Nghiên cứu tác động và giải pháp bước đầu hạn chế ảnh hưởng đến mặt đường ô tô do biến đổi khí hậu, nước biển dâng ở thành phố đà nẵng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.12 MB, 159 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
NGUYỄN VĂN TƢƠI
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG VÀ GIẢI PHÁP BƢỚC ĐẦU
HẠN CH ẢNH HƢỞNG Đ N MẶT ĐƢỜNG Ô TÔ
O I N Đ I H HẬU NƢỚC I N
NG
Ở THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
LUẬN ÁN TI N SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - 2016
Ộ GIÁO ỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
NGUYỄN VĂN TƢƠI
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG VÀ GIẢI PHÁP BƢỚC ĐẦU
HẠN CH ẢNH HƢỞNG Đ N MẶT ĐƢỜNG Ô TÔ
O I N Đ I H HẬU NƢỚC I N
NG
Ở THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Ngành:
Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Giao thông
Chuyên ngành: Xây dựng đƣờng ô tô và đƣờng thành phố
Mã số:
62580205
LUẬN ÁN TI N SĨ
Ỹ THUẬT
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1: GS.TS. Phạm Huy
hang
2: GS.TS. ùi Xuân Cậy
HÀ NỘI - 2016
-i-
LỜI CẢ
ƠN
Luận án thực hiện tại Bộ môn Đƣờng bộ, Khoa Cơng trình, Trƣờng Đại học
Giao thơng vận tải dƣới sự hƣớng dẫn tận tình của GS.TS. Phạm Huy Khang và
GS.TS. Bùi Xuân Cậy.
Ngh ên cứu s nh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Phạm Huy Khang
và GS.TS. Bùi Xuân Cậy đã tận tình hƣớng dẫn khoa học trong suốt quá trình thực
hiện Luận án.
Ngh ên cứu s nh x n chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phịng Đào tạo sau
đại học, Khoa Cơng trình, các thầy cô giáo trong Bộ môn Đƣờng bộ - Trƣờng Đại
học Giao thông vận tải đã giúp đỡ và tạo điều kiện để hoàn thành Luận án.
Ngh ên cứu s nh cũng xin trân trọng cảm ơn Trƣờng Cao đẳng Giao thơng vận
tải II, Phịng Thí nghiệm & Kiểm định - Trung tâm Kỹ thuật Đƣờng bộ 3, Phòng thí
nghiệm - Trƣờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng, Phịng thí ngh ệm Vật l ệu xây dựng
- Trƣờng Đạ học G ao thông vận tả , Trung tâm kỹ thuật t êu chuẩn đo lƣờng chất
lƣ ng 2, đã tạo đ ều k ện g úp đỡ ngh ên cứu s nh thực hiện các thí nghiệm.
Ngh ên cứu s nh x n chân thành cảm ơn các nhà khoa học trong và ngoà nƣớc
đã g úp đỡ thực h ện thí ngh ệm và đ ng g p
k ến cho Luận án.
Cuối cùng, Ngh ên cứu s nh bày tỏ lịng cảm ơn các đồng nghiệp, gia đình và
ngƣời thân đã giúp đỡ Ngh ên cứu s nh trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày 02 tháng 9 năm 2016
Ngh n cứu s nh
Nguyễn Văn Tƣơi
- ii -
CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NA
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Hà Nội, ngày 02 tháng 9 năm 2016
LỜI CA
ĐOAN
Ngh ên cứu s nh xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của bản thân
Ngh ên cứu s nh. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong Luận án này là trung
thực và chƣa đƣ c ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác. Việc tham khảo các
nguồn tài liệu (nếu c ) đã đƣ c thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo
đúng quy định.
Ngh n cứu s nh
Nguyễn Văn Tƣơi
- iii -
ỤC LỤC
LỜI CẢ
ƠN ............................................................................................................ i
LỜI CA
ĐOAN ..................................................................................................... ii
ỤC LỤC ................................................................................................................ iii
ANH
ỤC CÁC ẢNG .................................................................................... viii
ANH
ỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... xi
ANH
ỤC CÁC
Ý HIỆU CÁC CHỮ VI T TẮT...................................... xiv
Ở ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: T NG QUAN V CÁC TÁC ĐỘNG I N Đ I
NƢỚC
I N
NG ĐỐI VỚI
CỨU CẢI THIỆN ĐỘ
H HẬU
ẶT ĐƢỜNG Ô TÔ VÀ CÁC NGHIÊN
N CỦA Ê TÔNG LÀ
ẶT ĐƢỜNG Ô TÔ .........3
1.1. CÁC BIỂU HIỆN VÀ XU THẾ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, NƢỚC BIỂN
DÂNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM ....................................................3
1.1.1. Khái niệm về biến đổi khí hậu ......................................................................3
1.1.2. Biểu hiện của biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng trên thế giới ......................3
1.1.3. Biểu hiện của biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng ở Việt Nam .......................5
1.1.3.1. Biểu hiện của biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng ở Việt Nam .............5
1.1.3.2. Nhận định xu thế biến đổi khí hậu ở Việt Nam ..................................6
1.1.4. Biểu hiện biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng ở thành phố Đà Nẵng ..............7
1.1.4.1. Vị trí địa l của thành phố Đà Nẵng ...................................................7
1.1.4.2. Biểu hiện biến đổi khí hậu ở thành phố Đà Nẵng ...............................7
1.2. TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỐI VỚI MẶT ĐƢỜNG Ô TÔ .....10
1.2.1. Các tổn thƣơng của mặt đƣờng bê tơng nhựa do biến đổi khí hậu .............10
1.2.1.1. Ảnh hƣởng của khí hậu đối với vật liệu bê tơng nhựa ......................10
1.2.1.2. Tác động của khí hậu đối với kết cấu mặt đƣờng mềm ....................12
1.2.1.3. Tác động của nƣớc biển đối với độ bền của vật liệu bê tông nhựa...14
1.2.2. Các tổn thƣơng của mặt đƣờng bê tơng xi măng do biến đổi khí hậu ........17
1.2.2.1. Nhiệt độ cao ......................................................................................17
1.2.2.2. Các chất c hại xâm nhập vào mặt đƣờng bê tông ...........................17
- iv -
1.3. CÁC BIỆN PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ BỀN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG VÀ
KẾT CẤU BÊ TÔNG XI MĂNG TRONG MÔI TRƢỜNG XÂM THỰC
TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM ...............................................................18
1.3.1. Khái niệm về độ bền của bê tông xi măng..................................................18
1.3.2. Các biện pháp cải thiện độ bền của bê tông và kết cấu bê tông trong
môi trƣờng xâm thực ........................................................................................19
1.3.2.1. Giới thiệu các biện pháp cải thiện độ bền của bê tông và kết cấu
