Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Luận văn tốt nghiệp Thiết kế kỹ thuật và thi công kè bảo vệ bờ sông Cân Thơ đoạn...

Tài liệu Luận văn tốt nghiệp Thiết kế kỹ thuật và thi công kè bảo vệ bờ sông Cân Thơ đoạn từ cầu Cái Sơn đến rạch Đầu Sấu theo 2 phương án

.PDF
138
1076
112

Mô tả:

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG CỘNG HÕA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc BỘ MÔN KT&QL TÀI NGUYÊN NƢỚC -----oOo----- ------------------ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN NHẬT LAI NGÀNH: THỦY ĐIỆN – THỦY LỢI – CẤP THOÁT NƢỚC 1. Đầu đề luận văn: MSSV: 81001642 LỚP: XD07BTL1 THIẾT KẾ KÈ BẢO VỆ BỜ SÔNG CẦN THƠ 2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): Thiết kế kỹ thuật và thi công kè bảo vệ bờ sông Cân Thơ đoạn từ cầu Cái Sơn đến rạch Đầu Sấu theo 2 phƣơng án. 3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn : 27/01/2016 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 06/06/2016 5. Họ và tên ngƣời hƣớng dẫn: Phần hƣớng dẫn TS. VÕ THỊ TUYẾT GIANG 100% Nội dung và yêu cầu LVTN đã đƣợc thông qua Bộ môn. TP.HCM, ngày … tháng 06 năm 2016 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Ký và ghi rõ họ tên) PGS.TS NGUYỄN THỐNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) TS. VÕ THỊ TUYẾT GIANG PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Ngƣời duyệt (chấm sơ bộ): ................................................................. Đơn vị: ................................................................................................ Ngày bảo vệ: ....................................................................................... Điểm tổng kết: ..................................................................................... Nơi lƣu trữ luận án: .............................................................................. LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN  .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. TP. Hồ Chí Minh, ngày ….. tháng 06 năm 2016 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... TP. Hồ Chí Minh, ngày ….. tháng 06 năm 2016 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 3 MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ........................................................................... 1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN ................................................................ 2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN.................................................................... 3 MỤC LỤC ........................................................................................................................... 4 DANH MỤC HÌNH............................................................................................................. 7 DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................... 9 LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................... 11 CHƢƠNG I - GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT CÔNG TRÌNH ............................................. 12 I. Giới thiệu chung về sông Cần Thơ ................................................................................ 12 II. Thực trạng, yêu cầu xây dựng bờ kè gia cố bờ bảo vệ bờ biển .................................... 13 III. Nhiệm vụ của đề tài luận văn ...................................................................................... 13 CHƢƠNG II - CÁC TÀI LIỆU LÀM CƠ SỞ THIẾT KẾ ............................................... 14 I. Tài Liệu địa hình, địa chất.............................................................................................. 14 1. Đặc điểm địa hình tự nhiên của khu vực ....................................................................... 14 2. Đặc điểm địa chất của khu vực ...................................................................................... 14 II. Tài liệu khí tƣợng thủy văn ........................................................................................... 16 1. Gió ................................................................................................................................. 16 2. Chế độ mƣa .................................................................................................................... 16 3. Thủy hải văn .................................................................................................................. 17 III. Phân tích điều kiện tự nhiên, đề xuất phƣơng án thiết kế kè ....................................... 17 1. Phân tích điều kiện tự nhiên .......................................................................................... 17 2. Đề xuất phƣơng án thiết kế kè ....................................................................................... 17 CHƢƠNG III - TÍNH TOÁN CHI TIẾT PHƢƠNG ÁN 1 .............................................. 19 I. Sơ bộ về phƣơng án ........................................................................................................ 19 1. Tổng quan về công trình ................................................................................................ 19 2. Phân cấp công trình ....................................................................................................... 20 II. Số liệu tính toán ............................................................................................................ 20 1. Số liệu tự nhiên .............................................................................................................. 20 2. Hệ số vƣợt tải................................................................................................................. 21 3. Vật liệu xây dựng .......................................................................................................... 21 III. Thiết kế chi tiết tƣờng chắn ......................................................................................... 22 1. Lựa chọn kích thƣớc sơ bộ ............................................................................................ 22 2. Các lực tác động lên tƣờng chắn ................................................................................... 22 3. Các trƣờng hợp tính toán ............................................................................................... 24 4. Kiểm tra ổn định tƣờng chắn ......................................................................................... 31 5. Xử lý nền móng bằng cọc Bê Tông cốt thép ................................................................. 42 6. Kiểm tra ổn định công trình bằng phần mềm Plaxis. .................................................... 58 7. Tính toán kết cấu tƣờng chắn ........................................................................................ 70 IV. Tính toán chi tiết mái taluy ......................................................................................... 79 NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 4 1. Sơ bộ về công trình mái taluy ........................................................................................ 79 2. Tính toán chi tiết mái taluy ............................................................................................ 79 V. Tính toán chân kè.......................................................................................................... 90 1. Sơ bộ về chân kè ............................................................................................................ 90 2. Các lực tác động lên chân kè (tính trên 1m chiều dài) .................................................. 91 3. Kiểm tra ổn định ............................................................................................................ 92 4. Tính toán kết cấu tƣờng chân kè.................................................................................... 94 5. Tính toán đƣờng kính đá gia cố ..................................................................................... 97 VI. Thiết kế các bộ phận phụ............................................................................................. 98 1. Lan can bảo vệ ............................................................................................................... 98 2. Vỉa hè ............................................................................................................................. 99 3. Bậc thang lên xuống ...................................................................................................... 99 4. Bộ phận thoát nƣớc ...................................................................................................... 100 CHƢƠNG IV - TÍNH TOÁN CHI TIẾT PHƢƠNG ÁN 2 ............................................ 102 I. Sơ bộ về phƣơng án ...................................................................................................... 102 1. Tổng quan về tƣờng chắn có cốt.................................................................................. 102 2. Các loại cốt thƣờng sử dụng ở các nƣớc trên thế giới ................................................. 102 3. Ƣu điểm của tƣờng chắn có cốt ................................................................................... 103 4. Nguyên lý đất có cốt .................................................................................................... 103 II. Tính toán chi tiết tƣờng chắn có cốt bằng vải địa kỹ thuật ......................................... 106 1. Yêu cầu thiết kế ........................................................................................................... 106 2. Số liệu tính toán ........................................................................................................... 106 3. Lựa chọn kích thƣớc sơ bộ .......................................................................................... 107 4. Các lực tác động lên tƣờng chắn ................................................................................. 108 5. Tinh toán chiều dài các lớp cốt .................................................................................... 109 6. Kiểm tra ổn định công trình ......................................................................................... 111 7. Kiểm tra ổn định công trình bằng phần mềm Geo–Slope ........................................... 114 III. Thiết kế các công trình phụ ....................................................................................... 119 1. Dầm chân kè, dầm đỉnh kè. ......................................................................................... 119 2. Tƣờng xây bằng gạch Block ........................................................................................ 119 3. Lan can bảo vệ ............................................................................................................. 121 4. Bộ phận thoát nƣớc ...................................................................................................... 122 5. Vỉa hè ........................................................................................................................... 122 CHƢƠNG V - THIẾT KẾ THI CÔNG ........................................................................... 123 I. Khái quát chung ........................................................................................................... 123 1. Đặc điểm công trình và yêu cầu thi công xây dựng .................................................... 123 2. Công tác đê quây phục vụ thi công ............................................................................. 123 3. Mặt bằng thi công ........................................................................................................ 125 4. Điện nƣớc thi công và sinh hoạt .................................................................................. 126 II. Biện pháp thi công phƣơng án 1 – Tƣờng chắn bê tông kết hợp mái taluy ................ 126 1. Công tác đê quây hố móng .......................................................................................... 126 LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 5 2. Công tác đào móng tƣờng chắn, móng chân kè và bạt mái taluy ................................ 126 3. Thi công xây dựng chân kè.......................................................................................... 127 4. Thi công xây dựng tƣờng chắn. ................................................................................... 127 5. Thi công đắp tƣờng kè ................................................................................................. 128 6. Thi công mái taluy ....................................................................................................... 129 7. Tháo dỡ đê quây .......................................................................................................... 129 8. Thi công rọ đá .............................................................................................................. 129 9. Công tác hoàn thiện công trình. ................................................................................... 130 III. Biện pháp thi công phƣơng án 2 – Tƣờng chắn có cốt .............................................. 130 1. Thi công đê quây hố móng .......................................................................................... 130 2. Đào đất ......................................................................................................................... 130 3. Thi công phần nền móng ............................................................................................. 130 4. Thi công thân tƣờng chắn ............................................................................................ 131 5. Hoàn thiện công trình .................................................................................................. 131 IV. Yêu cầu về chất lƣợng vật liệu xây dựng .................................................................. 131 1. Cát ................................................................................................................................ 131 2. Thép ............................................................................................................................. 132 3. Xi măng ....................................................................................................................... 132 4. Đá hộc .......................................................................................................................... 132 5. Đá dăm ......................................................................................................................... 132 6. Vải địa kỹ thuật............................................................................................................ 133 7. Rọ đá ............................................................................................................................ 134 8. Gạch Block .................................................................................................................. 135 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN ......................................................................................... 137 1. Ƣu điểm và khuyết điểm của tƣờng phƣơng án: ......................................................... 137 2. Kết luận........................................................................................................................ 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 138 NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 6 DANH MỤC HÌNH Hình 1 – Sông Cần Thơ ..................................................................................................... 12 Hình 2 – Vị trí công trình .................................................................................................. 13 Hình 3 – Bình đồ của khu vực ........................................................................................... 14 Hình 4 – Mặt cắt địa chất tuyến P1 ................................................................................... 16 Hình 5 – Phƣơng án 1 ........................................................................................................ 18 Hình 6 – Phƣơng án 2 ........................................................................................................ 18 Hình 7 – Mặt cắt địa hình bờ bên trái ................................................................................ 19 Hình 8 – Sơ bộ công trình.................................................................................................. 19 Hình 9 – Kích thƣớc sơ bộ tƣờng chắn.............................................................................. 22 Hình 10 – Áp lực đất ............................................................................................................. Hình 11 – Áp lực thủy tĩnh .................................................................................................... Hình 12 – Áp lực đẩy nổi ...................................................................................................... Hình 13 – Sơ đồ các áp lực tác dụng lên tƣờng chắn trong trƣờng hợp 1 ......................... 25 Hình 14 – Sơ đồ các áp lực tác dụng lên tƣờng chắn trong trƣờng hợp 2 ......................... 27 Hình 15 – Sơ đồ các áp lực tác dụng lên tƣờng chắn trong trƣờng hợp 3 ......................... 28 Hình 16 – Sơ đồ các áp lực tác dụng lên tƣờng chắn trong trƣờng hợp 4 ......................... 29 Hình 17 – Sơ đồ các áp lực tác dụng lên tƣờng chắn trong trƣờng hợp 5 ......................... 30 Hình 18 – Các tác dụng chống lật và gây lật lên tƣờng chắn ............................................ 31 Hình 19 – Các áp lực tác dụng lên tƣờng chắn.................................................................. 37 Hình 20 – Bố trí cọc .......................................................................................................... 45 Hình 21 – Chuyển vị ngang ............................................................................................... 65 Hình 22 – Chuyển vị đứng ................................................................................................ 65 Hình 23 – Momen tác dụng lên cọc................................................................................... 66 Hình 24 – Bảng thống kê tƣờng đứng ............................................................................... 66 Hình 25 – Biểu đồ lực cắt tác dụng lên tƣờng đứng .......................................................... 67 Hình 26 – Momen tác dụng lên tƣờng đứng...................................................................... 67 Hình 27 – Thống kê nội lực bản đáy Lực Cắt bản đáy...................................................... 68 Hình 28 – Lực cắt bản đáy................................................................................................. 68 Hình 29 – Biểu đồ Momen bản đáy................................................................................... 69 Hình 30 – Sơ đồ lực tác dụng lên tƣờng chắn trong trƣờng hợp nguy hiểm ..................... 70 Hình 31 – Kết quả SAP2000 nội lực tƣờng đứng ............................................................. 71 Hình 32 – Sơ đồ lực tác dụng lên bản đáy......................................................................... 74 Hình 33 – Kết quả chạy SAP2000 nội lực bản đáy ........................................................... 74 LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 7 Hình 34 – Bố trí cốt thép tƣờng chắn ................................................................................ 78 Hình 35– Cấu tạo mái taluy ............................................................................................... 89 Hình 36 – Kết cấu chân kè ................................................................................................ 96 Hình 37 – Chi tiết trụ lan can ............................................................................................ 98 Hình 38 – Chi tiết hệ thống thanh lan can bảo vệ ............................................................. 98 Hình 39 – Chi tiết bồn hoa................................................................................................. 99 Hình 40 – Bậc thang lên xuống ....................................................................................... 100 Hình 41 – Chi tiết bờ bo .................................................................................................. 100 Hình 42 – Chi tiết bộ phận thoát nƣớc ............................................................................ 101 Hình 43 – Tổng quan công trình tƣờng chắn có cốt ........................................................ 106 Hình 44 – Kích thƣớc sơ bộ tƣờng chắn có cốt ............................................................... 107 Hình 45 – Các áp lực tác dụng lên tƣờng chắn................................................................ 108 Hình 46 – Các lực gây lật và chống lật tác dụng lên tƣờng chắn .................................... 113 Hình 47 – Kết cấu dầm chân kè ....................................................................................... 119 Hình 48 – Kết cấu dầm đỉnh kè ....................................................................................... 119 Hình 49 – Hình dáng gạch Block .................................................................................... 119 Hình 50 – Chi tiết gạch Block ......................................................................................... 120 Hình 51 – Quy cách xây tƣờng gạch Block..................................................................... 120 Hình 52 – Chi tiết trụ lan can .......................................................................................... 121 Hình 53 – Kết cấu trụ lan can liên kết với dầm đỉnh kè .................................................. 121 Hình 54 – Đê quây hố móng............................................................................................ 124 Hình 55 – Tầm hoạt động của máy xúc bánh xích Hitachi ............................................. 125 Hình 56 – Công tác đê quây hố móng ............................................................................. 126 Hình 57 – Công tác đào đất ............................................................................................. 127 Hình 58 – Thi công cọc bê tông ...................................................................................... 128 Hình 59 – Thi công đắp tƣờng kè .................................................................................... 129 Hình 60 – Thi công đào đất ............................................................................................. 130 Hình 61 – Thi công thân tƣờng chắn có cốt .................................................................... 131 Hình 62 – Lƣới tấm bao gồm dây viền và dây đan ......................................................... 135 Hình 63 – Hình dáng gạch Block .................................................................................... 135 Hình 64 – Chi tiết gạch Block ......................................................................................... 135 Hình 65 – Quy cách xây tƣờng gạch Block..................................................................... 136 NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 8 DANH MỤC BẢNG Bảng 1 – Thống kê địa chất khu vực ................................................................................. 15 Bảng 2 – Số liệu địa chất để tính toán tƣờng chắn ............................................................ 20 Bảng 3 – Hệ số vƣợt tải ..................................................................................................... 21 Bảng 4 – Cấp độ bề chịu nén của bê tông ......................................................................... 21 Bảng 5 – Cƣờng độ của cốt thép ....................................................................................... 21 Bảng 6 – Momen chống lật trong trƣờng hợp 1 ................................................................ 32 Bảng 7 – Momen gây lật trong trƣờng hợp 1 .................................................................... 32 Bảng 8 – Momen chống lật trong trƣờng hợp 2 ................................................................ 33 Bảng 9 – Momen gây lật trong trƣờng hợp 2 .................................................................... 33 Bảng 10 – Momen chống lật trong trƣờng hợp 3 .............................................................. 34 Bảng 11 – Momen gây lật trong trƣờng hợp 3 .................................................................. 34 Bảng 12 – Momen chống lật trong trƣờng hợp 4 .............................................................. 35 Bảng 13 – Momen gây lật trong trƣờng hợp 4 .................................................................. 35 Bảng 14 – Momen chống lật trong trƣờng hợp 5 .............................................................. 36 Bảng 15 – Momen gây lật trong trƣờng hợp 5 .................................................................. 36 Bảng 16 – Tính toán moment tại đáy móng ...................................................................... 38 Bảng 17 – Ứng suất đáy móng trong trƣờng hợp 1 ........................................................... 38 Bảng 18 – Tính toán moment tại đáy móng theo trƣờng hợp 2 ........................................ 38 Bảng 19 – Ứng suất đáy móng trong trƣờng hợp 2 ........................................................... 38 Bảng 20 – Tính toán moment tại đáy móng theo trƣờng hợp 3 ........................................ 39 Bảng 21 – Ứng suất đáy móng trong trƣờng hợp 3 ........................................................... 39 Bảng 22 – Tính toán moment tại đáy móng theo trƣờng hợp 4 ........................................ 39 Bảng 23 – Ứng suất đáy móng trong trƣờng hợp 4 ........................................................... 39 Bảng 24 – Tính toán moment tại đáy móng theo trƣờng hợp 5 ........................................ 40 Bảng 25 – Ứng suất đáy móng trong trƣờng hợp 5 ........................................................... 40 Bảng 26 – Tính toán fsili .................................................................................................... 43 Bảng 27 – Tính toán ứng suất hữu hiệu............................................................................. 44 Bảng 28 – Tính toán thành phần ma sát hông ................................................................... 44 Bảng 29 – Bảng tính góc ma sát trong trung bình. ............................................................ 46 Bảng 30 – Xác định trọng lƣợng móng khối quy ƣớc ....................................................... 47 Bảng 31 – Sơ bộ kích thƣớc chân kè ................................................................................. 90 Bảng 32 – Tổng momen chống lật chân kè ....................................................................... 92 Bảng 33 – Bảng hệ số tƣơng tác ...................................................................................... 110 LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 9 Bảng 34 – Kết quả tính toán chiều dài cốt ...................................................................... 110 Bảng 35 – Kết quả tính toán tụt neo ................................................................................ 111 Bảng 36 – Tổng hợp các lực gây lật ................................................................................ 113 Bảng 37 – Tổng hợp các lực chống lật ............................................................................ 113 Bảng 38 – Tính năng kỹ thuật chính của vải địa kỹ thuật Polyfield TS60 ...................... 133 Bảng 39 – Tính năng kỹ thuật chính của vải địa kỹ thuật Polyfield TS70 ...................... 134 NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 10 LỜI NÓI ĐẦU Sau 5 năm học tập tại trƣờng ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, sinh viên phải hoàn thành tất cả các môn học của chƣơng trình đào tạo và cuối cùng phải hoàn thành môn học Luận Văn Tốt Nghiệp mới có thể trở thành một ngƣời kỹ sƣ xây dựng công trình thủy lợi. Môn học luận văn tốt nghiệp là điều kiện bắt buộc để sinh viên tổng hợp kiến thức của mình để thiết kế công trình thực tế, cụ thể. Để có thể hoàn thành đƣợc bài Luận văn tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn sự hƣớng dẫn tận tình của cô Võ Thị Tuyết Giang cũng nhƣ các thầy cô trong bộ môn Kỹ Thuật Tài Nguyên Nƣớc và các giảng viên trong trƣờng Đại Học Bách Khoa TP.HCM đã truyền dạy cho em các kiến thức khoa học rất quan trọng làm cơ sở nền tảng kiến thức để em thực hiện luận văn này. Em xin hứa là sau khi ra trƣờng em sẽ cố gắng trở thành một ngƣời kỹ sƣ – một ngƣời công dân có ích cho xã hội, và sẽ giúp đỡ những ngƣời khó khăn hơn mình nếu nhƣ em có thể giúp đƣợc. Luận văn tốt nghiệp này có rất nhiều nội dung cũng nhƣ rất nhiều kiến thức chuyên sâu, bản thân em cũng còn ít kinh nghiệm thực tiễn, do đó chắc chắn sẽ có sai sót không mong muốn. Mong các Thầy, Cô cũng nhƣ các bạn đọc phê bình để em rút đƣợc kinh nghiệm sau này đi làm trong các công trình thực tế. TP Hồ Chí Minh 2/06/2016 SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Nhật Lai LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 11 CHƢƠNG I - GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT CÔNG TRÌNH I. Giới thiệu chung về sông Cần Thơ Cần Thơ là thành phố lớn, hiện đại và phát triển nhất ở Đồng bằng sông Cửu Long, nằm bên hữu ngạn của sông Hậu, thuộc vùng đồng bằng sông Cửu Long, Ngày 24 tháng 6 năm 2009, thành phố Cần Thơ chính thức đƣợc Thủ tƣớng Chính phủ ra quyết định công nhận là đô thị loại 1 của Việt Nam thuộc vùng kinh tế trọng điểm của vùng đồng bằng sông Cửu Long và là vùng kinh tế trọng điểm thứ tƣ của Việt Nam, Cần Thơ là một đô thị sầm uất, với hệ thống giao thông chằn chịt, có nhiều cửa ngõ, diện mạo đô thị đậm sắc, văn minh, hiện đại. Thành phố Cần Thơ nằm ở vùng hạ lƣu của Sông Mê Kông và ở vị trí trung tâm đồng bằng châu thổ Sông Cửu Long, nằm cách thành phố Hồ Chí Minh 169 km, cách thành phố Cà Mau hơn 150 km, cách thành phố Rạch Giá gần 120 km, cách biển khoảng hơn 80 km theo đƣờng nam sông Hậu. Thành phố Cần Thơ nằm toàn bộ trên đất có nguồn gốc phù sa sông Mê Kông bồi đắp và đƣợc bồi lắng thƣờng xuyên qua nguồn nƣớc có phù sa của dòng sông Hậu, Địa chất trong thành phố đƣợc hình thành chủ yếu qua quá trình bồi lắng trầm tích biển và phù sa của sông Cửu Long. Thành phố Cần Thơ có Sông Hậu chảy qua với tổng chiều dài là 65 km, trong đó đoạn qua Cần Thơ có chiều rộng khoảng 1,6 km. Tổng lƣợng phù sa của sông Hậu là 35 triệu m3/năm, Tại Cần Thơ, lƣu lƣợng cực đại đạt mức 40 000 m3/s. Mùa cạn từ tháng 1 đến tháng 6, thấp nhất là vào tháng 3 và tháng 4. Lƣu lƣợng nƣớc trên sông tại Cần Thơ chỉ còn 2 000 m3/s, Mực nƣớc sông lúc này chỉ cao hơn 48 cm so với mực nƣớc biển, Sông Cần Thơ bắt nguồn từ khu vực nội đồng tây sông Hậu, đi qua các quận Ô môn, huyện Phong Điền, quận Cái Răng, quận Ninh Kiều và đổ ra sông Hậu tại bến Ninh Kiều. Sông Cần Thơ có nƣớc ngọt quanh năm, vừa có tác dụng tƣới nƣớc trong mùa cạn, vừa có tác dụng tiêu úng trong mùa lũ và có ý nghĩa lớn về giao thông. Hình 1 – Sông Cần Thơ NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 12 II. Thực trạng, yêu cầu xây dựng bờ kè gia cố bờ bảo vệ bờ biển Theo nhận định của Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai – Tìm kiến cứu nạn quận Ninh Kiều, những năm gần đây, tình hình thời tiết, khí tƣợng thủy văn diễn biến bất thƣờng và ngày càng phức tạp, hiện tƣợng biến đổi khí hậu toàn cầu tác động đến nƣớc ta nói chung và TP Cần Thơ nói riêng. Các loại thiên tai nhƣ: Mƣa, bão, triều cƣờng, lốc xoáy, lũ... thƣờng diễn biến phức tạp, gây hậu quả ngày càng nghiêm trọng, khó lƣờng. Mƣa lớn kèm theo lốc xoáy là một trong những loại thiên tai xuất hiện trên địa bàn quận Ninh Kiều. Những năm qua, quận Ninh Kiều còn chịu ảnh hƣởng nặng nề do triều cƣờng, với trên 40 tuyến đƣờng bị ngập sâu nhƣ: Đại lộ Hòa Bình, Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Trần Văn Hoài, Nguyễn Văn linh, Ung Văn Khiêm... gây ảnh hƣởng sinh hoạt, đi lại của ngƣời dân. Trên địa bàn quận xuất hiện nhiều điểm sạt lở, đe dọa tính mạng, nhà cửa của ngƣời dân và các tuyến đƣờng giao thông. Gần đây, thành phố đã triển khai thực hiện nhiều dự án chỉnh trang, phát triển đô thị, trong đó có nhiều dự án xây dựng bờ kè góp phần hạn chế sạt lở bờ sông. III. Nhiệm vụ của đề tài luận văn Để đảm bảo hai bên bờ sông Cần Thơ đƣợc an toàn, ổn định và tạo không gian sạch đẹp, thoáng mát, đồng thời cải thiện tình hình lấn chiếm bờ sông, UBND tỉnh Cần Thơ triển khai làm bờ kè dọc hai bên bờ sông Cần Thơ. Nhiệm vụ của luận văn là thiết kế bờ kè gia cố dài 908m cho 2 đoạn bờ sông Cần Thơ: + Đoạn 1: Bắt đầu từ cầu Cái Sơn đến kè Chợ An Bình + Đoạn 2: Bắt đầu từ cầu Cái Răng đến rạch Đầu Sấu. Hình 2 – Vị trí công trình LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 13 CHƢƠNG II - CÁC TÀI LIỆU LÀM CƠ SỞ THIẾT KẾ I. Tài Liệu địa hình, địa chất 1. Đặc điểm địa hình tự nhiên của khu vực Dọc bờ phải sông Cần Thơ có địa hình tƣơng đối thấp. Cao độ trung bình của các tuyến đƣờng chạy dọc bờ sông khoảng +2m (hệ cao độ Hòn Dấu). Cao độ đáy sông có những vị trí rất sâu, có nơi sâu đến –26m. Đƣờng bờ sông có sự biến đổi về cao độ rất lớn và không đồng đều giữa các khu vực. Đoạn bờ sông từ cầu Cái Sơn đến rạch Đầu Sấu, mái bờ sông rất dốc. Đoạn thƣợng lƣu rạch Đầu Sấu đến kè Ban chỉ huy quân sự Thành phố Cần Thơ mái bờ sông tƣơng đối thoải, hệ số mái dốc trung bình biến đổi từ m = 5÷10 Đoạn bờ sông từ kè Ninh Kiều đến giáp tuyến kè của Ban chỉ huy quân sự thành phố có địa hình đƣờng bờ rất dốc, mái tự nhiên bờ sông m = 2÷5 2. Đặc điểm địa chất của khu vực Hình 3 – Bình đồ của khu vực Theo tài liệu địa chất dọc bờ sông Cần Thơ, của Viện khoa học thủy lợi miền Nam khảo sát vào tháng 7 năm 2006. Lớp 1: Bùn sét màu xám xanh, xám đen, xen kẹp lớp cát mỏng và đôi chỗ có lẫn thực vật phân huỷ hoàn toàn. Lớp 2: Sét màu xám nâu vàng, loang lỗ xám xanh, xám đen, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng. Lớp 3: Sét pha cát, màu vàng nâu, loang lỗ xám đen, trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng. NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 14 Bảng 1 – Thống kê địa chất khu vực Ký hiệu Đơn vị Lớp 1 Bùn sét Lớp 2 Sét Lớp 3 Sét pha Hàm lượng hạt sạn P% % 0.00 0.00 0.00 Hàm lượng hạt cát P% % 19.4 11.0 37.4 Hàm lượng hạt bụi P% % 33.9 34.5 35.3 Hàm lượng hạt sét P% % 46.7 54.5 27.3 2. Độ ẩm tự nhiên: W % 62.26 31.75 27.90 Tiêu chuẩn Wtc g/cm3 1.581 1.840 1.905 Tính toán WIItt g/cm3 1.573 1.835 1.895 WItt g/cm3 1.568 1.831 1.888 4. Dung trọng bão hoà: bh g/cm3 1.609 1.879 1.934 5. Dung trọng khô: c g/cm3 0.97 1.40 1.49 6. Tỉ trọng:  2.63 2.69 2.68 7. Độ rỗng: n 63.0 48.2 44.4 8. Hệ số rỗng: e 1.702 0.929 0.799 9. Độ bão hoà: G % 96.3 92.1 93.5 10. Giới hạn chảy WL % 48.27 47.51 32.84 11. Giới hạn dẻo WP % 29.69 25.14 20.12 12. Chỉ số dẻo IP % 18.58 22.37 12.72 13. Độ sệt: B 1.75 0.29 0.61 Chỉ tiêu cơ lý 1. Thành phần hạt: 3. Dung trọng tự nhiên: % 14. Góc ma sát trong: Tiêu chuẩn tc độ 04o56’ 14o28’ 17o03’ Tính toán IItt độ 04o31’ 14o04’ 16o41’ Itt độ 04o17’ 13o50’ 16o28’ Tiêu chuẩn Ctc kG/cm2 0.053 0.209 0.159 Tính toán CIItt kG/cm2 0.049 0.201 0.151 CItt kG/cm2 0.047 0.196 0.147 aP1 cm2/kG 0.482 0.057 0.044 aP2 cm2/kG 0.372 0.045 0.033 aP3 cm2/kG 0.200 0.025 0.017 aP4 cm2/kG 0.108 0.013 0.010 aP5 cm2/kG 0.057 0.006 0.004 K cm/s 9.79E–06 1.22E–06 1.65E–05 15. Lực dính: 16. Hệ số nén lún: 17. Hệ số thấm: LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 15 Hình 4 – Mặt cắt địa chất tuyến P1 II. Tài liệu khí tƣợng thủy văn 1. Gió – Có 3 hƣớng gió thịnh hành trong năm: + Từ tháng 11 đến tháng 12 hƣớng gió thịnh hành, hƣớng Đông–Bắc, gây khô và lạnh. + Từ tháng 02 đến tháng 06 gió Đông–Nam thịnh hành, gây khô và nóng, nhiệt độ không khí tăng, độ ẩm giảm. + Từ tháng 06 đến tháng 11 gió Tây–Nam thổi từ biển vào mang nhiều hơi nƣớc gây mƣa nhiều và thƣờng có lốc xoáy, gây thiệt hại ở nhiều nơi trong thành phố Cần Thơ nhƣng mức độ không lớn. – Tốc độ gió trung bình: 1,8m/s – Tốc độ gió mạnh nhất: 31m/s 2. Chế độ mưa Chế độ mƣa phân bố theo mùa rõ rệt. Mùa mƣa bắt đầu từ tháng 05 và kết thúc vào cuối tháng 11, chiếm 95% lƣợng mƣa cả năm. Mùa khô từ tháng 12 đến đầu tháng 05 năm sau, lƣợng mƣa không đáng kể. Số ngày mƣa trung bình trong năm là 189 ngày. – Lƣợng mƣa trung bình nhiều năm: 1629mm – Lƣợng mƣa năm lớn nhất: 2304mm – Lƣợng mƣa năm nhỏ nhất: 1115mm – Lƣợng mƣa ngày lớn nhất: 179,9mm – Lƣợng mƣa liên tục một đợt lớn nhất: NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 90.5mm 16 3. Thủy hải văn Khu vực tuyến kè nằm trên sông Cần Thơ, chịu ảnh hƣởng lớn của triều biển Đông, thuộc chế độ bán nhật triều không đều, một ngày thƣờng có 2 lần triều lên và 2 lần triều xuống. Biên độ thủy triều lớn nhất giao động trong khoảng từ 3.0 – 3.5m Mực nƣớc cao thiết kế là: H1%= +1.95m. Mực nƣớc ứng với tần suất 95% là: H95% = – 0.80m. Mực nƣớc ứng với tần suất 50% là: H50% = +0.52m (hệ cao độ Hòn Dấu) III. Phân tích điều kiện tự nhiên, đề xuất phƣơng án thiết kế kè 1. Phân tích điều kiện tự nhiên Phân tích bình đồ ta thấy địa hình bờ sông từ đoạn cầu Cái Sơn đến đoạn kè có sẵn và đoạn từ gốc tim 800 đến cuối tuyến kè có địa hình tƣơng đối thoải hơn so với đoạn từ cầu Cái răng đến gốc tim 800. Hai đoạn ngã ba sông (sông Cần Thơ – Rạch Cái Sơn và Sông Cần Thơ – Rạch Đầu Sấu) có sự thay đổi dòng chảy, tốc độ dòng chảy sẽ tăng làm cho 2 đoạn bờ này dễ bị sói lở. Đoạn từ cầu Cái Răng đến gốc tim 800 bờ sông rất dốc, đoạn bờ này lại tƣơng đổn định. 2. Đề xuất phương án thiết kế kè – Phương án 1: Kè bê tông + Tƣờng chắn bằng bê tông cốt thép + Mái taluy bằng bê tông đổ tại chỗ + Chân kè bằng bê tông cốt thép. LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 17 Hình 5 – Phương án 1 – Phương án 2: Sử dụng tƣờng chắn đất có cốt bằng vải địa kỹ thuật. Hình 6 – Phương án 2 NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 18 CHƢƠNG III - TÍNH TOÁN CHI TIẾT PHƢƠNG ÁN 1 I. Sơ bộ về phƣơng án 1. Tổng quan về công trình Mặt cắt địa chất phần bờ bên trái tại vị trí có lòng sông sâu nhất: Hình 7 – Mặt cắt địa hình bờ bên trái Từ vị trí địa hình, và cao trình mực nƣớc thiết kế là +1.95m ta đặt chân tƣờng chắn tại vị trí cao trình +0, chọn chiều cao tƣờng là 2.5m. Sử dụng cát đầm chặt để san lấp trong quá trình xây dựng. Hình 8 – Sơ bộ công trình - Chiều dài tuyến chỉnh trị là 908m cho 2 đoạn bờ sông Cần Thơ: + Đoạn 1: Bắt đầu từ cầu Cái Sơn đến kè Chợ An Bình + Đoạn 2: Bắt đầu từ cầu Cái Răng đến rạch Đầu Sấu. - Công trình đƣợc chia làm 3 phần: LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 19 + Đỉnh kè: Đỉnh kè là dạng tƣờng chắn đất trọng lực bằng bê tông cốt thép, đƣợc xây dựng trên nền cọc bằng bê tông cốt thép. Sau khi xây dựng, dùng cát để san lấp và đầm chặt. Bên trên đỉnh kè có gắn lan can bằng thép để bảo hộ, nền đƣợc lát gạch để làm vỉa hè đi bộ, kết hợp trồng cây xanh để tạo không gian vui chơi, giải trí cho ngƣời dân, đồng thời ngăn cả việc sử dụng lấn chiếm bờ sông để xây dựng công trình dân dụng. + Thân kè: là mái taluy với mái dốc m = 2.5. Sử dụng cát để san lấp tạo mặt bằng, sau đó lót lớp vải địa kỹ thuật để ngăn cản dòng thấm mang đất cát ra sông đồng thời gia tăng độ bền cho nền. Sau lớp vải địa kỹ thuật lóp một lớp đá dăm sau đó đổ bê tông tại chỗ để làm lớp bảo vệ ngoài cùng. + Chân khay: đƣợc thiết kế tƣơng tự dạng tƣờng chắn nhỏ, đƣợc nối liền với phần thân kè. Sử dụng rọ đá để gia cố phần chân khay. 2. Phân cấp công trình Công trình đƣợc đặt trên nền đất bùn sét, thuộc vào nhóm đết nền B, chiều cao toàn bộ công trình H < 8m, do đó công trình thuộc cấp IV . (Theo QCVN 04–05: 2011/BNNPTNT) II. Số liệu tính toán 1. Số liệu tự nhiên Bảng 2 – Số liệu địa chất để tính toán tường chắn KÝ HIỆU ĐƠN VỊ Lớp 1: Bùn sét Mực nƣớc thiết kế MNTK m +1.95 Mực nƣớc thấp nhất MNTN m –0.8 Trọng lƣợng riêng của nƣớc n T/m3 1 Dung trọng tự nhiên 1 T/m3 1.568 Dung trọng bão hoà 1bh T/m3 1.609 Góc ma sát trong 1 độ 04o17’ Lực dính C1 T/m2 0.47 Dung trọng cát T/m3 1.6 Góc ma sát trong cat độ 30 Lực dính Ccat T/m2 0 4. Trọng lƣợng riêng của Bê tông bt T/m3 2.5 5. Hoạt tải (xe đào trong thi công) q T/m2 2 SỐ LIỆU TỰ NHIÊN 1. Thủy văn 2. Đất nền 3. Đất đắp (cát) NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 20
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan