Bài tập lớn bảo vệ bờ biển potx

đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
I . mục đích xây dựng công trình
1. Mục đích xây dựng công trình :
Công trình đợc thiết kế là tuyến đê dọc bờ biển. Mục đích chính khi thiết kế
tuyến đê là phải đảm bảo các yếu tố sau:
- Ngăn nớc biển không cho tràn vào vùng dân c, ngăn nớc mặn thấm qua.
- Giữ ổn định đờng bờ biển dới tác động của các yếu tố môi trờng nh : sóng,
gió, dòng chảy
- Hạn chế các tác động cơ học phá hỏng đến đờng bờ biển.
- Duy trì trạng thái bờ biển ở trạng thái tự nhiên.
- Cố định vị trí đờng bờ biển ở trạng thái tự nhiên.
- Lấn biển, tạo cảnh quan khu vực xây dựng công trình.
2. Lựa chọn cấp công trình :
- Việc xác định cấp công trình phụ thuộc vào mục tiêu bảo vệ ( diện tích
vùng đợc bảo vệ, số dân sống trong vùng đợc bảo vệ, mức độ thiết hại nếu
công trình bị phá hỏng ) và lấy theo các quy định.
- ở đây , trong phạm vi bài tập lớn ta chọn cấp công trình là cấp III.
II . Các số liệu thiết kế
1. Số liệu địa hình, địa chất :
a. Số liệu địa hình : Bình đồ địa hình khu vực xây dựng công trình ( xem bản
vẽ khổ A3 ).Độ dốc đáy biển là i = 0,01
b. Số liệu địa chất : Địa chất gồm 4 lớp :
Lớp đất
Chiều
dày (m) Tên đất
Trạng
thái

( độ )

( T/m
3
)
E
( T/m
2
)
c
( T/m
2
)
1 1,0 Bùn sét Chảy 3 1,58 - -
2 3,5 Cát pha Chặt vừa 18 1,75 1200 0,3
3 4,0 Sét Dẻo cứng 18 1,75 1300 0,6
4 Vô hạn Cát nhỏ Chặt vừa 16 1,7 1000 1,1
2. Số liệu môi trờng :
a. Số liệu về gió :
+ Vận tố gió tính toán : V = 30 m/s
+ Thời gian gió thổi : t = 12 h
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 1
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
+ Hớng gió thổi : Vuông góc với đờng bờ .
b. Số liệu về mực nớc :
+ Mực nớc triều cao :Với công trình cấp III, mực nớc triều cao lấy với suất
đảm bảo 5 % : H

5%
= +2,12 m
+ Mực nớc triều thấp lấy với suất đảm bảo 5% : H
5%
= -1,35 m
+ Mực nớc dâng :lấy với suất đảm bảo 20% , lấy ở Hà Tĩnh , H
nd
= 1,315
m
III . Lựa chọn tuyến đê và mặt cắt tính toán
Việc lựa chọn tuyến đê và mặt cắt tính toán đợc thể hiện trên bình đồ khu
vực xây dựng công trình trong phần phụ lục.
IV . Tính toán các thông số thiết kế tại khu vực xây dựng ct
1. Xác định các thông số sóng trung bình tại vùng nớc sâu.
a. Đà gió ( L , m)
Trong vùng biể thoáng đà gió đợc xác định theo công thức ::
L =
V
v
ì
11
10.5
Trong đó :
V
gió
= 30 m/s vận tốc gió tính toán
= 10
-5
(m
2

/s) hệ số nhớt động học của không khí
Đà gió :L =
30
10
.10.5
5
11

= 166666,67 (m)
b. Chiều cao sóng trung bình H
tb
, chu kì sóng trung bình T
tb

Chiều cao sóng trung bình H
tb
và chu kỳ sóng trung bình T
tb
tính theo 2
yếu tố là đà gió và thời gian gió thổi . Chiều cao sóng trung bình là giá trị
chiều cao sóng nhỏ hơn tính theo 2 yếu tố trên. Chu kỳ sóng trung bình là
giá trị chu kỳ sóng tơng ứng với chiều cao sóng tính đợc .
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 2
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
Tính theo đà gió : H
tb
và T

tb
đợc xác định từ công thức :
m
V
gL
g
V
H
tb
37,5
30
67,166666*81,9
10.61
1
1
81,9
30
16.0
10.61
1
116.0
2
2
3
2
2
2
3
2
=

