vật liệu trong tự nhiên gần như có dang khối cầu, hình tắm, hình lập phương hayhình trụ với bề mặt tron nhẫn hoặc g ghề, định nghĩa về một kích thước là vấn để vơ

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

trong thủy lợi rong những thập ky gin đầy. Điều này đơn giản là đường kính viên để

duge lấy bằng cạnh của một khối lập phương có cùng thể tích

4.-WJMĩz 42)

Sự phúc tạp thứ 3 à do trong thực tẾcác bạt rong tự nhiên khác nhau cả về kích thước

và cấp phối hạt Cát cổ ích thước nhỏ hơn, hạt thơ có kích thước lớn hơn, cịn đá khaithúc từ các mỏ đá có nhiều loại kích cỡ khác nhau. Ta có thể biểu diễn đường cắp phối

hat hay dang đường cong phân phối khác như trong phụ lục A. Người ta thường dùng.

khối lượng của cácgiá trị trung bình để biểu thị phân loại hat. Với dsp hay dhcp là 50%

hạt có kích thước nhỏ hơn hoặc lớn hơn giá tị lọt sàng. Bởi vì các hạt lớn hơn sẽ đóng

phần làm tng tổng khối lượng, số lượng các at nhỏ hơn sẽ lớn hơn số lượng các hạt lớn

Năm 1998, Boutovski đã nghiên cứu ánh hưởng của hình dạng và cắp phối hạt đến sự.

n định của viên đá bên trong đồng chảy. Với da cỏ cấp phối hợp hoặc rộng (du/das

1-4 - 31) ông thấy rằng khơng có sự khác nhau về mặt ổn định khi sử dụng đ, làm

kích thước đặc trưng. Đối với vật liệu pha trộn 80% đá với vật liệu dạng tắm hay dạng.trụ, sự Gn din cũng giống như đã thường, và ta vẫn sử dụng giá tỉ dy, Việ sử dụnggiá trị day ngày cảng phổ biến trong thực té tỉnh toán với vật liệu bảo vệ tự nhiên. Đồi

với hạt có kích thước nhỏ, như cát chẳng han, đường kính sảng được chon làm tiêu.

ghuẫn giống như dạy, Đường kính {thường lớn hon 20% so với dy

“Cổ thể nói cho đến nay việc nghiên cửu dn định của vật liệu đã bảo vệ chân cơng trình

vẫn dang cịn nhiều tanh cải, các nhà khoa học vẫn dangpp tục nghiên cứu chỉ tiết

hơn cho từng bai toán cụ thể xoay quanh vẫn đề này.

1.4.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước.

Mái đề, bờ sơng, bờ biển thường xun chịu tác động của sóng và ding chảy... Các

tắc động này là ngun nhân chính gây ra xóilỡ ở sơng, ba biển, phá vỡ b thông để

diều gây ra thâm hog cho những người sing ven sông, ven in. Hàng năm nhà nước

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

phải bò ra một khoản kinh phí lớn để khắc phục hậu quả do x6i lỡ bở sông, bở biển và

ngập lụ do vỡ đề. Nhằm hạn chế thấp nhất những thiệt hại do thiên tai, nhà nước Việt

Nam đã có những chiến lược và những dự án cụ thể nhằm thích ứng với những kịchbản về biến đổi khí hậu tồn cầu ảnh hưởng đến nước ta. ĐỂ giải quyết những vẫn đề

dốc (KBVMD). Kè có hai bộ phận chính chu tắc động trục tiếp của sng và động

„ trong xây dựng người ta sử dụng kết cấu bảo vệ mái dốc được gọi là kẻ bảo vệ mái

chảy là thân kè và chân kẻ. Trong nhiễu năm qua Việt Nam đã sử dụng công nghệ

truyền thing, nghiên cứu sing chế và ứng dụng nhiễu cơng nghệ nước ngồi nên hiệnnay kết cầu KBVMD tồn tại ở nước ta tương đối phong phú và đa dạng. Tuy nhiên cóthé khái quất kết cầu thân kẻ thành một số dạng kết cầu chính. Dạng thứ nhất là kếtsắu toi rời như kẻ đá đổ, đá xếp, cấu kiện bề tông không liên kết... Dạng thứ hai là kết

cấu liên khối như đá xây, bê tông, bê tông cốt thép liên khối. Dang thứ ba là kết cấu

mảng mềm như các ming bằng cẫu kiện bê tông tự chẽn, cầu kiện bể ông cải vào lưới

thép, các cấu kiện bê tông xâu dây ni lông... Dạng thứ tư là các kết cấumm như túi

cao su cát... Kết cầu chân ké cũng có nhiều dạng. Dang thứ nhất là các khối đá xế

khối bể tông xếp li kề... Dạng thứ hai là kết sấu cứng như các tường để ây, tường

bê tông, bê tông cốt thép... Dạng thứ ba là các ống bê tơng đúc sẵn có chu vi tròn hoặc.đa gic trong bỏ đá hoc... Tuy từng điễu kiện cụ thé các kết eu trên cũng đ bộc lộ rõ

ru nhược điểm sau những lần gặp bão lũ.

