CHƯƠNG IV THIẾT KẾ ĐÊ NGĂN CÁT – GIẢM SÓNG DẠNG MÁI NGHIÊNG (PHƯƠNG ÁN 1) pdf

CHÖÔNG IV THIEÁT KEÁ ÑEÂ NGAÊN CAÙT – GIAÛM

SOÙNG DAÏNG MAÙI NGHIEÂNG (PHÖÔNG AÙN 1)

I – Toång quaùt:

Ñeâ ñaù ñoå bao goàm nhieàu lôùp ñaù vôùi ñaù coù hình daïng kích thöôùc khaùc

nhau , ñoå cho laên töï nhieân vaø ñöôïc baûo veä ôû ngoaøi baèng caùc khoái beâ toâng coù

hình daïng ñaëc bieät hoaëc baèng ñaù taûng lôùn . Caùc khoái beâ toâng hoaëc ñaù baûo veä

naøy phaûi ñöôïc saép xeáp bôûi con ngöôøi ñeå ñaït ñöôïc vò trí oån ñònh nhaát treân maùi

nghieâng . Caùc kyõ thuaät hieän nay khoâng cung caáp cho ta caùch xaùc ñònh löïc caàn

thieát ñeå dòch chuyeån moät khoái rieâng leû ra khoûi vò trí cuûa noù khi soùng ñaäp vaøo

coâng trình .

Khoái phuû baûo veä coù theå bò dòch chuyeån treân moät dieän tích roäng cuûa lôùp

baûo veä , noù bò tröôït xuoáng do troïng löôïng baûn thaân , hay moät khoái rieâng reû coù

theå bò nhaác leân vaø laên leân hoaëc laên xuoáng theo maùi nghieâng cuûa ñeâ.

Caùc phöông phaùp thöïc hieän ñaõ phaùt trieån ( seõ ñöôïc söû duïng trong phaàn

naøy) ñeå xaùc ñònh troïng löôïng cuûa moät khoái rieâng reû coù theå chòu ñöôïc aùp löïc cuûa

soùng nöôùc cho tröôùc , neáu söû duïng moät caùch caån thaän seõ cho ta xaùc ñònh moät

caùch chính xaùc tính oån ñònh cuûa coâng trình ñaù ñoå döôùi taùc duïng cuûa caû soùng baõo

.

II – Caùc yeáu toá caàn thieát ñeå thieát keá :

Yeáu toá ñaàu tieân aûnh höôûng ñeán ñieàu kieän soùng taïi nôi ñaët coâng trình laø

ñoä saâu ôû vuøng laân caän ñoù . Ñoä saâu nuôùc seõ quyeát ñònh coâng trình seõ chòu taùc

ñoäng cuûa loaïi soùng naøo : soùng vôõ , soùng khoâng vôõ , hay soùng ñaõ vôõ (soùng xoâ )

Söï thay ñoåi ñoä saâu nöôùc doïc theo truïc ñeâ cuõng phaûi ñöôïc xem xeùt khi noù

aûnh höôûng ñeán ñieàu kieän soùng .

Khi soùng tieán gaàn saùt coâng trình , noù seõ coù nhöõng taùc ñoäng nhö sau :

• Vôõ hoaøn toaøn , tia nöôùc phaùt ra ñaäp vuoâng goùc vôùi maùi nghieâng .

• Vôõ moät phaàn .

• Hoaøn thaønh nhöõng chuyeån ñoäng dao ñoäng cuûa phaân töû nöôùc leân vaø

xuoáng treân maùi nghieâng cuûa ñeâ .

Thieát keá ñeâ caàn thieát qua 3 giai ñoaïn sau ñaây :

Xaùc ñònh kích thöôùc hình hoïc cuûa ñeâ.

Ñònh phöông phaùp thi coâng ñeâ .

Xaùc ñònh caùc vaät lieäu laøm ñeâ .

Trong caùc böôùc treân thì böôùc moät laø raát quan troïng caàn xem xeùt nhö sau :

Cao ñoä ñænh ñeâ vaø beà roäng ñænh ñeâ .

Khoái beâtoâng duøng laøm ñænh ñeâ ( concrete cap for rubble mount structures

).

Chieàu daøy khoái phuû ngoaøi vaø caùc lôùp beân trong vaø soá khoái beâ toâng.

