Thiết kế bản vẽ thi công cảng dịch vụ dầu khí phú quốc công ty cổ phần dịch vụ dầu khí việt nam (PTSC) phú quốc kiên giang

TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
Chương 1

:

GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Giới thiệu sơ lƣợc về công trình
1.1.1 Vị trí xây dựng công trình.
Theo đánh giá của Tổng công ty cổ phần Dịch vụ Kỹ thuật dầu khí Việt Nam
( PTSC ), so với các khu vực khác, mũi Đất Đỏ, Phú Quốc được nhận định là có
nhiều thuận lơi với khoảng cách chỉ 200 km đến Lô B 48/95 và 52/97, so với khoảng
cách 620 km khi sử dụng căn cứ cảng Vũng Tàu và 275-350 km nếu đặt căn cứ cảng
tại khu vực Kiên Giang- Cà Mau. Bên cạnh đó, Phú Quốc có triển vọng phát triển xã
hội mạnh mẽ, lợi thế cho việc hội nhập dịch vụ dầu khí tại đây đi cùng với dịch vụ
khác

1.1.2 Quy mô, mục đích xây dựng công trình.
Dự án được triển khai trên diện tích đất 116,5 ha và 60 ha diện tích sử dụng mặt nước
nhằm phục vụ cho dự án khai thác, phát triển khai thác dầu khí từ mỏ Lô B 48/95 và
52/97, các mỏ dầu khí biển trong khu vực, kết hợp khai thác hàng hóa phục vụ cho quá
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 1


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
trình xây dựng và phát triển kinh tế xã hội của huyện đảo Phú Quốc nói riêng và khu
vực nói chung. Dự án chia làm 3 giai đoạn. Trong đó giai đoạn 1 sẽ hoàn thành vào
quý 2 năm 2017, giai đoạn 2 và 3 sẽ thực thiện sau năm 2020. Cảng dịch vụ dầu khí
tổng hợp Phú Quốc là căn cứ hậu cần cho các hoạt động dầu khí tại khu vực phía Tây

Nam bộ, vịnh Thái Lan, Myanmar..., kết hợp với khai thác hàng hóa để trở thành cảng
dịch vụ dầu khí quốc tế.
1.2 Điều kiện khai thác
1.2.1 Chế độ khai thác.
a.Tài liệu khí tượng
+Trong điều kiện khai thác bình thường:V  20,7m/s ( gió cấp 8)
b.Tài liệu thủy văn .
+Vận tốc dòng chảy : Vdc =2,2m/s
+Chiều cao sóng : hs =2,5m
+Mực nước cao thiết kê: MNCTK +1,5m ( với suất bảo đảm 1% mực nước giờ )
+Mực nước thấp thiết kế : MNTTK +0,5m( Với suất bảo đảm 99% mực nước giờ)
1.2.2 Tải trọng khai thác.
1.2.2.1 Tàu khai thác.
Bến có khả năng tiếp nhận trọng tải 10.000DWT với các thông số kỹ thuật sau:
Bảng 1­1. Số liệu tàu thiết kế
Trọng tải
(DWT)
10000

Chiều dài (m)

Bề rộng( m )

Mớn nước
đầy tải (m)

Mớn nước
không tải (m)

137

19,9

8,2

3,2

1.2.2.2 Tải trọng khai thác trên cầu.
- Tải trọng hàng hóa rải đều
:
-Tải trọng ô tô H30 :

q = 4T/m2

 Áp lực Max lên trục sau và trục giữa: P = 12T
 Áp lực Max lên trục trước: P = 6T
 Khoảng cách giữa các trục: L = 6 + 1,6 m
Hình 1­1. Sơ đồ đoàn tải trọng ô tô H30
1.2.3 Điều kiện tự nhiên .
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 2


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
1.2.3.1 Điều kiện địa hình.

Vùng biển Phú Quốc có 22 hòn đảo lớn nhỏ, trong đó đảo Phú Quốc lớn nhất có
diện tích 567 km² (56.700 ha), dài 49 km. Địa hình thiên nhiên thoai thoải chạy từ bắc

xuống nam với 99 ngọn núi đồi. Tuy nhiên, cụm đảo nhỏ của cảng An Thới bị ngăn
cách hẳn với phần mũi phía nam của đảo Phú Quốc bởi một eo biển có độ sâu tới hơn
60 m. Độ sâu trung bình 12 m
1.2.3.2 Điều kiện địa chất.

Thông qua kết quả khoan địa chất cho thấy địa tầng khu vực xây dựng bao gồm
nhiều lớp đất, trong đó:
 Lớp 1: Cát pha đến cát mịn màu xanh xám, lẫn mảnh vỏ sò, trạng thái dẻo. Bề dày
của lớp thay đổi từ 3,6 m ( DA09) đến 7,0 m ( DA03). Lớp 1 có sức chịu tải trung
bình, tính nén lún khá nhỏ, độ ổn định của lớp đất thấp. Kết quả thí nghiệm SPT
trong lớp đất 1 Nmax = 8, Nmin = 5, NTB = 7. Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản như sau:
m3 , Is = 0,75, 17o24’ , c =1,12T/m2
- Lớp 2: Cát pha màu xám xanh nhạt, xám trắng, xám vàng, nâu, chứa sỏi, trạng thái dẻo.
Bề dày cảu lớp đất 2 biến đổi trong khoảng từ 2,1 m ( DA08 ) đến 6,6 m ( DA03). Lớp 2
có sức chịu tải khá cao, tính nén lún trung bình đến nhỏ. Kết quả thí nghiệm SPT trong lớp
2 Nmax = 40 , Nmin = 27, NTB =34. Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản như sau :
m3 , Is = 0,31, 22o16’ , c =1,67T/m2
 Lớp 4: Sét pha màu xám vàng, xám trắng, nâu đỏ, chứa sỏi và sạn kết von, trạng
thái dẻo mềm, đôi chỗ có lớp kết von laterit mỏng. Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản như
sau:
m3 , Is = 0,62, 9o53’ , c =2,35T/m2
Lớp 5 : Sét pha màu nâu tím, loang xanh xám, đôi chỗ còn lõi đá phong hóa, trạng
thasi cứng. Lớp đất 5 phân bô ở dưới sâu khu vực các lỗ khoan DA09 ( bề dày 2,5 m) và
DA10 ( bề dày 9,4m). Đây là lớp đất có nguồn gốc phong hóa từ lớp đá gốc phía dưới. Lớp
đất 5 có sức chịu tải cao, tính nén lún nhỏ. Tất cả các thí nghiệm SPT trong lớp đất 5 có
giá trị > 50 búa với độ sâu xuyên được của mũi SPT< 45 cm. Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản như
sau:
m3 , Is = -0,06, 16o59’ , c =6,97T/m2
- Lớp 6 : Đá cát kết màu xám nâu, xám trắng, đôi chỗ phong hóa mạnh , nứt nè, ít bền
đến vừa. Tại tuyến này lớp đá 6 bắt gặp tất cả các lỗ khoan và đã khoan vào lớp đá từ

GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 3


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
2,0 m tại lỗ khoan DA09 đến 3,4 m tại lỗ khoan DA03. Tỷ lệ thu hồi lõi đá khi khoan
biến đổi từ 20% ( DA9) đến 78% ( DA4). Lớp 6 có sức chịu tải rất cao, độ ổn định lớn.
Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản như sau:
Độ ẩm tự nhiên ( W ) : 2,35%
Khối lượng riêng () : 2,67 g/ cm3
1.2.3.3Điều kiện khí tượng thủy văn.
a.Chế độ gió, bão


Chế độ gió:

Phú Quốc chịu ảnh hưởng của chế độ gió mùa. Tốc độ gió trung bình 2,9m/s.Hướng gió
thịnh hành đối với tốc độ gió lớn nhất tháng ở Phú Quốc từ tháng 4 đến tháng 10 là hướng
Tây (W) đến Tây Nam (SW), từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau là hướng Đông và Đông
Bắc; Với tốc độ gió lớn nhất năm thì chủ yếu là hướng Tây chiếm 61.1% .
Tốc độ gió trung bình các tháng trong năm từ 1,9÷4,8m/s (tương ứng gió cấp 3); gió
Tây (từ tháng 5 đến tháng 9) tốc độ gió TB từ 4,9÷5,8m/s (tương ứng gió cấp 3), gió
Tây Nam từ tháng 4 đến tháng 8) tốc độ gió TB từ 3,5÷5,4m/s.


Bão:

Nhìn chung, bão ít ảnh hưởng đến khu vực vùng biển Phú Quốc. Các cơn bão đi qua

vùng biển Phú Quốc không những hiếm mà còn bị yếu đi do được đồng bằng Nam Bộ
che chắn. Trong vòng 63 năm gần đây có khoảng 6 cơn bão ảnh hưởng đến vùng bờ
biển Nam Bộ. Bão chủ yếu xuất hiện vào 3 tháng cuối năm (từ tháng 10 đến tháng 12).
Tuy nhiên trong những năm gần đây do tình hình biến đổi khí hậu diễn biến thất
thường, nên có khả năng các cơn bão sẽ xuất hiện thường xuyên và mạnh hơn.
Phạm vi ảnh hưởng của bão thường rất rộng. Khi có bão thường có gió mạnh và mưa
lớn gây ngập lụt trên diện rộng, kết hợp lúc triều cường gây mưa giông, gió xoáy rất
nguy hiểm gây hậu quả nghiêm trọng về người và cho ngư dân các tỉnh ven biển. Đặc
biệt, lượng mưa trong bão có thể lên đến 200-250mm/ngày.

b.Mưa
Tại Phú Quốc có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa và mùa khô, trung bình mùa mưa từ
tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 4


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
+ Lượng mưa trung bình hàng năm: 3.029 mm
+ Lượng mưa ngày lớn nhất trong nhiều năm: 387 mm.
+ Tổng số ngày mưa trung bình trong năm là 178,2 ngày.
+ Tổng số ngày có dông là 42,3 ngày.
1.2.3.4.Đặc điểm về thủy văn
a. Thủy triều:
Thủy triều vùng biển Phú Quốc có tính chất nhật triều (trong ngày có một lần
nước lớn và 1 lần nước ròng). Độ lớn triều trung bình khoảng 1m, lớn nhất 1,4m, nhỏ
nhất 0,2÷0,4m (trong kỳ triều kém). Triều cao thường xuất hiện vào tháng 12 và tháng
1, triều thấp xuất hiện vào tháng 6 và tháng 7.

Dòng triều của vùng biển khá ổn định, có hướng Tây Bắc - Đông Nam quanh
năm tạo thành một vòng xoáy thuận có tâm nằm ở giữa vịnh Thái Lan.
b. Nước dâng do bão:
Nước dâng do bão là hiện tượng rất phức tạp, chiều cao nước dâng chịu ảnh
hưởng từ rất nhiều yếu tố (vận tốc gió cực đại, áp thấp, sóng bão, địa hình…).
Theo QCXDVN 2:2009/BXD, nước dâng do bão tần suất 5% (20 năm) tại khu
vực dự án là nhỏ hơn 1.0m. Chiều cao nước dâng do bão được đề xuất là 1.0m tại khu
vực Phú Quốc.
c. Mực nước.
Giá trị mực nước ứng với các tần suất thiết kế phải được xác định từ số liệu
quan trắc trong nhiều năm. Trong dự án này, số liệu mực nước giờ được thu thập từ
trạm khí tượng hải văn Phú Quốc từ năm 2010-2014.
Bảng 1. Tần suất mực nƣớc giờ tại trạm Phú Quốc - hệ cao độ Hải đồ
P%

1

2

5

10

50

90

95

98

99

H
(cm)

150

147

138

129

94

99

63

50

46

Mực nước cao nhất và thấp nhất quan trắc được tại trạm Phú Quốc từ năm
1990-2014 (Hệ Hải đồ). Theo kết quả đo đạc, mực nước cao nhất năm, thấp nhất năm
được cho trong bảng sau:
Bảng 2. Tần suất mực nƣớc cao nhất năm tại trạm Phú Quốc - hệ cao độ Hải đồ
Trị số tần suất (%)
GVHD: TS.Trần Long Giang

SVTH: Phan Công Đức

Chu kỳ lặp lại (năm)

Mực nƣớc tƣơng ứng (cm)

Trang 5


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
1

100

183

2

50

180

3

33

178

5

20

175

10

10

171

20

5

166

30

3

163

50

2

158

70

1

153

90

1

147

99

1

139

Bảng 3. Tần suất mực nƣớc thấp nhất năm tại trạm Phú Quốc - hệ cao độ Hải đồ
Trị số tần suất (%)

Chu kỳ lặp lại (năm)

Mực nƣớc tƣơng ứng (cm)

1

100

0

2

50

2

3

33

4

5

20

7

10

10

10

20

5

13

30

3

16

50

2

19

70

1

22

90

1

26

99

1

30

GVHD: TS.Trần Long Giang

SVTH: Phan Công Đức

Trang 6


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
d.Sóng:
Chế độ sóng chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ 2 mùa gió trên toàn vùng đảo
Phú Quốc là gió mùa Đông Bắc và gió mùa Tây Nam. Vị trí xây dựng công trình nằm
ở phía Nam của đảo chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió mùa hướng Tây Nam. Sóng do
gió mùa Tây Nam gây ra phát triển từ vùng ngoài khơi vịnh Thái Lan và lan truyền
đến vị trí xây dựng công trình. Theo các số liệu quan trắc từ cơ quan khí tượng và thủy
hải văn Mỹ - NOAA, chiều cao sóng lớn nhất quan trắc được là Hs = 2.5m với tần suất
22.5%.
Sóng do gió mùa Đông Bắc gây ra phát triển trên vùng biển giữa Phú Quốc và bờ
Tây đồng bằng Nam Bộ. Chế độ sóng biến đổi theo các tháng trong năm như sau:
+ Từ tháng 11 trở đi: sóng hướng Đông và Đông Nam là chủ yếu. Tháng 12 là
tháng có sóng mạnh nhất và ổn định nhất với hướng Đông và hướng Đông Nam.
+ Từ tháng 5 đến tháng 9: sóng tập trung vào các hướng Nam và Tây Nam.
Tháng 08 là tháng gió Tây Nam ổn định nhất tạo ra sóng hướng Tây Nam
1.2.3.5 Điều kiện cơ sở kỹ thuật hạ tầng kinh tế xã hội khu vực xây dựng
a.Điều kiện giao thông vận tải
Vị trí cảng tổng hợp và dịch vụ kho bãi được bao quanh bởi các khu công nghiệp, cảng
biển đang được các nhà đầu tư nghiên cứu và trong giai đoạn chuẩn bị đầu tư cũng như
khu kinh tế công nghiệp, cảng biển lớn trên huyện đảo Phú Quốc đã được đầu tư xây
dựng, khả năng kết hợp khai thác hạ tầng giao thông, cấp điện nước, thông tin… hết
sức thuận lợi, các dịch vụ khá đa dạng, phong phú, tạo thuận lợi cho việc đầu tư, khai
thác phát triển cảng trong những năm trước mắt cũng như lâu dài.
 Giao thông đường bộ:
Hệ thống giao thông trên đảo gồm 2 tuyến đường nhựa lớn là tỉnh lộ 46 và 47, một số

tuyến đường chính đã và đang thi công, còn lại là đường liên xã và khu vực, các tuyến
đường lâm nghiệp là đường cấp phối sỏi đỏ
 Giao thông đường thuỷ nội địa:
- Cảng chính : cảng Bãi Vòng đón khác du lịch từ tuyến cao tốc Rạch Giá- Kiên Giang
đến Phú Quốc
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 7


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
- Cảng biển Quốc tế An Thời là thương cảng nước sâu cơ bản xây dựng hoàn thành,
sắp đưau vào sử dụng. Cảng biển có năng lực bốc xếp 28000 tấn hàng hóa/ năm đón
tàu tải lớn và tiếp nhận 440000 hành khách/ năm
- Cảng Bãi Thơm đón khách du lịch và xe khách từ Hà Tiên đến Phú Quốc. Ngoài ra ,
khu vực Dương Đông cũng sẽ làm một bến phao để neo đậu tàu và tại mũi Đất Đỏ
cũng sẽ có một cảng để neo đậu tàu có sưc chở 2000 hành khách và xây dựng thêm các
bến tàu du lịch quanh đảo để tổ chức đưa khách đi tham quan đảo bằng đường biển
b.Điều kiện kinh tế xã hội
Năm 2014, H.Phú Quốc được công nhận là đô thị loại 2, hướng tới thành lập Đặc khu
kinh tế Phú Quốc. Đây là nền tảng cơ sở pháp lý vững chắc, định hướng phát triển rõ
ràng cùng với các chính sách, cơ chế đặc thù đã mở ra cơ hội, điều kiện thuận lợi để
Phú Quốc phát triển.Từng bước phát triển Phú Quốc thành trung tâm du lịch - dịch vụ
lớn của cả nước, khu vực Đông Nam Á theo mô hình đặc khu kinh tế mở, hướng ngoại
với 3 trụ cột chính: công nghiệp giải trí, nghỉ dưỡng; dịch vụ tài chính, ngân hàng và
kinh tế biển. Tập trung xây dựng, hoàn thiện kết cấu hạ tầng đồng bộ trên đảo như:
đường giao thông trục chính Nam - Bắc đảo, hệ thống đường vòng quanh đảo, Cảng
biển quốc tế An Thới, Cảng biển hành khách quốc tế Dương Đông, Cảng dịch vụ dầu
khí..

1.2.4 Quy chuẩn xây dựng và tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng trong thiết kế.
Trong đồ án áp dụng các tiêu chuẩn và quy chuẩn như sau :
- Công trình bến cảng biển - Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 207-92.
- Công trình bến cảng sông - Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 219-94.
- Tải trọng và tác động (do sóng và do tàu) lên công trình thủy - Tiêu chuẩn thiết
kế 22TCN 222-95.
- Tải trọng và tác động - TCVN 2737-1995.
- Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công - TCVN 4116-85.
- Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - TCXDVN 356-2005.
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 8


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
- Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối - TCVN 4453-1995.
- Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc - TCVN 10304-2014.
- Chống ăn mòn trong xây dựng TCXD 3993 : 1985.

GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 9


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
Chương 2
THIẾT KẾ QUY HOẠCH MẶT BẰNG

2.1 Xác định kích thƣớc cơ bản các bộ phận của công trình
2.1.1 Xác định mực nước tính toán
Theo tiêu chuẩn 22TCN207-92[1], mực nước tính toán là mực nước thấp nhất
theo một bảo đảm suất quy định, dùng để tính toán độ sâu. Mực nước tính toán đối với
khu nước và luồng lạch ra vào của cảng biển quy định với số không độ sâu đã dùng
trên hải đồ của vùng biển. Mực nước tính toán này xác định theo đường bảo đảm suất
nhiều năm của mực nước ngày.
Mực nước thấp thiết kế được lấy theo đảm bảo suất (%), đảm bảo suất này phụ
thuộc vào hiệu số giữa mực nước có suất bảo đảm 50% và mực nước thấp nhất. Đảm
bảo suất tra theo bảng 1 TCN207-92[1].
Giá trị mực nước ứng với các tần suất thiết kế phải được xác định từ số liệu
quan trắc trong nhiều năm. Trong dự án này, số liệu mực nước giờ được thu thập từ
trạm khí tượng hải văn Phú Quốc từ năm 2010-2014.
Bảng 2-1. Tần suất mực nƣớc giờ tại trạm Phú Quốc – hệ cao độ Hải đồ
P%

1

2

5

10

50

90

95

98

99

H
(cm)

150

147

138

129

94

99

63

50

46

+ Mực nước cao thiết kế:
+ Mực nước thấp thiết kế:
+ Mực nước trung bình :

MNCTK + 1.5

MNTTK + 0.50
MNTB +0.94

(với suất bảo đảm 1% mực nước giờ)
(với suất bảo đảm 98% mực nước giờ)
( với suất bảo đảm 50% mực nước giờ)

2.1.2 Độ sâu khu nước trước bến.
Theo tiêu chuẩn 22TCN207-92[1], độ sâu thiết kế được xác định theo công thức:
H0 = T+ Z1+ Z2+Z3+Z4+Z0

(2-1)

Cao trình đáy bến được xác định:
Đáy bến = MNTTK – H0

GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

(2-2)

Trang 10


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
ĐØ
nh
MNCTK
MNTTK
HTD

Ttt
Hc t

Ho

и y

Z1 + Z2 + Z3 + Z0
Z4

Hình 2-1. Sơ đồ tính toán độ sâu trƣớc bến.
- T -Mớn nước của tàu tính toán (m). T = 8,2 m.Mớn nước của tàu cần cộng
thêm một số gia T để xét đến sự thay đổi dung trọng nước.(Bảng 2
TCN207-92).
- Z1 - dự phòng độ sâu chạy tàu tối thiểu, đảm bảo an toàn và độ lái tốt của tàu
khi chuyển động(m), Z1 phụ thuộc địa chất đáy khu nước.(Bảng 3 TCN20792).
Z1 = 0,03T = 0,03.8.2 = 0,246m.
- Z2 - dự phòng do sóng, xét đến độ chìm gia tăng của đầu cuối tàu khi có sóng,
Z2 phụ thuộc chiều dài tàu tính toán và chiều cao sóng. Do năm bên trong
đất liền nên Z2 = 0
- Z3 - dự phòng về vận tốc (tính đến sự thay đổi mớn nước của tàu khi chạy so
với mớn nước của tàu neo đậu khi nước tĩnh), Z3 phụ thuộc vào vận tốc tàu
tính toán (m/s), nội suy theo bảng 5 (22TCN207-92).
Tra bảng 29 22TCN222 – 95[2]. Thành phần vuông góc của tốc độ tàu cập bến
v = 0,166 m/s. Góc tàu cập bến:   10 0 .
Vận tốc cập bến của tàu là: v = 0,166/sin 100 = 0,955(m/s) = 1,76 (hải lý/h).
Tra bảng 5 ta có: z3 = 0,15 m.

Hình 2-2. Sự thay đổi mớn nƣớc khi tàu chạy

GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 11


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
- Z4 - dự phòng do sa bồi tính đến sự bồi lấp giữa hai lần nạo vét, duy tu và
hàng rời rơi vãi xuống khu nước (m) lấy không nhỏ hơn 0,4m để đảm bảo
tàu nạo vét có năng suất. Lấy Z4 = 0,5m.
- Z0 - dự phòng do nghiêng lệch tàu do xếp hàng hóa lên tàu không đều, do
hàng hóa bị xê dịch, Z0 phụ thuộc vào loại tàu (m). (Bảng 6TCN207-92).
Z0 = 0,026. B = 0,026.19,9 = 0,52 (m).
- Đáy bến - cao độ đáy bến.
- MNTTK - mực nước thấp thiết kế.
Bảng 2-2. Độ sâu trƣớc bến và cao độ đáy bến.
Thông số tính toán

Ký hiệu

Đơn vị

Mớn nước tàu tính toán

T

m

8,2

Chiều dài tàu tính toán

L

m

137

Chiều rộng tàu tính toán

B

m

19,9

Dự phòng độ sâu tối thiểu

Z1

m

Dự phòng do sóng

Z2

m

0

Dự phòng về vận tốc

Z3

m

0,15

Dự phòng do sa bồi

Z4

m

0,5

Dự phòng do nghiêng lệch tàu

Zo

m

Mực nước thiết kế
Độ sâu khu nước trước bến
Cao độ đáy bến

Công thức

0,03T

0,026B

Giá trị

0,246

0,52

m

+0,5

Ho

m

9,616

Đáy bến

m

-9,116

Vậy cao độ đáy bến: Đáy bến = -9,2m (hệ cao độ quốc gia).
2.1.3 Độ sâu chạy tàu.
Theo tiêu chuẩn 22TCN207-92, độ sâu chạy tàu được xác định:
Hct = T + Z1 + Z2 + Z3 + Z0

(2-3)

Cao độ đáy chạy tàu được xác định:
Đáy CT = MNCT - Hct

(2-4)

MNCT - là mực nước chạy tàu trên luồng.
Đáy CT - cao độ đáy chạy tàu.
Theo yêu cầu thiết kế, MNCT được chọn sao cho tàu có thể ra vào sửa chữa cả
trong trường hợp mực nước thấp nhất; MNCT = MNTTK = +0,5m.
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 12


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
Hct = 8,2 + 0,246 + 0,0 + 0,15 + 0,52 = 9,116m.
Đáy CT = +0,5 - 9,116 = -8,616m (cao độ quốc gia).
Vậy chọn cao độ đáy chạy tàu: Đáy CT = -8,62 (cao độ quốc gia).
2.1.4 Cao trình đỉnh bến.
Cao trình đỉnh bến được xác định theo 2 tiêu chuẩn:
- Tiêu chuẩn chính:
Đỉnh bến = MN(P = 50%) + a

(2-5)

Trong đó:
Đỉnh bến - cao trình đỉnh bến;
MN(P = 50%) - là cao trình MN ứng với tần suất 50% của đường tần suất

MN giờ quan trắc trong nhiều năm; MN(P = 50%) = 0,94m.
a - độ vượt cao của mặt bến; a = (1  2)m. Với công trình nằm trong vùng
nước ảnh hưởng của thủy triều a = 2m.
Đỉnh bến = 0,94 + 2 = 2,94 m (cao độ quốc gia).
- Tiêu chuẩn kiểm tra:
Đỉnh bến = MN(P = 15%) + a’

(2-6)

Trong đó:
MN(P = 15%) - cao trình MN ứng với tần suất 15% của đường tần suất
MN giờ quan trắc trong nhiều năm; MN(P = 1%) = 1,5 m.
a’ - độ vượt cao của bến (dự trữ do bảo quản hàng hoá và quá trình bốc dỡ):
Chọn a’ = 2,5m.
=>Đỉnh bến = 1,5+2,5 = +4 (cao độ quốc gia).
Chọn cao trình mặt bến là : +4,0 m
2.1.5 Chiều cao bến.
Hb = Đỉnh bến - Đáy bến

(2-7)

Hb = 4,0 - (-9,2) = 13,2 m (là công trình cấp III).
2.1.6 Kích thước bến
-

Chiều dài cầu chính:

Tàu tính toán có tải trọng xà lan 10000 DWT và kích thước Lt = 137m.
Lb  Lt  d =137+20 = 157m

Căn cứ vào việc bố trí kết cấu nền cọc cho phù hợp và tận dụng mặt bằng bến
có lợi cho việc để các thiết bị phục vụ cho trang trí tàu nên ta chọn Lb = 150 m.
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 13


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
-

Chiều rộng bến :

Việc xác định chiều rộng bến phải dựa vào : kết cấu bến ; yêu cầu khai thác bốc
xếp hàng hóa ; mái dốc dưới gầm bến
2.1.7 Xác định khu nước trước bến:
2.1.7.1 Chiều dài khu nước trước bến:

Chiều dài khu nước trước bến được tính theo công thức sau:
LKN = LB + 2.d

(2-8)

LB: chiều dài bến, LB = 150 m
d: khoảng cách dự trữ, d = 20 m
Thay số ta có LKN = 190 m.
2.1.7.2 Chiều rộng khu nước trước bến:

BKN = (23) BT + ΔB

(2-9)

BT: chiều rộng tàu, BT = 19,9 m
ΔB: chiều rộng an toàn khi tàu chạy, ΔB = 1,5 BT = 1,5.19,9 = 29,85m
Thay số ta có BKN = 89,55m chọn=> chọn BKN= 90 m
2.1.8 Khu nước quay trở.
Đường kính:
D = (1,2 1,5)LT = (1,2 1,5).198 = (164,4205,5)m.

(2-10)

Chọn kích thước khu nước quay trở: đường kính 210m, cao độ đáy lấy bằng
cao độ chạy tàu -10,4m (cao độ quốc gia).
2.2 Đề suất lựa chọn phƣơng án mặt bằng
2.2.1 Các phương án bố trí mặt bằng
Cơ sở để xác định phương án bố trí mặt bằng công trình là chiều dài đường bờ
được cấp, chiều dài công trình, số tàu có thể neo đậu đồng thời trên bến. Dựa vào loại
kết cấu công trình dự kiến sử dụng để xây dựng công trình, như công trình bến bệ cọc
cao thích hợp với dạng liền bờ, xa bờ. Bến tường cừ có neo, không có neo thích hợp
với dạng bến liền bờ v..v. Việc xác định được dạng mặt bằng hợp lí phải dựa vào các
yếu tố trên. Tuy nhiên yếu tố chiều dài, chiều rộng đường bờ, khu đất, chiều dài công
trình và số tàu đồng thời neo đậu trên bến sẽ quyết định dạng mặt bằng công trình.
Việc xác định mặt bằng bến cần đạt được những mục tiêu sau:
- Phù hợp với quy hoạch tổng thể.
- Phù hợp với điều kiện giao thông đường bộ, đường thủy trong khu vực.
- Quy hoạch bố trí xây dựng các công trình phải phù hợp với yêu cầu khai thác
trước mắt đồng thời phù hợp với qui mô phát triển lâu dài, tận dụng triệt để lợi thế tự
nhiên của khu đất, khu nước nhằm giảm được vốn đầu tư xây dựng công trình.
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 14


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
- Tận dụng tối đa điều kiện che chắn tự nhiên.
- Không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường khu vực cũng như những công trình,
cơ sở lân cận
Dựa vào cơ sở trên ta chọn phương án mặt bằng như sau:
- Phương án 1: Công trình bến liền bờ
- Phương án 2: Công trình bến song song với bờ
2.2.2 So sánh lựa chọn hai phương án:
Cắn cứ vào tài liệu khảo sát địa hình và công nghệ khai thác trên bến thì mặt
bằng phương án 1 và 2 có các ưu nhược điểm như sau:
2.2.2.1 Phương án 1

a) Ưu điểm:
-

Hình dạng , kích thước bến đơn giản.

-

Khu nước trước bến thông thoáng.

-

Thuận lợi cho việc bố trí vũng quay tàu.

-

Liên hệ với khu đất tốt.

-

Thuận lợi cho việc giao thông đi lại trên bến

-

Lợi dụng được tối đa điều kiện tự nhiên do cảng nằm trong khu vực khu vực
khuất gió, sóng nên kết cấu công trình đơn giản.

b) Nhược điểm:
- Mặt bằng kéo dài, làm tăng hệ thống các đường kỹ thuật (cung cấp điện nước)
- Tuyến tường góc, công trình sau bến chạy dọc suốt chiều dài bến làm tăng chi
phí xây dựng
- Do gần bờ nên khối lượng nạo vét, san lấp lớn.
2.2.2.2 Phương án 2: công trình bến song song với bờ:

a) Ưu điểm:
-

Tận dụng độ sâu tự nhiên của khu nước.

-

Nó thích hợp với các công trình có chiều dài đường bờ ngắn, công trình bến
chuyên dụng.

-

Khối lượng nạo vét khi thi công xây dựng công trình và trong quá trình khai
thác cảng giảm.

-

Không phải làm đá đổ gầm bến.

- Giảm bớt đường đi của hệ thống các đường kỹ thuật.
- Giảm chi phí và thời gian xây dựng hệ thống tường góc, công trình sau bến
b) Nhược điểm:
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 15


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
- Kết cấu công trình phức tạp hơn do phải có cầu dẫn
- Khu nước trước bến không được thông thoáng.
- Tuyến mép bến khá gần biên luồng gây rất nhiều khó khăn cho việc điều
động tàu.
- Liên hệ với khu đất thông qua cầu dẫn nên việc di chuyển các phương tiện
vận tải trên bến có nhiều hạn chế.
2.2.3 Kết luận:
Từ những ưu nhược điểm rút ra ở trên, ta thấy phương án 1 áp dụng phù hợp hơn
với địa điểm xây dựng cũng như công nghệ khai thác nên em kiến nghị chọn phương
án 1 làm phương án bố trí mặt bằng xây dựng.

Hình 2-3 : Mặt bằng tổng thể phƣơng án

GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 16


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
Chương 3
ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
Việc lựa chọn kết cấu công trình phải dựa vào sự tối ưu về hiệu quả kinh tế, kỹ
thuật, điều kiện thi công, cơ sở cung cấp các cấu kiện đúc sẵn cũng như vật liệu xây
dựng và khả năng nâng cấp công trình trong tương lai.
Phương án kết cấu còn phụ thuộc vào dạng mặt bằng công trình mà ta đã lựa
chọn.
- Căn cứ vào điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng, các quy trình quy phạm hiện
hành, điều kiện công nghệ và khả năng thi công cũng như các dạng kết cấu đã được áp
dụng trong nước.
Nguyên tắc chung của giải pháp kết cấu bến là:
- Nhẹ, tiếp nhận được tất cả các tải trọng ngoài;
- Luôn luôn tạo ra sự ma sát đến mức tối đa giữa các cấu kiện của kết cấu bến với
nền đất;
- Bảo đảm được ổn định và độ bền.
- Đáp ứng được điều kiện vận hành của phương tiện bốc xếp trên bến
Trong đồ án em đưa ra các phương án kết cấu sau:
1)

Kết cấu cầu tàu dạng bệ cọc cao đài mềm bản có hệ dầm ngang, dầm
dọc trên nền cọc khoan nhôi BTCT M400 – D = 0,8 m

2)

Kết cấu kiểu thùng chìm chiều dài bến là 150m chia thành 2 phân đoạn,
mỗi phân đoạn đặt trên thùng chìm với đáy là lớp đệm đá, phía sau đổ lớp
cát gia tải, tầng lọc ngược phía trên cùng đổ với cát hạt thô, trong thùng đổ
cát hạt thô

3.1.Phƣơng án 1:
Kết cấu cầu dạng bệ cọc cao đài mềm bản có hệ dầm ngang, dầm dọc trên nền
cọc khoan nhồi BTCT M400 đường kính D 0,8m. Trước bến có bố trí bản tựa tàu để
liên kết vòi voi và đệm tàu.
Cầu tàu được chia thành 2 phân đoạn, mỗi phân đoạn dài 74,99m, khe nối giữa 2
phân đoạn rộng 2 cm
3.1.1Nền cọc:
Nền cọc là cọc khoan nhồi BTCT M400, đường kính D 0,8m,
Nền cọc gồm tổng số 585 cọc, mỗi cọc dài 41m, mỗi phân đoạn cầu tàu có 6
hàng cọc theo phương ngang bến và 16 hàng cọc theo phương dọc bến, khoảng cách
mỗi hàng cọc theo phương ngang cầu tàu là 5,5m và theo phương dọc cầu tàu là 5,2m
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 17


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
3.1.2 Hệ dầm ngang dầm dọc:
-Dầm bản mặt cầu: bằng bê tông cốt thép M400 đổ tại chỗ liền khối.
+Dầm dọc (DD1) gồm 5cái tiết diện 100x140 cm
+Dầm dọc (DD2) gồm 1cái tiết diện 80x120 cm
+Dầm ngang (DN1) gồm 30 cái tiết diện 100x140 cm,

+Bản mặt cầu BTCT M400 dày 40cm , thi công theo phương pháp đổ tại chỗ, lớp
phủ bê tông nhựa dày 5 cm
3.1.3 Hệ tựa tàu:
Hệ tựa tàu gồm bản tựa tầu bằng bê tông cốt thép M400 đá 1x2 đổ tại chỗ.
Bản tựa tầu dày 40 cm cao 2,5m. Khi thi công có đặt sẵn bulông chờ để liên kết
đệm cập tầu.
3.1.4 Các chi tiết phụ của cầu tầu.
Gờ chắn xe: chạy dọc 2 bên cầu dẫn và bao xung quanh cầu chính, gờ làm băng
bê tông cốt thép M300 đá 1x2, cao 30 cm, gờ có tiết diện hình thang, đáy dưới 30 cm,
đáy trên 20 cm, đổ liền khối với bản mặt cầu.
Bích neo cầu tầu: cầu tầu được bố trí 6 bích neo loại 100 tấn. Bích neo được cấu
tạo bằng thép ống dầy 10 mm, lõi đổ bê tông cốt thép liền khối với dầm ngang.
Đệm cập tầu: Thiết bị đệm tàu sử dụng loại đệm BETA 400H-2000l. Liên kết
giữa đệm và dầm tựa tầu bằng các bu lông M32 đặt sẵn trong bản tựa tàu. Đệm tàu
được treo đứng, bố trí ở vị trí đài trụ tựa cầu chính gồm 65 cái, được liên kết với cầu
tầu bằng bu lông M30 chôn sẵn ở vòi voi và bản tựa tàu.
- Sử dụng loại đệm Bêta loại hình trụ
1000H

3.2Phƣơng án 2 :
Kết cấu bến kiểu thùng chìm, với chiều dài bến là 150m, được chia làm 2 phân
đoạn, khe phân đoạn rộng 2cm, mỗi phân đoạn chia làm 1 thùng với đáy thùng đặt trên
một lớp đệm đá, phía sau thùng đổ lớp cát gia tải, tầng lọc ngược và phía trên cùng đổ
cát hạt thô, trong thùng cũng đổ cát hạt thô.
-

Thùng chìm: Chiều dàichiều rộngchiều cao: 17,94m13,4m16m, (Bao gồm

chiều rộng thùng 11,4 m + 2 conson mỗi conson rộng 1m) gồm có một vách ngăn theo
phương ngang ở giữa dày 20cm, theo phương dọc thùng được chia làm 8 ngăn mỗi

GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 18


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
ngăn rộng 3,2m, mỗi ngăn cách nhau bởi vách dày 20cm, thành ngoài của thùng dày
40 cm trong thùng đổ cát thô, đáy dày 80cm.
-

Lớp đệm: Chiều dày lớp đệm 2 m, đổ bằng đá hộc, yêu cầu bề mặt lớp đệm

phẳng đạt yêu cầu về sai số cho phép làm đệm.
-

Dầm mũ: Phía trên thùng chìm đổ tại chỗ bằng BTCT mác 350, chiều cao 3m,

phía sau lấp cát thô.
-

Cần trục: Tại nơi đặt ray cần trục tiến hành đổ dầm 100x140 cm đặt trên cọc

khoan nhồi D1000, bước cọc là 5m, 1 phân đoạn gồm có 11 cọc
-

Mặt bến: Phủ trên bằng lớp bê tông atphan dày 10cm.
Lớp bêtông M350 dày 15cm
Lớp đá dăm 12 dày 20cm
Lớp đá dăm 46 dày 20cm.

GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 19


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
Chương 4
THIẾT KẾ BẢN VẼ THI CÔNG PHƢƠNG ÁN CHỌN
4.1 Chọn phƣơng án thiết kế bản vẽ thi công
Dựa vào những phân tích về điều kiện tự nhiên , kinh tế xã hội ta chọn phương
án thiết kế cọc khoan nhồi cho kết cấu bến
4.2 Tính toán tải trọng do tàu tác động lên công trình:
4.2.1 Tải trọng do gió và dòng chảy:
Tàu neo đậu tại bến chịu tác dụng tổng hợp của gió, dòng chảy và sóng. Được
xác định theo Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 222 – 95[2].
Gió và dòng chảy là thành phần chủ lực làm xuất hiện lực neo tàu, vị trí xây dựng
cảng là khu vực trong sông do đó có thể bỏ qua tác động của sóng khi tính toán lực
neo tàu.
4.2.1.1 Tải trọng neo do gió:

Theo Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 222 – 95[2] tải trọng tác động lên tàu do gió
được xác định theo công thức:
Thành phần ngang:
Wq = 73,6 . 10 -5 . Aq . V2q . (KN)

(3-1)

Thành phần dọc:

Wn = 49,0 . 10 -5 . An . V2n . (KN)

(3-2)

Wp , Wn: thành phần ngang và dọc của lực gió tác dụng lên tàu;
Aq , An: là diện tích cản gió theo phương ngang tàu và phương dọc tàu (m2);
Aq = q . L2t,max

(3-3)

An = n . B2t,max

(3-4)

q ,n : hệ số phụ thuộc vào loại tàu, chiều dài tàu lớn nhất của tàu tính toán.
Với sà lan chở hàng khô có chiều dài Lt,max = 137m tra bảng 1 và bảng 2 – phụ
lục 3 – Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 222 – 95[2] ta có :
Trường hợp đầy tải :
qc = 0,072
Trường hợp không có tải :
qk = 0,11

nc

=

0,88

nk

=

1,11

Vq, Vn : thành phần ngang và dọc của tốc độ gió tác dụng lên tàu;
: hệ số phụ thuộc vào kích thước lớn nhất của mặt cản gió;
Với L’ = Lsin40o = 137.sin40o = 88,06 m tra bảng 26 Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN
222 – 95, ta có:
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 20


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
 = 0,65
Từ trên ta có kết quả tính toán tải trọng neo do gió được ghi trong dưới đây
4.2.1.2 Tải trọng neo do dòng chảy

Theo Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 222 – 95[2] tải trọng tác động lên tàu do dòng
chảy được xác định theo công thức:
Thành phần ngang:
Q = 0,59 . At . V2t (KN)

(3-5)

Thành phần dọc :
N = 0,59 . Al . V2l (KN)

(3-6)

Q, N: thành phần ngang và dọc của lực do dòng chảy tác dụng lên tàu ;
At, Al: diện tích cản nước theo phương ngang và phương dọc tàu (m2);
At = .L . T

(3-7)

Al = B . T

(3-8)

: hệ số diện tích đường mặt nước, lấy bằng 0,85
Tc: mớn nước khi tàu đầy hàng, Tc = 8,2 m;
T0: mớn nước khi tàu không có hàng, T0 = 3,2 m;
B: chiều rộng tàu, B = 19,9 m
Vl, Vt: thành phần ngang và dọc của vận tốc dòng chảy:
Vl = 0,192 m/s
Vt = 2,191 m/s
Thay số ta có:
Kết quả tính toán tải trọng do gió và dòng chảy được cho ở bảng dưới đây:
Bảng 4-1. Tải trọng tác động do gió và dòng chảy
Do gió
Do dòng chảy
Tàu có hàng

Tàu không hàng

Tàu có hàng

Tàu không hàng

Aq

m2

1360

2080

At

954,89

372,64

An

m2

350

440

Al

138,703

54,128

Wq

KN

115,19

176,17

Qa

20,71

8,08

Wn

KN

28,03

35,24

Na

393,07

153,39

4.2.1.3 Tải trọng neo tàu:

Theo Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 222 – 95, điều 5.11:

GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 21


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
Lực neo S (KN) tác động lên một bích neo không phụ thuộc vào số lượng tàu
buộc dây neo vào bích neo đó và được xác định theo công thức sau:

S

Qtot
n. sin  . cos 

(4-9)

Qtot = Wq + Q
n: số bích neo chịu lực lấy theo bảng 31 Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 222 – 95
n=6
,: góc nghiêng của dây neo trên mặt bằng và theo phương đứng được tra
trong
bảng 32 Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 222 – 95 (tàu tàu hợp).
 = 300 ,
 = 200( đầy tải ) ,  = 400(không tải )
Hình chiếu của S lên vuông góc Sq, song song với mép bến Sn và thẳng đứng Sv
lần lượt là :

sv

s
sn




§ õ¬ng mÐp bÕn

sq

Hình 4-1. Sơ đồ phân bố tải trọng neo lên một bích neo
Sq  S .sin  .cos
Sn  S .cos .cos

(4-10)

Sv  S .sin 

Ta có kết quả cho ở bảng sau :

Qtot (KN)
184,25

Bảng 4-2. Lực tác dụng lên một bích neo
Góc nghiêng dây neo
Lực neo tác dụng nên công trình
S (KN) Sq (KN) Sn (KN) Sv (KN)
 (độ)
 (độ)
30

40
80,17
30,71
53,19
51,54

4.2.2 Tải trọng tựa tàu:

GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 22


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
Theo Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 222 – 95[2] tải trọng phân bố q do tàu đang
neo đậu tại bến tựa trên công trình dưới tác động của gió, dòng chảy và sóng xác định
theo công thức:
q = 1,1

Qtot
ld

(3-11)

q: lực tựa tàu
Qtot : lực ngang do tác động tổng hợp của gió và dòng chảy
ld: chiều dài tiếp xúc giữa tàu với công trình
ld = min(l; L)

(3-12)

l: chiều dài đoạn thẳng của thành tàu
l = a.Lt

(3-13)

L: chiều dài bến, L = 150 m
a: hệ số xác định theo bảng 3 – phụ lục 3 – TCN222-95[2]
a = 0,4 (trường hợp đầy hàng)
a = 0,3 (trường hợp không có hàng)
Kết quả tính toán cho ở bảng sau:
Bảng 4-3. Tải trọng tựa tàu
Qtot
(KN)
135,9

Trường hợp
Đầy hàng
Không
hàng
184,25

Lb
(m)
150

Lt (m)
137

150

137

0.4

ld (m)
54,8

q
(KN/m)
2,73

0.3

41,1

4,93

l   d .Lmax

d

54,8
41,1

4.2.3 Tải trọng va tàu:
4.2.3.1 Năng lượng va tàu:

Tải trọng va tàu tác dụng vào công trình phụ thuộc vào trọng tải của tàu tính

toán, vận tốc lớn nhất khi cập tàu. Bên cạnh đó, nó còn phụ thuộc vào các loại đệm va.
Khi tàu cập vào công trình bến cảng thì động năng va của tàu Eq (kJ) xác định
theo công thức:
Eq   .

D.V 2
(KJ)
2

(3-14)

D: lượng dãn nước của tàu, theo số liệu tàu ban đầu đã cho ta có
D = 15000 T
150
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 23


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
 : hệ số lấy theo bảng 30 – 22TCN222-95, với kết cấu công trình dạng bến
liền bờ trên nền cọc có mái dốc dưới gầm bến,  = 0,55 (với tàu không tải trừ
đi 15%)
V: vận tốc tàu lấy theo bảng 29 – 22TCN222-95, V = 0,13 m/s
15000.0,132
Eq  0,55.
 69,71(kJ)
2

Kết luận: Emax = 6,971< Egh = 13,38 của đệm tàu Beta 500H-2000L nên đệm
tàu đủ điều kiện chịu lực.
- Sử dụng loại đệm Bêta loại 500H - 2000L[3]
- Các thông số kỹ thuật của đệm :
+ Thành phần cao su CBB
+ Năng lợng biến dạng :
17.16 T.m
+ Phản lực khi nén :
103 Ton
+ Trị số biến dạng tới hạn :
52.5 %
+ Góc cập tàu :
10 o
4.2.3.2 Lực va tàu:

Lực va tàu phụ thuộc vào loại đệm sử dụng trên bến, ta sử dụng loại đệm tàu
Beta 500H-2000L
Dựa vào biểu đồ tra đệm va trong 22TCN222-95[2], ta có kết quả thu được như
sau
Với Eq= 8,413(T.m) ta có
Fq = 22T
Thành phần lực song song với mép bến (Fn) của lực va tầu khi cập vào công trình
xác định theo điều 5.9 - 22TCN222-95[2]:
Fn = .Fq

(3-16)

 - hệ số ma sát,  = 0,5 với vật liệu cao su.
=> Fn = 0,5.22 = 11T
Vậy ta có:

Fq= 22 T
Fn = 11 T
4.3 Thiết kế bản vẽ thi công phƣơng án chọn
4.3.1 Tính toán nội lực : Bến bệ cọc cao trên nền cọc khoan nhồi BTCT.
Để tính toán bến bệ cọc cao ta chia bến thành các khung ngang và khung dọc.
GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 24


TK BVTC cảng dịch vụ dầu khí Phú Quốc – Kiên Giang
Bố trí nền cọc: Vì cọc chịu tất cả các tải trọng khai thác trên bến rồi truyền tải
trọng vào trong đất nền nên phải bố trí các cọc sao cho hợp lý nhất theo nguyên tắc:
-

Các cọc trong nền cọc chịu lực gần như nhau

-

Chiều dài cọc không chênh lệch nhau quá lớn

-

Bố trí cọc sao cho nền cọc chịu được tất cả các tải trọng thẳng, tải
trọng ngang và dễ dàng thi công.

4.3.1.1 Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc:

Cắt dải 5,2 m theo phương ngang để tính toán:

- Dải tính toán :
btt =
5,2 m
a. Tải trọng bản thân phân bố đều :
- Lớp BT nhựa
dày hbtn =
5
cm
q1 = 2,2.btt.hbtn =
0,572 T/m
- Bản mặt cầu
dày hb =
40
cm
q2 = 2,5.btt.hb =
5,2
T/m
- Dầm ngang BTCT :
+ Đoạn dầm hạ thấp phía ngoài:
bdn1.hdn1 =100.200
cm ( đã trừ chiều dày bản )
q31 = bdn1.hdn1.2,5 =
5
T/m
+ Đoạn dầm phía trong:
bdn2.hdn2 =100.140
cm ( đã trừ chiều dày bản )
q32 = bdn2.hdn2.2,5 =
3,5
T/m

=> Tổng tải trọng bản thân phân bố trên khung ngang
+ Đoạn dầm hạ thấp phía ngoài:
qbt1 = q1+ q2 + q31 =
10,77 T/m
+ Đoạn dầm phía trong:
qbt2 = q1+ q2 + q32 =
9,27
T/m
b. Tải trọng bản thân tập trung :
- Do dầm dọc:
+ Dầm dọc phía ngoài :
bdd1.hdd1 =
80 x100
cm ( đã trừ chiều dày bản )
P11 = bdd1.hdd1.( btt - bdn ).2,5 =
8,4 T
+ Dầm dọc phía trong:
bdd3.hdd2 =
100 x 140 cm ( đã trừ chiều dày bản )
P12 = bdd3.hdd2.( btt - bdn2 ).2,5 =
14,7 T

GVHD: TS.Trần Long Giang
SVTH: Phan Công Đức

Trang 25