+
=

+
=

T
tb
=
10
30
37,5*81,9
81,9
30
5,195,19
625.0
2
625.0
2







=






V
gH
g

V
tb

(s)
Tính theo thời gian gió thổi : Chiều cao sóng trung bình tính theo công
thức
m
V
tg
g
V
H
tb
276,7
30
3600.12.81,9
.10.04,11
1
1
81,9
30
16.0
.
.10.04,11
1
116.0
2
625,0
3
2

2
625,0
3
2
=

+
=

+
=

Vậy: Chiều cao sóng trung bình H
tb
= 5,37 m
Chu kì sóng trung bình T
tb
= 10 s
c. Chiều dài sóng trung bình

dtb
:
Chiều dài sóng trung bình xác định theo công thức :

156
14,3.2
10.81,9
.2

.
2
2
===


tb
dtb
Tg
( m)
2. Xác định mực nớc thiết kế :
Mực nớc cao thiết kế (MNCTK ) xác định theo công thức :
MNCTK = MNTC + H
nd

Trong đó : MNTC = 2,12 m : Mực nớc triều caon thiết kế
H
nd
= 1,32 m : Chiều cao nớc dâng do bão
MNCTK = 2,12 + 1,32 = 3,44 ( m )
3. Các thông số sóng lan truyền ở vùng nớc nông:
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 3
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
Khi sóng lan truyền vào vùng nớc nông , địa hình đáy biển ảnh hởng đến
các thông số sóng.Đáy biển có độ dốc i = 0,01 ;chiều cao sóng với suất đảm
bảo i% xác định theo công thức sau :
h

i%
= k
l
. k
i
.k
s
.H
tb
Trong đó :
k
l
: Hệ số tổng hợp các tổn thất tra bảng 2.7 Bài giảng công trình
bảo vệ bờ biển
k
s
: hệ số biến hình và khúc xạ, tra bảng 2.8 - Bài giảng công trình
bảo vệ bờ biển
k
i
: Hệ số xác định theo đồ thị hình 2.4 - Bài giảng công trình bảo vệ
bờ biển dựa theo gd/V
2
.
kết quả tính toán chiều cao sóng vùng nớc nông
STT d ( m)
d/
d
gd/V
2

k
s
k
i(1%)
k
l
h
1%
(m)
1 25
0.1602
6
0.272
5
0.920
0 2.2565 0.883846 9.8531
2 20
0.1282
1
0.218
0
0.920
2 2.2292 0.903077 9.9481
3 15 0.09615 0.1635 0.9358 2.2046
0.84384
6 9.3484
4 12 0.07692 0.1308
0.966
2 2.1592 0.814615 9.1257
5 10

0.0641
0 0.1090 0.9918 2.1810 0.833846 9.6859
6 8
0.0512
8
0.087
2
1.026
2 2.1177 0.77453 9.0383
7 6
0.0384
6
0.065
4
1.075
4 2.1308 0.795897 9.7933
8 5
0.0320
5
0.054
5 1.1395 2.1373 0.806581 10.5487
9 4
0.0256
4
0.043
6
1.203
6 2.0577 0.681795 9.0674
10 3 0.01923
0.032

7
1.260
0 2.0708 0.713846 10.0018
4. Xác định các thông số của sóng vỡ :
Khi lan truyền vào gần bờ, đến một độ sâu nớc nào đó sóng sẽ bị vỡ. Sóng có
thể bị vỡ một hoặc nhiều lần, vùng nớc giới hạn bởi vị trí sóng vỡ lần đầu đến vị
trí sóng vỡ lần cuối gọi là vùng sóng vỡ.
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 4
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
a. Xác định độ sâu sóng vỡ lần đầu:
Các bớc tiến hành nh sau :
Từ các giá trị h
1%
đã tính trong vùng nớc nông ở trên, xác định đợc các
giá trị h
1%
/gT
2
tơng ứng .Tra theo đờng cong 2 ( m 0.02 ) trên hình 2.7
Bài giảng công trình bảo vệ bờ biển ta tính đợc các trị số d
cr
/
d
từ đó tính đợc
các giá trị d
cr
tơng ứng

Độ sâu sóng vỡ lần đầu d
cr
( m) là độ sâu tính đợc mà có giá trị gần đúng
với giá trị độ sâu nớc đã cho d
i
.

Kết quả tính toán độ sâu sóng vỡ lần đầu :
STT d ( m)
d/
d
h
1%
h
1%
/gT
2
d
cr
/
d
d
cr
1 25
0.1602
6
9.8531
0.01004
4 0.086 13.416
2 20

0.1282
1
9.9481 0.010141 0.086 13.416
3 15
0.09615
9.3484 0.009529 0.077 12.012
4 12
0.07692
9.1257 0.009302 0.076 11.856
5 10
0.0641
0
9.6859 0.009873 0.083 12.948
6 8
0.0512
8
9.0383 0.009213 0.072 11.232
7 6
0.0384
6
9.7933 0.009983 0.0855 13.338
8 5
0.0320
5
10.548
7 0.010753 0.0865 13.494
9 4
0.0256
4
9.0674

0.00924
3 0.073 11.388
10 3
0.01923
10.0018 0.010196 0.086 13.416
Kết quả tính toán cho thấy sóng vỡ lần đầu tại vị trí có độ sâu nớc d = 11,856
m.
b. Xác định độ sâu sóng vỡ lần cuối :
Độ sâu sóng vỡ lần cuối d
cru
( m) khi độ dốc đáy biển không đổi xác định
theo công thức :
d
cru
= k
u
n-1
. d
cr
Trong đó :
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 5
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
+ k
u
: Hệ số phụ thuộc độ dốc đáy biển, với m = 0,01 k
u
= 0,755

+ n : số lần sóng đổ ( n 2 ) và thỏa mãn điều kiện :










43,0
43,0
1
2
n
u
n
u
k
k
n = 5 có





==
==

43,03249,0755,0
43,04304,0755,0
4
1
3
2
n
u
n
u
k
k
d
cru
= 0,3249.11,856 = 3,852 ( m).
c. Xác định chiều cao sóng vỡ

:
Chiều cao sóng vỡ xác định theo công thức sau :



2
2
18,0
2
2
%1
tb

tb
isur
gT
gT
d
athh
















=
, a
i
= 4,3 khi 0,001 < m < 0,033
h
suri%
= k
i

. h
sur1%
, k
i
= 0,85 khi i = 13%

KếT QUả TíNH CHIềU CAO SóNG Vỡ TRONG VùNG SóNG Vỡ
STT
d
(m)
T
tb

(s)
h
sur1%
(m)
h
sur13%
(m)
1 11.856 10 8.86375 7.53418
2 10 10 7.55007 6.41756
3 8 10 6.09371 5.17966
4 6 10
4.6021
9 3.91186
5 5 10
3.8457
2 3.26886
6 4 10

3.0835
4 2.62101
7 3.852 10
2.9703
1 2.52477
d. Xác định chiều dài sóng vỡ

sur
(m) :
Chiều dài sóng vỡ xác định theo đờng cong trên của hình 2.5 bài giảng
công trình bảo vệ bờ biển , phụ thuộc vào tỷ số d/
d
.
Tại vị trí sóng vỡ lần cuối d = 3,852 ( m) d/
d
= 0,024 , tra đờng cong trên
cùng của hình 2.5 ta đợc tỷ số
sur
/
d
= 0.45
sur
= 0,4.156 = 72 ( m) .
5. Xác định các thông số sóng thiết kế tại chân công trình :
Do MNTC = 2,12 m công trình nằm ngoài vùng sóng vỡ, khi đó các
thông số để thiết kế công trình là các thông số sóng vỡ lần cuối .
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 6
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb

bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
Các thông số sóng thiết kế công trình :
+ Chiều cao sóng : h
1%
= 2,97 m ; h
13%
= 2,525 m
+ Chiều dài sóng : = 72 m
+ Chu kỳ sóng : T = 10 s
V. xác định các thông số mặt cắt đê
1. Lựa chọn phơng án mặt cắt đê :
- Yếu tố quyết định mặt cắt đê là đặc điểm hình dạng hình học của đờng
bờ và độ dốc mái phía biển. Nếu độ dốc này lớn hơn 1 thì sẽ làm đê biển
dạng mái nghiêng, ngợc lại sẽ làm dạng tờng đứng, còn nếu địa hình
không rõ ràng khi xác định độ dốc này thì có thể làm theo kiều hỗn hợp
- Mục đích của việc lựa chọn là vừa đảm bảo đợc điều kiện ngăn sóng một
cách phù hợp nhất đồng thời đảm bảo điều kiện về kinh tế và thi công.
- Với mặt cắt này độ dốc mái khá lớn m = 6 nên sử dụng dạng đê mái
nghiêng bằng đất .
- Hình dạng và kích thớc đê :
+ Mặt cắt ngang đê có dạng hình thang , thân đê đợc đắp bằng đất á sét
trên nền đất tự nhiên .Mái đê đợc phủ bằng các tấm bêtông đúc sẵn .
+ Chiều rộng đỉnh đê lấy theo cấp công trình , với công trình cấp III, lấy
B = 4 m .
+ Độ dốc mái đê sơ bộ chọn : m= 2 cho mái phía đồng, m = 3,5 cho mái
phía biển ( sẽ đợc kiểm tra trong phần tính toán ổn định ).
2. Xác định chiều cao sóng leo trên mái dốc :
Chiều cao sóng leo thiết kế trên mái đê tính với suất đảm bảo 2%
Chiều cao sóng leo trên mái dốc xác định theo công thức sau :
h

