Nghiên cứu giải pháp thi công hạ chìm đập xà lan, ứng dụng cho dự án phân ranh mặn ngọt sóc trăng bạc liêu

B GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR

NG

NGUY N

B NÔNG NGHI P VÀ PTNT
I H C THU L I

C TR

NG

NGHIÊN C U GI I PHÁP THI CÔNG H CHÌM
P XÀ LAN,

NG D NG CHO D

ÁN PHÂN

RANH M N NG T SÓC TR NG – B C LIÊU

LU N V N TH C S

HÀ N I, N M 2015

HÀ N I, 2015


B GIÁO D C VÀ ÀO T O

TR

NG

B NÔNG NGHI P VÀ PTNT
I H C THU L I

NUY N

C TR

NG

NGHIÊN C U GI I PHÁP THI CÔNG H CHÌM
P XÀ LAN,

NG D NG CHO D

ÁN PHÂN

RANH M N NG T SÓC TR NG – B C LIÊU
Chuyên ngành: Xây d ng công trình th y
Mã s :

60 – 58 – 0202
LU N V N TH C S

Ng

ih

ng d n khoa h c:
TS. Tr n V n Thái

HÀ N I, 2015


L IC M

N

Trong th i gian h c tâp, nghiên c u t i tr

ng. V i s n l c và c g ng

c a b n thân, s giúp đ t n tình c a th y cô b n bè và gia đình tác gi đã hoàn
thành lu n v n: “Nghiên c u gi i pháp thi công h chìm

p Xà Lan ng d ng

cho d án phân ranh m n ng t Sóc Tr ng – B c Liêu”. Lu n v n là tài li u
nghiên c u có th dùng đ tham kh o trong quá trình thi t k , thi công XL.
Tác gi xin chân thành b y t lòng bi t n sâu s c đ n TS.Tr n V n Thái,
ng

i đã tr c ti p h

ng d n, giúp tác gi hoàn thành lu n v n, cung c p và đ a

ra nh ng l i khuyên quý giá.

Xin chân thành c m n các th y cô giáo

tr

ng đ i h c Th y L i, khoa

sau đ i h c v s giúp đ trong th i gian h c viên h c t p và nghiên c u.
Sau cùng tác gi xin c m n b n bè và nh ng ng

i thân trong gia đình đã

đ ng viên, khích l t o đi u ki n đ tác gi hoàn thành lu n v n này.
Hà n i, ngày 25 tháng 05 n m 2015
Tác gi

NGUY N

C TR

NG


L I CAM OAN
Tác gi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a b n thân tác gi .
Các k t qu nghiên c u và các k t lu n trong lu n v n là trung th c, không sao
chép t b t k m t ngu n nào và d
ngu n tài li u (n u có) đã đ

i b t k hình th c nào.Vi c tham kh o các

c th c hi n trích d n và ghi ngu n tài li u tham

kh o đúng quy đ nh.
Tác gi lu n v n
Ch ký

NGUY N

C TR

NG


I

M CL C
M C L C .........................................................................................................I
DANH M C HÌNH V .................................................................................. IV
DANH M C B NG BI U ............................................................................. V
DANH M C CÁC KÝ HI U VÀ VI T T T TRONG LU N V N .......... VI
M

U .......................................................................................................... 1

1.1. Tính c p thi t c a đ tài: ............................................................................ 1
1.2. M c đích nghiên c u c a đ tài: ................................................................ 3
1.3.
1.4. Ph

it

ng và ph m vi nghiên c u c a lu n v n: ....................................... 3
ng pháp nghiên c u: .......................................................................... 3

1.5. C u trúc c a lu n v n: ................................................................................ 3
CH

NG 1: T NG QUAN CÔNG TRÌNH

P XÀ LAN ...................... 4

1.1. Quá trình phát tri n và ng d ng XL: ..................................................... 4
1.1.1. Tình hình nghiên c u và tri n khai thi công công trình d ng phao n i
n c ngoài: ................................................................................................. 4
1.1.2. Quá trình nghiên c u, phát tri n trong n

c: ...................................... 7

1.2. K t qu nghiên c u ng d ng: ................................................................... 9
1.2.1. Gi i thi u chung v

XL: ................................................................... 9

1.2.2. Nguyên lý thi t k

XL: ................................................................... 11

1.3. K t qu nghiên c u đ t đ

c: .................................................................. 12

1.3.1. Hi u qu kinh t mang l i: ................................................................ 12
1.3.2. Nh ng u đi m n i b t khi s d ng c a XL: ................................. 14
1.4. K t lu n ch

ng 1: ................................................................................... 15


