thiết kế kỹ thuật cống Tràng Nước thuộc tiểu dự án đê biển Ba Tri – Tỉnh Bến Tre

Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
PHỤ LỤC
CHƯƠNG 1.TÌNH HÌNH CHUNG 6
1.1.Điều kiện tự nhiên 6
1.1.1.Vị trí địa lý 6
1.1.1.1.Vi trí giới hạn 6
1.1.1.2.Diện tích vùng hưởng lợi 6
1.1.2.Địa hình 6
1.1.2.1.Địa hình vùng hưởng lợi 6
1.1.2.2.Địa hình khu vực xây dựng công trình 7
1.1.3.Khí tượng thủy văn 7
1.1.3.1.Tình hình chung khu vực nghiên cứu 7
1.1.3.2.Các yếu tố khí tượng thủy văn thiết kế 7
1.1.3.3.Thuỷ văn công trình 8
1.1.3.4.Các ảnh hưởng đến việc xây dựng công trình 9
1.1.4.Địa chất 10
1.1.4.1.Tuyến cống qua đê 10
1.1.4.2.Các ảnh hưởng đến việc xây dựng công trình 11
1.2.Tình hình dân sinh kinh tế 11
1.2.1.Tình hình dân sinh kinh tế 11
1.2.2.Hiện trạng thủy lợi 12
1.2.3.Giao thông 12
1.3.Phương án phát triển nông nghiệp 13
1.3.1.Cơ sở xác định phương án phát triển sản xuất 13
1.3.1.1 Cơ sở định hướng phương án phát triển sản xuất 13
1.3.1.2.Kết quả điều tra đánh giá đất và xác định mức độ thích nghi cây trồng 13
1.3.1.3. Các giải pháp thủy lợi và thủy nông 13
1.3.1.4.Định hướng về quy hoạch sử dụng đất 14
1.3.2.Sơ bộ đánh giá lợi ích kinh tế xã hội 14
1.3.2.1.1 . Lợi ích kinh tế : 14
1.3.2.2.2 . Lợi ích xã hội : 15

1.4.Nhiệm vụ công trình 15
1.4.1.Nhiệm vụ công trình 15
1.4.2.Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế 15
1.4.2.1.Cấp công trình 15
1.4.2.2.Các chỉ tiêu thiết kế 15
CHƯƠNG 2.SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 16
2.1.Các phương án công trình 16
2.1.1.Nguyên lý tính toán thủy lực mạng cho các CTTL ở ĐBSCL 16
2.1.1.1. Nguyên lý tính toán 16
2.1.1.2. Phương pháp tính toán 17
2.1.1.3.Kết quả tính toán 17
2.1.2.Các phương án tuyến 17
2.1.3.Các hình thức cống 18
2.1.4.Các loại cửa van 19
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
1
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
2.1.4.1.Cửa van đóng mở cưỡng bức 19
2.1.4.2.Cửa van đóng mở tự động 19
2.2.Phân tích chọn phương án 21
2.2.1.So sánh về thủy lực 21
2.2.1.1. Xét về chế độ chảy 21
2.2.1.2.Xét về tổn thất dòng chảy 22
2.2.1.3.Nhận xét 22
2.2.2.So sánh về kết cấu 22
2.2.3.So sánh về khối lượng và biện pháp thi công 23
2.2.3.1.Bảng liệt kê khối lượng của các chi tiết cống 23
2.2.3.2.So sánh về biện pháp thi công 24

2.2.3.3.Nhận xét 24
2.2.4.So sánh về giao thông thủy 24
2.2.5.So sánh về giá thành 24
2.2.5.1.Lập bảng giá thành 25
2.2.5.2.Nhận xét 25
2.3.Kết luận 25
27
CHƯƠNG 3.THIẾT KẾ VỚI PHƯƠNG ÁN CHỌN 27
3.1.Tính toán thủy lực 27
3.1.1.Tính toán thủy lực kênh 27
3.1.1.1.Kiểm tra điều kiện không xói: 27
3.1.1.2.Kiểm tra điều kiện bồi lắng: 28
3.1.2.Kiểm tra kết quả tính toán khẩu diện cống 28
3.1.2.1.Tài liệu tính toán 28
3.1.2.2.Trường hợp tính toán 29
3.1.2.3.Công thức tính toán 29
3.1.2.4.Kết luận 34
3.1.3.Tính toán tiêu năng 34
3.1.3.1.Sơ đồ tính toán tiêu năng 34
3.1.3.2.Xác định chế độ chảy qua cống 34
3.1.3.3.Xác định chế độ nước nhảy sau cống : 34
3.1.3.4.Kết quả tính toán 35
3.1.3.5.Kết luận 35
3.2.Bố trí các bộ phận 36
3.2.1.Thân cống 36
3.2.1.1.Mố cống 37
3.2.1.2.Cửa van 40
3.2.1.3.Cầu giao thông 40
3.2.1.4.Dàn kéo van và cầu công tác 41
3.2.2. Nối tiếp thượng hạ lưu cống 41

3.2.2.1. Tường cánh 41
3.2.2.2.Sân tiêu năng 42
3.2.2.3.Sân sau 43
3.2.2.4.Đoạn chuyển tiếp 44
3.2.2.5.Hố xói 44
3.3.Tính toán ổn định thấm 45
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
2
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
3.3.1.Khái quát chung 45
3.3.1.1.Nhiệm vụ 45
3.3.1.2.Các phương pháp tính toán 45
3.3.1.3.Các trường hợp tính toán 46
3.3.2.Phương pháp tỷ lệ đường thẳng 46
3.3.2.1.Tính toán lực đẩy ngược lên bản đáy 46
49
3.3.2.2.Tính gradien thấm và lưu tốc thấm bình quân 50
3.3.2.3.Tính lưu lượng thấm 50
3.3.2.4.Kiểm tra độ bền thấm của nền 51
3.3.3.Tính thấm theo phương pháp vẽ lưới thấm bằng tay 51
3.3.3.1.Xây dựng lưới thấm 51
3.3.3.2.Xác định áp lực thấm 52
3.3.3.3.Xác định lưu lượng thấm 53
3.3.3.4.Xác định gradien thấm 53
3.3.3.5.Kiểm tra độ bền thấm của nền 54
3.4.Kiểm tra sức chịu tải của nền 57
3.4.1.Những vấn đề chung 57
3.4.1.1.Đặt vấn đề 57

3.4.1.2. Số liệu tính toán 57
3.4.1.3.Phương pháp tính 58
3.4.1.4.Trường hợp tính toán 58
3.4.2.Xác định ứng suất phần thân cống 58
3.4.2.1. Xác định ứng suất tác dụng lên bản đáy cống 58
3.4.2.2.Xác định các ứng suất trong thân cống 59
3.4.2.3.Sơ đồ tính toán 60
60
61
3.4.2.4.Kết quả tính toán 63
3.4.3.Kiểm tra sức chịu tải của nền 67
3.5.Tính toán xử lý nền 69
3.5.1.Phương pháp xử lý nền 69
3.5.1.1.Chọn loại móng 69
3.5.1.2.Chọn loại cọc : 70
3.5.2.Xác định sức chịu tải của cọc 71
3.5.2.1.Tài liệu cơ bản 71
3.5.2.2.Tính sức chịu tải của cọc đơn 71
3.5.3.Tính toán xử lý nền 75
3.5.3.1.Tài liệu cơ bản 75
3.5.3.2.Tính toán số lượng cọc 75
3.5.3.3.Chọn loại cọc và số lượng cọc : 76
3.5.3.4.Bố trí cọc 76
3.5.4.Tính toán ứng suất dưới đáy móng qui ước 78
3.5.4.1.Xác định kích thước và các chỉ tiêu bình quân của khối móng qui ước 78
3.5.4.2.Xác đinh ứng suất lên đáy móng qui ước : 79
3.5.5.Kiểm tra khả năng chịu tải dưới móng quy ước 81
3.5.6.Kiểm tra ổn định lún dưới đáy móng quy ước 83
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6