run1%
= k
r
.k
p
.k
sp
. k
run
.h
1%
Trong đó :
+ k
r
,k
p
: Hệ số nhám và hệ số nớc thấm qua, lấy theo bảng 4.1 Bài
giảng công trình bảo vệ bờ biển , với mái gia cố là các bản BT đúc sẵn
k
r
= 1;k
p
= 0,9 .
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 7
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
+ k
sp

: Hệ số phụ thuộc mái dốc và tốc độ gió tính toán, lấy theo bảng
4.2 ta đợc k
sp
= 1,5 .
+ k
run
: Hệ số phụ thuộc vào độ thoải của sóng
d
/h
d
, tra theo đồ thị hình
4.3 , ta đợc k
run
= 1,95
h
run1%
= 1.0,9.1,5.1,95.2,97 = 7,82 m
h
run2%
= k
i
. k

.h
run1%

Trong đó :
k
i
: Hệ số phụ thuộc vào suất đảm bảo chiều cao sóng leo, i = 2% k

i
=0,96
k

: Hệ số phụ thuộc vào góc giữa hớng sóng và pháp tuyến đờng bờ, lấy tr-
ờng hợp nguy hiểm nhất = 0
0
k

= 1,0
h
run2%
= 0,96.1.7,82 = 7,5 m
Nhận thấy chiều cao sóng leo lớn , để giảm chiều cao đỉnh đê có thể tăng
độ nhám của mái dốc, tạo cơ đê mái phía biển ( thềm giảm sóng) hoặc làm t-
ờng chắn sóng trên đỉnh đê.Trong bài tập lớn này ta sử dụng phơng án tạo cơ
đê kết hợp với dùng tờng chắn sóng đỉnh trên đỉnh đê.( Tính toán tác dụng
của cơ đê đối với với việc giảm chiều cao sóng leo theo sách Thiết kế công
trình bảo vệ bờ, đê Tôn Thất Vĩnh ) .
Khi mái ngoài có cơ đê thì chiều cao sóng leo giảm đáng kể , biểu thị bằng
hệ số r
b
.Hiệu quả giảm sóng leo rõ rệt khi cơ đê có chiều rộng B không đổi
đặt tại vị trí gần với mực nớc tính toán H
b
H nh hình vẽ dới đây :

Sóng leo trên mái có cơ
Ta chọn cơ đê tại vị trí cao trình mực nớc biển tính toán. Bề rộng cơ đê cần
lớn hơn 1,5 lần chiều cao sóng và không nhỏ hơn 3 m.Bề rộng cơ đê tối u là

4H
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 8
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
Với chiều cao sóng tại chân công trình là 2,97 m , ta chọn bề rộng cơ đê là
B = 12 m.
Với bề rộng cơ đê tối u và với H
b
< 0,5H , hệ số giảm sóng lo có thể lấy theo
bảng sau :
Cotg
5 7 4 3
r
b
0,75 0,80 0,6 0,7 0,5 0,6
Mái đê phía biển có độ dốc chọn là 3 ( với mái phía trên cơ đê) ; m = 3,5 với
mái phía dới, do đó lấy r
b
= 0,55 .
Khi đó chiều cao sóng leo là : H
sl
= r
b
. h
2%
= 0,55 . 7,5 = 4,13 (m)
Chọn chiều cao tờng chắn sóng cao 1 m.
3. Xác định cao trình đỉnh đê :