II

CH
NG 2: TÍNH TOÁN I U KI N BIÊN, KI M TRA N NH
P XÀ LAN B N D M KHI H CHÌM CÔNG TRÌNH C NG BA
THÔN ............................................................................................................. 16
2.1. Gi i thi u chung v khu v c d án phân ranh m n ng t Sóc Tr ng - B c
Liêu:................................................................................................................. 16
2.2. Gi i thi u chung v công trình c ng Ba thôn: ......................................... 18
2.2.1. V trí đ a lí và đi u ki n t nhiên khu v c d án công trình c ng Ba
thôn: ............................................................................................................. 18
2.2.2. i u ki n khí t
2.2.3.

ng, th y h i v n công trình: .................................. 18

c đi m đ a ch t: ............................................................................. 20

2.3. Tính toán xác đ nh các kích th c c b n c ng Ba Thôn s d ng công
ngh XL: ....................................................................................................... 21
2.3.1. L a ch n v trí tuy n xây d ng công trình: ....................................... 21
2.3.2. Xác đ nh cao trình đ nh c a van, đ nh tr pin: .................................. 21

2.3.3. Cao trình đ nh đ p: ............................................................................ 23
2.3.4. Cao trình đáy đ p: ............................................................................. 23
2.3.5. Chi u dài đ p: .................................................................................... 24
2.4. Tính toán, ki m tra n đ nh h chìm XL b n d m công trình c ng Ba
Thôn: ............................................................................................................... 24
2.4.1. i u ki n n đ nh XL trong n

c khi h chìm: ............................. 24

2.4.2.Tính toán ki m tra di n bi n n đ nh công trình c ng Ba thôn và ki m
tra m t s công trình khác: .......................................................................... 30
2.5. K t lu n ch

ng 2: ................................................................................... 35

CH
NG 3: NGHIÊN C U GI I PHÁP THI CÔNG M I, ÚC
P
XÀ LAN TRÊN B , H TH Y .................................................................. 36
3.1 M đ u: ..................................................................................................... 36
3.2. Gi i thi u quy trình thi công đúc XL trong h móng đào: ................... 36
3.2.1. Quy trình đúc XL trong h móng đào: ........................................... 36
3.2.2. Nh ng u đi m,nh c đi m khi thi công đúc XL trong h móng
đào: .............................................................................................................. 37
3.3. Ph

ng pháp thi công đúc XL trên b và h th y: ............................... 38


III

3.3.1. Thi t k , thi công móng đúc XL: ................................................... 39
3.3.2. Thi công sân đúc XL s d ng móng c c: ....................................... 39
3.3.3. Thi t k , thi công đ

ng tr

t: ......................................................... 40

3.3.4. Thi t k , thi công h th ng h th y XL:......................................... 54
3.4. Bi n pháp h th y: ................................................................................... 55
3.4.1. Chu n b cho h th y: ........................................................................ 55
3.4.2. B trí ph

ng ti n và nhân l c đ thao tác h thu : ......................... 55

3.4.3. Quy trình thao tác h thu : ................................................................ 56
3.4.3. Nh ng u, nh

c đi m c a bi n pháp: ............................................. 56

3.5. ng d ng tính toán thi công cho công trình bãi đúc XL công ty CP xây
d ng H ng Lâm cho 2 ph ng án đúc XL: ................................................. 57
3.5.1. Ph

ng án đúc XL trong h móng đào: ......................................... 57

3.5.2. Ph

ng pháp đúc XL trên b h th y: ........................................... 59

3.5.3. B ng so sánh: ..................................................................................... 61
3.6. K t lu n ch

ng 3: ................................................................................... 62

K T LU N .................................................................................................... 64
1. Nh ng k t qu đ t đ

c c a lu n v n: ........................................................ 64

2. Ki n ngh : .................................................................................................... 64
TÀI LI U THAM KH O ............................................................................ 66
PH L C ....................................................................................................... 64


IV

DANH M C HÌNH V
Hình 1.1: C ng Brouwersdam (1971)............................................................... 5
Hình 1.2: C ng Lower – Rhine Hà Lan (1969). .............................................. 5
Hình 1.3:

p ch n n

c dâng do bão Oosterschelde (1986). ........................ 6

Hình 1.4:

p Harvingvliet (1970)................................................................... 6

Hình 1.5:

p xà lan h p phao......................................................................... 9

Hình 1.6: C t ngang XL t

ng b n s

Hình 1.7: M t b ng b n đáy XL t

n..................................................... 10

ng b n s

n. ....................................... 10

Hình 2.1: V trí khu v c d án.. ...................................................................... 16
Hình 2.2: C ng d ng công trình XL k t h p c u dân sinh (c ng Ba thôn). 21
Hình 2.2: M t b ng và c t ngang XLBD th c t ......................................... 25
Hình 2.3: Xác đ nh v trí các đi m phân chia tr ng thái n đ nh. .................. 27
Hình 3.1: Thi công h móng đúc XL t i công tr

ng. ................................. 37

Hình 3.2: M t c t ngang khi hoàn thi n ......................................................... 39
Hình 3.3: M t c t ngang móng sân đúc XL ................................................. 40
Hình 3.4: Phân chia đ