-45C
3
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
3.5.6.1.Mục đích 83
3.5.6.2.Phương pháp tính 83
3.5.6.3.Tính toán 84
3.5.6.4.Kết quả tính 86
3.5.6.5. Kết luận 86
3.6.Tổ chức thi công 89
3.6.1.Biện pháp thi công những hạng mục chính 89
3.6.1.1.Mặt bằng công trường 89
3.6.1.2. Biện pháp thi công cọc xử lý nền 89
3.6.1.3.Biện pháp thi công hố móng 90
3.6.1.4.Biện pháp thi công kênh dẫn thượng hạ lưu 91
3.6.1.5.Công tác xây lát 91
3.6.2.Điện nước thi công và phục vụ sinh hoạt 91
3.6.2.1.Điện 91
3.6.2.2.Nước 91
3.6.3.Tiến độ thi công 91
CHƯƠNG 4.CHUYÊN ĐỀ VỀ KỸ THUẬT – TÍNH KẾT CẤU BẢN ĐÁY 92
4.1.Tổng quan chung 92
4.1.1.Đặt vấn đề 92
4.1.2.Phương pháp tính toán 92
4.1.2.1.Phương pháp dầm đảo ngược 92
4.1.2.2.Phương pháp dầm trên nền đàn hồi : 92
4.1.3.Tài liệu tính toán 94
4.1.3.1.Kích thước bản đáy 94
4.1.3.2.Địa chất 94
4.1.4. Trường hợp tính toán 95
4.2.Xác định ngoại lực 95

4.2.1.Khái quát 95
4.2.2.Trường hợp 1(mới thi công xong bản đáy) 97
4.2.2.1. Các lực phân bố trên băng 97
4.2.2.2. Sơ đồ lực cuối cùng 99
4.2.3.Trường hợp 2 (mới thi công xong bản đáy và trụ biên, chứa đắp đất mang cống )100
4.2.3.1.Lực tập trung truyền từ các mố 100
4.2.3.2.Ứng suất đáy móng 102
103
4.2.3.3.Các lực phân bố trên băng 103
4.2.3.4.Lực cắt không cân bằng 104
4.2.3.5.Sơ đồ ngoại lực cuối cùng 108
4.2.4.Trường hợp 3 thi công xong công trình, đã đắp đất mang cống, chưa vận hành ). 109
4.2.4.1.Lực tập trung truyền từ các mố 109
4.2.4.2.Ứng suất đáy móng 111
112
4.2.4.3.Các lực phân bố trên băng 112
4.2.4.4.Lực cắt không cân bằng 113
4.2.4.5.Tải trọng bên 114
4.2.4.6.Sơ đồ ngoại lực cuối cùng 115
4.3.Tính toán nội lực 117
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
4
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
4.3.1.Tính toán nội lực trường hợp 1 117
4.3.2.Tính toán nội lực trường hợp 2 và 3 118
4.3.2.1. Nội lực do tải trọng phân bố đều gây ra 118
4.3.2.2.Nội lực do lực tập trung Pk gây ra 118
4.3.2.3.Nội lực do mômen M gây ra 118

4.4.Tính toán chọn thép và kiểm tra 119
4.4.1.Trường hợp tính 119
4.4.2.Số liệu cơ bản 119
4.5.Tính toán thép 120
4.5.1.Tính toán cốt thép dọc 120
4.5.2.Tính toán cốt thép ngang 121
4.5.2.1.Điều kiện tính toán 121
4.5.3.Kiểm tra nứt 122
4.5.3.1.Điều kiện xảy ra nứt 123
4.5.3.2.Kiểm tra nứt 124
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
5
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 1. TÌNH HÌNH CHUNG
1.1. Điều kiện tự nhiên
1.1.1.Vị trí địa lý
1.1.1.1.Vi trí giới hạn
Cống Tràng Nước nằm trên lòng rạch Tràng Nước, trên tuyến đê biển Ba Tri
thuộc địa phận huyện Ba Tri tỉnh Bến Tre, thuộc đồng bằng sông Cửu Long.
Huyện Ba Tri nằm ở phía đông cù lao Bảo, phía bắc Ba Tri giáp với huyện Bình
Đại, có chung ranh giới con sông Ba Lai, phía nam giáp huyện Thạnh Phú, có chung
ranh giới con sông Hàm Luông, phía đông giáp biển (với chiều dài bờ biển gần 10
km), phía tây giáp huyện Giồng Trôm.
1.1.1.2.Diện tích vùng hưởng lợi
Khu vực hưởng lợi trực tiếp của tiểu dự án đê biển Ba Tri thuộc địa giới hành
chính của các xã ven biển: Tân Xuân, Bảo Thạnh, Bảo Thuận, Tân Thuỷ, An Thuỷ,
An Hoà Tây huyện Ba Tri, diện tích tự nhiên khu vực hưởng lợi trực tiếp khoảng

14.529 ha với dân số là 68.043 người.
1.1.2.Địa hình
1.1.2.1.Địa hình vùng hưởng lợi
Địa hình trong khu vực tương đối bằng phẳng, giồng cát là nơi cao nhất chạy
song song với bờ biển . Cao độ mặt đất tự nhiên 0,8 - 1,2m. Với cao độ mặt đất tự
nhiên như vậy việc chủ động ngăn mặn, trữ ngọt về mùa mưa cũng như mùa khô rất
khó thực hiện. Trong khi đó việc tiêu thoát úng cũng không thuận lợi với lý do là vùng
đất trũng nằm sâu trong nội đồng (cao từ 0,6 - 0,8m).
Mặt bằng vùng dự án có khá nhiều kênh rạch tự nhiên và các dãy giồng cát chia
cắt vùng thành từng khu nhỏ, trong khu vực dự án đã hình thành tuyến đê bao ngăn
mặn cục bộ chạy từ Trường Đảng (gần cuối Tỉnh lộ 885) ven Biển Đông đi qua các xã
An Thuỷ, Tân Thuỷ, Bảo Thuận và kết thúc ở Bảo Thạnh (rạch Ruộng Muối).
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
6
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Địa hình Đồng Bằng Sông Cửu Long nói chung và khu vực dự án nói riêng có
chung đặc điểm là hệ thống kênh rạch chằng chịt. Khu vực xây dựng công trình cặp
theo hai con sông lớn là sông Ba Lai và sông Hàm Luông, do đó khả năng giao thông
thuỷ bộ khá thuận lợi và đặc biệt là cho việc vận chuyển vật tư, trang thiết bị thi công
thuận tiện. Tuy nhiên vùng dự án chạy dọc theo bờ hai con sông lớn và một phần của
biển Đông, tuyến đê phần lớn đi qua các đầm tôm và ruộng muối, mặt bằng thi công
lầy lội nên vấn đề sử dụng các thiết bị cơ giới trong công tác xây lắp gặp nhiều khó
khăn.
1.1.2.2.Địa hình khu vực xây dựng công trình
- Mặt đất tự nhiên có cao độ +0,5 m ÷ 0,8 m; cao độ đỉnh công trình sau
khi xây dựng là +3,5 m;
- Cao độ đáy rạch là -4,00 m;
1.1.3.Khí tượng thủy văn

1.1.3.1.Tình hình chung khu vực nghiên cứu
Mang đặc điểm chung của đồng bằng sông Cửu Long, vùng dự án có hệ thống
kênh rạch khá dày đặc. Do địa hình tương đối bằng phẳng, mặt khác ngoài kênh rạch
tự nhiên là các kênh rạch nhân tạo do nhân dân tự đào để lấy nước sản xuất và sinh
hoạt nên nhìn chung các kênh rạch đều ăn thông với nhau tạo thành một mạng lưới
phức tạp. Bao bọc phía bắc của vùng dự án là sông Ba Lai có độ rộng bình quân
khoảng 700m, sâu 6 đến 10m, phía đông giáp biển Đông, phía Nam giáp sông Hàm
Luông có độ rộng bình quân trên 1000m, sâu từ 8 đến 14m.
1.1.3.2.Các yếu tố khí tượng thủy văn thiết kế
a Khí Tượng:
Khí hậu vùng dự án mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa. Các số liệu này
lấy theo tài liệu của trạm Ba Tri và Giồng Trôm nằm trong vùng dự án
b. Nhiệt độ và ánh sáng:
Nhiệt độ trung bình hàng tháng khá cao (26,8 - 27,3
o
C) và tương đối ổn định
trong năm, tháng I, II nhiệt độ thấp nhất trong năm cũng bình quân 25,2 - 25,5
o
C. Các
trị số trên là khoảng nhiệt độ tối ưu mà nhiều loại cây trồng đạt hiệu suất quang hợp
lớn nhất.
Theo tài liệu nông nghiệp về trồng lúa thì nhiệt độ tới hạn (thấp và cao nhất) cho
cây lúa trong các giai đoạn sinh trưởng như sau:
- Nhiệt độ tối thiểu: 20
o
C - 33
o
C
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6

-45C
7
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
- Nhiệt độ tới hạn thấp: 10
o
C
- Nhiệt độ tới hạn cao: 45
o
C
c. Độ ẩm:
Độ ẩm không khí có liên quan mật thiết đến chế độ mưa.
- Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 là mùa ẩn ướt độ ẩm trung bình từ
83% - 86%.
- Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4, độ ẩm trung bình 76% - 80%, thấp
nhất là tháng 2 đến tháng 4 độ ẩm trung bình là 77%.
d. Bốc hơi:
Tổng lượng bốc hơi trong toàn năm từ 959 mm đến 1126 mm, mùa mưa bốc hơi
ít, lượng bốc hơi trung bình mỗi tháng từ 55 - 90 mm.
Mùa khô bốc hơi nhiều, hầu hết các tháng mùa khô lượng bốc hơi trung bình mỗi
tháng lớn hơn 100 mm.
- Lượng bốc hơi trung bình ngày 2,9 mm.
- Lượng bốc hơi trung bình ngày của tháng lớn nhất 4,2 mm.
- Lượng bốc hơi trung bình ngày của tháng ít nhất: 2,2 mm.
- Tháng bốc hơi lớn nhất: tháng 2.
- Tháng bốc hơi ít nhất: tháng 10.
e. Mưa và phân bố mưa:
Mưa là yếu tố chi phối và cũng có ý nghĩa quan trọng đối với sản xuất nông
nghiệp vùng dự án. Vũ lượng bình quân : 1.404 mm/năm, xếp vào loại thấp ở ĐBSCL.
Phân bố mưa theo mùa là một đặc trưng của Nam bộ nói chung và vùng dự án
nói riêng. Mùa mưa thực sự bắt đầu từ 4 - 18/V, kết thúc 13 - 30/X. Tổng số ngày mưa

trong mùa mưa thực sự : 156 - 164 ngày; song lượng mưa đã chiếm đến 75 - 82% tổng
lượng mưa cả năm.
Trong mùa mưa đôi khi cũng thường xảy ra hạn, các đợt hạn này kéo dài từ 5 -
10 ngày trong các tháng 5, 6, 7 nhân dân địa phương thường gọi là hạn Bà Chằng.
1.1.3.3.Thuỷ văn công trình
a. Nguồn nước và chế độ thủy văn:
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
8
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Nguồn nước mặt ở vùng dự án được xem là khá dồi dào do được bao bọc bởi
sông Ba Lai về phía Bắc và phía nam là sông Hàm Luông. Đây là các nhánh của sông
Tiền, song chất lượng nước lại rất kém do nhiễm mặn nên khả năng khai thác nước
mặt phục vụ cho nông nghiệp và sinh hoạt lại rất hạn chế.
b. Chế độ thủy văn:
Vùng TDA Đê biển Ba tri nằm trong vùng Bắc Bến Tre được bao bọc bởi sông
Tiền, sông Hàm Luông và Biển Đông. Chế độ thủy văn trong vùng hàng năm bị chi
phối mạnh bởi chế độ thủy triều Biển Đông và dòng chảy thượng nguồn sông Mêkông
qua sông Ba lai và sông Hàm Luông.
Chế độ thuỷ triều Biển Đông có dạng bán nhật triều không đều với chu kỳ
24h50, chu kỳ nửa tháng 13 – 14 ngày. Ngày có 2 đỉnh 2 chân, chênh lệch giữa hai
đỉnh triều 0,2 – 0,3m, chênh lệch giữa hai chân triều khá lớn 1 – 2m.
Thủy triều Biển Đông tác động mạnh quanh năm trên phạm vi toàn vùng dự án,
ngay cả trong mùa lũ, tháng IX và X (thời kỳ đỉnh lũ sông Mêkông) ảnh hưởng mạnh
nhất của lũ sông Mêkông, biên độ thủy triều tại Mỹ Tho, Mỹ Thuận, Chợ Lách, Mỹ
Hoá, đạt trị số lớn nhất vào tháng IX và X nhưng các trạm ở phía Đông Bình Đại, Tân
Thủy, Vàm Kênh, Bến Trại đạt trị số mực nước lớn nhất tháng XII, tháng I và thấp
nhất vào tháng VI và tháng VII.
Mực nước đỉnh triều bình quân ngày của hầu hết các tháng trong năm thường đạt

trị số lớn hơn +1,0m, tạo điều kiện tự chảy thuận lợi trong vùng.
Mực nước chân triều bình quân ngày trong các tháng IX, X thường đạt trị số lớn
nhất trong năm, đều thấp hơn (-0.5m) Mỹ Tho, tháng IX là (-93cm), tháng X là (-
80cm), nên vùng dự án hầu như tiêu tự chảy quanh năm.
1.1.3.4.Các ảnh hưởng đến việc xây dựng công trình
Do khu hưởng lợi của Tiểu dự án Đê biển Ba Tri nằm trong khu vực trong năm
chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa mưa (bắt đầu từ tháng 5 & kết thúc vào tháng 11) & mùa
khô (bắt đầu từ tháng 11 & kết thúc vào tháng 4) trong đó lượng mưa tập trung đến 90
% trong mùa mưa do đó công tác xây lát công trình gặp rất nhiều khó khăn trong mùa
mưa . Việc vận chuyển vật tư thiết bị cũng như an toàn mái hố móng gặp rất nhiều khó
khăn do đó trong mùa mưa không nên tiến hành các công tác như đào móng , đắp
đập & tốt nhất là hoàn thành công trình trước tháng 6 hàng năm. Mùa khô hầu như
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
9
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
không có mưa nên việc thi công rất thuận tiện nhưng lại gặp hạn chế về nước ngọt
cung cấp cho thi công & sinh hoạt, phải chở từ xa về rất tốn kém
Chế độ triều cũng là một trong các tác nhân gây khó khăn trong công tác đào
kênh , đắp đập cũng như vận chuyển vật tư thiết bị
1.1.4. Địa chất
1.1.4.1.Tuyến cống qua đê
Nền khu vực xây dựng công trình bao gồm các lớp đất sau:
- Lớp 1a : Sét màu xám nâu đen. Trạng thái dẻo mềm. Kết cấu chặt vừa…
Lớp mặt – độ dày của lớp này khoảng 1,0 m.
- Lớp 1 : Sét bùn hữu cơ, màu xám đen. Trạng thái dẻo mềm, dẻo chảy.
Kết cấu kém chặt với độ dày thay đổi trong khoảng từ 16 – 18 m.
- Lớp 1c : Sét cát, màu vàng nâu. Trạng thái dẻo vừa – dẻo cứng. Kết cấu
chặt.