Tuỷ thuộc vào tim quan trong và quy mô của dự án. KBVMD được thiết kế ở nhữngmức dim bảo về an toàn khác nhau. Phần lớn các dự dn tính tốn theo tiêu chun kỹthuật mới chỉ lâm việc đến bão cấp 9 cắp 10, Liên tiếp hai năm 2005 và 2006 bio đã

đỗ bộ trực tiếp vào Thanh Hoá và Nam Dinh vớ cấp độ lớn hơn cấp độ thiết

biển bị tran, KBVMD bị hư hỏng, có ké bị phá huỷ hoàn toàn, Trên cùng đoạn để được

sử dụng nhiều kiễu kết cấu thi kế cầu kẻ mảng mm bằng c kết cấu kiện bê tông tựchèn, chân kẻ bằng các ống bêtông trong đỗ đá hộc thi mức độ hư hông it hơn so vớikhá, KBVMD chống xói Io bờ sơng ở khu vực Sai Gịn và đơngbằng Nam Bộ cũng tương đối đa dang.

các hình thức,

Các nghiên cứu cải tiến và phát triển kè bảo vệ mái đốc có kết cấu mảngmm và chân khay bằng đã đỗ rong ông bê tông. tie những năm 70 của th kí 20 trở lại

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

đây đã có những đồng gp đáng kẻ về mặt thực tiễn và lí luận trong kỹ huật để kề ởnước ta, Các tác giả đã cung cấp các thông in về tỉnh hình nghiên cứu và phát triển hai

loại kết cấu này, đồng thời giới thiệu kết quá phân tích kết cầu mảng mềm CM 5874và chân kè HWRU-TOE-2001 bằng chương trình tính tốn ABAQUS. Các nhận định

từ những kết quả tinh toán mới phù hợp với những nhận định của các nghiên cứu bằng

mơ hình thực nghiệm và các mơ hình tinh tốn Khác về tính bn vững, về khả năng

giảm thiểu chigu dây cấu kiện nhưng vẫn đảm bảo được điều kiện an tồn theo thiết kế

đó, Điều đó đã tạo ra triển vọng mới cho việc nghiên cứu tối ưu kết cầu để thích ứng

được vớ những tác động ngày một phúc tạp hơn của thiên nhiễn. Trong nhiều năm

«qua kết cấu mảng mém bằng các khối bể tơng tự chèn trợ giúp bằng lưới thép có nhiều

thuận lợi trong thi công và bền vững trước tác động cia các đồng chảy gây xói của

sơng đã được ứng dung vào nhiều dự án ở đồng bằng sông Cửu Long...Kết cấuKBVMD bằng các cấu kiện bể tong như TI, T2, T3, TSC-178 đã được dura vio xâymg ở nước a từ những năm cuối thập kỉ 70 của th kỉ 20, rong đó đáng ch ý à kế

b đã

cấu TSC-178, tác giả là Phan Đức Tác có liên kết tự chèn để tạo thành mảng méđược cấp bing độc quyền sing chế. Tuy vậy mãi đến những năm dầu của thập ki 90sau khi kết thie để tài khoa học cơng nghệ cắp nhà nước. thiên cứu hồn thiện côngnghệ kết cầu TSC-178", kết cầu được kiểm chúng bằng những thí nghiệm thực hiện ở

phịng thí nghiệm vật rắn biển dạng trường đại học Thuỷ Lợi và phỏng thí nghiệm thuỷ

lực của Viện Khoa Học Thuy Lợi, kết cấu TSC-178 mới có sức thuyết phục về cơ sở

khoa học và thực tiễn. Các nội dung nại cứu chính về kết cấu KBVMD ming mễmvà kết cầu TSC-178 thời kì này đã được cơng bổ trong luận án tiến sĩ Phan Đức Tác,Hà Nội 1996. Năm 2006 TS Phan Đức Tác lại đề xuất kết cấu PĐT-CM 5874 có khả.năng tạo mảng mềm có độ linh hoạt và mềm dẻo hơn các kết edu đã có trước đây

Nhu vậy, ở Việt Nam mặc đủ có nghiên cứu vat liệu bảo vệ cl„ mái để, ké biển tuy

nhiên tập trung nhiễu hơn vào các dạng cu kiện với các kiểu liên kết nhằm dn định

Việc phát trnghiên cứu vẫn còn tip tục, tuy vậy, trong thiết kế công trinhchúng a vẫn tuân theo những hướng din của tigu chuẳn Việt Nam.

