Bài giảng Công trình bến - cảng - Chương 4: Công trình bến trọng lực

Chương này trình bày những nội dung chính sau: Cấu tạo chung của công trình bến trọng lực, cấu tạo công trình bến kiểu khối xếp, cấu tạo công trình bến trọng lực dạng tường góc, giới thiệu tính toán chung công trình tính toán bến trọng lực,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công trình bến - cảng - Chương 4: Công trình bến trọng lựcChương 4. Công trình bến trọng lực.Chương 4.CÔNG TRÌNH BẾN TRỌNG LỰC.4.1.Cấu tạo chung của công trình bến trọng lực.4.1.1. Khái niệm chung(1) Công trình bến trọng lực là loại công trình thỏa mãn điều kiện ổn (chống lại đượcngoại lực) nhờ vào trọng lượng bản thân công trình và phần lắp trên nó.(2) Công trình bến trọng lực bao gồm có nhiều loại- Khối xếp thông thường và khối xếp có khối giảm tải;- Công trình bến trọng lực kiểu tường góc neo ngoài và neo trong;- Công trình bến trọng lực kiểu thùng chìm, trục ống đường kính lớn.(3) Công trình bến trọng lực được xây dựng ở những nơi địa chất tốt: nền đất chặt cứng ítlún, nền đá, đất cát chặt...4.1.2. Cấu tạo chungCông trình bến trọng lực gồm 4 bộ phận chính:4.1.2.1. Kết cấu bên trênDùng để liên kết các khối của công trình chính lại với nhau. Tạo thành mặt phẳngphía trước bến cho tầu neo đậu dễ dàng đồng thời là nơi lắp đặt các thiết bị đệm tàu vàkhắc phục những thiếu sót khi thi công các khối xếp.Kết cấu của kết cấu bên trên có thể là dầm mũ (đối với công trình bến trọng lựctường góc), tường góc nhỏ, hoặc các khối bê tông nhỏ được xây bằng vữa xi măng cát.1423Hình 4_ 1 Các bộ phân công trình bến trọng lực.4.1.2.2. Kết cấu chính của công trình:Là phần chịu lực chính của công trình, được cấu tạo bởi các khối bê tông, các tườnggóc, trụ ống đường kính lớn hoặc kết cấu thùng chìm bằng bê tông cốt thép, thép trongcông trình đây là bộ phận có trọng lượng lớn nhất quyết định sự ổn định của công trìnhdưới tác dụng của tải trọng ngoài.4.1.2.3. Lớp đệm đá4-1Chương 4. Công trình bến trọng lực.Kết cấu được tạo bởi các viên đá hộc thả tự do tạo thành lớp đệm.Nhiệm vụ:- Tạo ra một mặt phẳng để đặt kết cấu chính công trình;- Làm giảm áp lực do công trình truyền xuống đất nền;- Bảo vệ nền đất dưới đáy công trình dưới tác dụng của sóng, dòng chảy, ảnhhưởng của chân vịt tầu;Gϕσ maxϕσ minσ maxσ minHình 4_ 2 Sơ đồ truyền lực qua lớp đệm đá.- Tạo điều kiện cho nước phía sau công trình thoát ra phía trước dễ dàng;- Tạo điều kiện cho công trình liên kết chặt chẽ với đất nền.4.1.2.4. Đất lấp sau tườngSử dụng đất cát hoặc đá hộc, cần chú ý xây dựng tầng lọc ngược để ngăn đất saucông trình trôi ra phía khu nước.4.2. Cấu tạo công trình bến kiểu khối xếp.Công trình bến kiểu khối xếp gồm hai loại:a)11b)1224b2≥ 0,3m3≥ 1m4≥ 1m≥ 2mtn34a4a3Hình 4_ 3 Cấu tạo công trình bến kiểu khối xếpa – Kiểu khối xếp thông thường; b – Kiểu khối xếp có giảm tải.4.2.1. Cấu tạo công trình bến trọng lực kiểu khối xếp thông thường.4.2.1.1. Kết cấu bên trên:Thường là khối bê tông cốt thép đổ tại chỗ hoặc là các khối bê tông nhỏ được xâytheo kiểu hình bậc thang vữa xi măng cát. (mác bê tông các khối 200 ÷ 250).4.2.1.2. Kết cấu chịu lực chính:4-2Chương 4. Công trình bến trọng lực.Là các khối bê tông mác 200 ÷ 250 xếp thành lớp theo dạng bậc để đảm bảo điềukiện ổn định trọng lượng 1 khối 25 ÷ 60T tùy theo cần trục.- Để toàn bộ công trình làm việc có tính chất toàn khối thỏa mãn điều kiện ổn địnhkhoảng cách các khe giữa lớp trên và dưới theo phương ngang tn ≥ (0,8 ÷ 0,9m), theophương dọc td ≥ ( 0,6÷ 0,8)m.- Kích thước của khối phải tuân theo quy định sau:dµi≥ 3;caoréng≥1caoréngtddµicaoHình 4_ 4 Sơ đồ xếp so le khối theo phương thẳng đứng.- Việc chọn kích thước của từng khối là vấn đề rất khó khăn vì vừa phải thỏa mãnkích thước các khối theo tỷ lệ trên, vừa bảo đảm số lượng loại khối không quá nhiềuđồng thời vừa bảo đảm khoảng cách so le giữa khối trên và dưới tn, td, trọng lượng cáckhối phải phù hợp với sức nâng của cầu trục. Đặc biệt là ở những chỗ tiếp giáp các đoạnbến thường là khó xác định kích thước nhất.Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, thi công không yêu cầu cầu trục có sức nâng lớn.Nhược điểm: Tốn vật liệu, nền chịu lực lệch tâm lớn, hiện nay ít được dùng.4.2.1.3. Lớp đệm:Thường là đá hộc, trọng lượng một viên ≥ 15kg/1viên. Chiều dầy lớp đệm thường ≥1,0 mét trong trường hợp đất nền là nền đá cứng có thể làm lớp đệm bằng các bao ximăng bề dầy tổng cộng của các bao ≥ 0,50m.4.2.1.4. Vật liệu lấp sau tường:1:145°- ϕ/22-3mHình 4_ 5 Một số dạng khối đá giảm tải sau bến.Vật liệu lấp sau tường có thể bằng đá hoặc bằng cát. Để giảm áp lực đất tác dụnglên tường trong nhiều trường hợp người ta sử dụng khối lăng thể đá giảm tải (4a) kết hợp4-3Chương 4. Công trình bến trọng lực.với cát lấp phía sau (4b). Giữa cát và khối đá giảm tải phải có tầng lọc ngược để ngănkhông cho cát chui vào khối đá giảm tải.Áp lực gây trượt do lăng thể trượt gây ra nên người ta thường dùng vật liệu có ϕcàng lớn càng tốt. Khoảng cách ụ được tính toán theo điều kiện kinh tế, nhưng thường lấya = 2 ÷ 3m.Ghi chú: Khi có lăng thể đá giảm tải trọng tính toán áp lực đất cần xét điều kiệnxuất hiện áp lực phụ thêm do việc khối đá giảm tải không thay thế hết lăng thể trượt.(điều 66 ...