bê tông trong môi trƣờng xâm thực................................................................19
1.3.2.2. Biện pháp cải thiện độ bền của bê tông xi măng và kết cấu bê
tông xi măng trong môi trƣờng xâm thực bằng lựa chọn thành phần vật
liệu tối ƣu........................................................................................................19
1.4. XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..............................................................27
1.5. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................28
1.5.1. Nội dung nghiên cứu...................................................................................28
1.5.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................28
1.5.3. Kế hoạch và nội dung thí nghiệm ...............................................................28
1.5.3.1. Đối với vật liệu BTN.........................................................................28
1.5.3.2. Đối với vật liệu BTXM .....................................................................29
1.6. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1...................................................................................29
CHƢƠNG 2 THI T
VÀ LỰA CHỌN THÀNH PHẦN
Ê TÔNG XI
ĂNG TỐI ƢU VỚI PHỤ GIA PUZƠLAN QUẢNG NGÃI THI T
THÀNH PHẦN Ê TÔNG NHỰA........................................................................31
2.1. THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG XI MĂNG VỚI PH
GIA
PUZƠLAN QUẢNG NG I ..............................................................................31
2.1.1. Vật liệu sử dụng chế tạo bê tông xi măng ..................................................31
2.1.1.1. Xi măng .............................................................................................31
2.1.1.2. Phụ gia khoáng Puzơlan ....................................................................32
2.1.1.3. Cốt liệu lớn (đá dăm) ........................................................................36
2.1.1.4. Cốt liệu nhỏ (cát)...............................................................................38
2.1.1.5. Phụ gia h a d o .................................................................................39
2.1.2. Thiết kế thành phần cấp phối bê tông xi măng ...........................................40
-v-
2.1.2.1 Yêu cầu đối với bê tông xi măng trong xây dựng mặt đƣờng ô tô ....40
2.1.2.2. Thiết kế thành phần bê tông xi măng ................................................41
2.1.2.3. Công tác đúc và bảo dƣỡng các mẫu bê tơng xi măng .....................48
2.1.2.4. Thí nghiệm xác định cƣờng độ nén và kéo uốn ................................49
2.1.2.5. Xác định cƣờng độ nén và kéo uốn đặc trƣng của bê tông xi
măng ...............................................................................................................50
2.1.2.6. Đối chiếu với các yêu cầu của bê tông dùng trong xây dựng mặt
đƣờng ô tơ .......................................................................................................57
2.2. THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TƠNG NHỰA ................................................58
2.2.1. Vật liệu chế tạo ...........................................................................................58
2.2.2. Thiết kế thành phần BTNC12.5 và BTNC19 .............................................59
2.3. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2...................................................................................63
CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆ
TIÊU ĐỘ
N CỦA Ê TÔNG TRONG
XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ
ÔI TRƢỜNG NƢỚC I N ........64
3.1. XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU ĐỘ BỀN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG S
D NG
PH GIA PUZƠLAN QUẢNG NG I ............................................................64
3.1.1. Đặt vấn đề ...................................................................................................64
3.1.2. Thí nghiệm xác định độ bền của bê tông ngâm trong nƣớc biển ...............65
3.1.2.1. Quan sát bề mặt mẫu bằng mắt thƣờng .............................................67
3.1.2.2. Thí nghiệm xác định cƣờng độ nén của các loại bê tông xi măng
theo thời gian ngâm trong nƣớc biển .............................................................71
3.1.2.3. Thí nghiệm phân tích nhiệt trọng lƣ ng ...........................................76
3.1.2.4. Thí nghiệm phân tích vi cấu trúc SEM (Scanning Electron
Microscopy) ...................................................................................................80
3.1.2.5. Thí nghiệm độ thấm nƣớc .................................................................82
3.1.2.6. Thí nghiệm độ thấm ion clo của các loại bê tông .............................86
3.1.2.7. Thí nghiệm xác định độ giãn nở của các loại bê tông xi măng ........88
3.2. NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN CỦA BÊ TÔNG NHỰA ..........................................96
3.2.1. Phƣơng pháp, nội dung nghiên cứu ............................................................96
3.2.2. Kết quả nghiên cứu .....................................................................................98
3.3. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3.................................................................................100
- vi -
CHƢƠNG 4: Đ
ĐƢỜNG
XUẤT VÀ T NH TỐN
Ê TƠNG XI
ĂNG S
ỘT SỐ
T CẤU
ẶT
ỤNG PHỤ GIA PUZƠLAN
HU
VỰC THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ...........................................................................101
4.1. TRÌNH TỰ TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MẶT ĐƢỜNG BTXM ......................101
4.2. MƠ HÌNH TÍNH TỐN, TIÊU CHUẨN TRẠNG THÁI GIỚI HẠN ...........102
4.2.1. Mơ hình tính tốn ......................................................................................102
4.2.2. Các trạng thái giới hạn tính tốn ...............................................................102
4.2.3. Xác định cƣờng độ kéo uốn thiết kế yêu cầu của tấm BTXM và lớp
móng ...............................................................................................................103
4.2.4. Hệ số độ tin cậy r ...................................................................................104
4.2.5. Vị trí tấm BTXM dễ bị phá hoại mặc định ...............................................105
4.2.6. Tải trọng trục tiêu chuẩn để tính mỏi và quy đổi về trục tiêu chuẩn ........105
4.2.7. Tải trọng trục đơn nặng nhất thiết kế Pm ..................................................105
4.2.8. Trị số gradien nhiệt độ lớn nhất Tg ...........................................................105
4.3. TÍNH TỐN TẤM BTXM KHI LỚP MÓNG TRÊN BẰNG VẬT LIỆU
HẠT GIA CỐ ..................................................................................................106
4.3.1. Tính trị số pr ...........................................................................................106
4.3.2. Tính trị số ps ...........................................................................................107
4.3.3. Tính trị số bpr ...........................................................................................108
4.3.4. Ứng suất kéo uốn do tải trọng nặng nhất thiết kế Pm gây ra trong tấm
BTXM.............................................................................................................108
4.3.5. Ứng suất kéo uốn do gradien nhiệt độ gây mỏi tr ..................................109
4.3.6. Tính hệ số ứng suất uốn vồng CL..............................................................110
4.4. ĐỀ XUẤT CÁC PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ CẤU TẠO KẾT CẤU MẶT
ĐƢỜNG BTXM ..............................................................................................111
4.4.1. Đƣờng c quy mơ giao thơng thiết kế cấp trung bình (Đƣờng cấp IV) ...111
4.4.1.1. Thu thập số liệu đầu vào .................................................................111
4.4.1.2. Đề xuất các phƣơng án cấu tạo kết cấu áo đƣờng ...........................111
4.4.2. Đƣờng c quy mô giao thông thiết kế cấp nặng (Đƣờng cấp III).............112
4.4.2.1. Thu thập số liệu đầu vào .................................................................112
4.4.2.2. Đề xuất các phƣơng án cấu tạo kết cấu áo đƣờng ...........................113
- vii -
4.5. KIỂM TOÁN CÁC PHƢƠNG ÁN KẾT CẤU MẶT ĐƢỜNG DO TẢI
TRỌNG XE CHẠY VÀ GRADIEN NHIỆT ĐỘ GÂY RA ..........................114
4.5.1. Đƣờng c quy mô giao thông thiết kế cấp trung bình (Đƣờng cấp IV) ...114
4.5.2. Đƣờng c quy mô giao thông thiết kế cấp nặng (Đƣờng cấp III).............118
4.6. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ TÍNH TỐN ...........................................................122
4.6.1. Phân tích kết quả tính tốn các kết cấu mặt đƣờng ..................................122
4.6.2. Phân tích hiệu quả kinh tế của các loại bê tông xi măng ..........................124
4.7. XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀY TỐI THIỂU CỦA LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ
ĐẢM BẢO TUỔI THỌ S
D NG YÊU CẦU CỦA MẶT ĐƢỜNG
BTXM .............................................................................................................125
4.8. KẾT LUẬN CHƢƠNG 4.................................................................................131
T LUẬN VÀ
ANH
I N NGHỊ ..............................................................................132
ỤC CƠNG TRÌNH CỦA NGHIÊN CỨU SINH....................................a
TÀI LIỆU THA
HẢO ....................................................................................... b
- viii -
ANH
TT
ỤC CÁC ẢNG
T n bảng
Trang
Bảng 1.1. Mực nƣớc biển dâng (cm) so với thời kỳ 1980-1999 .................................6
Bảng 1.2. Kịch bản nƣớc biển dâng ............................................................................6
Bảng 1.3. Hàm lƣ ng nhựa đƣờng tối ƣu của các loại hỗn h p ...............................15
Bảng 1.4. Độ ổn định và độ d o Marshall của các mẫu BTN ...................................16
Bảng 1.5. Hệ số khuếch tán ion clo của các loại bê tông ..........................................23
Bảng 1.6. Kế hoạch và nội dung thí nghiệm với vật liệu BTN .................................28
Bảng 1.7. Kế hoạch và nội dung thí nghiệm với vật liệu BTXM .............................29
Bảng 2.1. Các chỉ tiêu chất lƣ ng của xi măng PC 40..............................................31
Bảng 2.2. Các khu đề xuất thăm dị phụ gia khống puzơlan ở Quảng Ngãi ...........34
Bảng 2.3. Chỉ số hoạt tính của puzơlan núi Đầu Voi ................................................35
Bảng 2.4. Yêu cầu kỹ thuật và kết quả thí nghiệm của Puzơlan núi Đầu Voi ..........35
Bảng 2.5. Chỉ tiêu cơ lí u cầu của cốt liệu thơ để xây dựng mặt đƣờng BTXM ...37
Bảng 2.6. Các chỉ tiêu cơ lí của đá dăm Dmax = 19 mm mỏ đá Hốc Khế..................37
Bảng 2.7. Thành phần hạt đá dăm Hốc Khế - Đà Nẵng ............................................38
Bảng 2.8. Các chỉ tiêu cơ lí của cát Túy Loan - Đà Nẵng ........................................39
Bảng 2.9. Thành phần hạt của cát vàng Túy Loan - Đà Nẵng ..................................39
Bảng 2.10. Thông số kỹ thuật của phụ gia Lotus R201 ............................................40
Bảng 2.11. Các chỉ tiêu cơ l của BTXM và độ sụt của hỗn h p BTXM [4]...........41
Bảng 2.12. Độ sụt của hỗn h p bê tông xi măng theo loại kết cấu ...........................41
Bảng 2.13. Lƣ ng nƣớc trộn và hàm lƣ ng khơng khí của BTXM tƣơi ..................42
Bảng 2.14. Mối quan hệ giữa tỉ lệ N/CKD và cƣờng độ nén ....................................42
Bảng 2.15. Thể tích của đá dăm đã đầm chặt trên một đơn vị thể tích BTXM ........43
Bảng 2.16. Thành phần vật liệu cho 1m3 bê tông xi măng .......................................48
Bảng 2.17. Kế hoạch thí nghiệm các đặc trƣng cƣờng độ của BTXM .....................48
Bảng 2.18. Hệ số (kn) cho giá trị đặc trƣng 5% ........................................................51
Bảng 2.19. Cƣờng độ nén đặc trƣng của các loại bê tông xi măng ..........................51
- ix -
Bảng 2.20. Cƣờng độ kéo uốn đặc trƣng của các loại bê tông xi măng ...................52
Bảng 2.21. Tỉ số Rđt/Rđt28, Rđt/Rđt100PC-0PZ của các loại bê tông xi măng..................54
Bảng 2.22. So sánh với cƣờng độ kéo uốn yêu cầu của BTXM dùng để xây
dựng mặt đƣờng ô tô [4] .......................................................................58
Bảng 2.23. Kết quả thí nghiệm tính chất cơ l của đá dăm ......................................59
Bảng 2.24. Thí nghiệm tính chất cơ l của cát..........................................................60
Bảng 2.25. Tính năng cơ l của bột khống .............................................................60
Bảng 2.26. Các tính chất của Nhựa đƣờng 60/70 Petrolimex ...................................60
Bảng 2.27. Kết quả phân tích thành phần hạt của từng cốt liệu thành phần .............61
Bảng 2.28. Tổng h p kết quả thiết kế hỗn h p BTNC 12,5 .....................................62
Bảng 2.29. Tổng h p kết quả thiết kế hỗn h p BTNC 19 ........................................62
Bảng 3.1. Một số chỉ tiêu và thành phần h a học của xi măng RSC40 ....................65
Bảng 3.2. Kế hoạch thí nghiệm các chỉ tiêu cƣờng độ .............................................66
Bảng 3.3. Thành phần các ion chính c trong nƣớc biển ..........................................67
Bảng 3.4. Cƣờng độ nén của các mẫu BTXM ..........................................................71
Bảng 3.5. Hệ số thấm và tỉ số K100PC-0PZ /K của các loại bê tông ..............................85
Bảng 3.6. Đánh giá mức độ thấm ion clo của bê tông ..............................................86
Bảng 3.7. Độ thấm ion clo của các loại bê tông ở 28 và 180 ngày ...........................87
Bảng 3.8. Độ g ãn nở các mẫu bê tông x măng trong dung dịch 5% Na2SO4 .........90
Bảng 3.9. Độ g ãn nở của các mẫu bê tông x măng trong nƣớc b ển ......................91
Bảng 3.10. Tỉ số độ g ãn nở của các loạ bê tông x măng so vớ mẫu đố chứng
trong dung dịch 5% natr sunphat .........................................................92
Bảng 3.11. Tỉ số độ g ãn nở của các loạ bê tông x măng so vớ mẫu đố chứng
trong nƣớc b ển .....................................................................................92
Bảng 3.12. Kế hoạch thí nghiệm độ ổn định, độ d o Marshall .................................97
Bảng 3.13. Kết quả thí nghiệm BTNC19 ..................................................................98
Bảng 3.14. Kết quả thí nghiệm BTNC12.5 ...............................................................99
Bảng 4.1. Chiều dày tấm BTXM thơng thƣờng theo cấp hạng đƣờng ...................101
Bảng 4.2. Phân cấp quy mô giao thông ...................................................................102
-x-
Bảng 4.3. Chọn loại lớp m ng trên tùy thuộc quy mô giao thông ..........................104
Bảng 4.4. Chọn độ tin cậy và hệ số độ tin cậy thiết kế r ......................................104
Bảng 4.5. Hệ số giãn nở nhiệt c của BTXM ........................................................109
Bảng 4.6. Mô đun đàn hồi của các loại bê tông [5] ................................................111
Bảng 4.7. Các thông số cơ học của các loại bê tơng ...............................................112
Bảng 4.8. Kết quả tính tốn mặt đƣờng BTXM có quy mơ giao thơng cấp trung
bình (Đƣờng cấp IV) ...........................................................................114
Bảng 4.9. Kết quả tính tốn mặt đƣờng BTXM c quy mô giao thông nặng
(Đƣờng cấp III) ...................................................................................118
Bảng 4.10. Phân tích kết quả tính tốn của các phƣơng án kết cấu áo đƣờng ........122
Bảng 4.11. Giá thành vật liệu cho 1 m3 bê tông xi măng........................................124
Bảng 4.12. Giá thành vật liệu cho 1 km mặt đƣờng bê tông xi măng ....................125
Bảng 4.13. Hệ số khuếch tán D28 của các loại bê tông ...........................................126
Bảng 4.14. Ch ều dày tố th ểu của lớp bê tông bảo vệ vớ các đ ều k ện t ếp
xúc vớ đ ều k ện b ển khác nhau ........................................................127
Bảng 4.15. Tuổi thọ của mặt đƣờng BTXM với các điều kiện biển khác nhau .....129
- xi -
ANH
TT
ỤC CÁC HÌNH
Tên hình
Trang
Hình 1.1. Biến động mực nƣớc biển trung bình tồn cầu ...........................................4
Hình 1.2. Xu thế biến động mực nƣớc biển trung bình tồn cầu ...............................4
Hình 1.3. Bãi biển ở Miami (Mỹ) nằm trong số rất nhiều những khu vực khác
trên thế giới đang bị đe dọa bởi nƣớc biển dâng ngày càng cao ..............4
Hình 1.4. Diễn biến mực nƣớc biển theo số liệu vệ tinh thời kỳ 1993 - 2010
(Nguồn: IMHEN/2010).............................................................................5
Hình 1.5. So sánh mực nƣớc biển từ số liệu tại trạm hải văn và vệ tinh ....................5
Hình 1.6. Vị trí địa l của thành phố Đà Nẵng ..........................................................7
Hình 1.7. Bão XangSane (2006) .................................................................................8
Hình 1.8. Bản đồ nền (trên, trái) và ngập lụt ở Đà Nẵng do lũ kết h p với mực
nƣớc biển dâng 0,3m (trên, phải), 0,5m (dƣới, trái) và 1m (dƣới,
phải) ..........................................................................................................9
Hình 1.9. Bản đồ nguy cơ ngập khu vực thành phố Đà Nẵng ứng với kịch bản
nƣớc biển dâng 1m....................................................................................9
Hình 1.10. Hƣ hỏng do bong tách lấy từ hố thử nghiệm ..........................................11
Hình 1.11. Lún phi kết cấu ........................................................................................13
Hình 1.12. Sự thay đổi ứng xử của BTN theo hàm lƣ ng muối ...............................15
Hình 1.13. Suy giảm độ bền theo thời gian của bê tơng ...........................................18
Hình 1.14. Tốc độ hấp thụ nƣớc của các loại bê tơng ...............................................20
Hình 1.15. Độ thấm ion clo của các loại bê tơng ......................................................21
Hình 1.16. Tăng hoặc giảm cƣờng độ của bê tông với tỉ lệ VSC khác nhau ............22
Hình 1.17. Hàm lƣ ng clo theo chiều sâu của bê tơng tính từ bề mặt trong điều
kiện bảo dƣỡng ngập hồn tồn trong nƣớc biển ...................................22
Hình 1.18. Tăng hoặc giảm cƣờng độ của bê tông với tỉ lệ VSC khác nhau ............22
Hình 1.19. Hàm lƣ ng clo theo chiều sâu của bê tơng tính từ bề mặt trong điều