1s

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

"Trong tiêu chuẩn TCVN 9901-2014: Tiêu chuẳn thiết kế đê biển có dua ra cơng thứckinh nghiệm trong việc xác định kích thước viên đá chân khay, trong đó có xác địnhthơng qua vận tốc cực đại của dịng chảy do sóng tạo ra ở chân đề.

al,mL, 45

| sinh,

h * 3)

Trong đó:

Vax Vận tốc cục đại của đồng chảy (mvs);

Ly Hy - Chiễu đài và chiều cao sông thiết kế (m);

h = Độ sâu nước trước để (m);

œ — -Giatốc trọng lực (m/s");

Vai việc xác định được vận tốc cục dại cho phép xác dinh được kích thước viên đã

chân khay tương ứng được quy định trong tiêu chuẩn nảy.

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

1.5. KẾt luận chương

Chan kẻ là bộ phận quan trọng dé bảo vệ mái ké trước tác động của sóng và đơng

bê tơng cốt thép, thảm.

1g buy, bằng

ing 8

a,... nỗ có nhiệm vụ giữ ổn định cho cả mái kè va thân đê. Bên ngồi chân kè cóchảy. Chân kè thơng thường chế tạo.

thảm đá chồng xói, trong một số trường hợp người ta kết hợp vật liệu của chân kẻ và

biển tự.phần bio tí nỗi (cao hơn mặtĐi tếp giáp chân kẻ là đó, có th

nhiên) hoặc vita bằng mặt bãi. Trong tực tế chân ke tại tuyển nghiên cứu vẫn xảy ra sự

đã hie bảo vệ chân bị cuốn rồi và cha xát bề mặt kẻ, chân ké ông buy bị diy rồi

và bị ăn mịn từ nước biển. Vì vậy ở các chương tiếp sau của luận văn sẽ tập trung

nghiên cứu cơ chế phá hoại của hai hiện tượng trên.

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

CHƯƠNG II, CƠ SỞ LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU DONG CHAY VEN BO VÀON ĐỊNH VAT LIEU ĐÁ HOC BẢO VE CHAN KE

2.1. Lý thuyết nghiên cứu về đồng chảy2.LL. Khái niệm về đồng ven bir

Dong ven bờ chính là các dịng chảy được hình thành sét bở biển, có thé vng góc

với đường bờ hoặc song song hoặc xiên góc với đường bờ,2.1.2, Ding chiy hình thành do sơng ở vùng gin bir

Khi sóng chuyển động ới gin bờ và vỡ trên be bién đc, ching tạo thành đồng chảy ởving gin bở, các ding chảy này biến đổi dưới nhiều dạng khác nhau tùy thuộc vào đặcđiểm sóng và trang thái bờ biển. Các đồng chảy gần bờ cỏ thé dat tới độ lớn đáng ke

cây nguy hiểm trong khu vực mà nó hình thành. Các dòng chảy gần bờ sẽ trở nên đặc

biệt quan trong khi chúng kết hop với sóng và làm vận chuyển bản cát ven ba. Do đó

nó là một yếu tổ rit quan trong có vai tr khơng chế sự diễn biến và hình thái của bờ

biển (hình 2-1).

“Theo Komar, có hai hệ thing ding chay do sng tạo thành ở vùng ven bờ chính, đồ là

hệ thống dong chảy tuần hoàn bao gồm dong tiêu (dỏng tách bở) kết hợp với dòng.chiy dọc bờ và dòng chây dọc bở hình thinh khi song chuyén động tối gần bờ theo

một gốc xiên so với đường bồ. Các hệ thống dòng chảy trên được mơ tả tương ứng vớiHình 2-1(a) và Hình 2-1(¢), Hình 2-1(b) mơ tả dạng đồng chảy trung gian giữa hai hệthống ding chảy đã nêu ở trên. Trường dng chảy có tác dụng chỉ phối dịng chủy tuần

hoàn ở gần bờ phụ thuộc phần lớn vào các sóng tới theo một góc nghiêng so với đường.

bờ, Khi sóng vỡ với đường dinh sóng thực sự song song với hướng đường bi trung

bình, ding chảy được hình thành có dạng dịng tuần hồn như. Hình 2-1(a). Dịng tiêu.

là một thành phin của đồng twin hồn: trong đó dng chảy theo hướng về phia biểntinh từ vũng sóng vỗ. Nếu sóng vỡ tạo thành một góc tương đối lớn so với đường bờ,

trong vùng sóng vỡ sẽ hình thành dịng chảy có hướng song song với đường bở và bị

giới hạn giữa bờ biển và dai sóng đổ như ở Hình 2-1(c). Dang chảy này đặc biệt rit có

