THUYẾT MINH + BẢN VẼ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẢNG CÁ THẠCH KIM, HÀ TĨNH (FILE PDF)

Đồ án tốt nghiệp ngành Cảng Đường thủy trường Đại học Xây dựng Hà Nội. Đề tài cảng cá Thạch Kim, Hà Tĩnh. Phương án bến cầu tàu và tường cừ

BỘ MÔN CẢNG – ĐƯỜNG THỦY

BỘ MÔN CẢNG – ĐƯỜNG THỦY



THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CẢNG CÁ THẠCH KIM, HÀ TĨNH

Giảng viên hướng dẫn : TS Bạch Dương

Sinh viên thực hiện : Trần Ngọc Thắng

Mã số sinh viên : 210561

Lớp : 61CG1

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

NGÀNH XÂY DỰNG CẢNG - ĐƯỜNG THỦY

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Họ và tên sinh viên: Trần Ngọc Thắng Số: … / K61 – D4

Hệ đào tạo: Chính quy

Tên đề tài tốt nghiệp: Thiết kế cảng cá Thạch Kim, Hà Tĩnh

NỘI DUNG VÀ KHỐI LƯỢNG ĐỒ ÁN CẦN HOÀN THÀNH

1 Thu thập, chỉnh lý và phân tích số liệu % 10

5 Dự toán xây dựng công trình % 10

YÊU CẦU VỀ HỒ SƠ ĐỒ ÁN

1 Thuyết minh khổ A4 trang 100 ~ 120

2 Bản vẽ khổ A1 (hoặc A1 kéo dài) bản 15 ~ 18

TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

1 Bắt đầu thực hiện đồ án: 24/05/2021 GVHD 1: TS BẠCH DƯƠNG

2 Kiểm tra giữa kỳ: 09/08/2021 GVHD 2:

MỤC LỤC

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG & QUY HOẠCH

CẢNG CÁ THẠCH KIM

2

1.2.2 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng cảng 4

1.2.3 Dự báo lượng hàng thông qua cảng 8

1.2.4 Dự báo đội tàu ra vào cảng 10 CHƯƠNG 2: QUY HOẠCH CẢNG CÁ

THẠCH KIM

13

2.4.2 Cáo trình đáy bến (CTĐB) 15

2.4.3 Số lượng bến và chiều dài khu bến 15

2.5.1 Khu bốc xếp hàng hóa và chạy tàu 18

2.7.3 Nhà xưởng sản xuất nước đá, kho trữ nước đá 20 2.7.4 Kho và cửa hàng lương thực, ngư lưới cụ 20

2.7.6 Nhà để xe và thiết bị 21 2.7.7 Nhà thường trực, bảo vệ 21

PHẦN II: THIẾT KẾ KẾT CẤU BẾN TÀU 500CV

VÀ TÀU DỊCH VỤ

22 CHƯƠNG 1: PHƯƠNG ÁN BẾN CẦU TÀU 23

1.2.1 Tải trọng bản thân 23

1.2.2 Áp lực đất lên tường chắn 24

1.2.3 Tải trọng do dòng chảy và gió tác động lên tàu 24

1.2.7 Tải trọng hoàng hóa và thiết bị trên bến 26

1.3.1 Kiểm tra ổn định trượt sâu 26

1.3.2 Kiểm tra ổn định tường chắn đất sau cầu tàu 26

1.4.2 Tính toán cốt thép các cấu kiện 28

1.5.2 Cọc ống BTCT ƯST D300 28 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN BẾN TƯỜNG CỪ 29

2.2.1 Tải trọng bản thân 29

2.3.1 Tính toán chiều sâu hạ cừ theo phương pháp đồ giải 30

2.3.2 Kiểm tra chiều rộng tường tương đương 31

2.3.3 Các thông số cơ bản của bến cừ kép 34

2.4.1 Kiểm tra ổn định trượt sâu 36

2.4.2 Kiểm tra ổn định trượt phẳng 36

PHẦN III: THIẾT KẾ THI CÔNG PHƯƠNG ÁN

BẾN CẦU TÀU

38

CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG XÂY

1.6 Số lượng và chiều dài từng loại cọc sử dụng 44

PHẦN IV: DỰ TOÁN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 52

LỜI NÓI ĐẦU

Là quốc gia ven biển, Việt Nam có đường bờ biển dài trên 3260 km, có diện tích vùng lãnh hải thuộc chủ quyền, quyền chủ quyền, quyền tài phán trên 1 triệu km 2 , với 2 quần đảo lớn Hoàng Sa, Trường Sa và trên 3000 đảo và quần đảo khác Việt Nam có trên 50% dân số sống ở 28 tỉnh, thành phố ven biển; có nhiều tiềm năng lớn để phát triển kinh tế biển, như: giao thông vận tải biển; khai thác và chế biến khoáng sản; khai thác, nuôi trồng và chế biến hải sản, phát triển du lịch biển Trong những năm trở lại đây, với chủ trương phát triển kinh tế biển làm mũi nhọn gắn liền với bảo

vệ chủ quyền biển đảo của Tổ quốc, phương châm mỗi con thuyền ra khơi bám biển là một cột mốc chủ quyền, việc đẩy mạnh phát triển ngành khai thác thủy hải sản càng có ý nghĩa không chỉ với đời sống nhân dân mà còn có ý nghĩa to lớn với quốc phòng an ninh

Nằm trên dải đất miền Trung, tỉnh Hà Tĩnh có đường bờ biển dài 137 km Việc khơi dậy những tiềm năng của biển ngày càng được chú trọng, vươn ra biển đó là tầm nhìn chiến lược phát triển Kinh tế- Xã hội dài hạn của Hà Tĩnh Những năm qua, khai thác thủy sản của tỉnh đã đạt tổng sản lượng hàng năm từ 25000-30000 tấn, trị giá khoảng 600-750 tỷ đồng, giải quyết việc làm cho trên

