thiết kế kỹ thuật kè sông gành hào thị trấn gành hào, huyện đông hải tỉnh bạc liêu phân đoạn g3
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.28 MB, 104 trang )
mBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT XÂY DỰNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ KỸ THUẬT KÈ SÔNG GÀNH HÀO
THỊ TRẤN GÀNH HÀO, HUYỆN ĐÔNG HẢI
TỈNH BẠC LIÊU
PHÂN ĐOẠN G3
(PHẦN THUYẾT MINH)
CBHD: TRẦN VĂN TỶ
SVTH: CHÂU ĐỨC MINH
MSSV: 1110528
LỚP: XD CTT K37-A1
Cần Thơ, tháng 5/2015
Lời cảm ơn
LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp đại học được hoàn thành tại Đại học Cần Thơ. Có được
quyển luận văn tốt nghiệp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới
Thầy Trần Văn Tỷ đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, ân cần, và đưa ra những định
hướng trong suốt quá trình triển khai, tìm hiểu và hoàn thành đề tài.
Em xin cảm ơn các Thầy Cô giáo đã trực tiếp giảng dạy, truyển đạt những kiến
thức khoa học chuyên ngành cho bản thân em trong những năm qua.
Em xin cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ đã tạo điều kiện thuận lợi về
cơ sở vật chất để chúng em có thể hoàn thành luân văn đúng tiến độ
Cuối cùng là lời cảm ơn của em gửi đển tất cả các bạn cùng học nghành Xây
dựng công trình thủy K37 và các anh chị khóa trước đã giúp đỡ và đóng góp cho em
những kiến thức bổ ích để em có hể hoàn thành luận văn một cách tốt nhất
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất.
Song do thời gian có hạn và lượng kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không
thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định mà bản thân chưa thấy được. Em rất mong
được sự góp ý của quý Thầy và các bạn để bài luận được hoàn chỉnh hơn
Em xin chân thành cảm ơn!
Cần thơ, ngày 1 tháng 5 năm 2015
Sinh viên thực hiện
Châu Đức Minh
Châu Đức Minh
i
Nhận xét của Cán bộ
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
HỌ VÀ TÊN CBHD:………………………………………….
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
HỌ VÀ TÊN CBPB:………………………………………….
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
ii
Mục lục
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN
i
MỤC LỤC
iii
DANH MỤC HÌNH
viii
DANH MỤC BIỂU BẢNG
x
CHƯƠNG 1.
1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN
1
1.1.1.
Giới thiệu chung
1
1.1.2.
Mục tiêu và quy mô dự án
1
1.2. THIẾT KẾ PHÂN ĐOẠN G3
2
1.3. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
3
1.3.1.
Vị trí địa lý
3
1.3.2.
Đặc điểm thủy, hải văn
3
1.3.3.
Điều kiện kinh tế-xã hội
4
CHƯƠNG 2.
TIÊU CHUẨN VÀ TÀI LIỆU THIẾT KẾ
5
2.1. TIỂU CHUẨN THIẾT KẾ
5
2.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
5
2.3. HỆ SỐ VƯỢT TẢI
5
2.4. PHÂN CẤP CÔNG TRÌNH
6
2.5. CƯỜNG ĐỘ CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
6
2.5.1.
Cường độ của bê tông
6
2.5.2.
Cường độ của thép
6
2.6. SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
CHƯƠNG 3.
TẢI TRỌNG VÀ LỰC TÁC DỤNG
6
8
3.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
8
3.2. CHỌN KÍCH THƯỚC TƯỜNG CHẮN
8
3.3. CÁC TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN
9
3.3.1.
Trường hợp 1: (TH vận hành với mực nước sông lớn nhất)
3.3.2.
Trường hợp 2: (TH vận hành với mực nước nhỏ nhất)
10
3.3.3.
Trường hợp 3: (TH vừa mới thi công xong)
10
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
9
iii
Mục lục
3.3.4.
Trường hợp 4: (TH sửa chữa)
3.4. TẢI TRỌNG VÀ LỰC TÁC DỤNG
11
11
3.4.1.
Trọng lượng bản thân
11
3.4.2.
Trọng lượng đất đắp
11
3.4.3.
Trọng lượng nước ngầm
11
3.4.4.
Trọng lượng nước sông
12
3.4.5.
Trọng lượng tải trọng tập trung
12
3.4.6.
Áp lực nước sông
12
3.4.7.
Áp lực nước ngầm
12
3.4.8.
Áp lực đẩy nổi
13
3.4.9.
Áp lực thấm
13
3.4.10.
Áp lực đất
14
3.5. TỔNG HỢP LỰC VÀ CÁNH TAY ĐÒN TRONG CÁC TRƯỜNG HỢP 15
CHƯƠNG 4.
KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TƯỜNG CHẮN
16
4.1. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH LẬT
16
4.2. TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT ĐÁY MÓNG
17
4.3. PHÁN ĐOÁN HÌNH THỨC TRƯỢT
19
4.3.1.
Phán đoán hình thức trượt
19
4.3.2.