ý nghĩa khi nó gây nên hiện tượng vận chuyển bùn cát theo hướng dọc bờ. Nó có thể

19

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

vận chuyển bùn cất dọc bở biển tn quảng đường hing trim kilomét. Dạng trường

đồng chiy trung gian, Hình 2-1(b) thường xuất hiện kh sóng vỡ tạo với đường bờ một

góc nhỏ hoặc khi trường dịng chảy ở khu vực gin bờ bị chỉ phối mạnh mẽ bởi điều

kiện địa bình day biển.

b) Dong tuần hồn trung gian

Hình 2.1. Trường đồng chiy quan tắc ở gin

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

“Các dng chảy nay cho biết hướng dich chuyển vùng cát trên ba biển và làm thay đổihình dang của đường bờ. Hình thái bờ biển thường phan ánh trường dng chảy, và nó.

có sự khác biệt đáng ké giữa hai thành phần dịng chảy trong Hình 2-1, Hình dang bir

biển tr thành một yếu tổ quan trọng có tác dụng khơng chế va chỉ phối trường dịng

chấy khi có mặt cả hai yêu tổ là địa hình và đồng chảy,2.1.3, Dang tiêu và đồng tuẫn hồn

Mơ tả chỉ tiết về hệ thống dịng chảy tuần hồn được trình bày trên Hình 2-1, Dịng,

tiêu là dạng đồng chảy có đặc trừng quan trong nhất và có thể thấy được. Các đồng

này thường mạnh và hẹp, có hướng chay về phía biển va đi qua vùng sóng vỡ thường

có tác dụng vận chuyển các vật trôi nỗi và bùn cát tạo thành những luỗng dong chảy có

hồn tồn khác biệt với vùng nước ở xung quanh nó,

_ it Đồng chảy hồi qui

<=

panei na

bien T

Hình 2.2. Hệ thống dịng chảy tuần hồn

Déng tiêu được ni dudng bởi các đồng chảy có hướng đọc bờ bên trong vùng sóng,

vỡ có độ lớn dòng chấy nhỏ nhất bằng Ot điểm giãn của bai dng tiêu kế tgp nhau,

và đạt tới giá tị lớn nhất ngay tại điểm khi dng tiêu đổi hướng ra phía biển (Hình

2-1). Dịng tuần hồn gần bờ bao gồm dịng chảy dọc bờ có tác dụng ni dưỡng cácđơng ễu; kéo đi qua di sông võ; khuych tn tại phần mỗi đơng iêu, và đồng chyhồi quy từ ngồi vào trong bi sẽ thay thé phần nước bị dịch chuyển khỏi bờ dưới tácdụng của đồng tiêu (Shepard and Inman, 1950a,19509). Dang lý tướng nhất của ding

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

tuần hồn la ding chây được hình thành trong 46 có dang tiêu có hướng vng gốc với

bờ, dịng chảy trong vùng sóng vỡ có hướng dọc bờ ni dưỡng các dịng tiêu đều theocả hai phía (Hình 2-1). Tuy nhiên, các đồng Su thường cắt ngang di sóng vỡ theo

một đường chéo (đình 2.1(b), và dịng chây ni dưỡng dịng dọc bờ hoặc có hướng

khác nhau hoặc có cường độ dng chảy khác nhau.

Hước ding thấp

“#8monhdfE mS) Hước ding thi

Hình 2.3. Mơ hình biểu diễn dịng do sóng tác động vào bở.

Sự hình thành của dịng tiêu được gid thích theo phương pháp hiện đại trên cơ sở phát

trién các khái niệm v8 ứng suit toa của năng lượng sống (radiation sires) củaLonguet-Higgins và Stewart (1964). Theo những phân ích và giải thích đầu tiên của

Bowen (19694), dng tin hồn chính là kết quả do sự biển thiên của chiều cao sống

theo hướng dọc bờ, sự biển thiên này sẽ sinh ra sự chênh lệch vŠ mực nước tại ắc vi

2

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

trí kii nhau đọc theo bờ biển. Cách giải thích này được hình họa ở inh3. Chiều.

cao nước ding do thành phần Sy. về phía bờ của ứng suất tỏa được cân bằng với

gradient áp lực của của độ đốc mặt nước có hướng về phía biển ở vùng ven bở. Biểu.

thức cân bằng lực được viết như sau:

a ee Qa)

“Trong đó, độ đốc trên mặt cắt ngang của chiều cao nước dâng được ky hiệu bằng n, cótương quan trực tiếp với độ đốc của bãi én Sy = 8⁄21, nhưng không phụ thuộc trực

tiếp vào chiều cao sóng tới

‘Tuy vậy, do các sông lớn sẽ vỡ tại vùng nước sâu hơn các sống nhỏ và do đó sơng«dang sẽ xuất hiện xa hơn về phía biển trên các vị trí dọc theo bờ biển nơi xuất hiện các

sóng lớn hơn. Trong vũng sóng vỡ, mực nước trung bình về phía bở, do các sông lớn

hơn khi vỡ tạo thành, s cao hơn so với các sóng nhỏ, Do vậy, gradient áp lực sẽ hình

thành và tạo thành dịng chảy đọc bờ biến từ nơi có sóng va nước dâng cao đến nơi có.sơng thấp hơn ở lân cân

2.14. Ding cháy doc bờ hình thành do sóng tic đụng theo hướng xiên góc với“đường bờ

Dang chấy doc bở hình thành khi sóng tác dung theo hướng xiên góc so với đường bởi

là vấn đề được quan tâm một cách đáng kể vì nó có vai tr rất lớn tới qua tỉnh vậnchuyển bùn cát dọc bờ biển. Có thể nói rằng, tới nay các hiểu biết về sự hình thành của

đồng doc bi và khả năng tính tốn vận tốc đồng chảy dọc bờ là khả hoàn chỉnh. Tuy

vây, các nghiên cứu chi tết về sự hình thành dịng chảy dọc bờ vẫn còn nhiều vấn đềcần được nghiên cứu

“Các quan trắc trên các bãi biển tự nhiên cũng như tại các bể sóng (wave basins) trong

phịng thí nghiệm đã xác nhận rà ất lớn đối

1g, dòng cháy dọc bờ: dụng chỉ phố

Qua nhiều năm, đã có nhiều lý thuyết nghiên cứu về sự hình thành ding chảy dọc bờ

khi sống tác đụng theo hướng xiên góc với đường bờ được đề xuất. Các phân ích hiện

đại về sự hình thành dịng chảy dọc bờ đều được xuất phát từ những kết quả nghiên

23

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

cứu của Bowen (1969b), Longuet-Higgins (19704, 1970b), và Thornton (1970). Các

nghiên cứu này đều sử dụng ứng suất tỏa để mơ tả mạch động của độlượng sóng,

kết hợp với sự hình thành dong chảy đọc bờ với các thành phần của ứng suất tỏa có.hướng dọc theo bở biển khi sóng vỡ tạo với bờ một gốc xiên. Tuy nhiên, ba khảo sắttrên lại sử dụng các công thức lực kéo ma sát khác nhau và các mô hình hỗn hợp theo

phương ngang trên bể rộng của dai sơng vỡ.2.1.4.1. Tính tốn vận tốc dịng chảy dọc bờ

Khi song vỡ song song với bở như đã xét ới ở phần rên, sẽ cổ một ứng su tồa cổ

hướng vio bở (S.À), thành phần mạch động của động lượng có liên quan ti sóng, và

ứng sttỏa có hướng đọc theo bờ biển (S,„), là kết quả do tác động áp suthủy động

tối chuyển động của nước. Khi sóng tiến tới gin ba với một góc xiên so với đường babiển, mỗi một thành phần của ứng suất tịa có thành phần có hướng dọc bờ, được kết

hợp lại thành:

= Ensinacos @ sau)

(Eoneos a\(*24)(CA) am

“rong đó F là một độ ning lượng sông là ý số giữa nhôm sông và vận tốc pha, côn

là gốc giữa đường dinh sông với đường bồ. Như vậy, Sy là ứng suất ba cổ hướngdọc bờ (bình phần theo phương y) mã chuyén động hướng từ ngoài khơi vào bờ (theo

hướng x). Như trong phương trình (2.2b), Sy, có thể được viết lại là tích số của mạch.

động năng lượng sóng trên một đơn vị chiều dai bở biển (ECn cosa), nhân với sine/C,

ấy theo luật Snell, nế các đường đồng mức đáy song song với đường.iy là không đáng kể, mạch động nang lượng là hằng số và do

đó mà S,y = hằng số khơng đổi. Do đó, khi chuỗi sóng từ vùng nước sâu di chuyển tớigần bở thì thành phẫn, S,, gin như không thay đổi và bị gu biển khi sông vỡ trên bờibiển. Sự tiêu tán của Sy ở vùng gin bở là nguyên nhân trực tiếp hình thành nên dong

dge bờ. Cin lưu ý rằng, khi a= 0, S„ = 0, theo phương trình (22), sẽ khơng có lực tácdụng tạo thành đồng chảy đọc bờ,

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

“Lae đẩy” thực sự tạo thành đông chủy dọc bờ là gradient cổ hưởng về phia bờ

„y/ôx, đỏ là, sự tiêu tán cục bộ của thành phần Sy, khi sóng phát triển cắt ngang qua

bãi biển. Ap dụng lý thuyết sng tuyến tinh khỉ đánh giá một độ năng lượng sóng

(E = glf 8), đạo hàm phương trình (2.2) theo biển x, thu được

ox08h sina cosa

trong đó h là độ sâu nước cục bộ, và S= dfs là độ dốc bai biễn (khi đạo hàm, giá

thiết cosa = hing số) và xét tối sự biển đổi chiều cao nước đăng do sông của độ sâu

nước so với độ sâu nước ở trang thái tinh, Tương quan này cịn có thể được biển didưới dang vận tốc quỹ đạo lớn nhất theo phương ngang của sóng, uy trong đó Uy =

*F' 4heo lý thuyết sing tuyến tính trong ving nước nơng) do vậy

khi sóng vỡ và chuyển động cắt ngang bãi biển. Độ sâu nước và vận tốc quỹ dao

sóng ig đều giảm khỉ sóng cất ngang qua bãi bién và tiền ới gin bở. Do sự phản xạ

sóng trên phần nước tràn lê bãi bidnên sina và h cũng giảm din, và do vậy mà

day cục bộ" (local thrust) ôS,,iôx trong phương trình (23a) sẽ giảm trên mặt cấtngang bãi biễn, và đạt giá tr lớn nhất tại vùng sóng vỡ và bằng 0 tại bờ biển.

Mơ hình đồng chảy dọc bờ đơn giản nhất ở trên coi lực diy là cân bằng với lực cản do

ma sit kéo của dòng đọc bờ. Lực cản do ma sit kéo được Longuet-Higgins (19704)

bia diễn bằng phương tình sau:

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

Trong dé vụ là vận tốc của dòng chảy dọc bờ và C; là hệ số ma sắt kéo khơng thứngun. Cân bằng hai lực có chiều ngược nhau trong phương trình (2.3b) và (4.3) cho.

dịng én định, và giải phương trình cân bằng, thu được vị

y= Su, sina, 00s a,

định tại tại ving sóng vỡ, trong đó hạ là độ sâu nước tại vùng sóng vỡ, ơ là góc sóng

v 1 ÝP tương ứng độ âu nước hy

5 và u được lấy

Don giản hóa phương trình (2.5), từ lý thuyết của Longuet-Higgins, có thể thấy ring,

vận tốc dong chảy doc bở thì ty lệ với uy sins cosay, với độ đốc bãi biển S và hệ sốft kéo C,, đây là cá

Komar và Inman (1970) đã độc lập phát triển và thủ được một trong quan giống nhauhệ số chủ yếu có liên quan tới độ lớn của dng chảy đọc ba.

có dạng sau

vụ, =2,Tu, sins, c0s a 6

“Trên cơ sở so sánh các biểu thức được sử dụng để ước tinh suất chuyển bin cát dọc bis

nhưng cũng kiểm tra theo kinh nghiệm có sử dụng số liệu đồng chảy dọc bờ. Ở

phương trình (2.6), vụ là vận tốc dòng chảy đặc trưng được do tại điểm ở giữa ving

sóng vỗ, ại điểm chính giữa tinh từ dải sóng vỡ tới đường bay, trong khi đồ. và ơ là

các giá trị được xác định tại điểm sóng vỡ. Cũng như các kết quả được Komar trình

bảy sau nay, khi theo lý thuyết sóng tuyến tinh u„ =¥8% =V840/7" dang phương

trình thường hay được sử dụng là

uy SLIT BH, sina, 0s đ, (on)

26

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Nö được biểu diễn đưới dạng căn bic hai của chiều cao sông vHae hay chiều cao của

sắc sông đồng dang trong phịng thí nghiệm. Đối với các sóng ngẫu nhiên, ương quan

giữa chiều cao sóng vỡ có nghĩa Hy, có thể được lẤy xắp xi như sau:

vụ “LOY BH, sing, cos a, 610)

Trong rit nhiều phương trình đã được xây dựng để tính tốn dự báo vận tốc dịng chảycọc bờ do sóng tác dụng với một góc nghiêng so với bờ bi„thì chỉ cổ phương trình

(7a) và (2.88) và cho kết quả tt nhất so với số iệu thực đo i điểm giữa của vũng

sóng vỗ. Giá tr này cũng rất phủ hợp kế cả với vận tốc dọc bờ lớn nhất hi sóng tạo

với đường bir một gốc 45° (Komar1975)

Trong cuốn /Öướng Dẫn Bảo Vệ Bờ Biển của quân đội Mỹ (Shore Protection Manual)

~ CERC,1984, một cơng thức có dạng tương tự cũng đã được gợi ý dùngvụ =20/78 fell, sn (26, ) G8)

‘Cong thức nảy khác với công thức 2.7b ở chỗ nó có xét tới độ đốc bai biển S. Tương

quan nay được xây dựng dựa trên cách giải của Longuet-Higgins, [công thức (2.6)]nhưng sử dung thêm một giả thiết là lấy hệ số ma sát kéo Cy = 0.01. Công thức 2.8 củaCERC mới chỉ được kiểm chứng bằng các số liệu thực đo của Putnam, Munk, vàTraylor (1949) và số liệu do trong phịng thí nghiệm của Galvin and Eagleson (1965).

Việc sử dụng công thức này trong tinh tốn có thể dẫn tới những sai số vượt q mie

cho phép,

2.1.4.2. Phân bó vận tốc dịng chảy dọc bờ

Phần trên đã trình bày các tính tốn vận tốc trung bình của dịng chảy dọc bở tại vùng

sông vỡ. Tuy nhiên trong thực tế, hầu hết các ứng dung và nghiên cứu trong vũng sóng

vỡ đều cần biết được sự phân bổ lưu tốc, dang phân bổ lưu ốc, cũng như sự biến thiêncủa dang phân bố lưu tốc trên tồn bộ chiều rộng của dải sóng vỡ. Bowen (19696),

Longuet-Higgins (1970b), và Thornton (1970) đã phân tích dạng phân bỗ lưu tốc này

trên cơ sở xét tới giá trị cục bộ CS./0x của lực diy và lực ma sát kéo, sự biển thiên.ccủa các lực này theo phương x của hệ toa độ trên mat cất ngang. Các nghiên cứu của

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

họ còn bao gồm cả q trình hịa trộn theo phương ngang, có tác dụng là trơn hìnhdạng của mặt cắt ngang.

‘Theo Longuet-Higgins (19700) thìdọc bờ trên chiều rộng của dai sóng vỡ s

inh dong của trường phân bố lưu tốc ding chảy

có dạng như sau:

[BX" SAN tí 0<X<LXP Kl<x<s

trong đố: - X = w,,vớiX, là khoảng cách từ bờ biển tới đường sóng vỡ,

= vivo, với v là đại lượng biểu thị độ lớn của đồng chảy dọc bờ tại

điểm ngoài khơi cách bở 1 khoảng cách là x, và vg là vận tốc dng chảy dọc bở tạiđiểm sóng vỡ, được xác định bằng cơng thức sau

= (eH,)* sina, cosa,

nó phụ thuộc vào trang thái sóng (chiểu cao, chu kỳ, góc sóng) và có dạng giống như

cơng thức (2.5) đã được kiểm chứng ở phần trên. Sự biến thiên của các hệ số trong hệphương tình (2.04) đối với một mặt cắt ngang hồn chỉnh có dạng như sau:

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

‘Theo phương trình (2.9e), P là tham số khơng thứ nguyên đại điện cho tim quan trong

của quá trình hịa trộn theo phương ngang, có kể tới hệ số N, so với hệ số ma sát kéo.

GAar nhữ không cỏ quả trinh xody trộn theo phương ngang, thi N = 0 và P = 0, lúc

này dang phân bổ lưu tốc của dịng chảy doc bờ sẽ có hình ring cưa và gián đoạn ta

đường sóng vỡ (Hinh 2-4). Qua dang phân bé thấy rằng. đồng chiy dọc bờ

do lực diy0x tạo thành chi xuất hiện trong phạm vi đãi sóng vỡ, ở bên ngồi dit

sơng vỡ về phía biễn, sẽ không côn thành phần lực diy này nữa. Nếu q trình rối

dong dẫn tới hiện tượng hịa trộn và khuyếch tán tăng lên thì hệ số P cũng tăng, dang

đường phân bổ lưu tốc chuyển thành đường cong tron và gần với thực tẾ hơn, đồngthời điểm có vận tốc lớn nhất trên biểu đồ phân bổ lưu tốc dọc bờ sẽ dịch chuyển din

hia bờ với độ lớn của lưu lớn nhất giảm dần. Quá trình rối động hỗn hợp cùng.

lâm liên ết phần nước bên ngoài ving sóng vỡ với đồng chảy bên trong vùng sóng,

vỡ, tạo thành một dong chảy dọc bờ bên ngoài vùng song vỡ mà khơng có sự gián

cđoạn tại dai sơng vỡ.

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Hình 2.4. Phân bổ lưu tốc đạc bờ3.2. Lý thuyết nghiên cứu 6n định chân kề

2.2.1. Khải niệm về xái chân kè

XXöi là trường hợp đặc biệt của quá tình vận chuyển bin cát và xuất hiện khi sự vận

chuyển cục bộ vượt quá nguồn cung cấp cho nó. Sự khác nhau trong quá tỉnh vận

chuyển cổ thể là do sự khác nhau về vận tốc hoặc ding chảy rồi hoặc do cả ai, xây ra

độ chênh lệch (gradient) vận chuyển bùn cát dọc bờ, ngoài ra cũng có trường hợp xốilà do nguyên nhân vận chuyển bùn cát từ sông mang ra trong mỗi mùa là khác nhau,do nguyên nhân khai thắc nguồn lợi cát phục vụ cho xây đựng và khai khoảng vượt

mức cho phép, chế độ gió có ln thay đổi theo mùa, hay gió thay đổi ngay trong mộtcơn bão... Nhưng nhin chung tt cả nguyễn nhân tên đều làm cho sự thay đổi vận

chuyển bùn cát thay đổi (chủ yếu là hướng doe bờ) gây ra xối bỗi vũng bờ biển.2.2.2. Phân loại

Có hai hình thức x6i là xói thưởng xun và xói cục bộ. Xói thường xuyên là x6i do

tác động liên tục của dịng chảy và sóng trong q trình vận chuyển bùn cát dọc bờ.

“Xơi cục bộ, trường hợp đặc biệt của quả trình vận chuyển bùn cát, nguyên nhân phátsinh là sự kết hợp của cả vận chuyên bùn cất dọc bở với ngang bờ nhưng chủ yêu là do

30

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

vận chuyỂn bùn cát dọc bờ dưới tác động của biên cực đại sóng trong bão, dịng chảy,cdọc bờ hình thành khi sóng tác dụng theo hướng xiên góc với đường bờ sẽ vận chuyển

"bùn cát đọc theo bờ biển, Do sự biển đổi hướng của đường bờ hoặc sự biển đổi về độsiu, độ đốc bãi, hoặc thành phần hạt bùn cát ma suất chuyển bùn cát doe bờ cũng sẽ

biến đổi tương ứng, Bun cát xói lỡ sẽ bị vận chuyển ra khỏi đoạn bờ biển và khơng,

day trở lạ nữa. Ngồi ra cơn cổ kiểu xơi mang tính chất mùa ức à ma này xơi, ma

khác lại được bồi... Xói thường xun có thé dự báo thơng qua mơ phỏng bằng cácmơ hình tốn như UNIBEST, DELFT 3D.

2.2.3. Xác đỉnh phạm vi hồ xói chân ke

2.2.3.1. Xi chân trong trường hợp tường đứng(a) Phương pháp McDougal

MeDougal đã ti

tinh chiều sâu hỗ xói trước chân tường đứng trên bãi bién có độ đốc m bắt kỳ. Chiều.

sâu hồ xói phụ thuộc chính vào các thông số thủy động lực sau:

hành nghiên cứu về hỗi x6i chân tưởng đứng và đưa ra công thức

“Chiều cao sóng(HH,),

Chiu đồi sóng).

Chiều stu nước (ha)

Kích thước hạ bin cát (dạ) ở bãi trước chân cơng tình(Cong thức sau thể hiện mỗi quan hệ giữa thông số này

Ss vas Lo MCh, y LÊN

“Trong đó;

‘Stm) - độ sâu hỗ xói đối với tường đứng;

í,Á(m)- chiều cao song ở vùng nước s

L, (m)- bước săng ving nước si31

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

A (m)- độ si lu của chân cơng trình so với mye nước trung bình trong nhiều năm,.4(m)- kích thước hat (= dso);

Các đặc trưng sống ————”"

tưởng đứng.

độ dốc của mái

Hình 2.5. Sơ đồ tinh kích thước hồ xói theo phương pháp McDougal

"Nhận xét cho phương pháp MeDougal: Phương. khiy MeDougal chỉ tính cho hổ xcơng trình có chân dang tường đứng, không đ cập ti thời gian cin thiết để hình thành

nên hỗ xối đó (hay đại lượng t chưa cổ trong công thú). Tuy nhiễn theo công thức

này có tu điểm là đưa số liệu sống ving nước sâu khơng phải tinh truyền vào nước

nơng, có đề cập tới kích thước của hạt bùn cát (dạy), đưa ra cơng thức cụ thé tính tốn.trảnh sai số do chủ quan của người tinh kh tra bảng

(6) Phuong pháp Xie (1981)

Phương pháp này được Xie đưa ra năm 1981 để xác định độ sấu lớn nhất của hỗ xéi,

nó chỉ được áp dụng với các công tinh dạng tường đứng có độ đốc bãi biển rit bé coi

như chiều sâu nước là khơng đổi. Tính tốn cho cả trường hợp có và khơng có bùn cát

Jo lũng di chuyển trước chân cơng tình. Cin phải có số liệu về sóng và độ sâu nước ởving nước nơng nơi xảy ra xối.

</div>