15000 lao động trực tiếp xa khơi và hàng vạn lao động dịch vụ khác kèm theo Do vậy, việc đầu tư xây dựng những cảng cá chuyên dụng để đáp ứng nhu cầu đánh bắt và xuất khẩu thủy sản của tỉnh

Hà Tĩnh là cần thiết

Nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp em được giao là “Thiết kế Cảng cá Thạch Kim, Hà Tĩnh”, bao

gồm các phần:

- Phần I: Giới thiệu chung & quy hoạch cảng cá Thạch Kim

- Phần II: Thiết kế kết cấu bến tàu 500CV và tàu dịch vụ

- Phần III: Thiết kế thi công phương án bến cầu tàu

- Phần IV: Dự toán xây dựng công trình

Em xin chân thành cảm ơn thầy Bạch Dương đã hướng dẫn và hỗ trợ em tận tình trong quá trình

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG & QUY HOẠCH CẢNG CÁ THẠCH KIM CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Giới thiệu chung về tỉnh Hà Tĩnh

1.1.1 Điều kiện tự nhiên

Hà Tĩnh trải dài từ 17°54’ đến 18°37’ vĩ Bắc và từ 106°30’ đến 105°07’ kinh Đông Phía Bắc giáp tỉnh Nghệ An, phía Nam giáp tỉnh Quảng Bình, phía Tây giáp hai tỉnh Borikhamxay và

Khammuane của Lào, phía Đông giáp Biển Đông

Hà Tĩnh nằm cách thủ đô Hà Nội 345 km về phía Nam, ở phía đông dãy Trường Sơn với địa hình hẹp, dốc và nghiêng từ tây sang đông, độ dốc trung bình 1,2%, có nơi 1,8% Lãnh thổ chạy dài theo hướng tây bắc - đông nam và bị chia cắt mạnh bởi các sông suối nhỏ của dãy Trường Sơn với nhiều dạng địa hình chuyển tiếp, xen kẻ lẫn nhau Sườn Đông của dãy Trường Sơn nằm ở phía tây,

có độ cao trung bình 1350 m, đỉnh Rào Cọ 2.235 m, phía dưới là vùng đồi thấp giống bát úp, tiếp nữa là dải đồng bằng nhỏ hẹp chạy ra biển có độ cao trung bình 5 mét và sau cùng là dãy cát ven biển bị nhiều cửa lạch chia cắt

Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều Ngoài ra, Hà Tĩnh còn chịu ảnh hưởng của khí hậu chuyển tiếp giữa miền Bắc và miền Nam, với đặc trưng khí hậu nhiệt đới điển hình của miền Nam và có một mùa đông giá lạnh của miền Bắc nên thời tiết, khí hậu rất khắc nghiệt Hàng năm, Hà Tĩnh có hai mùa rõ rệt là mùa hè và mùa đông:

- Mùa hè: Từ tháng 4 đến tháng 10, đây là mùa nắng gắt, khô hạn kéo dài kèm theo nhiều đợt gió phơn Tây Nam (gió Lào) khô nóng, nhiệt độ có thể lên tới hơn 40 °C, khoảng cuối tháng 7 đến tháng 10 thường có nhiều đợt bão kèm theo mưa lớn gây ngập úng nhiều nơi, lượng mưa lớn nhất

tỉ Đồng (tương ứng với 2,8300 tỉ USD), GRDP bình quân đầu người đạt 49,50 triệu đồng (tương ứng với 2.135 USD), tốc độ tăng trưởng GRDP đạt 20,80%

Kinh tế Hà Tĩnh chủ yếu nông, lâm, ngư nghiệp và thủ công nghiệp Phần lớn diện tích đất canh tác là trồng lúa, còn lại chủ yếu là cây công nghiệp thương phẩm và hoa màu Ngành trồng cây ăn quả đang được đầu tư, ngoài ra còn có trồng cây công nghiệp lâu năm chiếm tỉ trọng thấp Diện tích rừng (đặc biệt là rừng tự nhiên) có diện tích lớn đang là động lực phát triển mạnh ngành lâm nghiệp Các sản phẩm lâm nghiệp có giá trị là các loại gỗ, lâm sản quý, dược liệu, Ngành nuôi trồng thủy, hải sản đang được đầu tư phát triển nâng cao giá trị Tỉnh còn có các cảng nước sâu và cửa biển giúp phát triển mạnh ngư nghiệp

hạ tầng để phối hợp tìm kiếm cứu nạn , cứu hộ Từng bước hình thành hệ thống khu neo đậu, khu tránh bão cho tàu thuyền dọc theo đường bờ biển cả nước

2 Trở thành căn cứ hậu cần cho đội tàu đánh bắt của tỉnh Hà Tĩnh và các tỉnh lân cận Nơi tiếp nhận, thu mua và tổ chức phân phối , tiêu thụ, bảo quản các sản phẩm thủy hải sản đánh bắt và nuôi trồng tại khu vực

3 Là cơ sở hạ tầng để hình thành tại đây một trung tâm nghề cá của tỉnh , bao gồm dịch vụ hậu cần nghề cá, bảo quản, chế biến sau thu hoạch và chế biến đông lạnh xuất khẩu

4 Là cơ sở hạ tầng để triển khai các hoạt động khuyến ngư, bảo vệ nguồn lợi thủy sản, thực hiện công tác quản lý nhà nước đối với hoạt động nghề cá Góp phần tăng cường an ninh quốc phòng và bảo vệ chủ quyền biển đảo

1.2.2 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng cảng

a) Vị trí địa lý

Cảng cá Thạch Kim được xây dựng ở khu vực Cửa Sót sông Hạ Vàng, xã Thạch Kim, huyện

Lộc Hà, cách trung tâm thành phố Hà Tĩnh 16km về phía Đông Bắc Cửa sông Hạ Vàng sâu và rộng, phía ngoài biển được che chắn tự nhiên nên rất an toàn cho tàu thuyền neo đậu

Tọa độ địa lý của cảng:

Nằm trong vùng hấp dẫn trực tiếp với tiềm năng phát triển to lớn Hiện nay, nhà nước đang tập

trung vào ngành đóng tàu Dự báo trong thời gian không xa sẽ xuất hiện các tàu đánh các lớn có thể

và nuôi trồng thuỷ sản phát triển Do đó trong thời gian không xa cảng có thể sẽ phải tiếp nhận những tàu đáng cá lớn

Ngoài ra, cảng cá Thạch Kim còn là nơi trung chuyển sản phẩm cá với các cảng cá khác trong và ngoài tỉnh Các cảng cá thuộc tỉnh Hà Tĩnh như : cảng cá Xuân Thổ, bến cá Thạch Kim, bến cá Cẩm Nhượng, bến cá Cửa Khẩu, bến cá Kỳ Hà

Nằm trên một vị trí thuận lợi về điều kiện tự nhiên, cảng cá Thạch Kim có nhiều cơ hội để trở thành một cảng chuyên dụng, tiếp nhận những tàu đánh cá có công suất lớn và hiện đại trong tương lai

Hình 2: Vị trí xây dựng cảng cá Thạch Kim (Nguồn: Google Earth)

b) Đặc điểm địa hình:

Địa hình bị chia cắt khá phức tạp bởi các sông, lạch cồn cát, đụn cát và núi đá Gió và cát di động

mạnh hình thành nên nhiều cồn cát, đụn cát, chiều cao bình quân từ 4-5 m, có nơi đến 15-20 m và

có xu hướng lấn dần vào diện tích đất canh tác nông nghiệp

c) Đặc điểm địa chất:

Lớp 1: Khống chế toàn bộ khu vực bề mặt Chiều dày trung bình Htb=1,5m là các vụn cát san

hô,cỡ hạt trung bình lẫn ít bùn sét trạng thái xốp , bão hoà nước

Chỉ tiêu cơ lý: C=0.1Kg/cm2 ; 𝝋=200 ; Ɣ=1.68T/m3

Lớp 2: Nằm dưới lớp 1 có chiều dày trung bình 6,5 m là đất sét pha lẫn vỏ sò ,ốc trạng thái dẻo

nhão đến nhão Màu nâu ,xám xanh chứa nhiều vỏ sò ,ốc hến và san hô Thành phần là sét pha nặng

Chỉ tiêu cơ lý: C=0.02Kg/cm2 ; 𝝋 =17.250 ; Ɣ =1.73T/m3

Lớp 3: Nằm dưới lớp 2, có chiều dày nhỏ, khoảng ~1m là sét pha màu xám xanh, xám vàng,

trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng Chỉ tiêu cơ lý C=0.18Kg/cm2 ; 𝝋 =190 ; Ɣ =1.93T/m3

Lớp 4: Nằm dưới lớp 3 ,có chiều dày trung bình 6-7m có dạng đá granit phong hoá mạnh Mức

độ phong hoá giảm dần theo độ sâu Đá này có kiến trúc hạt lớn đến vừa, màu xám xanh, xám trắng lẫn nâu đỏ ( ôxít sắt ) Thành phần khoáng vật gồm fenspat, thạch anh ,mica

Lớp 5: Nằm dưới cùng là nền đá grannit rắn chắc Màu xám trắng đến hồng nhạt Kiến trúc hạt

lớn đến vừa Thành phần khoáng vật gồm fenspat, thạch anh, mica Các mãu phân tích nước cho thấy nước có khả năng ăn mòn bê tông cốt thép cũng như các loại thiết bị khác

bị tàn phá, sạt nở các ao đầm nuôi trồng thuỷ sản và ảnh hưởng tới sản xuất nông nghiệp

Mùa khô từ tháng 4 đến tháng 9, gió Tây Nam khô nóng hoạt động mạnh, gây hạn hán vào các tháng 7, tháng 8 Vào mùa này hiện tượng cát bay, cát chảy do gió xảy ra thường xuyên

- Cảng nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nên chế độ gió ở đây phân ra 2 mùa rõ rệt:

+ Gió thịnh hành trong mùa hè từ tháng 5 đến tháng 8 hàng năm theo các hướng SE và SW Tốc

+ Gió thịnh hành trong mùa đông từ tháng 10 đến tháng 12 năm sau theo các hướng N, NE Tốc

độ gió trung bình mùa đông quan trắc được đạt giá trị 3.0 – 3.5 m/s Tốc dộ gió mạnh nhất có thể đạt tới 10 – 15 m/s

+ Tháng 4 và tháng 9 là thời kỳ chuyển tiếp giữa 2 mùa, gió có hướng tản mạn

+ Các thông số đặc trưng về chế độ gió sử dụng tài liệu của trạm khí tượng Hòn Ngư

- Từ các số liệu quan trắc tại trạm Hòn Ngư có thể đi đến một số nhận xét như sau:

+ Gió thịnh hành trong năm là gió theo hướng N, NE, SE, S, SW, và NW Tần suất xuất hiện gió theo các hướng này tương ứng là 35,03%; 5,13%; 6,73%; 11,91%; 9,31% và 8.33% ( gió theo các hướng trên chiếm 76,44% )

