lusn-vsn (1)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BỘ MÔN CẢNG CÔNG TRÌNH BIỂN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN SÓNG VÀ THIẾT KẾ ĐÊ CHẮN SÓNG GIẢM CÁT CỬA CÀ TY-PHAN
THIẾT

SVTH: LÊ HỮU QUYỀN
GVHD: TS.TRẦN THU TÂM


CHƯƠNG I - GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THỦY HẢI VĂN

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN TRUYỀN SÓNG

CHƯƠNG IV : TÍNH NHIỄU XẠ SÓNG SAU ĐÊ

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ CẤU TẠO ĐÊ ĐÁ ĐỔ MÁI NGHIÊNG

CHƯƠNG VI : KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐÊ MÁI NGHIÊNG

CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ ĐÊ THÙNG CHÌM

CHƯƠNG VIII: BỐ TRÍ THÉP CHO THÙNG CHÌM

CHƯƠNG IX: THI CÔNG ĐÊ MÁI NGHIÊNG

CHƯƠNG I - GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT CÔNG TRÌNH

I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ
KHU VỰC DỰ ÁN

1.Vị trí địa lí

2. Sự cần thiết
đầu tư dự án

3. Nhiệm vụ của
đề tài luận văn.



CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THỦY HẢI VĂN

I.MỰC NƯỚC THIẾT KẾ

1.Theo tiêu chuẩn 14TCN130-

2.Theo tiêu chuẩn TCVN

2002

9901:2014

MNTK=2.18 m

3.Theo tiêu chuẩn thiết kế đê biển

MNTK=1.5 m

2012

MNTK=1.8 m

Vì tiêu chuẩn 2014 mới và quy định cụ thể tọa độ từng vùng nên ta quyết định lấy mực nước thiết
4.Kết luận

kế theo tiêu chuẩn TCVN 9901:2014 tại công trình làm MNTK.


II.DỰ BÁO SÓNG

1.Phương pháp Bretshneider

Ứng với tần suất p = 2%
Chiều cao sóng: theo phân bố Rayleigh

H tb =

HS
8.9
=
= 5.5m
1,61 1,61

H p% = H tb

4 1
4
 1 
ln  ÷ = 5.5 ×
ln 
= 12.27m
÷
π p
3,14  0,02 

Chu kỳ sóng:

TP 11.62
Ttb =
=
= 8.94s
1,3
1,3


3.Phương pháp tra bảng trong Tiêu chuẩn kỹ

2.Phương pháp dự báo theo 22TCN222-

thuật thiết kế đê biển 2012

95

Ứng với tần suất p = 2% ta có:

Ứng với tần suất p = 2%

Chiều cao sóng: theo phân bố Rayleigh

Chiều cao sóng: theo phân bố Rayleigh

H p% = H tb

4 1
ln   = 14.78m
π p

HS
H tb =
= 6,53m
1,61

Chu kỳ sóng:

H p% = H tb

Ttb = 10.85s

Chu kỳ sóng:

4 1
ln   == 14,569m
π p

TP
Ttb =
= 9,538
1,3


4.Kết luận

Từ những phương pháp dự báo sóng ta tổng hợp kết quả các chiều cao sóng với tần suất thiết kế p= 2% như sau:
Tổng hợp kết quả tính toán các phương pháp

Phương pháp

H2% (m)

Ttb(s)

22TCN222-95

14.78

10.85

12.27

8.94

14,569

9.538

Bretshneider (TCCS 02-2017 TCVN 9901-2014
14TCN130-2002)

TCTK 2012


Nhận xét: Từ bảng số liệu trên ta thấy số liệu chiều cao sóng và chu kỳ sóng chênh lệch không lớn. Tiêu chuẩn thiết kế đê biển
2012 và tiêu chuẩn 22TCN222-95 lớn hơn so với phương pháp Bretshneider. Tiêu chuẩn 22TCN222-95 dùng phương pháp tra
bảng nên kết quả có thể sai số. Phương pháp của Tiêu chuẩn thiết kế đê biển 2012 không được quy định lại trong tiêu chuẩn TCCS
02-2017 cũng như trong tiêu chuẩn TCVN 9901-2014 chứng tỏ có bất cập,và tính theo tiêu chuẩn thiết kế đê biển 2012 cho ta con
số mang tính khái quát cao , bởi vì con số trong bảng tra đại diện cho một vùng rộng lớn từ Quảng Ngãi đến Vũng Tàu. nên ta
quyết định chọn phương pháp Bretshneider làm quy chuẩn làm trong bài
Vậy kết quả tính toán: Chiều cao sóng H2%= 12.27m; Hs= 8.9m
Chu kỳ sóng
 

Ttb= 8.94s


CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN TRUYỀN SÓNG

I.Truyền sóng theo phương pháp thông thường theo 14TCN130-2002

1.Truyền sóng theo hướng Nam

Sóng vỡ trước khi đến đường đồng mức thứ nhất có độ sâu -9,5m, ứng với chiều cao sóng max H max =7.41m

2.Truyền sóng theo hướng Tây Nam

Sóng vỡ trước khi đến đường đồng mức thứ nhất
có độ sâu -9,5 m, ứng với chiều cao sóng max H max=
Hv=7.41m

3.Truyền sóng theo hướng Đông Bắc:

Sóng vỡ vỡ ở độ sâu d=-7.5m , ứng với
Hmax=Hv=5.85m tại độ sâu 7.5m (cao độ -6m)


I.Truyền sóng theo phương pháp thông thường theo 14TCN130-2002

Trong luận văn đê chắn sóng giảm cát nằm trên đường đồng mức –5m, vậy độ sâu: 1,5- (-5) = 6.5m, độ sâu này nằm ngoài độ sâu
trong tiêu chuẩn nên ta quyết định lấy H=0.78d=0.78x6.5=5.07 m, còn ở thân đê nằm trên đường đồng mức -4m, vậy độ sâu là 5.5m,
tra theo tiêu chuẩn ta được H=2.45m

Kết luận

Sóng tính toán trước đê lấy bằng H=0.78d=0.78x6.5=5.07m


CHƯƠNG IV : TÍNH NHIỄU XẠ SÓNG SAU ĐÊ

1.Tính nhiễu xạ theo hướng gió Nam

Theo kết quả tính toán ta thấy tại khu vực
hoạt động của bể cảng ,H=1.21m là chiều cao
sóng nhiễu xạ sau đê khá lớn đối với cảng cà

ty cho phép tàu bè cỡ nhỏ hoạt động.Vậy theo
hướng Tây Nam không thỏa điều kiện nhiễu
xạ


2.Tính nhiễu xạ theo hướng gió Đông Bắc

Theo kết quả tính toán ta thấy tại khu vực hoạt động
của bể cảng ,H=0.6m là chiều cao sóng cho phép của
bể cảng đối với cảng cà ty cho phép tàu bè cỡ nhỏ
hoạt động.Vậy theo hướng Đông Bắc thỏa điều kiện
nhiễu xạ


CHƯƠNG V: THIẾT KẾ CẤU TẠO ĐÊ ĐÁ ĐỔ MÁI NGHIÊNG

Độ sâu nước, chiều cao sóng

Đê trọng lực tường đứng hoặc tường nghiêng

Đê đá đổ mài nghiêng

Đê hỗn hợp(trên tường đứng dưới đá đổ mái nghiêng)

Độ sâu nước lớn.Chiều cao sóng không quá lớn (H<6-7m) vì chieu cao

Độ sâu nước khóng quá lớn(d<20m) vì sẽ tốn rất nhiều vật liệu

có thể sử dụng với dộ sâu nước lớn, chiều cao sóng không quá lớn do

sóng phản xạ 2H làm cho ca trình đỉnh đê và áp lực sóng lớn

chiều cao sóng có thể lớn

kết cấu bên trên là kết cấu tương đứng

Tận dụng được nguồn đá tự nhiên phong phú ở khu vực miền

Sử dụng vật liệu địa phương

Đặc điểm địa chất nên đê

Điều kiện thi công

Giá thành công trình

Yêu cầu sử dụng quản ly và cứu hộ

trung

Nền đất phải tốt.Nền đá hoặc đất tương đối tốt.Đây là điều kiện quan
trọng để sử dụng kết cấu này

Thích hợp với hầu hết nền đất

Khó thi công.Sản xuất, vận chuyển lắp đặt cần nhiều thiết bị.Không

Thi công đơn giản tuy nhiên thời gian thi công lâu hơn đê tường

thích hợp trong điều kiện ở Việt Nam

đứng (tường nghiêng)

Giá thành thi công đắt , đòi hỏi kĩ thuật cao.Không phù hợp với điều

Thi công đơn giản giá thành thấp vì chủ yều sử dụng đá đổ.Phù

kiện kinh tế việt nam

hợp với điều kiện kinh tế của Việt Nam

Có thể sử dụng để neo đậu tàu.Khi xảy ra sự cố hư hỏng khó sữa chữa

Dễ sữa chữa kịp thời khi xảy ra sự cố hư hỏng

Tận dụng được một phần nguồn đá tự nhiên

Vì có phần đá đổ mái nghiêng bên dưới nên có thê sử dụng cho nền đất
không được tốt

Như đê tường đứng (tường nghiêng)

Có thể sử dụng để neo đâu tàu.Khi xảy ra sự cố hư hỏng khó sữa chữa


Theo như so sánh ở trên thì với kết cấu đê trọng lực tường đứng (tường nghiêng) không thích hợp vì hai lý do chủ yếu sau đây:
-Nền đất ở vị trí xây dựng đê không tốt:
Điều kiện thi công không thích hợp ở Việt Nam : Sản xuất, vận chuyển,lắp đặt cần nhiều thiết bị, công nghệ thi công kỹ thuật cao,
chi phí cao

Kết luận

Ta chọn đê mái nghiêng làm thiết kế, còn đê thùng chìm chỉ là phương án dự
phòng


I.CAO TRÌNH ĐỈNH ĐÊ

Cao trình đỉnh đê không cho phép tràn (theo

Cao trình đỉnh đê không cho phép tràn

Cao trình đỉnh đê cho phép sóng tràn qua

theo TCTK đê biển 2012

đê Theo TCTK đê biển 2012

14TCN 130-2002)

Zd=7(m)

Zđp=8.9 m

Zdp=5.1 m

Giảm được 3.8m so với trường hợp không
cho phép sóng tràn

Kết luận

Tính theo trường hợp không cho phép sóng tràn qua đê, thì thiết kế ra đê có cao trình lớn, không phù hợp với thực
tế ,với lại mục đích chủ yếu của đê này không phải là chắn sóng mà là chắn cát ,giảm lượng cát bồi đắp ở cửa ra
vào cảng,thiết kế như vậy chi phí cao lãng phí.nên ta tính theo cách cho phép sóng tràn qua đê theo tiêu chuẩn
TKDB 2012 , ra được cao trình đỉnh đê:Zd=5.1 m (ở cao độ -5m) và Zd=3.7m ở cao độ -3m)


II.KẾT CẤU MÁI ĐÊ PHÍA BIỂN


1.Mái dốc đê

Ta chọn:Mái dốc đê m= cotg α=2
cho cả hai phía

2.Xác định các mặt cắt tính toán


III. THIẾT KẾ LỚP PHỦ MÁI

Áp dụng theo công thức Hudson (1974)+Áp dụng công thức Van der Meer
Chọn kích thước và trọng lượng khối phủ

Đầu đê

Khối tertrapod 4 tấn

Thân đê

Khối tertrapod 4 tấn

Gốc đê

Khối tertrapod 2.5 tấn


IV.LỚP LÓT

Vì lớp đá 2 nhỏ tương đương lớp đá lõi đê nên không cần lớp 2
Từ mặt biển trở xuống là hai lớp đá dăm: (4x6cm) và (1x2cm) mỗi lớp dày 0.5m có tác dụng như tầng lọc ngược và cũng là lớp đệm
làm phẳng nền, đồng thời tránh các hạt mịn của lớp đất bên trong bị cuốn trôi( lấy theo kinh nghiệm 14TCN130-2002 )

Bảng 22 Chiều dày lớp lót

Vị trí

Đầu

Thân

Gốc

Trọng lượng W(tấn)

0,2

0,2

0,15

Chiều dày lớp lót r(m)

1

1

0,8


V.LÕI ĐÊ

Thường dùng đá hộc có trọng lượng từ 10 ÷ 100kg (14TCN130-2002)

VI. KẾT CẤU BÊN TRÊN

Chọn bê rộng đường đi cho đê mở rộng này
là 5.5m, còn phía đầu đê mở rộng thì ta lấy
B=8m


VII.CHÂN KHAY

Tổng hợp vật liệu kết cấu chân khay

Cao trình đá chân khay

Đê Tả

Vị trí

Hck

Vị trí

Đầu

Thân

Gốc

 

2.9

2.9

2.3

 

Đầu

Thân

Gốc

Trọng lượng W(tấn)

3

3

1.54

Bề rộng chân khay B(m)

4.2

4.2

3.4


CHƯƠNG VI : KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐÊ MÁI NGHIÊNG

TỔNG HỢP KẾT QUẢ:

R1

R2

A1

5.9

13.7

A2

5.9

5.3

A4

4.9

9.6

A5

5.6

7.5

Kết luận

Kết luận : Đê ổn định vì giá trị Kmin=4.9>1.24