1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG VIỆN
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CÔNG
TRÌNH VEN BIỂN
2
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
3
I. CẤU TẠO CÔNG TRÌNH
− Tên công trình: Đê chắn sóng tường đứng trọng lực.
− Cấu tạo công trình: Công trình thi công bao gồm 2 tuyến đê, tuyến đê phía bắc
và tuyến đê phía nam.
+ Đê Bắc: chia làm ba đoạn
• Đoạn NB1 dài 130,7m.
• Đoạn NB2 dài 120m.
• Đoạn NB3 dài 150m.
Hình 1. Mặt đứng tuyến đê Bắc
Hình 2. Mặt bằng tuyến đê Bắc
+ Đê Nam: chia làm ba đoạn
4
• Đoạn SB1 dài 16m.
• Đoạn SB2 dài 28m.
• Đoạn SB3 dài 56m.
Hình 3. Mặt đứng tuyến đê Nam
Hình 4. Mặt bằng tuyến đê Nam
− Thông số về thùng chìm:
5
STT Thông số Ký hiệu Thùng C1 Thùng C2 Thùng C3
1 Chiều dài L (m) 3,96 3,96 3,96
2 Chiều rộng B (m) 5,00 6,00 6,00
3 Chiều cao H (m) 3,00 4,00 4,00
và tháng 12.
− Gió hướng Đông và Đông Nam thịnh hành vào các tháng từ tháng 03 đến tháng
08.
− Các tháng 02 và tháng 09 là thời kỳ chuyển tiếp giữa các mùa gió nên gió có
nhiều hướng tản mạn.
− Tốc độ gió lớn nhất trong nhiều năm quan trắc được là 28m/s theo hướng Đông,
Đông - Bắc xuất hiện vào ngày 22/10/1996
Gió tại KV nhìn chung mạnh hơn so với tại thành phố KV do vị trí ở bờ biển. Gió
ngoài khơi biển Đông sẽ mạnh hơn gió ở thành phố KV khoảng 25%
2.1.2. Tình hình dông bão
KV là khu vực chịu nhiều ảnh hưởng của giông bão, có năm tới 4 - 5 cơn bão ảnh
hưởng trực tiếp đến KV như các năm 1984 và 1990. Số lượng các cơn bão đổ bộ vào
miền trung trong những năm gần đây có xu hướng tăng lên rõ rệt.
Gió cực hạn tại KV được xác định trên cơ sở Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN
2737:1995. KV thuộc vùng 3. Tốc độ gió lớn nhất trong bão đo được tại trạm KV là
42m/s với khí áp thấp nhất đo được là 978mb (Cơn bão số 14 AGNES ngày
07/11/1984). Tốc độ gió tại thời điểm trên ở KV có khả năng cao hơn.
Trong thời gian từ năm 1975 đến 2001, có tổng số 38 cơn bão đổ bộ vào KV với tần
suất hàng năm khoảng 1,5 cơn bão. Trong năm ngoái (2006), có ít nhất 2 cơn bão đã
ảnh hưởng trực tiếp đến KV, trong đó có cơn bão số 6 gây nhiều thiệt hai khi tâm bão
đi qua. Các cơn bão có ảnh hưởng đến KV được thống kê trong bảng 1.
Theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 4088 - 85 về số liệu khí hậu dùng trong thiết kế
xây dựng trang 42/208, gió tính toán thiết kế đặc trưng tại vùng KV được thống kê
trong bảng III - 2:
Bảng 1 . Vận tốc gió theo chu kỳ lặp vùng KV
8
Chu kỳ lặp năm (P%) 5 (P
20%
) 10 (P
10%
T
TB
21,5 22,5 24,2 26,5 28,3 28,8 28,6 28,5 27,1 25,6 23,8
21,
9
25,6
T
max
32,5 35,3 35,2 38,7 39,5 40,5 38,1 38,7 37,6 34,5 32,4
30,
2
40,5
T
min
12,4 14,1 13,4 18,6 21,4 22,4 22,4 21,4 21,7 17,1 16,4
13,
8
12,4
2.1.4. Độ ẩm không khí
Số liệu tổng hợp nhiều năm (20 năm) :
− Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm: 84%
− Độ ẩm tương đối thấp nhất: 37%
− Độ ẩm tương đối cao nhất: 100%
− Độ ẩm tuyệt đối trung bình nhiều năm: 28,0mb
− Độ ẩm tuyệt đối lớn nhất: 37,4mb
− Độ ẩm tuyệt đối nhỏ nhất: 12,9mb
Diễn biến độ ẩm theo các tháng được tập hợp trong bảng .
9
Bảng 3. Diễn biến độ ẩm tương đối U% và độ ẩm tuyệt đối E
mb
Năm 95,96 93 94 94, 96 97 97 85 45 97 98 95, 98 89 94
2.1.5. Sương mù và tầm nhìn xa
Theo số liệu tổng hợp nhiều năm (20 năm):
− Trong năm có khoảng 25 ngày có sương mù và 40 ngày mù trời thường xuất
hiện vào các tháng mùa lạnh (Tháng 02, tháng 03, tháng 04).
− Trong năm có khoảng 345 ngày có tầm nhìn xa trên 10km, có khoảng 17 ngày
có tầm nhìn từ 1 - 10km và có khoảng 3 ngày tầm nhìn dưới 1km. Trong các
tháng 05, 06, 07, 08 tầm nhìn trên 10km (Tham khảo bảng II-6).
Bảng 5 . Thống kê số ngày có sương mù (Số liệu nhiều năm)
Tháng
đặc trưng
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Sương mù 2,6 5,5 7,0 3,8 1,4 0,7 0 0 1,0 1,3 0,7 1,2 25,2
Mù trời 6,1 8,9 11,9 7,1 0,9 0,3 0 0 0,4 0,9 1,1 2,3 39,9
10
2.1.6. Chế độ mưa
Theo số liệu tổng hợp nhiều năm (20 năm):
− Bình quân hàng năm có 157 ngày có mưa, các tháng 10, 11 và 12 có nhiều ngày
mưa nhất trong năm, bình quân nhiều năm của các tháng này có tới 21 - 22 ngày
có mưa.
− Các tháng 03 và 04 là các tháng có ít ngày mưa nhất, chỉ có 06 ngày có mưa.
− Lượng mưa ngày lớn nhất đo được là 429,2mm vào ngày 19/11/1987
− Lượng mưa trung bình nhiều năm là 2.171,5mm, riêng năm 1981 có lượng mưa
năm lên tới 3.052,0mm là năm có lượng mưa lớn nhất trong 20 năm có số liệu.
− Lượng mưa tháng, trung bình năm và số ngày có mưa được thống kê ở bảng 7
Bảng . Lượng mưa tháng và bình quân năm trạm KV (mm)
Tháng
Năm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
1976 90,2 72,9 137,5 485,3 662,2 173
Dòng chảy tổng quan trên biển Đông và dọc bờ biển , dòng chủ đạo là hướng từ
Bắc xuống Nam trừ thời kỳ gió mùa Tây Nam trong mùa hè dòng có hướng ngược lại.
Tốc độ dòng chảy không lớn, tối đa chỉ khoảng 0,7m/s.
2.2.2. Sóng
Số liệu sóng thu thập bằng vệ tinh đã ghi nhận tại 15 độ vĩ Bắc và 109,5 độ kinh
Đông, cách của KV khoảng 60km về phía Đông Bắc.
13
2.3. Đặc điểm địa chất công trình
Theo Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình do Viện xây dựng công trình biển
lập tháng 07/2007, điều kiện địa chất tại khu vực xây dựng tương đối tốt để xây dựng
công trình. Trong phạm vi khảo sát sâu 30m có tối đa đến 7 lớp đất, chủ yếu là các cát
lớp sét và sét pha cát, có tính chất cơ lý ít biến đổi.
Đơn vị khảo sát địa chất công trình đã tiến hành khoan tại 8 vị trí, kết quả mặt cắt
địa chất công trình bao gồm các lớp đất như sau:
a. Lớp 1 – Cát hạt thô, rác sinh hoạt
b. Lớp 2a – Cát hạt thô, trung màu vàng, xám vàng, ghi xám, kết cấu kém chặt.
+ Khối lượng riêng (γ
tn
): 2,65 g/cm
3
+ Hệ số rỗng (e
o
): 0,805
+ Góc nghỉ khi khô (α
K
): 32
O
27’
+ Góc nghỉ khi ướt (α
Ư
chảy
+ Độ ẩm tự nhiên (W): 24,19 %
+ Khối lượng thể tích (γ): 1,84 g/cm
3
+ Khối lượng thể tích khô (γ
K
): 1,48 g/cm
3
+ Khối lượng riêng (γ
tn
): 2,68 g/cm
3
+ Hệ số rỗng (e
o
): 0,802
+ Độ rỗng: 55,5 %
+ Độ bão hòa: 80,7 %
+ Chỉ số dẻo (I
p
): 9,88
+ Độ sệt (I
s
): 0,87
+ Lực dính (C); 0,076 KG/cm
2
+ Góc ma sát trong (φ): 7
o
31’
+ Áp lực tính toán qui ước (R
qư
42’
+ Áp lực tính toán qui ước (R
qư
): 1,80 KG/cm
2
f. Lớp 4 – Cát hạt thô lẫn sạn, xám vàng nâu, xám kết cấu chặt vừa đến chặt
+ Khối lượng riêng (γ
tn
): 2,65 g/cm
3
+ Góc nghỉ khi khô (α
K
): 32
O
39’
+ Góc nghỉ khi ướt (α
Ư
): 23
O
45’
+ Áp lực tính toán qui ước (R
qư
): 1,80 KG/cm
2
g. Lớp 5 – Đá granit màu xám trắng, xám xanh, nhét cát pha
h. Lớp 6 – Đá granit màu xám ghi, xám trắng cấu tạo khối, ít nứt nẻ
+ Độ ẩm bão hòa (W): 1,51 %
+ Dung trọng bão hòa (γ): 2,62 g/cm
3
+ Dung trọng khô (γ
dựng hiện có tại vị trí xây dựng và khu vực lân cận
+ Vị trí các mỏ vật liệu, khả năng tiếp cận của các phương tiện chuyên chở vật
liệu đường bộ ra bến tập kết
+ Xây dựng các bộ phận công trình ở độ sâu nước lớn: đệm đá, chân khay…
+ Khả năng cung cấp thiết bị: Sự phù hợp của các thiết bị với công việc, khả
năng bến bãi và luồng lạch
b. Phương án thi công từ đất liền ra.
− Phương án này phụ thuộc nhiều vào khả năng tiếp cận khu vực xây dựng bằng
công trình đường bộ
− Các điều kiện để có thể thi công từ đất liền:
+ Do yêu cầu công việc như tiến độ xây dựng, ảnh hưởng môi trường khu vực
xây dựng…
+ Yêu cầu giao thông đi lại của các xe chở vật liệu, thiết bị máy móc, phương
tiện thi công…
+ Mặt bằng xây dựng công trình ảnh hưởng đến cách bố trí các khu vực công
tác đổ khối BT, cẩu lắp khối BT hay thùng chìm
+ Các công trình đang xây dựng lân cận có gây ảnh hưởng tới quá trình thi
công, vận chuyển vật liệu cho công trình hay không…
+ Điều kiện trang thiết bị máy móc phục vụ cho thi công công trình như thế
nào.
c. Phương án thi công kết hợp.
− Phương án này dùng kết hợp cả 2 phương án thi công từ đất liền ra và thi công
từ biển vào. Phương án này khắc phục được nhược điểm của cả 2 phương án
trên. Phương án này cho phép đẩy nhanh tiến độ thi công, lựa chọn yếu tố môi
trường hợp lý để tiến hành thi công, lựa chọn thiết bị, phương tiện thi công đa
dạng hơn…
Trong đồ án chọn phương án thi công từ đất liền có kết hợp phương tiện nổi.
Phương án này phù hợp với khả năng thi công, địa hình thi công và ảnh hưởng yếu tố
môi trường tại vị trí xây dựng.
19
giảm tối đa tác động của môi trường đến quá trình thi công , tránh hư hỏng
cho các bộ phận công trình đang thi công và các phương tiện phục vụ quá
trình thi công.
20
Hình 6. Đường mực nước khu vực XD
21
II. CÁC BÀI TOÁN THI CÔNG
22
2.1. Bài toán chọn cẩu
− Căn cứ chọn cẩu trục lắp ghép.
+ Hình dáng, kích thước cấu kiện.
+ Kích thước của công trình cần lắp ghép.
+ Trọng lượng cấu kiện và các thiế bị treo buộc Q (tấn)
+ Chiều cao đặt cấu kiện H
L
(m)
+ Độ với của cần trục R (m)
+ Chiều dài tay cần của cần trục L (m)
+ Sơ đồ di chuyển của cần trục khi lắp ghép kết cấu.
+ Vật cản phía trước cần trục.
− Mỗi loại cần trục có một biểu đồ tính năng cho biết các thông số sau:
+ Q : sức nâng + H : chiều cao nâng móc
+ R : độ vươn tay cần + L : chiều dài của tay cần
− Sự tương quan giữa Q, H , R , L được thể hiện bằng một biểu đồ gọi là biểu đồ
tính năng của cẩu ( trong cabin của cẩu có sơ đồ này).
Hình 7 . Biểu đồ tính năng của cẩu
23
R
H
H
3
Trong đó:
+ h
1
: chiều cao nâng cấu kiện cao hơn cao trình máy đứng
h
1
= H
L
+ (0,5÷1)m
24
+ H
L
: Chiều cao gối đỡ, được lấy bằng cao trình đặt chân đế tại vị trí lắp
dựng so với mặt đất. Ở đây H
L
= 0
h
1
= 0 + 1 = 1 m
+ h
2
chiều cao của cấu kiện lắp ghép . h
2
= 4m
+ h
3
chiều cao của thiết bị treo buộc tính từ điểm cao nhất của cấu kiện tới
móc cẩu của cần trục.Lấy α = 60
0
: trọng lượng cấu kiện lắp ghép (tấn). Q
ck
= 68,328 (tấn)
+ q
tp
trọng lượng các thiết bị và dây treo buộc (tấn). Ở đây q
tb
= 0
Thay số vào ta có: Q = 68,328T
− Chiều dài tay cần có thể chọn sơ bộ như sau:
L
min
= (H-h
c
)/sinα
max
(m)
25
Copyright: Tài liệu đại học ©