+ Gió có tộc độ < 4,0m/s, chiếm 55,48%; gió có vận tốc > 9m/s chỉ chiếm 7,52%; gió có tốc độ

>15m/s chiếm 0,34%; gió có tốc độ > 20% chiếm 0,09% Gió có tốc độ lớn trên 15m/s chủ yếu xuất hiện trong các tháng 9 và tháng 10 hàng năm

- Số ngày có sương mù trung bình năm là 33 ngày, trong đó tháng 3 có nhiều sương mù nhất Hầu hết các ngày trong năm có tầm nhìn từ 10 – 50 km

Như vậy, điều kiện khí hậu khá thuận lợi cho xây dựng cảng

d) Điều kiện thủy, hải văn

Vận tốc dòng chảy tính toán V = 1.0 m/s

Vùng biển Hà Tĩnh có chế độ Nhật triều không đều xen kẽ chế độ bán Nhật triều không đều, hàng tháng có khoảng 10 – 15 ngày có 2 lần nước cường và 2 lần nước dòng trong ngày Cường triều dâng nhanh và thời gian ngắn chỉ khoảng 10 –12 giờ, nhưng cường độ triều rút chậm và thời gian triều rút dài hơn và kéo dài khoảng 15 –16 giờ Biên độ triều giảm dần từ Bắc vào Nam và bình quân trong tháng dao động tại Cửa Sót từ 1.8 – 2.5 m

Trạm Hòn Ngư có tính chất triều giống khu vực công trình nên dùng mực nước trạm Hòn Ngư

để phục vụ tính toán cho công trình

Dựa vào mực nước giờ, đỉnh triều, chân triều, trung bình trạm Hòn Ngư từ năm 1984 đến 2001

và số liệu quan trắc được từ 27/9 đến 11/10/2002 để xây dựng tương quan tại trạm Cửa Sót và trạm Hòn Ngư, phương trình tương quan:

y = 0.882x – 8.228 (cm)

Hệ số tương quan R = 0.99

Sai số chuẩn SE = 8.3 cm

Trong đó :

y : mực nước trạm Cửa Sót

x : mực nước trạm Hòn Ngư

Cao độ mực nước của trạm Hòn Ngư theo hệ Hải đồ

Dựa vào phương trình tương quan ta có mực nước tương ứng với các tần suất thể hiện ở bảng:

Bảng 1.1: Mực nước ứng với các tần suất tại Cửa Sót (cm)

Cao độ theo hệ

hải đồ (cm) 197 195 183 170 147 124 105 84 75 39 23

1.2.3 Dự báo lượng hàng thông qua cảng

Tổng sản lượng hải sản đánh bắt trong vùng sẽ được chuyển lên bờ để đưa đi tiêu thụ thông qua

hệ thống cảng cá trong vùng và các bến cá nhân dân nằm dọc theo các cồn, bãi cửa sông, ven biển Các số liệu thống kê trong giai đoạn 2006- 2009 cho thấy chỉ số có khoảng 65% sản lượng hải sản đánh bắt được thông qua các cảng cá chính Tỷ lệ này sẽ tăng khi các cơ sở hạ tầng nghề cá ngày càng hoàn thiện và yêu cầu về bảo quản chất lượng sản phẩm đánh bắt ngày càng tăng

Lượng hàng qua cảng bao gồm hàng thủy hải sản và các loại vật tư, nhu yếu phẩm phục vụ tàu thuyền đánh bắt

Trên cơ sở số lượng và chủng loại tàu thuyền về cảng trong ngày, đặc điểm của đội tàu đánh bắt,

dự báo khối lượng hàng hoá qua cảng tới năm 2025 như sau:

- Khối lượng hàng qua cảng trong năm là 100.000 tấn, trong đó hàng thuỷ hải sản 20.000

Tấn/năm; các loại hàng vật tư đánh bắt 80.000 Tấn/năm,

- Lượng hàng qua cảng trong ngày trung bình là 333 Tấn/ngày, vào ngày cao điểm khoảng 500 Tấn/ngày

Cụ thể như sau:

trong năm 2025 sẽ là: 60% x 20.000= 12.000 Tấn/năm

2 Nước ngọt : ước tính 40.000m3/năm

3 Lương thực thực phẩm : 3.000 Tấn/năm

4 Xăng dầu : 22.000 Tấn/năm

5 Ngư cụ +hàng hóa khác: 3.000 Tấn/năm

Bảng 1.2: Lượng hàng thủy sản thông qua cảng (dự báo năm 2025)

Khối lượng hàng đi qua(Tấn)

Khối lượng hàng qua cảng

b) Dự báo lượng tàu thuyền

Cảng và khu neo đậu tàu thuyền tránh trú bão sẽ phục vụ thường xuyên cho khoảng 700 tàu thuyền các loại, trong đó:

1 Tàu đánh bắt xa bờ 135CV trở lên (chủ yếu là 500CV) : 80 chiếc

2 Tàu đánh bắt tầm trung 90CV-135CV(chủ yếu là 135CV) : 250 chiếc

3 Tàu đánh bắt ven bờ < 90CV : 450 chiếc

4 Tàu dịch vụ : 10 chiếc

c) Dự báo số lượng tàu thuyền về cảng trong ngày

- Ngày trung bình có khoảng 95-105 lượt tàu thuyền ra vào cảng

- Ngày cao điểm có khoảng 105-116 lượt tàu thuyền ra vào cảng

Bảng 1.4: Đặc điểm hoạt động của tàu và số lượng tàu về cảng

≤ 90CV 90-135CV >135CV

Bảng 1.5: Thông số cơ bản của đội tàu ra vào cảng

(m)

