zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Phân tích cơ chế hư hỏng của kè biển điển hình tỉnh Quảng Bình

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

23
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Phân tích cơ chế hư hỏng của kè biển điển hình tỉnh Quảng Bình áp dụng lý thuyết độ tin cậy để xây dựng sơ đồ cây sự cố và xác định các xác suất xảy ra một số cơ chế phổ biến đối với công trình kè biển điển hình ở Quảng Bình.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân tích cơ chế hư hỏng của kè biển điển hình tỉnh Quảng Bình

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 PHÂN TÍCH CƠ CHẾ HƯ HỎNG CỦA KÈ BIỂN ĐIỂN HÌNH TỈNH QUẢNG BÌNH Lê Văn Thịnh1, Lê Hải Trung1 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: levanthinh@tlu.edu.vn 1. ĐẶT VẤN ĐỀ thường gặp gồm hai tới ba lớp vật liệu như vải ĐKT, đá cấp phối, cấu kiện BT… tựa trên mái Khu vực duyên hải miền Trung của Việt dốc là cát tự nhiên. Chân kè được bảo vệ bởi Nam có đường bờ biển dài khoảng 1500 km ống buy thả đá kết hợp với lăng thể đá; đỉnh thường xuyên hứng chịu nhiều loại hình thiên kè có thể bố trí tường đỉnh nhằm tăng cao tai như bão, áp thấp nhiệt đới, mưa lũ, xói lở trình đỉnh, giảm sóng tràn. Các sự cố thường bờ biển. Trong những năm gần đây, xói lở bờ gặp sẽ được lần lượt phân tích sau đây. biển đang trở nên phức tạp, tăng mạnh về Mất ổn định kết cấu bảo vệ mái cường độ và phạm vi. Điển hình là 116 km Do kích thước của viên đá hay cấu kiện đường bờ biển cát của Quảng Bình có tới gần nhỏ hơn so với yêu cầu ổn định dưới tác động 30 đoạn xói lở với tổng chiều dài 50 km năm tuần hoàn của sóng nên viên đá, cấu kiện bị 2017 và tăng lên 65 km năm 2019 [1]. Các nhấc khỏi vị trí thiết kế. Đây là điểm khởi điểm nghiêm trọng như QuảngPhú, Quảng đầu cho hư hỏng, sự cố mái kè. Cấu kiện bảo Phúc - Quảng Trạch, Lý Hòa - Bố Trạch, vệ mái bị dịch chuyển mất ổn định đáng kể sẽ Nhật Lệ, Bảo Ninh - thành phố Đồng Hới. kéo theo đỉnh kè cũng sẽ bị dịch chuyển và Để ngăn xói lở, bảo vệ an toàn cho dân cư gây hư hỏng cả đỉnh kè. Khi đỉnh kè bị hư và các hoạt động kinh tế, Quảng Bình đã xây hỏng, sóng và dòng chảy sẽ đánh vào thân kè, dựng 154 km đê biển; 101 km kè sông và kè moi vật liệu thân kè từ trên xuống và cuốn đi biển tập trung ở khu vực phía Bắc của tỉnh. gây sạt thân kè. Qua các mùa mưa bão, một số công trình đã Hàm trạng thái mất ổn định cấu kiện bảo bị hư hỏng hay thậm chí đổ vỡ như sự cố kè vệ mái sẽ có dạng: biển Hải Trạch, Nhân Trạch năm 2017. Z   m ψ u φDcosα Khi bị sự cố, công trình mất ổn định và (1)   b không còn đảm bảo được chức năng thiết kế  H 0,5 b Tp tanα g / 2 / π m0 là chống xói lở, bảo vệ bờ biển. Do đó, việc phân tích nguyên nhân cơ chế, đánh giá khả Hm0 - chiều cao sóng thiết kế xác định tại năng xảy ra sự cố của kè biển mang ý nghĩa chân công trình (m); ψ u - hệ số cải thiện ổn thực tiễn. Bài báo này áp dụng lý thuyết độ định của hệ thống; m - tỉ trọng của vật liệu tin cậy để xây dựng sơ đồ cây sự cố và xác làm cấu kiện;  - hệ số ổn định phụ thuộc vào định các xác suất xảy ra một số cơ chế phổ hình dạng và phương thức thi công, loại liên biến đối với công trình kè biển điển hình ở kết;  - góc nghiêng của mái kè; Tp - chu kỳ Quảng Bình. đỉnh phổ sóng (s); b - số mũ trong công thức. Sóng tràn qua đỉnh kè 2. CÁC SỰ CỐ KÈ BIỂN ĐIỂN HÌNH Trong một số trường hợp như bão, gió Hình 1 minh họa một dạng mặt cắt ngang mùa kết hợp với triều cường khiến cho mực điển hình của các công trình kè biển đã và nước biển dâng cao nhưng vẫn thấp hơn đỉnh đang xây dựng ở Quảng Bình. Kết cấu kè kè. Chiều cao sóng tăng lên tạo sóng tràn qua 201
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 đỉnh kè. Sóng tràn với lưu lượng và vận tốc năng, tường bị lật hay gẫy vỡ đều dẫn tới suy dòng chảy lớn có thể gây xói lở, hư hỏng bề giảm cao trình đỉnh kè. Theo đó, sóng tràn và mặt đỉnh kè (và cả mái trong nếu có). Mặt cắt sóng leo tăng lên. kè sẽ bị biến đổi, thậm chí sạt trượt từ trong ra phía biển. Hàm trạng thái cơ chế sóng tràn (sóng không vỡ) có dạng:  R 1  Z  0,01  0, 2 gH m3 0  2,6 c  (2)  H m 0  r     Với: Rc - chiều cao lưu không của đỉnh đê trên mực nước thiết kế (m); ξ0 - số Iribarren tính với Tm-1,0; s0 - độ dốc sóng; Tm-1,0 - chu kỳ đặc trưng phổ sóng tại chân công trình (s); Hình 1. Mặt cắt ngang điển hình kè biển γb - hệ số ảnh hưởng do cơ đê; γf - hệ số ảnh Hải Trạch, huyện Bố Trạch, Quảng Bình hưởng do độ nhám mái đê; 0,01 - lưu lượng tràn giới hạn giả thiết (m3/s trên m). Xói chân kè Các hư hỏng chân kè biển do các nguyên nhân chủ yếu sau: phạm vi bảo vệ như chiều rộng, chiều sâu… và kích thước, hình dạng cấu kiện (viên đá) chưa đảm bảo yêu cầu; xử lý nền kém gây lún, sạt lở; tầng lọc không tốt, đất phía trong chân kè bị xói gây hư hỏng Hình 2. Sơ đồ cây sự cố tổng hợp kè biển chân kè; thi công chưa thực hiện đầy đủ các Quảng Bình yêu cầu kỹ thuật của bản thiết kế. Trượt mái kè Sơ đồ cây sự cố điển hình cho kè biển Trượt mái chủ yếu do sóng leo, sóng tràn Dựa trên những sự cố đã phân tích ở trên, và mưa lớn kéo dài thấm vào thân kè làm đất cây sự cố được xây dựng cho một kè biển cát đắp chuyển từ trạng thái khô sang trạng điển hình hình 2. Phương pháp và các bước thái bão hòa hoặc hóa lỏng và gây hiện tượng xây dựng cây sự cố đã được mô tả trong trượt mái. Cũng có thể do chân kè bị xói sâu nhiều tài liệu chuyên ngành, giáo trình [2]. khiến cho toàn bộ trọng lượng bản thân của Trong phạm vi bài báo này, các sự cố đơn lẻ thân đê đè xuống gây trượt, đặc biệt dưới tác được giả thiết độc lập với nhau và đều có thể động của sóng. dẫn tới sự cố của công trình kè biển. Theo Mất ổn định tường đỉnh đó,cổng quan hệ luận lý ‘HOẶC’ được sử Để gia tăng cao trình đỉnh, tường BTCT dụng để diễn tả quan hệ giữa chúng. thường được bố trí với chiều cao khoảng 80 - 3. XÁC SUẤT XẢY RA SỰ CỐ KÈ BIỂN 100 cm. Dưới tác động của tải trọng sóng, hai dạng sự cố có thể được phân biệt gồm gãy Xác suất xảy ra sự cố kè biển điển hình tường và lật tường. Cơ chế thứ nhất xảy ra Hàm tin cậy của các sự cố chính của kè khi moment gây lật do sóng vượt quá tổng biển điển hình tỉnh Quảng Bình đã được các moment chống lật gồm liên kết giữa thiết lập gồm mất ổn định cấu kiện bảo vệ tường với mái, đường và tải trọng bản thân. mái, xói chân kè, mất ổn định trượt mái kè, Cả khối tường không bị gãy vỡ mà chỉ bị lật sự cố lún thân [1]. Dựa trên hàm tin cậy, ra phía sau. Cơ chế thứ hai xảy ra khi tường xác suất xảy ra từng sự cố đơn lẻ được xác bị gãy vỡ do sóng tác động. Chân tường vẫn định theo phương pháp độ tin cậy bậc nhất gắn kết với mái kè và đường. Về mặt chức (FORM). Bảng 1 tổng hợp xác suất xảy ra 202
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 các sự cố chính cho kè Nhân Trạch, huyện trình thiết kế đỉnh kè và kích thước cấu kiện Bố Trạch. không đáp ứng được điều kiện biên thực tế là Xác suất xảy ra sóng tràn > 0,01 [m3/s trên do tải trọng sóng không được xác định đúng m] và mất ổn định cấu kiện bảo vệ mái lần [3]. Bên cạnh đó, hồ sơ năm 2006 thiết kế kè lượt là 0,257 và 0,855. Thực tế đây chính là để chống được bão cấp 9 tổ hợp với triều hai cơ chế dẫn tới sự cố kè biển Nhân Trạch cường và lũ sông p =10%. Thực tế các trận như đã xảy ra vào các năm 2013, 2017. bão xảy ra năm 2013, 2014 và 2017 đều vượt Nguyên nhân dẫn đến xác suất sự cố sóng tần suất thiết kế và bão lên đến cấp 11. tràn và mất ổn định cấu kiện lớn là do cao Bảng 1. Tổng hợp xác suất sự cố công trình kè biển Quảng Bình Sóng tràn > 0,01 Mất ổn định CK Hố xói > phạm vi Mất ổn định trượt Sự cố [m3/s trên m] bảo vệ mái BV mái Pf 0, 257 0,855 0,122 0,006 Giải pháp tăng độ bền vững kè biển cầu thiết kế. Chúng tôi đang tiếp tục nghiên Các giải pháp nâng cao độ bền vững kè cứu đề xuất giải pháp nâng cao ổn định của biển ở Quảng Bình gồm tăng cấp công trình cấu kiện, nâng cao đỉnh kè hay áp dụng mặt (hạ tần suất thiết kế), tính đúng và lựa chọn cắt kè cho phép sóng tràn qua. Điều này một cách phù hợp kết cấu vật liệu bảo vệ mang ý nghĩa thiết thực khi Thủ tướng gần mái, chân, tường đỉnh và mặt đường. Đồng đây đã phê duyệt chủ trương đầu tư 4 dự án thời, cao trình đỉnh kè cũng cần được xác khắc phục sạt lở bờ biển cho Quảng Bình. định trong điều kiện cho phép sóng tràn qua kết hợp giải pháp gia cố bảo vệ đường và mái 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO phía trong (nếu có). Đặc biệt, các giải pháp [1] Lê Hải Trung và nnk (2020). “NC các giảm chiều cao sóng phía trước chân công GPCN CXL bờ biển đã được áp dụng & đề trình nên được tiếp cận theo hướng thuận tự xuất các GPCN phù hợp cho một số vùng nhiên như đã phát triển ở Hà Lan [4] và một sạt lở trọng điểm khu vực miền Trung”. số nước trên thế giới. [2] Mai Văn Công và Lê Hải Trung (2019). Phân tích độ tin cậy trong kỹ thuật công 4. KẾT LUẬN trình biển. [3] Trần Thanh Tùng (2018). Những lưu ý khi Bài báo đã phân tích các sự cố cho một kè áp dụng TCVN 9901: 2014 tính toán tham biển điển hình của Quảng Bình. Đánh giá số sóng thiết kế cho đê biển. định tính và tính toán theo lý thuyết độ tin [4] Huib de Vriend & nnk (2014). ‘Building cậy cho thấy sóng tràn và mất ổn định cấu with Nature’: the new Dutch approach to kiện bảo vệ có xác suất xảy ra lớn nhất. coastal and river works. ICE proceedings Nguyên nhân trực tiếp là do kích thước cấu Civil Enginering. kiện và cao trình đỉnh kè chưa đảm bảo yêu 203

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.