Nghiên cứu giải pháp nền móng thích hợp cho công trình cảng biển dung quất II (tt)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.08 MB, 34 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
---------------------------
DƯƠNG LÊ MINH
NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NỀN MÓNG
THÍCH HỢP CHO CÔNG TRÌNH
CẢNG BIỂN DUNG QUẤT II
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN
Hà Nội – 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
---------------------------
DƯƠNG LÊ MINH
KHÓA 2013-2015
NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NỀN MÓNG
THÍCH HỢP CHO CÔNG TRÌNH
CẢNG BIỂN DUNG QUẤT II
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình DD&CN
Mã số: 60.58.02.08
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN CÔNG GIANG
Hà Nội – 2015
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến TS. Nguyễn Công
Giang đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu, định hướng khoa học và tận tâm
động viên tác giả trong quá trình nghiên cứu, hoàn thiện luận văn và nâng cao năng
lực nghiên cứu khoa học .
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo, các cán bộ Khoa sau Đại học,
các thầy trong Bộ môn Địa kỹ thuật cùng các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, chỉ dẫn
tận tình về mọi mặt trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Đề tài nghiên cứu của Luận văn liên quan đến nhiều vấn đề phức tạp trong
địa kỹ thuật, nên khó tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được những
nhận xét, góp ý của các thầy cô giáo để đề tài nghiên cứu được hoàn thiện hơn.
Tác giả xin chân thành được cảm ơn!
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ là công trình nghiên cứu khoa học độc lập
của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có
nguồn gốc rõ ràng.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Dương Lê Minh
DANH MỤC HÌNH MINH HỌA
Số hiệu hình
Hình 1.1
Hình 1.2
Hình 2.1
Tên hình
Cấu tạo bộ phận Bến mái nghiêng
Mặt cắt ngang lớp đệm bằng đá đổ ở nền tường Bến
trọng lực
Vị trí 04 lỗ khoan địa chất công trình và các tuyến đo
âm địa chấn
Trang
19
21
33
Hình 2.2
Trụ cắt hố khoan BH1
36
Hình 2.3
Trụ cắt hố khoan BH2
37
Hình 2.4
Trụ cắt hố khoan BH3
38
Hình 2.5
Trụ cắt hố khoan BH4
39
Hình 2.6
Hình trụ hố khoan HK1
46
Hình 2.7
Hình trụ hố Khoan HK2
46
Hình 2.8
Hình trụ hố khoan HK3
47
Hình 2.9
Hình 2.10
Hình 2.11
Hình 2.12
Bản đồ nước dâng đã xảy ra và có thể xảy ra từ vĩ
tuyến 16 trở vào
Vị trí đo thủy trực
Đường quá trình mực nước thời đoạn mô phỏng mô
hình thủy lực
Đường quá trình mực nước thời đoạn mô phỏng mô
hình thủy lực
49
50
52
54
Hình 2.13
Vị trí điểm thu thập dữ liệu sóng ngoài khơi NOAA
55
Hình 3.1
Kết cấu móng cọc đài cao
59
Hình 3.2
Kết cấu tường cọc cừ
60
Hình 3.3
Móng lăng thể đá hộc, phía trên là các khối bê tông,
bê tông cốt thép đúc sẵn
61
Số hiệu hình
Hình 3.4
Tên hình
Móng lăng thể đá hộc, phía trên là kết cấu thùng
chìm
Trang
61
Hình 3.5
Mặt bằng dầm bản của một phân đoạn cầu chính
64
Hình 3.6
Mặt bằng dầm bản của một cầu dẫn
64
Hình 3.7
Sơ đồ tính khung không gian của cầu chính
76
Hình 3.8
Kết cấu đê biển dạng tường ô vây
83
Hình 3.9
Hình 3.10
Mặt cắt ngang điển hình đê chắn sóng phía Đông
đoạn gốc đê
Mặt cắt ngang điển hình đê chắn sóng phía Đông
đoạn đầu đê
84
85
Hình 3.11
Mặt cắt ngang điển hình đê chắn sóng phía Bắc
85
Hình 3.12
Mặt cắt ngang điểm hình đê chắn sóng hỗn hợp
86
DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Số hiệu bảng
Tên bảng
Trang
Bảng 1.1
Chỉ tiêu lượng hàng theo các giai đoạn
28
Bảng 1.2
Diện tích các khu chức năng
29
Bảng 1.3
Các chỉ tiêu quy hoạch bến cho từng loại hàng theo
các giai đoạn
30
Bảng 2.1
Chiều sâu 04 lỗ khoan địa chất công trình
32
Bảng 2.2
Các chỉ tiêu cơ lý lớp 1
33
Bảng 2.3
Các chỉ tiêu cơ lý lớp 2
34
Bảng 2.4
Các chỉ tiêu cơ lý lớp 3
34
Bảng 2.5
Các chỉ tiêu cơ lý lớp 4b
35
Bảng 2.6
Tóm tắt quá trình minh giải tài liệu địa chấn
41
Bảng 2.7
Kết quả khoan và thí nghiệm tại hiện trường
42
Bảng 2.8
Các chỉ tiêu cơ lý lớp 1
42
Bảng 2.9
Các chỉ tiêu cơ lý lớp TK
43
Bảng 2.10
Các chỉ tiêu cơ lý lớp 2
44
Bảng 2.11
Bảng 2.12
Bảng 2.13
Bảng 2.14
Bảng 2.15
Bảng thống kê mực nước tương ứng với các tần suất
lũy tích
Bảng thống kê mực nước tương ứng với các tần suất
lý luận
Tọa độ vị trí các thủy trực
Các thông số đầu vào phục vụ nghiên cứu mô hình
thủy lực
