›
›

Bài giảng Công trình bảo vệ bờ - Chương 12: Thiết kế đập chắn sóng - Thiều Quang Tuấn

pdf 64 trang ngocly 30
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Công trình bảo vệ bờ - Chương 12: Thiết kế đập chắn sóng - Thiều Quang Tuấn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_cong_trinh_bao_ve_bo_chuong_12_thiet_ke_dap_chan_s.pdf

Nội dung text: Bài giảng Công trình bảo vệ bờ - Chương 12: Thiết kế đập chắn sóng - Thiều Quang Tuấn

  1. ThiThiếếtt kkếế đđậậpp chchắắnn ssóóngng VVũũ MinhMinh AnhAnh [email protected]@wru.edu.vn TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 1
  2. NNộộii dungdung chchíínhnh 1. Giớithiệu chung 2. Phân loại đê/đậpchắnsóng 3. Giớithiệuchi tiết: Đêchắnsóngtường trọng lực Đêchắn sóng mái nghiêng 4. Tổng kết TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI • Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 2
  3. NNộộii dungdung chchíínhnh Giớithiệuchi tiết đêchắnsóngtường trọng lực và đêchắnsóngmáinghiêngbao gồm: • Điềukiệnápdụng •Cácbộ phậncơ bản •Tảitrọng sóng tác dụng •Thiếtkế mặtcắtngang •Kiểmtraổn định, khả năng chịutải • TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 3
  4. MMộộtt ssốố côngcông trtrììnhnh bibiểểnn đđiiểểnn hhììnhnh vvàà côngcông ddụụngng Tên tiếng Anh Loại công trình Tác dụng Đặctrưng Seadike ĐêbiểnBảovệ và giảmnhẹ bão, lũ từ ngoài Loại công trình thường không cho phép nước đi biển qua, xây dựng theo đường bờ biển Seawall Tường đứng Bảovệđất đai và các công trình tránh Củng cố mộtphần đường bờ bão và nướctràn Revetment Kè lát mái Bảovệđường bờ chống xói mòn Củng cố mộtphần đường bờ Bulkhead Tường chắn đấtBảovệ và chống trượt cho phần đất Củng cố bờđất phía sau tường Groins Đậpmỏ hàn Chống xói mòn bờ biểnGiảmlượng bùn cát vận chuyển do dòng dọcbờ Deteched Đập phá sóng (ngoài Chống xói mòn bờ biểnGiảmchiều cao sóng, đồng thờicótácdụng breakwaters khơi) giảmvậnchuyển bùn cát dọcbờ Reef breawaters DảingầmChống xói mòn bờ biểnGiảmchiều cao sóng khi tiếnvàobờ Submerged sill Ngưỡng tràn Chống xói mòn bờ biểnLàmchậmlại quá trình chuyển động bùn cát Beach drains Thoát nướcbãi Chống xói mòn bờ biểnTập trung nước. vậtliệu vào rãnh thoát nước Beach nourishment Bãi nuôi và đụn cát Chống xói mòn bờ biểnvàchống gió Bãi nhân tạovàcácđụncátcótácdụng chống and dune bão từ biểnvàođấtliền xói do ảnh hưởng của sóng và dòng. construction TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 4
  5. MMộộtt ssốố côngcông trtrììnhnh bibiểểnn đđiiểểnn hhììnhnh vvàà côngcông ddụụngng Tên tiếng Anh Loại công trình Tác dụng Đặctrưng Breakwater Đập phá sóng Tạo vùng nướclặng trong cảng và Giảmnăng lượng sóng và/hoặcphản cho luồng tàu tránh tác động của xạ lạimộtphầnnăng lượng sóng sóng, dòng chảy Floading breakwater Đập phá sóng nổiTạo vùng nướclặng trong cảng và nơi Giảmchiều cao sóng do phảnxạ hoặc neo đậuthuyềnchống hiệntượng do sóng tiếnvàobờ cộng hưởng (nguyên nhân do sóng có chu kỳ ngắn) Jetty Cầucảng Ổn định kênh dẫntàutạicửa sông và Giảm ảnh hưởng của dòng do sóng và vùng triều dòng triều. Bảovệ công trình chống gió bãovà dòng ngang bờ Training walls Tường hướng dòng Chống bồi, xói và bảovệ nơineo đậu Hướng dòng chảytự nhiên hoặctạora tàu thuyềndướitácđộng của dòng dòng chảytheoý muốn con người chảy bằng cách giảmtácdụng củadòng ven bờ Storm surge barrier Barrier chắn sóng Bảovệ vùng cửa sông tránh tác động Tạoramộtláchắnngăncửa sông và củabãobiển biển Pipeline outfall Hệ thống ống chống sạtlở Vẫn chuyểnchấtlỏng Ổn định dướitácdụng trọng lực Scour protection Bảovệ hố xói Bảovệ các công trình tránh mất ổn Tăng độ cấukếtcủa đấtdướitácdụng định bởihố xói của sóng và dòng TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 5
  6. ĐĐêê bibiểểnn ĐĐậậpp chchắắnn ssóóngng TTáácc ddụụngng chchíínhnh:: Tác dụng chính là •Giảmnăng lượng sóng khi tiếnvàobờ bảovệ đường bờ •Tạovùngnướclặng và vùng đấtphía cho tàu thuyềnneo sau đêkhỏi ảnh đậu hưởng củabão, lũ •Giảmthiểuhoặc ngănchặnbồilắng cho luồng tàu TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 6
  7. GiGiớớii thithiệệuu chungchung vvềề đđậậpp phpháá ssóóngng ĐĐịịnhnh nghnghĩĩaa:: ĐĐậậpp phpháá ssóóngng llàà côngcông trtrììnhnh bbảảoo vvệệ chocho khukhu vvựựcc phphííaa sausau đđậậpp trtráánhnh khkhỏỏii ccáácc ttáácc đđộộngng ccủủaa ssóóngng CôngCông ddụụngng đđậậpp phpháá ssóóngng:: ++ TTạạoo rara khukhu vvựựcc llặặngng ssóóngng ++ KhuKhu llặặngng ssóóngng ccóó ththểể bibiếếnn đđổổii ttíínhnh chchấấtt đđộộngng llựựcc hhọọcc ccủủaa dòngdòng chchảảyy HiHiệệnn ttưượợngng bbồồii,, xxóóii ccóó ththểể xuxuấấtt hihiệệnn TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 7
  8. TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 8
  9. PhânPhân loloạạii đđậậpp phpháá ssóóngng ĐĐậậpp phpháá ssóóngng bibiệệtt llậậpp (Detached(Detached breakwater)breakwater) ddạạngng đđậậpp nnààyy hohoàànn totoàànn ccááchch xaxa bbờờ AttachedAttached breakwaterbreakwater (Breakwaters(Breakwaters cancan bebe connectedconnected toto thethe shoreline)shoreline) - Đập phá sóng đỉnh thấp (Low crested structure) - Đập phá sóng đỉnh cao (High crested structure) TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 9
  10. Detached breakwater in Presque Isle, Pennsylvania (1994) Detached breakwater Attached breakwater Elmer, UK TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển Tombolos 10/17/2007 10
  11. PhânPhân loloạạii đđậậpp phpháá ssóóngng - Đậpphásóngdạng tường đứng - Vertical front structure (Sandfilled concrete Caissons, stacked massive concrete blocks, composite structure) - Đập phá sóng có mái bảovệ - Sloping-front (rubble- mound structure armored with rock or cocrete armor) - Đập phá sóng nổi (Emerged breakwaters) - Đập phá sóng chìm (Submerged breakwaters) - Đập phá sóng dạng phao (Floating breakwater) TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 11
