TIÊu chuẩn ngành 22 tcn 222-95

- Mặt bãi bị hạ thấp nhiều nhất tại tuyến mép nước với trị số hạ thấp bằng 0,3h (m).

- Về phía bờ phần bãi bị bào mòn sẽ có dạng hình nêm với độ hạ thấp bằng 0 tại cao độ lớn nhất của sóng leo;

- Về phía biển phần bãi bị bào mòn dạng hình nêm sẽ kéo dài đến độ sâu:

• d = d_cr đối với đất bị bào xói;

• d = d_cru đối với đất không bị bào xói.

(ở đây: h – chiều cao sóng; d_cr – độ sâu nước tại tuyến sóng đổ lần đầu; d_cru – độ sâu nước tại tuyến sóng đổ lần cuối).

2.15. Đối với mái dốc được gia cố bằng những tấm bản lắp ghép hoặc đổ tại chỗ và có 1,5 ≤ ctg ≤ 5 thì biểu đồ áp lực sóng phải lấy theo Hình 11. Trong biểu đồ này áp lực sóng tính toán lớn nhất p_d (kPa) phải xác định theo công thức:

p_d = k_sk_fp_relgh (26)

Trong đó:

k_s – hệ số, xác định theo công thức:

k_s = 0,85 + 4,8+ ctg; (27)

k_f – hệ số lấy theo Bảng 10;

p_rel – trị số lớn nhất của áp lực sóng tương đối trên mái dốc tại điểm 2 (Hình 11), lấy theo Bảng 11.



Hình 11. Biểu đồ áp lực sóng tính toán lớn nhất lên mái dốc được gia cố bằng các tấm bản

Bảng 10

Độ thoải của sóng /h	10	15	20	25	35
Hệ số kf	1	1,15	1,3	1,35	1,48

Bảng 11

Chiều cao sóng h, m	0,5	1	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	≥ 4
Trị số lớn nhất của áp lực sóng tương đối Prel	3,7	2,8	2,3	2,1	1,9	1,8	1,75	1,7

Tung độ z₂ (m) của điểm 2 (điểm đặt của áp lực sóng tính toán lớn nhất p_d) phải xác định theo công thức:

z₂ = A + (28)

Trong đó:

A và B – các đại lượng tính bằng m, xác định theo các công thức sau:

A = h ; (29)

B = h; (30)

Tung độ z₃ (m) ứng với chiều cao sóng leo lên mái dốc phải xác định theo Điều 2.14.

Trên các đoạn mái dốc nằm cao hơn hoặc thấp hơn điểm 2 (xem Hình 11) phải lấy các tung độ p (kPa) của biểu đồ áp lực sóng ở các khoảng cách như sau:

p = 0,4 p_d tại

p = 0,1 p_d tại

Trong đó:

L_ = , m (31)

Tung độ p_c của biểu đồ phản áp lực sóng dưới các tấm bản gia cố mái dốc phải xác định theo công thức:

p_c = k_s k_f p_c,relgh (32)

trong đó:

P_{c,rel ­}– phản áp lực tương đối của sóng, lấy theo đồ thị ở Hình 12.

Khi có các bậc thềm hoặc có sự thay đổi độ nghiêng trên từng đoạn mái dốc của công trình thì tải trọng do sóng lên kết cấu gia cố mái phải được xác định theo các kết quả nghiên cứu trên mô hình hoặc tham khảo tiêu chuẩn thiết kế đê biển của ngành thủy lợi.

● Khi viên đá hoặc khối bê tông (bê tông cốt thép) nằm ở phần trên của mái dốc kể từ độ sâu z = 0, 7h lên đến đỉnh công trình thì khối lượng m xác định theo công thức:

m = (33)

● Khi viên đá hoặc khối bê tông (bê tông cốt thép) nằm ở phần mái dốc có độ sâu z > 0,7h:

m_z = me (34)

Trong đó:

_m – khối lượng riêng của đá hoặc khối bê tông (bê tông cốt thép. t/m³;

 - Khối lượng riêng của nước t/m³;

k_fr – hệ số, lấy theo Bảng 12: khi /h > 15 và khi có bậc thềm thì phải chỉnh lý lại hệ số k_fr theo kết quả thực nghiệm.

Bảng 12

Kết cấu gia cố mái dốc	Hệ số kfr khi
	Đổ tự do	Xếp
Đá	0,025	-
Khối bê tông thường	0,021	-
Khối bốn ngạnh (letrapod) và các khối phức hình khác	0,008	0,006

2.18. Khi thiết kế gia cố mái dốc công trình bằng đá xô bổ đổ tự do phải chọn thành phần hạt sao cho hệ số k_gr nằm trong phạm vi phần được gạch chéo trên đồ thị Hình 13.



Hình 13. Đồ thị để xác định thành phần hạt cho phép của đá xô bồ đổ tự do dùng gia cố mái dốc

Giá trị của hệ số k_gr phải xác định theo công thức:

k_gr = (35)

Trong đó:

m – khối lượng viên đá, xác định theo Điều 2.17 tấn;

m_i – khối lượng viên đá lớn hơn hoặc nhỏ hơn khối lượng tính toán, tấn;

D_ha,i và D_ba – đường kính cỡ viên đá (cm), tính đổi thành đường kính của hình cầu có khối lượng tương ứng với m_i và m.

Đá xô bồ đổ tự do với thành phần hạt tương ứng với vùng có gạch chéo (xem Hình 13) chỉ được coi là thích hợp cho việc gia cố mái dốc khi độ thoải của mái dốc nằm trong phạm vi 3 ≤ ctg ≤ 5 và chiều cao của sóng tính toán ≤ 3m.

ctg	6	8	10	12	15
Hệ số k khi /h ≥ 10	0,78	0,52	0,43	0,25	0,2

Q_max = Q_i,max_i + Q_v,max_v; (36)

Trong đó:

Q_i,max và Q_v,max – tương ứng là hợp tử quán tính và hợp tử vận tốc của lực sóng (kN), xác định theo các công thức sau:

Q_i,max = ρgb²hk_v_i_i; (37)

Q_v,max = gbh²_v_v; (38)

_i và _v – hệ số tổ hợp của hợp tử quán tính và hợp tử vận tốc của lực sóng lớn nhất, lấy theo các đồ thị 1 và 2 trên Hình 15;

h và  - chiều cao và chiều dài sóng tính toán, lấy theo Mục 4 của Phụ lục 1;

a – kích thước vật cản theo hướng tia sóng, m;

b – kích thước vật cản theo hướng vuông góc với tia sóng, m;

k_v – hệ số, lấy theo Bảng 15;

_i và _v – hệ số quán tính và hệ số vận tốc của độ sâu, lấy tương ứng theo các đồ thị a và b trên Hình 16;

_i và _v – hệ số quán tính và hệ số vận tốc của hình dạng vật cản, với mặt cắt nang có dạng hình tròn, êlíp và chữ nhật lấy theo các đồ thị ở Hình 17.



Hình 14. Sơ đồ xác định tải trọng sóng lên các vật cản cục bộ

a – vật cản thẳng đứng;

b – vật cản nằm ngang.



Hình 15. Các đồ thị để xác định giá trị hệ số tổ hợp của hợp tử quán tính ₁ (đồ thị 1) và hợp tử vận tốc _v (đồ thị 2) của lực sóng.



Hình 16. Đồ thị để xác định giá trị các hệ số quán tính α₁ và hệ số vận tốc α_ của độ sâu

Bảng 15

Kích thước tương đối của vật cản a/, b/, D/	0,05	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,4
Hệ số kv	1	0,97	0,93	0,86	0,79	0,70	0,52

Ghi chú:

1. Khi tính toán các công trình kiểu kết cấu hở hoặc các vật cản cục bộ đứng riêng rẽ chịu tải trọng sóng thường phải xét đến độ nhám bề mặt của cấu kiện. Khi các số liệu thực nghiệm cho thấy kết cấu ít bị ảnh hưởng của gỉ và các sinh vật biển bám ở bề mặt thì các hệ số hình dạng cần xác định theo các công thức sau:

_i = (39)

_v = C_v (40)

Trong đó: C_i và C_v – giá trị các hệ số lực cản quán tính và vận tốc đã được hiệu chỉnh theo số liệu thực nghiệm.



Hình 17. Đồ thị để xác định giá trị các hệ số quán tính _i và hệ số vận tốc _v của hình dạng vật cản (đường liền – cho các vật cản êlíp, đường đứt nét – cho các vật cản chữ nhật) tùy thuộc vào tỷ số a/b (đối với các đại lượng Q, q và P_x) hoặc b/a (đối với P_x)

1- Đối với vật cản nhám hình ê-líp; 2- Đối với vật cản nhẵn;

3- Đối với phần nhám nằm dưới nước và phần nhẵn nằm trên mặt nước của vật cản thẳng đứng hình ê líp.

2. Khi sóng tiến đến vật cản cục bộ (dạng ê líp hay chữ nhật) dưới một góc nghiêng thì cho phép xác định các hệ số hình dạng bằng cách nội suy giữa hai giá trị tính được theo hai trục chính;

3. Lực sóng lớn nhất Q_max (kN) trên vật cản cục bộ thẳng đứng cho phép lấy như sau:

Q_max = Q_i,max khi

Q_max = Q_v,max khi

Trong các trường hợp khác phải xác định Q_max từ dãy số liệu tính toán theo công thức (36) với các trị số % khác nhau.

q = q_i,max_x,i + q_v,max_x,v (41)

Trong đó: q_i,max và q_v,max – các hợp tử quán tính và vận tốc của tải trọng phân bố lớn nhất của sóng (kN/m), xác định theo công thức:

q_max = g²b²k_v_xi_i (42)

q_v,max = gb_xv_v (43)

_xi và _xv – hệ số tổ hợp các hợp tử quán tính và vận tốc của tải trọng sóng phân bố, lấy tương ứng theo các đồ thị 1 và 2 trên Hình 18 với trị số  theo Điều 3.1;

_xi và _xv – các hệ số tải trọng sóng phân bố, lấy theo các đồ thị a và b trên Hình 19 với các trị số độ sâu tương đối z_rel =

3.3. Độ cao của mặt sóng  (m) so với mực nước tính toán phải xác định theo công thức:

 = _relh (44)

Trong đó: _rel – độ cao tương đối của mặt sóng, xác định theo Hình 20.

Độ chênh cao d (m) giữa mặt sóng trung bình và mực nước tính toán phải xác định theo công thức:

d = (_c,rel + 0,5)h (45)

Trong đó: _c,rel – độ cao tương đối của đỉnh sóng, xác định theo Hình 20 với giá trị  = 0

1) 0,1; 2) 0,15; 3) 0,2; 4) 0,3; 5) 0,5; 6) 1; 7) 5 và /h = 40 – đường liền nét: /h = 8 – 15 – đường đứt nét

1 – khi d/ = 0,5 và /h = 40; 2 – khi d/ = 0,5 và /h = 20

Hoặc khi d/ = 0,2 và /h = 40; 3 – khi d/ = 0,5 và /h = 10

Hoặc khi d/ = 0,2 và /h = 20; 4 – khi d/ = 0,2 và /h = 10.

z_Q,max = (46)

Trong đó:

_i và _v – hệ số lấy theo các đồ thị 1 và 2 trên Hình 15 với giá trị  ứng với Q_max;

z_Q,v và z_Q,i – tung độ điểm đặt của hợp tử quán tính và hợp tử vận tốc của lực (m), xác định theo các công thức:

z_Q,i = _i_i,rel (47)

z_Q,v = _v_v,rel (48)

_v,rel và _i,rel – tung độ tương đối của điểm đặt các hợp tử quán tính và vận tốc của lực, lấy theo Hình 21;

_i và _v – các hệ số quán tính và vận tốc của pha sóng, lấy theo các đồ thị trên Hình 22.

Khoảng cách z_Q từ mực nước tính toán đến điểm đặt của lực Q khi đỉnh sóng nằm cách vật cản một khoảng cách x bất kỳ phải xác định theo công thức (46), trong đó các hệ số _i và _v phải lấy theo các đồ thị 1 và 2 trên Hình 15 đối với giá trị  = x/ đã cho.