ng tr

t h th y....................................................... 40

Hình 3.5: Th i đi m XL b t đ u n i, XL đ t đ chìm c c đ i h 2 ............. 44
Hình 3.6. Xác đ nh v trí tr ng tâm K hình thang vuông ABCD. .................... 45
Hình 3.7: Th i đi m XL b t đ u n i, XL đ t đ chìm l n nh t ABC ...... 47
Hình 3.8: XL b ng p chìm ph n ABC. ...................................................... 48
Hình 3.9: XL n i cân b ng. .......................................................................... 48
Hình 3.10: M t c t ngang đ

ng tr

t........................................................... 54


V

DANH M C B NG BI U
B ng 1.1: Kh i l

ng công trình theo hai ph

ng án truy n th ng và XL 13

B ng 1.2: Th ng kê chi phí xây d ng m t s c ng l n theo công ngh
truy nth ng...................................................................................................... 13
B ng 1.3: Th ng kê chi phí xây d ng m t s c ng theo công ngh

XL ....... 14

B ng 2.1: Ch tiêu c lí c a đ t n n. .............................................................. 20
B ng 2.2:

v

t cao an toàn (a0) ............................................................... 23

B ng 2.3: K t qu ki m tra n đ nh h chìm cho các tr
B ng 3.1: Tính, ki m tra các kích th

ng h p gi thi t ... 34

c thich h p c a XL ......................... 52

B ng 3.2: T ng h p kh i l

ng h ng m c...................................................... 59

B ng 3.3: T ng h p kh i l

ng h ng m c...................................................... 61


VI

DANH M C CÁC KÝ HI U VÀ VI T T T TRONG LU N V N
STT

Ký hi u

nv

1

XL

2

XLBD

3

Af, Bf, Cf

l/m, ko,m

4

An, Bn, Cn

l/m,
ko,m

5

B

m

Chi u r ng XL

6

Bt

m

Chi u dày tr pin XL b n d m.

7

Btr

m

Chi u r ng ph n ch a n
XLBD.

8

Btr ’

m

Kích th

9

C

m

Tâm n i c a XL

10

Coo

m

11

C1

m

12

F

T n

13

F(Ti)

m

Hàm yêu c u tr ng tâm ban đ u theo ph
nghiêng XLBD 1 khoang

pcx
pcx

Tên g i các ký hi u.
p Xà Lan.
p Xà Lan b n d m
L n l t là các h s c a hàm yêu c u tr ng
tâm theo ph ng nghiêng c a XLBD.
L n l t là h s c a hàm yêu c u tr ng tâm
XLBD nhi u khoang theo ph ng nghiêng.

c bên trong

c XLBD nhi u khoang.

Tâm n i c a XLBD góc nghiêng b ng 0,
th i đi m h chìm i.

L c đ y Acsimet
ng

14

F(To);F (Hp)

m

L n l t là giá tr phân chia tr ng thái n
đ nhtheo ph ng nghiêng c a XLBD nhi u

khoang khi h chìm Ti =To;Ti =Hp.

15

Fn(Ti)

m

Hàm yêu c u tr ng tâm ban đ u theo ph
nghiêng XLBD nhi u khoang.

L n l t là giá tr phân chia tr ng thái n
đ nhtheo ph ng nghiêng c a XLBD nhi u
khoang khi h chìm v i Ti =To;Ti =Hp.

16

Fn(To);Fn(Hp)

m

17

F

m

(Ti)

Hàm yêu c u tr ng tâm ban đ u theo ph

ng

ng


VII
chúi XLBD

18

F

19

Goo

m

Tr ng tâm c a XLBD góc nghiêng b ng 0,
th i đi m h chìm 0( khi ch a b m n c vào
XLBD).

20

hmax

m

c sâu ng p chìm c đ i XL khi h th y.

21

H

m

Chi u cao thành bên XL.

22

Hn

m

Cao đ m c n

23

Hp

m

Chi u cao tr pin, phai ch n n

24

i

%

25

l

m

26

L

m

Chi u dài XL.

M

m

Tâm nghiêng.

28

MoL

m

Tâm chúi ban đ u.

29

P

t n

Kh i l

30

To

m

31

td

m

Chi u dày b n đáy.

32

tp

m

Chi u dày c a phai hai đ u.

33

tx

m

Chi u dàytrung bình quy đ i.

34

tr

m

Chi u dày tr pin.

35

V

27

36

bt

(To)

,F

(Hp)

m

L n l t là giá tr phân chia tr ng thái n
đ nh theo ph ng chúi c a XLBD c a
XLBD 1 khoang khi h chìm ng v i
Ti =To;Ti =Hp.

d cđ

c thi t kê (MNTK).

ng tr

c XL.

t.

Kho ng cách gi a 2 đi m t a ch u l cxa nh t
c a xe goong.

ng XL.

chìm ban đ u.

