Đánh giá ổn định lún của tuyến đê chắn sóng phía Nam trong quá trình thi công và vận hành công trình tại luồng tàu sông Hậu, tỉnh Trà Vinh

Đê chắn sóng phía Nam (dài 2.400 m) thuộc dự án Luồng cho tàu biển trọng tải lớn vào sông Hậu được xây dựng với mục tiêu mở rộng luồng tàu, thông quan hàng hóa, ổn định lâu dài cho tàu biển ra vào, kết hợp bảo vệ khu nước khu vực cảng chung của Trung tâm Điện lực Duyên Hải. Bài viết trình bày đánh giá ổn định lún của tuyến đê chắn sóng phía Nam trong quá trình thi công và vận hành công trình tại luồng tàu sông Hậu, tỉnh Trà Vinh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá ổn định lún của tuyến đê chắn sóng phía Nam trong quá trình thi công và vận hành công trình tại luồng tàu sông Hậu, tỉnh Trà Vinh112 ÁNH GIÁ ỔN ỊNH LÚN CỦA TUYẾN Ê CHẮN SÓNG PHÍA NAM TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG VÀ VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH TẠI LUỒNG TÀU SÔNG HẬU, TỈNH TRÀ VINH oàn hắ Phú, Nguyễn Hữu Sơn* Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh * Tác giả chịu trách nhiệm: nguyenhuuson@hcmut.edu.vnTóm tắt chắn sóng phía Nam (dài 2.400 m) thuộc d án Luồng cho tàu biển trọng tải lớn vào sôngH u đ ợc xây d ng với mục tiêu mở rộng luồng tàu, thông quan hàng hóa, ổn định lâu dài chotàu biển ra vào, kết hợp bảo vệ khu n ớc khu v c cảng chung củ Trung t m iện l c DuyênHải. Quá trình lún của tuyến đ diễn ra liên tục, từ khi bắt đầu thi công đến khi hoàn thành vàtiếp diễn trong quá trình v n hành về sau. Có nhiều nguyên nhân gây lún của tuyến đ , trong đtải trọng của công trình và tính chất cố kết của nền đất là h i nguy n nh n ch nh Bài áo này t ptrung nghi n cứu, đánh giá nguồn cát thay thế cho hố móng và phân tích ổn định, d báo lúnbằng ph ơng pháp mô h nh phần tử hữu hạn. Kết quả thử nghiệm nguồn cát biển lấy tại khu v c ịnh An, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh đạt theo yêu cầu kỹ thu t của d án về chất l ợng cátthay thế nền với g c m sát trong ≥ 3 o, dung trọng t nhi n ≥ 8 kN/m3, hàm l ợng lọt qua sàng0,075 mm < 15%. Kết quả phân tích ổn định bằng mô hình phần tử hữu hạn Pl xis, độ lún trongthi công là ,56 m, s u 5 năm kh i thác là ,43 m và s u 5 năm giảm còn 0,026 m. Nhữngph n t ch, đánh giá, kiểm toán bằng mô hình một lần nữa chứng minh thiết kế kỹ thu t của d ánlà phù hợp với số liệu quan trắc th c tế và việc sử dụng cát biển làm v t liệu thay thế cho hốmóng là hiệu quả và đảm bảo ổn định.Từ khoá: ê biển; ê chắn sóng; cát biển; luồng tàu sông Hậu; dự báo lún.1. Mở đầu Việt N m đ ợc Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hoá Li n hợp quốc (UNESCO) xếp vàotop 10 Quốc gia có mạng l ới giao thông - v n tải đ ờng thủy dày đ c nhất thế giới. Cụ thể, ViệtNam có một hệ thống sông, kênh, hồ và đ ờng ven biển dài với khoảng 2.360 con sông, kênh, hồcó tổng chiều dài trên 41.000 km; 3.200 km bờ biển, 112 cửa sông và nhiều vịnh k n [ 6]chắn sóng phía Nam dài 2.400 m thể hiện ở hình 1, thuộc d án Luồng cho tàu biển trọng tải lớnvào sông H u đ ợc xây d ng với mục tiêu mở rộng luồng tàu, thông quan hàng hóa, ổn định lâudài cho tàu biển có trọng tải 10.000 tấn đầy tải, tàu 20.000 tấn giảm tải ra vào, kết hợp bảo vệkhu n ớc bể cảng chung củ Trung t m iện l c Duyên Hải tại khu v c cửa kênh Tắt, tỉnh TràVinh là công trình giao thông cấp đ c biệt [4]. Hình 1. V tr đ b ển phía Nam. . 113 ể giải quyết vấn đề khan hiếm nguồn cát sông và giá thành, nguồn cát biển san lấp hốm ng đã đ ợc nghiên cứu làm cơ sở để sử dụng cho d án. Tuy nhiên, cần tiến hành phân tích,đánh giá kỹ l ỡng tr ớc khi thi công đại trà. Cơ sở đánh giá chất l ợng nguồn v t liệu cát dùngtrong san lấp hố móng phải đáp ứng yêu cầu kỹ thu t của d án nhằm đảm bảo chất l ợng cát vàổn định công trình. Quá trình lún của tuyến đ là một yếu tố quan trọng đánh giá chất l ợng thicông công tr nh, đảm bảo tuyến đ hoạt động hiệu quả trong quá trình v n hành, bảo trì, bảod ỡng về sau. Bài áo t p trung phân tích, đánh giá nguồn cát biển thay thế cho hố móng, phântích ổn định, d báo lún bằng ph ơng pháp mô h nh phần tử hữu hạn Plaxis và so sánh với kếtquả quan trắc lún của tuyến đ nhằm đ r các lu n điểm góp phần kiểm chứng kết quả đã đ ợcthiết kế. Theo yêu cầu thiết kế tính toán ổn định của d án, nguồn v t liệu cát thay thế vào hốmóng phải đạt dung trọng t nhi n ≥ 8 kN/m3, hàm l ợng lọt qua sàng 0,075 mm < 15% và gócm sát trong ≥ 3 o [4]. Nhóm tác giả đã th c hiện các thí nghiệm phân tích tính chất cơ lý cátbiển về hàm l ợng hạt mịn, dung trọng t nhi n, xuy n CPTu xác định góc nội ma sát trong củanguồn cát lấy tại khu v c ịnh An, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh ánh giá kết quả thínghiệm với yêu cầu kỹ thu t của d án để c cơ sở sử dụng nguồn cát biển thay thế thi công đạitrà. Ứng dụng mô hình phần tử hữu hạn Plaxis theo các thông số điều kiện địa chất khu v cnghiên cứu để tính toán lún, hệ số ổn định của tuyến đ trong quá tr nh thi công và v n hành,đồng thời so sánh kết quả với số liệu quan trắc lún th c tế về độ lún nhằm kiểm chứng lại kết quảtính toán. Kết quả cho thấy, chất l ợng v t liệu cát biển, hệ số ổn định, độ lún tính toán và quantrắc phù hợp với các tiêu chí kỹ thu t tính toán của d án và có thể sử dụng nguồn v t liệu nàycho các d án c quy mô t ơng t . Từ đ , đề xuất các biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu nguy cơlún đảm bảo ổn định công trình về sau.2. Nội ung nghiên ứu2.1. iều kiện địa chất công trình Tuyến đ chắn sóng phía Nam có quy mô và kết cấu với tổng chiều dài 2.400 m (từ lý trìnhKm + đến Km2+400); bề rộng đỉnh đ : Bđ = 6,0 m; hệ số mái dốc: m = 1,6 (phía biển vàphía bể cảng); bề rộng chân khối bảo vệ: Bc = 4,5 m [4]. M t cắt ngang của tuyến đ iển điểnhình tại lý trình Km1+850 thể hiện ở hình 2 và m t cắt l khoan tham chiếu đ ợc thể hiện trênhình 3 và hình 4. Hình 2. Mặt cắt n an đ ển hình của đ c ắn sóng.114 Hình 3. Mặt cắt dọc đ ển hình của đ c ắn sóng. Hình 4. Hố khoan tham chiếu MKN28. Bảng 1 thể hiện các thông số kỹ thu t cấu tạo của các lớp v t liệu, c o độ của tuyến đ chắnsóng phía Nam. . 115 Bảng 1. Chi tiết kết cấu đ ển n đ b ển tại lý trình Km1+850 ...