Các thông số đầu vào phục vụ nghiên cứu mô hình
thủy lực
48
48
49
51
53
Bảng 3.1
Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất phía dưới cảng tổng hợp
62
Bảng 3.2
Các giá trị li và fi theo độ sâu cắm cọc
65
Số hiệu bảng
Tên bảng
Trang
Bảng 3.3
Các giá trị li và fi theo độ sâu cắm cọc
67
Bảng 3.4
Các giá trị li và fi theo độ sâu cắm cọc
70
Bảng 3.5
Các giá trị li và fi theo độ sâu cắm cọc
72
Bảng 3.6
Tổ hợp tải trọng gây nguy hiểm cho công trình
75
Bảng 3.7
Kết quả nội lực dầm dọc từ SAP2000
76
Bảng 3.8
Kết quả nội lực dầm ngang từ SAP2000
77
Bảng 3.9
Kết quả nội lực dầm ngang từ SAP2000
79
Bảng 3.10
Kết quả nội lực theo hai chiều của bản từ SAP2000
80
Bảng 3.11
Bảng 3.12
Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng móng đê mái
nghiêng
Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng móng đê hỗn
hợp
85
86
MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục hình minh họa
Danh mục bảng, biểu
MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài ......................................................................................................... 1
Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................... 2
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 2
Nội dung nghiên cứu ................................................................................................... 3
Phương pháp nghiên cứu............................................................................................. 3
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn..................................................................................... 3
NỘI DUNG
Chương I: Tổng quan về các giải pháp nền móng cho công trình cảng biển.............. 4
1.1 Nguyên tắc chung về thiết kế nền móng và kỹ thuật thi công nền móng ........ 4
1.1.1 Các tài liệu cơ sở phục vụ công tác thiết kế nền móng ................................ 4
1.1.2 Các bước tính toán, thiết kế nền móng ......................................................... 4
1.1.3 Công tác địa kỹ thuật .................................................................................... 5
1.1.4. Các yêu cầu đặc biệt của công trình ........................................................... 7
1.1.5 Yêu cầu về kỹ thuật thi công nền móng ....................................................... 7
1.2 Các giải pháp nền móng thông dụng ............................................................... 8
1.2.1 Các giải pháp móng ...................................................................................... 8
1.2.2 Giải pháp cải tạo nền đất yếu ...................................................................... 15
1.3 Đặc điểm và các giải pháp nền móng cho các công trình bến cảng trên thế
giới và Việt Nam................................................................................................... 18
1.3.1 Đặc điểm và các giải pháp móng cho bến mái nghiêng ............................. 18
1.3.2 Đặc điểm và các giải pháp móng cho bến trọng lực ................................... 20
1.3.3 Đặc điểm và các giải pháp nền móng bến tường cừ ................................... 22
1.3.4 Đặc điểm và các giải pháp nền móng bến cầu tàu ...................................... 24
1.4 Những yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn giải pháp móng công trình bến
cảng ....................................................................................................................... 25
1.4.1 Điều kiện tự nhiên nơi xây dựng ................................................................. 25
1.4.2 Những yêu cầu sử dụng .............................................................................. 26
1.4.3 Điều kiện thi công ....................................................................................... 26
1.4.4 Điều kiện vật tư........................................................................................... 27
1.5 Quy mô khu bến cảng Dung Quất II.............................................................. 27
1.5.1 Vị trí và phạm vi quy hoạch của dự án ....................................................... 27
1.5.2 Tính chất, chức năng của khu bến cảng ...................................................... 27
1.5.3 Chỉ tiêu về lượng hàng qua bến cảng ......................................................... 28
1.5.4 Chỉ tiêu về đội tàu ra vào bến cảng............................................................. 28
1.5.5 Chỉ tiêu sử dụng đất .................................................................................... 29
1.5.6 Phân khu chức năng bến cảng .................................................................... 29
Chương II: Điều kiện địa chất công trình, điều kiện địa chất thủy văn công trình
Cảng biển Dung Quất II ............................................................................................ 32
2.1 Khái quát chung về điều kiện địa hình, địa chất công trình cảng biển Dung
Quất II ................................................................................................................... 32
2.1.1 Đặc điểm địa hình ....................................................................................... 32
2.1.2 Cấp động đất ............................................................................................... 32
2.1.3 Đặc điểm địa chất công trình phần dưới nước ............................................ 32
2.1.4 Khảo sát âm địa chấn .................................................................................. 40
2.1.5 Đặc điểm địa chất công trình phần trên cạn ............................................... 42
2.1.6 Đánh giá điều kiện địa chất công trình cảng biển Dung Quất II ................ 47
2.2 Đặc điểm địa chất thủy văn công trình cảng biển Dung Quất II ................... 47
2.2.1 Mực nước biển ............................................................................................ 47
2.2.2 Mực nước dâng ........................................................................................... 48
2.2.3 Dòng chảy ................................................................................................... 49
2.2.4 Sóng ............................................................................................................ 54
Chương III: Nghiên cứu các giải pháp móng thích hợp cho công trình cảng biển
Dung Quất II ............................................................................................................. 57
3.1 Nguyên tắc chung .......................................................................................... 57
3.1.1 Khái niệm về giải pháp nền móng hợp lý ................................................... 57
3.1.2 Nguyên tắc lựa chọn giải pháp nền móng hợp lý ....................................... 57
3.2 Giải pháp nền móng thích hợp cho công trình cảng biển Dung Quất II........ 58
3.2.1 Giải pháp nền móng thích hợp cho bến cập tàu.......................................... 58
3.2.2 Giải pháp nền móng thích hợp cho tuyến đê chắn sóng ............................. 81
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận ..................................................................................................................... 87
Kiến nghị ................................................................................................................... 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
1
MỞ ĐẦU
•
Lý do chọn đề tài
Việt Nam là quốc gia có vùng biển rộng, bờ biển dài và có chỉ số hàng hải
(maritime index) là 0,01 (trung bình 100km đất liền có 01km bờ biển), cao gấp 6 lần
tỷ lệ này của thế giới. Dọc bờ biển có nhiều eo vụng, vũng vịnh sâu, lại gần các
trung tâm đô thị lớn, các trung tâm du lịch biển, đảo, các khu vực sản xuất hàng hoá
có nhu cầu xuất nhập khẩu. Ngoài ra, có gần 3000 đảo ven bờ tạo thành hệ thống
đảo che chắn hầu hết các vùng biển ven bờ và vùng ven biển của Việt Nam ở mức
độ khác nhau. Tuyến giao thông quốc tế cắt qua khu vực Biển Đông được ví như
con đường giao thương nhộn nhịp nhất nhì trên thế giới.
Với lợi thế là một quốc gia ven biển, có bờ biển dài hơn 3200km, có hệ
thống sông ngòi chằng chịt, có nhiều Vịnh nước sâu, có nhiều đường chiến lược nối
với các cửa khẩu thông qua các nước tiểu vùng sông MêKông, châu Á - Thái Bình
Dương và với thế giới bên ngoài bằng hệ thống cảng biển. Vì vậy, xây dựng và phát
triển hệ thống cảng biển mang tính sống còn đối với vận tải biển của nước ta và là
kết cấu hạ tầng quan trọng quyết định sự phát triển và tốc độ tăng trưởng kinh tế
biển thời gian tới. Đến nay, nước ta có khoảng 90 cảng biển lớn nhỏ và gần 100 địa
điểm ven biển, ven đảo có thể xây dựng cảng, kể cả cảng có quy mô trung chuyển
quốc tế.
Sự ra đời hệ thống các cảng biển nước sâu đã dẫn đến hình thành các khu
kinh tế và đô thị dọc miền duyên hải như: khu kinh tế Vân Đồn, Đình Vũ - Cát Hải,
Nghi Sơn, Vũng Áng, Hòn La, Chân Mây, Chu Lai, Dung Quất, Nhơn Hội, Vân
Phong, Định An, Năm Căn… Rõ ràng hệ thống cảng biển đã đóng vai trò tiên
phong và nòng cốt để thành các vùng trọng điểm kinh tế cả nước và hàng loạt các
khu kinh tế đô thị dọc duyên hải ra đời thu hút sự đầu tư chưa từng có đối với các
khu vực này.
Công trình cảng biển cũng như các công trình công nghiệp, dân dụng và thuỷ
lợi nói chung, đều nằm trong phạm trù công trình xây dựng nhưng công trình cũng
2
có những đặc biệt riêng đó là một khối lượng lớn nền móng công trình phải nằm
dưới biển nên ngoài ngoài tải trọng bản thân và áp lực đất nên móng công trình còn
chịu áp lực thuỷ tĩnh của nước ngầm, tác động của sóng, dòng chảy, tàu, phương
tiện vận tải và hàng hoá trên biển, thuỷ triều xâm nhiểm thường xuyên. Cho nên
việc thiết kế và thi công công trình cảng biển phức tạp hơn nhiều so với các công
trình khác.
Hiện nay, Số cảng ở Việt Nam nằm ở khu vực nền đất yếu không nhỏ, chiếm
khoảng một nửa tổng số cảng của toàn quốc. Việc tổ chức nghiên cứu quy hoach,
thiết kế và thi công hệ thống bến cảng nói chung và nền móng công trình cảng biển
trên nền đất yếu nói riêng ở nước ta hiện nay chưa có sự tổ chức chặt chẽ từ trên
xuống dưới. Một số cảng đã gặp ít nhiều rắc rối trong quá trình thi công các bến
cảng trên nền đất yếu như: Cảng Nam Định, Cảng Hải Phòng, nhà máy tàu biển Sài
Gòn…, các nhà thiết kế cũng lúng túng hay đưa các giải pháp tình thế chứ không
thể khắc phục có hệ thống.
Công trình cảng biển Dung Quất II được Thủ tướng Chính Phủ phê duyệt
quy hoạch đến năm 2030 là cảng biển nước sâu chuyên dùng cho các tàu trọng tải
lớn 100.000 - 350.000Tấn, trong đó có bến tổng hợp cho tàu trọng tải 30.000 50.000Tấn. Vì vậy việc “Nghiên cứu các giải pháp nền móng hợp lý cho công
trình cảng biển Dung Quất II” là vô cùng cấp thiết.
• Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu và đưa ra các giải pháp nền móng hợp lý cho công trình theo
điều kiện địa chất công trình, điều kiện địa chất thuỷ văn khu vực bến cảng sao cho
phù hợp với quy hoạch khu vực cảng biển Dung Quất II.
• Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
-
Đối tượng nghiên cứu: Nền và móng hợp lý các hạng mục chính cảng biển
Dung Quất II.
-
Phạm vi nghiên cứu: Điều kiện địa chất, thủy văn khu vực cảng biển Dung
Quất II.
3
• Nội dung nghiên cứu
-
Thu tập thông tin, phân tích và đánh giá tổng quan về điều kiện địa chất công
trình, điều kiện địa chất thuỷ văn khu vực cảng biển Dung Quất II và các giải pháp nền
móng đã thực hiện trên thế giới và Việt Nam.
-
Tìm giải pháp nền móng thích hợp cho các hạng mục chính phù hợp với điều
kiện địa chất công trình, điều kiện địa chất thuỷ văn tại cảng biển Dung Quất II.
• Phương pháp nghiên cứu
-
Tổng hợp các tài liệu địa chất công trình, địa chất thuỷ văn của khu vực;
-
Điều tra, khảo sát thực tế khu vực cảng biển;
-
Biện luận các giải pháp tương ứng với địa chất, thuỷ văn của khu vực cảng biển;
-
Dùng công thức tính toán, phần mềm tính toán để tính toán nền móng các hạng
mục chính của bến cảng.
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
-
Luận văn này sẽ làm rõ và đánh giá điều kiện địa chất công trình, điều kiện
địa chất thuỷ văn đặc trưng khu vực cảng biển Dung Quất II - Quảng Ngãi qua đó sẽ
đưa ra giải pháp nền móng thích hợp nhất đối với các công trình cảng biển Dung
Quất II .
-
Luận văn sẽ là tài liệu tham khảo cho các đơn vị, tổ chức liên quan đến công
tác tìm giải pháp nền móng phù hợp cho công trình cảng biển Dung Quất II nói
riêng và khu vực cảng biển Trung Trung Bộ nói chung.
THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:
TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN
87
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• Kết luận
1. Đặc diểm địa chất công trình, địa chất thủy văn khu vực Cảng biển Dung
Quất II.
-
Địa tầng khu vực phần dưới nước bao gồm 05 lớp đất:
+ Lớp 1: Cát hạt nhỏ, xám ghi, xám vàng, xám xanh, kết cấu rời rạc
+ Lớp 2: Sét pha xám vàng, xám xanh, trạng thái dẻocứng
+
Lớp 3: Sét pha, xám vàng, trạng thái nửa cứng đếm cứng
+ Lớp 4a: Bazan, phong hóa, xám đen
+ Lớp 4b: Bazan, xám đen, nứt nẻ
-
Địa tầng khu vực phần trên cạn bao gồm 03 lớp đất:
+ Lớp 1: Cát pha, màu nâu – vàng - xám trắng, trạng thái bời rời
+ Lớp 2: Sét pha, màu nâu vàng, trạng thái dẻo cứng
+
Lớp 3: Cát lẫn bột, màu nâu vàng - xám trắng trạng thái chặt vừa
-
Nhìn vào địa tầng ta thấy địa chất toàn khu vực không có lớp đất yếu nên ta
có thể thiết kế nhiều phương án móng khác nhau.
2. Đối với hạng mục bến cập tàu: ta có thể lựa chọn ba giải pháp móng là
móng lăng thể vực Cảng biển Dung Quất II đá hộc (đối với bến trọng lực), cọc cừ
(đối với bến tường cừ) và móng cọc đài cao (đối với bến cầu tàu).
-
Trường hợp áp dụng móng đá hộc ta có thể áp dụng móng đá hộc lăng thể
với phía trên là các khối bê tông cốt thép ghép lại với nhau hoặc có thể là các thùng
chìm với phía trong là cát hoặc các chất lỏng.
-
Trường hợp móng cọc cừ ta có thể sử dụng các cọc cừ bằng thép hoặc bằng
bê tông cốt thép.
-
Trường hợp móng cọc đài cao ta có thể áp dụng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn,
bê tông cốt thép ứng lực trước, cọc khoan nhồi, cọc thép hoặc cọc thép lõi bê tông.
3. Đối với tuyến đê chắn sóng: ta có thể lựa chọn phương án móng thích hợp là
kết cấu đá hộc đổ với khối bê tông phủ mặt
88
• Kiến nghị
1. Đối với bến cập tàu
-
Do công trình bến cảng nằm phía ngoài biển cho nên nếu ta áp dụng móng
cọc đài cao ta có thể áp dụng cả 2 phương pháp đóng cọc và ép cọc.
-
Nếu áp dụng móng lăng thể đá hộc, do móng nằm ở phía dưới nước cho nên
để tránh hiện tượng xói mòn do tác dụng của sóng, dòng chảy ta có thể phủ một lớp
bê tông phía bên ngoài. Nếu thi công móng yêu cầu trong điều kiện khô ráo ta có
thể triển khai hệ thống móng tường từ thép làm công trình tạm để ngăn nước biển.
-
Nếu sử dụng chọn phương án cọc thép, hệ thống dầm bản bằng thép thì ta
phải phủ một lớp sơn chống ăn mòn của nước biển trước hoặc sau khi thi công.
-
Các doanh nghiệp đầu tư vào cảng (doanh nghiệp thuộc ngành công nghiệp
nặng, công nghiệp năng lượng) sẽ xây dựng các bến chuyên dụng của mình cho nên
để họ cũng chọn phương án móng phù hợp nhất với mình.
-
Tác giả khuyến cáo nên chọn móng cọc cừ hoặc móng cọc đài cao ( cọc là
cọc bê tông cốt thép đúc sẵn và cọc bê tông cốt thép ứng suất trước) cho những bến
có tải trọng nhỏ và vừa. Sử dụng móng lăng thể đá hộc hoặc móng cọc đài cao ( cọc
là cọc thép, cọc thép lõi bê tông hoặc cọc khoan nhồi) cho những bến có tải trọng
lớn. Trường hợp bến tải trọng lớn phục vụ hàng hóa lỏng thì nên áp dụng bến trọng
lực có thùng chìm để tận dụng thùng chìm làm nơi chứa hàng hóa.
2. Đối với đê chắn sóng
Chi phí xây dựng đê chắn sóng tại khu vực nước sâu là rất lớn. Do đó, cần
nghiên cứu phương án xây dựng đê có tính kinh tế, tính hiệu quả cao như hợp tác
với nhà máy thép và nhà máy loch hóa dầu, khí ở khu bến cảng Dung Quất I để chế
tạo đê chắn song dạng hỗn hợp dạng thùng chìm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]
Bộ Giao thông vận tải, Tiêu chuẩn 22TCN 207-92: Công trình bến cảng biển
– Tiêu chuẩn thiết kế.
[2]
Bộ Giao thông vận tải, Tiêu chuẩn TCCS – 2010/CHHVN: Tiêu chuẩn thiết kế
công nghệ cảng biển.
[3]
Phạm Văn Giáp, Nguyễn Hữu Đấu, Nguyễn Ngọc Huệ (1998), Công trình bến
cảng. Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
[4]
Phạm Quỳnh Hoa (2010), Các giải pháp nền móng hợp lý cho công trình dân
dụng và công nghiệp theo điều kiện địa chất Hoài Đức, Luận văn thạc sỹ kỹ
thuật, Gvhd: PGS.TS. Vương Văn Thành, Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội.
[5]
Liên danh tư vẫn giữa Công ty NIKKEN SEKKEI SIVIL ENGINEERING
LTD và Công ty cổ phần tư vấn xây dựng cảng - đường thuỷ, 2013: Thuyết
minh tổng hợp, Lập đồ án quy hoạch chi tiết xây dựng tỉ lệ 1/2000 khu bến
cảng Dung Quất II.
[6]
Phạm Thùy Linh (2012), Nghiên cứu giải pháp nền móng cho công trình xây
dựng theo điều kiện địa chất Thành phố Cẩm Phả - Quảng Ninh, Luận văn
thạc sỹ kỹ thuật, Gvhd: PGS.TS. Vương Văn Thành, Trường Đại học Kiến
Trúc Hà Nội.
[7]
Vũ Công Ngữ, Nguyễn văn Dũng (1998), Cơ học đất, Nhà xuất bản Khoa học
và Kỹ thuật.
[8]
Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2006), Móng cọc – Phân tích và thiết kế, Nhà
xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
[9]
Trường Đại học xây dựng Hà Nội, Nguyễn Văn Phúc, Hồ Ngọc Luyện, Lương
Phương Hậu (2003), Kỹ thuật thi công công trình cảng - đường thuỷ, Hà Nội.
[10] Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng (1996), Hướng dẫn đồ án nền và
móng, Nhà xuất bản Xây Dựng.
[11] Trường Đại học kiến trúc Hà Nội, GS.TS. Nguyễn Văn Quảng, KS. Nguyễn
Hữu Kháng, KS. Uông Đình Chất (2005), Nền và móng các công trình dân
dụng và Công nghiệp, Nhà xuất bản xây dựng.
[12] Phan Hồng Quân (2012), Nền và móng, Nhà xuất bản giáo dục.
[13] Trường Đại học giao thông vận tải Hà Nội, Vũ Minh Tuấn (2010), Thiết kế
công trình bến cảng, Nhà xuất bản xây dựng.
[14] GS.TS. Nguyễn Việt Trung, TS. Nguyễn Thị Bạch Dương (2013), Công trình
bến cảng (Phần 1), Nhà xuất bản giao thông vận tải.
PHỤ LỤC 1
Phân tích tải trọng tác dụng lên bến cảng công suất 50.000 Tấn theo
phương án 1
1. Tĩnh tải
Bao gồm tải trọng bản thân dầm bản. Nhưng do khai báo trong SAP2000 nên
không cần tính toán ra.
2. Hoạt tải
a. Tải trọng hàng hóa
Ta khai báo tải trọng hàng hóa phân bố đều trên toàn bộ mặt bằng bến với qhh
= 4 Tấn/m2
b. Tải trọng do tàu tác dụng lên công trình
• Tải trọng do gió
Lực do gió theo phương ngang Wq và phương dọc Wn được xác định như
sau:
- Trường hợp tàu không có hàng
Theo phương ngang: Wq = 73.6×10-5×Aq×Vq2×ξ
Trong đó:
Aq: diện tích cản gió theo phương ngang tàu, phụ thuộc vào loại tàu và chiều
rộng B của tàu tính toán
Aq = 4350 m2 (theo phụ lục 1 trang 12 hướng dẫn đồ án công trình bến)
Vq = 44 (m/s): Vận tốc gió theo phương ngang tàu ứng với tần suất 2% theo
TCVN 4088-85
ξ = 0.512: Hệ số phụ thuộc vào kích thước nằm ngang lớn nhất của mặt cản
gió theo phương ngang;
⇒Wq = 73.6×10-5×4350×442×0.512 = 3173.53 (KN)
Theo phương dọc: Wn = 49×10-5×An×Vn2×ξ
Trong đó:
An: diện tích cản gió theo phương dọc tàu, phụ thuộc vào loại tàu và chiều
rộng B của tàu tính toán
An = 985 m2 (theo phụ lục 1 trang 12 hướng dẫn đồ án công trình bến)
Vn = 44 (m/s): Vận tốc gió theo phương dọc tàu ứng với tần suất 2%
ξ = 1: Hệ số phụ thuộc vào kích thước nằm ngang lớn nhất của mặt cản gió
theo phương dọc;
⇒Wn = 49×10-5×985×442×1 = 934.41 (KN)
- Trường hợp tàu đầy hàng
Theo phương ngang: Wq = 73.6×10-5×Aq×Vq2×ξ
Trong đó:
Aq: diện tích cản gió theo phương ngang tàu, phụ thuộc vào loại tàu và chiều
rộng B của tàu tính toán
Aq = 2370 m2 (theo phụ lục 1 trang 12 hướng dẫn đồ án công trình bến)
Vn = 44 (m/s): Vận tốc gió theo phương ngang tàu ứng với tần suất 2%
ξ = 1: Hệ số phụ thuộc vào kích thước nằm ngang lớn nhất của mặt cản gió
theo phương ngang;
⇒Wq = 73.6×10-5×2370×442×1 = 3377.0 (KN)
Theo phương dọc: Wn = 49×10-5×An×Vn2×ξ
Trong đó:
An: diện tích cản gió theo phương dọc tàu, phụ thuộc vào loại tàu và chiều
rộng B của tàu tính toán
An = 825 m2 (theo phụ lục 1 trang 12 hướng dẫn đồ án công trình bến)
Vn = 44 (m/s): Vận tốc gió theo phương dọc tàu ứng với tần suất 2%
ξ = 1: Hệ số phụ thuộc vào kích thước nằm ngang lớn nhất của mặt cản gió
theo phương dọc;
⇒Wn = 49×10-5×825×442×1 = 782.63 (KN)
• Tải trọng do dòng chảy
Lực do dòng chảy theo phương ngang Qw và phương dọc Nw được xác định
như sau:
- Trường hợp tàu không có hàng:
Theo phương ngang: Qw = 0.59×A1×V12
Trong đó: A1 = Lt×T1: Diện tích chắn nước theo phương ngang tàu
Lt = 212 m: chiều dài tàu
T1 = 3.3 m: Mớn nước của tàu chưa có hàng
⇒ A1 = 212×3.3 = 699.6 (m2)
V1 = 0.18 (m/s): Vận tốc dòng chảy theo phương ngang tàu
⇒ Qw = 0.59×699.6×0.182 = 13.37 (KN)
Theo phương dọc: Nw = 0.59×A2×V22
Trong đó: A2 = Bt×T2: Diện tích chắn nước theo phương ngang tàu
Bt = 27.5 m: bề rộng tàu
T2 = 3.3 m: Mớn nước của tàu chưa có hàng
⇒ A2 = 27.5×3.3 = 90.75 (m2)
V2 = 1.8 (m/s): Vận tốc dòng chảy theo phương dọc tàu
⇒ Nw = 0.59×90.75×1.82 = 173.48(KN)
- Trường hợp tàu đầy hàng:
Theo phương ngang: Qw = 0.59×A3×V32
Trong đó: A3 = Lt×T3: Diện tích chắn nước theo phương ngang tàu
Lt = 212 m: chiều dài tàu
T3 = 12 m: Mớn nước của tàu chưa có hàng
⇒ A3 = 212×12 = 2544 (m2)
V3 = 0.18 (m/s): Vận tốc dòng chảy theo phương ngang tàu
⇒ Qw = 0.59×2544×0.182 = 48.63 (KN)
Theo phương dọc: Nw = 0.59×A4×V42
Trong đó: A4 = Bt×T4: Diện tích chắn nước theo phương ngang tàu
Bt = 27.5 m: bề rộng tàu
T4 = 12 m: Mớn nước của tàu đầy hàng
⇒ A4 = 27.5×12 = 330 (m2)
V4 = 1.8 (m/s): Vận tốc dòng chảy theo phương dọc tàu
⇒ Nw = 0.59×330×1.82 = 630.83(KN)
Tổng tải trọng do gió và dòng chảy tác dụng lên tàu:
Bảng kết quả tính tải trọng do gió và dòng chảy
Tải trọng
Tải ngang tàu (KN)
Không hàng
Do gió
Đầy hàng
Không hàng
Đầy hàng
3173.53
3377.0
934.41
782.63
13.38
48.63
173.68
630.83
3186.91
3425.63
1108.09
1413.46
Do dòng chảy
Tổng
Tải dọc tàu (KN)
• Tải trọng tựa tàu
Tải trọng phân bố q do tàu neo đậu ở bến tựa trên công trình dưới tác động
của gió, dòng chảy được xác định như sau:
q = 1.1 ×
Qtot
ld
- Trường hợp tàu không hàng:
Qtot = 3186.91(KN): Lực ngang do tác động tổng hợp của gió và dòng chảy
ld: chiều dài đoạn tiếp xúc giữa tàu và công trình (cũng chính là chiều dài
thành tàu)
Theo phụ lục 1 trang 13 sách hướng dẫn đồ án công trình bến: ld = 87m
⇒ q = 1.1×
3186.91
87
= 40.29 (KN/m)
- Trường hợp tàu đầy hàng:
Qtot = 3425.63(KN): Lực ngang do tác động tổng hợp của gió và dòng chảy
ld: chiều dài đoạn tiếp xúc giữa tàu và công trình (cũng chính là chiều dài
thành tàu)
Theo phụ lục 1 trang 13 sách hướng dẫn đồ án công trình bến ld = 109m
⇒ q = 1.1×
3425.63
= 34.57 (KN/m)
109
Nhận xét: tải trọng tựa tàu của trường hợp tàu không hàng lớn hơn trường
hợp tàu đầy hàng nên chọn tải trọng tựa tàu tính toán: q = 40.29 KN/m
• Tải trọng lực va, chọn thiết bị đệm
Tải trọng lực va của tàu được xác định theo công thức:
Eq = ψ
D × v2
2
Trong đó: D = 62500 Tấn: lượng nước của tàu tính toán
ψ = 0.65: hệ số (bảng 30 trang 21- Hướng dẫn đồ án công trình bến)
v = 0.097 m/s: thành phần vuông góc (với mặt trước công trình) của tốc độ
cập tàu, lầy theo bảng 29 trang 20 – Hướng dẫn đồ án công trình bến
⇒ Eq = 0.65 ×
62500 × 0.097 2
2
= 191.12( KJ )
⇒Chọn thiết bị đệm: LMD - 400H - 2000L
+ Thành phần vuông góc với mép bến của lực va khi tàu cập vào công trình: Fq
= 32 Tấn = 320 KN
+ Thành phần song song với mép bến của lực va khi tàu cập vào công trình
được xác định theo công thức: Fn = μ.Fq
Trong đó: μ: hệ số ma sát, phụ thuộc vào vật liệu lớp mặt của thiết bị đệm
Vì lớp mặt là cao su nên μ = 0.5
⇒Fn = 0.5×320 = 160 (KN)
- Tải trọng do lực kéo dây neo
Lực neo S được xác định theo công thức sau;
S=
Qtot
n × Sinα × Cos β
Trong đó: Qtot: Lực ngang do tác động tổng hợp của gió và dòng chảy
n: số lượng bích neo làm việc
α , β : góc nghiêng của dây neo
Hình chiếu lực neo S lên các phương
Bảng kết quả tính toán lực neo
Qtot (KN)
α(độ)
β(độ)
n (cái)
S(KN)
Tàu đầy hàng
3425.63
30
20
6
1215.16
Tàu không hàng
3186.91
30
40
6
1386.73
Trạng thái tàu
Hình chiếu lực S lên các phương:
+ Theo phương vuông góc với mép bến: S q =
Qtot
n
+ Theo phương song song với mép bến: Sn = S×cos α ×cos β
+ Theo phương thẳng đứng: Sv = S×sin α
Bảng kết quả tính toán Sq, Sn, Sv
Trạng thái tàu
Qtot (KN)
S( KN)
Sq (KN)
Sn (KN)
Sv (KN)
Tàu đầy hàng
3425.63
1215.16
570.94
988.89
607.58
Tàu không hàng
3186.91
1386.73
531.15
919.97
693.37
⇒Lực căng lớn nhất của một dây neo là: 1386.73 Tấn
c. Tải trọng do cần trục
Ta sử dụng cần trục SSG40 có tải trọng thiết kế là 1200 Tấn chia đều cho 4
chân, mỗi chân cần trục 8 bánh, khoảng cách giữa các bánh xe là 1.2m