Th tích khoang.
n

t n/

n

L nl
c.

t là kh i l

ng riêng c a bê tông,


1

M

U

1.1. Tính c p thi t c a đ tài:
S d ng h p lý ngu n tài nguyên n
trên th gi i quan tâm. N

c là m t v n đ đang đ

c nhi u n

c ta c ng vây, m c dù có ngu n tài nguyên n

c

c vào

lo i trung bình và có h th ng sông ngòi khá dày đ c nh ng hi u qu s d ng
n

c còn ch a cao b i nhi u nguyên nhân khác nhau, trong đó m t ph n khá l n

l

ng n

c ng t b lãng phí do đ t do ra bi n theo các c a sông. Trong đi u

ki n khí h u toàn c u bi n đ i b t l i và th m ph r ng b suy thoái, ngu n n

c

ng t t th

c

ng ngu n ch y v đ ng b ng ngày càng gi m, tình tr ng thi u n

ng t đã và đang x y ra

các vùng châu th . Nh m phát tri n n đ nh, b n v ng

n n Nông nghi p, ch đ ng trong vi c t o và đi u khi n ngu n n

c đáp ng

yêu c u s n xu t, dân sinh. Vi c xây d ng h th ng công trình th y l i ng n

sông có m t vai trò r t quan tr ng.
Hi n nay các nhà khoa h c đang không ng ng nghiên c u, c i ti n các
công trình th y l i nh m t ng hi u qu v kinh t và k thu t. Trong b i c nh
Vi t Nam hi n nay đang là m t trong nh ng qu c gia b
tr ng nh t t tác đ ng c a bi n đ i khí h u c th là n

nh h

ng nghi m

c bi n dâng thì vi c

nghiên c u, phát tri n, hoàn thi n các công ngh ng n sông vùng ven bi n l i
càng có ý ngh a h n.
n

c ta hi n đang s d ng 3 công ngh chính đ xây d ng các công trình

ng n sông ven bi n:
ngh

p tr đ và

p tr đ ,

p xà lan và công ngh truy n th ng. Công

p xà lan là công ngh m i, đ

c Vi n Th y Công – Vi n

Khoa h c Th y l i Vi t Nam nghiên c u và ng d ng. Hai công ngh này có
nhi u u đi m h n so v i công ngh truy n th ng nh : Giá thành r , thi công
nhanh, gi m đ n bù gi i phóng m t b ng, ít nh h
bi t n m 2012, c m công trình ng n sông
1 trong 12 công trình xu t s c c a c n
th

ng đ n môi tr

p xà lan và
c, đ

ng H Chí Minh v Khoa h c – Công ngh .

ng…

c

p tr đ đã vinh d là

c Nhà n

c xét t ng Gi i


2

p xà lan làm vi c theo nguyên lý sau: n đ nh tr

t nh l c ma sát gi a

n n và đáy, n đ nh lún và bi n d ng nh k t c u nh và m r ng b n đáy đ có
ng su t lên n n nh h n ng su t cho phép c a n n, n đ nh ch ng th m nh
kéo dài đ

ng vi n b n đáy và n n đ t.

các công trình ng n sông

p xà lan đ

c ng d ng đ xây d ng

các c ng vùng tri u có chênh l ch c t n

3m và có đ a ch t m m y u, u đi m n i b t c a

c nh h n

p xà lan là kh i lu ng xây

l p gi m t i 50% so v i công ngh truy n th ng và do t n d ng đ

cn nđ tt

nhiên nên có th gi m vi c đ u t x lý n n t i 70%. Vì v y, giá thành công
trình ch b ng kho ng 50% so v i công ngh truy n th ng v i cùng đi u ki n so
sánh.
Tuy nhiên trong quá trình nghiên c u trong thi công

quá trình đúc s n xu t

p xà lan, lai d t và h chìm

khó kh n. Vi c thi công đúc các

p xà lan đ c bi t là

p xà lan còn g p nhi u

p xà lan hi n đang s d ng công ngh đúc

trong các h móng đào. Có nhi u khó kh n trong thi công nh : Ph i thi công
đào các h móng sâu có cao trình đáy móng th p h n m c n
xuyên ph i làm khô h móng, khi tr i m a d gây s t tr
Lu n v n này đ xu t nghiên c u gi i pháp đúc

c n i, th

ng

t m t n đ nh mái.

p xà lan trên b h th y, đ m

b o an toàn n đ nh, đáp ng các yêu c u k thu t, kh c ph c m t s nh

c

đi m đi m c a bi n pháp thi công trong h móng đào, đa d ng và linh đ ng h n

trong vi c s n xu t

p xà lan. Nh ng trong ph

k thu t thi công, ch t o sân đúc, đ

ng tr

ng pháp này đòi h i yêu c u

t ph c t p h n, yêu c u v h th y

đ m b o n đ nh, an toàn.
Do đó đ tài s đi sâu nghiên c u tính toán xác đ nh các kich th
tr

t, sân đúc.

su t gi i pháp thi công m i đúc

cđ

ng

p xà lan trên b và h th y.

Nghiên c u này nh m hoàn thi n phát tri n h n cho công ngh

p xà lan, là

công ngh m i trong ngành th y l i áp d ng có hi u qu đ xây d ng các công
trình phân ranh m n ng t vùng

ng B ng Sông C u Long.


3

1.2. M c đích nghiên c u c a đ tài:
Tính toán ki m tra n đ nh c a XL b n d m khi h chìm , nghiên c u bi n
pháp thi công đúc lo i đ p này b ng gi i pháp m i, đúc trên b h th y. So sánh
u nh

c đi m v i ph

ng pháp đúc

XL trong h móng đào tr

c đây.Tính

toán thi t k cho công trình bãi đúc XL công ty c ph n xây d ng HL.
1.3.

it

ng và ph m vi nghiên c u c a lu n v n:

XL b n d m b ng ph
1.4. Ph

ng pháp đúc trên b h th y.

ng pháp nghiên c u:

- Phân tích tài li u k t qu nghiên c u trong và ngoài n

c.

- Phân tích đánh giá, so sánh k t qu th c t s n xu t.
- Ph

ng pháp nghiên c u lý thuy t.

- Tham kh o chuyên gia.
1.5. C u trúc c a lu n v n:
N i dung chính g m 3 ch
- Ch

ng:

ng 1: Gi i thi u t ng quan v công trình XL các nghiên c u, ng

d ng, l i ích…c a XL.
- Ch

ng 2: Tính toán các đi u ki n biên, ki m tra n đ nh c a XL b n

d m khi h chìm, thông s đ u vào ph c v tính toán ch
- Ch

ng 3.

ng 3: Nghiên c u gi i pháp m i, đúc XL trên b h th y.


4

CH

NG 1: T NG QUAN CÔNG TRÌNH

P XÀ LAN

1.1. Quá trình phát tri n và ng d ng XL:
1.1.1. Tình hình nghiên c u và tri n khai thi công công trình d ng phao
n i

n

c ngoài:
n

c ngoài kho ng n m 1950 đã có ý t

ng xây d ng công trình b ng

đánh chìm phao n i, tuy nhiên đ n nay tài li u vi t v lo i công trình này r t ít và
ch a nêu trong các giáo trình thu công. Nói đ n các công trình c ng đ p ng n
sông, tri u…Ph i k đ n đ t n

h n m t n a dân s đ t n
ng n bi n đã đ

c Hà Lan, là m t qu c gia có h n ¼ di n tích và

cn md

im cn

c bi n, nhi u h th ng đê đi u

c xây d ng nh ng thiên nhiên v n đ a t i nh ng m i đe d a

ngày càng nghiêm tr ng h n. Nh ng tr n thiên tai n ng n nh t mà ng

i dân

Hà Lan ph i gánh ch u trong nh ng n m: 1134, 1287, 1404, 1421, 1530, 1570,
1717, 1916, 1953 đã gi t ch t hàng ngàn ng

i và làm ng p hàng ngànha đ t.

Vào n m 1959, D lu t Châu Th (Delta Law) đ

c ban hành đ th c hi n d

án Delta Works (Delta Wortks Project). Theo d án này, m t lo t đê, đ p và bãi
ch n ng n bão đ

c xây d ng và s tr thành h th ng ki m soát l l t l n nh t

th gi i. D án Delta Works k t thúc vào n m 1997 n i t t nh Zeeland đ n
South Holland v i 15 h ng m c công trình chính. D án Delta Works bao g m
h th ng đê bi n v i chi u dài 16.493 km, trong đó 2.415 km đê chính và 14.077
km đê ph , h th ng c ng ch n n
dài 3.200m.Rút ng n đ
n

c dâng do bão, c ng tiêu n

ng giao thông ven bi n còn 700km, t o đ

c ng t r t l n đ m b o ngu n n

trong t

c và âu thuy n

c ng t n đ nh cho c đ t n

ng lai. Có th d n ra đây m t s công trình:

c 3 h ch a
c Hà Lan


5

Hình 1.1: C ng Brouwersdam (1971).
Công trình Brouwersdam g m nhi u kh i xà lan ghép l i v i nhau, đ

c

hoàn thành vào n m 1971 đ ng n c a Brouwerhavense, b o v cho vùng
Goerree Overflake và vùng Duiveland Hà Lan. C a có chi u r ng 6,5km.
Ph

ng án thi công tiên ti n đ

c s d ng

đây là dùng phao h p xà lan và cáp

treo đ thi công.

Hình 1.2: C ng Lower – Rhine Hà Lan (1969).
Công trình ng d ng d ng phao nh đ p Lower – Rhine
d ng n m 1969.

Hà Lan xây


6

Hình 1.3:

p ch n n

c dâng do bão Oosterschelde (1986).

C ng Oosterschelde là m t công trình r t l n c a Hà Lan, dài g n 3 km,
xuyên qua 3 con sông c a vùng Eastern Schelde, m i c a van cung r ng 40m,
t ng 2480m. Công trình kh i công vào n m 1976 và k t thúc n m 1986.Giá
thành xây d ng lên t i 3 t USD t

ng đ

ng vào n m 1986 kho ng 2,5 t

euro.

Hình 1.4:
p Haringvliet đ

p Harvingvliet (1970).

c hoàn thành vào n m 1971, 14 n m sau khi b t đ u.

p ch n 4,5 km gi a Goeree-Overflakkee và Voorne Putte. Không bao g m


7

các hàng rào Oosterschelde, đ p Haringvliet t n r t nhi u n m xây d ng.

p

Haringvliet có hai ch c n ng. Th nh t, nó ph i b o v ch ng l i l ti m n ng.
Th hai, nó đã ph i đ m b o thoát n

c t sông Rhine và Maas vào Bi n B c.

Do đó, các con đ p đã ph i là m t con đ p m . 17 c a m đi u ch nh l
n

c ch y qua các đ

Rotterdamnh n đ
m ts l

ng th y m i đ n Bi n B c. Khi m c n

c quá cao, các c ng thoát n

ng gia t ng c a n

s d ng nh ng đ
ng

c xây d ng đ

c, đ b o t n

ng h m đ c bi t.Cá có th

ng h m này đ b i tr c ti p t Haringvliet t i Bi n B c (ho c

c l i), ngay c khi t t c các c a van đ

c đóng l i.

Trong d án xây d ng các công trình gi m nh l t l i do tri u c
thành ph Venice-Italia, các chuyên gia c a Italia đã đ xu t ph
c a nh n n

c t

Chioggia b ng h

c g n

c thi t k đ c bi t có th thoát

c bi n.Ngoài các c ng thoát n

đ ng v t hoang dã, m t s tr c u đ

ng

ng cho

ng án ng n 3

v nh Vinece vào phá Vinece là c a LiDo, Malamocco,
th ng g m 78 c a van b ng thép trên h

th ng xà

lan(caisson), m i c a cao 18-28m, r ng 20m, dày 5m. C a van lo i là lo i
Clape phao tr c d

i khi c n tháo l thì b m n

xu ng, khi c n ng n tri u thì b m n

c vào b ng c a van đ c a h

c ra kh i b ng đ c a t n i lên. D án

này d ki n làm trong 10 n m và tiêu t n t i 4,8 t USD. ây là lo i hình công
trình áp d ng nguyên lý phao n i trong v n hành và l p đ t c a van cho công
trình c đ nh. D án này là tâm đi m c a nhi u h i th o khoa h c
ch c t n m 1994 đ n nay, hi n nay d án đã đ

Italia t

c quy t đ nh.

1.1.2. Quá trình nghiên c u, phát tri n trong n

c:

Vi c ng d ng nguyên lý phao n i và đánh chìm c đ nh trong thi công đã
đ

c s d ng trong m t s công trình.
- Trong k thu t khi hàn kh u đê ng

lan l n ch đ t, cát đá t i v trí b v đê.

i ta đã cho đánh đ m các thuy n, xà


8

- Nguyên lý đánh đ m c a van phao Clape tr c trên đã đ
b t kín đ

c ng d ng đ

ng h m thi công nhà máy thu đi n Hoà Bình vào kho ng n m 1980.

- Khi thi công c ng Cái Lân- Qu ng Ninh, các chuyên gia t v n Jica(Nh t
B n) và Tedy (Vi t Nam) đã đ xu t ph
chìm có kích th

ng án b n c ng thùng chìm, các thùng

c dài x r ng x cao =20x11x16m đ

c đúc trên

n i, sau đó

đánh chìm n i đ kéo các thùng ra v trí l p ghép thành c ng.
- T i các t nh đ ng b ng sông C u Long trong nh ng n m v a qua, tr

c

tình hình b c xúc c a th c t s n xu t, hàng n m ph i thi công hàng tr m đ p đ t

t m, n m 2002 Công ty c ph n bê tông đúc s n 620 đã s n xu t 01 đ p phao
th i v không có c a van 8x4x4m, đ ng n m t kênh nh h n 10m, sâu 2 đ n
2,5m. Do ch a đ
gi i quy t đ

c nghiên c u thi t k đ y đ nên đ p phao lo i này không

c vi c đi u ti t n

c ng t và giao thông thu .

Trên c s phân tích nh ng t n t i c a công truy n th ng và v n d ng
nguyên lý đánh đ m phao n i. Nhóm tác gi đã có ý t

ng nghiên c u m t ki u

c ng có nguyên lý c b n nh sau:
- Tr ng l

ng c a c ng nh đ

ng su t lên n n không v

t quá s c ch u

t i cho phép c a đ t n n, đ c ng không b lún.
- L i d ng l c dính c a đ t n n v i b n đáy đ ch ng tr

t. Nh v y, ch

ph i x lý n n m t cách đ n gi n.
- M r ng kh u đ c ng đ có l u t c dòng ch y sau c ng nh h n l u t c
không xói cho phép c a đ t n n nh m gi m gia c lòng d n h l u.
- Thi công l p đ t công trình trong dòng ch y gi a sông, không c n làm khô
h móng t n kém, gi m thi u đ n bù gi i phóng m t b ng và đ m b o môi
tr

ng sinh thái.
Lo i đ p đ

đ ng”. Lo i hình
đ

c ra đ i n

c xây d ng theo nguyên lý đó đ

c g i là “

p xà lan di

p Xà Lan di đ ng ng n m n, gi ng t là s n ph m đ u tiên
c ta và trên th gi i.


9

1.2. K t qu nghiên c u ng d ng:
1.2.1. Gi i thi u chung v

XL:

1.2.1.1. C u t o XL:
XL có c u t o chung là d ng h p r ng có th n i đ di chuy n lai d t trên
m tn

c và h chìm khi b m n

c vào. Tùy vào k t c u hình d ng mà chia

ho c phân lo i đ p xà lan. Theo c u t o thì th

ng chia làm 2 lo i, d ng xà lan

phao h p và xà lan b n d m.

Hình 1.5:
Lo i 1:

p xà lan h p phao.

p xà lan h p phao có k t c u chính g m h p đáy, tr pin là các

h p phao r ng, gi a hai tr pin có g n c a van đ đi u ti t n

c, cho n

c vào

h p đáy và h p tr pin thì đ p chìm xu ng ch n ngang dòng ch y thành công

trình ng n sông, rút n

c ra thì n i lên và có th di chuy n đ n v trí m i làm

đ p khác theo yêu c u s n xu t.


10

Hình 1.6: C t ngang XL t

ng b n s

Hình 1.7: M t b ng b n đáy XL t
Lo i 2:

XL t

ng b n s

b ng BTCT d ng b n, đ

c gia c

n.

ng b n s

n.

n có k t c u chính g m: B n đáy và tr pin
ng b ng h th ng s

n và d m.

V t li u làm XL có th là thép, bê tông c t thép mác cao, composite, bê
tông d

ng l c.

Trên XL b trí các lo i c a van đ đi u ti t n
c th nh c a van clape tr c d

c tu thu c vào nhi m v

i, c a van t đ ng cánh c a, c a van cung, c a

van clape tr c trên, c a van cao su…Khi b trí c a van t đ ng cánh c a thì ph i
chú ý đ n v n đ m t l c l ch tr c khi xà lan nghiêng lún.


11

Nói chung m i lo i xà lan khi s d ng các lo i c a van, các lo i v t li u
khác nhau thì có nh ng đ c thù riêng c n ph i tính toán, nghiên c u b sung
thêm.
1.2.1.2. Phân lo i XL:
Theo v t li u ch t o, có th chia xà lan thành ba lo i.
-

p xà lan bê tông c t thép.

-

p xà lan thép.

-

p xà lan composite.

1.2.1.3. Theo hình d ng k t c u:
Theo hình d ng k t c u, có th chia XL thành hai d ng:
-

p Xà Lan h p phao.

-

p Xà Lan t

1.2.1.4. Theo ph
Theo ph

ng b n s

n.

ng th c l p ghép:

ng th c l p ghép, chia XL thành hai lo i.

-

p Xà Lan đ n: Ch g m m t xà lan đ c l p.

-

p Xà Lan ghép: G m nhi u xà lan ghép l i v i nhau.

1.2.2. Nguyên lý thi t k

XL:

XL thi t k d a trên các nguyên lý sau:
- n đ nh ng su t, lún: Gi m nh

ng su t đáy móng đ

ng su t nh h n

ng su t cho phép c a đ t n n, bi n d ng nh h n bi n d ng cho phép mà không
ph i x lý n n.
- n đ nh tr

t l t: Dùng ma sát

đáy và t

ng biên và b trí công trình

h p lý.
- Ch ng th m: B ng đ

ng vi n ngang d

i b n đáy công trình.


12

- Ch ng xói: Tính l u t c sau c ng nh h n l u t c xói cho phép c a đ t
n n Vc<[Vx], trong m t s tr

ng h p có gia c ch ng xói c c b b ng th m đá.

