Việt nam có bờ biển dài hơn 300km, lãnh hải và vùng đặc quyền kinh tế của nước ta gấp 3 lần đất liền, mang lại cho chúng ta nhiều tài nguyên vô giá nhưng cũng không ít hiểm họa.
Trang 1Chơng 9 : Xác định tảI trọng sóng lên tờng
đứng
8.1 Tải trọng súng nhiễu xạ.
Tải trọng nằm ngang do súng nhiễu xạ từ phớa khu nước được che chắn phải xỏc định khi chiều dài tương đối của phõn đoạn cụng trỡnh l≤0,8λ Khi đú giỏ trị p(kPa) của biểu đồ ỏp lực súng tớnh toỏn cú thể dựng theo 3 điểm cho 2 trường hợp
Hỡnh 3-15 Tải trọng súng nhiễu xạ.
a) Khi đỉnh súng tới cụng trỡnh; b) Khi chõn súng tới cụng trỡnh
8.1.1 Khi đỉnh súng trựng với điểm giữa phõn đoạn cụng trỡnh
0
; 8
2 max
z η dif dif (3- 0)
−
=
8 2
; 0
2 1
2
−
=
=
kd sh
kh chkd
h g k p d
2 4 2
;
2 3
8.1.2 Khi chõn súng trựng với điểm giữa phõn đoạn cụng trỡnh
0
;
z (3- 0)
t l dif
dif
2
8
2 (3- 0)
Trang 2
+
−
=
=
kd sh
kh chkd
h g k p d
l f
2 4 2
;
2 3
Trong đó:
hdif - chiều cao sóng nhiễu xạ;
kl - hệ số lấy theo bảng 3-5
Bảng 3-5 Xác định hệ số k l
λ
Khi độ sâu ở khu nước được che chắnd ≥0,3λ thì biểu đồ áp lực sóng có dạng hình tam giác với áp lực sóng tại độ sâu z3 =0,3λ bằng 0
Phản áp lực sóng trong các mạch ngang của tường khối xếp và ở đáy công trình phải lấy bằng trị số tương ứng của áp lực sóng theo hướng ngang tại điểm biên, còn trong phạm vi bề rộng đáy công trình coi phản áp lực này biến thiên theo quy luật tuyến tính
Lưu tốc đáy cực đại vb,max (m/s) ở mặt trước tường thẳng đứng (do tác động của sóng đứng) ở khoảng cách 0,25λ kể từ mép trước của tường phải xác định từ công thức:
b
sl b
d sh g
h k v
λ
π λ π
π
4
2 max
(3- 0)
Trong đó: ksl - hệ số lấy theo bảng 3-6
Bảng 3-6 Giá trị k sl
h
/
Trị số cho phép của lưu tốc đáy không gây xói vb,max đối với đất có đường kính thành phần hạt D (mm) phải xác định theo hình 4.15 Khi vb max >vb , adm cần có biện pháp chống xói đất nền
Trang 3
Hình 3-16 Đồ thị xác định v b,max
Biểu đồ phản áp lực sóng bên dưới khối lát thềm ở móng công trình phải lấy theo dạng hình thang Các tung độ pbr,i (kPa) (với i = 1,2 hoặc 3) xác định theo công thức:
( )
f i
f br
i
chkd
d d chk gh k
p , = ρ − cos ≤ (3- 0)
Trong đó:
xi - khoảng cách từ tường đến cạnh tương ứng của khối lát thềm, m;
kbr - hệ số lấy theo bảng 3-7;
pf - áp lực sóng ở độ cao đáy công trình
Bảng 3-7 Giá trị k br
Độ sâu tương đối
λ / d
8.2 Tải trọng sóng đổ.
Khi đáy nước trước tường trên suốt một đoạn dài ≥0,5λ kể từ mép tường trở
ra có độ sâu db ≤dcrthì phải tính toán công trình chịu tải trọng sóng đổ từ phía vùng nước không được che chắn Trong trường hợp này độ cao ηc , sur(m) của đỉnh sóng đổ cao nhất so với mực nước tính toán phải xác định theo công thức:
sur cr sur
c, = − 0 , 5d −h
η (3- 0)
Trang 4Trong đó:
hsur - chiều cao sóng đổ;
dcr - độ sâu lâm giới
Hình 3-18 Tải trọng sóng đổ.
a, Thềm đá trong đất - b, thềm đá nằm trên đất.
Tải trọng nằm ngang Pxc (kN/m) do sóng đổ tác động phải lấy theo diện tích biểu đồ áp lực ngang của sóng Trong biểu đồ này trị số áp lực p (kPa) tại tung độ z xác định theo công thức:
0 p
; h
z1 =− sur 1 = (3- 0)
sur 2
sur
2 h /3; p 1,5 gh
z =− = ρ (3- 0)
=
=
f sur
sur f
d ch
gh p
d z
λ π
ρ
2
3
(3- 0)
Trong đó: λsur- chiều dài trung bình sóng đổ, m
Tải trọng thẳng đứng Pzc (kN/m) lấy bằng diện tích biểu đồ phản áp lực sóng (với tung độ biểu đồ p3) và xác định theo công thức:
=
2
a p 7 , 0
zc (3- 0)
Trang 5
8.3.Nội dung tính toán:
8.3.1.Tải trọng sóng đổ
a vì các vị trí cần tính toán của công trình nằm trong vùng sóng đổ nên tại vị trí đầu đê ta có:
độ cao ηc , sur(m) của đỉnh súng đổ cao nhất so với mực nước tớnh toỏn phải xỏc định theo cụng thức:
sur cr sur
c, = − 0 , 5d −h
η
Trong đú:
hsur - chiều cao súng đổ = 3,1m
dcr - độ sõu lõm giới = 6,9m
sur cr sur
c, = − 0 , 5d −h
0 p
; h
z1 =− sur 1 =
sur 2
sur
2 h /3; p 1,5 gh
=
=
f sur
sur f
d ch
gh p
d z
λ π
ρ
2
3
Trong đú: λsur- chiều dài trung bỡnh súng đổ = 52,34m
Kết quả tính toán ta có:
Z1= 3,1m p1 = 0 (kPa)
Z2= 1,03m p2 = 45,61 (kPa)
Z3= 5,9m p1 = 24,83 (kPa)
2
6 83 ,
b Tại vị trí thân đê ta có:
sur cr sur
c, = − 0 , 5d −h
η
Trong đú:
hsur - chiều cao súng đổ = 3,1m
dcr - độ sõu lõm giới = 4,8m
sur cr sur
c, = − 0 , 5d −h
0 p
; h
z1 =− sur 1 =
sur 2
sur
2 h /3; p 1,5 gh
=
=
f sur
sur f
d ch
gh p
d z
λ π
ρ
2
3
Trang 6Trong đó: λsur- chiều dài trung bình sóng đổ = 52,34m.
KÕt qu¶ tÝnh to¸n ta cã:
Z1= 3,1m p1 = 0 (kPa)
Z2= 1,03m p2 = 39,47 (kPa)
Z3= 5,9m p3 = 13,25 (kPa)
2
6 25 , 13
=
8.3.2.T¶i träng sãng nhiÔu x¹
1 Khi đỉnh sóng trùng với điểm giữa phân đoạn công trình
0
; 8
2 max
z η dif dif
−
=
8 2
; 0
2 1
2
−
=
=
kd sh
kh chkd
h g k p d
2 4 2
;
2 3
hdif= 1,52m
d = 6,9m
kl tra theo b¶ng 3.5 (theo gi¸ trÞ
λ_
1
= 1/ 52,34 = 0,02) lÊy gi¸ trÞ 0,1 chon kl= 0,98
Ta cã kÕt qu¶:
z1 =1,24m p1= 0
z2 =0 p2=9,7 KN/m
z3 =5,9m p3=1,82 KN/m
2 Khi chân sóng trùng với điểm giữa phân đoạn công trình
0
;
z (3- 0)
t l dif
dif
2
8
2 (3- 0)
+
−
=
=
kd sh
kh chkd
h g k p d
l f
2 4 2
;
2 3
Trong đó:
hdif - chiều cao sóng nhiễu xạ;
kl - hệ số lấy theo bảng 3-5
Trang 7
Bảng 3-5 Xác định hệ số k l
λ
tÝnh to¸n ta cã kÕt qu¶:
z1 =0 p1= 0
z2 =1,24m p2=12,2KN/m
z3 =5,9m p3= 0,42 KN/m
vËy ta thÊy t¶i träng sãng nhiÔu x¹ khi dØnh sãng trïng víi ®iÓm gi÷a cña c«ng tr×nh lµ lín nhÊt