Tính chất cơ lý của các lớp đất nền
Lớp Độ sệt B
Lực dính kết C
(kg/cm
2
)
Góc ma sát trong ϕ (°)
Hệ số thấm K (cm/s)
1a
1
1c
0,8
1,0
(0,2)
0,10
0,10
0,15
7
4
22
1 x 10
-5
1 x 10
-5
1 x 10
-4
Chỉ tiêu đất đắp
- Dung trọng tự nhiên : 1,8 T/m
3
- Góc ma sát trong : 20°

- Lực dính kết C : 1,5 T/m
2
Mặt cắt địa chất phần dưới thân cống
∇
Mặt đất tự nhiên + 0,5
÷
+ 0,8
Lớp 1a
∇
- 0,5 m
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
10
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Lớp 1
∇
- 20 m
Lớp 1c
1.1.4.2.Các ảnh hưởng đến việc xây dựng công trình
Địa chất công trình cũng gây các khó khăn nhất định cho thi công như các lớp
đất trên mặt nền công trình quá mềm yếu , lớp đất có khả năng chống cọc nằm sâu do
đó phải đóng cọc xử lý nền , phải làm đường thi công cho xe máy thi công đi lại làm
tăng chi phí thi công & trong phẩn kênh phải đi qua một số đoạn cát nên đào bằng
xáng cạp rất khó khăn , tăng chi phí thi công.
Vị trí xây dựng các cống qua đê, kết quả khảo sát địa chất cho thấy nền đất có
lớp đất mềm yếu nằm sát mặt đất ngoại trừ đoạn từ K12+500 ÷ K20+000 tuyến đê đi
qua vùng đất á cát. Vì vậy, trong quá trình thi công đào hố móng cần có biện pháp xử
lý mái dốc thích hợp để tránh bị sạt và trượt.
1.2. Tình hình dân sinh kinh tế

1.2.1.Tình hình dân sinh kinh tế
Dân số các xã vùng dự án : 68.043 người; mật độ bình quân 468 người/km
2
.
Trong đó nữ chiếm 55%, lao động chính chiếm 48% (Điều tra dân sinh kinh tế năm
2003 sáu xã hưởng lợi huyện Ba Tri).
Trong những năm qua dân số khu vực có xu hướng tăng lên do các nhà đầu tư
nhìn thấy tiềm năng của khu vực, đây cũng là một trong những áp lực về môi trường.
Tình trạng nước uống và nước sinh hoạt không đảm bảo chất lượng (hầu hết là sử
dụng nước kênh mương và nước mưa), các giếng khoan UNICEF có tỷ lệ rất nhỏ và
đang bị hư hỏng dần do không sử dụng vì nguồn nước ngầm tầng nông bị ô nhiễm
nặng nề. ảnh hưởng của dịch bệnh như sốt xuất huyết, sốt rét, tiêu chảy, bệnh ngoài da,
đau mắt … hầu như không kiểm soát nổi, cộng thêm việc chăm sóc sức khoẻ không đủ
do thiếu thốn cơ sở vật chất và phương tiện y tế.
Theo điều tra hiện trạng nghề nghiệp của nhân dân trong vùng dự án năm 2003
cho thấy người dân trong vùng chủ yếu làm 3 nghề chính: nông nghiệp, làm muối và
đánh bắt, nuôi trồng thủy sản .
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
11
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Các xã trong vùng dự án đều đã có trường tiểu học và trung học tỷ lệ học sinh
đến trường và tốt nghiệp tương đối cao, tuy nhiên số lượng học sinh đến trường hàng
năm còn thay đổi do học sinh bỏ học hoặc không đến lớp .
Cơ sở vật chất và các điều kiện khác phục vụ văn hóa - thông tin trong vùng dự
án tương đối được quan tâm như : phát thanh, truyền hình, điện thoại, các nhà văn hóa,
tụ điểm sinh hoạt nhưng mức độ hạn chế cả về cơ sở vật chất và hình thức hoạt
động .
Thất nghiệp & tệ nạn xã hội có chiều hướng gia tăng do đói nghèo gây ra , những

năm thời tiết thuận lợi, ít bị thiên tai, sản xuất gia tăng việc làm nhiều, thu nhập của
người dân tăng lên, tệ nạn xã hội giảm rất nhiều. Ngược lại, thất nghiệp gia tăng, thu
nhập suy giảm dẫn đến tệ nạn xã hội phát triển, ảnh hưởng đến việc hoạch định chính
sách phát triển. Ngoài ra, thất nghiệp và thu nhập kém sẽ ảnh hưởng đến đời sống, đến
sức khỏe và giáo dục do không được quan tâm, ảnh hưởng đến nguồn nhân lực cho sự
phát triển.
1.2.2.Hiện trạng thủy lợi
Hệ thống kênh rạch trong khu vực dự án hầu như còn chưa được quan tâm đầu tư
nạo vét định kỳ thường xuyên, việc tiêu thoát úng do ngập lũ và mưa chưa được giải
quyết một cách triệt để.
Hiện tại chỉ có một số kênh rạch ở vùng đã được ngọt hoá (nằm bên trong tuyến
huyện lộ 16 từ Tỉnh lộ 885 đi Tân Xuân): Rạch Nò, Cống 10 Cửa, rạch Lá và một số
kênh nội đồng như kênh Chín A, kênh Đồng Xuân đang được tỉnh đầu tư nạo vét tại
các xã Tân Xuân, Bảo Thuận, Bảo Thạnh, An Thủy. Tuy nhiên trên toàn hệ thống các
kênh rạch chính tiêu thoát vẫn chưa được cải tạo nạo vét vì vậy việc tiêu thoát mưa và
nước triều cường dâng cao vẫn còn là một vấn đề rất bức xúc cần được giải quyết.
Các kênh, rạch vùng mặn ven biển: rạch Già, rạch Nò, rạch Trại, rạch Ông Châu,
rạch Bà Dí, rạch Ruộng Muối, rạch Đường Khai, rạch Đường Miễu, rạch Hai Hà, rạch
Khém, rạch Đường Tắc, rạch Cây Keo, rạch Châu Ngao và một số rạch khác. Các
kênh rạch này bắt nguồn từ từ Biển Đông chủ yếu phục vụ cho nuôi trồng thuỷ sản và
làm muối. Hệ thống này cũng đã được đầu tư nạo vét một số tuyến để phục vụ cho sản
xuất muối và nuôi thủy sản, phần lớn các tuyến còn lại đã cạn do bồi lắng của phù sa
ven biển.
1.2.3.Giao thông
Giao thông vận tải hiện tại trong khu vực bao gồm cả vận tải thuỷ và bộ. Giao
thông bộ chưa phát triển do hầu hết là đường đất và đường trải sỏi đỏ, chiều rộng B =
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
12

Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
3 - 5m, ngoằn ngoèo gấp khúc, đi lại rất khó khăn nhất là những tháng mùa mưa. Hiện
tại, tuyến HL16 chạy dọc dự án đã nối vào cống đập Ba Lai thông thương qua huyện
Bình Đại, rất thuận lợi cho phát triển giao thông bộ trong tương lai.
Hiện tại kênh rạch trong khu vực ngập mặn hầu như chưa có công trình thuỷ lợi
nên việc giao thông bằng tàu thuyền theo các kênh còn bỏ ngỏ tương đối tự do, tuy
vậy các kênh rạch này hiện nay bị bồi lắng - tuy đã được nạo vét 1 số kênh theo các dự
án - chưa đáp ứng được yêu cầu giao thông thuỷ, hạn chế cho phát triển khá nhiều.
1.3. Phương án phát triển nông nghiệp
1.3.1.Cơ sở xác định phương án phát triển sản xuất
1.3.1.1 Cơ sở định hướng phương án phát triển sản xuất
- Căn cứ quy hoạch nông nghiệp tỉnh Ba Tri giai đoạn 2001 - 2010 đã
được tỉnh thông qua
- Căn cứ vào NCKT dự án đê biển Ba Tri do công ty NEDECO & Công ty
Tư Vấn Xây dựng Thủy lợi II , Phân Viện Quy hoạch Nông Nghiệp lập
1.3.1.2.Kết quả điều tra đánh giá đất và xác định mức độ thích nghi cây trồng
Quá trình được thực hiện qua hai bước:
a) Bước một:
Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai từ các dữ liệu đơn tính: phân loại phát sinh phát
triển của đất, cấp địa hình, chế độ nước, được phân thành thang bậc phù hợp với yêu
cầu hoạt động sinh lý sinh thái của các loại cây trong các cơ cấu luân canh cây trồng .
b) Bước hai:
Tiến hành đánh giá mức độ thích nghi của các loại hình sử dụng đất theo 4 cấp:
- S1 : Thích nghi
- S2 : Thích nghi vừa
- S3 : Ít thích nghi
- N : Không thích nghi
Tóm lại, thông qua đánh giá đất theo mức độ thích nghi của cây trồng cho phép
chúng ta chọn lựa được các mô hình sử dụng đất thích hợp, chính đây là nền tảng cho
một nền nông nghiệp sinh thái phát triển bền vững, hạn chế những sai lầm, rủi ro do

thiên tai gây nên.
1.3.1.3. Các giải pháp thủy lợi và thủy nông
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
13
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Mục tiêu của Công trình cống Tràng Nước : ưu tiên hàng đầu là ngăn mặn, tiêu
úng, đồng thời lợi dụng số thời gian còn nước ngọt trên rạch Tràng Nước các tháng
đầu mùa khô tưới cho cây trồng.
Thời gian mưa liên tục cộng với nước mưa “chôn” tại mặt ruộng, kênh mương
và nếu có thể tưới bổ sung chính là điều kiện cho phép chọn lựa cơ cấu cây trồng 1 vụ,
2 vụ hoặc 3 vụ/năm.
Với tuyến bờ bao dự kiến, phần trong đê bao coi như được ngăn mặn - giữ ngọt.
Tác động do Công trình thủy lợi Tràng Nước mang lại hết sức quan trọng và có ý
nghĩa quyết định, đảm bảo canh tác cây trồng ổn định về diện tích, năng suất và sản
lượng. Đây là điều cần thiết nhất đối với từng hộ nông dân và xã hội của vùng dự án.
1.3.1.4.Định hướng về quy hoạch sử dụng đất
- Về cơ bản, đất canh tác lúa hiện tại sẽ được giữ ổn định (chỉ trừ một phần
diện tích cho hoàn chỉnh hệ thống thủy nông). Đồng thời đất canh tác lúa gia
tăng nhờ vào việc chuyển một số diện tích đất líp trồng dừa và đất vườn tạp kém
hiệu quả sang trồng lúa, cũng như chuyển đất trồng dừa nước do ngọt hóa không
còn thích hợp với điều kiện sinh thái nên cũng cải tạo để trồng lúa.
- Đất líp : trồng cây lâu năm, mía, rau màu thực phẩm không gia tăng thêm
mà có xu thế giảm do chuyển sang làm đất ở nông thôn, đất giao thông, thủy lợi
và chuyển một phần sang trồng lúa.
Từ quỹ đất trên, chúng ta tiến hành tính toán các phương án phát triển ngành
trồng trọt.
1.3.2.Sơ bộ đánh giá lợi ích kinh tế xã hội
1.3.2.1.1 . Lợi ích kinh tế :

Một số chỉ tiêu bình quân năm 2000 của khu vực dự án :
- Bình quân lương thực trên đầu người: 582 kg/người/năm
- Tổng giá trị sản phẩm ngành trồng trọt trên 1 Ha đất nông nghiệp: 13,921
triệu đồng/năm.
- Giá trị sản phẩm một lao động trồng trọt tạo ra trong năm: 10,618 triệu
đồng/năm.
- Lợi nhuận bình quân trên một Ha đất canh tác: 7,594 triệu đồng/năm.
- Lợi nhuận bình quân trên một Ha gieo trồng: 3,741 triệu đồng/năm.
- Lợi nhuận bình quân trên một lao động nông nghiệp: 4,918 triệu
đồng/năm.
- Thu nhập trên một lao động nông nghiệp: 7,318 triệu đồng/năm.
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
14
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
1.3.2.2.2 . Lợi ích xã hội :
- Sử dụng hợp lý lao động, tạo thêm việc làm, góp phần giảm thất nghiệp,
gia tăng thu nhập cho nông hộ.
- Góp phần hoàn thiện cơ cấu kinh tế nông nghiệp theo vùng lãnh thổ, xây
dựng nông thôn mới. Thể hiện đường lối đổi mới của Đảng và Nhà nước đối với
sự phát triển nông nghiệp của cả nước. Đây cũng là một nội dung quan trọng
“xóa đói giảm nghèo” làm cho dân giàu nước mạnh.
1.4. Nhiệm vụ công trình
1.4.1.Nhiệm vụ công trình
- Phòng chống xâm nhập nước biển do thủy triều, nước dâng và sóng do
bão, bảo vê cho 41,157 người với 10,728 ha;
- Tạo hạ tầng thuận lợi để ổn định sản xuất, phát triển bền vững kinh tế, xã
hội, nâng cao đời sống nhân dân trong vùng dự án;
- Kết hợp xây dựng tuyến đường giao thông phục vụ cứu hộ, cứu nạn và

quốc phòng, an ninh.
1.4.2.Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế
1.4.2.1.Cấp công trình
Xác định theo TCVN 285-2002. Dựa vào 2 điều kiện:
- Chiều cao công trình:
H = ∇
đỉnh cống
- ∇
đáy kênh
= d +
max
soâng
Z
- Z
đáy kênh
= 1 + 1,56 – (– 4) = 6,56 m.
• Trong đó: d – là độ vượt cao an toàn, ta chọn d = 1 m
• Tra bảng 2-2 TCVN 285-2002 ta được công trình cấp IV.
- Dựa vào năng lực phục vụ của công trình
Nhiệm vụ của công trình là phòng chống xâm nhập nước biển cho 10,728 ha. Tra
bảng 2.1 được công trình có cấp II.
Chọn cấp công trình: lấy cấp nào quan trọng nhất từ 2 cấp trên. Vậy công trình
cấp II.
1.4.2.2.Các chỉ tiêu thiết kế
- Hệ số vượt tải tra bảng 6.1 TCVN 285-2002 : n = 1,05 (đối với trọng
lượng bản thân công trình)
- Hệ số điều kiện làm việc của công trình tra phụ lục B TCVN 285-2002 :
m = 1,00
- Hệ số tin cậy tra mục 6.2 TCVN 285-2002 : k
n