1.3. K t qu nghiên c u đ t đ
- N m 1994 đã đ

c:

c đ c p và nghiên c u trong đ tài KC-12-10

- N m 1999 thi t k

ng d ng cho c ng C u Sú - Th ch Hà, Hà t nh, nh ng

d án không có v n ph i d ng l i
- N m 2003 đ

c nghiên c u sâu h n trong đ tài c p B Nghiên c u thi t

k ch t o đ p ng n m n di đ ng, ph c v chuy n đ i c c u kinh t vùng đ ng
b ng Sông C u Long
- N m 2004 th c hi n d án SXTN c p nhà n

c DA L-2004/06: Hoàn

thi n công ngh thi t k , ch t o thi công và qu n lý v n hành đ p xà lan di đ ng
áp d ng cho vùng tri u ph c v các công trình ng n sông vùng ven bi n.
- N m 2004, tri n khai ng d ng th nghi m thành công vào công trình
Ph

c Long - B c Liêu chênh l ch c t n

c ∆H= 0,7m, đ sâu 3,7m, chi u r ng

kênh 32m, chi u r ng c ng 12m.
- N m 2005, áp d ng th nghi m ti p
Liêu v i chênh l ch c t n

c ng Thông L u - V nh L i - B c

c ∆H= 2,2m, đ sâu 3.5m, chi u r ng kênh 25m,

chi u r ng c ng 10m.
- N m 2005 áp d ng l p thi t k k thu t cho 16 c ng thu c vùng chuyên
canh lúa thu c tam giác Ninh Qu i, l p báo cáo kh thi 22 c ng thu c d án
phân ranh m n ng t Giá Rai - T nh B c Liêu.
1.3.1. Hi u qu kinh t mang l i:
- Công ngh

XL đ

c thi t k thi công theo nguyên lý t i u, k t c u nh

thích h p v i n n đ t y u nên khi xây d ng công trình này vùng có chênh l ch
c tn

c th p, l u l

ng và chênh l ch tính tiêu n ng nh nên không gia c ho c


13

ch c n gia c nh b ng th m đá. ã kh c ph c đ

c các nh

c đi m c a công

trình truy n th ng khi ng d ng vào vùng chuy n đ i c c u s n xu t tôm - lúa.
B ng 1-1 so sánh kh i l
Ph

ng gi a hai ph

c Long, t nh B c Liêu theo hai ph

B ng 1.1: Kh i l

tđ p

H ng m c

M3
p xà lan,
396,6
B=12m – CL

M3

n án truy n th ng và XL.

Bê tông á h c, C t
các lo i đá d m, thép
M3

394,3 100,36

Thép c a Composite Giá
van
thành

T

T

T

T

17,38

7

2

2,3t

175

38

M3

Công ngh
truy n th ng, 9.800 11.250 1.675
B=10m – T
%

ng án cùng m t v trí.

ng công trình theohai ph
t
đào

ng án xây d ng công trình

1.530

40,47% 35,05% 5,99% 0,00% 9,93% 18,42%

8t
40,47%

30%

B ng 1.2: Th ng kê chi phí xây d ng m t s c ng l n theo công ngh
truy nth ng
TT

C ng

N m B Chênh C a
xây r ng l ch
van
d ng
cao

C ng
1

2

3

Xây
l p

Giá

n XL+đ n
thành/1m
bù
Bù

T

T

T

tri u

74

1370

7

65

810

75

12,5

87,5

870

m

m

m

1996

54

3

6.5

Ba Lai – B n Tre –
2003
T

80

2.5-3

5.5

56

2004 100 2.5-3

5.5

Nghi Quang –
Ngh An – T

Láng thé – Trà
Vinh – T

4

C n Chông –T

2002

60

2.5-3

5.5

60

16

76

1267

5

Cái Hóp – T

2002

60

2.5-3

5.5

56

13

69

1150


14

6

ò i m - Hà
T nh – T + C

2006 168 2.5-3

C ng H i ng
8 Thành – Cà Mau – 2006
T

7,5

2.5

5.5

114

2

4.5

10,1 2.1

116

690

12,2

1620

B ng 1.3: Th ng kê chi phí xây d ng m t s c ng theo công ngh
TT

C ng

1

Ph c Long –
B c Liêu –CL

2

Thông L u –
B c Liêu – CL

2005

3

R ch Lùm (Cà
Mau) – T

2006

4

Minh Hà - Cà
Mau – CL

2006

16 c ng tam
giác Ninh Qu i
5
– B c Liêu –
CL

N m
xây
d ng

B Chênh C a Xây
r ng l ch van l p
cao

XL

n
T ng
Giá
bù XL+ n thành/1m
Bù

2004
12

0,7

3.7

2.3

0.1

2.4

200

10

2.17

4

2.5

0.05

2.55

255

10

2.5

4.5

4

0.2

4.3

420

10

2.3

3

3.1

0.1

3.2

320

132

0.7

3

40

0.5

40.5

300

2006

Ghi chú:

CL: là c a van clape tr c d

i.

T : là c a van t đ ng b ng.
1.3.2. Nh ng u đi m n i b t khi s d ng c a XL:
XL s d ng kh n ng ch u l c c a n n, ma sát c a thành và n n nên ko
c n ph i x lý n n đ t y u m t cách t n kém. XL đ

c ch t o l p đ t nhanh

hàng lo t. Nên gi m di n tích s d ng đ t, không làm m t c nh quan t nhiên,
không ph i gi i t a m t b ng, d n dòng thi công nh các c ng, đ p truy n th ng