(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre

(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trên nền đất yếu khu vực tỉnh Bến Tre

-i-LỜICẢMƠN

Sau thời gian thực hiện luận văn, với sự phấn đấu nổ lực củabảnthân và dưới sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp,luậnvăn: ’’Nghiên cứu giải pháp kết cấu hợp lý cho thân cống vùng triều trênnềnđấtyếu’’đãđượchoàn thành

Tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo cùng tập thểCơsở 2 trường Đại học Thủy lợi đã tạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt trongsuốtthờigian tácgiảhọctập vàlàmluậnvăn

Tác giả xin cảm ơn sự giúp đỡ đến toàn thể thầy giáo, cô giáobộmônK ế t c ấ u c ô n g trìnht r ư ờ n g Đ ạ i họ cThủy lợiđ ã g i ú p đ ỡt ận tì nh t r

o n g thờigian tácgiảlàmluận văn

Tác giả xin chân thành cảm ơn đến gia đình đã khích lệ, độngviên,hỗtrợvàtạođiềukiệntốtnhấtvềmọimặtchotácgiảtrongsuốtquátrìnhhọctập vàthựchiện luận văn

Tác giả xin chân thành cảm ơn đến Ban giám đốc công ty CổphầnTư vấn Xây dựng Bến Tre, cô, chú, anh, chị, em đồng nghiệp công tytạo điềukiện và giúp đỡ kinh nghiệm cho tác giả trong suốt quá trình học tập và thựchiệnluậnvăn

TÁCGIẢ

-ii-CỘNGHÒAXÃHỘI CHỦNGHĨAVIỆTNAM

Độclập-Tựdo -HạnhphúcBẢNCAMKẾT

Tôi xin cam kết tất cả các nghiên cứu trong luận văn này là kếtquảnghiên cứu của tôi thực hiện trong khoá học cao học tại Trường Đại họcThuỷlợi dưới sự hướng dẫn nghiên cứu khoa học của TS Vũ Hoàng Hưng vàPGS.TS Nguyễn QuangHùng Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về lời camkếtcủamình./

Tp.HồChíMinh,ngày05tháng12năm2014

Họcviên

NguyễnViếtToàn

- 3

-MỤCLỤC

1 TínhcấpthiếtcủaĐềtài 1

2 MụcđíchcủaĐềtài 2

3 Cáchtiếpcậnvàphươngphápnghiêncứu: 2

4 Kếtquảdựkiếnđạtđược 2

CHƯƠNG1: TỔNGQUANCỐNGVÙNGTRIỀU 3

1.1 Kháiquátvềcống vùngtriều 3

1.1.1 Kháiniệm 3

1.1.2 Phânloại 3

1.1.3 Phạmviứngdụng 5

1.1.4TìnhhìnhxâydựngcốngvùngtriềutrênthếgiớivàViệtNam 5

1.2 Cáchìnhthứckếtcấucốngvùngtriềuđãđượcxâydựng 15

1.2.1 CốnglộthiênBTCTtruyềnthống 15

1.2.2 CốngngầmBTCTtruyềnthống 17

1.2.3 Cốngđậptrụđỡ 18

1.2.4 Cốngđập trụphao 19

1.2.5 Cốngđậpxàlan 20

1.3 Vấnđềnghiêncứucủaluậnvăn 21

1.3.1 Đặtvấnđề 21

1.3.2 Nghiêncứulựachọngiảiphápkếtcấuthâncống 21

CHƯƠNG2: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU THÂNCỐNGTRÊNNỀNĐẤTYẾU 23

2.1 ĐặcđiểmtựnhiênkhuvựcđồngbằngsôngCửuLong 23

2.1.1 Đặcđiểmchung 23

2.1.2 Điềukiệnđịachấtnền 27

2.2 Đềxuấtgiảiphápkếtcấucốngphùhợp 29

2.2.1 Hìnhthứckếtcấu 29

2.2.2 Phươngpháptínhtoán 29

2.3 Giảipháptínhtoánkếtcấuthâncốnghợplýchođấtnềnyếu 62

- 4

-2.3.1 GiớithiệuphầnmềmphântíchkếtcấuSAP2000 62

2.3.2 Đềxuấtphạmviápdụng 65

CHƯƠNG3: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG CẦU VÁN – HUYỆN BÌNHĐẠI–TỈNHBẾNTRE 68

3.1 Giớithiệucôngtrình 68

3.1.1 Quymôcôngtrình 68

3.1.2 Sốliệutínhtoán 68

3.1.3 Trườnghợptínhtoánkiểmtra 72

3.1.4 Tảitrọngtínhtoán 72

3.2 Phântíchkếtcấucốngtheobàitoánkhônggianbằngphầnmềm SAP2000 74

3.2.1 Môtảk ế t cấuthâncống 74

3.2.2 Môhìnhhóakếtcấucống 75

3.2.3 Phântíchkếtcấucống 81

3.2.4 Đánhgiákếtquả 110

KẾTLUẬNVÀ KIẾNNGHỊ 112

TÀILIỆUTHAMKHẢO 115

DANHMỤCCÁCHÌNHVẼ Hình1-1:Đ ậ p H o l l a n d s e Ijsselbarrier 6

Hình1-2:CôngtrìnhLower–Rhine 7

Hình1-3:ĐậpchắnsóngbãoHartel–HàLan 8

Hình1-4:ĐậpSôngThame(Anh) 8

Hình1-5:ĐậpEms-Đức 9

Hình1-6:CốngBaLai 11

Hình1-7:T ổ n g thểcôngtrìnhngănmặn,giữngọtThảolong 11

Hình1-8:CốngLángThé 12

Hình1-9:Cốngkênh284 13

Hình1-10:Cắtngangcốngtruyềnthốngvớicửavanphẳngtựđộngđóngmở 15

Hình1-11:C ắ t dọccốngt r u y ề n thốngcửavanphẳngtựđộngđóngmở 15

Hình1-12:Cắtngangcốngtruyềnthốngvớicửavancung 15

Hình1-13:Cắtdọccốngtruyềnthốngvớicửavancung 16

Hình1-14:K ế t cấucốngtròn 17

Hình1-15:Cốnghộphìnhchữ nhật 17

Hình1-16:Kếtcấucốngđậptrụđỡ 18

Hình1-17:K ế t cấucốngđậptrụphao 19

Hình1-18:Kếtcấucốngđậpxàlan 20

Hình2-1:BảnđồđồngbằngSôngCửuLong 24

Hình2-2:Sơđồtínhkếtcấuthâncốngv ù n g triềutrongluậnvăn 32

Hình2-3:Áplựcđấttácdụnglêntrụbiên 34

Hình2-4:Áplựcđấttácdụnglêntrụbiên 35

Hình2-5:Áplựcnướctácdụnglênkhecửakhivậnhànhđóngcửagiữ nước 36

Hình2-6:Áplựcnướctácdụnglênkhecửakhivậnhànhđóngcửangăntriều3 6 Hình2-7:Mặtcắtcấukiệnchịuuốn 40

Hình2-8:Sứckhángtrướcvàsứckhángbêncủacọcchịulựcngang 55

Hình2-9:Sơđồtínhhệsốnền 57

Hình2-10:Quanhệgiữaphảnlựcvàchuyểnvịcủađấtxungquanhcọc 58

Hình2-11:Xácđịnhmodunphảnlựcnền 59

Hình2-12:Cácđườngđồngứngsuất 62

Hình2-13:PhầnmềmSAP2000 63

Hình2-14:Thưviệnmẫumộtsốdạngkếtcấuthôngdụngnhất 63

Hình2-15:HệthanhtrongSAP2000 65

Hình2-16:HệtấmtrongSAP2000 65

Hình3-1:Chitiếtcắtdọckếtcấuthâncống 74

Hình3-2:Chitiếtmặtbằngkếtcấuthâncống 75

Hình3-3:Thâncốngđượcmôhìnhhóabằngphầntử khối 77

Hình3-4:Thâncốngđượcmôhìnhhóabằngphầntử khối 78

Hình3-5:Thâncốngđượcmôhìnhhóabằngphầntử khốivàvỏ 78

-vi-Hình3-6:Thâncốngđượcmôhìnhhóabằngphầntử vỏ 78

Hình3-7:Sơđồáplựcđất(ALD) 81

Hình3-8:Sơđồáplựcnướcngầm(ALNn) 81

Hình3-9:Sơđồlựcdodànvan(DV)vàcầugiaothông(CGT) 81

Hình3-10:Sơđồlựctínhtoánkhiđóngcửatrữnước 82

Hình3-11:Sơ đồáplựccửavanvàokhevankhiđóngvantrữnước(CV-1) 82

Hình3-12:Sơđồáplựcnướckhiđóngvantrữ nước(ALNcl-1) 83

Hình3-13:Sơđồlựcthấmtácdụngvàobảnđáy(ALNt1) 83

Hình3-14:Sơ đồlựcđẩynổitácdụngvàobảnđáy(ALNđn1) 83

Hình3-15:PhổmầumômenM22củabảnđáyvàtườngbêncốngdoTH1 84

Hình3-16:Biểuđồnộilựccủacọc 85

Hình3-17:PhổmầuchuyểnvịcốngdoTH1* 85

Hình3-18–PhổmầuứngsuấtS22củabảnđáyvàtườngbêndoTH1* 86

Hình3-19:Sơđồlựctínhtoánkhiđóngcửangăntriều 87

Hình3-20:Sơ đồáplựccửavanvàokhevankhiđóngvantrữnước(CV-2) 87

Hình3-21:Sơđồáplựcnướckhiđóngvanngăntriều(ALNcl-2) 88

Hình3-22:Sơđồlựcthấmtácdụngvàobảnđáy(ALNt2) 88

Hình3-23:Sơ đồlựcđẩynổitácdụngvàobảnđáy(ALNđn2) 88

Hình3-24–PhổmầumômenM22củabảnđáyvàtườngbêncốngdoTH2 89

Hình3-25–Biểuđồnộilựccủacọc 90

Hình3-26–PhổmầuchuyểnvịcốngdoTH2* 90

Hình3-27–PhổmầuứngsuấtS22củabảnđáyvàtườngbêndoTH2* 91

Hình3-28:Sơ đồlựctínhtoánkhiđắpđêquaisửachữacống 92

Hình3-29:PhổmầumômenM22củabảnđáyvàtườngbêncốngdoTH3 92

Hình3-30:Biểuđồnộilựccủacọc 93

Hình3-31:PhổmầuchuyểnvịcốngdoTH3* 94

Hình3-32:PhổmầuứngsuấtS22củatườngbêndoTH3* 94

Hình3-33–Sơ đồlựctínhtoántronggiaiđoạnthicông 95

Hình3-34:Sơđồáplựcđất(ALD1) 95

-vii-Hình3-35:Sơđồáplựcđất(ALD2) 96

Hình3-36:Sơđồáplựcnướcngầm(ALNn) 96

Hình3-37:Sơđồlựcdocầugiaothông(CGT1) 96

Hình3-38:PhổmầumômenM22củabảnđáyvàtườngbêncốngdoTH4 97

Hình3-39:Biểuđồnộilựccủacọc 98

Hình3-40:PhổmầumômenM22củabảnđáyvàtườngbêncốngdoTH4* 98

Hình3-41:Biểuđồnộilựccủacọc 99

Hình3-42–Sơ đồlựctínhtoántronggiaiđoạnthicôngdùnghệthanhchống 100

Hình3-43:PhổmầumômenM22củabảnđáyvàtườngbêncốngdoTH5 101

Hình3-44:Biểuđồnộilựccủacọc 102

Hình3-45:PhổmầumômenM22củabảnđáyvàtườngbêncốngdoTH5* 102

Hình3-46:Biểuđồnộilựccủacọc 103

Hình3-47:Lựcchốnglớnnhấtthanhtrênphíahạlưu 106

DANHMỤCCÁCBẢNGBIỂU Bảng1-1:Mộtsốcốngngănmặnởt ỉ n h BếnTre 14

Bảng2-1:BảngkiểmtrađịachấtmộtsốcôngtrìnhtrêntỉnhBếnTre 29

Bảng2-1:Hệsốđảmbảok n 38

Bảng2-2:Hệsốtổhợptảitrọngn c 38

Bảng2-3:Phâncấpcôngtrìnhcống 39

Bảng2-4:Hệsốđ i ề u kiệnlàmviệcm a 39

Bảng2-5:Hệsốđ i ề u kiệnlàmviệcm b2 39

Bảng2-6:Hệsốđ i ề u kiệnlàmviệcm b 40

Bảng2-7 :Cường độ chịu nénR n , cường độchịukéoR k , mô đunđàn hồiEcủa bêtông(kG/cm²) 40

Bảng2-8: Bảnggiátrịr tínhcấukiệnchịuuốn,nénlệchtâmvà kéolệchtâm 41

Bảng2-9:BảngtracáchệsốA , B,Dtheo 49

Bảng2-10:Cườngđộtiêuchuẩnđấtdướimũicọcq p 50

Bảng2-11:Cườngđộtiêuchuẩncáclớpđấttạimặtbêncọcf i 51

-viii-Bảng2-12:BảngtrahệsốnềntheoK.X.Zavriev 54

Bảng2-13:Bảngtrak h theoJ.E.Bowlesdùngchomóngcọc 54

Bảng3-1:Cáctrườnghợpsửdụngnước trongquátrìnhvậnhành 69

Bảng3-2:SốliệuvềđịachấtnềncốngCầuVán-huyệnBình Đại-tỉnhBến Tre 70

Bảng3-3:Hệsốlệchtảin 73

Bảng3-4:Tổhợplựctínhtoán 74

Bảng 3-5 :Bảng kết quả tính độ cứng của lò xo gán vào cọc trong mô hình kếtcấuthân cốngtrongSAP2000 80

Bảng3-6:Nộilực một sốphần tửbản đáy vàtườngbên cống do TH1 84

Bảng3-7:ChuyểnvịthâncốngdotổhợptảitrọngTH1* 86

Bảng3-8:Ứngsuấttrongbảnđáy vàtườngbêndotổhợptảitrọngTH1* 86

Bảng3-9:Nộilựcmộtsốphầntửbảnđáy vàtườngbêncốngdo TH2 89

Bảng3-10:ChuyểnvịthâncốngdotổhợptảitrọngTH2* 91

Bảng3-11 :Ứng suấttrongbảnđáy vàtườngbêndo tổhợpTH2* 91

Bảng3-12 :Nộilực mộtsốphầntửbản đáy vàtườngbêncống do TH3 93

Bảng3-13:ChuyểnvịthâncốngdotổhợptảitrọngTH3* 94

Bảng3-14:ỨngsuấttrongbảnđáyvàtườngbêndotổhợptảitrọngTH3* 94

Bảng3-15 :Nộilực mộtsốphầntửbản đáy vàtườngbêncống do TH4 97

Bảng3-16 :Nộilực mộtsốphầntửbản đáy vàtườngbêncốngdo TH4* 99

Bảng3-17 :Nộilực mộtsốphầntửbản đáy vàtườngbêncống do TH5 101

Bảng3-18 :Nộilực mộtsốphầntửbản đáy vàtườngbêncốngdo TH5* 103

Bảng 3-19 :Bảng kiểm tra sự phù hợp tiết diện lựa chọn với nội lực tính toánkếtcấuthâncống 104

Bảng3-20:Bảngkếtquảkiểmtrakhảnăngchịucắtcủakết cấu 105

Bảng3-21:Bảngkếtquảkiểmtranứtcủakếtcấu 106

Trong thực tế, kết cấu thân cống vùng triều trên nền đất yếuthườngđược thiết kế dựa theo các Quy phạm, Tiêu chuẩn thiết kế hiện hành.Các tiêuchuẩn mặc dù được xây dựng trên cơ sở lý thuyết và thực nghiệmnhưng

chưaphảnánhhếtđiềukiệntựnhiênnơixâydựngcôngtrình,nênphươngphápnày thường phải chấp nhận tốn kém vật liệu và mặt cắt thiết kế chưa ở dạnghợp lý nhất Ngoài ra, mộtnguyên nhân nữa dẫn đến hệ quả bài toán của nhàthiết kế hiện nay là chi phíthiết kế tỷ lệ thuận với giá trị xây lắp Để mang lạilợi ích cho Nhà thiết kế thì

hệ số an toàn công trình được nâng cao điều nàygây thất thoát cho Nhà đầu

tư Vì vậy bài toán kết cấu công trình nói chung vàkết cấu thân cống vùng triều trên nền đất yếunói riêng mang tính chất cấpthiết, nhất là trong giai đoạn hiện nay khi công trình loạinày rất nhiều, nhất làkhuvựcTỉnh Bến Tre

Thực tế cho thấy, bài toán kết cấu hợp lý đã có từ lâu nhưngthườngchỉ áp dụng cho công trình dân dụng, kết cấu thép, kết cấu áo đường,côngtrình biển, … hầu như chưa được áp dụng tính toán kết cấu thân cốngvùngtriều trên nền đất yếu Không chỉ ở Việt Nam mà các nước có nền xâydụngcông trình thủy lợi phát triển như Hà Lan, Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản,

…

cũngítkhitìmthấytàiliệuhoặccôngtrìnhnghiêncứugiảipháp kếtcấu hợplýthâncốngvùng triều trên nền đất yếu

Xâydựngphươngpháptínhtoánkếtcấuđểđưaramặtcắtkếtcấuhợp lý vềkinh tếvàkỹthuật.

ÁpdụngchocôngtrìnhcốngCầuVán-huyệnBìnhĐại-tỉnhBếnTre

CHƯƠNG1:TỔNGQUANCỐNGVÙNGTRIỀU 1.1 Kháiquátvềcốngvùngtriều

1.1.1 Kháiniệm

Cống vùng triều là một loại công trình thủy làm nhiệm vụ kiểmsoátkhống chế mực nước và điều tiết nước phục vụ nhiều mục đích khácnhau.Cống nằm ở vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều lên xuống theo mộtchu kỳthời gian phụ thuộc biến chuyển thủy văn Sự thay đổi lên xuống phụthuộcvào lực hấp dẫn từ mặt Trăng (phần chủ yếu) và từ các thiên thể khácnhư mặtTrời (phần nhỏ) tại một điểm bất kỳ trên bề mặt Trái Đất trong khi TráiĐấtquayđãtạonênhiệntượngnướclớn(triều lên)vànướcròng(triềuxuống)vàonhững khoảngthời gian nhấtđịnhtrong mộtngày

Cống lấy nước: được xây dựng để lấy nước từ sông, kênh hoặc

từhồchứaphụcvụ cácyêu cầu dùng nước;

Cốngđiềutiết:xâydựngtrênsông,kênhđểdângcaomựcnước

tạođiềukiệnlấynướccho cáccôngtrình phíathượng lưu;

Cống tiêu: dùng tháo nước, chống úng cho một vùng nhất định

trênmộthệthống, bêncạnhnhiệm vụtiêu, cốngcònđảm nhậncácn h i ệ m

v ụ khác;

Cốngphân lũ:dùngđể tháomộtphần lưul ư ợ n g v ề m ù a l ũ

c ủ a một con sông sang hướng khác, hoặc tập trung nước phân lũ vào một vùngnhấtđịnh nhằmhạthấpđỉnhlũ ởsông chính;

Cống ngăn triều: xây dựng ở cửa sông ven biển, chịu ảnh

hưởngtrực tiếp của thủy triều Ở một thời kỳ nhất định, khi thủy triều dâng,cống mởđể các công trình lấy nước ngọt vào đồng (do triều đẩy dồn lên) Khi triều rútvào mùa lũ, lợi dụngchân triều thấp mở cống tháo tiêu nước từ đồng ra Vàomùa khô cống đóng

để ngăn triều giữ ngọt Ngoài ra cống còn có tác dụngthayđổi nướctrongđồngnhằmtháo chuarửamặn;

Cống tháo cát: để tháo rửa bùn cát lắng đọng phía trước các

côngtrìnhdâng vàđiềutiết nước

1.1.2.2 Cốngngầm

Là một công trình thủy lợi thường được đặt dưới mặt đê, mặtđậpdùng vào việc cấp nước, phân lũ, tiêu úng, ngăn triều, giữ ngọt, ngănmặn.Đâycũnglàmộthìnhthức cốngdùngkháphổbiếncủa vùngtriều.Mộtsốloạicốngngầmdùngphổ biến hiện nay:

Theo vật liệu xây dựng: có các loại cống ngầm bằng sành, bằng

bêtông, bê tông cốt thép và ống kim loại, ống nhựa Trong thực tế xây dựngsửdụngp h ổ b i ế n n h ấ t l à c ố n g b ằ n g b ê t ô n g c ố t t h é p v à k i m l o ạ i , c h

ỉ t r o n g trường hợp cột nước thấp mới sử dụng cống bằng sành, bằng bê tông và ốngnhựa;

Theoh ì n h t h ứ c k ế t c ấ u : c ó c á c l o ạ i c ố n g t r ò n , c ố n g h ộ p , c ố n g

vòm;

Theo cách bố trí: cống ngầm đặt trực tiếp trên nền, cống ngầm

đặttrong hành lang bằng bê tông cốt thép Cách bố trí thứ nhất tương đối kinhtếnhưng kiểm tra sửa chữa khó khăn nếu khớp nối giữa hai đoạn ống làmviệckhông tốt để nước rò rỉ sẽ ảnh hưởng an toàn của đập Khi tháo nước vớilưulượngrấtlớn,tạicácchỗnốitiếphoặccáckẽnứtsẽhìnhthànhchânkhông,c

ó thể hút hết các hạt đất ở thân đập vào cống và làm đập bị trụt lún Vì vậy,chỉ trong trường hợp nến đá tốtmới dùng và thường đặt mốt phần hoặc toànbộđườngống ởtrongnền;

Tùy vào công năng sử dụng, quy hoạch xây dựng (thủy lợi,giaothông, hạ tầng kỹ thuật,…) và điều kiện tự nhiên(vị trí địa lý, địa hình,địachất,thủyvăn,…)màsẽlựachọnhìnhthứcvàkết cống cho phùhợp

1.1.4TìnhhìnhxâydựngcốngvùngtriềutrênthếgiớivàViệtNam

1.1.1.4Đặcđiểmchung

Sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước là một vấn đề đangđượcnhiều nước trên thế giớiquantâm.Đặcbiệttrong khi tương lai sắptớic á c hiện tượng thời tiết cực đoan có xu hướng tăng về tần suất và mạnhvề

cườngđộ,trongđónổilênvấnđềxâmnhậpmặn,nướcbiểndângsẽgâykhókhăn

cho sản xuất nông nghiệp, cung cấp nước sạch và làm suy thoái tài nguyênđấtvà nước Các dạng thiên tai sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới sinh mạng và đời sốngcủangưới dân.

1.1.4.2 MộtsốcôngtrìnhtrênThếgiới

[1].ĐậpchắnsóngHollandseIjsel – HàLan:

Công trình được khởi công xây dựng trên sông Hollandse IJselnốiRotterdam với biển bắc, khởi công năm 1954 và hoàn thành đưa vào sửdụngnăm 1958 Vị trí xây dựng công trình trên đoạn sông rộng 250m Đậpgồm 3trụ tạo thành 1 khoang rộng 80m và 1 âu thuyền rộng 24m dài120m.Trên trụlà 4 tháp bố trí thiết bị đóng mở cao 45m Hai cửa van phẳngrộng 81,2m cao11,5m nặng hơn 635 tấn được vận chuyển ra vị trí lắp đặtbằng tàu kéo Côngtrình này có 2 cửa và đóng mở lần lượt để đảm bảo antoàn khi có sự cố Cửavanâuthuyền nặng 60 tấn

Hình1-1:Đ ậ p H o l l a n d s e Ijssel barrier

Các kết cấu BTCT gồm trụ ngưỡng được thi công tại chỗtrongkhung vây tường thép Nền móng của công trình được gia cố thêm bằngcọcđóngsâu vàonền công trình

Dạng đập chắn nước này còn được xây dựng ở Nhật Bản trênsôngAji - Osaka Mỗi cửa của công trình này rộng 57m Công trình khánhthànhvào năm1970.

Hình1-2:Côngtrình Lower–Rhine

[3].Đậpchắnsóngbão Hartel– HàLan:

Công trình được xây dựng trên kênh Hartel để chống nước dângdobão, khánh thành năm 1996 Công trình gồm 2 khoang thông nước, điềutiếtnước bằng của van phẳng Cửa lớn rộng tới 98m cao 9,3m Cửa nhỏrộng49,3m Các cửa van được nâng lên thẳng đứng bằng xilanh thủy lực gắntrên 4tháp cao Khi có bão các cửa được hạ xuống ở vị trí cách ngưỡng BT khoảng0,2mđểnướcvẫnqualạiđược

Hình1- 3:Đậpchắn sóngbão Hartel–Hà Lan

[4].ĐậpsôngThame–Anh:

Hình1-4:Đập SôngThame(Anh)

Để chống lại sóng và triều cường từ biển Bắc đổ vào sôngThameskhi có bão, năm 1974 các kỹ sư người Anh đã triển khai thiết kế vàthi côngcông trìnhngănsôngT h a m e s H o à n t h à n h v à đ ư a

1 9 8 2 ĐậpchắnsóngsôngThamesđượcxâydựngtạiWoolwichcáchthủđô17km

Công trình này có chiều rộng tổng cộng 520m gồm 4 khoang 61m, 6khoang31,5m, cửa van cao hơn 20m, cửa van được hàn kín tạo thành hộpphao nênnướccó thểđượcchovàokhiđóng củavàrakhinâng cửalên.

[5].ĐậpchắnsóngEms – Đức:

Công trình được xây dựng trên sông Ems từ năm 1999 đếnnăm2002 Công trình gồm 7 khoang thông nước Cửa thông thuyền lớn nhấtrộng60m bố trí cửa van trụ xoay (Rotary segmentgate) Haic ử a h a i b ê n

k h o a n g này rộng 50m cửavanviền phân(segment gate) còn lại4cửarộng6 3 , 5 m Với tổng chiều dài gần 500m, đây là một trong những công trình lớn nhấtChâu Âu

Hình1- 5:ĐậpEms- Đức

Nước ta cũng vậy, mặc dù có nguồn tài nguyên nước vào loạitrungbình và có hệ thống sông ngòi khá dày đặc nhưng hiệu quả sử dụngnước cònchưa cao bởi nhiềunguyênnhânkhác nhau.Trongđó,mộtphầnk h á

l ớ n lượng nước ngọt bị lãng phí do đổ tự do ra biển theo các cửa sông.Trong điềukiện khí hậu toàn cầu biến đổi bất lợi và thảm phủ rừng bị suy thoái, nguồnnước ngọt từ thượngnguồn chảy về đồng bằng ngày càng giảm, tình trạngthiếu nướcngọtđãvàđangxảyraởcácvùng châu thổ

Các tỉnh ven biển đồng bằng sông Cửu Long chịu tác đông trựctiếpcủa thủy triều, mặn xâm nhập sâu Hiện tại diện tích đất nông nghiệp bịmặnxâm nhập (có nồng độ khoảng 4g/l) là rất lớn, chiều dài xâm nhập trêncácsông chính nhiều nơi lên đến 40Km Thời gian qua, các tỉnh này trong đócóBếnTređãvàsẽchịunhữngtácđộngbất lợi dobiến đổi khíhậu gâyra.

Để chuẩn bị và kịp thời đối phó với tác động bất lợi kể trên thìphảiđầutưmộtkhối lượnglớnhệthốngcôngtrìnhngănsông, hệthốngđêbaovenbiểnở hạ lưucác sông nêncầnrất nhiềut à i l ự c , v ậ t l ự c v à

n h â n l ự c Trong đó, chiếm một tỷ trọng không nhỏ là các công trìnhcống làm nhiệm vụngăntriều,ngăn mặn,điều tiết nước,tiêuthoátnước,…

1.1.4.3 MộtsốcôngtrìnhởViệtNam

[1].CốngBa Lai (BếnTre)

Hìnhthức:KiểucốnglộthiênbằngBTCT,đóngmởbằngcửavantựđộnghai chiều

- Vịtrí: trêncạn,bên bờtrái sôngBaLai

- XửlýnềncốngbằngcọcBTCT35x35cm.

- Cửavantựđộngkiểuchữnhấtbằngthépkhônggỉ,caođộđỉnhcửa: +3,0m,H=7,2m

cầu 33m, mặt cầu 10m, H30-XB80, chênh lệch mực nước 1,2m; giá thành 160tỷ,giảm70 tỷso vớiphương ántruyền thống.

- Cửavantựđộngkiểuchữnhấtbằngthépkhôngrỉ,caođộđỉnhcửa: +3,0m,H=7.5m.

- Kênhdẫnthượnglưudài70m,kênhdẫnhạlưudài350m,bềrộngđáykên

h dẫn :6,0m,caođộđáykênh-2,5m,mái kênh dẫn m=1,5

- Cửavantựđộngkiểuchữnhấtbằngthépkhôngrỉ,caođộđỉnhcửa: +2,0m,H=4,5m.

Theosốliệuthốngkê,cáccôngtrìnhcốngngănmặndoNhànướcđầutưxâydựng ởtỉnh Bến Tre :

Bảng1 -1:Mộtsốcống ngănmặnởt ỉ n h BếnTre

TT Tên cống Địa điểmxâyd

ựng

Số cửa, chiều rộngthôngnước(m )

Caotrìn hngưỡ ng

Thời gianxâyd ựng

Vốn đầu tư(triệuđ)

+5.25

+3.50 +3.00

MNLN(P=10%): +3.00

+0.50

-3.50 -4.30 -4.30

- Giáthành cao,kinhphí xửlýnền vàtiêunăngtốn kém;

- Thờigianthicông dài dobiện pháp thicônglàmkhôhố móng;

- Kết cấu bản đáy dày từ 0,61,0 m, cộng với các trụ pin làmứngsuất tác dụng lên nền lớn hơn khả năng chịu tải của nền, do đó phải đóngcọcbêtông cốt thép khásâu;

- Diệntíchmặtbằngthicôngxâydựngcốnglớndẫnđếncôngtácđềnbù giải phóng mặtbằng, tái định cư phức tạp, khó khăn và tốn kém ảnhhưởngkhôngnhỏđếntiếnđộxâydựng,đôikhilàmmấttínhkhảthicủadựán

PHÍA ĐỒNG PHÍA SÔNG

Đểkhắcphụcnhữnghạnchếchocốngcôngnghệtruyềnthốngvìphảitốn kémtrong công tác đền bù giải phóng mặt bằng, tái địnhc ư ; đ ò i h ỏ i nguồn kinh phí đầu tư rất lớn

do phải thi công trên khô, một số công nghệ làmcống mới đã được nghiên cứu Dưới đây làmột số kết cấu cống cải tiến đãđượcứng dụng cóhiệu quảởViệt Nam

1.2.3 Cống đậptrụđỡ

Hình1-16:Kếtcấucốngđậptrụđỡ

Ưu

điểm :

- Đã khắc phục đáng kể các tồn tại hạn chế của kết cấu Cống

kiểutruyền thống như : thi công giữa lòng sông (không phải dẫn dòng thi

công)giảmdiện tích mấtđất vàchiphíđền bù giảiphóng mặt bằng…

Nhược điểm:

- Công nghệ thi công trụ đỡ, trụ pin phải làm khô hố móngtrongkhung vây cọc ván thép giữa lòng sông, kỹ thuật thi công rất phức tạpphụthuộcrất lớn đếnthờitiết khí hậu vàthủyvăn dòng chảytrênsông;

- Thicônglắpghépcáchạngmụccôngtrìnhdướinướchạnchếđộchínhxác,giámsátchấtlượngcôngtrìnhrấtkhó khăn

Nhược điểm:

- Đối với công trình ngăn sông lớn, do yêu cầu mở rộng khẩuđộcống, cột nước sâu và chênh lệch mực nước thượng hạ lưu cao nên kết cấutrụpinlàrấtlớn,chi phí cao;

- Việcgiámsát chấtlượngkhókhăn;

- Phụthuộcvàođườngthủylaidắttừbãichếtạođếncôngtrườnglắpđặt

25%

Nhược điểm:

- Chỉt h í c h h ợ p c h o n h ữ n g v ù n g c ó l ư u t ố c n h ỏ ; c h ê n h l ệ c h m ự cnướcthấp;điềukiệnđịachấtthuậnlợi(tạinhữngvùng,màđấtcóchỉtiêuvềlựcdính thíchhợp);

- Khókếthợpgiaothôngbộ;

- Việcgiámsát chấtlượngkhókhăn;

- Phụthuộcvàođườngthủylaidắttừbãichếtạođếncôngtrườnglắpđặt.

1.3 Vấnđềnghiên cứucủaluậnvăn

1.3.1 Đặtvấnđề

Với điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn của tỉnh Bến Tre,nàytrong khu vực chịu ảnh hưởng đặc biệt nghiêm trọng của nước biển dângvàxâmnhập mặn dotácđộngcủabiếnđổikhí hậu

Trong tình hình hiện nay, để kịp thời ứng phó với biến đổi khíhậu.Việc đầu tư xây dựngcác tuyếnđê biển, đê bao venc á c s ô n g v à

c á c c ô n g trình cống trên các tuyến đê là vấn đề cấp thiếtm à N h à

n ư ớ c v à N h â n d â n tỉnhBến Tređãvàđangthựchiện

Nhằm giãm gánh nặng về vốn đầu tư xây dựng công trình đãcónhiều công trình nghiên cứu về mặt cắt đê hợp lý cho khu vực này Vấn đềđặtra ở đây là nghiên cứu lựa chọn giải pháp kết cấu thân cống hợp lý cho khuvựcnàyđó cũnglànộidungnghiên cứucủaluận văn

1.3.2 Nghiêncứulựachọngiảiphápkếtcấuthâncống

Khu vực tỉnh Bến Tre với mạng lưới sông ngòi dày đặc,b i ê n

đ ộ triều dao động lớn Đánh giá ưu, nhược điểm của các hình thức kết cấucốngvùng triều kết hợp với kinh nghiệm khảo sát, thiết kế và thi công cáccôngtrình cống tại khu vực này thì chưa có công trình cống nào áp dụng côngnghệmới, kể cả những công trình vừa mới triển khai gần đây như : cống ĐịnhTrung,cống Sơn Đốc2, đềusửdụng côngnghệtruyền thống

Thực tế cũng cho thấy công nghệ cống truyền thống này rấtthíchhợp với khu vực tỉnh Bến Tre Nó sẽ còn áp dụng rất nhiều cho các côngtrìnhcống sau này Để mang lại nhiều lợi ích cho Nhà đầu tư việc Nghiên cứu chọngiải pháp kết cấu hợp lý thân cống vùngtriều theo công nghệ truyền thống làhướngđiđúng đắn vàmanglại hiệu quảthiết thực

Do nội dung nói trên quá lớn, nên để giảm bớt khối lượng luậnvănsẽ không đi sâu vào nghiên cứu địa chất yếu mà chấp nhận cống làm việctrênnền đã xử lý bằng cọc BTCT Đây cũng là cách xử lý phổ biến và kháhợp lýđối với công trình cống vùng triều trên nền đất yếu ở khu vực đồngbằng SôngCửuLongnói chung vàtỉnh Bến Trenói riêng.

Kếtluậnchương1

Qua khái quát về tình hình xây dựng các công trình cống trongvàngoài nước kết hợp với các kết cấu cống vùng triều đã được xây dụng ởnướctatừxưađến naycùng vớiđánhgiá ưu,nhượcđiểmcủa từngloại kết cấu

Xuất phát từ thực tiễn và điều kiện tự nhiên của khu vực Quaphântíchđãđịnhhướngđượcvấn đềcầnnghiên cứu

Trong nộidung tiếp theo luận vănđisâu vào phânt í c h v à

n g h i ê n cứumột sốnội dungsau:

- ĐiềukiệntựnhiênởkhuvựcĐBSCLvàtỉnh Bến Tre;

- Đặcđiểmđịachấtcủakhu vực;

- ĐềxuấthìnhthứckếtcấuthâncốngphùhợpchokhuvựtỉnhBến

Trevàxâydựngphươngpháptínhtoán

CHƯƠNG 2:NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT

CẤUTHÂNCỐNGTRÊNNỀNĐẤTYẾU 2.1 Đặcđiểmtựnhiênkhuvựcđồng bằngsôngCửuLong

2.1.1 Đặcđiểmchung

Sông Mêkông chảy qua lãnh thổ Việt Nam chia ra hai nhánhsôngTiền và sông Hậu rồi đổ ra biển Đông Theo chín cửa gồm : Cửa Tiểu,CửaĐại, Ba Lai, Hàm Luông, Cổ Chiên, Cung Hầu, Định An, Ba Thắc, TrầnĐê(riêng Ba Lai đã có hệ thống cống đập Ba Lai ngăn lại, Ba Thắc đã bị bồilấp)đã hình thành một vùng đồng bằng châu thổ rộng lớn một phần của nó làđồngbằngsông Cửu Long

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL)với diện tích là 40.548,2km² .Có vị trí nằm liền kề với vùng Đông Nam Bộ, phía Bắc giápCampuchia, phíaTây Nam là vịnh Thái Lan, phía Đông Nam là Biển Đông.Vùng bao gồm cáctỉnh Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Trà Vinh,Cần Thơ, SócTrăng,BạcLiêu,CàMau,Kiên Giang,AnGiang,Đồng Tháp,HậuGiang

Nằm ở phần cuối của bán đảo Đông Dương, liền kề với vùng kinhtếtrọng điểm phía Nam nên vùng có mối quan hệ hai chiều rất chặt chẽ và quantrọng Nằm giáp vớiCampuchia và cùng chung sông Mê Kông là điều kiệngiao lưu hợp tác vớicác nước trên bán đảo Nằmở vùng tận cùng TâyNamcủaTổquốccóbờ biểndài73,2kmvànhiềuđảo,quầnđảonhư ThổChu,PhúQuốclàvùng đặcquyềnkinhtếgiápbiển Đôngvàvịnh TháiLan

Vùng nằm trong khu vực có đường giao thông hàng hải vàhàngkhông quốc tế giữa Nam á và Đông Nam á cũng như với châu Úc và cácquầnđảok h á c t r o n g T h á i B ì n h D ư ơ n g V ị t r í n à y r ấ t q u a n t r ọ n g t r o n g

g i a o l ư u quốctế

Hình2-1:BảnđồđồngbằngSôngCửuLong

hình:

Vùng đồng bằng sông Cửu Long của Việt Nam được hình thànhtừnhững trầm tích phù sa và bồi dần qua những kỷ nguyên thay đổi mựcnướcbiển; qua từng giai đoạn kéo theo sự hình thành những giồng cát dọctheo bờbiển Những hoạt động hỗn hợp của sông và biển đã hình thànhnhững vạt đấtphù sa phì nhiêu dọc theo đê ven sông lẫn dọc theo một sốgiồng cát ven biểnvà đất phèn trên trầm tích đầm mặn trũng thấp như vùngĐồng Tháp Mười, tứgiác Long Xuyên – Hà Tiên, tây nam sông Hậu và bánđảo Cà Mau.Đồngbằng sông Cửu Long có địa hình bằng phẳng hầu hết có

từ0,7-1,2m.DọctheobiêngiớiCampuchia caohơnvớica o độtừ2,0-4,0m, sau

đó thấp dần xuống trung tâm đồng bằng với cao độ 0,8-1,2 m và chỉ còn0,3-0,5mởkhuvựcgiáptriềuvàvenbiển

Có thể nói các yếu tố khí hậu của vùng thích hợp cho các sinhvậtsinh trưởngvàpháttriển,làtiền đề cho việcthâmcanh,tăngvụ

Đất

đai:

Diệntíchđấttrongvùng baogồmcác nhómđấtsau:

+ Đất phù sa: Phân bố chủ yếu ở vùng ven và giữa hệ thốngsốngTiền và sông Hậu, diện tích 1,2 triệu ha chiếm 29,7% diện tích đất tựnhiêntoànvùngvàkhoảng1/3diệntíchđấtphùsacủacảnước.Nhómđấtnàycó

độ phì cao và cân đối, thích hợp đối với nhiều loại cây trồng lúa, cây ănquả,màu,câycông nghiệp ngắn ngày;

+ Nhóm đất phèn: Phân bố ở vùng Đồng Tháp Mười và HàTiên,vùng trũng trung tâm bản đảo Cà Mau với tổng diện tích 1,2 triệu hachiếm40%diệntíchtoànvùng.Đấtcóhàmlượngđộctốcao,tínhchấtcơlýyếu,nứtnẻ nhanh;

+ Nhóm đất xám: Diện tích trên 134.000 ha chiếm 3,4% diệntíchtoàn vùng Phân bố chủ yếu dọc biên giới Campuchia, trên các bậc thềmphùsa cổ vùng Đồng Tháp Mười Đất nhẹ, tơi xốp, độ phì thấp, độc tốbìnhthường;

+Ngoàiracòncócácnhómđấtkhácnhưđấtcátgiông,thanbùn,đ

ất đỏ vàng, đất xói mòn… chiếm diện tích không đáng kể khoảng 0,9% diệntíchtoàn vùng;

+ Nhìn chung đất đai ở đây rất thuận lợi cho phát triển nôngnghiệp,thíchhợptrồng lúa,dừa,mía,dứa,câyănquả

Tài

nguyên nước:

Với hệ thống hạ lưu sông Mê Kông ở Việt Nam là hai nhánhsôngTiền và sông Hậu tổng lượng nước sông Cửu Long là 500 tỷ mét khối.Trongđó sông Tiền chiếm 79% và sông Hậu chiếm 21% Chế độ thuỷ vănthay đổitheo mùa Mùa mưa nước sông lớn vào tháng 9, tháng 10 làm ngậpcác vùngtrũng Đồng Tháp Mười, Tứ giác Long Xuyên Về mùa này, nướcsông

mangnhiềuphùsabồiđắpchođồngbằng Vềmùakhô,lượngnướcgiảm nhiều,làm cho thuỷ triều lấn sâu vào đồng bằng làm vùng đất ven biển bị nhiễm mặnnghiêmtrọng

Chế độ nước ngầm khá phức tạp, phần lớn ở độ sâu 100 mét.Nếukhaithácquánhiều có thểlàmnhiễmmặn trong vùng

nguyênbiển:

Chiều dài bờ biển 732 km với nhiều cửa sông và vịnh Biểntrongvùng chứa đựng nhiều hải sản quí với trữ lượng cao: Tôm chiếm 50%trữlượng tôm cả nước, cá nổi 20%, cáđáy 32%, ngoài ra còn có hải sản quínhưđồimồi,mực…

Trên biển có nhiều đảo, quần đảo có tiềm năng kinh tế cao nhưđảoThổChu,Phú Quốc

Ven bờ là hệ thống rừng ngập mặn có giá trị về kinh tế và sinhtháivớinhiềuloạiđộng vật,thựcvật

Tài

nguyên khoángsản:

Trữ lượng khoáng sản không đáng kể Đá vôi phân bố ở HàTiên,Kiên Lương dạng núi vách đứng với trữ lượng 145 triệu tấn Phục vụsản xuấtxi măng, vôi xây dựng; cát sỏiở dọc sông Vàm Cỏ, sông Mê Kông trữlượngkhoảng 10 triệu mét khối; than bùnở U Minh, Cần Thơ, Sóc Trăng, tứgiácLongXuyên.Ngoàiracòn cáckhoángsảnkhácnhưđá,suối khoáng…

2.1.2 Điềukiệnđịa chấtnền

VùngĐBSCL của Việt Nam được hìnht h à n h t ừ n h ữ n g

t r ầ m t í c h phùsa và bồi dầnqua những kỷ nguyên thay đổimực nướcbiển;q u a t ừ n g giai đoạn kéo theo sự hình thành những giồng cát dọc theo

bờ biển Nhữnghoạt động hỗn hợp của sông và biển đã hình thành những vạtđất phù sa phìnhiêu dọc theo đê ven sông lẫn dọc theo mộts ố g i ồ n g c á t

v e n b i ể n v à đ ấ t phèn trên trầm tích đầm mặn trũng thấp như vùngĐồng Tháp Mười, tứ giácLong Xuyên – Hà Tiên, tây nam sông Hậu và bánđảo Cà Mau, đất chủ yếu làphù sa sông Tiền, sông Hậu, đất than bùn, Glây-mùn, sét và cát Nhìn chungđịachất ờvùng nàyđaphầnlàđất yếu

Đặc tính của đất yếu thường có độ ẩm cao và sức kháng cắtkhôngthoátn ư ớ c t h ấ p Đ ấ t t h u ộ c d ạ n g c ố k ế t b ì n h t h ư ờ n g v à c ó k h ả n

ă n g t h ấ m

nước thấp Mực nước ngầm trong nền đất thường nằm gần bề mặt, cáchtừ0,5m đến 2,5m Một số trường hợp đất yếu có hàm lượng hữu cơ cao và cócảlớp than bùn Đối với một vài loại đất, do lún thứ cấp chiếm từ 10-25% độlúntổng cộng Trong một số khu vực của các thành phố, mặt cắt địa kỹ thuật chothấy nền đất bao gồm cáclớp đất với độ chặt, độ cứng, độ thấm và chiều dàykhácnhau.

Đặc điểm của công trình thuỷ lợi nói chung khác với các côngtrìnhgiao thông, xây dựng là ngoài chịu tải trọng đứng còn phải chịu tảitrọngngang, thành phần tải trọng ngang trong công trình thủy lợi thường rấtlớn,phụ thuộc nhiều vào cột nước trước và sau công trình Trong khi đóthôngthường các kết cấu nền móng chịu tải trọng đứng lớn hơn rất nhiều lầntảitrọng ngang Đây là điều bất lợi nhất đối với các công trình thuỷ lợivùngĐBSCL phần lớn có địa chất nền mềm yếu, sông rộng và sâu Với điềukiệnđịa chất nền như trên việc xây dựng công trình nói chung và cống vùngtriềunói riêng ở khu vực này sẽ ảnh hưởng nhiều đến kích thước bản đáy vàhìnhthứckết cấuthân cống

Kiểm tra địa chất một số khu vực trên địa bàn tỉnh Bến Tre doXínghiệp khảo sát Xây dựng của Công ty Cổ phần Tư vấn Bến Tre thựchiệnkhoanthămdò tại một số vịtrí công trìnhnhưsau:

Bảng2-1:Bảngkiểmtra địachấtmộtsốcông trìnhtrêntỉnhBếnTre

2.2.2 Phươngpháptínhtoán

Tính toán kết cấu thân cống vùng triều có nhiều phương pháptínhtoánđểxácđịnhnộilựcnhưngcó2phươngpháptínhtoáncơbảnhiệnnàylà:

- Phươngpháptínhtoántheohệphẳng;

- Phươngpháptínhtoántheobàitoánkhônggian

Cảhaiphươngphápnàytrongtínhtoánkếtcấuđãsửdụngmộtsốgiảthiết đơngiảnhóasau:

 Vậtliệucủakếtcấu liêntục,đồngnhấtvàđẳnghướng;

 Biếndạngtỷlệbậcnhấtvớiứngsuất(địnhluậtHookle);

 Chuyển vị do biến dạng gây ra rất nhỏ so với kích thướccủakết cấu nên có thể coi kích thước của kết cấu sau biếndạngvẫnnhưkíchthướctrướcbiếndạng

1) Phươngpháptínhtoántheohệphẳng

Rời rạc kết cấu về các dạng kết cấu đơn giản như dạng sườn,vách,cột,…để áp dụng các công thức tính toán cơ bản của bài toán sức bềnvật liệunhưdầmcột haycácbàitoánsiêutĩnh dạng khung dầm

Vớip h ư ơ n g p h á p n à y k h ô n g x é t t ổ n g t h ể t o à n b ộ k ế t c ấ u m à c

h ỉ tínhtoán riêng rẽtừngbộ phận kết cấu,coi cácbộphậnlàmviệcđộclập

+ Bản đáy: Tính như móng bè chịu phản lực của nền đất, nộidungtínhtoánbaogồm:tínhtoánnộilựctrongbản,kiểmtracườngđộchịuuốncắt,đâmthủng;

+ Bản sàn trên (nếu có): Tính như kết cấu sàn chịu tác động củatảitrọng thực tế của công trình, liên kết các bản sàn này là các gối cứng tạicácgóccủagiao2trụbiên;

+ Hệ tường ngang, dọc: Cắt 1m theo phương ngang hoặcphươngdọc, tính toán như hệ khung siêu tĩnh làm việc đồng thời với nền,trong đó sànđáy có sơ đồ là dầm được kê lên các gối cứng (vì đáy thân cống được liên kếtvớicọc);

+Trụbiên:Tínhtoánnhưcấukiệnchịunénuốnchịutácđộngcủatảitrọng néntại chândầm,tường,áplựcđất,áplựcnước…

Phương pháp này có đơn giản, dễ kiểm soát Tuy nhiên cómộtnhược điểm lớn trong tính toán: kết cấu dầm dạng thân cống có dạngkhônggian gồm trụ biên, trụ pin (nếu có), sàn (nếu có) và đất nền làm việccùngnhau, có tương tác qua lại nên việc tính toán riêng rẽ từng bộ phận làkhôngchínhxác.

Phương pháp này xây dựng trên nguyên lý biến phân Lagrangevềcực tiểu của thế năng có xét đến tổng thể tương tác giữa các bộ phận kếtcấutrongt r ụ p i n Đ ồ n g t h ờ i m ô p h ỏ n g đ ư ợ c cácđ ặ c t r ư n g c ơ bảnc ủ a p h

ầ n t ử biểu thị mối quan hệ giữa các lực nút và các biến dạng nút tương ứng, quan hệchuyển vị từng điểm với ngoại lực tácdụng lên kết cấu Ngoài ra với phươngpháp tính này có thể tính toán cho bài toán lớn, điều

kếtcấukhônggian,chitiết,cóthểxemvàxửlýnộilựcxuấthiệncụcbộtrongkết cấu, đồng thời có thể kiểm tra khả năng chống chọc thủng của cọc đối vớikếtcấu

Khi xét đến tương tác trong chuyển vị cục bộ và tổng thể, xácđịnhđộ cứng tổng thể và các tải trọng tác dụng từ đó xác định được các thôngsốbiến dạng của kết cấu, tính toán ứng suất trong kết cấu Với sự phát triểnvượtbậc của công nghệ thông tin, hạn chế của phương pháp phần tử hữu hạnlàkhốilượngtínhtoánlớnđượcgiảiquyếtrấtnhanhbởiphươngphápnàycóthểlậptrình tính toán.Hiện naycó nhều cácphần mềmđãđượcứng dụngvào

tính toán thiết kế của các nước trên thế giới như Thái Lan, Hàn Quốc,ĐanMạch, Mỹ, Tuy nhiên các phần mềm hiện nay thường tập trung sâu vàomộtkhía cạnh nhất định, hoặc là kết cấu phần trên như Sap2000, Ansys (HoaKỳ)… hoặc tập trung phântích ứng suất biến dạng đất nền như Plaxis(HàLan),Sigma/w(GeoSlope,CaNaDa).

Với bài toán phân tích ứng suất biến dạng trong kết cấu thìthườngứngdụng phần mềmphântíchkếtcấunhưSAP2000hoặcANSYS

Với kết cấu dạng tường bản: Bản sàn trên (nếu có), bản đáy, trụbiênvà trụ pin (nếu có) được mô hình hóa là các phần tử Shell, cọc, thanh chống(nếu có) là các phần tửFrame, các đặc trưng hình học và tính chất vật lý đượcgántương ứng chotừngbộphận kết cấu

Hình2-2:Sơ đồtínhkếtcấuthâncốngv ù n g triềutrongluậnvăn

Cácbướctínhtoán:

2.2.2.1 Sơ bộ chọntiếtdiệnkếtcấuthân cống

Lựachọn tiếtdiệnkếtcấusơbộdựatrên nhữngcơsởsau: