Thạc Sĩ Nghiên cứu đề xuất các giải pháp sử dụng tổng hợp và hiệu quả nguồn nước lưu vực sông Hương trong đi

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NĂM 2014

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU . 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH
CỐNG CHỊU ẢNH HƯỞNG VÙNG TRIỀU 4
1.1.Tổng quan về đặc điểm, điều kiện tự nhiên công trình cống vùng triều 4
1.1.1Vùng ven biển từ Quảng Ninh đến Nghệ An (Cửa Hội) . 4
1.1.2Vùng ven bờ từ Nghệ An (Cửa Hội) đến Quảng Binh (Cửa Tùng) 4
1.1.3 Vùng ven bờ từ Cửa Nam Quảng Bình (Cửa Tùng) đến Cửa Thuận An . 5
1.1.4 Vùng ven biển Cửa Thuận An và lân cận . 5
1.1.5Vùng ven bờ Nam Thừa Thiên – Huế đến Bắc Quảng Nam Đà Nẵng . 5
1.1.6 Vùng ven bờ từ Quảng Nam Đà Nẵng đến Thuận Hải 5
1.1.7Vùng ven bờ từ Hàm Tân đến Mũi Cà Mau 5
1.1.8 Đặc tính thủy văn vùng cửa sông có thủy triều 7
1.1.9 Chuyển động bùn cát vùng cửa sông 8
1.1.10 Điều kiện địa hình, địa chất 15
1.2.Các biện pháp thi công công trình vùng triều 21
1.2.1 Công nghệ thi cống cống vùng triều dạng truyền thống . 23
1.2.2 Công nghệ thi công kiểu đập xà lan . 27
1.2.3 Công nghệ ngăn sông dạng Đập trụ đỡ . 29
1.3. Kết luận chương I 32
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH
THI CÔNG CÔNG TRÌNH CHỊU ẢNH HƯỞNG vùng TRIỀU . 33
2.1.Phân tích, đánh giá các điều kiện ảnh hưởng tới công trình vùng triều . 33
2.1.1.Điều kiện về địa hình 33
2.1.2.Điều kiện về địa chất 33
2.1.3.Điều kiện về thủy văn, dòng chảy, thủy triều. 33
2.1.4.Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy . 34
2.2.Các nhân tố ảnh hưởng tới giải pháp thi công . 34
2.2.1 Nhóm các nhân tố về điều kiện tự nhiên của khu vực thi công công trình 34 2.2.2 Nhóm các nhân tố về điều kiện thi công công trình . 35
2.2.3 Nhóm các nhân tố về đặc điểm kết cấu công trình . 35
2.3.Các giải pháp công trình cống trong điều kiện vùng triều . 35
2.4 Kết luận chương II 51
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP HỢP LÝ THI CÔNG
CÔNG TRÌNH CỐNG NHIÊU LỘC - THỊ NGHÈ . 52
3.1 Tổng quan về dự án “ Thi công cống Nhiêu Lộc – Thị Nghè” 52
3.2. Đặc điểm kết cấu, điều kiện tự nhiên 53
3.2.1 Đặc điểm kết cấu 53
3.2.2 Điều kiện địa hình . 55
3.2.3 Điều kiện địa chất . 56
3.2.4 Điều kiện thủy văn 57
3.3Giải pháp thi công Cống . 61
3.3.1 Tính toán các thông số phục vụ cho thi công theo phương án chọn 63
3.3.2 Thi công xử lý nền 70
3.4Kết luận chương III . 89
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 91
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 93
MỤC LỤC BẢNG BIỂU
30T Bảng 1.1: Số mũ trong công thức 1.4 30T . 12
30T Bảng 1.2: Thống kê một số công trình ngăn vùng cửa sông, ven biển 30T . 23
30T Bảng 1.3: Bảng thống kê xói lở hạ lưu một số cống lộ thiên 30T 26
30T Bảng 2.1: Kích thước thiết bị neo 30T . 41
30T Bảng 2.2: Thông số xích neo 30T . 42
30T Bảng 2.3: Thông số mắt xích cuối 30T . 42
30T Bảng 2.4: Thông số mắt xích quay 30T 43
30T Bảng 2.5 : Thông số vòng liên kết 30T . 43
30T Bảng 2.6: Thông số vòng nối 30T 44
30T Bảng 2.7: Thông số cáp 30T 44
30T Bảng 3.1: Phân bố địa hình lưu vực 30T . 56
30T Bảng 3.2: Các đặc trưng nhiệt độ. 30T 57
30T Bảng 3.3: Các đặc trưng gió. 30T 57
30T Bảng 3.4: Mô hình mưa trận 3 giờ ứng với các chu kỳ lặp lại (năm) 30T . 59
30T Bảng 3.5 :Thời gian duy trì độ mặn 4 g/l ở một số vị trí trong điều kiện tự nhiên 30T 60
30T Bảng 3.6: Mực nước cực trị tại trạm Phú An 30T . 60
30T Bảng 3.7: Mực nước triều lớn nhất tính theo số liệu tại trạm Phú An H(cm) 30T 61
30T Bảng 3.8: Điều kiện thủy văn thủy lực 30T . 63
30T Bảng 3.9: Đặc trưng kỹ thuật của cọc cừ ván thép Larsen SP IV 30T . 64
30T Bảng 3.10: Cường độ chịu lực cho phép của cọc cừ ván thép 30T 64
30T Bảng 3.11: Đặc tính kỹ thuật của cáp PC36 30T 65
30T Bảng 3.12: Thông số đất nền và đất đắp 30T 67
30T Bảng 3.13: Thông số vật liệu mô hình 30T 67
30T Bảng 3.14: Thông số ô tô 30T 74
30T Bảng 3.15: Thông số yêu cầu của vữa bentonite 30T 76
30T Bảng 3.16: Thông số điều chỉnh độ nhớt của vữa bentonite 30T 79
30T Bảng 3.17: Sai lệch cho phép của cọc khoan nhồi 30T . 87 DANH MỤC HÌNH VẼ
30T Hình 1.1 : Biểu đồ quan hệ giữa 30T . 9
30T Hình 1.2: Phân bố chiều dày và hàm lượng bùn cát với lưu tốc dòng triều 30T . 10
30T Hình 1.3: Cống lower - Rhine 30T . 22
30T Hình 1.4: Cắt dọc, mặt đứng phía thượng lưu, hạ lưu cống đại diện 30T . 24
30T Hình 1.5: Mặt bằng, cắt dọc biện pháp thi công hố móng cống đại diện 30T . 25
30T Hình 1.6: Cấu tạo đập xà lan 30T 29
30T Hình 1.7: Công trình ngăn mặn giữ ngọt Phó Sinh (Bạc Liêu -1998) 30T 30
30T Hình 1.8: Công trình ngăn mặn giữ ngọt Sông Cui (Long An -2001) 30T 31
30T Hình 1.9: Công trình cống Hiền Lương (Quảng Ngãi) 30T 32
30T Hình 2.1: Tìm trọng tâm hợp lực 30T 37
30T Hình 2.2: Tính độ chìm 30T . 38
30T Hình 2.3: Tính bán kính ổn định 30T . 39
30T Hình 2.4: Tính bán kính ổn định 30T 39
30T Hình 2.5: Tính độ nghiêng 30T 40
30T Hình 2.6: Thiết bị neo 30T . 41
30T Hình 2.7: Xích neo 30T 41
30T Hình 2.8: Vòng xích 30T 42
30T Hình 2.9: Mắt xích cuối 30T 42
30T Hình2.10: Mắt xích quay 30T . 43
30T Hình 2.11 : Vòng liên kết 30T 43
30T Hình 2.12: Vòng nối 30T 44
30T Hình 2.13: Neo 30T 45
30T Hình 2.14: Lực tác dụng vào neo 30T 47
30T Hình 2.15: Lực xung kích tác dụng lên cáp neo 30T . 47
30T Hình 2.16: Chiều dài cáp neo 30T . 47
30T Hình 2.17: Một số hình ảnh thi công bằng hệ nổi 30T . 48
30T Hình 2.18: Một số hình ảnh thi công bằng phương pháp đắp đảo 30T . 50
30T Hình 3.1: Khu vực dự án 30T 53 30T Hình 3.2: Mặt bằng công trình 30T . 55
30T Hình 3.3: Mặt bằng và mặt cắt khung vây đắp cát 30T 65
30T Hình 3.4: Mô hình, tải tác dụng và nội lực trong cừ, phản lực gối tựa 30T 66
30T Hình 3.5: Mô hình tính toán giai đoạn thi công 30T . 68
30T Hình 3.6: Biến dạng tổng thể và biểu đồ mô men cừ - TH1 30T . 68
30T Hình 3.7: Biến dạng tổng thể và biểu đồ mô men cừ - TH2 30T . 69
30T Hình 3.8: Ổn định tổng thể của khung vây – TH2 30T 69
30T Hình 3.9: Máy khoan SOILMEC RT3 – ST 30T . 75
30T Hình 3.10: Cấu tạo phiễu thử nhớt 30T . 77
30T Hình 3.11: Sơ đồ tạo lỗ khoan 30T 79
30T Hình 3.12: Công tác gia công cốt thép 30T . 81
30T Hình 3.13: Công tác hạ cốt thép 30T . 82
30T Hình 3.14: Quy trình thi công cọc khoan nhồi 30T . 85

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Là một quốc gia với chiều dài bờ biển khoảng 3260 km, và một hệ thống
sông ngòi dày đặc, cùng với đó là rất nhiều các công trình thủy lợi vùng cửa sông
ven biển, Việt Nam có một lợi thế rất lớn trong việc phát triển kinh tế biển và khai
thác nguồn lợi từ vùng bãi ven bờ. Nhưng bên cạnh đó, chúng ta cũng phải gánh
chịu những thiệt hại hết sức nặng nề do thiên tai từ biển mang lại. Hàng năm cứ
đến thời điểm triều cường lên cao gây ngập úng trên diện rộng làm ảnh hưởng rất
lớn đến đời sống sinh hoạt, sản xuất của nhân dân.
Mặt khác vài thập niên gần đây thiên tai xảy ra khốc liệt hơn do biến đổi khí
hậu toàn cầu. Tình hình bão lũ, động đất, sóng thần, xói lở ., xuất hiện nhiều hơn,
cường độ lớn hơn, diễn biến khó lường, không tuân theo quy luật. Đặc biệt trong
tương lai biến đổi khí hậu toàn cầu sẽ dẫn tới tình trạng nước biển dâng. Theo cảnh



báo của Liên hiệp quốc thì Việt Nam là một trong những nước chịu ảnh hưởng
nghiêm trọng của hiện tượng nước biển dâng. Nếu mực nước biển tăng thêm 1m,
Việt Nam sẽ phải đối mặt với mức thiệt hại lên tới 17 tỷ USD/năm, 1/5 dân số sẽ
mất nhà cửa, 12,3% diện tích đất trồng trọt sẽ biến mất và 40.000 km2 diện tích
đồng bằng, 17 km2 diện tích bờ biển ở khu vực các tỉnh lưu vực sông Mêkông sẽ
chịu tác động của những trận lũ ở mức độ không thể dự đoán được. Chính vì thế
việc đầu tư xây dựng các công trình thủy lợi, đặc biệt là các công trình vùng triều là
một nhu cầu bức thiết, nhằm hạn chế mức độ tàn phá của thiên nhiên.
Trong các vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều thì thành phố Hồ Chí Minh là
một trong những vùng đang chịu ảnh hưởng rõ rệt nhất.
Các công trình xây dựng ở vùng triều của Tp. Hồ Chí Minh thường xuyên
chịu tác động của những điều kiện phức tạp ảnh hưởng đến điều kiện thi công cũng
như khả năng vận hành an toàn, hiệu quả của công trình, các yếu tố ảnh hưởng:
- Mật độ dân số tập trung đông, mặt bằng thi công trật hẹp.
- Trong quá trình thi công vẫn phải đảm bảo giao thông và dòng chảy của
sông 2
- Các công trình kiến trúc hiện hữu và các công trình ngầm cũng là một trở
ngại lớn trong quá trình thi công các công trình chịu ảnh hưởng vùng triều
Tp. Hồ Chí Minh.
- Hệ thống đường giao thông, cầu cống nhỏ hẹp, đang xuống cấp và số lượng
vẫn còn hạn chế so với nhu cầu thực, do đó việc vận chuyển vật tư thiết bị
chủ yếu bằng đường thủy, dẫn tới tăng thời gian vận chuyển và chi phí xây
dựng bến bãi.
- Chế độ triều của Tp. Hồ chí Minh cũng là một trong các tác nhân gây khó
khăn trong công tác thi công đào kênh, đắp đê quây, đập cũng như vận
chuyển vật liệu, vật tư thiết bị.
- Địa chất công trình cũng gây các khó khăn nhất định cho thi công như các
lớp đất trên mặt nền công trình mềm yếu, lớp đất có khả năng chống cọc
nằm sâu do đó phải khoan cọc nhồi xử lý nền, biện pháp thi công dựng cừ
chống.
Vì thế việc nghiên cứu áp dụng các biện pháp thi công mới trong xây dựng
các công trình vùng triều là một nhu cầu cần thiết, nhằm hạn chế tới mức thấp nhất
các tác động xấu của điều kiện tự nhiên đến quá trình thi công công trình.
2. Mục đích của đề tài
- Nghiên cứu đặc trưng cơ bản trong thi công các công trình cống chịu ảnh
hưởng triều.
- Đề xuất các giải pháp thi công cho công trình cống xây dựng ở vùng triều.
- Nghiên cứu lựa chọn giải pháp thi công thích hợp cống Nhiêu Lộc - Thị
Nghè.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Các công trình cống xây dựng ở vùng triều.
- Phạm vi nghiên cứu: Đề xuất giải pháp thi công thích hợp công trình cống
Nhiêu Lộc – Thị Nghè.
4. Phương pháp tiếp cận và nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết và áp dụng cho bài toán cụ thể. 3
- Nghiên cứu tài liệu trong nước và ngoài nước liên quan đến công nghệ thi
công công trình chịu ảnh hưởng triều.
- Nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng tới phương án thi công và phân tích lựa
chọn phương án thi công hợp lý.
5. Kết quả đạt được
- Đặc trưng cơ bản trong thi công các công trình cống chịu ảnh hưởng triều.
- Đề xuất các giải pháp thi công công trình cống vùng triều.
- Đề xuất giải pháp thi công thích hợp công trình cống Nhiêu Lộc – Thị Nghè.