Tính phần bề rộng móng bị trượt sâu (bt)
20
4.4. Kiểm tra ổn định trượt bằng phần mềm GEO-SLOPE
20
4.4.1.
Tìm tâm trượt nguy hiểm nhất bằng phần mềm geo-slope (TH1)
20
4.4.2.
Kiểm tra lại hệ số an toàn bằng phương pháp chia lát Fellenuis
21
CHƯƠNG 5.
TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ ỔN ĐỊNH TƯỜNG CHẮN
5.1. XỬ LÝ MÓNG BẰNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP
25
25
5.1.1.
Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu
25
5.1.2.
Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền theo TCXD 205 – 1998
26
5.1.3.
Xác định số lượng cọc
27
5.1.4.
Bố trí cọc
28
5.2. TÍNH TOÁN LỰC KHÁNG TRƯỢT CỦA CỌC
29
5.2.1.
Tính moment uốn theo điều kiện ngàm của cọc dưới mặt trượt một đoạn
29
5.2.2.
Tính moment uốn theo độ bền kết cấu cọc
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
30
iv
Mục lục
Tính toán lực kháng trượt của cọc
31
5.3. TÍNH TOÁN KIỂM TRA MÓNG CỌC
31
5.2.3.
5.3.1.
Kiểm tra tải trọng công trình tác dụng lên cọc
31
5.3.2.
Kiểm tra ổn định tổng thể công trình khi chịu tải trọng ngang
32
5.3.3.
Kiểm tra cường độ đất nền
33
5.4. TÍNH LÚN CHO TƯỜNG CHẮN
35
5.4.1.
Ứng suất tại đáy móng qui ước
35
5.4.2.
Xác định ứng suất bản thân dưới mũi cọc
35
5.4.3.
Xác định ứng suất gây lún
36
5.4.4.
Tính lún tại đáy móng qui ước:
37
5.5. TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHO CỌC
39
5.5.1.
Trường hợp vận chuyển
39
5.5.2.
Trường hợp thi công
39
5.5.3.
Tính toán bố trí thép dọc
40
5.5.4.
Tính toán cốt đai cốt xiên
40
5.5.5.
Kiểm tra nứt cho cấu kiện
41
5.5.6.
Tính toán móc neo
43
5.6. TÍNH TOÁN BỐ TRÍ VẢI ĐỊA KỸ THUẬT THEO TCXD 9844-2013
5.6.1.
Điều kiện bề của vải gia cường
44
45
5.6.2.
Điều kiện về lực ma sát cho phép đối với lớp vải gia cường rải trực tiếp
trên đất yếu
45
5.6.3.
Xác định moment giữ trượt của vải địa
5.7. KIỂM TRA LẠI HỆ SỐ AN TOÀN
CHƯƠNG 6.
TÍNH TOÁN KẾT CẤU TƯỜNG CHẮN
6.1. TÍNH KẾT CẤU BẢN ĐÁY
45
46
47
47
6.1.1.
Đoạn phía sông
47
6.1.2.
Đoạn phía đất đắp
48
6.1.3.
Tính toán và bố trí thép
49
6.1.4.
Kiểm tra điều kiện đặt cốt đai cốt xiên
50
6.1.5.
Kiểm tra nứt bản đáy
50
6.2. TÍNH KẾT CẤU TƯỜNG ĐỨNG
6.2.1.
Moment tác dụng lên tường đứng
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
52
52
v
Mục lục
6.2.2.
Tính thép cho tường đứng
53
6.2.3.
Kiểm tra nứt tường đứng
54
CHƯƠNG 7.
TÍNH TOÁN MÁI TALUY VÀ GIA CỐ CHÂN KÈ
7.1. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI LỚP GIA CỐ
55
55
7.1.1.
Sóng do áp lực gió
55
7.1.2.
Sóng do tàu
55
7.2. GIA CỐ THÂN KÈ BẰNG ĐÁ HỘC
56
7.2.1.
Xác định đường kính viên đá dưới tác dụng của dòng chảy
56
7.2.2.
Xác định đường kính đá dưới tác dụng của sóng
56
7.2.3.
Xác định chiều dày lớp đá gia cố
57
7.3. GIA CỐ THÂN KÈ BẰNG TẤM BÊ TÔNG TỰ CHÈN
57
7.3.1.
Xác định đường kính tấm bê tông
57
7.3.2.
Kiểm tra ổn định đẩy nổi tấm bê tông
58
7.4. GIA CỐ RỌ ĐÁ DƯỚI CHÂN KÈ
58
7.4.1.
Xác định chiều sâu xói dự kiến
58
7.4.2.
Xác định chiều dày rọ đá dưới tác dụng của sóng
58
7.4.3.
Xác định chiều dày rọ đá dưới tác dụng của dòng chảy
59
7.4.4.
Xác định đường kính đá trong rọ
59
7.5. TÍNH TOÁN DẦM CHÂN KHAY CHÂN KÈ
60
7.5.1.
Các lực tác dụng lên dầm chân khay
60
7.5.2.
Ứng suất đáy móng dầm chân khay
62
7.5.3.