Cao trình đỉnh đê xác định theo công thức :
Z
đ
= MNCTK + H
sl
+ a
Trong đó :
+ MNCTK =3,44 m - mực nớc cao thiết kế,
+ H
sl
= 4,13 m : chiều cao sóng leo
+ a : độ cao dự trự, với công trình cấp III, a = 0,3 m
Z
đ
= 3,44 + 4,13 +0,3 = 7,87 m
Do sử dụng tờng chắn sóng cao 1 m nên cao trình đỉnh đê là 6,9 m.
4. Xác định cao trình chân đê :
Để thuận tiện cho lúc thi công và định vị công trình, ngoài ra do lớp đất trên
cùng dày 1m là lớp đất yếu, do vậy ta chọn cao trình chân đê là :

cđ
= -1,0 m
VI . Thiết kế mặt cắt đê:
1. Tính toán thiết kế khối gia cố :
Trọng lợng khối gia cố xác định theo công thức Hudson :

gk
h
W
d
b
sb
cot )1(
.
3
3

=
Trong đó :
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 9
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
+ h
s
: Chiều cao sóng đáng kể , lấy gần đúng bằng h
13%
= 2,525 m
+ k
d
: Hệ số ổn định, phụ thuộc vào loại hình gia cố, với mái gia cố chọn là
các tấm bê tông đúc sẵn ghép với nhau, chọn k
d
= 4.
+

b
= 2,5 T/m
3
: Trọng lợng riêng của vật liệu gia cố
+ = 1,025 T/m
3
: Trọng lợng riêng của nớc biển

13,1
3.4.)1
025,1
5,2
(
525,2.5,2
3
3
=

=W
(T)
Ta chọn loại kết cấu gia cố mái là các tấm bê tông đúc sẵn có kích thớc b
2,5m chiều dày của các tấm có thể xác định theo công thức :

bb
b
lm
mh
t
) (
)1( 11,0

.
2



+
=
Trong đó :
+ : Hệ số an toàn, lấy = 1,3
+ h = 2,525 m : Chiều dài sóng tính toán
+ m = 3,5 : Độ dốc mái đê
+ l
b
: chiều dài bản đo thẳng góc với mép nớc , chọn l
b
= 1,2 m

2,0
1,1).025,15,2.(5,3
)15,3(.525,2.11,0
.3,1
2
=

+
=
b
t
(m)
Chọn tấm gia cố có hình dạng và kích thớc nh hình :

Trọng lợng của các tấm là : G = 1,2.0,32.2,5 = 1,15 (T)
(Bỏ qua khối lợng phần đỉnh cấu tạo để tăng độ nhám )
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 10
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
1200
100
100
160160
250 100 250100500
A A
B
B
160 160
100
500 100 250100250
100
1200
A - A
B - B
Cấu tạo tấm gia cố mái đê
2. Tính toán các lớp đệm :
Tầng đệm có nhiệm vụ đảm bảo sự nối tiếp giữa lớp gia cố mái đê và nền
thân đê đồng thời có chức năng nh tầng lọc ngợc để tránh xói ngầm .
Ta sử dụng vải địa kỹ thuật làm tầng lọc ngợc : Vải đợc đặt trực tiếp trên
mái đê, cố định ở đỉnh đê và chạy xuống tận chân khay.Bố trí lớp đá dăm dày
15 cm giữa vải địa kỹ thuật và lớp BT bảo vệ .
Cấu tạo lớp đệm nh hình vẽ :

Tấm BT đúc sẵn

Đá dăm dày 150 mm

Vải địa kỹ thuật

Đất đầm chặt
cấu tạo lớp đệm
3. Thiết kế tờng đỉnh :
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 11
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
- Tờng đỉnh chắn sóng có tác dụng hạ thấp cao trình mặt đê, ngăn nớc
tràn qua mặt đê. Chiều cao tờng đỉnh nh đã chọn ở trên là 1 m.
- Cấu tạo tờng đỉnh đợc chọn nh hình :
1 m
150
1400
500
400
cấu tạo t"ờng đỉnh
5. Thiết kế chân khay :
- Chân khay có nhiệm vụ chống đỡ để khối chân đế không bị trợt xuống
theo mái dốc đồng thời bảo vệ chân đê không bị xói do ảnh hởng của
dòng chảy.
- Vị trí bố trí: nối tiếp giữa chân đê và bãi biển.
- Sử dụng chân khay sâu có dạng ống BTCT với các kích thớc :

CHÂN KHAY DạNG ốNG BÊ TÔNG
(2 - 3) Hs

2

H
s
4
0
0
5200
8
0
0
2
6
0
0
760
1000
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 12
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
+ Kích thớc đá chân khay : Đá gia cố ở chân khay phải đảm bảo ổn định d-
ới tác dụng của dòng chảy do sóng tạo ra ở chân đê. Vận tốc cực đại của
dòng chảy do sóng tạo ra ở chân đê xác định theo công thức :

2,2

)
72
12,3.14,3.4
(.
81,9
72.14,3
525,2.14,3
)
4
(.
.
.
max
===
Sinh
d
Sinh
g
h
V
s



(m/s)
Trọng lợng viên đá gia cố chọn theo V
max
, tra theo bảng 4.10 Bài giảng
công trình bảo vệ bờ , lấy G
đ

= 50 kg.
VII . Kiểm tra ổn định TổNG THể CÔNG TRìNH
Sử dụng phơng pháp phân tích trợt cung tròn để tính toán ổn định của đất
nền của công trình. Việc tính toán ổn định của công trình dựa trên giả thiết
công trình gia cố đợc xem nh một lớp hay nhiều lớp đất nền không dồng nhất.
Để đơn giản , ta sử dụng phơng pháp tổng ứng lực : Giả thiết khối đất trợt là vật
rắn biến dạng và không xét đến lực tác dụng tơng hỗ giữa hai bên của dải đất .
+ Hệ số an toàn chống trợt là :
K
ct
= M
r
/M
t
K
cp

+ Mô men chống trợt M
r
và mô men gây trợt M
t
xác địn tho công thức :


+= RtgWlcM
iiiiir
) cos (

= RWM
iit
).sin.(

Trong đó :
+ l
i
: chiều dài cung tròn của dảI đất thứ i ( m)
+ W
i
: trọng lợng của dảI đất thứ Ii ( KN/m )
+
I
: góc giữa tiếp tuyến tại trung điểm của cung trợt i với đờng nằm
ngang.
+ c
i
,
I
: chỉ tiêu cờng độ chống cắt trên mặt trợt dải đất thứ i (Kpa; độ)
Do chiều cao đê là 6,9 m , máI đồng độ dốc m < 3 , nên bố trí cơ đê các đỉnh 3
m, chiều rộng cơ đê chọn là 1,5 m.
Sơ đồ tính thể hiện trên hình :
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 13
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
o

o1
Y
X
R




d
Wi
m
Có nhiều phơng pháp để xác định vùng tồn tại của tâm trợt nguy hiểm
nhất.ở đây ta sử dụng phơng pháp Fandev để xác định vùng tâm trợt nguy
hiểm nhất .Theo Fandev, vùng có tâm trợtnguy hiểm nhất là vùng giới hạn
bởi các điểm A, B, C , D nh hình , trong đó I là trung điểm cuae đoạn mái
dốc, các bán kính R
1
, R
2
phụ thợc vào hệ số mái dốc và chiều cao mặt đê.
Hệ số mái dốc m 1 2 3 4 5
R
1
/d 0,75 0,75 1,0 1,5 2,2
R
2
/d 1,5 1,75 2,3 3,45 4,8


o

1
B
X
R


d
W
3
m
1
1
2
3
4
5
I
Y
A
C
D
R
1
R
2
m
2
m
2
8

5
Kết quả tính cho 1 tâm trợt O
1
có tọa độ x = -1.97 m ; y = 17,84 m , với bán
kính trợt giả định là R = 26,34 m
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 14
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
Kết quả tính toán nh sau :
Phân tố 1 2 3 4 5 Tổng
c
i
1.1 1.1 1.1 1.1 0.7
l
i
9.175 8.103 8.158 9.189 8.191

i
-23.7 -7.4 10.1 28.7 47.9

i
18 18 18 18 18
W
i
48.475 108.815 111.3525 92.75 30.555
ci*li 10.0925 8.9133 8.9738 10.1079 5.7337 43.8212
Wi*cos
i

.tg
i
14.4211
8 35.05894 35.61721
26.4323
9 6.655872 118.1856
W
i
sin
i
-19.4831 -14.0139 19.5261
44.5377
3 22.66981 53.23671
78.2
34,26.23671,53
34,26).1856,1188212,43(
=
+
=
ct
K
> [k] = 1,15
Vậy mái đê đảm bảo điều kiện ổn địn tổng thể .
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 15
đại học
xây dựng
Trờng đại học xây dựng bộ môn cskt ctb & ctvb
bài tập lớn công trình bảo vệ bờ
Tài liệu tham khảo :
1. Bài giảng công trình bảo vệ bờ biển Vũ Uyển Dĩnh

2. Công trình bảo vệ bờ biển và hảI đảo L ơng Phơng Hậu ( chủ biên )
3. Tiêu chuẩn 22 TCN 222 - 95
4. Thiết kế công trình bảo vệ bờ đê Tôn Thất Vĩnh
Bùi Thanh Tùng Lớp 50CB2 MS : 04569.50 16