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

Chia sẻ: Nguyễn Tấn Khoa | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:45

Thêm vào BST

Báo xấu

156
lượt xem 26
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đê đá đổ bao gồm nhiều lớp đá với đá có hình dạng kích thước khác nhau , đổ cho lăn tự nhiên và được bảo vệ ở ngoài bằng các khối bê tông có hình dạng đặc biệt hoặc bằng đá tảng lớn . Các khối bê tông hoặc đá bảo vệ này phải được sắp xếp bởi con người để đạt được vị trí ổn định nhất trên mái nghiêng . Các kỹ thuật hiện nay không cung cấp cho ta cách xác định lực cần thiết để dịch chuyển một khối riêng lẻ ra khỏi vị trí...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CHƯƠNG IV THIẾT KẾ ĐÊ NGĂN CÁT – GIẢM SÓNG DẠNG MÁI NGHIÊNG (PHƯƠNG ÁN 1)

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 H 'O =0,0048 gT 2 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 : Cao ñoä ñænh = RP +h2% H2% : muïc nöôùc cao thieát keá = 1,19m.( Heä cao ñoä Hoøn Daáu) ⇒ Cao ñoä ñænh = 1.19 + 3,9= 5,09(m) 2 . Choïn kích thöôùc khoái Tetrapod γ rHS 3 3 W= (7.116) γ −γ   cot gθ KD r γ    W : troïng löôïng cuûa moät khoái tetrapod
γ : troïng löôïng ñôn vò cuûa beâtoâng = 2,5 T/m 3 öùng r vôùi beâtoâng # 250 H : chieàu cao soùng thieát keá = 3,864 m . Cotg θ : heä soá maùi doác = 3 γ : troïng löôïng ñôn vò cuûa nöôùc bieån = 1,03 T/m 3. KD : heä soá oån ñònh ( tuøy thuoäc vaøo hình daïng cuûa khoái , ñoä nhaùm beà maët khoái , loaïi soùng taùc duïng vaø ñoä doác bôø bieån ) tra baûng 7 – 8 trang 7 – 206 trong SPM. Coâng trình naèm trong vuøng soùng vôõ - Tetrapod ñoå 2 lôùp ,do ñoù ta tra baûng ñöôïc : − Ñaàu ñeâ : KD = 3,5 − Thaân ñeâ : KD = 7 Vaäy Wñ = 4,625(T) choïn Wñ = 5 (T) Wt = 2,31 (T) choïn Wñ = 2,5 (T) . Do boá trí tuyeán ñeâ song song vôùi höôùng soùng tôùi neân ñeâ chòu taùc ñoäng do soùng ôû hai maët laø nhö nhau neân keát caáu ôû 2 maët ñeâ ñöôïc thieát keá nhö nhau 3 – Beà daøy cuûa lôp phuû ngoaøi cuøng : 1/ 3  WA   W   r A = nK∆  r  (7.121) rA : chieàu daøy lôùp phuû ngoaøi cuøng (m) n : soá khoái beâtoâng trong moät lôùp n = 2 WA : troïng löôïng tieâu chuaån cuûa moät khoái (T) Wr : troïng löôïng rieâng cuûa beâtoâng = 2,5 T/ m 3 K∆ : heä soá lôùp ( layer coefficient ) (tra baûng 7-13) = 1,04 Vaäy beà daøy trung bình cuûa khoái phuû ngoaøi cuøng laø : ∗ Taïi vò trí ñaàu ñeâ : rA = 2,62 m
∗ Taïi vò trí thaân ñeâ : rA =2,08 m 4 – Soá löôïng khoái tetrapod caàn thieát cho lôùp phuû ngoaøi : 2/3 P  Wr     1 −  100  W A    NR = AnK∆ (7.122) NR : soá löôïng vieân ñaù caàn thieát cho lôùp phuû ngoaøi A : dieän tích trung bình(m2) P : ñoä roãng (%) = 0,5 Tribar : 54% Tetrapod : 50% Ñaù : 37% Do khoái phuû söû duïng taïi ñaàu ñeâ vaø thaân khaùc nhau neân ta phaûi tính cho 2 loaïi khoái phuû Taïi vò trí ñaàu ñeâ : A = 1824 (m2) (Choïn chieàu daøi ñaàu ñeâ =60 do taùc duïng cuûa soùng quaù lôùn vaø phaïm vi taùc duïng cuûa soùng keùo daøi neân khu vöïc ñaàu ñeâ caàn ñöôïc keùo daøi vaø gia coá chaéc chaén hôn ) Khoái tetrapod coù troïng löôïng laø 5T Vaäy NR = 1150 ( khoái) Taïi vò tri thaân ñeâ : A = 9830 (m2) ( Chieàu daøi thaân ñeâ = 400 m ) Khoái tertrapod coù troïng löôïng 2,5 T Vaäy NR = 10223 (khoâi) Töø ñoù ta coù theå suy ra : khoái löôïng beâ toâng lôùp phuû maùi  WA   W   Taïi vò trí ñaàu ñeâ :G = NR  r  =1196 (m3) Taïi vò trí thaân ñeâ : G = 10233 (m3) 5 – Ñaù loùt döôi lôùp phuû maùi , loõi ñeâ vaø lôùp ñeäm : Lôùp ñaù loùt döôùi lôùp phuû maùi caàn ñaûm baûo kích thöôùc ñeå khoâng bò soùng moi qua khe giöõa caùc khoái phuû vaø gaây luùn suït cho caùc lôùp phuû . Ñoàng thôøi cuõng ñaûm
baûo cho trong thôøi gian thi coâng khoâng bò soùng cuoán ñi khi chöa coù khoái phuû che chôû . Thoâng thöôøng , troïng löôïng vieân ñaù lôùp loùt laáy baèng 1/10 → 1/20 troïng löôïng khoái phuû ngoaøi , do ñeâ chòu tac ñoäng cuûa soùng khaù lôùn neân ta choïn ñaù coù troïng löôïng = 1/10 troïng löôïng khoâi phuû ngoaøi = 250 → 500 kg Chieàu daøy lôùp loùt thöôøng laáy baèng 2 laàn ñöôøng kính vieân ñaù loùt hoaëc coù theå tính theo coâng thöùc : 1/ 3  WA   W   r A = nK∆  r  Luùc naøy heä soá K∆ = 1,0 ( Tra baûng 7-13 trang 7-234 SPM ) rA = 1,2 (m) Soáâ löôïng vieân ñaù cuûa lôùp loùt : 2/3 P  Wr     1 −  100  W A    NR = AnK∆ A : dieän tích trung bình cuûa lôùp ñaù loùt tính vuoâng goùc vôùi beà daøy (m2) A = 8187 (m2) K∆ = 1,0 P = 37% Vaäy NR = 30163 ( khoái) Khoái löôïng ñaù cuûa lôùp ñaù loùt : W  G = NR  A  W   r WA : troïng löôïng cuûa ñaù (T) Wr : troïng löôïng rieâng cuûa ñaù G = 6033 (m3) Loõi ñeâ thöôøng duøng ñaù hoäc coù troïng löôïng töø 10 ÷ 100 kg
Treân vuøng ñaùy coù theå bò döôùi taùc duïng cuûa soùng , nhöõng khoái phuû maùi vaø ñaù hoäc lôùn coù laêng theå chaân maùi cuõng caàn ñöôïc ñaët treân moät lôùp ñeäm ñaù (loaïi 10 ÷ 100 kg), chieàu daøy lôùp ñeäm cuõng khoâng nhoû hôn chieàu daøy lôùp choáng xoùi ñaùy.Choïn chieàu daøy lôùp ñeäm ñaù = 1m . Lôùp gia coá ñaùy: Doïc chaân ñeâ maùi nghieâng , neáu ñaùy bieån deã bò xoùi caàn boá trí saân gia coá ñaùy. Chieàu roäng gia coá ñaùy laáy baèng 0,25 chieàu daøi soùng ôû phía ñaàu ñeâ vaø ôû maùi phía chòu taùc duïng soùng lôùn , ôû nhöõng phaàn khaùc laáy baèng 2,0m . ∗ Phöông aùn keát caáu ñeâ maùi nghieâng ñaù ñoå baûo veä luoàng nhö sau : Khoái baûo veä tetrapod Cao ñoä ñeâ = + 5 m Maùi doác : phía bieån m =3 , phía bôø m = 2 Troïng löôïng rieâng cuûa beâtoâng #250 = 2,5 T/m 3 Khoái tetrapod ñaàu ñeâ : 5 T , beà daøy khoái laø 2.62m , khoái löôïng khoái phuû laø 1196 m3 Khoái phuû tetrapod thaân ñeâ : 2,5 T , beà daøy khoái laø 2,08m , khoái löôïng khoái phuû laø10233m 3. Troïng löôïng vieân ñaù loùt döôùi lôùp phuû ngoaøi laø töø 250 → 500 kg. Soá khoái ñaù loùt laø 30163 khoái Khoái löôïng lôùp ñaù loùt laø : 6033 m3. Beà daøy cuûa lôùp ñaù loùt laø : 1.2 m Troïng löôïng vieân ñaù loõi ñeâ laø : 50 kg Theå tích ñaù cuûa loõi ñeâ : 58000m3 IV – Kieåm tra oån ñònh toaøn boä coâng trình : Kieåm tra oån ñònh tröôït do löïc ngang gaây ra : Soùng taùc duïng leân ñeâ vôùi thoâng soá lôùn nhaát nhö sau :
Chieàu cao soùng Hi = 3.864 m , chu kyø soùng T= 12.7 s Ñoä saâu taïi chaân coâng trình d = 5 m Löïc taùc duïng cuûa soùng leân töôøng ñöùng – tröôøng hôïp ñænh soùng tôùi coâng trình : Hi 3.864 2= =0.0024 9.81(161.29) gT 3.864 Hi = =0.7728 5 d χ =1 (heä soá phaûn xaï) FC Tra ñoà thò (7.91) → =1.2 → FC =1,2 × 10× 25 ωd 2 =300KN/m ω : dung troïng nöôùc bieån . Aùp löïc soùng xeùt aûnh höôûng treân maùi nghieâng( chæ xeùt thaønh phaàn löïc ngang): F = FC × sin2θ = 300 × sin2(18.43)=30KN/m. Toång aùp löïc ñoäng vaø tónh : ωd 2 Ft = F + = 30 +125 =155 KN/m 2 Ñeå cho an toaøn neân xeùt ñeâ chæ chòu taùc duïng cuûa soùng töø phía bieån ,coøn phía bôø khoâng bò taùc duïng cuûa soùng, luùc ñoù thì thaønh phaàn nöôùc tónh coi nhö laø caân baèng nhö vaäy toång thaønh phaàn löïc nagng taùc duïng leân ñeâ goàm : Fnet = F = 155 KN/m Löïc ñaåy noåi do soùng : Thaønh phaàn aùp löïc taïi ñaùy do soùng tính theo coâng thöùc : ωH i 1+ χ  ( ) P1 =  2  (7-75)  cosh 2πd  L Ta coù : LO =1.56T2= 251.61m.
d 5 d = =0.0198 tra baûng C-1 ta ñöôïc = 0.0576 L0 251.61 L  2πd  vaø cosh   = 1.066 L χ : heä soá phaûn xaï = 1 ω = 10KN/m3 : dung troïng nöôùc bieån → p1= 36.24KN/m2 Aùp löïc ñaåy noåi /1 m daøi ñeâ: B1= ½(p1B’)=969.42KN/m B2=p2B’=ωd× 53.5=2675KN/m Taûi troïng baûn thaân treân 1 meùt daøi ñeâ: • Ñænh ñeâ: w1 = 6*2,76*25=414KN/m • Troïïng lôùp tetrapod (W=5T): w2 = (1196× 25)/30=996.67KN/m • Troïng löôïng tetrapod :( W= 2.5T) w3=(10233× 25)/428=598KN/m • Troïng löôïng lôùp ñaù loùt : w4=(6033× 26)/458=342.5KN/m •Troïng löôïng lôùp ñaù thöù ba (loõi ñeâ): w5= (58000× 26)/458=3292.57KN/m Vaäy toång troïng löôïng ñeâ treân moät meùt daøi laø: Wt = 3292.57+342.5+558.57+997+414=5605 KN/m LÖÏC CHOÁNG TRÖÔÏT : Wtt =( Wt -B1 -B2 )µ =882.26 KN/m Vôùi µ = 0.4 : heä soá ma saùt giöõa ñaù vaø caùt tra baûng 7-16 HEÄ SOÁ AN TOAØN CHOÁNG TRÖÔÏT NGANG : K = ( löïc choáng tröôït / löïc gaây tröôït )= 6>3 → Ñeâ khoâng bò tröôït döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang.
2.Kieåm tra öùng suaát cuûa ñaát neàn : Tính söùc chòu taûi cuûa ñaát neàn theo coâng thöùc trong qui phaïm : Rtc = m (Abγ +Bhγ +Dc) ϕ = 20o tra baûng saùch Cô hoïc ñaát ta coù: A =0.51 B =3.06 C =5.66 Vaäy Rtc = 24.6 KN/m2 Phaûn löïc neàn do troïng löôïng ñeâ : Wt − B1 − B2 σo = = 41.6KN/m2 B → Ñaát neàn ñuû khaû naêng chòu löïc (Sô ñoà tính toaùn cuaû hai phaàn tính toaùn xem trang sau) 3.Tính toaùn tröôït cung troøn cuûa maùi doác ñeâ : Phöông phaùp tröôït cung troøn coù nhieàu loaïi , nhöng baát cöù söû duïng phöông phaùp naøo tröôc heát ñeàu phaûi phaân tích caùc toå hôïp taûi troïng taùc troïng leân ñeâ bieån , xeùt ñeán caùc möïc nöôùc trong ngoaøi , khaùc nhau, ñoàng thôøi tính caùc tröôøng hôïp tính toaùn ñoái vôùi maët caét hoaøn coâng vaø maët caét thi coâng . Trong phaàn naøy ta seõ söû duïng phaàn meàm hoã trôï tính toaùn tröôït cung troøn Slopew, ta seõ tính tröôït cung troøn cho cho hai maët caét ôû vò trí ñaàu ñeâ vaø vò trí thaân ñeâ. Cao trình ñaùy cuûa hai maët caét töông öùng laø : -4.5 vaø -2.7 vaø möïc nöôùc tính toaùn laø möïc nöôùc thaáp thieát keá do tính cho tröôøng hôïp taûi troïng nguy hieåm nhaát laø -0.95
TOAÏ ÑOÄ ÑIEÅM TOAÏ ÑOÄ ÑIEÅM MAËT CAÉTÑAÀU MAËT CAÉT THAÂN ÑEÂ ÑEÂ STT X Y STT X Y 1 -3 0 1 -2 0 2 3 0 2 2 0 3 -3 -2.74 3 -2 -2.21 4 3 -2.74 4 2 -2.21 5 -2.71 -3.94 5 -1.69 -3.07 6 2.8 -3.94 6 1.71 -3.07 7 -22 -8.5 7 -17.4 -6.7 8 -20 -8.5 8 -15.4 -6.7 9 -14.52 -8.5 9 -11 -6.7 10 -11.83 -8.5 10 -9 -6.7 11 16.48 -8.5 11 12.61 -6.7 12 20.28 -8.5 12 15.46 -6.7 13 28.5 -8.5 13 22.1 -6.7 14 30.5 -8.5 14 24.1 -6.7 15 -26 -9.5 15 -21.4 -7.7 16 -24 -9.5 16 -19.4 -7.7 17 32.5 -9.5 17 26.1 -7.7
18 34.5 -9.5 18 28.1 -7.7 19 -24.5 -10.5 19 -19.9 -8.7 20 33 -10.5 20 26.6 -8.7 21 -56 -9.5 21 -51.4 -7.7 22 -56 -13.5 22 -51.4 -11.5 23 -56 -15.5 23 -51.4 -13.7 24 -56 -17.5 24 -51.4 -15.7 25 64.5 -9.5 25 58.1 -7.7 26 64.5 -13.5 26 58.1 -11.5 27 64.5 -15.5 27 58.1 -13.7 28 64.5 -17.5 28 58.1 -15.7 29 -56 -6.1 29 -51.4 -6.1 30 -15.2 -6.1 30 -14.2 -6.1 31 21.3 -6.1 31 20.3 -6.1 32 64.5 -6.1 32 58.1 -6.1