Xử lý móng cho dầm chân khay
63
7.5.4.
Tính kết cấu cho dầm chân khay
63
7.5.5.
Tính sức kháng trượt của cọc dưới dầm chân khay
65
7.6. TÍNH KẾT CẤU DẰM GIẰNG
CHƯƠNG 8.
TÍNH TOÁN TƯỜNG CỪ
66
67
8.1. Dự đoán xói
67
8.2. Lực tác dụng lên tường cừ
67
8.3. Tính toán chiều sâu chôn cừ bằng phương pháp giải tích
68
8.4. Chọn loại cừ
69
8.5. Kiểm tra khả năng chịu lực của cừ
70
8.6. TÍNH TOÁN LỰC KHÁNG TRƯỢT CỦA CỪ
71
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
vi
Mục lục
8.6.1.
Tính moment uốn theo điều kiện bền của tiết diện cừ
8.6.2.
Tính moment uốn theo điều kiện ngàm của cọc dưới mặt trượt một đoạn
72
72
8.6.3.
CHƯƠNG 9.
Tính toán lực kháng trượt cho cừ
72
PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
73
9.1. PHƯƠNG ÁN 1
73
9.1.1.
Phần đỉnh kè (tường đứng)
73
9.1.2.
Phần thân kè (mái taluy)
73
9.1.3.
Phần chân kè
74
9.1.4.
Kiểm tra ổn định cho phương án
74
9.2. PHƯƠNG ÁN 2
76
9.2.1.
Kiểm tra ổn định tổng thể phương án 2 bằng phần mềm geoslope
77
9.2.2.
Tính toán lại hệ số an toàn phương án 2
77
9.3. PHƯƠNG ÁN 3
78
9.3.1.
Kiểm tra lại móng cọc với chiều dài cọc 18m
78
9.3.2.
Kiểm tra ổn định tổng thể phương án 3 bằng Geoslope
79
9.3.3.
Tính toán lại hệ số an toàn phương án 3
80
9.4. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
81
9.4.1.
Đánh giá chung
81
9.4.2.
Tiêu chí đánh giá
81
9.4.3.
Lựa chọn phương án
82
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
vii
Danh mục Hình
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Vị trí phân đoạn G3 ..........................................................................................2
Hình 2.1 Cột địa tầng .......................................................................................................7
Hình 3.1 Số liệu kích thước kè ........................................................................................9
Hình 3.2 Sơ đồ lực tác dụng trường hợp 1 ......................................................................9
Hình 3.3 Sơ đồ lực tác dụng trường hợp 2 ....................................................................10
Hình 3.4 Sơ đồ lực tác dụng trường hợp 3 ....................................................................10
Hình 3.5 Sơ đồ lực tác dụng trường hợp 4 ....................................................................11
Hình 3.6 Sơ đồ tính áp lực thấm ....................................................................................13
Hình 4.1 Kiểm tra lật với tâm A ....................................................................................16
Hình 4.2 Tính toán ứng suất với tâm O .........................................................................17
Hình 4.3 Hệ số an toàn trong Geo-slope (TH1) ............................................................20
Hình 4.4 Chia lát cho 1 mái dốc ....................................................................................21
Hình 4.5 Các lực tác động lên cát lát chia .....................................................................22
Hình 4.6 Cung trượt nguy hiểm vẽ lại bằng AutoCad ..................................................23
Hình 5.1 Sơ đồ bố trí cọc trong móng ...........................................................................28
Hình 5.2 Sơ đồ tính lực kháng trượt của cọc .................................................................29
Hình 5.3 Sơ đồ ứng suất tác dụng tại đáy móng qui ước ..............................................36
Hình 5.4 Sơ đồ phân bố ứng suất qua 2 điểm A và B ...................................................36
Hình 5.5 Sơ đồ tính trường hợp vận chuyển .................................................................39
Hình 5.6 Sơ đồ tính trường hợp thi công .......................................................................39
Hình 5.7 Chi tiết móc neo cho cọc ................................................................................44
Hình 5.8 Sơ đồ tính lực giữ trượt của vải địa ................................................................ 44
Hình 6.1: Sơ đồ tính kết cấu đoạn phía sông .................................................................47
Hình 6.2 Sơ đồ tính kết cấu phần đất đắp ......................................................................48
Hình 6.3 Sơ đồ tính kết cấu tường đứng........................................................................52
Hình 7.1 Mặt cắt ngang mái taluy .................................................................................60
Hình 7.2 Áp lực đất tác dụng lên dầm chân khay .........................................................61
Hình 7.3 Sơ đồ bố trí cọc cho dầm chân khay............................................................... 63
Hình 7.4 Sơ đồ tính dầm chân khay ..............................................................................63
Hình 7.5 Sơ đồ nội lực dầm chân khay .........................................................................64
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
viii
Danh mục Hình
Hình 7.6 Sơ đồ lực tác dụng lên dằm giằng ..................................................................66
Hình 8.1 Sơ đồ áp lực đất tác dụng lên tường cừ ..........................................................68
Hình 8.2 Mặt cắt ngang cừ thép ....................................................................................69
Hình 8.3 Thông số kỹ thuật cừ Larsen các loại ............................................................. 70
Hình 8.4 Sơ đồ bố trí cừ thép ........................................................................................71
Hình 9.1 Mặt cắt ngang phương án 1 ............................................................................73
Hình 9.2 Kiểm tra ổn định tổng thể phương án 1 ..........................................................74
