 LUẬN VĂN
"Thiết kế phương án quan trắc lún đê chắn sóng
nhà máy lọc dầu Dung Quất - Quảng Ngãi''
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Diêm Công Trang Trắc địa K - 43
1
Mở đầu
Đê chắn sóng là loại công trình phụ trợ, đê chắn sóng đợc xây dựng ở các
cảng hoặc ở các cụm công trình biển. Đúng nh tên gọi của nó, nhiệm vụ chủ
yếu của đê chắn sóng là dập tắt các dao động dạng sóng của nớc biển đảm bảo
cho phơng tiện giao thông vận tải đờng biển ra vào cảng đợc an toàn.
Thế giới đã biết đến nhiều cảng lớn nổi tiếng với những con đê chắn sóng
dài nhiều cây số nh cảng Murmansk, cảng Odecxa ( Liên xô cũ), Rostexdam
( Hà Lan), cảng New York ( Mỹ), cảng Oetlingtơn( Anh).Các con đê chắn
sóng ở các cảng này đã đảm bảo cho tàu bè ra vào cảng một cách an toàn, hiệu
quả.
ở nớc ta, giao thông đờng thuỷ nói chung mới đợc phát triển ở mức độ
thấp. Cảng lớn nhất của nớc ta là cảng Hải Phòng đợc xây dựng trên sông
Đình Vũ nên không có nhu cầu xây dựng đê chắn sóng tuy vậy hàng năm phải
chi phí một nguồn kinh phí rất lớn để nạo vét luồng. Các cảng khác nh Quy
Nhơn, Cửa Lò, Đà Nẵng có quy mô không lớn và năng suất vận chuyển hàng hoá
không cao nên việc xây dựng đê chắn sóng với quy mô lớn không đợc đặt ra.

"Thiết kế phơng án quan trắc lún đê chắn sóng nhà máy lọc
dầu Dung Quất - Quảng Ngãi''
Nội dung của đồ án gồm 4 chơng
Chơng I: Giới thiệu chung
ChơngII: Những vấn đề chung về cơ sở lý thuyết đo lún công trình
Chơng III: Thiết kế lới quan trắc độ lún đê chắn sóng Dung Quất
Chơng IV: Tổ chức thực hiện việc quan trắc độ lún đê chắn sóng Dung
Quất và dự toán kinh phí
Mục đích của đề tài là đa ra các phơng án quan trắc độ lún và xử lý số
liệu đo lún, từ đó chọn ra phơng án tối u nhất phù hợp với tình hình thực tế của
công trình đê chắn sóng Dung Quất.
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp đợc sự ân cần chỉ bảo của thầy giáo,
TS. Ngô Văn Hợi cùng các thầy cô giáo trong khoa, sự góp ý chân thành của các
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Diêm Công Trang Trắc địa K - 43
3
đồng nghiệp cùng với sự nỗ lực của bản thân tôi đã hoàn thành nội dung của đề
tài đặt ra.
Mặc dù đã cố gắng nhng do kiến thức chuyên môn còn hạn hẹp, thời gian
nghiên kứu đề tài còn ít nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót.Tôi rất
mong nhận đợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo cùng các đồng nghiệp
gần xa để đề tài hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo,TS.Ngô Văn Hợi cùng tất cả các thầy
cô giáo trong và ngoài khoa.
Hà nội: 6 - 2002
Sinh viên thực hiện
Diêm Công Trang
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Diêm Công Trang Trắc địa K - 43
4

đờng sắt Bắc - Nam nên việc vận chuyển ngời và thiết bị theo đờng bộ và
đờng sắt có thể đợc thực hiện một cách nhanh chóng đáp ứng đợc tiến độ thi
công khẩn trơng của công trình. Nhợc điểm là đờng hàng không cha vào
đợc khu vực. Nhng hiện tại có thể sử dụng phơng tiện vận chuyển hàng
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Diêm Công Trang Trắc địa K - 43
5
không từ Đà Nẵng và sau này là sân bay Chu Lai.
3. Điều kiện địa hình
Khu vực đê chắn sóng nhà máy lọc dầu Dung Quất là khu vực có địa hình
khá đặc trng của vùng ven biển miền Trung nớc ta. Đó là vùng địa hình chia
cắt khá mạnh xen lẫn núi đá, đồi cát và biển với điều kiện địa chất công trình và
địa chất thủy văn rất phức tạp. Mặt bằng xây dựng hệ thống chân đê không thống
nhất, độ cao thấp khác nhau. Điều đó gây những trở ngại đáng kể cho công việc
xây dựng các mốc trong lới quan trắc độ lún chân đê và lới độ cao phục vụ thi
công xây lắp công trình.
4. Tình hình khí hậu
Khí hậu khu vực Dung Quất - Quảng Ngãi là khí hậu đặc trng cho vùng
ven biển miền Trung, đó là khí hậu nóng và ẩm. Phân thành hai mùa rõ rệt, mùa
khô nóng từ tháng 3 đến tháng 10, mùa ma từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau.
Nhiệt độ trung bình mùa hè là 33
0
c, trong những ngày nóng nhiệt độ lên tới 38
0
c,
39
0
c, nhiệt độ cao nhất quan sát đợc là 42 đến 43
0
c. Đây là điều kiện không

Mùa ma
Trung bình
Mùa khô
HHW( Mực nớc cao nhất)
2.5
2.2
2.1
MHW( mực nớc trung bình)
2.3
2.0
1.9
MSL(mực nớc thấp )
1.6
1.3
1.2
Khi có sự thay đổi do áp xuất khí quyển, các mực nớc trên sẽ thay đổi.
HR Wallingford đề nghị mức nớc thiết kế theo bảng sau
Bảng 2
Tên gọi
Cao độ o hải đồ
HHW( mực nớc cao nhất)
2.7mCD
MHW( mực nớc trung bình)
2.5mCD
MSL( mực nớc thấp)
1.3mCD
LLW( mực nớc thấp nhất có thể
đảm bảo cho tầu ra vào)
0.0mCD
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp

12.9 - 14.1
100
10.55
13.4 - 14.4
200
11.45
13.7 - 14.6
II. Giới thiệu quy mô của khu liên hợp nhà máy lọc dầu Dung
Quất Và các hạng mục công trình.
Khu liên hợp lọc dầu Dung Quất, nằm trong khu phức hợp công nghiệp
Dung Quất là khu công nghiệp lọc dầu hiện đại đầu tiên của nớc ta trong đó
nhà máy lọc dầu Dung Quất đợc thiết kế và thi công với sự hợp tác của cộng
hoà Liên Bang Nga. Nhà máy có nhiệm vụ tiêu thụ chế biến sản lợng dầu thô
đang đợc khai thác ở nớc ta hoặc có tính chất tơng đơng. Sản phẩm chính
của nhà máy lọc dầu là Propylen, khí hoá lỏng, xăng không chì, dầu hoả dân
dụng, nhiên liệu phản lực, nhiên liệu diesel
Nhng việc vận chuyển cung cấp dầu thô đến nhà máy để chế biến tạo ra
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Diêm Công Trang Trắc địa K - 43
8
sản phẩm và việc tiêu thụ sản phẩm thì cần phải có những công trình cơ bản sau.
II.1. Khu nhà máy lọc dầu
1. Khu nhà máy chính
Khu nhà máy chính đợc bố trí ở độ cao từ 12.5 - 10 m so với mặt nớc
biển trung bình. Độ dốc thoải dần từ khu vực trung tâm các phân xởng công
nghệ phía Tây xuống hớng Đông Nam để đảm bảo khả năng thoát nớc và
chống lũ. Các khu phân xởng công nghệ chế biến đợc bố trí tại vị trí cao nhất
còn các hạng mục khác đợc bố trí thấp hơn.
Đây là khu vực có tổng diện tích 151ha bao gồm nhiều phân xởng đợc
lắp đặt công nghệ chế biến sâu, hiện đại :

Khu vực bể chứa dầu thô đợc bố trí gần nhà máy và gần hệ thống phao
neo một điểm SPM. Có diện tích 42 ha nằm trong khu vực nhà máy chính có
nhiệm vụ chứa dầu thô dẫn từ cảng Việt Thanh vào nhà máy. Khu bể chứa dầu
thô có các bể chứa với số lợng và dung tích nh sau:
+ 06 bể chứa dầu thô mỗi bể có dung tích 50.000 m3.
+ 02 bể chứa nớc dằn mỗi bể có dung tích 10.000 m3.
4. Tuyến ống dẫn sản phẩm
Tuyến đờng ống dẫn dài 8 km bao gồm tuyến nối từ nhà máy lọc dầu đến
khu bể chứa sản phẩm và tuyến đờng ống từ bể chứa sản phẩm đến cảng xuất
sản phẩm. Hành lang an toàn của tuyến ống có chiều rộng 50 m và có tổng diện
tích 40 ha. Đây là một tuyến ống lớn đòi hỏi độ chính xác bố trí về độ cao.
5. Tuyến ống dẫn dầu thô
Tuyến ống dẫn dầu thô có chiều dài 1,2 km dẫn dầu thô từ vịnh Việt
Thanh vào khu bể chứa dầu thô của nhà máy chính.
6. Tuyến ống lấy và xả nớc biển
Tuyến ống lấy và xả nớc biển có diện tích 4 ha, có nhiệm vụ cung cấp
nớc biển phục vụ nhà máy.
II.2. Các công trình biển
1. Khu cảng xuất sản phẩm
Khu cảng kín xuất sản phẩm bố trí tại phía Đông vịnh lớn Dung Quất
(đoạn từ cửa sông Trà Bồng đến mũi Co Co) có diện tích cả đất và mặt biển là
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Diêm Công Trang Trắc địa K - 43
10
135 ha bao gồm các hạng mục:
+ 02 bến cho tàu có trọng tải từ 20.000 - 25.000 tấn chở xăng và diesel.
+ 03 bến cho tàu có trọng tải từ 3.000 - 5.000 tấn chở xăng, diesel, Jet A1,
LPG, F.O.
+ 01 bến cho tàu dịch vụ để phục vụ hoạt động của các bến xuất sản
phẩm.

Toạ độ
X (m)
Y(m)
Điển đầu đê
1705455.0
583844.00
Điểm gốc đê
1705455.0
585389.07
Sau khi cân nhắc tất cả các điều kiện cụ thể, phơng án cuối cùng đợc
chọn là phơng án 1.Tuyến đê đợc thiết kế có chiều dài1,6 km, chiều rộng chân
đê 100m, chiều rộng mặt đê 10 m, độ cao của đê là 25m.
Cấu tạo các tấm Accropode và lớp lót (Bảng 5)
Công trình đê chắn sóng nhà máy lọc dầu Dung Quất xây dựng nhằm mục
đích đảm bảo độ an toàn cho tầu thuyền ra vào cảng Dung Quất trong điều kiện
thời tiết thuận lợi cũng nh khó khăn. Công trình đê chắn sóng nhà máy lọc dầu
Dung Quất đợc xây dựng ở biển (vịnh Dung Quất). Chính vì vậy nên đê chắn
sóng chịu áp lực rất lớn của điều kiện tự nhiên nh sóng, gió sẽ làm cho công
trình bị biến dạng.
Bảng 5
Đoạn
Đầu đê
Thân đê 1
Thân đê 2
Thân đê 3
Gốc đê
Chiều dài từ đầu đê
(m)
52.5
150

+ Hệ thống cung cấp điện.
+ Hệ thống thông tin liên lạc nối nhà máy với mạng thông tin quốc gia tại
khu vực.
+ Nhà ở và các dịch vụ cho cán bộ công nhân viên vận hành.
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Diêm Công Trang Trắc địa K - 43
13
Chơng II
Những cơ sở chung về lý thuyết đo lún công trình
II.1. Khái niệm về quan trắc độ lún công trình
II.1.1. Khái niệm về độ lún
Độ lún tuyệt đối của một điểm là một đoạn thẳng (tính theo chiều thẳng
đứng). Từ mặt phẳng ban đầu của nền móng đến mặt phẳng lún ở thời điểm quan
trắc sau đó.
Các điểm ở những vị trí khác nhau của công trình có độ lún bằng nhau thì
quá trình lún đợc coi là lún đều. Lún đều chỉ xảy ra khi áp lực của công trình và
mức độ nén của đất đá ở những vị trí khác nhau của nền là nh nhau.
Độ lún không đều xảy ra do sự chênh lệch áp lực lên nền và mức độ chịu
nén của đất đá là không nh nhau. Lún không đều làm cho công trình bị
nghiêng, cong, vặn xoán và các biến dạng khác nghiêm trọng có thế xảy ra.
II.1.2. Nguyên nhân gây ra độ lún công trình
Những nguyên nhân gây ra độ lún công trình gồm 2 yếu tố sau
- Điều kiện tự nhiên
- Quá trình xây dựng và vận hành công trình
1. Tác động của những yếu tố tự nhiên
- Khả năng lún trợt của lớp đất đá dới nền móng công trình và các hiện
tợng địa chất công trình, địa chất thuỷ văn khác.
- Sự co giãn của đất đá.
- Sự thay đổi của các điều kiện địa chất thuỷ văn theo nhiệt độ, độ ẩm và
mực nớc ngầm.

phơng án kinh tế - kỹ thuật bao gồm:
+ Nhiệm vụ kỹ thuật
+ Khái quát về công trình điều kiện tự nhiên và chế độ vận hành
+ Sơ đồ phân bố mốc khống chế và mốc kiểm tra
+ Sơ đồ quan trắc
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Diêm Công Trang Trắc địa K - 43
15
+ Yêu cầu độ chính xác quan trắc ở những giai đoạn khác nhau
+ Phơng pháp và dụng cụ đo
+ Phơng pháp chỉnh lý kết quả đo
+ Sơ đồ lịch cho công tác quan trắc
+ Biên chế nhân lực và dự toán kinh phí
II.1.4. Tham số đặc trng độ lún công trình
1. Độ lún của điểm kiểm tra i giữa hai chu kỳ j và j - 1
S
i(j,j-1)
= H
ịj
- H
ij-1
( 1)
2. Độ lún của điểm i tính từ chu kỳ đầu tiên (1) đến kỳ j
S
i(j,1)
= H
i,j
- H
i,1
( 2)

i
- Diện tích vùng nếu nằm trong phạm vị lún của điểm i
4. Tốc độ lún trung bình của công trình
j
Tb
j
T
S
V
( 4)
Trong đó T
j
thời gian tính từ chu kỳ đầu đến chu kỳ j
5. Hiệu độ lún lớn nhất giữa hai điểm K và L
S
KL
= S
k
- S
L
( 5)
6. Độ nghiêng của nền móng công trình trên hớng KL
KL
KL
Kl
L
S
i



0
độ cao của điểm quan trắc là H
t
và H
to
thì độ
lún của điểm đó đợc tính theo công thức.
S = H
t
- H
to
( 9 )
Nhận xét
S < 0 công trình bị lún
S > 0 công trình bị trồi
Nh vậy: Nguyên tắc thực hiện quan trắc độ lún là xác định độ cao của
điểm quan trắc qua các thời điểm đo lún khác nhau.Thực chất công tác quan trắc
độ lún là công tác đo độ cao.
II.2. yêu cầu độ chính xác quan trắc đo lún các
công trình xây xựng
Yêu cầu độ chính xác đo lún công trình phụ thuộc chủ yếu vào tính chất
cơ lý đất đá dới nền móng công trình và phụ thuộc vào đặc điểm kết cấu, vận
hành công trình.
Yêu cầu độ chính xác quan trắc lún đợc xác định bằng biểu thức:
m
sti
=


1

tính toán, thiết kế, duy tu và bảo dỡng công trình.Tìm ra biện pháp bảo đảm an
toàn cần thiết khi có sự biến dạng vợt quá gới hạn cho phép, đồng thời thông tin
số liệu quan trắc độ lún còn có tác dụng trong việc dự phòng, ngăn ngừa các sự
cố do tính không ổn định gây ra, do tính chất của công trình đê chắn sóng, độ
chính xác yêu cầu quan trắc độ lún là 3 mm.
II.3. ớc tính chu kỳ quan trắc hợp lý
Ước tính chu kỳ quan trắc hợp lý đóng một vai trò hết sức quan trọng
trong toàn bộ quá trình theo dõi lún của công trình. Nếu các chu kỳ quan trắc
quá tha sẽ dẫn đến hậu quả tai hại là chúng ta không phát hiện đợc độ lún một
cách kịp thời. Ngợc lại nếu chu kỳ quan trắc quá dầy mà tốc độ lún của công
trình không lớn lắm, sẽ dẫn đến việc lãng phí công sức và kinh phí đo đạc.
Tham số quan trọng nhất đóng vai trò quyết định việc chọn chu kỳ đo lún
là tốc độ lún của công trình. Một cách sơ lợc chúng ta thấy là : Tốc độ lún càng
lớn thì chu kỳ quan trắc càng dầy và ngợc lại, tốc độ lún càng nhỏ thì có thể
chọn chu kỳ quan trắc tha hơn. Ngoài ra chu kỳ quan trắc còn phải phụ thuộc cả
vào độ chính xác mà chúng ta có thể thực hiện đợc. Dới đây chúng tôi xin
trình bầy phơng pháp ớc tính chu kỳ quan trắc cụ thể dựa vào tham số trên.
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Diêm Công Trang Trắc địa K - 43
18
Gỉa sử S là độ lún của một mốc nào đó trong lới đo lún và m
s
là sai số xác
định độ lún.Theo lý thuyết sai số thì độ lún S đợc xác định với độ tin cậy xấp xỉ
99% khi thoả mãn bất đẳng thức.
m
s
<
5.2
S

Hi
là sai số độ cao của mốc đo lún trong chu kỳ thứ i và thứ k.
Vì các chu kỳ đo lún đợc đo bằng cùng một loại máy, theo cùng một sơ
đồ đo và gần nh trong cùng một điều kiện nh nhau. Do đó ta có thể coi.
m
Hk
= m
Hi
= m
H
nên m
s
=m
H
.
2
vì vậy m
H
.
2
<
5.2
.tv
hay t >
.
.2.5,2
v
m
H
=

II.3.1. Chu kỳ quan trắc độ lún đê chắn sóng nhà máy lọc
dầu Dung Quất.
Do đặc điểm công trình đê chắn sóng đợc xây dụng phần lớn nằm dới
biển với chiều dài là 1600m. Do vậy để đánh giá đúng sự biến dạng lún, các chu
kỳ quan trắc đợc phân làm hai giai đoạn.
Giai đoạn 1. Đo độ lún công trình trong giai đoạn thi công
Giai đoạn 2. Đo độ lún công trình trong thời gian khai thác sử dụng.
Tuy nhiên do đê chắn sóng là một công trình đặc biệt đợc xây dựng phần
lớn thân đê nằm dới nớc biển nên việc đo đạc quan trắc độ lún trong giai đoạn
xây dựng là rất khó khăn.Trong trờng hợp này chúng ta không thể sử dụng
phơng pháp quan trắc thông thờng mà phải sử dụng các thiết bị và các phơng
pháp đặc biệt. Khi công trình lên khỏi mặt nớc thì áp dụng phơng pháp đo cao
hình học để quan trắc độ lún.
Do cấu tạo của thân đê xây dựng bằng đá, nên diễn biến độ lún của đê rất
phức tạp.Chúng tôi dự kiến chia quá trình quan trắc độ lún thành hai phần, một
phần gây ra do độ lún của đáy biển dới tác dụng của tải trọng công trình, một
thành phần gây ra do độ lún của bản thân vật liệu xây dựng đê dới tác dụng của
thời gian và sóng biển cũng nh các phơng tiện khác. Nh vậy mới đánh giá độ
lún của đê một cách chính xác.
Qua những phân tích ở trên chúng tôi dự kiến quan trắc độ lún đê chắn
sóng là hai tháng một lần ( 6 chu kỳ trong một năm). Do đặc điểm của đê rất
phức tạp nên phải tiến hành quan trắc độ lún ít nhất là 2 năm đầu khai thác, sử
dụng. Sau đó tuỳ theo diễn biến độ lún của đê mà có những quyết định tiếp theo.
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Diêm Công Trang Trắc địa K - 43
20
II.4. các phơng pháp quan trắc độ lún công trình và
khả năng ứng dụng để quan trắc độ lún của đê chắn sóng
Dung Quất
Trong công tác quan trắc độ lún công trình, các phơng pháp quan trắc độ

f
hI
= 0.3
n
(mm)
Đối với hạng II .
f
hII
= 1.0
n
(mm).
Với n là số trạm đo trên tuyến.
Đối với các công trình đợc xây dựng trên nền đất yếu và các đập đất đá,
yêu cầu độ chính xác đo lún tơng tơng với độ chính xác đo cao hạng III và có
thể thấp hơn .
Khi đo cao hạng III cần tuân theo các chỉ tiêu kỹ thuật sau đây.
Chiều dài tia ngắm không vợt quá 40m, chiều cao tia ngắm không dới
0.3m. Chênh lệch chiều dài tia ngắm trớc và sau trên một trạm máy và tích luỹ
trên toàn tuyến không vợt quá 2m và 5m.
Sai số giới hạn khép tuyến.
f
hIII
=2.0
n
(mm)
trong đó n là số trạm đo trên tuyến
Nguyên lý đo cao hình học là dựa vào tia ngắm nằm ngang để xác định
chênh cao giữa hai điểm đặt mia.
3. nguyên lý đo cao hình học từ giữa.
o

và chênh cao giữa hai điểm là.
H
A
= H
0
+ h
0A
( 15)
Khi khoảng cách giữa hai điểm lớn cần thực hiện nhiều trạm đo.
Sau mỗi trạm đo giữa hai điểm (i) và (i+1) xác định đợc chênh cao
h
i,i+1
.Độ cao tuyệt đối của điểm cuối đợc xác định theo công thức
H
n
= H
o
+

1
0
n
h
i,i+1
( 16)
Hình II.4.2
Trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Diêm Công Trang Trắc địa K - 43
23
4. Các nguồn sai số trong đo cao hình học.

24
- Đo đi ở trạm chẵn
- Trình tự thao tác đợc tóm tắt nh sau: TS - ST (trớc - sau - sau - trớc)
- Khi đo về hai mia đổi chỗ cho nhau, trình tự đọc số ở trạm lẻ và trạm
chẵn đợc đổi lại nh ở trạm chẵn và trạm lẻ khi đo đi.
II.4.2. Phơng pháp đo cao lợng giác
Trong những điều kiện địa hình không thuận lợi hoặc kém hiệu quả đối
với đo cao hình học và yêu cầu độ chính xác đo lún không cao thì áp dụng
phơng pháp đo cao lợng giác tia ngắm ngắn không quá 100m
1. Nguyên lý của phơng pháp đo cao lợng giác.
Dựa vào mối quan hệ lợng giác trong tam giác tạo bởi tia ngắm nghiêng,
khoảng cách giữa hai điểm và phơng dây dọi đi qua điểm cần xác định độ cao .
Dụng cụ đo trong phơng pháp đo cao lợng giác: Máy kinh vĩ có độ
chính xác cao nh: Theo 010, Wild T2 T1 T2 và các máy có độ chính xác
tơng đơng.
Ta cần xác định chênh cao giữa hai điểm Avà B. Muốn vậy ta đặt máy
kinh vĩ ở A và mia ở B hoặc tiêu có chiều cao (l) xác định, đo chiều cao máy i
sau đó hớng ống ngắm vào điểm B
'
bất kỳ trên mia. Chênh cao đợc xác định
theo công thức .
H
AB
=h
'
+i - l (17 )
i
z
b
h