MOÄT SOÁ THOÂNG SOÁ VEÀ KHOÁI TETRAPOD Theå tích cuûa khoái TETRAPOD Ft3 7.14 14.2 28.5 71. 142.8 214.2 285. 357. 428. 500 571.43 9 7 43 6 9 7 14 57 M3 0.20 0.40 0.80 2.0 4.045 6.068 8.09 10.1 12.1 14.1 16.181 2 46 9 23 13 36 58 TL Troïng löôïng moät khoái (T) T/m3 2.24 0.5 1 2 5 10 15 20 25 30 35 40 3 2.4 0.53 1.07 2.14 5.3 10.68 16.0 21.3 26.7 32.0 37.3 42.71 4 2 6 4 8 2.5 0.56 1.11 2.23 5.5 11.14 16.7 22.3 27.8 32.8 39 44.57 7 1 9 6 3 2.6 0.58 1.16 2.31 5.7 11.57 17.3 23.1 28.9 34.7 40.5 46.29 9 6 4 3 1 Beà daøy trung bình cuûa moãi lôùp (ft) 4.01 5.05 6.34 8.83 10.87 12.4 13. 14.7 15 16.5 17.2 5 7 6 1 6 (m) 1.22 1.54 1.93 2.69 3.31 3.79 4.1 4.50 4.57 5.03 5.26 8 Soá löôïng khoái tetrapod treân 1000m2(two layer random placed) 2301 17640 1111 9042 87940 29020 2402 20700 18410 1654 15100 80 0 80 0 0 0
Caùc kích thöôùc cuûa khoái (m) KH 0.27 0.34 0.43 0.58 0.73 0.84 0.92 0.99 1.06 1.10 1.16 A 4 1 0 2 5 1 7 7 1 9 7 0.13 0.16 0.21 0.29 0.36 0.41 0.46 0.49 0.53 0.55 0.58 B 6 5 3 3 6 5 3 7 0 5 2 0.43 0.53 0.67 0.92 1.16 1.32 1.46 1.57 1.67 1.75 1.83 C 2 9 7 0 1 9 3 6 6 6 8 0.39 0.53 0.67 0.89 1.14 1.31 1.44 1.55 1.65 1.73 1.81 D 5 0 1 6 6 1 2 4 2 7 1 0.18 0.26 0.33 0.43 0.57 0.65 0.72 0.81 0.82 0.86 0.90 E 3 5 5 2 9 5 2 1 6 9 2 0.57 0.72 0.91 1.23 1.56 1.79 1.97 2.12 2.25 2.37 2.47 F 6 5 4 7 7 2 2 4 9 7 2 0.17 0.24 0.30 0.37 0.52 0.59 0.65 0.70 0.75 0.79 0.82 G 4 1 5 8 1 1 8 7 3 2 9 0.89 1.13 1.42 1.93 2.25 2.78 3.06 3.30 3.60 3.69 3.85 H 4 1 3 2 2 6 9 4 3 7 3 0.54 0.69 0.86 0.86 1.47 1.78 1.85 2.09 2.12 2.24 2.34 I 6 4 3 6 5 0 9 4 1 0 4 0.27 0.34 0.43 0.58 0.73 0.84 0.93 0.97 1.06 1.11 1.20 J 1 1 0 5 8 4 0 5 1 9 1 0.67 1.23 1.55 2.10 2.65 3.03 3.31 3.60 3.91 4.05 4.21 K 4 1 1 6 5 9 3 3 4 1 5 1.07 1.36 1.71 2.32 2.92 3.34 3.68 3.96 4.21 4.53 4.64 L 9 6 0 3 6 1 5 8 8 2 2
CHÖÔNG V – THIEÁT KEÁ ÑEÂ NGAÊN CAÙT GIAÛM SOÙNG DAÏNG TÖÔØNG ÑÖÙNG I – GIÔÙI THIEÄU CHUNG : Coâng trình daïng töôøng ñöùng keát caáu troïng löïc duøng ñeå ngaên caùt giaûm soùng , toân taïo ñaûo vaø baûo veä bôø bieån . Coâng trình lôùn thì söû duïng caùc loaïi thuøng chìm , coïc truï ñöôøng kính lôùn , coâng trình nhoû thì thöôøng söû duïng keát caáu khoái chuoàng ( hoaëc cuõi ) vaø keát caáu khoái xeáp . Do coâng trình cuûa ta khoâng lôùn laém vaø neàn ñaát töông ñoái toát neân söû duïng ñeâ töôøng ñöùng daïng troïng löïc khoái xeáp . II – THIEÁT KEÁ ÑEÂ : 1. Caùc kích thöôùc cô baûn cuûa ñeâ : a. Cao trình ñænh ñeø: MNCTK + η max + ∆ h + a Ñænh ñeâ = Trong ñoù : ∆ h : Chieàu cao nöôùc daâng lôùn nhaát. Tra theo hình C- 2/trang 93-Saùch “Höôùng daãn thieát keá ñeâ bieån” Tra theo khu vöïc Quaõng Ngaõi ta coù ñöôïc ∆ h =1,2 m a : Chieàu cao döï tröõ an toaøn. a = (0,5 ÷ 1)m Ta choïn a = 1 m Do cho pheùp soùng traøn qua ñeâ neân theo quy phaïm ta coù theå boû qua chieàu cao nöôùc daâng vaø chieàu cao döï tröõ an toaøn . η max : ñoä deành cao do soùng. Theo 22 TCN 222-95 ta coù coâng thöùc tính nhö sau : kh 2 η = −h cos ωt − cth(kd ) cos 2 ωt 2
Vôùi : 2π ω= =0.4947 : taàn soá soùng , T= trò soá cuûa chu T kyø soùng (sec) = 12.7(s) Vôùi caùc thoâng soá veà soùng ta tính ñöôïc chieàu daøi soùng do tra baûng C-1 trong SPM ta ñöôïc ⇒ λ = 86.8 m t : thôøi gian (sec) Ta choïn taïi thôøi ñieåm ñænh soùng taùc duïng vaøo coâng trình t=0 s ⇒ ωt = 0 k : chæ soá soùng. Ñöôïc tính theo coâng thöùc: 2π 2.3,14 k= = = 0,07235 λ 86.8 • d = MNCTK – (-5) =6.19 (m) Vaäy ñoä deành cao do soùng : 0,07235.3,864 2 η = −3,864 cos 0 − cth(0,07235.6,19) cos 2 0 = -4,46 2 (m) Vaäy ta suy ra: Ñænh ñeâ = 1.19+4.46 = 5.65 (m) (Heä cao ñoä Hoøn Daáu) Laøm troøn cao trình ñænh ñeâ laø 6 m cho tieän trong luùc thi coâng . b. Beà roäng ñænh ñeâ: B = 2H÷ 4 H Vôùi H : laø chieàu cao soùng tính toaùn (m) Vì coâng trình coù quy moâ nhoû vaø khoâng coù laøm ñöôøng giao thoâng neân ta choïn : B = 2H = 2.3,864 = 7.728(m) Choïn beà roäng ñænh ñeâ B = 8 m c. Chieàu cao coâng trình :
HCT = Ñænh ñeâ - Ñieåm saâu nhaát ôû vò trí boá trí CT = 6 – (-5) = 11 (m) Vaäy chieàu cao cuûa ñeâ laø : HCT = 11 (m) 2. Keát caáu coâng trình : Ñeâ chaén soùng baûo veä caûng daïng keát caáu töôøng ñöùng khoái xeáp. 3. Tính toaùn keát caáu : Xaùc ñònh kích thöôùc khoái xeáp : Theo maët caét ngang: Theo maët caét ngang cuûa ñeâ thì ta chia ra laøm 2 loaïi : bxh = 3x2 m;5x2m. Löïa choïn kích thöôùc khoái xeáp döïa treân 3 yeáu toá: Khoâng truøng maïch Baûn thaân khoái phaûi oån ñònh (trong ñieàu kieän thi coâng) Phöông tieän thi coâng. Hình H1(xem hình ôû caùc trang sau ) Theo maët caét doïc 1 phaân ñoaïn: Hình H2 Xaùc ñònh ñeäm ñaù: Chieàu cao lôùp ñeäm ñaù: Chieàu cao lôùp ñeäm ñaù cho pheùp ñoái vôùi coâng trình laø : 0,5÷ 1 m. Ta choïn chieàu daøy lôùp ñeäm : 1 (m) b. Choïn loaïi keát caáu ñeäm ñaù: Ta choïn daïng ñeäm ñaù chìm. Ta phaûi ñaøo phaàn boá trí ñeâ xuoáng ñeå ñoå ñaù vaøo. Ta choïn maùi doác ñaøo vôùi heä soá maùi doác laø m=2. Ta duøng ñaù coù ñöôøng kính D=20 cm (TL tham khaûo thieát keá chuaån taéc luoàng taøu) ñeå laøm lôùp ñeäm, ñeå traùnh cho caùc vieân ñaù khoâng bò doøng nöôùc cuoán ñi vaø do aùp löïc thaúng ñöùng taùc duïng xuoáng