Hình 9.3 Phương án mặt cắt 2 .......................................................................................76
Hình 9.4 Kiểm tra ổn định tổng thể phương án 2 ..........................................................77
Hình 9.5 Mặt cắt ngang phương án 3 ............................................................................78
Hình 9.6 Kiểm tra ổn định tổng thể phương án 3 ..........................................................79
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
ix
Danh mục biểu bảng
DANH MỤC BIỂU BẢNG
Bảng 1-1 Hạng mục kè chống sạt lở CSVB Gành Hào – Bạc Liêu ................................ 2
Bảng 2-1 Hệ số vượt tải ...................................................................................................5
Bảng 2-2 Cường độ của bê tông ......................................................................................6
Bảng 2-3 Cường độ của thép ...........................................................................................6
Bảng 2-4 Bảng số liệu địa chất ........................................................................................7
Bảng 3-1 Bảng kết quả áp lực nước sông ......................................................................12
Bảng 3-2 Bảng kết quả áp lực nước ngầm ....................................................................12
Bảng 3-3 Bảng kết quả tính áp lực thấm ......................................................................13
Bảng 3-4 Bảng kết quả tính áp lực đất trường hợp 1,2,4 ..............................................14
Bảng 3-5 Kết quả lực và cánh tay đòn trường hợp 1 .....................................................15
Bảng 4-1 Giá trị tính toán lật trường hợp 1 ...................................................................16
Bảng 4-2 Kết quả tính lật các trường hợp .....................................................................17
Bảng 4-3 Giá trị tính toán ứng suất trường hợp 1 .........................................................18
Bảng 4-4 Kết quả tính toán ứng suất trong các trường hợp ..........................................19
Bảng 4-5 Bảng tính hệ số an toàn (TH1) .......................................................................23
Bảng 4-6 Tổng hợp kết quả tính toán hệ số an toàn các trường hợp ............................. 24
Bảng 5-1 Kết quả tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu ......................................25
Bảng 5-2 Kết quả tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền ......................................27
Bảng 5-3 Kết quả tính toán số lượng cọc ......................................................................28
Bảng 5-4 Kết quả tính toán moment theo áp lực đất .....................................................30
Bảng 5-5 Kết quả tính toán moment uốn theo độ bền kết cấu cọc ................................ 30
Bảng 5-6 Kết quả tính toán lực kháng trượt của cọc .....................................................31
Bảng 5-7 Kết quả tính toán ứng suất bản thân dưới mũi cọc ........................................35
Bảng 5-8 Kết quả tính toán ứng suất các điểm đi qua trục A ........................................37
Bảng 5-9 Kết quả thí nghiệm nén lún ............................................................................37
Bảng 5-10 Kết quả tính lún tại mép A ...........................................................................38
Bảng 5-11 Kết quả tính toán thép cọc ...........................................................................40
Bảng 5-12 Kết quả tính nứt cho cọc ..............................................................................43
Bảng 5-14 Bảng tính lực kéo của vải địa ......................................................................45
Bảng 6-1 Bảng tính giá trị σ2 và σ3 ................................................................................47
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
x
Danh mục biểu bảng
Bảng 6-2 Bảng tính giá trị σ5 và σ6 ................................................................................49
Bảng 6-3 Kết quả tính toán thép bản đáy ......................................................................49
Bảng 6-4 Kết quả tính nứt bản đáy phần đất đắp ..........................................................51
Bảng 6-5 Kết quả tính nứt bản đáy phía sông ............................................................... 52
Bảng 6-6 Bảng tính giá trị áp lực đất ............................................................................53
Bảng 6-7 Bảng tính toán thép tường đứng ....................................................................53
Bảng 6-8 Kết quả tính nứt tường đứng ..........................................................................54
Bảng 7-1 Kết quả tính toán moment dầm chân khay ....................................................62
Bảng 7-2 Bảng tính thép dầm chân khay.......................................................................64
Bảng 7-3 Kết quả tính moment uốn theo áp lực đất ......................................................65
Bảng 7-4 Kết quả tính moment uốn theo độ bền kết cấu cọc:.......................................65
Bảng 7-5 Kết quả tính toán lực kháng trượt của cọc .....................................................65
Bảng 8-1 Áp lực đất tác dụng lên tường cừ ...................................................................68
Bảng 8-2 Thông số kỹ thuật cừ .....................................................................................70
Bảng 8-3 Kết quả tính moment uốn theo áp lực đất ......................................................72
Bảng 9-4 Đánh giá chung các phương án......................................................................81
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
xi
Chương 1. Giới thiệu chung
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN
1.1.1.
Giới thiệu chung
- Thị trấn Gành Hào nằm ở bờ tả khu vực cửa sông Gành Hào, là một trung tâm
kinh tế, văn hóa, một thị trấn thuộc vùng kinh tế ven biển, vùng kinh tế động lực, có
tiềm năng nuôi trồng, khai thác, chế biến thủy, hải sản của tỉnh Bạc Liêu và đang thực
hiện bước qui hoạch đô thị cho một thị trấn huyện lỵ mới.
- Tuy nhiên, cửa sông ven biển Gành hào là một cửa sông hẹp và sâu, chịu ảnh
hưởng mạnh của hội tụ sóng và quy luật bán nhật triều biển Đông. Nơi đây trong
những năm qua tình hình sạt lở bờ khu vực cửa sông, ven biển diễn ra khá phức tạp, để
lại hậu quả rất nặng nề: hàng chục người bị thiệt mạng, mất tích, dãy phố, bến thuyền,
đường giao thông, trụ sở cơ quan, cơ sở kinh tế, công trình văn hóa… bị sụp đổ xuống
sông.
- Để tạo động lực phát triển cho cửa sông ven biển Gành Hào cần phải xây dựng các
giải pháp quy hoạch, chỉnh trị sông và bảo vệ bờ biển với việc ứng dụng các tiến bộ
khoa học công nghệ phục vụ phòng chống sạt lở, giảm nhẹ thiên tai, bảo vệ ổn định
khu dân cư, bảo vệ các cơ sở hạ tầng, tôn tạo cảnh quan môi trường sinh thái, đảm bảo
phát triển kinh tế, xã hội, môi trường bền vững cho cửa sông, ven biển nơi đây.
1.1.2.
Mục tiêu và quy mô dự án
- Với mục tiên chống sạt lở bờ sông, bờ biển, bảo vệ và ổn định khu dân cư, UBND
tỉnh đã phê duyệt Dự án đầu tư xây dựng công trình kè chống sạt lở cửa sông ven biển
thị trấn Gành Hào (huyện Đông Hải) với tổng kinh phí gần 300 tỷ đồng
- Dự án xây dựng kè Gành hào do Viện Khoa học thủy lợi miền Nam tổ chức tư vấn
lập dự án, Sở NN&PTNT làm chủ đầu tư, Công ty Cổ phần xây dựng và thương mại
299 (Hà Nội) thi công.
- Công trình có 4 hạng mục chính như:
+ Kè chống sạt lở cửa sông ven biển
+ Bến hàng hóa và bến tàu khách liên huyện
+ Nhà quản lý
+ Hệ thống bảo đảm an toàn đường thủy
- Hạng mục kè chống sạt lở cửa sông ven biển Gành Hào - Bạc Liêu có tổng chiều
dài 3360m được chia làm 5 đoạn
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
1
Chương 1. Giới thiệu chung
Bảng 1-1 Hạng mục kè chống sạt lở CSVB Gành Hào – Bạc Liêu
Tên
BCD
DE
EF
FG
KL
1.2.
Phạm Vi
Ký Hiệu
Từ trạm KS biên phòng ra
phía bờ biển
Từ trạm Ks biên phòng
đến Rạch được
Từ Rạch Được đến kênh
liên doanh
Từ kênh liên doanh đến
khu nghĩa địa thuộc khu
vực IV thị trấn
Thượng và hạ lưu sông
Công Điền
Tổng chiều dài (m)
Chiều
dài (m)
Đặc điểm tuyến
Hạng mục công
trình
G1
716
Lồi
Kè bảo vệ bờ biển
G2
192
Thẳng
Kè bảo vệ bờ sông
G3
Bts
G4
Bnd
652
120
570
300
Thẳng
Thẳng
Bờ lõm
Bờ lõm
Bhk+Bvl
200
Bờ lõm
G5
610
Bờ lõm
Kè bảo vệ bờ sông
Bến thủy sản
Kè bảo vệ bở sông
Bến ngư dân
Bến hành khách,
bến vật liệu
Kè khống chế bờ
sông
3360
THIẾT KẾ PHÂN ĐOẠN G3
Phân đoạn G3 có đặc điểm tuyến thẳng, với chiều dài 652 có phạm vi từ Rạch
Được đến kênh liên doanh thuộc hạng mục kè bảo vệ bờ sông
Hình 1.1 Vị trí phân đoạn G3
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
2
Chương 1. Giới thiệu chung
1.3.
VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
1.3.1.
Vị trí địa lý
- Thị trấn Gành Hào thuộc huyện Đông Hải nằm ở cực nam của tỉnh Bạc Liêu, giáp
với xã Tân Thuận, huyện Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau, được giới hạn bởi:
- Phía Đông và phía Bắc giáp xã Long Điền Tây
- Phía Tây giáp sông Gành Hào và xã Tân Thuận, huyện Đầm Dơi
- Phía Nam và Đông Nam giáp biển Đông
1.3.2.
Đặc điểm thủy, hải văn
Tài liệu thủy, hải văn Gành Hào do Viện KHTL miền Nam đo đạc gồm:
1.3.2.1.
Mực nước
Thống kê tài liệu mực nước 20 năm của trạm Thủy văn Gành Hào cho thấy:
+ Mực nước cao nhất
: Zmax = +2,14 (m)
+ Mực nước thấp nhất
: Zmin = -2,21 (m)
+ Biên độ mực nước triều lớp nhất : Hmax = 3,2m
1.3.2.2.
Tài liệu lưu tốc, lưu lượng
Tại tuyến đo trạm thủy văn Gành Hào:
- Lưu tốc điểm đo chảy xuôi lớn nhất
: Vmax(+) = 1,81 m/s
- Lưu tốc điểm đo chảy ngược lớn nhất :Vmax(-) = 1,7m/s
- Lưu lượng chảy xuôi lớn nhất
: Qmax(+) = 3,643 m3/s
Kết quả tính toán vận tốc cho phép không xói theo Mixkhulava (Sổ tay tính toán
thủy lực do Lưu Công Tào-Nguyễn Tài dịch_ NXB NN 1984)
- [Vo1] đất dính ven bờ Gành Hào = 0,9 m/s
- [Vo2] cát lòng sông Gành Hào = 0,65 m/s
1.3.2.3.
Đặc điểm bùn cát
- Bùn cát lơ lửng :
Sông Gành Hào có lượng ngậm cát nhỏ:
+ Khi triều lên = 0,31 kG/m3
+ Khi triều xuống =0,24 kG/m3
- Bùn cát lòng sông Gành Hào:
Bùn cát lòng sông Gành Hào chủ yếu là loại bùn cát có đường kính hạt:
+ D = 0,05 ÷ 0,01 mm chiếm tỷ lệ 46%
+ D = 0,05 mm chiếm tỷ lệ 82%
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
3
Chương 1. Giới thiệu chung
+ Bùn sét cát chiếm tỷ lệ 90%
+ Bùn sét chiếm tỷ lệ 10%
Đường kính hạt bình quân của cát lòng sông Gành Hào khu vực thị trấn Gành Hào
Dbq = 0,037 mm
1.3.2.4.
Hải văn
- Vùng cửa sông ven biển Gành Hào chịu tác động đồng thời của các qui luật thủy
triều, các trường gió mùa và tác động của dòng chảy của sông Gành Hào
- Sóng và các yếu tố dòng chảy ven bờ là những yếu tố động lực chủ yếu gây xói lở,
biến hình bờ biển, bờ sông Gành Hào
1.3.3.
Điều kiện kinh tế-xã hội
Với điều kiện tự nhiên thuận lợi, tiềm năng thủy sản lớn, nghành kinh tế chủ yếu
của thị trấn Gành Hào là thủy sản, Cùng với nhà máy đông lạnh Gành Hào, nhà máy
Liên hiệp thủy sản, nhà máy bột cá, thị trấn trở thành một khu trung tâm chế biến hải
sản xuất khẩu của tỉnh Bạc Liêu. Việc đầu tư thêm các phương tiện đánh bắt hải sản
nhằm nâng cao sản lượng đánh bắt, đầu từ nghề nuôi tôm xuất khẩu, sự phát triển ngày
càng mở rộng và có chất lượng của các ngành dịch vụ khác đang góp phần đưa thị trấn
Gành Hào trong tương lai không xa trở thành một trong những cụm kinh tế trọng điểm
của tỉnh Bạc liêu
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
4
Chương 2 – Tiêu chuẩn và tài liệu thiết kế
CHƯƠNG 2. TIÊU CHUẨN VÀ TÀI LIỆU THIẾT KẾ
2.1.
TIỂU CHUẨN THIẾT KẾ
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng
QCVN 02 – 209/BXD
- Nền các công trình thủy công – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4253 - 1986
- Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574 - 2012
- Phân cấp kỹ thuật đường thủy nội địa TCVN 5664 : 2009
- Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế TCXD 365-2005
- Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế TCXD 205-1998
- Yêu cầu thiết kế, thi công và nghiệm thu vãi địa kỹ thuật TCXD 9844-2013
- Công trình bến cảng biển - Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 207-92
- Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu về thiết kế - Tiêu chuẩn xây dựng Việt
Nam TCXDVN 285 - 2002
2.2.
TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
- Tải trọng xe thi công : phía trên mặt đất có xe bánh xích C100 hoạt động
▪ Trọng lượng xe bánh xích
: P = 14 T
▪ Chiều rộng xe bánh xích
: b = 2,4 m
▪ Hệ số vượt tải
: n =1,1
- Hoạt tải người : q = 0,5 T/m2
- Tải trọng do tác dụng của sóng gió
- Tải trọng do tác dụng của sóng tàu
2.3.
HỆ SỐ VƯỢT TẢI
Hệ số vượt tải được lấy theo TCXD 4253- 1986 Nền các công trình thủy công
Bảng 2-1 Hệ số vượt tải
Hệ số vượt tải
Số thứ tự
1
2
3
4
5
6
Tên
Trọng lượng bản thân
Trọng lượng đất đắp
Trọng lượng nước
Áp lực đất
Áp lực nước
Hoạt tải
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
Kí hiệu
nbt
ndd
nn
nald
naln
nht
Giá trị
1.05 0.95
1.1
0.9
1.1
1.1
1.2
0.8
1
1
1.15 1.15
5
Chương 2 – Tiêu chuẩn và tài liệu thiết kế
2.4.