= 1,2.
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
15
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
- Lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế để tính ổn định, kết cấu tra bảng
4.2 TCVN 285-2002 : P = 0,5%
- Lưu lượng, mực nước thấp nhất để tính toán ổn định kết cấu công trình,
nền móng tra bảng 4.3 TCVN 285-2003 : P = 97%
- Tra bảng P2-1 sách Đồ án Thủy Công – ta có mức đảm bảo của vận tốc
gió lớn nhất: P = 2% ⇒ V = 19 (m/s)
- Mức bảo đảm của vận tốc gió bình quân lớn nhất đối với công trình cấp
II là P = 20 %
CHƯƠNG 2. SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
2.1. Các phương án công trình
2.1.1.Nguyên lý tính toán thủy lực mạng cho các CTTL ở ĐBSCL
2.1.1.1. Nguyên lý tính toán
Ở đồng bằng sông Cửu Long, các kênh rạch và sông ngòi đang xen với nhau tạo
thành mạng lưới rất phức tạp, vì vậy các công trình thủy lợi nói chung cũng như cống
đồng bằng nói riêng tại đồng bằng sông Cửu Long làm việc phụ thuộc lẫn nhau. Để
xác định chính xác các thông số kỹ thuất của cống đồng bằng, chúng ta buộc phải tính
toán thủy lực mạng.
Về nguyên lý, để giải bài toán thủy lực mạng ở ĐBSCL phải sơ đồ hóa mô hình
thủy lực và được giải trên cơ sở hệ phương trình Saint Venant:
)1(
0
.
.

0







=+






∂
∂
+






∂
∂
+
∂
∂
=−

∂
∂
+
∂
∂
J
w
Q
lwg
Q
w
Q
lgl
z
q
t
w
l
Q
o
c
α
α
Các đại lượng trong phương trình trên :
Q : lưu lượng ; l : chiều dài sông
w : diện tích mặt cắt sông ; t : thời gian tính toán
z : cao trình mực nước ; α : hệ số động năng
g : gia tốc trọng trường ; J : hệ số động năng
q : lưu lượng gia nhập hay mất đi
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S

6
-45C
16
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Về nguyên tắc, để giải bài toán thủy lực dòng không ổn định thay đổi dần trên
một hệ thống kênh – sông có thể dùng phương pháp đặc trưng cũng như sai phân hoặc
các phương pháp khác.
Khi các lòng dẫn đơn nối với nhau sẽ tạo thành một hệ thống hay còn gọi là một
mạng lưới kênh – sông. Chỗ giao nhau của các lòng dẫn trong mạn lưới sông được gọi
là các điểm nút. Nếu các lòng dẫn của hệ thống không tạo thành một vòng kín nào thì
được gọi là hệ thống hở; ngược lại được gọi là hệ thống kín. Việc tính toán cho mạng
lưới kín hay hở nói chung không có gì khác nhau.
2.1.1.2. Phương pháp tính toán
Việc tính toán thủy lực mạng cần sử dụng các chương trình tính toán thủy lực
của các đơn vị tư vấn như VRSAP của GS. Nguyễn Như Khê, SHAP của Viện Quy
Hoạch Thủy Lợi Nam Bộ, Mike,…… Trong Đồ án này, em sử dụng kết quả tính toán
thủy lực toàn mạng do Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng thủy lợi II thực hiện.
2.1.1.3. Kết quả tính toán
Cống Tràng Nước
a) Khẩu diện cống : B = 21 m (2*10,5 m)
b) Khẩu diện thông nước : B
c
= 20 m (2* 10 m)
c) Cao trình ngưỡng cống : - 4,0 m
c)Kênh dẫn thượng hạ lưu :
- Bề rộng đáy kênh : b
k
= 28 m
- Cao trình đáy kênh : - 4,0 m
- Mái kênh : m = 1,5

- Chiều dài kênh : L = 400 m
• Phía sông : 170 m
• Phía đồng : 300 m
- Độ nhám lòng kênh n : 0,025
- Độ dốc đáy kênh : i = 0.0 ÷ 0.0001
2.1.2.Các phương án tuyến
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
17
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Khi thiết kế 1 cống bất kỳ, để thuận lợi cho việc so sánh lợi dụng tổng hợp nguồn
nước và lợi ích kinh tế, người ta thường chọn ít nhất 2 vùng tuyến để nghiên cứu. Việc
so chọn vùng tuyến phải dựa trên cơ sở so chọn các mặt sau :
- Điều kiện thủy lực , địa hình , địa chất để đảm bảo an toàn công trình
- Điều kiện & mặt bằng thi công
- Phạm vi , số lượng các hạng mục phải đền bù , giải tỏa
- Các ảnh hưởng của công trình tới việc sản xuất , sinh sống & môi trường
- Vốn đầu tư
- Sự nhất trí của tỉnh & huyện , xã cũng như nhân dân trong vùng ….
Tại mỗi vùng tuyến phải chọn ít nhất vài phương án tuyến để so chọn như sau :
- PA 1 : Bố trí phần công trình chính (công trình lấy nước , tiêu nước &
giao thông thủy bộ) nằm ở dưới lòng kênh.
- PA 2 : Bố trí phần công trình chính (công trình lấy nước , tiêu nước
&giao thông thủy bộ) nằm ở trên bờ.
Các hạng mục công trình theo từng phương án đã nêu ở phần trên .Việc so chọn
tuyến cũng phải dựa trên cơ sở so chọn các mặt như chọn lựa vùng tuyến :
- Điều kiện thủy lực , địa hình , địa chất để đảm bảo an tòan công trình
- Điều kiện & mặt bằng thi công
- Phạm vi , số lượng các hạng mục phải đền bù , giải tỏa

