Thạc Sĩ Nghiên cứu cơ sở khoa học và giải pháp kỹ thuật nhằm đảm bảo an toàn các công trình xây dựng trong đ

3
MỤC LỤC
MỤC LỤC .3
DANH MỤC HÌNH VẼ 9
DANH MỤC BẢNG BIỂU .15
CỤM TỪ VIẾT TẮT & CỤM TỪ DÙNG TRONG ĐỀ TÀI .16
Chương 17
MỞ ĐẦU .17
1. Xuất xứ của đề tài 17
2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu 18
Ngoài nước . 18
Trong nước . 22
3. Xác định mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu .28
4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu của đề tài 29
5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 30
5.1 Phương pháp và sơ đồ tiếp cận 30
5.2 Các phương pháp và công cụ dùng trong nghiên cứu . 30
6. Các sản phẩm khoa học công nghệ chính của đề tài đã đạt được 31
Chương 1 .33
GIỚI THIỆU CHUNG .33
1.1 Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình .33
1.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn .34
1.2.1 Khái quát chung 34
1.2.2 Đặc điểm khí hậu . 35
1.2.3. Đặc điểm thủy văn . 38
1.3 Đặc điểm địa chất .39
1.3.1 Đặc điểm địa hình-địa mạo 39
1.3.2 Đặc điểm địa chất thuỷ văn . 39
1.3.3 Khoáng sản 40
1.3.4 Các quá trình địa chất động lực công trình . 40
1.4 Dân sinh kinh tế .41
1.4.1 Khái quát dân sinh, kinh tế 41
1.4.2 Cơ sở hạ tầng . 41
4
1.5 Thiên tai miền Trung 42
1.6 Kết luận .42
Chương 2 .44
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CƠ SỞ KHOA HỌC CHO QUY HOẠCH, THIẾT KẾ CÁC
CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG THỦY LỢI NHÀ DÂN DỤNG THÍCH ỨNG VỚI BÃO,
LŨ, TRƯỢT LỞ ĐẤT TTVB MIỀN TRUNG [3],[4],[5] 44
2.1 Giới thiệu chung .44
2.2 Nghiên cứu cơ sở thực tiễn 45
2.2.1 Hoàn cảnh địa lý miền Trung . 45
2.2.2 Thiên tai và thiên tai bất thường miền Trung . 45
2.2.3 Hiện trạng công trình xây dựng TTVB miền Trung 46
2.2.4 Nghiên cứu tác động của bão, lũ, trượt lở đất vào công trình 47
2.3 Cập nhật tiến bộ KHCN trong quy hoạch, thiết kế và tính công trình xây dựng 49
2.3.1 Hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam & tiêu chuẩn của một số nước trên thế giới 49
2.3.2 Cập nhật tiến bộ KHCN trong quy hoạch, thiết kế các công trình xây dựng 51
2.3.3 Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết độ tin cậy vào quy hoạch, thiết kế và xây dựng tiêu
chuẩn công trình xây dựng . 52
2.3.4 Các bài toán ứng dụng và các đề suất bổ sung tiêu chuẩn kỹ thuật dùng trong quy
hoạch, thiết kế trong điều kiện TTBT . 54
2.3.5 Sử dụng FEM tính toán công trình 56
2.3.6 Sử dụng một số bài toán trong môi trường đất không bão hòa vào trong nghiên cứu
. 56
2.3.7 Các phần mềm ứng dụng 57
2.3.8 Tiếp cận tư duy BHCT để lựa chọn giải pháp gia cố công trình hiện hữu 57
2.3.9 Cập nhật kinh nghiệm và công nghệ mới gia cố công trình . 58
2.4 Phân tích trạng thái kỹ thuât các công trình xây dựng .59
2.5 Cập nhật các chính sách, các chiến lược, các kết quả nghiên cứu đã có về phòng
tránh thiên tai và biến đổi khí hậu 62
2.6 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu .63
2.6.1 Sơ đồ tiếp cận 63
2.6.2 Các phương pháp dùng trong nghiên cứu 65
2.7 Kết luận 65
Chương 3 .67
5
THIÊN TAI BẤT THƯỜNG VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA BÃO, LŨ VÀ
TRƯỢT LỞ ĐẤT TTVB MIỀN TRUNG .67
3.1 Thiên tai ở các tỉnh ven biển miền Trung 67
3.1.1 Thiên tai bão lũ 67
3.1.2 Thiên tai trượt lở đất ở miền Trung 69
3.2. Cơ sở dữ liệu KTTV sử dụng trong nghiên cứu .74
3.2.1. Hệ thống mạng lưới quan trắc và đo đạc khí tượng thủy văn miền Trung 74
3.2.2 Đánh giá hệ thống tài liệu KTTV phục vụ nghiên cứu của đề tài [9][10][11] 75
3.3 Phương pháp tiếp cận và nghiên cứu đánh giá TTBT và các đặc trưng cơ bản của bão
lũ .76
3.3.1 Phân vùng đánh giá . 76
3.3.2 Cơ sở xác định các đặc trưng về thiên tai bất thường phá hủy các công trình xây
dựng 77
3.4. Bão và áp thấp nhiệt đới 78
3.4.1 Đặc trưng bão và ATNĐ ở các tỉnh thành ven biển miền Trung [1][2][5][7] . 78
3.4.2 Các hình thế thời tiết khi XTNĐ đổ bộ vào TTVB miền Trung . 80
3.5 Gió mạnh 81
3.5.1 Đặc điểm chung . 81
3.5.2 Đặc điểm các cấp tốc độ gió khi bão đổ bộ ở miền Trung . 81
3.5.3 Đánh giá khả năng gió cực đại ở các vùng theo vị trí bão đổ bộ [5] . 83
3.6 Mưa lớn 87
3.6.1 Các loại hình thế thời tiết synop gây mưa lớn ở miền Trung 87
3.6.2 Đặc điểm hình thế synốp mưa lớn 93
3.6.3 Đặc trưng tần suất các cấp mưa ở các nơi khi XTNĐ đổ bộ . 95
3.6.4 Đặc trưng tần suất các cấp mưa một ngày sau khi XTNĐ đổ bộ 97
3.6.5 Xác định đặc trưng mưa lớn gây thiên tai bất thường do bão đổ bộ . 99
3.6.6 Đặc điểm lượng mưa cực đại trong các đợt mưa bão 101
3.7 Lũ lớn, lũ quét 103
3.7.1 Các nguyên nhân gây ra mưa lũ lớn dẫn đến thiên tai bất thường 103
3.7.2 Phân bố mưa bão gây lũ lụt: .104
3.7.3 Đánh giá thiên tai do lũ gây ra 105
3.7.4 Đặc trưng lũ ở TTVB miền Trung 106
3.8 Phần mềm ddT .107
6
3.9 Cơ sở khoa học để nhận dang ,tính toán dự báo trượt lở đất TTVB miền Trung [16]
108
3.9.1 Hình thái nguyên nhân và cơ chế gây trượt 108
3.9.2 Cơ chế, động lực của quá trình trượt lở 111
3.9.3 Các yếu tố ảnh hưởng và nguyên nhân gây trượt 112
3.10 Tính toán dự báo truợt lở đất miền Trung .117
3.10.1 Tính toán, dự báo nguy cơ trượt lở đất .117
3.10.2 Ứng dụng QMM ĐTĐL 2009/01 .120
3.10.3 Tính toán ổn định và xử lý trượt lở .123
3.10.4 Quản lý thiên tai trượt lở đất .124
3.11 Kết luận và kiến nghị .125
3.11.1 Các kết luận rút ra từ kết quả nghiên cứu các loại hình thời tiết, thủy văn nguy hiểm
và thiên tai bất thường do bão lũ gây ra ở miền Trung như sau: 125
3.11.2 Các kết luận rút ra từ nghiên cứu tình hình trượt lở đất TTVB miền Trung .126
3.11.3 Kết luận chung 126
Chương 4 .128
CÁC GIẢI PHÁP QUY HOẠCH, THIẾT KẾ, XÂY DỰNG VÀ GIA CỐ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG THÍCH ỨNG VỚI THIÊN TAI BẤT THƯỜNG MIỀN TRUNG .128
4.1 Nghiên cứu cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật 128
4.1.1 Cơ sở hạ tầng miền Trung 128
4.1.2 Thiên tai và TTBT ở TTVB miền Trung .131
4.1.3 Hư hỏng và sự cố công trình xây dựng do thiên tai bão, lũ, trượt lở đất .133
4.1.4 Nghiên cứu lựa chọn loại công trình đại diện để đánh giá sức chịu tải trong điều kiện
TTBT [5][6][7][8] .137
4.1.5 Phân tích khả năng chịu tải hiện hữu của các công trình xây dựng [5][6][7][8] 138
4.2 Đề xuất các giải pháp kỹ thuật đảm bảo an toàn công trình xây dựng trong điều kiên
TTBT miền Trung [5][6][7][8] .143
4.2.1 Nhóm các giải pháp phi công trình .143
4.2.2 Nhóm các giải pháp công trình 144
4.2.3 Gia cố công trình đã có để đảm bảo an toàn trong điều kiện TTBT 145
4.2.4 Hướng dẫn thực hiện giải pháp công trình 146
4.2.5 Quy hoạch, thiết kế và phương án mẫu .147
4.3 Kết luận và kiến nghị .147
7
Chương 5 .148
CÁC ĐỀ XUẤT BỔ SUNG TIÊU CHUẨN Kỹ THUẬT DÙNG TRONG QUY HOẠCH,
THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG TTBT .148
5.1. Hiện trạng hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam .148
5.2 Ảnh hưởng của tiêu chuẩn nước ngoài đến tiêu chuẩn Việt Nam .150
5.3. Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu. .152
5.3.1 Hệ thống tiêu chuẩn châu Âu 152
5.3.2 Khả năng ứng dụng Eurocodes ở Việt Nam .158
5.4 Nghiên cứu đề xuất bổ sung tiêu chuẩn .159
5.4.1 Cơ sở đề xuất bổ sung .159
5.4.2 Kiến nghị bổ sung tiêu chuẩn kỹ thuật [4][5][6][7] 161
5.5 Kết luận và kiến nghị .163
Chương 6 .165
CÁC PHẦN MỀM ĐỀ TÀI LẬP ĐƯỢC 165
6.1 Phần mềm ddT .165
6.1.1 Mở đầu .165
6.1.2 Đặc điểm cấu trúc của chương trình .165
6.1.3 Nội dung phần mềm 166
6.2 Phần mềm QMM ĐTĐL 2009/01 214
6.2.1 Điều tra khảo sát thu thập số liệu khu vực nghiên cứu 215
6.2.2 Sử dụng phần mềm QMM ĐTĐL 2009/01 .218
6.2.3 Phạm vi sử dụng 233
6.3 Phần mềm QLDL_ĐTĐL 2009/01 233
6.3.1 Cấu trúc chương trình .234
6.3.2 Giao diện chương trình .234
6.4 Kết luận 235
Chương 7 .236
MỘT SỐ SẢN PHẨM ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 236
7.1 Quy hoạch khu dân cư thích ứng với điều kiện TTBT miền Trung (quy mô cấp xã)
236
7.1.1 Mở đầu .236
7.1.2 Các điều kiện tự nhiên và hiện trạng xây dựng tổng hợp 237
7.1.3 Bố cục quy hoạch không gian kiến trúc .240 7.1.4 Quy hoạch mạng lưới hạ tầng kỹ thuật .245
7.1.5 Kết luận .254
7.2 Giới thiệu đồ án thiết kế định hình nhà trong khu vực chiệu ảnh hưởng của bão lũ258
7.2.1 Cơ sở khoa học cho thiết kế nhà điển hình .258
7.2.2 Đề xuất thiết kế điển hình nhà an toàn trong vùng bao lũ thuộc miền Trung .259
7.2.3 Một số thông số kỹ thuật của nhà an toàn 262
7.3 Phương án phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại do thời tiết bất thường hệ thống thủy lợi
Phú Ninh .271
7.3.1 Đặt vấn đề 271
7.3.2 Hiện trạng công trình đầu mối Phú Ninh .273
7.3.3 Các phương án ứng phó với sự cố do địa phương thực hiện .279
7.3.4 Xây dụng các phương án bổ sung nhằm nâng cao mức an toàn công trình hồ chứa
.286
Chương 8 .298
KẾT QUẢ VỀ ĐÀO TẠO VÀ CÁC HOẠT ĐỘNG KHÁC 298
8.1 Đào tạo .298
8.1.1 Tham gia đào tạo tiến sĩ 298
8.1.2 Tham gia đào tạo thạc sĩ .298
8.2 Các hội thảo và trao đổi khoa học 300
8.3 Các bài báo đăng tải nội dung của đề tài 301
8.3.1 Giới thiệu chung 301
8.3.2 Danh mục các bài báo đã xuất bản .302
8.4 Những ứng dụng vào thực tế 305
8.5 Tình hình đăng ký sở hữu trí tuệ 307
8.6 Kết luận chương 8 307
Chương 9 .308
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .308
TÀI LIỆU THAM KHẢO .312