PHÂN CẤP CÔNG TRÌNH
Công trình kè Gành Hào được thiết kế là công trình thủy lợi cấp III
2.5.
CƯỜNG ĐỘ CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
Cường độ VLXD được lấy theo TCXD 365-2005
2.5.1.
Cường độ của bê tông
Bảng 2-2 Cường độ của bê tông
Loại cường độ
Cường độ chịu nén (Rb)
Cấp độ bền chịu nén của bê tông (KG/cm2)
B12,5
B15
B20
B25
B30
75
85
115
145
170
Cường độ chiu kéo (Rbt)
2.5.2.
66
75
90
105
130
Cường độ của thép
Bảng 2-3 Cường độ của thép
Nhóm cốt thép
CI
CII
2.6.
Loại cường độ
Chịu kéo (Rs) Chịu nén (Rsc) Cốt đai (Rsw)
2250
2250
1750
2800
2800
2250
SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
Căn cứ vào hồ sơ khảo sát công trình ta có:
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
6
Chương 2 – Tiêu chuẩn và tài liệu thiết kế
Hình 2.1 Cột địa tầng
Bảng 2-4 Bảng số liệu địa chất
Chỉ tiêu cơ lý của đất
1. Độ ẩm tự nhiên
Kí hiệu
W
Đơn vị
%
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4
39.79
75.1
57.5
45.9
2. Dung trọng tự nhiên γw
T/m3
1.8
1.55
1.61
1.73
3. Dung trọng đẩy nổi
γdn
T/m3
0.8
0.55
0.61
0.73
4. Giới hạn dẽo
Wp
%
26.4
23.9
17.3
16.9
Ip
%
B
φ
C
độ
T/m2
32.16
0.42
16.52
3.84
27.45
1.78
3.364
1.45
14.5
1.7
8.123
1.95
19.7
1.12
15.05
2.2
e0
T/m2
0.825
0.86
0.845
0.855
5. Chỉ số dẻo
6. Độ sệt
7. Góc ma sát trong
8. Lực dính
9.Hệ số rỗng ban đầu
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
7
Chương 3. Tải trọng và lực tác dụng
CHƯƠNG 3. TẢI TRỌNG VÀ LỰC TÁC DỤNG
3.1.
SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
- Cao trình mực nước sông lớn nhất
: Zsmax = +2.14m
- Cao trình mực nước sông thấp nhất
: Zmin = -2,21m
- Cao trình mực nước ngầm
: Zmnn = +1m
- Cao trình đỉnh kè thiết kế
: Zdk = +3m
- Cao trình chân kè thiết kế
: Zck = ±0 m
- Vật liệu đất đắp sau lưng tường là lớp đất cát có các chỉ tiêu cơ lý sau:
+ Dung trọng tự nhiên : tn = 1,8 T/m3
+ Dung trọng đẩy nổi
: dn = 0,8 T/m3
+ Góc ma sát trong
: = 300
+ Lực dính
: C = 0 T/m2
- Tải trọng phân bố trên đất đắp :
+ Tải trọng do xe thi công (Xe bánh xích C100)
▪ Trọng lượng xe bánh xích
: P = 14 T
▪ Chiều rộng xe bánh xích
: b = 2,4 m
▪ Hệ số vượt tải
: n =1,1
Quy tải trọng xe về phân bố đều:
qx
(n P) 1,114
2
2, 6 (T/m )
(l P) 2, 4 2.5
+ Tải trọng do người : qn = 0,5 (T/m2)
3.2.
CHỌN KÍCH THƯỚC TƯỜNG CHẮN
- Chiều cao tường đứng kể cả bản đáy
: H = 3m
- Chiều cao tường đứng không kể bản đáy : Ht = 2,5m
- Chiều dày tường đứng
: dt = 0,4m
- Chiều rộng bản đáy
: B = 2,5m
- Chiều rộng bản đáy phía đất đắp
: Bd = 1,4m
- Chiều rộng bản đáy phía sông
: Bs = 0,7m
- Chiều dày bản đáy
: dd = 0,5m
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
8
Chương 3. Tải trọng và lực tác dụng
Hình 3.1 Số liệu kích thước kè
3.3.
CÁC TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN
3.3.1.
Trường hợp 1: (TH vận hành với mực nước sông lớn nhất)
Khi tường chắn đã ổn định lúc này xuất hiện mực nước ngầm ở lưng tường tại cao
trình z = +1m và mực nước sông ở cao trình z = +2,14m
Hình 3.2 Sơ đồ lực tác dụng trường hợp 1
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
9
Chương 3. Tải trọng và lực tác dụng
3.3.2.
Trường hợp 2: (TH vận hành với mực nước nhỏ nhất)
Khi tường chắn đã ổn định lúc này xuất hiện mực nước ngầm ở lưng tường tại cao
trình z = +1 m và mực nước sông ở cao trình z = -2,21m
Hình 3.3 Sơ đồ lực tác dụng trường hợp 2
3.3.3.