- Các ảnh hưởng của công trình tới việc sản xuất , sinh sống & môi trường
- Vốn đầu tư
- Sự nhất trí của tỉnh & huyện , xã cũng như nhân dân trong vùng ….
Căn cứ vào các điều kiện trên ta chọn được vị trí tuyến Cống Tràng Nước như
sau: Cống Tràng Nước nằm trên lòng rạch Tràng Nước, trên tuyến đê biển Ba Tri
thuộc địa phận huyện Ba Tri tỉnh Bến Tre, thuộc đồng bằng sông Cửu Long.
2.1.3.Các hình thức cống
Hiện nay ở ĐBSCL thường sử dụng 2 loại cống là cống ngầm và cống lộ thiên.
Tùy thuộc vào đặc điểm từng nơi mà sử dụng loại cống thích hợp.
Từ nhiệm vụ công trình là kiểm soát lũ, tưới tiêu và giao thông vận tải thủy cũng
như các điều kiện địa hình, địa chất khí tượng thủy văn … thì hình thức cống ngầm
không đảm bảo về giao thông vận tải thủy, dòng chảy phức tạp. Vì vậy, đối với những
cống từ 2 m trở lên người ta thường sử dụng hình thức cống lộ thiên.
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
18
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Từ kết quả tính toán thủy lực mạng, Cống Tràng Nước có bề rộng cửa là
B = 21 m. Do đó trong đồ án này em chọn hình thức cống lộ thiên, đồng thời đề xuất 2
phương án bố trí số cửa cống là:
- Hình thức cống 2 cửa (2*10 m)
- Hình thức cống 3 cửa (3*7 m)
Mỗi phương án bố trí số cửa cống đều có những ưu khuyết điểm riêng nên trong
thiết kế, việc so sánh giữa 2 phương án trên là cần thiết để có phương án hợp lý nhất.
2.1.4.Các loại cửa van
Trong thực tế đã có rất nhiều loại cửa van được sử dụng, mỗi loại cửa van đều có
những đặc điểm riêng gồm các hình thức cửa van sau :
2.1.4.1.Cửa van đóng mở cưỡng bức
Trong cửa van đóng mở cưỡng bức người ta chia ra hai loại là cửa van phẳng và

cửa van cung.
a) Cửa van phẳng
Đây là loại cửa van thích hợp khi sử dụng ở vùng lũ. Đặc điểm cửa van này là có
thể đóng mở bằng trục vít hoặc tời và là loại có thể đóng mở bằng thủ công hoặc bằng
máy.
Nhược điểm của loại cửa van này là vận hành khó và hạn chế khả năng của giao
thông thủy.
b) Cửa van cung
Đây là loại cửa van có bản chắn nước cong mặt trụ. Đặc điểm của loại cửa van
này là chỉ làm việc một chiều, không đảm bảo giao thông thủy; do đó nó chỉ thích hợp
khi chênh lệch mực nước ở hai phía thượng lưu và hạ lưu cao (như đối với hồ chứa),
do đó nó không thích hợp đối với cống.
2.1.4.2.Cửa van đóng mở tự động
Trong cửa van đóng mở tự động có 3 loại chính sau:
- Cửa van Clape.
- Cửa van chữ nhân.
- Cửa van chữ nhất.
a) Cửa van Clape
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
19
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Đây là loại cửa van tự động, đóng mở 1
chiều:
Nhược điểm:
- Khơng có khả năng về giao thơng
thủy
- Chế độ dòng chảy khơng ổn định,
gây nên xói lở lớn ở phía hạ lưu.

- Kết cấu cửa khơng ổn định do ln
rung động trong q trình đóng mở, dễ làm cửa bị mỏi, gây hư hỏng trục cửa.
b) Cửa van hình chữ nhân:
Là loại cửa van đóng mở tự động và đóng mở 1
chiều.
Nhược điểm:
- Hạn chế về giao thơng thủy, dễ gây trường
hợp cắt thuyền.
- Dòng chảy khơng ổn định, gây xói lở lớn.
- Kết cấu phức tạp.
c) Cửa van hình chữ nhất
Ưu điểm:
- Làm việc hai chiều với cửa chữ nhất.
- Là loại cửa hồn tồn tự động nên
đóng mở nhanh, đơn giản với chi phí ít.
- Dòng chảy thuận tiện, thuận lợi về giao
thơng thủy
- Tác dụng chắn nước và điều tiết khá tốt
- Cấu tạo đơn giản, lắp ráp dễ dàng
- Tháo được các vật dưới đáy và vất nổi
dễ dàng
Nhược điểm:
- Khe van tương đối sâu nên mố trụ phải dày
- Do cửa có trọng lượng lớn nên gây khó khăn trong cơng tác chun chở
và lắp ráp cửa.
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
20
Cửa van Clape

Chiều dòng chảy
Cửa van hình chữ nhân
Chiều dòng chảy
Chiều dòng chảy
Cửa van hình chữ nhất
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Nhận xét:
Theo tài liệu thuỷ văn, thuỷ lực ta biết đồng bằng sông Cửu Long nói chung cũng
như khu vực của dự án đều chịu ảnh hưởng của biển Đông bán nhật triều. Do đó nếu
chọn cửa van đóng mở bằng tay hoặc bằng máy thì việc quản lý sẽ gặp khó khăn khi
phải đóng mở nhiều lần trong ngày do ảnh hưởng của thủy triều. Vì vậy việc chọn cửa
van phẳng kiểu chữ nhất đóng mở tự động là hợp lý nhất đối với điều kiện ở đây.
2.2. Phân tích chọn phương án
Để lựa chọn được phương án thiết kế cống hợp lý, em đề xuất 2 phương án thiết
kế là : phương án cống 2 cửa và phương án cống 3 cửa. Sau đó tiến hành so sánh, phân
tích như sau để lựa chọn được phương án thiết kế hợp lý.
2.2.1.So sánh về thủy lực
2.2.1.1. Xét về chế độ chảy
Từ sơ đồ dòng chảy bên dưới ta thấy, đối với hình thức cống 2 cửa, do cửa cống
bố trí đối xứng nên dòng chảy xuôi thuận hơn do có chiều hướng vào nhau, làm tiêu
bớt 1 phần năng lượng của dòng chảy, giảm bớt khả năng gây xói lở của dòng chảy về
phía hạ lưu. Từ đó giảm bớt khó khăn và tốn kém trong công tác tiêu năng chống xói
lở phía hạ lưu.
Ngược lại, đối với hình thức cống 3 cửa khi sử dụng cửa tự động sẽ làm cho các
dòng chảy qua cửa cống bị lệch về 1 phía, dòng chảy không xuôi thuận, khả năng gây
xói lở cục bộ lớn. Do đó gây khó khăn và tốn kém trong công tác tiêu năng phòng
chống xói lở.
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C

21
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Sơ đồ dòng chảy
hướng dòng chảy
Cống 2 cửa Cống 3 cửa
Do cống Tràng Nước sử dụng cửa tự động nên dòng chảy trong phương án cống
2 cửa thuận lợi hơn.
2.2.1.2.Xét về tổn thất dòng chảy
Lưu lượng qua cống được xác định theo cơng thức:
∑
−ϕϕ= )hH(g2h*b**Q
1o1ng
Trong đó:
hệ số phụ thêm của lưu tốc ϕ
g
= 0,5*ε
o
+ 0,5
Ta có :
B
dB
o
∑
−
=ε

Với : B : bề rộng lòng dẫn thượng lưu ( m )
∑d : Tổng bề rộng các mố trụ ( m )
Trong hình thức cống 3 cửa sẽ có nhiều trụ pin hơn nên tổn thất cục bộ tại các trụ
pin sẽ nhiều hơn so với hình thức cống 2 cửa. Do đó làm giảm vận tốc dòng chảy dẫn

đến làm giảm lưu lượng nước qua cống.
2.2.1.3.Nhận xét
Về phương diện thuỷ lực, hình thức cống 2 cửa ln có lợi hơn so với hình thức
cống 3 cửa.
2.2.2.So sánh về kết cấu
Từ điều kiện chịu lực kết cấu mà xét , do momen uốn lớn nhất của tấm bản đáy
phát sinh tại vị trí có trụ pin cống nên hình thức cống 3 cửa sẽ có kết cấu phức tạp hơn
do phải bố trí nhiều thép ở bản đáy hơn.
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
22
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Ngoài ra, nhược điểm của cống 3 cửa là có nhiều trụ pin hơn nên sẽ có kết cấu
phức tạp hơn do có nhiều trụ pin hơn. Hơn nữa, cống 2 cửa có kết cấu nhỏ gọn hơn so
với cống 3 cửa nên sẽ dễ quản lý và vận hành hơn.
Tuy nhiên cống 2 cửa có nhược điểm là phải chế tạo cửa có kích thước 10 m lớn
hơn so với cống 3 cửa chỉ chế tạo cửa 7m, đồng thời gặp khó khăn hơn khi lắp đặt cửa
có kích thước lớn hơn. Tuy nhiên, ngày nay kỹ thuật chế tạo cửa cống đã có thể đảm
bảo việc chế tạo và lắp đặt cửa cống 10 m luôn an toàn và vận hành tốt trong quá trình
thi công cũng như sử dụng .
Hơn nữa, sử dụng hình thức cống 2 cửa sẽ làm giảm số nhịp của cầu giao thông
và dàn kéo van, vì vậy sẽ làm giảm 1 phần lớn khối lượng công trình, đồng thời làm
cho kết cấu công trình bớt phức tạp đi rất nhiều trong công tác thiết kế , thi công cầu
giao thông và dàn kéo van. Nâng cao hiệu quả làm việc của công trình, tăng độ an toàn
trong công tác quản lý và vận hành công trình.
Vì vậy, xét về kết cấu , hình thức cống 2 cửa có nhiều ưu điểm hơn so với hình
thức cống 3 cửa.
2.2.3.So sánh về khối lượng và biện pháp thi công
2.2.3.1.Bảng liệt kê khối lượng của các chi tiết cống

a) Hình thức cống 2 cửa 10 m
STT HẠNG MỤC KHỐI LƯỢNG (m
3
)
1
2
3
Bản đáy cống
Trụ pin biên
Trụ pin giữa
432,77
190,05
159,85
Tổng khối lượng 782,67
b) Hình thức cống 3 cửa 7 m
STT HẠNG MỤC KHỐI LƯỢNG (m
3
)
1
2
3
Bản đáy cống
Trụ pin biên
Trụ pin giữa
445,50
190,05
319,70
Tổng khối lượng 955,7
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6

-45C
23
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
Ghi chú : Trong 2 bảng khối lượng ở trên chỉ liệt kê phần khối lượng bê tông
của phần bản đáy cống, trụ pin biên và trụ pin giữa. Từ đó chỉ ra phần chênh lệch về
khối lượng công trình giữa hai hình thức bố trí cửa cống đang so sánh .
c) Nhận xét
Dựa vào bảng khối lượng ta thấy sử dụng hình thức cống 2 cửa sẽ giảm nhẹ trọng
lượng kết cấu công trình hơn so với hình thức cống 3 cửa, từ đó giảm nhỏ áp lực đối
với nền, đồng thời tăng cường tính tổng thể và độ cứng của buồng cống. Từ đó sẽ làm
giảm nhỏ chênh lệch áp lực đáy móng của các bộ phận công trình gần nhau nên sẽ
giảm bớt hiện tượng lún không đều làm phá huỷ các bộ phận của công trình.
Với khối lượng công trình nhỏ hơn, hình thức cống 2 cửa sẽ ít bị lún hơn so với
hình thức cống 3 cửa nên sẽ giảm bớt khó khăn và tốn kém hơn trong công tác xử lý
nền, phòng chống lún cho công trình
2.2.3.2.So sánh về biện pháp thi công
Từ bảng liệt kê khối lượng trên ta thấy hình thức cống 2 cửa có kết cấu nhỏ hơn
và công trình có khối lượng bê tông ít hơn nên sẽ thi công dễ hơn và thời gian thi công
nhanh hơn so với hình thức cống 3 cửa
Bên cạnh đó, từ việc so sánh về kết cấu công trình ở trên, cống 2 cửa có kết cấu
nhỏ gọn hơn, ít phức tạp hơn nên thi công sẽ dễ dàng hơn, từ đó giảm bớt khó khăn
cũng như tốn kém trong khi thi công hơn so với hình thức cống 3 cửa.
2.2.3.3.Nhận xét
Vậy xét về khối lượng và biện pháp thi công cống 2 cửa có nhiều ưu điểm hơn so
với hình thức cống 3 cửa
2.2.4.So sánh về giao thông thủy
Giao thông thuỷ có vai trò rất quan trọng trong đời sống của nhân dân ở vùng
ĐBSCL, chiếm cơ cấu lớn trong các loại hình giao thông. Do đó công trình ngoài
nhiệm vụ kiểm soát lũ, lấy nước tưới tiêu, cần đảm bảo yêu cầu giao thông thuỷ.
Do cống 2 cửa có khẩu độ 1 cửa cống là B =10 m nên đảm bảo cho tàu thuyền,

xà lan có tải trọng 200 tấn đi qua. Trong khi đó, cống 3 cửa có khẩu độ 1 cửa cống là
B =7 m nên chỉ có thể cho tàu thuyền và xà lan có tải trọng 100 tấn đi qua.
Vì vậy, sử dụng hình thức cống 2 cửa sẽ đảm bảo về vận hành giao thông thuỷ
thuận lợi hơn so với hình thức cống 3 cửa.
2.2.5.So sánh về giá thành
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
24
Đồ Án Tốt Nghiệp – TK cống Tràng Nước GVHD: Ths Trần Thanh Sơn
2.2.5.1.Lập bảng giá thành
Bảng giá thành sơ bộ của hình thức cống 2 cửa
(chỉ tính riêng cho thân cống)
STT Hạng mục Khối lượng Đơn vị Đơn giá Thành tiền
1
2
3
• BTCT M300 :
Bản đáy cống
Trụ pin biên
Trụ pin giữa
432,77
190,05
159,85
m
3
1300000
1500000
1500000
562601000

285075000
239775000
Tổng giá trị 1087451000
Bảng giá thành sơ bộ của hình thức cống 3 cửa
(chỉ tính riêng cho thân cống)
STT Hạng mục Khối lượng Đơn vị Đơn giá Thành tiền
1
2
3
• BTCT M300 :
Bản đáy cống
Trụ pin biên
Trụ pin giữa
445,50
190,05
319,70
m
3
1300000
1500000
1500000
579150000
285075000
479550000
Tổng giá trị 1343775000
2.2.5.2. Nhận xét
Từ 2 bảng so sánh trên, chỉ xét riêng phần thân cống và phần sân tiêu năng, ta
thấy hình thức cống 3 cửa đã có giá thành cao hơn so với hình thức cống 2 cửa. Ngoài
ra còn chưa kể đến khối lượng đất đào đắp, hàm lượng bê tông cùng thành phần cát,
đa, thép các loại của các hạng mục khác đồng loạt tăng do khối lượng công trình tăng,

dẫn đến việc làm tăng cao giá thành khi xây dựng công trình.
Vậy xét về giá thành công trình, hình thức cống 2 cửa ít tốn kém hơn hẳn so vơí
hình thức cống 3 cửa .
2.3. Kết luận
Qua so sánh chi tiết 2 phương án trên, ta thấy hình thức cống 2 cửa có nhiều ưu
điểm hơn hẳn so với hình thức cống 3 cửa do có chế độ thuỷ lực và kết cấu công trình
đơn giản, điều kiện thi công, quản lý và vận hành thuận tiện hơn. Đặc biệt là đảm bảo
khả năng về giao thông thuỷ tốt hơn hẳn, từ đó tạo điều kiện thuận lợi hơn cho việc
phát triển kinh tế trong khu vực.
SVTH: Lương Quốc Tuấn – Lớp S
6
-45C
25