  12. Emerged breakwaters in Denmark Emerged breakwaters in UK Low crested during storm surge, IJmuiden, NL TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 12
  13. Ưu điểm Nhược điểm Đập phá sóng có mái • Phù hợp với đáy lồi lõm • Yêu cầu nguyên vật liệu tập • Phù hợp với địa chất yếu trung khi xây dựng lớn trong thời gian ngắn. • Xói chân không nhiều thời gian ngắn. • Chi phí sửa chữa lớn • Hư hỏng mang tính chất tích lũy • • Yêu cầu vị trí xây dựng rộng • Công trình khá thông dụng • • Dễ sửa chữa Composite Dạng • Tiết kiệm vật liệu xây dựng (chủ • Yêu cầu địa chất tốt yếu sử dụng vật liệu đá) thẳng • Công trình thường (rất) cao • Dễ dàng sửa chữa nhỏ • Khó khăn khi sửa chữa đứng • Chiều sâu nước tại vi trí xây dựng công trình có thể xác định rõ ràng Đỉnh thấp • Xây dựng công trình được ở vùng • Công trình phức tạp (cả thiết nước sâu với điều kiện địa chất kế lẫn thi công) không cần quá tốt • Rất khó sửa chữa • Kinh tế/ linh động trong thiết kế Đỉnh cao • Xây dựng công trình được ở vùng • Công trình rất phức tạp (cả nước sâu với điều kiện địa chất thiết kế lẫn thi công) không cần quá tốt • Dễ bị hỏng hóc, ảnh hưởng khi làm việc trong điều kiện sóng vỡ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 13
  14. VVịị trtríí xâyxây ddựựngng đđậậpp chchắắnn ssóóngng Phụ thuộcvàomục đích xây dựng TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 14
  15. TTíínhnh totoáánn chichi titiếếtt A. Đậpchắnsóngtường trọng lực B. Đậpchắn sóng mái nghiêng Nội dung tính toán hai dạng đập • Điềukiệnápdụng •Cácbộ phậncơ bản •Tảitrọng sóng tác dụng •Thiếtkế mặtcắtngang •Tínhtoánổn định, lún TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 15
  16. TTíínhnh totoáánn thithiếếtt kkếế A.A. ĐĐậậpp chchắắnn ssóóngng ttưườờngng đđứứngng trtrọọngng llựựcc TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 16
  17. TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 17
  18. Đập chắn sóng dạng thùng chìm có mặt trước thẳng đứng Đập chắn sóng dạng thùng chìm hỗn hợp có mặt trước thẳng đứng Tường đứng trọng lực TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 18
  19. ĐĐiiềềuu kikiệệnn áápp ddụụngng Địachấttốt, đặcbiệtlànền đá(ápdụng cho mọi độ sâu) ™ Các loạinền khác: sau khi thí nghiệmchưa đáp ứng đủ cường độ thì cầngiacố nền: • Độ sâu > 1,5÷2,5 lầnchiều cao sóng, nền đượcgiacố tạicácvị trí bị/ dựđoán xói • Độ sâu < 20÷25m, áp lựccủa công trình lên nền đất tính toán ở giớihạn cho phép TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 19
  20. MMặặtt ccắắtt ddọọcc Phân đoạn Khe lún Đêtường đứng Mái dốctự nhiên của đất Đệm đá Đậpchắnsóngthường có cấutạogẫy khúc và chia làm 3 phần: Gốc đập, thân đậpvàđầu đập TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 20
  21. MMặặtt ccắắtt ddọọcc Lưuý: •Gốc đậpphảibố trí sâu vào bờ 1 đoạnbằng 1,5 lầnchiều cao sóng • Cao trình dọcthânđậpkhôngđềunênkếtcấunênthiếtkế dạng bậc thang •Với đậpxâydựng trên nền địachấtyếudễ xảyrahiệntượng lún không đềunêncầnphânđoạnvớichiềudàitừ 25 ÷ 45m TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 21
  22. CCáácc bbộộ phphậậnn ccơơ bbảảnn TTưườờngng đđứứngng trtrọọngng llựựcc baobao ggồồmm haihai bbộộ phphậậnn ccơơ bbảảnn:: 1 LLớớpp đđệệmm ((ththưườờngng ssửử ddụụngng đđáá)) 2 TTưườờngng đđứứngng TTưườờngng đđứứngng đưđượợcc ccấấuu ttạạoo bbởởii haihai ththàànhnh phphầầnn:: PhPhầầnn ddưướớii nnưướớcc PhPhầầnn kkếếtt ccấấuu bênbên trêntrên TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 22
  23. 1 CCấấuu ttạạoo llớớpp nnệệmm đđáá CôngCông ddụụngng •• PhânPhân bbốố ứứngng susuấấtt lênlên nnềềnn ththỏỏaa mãnmãn khkhảả nnăăngng chchịịuu ttảảii ccủủaa đđấấtt nnềềnn •• BBảảoo vvệệ đđấấtt nnềềnn ddưướớii chânchân÷ côngcông trtrììnhnh khôngkhông bbịị xxóóii •• TTạạoo bbềề mmặặtt phphẳẳngng chocho kkếếtt ccấấuu phphííaa bênbên trêntrên •• TTăăngng ssứứcc chchịịuu ttảảii chocho nnềềnn,, ttăăngng ổổnn đđịịnhnh trtrưượợtt TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 23
  24. 1 CCấấuu ttạạoo llớớpp nnệệmm đđáá CCấấuu ttạạoo llớớpp nnệệmm phphảảii phphùù hhợợpp ttừừngng loloạạii nnềềnn:: •• Đất yếu: nệm đá bao gồm lớp gối cát, tầng lọc ngược, lăng trụ đá. •• Đá: Chiều dày tầng nệm – > 0,5m với vật liệu đá đổ – > 0,25m với vữa BT •• Nền tương đối chặt: tầng lọc ngược > 0,5m với vật liệu rời hoặc vải địa kĩ thuật. TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 24
  25. 1 CCấấuu ttạạoo • Nệm đá có tầng lọc ngược tối thiểu llớớpp nnệệmm đđáá 1,5÷2m • Cao trình lớp nệm đá nằm dưới mực nước tính toán khoảng <1,25 chiều cao sóng b • Cấp phối đá sử dụng đa dạng để giảm lún Cảng Biển Thềmsau 6m 3m Thềmtrước (0,5 ÷ 0,6)b (0,3 ÷ 0,4)b Cấutạosơ bộ lớpnệm đá TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 25
  26. 1 CCấấuu ttạạoo llớớpp nnệệmm đđáá 0,25÷0,4λ m=1:2÷1:3 m=1:2,5÷1:2 Tốc độ dòng đáy lớn: có thể xói đất nền Æ cần có lớp bảo vệ Chú ý: Kiểm tra ổn định của viên đá bảo vệ Hiện tượng nhiễu xạ đầu mái bảo vệ Æ kích thước viên đá lớn hơn TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 26
  27. 1 CCấấuu ttạạoo llớớpp nnệệmm Bê tông đúc sẵnhoặcbê tông đổ tạichỗ Mộtsố kếtcấusử dụng làm lớpnệm–nướcsâu TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 27
  28. 1 CCấấuu ttạạoo llớớpp llọọcc// vvảảii đđịịaa kkỹỹ thuthuậậtt ởở ttầầngng nnệệmm VVịị trtríí PhânPhân ccááchch nnềềnn vvàà côngcông trtrììnhnh hohoặặcc gigiữữaa llớớpp bbảảoo vvệệ vvàà vvậậtt liliệệuu llààmm mmááii đđậậpp CôngCông ddụụngng •• BBảảoo vvệệ llớớpp vvậậtt liliệệuu đđááy/châny/chân đđếế khôngkhông bbịị cucuốốnn trôitrôi •• TrTráánhnh cucuốốnn trôitrôi vvậậtt liliệệuu dodo khekhe rrỗỗngng gigiữữaa ccáácc loloạạii vvậậtt liliệệuu vvàà bbảảoo vvệệ chânchân đđááyy dodo ssựự ttậậpp trungtrung vvậậtt liliệệuu llớớnn TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 28
  29. 1 CCấấuu ttạạoo ttầầngng llọọcc Một số lưu ý khi thiết kế vị trí tầng lọc •• Đặt tại độ sâu > 3Hmax •• Nơi tác động của dòng dự đoán là nhỏ •• Có vật liệu làm nền công trình tương đối bền vững, tùy thuộc vào lớp vật liệu làm nền mà tầng lọc có thể thiết kế khác nhau: – Nền có tính dính: có thể không cần tầng lọc, một lớp đá đổ có thể sử dụng thay thế tại đáy công trình – Nền hạt thô: có thể không cần tầng lọc – Nền cát: lớp lọc sẽ bảo vệ đáy công trình dưới tác động của sóng và dòng TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 29
  30. 1 MMộộtt ssốố llưưuu ýý vvớớii nnềềnn ccáátt •• NNềềnn ccáátt ttầầngng llọọcc ởở đđááyy llàà rrấấtt quanquan trtrọọngng •• SSửử ddụụngng đđáá đđổổ thaythay ththếế nnềềnn ccáátt ttạạii vvịị trtríí đđặặtt côngcông trtrììnhnh:: nnềềnn ssẽẽ llúúnn ttớớii vvịị trtríí llớớpp ccáátt khôngkhông còncòn bbịị dòngdòng ttáácc đđộộngng •• CCầầnn ttíínhnh totoáánn chichi titiếếtt ttổổngng llưượợngng đđáá ccầầnn thithiếếtt đđểể côngcông trtrììnhnh ổổnn đđịịnhnh khikhi llúúnn hohoàànn totoàànn TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 30
  31. 1 CCấấuu ttạạoo ttầầngng llọọcc TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 31
  32. CCáácc bbộộ phphậậnn ccơơ bbảảnn TTưườờngng đđứứngng trtrọọngng llựựcc baobao ggồồmm haihai bbộộ phphậậnn ccơơ bbảảnn:: 1 LLớớpp đđệệmm ((ththưườờngng ssửử ddụụngng đđáá)) 2 TTưườờngng đđứứngng TTưườờngng đđứứngng đưđượợcc ccấấuu ttạạoo bbởởii haihai ththàànhnh phphầầnn:: PhPhầầnn ddưướớii nnưướớcc PhPhầầnn kkếếtt ccấấuu bênbên trêntrên TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 32
  33. 2 CCáácc bbộộ phphậậnn ccơơ bbảảnn Phầnkếtcấu bên trên Phầndướinước TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 33
  34. 2 CCáácc bbộộ phphậậnn ccơơ bbảảnn ccủủaa ttưườờngng đđứứngng Phầnkếtcấu bên trên: kếtcấuphụ thuộc nhiềuvào nhu cầusử dụng (ví dụ việckếthợp giao thông ) Kếtcấudướinước: bao gồmmộtsố dạng cơ bảnnhư sau • Kếtcấubêtôngkhốixếp • Kếtcấukhốirỗng • Kếtcấucyclopit • Kếtcấu thùng chìm TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 34
  35. 2 Kết cấu phần dưới nước Kếtcấu bê tông khốixếp Biển Biển Mộng liên kết Ưu điểm: Nhược điểm: Ổn định và tuổithọ cao Dễ mất ổn định do lún không đều Thi công không quá phứctạp Dễ bị phá hủycụcbộ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 35
  36. 2 Kết cấu phần dưới nước Kếtcấu bê tông khốixếp Kếtcấukhithiếtkế: Hình dạng hợplýnhất: Khốihìnhchữ nhật Theo mặtbằng: 1< tỉ lệ kích thướcmin/max < 3 xếpso le 1< tỉ lệ kích thướcmin/max < 4 cột đứng Tránh lún: phân đoạndài25÷40m, chiềurộng khe lún <5cm Khốilượng từng khốixếpphùhợp đksóngtínhtoán Tăng ổn định: các khốinênxếpso le Liên kết giữacáckhốitrênmặtbằng nên có mộng Mặttường phảilàmphẳng, hàng cuốicóthể nhô ra < 0,6 chiều cao khốixếp TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 36
  37. 2 Kết cấu phần dưới nước Kếtcấu bê tông khốixếp a a b Biển Độ lệch giữa các khe tương ứng vớitrọng Kếtcấu Tiếtdiệncôngtrìnhnơicó lượng (m) độ lệch giữa các khe khi thiếtkế: Nhỏ hơn 40 ( T ) Lớnhơn40 ( T ) Trong mặtcắt ngang 0,8 0,9 Trong mặtcắtdọc0,50,6 Trong các mặtcắt đứng đầu đê0,8 0,9 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 37
  38. 2 Kết cấu phần dưới nước Kếtcấukhốirỗng Vữa bê tông Vách ngăn 0,7 – 1m Tấmchìhoặc sợiAmiăng Nhược điểm: Độ bền không lớn Kếtcấudạng thùng không đáy trọng lượng 100-200T TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 38
  39. 2 Kết cấu phần dưới nước Kếtcấucyclopit Kếtcấu cyclopit: Đặchoàntoànhay giếng trụ tròn sau đó đặtcốtthépÆ đổ bê tông Trọng lượng 400-500T Mộng theo chiềuthẳng đứng ( có thể liên kếtbằng BT cốt thép) Ưu điểm: LiềnkhốivàĐộ bền cao Thi công tương đối nhanh Khả năng bị phá hỏng thấp TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 39
  40. 2 Kết cấu phần dưới nước Kếtcấu thùng chìm Kếtcấu thùng chìm: đượcchế tạotrênbờ và đánh chìm tạivị trí công trình bằng bê tông hoặcsỏi, đá Nhược điểm: Khi tường bị vỡ, vậtliệudẽ dàng bị trôi mất Ưu điểm: Có thể thay thế từng thùng trong TH bị phá hoạicụcbộ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Kếtcấu liên kết Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 40
  41. TTảảii trtrọọngng ssóóngng ttáácc đđộộngng lênlên ttưườờngng đđứứngng TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 41
  42. TTáácc đđộộngng ccủủaa ttảảii trtrọọngng ssóóngng CCóó mmộộtt ssốố quanquan đđiiểểmm ttíínhnh totoáánn QuanQuan đđiiểểmm phânphân chiachia vvùùngng ssóóngng ttáácc đđộộngng 1.1. TTảảii trtrọọngng ssóóngng nnưướớcc sâusâu 2.2. TTảảii trtrọọngng ssóóngng nnưướớcc nôngnông 3.3. MMộộtt ssốố trtrưườờngng hhợợpp đđặặcc bibiệệtt SSóóngng nhinhiễễuu xxạạ SSóóngng vvỡỡ SSóóngng đđổổ SSóóngng leoleo PhPhầầnn ttíínhnh ttảảii trtrọọngng ssóóngng xemxem CECE TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 42
  43. TTáácc đđộộngng ccủủaa ttảảii trtrọọngng ssóóngng SSóóngng nnưướớcc sâusâu db ddf dr Khi chân sóng gặp công trình TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 43
  44. TTáácc đđộộngng ccủủaa ttảảii trtrọọngng ssóóngng SSóóngng nnưướớcc sâusâu db ddf dr Khi đỉnh sóng gặp công trình TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 44
  45. TTáácc đđộộngng ccủủaa ttảảii trtrọọngng ssóóngng SSóóngng nnưướớcc sâusâu ĐĐộộ sâusâu ttíínhnh totoáánn ccầầnn quyquy đđổổii dd= f +− kdbr() b d f Trong đó: df: độ sâu thềm đá db: độ sâu nền đất d: độ sâu quy đổi kbr: hệ số độ sâu thềm đá (xác định theo đồ thị) TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 45
  46. TTáácc đđộộngng ccủủaa ttảảii trtrọọngng ssóóngng SSóóngng nnưướớcc sâusâu DaoDao đđộộngng lênlên xuxuốốngng ccủủaa bbềề mmặặtt ttựự dodo ccủủaa ssóóngng kH. 2 η =−H.cosωωtk − coth(dt ).cos2 ( ) 2 H: chiềucaosóngtớitại chân công trình (m) t: thờigian(s) K=2Π/L; L: chiều dài sóng (m) ω: tầnsố sóng TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 46
  47. TTáácc đđộộngng ccủủaa ttảảii trtrọọngng ssóóngng SSóóngng nnưướớcc sâusâu TTảảii trtrọọngng nnằằmm ngangngang PPx ((kPakPa)) :: kH 22kH k 2 H 3 PgHe=−ρ .−−kz cosωρ tg. e22kz .cos ωρ tg −−−(1 e −2kz )cos 2ωρ tg. e −2kz .cos 2ω t .cos ω t 22 2 Z: tung độ củacácđiểm ρ: khốilượng riêng củanước Giá trị cos ωt phụ thuộcvàovi trísóngtớicôngtrình LấyP=0 khicóđỉnh sóng (z1=-ηc) và bụng sóng (z2=0) TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 47
  48. TTáácc đđộộngng ccủủaa ttảảii trtrọọngng ssóóngng SSóóngng nnưướớcc nôngnông STT Độ sâu z củacácđiểm(m) Trị số áp lựcP (kPa) Khi đỉnh sóng tiếpcậncôngtrình 1 -ηc P1 = 0 20 P2 = k2 .ρ.g.H 30,25d P3 = k3 .ρ.g.H 40,5d P4 = k4 .ρ.g.H 5d P5 = k5 .ρ.g.H Khi chân sóng tiếpcận công trình 60 P6 = 0 7 ηt P7 = k7 .ρ.g.H 80,5d P8 = k8 .ρ.g.H 9d P9 = k9 .ρ.g.H TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 48
  49. TTưườờngng đđứứngng trtrọọngng llựựcc TTáácc đđộộngng ccủủaa ttảảii trtrọọngng ssóóngng SSóóngng nnưướớcc nôngnông Giá trị hệ số k tra theo biểu đồ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 49
  50. TTáácc đđộộngng ccủủaa ttảảii trtrọọngng ssóóngng QuanQuan đđiiểểmm phânphân chiachia theotheo loloạạii ssóóngng ttáácc đđộộngng lênlên côngcông trtrììnhnh:: 1.1. SSóóngng vvỡỡ 2.2. SSóóngng khôngkhông vvỡỡ 3.3. SSóóngng đđứứngng,, ssóóngng đđổổ 4.4. TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 50
  51. MMộộtt ssốố phphươươngng phpháápp ttíínhnh totoáánn (CE)(CE) Goda (VI-5-53, p.VI-5-139) dùng cho cả sóng vỡ và không vỡ , cho phép nước tràn qua đỉnh, tính toán Sainflou (VI-5-52, p.VI-5-138) sử dụng cho sóng đơn và sóng ngẫu nhiên không vỡ; không sử dụng cho sóng vỡ và tràn đỉnh Minikin (SPM) đây là phương pháp phổ biến tính toán sóng vỡ trước đây, độ sai lệch có thể vượt quá 15-18%, do vậy tính toán theo phương pháp này giá thành công trình thường lớn hơn các phương pháp khác TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 51
  52. CôngCông ththứứcc GodaGoda Áp dụng: Sóng ngẫu nhiên Sóng đứng và sóng đổ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 52
  53. CôngCông ththứứcc GodaGoda β:góctớicủasóng(làgócgiữa đỉnh sóng và mặttrướctường) Hdesign:chiều cao sóng thiếtkế tạivị trí công trình Ngoàivùngsóngvỡ Hdesign=1,8.Hs Trongvùngsóngvỡ Hdesign=2.Hs tạivị trí H max=5Hs TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 53
  54. CôngCông ththứứcc GodaGoda hs: độ sâu nước tại chân công trình. 2 2 ⎡ 4πh / L ⎤ h− d⎛ H design ⎞ 2d s α b ⎜ ⎟ α01= , 6 + 0⎢ , 5 ⎥ 2 = ( ⎜ ⎟ ;)min 3h d H design sinh⎣ ()πh 4s L⎦ / b ⎝ ⎠ hw− h c⎡ 1 ⎤ α 3=1 − ⎢1− ⎥ hs ⎣ cosh()hπ s 2 L⎦ / L: chiều dài sóng tại độ sâu hb, ứng với sóng có ý nghĩa Ts ≈ 1,1Tm (Tm là chu kì trung bình); hb: độ sâu nước cách tường khoảng 5HS; λ1, λ2, λ3: các hệ số biến đổi phụ thuộc vào loại kết cấu. Với kết cấu tường đứng thông thường λ1 = λ2 = λ3 = 1; TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 54
  55. ThiThiếếtt kkếế mmặặtt ccắắtt ngangngang đđêê 1.1. XXáácc đđịịnhnh caocao trtrììnhnh đđỉỉnhnh 2.2. KKííchch ththưướớcc ththềềmm đđáá •• Cao trình lớp nệm đá •• Mái dốc thềm đá •• Chiều rộng, chiều cao thềm đá •• Kích thước viên đá phủ chân thềm 3.3. BBềề rrộộngng đđêê TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 55
  56. CaoCao trtrììnhnh đđỉỉnhnh Cao trình đỉnh đê thường cho phép một chút ít sóng tràn qua. Có hai cách xác định: •• Theo quy phạm Nhật bản: ∇đỉnh đê = 0,6 H1/3 + ∇HWL HWL - mực nước trung bình của tháng cao nhất. •• Chiều cao đỉnh đê thỏa mãn lượng nước tràn qua không gây phá hoại công trình mặt đê TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 56
  57. CaoCao trtrììnhnh đđỉỉnhnh ChoCho phphéépp llưượợngng nnưướớcc trtràànn quaqua TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 57
  58. CaoCao trtrììnhnh đđỉỉnhnh ChoCho phphéépp llưượợngng nnưướớcc trtràànn quaqua Lưu lượng tràn thường là hàm phụ thuộc nhiều yếu tố q = f (Hs, T, δ, RC, hS, g, ) Ví dụ công thức Franco (bán kinh nghiệm) áp dụng cho tường đứng thấm và không thấm q ⎛ R 1 ⎞ 0 , 082= exp⎜− C 3 ,⎟ 0 3 ⎜ H γ γ ⎟ gH S ⎝ S s β ⎠ Sóng đỉnh ngắn Sóng đỉnh dài 0 0 0 0 γβ = 0,83 với 0 ≤ β ≤ 20 γβ = cosβ với 0 ≤ β ≤ 37 0 0 γβ = 0,83.cos (20 - β) với β > 200 γβ = 0,79 với 37 < β TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 58
  59. TTưườờngng đđứứngng trtrọọngng llựựcc ThiThiếếtt kkếế mmặặtt ccắắtt ngangngang đđêê Các kích thướccơ bản ảnh hưởng đếnsóngtràn TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 59
  60. KKííchch ththưướớcc ththềềmm đđáá TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 60
  61. Cấukiệntiêusóng X-Bloc dùng cho đập phá sóng, mỏ hàn Tetrapods Accropode Dolos Dung Quất Tetrapods ? Cube (modified) Akmon Đồ sơn Core-loc TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 61
  62. KKííchch ththưướớcc viênviên đđáá bbảảoo vvệệ SSửử ddụụngng côngcông ththứứcc HudsonHudson’’ss TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 62
  63. KiKiểểmm tratra ccáácc kkííchch ththưướớcc thithiếếtt kkếế TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 63
  64. KiKiểểmm tratra ccáácc ttíínhnh totoáánn thithiếếtt kkếế TTíínhnh totoáánn:: ™™ KhKhảả nnăăngng chchịịuu ttảảii ™™ BiBiếếnn ddạạngng vvàà vvếếtt nnứứtt ™™ ỔỔnn đđịịnhnh trtrưượợtt ™™ ỔỔnn đđịịnhnh llậậtt TTíínhnh totoáánn ttươươngng ttựự nhnhưư đđêê bibiểểnn TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Kỹ thuật Biển 10/17/2007 64