Ñoä cao ñaùy cuûa lôùp phuû ngoaøi

Chieàu roäng cuûa lôùp phuû baûo veä chaân ñeâ .

Phaàn ñaàu vaø phía maët trong cuûa ñeâ .

Lôùp phuû ngoaøi phía döôùi .

Lôùp phuû thöù hai

Lôùp ñeäm vaø taàng loïc .

III – Tính keát caáu ñeâ

1 . Xaùc ñònh cao ñoä vaø beà roäng ñænh ñeâ :

Cao ñoä cuûa ñænh ñeâ thöôøng ñöôïc choïn moät caùch tuyø yù neáu noù khoâng coù

nhieäm vu ïlaøm giaûm soùng phía sau coâng trình . Noùi chung ñoä cao so vôùi maët

nöôùc bieån cuûa ñeâ ñaù ñoå seõ phuï thuoäc chieàu cao soùng leo R . Soùng leo phuï thuoäc

vaøo ñaëc ñieåm cuûa soùng , maùi doác , ñoä roãng vaø ñoä nhaùm cuûa lôùp phuû ngoaøi cuøng

.

Vieäc löïa choïn cao ñoä ñeâ laø choïn chieàu cao thaáp nhaát coù theå maø vaãn ñaûm

baûo chaén ñöôïc hoaøn toaøn soùng tôùi .

Beà roäng ñænh ñeâ thöôøng phuï thuoäc hoaøn toaøn vaøo möùc ñoä cho pheùp soùng

traøn qua hay khoâng . Neáu soùng khoâng traøn qua thì beà roäng ñeâ khoâng coù giôùi

haïn . Caùc nghieân cöùu döïa treân moâ hình ñaõ ñöa ra moät coâng thöùc xaùc ñònh beà

roäng (B ) cuûa ñænh ñeâ .

B = n K∆ ( W/Wr)

1/3 (7.120)

• B : beà roäng ñænh ñeâ (m)

• n : soá vieân ñaù trong moät lôùp ( thöôøng laáy baèng 3 )

• K∆ = 1,04 : Heä soá lôùp ( tra baûng 7-13) ( layer coefficient )

• Troïng löôïng khoái phuû ngoaøi (kg) öùng vôùi maùi doác = 3 ,W = 1200 kg

• Troïng löôïng rieâng cuûa vaät lieäu laøm khoái phuû baûo veä beân ngoaøi (kg/m3

)

Wr = 2,5 T/m3

= 2500kg/m3

Vaäy B = 2,5 m .

Beà roäng ñænh ñeâ phaûi ñuû roäng ñeå xaây döïng 1 vaøi coâng trình phuï nhö ñeøn

baùo hieäu , nhaø, trang thieát bò ñeå phuïc vuï vieäc hoaït ñoäng cuûa ñeâ ,… coù theå phoái

hôïp laøm ñöôøng giao thoâng .

Ngoaøi ra , chieàu roäng ñænh ñeâ ( khoâng bao goàm phaàn töôøng ñænh ) chuû

yeáu phuï thuoäc bôûi oån ñònh cuaû thaân ñeâ , oån ñònh cuûa neàn ñeâ , yeâu caàu choáng

thaám , choáng soùng yeâu caàu cuûa phöông phaùp thi coâng , yeâu caàu caáp cöùu hoä ñeâ

vaø giao thoâng . Noùi chung ,chieàu roäng ñeâ bieån khoâng nhoû hôn 3 ÷ 4 m , thöôøng

laáy 4 ÷ 6 m . Ngoaøi ra theo yeâu caàu söû duïng coù theå môû roäng theâm . ÔÛ nöôùc

ngoaøi coù nhöõng ñoaïn ñeâ keát hôïp giao thoâng roäng tôùi hôn 20 m .

Do ñoù ta choïn beà roäng ñænh ñeâ laø 4m (caáp coâng trình ñeâ laø caáp II vaø do

ñaây laø ñeâ ngaên caùt giaûm soùng neân khoâng yeâu caàu nhieàu veà myõ thuaät cuõng nhö

caùc trang thieát bò khaùc )

ÔÛ ñoaïn ñaàu ñeâ do chòu taùc duïng soùng toaøn phaàn neân beà roäng ñænh ñeâ

ñöôïc taêng Bñ = 1,5 B = 6 m.

