Với điều kiện địa chất công trình tuyến đê bao Quỳnh Dỵ, đã được khảo sát đánhgiá trên ta thấy các lớp đất đá dọc tuyến đê bao, phân bố tương đối đều, song hầuhết đất có nguồn gốc trầm t
Trang 1LỜI CẢM ƠN
Tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới thạc sĩ Nguyễn Quang Lương , người đã cung cấp cho tôi những tư liệu hữu ích, những lời khuyên quý giá và hướng dẫn tôi hoàn thành đồ án này.
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giảng viên trong khoa Kỹ Thuật
Bờ Biển đã cho tôi cơ hội được làm đồ án này Thầy cô đã giúp đỡ tôi rất nhiều từ lúc đồ án còn là một phác thảo đến khi nó hoàn thiện thực sự.
Cuối cùng tôi muốn cảm ơn những người bạn học lớp 47B- Khoa Kỹ thuật Biển- Những người đã chia sẻ với tôi nhiều ý tưởng, đã động viên khích lệ và cho tôi nhiều kiến thức để hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 16 tháng 05 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Thỏi Doãn Trung
Trang 2Mục lục
Phần 1 5
MỞ ĐẦU 5
Chương 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ ÁN 8
1.1 Sự cần thiết phải đầu tư : 8
1.2 Mục tiêu của đồ án 8
1.3 Phạm vi đồ án 8
1.4 Các phương pháp thực hiện đồ án 8
1.5 Kết cấu đồ án 8
Chương 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUỲNH DỊ 10
I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 10
1 Vị trí địa lý 11
2 Các đặc trưng khí hậu thuỷ văn: 11
2.1 Tổng số giờ nắng trong năm : 1776 giờ 11
2.2 Gió bão : 11
2.3 Nhiệt độ : 11
2.5 Độ ẩm : 11
2.6 Mưa : 11
2.7 Chế độ gió : 12
2.8 Sông suối : 12
2.9 Thuỷ triều : 13
3 Điều kiện địa chất công trình tuyến đê : 13
4 Điều kiện địa chất công trình các cống tiêu dưới đê : 15
II Tình hình dân sinh, kinh tế : 21
1 Những khó khăn thuận lợi: 22
III Kế hoạch phát triển kinh tế xã hội giai đoạn trung và dài hạn: 23
1 Các mục tiêu chủ yếu: 23
2 Quy hoạch xây dựng cơ sở hạ tầng: 23
IV Kế hoạch phát triển ngành và tiểu ngành 24
PHẦN 2: THIẾT KẾ ĐOẠN Đấ QUỲNH DỊ 25
Trang 3CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN MẶT CẮT Đấ HỢP LÝ 26
3.1 Nhiệm vụ của công trình 26
3.2 Xác định cấp công trình 26
3.3 Xác định tuyến công trình 28
3.4 Lựa chọn mặt cắt ngang hợp lý 28
3.4.1 Đê biển mái nghiêng 29
3.4.2 Đê biển kiểu tường đứng 30
3.4.3 Đê kiểu hỗn hợp 31
Chương 4: TÍNH TOÁN ĐIỀU KIỆN BIấN THIẾT KẾ 34
4.1 Xác định mực nước thiết kế ( MNTK ) 34
4.1.1 Xác định mực nước trung bình( MNTB ) và biên độ triều cực trị (A tr.max ) 34
4.1.2 Tính toán chiều cao nước dâng do bão 36
4.2 Tính toán chiều cao sóng nước sâu theo hàm phân bố Weibull 38
4.3 Tính toán sóng tại chân công trình 44
4.4 Tính súng thiết kế 49
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐOẠN ĐÊ BIỂN QUỲNH DỊ 51
5.1 Cao trình đỉnh đê 51
5.1.1 Xác định tiêu chuẩn thiết kế 51
5.1.2 Tính toán cao trình đỉnh đê 52
5.2 Mái đờ 57
5.2.1 Độ dốc mỏi đờ: 57
5.2.2 Bảo vệ mỏi đờ 58
5.3 Chiều rộng đỉnh đê 60
5.4 Mặt đỉnh đê 60
5.5 Thiết kế thân đê 61
5.6 Thiết kế tầng lọc, tầng đệm 61
5.7 Thiết kế chân đê 64
Trang 4CHƯƠNG 6: BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 73
6.1 Giải pháp kỹ thuật và kết cấu công trình 73
6.2 Tiến độ thi công 74
6.3 Thi công chân khay 75
6.4 Thi công vải lọc 76
6.5 Thi công bê tông 76
6.6 Trình tự thi công kè 77
CHƯƠNG 7: CHUYÊN ĐỀ 78
TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TƯỜNG MÁI THEO PHẦN MỀM GEO SLOPE 78
7.1 Giới thiệu về phần mềm 78
7.2 Kết quả tính ổn định mỏi đờ theo phần mềmGeo-Slope/W V.5 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO 87
Trang 5PHẦN MỘT
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang 6DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
a Góc nghiêng giữa mỏi đờ và đường nằm ngang Độ
b Góc giữa đường bờ với hướng sóng tới Độ
g, gB Trọng lượng riêng của nước, của vật liệu T/m3
r, rb Khối lượng riêng của nước, của vật liệu KG/m3
dd Chiều dày lớp gia cố bằng đá hộc m
db Chiều dày lớp gia cố bằng bê tông m
g Gia tốc trọng trường m/s2
m Hệ số mái dốc m =cotga
Q Lưu lượng dòng chảy m3/s.m
Ru2% Chiều cao sóng leo m
hnd Chiều cao nước dâng m
Hs Chiều cao sóng trước chân công trình m
Hs1% Chiều cao súng cú tần suất tích luỹ là 1% m
L0 Chiều dài sóng nước sâu m
gb Hế số chiết giảm do hướng sóng tác dụng lờn mỏi
Hệ số ảnh hưởng do tường đứng trên mỏi đê
Hệ số ảnh hưởng do độ nhỏm mỏi đờ
Hệ số ảnh hưởng của cơ
qd Góc nghiêng quy đổi của mái công trình
q Lưu lượng tràn trung bình trên mỗi mét chiều dài công trình m3/s/m
Trang 7Chỉ số đồng dạng sóng vỡ
G Trọng lượng của cấu kiện bảo vệ mái Kg
K Các hệ số an toàn (trong tính toán ổn định công trình)
Việt Nam có đường bờ biển dài hơn 3260 km, kéo dài 13 vĩ độ từ MúngCỏi (Quảng Ninh) đến Hà Tiờn (Kiờn Giang) với nhiều cửa sông, bãi biển đẹp vànhiều khu sinh thái có giá trị cao Dải bờ này càng có vai trò quan trọng việc pháttriển kinh tế xã hội của đất nước Không chỉ ở Việt nam mà trên thế giới nóichung, bờ biển và khu vực ven biển thường là nơi tập trung dân cư, là các trungtâm kinh tế, thương mại sầm uất, khu du lịch, là nơi đặt các hải cảng, khu côngnghiệp và khu chế xuất quan trọng Hiện nay dọc theo ven biển nước ta đã có hệthống đờ, kố biển với chiều dài hơn 2700 km, trong đó có 1400 km trực tiếp vớibiển Hầu hết các tuyến đờ, kố biển hiện nay đều có nhiệm vụ bảo vệ an toàn và ổnđịnh đời sống cho dân cư sống trong khu vực ven biển, các vùng đất thấp ven biển,cỏc vựng sản xuất nông nghiệp, nghề muối… Tuy nhiên, nước ta nằm trong khuvực nhiệt đới gió mùa, bờ biển lại kéo dài nên thường xuyên chịu tác động của cácyếu tố tự nhiên như sóng, thủy triều, giú, bóo bờ biển thường xuyên bị biếnđộng, hiện tượng xói lở bờ biển gây mất đất, phá huỷ nhà cửa, các khu du lịch,khách sạn, phá huỷ các cơ sở hạ tầng đang diễn ra ngày một mạnh mẽ hơn và gâythiệt hại lớn về người và tài sản cho các khu vực ven biển ở Việt Nam.Vỡ vậy việcnghiên cứu thiết kế và đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm bảo vệ, ổn định bờ biển
và khai thác một cách bền vững có hiệu quả nguồn kinh tế biển là một trong nhữngnhiệm vụ quan trọng của mỗi quốc gia nói chung và của Việt Nam nói riêng
Trang 8CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ ÁN
Chương 1 nêu ra tính cấp thiết của đồ án, từ đó xác định mục tiêu và phạm vi nghiên cứu, xác định các phương pháp, công cụ cần sử dụng tới khi làm đồ án Trong chương này, cũng tóm lược lại kết cấu của đồ án
1.1 Sự cần thiết phải đầu tư :
Tuyến đê Quỳnh Dị có vị trí vô cùng trọng yếu bảo vệ tính mạng và tài sảncho 1250 hộ dân với 5634 nhân khẩu, ngăn mặn cho 193 ha đất sản xuất nôngnghiệp, 68 ha diện tích ao hồ nuôi trồng thuỷ sản Hiện tại tuyến đờ đó hư hỏngnghiêm trọng, do vỡ đê phải đắp chắp vá nhiều lần, mặt cắt đê còn bé, đỉnh đờ cũnthấp, chưa đảm bảo yêu cầu chống sóng do bão gây ra Vì vậy việc sữa chữa nângcấp tuyến đê Quỳnh Dị là vô cùng cấp thiết
1.2 Mục tiêu của đồ án
Viờc bảo vệ mở rộng vùng đất của huyện Quỳnh Dị trong kế hoạch khai thác pháttriển dân sinh kinh tế của vùng đang vấn đề được chính quyền quan tâm Đồ án cúcỏc mục tiêu chính là:
- Thiết kế đoạn đê Quỳnh dị dài 2210m
- Bước đầu nghiên cứu phương án sử dụng tài nguyên thiên nhiên hợp lý và pháttriển kinh tế xã hội
- Thống kờ,tham khảo các tài liệu có trước
- Nghiên cứu hiện trường
- Sử dụng các phần mềm như : Excel, Excel là công cụ hữu ích và được sử dụng nhiều trong đồ án ,giúp giảm khối lượng tớnh toỏn,giảm khối lượng tính toán khi lặp,tớnh toỏn ,vẽ đồ thị
Trang 9Chương 2:Giới thiệu chung về huyện Quỳnh Lưu và tuyến đê đi qua xã Quỳnh Dị
Chương 3 :Phân tích lựa chọn sơ bộ mặt cắt đê bao gồm lựa chọn tuyến đờ,cấp công trình và lựa chọn mặt cắt ngang
Chương 4:Tính toỏn điều kiện biên Trong chương này lần luợt tính toán xác địnhMực nước thiết kế (MNTK), Thủy triều thiên văn cực trị,Nước dõng,Súng thiếtkế.Kết quả tính toán trong chương 4 là các thông số đầu tiên đầu vào dùng để tínhtoán thiết kế đê trong chương tiếp theo
Chương 5:Thiết kế đoạn đê Quỳnh Dị
Chương 6:Biện pháp kỹ thuật và thi công công trình
Chương 7:Giới thiệu chuyên đề tớnh toán ổn định tường mái theo phần mềm Geo Slope V5
Trang 10CHƯƠNG 2GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUỲNH DỊ
Quỳnh Dị là một xã ven biển có điều kiện tự nhiên, xã hội thuận lợi cho phát triển kinh tế vùng biển Trong chương này sẽ giới thiệu điều kiện tự nhiên và điều kiện kinh tế xã hội của huyện, đây là cơ sở cho những phân tích chọn lựa giải pháp công trình cũng như việc đề xuất phương án phát triển kinh tế vùng bãi bồi trong phần chuyên đề của đồ án.
I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
Trang 111 Vị trí địa lý
Trang 12Nằm trong vùng chuyển tiếp giữa vùng khí hậu Bắc bộ và Bắc khu IV cũ, chịuảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa Do vậy khí hậu tỉnh Nghệ An nói chung,huyện Quỳnh Lưu và vùng dự án nói riêng đa dạng và phức tạp, thường xuyênchịu sự chi phối mạnh mẽ của thiên nhiên như : Gió, mưa, bão, triều và mặn, vìvậy hàng nằm thường xẩy ra nạn úng, hạn nghiêm trọng, gây ra những khó khănkhông nhỏ đối với sản xuất nông nghiệp và đời sống của nhân dân trong vùng.Khoảng cách từ hạn hán đến lũ lụt chỉ xẩy ra trong thời gian ngắn Ngày hôm naymới họp bàn chống hạn, ngày mai đã phải họp bàn chống mưa lũ.
2.1 Tổng số giờ nắng trong năm: 1776 giờ
2.2 Gió bão :
Nghệ An nói chung, Quỳnh lưu nói riêng hàng năm chịu ảnh hưởng của 1đến 2 cơn bão trong khoảng thời gian từ tháng 8 đến tháng 10, sức gió ở đồngbằng rất mạnh nhưng suy yếu nhanh ở vùng đồi núi Theo số liệu của Đài KTTVBắc trung bộ, từ 1967 đến 1989 có 34 cơ bão vào vùng Nghệ Tĩnh thỡ cú 8 cơnbão cấp 12 và cấp 11, như vậy tính chung bão vào Nghệ An có sức gió cấp 11 đến
Ở Nghệ An nói chung, Quỳnh Lưu và vùng dự án nói riêng, có những trận mưađột biến gây lũ úng rất lớn với lượng mưa ngày lớn nhất 500 800mm/ngày.Lượng mưa 1 ngày lớn nhất đã ghi được ở Quỳnh Lưu X1max = 710mm ngày8/9/1993Lượng mưa 3 ngày lớn nhất đã ghi được ở trạm Quỳnh Lưu :
X3max = 716,6 mm (năm 1963)
X3max = 597,2 mm (năm 1978)
X3max = 776,4 mm (9/1993)
X3max = 459,7 mm (năm 1988)
Trang 13Lượng mưa lớn nhất các thời đoạn ứng với tần suất quy định :
Mưa 1 ngày max, 2 ngày max, 3 ngày max thời kỳ chính vụ :
Đặc trưng về gió P = 2% P = 4% P = 6%Gió bình quân (m/s) 4,79 4,26 3,91
Gió lớn nhất (m/s) 38,8 35,1 31,90
2.8 Sông suối :
Nghệ An là một tỉnh có mật độ sông suối tương đối dày đặc (từ 0,6 đến 0,7km/km2) Có 7 con Sông chảy trực tiếp ra biển, lớn nhất là Sông Lam (SôngHoàng Mai, Sông Khe Dừa, Sông Độ Ông, Sụng Bựng, Sụng Dứa, Sông Cửa Lò,Sông Lam) Sông Lam là hệ thống sông lớn thứ 2 (sau Sụng Mó) của các tỉnhmiền trung, có tổng diện tích lưu vực 27.200 km2, bắt nguồn từ nước bạn Lào chảytheo hướng Đông Nam ra biển tại Cửa Hội, chiều dài 514km
Sông Hoàng Mai là con Sông lớn nhất ở Quỳnh Lưu, bắt nguồn từ các dãy núiphía Tây huyện Quỳnh Lưu, bao gồm nhiều suối nhỏ hợp thành Sông Hoàng Mai
đổ ra biển tại Cửa Trạp Diện tích lưu vực sông Hoàng Mai tính đến cửa sông
Trang 14Nghệ An có 82km bờ biển với 6 cửa Sông Chính đổ ra biển: Cửa Trạp, CửaQuèn, Cửa Thơi (Quỳnh Lưu); Cửa Vạn (Diễn Châu) và Cửa Lò, Cửa Hội (Thị xãCửa Lò) Quỳnh Lưu có 34 km bờ biển, chiếm 41% chiều dài bờ biển toàn tỉnh.Vùng biển Nghệ An nói chung, Quỳnh Lưu nói riêng có chế độ triều là Nhật triềukhông đều, hàng tháng có tới non nửa số ngày có 2 lần nước lên và 2 lần nướcxuống trong ngày Những ngày có 2 lần nước lên và xuống thường vào thời kỳnước kém Thời gian triều dâng thường là 10 giờ, thời gian triều rút thường 14 giờ.Theo số liệu bảng Thuỷ triều của KTTV thì năm 2003 triều cao từ +1.80 (độ caoQuốc gia) trở lên là 209 ngày Khi bão vào với cấp giú lớn gặp triều cường thì sinh
ra nước dâng do bão, gây thiệt hại khó mà lượng hết được Vùng ven biển là vùngtrực tiếp chịu ảnh hưởng các hậu quả của mọi thiên tai : Hạn, úng, lũ, bão, triều tốkhông năm nào tránh khỏi
Số liệu điều tra mực nước dâng tại cửa ra sông Hoàng Mai (Cửa Cờn) do bão gây
ra :
- Bão số 2, số 3 năm 1987 mực nước dâng là : 255 cm
- Bão số 9 năm 1989 mực nước dâng là : 275 cm 275 cm
3 Điều kiện địa chất công trình tuyến đê :
Qua khảo sát địa chất bằng công tác khoan tay thăm dò dọc tuyến đê bao, dọccác vị trí cống tiêu với 38 hố khoan, lập mặt cắt dọc đê và 12 mặt cắt dọc các vị trícống tiêu Sau đây chúng tôi báo cáo đánh giá điều kiện địa chất công trình tuyến
đê bao theo thứ tự các lớp đất phân bố từ trên xuống như sau
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp nộn lỳn vừa, chịu lực được, khi nâng cấp đê lớp đủ điều kiện ổn định
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp có kết cấu chặt vừa đến kém chặt, song đối với tuyến đê lớp sẽ không gây ảnhhưởng gì
Lớp 2b:
Trang 15Đất sét màu xám đen,lẫn tạp chất hữu cơ, Trạng thái đất ướt, dẻo mềm đến dẻochảy Kết cấu mềm yếu.
Lớp này phân bố dưới nền suốt dọc tuyến đê bao, có bề dày thay đổi từ 2,20m
3,30m, có nhiều chỗ bề dày chưa xác định, cao trình mặt lớp ở từ +0,20m đến+0,80m, đáy lớp kết thúc ở cao trình -1,50m đến -2,90m, nhiều chỗ lớp cưa xácđịnh
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp mềm yếu, khả năng chịu lực kém
Lớp 2:
Đất sét kẹp cát màu xám đen Trạng thái đất ẩm, dẻo mềm đến dẻo chảy Kết cấukém chặt
Lớp này phân bố dưới nền tại các vị trí cống tiêu từ K0+030 đến K0+150 và K1+500 đến
-3,50m đến -3,80m
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp mềm yếu, khả năng chịu lực kém
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp nộn lỳn vừa, chịu lực được Tuy lớp ở sâu song là lớp nền ổn định tốt chotuyến đê bao này
Lớp 4 :
Đá vôi màu xám xanh, nâu sẫm Cấu tạo khối, đá cứng
Lớp này phân bố ở lèn đá vôi đầu tuyến đê bao, không có ảnh hưởng gì trong quátrình xây dựng đê bao
Với điều kiện địa chất công trình tuyến đê bao Quỳnh Dỵ, đã được khảo sát đánhgiá trên ta thấy các lớp đất đá dọc tuyến đê bao, phân bố tương đối đều, song hầuhết đất có nguồn gốc trầm tích biển, có kết cấu không đồng nhất, đặc biệt có lớp
Trang 16Cống tiêu số 1 đặt tai K0+020,7, qua khảo sát địa chất dọc cống tiờu cú cỏc lớp đấtphân bố từ trên xuống như sau.
Lớp 1 :
Đất nhân công đắp đê loại đất hỗn hợp màu xám nâu Trạng thái đất hơi ẩm, nửacứng Kết cấu chặt vừa
Lớp này là đất đắp thân đê phân bố khắp trên bề mặt cống tiờu, cú bề dày từ 1,50m
1,60m, cao trình mặt lớp là cao trình mặt đê hiện tại vị trí cống tiêu ở +2,90m,đáy lớp kết thúc ở cao trình từ +1,20m đến +1,30m
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp nộn lỳn vừa, chịu lực được
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp có kết cấu chặt vừa đến kém chặt, song bề dày mỏng, không đủ điều kiện ổnđịnh cống
Lớp 2b:
Đất sét màu xám đen,lẫn tạp chất hữu cơ, Trạng thái đất ướt, dẻo mềm đến dẻochảy Kết cấu mềm yếu
Lớp này phân bố khắp dưới nền cống từ thượng lưu về hạ lưu, có bề dày thay đổi
từ 2,50m 3,40m, cao trình mặt lớp ở từ 0,0m đến -0,50m, đáy lớp kết thúc ở caotrình -3,0m đến -3,30m
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp mềm yếu, khả năng chịu lực kém, khi xây dựng cống, đáy cống đặt trực tiếptrong lớp này cần tiến hành xử lý để cống ổn định
Trang 17Lớp mềm yếu, khả năng chịu lực kém, khi xây dựng cống, tuy lớp ở sâu song đốivới cống có tải trọng lớn cần xử lý cả lớp đất này.
Tóm lại với điều kiện địa chất công trình cống tiêu số 1, dưới đê bao Quỳnh Dỵ đãđược khảo sát đánh giá trờn, cỏc lớp đất phân bố dưới nền cống yếu, khi xây dựngcống cần tiến hành xử lý để cống ổn định lâu dài
Lớp này là đất đắp thân đê phân bố khắp trên bề mặt cống tiờu, cú bề dày từ 1,50m
1,60m, cao trình mặt lớp là cao trình mặt đê hiện tại vị trí cống tiêu ở +2,90m,đáy lớp kết thúc ở cao trình từ +1,10m đến +1,20m
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp nộn lỳn vừa, chịu lực được
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp có kết cấu chặt vừa đến kém chặt, song bề dày mỏng, không đủ điều kiện ổnđịnh cống
Lớp 2b:
Đất sét màu xám đen,lẫn tạp chất hữu cơ, Trạng thái đất ướt, dẻo mềm đến dẻochảy Kết cấu mềm yếu
Lớp này phân bố khắp dưới nền cống từ thượng lưu về hạ lưu, có bề dày thay đổi
từ 2,50m 3,0m, cao trình mặt lớp ở từ 0,0m đến -0,50m, đáy lớp kết thúc ở caotrình -2,90m đến -3,30m
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Trang 18Lớp này phân bố sâu dưới nền cống tiờu, cú bề dày chưa xác định, cao trình mặtlớp thay đổi từ -2,90m đến -3,30m.
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp mềm yếu, khả năng chịu lực kém, khi xây dựng cống, tuy lớp ở sâu song đốivới cống có tải trọng lớn cần xử lý cả lớp đất này
Tóm lại với điều kiện địa chất công trình cống tiêu số 2, dưới đê bao Quỳnh Dỵ đãđược khảo sát đánh giá trờn, cỏc lớp đất phân bố dưới nền cống yếu, khi xây dựngcống cần tiến hành xử lý để cống ổn định lâu dài
- Cống tiêu số 3, 4, 5, 6- Tại K 0+950 , Tại K 1+017,6 , Tại K 1+237,5 , Tại K 1+271,6
Qua khảo sát địa chất dọc các vị trí cống tiêu 3, 4, 5, 6 cú cỏc lớp đất phân bố từtrên xuống như sau
Lớp 1 :
Đất nhân công đắp đê loại đất hỗn hợp màu xám nâu Trạng thái đất hơi ẩm, nửacứng Kết cấu chặt vừa
Lớp này là đất đắp thân đê phân bố khắp trên bề mặt cống tiờu, cú bề dày từ 1,40m
1,50m, cao trình mặt lớp là cao trình mặt đê hiện tại vị trí cống tiêu từ +2,40mđến +2,50m, đáy lớp kết thúc ở cao trình từ +1,0m đến +1,10m
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp nộn lỳn vừa, chịu lực được
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp có kết cấu chặt vừa đến kém chặt, song bề dày mỏng, không đủ điều kiện ổnđịnh cống
Lớp 2b:
Đất sét màu xám đen,lẫn tạp chất hữu cơ, Trạng thái đất ướt, dẻo mềm đến dẻochảy Kết cấu mềm yếu
Lớp này phân bố khắp dưới nền cống từ thượng lưu về hạ lưu, có bề dày thay đổi
từ 2,5m 2,30m, cao trình mặt lớp ở từ 0,0m đến -0,50m, đáy lớp kết thúc ở caotrình -2,50m đến -2,80m
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp mềm yếu, khả năng chịu lực kém, khi xây dựng cống, đáy cống đặt trực tiếptrong lớp này cần tiến hành xử lý để các cống tiêu ổn định
Trang 19Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp nộn lỳn vừa, chịu lực được Tuy lớp ở sâu song là lớp nền ổn định tốt cho tất
cả các cống tiờu này
Tóm lại : Qua khảo sát đánh giá điều kiện địa chất công trình các vị trí cống tiêu
số 3, 4, 5, 6, dưới đê bao Quỳnh Dỵ ta thấy, các lớp đất phân bố dưới nền cốngphân bố đều lớp đất 2b là lớp đất yếu, khi xây dựng cống cần tiến hành xử lý lớpnày để cống ổn định lâu dài
- Cống tiêu số 7, 8, 9, 10, 11, 12- Tại K 1+508 , Tại K 1+622,5 , Tại K 1+706 , Tại K 2+127 Tại
Lớp này là đất đắp thân đê phân bố khắp trên bề mặt cống tiờu, cú bề dày từ 1,40m
1,50m, cao trình mặt lớp là cao trình mặt đê hiện tại vị trí cống tiêu từ +2,50mđến +2,80m, đáy lớp kết thúc ở cao trình từ +1,0m đến +1,10m
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp nộn lỳn vừa, chịu lực được
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp có kết cấu chặt vừa đến kém chặt, song bề dày mỏng, không đủ điều kiện ổn
Trang 20Lớp này phân bố khắp dưới nền cống từ thượng lưu về hạ lưu, có bề dày thay đổi
từ 2,30m 2,50m, cao trình mặt lớp ở từ 0,0m đến -0,50m, đáy lớp kết thúc ở caotrình -2,50m đến -2,90m
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp mềm yếu, khả năng chịu lực kém, khi xây dựng cống, đáy cống đặt trực tiếptrong lớp này cần tiến hành xử lý để các cống tiêu ổn định
Lớp cú cỏc chỉ tiêu cơ lý, lực học (Xem bảng 1)
Lớp mềm yếu, khả năng chịu lực kém, khi xây dựng cống, tuy lớp ở sâu song đốivới cống có tải trọng lớn cần xử lý cả lớp đất này
Tóm lại với điều kiện địa chất công trình cống tiêu số 7, 8, 9, 10, 11, 12, dưới đêbao Quỳnh Dỵ đã được khảo sát đánh giá trờn, cỏc lớp đất phân bố dưới các vị trínền cống yếu, khi xây dựng cống cần tiến hành xử lý để cống ổn định lâu dài
- Điều kiện địa chất vật liệu đất đắp đê :
Để có vật liệu đất đắp đê với khối lượng yêu cầu 50.000m3, tại địa phươngQuỳnh Dỵ không có đất đắp UBND huyện Quỳnh Lưu đã thống nhất Với xã MaiHùng để có đất cho Quỳnh Dỵ đắp đê (đó cú văn bản thoả thuận lấy đất củaUBND xã Mai Hùng) Bãi đất ở Rú Sui xã Mai Hùng gọi là bãi A
- Khối lượng khai thác : 75.00 m3
Cự ly vận chuyển từ vị trí lấy đất từ Rú Sui xã Mai Hùng về đến nơi đắp đê là7.000m (7 km)
Qua thí nghiệm đất trong bãi thuộc loại ỏ sét tàn tích phong hoá của đỏ sét bột kết,trong đất chứa nhiều sạn sỏi, nhiều chỗ đất còn giữ nghuyờn dạng lớp đá gốc.Các chỉ tiêu cơ lý, lực hoc, đất chế bị của bãi (xem bảng 1)
Kết luận :
Trang 21Qua khảo sát để đánh giá điều kiện địa chất công trình dọc tuyến đê bao và các vị
trí cống tiêu tuyến đê bao xã Quỳnh Dỵ huyện Quỳnh Lưu, chúng tôi rút ra một số
kết luận sau :
Về địa hình: Toàn bộ tuyến đê bao nằm trong miền địa hình ven biển, có địa hình
thấp, cao trình thiên nhiên toàn vùng chỉ từ 0,0m đến +1,50m, tuyến đê bao đã đắp
mới có cao trình từ +2,50m đến +2,90m, mặt đờ cũn bộ, về mùa lũ bóo đờ chưa đủ
sức chống đỡ, vì vậy cần sửa chữa nâng cấp tuyến đê này
Về địa chất: Các thành tạo trầm tích biển hầu hết là sét, ỏ sét có kết cấu mềm yếu,
khả năng chịu lực kém như lớp 2, 2b, khi xây dựng đê bao và nhất là các vị trí
cống tiêu, cần tiến hành xử lý để công trình ổn định
Với điều kiện địa chất công trình tuyến đê bao và các vị trí cống tiêu dưới đê thuộc
tuyến đê bao xã Quỳnh Dỵ đã được khảo sát đánh giá trên ta thấy, các lớp đất phân
bố dọc tuyến đê, dọc các vị trí cống tiêu tương đối đều, song khả năng chịu lực
kém, khi xây dựng công trình nhất là các vị trí cống tiêu, cần tiến hành xử lý các
lớp đất 2b, 2 để công trình ổn định
Bảng 1 -Tổng hợp chỉ tiêu cơ lý lực học các lớp đất nền dọc đê bao Quỳnh Dị
( Vật liệu đắp đê-đê bao xã Quỳnh Dị -Quỳnh Lưu-Nghệ An )
Chỉ tiêu cơ lý
Ký hiệu Đ.V.T Lớp 1 Lớp 2b Lớp 2a Lớp 3 VL bãi A
Trang 22- Tổng dân số toàn xã 5.804 người, gồm có 1.250 hộ với 2.720 lao động, trong đó:
+ Lao động nông nghiệp: : 2.016 người
+ Lao động khác: 704 người 704 người
* Thực trạng kinh tế xã hội năm 2006:
- Tổng giá trị sản xuất đạt : 64.509 triệu VNĐ
Trong đó :
+ Nông- nghư nghiệp : 25.362 triệu đồng
+ Công nghiệp- XDCB : 27.313 Triệu đồng
+ Dịch vụ : : 11.834 Triệu đồng
Trang 23- Thu nhập bình quân đầu người : 5,95 triệu đồng/người/năm
- Tốc độ tăng trưởng : : : 20,25%
+ Chăn nuôi phát triển toàn diện cả về số lượng và chất lượng, đàn trâu 74 con,đàn bò 193 con
+ Nuôi tôm thâm canh đang có chiều hướng được mở rộng
+ Khai thác và nuôi trồng hải sản có tổng giá trị 11.559 triệu đồng tăng 18,55%
so với năm 2005
+ Thủ công nghiệp, dịch vụ thương mại phát triển
+ Văn hoá giáo dục phát triển, đó cú 1 trường tiểu học đạt chuẩn Quốc gia Toàn
bộ các em trong độ tuổi đi học đều được đến trường Trường mầm non có210cháu/7 lớp, trường tiểu học có438 cháu/16 lớp, trường trung học phổ thông 520em/15 lớp
+ An ninh quốc phòng được tăng cường và giữ vững, trật tự an toàn xã hội đượcbảo đảm
+ Y tế cơ sở được đảm bảo: làm tốt công tác chăm lo sức khoẻ cho nhân dân.+ Đời sống nhân dân từng bước được nâng lên, hộ nghèo giảm dần năm 2006 chỉcòn 13,9% hộ nghèo
1 Những khó khăn thuận lợi:
a- Thuận lợi:
- Có giao thông đường thuỷ sông Hoàng Mai nối liền cửa biển Lạch Cờn đến khucông nghiệp Hoàng Mai và cỏc xó Quỳnh Vinh, Quỳnh Trang thuận lợi cho việcsản xuất, lưu thông hàng hoá và tàu thuyền ra vào đánh bắt hải sản
- Là một xã thuộc vùng phụ cận Thị trấn Qựnh lưu và khu công nghiệp HoàngMai, vì thế các nghành nghề dịch vụ, thương mại có điều kiện phát triển, đặc biệt
là nghề truyền thống chế biến thuỷ hải sản
- Lao động dồi dào tiếp cận và giao lưu buôn bán với các huyện bạn, tỉnh bạn.Cán bộ chủ trì từ xã đến thôn xóm còn trẻ có kiến thức và năng lực
b- Khó khăn:
- Địa hình đất đai không bằng phẳng, độ phì nhiêu tự nhiên nghèo, dân cư phân
bố không đều từ đó hạn chế sản xuất nông nghiệp
- Là vùng trũng, địa hình thấp bị nhiểm mặn, chịu ảnh hưởng trực tiếp của lũ vàbão tố từ cửa biển nên nguy cơ bị thiên tai đe doạ rất cao Tài sản và tính mạngcủa người dân nơi đây chịu nhiều rủi ro khi gặp bão kết hợp triều cường
- Cơ sở vật chất kỹ thuật cũn nghốo
Trang 24III Kế hoạch phát triển kinh tế xã hội giai đoạn trung và dài hạn:
Xây dựng một nền kinh tế theo hướng CNH-HĐH nông nghiệp nông thôn
để có cơ sở vật chất kỹ thuật đầy đủ, cơ cấu kinh tế hợp lý, quan hệ sản xuất tiến
bộ nhằm tăng năng suất lao động và nâng cao chất lượng sản phẩm, sử dụng tốtđất đai tài nguyên có hiệu quả và bảo vệ môi trường sinh thái, giải quyết việc làmcho người lao động, thực hiện xoỏ đúi giảm nghèo Đẩy mạnh và phát triển vănhoá - giáo dục – y tế, làm tốt công tác quốc phòng an ninh, đảm bảo trật tự an toàn
xã hội, thực hiện xã hội công bằng dân chủ văn minh
Nông lâm ngư:36.931 triệu đồng 36.931 triệu đồng
Thủ công nghiệp & XDCB:43.735 triệu đồng 43.735 triệu đồng
Dịch vụ thương mại & thu khác:22.985 triệu đồng
Tổng giá trị tăng thêm (theo giá cố định 1994):39.142 triệu đồng 39.142 triệuđồng
Trong đó:
Nông lâm ngư:11.569 triệu đồng 11.569 triệu đồng
Thủ công nghiệp & XDCB:16.422 triệu đồng 16.422 triệu đồng
Dịch vụ thương mại & thu khác:11.151 triệu đồng
- Tốc độ tăng trưởng bỡnh quân:21,5 % 21,5 %
- Bỡmh quõn thu nhập đầu người:11,3 triệu đồng 11,3 triệu đồng
- Tổng sản lượng lương thực cõy cú hạt:2.035 tấn 2.035 tấn
- Bình quân lương thực đầu người:327 kg 327 kg
- Tổng đàn trõu bò:750 con 750 con
- Tổng đàn lợn:5.425 con 5.425 con
- Bình quân trên 1ha đất canh tác:50,4 triệu đồng 50,4 triệu đồng
- Tổng thu ngân sỏch trờn địa bàn:2.200 triệu đồng 2.200 triệu đồng
- Tỷ lệ hộ nghèo:1,5 1,5 %
- Tốc độ tăng dân số:0,75 % 0,75 %
2 Quy hoạch xây dựng cơ sở hạ tầng:
- Về kiến trúc:
+ Toàn bộ các trường học đều được xây dựng kiên cố bằng nhà cao tầng
+ Xây dựng kiên cố và hoàn thiện các công sở, hội quán, chợ , …
- Về điện:
+ Xây dựng và thay thế các trạm biến áp cũ để đảm bảo cung cấp điện sản xuất vàsinh hoạt
Trang 25+ Nâng cấp đường điện hạ thế đến các thôn xóm, đảm bảo đưa điện đến các hộ giađình và các cơ sở sản xuất kinh doanh.
- Về giao thông:
Bê tông hoá đường giao thông liờn xúm, liờn thụn và nội đồng
IV Kế hoạch phát triển ngành và tiểu ngành
- Cải tạo, nâng cấp các trạm bơm tưới tiêu và bê tông hoá toàn bộ kênh mươngnội đồng
- Xây dựng các tuyến đê bao ngăn mặn giữ ngọt để phục vụ sản xuất nông nghiệp,nuôi trồng Thuỷ sản, bảo vệ chống triều dâng và lụt bão cho người dân xã QuỳnhDị
- Trước mắt phải khẩn cấp sữa chữa nâng cấp tuyến đê Quỳnh dị từ tràn Trại Đáđến hồ nuôi tôm giống đã bị các cơn bão trong năm 2005 phá hỏng để ngăn mặncho 193 ha đất sản xuất nông nghiệp, 100 ha diện tích ao hồ nuôi trồng thuỷ sản,bảo vệ triều dâng, lụt, bão cho 1250 hộ dân với 5634 nhân khẩu
Trang 26PHẦN 2 THIẾT KẾ ĐOẠN Đấ QUỲNH DỊ
Trang 27CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN MẶT CẮT Đấ HỢP LÝ
Trong phần 1 của đồ án đã giới thiệu về tính cấp thiết, mục đích của đồ án cũng như giới thiệu về điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội khu vực xây dựng đê Từ những phân tích đánh giá của phần trên, phần 2 sẽ đi vào phân tích lựa chọn, tính toán thiết kế và tính ổn định đoạn đê Quỳnh Dị
Trong chương 3 này, dựa trên những phân tích về nhiệm vụ công trình và các điều kiện kinh tế kỹ thuật của huyện, sẽ lựa chọn cấp đê, tuyến đê và mặt cắt sơ
bộ hợp lý.
3.1 Nhiệm vụ của công trình
Tuyến đê Quỳnh Dị đã được nâng cấp, tạo điều kiện mở rộng diện tích đất canh tác, nuôi trồng thuỷ hải sản, tạo việc làm cho nhân dân địa phương Đến nay toàn bộ diện tích đã được khép kín đê bao bảo vệ đang được nuôi trồng thuỷ sản (chủ yếu là nuôi tôm sú ) áp dụng công nghệ kỹ thuật hình thức nuôi tiên tiến Đê biển Quỳnh Dị có nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt, chống lũ một cách chắc chắn lâu dài đảm bảo yêu cầu phục vụ khai thác tối đa tiềm năng vùng đất bồi, chuyển đổi
cơ cấu sản xuất tạo việc làm tăng thu nhập góp phần xoỏ đúi giảm nghèo, giữ vững bảo đảm an ninh chính trị, xã hội
3.2 Xác định cấp công trình
Căn cứ vào dân số và diện tích vùng được bảo vệ, đê biển được chia thành 5cấp, theo bảng 3.1.(theo TCVN 2009)
Trang 28Bảng 3.1: Phân cấp công trình đê biển (14TCN -11-2009)
- Diện tíchbảo vệ >
100.000 ha
- Dân số
>200.000người
Vùng nôngthôn cócông, nôngnghiệp pháttriển:
- Diệntích bảo vệ:
50.000 á100.000 ha
- Dân số:
100.000 á200.000người
Vùngnôngthôn,nôngnghiệppháttriển:
- Diệntích bảovệ:10.000-50.000ha
- Dânsố:
50.000 –100.000người
Vùngnông thônnôngnghiệpphát triểntrungbình:
- Diệntích bảovệ: 5.000– 10.000ha
- Dânsố:
10.000 –50.000người
Vùngnôngthônnôngnghiệp ítpháttriển:
- Diệntích bảovệ: <5.000 ha
- Dân số: <10.000người
Căn cứ tầm quan trọng về dân sinh, kinh tế, chính trị - xã hội của vùng được đêbảo vệ, chiều sâu ngập lụt, mức độ thiệt hại, mức độ ảnh hưởng đến môi trườngsinh thái khi đê bị vỡ để có thể xét đề nghị nâng cấp hoặc hạ cấp của đê
Hiện nay, ở khu vực đê Quỳnh Dị dân cư thưa thớt, dựa vào bảng phân cấp trên cóthể chọn cấp công trình là cấp V Tuy nhiên, tính toán cho tương lai vựng bói giữahai tuyến đê trở thành khu kinh tế kiểu mẫu của huyện vì vậy lựa chọn công trìnhcấp IV là hợp lý
Theo tiêu chuẩn ngành 14 TCN 130 – 2009, Hướng dẫn thiết kế đê biển với côngtrình cấp IV → Tần suất thiết kế P = 5% ( Tương ứng thời gian sử dụng là 20năm)
Trang 293.3 Xác định tuyến công trình
Tuyến đê biển cần đảm bảo nhưng yêu cầu như sau:
Thứ nhất về vị trí tuyến đê cần đảm bảo:
Cần chú ý đến các nhiệm vụ đặc trưng của tuyến đê như: Nuôi trồng thuỷ hải sản,yêu cầu tiờu ỳng qua đờ cỏc công trình ngăn mặn, công trình tiờu ỳng, cỏc cốngdẫn nước phục vụ cho yêu cầu nuôi thuỷ hải sản
Tuyến đê phải nối tiếp chặt chẽ với vùng bờ biển ổn định chắc chắn Nối tiếp vớicác vị trí ổn định, tuyến đê cần trơn tru, đoạn đê nối với các đoạn lân cận thànhđường trơn không được gẫy khúc uốn cong gấp
Thứ hai: Hình dạng tuyến cần
Bố trí đoạn đê đơn giản, tốt nhất là đường thẳng, tránh gẫy khỳc, ớt lồi lõm.Trong trường hợp phải bố trí đoạn đờ lõm, cần có các biện pháp giảm sóng hoặctăng cường sức chống đỡ của đê, thuận lợi trong việc giảm nhẹ tác dụng của sóng
và dòng chảy mạnh nhất trong khu vực
Bên cạnh những yêu cầu chung đối với đoạn đê bảo vệ bờ biển, khi chọn tuyến đêQuỳnh Dị cần chú ý tới những yêu cầu sau:
Tuyến đê Quỳnh Dị là tuyến đê bao lấn biển, vì vậy đoạn đê thiết kế nằm trờnvựng đất bồi, địa chất yếu Xác định tuyến phải dựa trên quy luật bồi xói trongvùng quai đờ, cỏc yếu tố ảnh hưởng khác như: điều kiện thủy thạch động lực học ởvùng nối tiếp, súng dõng, sự mất cân bằng tải cát ở vùng lân cận Đoạn đê đi quavựng cú địa thế không được quá thấp, địa chất nền không được quá yếu ảnh hưởngtới an toàn và ổn định đờ…
Từ những nghiên cứu khảo sát địa hình, địa chất bãi bồi và dân sinh kinh tế củavùng, đoạn đê thiết kế được xác định như hình 3.1 và có tổng chiều dài 2210 km
3.4 Lựa chọn mặt cắt ngang hợp lý
Trang 303.4.1 Đê biển mỏi nghiờng
Mặt cắt đờ cú dạng hình thang Thân đê chủ yếu đắp bằng đất Theo cácnghiên cứu đê biển Việt Nam, mỏi phớa biển thường có hệ số mái dốc m = 3 đến
5, cũn mỏi đờ phớa đồng có hệ số mái dốc nhỏ hơn, thông thường m = 2 đến 3,phụ thuộc vào chiều cao đê, địa chất đất nền và loại vật liệu đất đắp Mỏi đờ phớabiển thường có lớp gia cố bảo vệ Lớp gia cố mái có thể là cỏ hoặc kết cấu kè bảo
vệ mỏi Cỏc hình thức kố mỏi đê biển phía biển thường là đá lát khan, đỏ xõy, đỏ
đổ, tấm bê tông đúc sẵn, bê tông đổ tại chỗ, bê tông nhựa đường …Kết cấu và mức
độ gia cố phụ thuộc vào điều kiện làm việc, độ lớn các tác động của súng, dũngchảy…Đối với mỏi đờ phớa đồng thường được bảo vệ bằng trồng cỏ, hoặc đá látkhan trong khung đỏ xõy
Đê biển mỏi nghiờng cú đỏy rộng, ứng suất dưới đỏy đờ nhỏ, thích hợp ở vùng bãibiển trầm tích, bãi bồi, thi công đơn giản, sử dụng vật liệu địa phương, dễ duy tusửa chữa, tuy nhiên lại có nhược điểm là mặt cắt đê lớn, khối lượng công trình lớn
và chiếm nhiều diện tích
Sơ đồ mặt cắt ngang đờ mỏi nghiờng cú kố lỏt mỏi và tường đỉnh như hình 3.2
Hình 3.2 - Mặt cắt ngang đê biển mỏi nghiờng
Mỏi phía biển của đờ mỏi nghiờng cú thể là một mái dốc đơn như hình 3.1, hoặc
có thể làm mỏi góy (cú hai hoặc ba độ dốc khác nhau) như hình 3.3, hoặc nhằmgiảm chiều cao sóng leo có thể làm mái có cơ như hình 3.4
Trang 31Hình 3.3 - Mặt cắt đê biển mỏi nghiờng cú mỏi góy
Hình 3.4 - Đờ mỏi nghiờng có cơ và tường chắn sóng
Để giảm nhỏ khối lượng đất đá thân đê mà vẫn không hạ thấp tiêu chuẩn chốngtràn do sóng lớn, thường bố trí trên đỉnh đê tường chắn sóng Để chống xói mònchân đê do chịu tác dụng của dòng chảy và sóng, bảo đảm ổn định cho chân đê,thường bố trí lăng trụ đá đổ ở chân đê hoặc làm chân khay bằng đỏ xõy, cọc bêtông, ống buy…
3.4.2 Đê biển kiểu tường đứng
Đê biển kiểu tường đứng thường được dùng cho các vùng bờ biển chịu tácđộng sóng lớn, mực nước triều biến động lớn, hoặc với mục đích giảm phạm vi
Trang 32Hình 3.5 - Mặt cắt đê biển kiểu tường đứng
Hình 3.6 - Mặt cắt đê biển kiểu tường đứng cú sõn chống xói cho chân đê
So với đê biển mỏi nghiờng, ứng suất đối với đất nền của đê tường đứng lớn hơn,nên yêu cầu chất lượng nền đê cao hơn
3.4.3 Đê kiểu hỗn hợp
Đê biển kiểu hỗn hợp có cả phần mỏi nghiờng và phần tường đứng
Có hai cách kết hợp:
Trang 33Loại thứ nhất: mái phía trên làm nghiêng, phần mái phía dưới làm dốc đứng Caotrình đỉnh tường đứng ở khoảng mực nước triều cao trung bình, như hình 3.7
Hình 3.7 - Mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp trờn nghiờng dưới đứng
Loại thứ hai: mái phía trên làm đứng, mái phía dưới làm nghiêng Tường đứngđược đặt trên bệ đá đổ mỏi nghiờng Đỉnh lăng thể mỏi nghiờng ở khoảng mựcnước triều cao trung bình như hình 3.8
Hình 3.8 - Mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp trên đứng, dưới nghiêng
Đối với điều kiện của vùng Quỳnh Dị:
- Về điều kiện kinh tế, xã hội của vùng bảo vệ: bên trong tuyến đê Quỳnh Dị, dân
cư thưa thớt, chủ yếu nuôi trồng thuỷ hải sản nhỏ lẻ, vì vậy có thể xây dựng đờmỏi nghiờng mà không ảnh hưởng tới vấn đề mất đất Trong vùng có đủ điều kiện
Trang 34phẳng, tác động của sóng vào khu vực này không lớn, chiều cao nước dâng tươngđối nhỏ
→ Giải pháp công trình được lựa chọn(có thể chọn): Từ các điều kiện trên, lựa
chọn mặt cắt ngang đê là dạng mỏi nghiờng Có mặt cắt ngang sơ bộ như hình3.9(có tường đỉnh hay không có tường đỉnh)
Hình 3.9 - Sơ bộ thiết kế mặt cắt ngang sơ bộ đoạn đê thiết kế
Trang 35CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN ĐIỀU KIỆN BIấN THIẾT KẾ
Để thiết kế đê cần có các dữ liệu đầu vào hay còn gọi là các điều kiện biên Điều kiện biên thiết kế bao gồm: điều kiện hình thái bờ biển(quy luật bồi xúi…); điều kiện dân sinh kinh tế; điều kiện biên thuỷ lực (Mực nước thiết kế, Thủy triều thiên văn cực trị, Nước dõng, Súng thiết kế) Trong đó điều kiện hình thái và điều kiện dân sinh kinh tế đã được trình bày trong chương 2 Vì vậy, nội dung chính của chương 4 là tính toán các điều kiện biên thủy lực.
4.1 Xác định mực nước thiết kế ( MNTK )
Hình 4.1 - Mực nước thiết kế công trình
4.1.1 Xác định mực nước trung bình( MNTB ) và biên độ triều cực trị (A tr.max )
Công thức xác định biên độ triều cực trị :
Atr.max = Ztr.max – MNTB
MNTB - là mực nước trung bình nhiều năm
A – là biên độ triều cực trị dự báo theo chu kỳ 19 năm được đo tại các trạm đo
Trang 36Bảng 4.1 - Mực nước trung bình, Mực nước triều cực đại, cực tiểu, và cực trị
thiên văn t ại trạm Lạch Thới (19006; 105040 )
Tên trạm
MNTB(cm)
Cực trị theo chu kì 19 năm Cực trị thiên văn
Ngày thángnăm
Max(cm)
Ngày,thỏng,năm
Min(cm)
Mực nướcmax(cm)
Mực nướcmin(cm)
Lạch Trường
(19053, 105056) 184 23/12/1987 341 15/06/1987 -9 343,76 -10,50Lạch Thới
(18046, 105045) 171 25/11/1987 324 15/06/1987 -20 323,61 -11,41
(Hướng dẫn thiết kế đê biển,Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 130 – 2002, 2002).
Trang 37Từ bảng 4.1 :→ MNTB = 1 → MNTB = 1,50 ( m ) (Theo cao độ hải đồ )Quy về cao độ lục địa : MNTB = 1,50 – 1,91 = - (0,41) ( m )
Và Z Ztr.max = + 2,67 ( m ) → Atr.max = +(2,67) – 1,50 = 1,17 ( m )
4.1.2 Tính toán chiều cao nước dâng do bão
Theo 14TCN130-2002 (trang 92) Quỳnh Dị nằm ở khu vực có số liệu nướcdâng do bão:
Bảng 4.2 - Chiều cao nước dâng theo tần suất %
Chiều cao nước dõng(m)
Dựa vào số liệu quan trắc nước dâng thành lập đuờng quan hệ giữa chiều cao nướcdâng Hnd và tần suất xuất hiện P% Từ đó vẽ đường quan hệ P%~Hnd theo phân
bố Pearson III
Bảng 4.3 - Bảng phân bố tần suất nước dâng
TT Hnd Số lần suất hiện Khoảng cộng dồn (n)
Trang 38Hình 4.2 - Đường quan hệ P%~Hnd
Ứng với công trình cấp IV tần suất nước dâng P = 5% → Hnd = 2,3 (m)
Từ hình vẽ trên xác định được MNTK theo cao độ lục địa như sau:
Trang 39biển hay sự bồi lấp luồng tàu Đồng thời, sóng phản xạ từ các công trình cùng vớidòng chảy do sóng tạo ra gần các công trình gây ra xói cục bộ tại chõn cỏc côngtrình Quá trình xói này cùng với lực tác động của súng lờn cỏc công trình có thểgây ra sự đổ vỡ, hư hỏng của công trình
4.2 Tính toán chiều cao sóng nước sâu theo hàm phân bố Weibull
Biến thiên sóng dài hạn được xác định bằng các quy luật thống kê rút ra từtập hợp các phổ năng lượng hoặc tập hợp các đặc trưng thống kê HP% nhiều năm.Phân bố của HP% qua nhiều năm thường tuân theo luật phân bố Weibull Khái niệmtần suất đảm bảo P% trên chuỗi số liệu đo nhiều năm của HP% thường được chuyểnsang khái niệm về chu kỳ lặp lại Tr của sóng tính toán Có thể quy đổi Tr = 1/P%,
ví dụ với chu kỳ lặp lại 50 năm ứng với tần suất vượt hàng năm là P = 2%, nhưngcông thức này chỉ đúng với chuỗi số liệu đo nhiều năm(ớt nhấtlà 20 năm) Nhưvậy sóng tính toán phải được xác định ứng với một tần suất vượt P% theo quyđịnh và ứng với một chu kỳ lặp lại Tr Về chu kỳ lặp lại Tr (hay P%), cần phải quyđịnh cụ thể cho từng loại và cấp công trình như đối với đại lượng gió hay mựcnước tính toán
Để xác định chiều cao sóng cực trị ứng với tần suất P% cho vùng biển Quỳnh Dị
ta dùng số liệu quan trắc sóng trong 20 năm (1960-1969),(1993-2002) tại đảoBạch Long Vỹ, số liệu gồm 21743 lần quan trắc Phân bố xác suất của Hp% đượcxác định theo phân bố Weibull Hàm xác suất Weibull có dạng:
Trang 40c Quan hệ tuyến tính hoá
Phương trình (4-2) được tuyến tính hoá như sau
(4-3)
Phương trình quan hệ tuyến tính giữa ln(x-a) và ln{-ln[1-F(x)]}, từ quan hệ này
được xây dựng cho các giá trị quan sát của x và tần suất kinh nghiệm của nó để
xác định các hệ số b, c của phân bố Weibull Nếu biểu thị qua tần suất vượt, (4-3)