Chiều rộng (m)

Mớn nước (m)

Chiều cao mạn (m)

Lượng dãn nước (T)

CHƯƠNG 2: QUY HOẠCH CẢNG CÁ THẠCH KIM

2.1 Nguyên tắc chung

Cảng cá được quy hoạch trên cơ sở các nguyên tắc cơ bản sau:

1 Đảm bảo an toàn cho đội tàu ra vào làm hàng tại bến

2 Công nghệ bốc xếp và hình thức bảo quản tương ứng với từng loại hàng phải hợp lý và hiệu quả nhất

3 Quy hoạch cảng phải tận dụng tối đa điều kiện tự nhiên và kết cấu bến phải hợp lí, an toàn cho tàu khi cập bến và khi neo đậu

4 Diện tích khu đất và khu nước hợp lý, khối lượng tạo bãi, nạo vét khu nước phải hợp lý

5 Tính toán khả năng phát triển trong tương lai, việc quy hoạch giai đoạn đầu không làm ảnh hưởng đến sự phát triển của các giai đoạn sau

6 Đường giao thông trong cảng, đường nối khu cảng với trục giao thông quốc gia phải thuận tiện

7 Không làm ảnh hưởng xấu tới các công trình đã có hoặc sẽ có trong quy hoạch

8 Hạn chế tối đa ảnh hưởng tới cảnh quan, môi trường xung quanh cũng như khu dân cư

2.2 Căn cứ các tài liệu thiết kế

Bảng 1.6: Các tài liệu sử dụng

1 22TCN 207-1992 Công trình bến cảng biển – Tiêu chuẩn thiết kế

2 TCCS 04-2010 Tiêu chuẩn thiết kế công nghệ cảng biển

3 Giáo trình Quy hoạch cảng

2.3 Đề xuất 2 phương án quy hoạch các khu bến

- Độ sâu khu nước của cảng giảm dần theo hước Đông bắc- Tây Nam

- Đội tàu ra vào cảng chia làm 3 nhóm: đội tàu có công suất >135CV; đội tàu có công suất

90-135CV; đội tàu có công suất ≤ 90CV

Căn cứ vào các yến tố trên, đề xuất 2 phương án quy hoạch và kết cấu các khu bến như sau:

- Phương án 1: Bến liền bờ, chia làm 3 khu bến, các khu bến được sắp xếp lần lượt theo hướng Đông Bắc- Tây Nam (bản vẽ số 2)

+ Khu bến số 1: Dành cho đội tàu có công suất >135CV neo đậu song song với tuyến bến

+ Khu bến số 2: Dành cho đội tàu có công suất 90-135CV neo đậu xiên góc với tuyến bến

+ Khu bến số 3: Dành cho đội tàu có công suất ≤ 90CV neo đậu vuông góc với tuyến mép bến

- Phương án 2: Bến có cầu dẫn, chia làm 3 khu bến (bản vẽ số 3)

+ Khu bến số 1: Dành cho đội tàu có công suất >135CV neo đậu song song với tuyến bến

+ Khu bến số 2: Dành cho đội tàu có công suất 90-135CV neo đậu xiên góc với tuyến bến + Khu bến số 3: Dành cho đội tàu có công suất ≤ 90CV neo đậu vuông góc với tuyến mép bến

2.4 Các thông số cơ bản của bến

Tđ : Mớn nước của tàu tính toán khi tàu đầy hàng (m)

z1 : Độ dự phòng chạy tàu tối thiểu tính với an toàn lái tàu (m); z1 = 0,05T

- Theo tiêu chuẩn chính : CTMB = MNTB + 2 = +1.24 + 2 = +3.24 m

- Theo tiêu chuẩn kiểm tra : CTMB = MNCTK + 1 = +1.83 +1 = +2.83 m

2.4.3 Số lượng bến và chiều dài khu bến

Các hình thức neo đậu tàu tại bến:

- Tàu đánh bắt xa bờ: Neo đậu song song với tuyến bến; LB = 1.15*LT

- Tàu đánh bắt tầm trung: Neo đậu tại bến theo một trong hai hình thức sau:

+ Neo đậu xiên góc với tuyến bến; Chiều dài một bến LB = 2*BT

+ Neo đậu ghép đôi, song song với tuyến bến;Chiều dài một bến LB = 1.15*LT

- Tàu đánh bắt ven bờ: Neo đậu tại bến theo một trong hai hình thức sau:

+ Neo đậu vuông góc với tuyến bến; Chiều dài một bến LB = 1.3*BT

+ Neo đậu ghép đôi, song song với tuyến bến; Chiều dài một bến LB = 1.15*LT

Số lượng bến, chiều dài tuyến bến cập tàu được xác định theo số lượng, chủng loại tàu thuyền về

T

t n L

L

1 1

) (

- Biểu thức tính toán:

Trong đó:

L: Tổng chiều dài tuyến bến cập tàu;

Li: Chiều dài tuyến cập tàu của tàu loại i;

ni: Số lượng tàu loại i về cảng trong ngày;

ti: Thời gian tàu loại i sử dụng bến trong ngày;

T: Thời gian khai thác cảng trong ngày;

Lbi: Chiều dài một bến của tàu loại i;

m: Số lượng chủng loại tàu về cảng

Bảng 1.8 Số lượng bến yêu cầu và chiều dài tuyến bến

≤ 90 CV 90-135 CV CV Tàu dịch vụ

Ngày trung bình:

Số lượng tàu về cảng nhiều nhất

Ngày cao điểm:

Thời gian khai thác cảng (T) Giờ 18 18 18

Neo đậu vuông góc với

2.5 Khu nước của cảng

2.5.1 Khu bốc xếp hàng hóa và chạy tàu

Vùng bốc xếp hàng và chạy tàu được bố trí ngay sát bến vừa đảm bảo cho tàu đỗ bốc xếp hàng vừa để cho tàu đi lại dọc bến

Bến bố trí thẳng chạy dài theo đường bờ:

Chiều rộng khu nước bốc xếp hàng và chạy tàu trước bến xác định theo công thức :

B=3Bt +2.∆B

(Khi số bến lớn hơn 3-Giáo trình Quy hoạch cảng Trang 125)

Trong đó:

Bt là chiều rộng tàu tính toán

∆B là khoảng cách an toàn giữa các tàu

∆B=1,5 Bt (ứng với lượng hàng Max)

- Tàu trên 500 CV và tàu dịch vụ:

Chiều rộng khu nước B= 3*7.5+2*1.5*7.5= 45 (m)

2.5.2 Khu quay vòng

Đường kính vũng quay vòng cho tàu : Dqv = (3-4)*Lt (m)

(Khi tàu tự quay Giáo trình Quy hoạch cảng - trang 122)

Tính cho tàu lớn nhất:

- Tàu 500CV : Dqv = 32*3= 96m

2.6 Công nghệ bốc xếp

- Thiết bị bốc xếp mép bến: xe Hyundai HD210 gắn cẩu Unic 5 tấn URV 555

+ Chiều cao móc tối đa: 15.1 m

+ Bán kính làm việc : 13.38 m

+ Tải trọng nâng/tầm với : 5050 kg/2.4 m ; 1200 kg/ 5.5 m

+ Tốc độ quay : 2 vòng/phút

+ Tải trọng bản thân : 8.25 tấn (sau khi lắp cẩu)

- Thiết bị vận chuyển hàng hóa trong bến sử dụng xe nâng hàng và xe đẩy tay

Lựa chọn công nghệ bốc xếp từng khu bến:

- Bến tàu công suất ≤ 90CV: Công nghệ bốc xếp thủ công; vận chuyển hàng hóa bằng xe đẩy tay

- Bến tàu công suất 90-135CV: Công nghệ bốc xếp chủ yếu là thủ công, kết hợp với cần cẩu; vận chuyển hàng hóa bằng xe đẩy tay, có thể kết hợp với xe nâng hàng

- Bến tàu 500CV: Công nghệ bốc xếp chủ yếu bằng cẩn cẩu, kết hợp với thủ công; vận chuyển hàng hóa bằng xe nâng hàng, có thể kết hợp với xe đẩy tay

2.7 Kho bãi của cảng và các công trình phụ trợ

2.7.1 Nhà văn phòng cảng

Nhà văn phòng chủ yếu phục vụ khối quản lý, khai thác cảng Ngoài ra còn bố trí một phòng thường trực ứng cứu, Bảo vệ nguồn lợi thủy sản và Hướng dẫn ngư trường, quản lý khu neo đậu trú tránh bão

Tổng diện tích yêu cầu 500m2, bao gồm các phòng:

Diện tích tầng 1 là 250m2, bố trí 6 phòng làm việc và 1 khu vệ sinh:

+ 2 phòng có diện tích : 40m2/phòng

+ 1 phòng có diện tích : 30m2/phòng

+ 3 phòng có diện tích : 20m2/phòng

+ Khu vệ sinh có diện tích: 20m2/phòng

+ Diện tích hành lang, cầu thang và sảnh: 80m2

Diện tích tầng 2 là 250m2, bố trí 6 phòng làm việc và 1 khu vệ sinh:

+ 1 phòng diện tích: 40m2/phòng

+ 1 phòng diện tích: 30m2/phòng

+ 4 phòng diện tích: 20m2/phòng

+ Khu vệ sinh có diện tích: 20m2/phòng

+ Diện tích hành lang, cầu thang và sảnh: 80m2

2.7.2 Chợ thủy sản đầu mối

Chức năng, nhiệm vụ là nơi tiếp nhận, phân loại và phân phối tiêu thụ sản phẩm thủy hải sản đánh bắt về cảng Đồng thời đây cũng là nơi chào hàng, giao dịch mua bán sản phẩm, có vai trò như

một chợ thủy sản đầu mối.( Theo Giáo trình Quy hoạch cảng - trang 333)

Diện tích yêu cầu:

q k n

Q S

 (m2)

Trong đó:

S: Diện tích yêu cầu (m2);

Q: Lượng thủy hải sản về cảng, qua Nhà phân loại (75 tấn/ngày cao điểm);

n: Số lần tiếp nhận (quay vòng) trong ngày, chọn n = 2 lần/ngày;

k: Hệ số sử dụng diện tích, chọn k = 0,6 (Giáo trình Quy hoạch cảng- trang 334);

q: Tải trọng khai thác, q = 50kg/m2;

 Diện tích nhà tiếp nhận và phân loại: S = 1250 (m2)

2.7.3 Nhà xưởng sản xuất nước đá, kho trữ nước đá

- Quy mô xưởng sản xuất nước đá:

Công suất yêu cầu : 50 Tấn/ngày

Khối lượng 1 cây đá : 50 kg/cây

Chu kỳ sản xuất : 16-18 giờ

Diện tích nhà xưởng yêu cầu: 500 m2

- Quy mô kho trữ nước đá:

Sức chứa kho : 100 Tấn

Nhiệt độ bảo quản : -5oC

Diện tích kho gồm 2 Block : 220 m2

 Tổng diện tích xưởng sản xuất và kho trữ nước đá: S= 720 m2

2.7.4 Kho và cửa hàng lương thực, ngư lưới cụ

Lượng hàng lương thực, thực phẩm qua cảng trung bình 17-22 tấn/ngày

2.7.5 Nhà dịch vụ, Căng-tin

Đây là hạng mục công trình kinh doanh, dịch vụ, do vậy quy mô do thị trường điều tiết.Trong

dự án xác định diện tích yêu cầu khoảng 300m2

Bố trí hai nhà nhà vệ sinh công cộng, diện tích 40m2/nhà Tổng diện tích xây dựng 80m2

2.8 Đường giao thông trong cảng

- Chọn loại xe tính toán là: Huyndai HD-210 với các thông số kĩ thuật như sau:

Mặt đường phủ bê tông nhựa, độ dốc ngang i= 3%

 Căn cứ vào điều kiện vị trí khu vực xây dựng cảng nằm trong cửa sông, vì thế phương án bến

nhô có thể gây ảnh hưởng tới dòng chảy Lựa chọn phương án bến liền bờ làm phương án Quy hoạch chọn.

PHẦN II: THIẾT KẾ KẾT CẤU BẾN TÀU 500CV VÀ TÀU DỊCH VỤ

Đề xuất 2 phương án kết cấu:

Phương án 1:

- Bến tàu <90CV : Kết cấu bến mái nghiêng

- Bến tàu 90-135CV : Kết cấu bến nửa thẳng đứng, nửa mái nghiêng

- Bến tàu dịch vụ và tàu 500CV (bến 500CV) : Kết cấu bến cầu tàu

Phương án 2:

- Bến tàu <90CV : Kết cấu bến mái nghiêng

- Bến tàu 90-135CV : Kết cấu bến nửa thẳng đứng, nửa mái nghiêng

- Bến tàu dịch vụ và tàu 500CV (bến 500CV) : Kết cấu bến tường cừ

Lựa chọn thiết kế chi tiết cho 2 phương án kết cấu bến 500CV

CHƯƠNG 1: PHƯƠNG ÁN BẾN CẦU TÀU

+ Vòi voi: Đổ tại chỗ, Bê tông M350

h= 90 cm; tại vị trí cầu thang h= 70 cm

+ Cầu thang: Chiều rộng b= 1200 cm; chiều cao bản h= 30 cm

1 22TCN 207-1992 Công trình bến cảng biển – Tiêu chuẩn thiết kế

2 22TCN 222-1995 Tải trọng và tác động (do sóng và do tàu) lên công trình

thủy- Tiêu chuẩn thiết kế

3 TCVN 4116: 1985 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công-

Tiêu chuẩn thiết kế

4 Giáo trình Công trình bến cảng (Phạm Văn Giáp)

1.2 Tải trọng tác động lên bến cầu tàu

1.2.1 Tải trọng bản thân

- Bao gồm tải trọng bản thân của các cấu kiện

γi*hi (kN/m2)

Σγi*hi (kN/m2)

Ci (kN/m2) φi q

(kN/m2) λai λaci σai

(kN/m2)

1.2.3 Tải trọng do dòng chảy và gió tác động lên tàu

- Số liệu tàu tính toán: Tàu cá 500CV

Kích thước : L x B x Tđ = 32 x 7.5 x 2.9 m

- Số liệu về dòng chảy: Vận tốc dòng chảy tính toán là 1.0m/s

+ Diện tích cản nước lớn nhất theo phương ngang tàu: Al = 32*2.9= 92.8 m2

+ Diện tích cản nước lớn nhất theo phương dọc tàu : At = 7.5*2.9= 21.8 m2

- Số liệu vê gió: Vận tốc gió tính toán là 15m/s

+ Diện tích cản gió lớn nhất theo phương ngang tàu: Aq,max = 32*3.7= 118.4 m2

+ Diện tích cản gió nhỏ nhất theo phương ngang tàu: Aq,min = 32*0.8= 25.6 m2

+ Diện tích cản gió lớn nhất theo phương dọc tàu : An,max = 7.5*3.7= 27.8 m

+ Diện tích cản gió nhỏ nhất theo phương dọc tàu: An,min = 7.5*0.8= 6 m2

Bảng 2.3: Tải trọng dòng chảy tác động lên tàu theo phương ngang (Qw) và phương dọc (Nw)

1.2.4 Tải trọng tựa tàu

Tải trọng tựa tàu xác định theo công thức:

q = 1,1Q tot

Qtot – lực ngang do tác động tổng hợp của gió, dòng chảy và sóng,

1.2.6 Tải trọng neo tàu

Tải trọng kéo của các dây neo phải xác định bằng cách phân phối các thành phần vuông góc với mép bến của lực ngang cho các bích neo Lực ngang bao gồm cả gió và dòng chảy tác động lên Lực neo S (kN) lớn nhất tác động lên một bích neo được xác định theo công thức:



 

Ta có: Qtot =58.14kN

n là số bích neo chịu lực, chọn trường hợp n= 1

= 300;  = 200 khi tàu đầy hàng

 S= 123.74 kN

Sq= 58.14kN

Sn= S*cosa*cosb= 100.7 kN

Sv= S*sinb= 42.32 kN

- Chọn bích neo chữ T loại 15 tấn, bố trí 9 bích neo trên toàn bộ chiều dài 110.4m của tuyến bến

1.2.7 Tải trọng hoàng hóa và thiết bị trên bến

Tải trọng khai thác trên bến là 10 kN/m2

1.2.8 Tổ hợp tải trọng

- Các trường hợp tải trọng và tổ hợp tải trọng của bến cầu tàu trình bày trong phụ lục A

1.3 Tính toán kiểm tra ổn định bến cầu tàu

1.3.1 Kiểm tra ổn định trượt sâu

Kiểm tra ổn định trượt sâu của bến cầu tàu theo phương pháp mặt trượt cung tròn Sử dụng phần mềm GEO STUDIO SLOPE/W để tính toán kiểm tra

Kết quả tính toán trình bày trong phụ lục B

1.3.2 Kiểm tra ổn định tường chắn đất sau cầu tàu

Kiểm tra ổn định lất của tường chắn đất theo công thức:

kn n nc mđ m Ml

KN.m)

Mg (KN.m)

K

Vậy tường góc thỏa mãn điều kiện ổn định lật

1.4 Tính toán nội lực và thiết kế cốt thép các cấu kiện

1.4.1 Tính toán nội lực

Tính toán nội lực của bến cầu tàu theo mô hình khung 3D bằng phần mềm SAP2000-V16 Kết quả tính toán chi tiết trình bày trong phụ lục C

Bảng 2.6: Kết quả tính toán nội lực bản sàn

Bảng 2.7: Kết quả tính toán nội lực dầm

Bảng 2.8: Kết quả tính toán nội lực tường góc

Bản (M22+) 100 50 10 16.4

1.4.2 Tính toán cốt thép các cấu kiện

Tính toán cốt thép các cấu kiện theo tiêu chuẩn TCVN 4116-1985, độ mở rộng vết nứt cho phép

aT =0.05mm (đối với dầm mở rộng và vòi voi trong vùng dao động mực nước) và aT =0.08mm (đối

với các cấu kiện còn lại) Kết quả tính toán chi tiết trình bày trong Phụ lục D

1.5 Kiểm tra sức chịu tải của cọc

Tải trọng tính toán của cọc xác định theo công thức:

Ntt = n*nc*mđ*N

Trong đó:

n là hệ số vượt tải, n=1.25

nc là hệ số tổ hợp tải trọng, với tổ hợp cơ bản n=1

mđ là hệ số điều kiện làm việc, mđ=1

N là tải trọng cọc lớn nhất lấy từ biểu đồ nội lực

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN BẾN TƯỜNG CỪ

2.1 Căn cứ các tài liệu thiết kế

Bảng 2.11: Các tài liệu sử dụng

1 22TCN 207-1992 Công trình bến cảng biển – Tiêu chuẩn thiết kế

2 22TCN 222-1995 Tải trọng và tác động (do sóng và do tàu) lên công trình

thủy- Tiêu chuẩn thiết kế

3 TCVN 11820-5:2021 Công trình cảng biển- Yêu cầu thiết kế- Phần 5: Công

trình bến

4 TCVN 4116: 1985 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công-

Tiêu chuẩn thiết kế

5 Giáo trình Công trình bến cảng (Phạm Văn Giáp)

2.2 Tải trọng tác động lên bến tường cừ

γi*hi (kN/m2)

Σγi*hi (kN/m2)

Ci (kN/m2) φi q

(kN/m2) λai λaci σai

γi*hi (kN/m2)

Σγi*hi (kN/m2)

Ci (kN/m2) φi λpi λpci σpi

To = 7.16 m: là chiều sâu chôn cừ theo tính toán đồ giải

𝛿 : là chiều cao của tiết diện đưa về tiết diện chữ nhật tương đương

𝛿 = √12∗𝑛𝐸∗ 𝐽

𝑏+∆

3

nE= 1.16 : là tỉ số mô đun đàn hồi của bê tông M400 trên M350

J=0.0025 m4 : là moomen quán tính tiết diện cừ

b=0.996 m : là kính thước cấu kiện theo hướng mép bến

∆=0.03 m : là khoảng hở thiết kế giữa 2 cấu kiện tường cừ

 Do chiều sâu hạ cừ vào lớp đá granit phong hóa là lớn (cụ thể là 2.4 m), gây khó khăn khi thi

công đóng hạ cừ nên ta chọn phương án kết cấu bến cừ kép.

2.3.2 Kiểm tra chiều rộng tường tương đương

- Tính toán kiểm tra theo tiêu chuẩn TCVN 11820-5:2021, mục 7.8.3

- Chọn sơ bộ khoảng cách 2 hàng cừ là B= 6m; chiều sâu chôn cừ T= 7.6 m

Chiều rộng tương đương của tường được tính với biến dạng của thân tường được kiểm tra theo công thức:

Trong đó:

MSk là mômen biến dạng lấy với chân tường (kNm/m);

M’Sk là mômen biến dạng lấy với đáy biển (kNm/m);

MRk là mômen kháng lấy với chân tường (kNm/m);

M’Rk là mômen kháng của vật liệu lấp lấy với đáy biển (kNm/m);

S=1, R=1 và m=1.2 ;

k là chỉ số chỉ các giá trị đặc trưng của các đại lượng

a) Tính toán mômen biến dạng M Sk ; M’ Sk

Mô men biến dạng là mô men lật ở đáy biển hay ở chân tường do các ngoại lực như áp lực đất chủ động và áp lực nước dư

Bảng 2.14: Tính toán mômen biến dạng M Sk ; M’ Sk

MSk (kNm/m)

M’Sk (kNm/m)

b) Tính toán mômen kháng M Rk

Trong đó:

Mr là mô men kháng lấy với chân tường (kNm/m);

Mro là mô men kháng của đất lấp lấy với chân tường (kNm/m);

Mrs là mô men kháng do lực ma sát của các điểm nối cừ lấy với chân tường (kNm/m);

D là chiều dài chôn cừ (m);

H là chiều cao từ đáy biển đến đỉnh tường (m);

 là gia số tỷ lệ với chỉ số chiều dài chôn D/H, được lấy bằng 1,0.

+ Mô men kháng của đất lấp lấy với chân tường Mro: