Nguyên nhân chủ yếu, trực tiếp phá hoại cấu kiện bê tông lắp ghép mái kè biển nước ta

Bài viế Nguyên nhân chủ yếu, trực tiếp phá hoại cấu kiện bê tông lắp ghép mái kè biển nước ta khảo sát, tổng hợp, phân tích đặc điểm thoát áp lực nước của các loại cấu kiện bê tông lắp ghép mái kè biển và hiện tượng hư hỏng thực tế, qui trình tính toán chiều cao sóng thiết kế, phương pháp tính toán áp lực sóng âm, từ đó xác định nguyên nhân chủ yếu, trực tiếp phá hoại mảng cấu kiện bê tông lắp ghép mái kè biển ở nước ta.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nguyên nhân chủ yếu, trực tiếp phá hoại cấu kiện bê tông lắp ghép mái kè biển nước ta Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 NGUYÊN NHÂN CHỦ YẾU, TRỰC TIẾP PHÁ HOẠI CẤU KIỆN BÊ TÔNG LẮP GHÉP MÁI KÈ BIỂN NƯỚC TA Phạm Lan Anh, Phạm Văn Quốc Bộ môn Thủy công Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi Email: lananhct@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG Mái kè biển ở nước ta sử dụng mảng cấu kiện bê tông có khớp liên kết, chiều dày từ 26 (5)P.Đ.TAC-M5874 (6) T249 đến 40cm, trọng lượng từ 100 đến 130kg một viên vẫn bị sóng đánh bung khi bão mới ở mức cấp 9. Bài báo khảo sát các loại cấu kiện mái kè biển, qui trình tính toán sóng thiết kế (8) Viên kè âm dương (7) 7775 404024cm ở nước ta và ở các nước tiên tiến, tính toán áp lực sóng âm lớn nhất đẩy ngược lên viên kè 3.2. Bốn loại cấu kiện bê tông lắp ghép của mái đê biển Giao Thủy; từ đó xác định nguyên nhân chủ yếu, trực tiếp gây ra hư mái kè biển ở Hà Lan (bảng 2) hỏng mái kè biển và kiến nghị các biện pháp Bảng 2. Bốn loại cấu kiện bê tông cần thiết. lắp ghép mái kè biển ở Hà Lan 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Khảo sát, tổng hợp, phân tích đặc điểm thoát áp lực nước của các loại cấu kiện bê (1) Hillblock (2) Hydro Cubes tông lắp ghép mái kè biển và hiện tượng hư hỏng thực tế, qui trình tính toán chiều cao sóng thiết kế, phương pháp tính toán áp lực sóng âm, từ đó xác định nguyên nhân chủ (4) Basaltone - Cụm 18 Cụm 17 cấu kiện yếu, trực tiếp phá hoại mảng cấu kiện bê tông cấu kiện bố trí ở đoạn Basaltone ở đoạn thân lắp ghép mái kè biển ở nước ta. chân đê thẳng đê thẳng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Tám loại mảng cấu kiện bê tông lắp ghép mái kè biển ở nước ta (bảng 1) Cụm cấu kiện Basaltone bố trí khóa Cụm 18 cấu kiện Bảng 1. Tám loại cấu kiện bê tông cuối đoạn kè hoặc ở Basaltone bố trí ở chân lắp ghép mái kè biển ở nước ta góc cuối cùng đoạn thân đê cong Có mố nhám, có lỗ (1) P.Đ.TAC 178 (2) P.Đ.TAC CM thoát áp lực nước ở (3) Holhquader. Đã áp giữa và ở mặt bên. dụng ở Cát Hải, Hải Không có khớp liên Phòng và Xóm Rớ, Phú kết (3)P.Đ.TACHI 0099 (4)P.Đ.TAC-CM5874 Yên 42 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 3.3. So sánh đặc điểm cấu kiện bê tông 3.3.2. Cấu kiện không có lỗ tiêu thoát áp lắp ghép mái kè biển ở Việt Nam và của lực nước sẽ bị áp lực sóng âm đẩy bung lên Hà Lan Cấu kiện ở Việt Nam có mộng khớp liên kết, có mố nhám, phù hợp với thi công bằng thủ công, nhưng có nhược điểm không có lỗ thoát áp lực sóng âm đẩy ngược. Cấu kiện ở Hà Lan, tăng cường ma sát kẹp giữ chặt mỗi viên kè, có mố nhám chiều cao lớn, có lỗ thoát áp lực nước đẩy ngược, độ bền cao, phù hợp với thi công lắp ghép bằng máy loại nhỏ, Hình 2. Biểu đồ để xác định áp suất sóng âm đã khẳng định an toàn ổn định, độ bên cao đẩy ngược không thứ nguyên chịu được sóng biển mạnh Hà Lan. Sử dụng biểu đồ ở hình 2 [3] chúng tôi đã 3.3. Nguyên nhân chủ yếu, trực tiếp phá tính toán áp lực sóng âm đẩy lên viên kè kiểu hoại cấu kiện bê tông lắp ghép mái kè biển “âm dương’’, kích thước 0,4  0,4  0,28m, gờ liên kết 5cm, 112 kG/1 viên, mái kè m = 4 3.3.1. Chiều cao sóng thiết kế nhỏ hơn thuộc đê biển Giao Thủy; chiều cao sóng chiều cao sóng biển thực tế tác dụng lên thiết kế tại chân đê H = 1,69m, chiều dài STK mái kè sóng LS = 29,49m; lớp lọc dày dF = 0,15m, lớp phủ dày dT =0,28m. Đối với cấu kiện “âm dương’’ lấy Λ = 3,38 theo K.W. Pilarczyk, dẫn đến HS/Λ = 0,5; tra đường cong trên cùng HS/Λ = 2 (hình 2) với z/z2% = 0 (khi mực nước được phân chia bởi mức có 2% con sóng leo vượt lên ngang mức đỉnh đầu sóng, Z = 0); do đó Φw /HS = 0,42; tính ra Hình 1. Sóng thực tế tại 4 mái kè bờ biển Φ = 0,71m. Diện tích chịu áp lực sóng âm = w Với sóng đánh lên kè nêu ở hình 1, ước 0,45  0,45m = 0,2025m2 . Áp lực sóng âm tính bằng mắt chiều cao sóng lớn hơn 2,5m. lớn nhất đẩy lên viên kè WS = 143,8 kg. Hệ Nhưng thực tế: Đê Giao Thủy - Nam Định từ số an toàn K = 112 kg/143,8 kg = 0,78 < 1. K27+074 đến K28+800 dài 1726m thiết kế Như vậy, viên kè sẽ bị áp lực sóng âm đẩy nâng cấp năm 2009, chống được bão cấp 10, bung lên. chiều cao sóng thiết kế HSTK = 1,45m, chu kỳ sóng Tp = 5,21s, chiều dài sóng LS = 26,81m . Đê của đảo Cát Hải (Hải Phòng) là công trình cấp IV theo TCVN 9901-2014 chống được sóng biển do trận bão gây ra có chu kỳ lặp lại 30 năm. Trong thiết kế đã dùng Hình 3. a) Kè Tam Hải và b) Kè Cửa Đại phần mềm SWAN để tính toán từ đảo Bạch Quảng Nam bị sóng biển đánh vỡ Long Vĩ trở vào đảo Cát Hải dài 115km, dùng giữ liệu chiều cao sóng lớn nhất hàng Cùng điều kiện mái kè nêu trên, Hoàn ...