kiện bảo dƣỡng ngập hồn tồn trong nƣớc biển ...................................23
Hình 1.20. Cƣờng độ nén của các loại bê tơng .........................................................24
Hình 1.21. Độ thấm ion clo của các loại bê tông ......................................................24
Hình 1.22. Chiều sâu cacbonat h a của các loại bê tông ..........................................24
- xii -
Hình 2.1. Nguyên liệu sản xuất và puzơlan thƣơng mại núi Đầu Voi ......................35
Hình 2.2. Đúc mẫu và thí nghiệm cƣờng độ nén và kéo uốn các mẫu BTXM .........50
Hình 2.3. Biểu đồ phát triển cƣờng độ nén của của bê tơng xi măng .......................55
Hình 2.4. Biểu đồ phát triển cƣờng độ kéo uốn của bê tông xi măng ......................55
Hình 2.5. Cƣờng độ nén của bê tơng xi măng theo tỉ lệ thay thế Puzơlan ................55
Hình 2.6. Cƣờng độ kéo uốn của bê tông xi măng theo tỉ lệ thay thế Puzơlan .........56
Hình 2.7. Quan hệ giữa cƣờng độ kéo uốn và nén của các loại BTXM ...................56
Hình 2.8. Đƣờng cấp phối của các loại bê tông nhựa nghiên cứu ............................61
Hình 3.1. Kế hoạch thí nghiệm độ bền của bê tơng ngâm trong nƣớc biển..............65
Hình 3.2. Ngâm mẫu bê tơng trong nƣớc biển ..........................................................67
Hình 3.3. Bề mặt mẫu 100PC-0PZ-SW theo thời gian ngâm trong nƣớc biển.........68
Hình 3.4. Bề mặt mẫu 100RSC-SW theo thời gian ngâm trong nƣớc biển ..............68
Hình 3.5. Bề mặt mẫu 85PC-15PZ-SW theo các thời gian ngâm trong nƣớc
biển ..........................................................................................................69
Hình 3.6. Bề mặt các mẫu trƣớc khi ngâm trong nƣớc biển .....................................69
Hình 3.7. Bề mặt các mẫu sau khi ngâm 3 tháng trong nƣớc biển ...........................69
Hình 3.8. Bề mặt các mẫu sau khi ngâm 6 tháng trong nƣớc biển ...........................70
Hình 3.9. Bề mặt các mẫu sau khi ngâm 9 tháng trong nƣớc biển ...........................70
Hình 3.10. Bề mặt các mẫu sau khi ngâm 12 tháng trong nƣớc biển .......................70
Hình 3.11. Cƣờng độ nén của các loại bê tông xi măng theo thời gian ngâm
trong nƣớc thƣờng và nƣớc biển .............................................................74
Hình 3.12. Cƣờng độ nén của các loại bê tông sau 1 năm ngâm trong nƣớc
thƣờng và nƣớc biển ...............................................................................75
Hình 3.13. Phân tích ANOVA-Tukey cƣờng độ nén sau 1 năm...............................75
Hình 3.14. Đồ thị phân tích nhiệt trọng lƣ ng TGA .................................................78
Hình 3.15. Mối tƣơng quan giữa đồ thị TGA và DTG .............................................78
Hình 3.16. Kết quả phân tích nhiệt trọng lƣ ng ở thời điểm 360 ngày ....................79
Hình 3.17. Kết quả chụp ảnh SEM ở thời điểm 360 ngày mẫu ngâm trong nƣớc
thƣờng và nƣớc biển ...............................................................................81
Hình 3.18. Thí nghiệm độ thấm nƣớc của các mẫu bê tơng .....................................83
Hình 3.19. Đƣờng cong thấm nƣớc của các mẫu bê tông sau một năm ngâm
trong nƣớc biển .......................................................................................84
- xiii -
Hình 3.20. Hệ số thấm của các loại bê tơng sau 1 năm ngâm trong nƣớc biển ........85
Hình 3.21. Độ thấm ion clo của các loại bê tông ở 28 và 180 ngày .........................87
Hình 3.22. Thí nghiệm đo độ giãn nở của các mẫu bê tông xi măng .......................89
Hình 3.23. Độ g ãn nở của các loạ bê tơng x măng trong dung dịch 5%
Na2SO4 ....................................................................................................92
Hình 3.24. Độ giãn nở của các loại bê tông xi măng trong nƣớc biển......................93
Hình 3.25. T số độ g ãn nở của các loạ bê tông so vớ mẫu 100PC-0PZ trong
dung dịch 5% Na2SO4 .............................................................................93
Hình 3.26. T số g ãn nở của các loạ bê tơng so vớ mẫu 100PC-0PZ ...................93
Hình 3.27. Nội dung nghiên cứu ảnh hƣởng của nƣớc biển đến BTN .....................96
Hình 3.28. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm ........................................................................97
Hình 3.29. Thí nghiệm Marshall ...............................................................................97
Hình 3.30. Phân tích kết quả thí nghiệm Marshall của mẫu BTNC12.5 và
BTNC19 ngâm trong nƣớc biển theo thời gian ......................................99
Hình 4.1. Các phƣơng án cấu tạo kết cấu áo đƣờng c quy mô giao thông thiết
kế thuộc cấp trung bình (Đƣờng cấp IV) ..............................................112
Hình 4.2. Các phƣơng án cấu tạo kết cấu áo đƣờng c quy mô giao thông thiết
kế thuộc cấp nặng (Đƣờng cấp III) .......................................................113
max
tk
Hình 4.3. Tỉ số R kuBT / R kuBT của các tấm bê tơng trong KCAĐ ...............................123
Hình 4.4. Chiều dày lớp bê tông bảo vệ của tấm BTXM đảm bảo tuổi thọ sử
dụng của mặt đƣờng BTXM (Đƣờng cấp III theo Quyết định
3230/QĐ-BGTVT)................................................................................128
Hình 4.5. Chiều dày lớp bê tơng bảo vệ của tấm BTXM đảm bảo tuổi thọ sử
dụng của mặt đƣờng BTXM
(Đƣờng cấp IV theo Quyết định
3230/QĐ-BGTVT)................................................................................128
Hình 4.6. Quan hệ giữa tuổi thọ mặt đƣờng BTXM và chiều dày lớp bê tơng
bảo vệ ở vùng khí quyển biển ...............................................................129
Hình 4.7. Quan hệ giữa tuổi thọ mặt đƣờng BTXM và chiều dày lớp bê tông
bảo vệ ở vùng thủy triều .......................................................................130
- xiv -
ANH
ASTM
ỤC CÁC
Ý HIỆU CÁC CHỮ VI T TẮT
American society of testing materials (Hiệp hội thí nghiệm vật liệu
Hoa Kỳ)
BĐKH
Biến đổi khí hậu
BTCT
Bê tơng cốt thép
BTN
Bê tơng nhựa
BTNC
Bê tơng nhựa chặt
BTXM
Bê tông xi măng
C
Cát vàng
CS
Nồng độ clo bề mặt bê tơng
CCR
Nồng độ clo tới hạn gây ăn mịn cốt thép
CKD
Chất kết dính
D28
Hệ số khuyếch tán ion clo ở 28 ngày
DTG
(Derivative Thermogravimetric Analysis) phân tích đồ thị tốc độ thay
đổi khối lƣ ng.
Đ
Đá dăm
IMHEN
Institute of Meteorology, Hydrology and Environment (Viện khí
tƣ ng thủy văn và mơi trƣờng)
IPCC
Intergovernmental Panel on Climate Change (Ban Liên Chính phủ về
biến đổi khí hậu)
KCMĐ
Kết cấu mặt đƣờng
KCAĐ
Kết cấu áo đƣờng
MS
Muội silic
MK
Metakaolin
N
Nƣớc
NOAA
National Oceanic and Atmospheric Administration (Cục quản l đại
dƣơng và khí quyển quốc gia Mỹ)
N/CKD
Tỉ lệ nƣớc-chất kết dính
N/X
Tỉ lệ nƣớc-xi măng
NCS
Nghiên cứu sinh
- xv -
PC
Xi măng po clăng
PCB
Xi măng po clăng hỗn h p
HPC
Bê tông chất lƣ ng cao
P, PZ
Puzơlan
Q
Độ thấm ion clo
Rku
Cƣờng độ kéo uốn
Rkuđt
Cƣờng độ kéo uốn đặc trƣng
Rn
Cƣờng độ nén
Rnđt
Cƣờng độ nén đặc trƣng
RC
Bê tông thƣờng
SD
Phụ gia siêu d o
SEM
(Scanning Electron Microscopy) phân tích vi cấu trúc
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TB
Tro bay
tkđ
Tuổi thọ (Thời gian khởi đầu ăn mòn cốt thép)
TGA
(Thermo Gravimetric Analysis ) Phân tích nhiệt trọng lƣ ng
VA
Volcanic ash
VSC
Volcanic scoria concrete
VSP
Volcanic scoria powder
X, XM
Xi măng
x
Chiều dày lớp bê tơng bảo vệ
XLC
Xỉ lị cao
XTNĐ
Xốy thuận nhiệt đới
WMO
World Meteorological Organization (Tổ chức Khí tƣ ng thế giới).
-1-
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng là vấn đề thách thức đối với Việt Nam n i
chung, khu vực miền Trung và thành phố Đà Nẵng n i riêng. Biến đổi khí hậu,
nƣớc biển dâng thực sự đã, đang và s ngày càng ảnh hƣởng nghiêm trọng đến cơng
trình hạ tầng giao thông n i chung và kết cấu mặt đƣờng ô tô n i riêng.
Việt Nam là một trong 5 nƣớc đƣ c dự báo s chịu nhiều ảnh hƣởng nhất của
biến đổi khí hậu trên tồn cầu. Theo [2], trong khoảng 50 năm qua, tại Việt Nam,
nhiệt độ trung bình tăng khoảng 0,70C và mực nƣớc biển đã dâng khoảng 20cm.
Theo các kịch bản biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng cho Việt Nam, đến cuối thế k
21, trên 4% hệ thống đƣờng sắt, trên 9% hệ thống quốc lộ và khoảng 12% hệ thống
tỉnh lộ của Việt Nam s bị ảnh hƣởng. Nhƣ vậy, với mức biến đổi khí hậu nhƣ kịch
bản nêu trên, cơng trình giao thơng s chịu ảnh hƣởng khá nặng nề, đặc biệt là hệ
thống đƣờng ô tô ven biển với chiều dài bờ biển của Việt Nam gần 3200 km.
Kết cấu mặt đƣờng ô tô hiện nay sử dụng bê tông xi măng và bê tơng nhựa là
hai vật liệu chính để xây dựng. Việc sử dụng vật liệu địa phƣơng để làm giảm chi
phí xây dựng là xu hƣớng của thế giới và của Việt Nam. Kết cấu mặt đƣờng ô tô
đáp ứng đƣ c yêu cầu phát triển bền vững trong xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông
vận tải, là kết cấu mặt đƣờng ô tô đủ độ bền theo yêu cầu thiết kế, đạt chỉ tiêu về
khai thác trong thời gian dự kiến và hơn nữa là quan tâm tới mặt đƣờng để cải thiện
về độ bền.
Do vậy, đề tài “Nghiên cứu tác động và gi i há
h
ng đ n
tđ
ng
t
i nđ i h h u n
c i n
c đ u h n ch
ng
thành h
nh
à
ng” là cấp thiết và c tính thời sự.
2.
c đích nghi n cứu
- Thiết kế thành phần bê tông xi măng c sử dụng phụ gia puzơlan tự nhiên,
thiết kế thành phần BTN và thực nghiệm đánh giá độ d o, độ ổn định Marshall của
BTNC12.5 và BTNC19 trong nƣớc biển.
- Xác định t lệ h p l thay thế x măng bằng Puzơlan Quảng Ngã .
-2-
- Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá các đặc trƣng cƣờng độ và các chỉ tiêu
nhƣ: Độ chống thấm nƣớc, phân tích vi cấu trúc SEM, phân tích nhiệt trọng lƣ ng,
độ chống thấm ion, độ giãn nở và quan sát bề mặt mẫu của các loại BTXM.
- Đề xuất và tính tốn các kết cấu mặt đƣờng BTXM sử dụng phụ gia puzơlan
tự nhiên.
- Tính tốn chiều dày lớp bê tông bảo vệ để đảm bảo tuổi thọ thiết kế của mặt
đƣờng do xâm nhập ion clo ở các điều kiện môi trƣờng biển.
3. Đối tƣ ng và phạm vi nghi n cứu
- Xác định t lệ h p l thay thế xi măng bằng Puzơlan Quảng Ngãi.
- Nghiên cứu độ bền của BTN, BTXM trong môi trƣờng biển ở thành phố
Đà Nẵng.
4. Ý ngh a hoa học và thực tiễn của đề tài
- Thành phố Đà Nẵng là một trong những địa phƣơng chịu ảnh hƣởng trực tiếp
của các tác động biến đổi khí hậu nhƣ: Sự gia tăng nhiệt độ, xâm nhập mặn, bão,...
Đây là các yếu tố chủ yếu gây tổn thƣơng và suy giảm cƣờng độ, độ bền và tuổi thọ
khai thác của các công trình giao thơng n i chung và kết cấu mặt đƣờng n i riêng.
- Luận án đã đánh giá đƣ c ảnh hƣởng c hại của nƣớc biển đến độ ổn định và
độ d o Marshall của vật liệu BTN, ảnh hƣởng c l i của puzơlan tự nhiên núi Đầu
Voi đến độ bền sun phát, độ chống thấm nƣớc và độ chống thấm ion clo của bê
tông. Từ đ , làm sáng tỏ các cơ chế l - h a của puzơlan tự nhiên làm tăng độ bền
BTXM và ứng dụng loại bê tông này để xây dựng mặt đƣờng BTXM trong điều
kiện biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng ở khu vực thành phố Đà Nẵng.
- Luận án cung cấp tổng quan, đề xuất một loại BTXM mới sử dụng phụ gia
puzơlan tự nhiên núi Đầu Voi - Quảng Ngãi để xây dựng mặt đƣờng BTXM trong
điều kiện biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng ở thành phố Đà Nẵng, là tài liệu tham
khảo cho những nhà nghiên cứu về độ bền của bê tông ở môi trƣờng biển.
Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu tác động và giải pháp bƣớc đầu hạn chế ảnh hƣởng
đến mặt đƣờng ô tơ do biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng ở thành phố Đà Nẵng” là
cấp thiết, c tính thời sự, c
nghĩa khoa học và thực tiễn.
-3-
CHƢƠNG 1
T NG QUAN V CÁC TÁC ĐỘNG I N Đ I H HẬU,
NƢỚC I N
NG ĐỐI VỚI ẶT ĐƢỜNG Ô TÔ VÀ CÁC NGHIÊN
CỨU CẢI THIỆN ĐỘ
N CỦA Ê TÔNG LÀ
ẶT ĐƢỜNG Ô TÔ
1.1. CÁC I U HIỆN VÀ XU TH
I N Đ I
DÂNG TRÊN TH GIỚI VÀ Ở VIỆT NA
1.1.1.
H HẬU, NƢỚC
I N
hái niệm về biến đổi hí hậu
Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung
bình và/hoặc dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài, thƣờng là
vài thập k hoặc dài hơn. Biến đổi khí hậu c thể là do các q trình tự nhiên bên
trong hoặc các tác động bên ngoài, hoặc do hoạt động của con ngƣời làm thay đổi
thành phần của khí quyển hay trong khai thác sử dụng đất [18].
Biến đổi khí hậu mà trƣớc hết là sự n ng lên toàn cầu và mực nƣớc biển dâng,
là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế k 21. Thiên tai
và các hiện tƣ ng khí hậu cực đoan khác đang gia tăng ở hầu hết các nơi trên thế
giới, nhiệt độ và mực nƣớc biển trung bình tồn cầu tiếp tục tăng nhanh chƣa từng
c và đang là mối lo ngại của các quốc gia trên thế giới [1].
1.1.2. iểu hiện của biến đổi hí hậu nƣớc biển dâng tr n thế giới
Theo các nhà khoa học về biến đổi khí hậu tồn cầu và nƣớc biển dâng cho
thấy, đại dƣơng đã n ng lên đáng kể từ cuối thập k 1950. Các nghiên cứu từ số
liệu quan trắc trên toàn cầu cho thấy, mực nƣớc biển trung bình tồn cầu trong thời
kỳ 1961-2003 đã dâng với tốc độ 1,8 0,5 mm/năm. Trong đ , đ ng g p do giãn nở
nhiệt khoảng 0,42 0,12mm/năm và tan băng khoảng 0,70 0,50mm/năm (IPCC,
2007- Hình 1.1). Nghiên cứu cập nhật năm 2009 cho rằng, tốc độ mực nƣớc biển
trung bình tồn cầu dâng khoảng 1,8mm/năm (Chuch và White, 2009). Mực nƣớc
biển thay đổi không đồng đều trên toàn bộ đại dƣơng thế giới; một số vùng tốc độ
dâng c thể gấp một vài lần tốc độ dâng trung bình tồn cầu trong khi mực nƣớc
biển ở một số vùng khác lại c thể hạ thấp. Xu thế tăng của mực nƣớc trung bình
xuất hiện hầu hết tại các trạm quan trắc trên toàn cầu. Theo một số báo cáo của các
nhà khoa học, trong thập k vừa qua, mực nƣớc biển dâng nhanh nhất ở vùng phía
Tây Thái Bình Dƣơng và phía Đơng Ấn Độ Dƣơng.
-4-
Số liệu đo đạc đƣ c tổng h p và hiệu chỉnh từ các vệ tinh (Topex/Poisedon,
Jason - 1/2, ERS - 1/2, Envisat) từ tháng 10/1992 đến 12/2010 cho thấy mực nƣớc
biển đã dâng với tốc độ là 3,27mm/năm (CNES, LEGOS, CLS - Hình 1.2). Trên
quy mơ tồn cầu, xu thế biến đổi của mực nƣớc biển tăng mạnh ở ven bờ Tây Thái
Bình Dƣơng c xu thế giảm ở bờ Đơng Thái Bình Dƣơng [2].
Hình 1.1. Bi n động mực n c bi n
trung bình tồn c u
Hình 1.2. Xu th bi n động mực n
bi n trung bình toàn c u
c
Báo cáo lần thứ tƣ của IPCC ƣớc tính mực nƣớc biển dâng khoảng
26-59cm vào năm 2100. Tuy nhiên, không loại trừ khả năng tốc độ cao hơn.
Nhiều nhà khoa học đã đánh giá rằng các tính tốn của IPCC về thay đổi nhiệt
độ toàn cầu là tƣơng đối phù h p với số liệu nhiệt độ thực đo. Tuy nhiên, tính
tốn của IPCC về nƣớc biển dâng là thấp so với số liệu thực đo tại các trạm và
bằng vệ tinh. Một số nghiên cứu gần đây cho rằng, mực nƣớc biển tồn cầu có
thể tăng 50-140 cm vào năm 2100.
Hình 1.3. Bãi bi n Miami (Mỹ) nằm trong s rất nhiều những khu vực khác
trên th gi i đang ị đe ọa b i n c bi n dâng ngày càng cao
-5-
1.1.3. iểu hiện của biến đổi hí hậu nƣớc biển dâng ở Việt Nam
1.1.3.1. Bi u hiện của i n đ i h h u n
c i n
ng
Việt a
Ở Việt Nam, xu thế biến đổi nhiệt độ và lƣ ng mƣa rất khác nhau, nhiệt độ
trung bình tăng 0,50C trong 50 năm qua. Số liệu mực nƣớc quan trắc tại các trạm hải
văn ven biển Việt Nam cho thấy xu thế biến đổi mực nƣớc biển trung bình năm c
xu hƣớng tăng. Tuy nhiên, một số ít trạm lại khơng thể hiện rõ xu hƣớng này. Xu
thế biến đổi trung bình của mực nƣớc biển dọc bờ biển Việt Nam khoảng 2,8
mm/năm.
Số liệu mực nƣớc đo đạc từ năm 1993-2010 cho thấy, xu thế tăng mực nƣớc
biển trên toàn Biển Đơng là 4,7mm/năm, phía Đơng của Biển Đơng c xu thế tăng
nhanh hơn phía Tây. Chỉ tính cho dải ven bờ Việt Nam, khu vực ven biển Trung
Trung Bộ và Tây Nam Bộ c xu hƣớng tăng mạnh hơn, trung bình cho tồn dải ven
biển Việt Nam tăng khoảng 2,9mm/năm (Hình 1. 4).
Hình 1.4. Diễn bi n mực n c bi n
theo s liệu vệ tinh th i kỳ 1993 - 2010
(Nguồn: IMHEN/2010)
Hình 1.5. So sánh mực n c bi n từ s
liệu t i tr m h i văn và vệ tinh
(Nguồn: IMHEN/2010)
Các kịch bản nƣớc biển dâng cho Việt Nam đƣ c tính tốn theo 3 kịch bản
phát thải thấp nhất (B1), phát thải trung bình (B2) và phát thải cao nhất (A1FI).
Kết quả tính tốn theo các kịch bản cho thấy, vào giữa thế k 21 mực nƣớc biển
có thể dâng thêm 28 đến 33cm và đến cuối thế k 21 mực nƣớc biển dâng thêm
từ 65 đến 100cm so với thời kỳ 1980 -1999 (Bảng 1.1).
-6-
So với mực nƣớc biển trung bình năm thời kỳ từ 1980÷1999 thì lƣ ng mƣa
trong thời kỳ từ 2020÷2100 s tăng thêm từ 11÷100 cm (Bảng 1.2). Năm 2020, mực
nƣớc biển ở Đà Nẵng s tăng thêm 11 cm đối với kịch bản B1, 12 cm đối với kịch
bản B2 và A1F1. Năm 2050, mực nƣớc biển s tăng thêm từ 65÷100 cm tùy theo
kịch bản phát thải.
Nhƣ vậy, xu thế mực nƣớc biển cho khu vực ven biển từ số liệu thực đo tại
trạm quan trắc hải văn và từ vệ tinh là gần bằng nhau. Kết quả so sánh cho thấy, có
sự tƣơng đồng cao về pha và biên độ dao động của mực nƣớc trung bình cũng nhƣ
tƣơng quan giữa chúng (Hình 1.5) [2].
B ng 1.1. Mực n
c bi n dâng (cm) so v i th i kỳ 1980-1999
Các mốc thời gian của thế k 21
Kịch bản
2020
2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
Thấp (B1)
11
17
23
28
35
42
50
57
65
Trung bình (B2)
12
17
23
30
37
46
54
64
75
Cao (A1FI)
12
17
24
33
44
57
71
86
100
B ng 1.2. Kịch b n n
Năm
c bi n dâng
ức nƣớc biển dâng (cm) so với thời ỳ 1989-1999
B1
B2
A1F1
2020
11
12
12
2030
17
17
17
2040
23
23
24
2050
28
30
33
2060
35
37
44
2070
42
46
57
2080
50
54
71
2090
57
64
86
2100
65
75
100
1.1.3.2. h n định xu th
i nđ i h h u
Việt a
Nhận định xu thế biến đổi khí hậu ở Việt Nam nhƣ sau:
- Nhiệt độ trung bình c thể tăng lên 300C vào năm 2100
- Mực nƣớc biển trung bình trên tồn dải bờ biển Việt Nam có thể dâng lên
100 cm vào năm 2100 [1].
-7-
1.1.4. iểu hiện biến đổi hí hậu nƣớc biển dâng ở thành phố Đà Nẵng
1.1.4.1. Vị tr địa lý của thành h
à
ng
Thành phố Đà Nẵng thuộc Duyên Hải Miền Trung, c toạ độ địa l 150 55' đến
160 13' vĩ độ Bắc; 107049' đến 1080 20' kinh độ Đơng, phía Đơng giáp biển Đơng,
phía Nam giáp tỉnh Quảng Nam, phía Tây giáp tỉnh Thừa Thiên Huế và tỉnh Quảng
Nam, phía Bắc giáp tỉnh Thừa Thiên Huế. Đà Nẵng cách Thủ đơ Hà Nội 764 km về
phía Bắc và cách thành phố Hồ Chí Minh 964 km về phía Nam.
Với vị trí địa l thuận l i, Đà Nẵng là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hố - xã
hội, khoa học công nghệ của miền Trung và Tây Nguyên.
Ở khu vực Đông Nam Á, Đà Nẵng là một trong các thành phố có vị trí chiến
lƣ c về kinh tế, chính trị và xã hội. Khoảng cách từ Đà Nẵng đến các trung tâm
kinh tế chính của khu vực nhƣ Bangkok (Thái Lan), Kuala Lumpur (Malaysia),
Singapore (Singapore), Manila (Philipines) và nhiều thành phố khác từ 1.000 ÷
2.000 km. Nếu mở các tuyến bay trực tiếp từ Đà Nẵng đi đến một trong các trung
tâm này thì chỉ mất khoảng 2 3 giờ, đƣ c thể hiện ở Hình 1.6.
Ngồi ra, Đà Nẵng đóng vai trị quan trọng trong khu vực tiểu vùng sông Mê
Kông mở rộng, do Đà Nẵng là cửa ra phía Biển Đơng của hành lang kinh tế Đông Tây nối từ Mianma, Đông Bắc Thái Lan qua Lào đến Việt Nam.
Hình 1.6. Vị tr địa lý của thành ph
1.1.4.2. Bi u hiện i n đ i h h u
thành h
à
à
ng
ng
Chỉ trong thời gian 2005 - 2010, trên địa bàn thành phố Đà Nẵng đã c 8 cơn
bão đổ bộ hoặc ảnh hƣởng trực tiếp đến Thành phố, phần lớn các cơn bão này c
-8-
cấp độ gi giật mạnh trên cấp 11 trong khi trƣớc thời điểm năm 1998, mỗi năm
trung bình chỉ c 1 cơn bão c cấp độ gi trên cấp 11. Trong những năm vừa qua,
bão xuất hiện sớm, trái mùa và bất thƣờng hơn, tần suất xuất hiện các cơn bão tăng
đáng kể. Các khu vực ven sông, ven biển thƣờng xuyên chịu ảnh hƣởng của bão.
Năm 2006, Bão số 6 (Xangsane, Hình 1.7) đổ bộ trực tiếp vào thành phố Đà
Nẵng với sức gi cấp 12, giật trên cấp 13, cấp 14 làm cho 33 ngƣời chết, 289 ngƣời
bị thƣơng, 14.138 ngơi nhà bị sập hồn tồn, cơ sở hạ tầng bị thiệt hại nặng nề, tổng
thiệt hại kinh tế lên đến 5.290 t đồng.
Hình 1.7. B
XangSane (2006)
Năm 2009: Bão số 9 (Ketsana) với sức gi cấp 12,13, giật cấp 14, 15 đi gần
sát bờ biển Đà Nẵng kèm theo mƣa to làm hƣ hại nhiều nhà cửa, hoa màu, cơ sở hạ
tầng kỹ thuật, thiệt hại lên đến 500 t đồng.
Theo Susmita Dasgupta [76], nhiều thành phố lớn nhƣ thành phố Hồ Chí
Minh, Hải Phịng, Huế, Đà Nẵng, Nha Trang, Vũng Tàu s chịu tác động trực tiếp
của nƣớc biển dâng. Kết quả nghiên cứu ngập lụt do biến đổi khí hậu và nƣớc biển
dâng tại Đà Nẵng đƣ c trình bày dƣới dạng 4 bản đồ ngập lụt sau (Hình 1.8).
