Luận văn:Các nguyên nhân gây mất ổn định của nền đường Nguyễn Tấ Thành và biện pháp bảo vệ

Chia sẻ: Nhung Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

49
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ý tưởng của một số kiến trúc sư vĩ mô thì việc tái quy hoạch đường Nguyễn Tất Thành rất quan trọng với thành phố Đà Nẵng vì trên thực tế đã bộc lộ tồn tại mà nếu được khắc phục thì còn kịp và giải quyết vấn đề quy hoạch lớn mà phù hợp với yêu cầu đang đặt ra.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Các nguyên nhân gây mất ổn định của nền đường Nguyễn Tấ Thành và biện pháp bảo vệ

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG HUỲNH PHÚC H U CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY M T N Đ NH C A N N ĐƯ NG NGUY N T T THÀNH VÀ BI N PHÁP B O V Chuyên ngành: Xây d ng công trình th y Mã s : 60.58.40 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2011
2 Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c : GS.TS NGUY N TH HÙNG Ph n bi n 1: TS. TR N ĐÌNH QU NG Ph n bi n 2: TS. NGUY N VĂN MINH Lu n văn s ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày tháng năm 2011. Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng
3 M Đ U 1. Tính c p thi t c a ñ tài. Công trình kè ch n sóng ñư ng Nguy n T t Thành ñư c thi t k theo tiêu chu n c p 4, tương ng s c ch u ñ ng gió bão c p 9 nh m ñ mb os n ñ nh n n ñư ng, b o v ñư ng Nguy n T t Thành và khu dân cư phía trong. Trong ñó, ph n kè móng c c, tư ng bê tông c t thép có t ng chi u dài 1,2km; 4,7km còn l i ñư c thi t k kè tr ng l c bê tông không có c t thép. Công trình ñưa vào s d ng năm 2003, ñ n nay b hai cơn bão m nh (Xangsane năm 2006 và Ketsana 2009) tàn phá. Ngư i Đà N ng r t quan tâm phương án s a ch a sao cho trong tương lai dài, con ñư ng du l ch ven bi n này không còn ch u th m c nh như v y. Do ñó, tiêu chí thi t k là làm sao tuy n ñư ng v n an toàn làm ñư c nhi m v giao thông trong mùa mưa bão, ch không ch ñơn thu n tiêu chí tuy n kè này ch u ñư c c p ñ sóng va ñ p bao nhiêu. 2. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u c a ñ tài: Đ i tư ng nghiên c u c a lu n văn là s n ñ nh c a n n ñư ng ven bi n. S n ñ nh c a n n ñư ng ph thu c vào nhi u thông s như: lo i ñ t, mái ta luy, lưu t c th m, ñư ng bão hoà, t i tr ng do sóng, và thông s v mưa ... Lu n văn ch gi i h n nghiên c u tính toán các y u t gây ra s m t n ñ nh n n ñư ng và tìm gi i pháp thích h p ñ ñ m b o n ñ nh c a kè ñư ng Nguy n T t Thành thu c ñ a ph n thành ph Đà N ng. 3. M c tiêu nghiên c u: Tìm các nguyên nhân gây m t n ñ nh n n ñư ng Nguy n T t Thành, t ñó ki n ngh các bi n pháp b o v .
4 4. Phương pháp nghiên c u. S d ng phương pháp lý thuy t k t h p s li u th c nghi m và ng d ng quy trình quy ph m, ñ tính toán n ñ nh ch ng xói l n n ñư ng. 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài: Khi thi t k các công trình xây d ng là ñ t ñ p, như n n ñư ng ven sông, bi n, s tính toán, ki m tra n ñ nh, ch ng xói l ñóng vai trò ñ c bi t quan tr ng trong thi t k . Đ ñư ng Nguy n T t Thành không còn b hư h i sau m i mùa mưa bão thì v n ñ quan tr ng nh t là phân tích, tìm th y chính xác các nguyên nhân, v n d ng các phương pháp tính toán khoa h c v sóng bi n, áp l c sóng, v n t c dòng ñáy, chi u sâu xói, t ñó có cách kh c ph c ñúng ñ n, hi u qu . K t qu nghiên c u c a ñ tài có th v n d ng vào th c t thi công ch ng xói l n n ñư ng Nguy n T t Thành và các công trình ñư ng ven bi n tương t , gi m thi u thi t h i do mưa bão gây ra, ti t ki m ñư c các chi phí s a ch a con ñư ng, ñ m b o giao thông an toàn, b o v cho các khu dân cư bên trong. CHƯƠNG 1 T NG QUAN V CÁC LÝ THUY T TÍNH SÓNG VÀ ÁP L C SÓNG 1.1. CÁC PHƯƠNG TRÌNH CƠ B N Đ NG L C H C SÓNG T DO • Phương trình ñ ng l c h c c a chuy n ñ ng các ph n t ch t l ng (phương trình Navier-Stokers) : dV 1 = F − gradp + ν∆V (1.1) dt ρ Trong ñó : V - v n t c chuy n ñ ng c a ch t l ng ;
5 F - ngo i l c tác d ng lên m t ñơn v kh i lư ng ch t l ng; ν - h s nh t ñ ng h c. • Phương trình liên t c bi u di n s b o toàn kh i lư ng ch t l ng : ∂ρ ∂t ( ) + div ρV = 0 (1.2) () V i gi thi t ρ = const thì div V = 0 . • Phương trình không xoáy : rotV = 0 (1.3) 1.2. LÝ THUY T SÓNG CÓ CHI U CAO H U H N : 1.2.1. Lý thuy t sóng tuy n tính Airy- lý thuy t sóng có biên ñ nh . Các bi u th c xác ñ nh các thông s sóng ch y u theo lý thuy t sóng Airy g m: - Đ cao m t sóng so v i m c nư c tính toán: H η = cos(kx − ωt ) (1.6) 2 1.2.2. Lý thuy t sóng stokes . Các thông s sóng stokes b c 5 như sau: + Đ cao m t sóng so v i m c nư c tính toán: 1 5 η = ∑ Fn cos n(kx − ωt ) (1.12) k n =1 Trong ñó: Fn(n=1÷5) như sau: F1=a F2=a2.F22+a4.F24 F3=a3.F33+a5.F35 F4=a4.F44 F5=a5.F55 V i F22, F24, F33, F35, F44, F55 là các thông s hình d ng sóng, ph thu c vào tr s kd=2πd/λ k: s sóng; a: thông s chi u cao sóng, a xác ñ nh t bi u th c:
6 kH=2[(a+a3.F33+a5.(F35+F55)] 1.2.3. Sóng Cnoidal + Đ cao m t sóng so v i m c nư c tính toán: η = η min + H ⋅ c n (k ⋅ x − ω ⋅ t , m ) 2 (1.20) η min : Kho ng cách t ñáy sóng ñ n m c nư c tính toán. cn: hàm cos Jacobie-Elliptic. m: môñun hàm Jacobie-Elliptic (0≤m≤1). + Tr s ηmin xác ñ nh theo bi u th c (1.23). η min k (1 − m ) − E = (1.23) H mK 1.2.4. Lý thuy t sóng ñơn 1.3. LÝ THUY T SÓNG TH C VÀ PH . 1.4. D BÁO SÓNG GIÓ TRÊN BI N. 1.4.1. Tính các ñ c trưng sóng t gió theo SPM 1984 1.4.1.1. Xác ñ nh ñà gió và hi u ch nh t c ñ gió 1 9 F = ∑ Fi (1.30) 9 i =1 Công th c SPM 1984 s ñ i lư ng v n t c gió hi u ch nh UA ñ hi u ch nh quan h phi tuy n th c ño gi a ng su t và v n t c gió. U A = 0,71 ⋅ U 1, 23 (1.32) v i U= RT R LU 10 1.4.1.2. Các ñ i lư ng phi th nguyên ~ g .F Đà sóng phi th nguyên F = 2 (1.35) UA ~ g .d Đ sâu nư c phi th nguyên: d = 2 (1.37) UA 1.4.1.3. Tính toán sóng nư c sâu 1.4.1.4. Tính toán sóng trong ñi u ki n ñ sâu nư c b h n ch
7 ~ ~ ( ~ )  0,00565 ⋅ F 1/ 2  H s = 0,283 ⋅ tanh 0,53d 3 / 4 ⋅ tanh  ( ~ 3/ 4  ) (1.47)  tanh 0,53d  ~1 / 3  ~ ( ~ )  0,0379 ⋅ F TP = 7,54 ⋅ tanh 0,833d 3 / 8 ⋅ tanh  ( ~ 3/ 8  ) (1.48)  tanh 0,833d  H n ch v th i gian gió th i ~ ~ = 537 ⋅ T 7 / 3 tlim P (1.49) N u th i gian gió th i nh hơn tlim thì sóng b h n ch v th i gian gió th i và các giá tr chi u cao và chu kỳ sóng c n ph i tính toán d a vào ñà gió hi u ch nh suy ra t các công th c (1.48) và (1.49). 1.4.2. Tính toán sóng theo phương pháp Bretshneider 0 , 42  gD   0,750  0,0125 2  gH S  gh  w  = 0,283 tanh 0,530 2   tanh (1.50) w2   w      gh  0, 750  tanh 0,530 2     w    0, 25  gD   0 ,375  0,077 2  gT p  gh  u  = 2π .1,2 tanh 0,83 2   tanh (1.51) w   w      gh  0, 375  tanh 0,833 2     w    1.4.3. Tính toán theo bi u ñ Hindcast 1.4.3.1. Trư ng h p sóng nư c sâu: (D > Lo/2) 1.4.3.2. Sóng thi t k cho vùng nư c nông: ñư c xác ñ nh theo các bi u ñ hình 1.10. 1.4.3.3. Trư ng h p sóng v : Có th tra Hb theo bi u ñ hình 1.11 theo t s ds/(gT2) và ñ d c bãi bi n trư c công trình. 1.5. LÝ THUY T TÍNH ÁP L C SÓNG LÊN TƯ NG Đ NG THEO CÁC CÔNG TH C BÁN TH C NGHI M. 1.5.1 Theo Sainflou và Minikin:
8 H: chi u cao sóng (m). ω tr ng lư ng riêng c a nư c bi n. Hình 1.12. L c sóng trên tư ng bi n. Phương pháp Phương pháp Sainflou Minikin h=H+h0 h=1,66H πH 2 2πd p1=ωH h0 = coth L L p2=ωH ωH p1 =  2πd  cosh  L     h p2 = (ωd + p1 ) h+d 1.5.2. Công th c Goshima Goda η ∗ = 0,75(1 + cos β )λ1 H D (1.56) ( ) p1 = 0,5(1 + cos β ) α 1 + λ 2α 2 cos β ϖ 0 λ1 H D 2 (1.57) p 3 = α 3 p1 p 2 = α 4 p1 =0
9 pu = 0,5(1 + cos β )λ 3α 1α 3ϖ 0 H D (1.58) Hình 1.14. S phân b áp l c sóng. 1.5.3. Công th c Snip 2.06.04.82*. 1.5.3.1. T i tr ng sóng ñ ng tác ñ ng lên công trình. 1.5.3.2. Áp l c sóng nhi u x lên tư ng ñ ng. 1.5.3.3. T i tr ng sóng v tác ñ ng lên tư ng ñ ng. 1.5.3.4. T i tr ng sóng v tác ñ ng lên tư ng ñ ng. z1 = −hsur ; p1 = 0 hsur z2 = − ; p 2 = 1,5ρghsur (1.69) 3 ρghsur z 3 = d f ; p3 = 2π ch df λ sur Trong ñó : λsur và hsur - ñ dài trung bình và chi u cao c a sóng v . Bi u ñ áp l c sóng v tác d ng lên tư ng ñ ng th hi n trên hình 1.22.
10 Hình 1.22. Bi u ñ áp l c sóng v tác ñ ng lên tư ng ñ ng a) Trư ng h p m t ñ m ñá ngang v i m t ñáy; b) Trư ng h p ñ m ñá cao hơn m t ñáy. 1.5.4. Theo quy trình hư ng d n thi t k ñê bi n 14 TCN 130-02 1.5.4.1. Đ i v i tư ng ch n sóng xa b : - Khi công trình n m ñ sâu mà t i ñó sóng b ñ l n cu i cùng λ p = pu = ξ .g .H SD .(0,033 + 0,75) (1.72) h p và ηc = − u ξ .g HSD: chi u cao sóng l n ñ cu i cùng. λ: chi u dài sóng. h: c t nư c trư c tư ng. tan α ξ: h s sóng v (s Iribarren); ξ = H SD /λ α: góc nghiêng mái d c.
11 âæåìng meïp næåïc Lâäø ηc Pu Z1 mæûc næåïc tênh toaïn Px hc h Pz Pu Hình 1.23. Áp l c sóng v tác ñ ng lên tư ng ch n sóng xa b 1.5.4.2. Đ i v i tư ng ñ ng li n b : T i tr ng lên tư ng khi sóng rút có sơ ñ như hình 1.24. mæûc næåïc tênh toaïn Ζ1 3 4HSD ∆Z1 hâ Px Pz màût næåïc khi soïng ruït Pruït Hình 1.24. Bi u ñ áp l c sóng v tác ñ ng lên tư ng ñ ng li n b Cư ng ñ áp l c prút xác ñ nh theo công th c(1.73). prút = ξ.g(∆Z1-0,75HSD) (1.73) Trong ñó: ∆Z1- ñ h th p c a m t nư c k t m c nư c tính toán trư c tư ng th ng ñ ng khi sóng rút ñư c l y như sau: - Khi trư c tư ng có bãi v i chi u r ng ≥ 3HSD thì ∆Z1 = 0. - Khi chi u r ng bãi (kho ng cách t mép nư c ñ n tư ng) < 3HSD thì : ∆Z1 = 0,25HSD (1.74) 1.6. CÁC HI N TƯ NG SÓNG VEN B 1.6.1. Hi u ng nư c nông-bi n d ng sóng: 1.6.2. Sóng khúc x
12 1.6.3. Sóng v (breaking) 1.6.4. Sóng leo 1.6.5. Sóng ph n x CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY XÓI L KÈ ĐƯ NG NGUY N T T THÀNH VÀ Đ XU T GI I PHÁP B O V 2.1. NGUYÊN NHÂN: Công trình ñưa vào s d ng năm 2003, ñ n nay b hai cơn bão m nh c p 12 (Xangsane năm 2006 và Ketsana 2009) tàn phá, trong khi vi c thi t k ch tính ñ n bão c p 9, d n ñ n vi c ch n cao trình ñ nh kè 3m là không h p lý. Th c t là trong bão Xangsane sóng nư c ñánh tràn qua ñ nh kè xu ng v a hè làm bay c l p g ch block lát n n. Vi c b trí các ño n b kè có c t thép và không có c t thép chưa th t phù h p th c t . Có nh ng ño n b kè bê tông c t thép ñư c b trí các v trí không m y ch u s c tác ñ ng c a sóng bi n, ch ng h n khu v c bãi bi n Thanh Bình. Ngư c l i, có nơi ñư c xem là "h ng gió", qua hai cơn bão l n ñ u ch u thi t h i r t n ng n như ño n qua phư ng Hoà Minh l i ch b trí b kè không bê tông c t thép.Ch c ch n là b kè có c t thép thì s không b hư h i n ng như th . Vi c thi t k và thi công chưa chú tr ng ñ n v n ñ x lý ch ng xói ng m do sóng gây ra, chưa gia c chân kè, chưa có bi n pháp tiêu tr năng lư ng sóng. Móng c a nó cũng không th nào yên n khi sóng bi n kéo d n l p cát ñá chôn l p móng c a nó. Qu n Thanh Khê ch u nhi u áp l c c a gió bão do tuy n bãi bi n không ñư c tr ng cây phòng h ; r ng d a và r ng dương li u c n gió trư c ñây ñã ñư c hi sinh cho tuy n ñư ng
13 2.2 Đ XU T CÁC GI I PHÁP B O V : 2.2.1. Xây d ng tuy n ñê bi n ch n sóng: D a vào ñ c ñi m hình h c c a mái ñê phía bi n, m t c t ñê bi n chia thành 3 lo i chính Đê mái nghiêng, ñê tư ng ñ ng và ñê m t c t h n h p (trên nghiêng dư i ñ ng ho c trên ñ ng dư i nghiêng). * Đê ch n sóng mái nghiêng và như c ñi m khi ng d ng Vi t Nam Qua th c t xây d ng nư c ta, ñê ch n sóng mái nghiêng ñã b c l m t s như c ñi m l n: - T n nhi u v t li u ñá, nh hư ng ñ n c nh quan thiên nhiên n u s d ng ngu n v t li u t i ch ; - T c ñ thi c ng ch m; - Khi quá trình thi công b kéo dài do thi u v n ho c m t s nguyên nhân ch quan, các ño n ñê chưa có kh i ph thư ng b hư h i trong mùa mưa bão; - Chi phí ñ u tư l n. 2.2.2. Công trình b o v bãi trư c ñê 2.2.2.1. Tr ng r ng cây ng p m n 2.2.2.2. M hàn, tư ng gi m sóng 2.2.2.3. Nuôi bãi nhân t o 2.2.2.4. Qu n lý và b o v ñ n cát t nhiên 2.2.3. ng d ng công ngh xây d ng m i b o v b khu v c ven bi n. 2.2.3.1. ng d ng k t c u Tensar gia c , b o v b Lư i ñ a k thu t làm b ng ch t polypropylene (PP), polyester (PE) hay b c polietylen-teretalat (PET) v i phương pháp ép dãn d c. 2.2.3.2. ng d ng k t c u th m bê tông t chèn b o v mái b 2.2.3.3. ng d ng c b n bê tông c t thép ng su t trư c xây d ng tư ng kè mái ñ ng
14 2.2.3.4. ng d ng kh i bê tông d hình làm kh i ph mái ñê ng m phá sóng Có nhi u lo i k t c u kh i bê tông d hình ñư c s d ng làm kh i ph mái, v i nhi u tên g i khác nhau: kh i Tetrapod, Tribar, Dolos, Stabit, kh i ch T, kh i ch U… Kh i Tetrapod ñã ñư c s ch y u là trong các công trình ngăn cát, gi m sóng c a các b c ng và trong các công trình b o v b c a sông, ven bi n. 2.2.3.5. ng d ng Stabiplage (Geotube) Geotube là ng v i ñ a k thu t ñư c làm t v i PP, kh năng thoát nư c t t, kích thư c l nh , bên trong ñư c ch a ñ y cát . 2.2.3.6. xây d ng tuy n kè ch n sóng b ng r ñá h c 2.3. L A CH N GI I PHÁP CÔNG TRÌNH: 70 +4,7 30 R3 0 235 BTXM M.300 daø y 20cm 01 lôù p giaá y daà u choá n g thaá m CPÑD loaï i 1 daø y 10cm 370 CPÑ soû i saï n daø y 30cm 2% +2.35 Chaân khay Ñaù hoäc chöùa trong oáng BTCT, d=100 cm OÁ ng nhöï a d=5cm Ñaù daê m 2x4 daø y 15cm Khoaû ng caù c h 200cm / oá ng Ñaù daê m 1x2 daø y 10cm 34 400 Vaûi ÑKT loaï i loïc TS65 +1,00 0 R 4 100 10 Lôùp ñeä m beä moù ng (BT M.100 ñaù 4x6) 40 135 40 110 160 Hai haø ng coï c BTCT KT(35x35)cm, chieà u daø i Lc, ñoùng hình hoa mai (Haø ng trong ñoù ng thaü ng, haø ng ngoaøi ñoù ng xieân 6/1) Hình 2.20. C t ngang ñ i di n tuy n kè - Xây d ng tuy n kè d ng tư ng ch n ñ t b ng bê tông c t thép M.250 ñ t trên b c c b ng bê tông c t thép chia làm nhi u phân ño n dài trung bình 14,8m. M t trư c tư ng giáp bi n lư n cong ñ h t sóng,
15 m t trong tư ng giáp ñ t th ng ñ ng. Đ nh tư ng r ng 70cm, dày 30cm. B trí các ng nh a PVC d=5cm cách quãng 200cm/ ng ñ thoát nư c t m t ñư ng. CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN Đ M B O CH NG XÓI L KÈ ĐƯ NG NGUY N T T THÀNH 3.1. CÁC CH TIÊU THI T K . 3.2. ĐI U KI N Đ A CH T. 3.3. ĐI U KI N H I VĂN. 3.4. TÍNH TOÁN CHI U CAO SÓNG. 3.4.1. M c nư c tính sóng: Ztt=Z10%+Hnd=1,37+0,8=2,17m; Cao ñ m t ñ t t nhiên th p nh t t i chân công trình 1m; Chi u sâu nư c tính sóng 1,17m. 3.4.2. V n t c gió tính toán: Công trình c p IV t n su t gió là 4%, tương ng v n t c gió t i Đà N ng là 34,5m/s (tương ng c p gió 12). 3.4.3. Tính ñà gió trung bình ng v i v n t c gió Vw=34,5m/s Lm = k vis ⋅ν / V w = 5 ⋅ 1011 ⋅ν / V w =144928m. 3.4.4. Xác ñ nh các thông s sóng vùng nư c sâu theo 22 tcn 222- 95: B ng 3.2. K t qu tính toán các thông s sóng vùng nư c sâu Vw g.Lm/Vw2 g ⋅ hd / Vw2 g ⋅ T / Vw hd T λ (m/s) 34,5 1194,5 0,05 3 6,07 10,55 173,78 Đ sâu nư c gi i h n gi a vùng nư c sâu và vùng nư c nông: λ d = = 86,89 (m). 2
16 3.4.5. Tính các ñ c trưng sóng t gió theo SPM 1984 V n t c gió hi u ch nh UA ñ hi u ch nh quan h phi tuy n th c ño gi a ng su t và v n t c gió: U A = 0,71 ⋅ U 1,23 = 0,71 ⋅ 34,51,23 = 55,306 3.4.5.1. Các ñ i lư ng phi th nguyên g .F 9,81 ⋅144928 Đà sóng phi th nguyên: F = % 2 = = 464,804 (m) UA 55, 306 2 % g .d 9,81*1,17 = 0,003752 (m) Đ sâu nư c phi th nguyên: d = 2 = UA 55, 3062 3.4.5.2. Tính toán sóng trong ñi u ki n ñ sâu nư c b h n ch  0, 00565 ⋅ F 1/ 2  ( ) % H s = 0, 283 ⋅ tanh 0,53d 3/ 4 ⋅ tanh  % %  = 0,002274(m)  tanh 0,53d 3/ 4  % ( )   H ⋅U 2 0,002274 ⋅ 55,3062 % Hs = s A = = 0,7090 m. g 9,81 ~ U A ⋅ TP 55,306 ⋅ 0,7657. TP = = = 4,3171 (s). g 9,81 3.4.6. Tính toán sóng theo phương pháp Bretshneider 0,42  gD  0, 0125  2  w 2   gh  0,750  w  H S = 0, 283 ⋅ tanh 0, 530  2   tanh g   w      gh  0,750  tanh 0, 530  2     w    H S = 0,56 (m). 0,25  gD  0, 077  2  gTp   gh  0,375  u  = 2π .1, 2 tanh  0,83  2   tanh w   w      gh  0,375  tanh  0,833  2     w    Tp=3,819 (s).
17 3.4.7. Tính toán theo bi u ñ Hindcast trư ng h p sóng v ds 1,17 = = 0,006399 gT 2 9,81⋅ 4,3171 2 Theo bi u ñ B-14 tương ng v i tr s ds/gT2 v a tính ñư c ta tìm ra tr s Hb/ds=1,1 ng v i ñư ng cong ñ d c m=0,05. H b = 1,1 ⋅ d s = 1,1 ⋅ 1,17 = 1,287 (m). gT 2  2πd  Tra b ng ph l c 1 theo công th c: L = tanh  = 14 (m). 2π  L  L: chi u dài sóng (m). 3.4.8. Ch n chi u cao sóng thi t k : Căn c k t qu tính sóng theo các phương pháp trên, ch n chi u cao sóng thi t k là Hs=1,287m; chu kỳ TP = 4,3171 (s); L=14m. 3.5. TÍNH ÁP L C SÓNG: 3.5.1 Theo Sainflou và Minikin. Sainflou: h=H+h0=1,287+0,772=2,059(m) πH2 2π d π ⋅1,287 2 2π ⋅1,17 h0 = coth = coth = 0,772(m) L L 14 14 ωH 1,025*1,287 p1 = = = 1,156(T/m2)  2π d   2π ⋅1,17  cosh   cosh    L   14  h p2 = (ωd + p1 ) h+d 2,059 P2 = (1,025 * 1,17 + 1,156) =1,502(T/m ). 2 2,059 + 1,17 Minikin: h=1,66H=1,66*1,287=2,136(m) p1=ωH=1,025*1,287=1,319(T/m2) p2=ωH=1,025*1,287=1,319(T/m2) H=1,287m: chi u cao sóng (m)
18 ω tr ng lư ng riêng c a nư c bi n l y b ng 1,025 T/m3. 3.5.2. Theo giáo trình thi t k ñê và công trình b o v b (14 tcn130-2002) 3.5.2.1. Áp l c sóng dương (tính cho 1m chi u dài): p =pu = γHSD( 0,033 LS/h +0,75) (3.11) pu ηc = − (3.12) γ ηc: Đ cao lưng sóng so v i m t nư c tính toán, m; HSD=1,287(m): Chi u cao sóng t i v trí sóng ñ l n cu i, m; Ls=14(m): Là chi u dài bư c sóng trư c chân công trình; h=1,17(m): Đ sâu nư c; γ, tr ng lư ng riêng c a nư c bi n l y b ng 1,025 T/m3; p =pu = 1,025*1,287*( 0,033*14/1,17+0,75)=1,51(T/m2) ; 1,51 ηc = − = −1,473 (m). 1,025 3.5.2.2. Áp l c sóng âm Cư ng ñ áp l c prút xác ñ nh theo công th c: prút = γ(∆Z1+0,75HSD)=1,025*(0,322+0,75*1,287)=1,319(T/m2) Trong ñó: ∆Z1- ñ h th p c a m t nư c k t m c nư c tính toán trư c tư ng th ng ñ ng khi sóng rút ñư c l y như sau: - Khi chi u r ng bãi (kho ng cách t mép nư c ñ n tư ng) < 3HSD: ∆Z1 = 0,25HSD=0,25*1,287=0,322(m) 3.5.3. T i tr ng sóng ñ tác ñ ng lên tư ng ñ ng theo 22 tcn 222-95: z1 = − hsur = −1,287 (m); p1 = 0 ; h 1,287 z2 = − sur = − = −0,429(m); (3.14) 3 3 p2 = 1,5ρghsur =1,5*1,025*1,287=1,979(T/m2) ;
19 ρghsur 1,025 ⋅ 1,287 z 3 = d f = 2,17m; p 3 = = = 0,872 (T/m ). 2  2π   2π  ch df  ch 2,17  λ   14   sur  Trong ñó : λsur và hsur - ñ dài trung bình và chi u cao c a sóng v . 3.5.4 CÔNG TH C YOSHIMA GODA η ∗ = 0, 75 ⋅ (1 + cos β ) λ1 H D = 0, 75 ⋅ (1 + 1) ⋅1, 287 = 1,931 (m) ( ) p1 = 0,5(1 + cos β ) α 1 + λ 2α 2 cos 2 β ϖ 0 λ1 H D p1 = 0, 5 (1 + 1)( 0,9506 + 0,110228 ) ⋅1, 025 ⋅1, 287 = 1,3994 (T/m2) p3 = α 3 p1 =0,7707*1,3994=1,079(T/m2) p 2 = α 4 p1 =0 pu = 0,5(1 + cos β )λ 3α 1α 3ϖ 0 H D pu = 0,5 (1 + 1) 0,9506 ⋅ 0,7707 ⋅1,025 ⋅1,287 = 0,9665 (T/m2) Trong ñó : 2 2 1  4π h / LD  1  4π ⋅1,17 /14  α1 = 0, 6 +   = 0, 6 +   = 0,9506 2  sinh ( 4π h / LD )    2  sinh ( 4π ⋅1,17 /14 )    h − d  b  HD  2d  2  α 2 = min    d  ,  H   3hb    D   1, 61 − 1,17  1, 287 2 2 ⋅1,17    α 2 = min    ,  = 0,110228  3 ⋅1,61  1,17  1, 287    h'  1  2,17  1  α3 = 1 − 1 −  = 1− 1 −  = 0,7707 h  cosh ( 2π h / LD )    1,17  cosh ( 2π ⋅1,17 /14 )    hc α4 = 1− n u η ∗ ≥ hc η* α4=0 n u η ∗ < hc 3.5.5. L p b ng so sánh áp l c sóng gi a các phương pháp như b ng 3.3.
20 B ng 3.3. So sánh áp l c sóng trên 1m dài kè gi a các phương pháp Ph n 14 TCN 22 TCN bi u P.pháp Sainflou Minikin Goda 130-2002 222-95 ñ Tam L c -1,54631 -1,408692 -1,112 -0,84899 -1,35112 giác Tay ñòn 2,856 2,882 2,661 2,885 2,81367 trên Mômen -4,41677 -4,05985 -2,9593 -2,449 -3,8016 Tam L c -0,37541 -1,4385 -0,348 giác Tay ñòn 1,4467 1,73267 1,44667 dư i Mômen -0,54309 -2,4925 -0,5037 L c -2,50852 -2,86223 -3,2767 -2,266 -2,34143 Ch Tay ñòn 1,085 1,085 1,085 1,2995 1,085 nh t Mômen -2,72174 -3,10552 -3,555 -2,9451 -2,5405 Tam L c -1,2427 -1,4179 -1,623 -0,9374 -1,039 giác Tay ñòn 0,358333 0,358 0,3583 0,3583 0,3583 ñáy Mômen -0,4453 -0,50809 -0,5817 -0,3359 -0,3723 L c T ng ngang -4,43024 -4,271 -4,3888 -4,553 -4,0407 Mômen -8,12691 -7,67346 -7,096 -8,22286 -7,218 V y theo b ng trên, ta ch n tính áp l c sóng dương theo 22 TCN 222-95. 3.6. THI T K CAO TRÌNH Đ NH KÈ Cao trình ñ nh kè thông thư ng xác ñ nh theo công th c(3.15). Zñ = Ztp + Hnd+ η max + a (3.15) Trong ñó: Zñ: Cao trình ñ nh kè thi t k , m; Ztp: M c nư c bi n tính toán, m; η max : ñ d nh cao do sóng, m;