Trường hợp 3: (TH vừa mới thi công xong)
Khi tường chắn vừa mới thi công xong, lúc này chưa xuất hiện mực nước ngầm và
nước sông
Hình 3.4 Sơ đồ lực tác dụng trường hợp 3
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
10
Chương 3. Tải trọng và lực tác dụng
3.3.4.
Trường hợp 4: (TH sửa chữa)
Trường hợp này không kể đến mực nước sông, mực nước ngầm ở cao trình +1m
qo =2.6(T/m²)
+1m
P1
Ea1
P3
Pnn
Ea2
Enn
P2
Eth
Hình 3.5 Sơ đồ lực tác dụng trường hợp 4
3.4.
TẢI TRỌNG VÀ LỰC TÁC DỤNG
3.4.1.
Trọng lượng bản thân
- Trọng lượng tường đứng :
P1 Ht dt 1 bt 2,5(T )
- Trọng lượng bản đáy :
P2 B dt 1 bt 3,13(T )
3.4.2.
Trọng lượng đất đắp
Trọng lượng đất đắp thay đổi do thay đổi chiều cao MNN
- Trường hợp 3 (Chưa xuất hiện MNN)
P3 Ht Bd 1 tn 6,3(T )
- Trường hợp 1, 2, 4 (Xuất hiện MNN ở cao trình z = +1m)
P3 (Zdk Zmnn ) tn (Zmnn Zck dd ) dn Bd 1 5,6(T )
3.4.3.
Trọng lượng nước ngầm
- Trường hợp 3 (Chưa xuất hiện MNN)
Pnn (Zmnn Zck dd ) Bd n 1 0,7(T )
- Trường hợp 1, 2, 4 (Xuất hiện MNN ở cao trình z = +1m)
Pnn 0(T )
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
11
Chương 3. Tải trọng và lực tác dụng
3.4.4.
Trọng lượng nước sông
- Trường hợp 1 (Xuất hiện MNS lớn nhất z = +2,14m)
Pns (Z s max Zck dd ) Bs 1 n 1,15(T )
- Trường hợp 2, 3, 4 : lúc này cao trình MNS thấp hơn cao trình chân kè nên không
có trọng lượng nước sông
Pns 0(T )
3.4.5.
Trọng lượng tải trọng tập trung
- Trường hợp 1,2,4 (Hoạt tải do người qn = 0,5 T/m2)
P4 qn Bd 1 0,7(T )
- Trường hợp 3 (Hoạt tải do xe thi công qx = 2,6 T/m2)
P4 qn Bd 1 3,64(T )
3.4.6.
Áp lực nước sông
- Cường độ áp lực nước
2
: Pn n H (T / m )
- Trị số áp lực nước
1
2
: En n H (T / m)
2
- Điểm đặt cách đáy biểu đồ 1 đoạn
: x = H/3 m
Bảng 3-1 Bảng kết quả áp lực nước sông
Trường hợp
1
E(T)
x (m)
2,14
2,14
2,29
0,71
0
0
0
0
2,3,4
3.4.7.
P ( T/m2)
H (m)
Áp lực nước ngầm
- Cường độ, trị số và điểm đặt tính tương tự mục 3.4.6
Bảng 3-2 Bảng kết quả áp lực nước ngầm
Trường hợp
P ( T/m2)
H (m)
E(T)
X (m )
1,2,3
1
1
0,5
0,33
4
0
0
0
0
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
12
Chương 3. Tải trọng và lực tác dụng
3.4.8.
Áp lực đẩy nổi
- Trường hợp 1 (Xuất hiện MNS lớn nhất z = +2.14m)
P4 (Zmnn Zck dd) dt B dd 1 n 1, 45(T )
- Trường hợp 2,3,4 : do phía sông không có nước hoặc thấp hơn cao trình đáy kè
nên không có lực đẩy nổi
3.4.9.
Áp lực thấm
Xuất hiện khi có sự chênh lệch giữa mực nước sông và mực nước ngầm
0.5m
2.5m
0.5m
h1
H
h2
Hình 3.6 Sơ đồ tính áp lực thấm
- Trị số áp lực thấm: Eth
h1 h2
B(T )
2
- Điểm đặt cách mép công trình về phía sông 1 đoạn:
xth
h1 2 h2 B
(m)
h1 h2
3
- Trong đó:
+ H : Độ chênh lệch mực nước 2 phía
+ h1 , h2 : Xác định theo công thức tam giác đồng dạng:
h1
( B dd ) H
H dd
(m)
(m) h2
B
2
d
B 2 dd
d
,
Bảng 3-3 Bảng kết quả tính áp lực thấm
Trường hợp
H (m)
h1 (m)
h2 (m)
Eth (T)
x (m)
TH 2
3,21
0,46
2,75
4,01
1,55
TH 4
1
0,14
0,86
1,25
1,55
SVTH: Châu Đức Minh – MSSV: 1110528
13
