So sánh lựa chọn công nghệ thi công tối ưu cho đập pháp sóng nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao áp dụng cho đập phá sóng dung quất
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.35 MB, 109 trang )
B
GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR
NG
B
NÔNG NGHI P VÀ PTNT
I H C TH Y L I
NGÔ QUÝ VI T
SO SÁNH L A CH N CƠNG NGH THI CƠNG T I U
CHO
P PHÁ SĨNG NH M EM L I HI U QU KINH
T CAO - ÁP D NG CHO P PHÁ SÓNG DUNG QU T
LU N V N TH C S
HÀ N I, 2014
B
GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR
B
NG
NÔNG NGHI P VÀ PTNT
I H C TH Y L I
NGÔ QUÝ VI T
SO SÁNH L A CH N CƠNG NGH THI CƠNG T I U
CHO
P PHÁ SĨNG NH M EM L I HI U QU KINH
T CAO - ÁP D NG CHO P PHÁ SÓNG DUNG QU T
CHUYÊN NGÀNH: QU N LÝ XÂY D NG
MÃ S : 60580302
LU N V N TH C S
NG
IH
NG D N KHOA H C: PGS.TS LÊ XUÂN ROANH
HÀ N I, 2014
L IC M
N
Trong quá trình th c hi n lu n v n “So sánh l a ch n công ngh thi cơng
t i u cho đ p phá sóng nh m đem l i hi u qu kinh t cao - Áp d ng cho đ p
phá sóng Dung Qu t” tôi đã nh n đu c s h
ng d n, giúp đ , đ ng viên c a
nh ng cá nhân, t p th . Tôi xin bày t s c m n sâu s c nh t t i t t c các cá nhân
và t p th đã t o đi u ki n giúp đ tơi trong q trình h c t p và nghiên c u.
Tr
c h t tôi xin bày t s c m n đ i v i Ban giám hi u nhà tr
ng, khoa
sau đ i h c và các th y cô giáo b môn Công ngh và Qu n lý xây d ng, các th y
cô khoa K thu t Bi n c a Tr
tơi hồn thành ch
Có đ
ng
i h c Thu l i đã t o m i đi u ki n giúp đ
ng trình h c t p và nghiên c u.
c k t qu ngày hôm nay tôi vô cùng bi t n và bày t lịng kính tr ng
sâu s c đ i v i PGS.TS Lê Xuân Roanh ng
i đã t n tình h
ng d n giúp đ tơi
hồn thành lu n v n này.
Xin g i s c m n chân thành nh t đ n b m , gia đình và b n bè đã quan
tâm, đ ng viên và giúp đ trong su t quá trình h c t p và công tác.
Tuy nhiên trong khuôn kh m t lu n v n th c s , do đi u ki n th i gian h n
ch và trình đ có h n nên lu n v n không th tránh kh i nh ng thi u sót. Qua lu n
v n tác gi r t mong nh n đ
c s ch b o, góp ý c a các th y cô giáo, các đ ng
nghi p.
Xin chân thành c m n!
Hà N i,
tháng
n m 2014
TÁC GI LU N V N
Ngô Quý Vi t
L I CAM OAN
Tôi xin cam đoan r ng s li u và k t qu nghiên c u trong lu n v n là hoàn
toàn trung th c và ch a h đ
c s d ng đ b o v m t h c v nào.
Tên đ tài lu n v n là: “So sánh l a ch n công ngh thi công t i u cho
đ p phá sóng nh m đem l i hi u qu kinh t cao - Áp d ng cho đ p phá sóng
Dung Qu t”. Song đ đáp ng yêu c u th c t , v n đ công ngh t i u đ
hi u
đây là l a ch n ph
c
ng án thi công và thi t b sao cho kinh t , k thu t và
th c t - phù h p nh t.
M i s giúp đ cho vi c hoàn thành lu n v n đã ghi trong l i c m n. Các
thông tin, tài li u trình bày trong lu n v n đã đ
c ghi rõ ngu n g c.
Hà N i,
tháng
n m 2014
TÁC GI LU N V N
Ngô Quý Vi t
Lu n v n th c s
V
M CL C
tài ................................................................................................... 1
I. Tính c p thi t c a
II. M c đích c a
tài ......................................................................................................... 1
III. Cách ti p c n và ph
IV. K t qu d ki n đ t đ
ng pháp nghiên c u..................................................................... 1
c ............................................................................................... 1
V. N i dung c a lu n v n ..................................................................................................... 1
CH
NG I.
C I M CƠNG TRÌNH
P PHÁ SĨNG, I U KI N N
NH ..... 3
1.1. Gi i thi u s l c s phát tri n c a h th ng công trình b o v b , h th ng đ p phá
sóng trong và ngồi n c ..................................................................................................... 3
1.1.1. i u ki n t nhiên và m t s ki u b bi n Vi t Nam............................................. 3
1.1.2. Các gi i pháp b o v b .......................................................................................... 5
1.1.3. S l
c v s phát tri n c a các h th ng đ p phá sóng trong và ngồi n
c ....... 5
1.1.3.1. L ch s đ p phá sóng ........................................................................................ 5
1.1.3.2. Các cơng trình đ p phá sóng tiêu bi u đã đ c xây d ng trong và ngoài n c
[3] ................................................................................................................................... 8
1.2.
c đi m làm vi c c a cơng trình ven bi n [4] ........................................................... 10
1.2.1. Các tác đ ng t nhiên ............................................................................................ 10
1.2.1.1. Tác đ ng c a gió, bão .................................................................................... 10
1.2.1.2. Tác đ ng c a m c n
c thu tri u và h i n
c bi n m n ............................ 10
1.2.1.3. Tác đ ng c a dòng ch y ven b .................................................................... 10
1.2.1.4. Tác đ ng c a sóng ......................................................................................... 11
1.2.1.5. Các tác đ ng hoá h c ..................................................................................... 11
1.2.1.6. Các tác đ ng c a sinh v t .............................................................................. 11
1.2.2. Tác đ ng tiêu c c c a các ho t đ ng nhân t o đ i v i n đ nh b bi n ............... 11
1.3. Gi i thi u chung v k t c u đ p phá sóng ................................................................... 12
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
VI
1.3.1. Phân lo i theo t
ng quan v i m c n
c [3]........................................................ 12
1.3.2. Phân lo i v trí c a đ p phá sóng trên m t b ng [3].............................................. 12
1.3.3. Phân lo i theo cơng d ng đ p phá sóng [3] .......................................................... 13
1.3.4. Phân lo i theo hình d ng m t c t ngang đ p phá sóng [5].................................... 14
1.3.4.1.
p phá sóng t
1.3.4.2.
p phá sóng mái nghiêng ............................................................................. 19
1.4. K t lu n ch
CH
ng đ ng ............................................................................... 14
ng .......................................................................................................... 21
NG II. K THU T THI CƠNG
P PHÁ SĨNG VÀ CÁC Y U T TÁC
NG TRONG Q TRÌNH THI CƠNG ....................................................................... 22
2.1. Gi i thi u chung v các công ngh thi cơng đ p phá sóng tiên ti n ........................... 22
2.1.1. Công ngh thi công đ p d ng thùng chìm [1] ....................................................... 22
2.1.1.1. M t s ph
ng pháp đúc và h th y thùng chìm ........................................... 23
2.1.1.2. V n chuy n thùng chìm d
in
c ................................................................ 30
2.1.1.3. L p đ t và l p thùng chìm .............................................................................. 31
2.1.2. Cơng ngh thi công đ p đá đ h n h p................................................................. 34
2.1.2.1. Thi công n n [4].............................................................................................. 34
2.1.2.2. Thi công kh i lõi ............................................................................................. 38
2.1.2.3. Thi công kh i ph ........................................................................................... 43
2.2. Các nhân t
nh h
ng đ n quá trình thi công ............................................................ 46
2.2.1. Y u t th y h i v n [4] ......................................................................................... 46
2.2.1.1.
c đi m thi công trong và trên m t n
2.2.1.2.
c đi m thi công trong đi u ki n t nhiên ph c t p..................................... 46
c ..................................................... 46
2.2.2. Y u t thi t b thi công [4] .................................................................................... 47
2.2.2.1. Thi t b trên c n .............................................................................................. 48
2.2.2.2. Thi t b d
H c viên: Ngô Quý Vi t
in
c .......................................................................................... 51
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
VII
2.3. Tiêu chí l a ch n ph
ng án thi công ......................................................................... 54
2.3.1. Tiêu chí k thu t.................................................................................................... 56
2.3.2. Tiêu chí kinh t ...................................................................................................... 59
2.3.3. Tiêu chí th i gian thi cơng .................................................................................... 60
2.3.4. Tiêu chí mơi tr
ng............................................................................................... 61
CH NG III. L A CH N PH
NG PHÁP THI CƠNG
T
C CHI PHÍ
NH NH T, ÁP D NG CHO CƠNG TRÌNH
P PHÁ SĨNG DUNG QU T .......... 63
3.1. Gi i thi u đ p phá sóng Dung Qu t [7] ...................................................................... 63
3.1.1. Gi i thi u v c ng Dung Qu t - Qu ng Ngãi........................................................ 63
3.1.2. Gi i thi u v đ p phá sóng Dung Qu t ................................................................ 65
3.1.3. S c n thi t ph i có đê ch n cát, yêu c u che ch n ............................................. 65
3.2. C s lý thuy t tính tốn và thi t k đ p phá sóng [7] ................................................ 66
3.2.1. Tuy n đ p .............................................................................................................. 66
3.2.2. Hình d ng m t c t đ p phá sóng Dung Qu t ....................................................... 67
3.3. L a ch n công ngh thi công h p lý đ đ t đ
3.3.1. L a ch n ph
c chi phí nh nh t ............................ 69
ng án thi công n n ......................................................................... 69
3.3.2. Xác đ nh v trí th đá ............................................................................................. 77
3.3.3. Thi cơng l p đ m ................................................................................................. 85
3.3.4. L a ch n ph
ng án thi công thân đ p ................................................................ 86
3.3.5. L a ch n ph
ng án thi công kh i ph ............................................................... 92
3.4. K t lu n ch
ng .......................................................................................................... 95
K T LU N VÀ KI N NGH ............................................................................................ 96
TÀI LI U THAM KH O .................................................................................................. 98
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
VIII
DANH M C CÁC HÌNH V
Hình 1-1. Các hịn đ o nh
v nh H Long có vai trị nh đ p phá sóng ................... 3
Hình 1-2.
p phá sóng d ng kh i đ đá h c
Hình 1-3.
p phá sóng
Cherbourg ........................................................................... 6
Hình 1-4.
p phá sóng
Plymouth ............................................................................. 6
Hình 1-5.
p phá sóng kh i đ n t i Dover ................................................................. 7
Hình 1-6.
p phá sóng t i Marseilles ......................................................................... 7
Hình 1-7.
p phá sóng đi n hình d c theo b bi n
Hình 1-8.
p đ o (Chicago, M ) ............................................................................... 13
Hình 1-9.
p nhơ (Kaumalapau, Lanai, Hawaii)...................................................... 13
Hình 1-10.
p đ o (Plymouth, Anh).......................................................................... 13
Hình 1-11.
p h n h p (Eastern Port, Alexandria, Ai C p)..................................... 13
Citavecchia........................................ 6
a Trung H i ............................ 8
Hình 1-12. M t c t d c đ p phá sóng ......................................................................... 15
Hình 1-13. K t c u đ m đá .......................................................................................... 16
Hình 1-14. K t c u kh i r ng ...................................................................................... 18
Hình 1-15. M t k t c u Cyclopit đi n hình.................................................................. 18
Hình 1-16. M t k t c u thùng chìm ............................................................................. 19
Hình 2-1.
p phá sóng b ng thùng chìm có các vách ng n ...................................... 22
Hình 2-2.
p phá sóng b ng thùng chìm có bu ng tiêu n ng ................................... 23
Hình 2-3. úc và h th y thùng chìm b ng đ
Hình 2-4. Xe tr
ng tri n ............................................. 24
t l n.................................................................................................. 25
Hình 2-5. Xe giá b ng di chuy n d c – ngang ............................................................ 26
Hình 2-6. B trí t i kéo đ a thùng chìm xu ng n
c .................................................. 27
Hình 2-7. úc và h th y thùng chìm b ng khơ ....................................................... 29
Hình 2-8. úc và h th y thùng chìm b ng n i........................................................ 29
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
IX
Hình 2-9. Neo thùng chìm
v ng t p k t .................................................................... 31
Hình 2-10. Neo thùng chìm
v ng t p k t c nh b n .................................................. 32
Hình 2-11. Kh ng ch l p đ t khi thùng chìm k ti p nhau ........................................ 32
Hình 2-12. L p đ t thùng chìm .................................................................................... 33
Hình 2-13. B trí dây neo và puly khi dùng c n c u n i l p đ t thùng ...................... 34
Hình 2-14.
sai l ch t v trí th đá đ n xà lan m thành ....................................... 35
Hình 2-15. Thi cơng bè chìm cành cây và h chúng xu ng n
c ............................... 36
Hình 2-16. Quá trình h bè chìm cành cây xu ng đáy ................................................ 37
Hình 2-17. Quá trình đánh chìm th m đá xu ng đáy t i Eastern Schelt .................... 38
Hình 2-18. Xà lan th đá t o biên (th hai bên biên đáy đ p phá sóng) .................... 39
Hình 2-19. Ph n lõi đ p .............................................................................................. 39
Hình 2-20. Ph
ng pháp đ l n d n b ng ô tơ ........................................................... 39
Hình 2-21. Thi cơng l p gia c mái đ n gi n v i tàu đ đá m thành ....................... 41
Hình 2-22. Tr i bè chìm cành cây lên mái .................................................................. 41
Hình 2-23. S d ng các thi t b trên c n x p đá ......................................................... 42
Hình 2-24. X p đá ph mái b ng c n c u ................................................................... 42
Hình 2-25. Tr i th m ph đúc s n lên mái .................................................................. 43
Hình 2-26. Các kh i Xbloc và Accropode có th x p ch ng lên nhau trên bãi tr ..... 44
Hình 2-27. Các lo i kh i d hình khác nhau khơng x p ch ng lên nhau đ
c ........... 44
Hình 2-28. Quá trình ch t o kh i Haro ..................................................................... 45
Hình 2-29. M t vài ví d v thi t b xây d ng trên c n ............................................... 49
Hình 2-30. N ng l c c a c n c u và các lo i gàu ngo m .......................................... 50
Hình 2-31. Thi cơng đê phá sóng v i thi t b thi cơng đ t trên c n ............................ 51
Hình 2-32. Xà lan th v t li u (Boskalis) .................................................................... 52
Hình 2-33. M t vài thi t b thi công d
H c viên: Ngô Quý Vi t
in
c ........................................................... 52
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
X
Hình 2-34. Xà lan m thành (Boskalis) ....................................................................... 53
Hình 2-35. Thi t b n i thi cơng cơng trình bi n ......................................................... 54
Hình 3-1. T ng th c ng Dung Qu t – Qu ng Ngãi ................................................... 64
Hình 3-2. M t b ng đ p phá sóng Dung Qu t - Nhánh phía B c L2 ......................... 65
Hình 3-3. Ph
ng án b trí đ p phá sóng ................................................................... 67
Hình 3-4. M t c t ngang đi n hình mơ hình đ p phá sóng (mái nghiêng) Dung Qu t
..................................................................................................................................... 68
Hình 3-5. Miêu t v trí túi bùn .................................................................................... 70
Hình 3-6.
a bùn lên bãi b ng h th ng ng x ....................................................... 71
Hình 3-7. Tàu hút b ng t hành .................................................................................. 72
Hình 3-8. V n chuy n cát b ng tàu hút b ng t hành ................................................. 73
Hình 3-9. Mơ ph ng v trí th đá ................................................................................. 78
Hình 3-10. Máy t o áp l c n
c đ đ m đá d
in
c .............................................. 91
Hình 3-11. S đ x p kh i Tetrapod trên m t đ p ...................................................... 93
Hình 3-12. C n c u b c và x p kh i ph t xà lan ..................................................... 93
Hình 3-13. Thi cơng kh i ph cho đ p phá sóng có b r ng đ nh đ p nh ................ 94
Hình 3-14. L p đ t c u ki n Tetrapod b ng c n c u và s c ng
H c viên: Ngô Quý Vi t
i ............................ 94
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
XI
DANH M C CÁC B NG BI U
B ng 1-1. Chi u dài các ki u b bi n Vi t Nam ........................................................... 4
B ng 1-2. M t s đ p đã xây d ng [9] ........................................................................ 20
B ng 2-1. Dung sai c a thi t b thi công trên c n........................................................ 51
B ng 2-2. Dung sai c a thi t b thi công d
in
c .................................................... 54
B ng 3-1.
n giá xây d ng ph n vi c n o vét........................................................... 72
B ng 3-2.
n giá xây d ng ph n vi c v n chuy n v t li u c a tàu hút bùn ............. 73
B ng 3-3.
n giá xây d ng ph n thi công c c cát ..................................................... 75
B ng 3-4. T a đ c a 3 th y tr c (theo h to đ VN 2000-KTTT 1080) .................. 77
B ng 3-5. V trí th đá chân khay theo cơng th c tiêu chu n Vi t Nam (w =40kg) ... 79
Bi u đ 3-1. V trí th đá chân khay theo công th c tiêu chu n Vi t Nam ................. 80
B ng 3-6. V trí th đá lõi đ p theo công th c tiêu chu n Vi t Nam (w=80 kg) ........ 80
Bi u đ 3-2. V trí th đá lõi đ p theo công th c tiêu chu n Vi t Nam ...................... 81
B ng 3-7. V trí th đá chân khay theo công th c Hà Lan (w=40kg) ......................... 82
Bi u đ 3-3. V trí th đá chân khay theo công th c Hà Lan ...................................... 83
B ng 3-8. V trí th đá lõi đ p theo công th c Hà Lan (w=80kg) ............................... 83
Bi u đ 3-4. V trí th đá lõi đ p theo cơng th c Hà Lan ........................................... 84
B ng 3-9.
n giá xây d ng ph n vi c v n chuy n ô tô ............................................. 87
B ng 3-10.
n giá xây d ng ph n vi c th đá h c vào thân kè b ng xà lan ............. 88
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
1
M
I. Tính c p thi t c a
U
tài
Vi t Nam có v trí đ a lý quan tr ng trong khu v c châu Á, n m trong khu v c có
m ng l
i v n chuy n hàng hóa b ng đ
ng bi n n ng đ ng vào b c nh t châu Á. Trong
nh ng ho t đ ng kinh t t bi n, ho t đ ng t các lo i hình v n t i bi n, c ng bi n luôn là
th m nh, luôn đi đ u, phát tri n nhanh chóng
n
c ta và các n
c trên th gi i. Giao
thơng bi n ln an tồn, nhanh chóng, thu n l i và giá thành h p lý, vì v y v n t i bi n
các qu c gia có h th ng c ng bi n l n chi m t tr ng l n trong vi c giao th
ng hàng
hóa trên th gi i.
Tuy nhiên vi c xây d ng các c ng bi n l n g p khó kh n do cơng ngh , đi u ki n
thi công ph c t p và giá thành r t cao d n đ n nh ng khó kh n trong q trình thi cơng,
khó kh n v v n đ u t xây d ng các cơng trình ph c v và khai thác trong c ng. Khi thi
cơng cơng trình bi n c n có bi n pháp phù h p nh m đ m b o đ an toàn, giá thành h và
th i gian thi công cho phép. Liên h v i đ p phá sóng Dung Qu t, vi c xây d ng con đ p
s gi cho vùng n
c trong khu c ng đ
c yên t nh đ các tàu có t i tr ng 50.000 DWT
ho t đ ng an tồn.
II. M c đích c a
tài
Trên c s th ng kê và phân tích t t c các ph
t i
trong và ngồi n
ng án thi cơng đ p phá sóng hi n
c, s đ a ra: So sánh l a ch n công ngh thi công phù h p nh t
nh m đem l i hi u qu và kh thi đ m tính kinh t và k thu t c a cơng trình.
III. Cách ti p c n và ph
ng pháp nghiên c u
- Thu th p, t ng h p, phân tích các tài li u v thi t k , thi công và quá trình khai thác
v n hành h th ng các đê đ p phá sóng đã đ
- Tính tốn, so sánh các ph
c xây d ng và đi vào khai thác s d ng.
ng án đ l a ch n công ngh thi công hi u qu và kh
thi.
IV. K t qu d ki n đ t đ
c
Tính tốn, so sánh các ph
ng án đ đ xu t công ngh thi công hi u qu và kinh t
cho đ p nghiên c u.
V. N i dung c a lu n v n
N i dung lu n v n g m các ph n sau đây:
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
2
- Ph n m đ u: Gi i thi u tính c p thi t và ý ngh a c a đ tài, m c đích, đ i t
và ph
ng
ng pháp nghiên c u.
- Ch
ng 1.
c đi m cơng trình đ p phá sóng, đi u ki n n đ nh.
- Ch
ng 2. K thu t thi cơng đ p phá sóng và các y u t tác đ ng trong q trình
thi cơng.
- Ch
ng 3. L a ch n ph
ng pháp thi công đ đ t đ
c chi phí nh nh t, áp d ng
cho cơng trình đ p phá sóng Dung Qu t.
- K t lu n và Ki n ngh .
- Tài li u tham kh o.
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
CH
NG I.
3
C I M CƠNG TRÌNH
P PHÁ SĨNG, I U KI N
N
NH
1.1. Gi i thi u s l c s phát tri n c a h th ng cơng trình b o v b , h th ng đ p
phá sóng trong và ngồi n c
1.1.1. i u ki n t nhiên và m t s ki u b bi n Vi t Nam
N
c ta có đ
ng b bi n dài h n 3600km tr i dài t Móng Cái đ n Hà Tiên. C n
c c u t o đ a ch t, hình thái h c và các đ c đi m riêng n i b t c a b bi n có th nêu ra
m t s ki u b bi n đ c tr ng c a n
c ta nh sau [4] :
(a) B bi n vùng v nh
Vùng bi n t Móng Cái đ n H i Phịng có hàng ngàn đ o l n nh , ch y dài và có xu
th song song v i đ
ng b , t o nên nhi u v nh kín gió nh các v nh Hà C i,
m Hà,
Bái T Long và H Long. Các hịn đ o nh có vai trị gi ng nh các đ p phá sóng, nh
đó, m t n
c trong v nh êm, sóng nh . Tác đ ng c a thu tri u đã bào mịn các hịn đ o
(hình 1-1).
Hình 1-1. Các hịn đ o nh
v nh H Long có vai trị nh đ p phá sóng
B bi n vùng v nh có đ c đi m n i b t là ch u tác đ ng c a sóng nh , l u t c c a
dòng ch y ven b nh , b bi n ít b xói l .
(b) B bi n bùn vùng c a sông
B bi n bùn vùng c a sông r t ph bi n
n
c ta, nh t là
vùng b bi n châu th
B c B và Nam B .
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
4
B bi n mi n châu th B c B , t H i Phịng đ n Ninh Bình có nhi u c a sông đ
ra bi n. V mùa l , các con sông mang nhi u phù sa ch y qua các c a Nam Tri u, C a
C m, L ch Tray, V n Úc (H i Phòng); C a Lan, Diêm i n, Trà Lý (Thái Bình); c a Ba
L t, L ch Giang (Nam
nh) và C a áy (Ninh Bình).
B bi n châu th Nam B , t Ti n Giang đ n R ch Giá có nhi u c a sông c a h
th ng sông C u Long đ ra bi n. V mùa l , các con sông mang nhi u phù sa ch y qua
các c a sông Ti n, sông H u...
(c) B bi n cát và c n cát
B bi n cát có
r t nhi u n i c a c B c b , Trung B và Nam B . Nh b bi n
Bãi Cháy (Qu ng Ninh),
S n (H i Phòng), S m S n (Thanh Hố), C a Lị (Ngh An),
Thiên C m (Hà T nh), Nh t L (Qu ng Bình), Thu n An (Th a Thiên-Hu ), Nha Trang
(Khánh Hoà), Hà Tiên (Kiên Giang)...
Hà T nh, Qu ng Bình, Qu ng Tr và Th a Thiên
- Hu , b bi n có nhi u bãi cát và c n cát .
(d) B bi n đá g c
Có nhi u n i, núi đá áp sát ra bi n, đ
ng b bi n là các s
n đá g c nh
Cái, chân đèo H i Vân, S n Trà, Dung Qu t, Cam Ranh, Quy Nh n...
Móng
c đi m c a b
bi n đá g c là vách b có tính n đ nh cao, đ sâu c a bi n l n ngay sát chân vách đá.
e) B bi n cu i s i
B bi n cu i s i là s n ph m c a quá trình phong hoá đá g c t i ch , ho c đ
cv n
chuy n t m t n i khác đ n b i dịng ch y trong sơng và dịng ch y ven b ngồi bi n.
B ng 1-1. Chi u dài các ki u b bi n Vi t Nam
TT
Ki u b bi n
Chi u dài (km)
1
B bi n th p và bãi bi n.
1216,50
2
B bi n th p b xói l .
404,00
3
B đ n cát – bãi cát.
655,00
4
B đ n cát – bãi cát b xói l .
228,50
5
B bi n có đ m, phá, v ng b ch n b i c n cát.
122,50
6
B bi n có đ m, phá, v ng ch n b i c n cát b xói l
28,30
7
B bi n có v ng, v nh.
93,50
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
5
8
B đá th p có bãi bi n.
51,00
9
B đá th p khơng có bãi bi n.
99,50
10
Vách đá có bãi bi n.
132,00
11
Vách đá khơng có bãi bi n.
577,00
T ng c ng
3607,8 km
1.1.2. Các gi i pháp b o v b
Các gi i pháp b o v b bi n bao g m gi i pháp cơng trình và phi cơng trình.
Gi i pháp cơng trình: là nh ng tác đ ng c a con ng
i can thi p vào b bi n t
nhiên b ng các cơng trình b o v b bi n, nh m đi u ch nh và phòng ch ng các tác đ ng
b t l i c a t nhiên, gi cho b bi n n đ nh, ph c v cho các yêu c u và m c tiêu phát
tri n kinh t , xã h i. [4]
Gi i pháp phi cơng trình: c ng là nh ng tác đ ng c a con ng
i nh m đi u ch nh
và phòng ch ng các tác đ ng b t l i c a t nhiên, gi cho b bi n n đ nh, ph c v cho
các yêu c u và m c tiêu phát tri n kinh t , xã h i; nh ng b ng gi i pháp sinh h c (phát
tri n r ng ng p m n, r ng cây ch n gió cát ven bi n) và gi i pháp mang tính ch t xã h i
(nh xây d ng lu t pháp, chính sách, cơng tác t ch c, qu n lý, tuyên truy n, giáo d c,
v n đ ng, thuy t ph c nhân dân...).
1.1.3. S l
c v s phát tri n c a các h th ng đ p phá sóng trong và ngồi n
c
1.1.3.1. L ch s đ p phá sóng
Nh ng tuy n đê đ u tiên đ
c mô t theo nh ng ngu n tài li u có th tra c u đ
c
vào th i k v n minh c Ai C p (Egyptian), Phê-ni-xi (Phoenician), Hy L p (Greek) và
và La Mã (Roman). M t vài cơng trình đ n gi n có d ng kh i đ , làm b ng đá khai thác
t i đ a ph
ng. Kho ng 2000 n m tr
Alexandria, Ai C p đã đ
c công nguyên, đ p phá sóng d ng kh i đá xây
c nh c t i (Takahashi, 1996). Nh ng ng
i Hy L p c ng đã
xây đ p phá sóng (ch y u d ng kh i đ đá h c) d c theo m t vài đo n c a b bi n
Trung H i (Meditterranean). Ng
đích th c, t khi h n m đ
i La Mã c ng xây nh ng đ p phá sóng d ng kh i đ n
c k thu t t o ra bê tơng. Hồng đ La Mã Trajan (53-117
sau công nguyên) đã b t đ u cơng trình đ p phá sóng kh i đ đá h c
H c viên: Ngô Quý Vi t
a
Civitavecchia, và
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
6
nó v n t n t i t i ngày nay (Hình 1-2). Mái phía bi n r t tho i và nh ng k t c u phía trên
ph c t p là b ng ch ng v th i k l ch s c a th nghi m và sai sót, c a phá hu và s a
ch a (Vitruvius , 27 n m tr
c công nguyên]; Shaw, 1974; Blackman, 1982; De la Pena,
Prada và Redondo, 1994; Franco, 1996) [9].
Hình 1-2.
p phá sóng d ng kh i đ đá h c
th i k hi n đ i, nh ng cơng trình đ p phá sóng t
Citavecchia
ng t đã đ
c xây d ng
Cherbourg (1781/1789/1830) và t i Plymouth (1812/1841). Trong c hai tr
ng h p, s
n đ nh c a mái phía bi n đ u không đ m b o và quá trình s a ch a n i ti p đã d n t i
đ d c cu i cùng là trong kho ng 1:8 và 1:12 (xem Hình 1-3 và 1-4).
Hình 1-3.
p phá sóng
Cherbourg
Hình 1-4.
p phá sóng
Plymouth
Cân nh c nh ng khó kh n g p ph i
phá sóng kh i đ n đ
H c viên: Ngô Quý Vi t
Cherbourg và Plymouth n m 1847, m t đ p
c quy t đ nh xây d ng t i Dover. Vi c thi công đã g p ph i r t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
7
nhi u v n đ , nh ng k t qu đáng đ th a mãn khi cơng trình này v n t n t i mà khơng có
h h i đáng k (Hình 1-5).
Hình 1-5.
S phát tri n giao th
l
ng trên bi n nhanh chóng trong th k 19 d n đ n m t s
ng l n nh ng đ p phá sóng đ
đang n i. Nh ng k s ng
p phá sóng kh i đ n t i Dover
nh ng vùng thu c đ a
c xây d ng t i Châu Âu và
i Anh nói riêng đã kh c ghi nh ng bài h c t đ p Dover.
tránh nh ng khó kh n khi thi cơng
khu v c n
c sâu, nh ng c kh i đ đá h c đã đ
c
s d ng làm n n móng cho nh ng k t c u bên trên d ng kh i đ n, đây chính là nh ng đ p
phá sóng h n h p đ u tiên. C ng v y, tuy nhiên quá trình th sai đã gây ra nh ng thi t
h i. R t nhi u công trình đã ph i thi t k l i do nh ng c ban đ u đ
T i Pháp, các k s đã n l c gi i quy t v n đ
tho i h n trên m c n
ph
c d ng lên quá cao.
n đ nh b ng cách thi t k các mái
c bi n (SWL), và s d ng nh ng kh i bê tông c c n ng (hình l p
ng và hình h p) làm l p áo kè. H c ng b t đ u s d ng đá nh h n làm ph n lõi
c a cơng trình.
p phá sóng Marseilles (1845) đã tr thành m t ví d thành cơng c a
c ng đ ng nói ti ng Pháp nh là đ p Dover c a nh ng vùng nói ti ng Anh. Tuy nhiên,
d ng đ p Marseilles yêu c u k t c u kè r t n ng và nhi u v t li u cho m t c t ngang, đ c
bi t là
vùng n
c sâu (Hình 1-6).
Hình 1-6.
H c viên: Ngơ Q Vi t
p phá sóng t i Marseilles
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
8
Nh ng phát tri n này khi n cho đ p h n h p đ
k 20, đ c bi t là
b bi n
ng đ
c xây d ng
a Trung H i. Vì v y gi i pháp h p lý d
g mm tc
t
Ý, n i mà nhi u đ p đã đ
c s d ng r ng rãi nh t vào đ u th
kho ng m t ph n hai chi u sâu n
vùng n
c khá sâu d c theo
ng nh là m t cơng trình h n h p bao
c, trên đó là m t t
ng đ ng. K t c u
c t o b i nh ng kh i c c l n (kh ng l ), c ng có th ngàm trong đ t o ra hi u
ng kh i đ n (Hình 1-7). Tuy nhiên nh ng đ p này không h n là m t thành công, do kh i
đ khi n cho sóng v và đ p vào t
ng, d n t i xu h
ng h h ng.
V t li u b o v mái đi n hình nh :
- Vào n m 1949, P.Danel [1953] t i phịng thí nghi m th y l c Dauphinois (sau này
là SOGREAH) đã thi t k c u ki n kè Tetrapod, kh i đ u c a m t lo t nh ng c u ki n
t
ng t .
- Rijkswaterstaat và Delft Hydraulics đã phát tri n c u ki n Akmon.
- C u ki n Dolos (Nam Phi) d
ng nh đã cung c p gi i pháp t i u cho đ n khi đ
b n c h c h n ch c a nó đã gây ra m t lo t nh ng s c .
- S phát tri n nh ng kh i d hình v n ti p t c, tuy nhiên d n t i hai c u ki n khác
Pháp khá thành công: “Antifer cube” và Accropode.
- Ng
i nh t đ a ra m u RAKUNA IV vào n m 2007.
Hình 1-7.
p phá sóng đi n hình d c theo b bi n
1.1.3.2. Các cơng trình đ p phá sóng tiêu bi u đã đ
n
(a)
a Trung H i
c xây d ng trong và ngồi
c [3]
p phá sóng ph các kh i bêtơng d hình
H c viên: Ngơ Q Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
9
Vi t Nam nhi u cơng trình đ p phá sóng c ng đã áp d ng các kh i bêtơng d hình
tiêu gi m sóng: các kh i Tetrapod 5; 7,6 và 9,7T s d ng đê phá sóng nhi t đi n V nh
Tân, kh i Tetrapod (11÷15)T s d ng đ p phá sóng c ng Nghi S n – Thanh Hóa, kh i
Tetrapod và kh i Accropode dùng trong cơng trình đ p phá sóng Dung Qu t, kh i
Tetrapod áp d ng nhi u cơng trình khác: đ p phá sóng c ng Tiên Sa, đ p phá sóng c ng
B ch Long V , Âu tàu Song T Tây – Tr
– Bình
(b)
nh, đê bi n
p phá sóng t
ng Sa, đ p phá sóng Phú Qu c, B n cá
Ghi
c Long – Bình Thu n…
ng đ ng v i thùng chìm bêtơng c t thép
Vi t Nam hi n nay c ng có nhi u cơng trình áp d ng k t c u thùng chìm BTCT
nh : C ng B ch Long V (H i Phòng), đ o
á Tây (qu n đ o Tr
ng Sa), đ o Phú Q
(Bình Thu n), c ng Hịn M t (Ngh An), c ng Tiên Sa ( à N ng)…
(c)
p phá sóng v i k t c u thùng chìm b ng bê tông c t thép (BTCT)
K t c u này xây d ng l n đ u tiên
c ng Comeau (Canada), m t s cơng trình trên
th gi i: c ng Funakawa (Nh t B n), c ng Than (Trung Qu c), đ p phá sóng c ng Volti –
Genoa, Mantelli, La Spiza (Italy), đ p phá sóng c ng Hanstholm ( an M ch)…
Vi t Nam ch a áp d ng k t c u này.
(d)
p phá sóng ng k thu t
Vi t Nam đã s d ng b o v b bi n Long H i, V ng Tàu, làm kè m hàn, ch n
sóng Tam H i (Qu ng Nam)…
(e)
p phá sóng s d ng c c tr
ng bêtông c t thép và c c c vây
Vi t Nam, đ p phá sóng b ng c l n đ u tiên đ
máy nhi t đi n Kiên L
c áp d ng trong cơng trình nhà
ng, Hà Tiên, v i c Lasen b ng bêtông c t thép có chi u r ng
1m và dài t 28 đ n 44m, n ng 15 đ n 25 t n, đ
c s n xu t theo công ngh đ c quy n
c a hãng Misubishi (Nh t B n).
(f)
p phá sóng c c l ng tr BTCT d ng c u tàu kèm theo phông ch n
Lo i k t c u này đ
c xây d ng
c ng Brunsbuettelkoog, c ng Buesum, c ng
Sassnitz.
(g)
p phá sóng h b ng c c d ng c u tàu
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
10
V i b n m t th ng đ ng đ
c và m t s n
c xây d ng
c Tây Âu. Lo i đ p
này c ng có tác d ng tiêu gi m sóng nh ng khơng nhi u và có h n ch là t o dòng ch y
lu n qua đ p, gây dao đ ng m c n
1.2.
c trong b c ng.
c đi m làm vi c c a công trình ven bi n [4]
i u ki n làm vi c c a các cơng trình b o v b bi n ch u nhi u tác đ ng có th d n
đ n b h h ng và phá ho i. Hai nguyên nhân chính gây ra h h ng và phá ho i các cơng
trình b o v b là do tác đ ng c a t nhiên và tác đ ng c a con ng
i.
1.2.1. Các tác đ ng t nhiên
Các tác đ ng t nhiên bao g m: Tác đ ng c a gió - bão, thu tri u, dịng ch y ven
b , sóng, dịng th m, các v t n i, lún, tác d ng hóa h c và đi n phân c a môi tr
ng n
c
m n, tác d ng c a các sinh v t...
1.2.1.1. Tác đ ng c a gió, bão
Theo th ng kê hàng n m có kho ng trên d
c n bão này th
i 10 c n bão x y ra
bi n
ơng, các
ng có v n tóc gió l n, th i gian kéo dài nên gây ra không ít nh ng thi t
h i vùng ven b .
1.2.1.2. Tác đ ng c a m c n
M tn
c thu tri u và h i n
c bi n m n
c thu tri u bi n đ ng c ng v i các tác đ ng c a dòng ch y và sóng v bào
mịn các c t ch ng c a tr c u và b n c ng...
Trong ph m vi m c n
c bi n dao đ ng, các c a van và k t c u thép b han r v i
m c đ m nh h n nhi u l n so v i k t c u đó nhúng ng p chìm trong n
nhân c a hi n t
c bi n. Nguyên
ng han r m nh khơng ph i ch do tác d ng hố h c c a n
c bi n m n,
mà ch y u do quá trình ph n ng đi n hoá trao đ i các ion Cl-, ion SO 4 2- di n ra m nh
m
ph n k t c u thép b nhúng
t ph i khô l p đi l p l i th
ng xuyên.
Các k t c u thép, k t c u bê tông trên khô c ng han r , bong r p v i t c đ m nh m
khi b h i n
c bi n m n tác d ng.
1.2.1.3. Tác đ ng c a dòng ch y ven b
Dòng ch y ven b sau khi sóng v đóng vai trị chính đ t i bùn cát đã đ
'b t' ra và đáy. Dòng ch y ven b có th chuy n đ ng theo ph
H c viên: Ngơ Q Vi t
c sóng
ng song song v i đ
ng
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
11
b , nh ng c ng có th chuy n đ ng theo h
ng t phía b ra bi n g i là dịng ch y rút ra
xa b . Ho t đ ng c a dịng ch y ven b có th đ a đ n đi u ki n thu n l i đ gây b i,
ho c c ng có th gây xói l b , bãi và đáy bi n.
1.2.1.4. Tác đ ng c a sóng
Sóng bi n gây ra các tác đ ng m nh có th gây ra xói l b , bãi và đáy bi n, c ng
nh có th làm m t n đ nh và phá v các k t c u cơng trình b o v b , bái và đáy bi n.
1.2.1.5. Các tác đ ng hố h c
Hàm l
ng mu i hồ tan trong n
c bi n vào kho ng 34 đ n 35 gam/lít. Lo i mu i
NaCl chi m t l l n nh t, kho ng (77÷79)%, ti p đ n là MgCl chi m (10,5÷10,9)%,
MgSO 4 chi m 4,8%, CaSO 4 chi m (3,4÷3,6)% và m t s lo i mu i khác. Các lo i mu i
trên có th gây ra các ph n ng hố h c v i khoáng ch t, các lo i v t li u đá, bê tông, bê
tông c t thép, k t c u thép ... H u qu là các lo i v t li u trên có th b n mịn hố h c.
1.2.1.6. Các tác đ ng c a sinh v t
Trong môi tr
ng n
c bi n có m t s lồi vi khu n, n m bám vào b m t v t li u
có th làm m c g , bê tơng, n mịn kim lo i.
Các y u t t nhiên không tác đ ng m t cách đ n l , riêng bi t. Các tác đ ng c a
thu tri u, n
c bi n m n, vi sinh v t, dòng ch y ven b di n ra trong th i gian dài nh t
đ nh m i gây ra s gi m c p v đ b n, h h ng, s t l , phá ho i nào đó. Nh ng xung l c
c a sóng có th nhanh chóng phá ho i t ng ph n, th m chí làm s p đ b và các k t c u
cơng trình b o v nó.
1.2.2. Tác đ ng tiêu c c c a các ho t đ ng nhân t o đ i v i n đ nh b bi n
Các ho t đ ng xây d ng h ch a n
c
th
ng ngu n, làm đ p ng n sóng khai
hoang l n bi n, khai thác sa khống, v t li u xây d ng, ch t phá r ng ng p m n v.v... di n
ra khá nhi u n i, mang tính ch t ph bi n, khơng ch gây ra xói l b bi n có tính ch t
c c b , mà cịn có th gây ra xói l nghiêm tr ng v i qui mô l n.
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
12
1.3. Gi i thi u chung v k t c u đ p phá sóng
p phá sóng là k t c u cơng trình nh m gi m ho c tri t tiêu n ng l
khi nó đi vào ph m vi b o v .
ng sóng tr
c
p phá sóng có th là đ p n i, đ p ng m, đ p li n d a
ho c phân cách d i.
Có nhi u cách phân lo i đ p phá sóng tùy theo m c tiêu nghiên c u, ph
ng th c
ti p c n và các đ c tr ng c a đ p phá sóng.
1.3.1. Phân lo i theo t
-
ng quan v i m c n
p ng p (đê chìm) có cao trình đ nh đ p th p h n cao trình m c n
th m chí cịn th p h n c m c n
tiêu gi m n ng l
lu ng tàu
c [3]
c th p thi t k .
p ng p th
ng đ
c thi công,
c xây d ng đ
ng sóng bi n và ng n cát cho m c đích b o v b kh i b xói l , b o v
vùng c a sông ch u tác đ ng nh h
ng c a sóng bi n và khi b c ng dùng
làm bãi t m ho c ch ng n cát, phù sa.
-
p khơng ng p có cao trình đ nh đ p ln cao h n m c n
c cao thi t k .
p
không ng p còn chia ra thành hai lo i: đ p h n ch sóng tràn (cho pháp m t m c đ sóng
tràn qua đ nh đ p) và đ p khơng cho phép sóng tràn qua đ nh.
1.3.2. Phân lo i v trí c a đ p phá sóng trên m t b ng [3]
C n c vào v trí b trí đ p phá sóng trên m t b ng các tuy n đ p có th phân lo i
thành:
-
p phá sóng li n b (đ p nhơ) là đ p có đ u n i ti p v i đ
-
p phá sóng xa b (đ p đ o hay đ p t do) là đ p phá sóng mà c 2 đ u đ p
ng b ;
không n i v i b (tuy n đ p có th ho c không song song v i b );
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
Hình 1-8.
-
13
p đ o (Chicago, M )
p h n h p : trên th c t , nhi u tr
Hình 1-9.
ng h p th
p nhơ (Kaumalapau, Lanai,
Hawaii)
ng k t h p b trí xây d ng tuy n
đ p phá sóng theo c hai ki u nói trên.
Hình 1-10.
p đ o (Plymouth, Anh)
Hình 1-11. p h n h p (Eastern Port,
Alexandria, Ai C p)
1.3.3. Phân lo i theo công d ng đ p phá sóng [3]
-
p dùng đ ch n sóng: đ ch n sóng hay tiêu tán m t ph n n ng l
ti p c n cơng trình nh m t o ra m t khu n
ng sóng khi
c có đ t nh l ng theo yêu c u;
-
p ng n cát: ng n ch n s xâm nh p bùn cát vào khu n
cđ
-
p phá sóng, ng n cát: ng n ch n bùn cát và gi m chi u cao sóng cho khu n
c quan tâm;
c
sau cơng trình;
-
ph
ng dịng ch y: xây d ng t i c a sông, ch h i l u m nh đ c i thi n đi u
ki n lu ng hàng h i, ch nh tr c a sông…
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
Lu n v n th c s
14
1.3.4. Phân lo i theo hình d ng m t c t ngang đ p phá sóng [5]
Cách phân lo i này thơng d ng nh t vì nó ph n ánh đ
k t c u, không nh ng v c u t o mà c v ph
D a trên góc đ này k t c u đ p đ
p phá sóng t
1.3.4.1.
c các đ c tr ng c b n c a
ng pháp tính tốn, các gi i pháp thi cơng.
c phân thành.
ng đ ng
(a) i u ki n áp d ng
Kinh nghi m thi t k và thi công cho th y cơng trình đ p phá sóng ki u t
kinh t h n đá đ mái nghiêng do có hình dáng g n nh , gi m đ
v t li u xây d ng nh đá và bê tông.
t
c kh i l
ng đ ng
ng các các
i u ki n c b n nh t đ áp d ng cơng trình d ng
ng đ ng tr ng l c là n n móng ph i t t.
t n n lý t
đá. Tuy nhiên v i lo i đ t có kh n ng ch u t i t
ng nh t cho công trình là n n
ng đ i t t thì c ng có th làm n n
móng cho cơng trình tr ng l c: đ t, cát, s i tuy nhiên ph i có bi n pháp gia c ch ng xói
l
đáy.
Nh v y đ p phá sóng lo i t
ng đ ng có th đ
c xác đ nh theo các đi u ki n sau:
- Trên n n đ t đá m i đ sâu.
- Trên n n đ t r i v i các đi u ki n sau.
+ V i đ sâu l n h n (1,5 ÷ 2,5) l n chi u cao sóng tính tốn thì đ t n n tr
trình ph i đ
c cơng
c gia c t i các v trí xói.
+ V i đ sâu khơng q (20 ÷ 28)m (khi đó áp l c c a cơng trình lên n n đ t
gi i
h n cho phép).
(b) M t c t d c đ p phá sóng
Thơng th
móng đã đ
ng cơng trình đ p phá sóng đ
c thi cơng
c s b chu n b . Các l p đ m đá ph i đ
đ sâu t nhiên nh ng n n
c làm ph ng, cao trình c a l p
đ m đá và chi u dày th a mãn đi u ki n k thu t.
Cao trình c a l p đ m đá ph i n m
trình. Tránh tr
ng h p t o ra sóng v tr
đ sâu >1,25m chi u cao sóng t i chân cơng
c m t cơng trình, chi u dày l p đ m đá ph i
đ m b o yêu c u v m t c u t o và phân tán l c sao cho n n đ t có kh n ng ch u t i.
p phá sóng theo chi u d c trên m t b ng th
ng có d ng hình gãy góc và có th
chia làm 3 ph n: g c đê, thân đê, đ u đê. M i ph n có th có gi i pháp c u t o khác nhau,
H c viên: Ngô Quý Vi t
Ngành Qu n lý xây d ng