∗ Maùi doác ñeâ : ñöôïc theå hieän qua heä soá maùi doác m = cotg α , vôùi α laø goùc

giöõa maùi ñeâ vaø ñöôøng naèm ngang . Ñoä doác maùi ñeâ chuû yeáu xaùc ñònh theo yeâu

caàu oån ñònh cuûa ñeâ bieån , ñoàng thôøi cuõng xeùt ñeán caùc yeáu toá veà hình daïng maët

caét , loaïi hình vaø vaät lieäu gia coá , vaät lieäu thaân ñeâ , tình hình taùc duïng cuûa

soùng , ñieàu kieän ñòa chaát vaø ñieàu kieän thi coâng v.v…

Theo baûng 5-3 trong Coâng trình baûo veä bôø bieån vaø haûi ñaûo (CTBVBB vaø

HÑ)ta coù theå choïn sô boä maùi doác cuûa keát caáu ñeâ nhö sau :

Maùi doác phía bieån m = 3

Maùi doác phía bôø m = 2

∗ Tính chieàu cao soùng leo :

Ñoä cao theo phöông ñöùng treân möïc nöôùc tónh do nöôùc töø soùng ñi tôùi leo

leân beà maët coâng trình goïi laø soùng leo. Xaùc ñònh cao ñoä caàn thieát cuûa coâng trình

ñeå soùng leo khoâng theå traøn qua coâng trình thì caàn phaûi xaùc ñònh soùng leo .

Kyù hieäu cuûa soùng leo : R(m)

Soùng leo phuï thuoäc vaøo beà maët coâng trình (ñoä doác ) vaø ñoä nhaùm cuûa noù ,

vaø ñoä saâu taïi chaân coâng trình , ñoä doác ñaùy bieån phía tröôùc coâng trình vaø tính

chaát cuûa soùng ñi tôùi . Bôûi vì soùng leo phuï thuoäc vaøo quaù nhieàu beân lieân quan,

nhö vaäy neân vieäc moâ taû moät caùch hoaøn chænh chöa coù saün cho hieän töôïng soùng

leo leân caùc coâng trình coù kích thöôùc vaø hình daùng hình hoïc khaùc nhau vaø cho

caùc ñieàu kieän khaùc nhau cuûa soùng ñi tôùi .

R/H’0 laø moät haøm cuûa ñoä doác soùng nöôùc saâu vaø maùi doác coâng trình

Vôùi R : chieàu cao soùng leo ño ñöôïc ( theo phöông ñöùng ) tính töø möïc

nöôùc tónh

Vaø H’O : chieàu cao soùng nöôùc saâu chöa bò aûnh bôûi khuùc xaï .

Keát quaû tieân ñoaùn soùng leo theo caùc ñoà thò (7.8) ⇒ (7.12) cho ta thaáy

chieàu cao soùng leo nhoû hôn so vôùi keát quûa thöïc ño raát nhieàu treân caùc coâng trình

co’saün vì khoâng theå xaây döïng moâ hình coù tæ leä veà ñoä nhaùm treân maùi nghieâng

chính xaùc ñöôïc . Do ñoù gia 1trò soùng leo tra ñöôïc treân ñoà thò (7.13) ñeå xeùt aûnh

höôûng tyû leä cuûa moâ hình .

Chieàu cao soùng ngoaøi khôi H’O = 7,7 m , T = 12,7 s

2

'

gT

H O

=0,0048

Ñoä saâu taïi chaân coâng trình öùng vôùi möïc nöôùc lôùn nhaát :

DS = 5+ 1,19 = 6,19(m)

Ds/H’O = 0,8038 ⇒ tra ñoà thò hình 7-10 ta coù :

R/HS = 1,9 → R = 7,34(m)

Heä soá ñieàu chænh do tæ leä moâ hình :

tanθ 1/3 = 0,333

H’O =7,7

Tra ñoà thò 7.13 → k = 1,15

→ R = 8,44 (m)

Heä soá ñieàu chænh do maùi nghieâng nhaùm (tetrapod)

. r = 0,47 → R = 3,9 (m)

∗ Cao ñoä ñænh ñeâ :