Phần VIII. Công trình bến
Chơng 1. Khái quát................................................................................................................. 2
Chơng 2. Kích thớc các công trình bến....................................................................................3
................................................................................................................................................ 7
Chơng 3. Các kiểu kết cấu công trình bến...............................................................................8
Chơng 4. Bến trọng lực............................................................................................................ 8
Chơng 5. Kết cấu bến tờng cừ...............................................................................................16
Chơng 6. Bến tờng cừ có bản giảm tải..................................................................................31
Chơng 7. Kết cấu tờng bến cừ thép hình trụ vây...................................................................35
Chơng 8. Kết cấu bến trụ ống thép đờng kính lớn.................................................................52
Chơng 9. Bến kiểu hở trên các cọc đứng...............................................................................60
Chơng 10. Bến kiểu hở có các cặp cọc xiên..........................................................................83
Chơng 11. Trụ độc lập........................................................................................................... 88
Chơng 12. Cầu tàu nổi.......................................................................................................... 90
Chơng 13. Các trụ độc lập.....................................................................................................96
Chơng 14. Triền tàu và bến nớc nông...................................................................................99
Chơng 15. Bến đậu tàu đệm không khí...............................................................................102
Chơng 16. Phao neo và cột neo.........................................................................................103
Chơng 17. Các kiểu công trình bến khác.............................................................................111
Chơng 18. Đoạn chuyển tiếp của tờng bến.........................................................................123
Chơng 19. Công trình phụ trợ..............................................................................................124


Phần VIII. Công trình bến
Chơng 1. Khái quát
1.1 Giới thiệu chung
Khi thiết kế các công trình bến, phải nghiên cứu cẩn thận mối liên hệ giữa luồng
tầu, vũng neo tầu và các công trình bảo vệ, sự ảnh hởng của chúng đối với địa
hình, bến cảng và các công trình khác, môi trờng xung quanh cũng nh không
gian phát triển cảng.
[Chú giải]

(1) Các kiểu công trình bến đợc cho trong Mục 2, Phần 5 của Luật cảng và bến cảng. Có các
kiểu bến liền bờ, phao neo, cọc neo, bến cầu tầu, bến nổi, bến nhỏ và đà trợt.
(2) Để xác định kích thớc của công trình bến, cần tính toán cẩn thận về xu hớng lợng hàng hoá và
hành khách, xu hớng kích cỡ tầu và sự thay đổi hệ thống giao thông trong tơng lai.
(3) Mặt bằng công trình bến phải bố trí để cho tầu hoạt động dễ dàng khi cập và rời bến bằng
cách xem xét cẩn thận các điều kiện tự nhiên nh hải văn, khí tợng, địa hình và địa chất. Khi
xác định mặt bằng cũng phải nghiên cứu cẩn thận hệ thống giao thông trên bờ và việc sử
dụng đất ở các vùng lân cận. Đặc biệt khi xác định vị trí của các công trình bến phải thoả mãn
các các yêu cầu sau:
(a) Các công trình bến đợc dùng cho tầu khách phải cách ly với các khu vực bốc xếp hàng hoá
nguy hiểm và phải đảm bảo diện tích đất cho các công trình lân cận nh nhà chờ đợi cho
hành khách và bãi đỗ xe.
(b) Các công trình bến cho tầu chở hàng hoá nguy hiểm phải đợc xác định vị trí theo các điều
kiện sau:

Phải cách ly với các công trình nh nhà ở, trờng học và bệnh viện.
Phải đảm bảo khoảng cách an toàn đối với các công trình bến và các tầu khác.
Dễ dàng triển khai các biện pháp thu gom các vật liệu nguy hiểm khi rơi vãi.
(c) ở các công trình bến, bốc xếp hàng hoá và tầu sẽ gây ra tiếng ồn lớn do đó phải đặt cách ly
với các công trình nh nhà ở, trờng học và bệnh viện để đảm bảo tốt môi trờng cho cuộc
sống hàng ngày.
(d) ở các công trình bến khi bốc xếp hàng hoá thờng gây bẩn và có mùi do đó phải đặt cách ly
với các công trình nh nhà ở, trờng học và bệnh viện để đảm bảo tốt môi trờng cho cuộc
sống hàng ngày.
(e) Các công trình bến ngoài khơi phải không gây trở ngại đối với sự đi lại hoặc neo đậu của
tầu bè.

1.2. Bảo dỡng các công trình bến (Điều 77 Thông báo)
Theo nguyên tắc, các công trình bến phải đợc bảo dỡng theo các tiêu chuẩn
thích hợp có xem xét đến các đặc trng kết cấu để công trình đảm bảo đợc chức

năng theo yêu cầu.
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
Khi kiểm định hoặc đánh giá h hỏng và sửa chữa các công trình bến xem Phần I, Chơng 3 Bảo
dỡng duy tu.

- VIII. 2 -


Chơng 2. Kích thớc các công trình bến
2.1. Chiều dài và chiều sâu nớc của bến (Điều 64, Khoản 2 và 3 Thông báo)
(1) Khi tầu tính toán có thể xác định đợc, chiều dài và chiều sâu nớc của bến cần đợc xác định nh sau:
(a) Chiều dài bến cần lấy theo nguyên tắc cộng chiều dài của các dây neo mũi
và neo lái với chiều dài lớn nhất của tầu tính toán.
(b) Chiều sâu nớc của bến cần đợc lấy theo nguyên tắc cộng thêm độ dự trữ dới
sống tầu với mớn nớc lớn nhất.
(2) Khi tầu tính toán không thể xác định đợc, cần phải dùng chiều dài và chiều sâu nớc của bến thích hợp.

(3) Hệ cao độ để đo chiều sâu của các công trình bến cần phải là hệ cao độ dùng để
thi công nh đã đợc quy định trong Phần I, Chơng 2 Mực nớc thi công.

[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Chiều dài tiêu chuẩn của bến bằng chiều dài yêu cầu của các dây neo mũi và lái cộng với chiều
dài toàn bộ của tầu tính toán khi xem rằng bến này phục vụ cho 1 loại tầu thiết kế.
(2) Khi tầu buộc song song với bến, yêu cầu có các dây neo nh trong Hình T-2.1.1. Dây neo mũi và
neo lái thờng bố trí tạo với tuyến bến 1 góc từ 30 0 đến 450, bởi vì các dây neo này dùng để ngăn
cản cả chuyển động dọc (theo hớng mũi và lái) và cả chuyển động ngang (theo các hớng ven bờ
hoặc ngoài khơi) của tầu.
(3) Chiều sâu tiêu chuẩn đáy bến bằng khoảng dự trữ dới đáy tầu cộng với mớn nớc lớn nhất của tầu
thiết kế. Khoảng dự trữ dới đáy tầu đợc lấy bằng 10% mớn nớc lớn nhất của tầu. Đối với các công
trình mà tầu khai thác trong điều kiện gió bão thì độ dự trữ do sự dịch chuyển của tầu do gió và

sóng phải đợc cộng thêm vào khoảng dự trữ dới đáy tầu.
(4) Khi tầu tính toán không thể xác định trớc, nh trờng hợp công trình cảng để khai thác công cộng,
các kích thớc của bến có thể đợc xác định khi tham khảo Bảng T-2.1.1. Giả thiết ở đây là các tầu
đợc neo song song với bến. Đối với phà, các kích thớc của bến để neo mũi hoặc neo lái cũng đã
đợc trình bày.
(5) Bảng T-2.1.1 thể hiện độ sâu trớc bến của dựa theo Bảng T-2.1.1 Phần II, 2.1 Kích thớc của
tầu tính toán dùng đơn vị nhỏ nhất là 50cm. Trong thiết kế bến, nó rất cần thiết để xác định mớn
nớc, chiều dài tầu và các hệ số khác cho thích hợp.
(6) Đối với bến phà, các kích thớc của bến cho phà đờng dài (cự ly vận tải là 300km hoặc hơn) và
cho phà đờng ngắn (cự ly vận tải nhỏ hơn 300km) đ ợc cho trong hai bảng khác nhau do kích
thớc tầu của hai loại này khác nhau.
(7) Đối với tầu khách, các kích thớc của tầu khách Nhật Bản và tầu khách các nớc khác cũng đợc
cho trong hai bảng khác nhau do kích thớc của hai loại tầu này cũng khác nhau.
(8) Đối với những bến bốc xếp hàng hoá nguy hiểm dễ cháy, phải bảo đảm khoảng cách 30m hoặc
lớn hơn giữa khu vực bốc xếp hàng hóa và tầu neo đậu tại bến đối với tầu bồn dầu, nồi hơi và
những khu vực làm việc có lửa. Tuy nhiên, khi không có sự nguy hiểm của hàng hoá dễ bắt lửa
hoặc khi địa hình xung quanh hay kết cấu công trình bến bị hạn chế thì khoảng cách này có thể
đợc rút ngắn còn khoảng 15m.
(9) Đối với những bến bốc xếp hàng hoá nguy hiểm, dễ cháy cần phải bảo đảm khoảng cách 30m
hoặc hơn đối với những tầu neo đậu khác đồng thời đảm bảo khoảng cách 30m hoặc hơn đối với
các tầu khác hành hải gần đó để tạo khoảng trống cho hoạt động của chúng. Tuy nhiên khoảng
cách này có thể tăng hoặc giảm khi xem xét về kích thớc tầu mang hàng, kiểu và cỡ tầu neo đậu
và hành hải gần đó và khả năng điều động của tầu.
(10) Khi tầu tính toán là tầu hàng nhỏ của Nhật Bản và kích thớc của nó không đợc xác định trớc, kích
thớc của bến cho trong Bảng T-2.1.2 có thể dùng để tham khảo. Tuy nhiên, cần thận trọng khi
dùng các số liệu này vì kích thớc tầu hàng nhỏ của Nhật khác nhau rất nhiều.
(11) Kích thớc chính của bến cho tầu container và phà trong Bảng T-2.1.1 đã đợc thể hiện trong Phần
X, 1.2.1 và 2.2.1 Chiều dài bến và độ sâu trớc bến . Phần chi tiết tham khảo các tiểu mục tơng
ứng.


- VIII. 3 -


A

D

C

A:
B:
C:
D:

C

D

B

Dây mũi
Dây lái
Các dây chéo
Các dây ghìm

Hình T-2.1.1 Sơ đồ bố trí dây neo tầu
Bảng T 2.1.1 Các kích thớc chính tiêu chuẩn của bến trong trờng hợp tầu tính toán
không xác định đợc.
1. Tầu hàng
Trọng tải tầu

(DWT)
1,000
2,000
3,000
5,000
10,000
12,000
18,000
30,000
40,000
55,000
70,000
90,000
100,000
150,000

Chiều dài bến
(m)
80
100
110
130
160
170
190
240
260
280
300
320

330
370

Độ sâu trớc bến
(m)
4.5
5.5
6.5
7.5
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
16.0
17.0
19.0

Trọng tải tầu
(DWT)

Chiều dài bến
(m)

Độ sâu trớc bến
(m)

30,000

40,000
50,000
60,000

250
300
330
350

12.0
13.0
14.0
15.0

2. Tầu container

3. Các loại phà của Nhật
3-A Phà Nhật bản cự ly ngắn và trung bình (cự ly vận tải nhỏ hơn 300 km)
Tấn trọng tải
(GT)
400
700
1,000
2,500
5,000
10,000

Bến cho phà có khung mũi và/hoặc khung lái
Chiều dài bến cho
Chiều dài bến

Độ sâu trớc bến
cạnh mũi và lái
20m
60m
3.5m
20
80
4.0
25
90
4.5
25
130
5.5
30
160
6.5
30
180
7.0

3-B Phà Nhật bản cự ly dài (Cự ly vận tải 300 km hoặc hơn)
Tấn trọng tải
(GT)

Bến cho phà có
khung cạnh
Chiều dài bến

Bến cho phà có khung mũi và/hoặc khung lái

Chiều dài bến cho
Chiều dài bến
Độ sâu trớc bến
cạnh mũi và lái

- VIII. 4 -


6,000
10,000
13,000
16,000
20,000
23,000

190m
220
240
250
250
260

30m
30
35
40
40
40

170m

200
220
230
230
240

7.0
7.5
8.0
8.0
8.0
8.5

4. Tầu Ro-Ro của Nhật
Trọng tải
(DWT)
700
1,500
2,500
4,000
6,000
10,000

Chiều dài bến
(m)
100m
130
150
180
200

230

Độ sâu trớc bến
(m)
4.5m
5.5
6.5
7.5
8.0
8.5

5. Tầu khách
5-A Tầu khách của Nhật (tầu khách treo cờ Nhật)
Tấn trọng tải
(GT)
2,000
4,000
7,000
10,000
20,000
30,000

Chiều dài bến
(m)
110m
140
160
190
240
280


Độ sâu trớc bến
(m)
4.5m
5.5
6.5
7.5
7.5
7.5

5-B Tầu khách của các nớc khác
Tấn trọng tải
(GT)
20,000
30,000
50,000
70,000
6. Tầu vận chuyển ô tô
Tấn trọng tải
(GT)
500
1,500
3,000
5,000
12,000
18,000
25,000

Chiều dài bến
(m)

220m
260
310
340

Độ sâu trớc bến
(m)
9.0m
9.0
9.0
9.0

Chiều dài bến
(m)
90m
120
150
170
210
240
260

Độ sâu trớc bến
(m)
4.5m
5.5
6.5
7.5
9.0
10.0

11.0

Chiều dài bến
(m)
80m
100
110
130
170
190
210
230
270
300
300

Độ sâu trớc bến
(m)
4.5m
5.5
6.5
7.5
9.0
10.0
11.0
12.0
14.0
16.0
17.0


7. Tầu dầu
Trọng tải
(DWT)
1,000
2,000
3,000
5,000
10,000
15,000
20,000
30,000
50,000
70,000
90,000

Bảng T-2.1.2 Kích thớc chính tiêu chuẩn của bến trong trờng hợp tầu tính toán không xác định đợc (cho các tầu hàng nhỏ của Nhật)
Trọng tải
(DWT)
500
700

Chiều dài bến
(m)
60 m
70

- VIII. 5 -

Độ sâu trớc bến
(m)

4.0 m
4.0


2.2 Chiều cao đỉnh bến (Điều 64 Thông báo, Khoản 1)
Chiều cao đỉnh bến phải xác định theo kích thớc chính của tầu tính toán và điều kiện
tự nhiên của khu vực. Mức thuỷ triều đợc dùng làm tiêu chuẩn để xác định chiều cao
đỉnh của bến phải là mực nớc cao nhất trung bình theo tháng.
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Trong trờng hợp tầu tính toán không thể xác định đợc, có thể dùng các giá trị trong Bảng T-2.2.1
làm tiêu chuẩn.
Bảng T-2.2.1 Chiều cao đỉnh bến trên mực nớc cao
Khi biên độ triều
từ 3.0m trở lên

Khi biên độ triều
nhỏ hơn 3.0m

Bến cho tầu lớn
( với độ sâu trớc bến từ 4.5m trở lên)

+0,5 1.5m

+1.0 2.0m

Bến cho tầu nhỏ
( với độ sâu trớc bến nhỏ hơn 4.5m)

+ 0.3 1.0m


+ 0.5 1.5m

2.3 Khoảng cách của tầu đối với công trình bến
Tờng và chân trớc của bến không đợc tiếp xúc với tầu cập bến.
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Trong mặt cắt ngang của tầu, các mặt cắt góc đáy tầu có độ vát nhỏ và sống tầu nhô ra. Trong
nhiều trờng hợp, bán kính cong của các mặt cắt đáy tầu và chiều cao của sống tầu tơng ứng là từ
1,0 đến 1,5m và 30 đến 40cm. Cho nên hình bao của các mặt cắt góc này có thể đ ợc xem nh gần
900 bao gồm cả sống tầu. Chiều sâu trớc bến thông thờng sâu hơn mớn nớc đầy tải của tầu tính
toán 0,3m hoặc lớn hơn.
(2) Hình T-2.3.1 thể hiện khoảng cách của tầu đối với công trình bến, nó đợc tập hợp bởi một số
nghiên cứu trong thực tế và các ví dụ đã qua 1)2). Khoảng cách này có thể đợc xác định bằng cách
tham khảo hình vẽ. Tuy nhiên, chỉ những khoảng cách của tầu có hoạt động bình thờng mới thể
hiện ở hình đó, bởi vì sự tròng trành, lắc l và sự nhấp nhô của tầu đã không đợc đa vào nghiên
cứu trong hình này.

Đờng giới hạn xây dựng

Đờng mặt bến

b: Chiều rộng thiết bị đệm khi bị nén tính từ mặt
bến

Độ sâu nớc đề nghị

Hình T-2.3.1 Độ hở của tầu đối và mặt bến

2.4 Độ sâu thiết kế
Độ sâu thiết kế của công trình bến phải đợc xác định theo chiều sâu đã đợc dự kiến
cũng nh kiểu kết cấu, độ sâu ban đầu của đáy biển, phơng pháp và mức độ chính

xác khi thi công, độ xói chấp nhận phía trớc công trình.
[ Chú giải ]
-

- VIII. 6 -


(1) Nói chung, độ sâu thiết kế không bằng với độ sâu dự kiến. Độ sâu thiết kế thờng đợc xác định
bằng cách cộng thêm một khoảng dự trữ vào độ sâu dự kiến để đảm bảo sự ổn định của công
trình bến. Do độ dự trữ này thay đổi tuỳ theo kiểu kết cấu, độ sâu tại chỗ, phơng pháp và độ
chính xác khi thi công, độ xói chấp nhận, nó rất quan trọng khi xác định độ sâu trớc bến thiết kế
khi nghiên cứu các yếu tố này.

(2) Khi gặp khó khăn để xác định độ sâu của xói do tầu hoặc do dòng chảy, khuyến nghị nên có các
biện pháp chống xói nh đã nêu trong 2.5 Bảo vệ chống xói.

2.5 Bảo vệ chống xói
Khi có xói nhiều ở phía trớc công trình bến do dòng chảy hoặc xoáy nớc, phía trớc
công trình bến phải đợc bảo vệ bằng đá phủ, khối bê tông hoặc các vật liệu chống
xói khác.
2.6 Các công trình phụ trợ
Xem Phần VIII, Chơng 19 Các công trình phụ trợ
[ Tham khảo ]
1) Japan Port and Harbour Association, Port Construction Work Design Handbook , 1959, p.215 (in
Japanese).
2) Shigekazu MIYAZAKI, A study on wharf construction limits, Jounal of the Japan Society of Civil
Engineers, Vol. 36, 8, 1951, pp.26-27 (in Japanese).

- VIII. 7 -



Chơng 3. Các kiểu kết cấu công trình bến
Các dạng kết cấu công trình phải đợc xác định bằng cách xem xét các đặc trng kết
cấu của chúng và kiểm tra các vấn đề sau:
(1) Điều kiện tự nhiên
(2) Điều kiện sử dụng
(3) Điều kiện thi công
(4) Giá thành xây dựng và duy tu bảo dỡng
(5) Việc sử dụng các dạng kết cấu khác nhau trong một cảng.
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
Các công trình bến thờng đợc phân loại theo các kiểu kết cấu nh sau:
(1) Kiểu trọng lực
(2) Kiểu tờng cừ
(3) Kiểu tờng cừ có bản giảm tải
(4) Kiểu tờng vây hình trụ
(a) Kiểu tờng vây hình trụ bằng cừ thép
(b) Kiểu tờng vây hình trụ bằng thép tấm
(5) Kiểu cầu tầu
(a) Kiểu cầu tầu trên các cọc đứng
(b) Kiểu cầu tầu trên các cọc chụm xiên
(6) Kiểu bến trụ độc lập
(7) Kiểu bến nổi
(8) Kiểu bến trụ va
(9) Đà trợt và bến nhỏ
(10) Công trình bến đệm không khí
(11) Bến neo và phao neo

Chơng 4. Bến trọng lực
4.1 Nguyên tắc thiết kế
Tờng bến trọng lực đợc phân loại thành tờng bến kiểu thùng chìm, tờng góc, tờng bến

kiểu khối xếp đặc, tờng bến kiểu khối xếp rỗng và tờng bến kiểu bê tông đổ tại chỗ.
Các thông tin trong chơng này áp dụng cho tất cả các loại kết cấu kiểu trọng lực trên.
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Hình T-4.1.1 cho một ví dụ của bến trọng lực

- VIII. 8 -


Cát đắp

Tấm ngăn
cát trôi
Đá đổ
Tấng ngăn
cát trôi
Mặt đất hiện tại

Độ sâu thiết kế
Độ sâu hiện tại

Hình T-4.1.1 Ví dụ mặt cắt ngang bến trọng lực
(2) Bến thùng chìm có chân ở phía hớng ra biển có u điểm hơn kiểu bến thông thờng, bởi vì tạo ra lực
kháng lớn chống lại tải trọng theo phơng ngang (nh là lực động đất). Mặt khác, cần phải xem xét
một cách cẩn thận đối với các phản lực đáy lớn và sự chuyển động của đất khi động đất trong quá
trình thiết kế.

4.2 Ngoại lực và tải trọng tác động lên tờng
Đối với ngoại lực và tải trọng tác động lên bến trọng lực phải xem xét các lực sau đây:
(1) Tải trọng khai thác
(2) Tải trọng bản thân của tờng

(3) áp lực đất và áp lực nớc d
(4) Lực đẩy nổi
(5) Lực động đất
(6) áp lực động của nớc ngầm khi động đất
(7) Lực kéo của tầu
Trong các ngoại lực tác động lên tờng bến, những lực ít có khả năng xuất hiện đồng
thời với lực động đất có thể bỏ qua hoặc có thể giảm.
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Trong Hình T-4.2.1, tờng của bến trọng lực có thể lấy là phần giữa mặt phẳng bến và mặt phẳng
thẳng đứng đi qua chân tờng sau của bến. Thông thờng phần đợc lấp đầy chính là phần phía sau
của tờng bến. ở một số kiểu bến trọng lực, phần lấp đầy cũng tham gia vào trọng l ợng bản thân
của bến và đợc xem nh một phần của tờng bến. Nhng rất khó áp dụng đợc giả thiết này trong rất
nhiều trờng hợp bởi vì phạm vi của phần lấp đầy đợc xem nh một phần của tờng bến phụ thuộc
vào hình dạng tờng bến và dạng phá hoại. Tuy vậy trong thực tế thờng xác định phạm vi lấp đầy
đợc xem nh một phần của tờng bến nh thể hiện phần gạch chéo trong Hình T-4.2.1 để đơn giản
trong tính toán thiết kế, bởi vì sự thay đổi vị trí mặt phẳng bao quanh t ờng bến không ảnh hởng
đáng kể đến sự ổn định của tờng bến.

- VIII. 9 -


(a) Kiểu tờng góc

(b) Kiểu khối xếp

(c) Kiểu khối xếp rỗng

(d) Kiểu thùng chìm

Hình T-4.2.1 Xác định phần tờng bến

(2) Đối với bến trọng lực kiểu khối xếp mà phải kiểm tra ổn định đối với từng lớp nằm ngang thì thân tờng thực tế cần đợc xem xét nh sau (thông thờng giữa các khối bê tông có khoá để chúng liên kết
với nhau tốt hơn, nhng trong cách tính toán này bỏ qua tác dụng của khoá)
(a) Kiểm tra trợt phẳng

Phần thân tờng

Nh trong Hình T-4.2.2, phần ở trớc mặt phẳng thẳng đứng đi qua chân sau tại cao độ kiểm tra
đợc xem là phần thân tờng.

Phần thân tờng

Mặt phẳng nằm ngang
để tính ổn định

Mặt phẳng nằm ngang
để tính ổn định
Hình T-4.2.2 Xác định phần thân tờng
tính ổn định trợt tại các liên kết ngang.

Hình T-4.2.3 Xác định phần thân tờng bến khi
khi tính ổn định lật

(b) Kiểm tra lật
Đối với kiểm tra lật, khi có hai khối ở cao độ kiểm tra , phần ở phía trớc mặt phẳng đứng đi qua
chân sau của khối cao hơn khối ở phía biển có thể xem là một phần tờng.Ví dụ trờng hợp trong
Hình T-4.2.3, giả định trọng lợng của khối B và trọng lợng của phần lấp đầy A phía trên khối B
không tham gia nh một lực chống lật.
(c) Kiểm tra khả năng chịu lực
Nếu dùng cùng phần thân tờng thực tế đã dùng để kiểm tra lật để tính toán hệ số an toàn khả
năng chịu lực thì sẽ rất nhỏ. Tuy nhiên khi trọng lợng phần thân tờng tập trung cục bộ trên nền

đất thì phần đó sẽ sinh ra lún. Do đó tải trọng này thực tế dự kiến phân bố trên một diện tích
rộng không quá tập trung. Kết quả kiểm tra ổn định của các công trình thực tế cho thấy rằng
phần phía trớc của mặt đứng đi qua chân sau của tờng bến có thể đợc xem nh phần thân tờng
thực tế. Tuy nhiên cần dùng một khối đặc ở đáy tờng để đảm bảo khả năng chịu lực.
(3) Mức nớc d phải đợc đặt ở cao độ tơng đơng với 1/3 biên độ thuỷ triều bên trên mực nớc thấp nhất
trung bình tháng (LWL). Mực nớc thiết kế đợc xác định theo Phần II, 6.1 Mực nớc thiết kế.
(4) Nói chung, sự chênh lệch áp lực nớc d sẽ lớn khi biên độ thuỷ triều tăng và độ thấm của vật liệu t ờng bến nhỏ. Nớc phía sau tờng sẽ thấm qua những lỗ trống trong các mối nối của tờng, nền
móng, đất lấp nên sự chênh lệch mực nớc d có thể giảm khi độ thấm của vật liệu tăng. Tuy nhiên
khi đó phải quan tâm đến sự mất mát của vật liệu lấp.
Sự chênh lệch mực nớc d tiêu chuẩn (1/3 của biên độ thuỷ triều) là cho các trờng hợp mà một
mức độ thấm nhất định đợc thiết lập sau thời gian dài. Trong các trờng hợp khi độ thấm thấp từ
đầu hay dự kiến tính thấm giảm trong thời gian dài, thì nên giả định độ chênh mức nớc d lớn khi
xem xét các điều kiện trên. Khi chân sóng tác động lên mặt tờng bến, cần phải xem xét đến việc
độ chênh mực nớc d tăng. Tuy nhiên, thông thờng trong thiết kế tờng bến, việc tăng độ chênh
mực nớc d do sóng là không cần thiết xem xét3).
(5) Đối với góc ma sát của tờng, nên sử dụng góc ma sát là 15 o cho cac tất cả các dạng kết cấu.
(6) Hoạt tải đợc xác định theo hớng dẫn trong Phần II, Chơng 15, Tải trọng.

- VIII. 10 -


(7) Nh thể hiện trong Hình T- 4.2.4, sự đẩy nổi đợc tính dựa trên giả định rằng phần thân tờng nằm dới mực nớc d là ngập hoàn toàn trong nớc.

Từ dới đờng này mới tính lực đẩy nổi

Cao độ mực nớc d

Cao độ nớc phía trớc bến
Thân tờng
Phần chịu lực đẩy nổi


Hình T- 4.2.4 Tính toán lực đẩy nổi

(8) Đối với các lực động đất, các giá trị và giải thích có thể sử dụng Phần II, chơng 12, Động đất và
lực động đất để tham khảo. Các tải trọng có thể đợc loại trừ trong tính toán ổn định trong quá
trình động đất do không xảy ra đồng thời gồm nh sau:
(a) Lực kéo của tàu.
(b) Phản lực của các thiết bị bốc xếp trong điều kiện khai thác hay trong bão.
(c) Hoạt tải do ngời đi bộ và tuyết (tuy nhiên tải trọng do tuyết nên đợc xem xét dựa trên các số
liệu quá khứ trong vùng có tuyết lớn)
(9) Đối với áp lực thuỷ động trong quá trình động đất, tham khảo Phần II, Chơng 14, áp lực đất và
áp lực nớc.
(10) Trong nhiều trờng hợp, phản lực của đệm là đợc bỏ qua trong thiết kế tờng bến, do tải trọng bản
thân của phần dầm mũ và áp lực đất của vật liệu sau tờng nh là các lực kháng. Tuy nhiên, trong
thiết kế dầm mũ, phản lực của đệm tầu cần phải đợc xem xét.

4.3 Tính toán ổn định
4.3.1 Các vấn đề cần xem xét trong tính toán ổn định công trình
Trong tính toán ổn định kết cấu bến dạng trọng lực, nhìn chung cần xem xét các vấn
đề sau:
(1) Trợt tờng bến
(2) Sức chịu tải của nền móng
(3) ổn định lật tờng bến
(4) Trợt cung tròn
(5) Độ lún
4.3.2 Kiểm tra khả năng ổn định trợt của tờng (Điều 66, Khoản 1-1 Thông báo)
Hệ số an toàn ổn định trợt của bến trọng lực cần đợc tính theo công thức (4.3.1).
Trong trờng hợp này, giá trị của hệ số an toàn cần đợc chọn phù hợp với các đặc
điểm của kết cấu.
Trong đó :


Fs
W
P
f
Fs

:
:
:
:

(4.3.1).

fW
P

Lực tổng hợp theo phơng đứng tác động lên tờng bến (kN/m)
Lực tổng hợp theo phơng ngang tác động lên tờng bến (kN/m)
Hệ số ma sát giữa đáy tờng bến và đất nền
Hệ số an toàn

[Chỉ dẫn kỹ thuật ]
(1) Hệ số an toàn đợc lấy bằng hoặc lớn hơn 1.2 trong điều kiện bình thờng và lớn hơn hoặc bằng 1.0
trong điều kiện đặc biệt.
(2) Lực tổng hợp theo phơng đứng là trọng lợng của phần thân tờng thực tế trừ đi áp lực đẩy nổi và
không kể đến tải trọng chất lên phần tờng bến. Thành phần lực thẳng đứng của áp lực đất lên mặt
phẳng tờng bến cũng đợc cộng vào.

- VIII. 11 -



(3) Lực tổng hợp theo phơng ngang bao gồm các lực sau:

Thành phần nằm ngang của áp lực đất tác dụng lên mặt phía sau của phần thân tờng thực
tế, có kể đến hoạt tải tác dụng.

áp lực nớc d.
Khi tính toán ổn định trong trờng hợp động đất, thì lực động đất tác dụng lên thân tờng không
trừ lực đẩy nổi phải đợc kể đến trong tổng hợp lực theo phơng ngang khi cộng vào mục và
. áp lực đất sẽ là thành phần nằm ngang của áp lực động đất. Hơn nữa, nếu trên mặt bến
có thiết bị bốc xếp thì tải trọng ngang truyền qua chân đế cần trục phải đợc tính đến.

(4) Về vấn đề hệ số ma sát, xem Phần II, Chơng 16 : Hệ số ma sát.

4.3.3 Kiểm tra khả năng chịu lực của móng (Điều 66, Khoản 1-3 Thông báo)
Việc kiểm tra khả năng chịu lực của móng cần phù hợp với Phần V, 2.5 Khả năng
chịu lực đối với tải trọng nghiêng và lệch tâm.
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Khi tính toán móng nông, lực tác dụng lên đáy tờng bến là tổng hợp của các tải trọng ngang và

đứng. Việc kiểm tra cần phù hợp với Phần V, 2.5 Khả năng chịu lực đối với tải trọng nghiêng
và lệch tâm.

(2) Nhìn chung, việc đánh giá phản lực tác dụng lên đáy tờng đợc tiến hành trong trờng hợp không có
hoạt tải tác dụng lên bến. Khi chất tải lên bến, độ lệch tâm giảm nhng phản lực đáy tờng có thể
tăng do thành phần lực thẳng đứng tăng. Do đó, điều này có thể đợc xem là cần thiết phải xét đến
khi chất tải lên bến.
(3) Chiều dầy của lớp móng đợc xác định qua việc kiểm tra khả năng chịu lực của móng, độ bằng
phẳng của bề mặt tiếp xúc với công trình và khả năng làm giảm ứng suất tập trung cục bộ lên nền

đất. Chiều dầy nhỏ nhất của lớp móng đợc lấy nh sau:

0.5m hoặc lớn hơn, và 3 lần đờng kính của viên đá hoặc lớn hơn trong trờng hợp độ sâu trớc
bến nhỏ hơn 4.5m.

1.0m hoặc lớn hơn, và 3 lần đờng kính của viên đá hoặc lớn hơn trong trờng hợp độ sâu trớc
bến lớn hơn 4.5m.

4.3.4 Kiểm tra khả năng ổn định lật của tờng bến (Điều 66, Khoản 2 Thông báo)
Hệ số an toàn ổn định lật của tờng bến trọng lực cần đợc xác định theo công thức
(4.3.2) sau:
Fs

(4.3.2).

Wt
Ph

Trong đó :
Fs : Hệ số an toàn
t : Khoảng cách từ đờng tác dụng của các hợp lực theo phơng đứng đến điểm
mép ngoài của bến (m).
h : Chiều cao của đờng tác dụng của các hợp lực theo phơng ngang so với
đáy tờng (m).
Các đại lợng W và P trong công thức trên cũng có trị số tơng tự nh trong công thức
(4.3.1).
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
Hệ số an toàn nên lấy lớn hơn hoặc bằng 1.2 trong điều kiện bình thờng và lớn hơn hoặc bằng 1.1
trong điều kiện đặc biệt .


4.3.5 Kiểm toán móng mềm (Điều 66 Thông báo, Khoản 2)
Đối với bến trọng lực, độ ổn định của kết cấu phải đợc bảo đảm chống trợt cung tròn
và lún cố kết của nền đất nh mô tả trong Phần V,6.2 Phân tích ổn định khi xem xét
các đặc điểm của nền móng và kết cấu.
4.4 Tính ổn định các khối bê tông rỗng
- VIII. 12 -


Trong trờng hợp kết cấu bến bằng các khối bê tông rỗng (không có bản đáy), việc
kiểm tra lật của tờng bến có xét đến sự giảm của lực kháng do vật liệu đổ lòng bến
tách khỏi khối bê tông rỗng.
[Chú giải ]
Các khối bê tông rỗng không có bản đáy khác các loại kết cấu kiểu trọng lực khác ở chỗ chúng giữ đ ợc sự đồng nhất nhờ có vật liệu đổ lòng. Do đó, đối với loại kết cấu bến này, cần tính toán ổn định lật
của tờng bến có xét đến sự rủi ro các khối bê tông bị tách khỏi đá đổ lòng bến, bổ sung vào các tính
toán ổn định yêu cầu đối với loại tờng bến trọng lực khác.
(1) Hệ số an toàn ổn định lật cần thỏa mãn công thức 4.4.1 sau :

Ft

Wt + Mf
Ph

(4.4.1).

Trong đó :
W :
P :
t :
h :
Mf :

Ft :

Lực tổng hợp theo phơng đứng lên tờng bến có kể đến trọng lợng đất đắp(kN/m)
Lực tổng hợp theo phơng ngang lên tờng bến (kN/m)
Khoảng cách từ đờng tác dụng của tổng hợp lực theo phơng đứng tác động lên tờng không
kể đến trọng lợng đá đổ lòng đến điểm mép ngoài của bến (m).
Chiều cao từ đờng tác dụng của tổng hợp lực theo phơng ngang so với đáy tờng (m).
Mô men kháng do ma sát giữa các khối bê tông và đá đổ lòng (kN.m/m)
Hệ số an toàn

Hệ số an toàn nên lấy lớn hơn hoặc bằng 1.2 trong điều kiện bình thờng và lớn hơn hoặc bằng 1.1
trong điều kiện đặc biệt .
(2) Nếu Ft <1, mô men lật do ngoại lực gây ra sẽ lớn hơn mô men kháng do hợp lực đứng lên khối bê
tông rỗng và các lực ma sát của chúng với đá đổ lòng. Nh vậy khối bê tông rỗng sẽ lật, bỏ lại đá
đổ lòng. Trong trờng hợp đó, cần phải có biện pháp đối phó chống lật nh tăng trọng lợng của các
khối bê tông rỗng hoặc làm thêm các tờng ngăn.
(3) Mô men kháng Mf gây ra bởi ma sát giữa các khối bê tông rỗng và đá đổ lòng đợc tính nh sau:
Trong Hình 4.4.1, mô men đối với điểm A là l 1F1 + l2F2 . Lực đẩy P1 và P2 là hợp lực của áp lực
đất do vật liệu đổ lòng tơng ứng lên tờng phía trớc và phía sau tờng của các khối bê tông và F =
fP, trong đó f là hệ số ma sát giữa vật liệu đổ lòng và các tờng bên trong của các khối bê tông. Về
áp lực đất của vật liệu đổ lòng lên tờng phía trớc và phía sau xem Phần IV,3.3.2 áp lực đất của
vật liệu đổ lòng và áp lực nớc d.
Tơng tự nh vậy, cũng phải xét đến lực ma sát lên các tờng ngăn của khối bê tông rỗng.

q

H :

áp lực đất do tải trọng thẳng đứng
truyền xuống đất đắp ;

H=b;

p :
K :

áp lực đất do đất đắp p=KH ;
Hệ số áp lực đất;

q :

p

H

: Trọng lợng đơn vị của đất đắp;
P1, P2 : áp lực đất tổng hợp.
F2

F2

P1

l1

P1

l2

Hình T-4.4.1 Xác định lực ma sát
(4) Hệ số ma sát dùng khi tính trợt của các khối bê tông rỗng không bản đáy phải là 0.6 đối với phần

bê tông cốt thép và 0.8 đối với đá nhồi, nhng để cho tiện, có thể lấy trung bình là 0.7.

4.5 ảnh hởng của khối đắp sau tờng
Khi khối đắp sau lng tờng bến trọng lực có chất lợng tốt, tờng bến có thể đợc thiết kế
có tính đến ảnh hởng của khối đắp lng tờng.
[Chú giải]
- VIII. 13 -


Đất đắp sẽ có các tác động nh sau:
(1) Làm giảm áp lực đất do góc nội ma sát tăng
(2) Làm giảm mực nớc d do độ thấm tăng.
(3) Ngăn cản sự trôi ra của vật liệu đắp

[Chỉ dẫn kỹ thuật ]
(1) Hiệu quả làm giảm áp lực đất của khối đắp sau tờng
Hiệu quả làm giảm áp lực đất của khối đắp sau tờng có thể đợc tính toán bằng phơng pháp giải
tích mà có kể đến thành phần và cờng độ của các lớp đất phía sau tờng bến4). Đối với tờng bến
trọng lực kiểu thông thờng, đá cuội và đá sỏi thờng đợc dùng làm vật liệu đắp. Trong trờng hợp
này, việc giảm áp lực đất có thể ớc lợng bằng phơng pháp đơn giản nh sau5).
(a) Khi tiết diện ngang của khối đắp là hình tam giác
Khi tiết diện ngang của khối đắp là hình tam giác kể từ giao điểm của đờng thẳng đứng qua
chân sau của tờng và mái dốc của mặt đất tự nhiên nhỏ hơn góc nghỉ của vật liệu đắp nh
trong Hình T-4.5.1(a) có thể giả định là toàn bộ phía sau tờng đều đợc đắp bằng cùng một loại
vật liệu.
Khi vật liệu tôn tạo là đất dính, phải xét đến việc dùng các lớp lọc trên bề mặt của khối đắp để
cho đất dính không đi qua khe hở của khối đắp tràn tới thân tờng.
(b) Khi tiết diện ngang của khối đắp là hình chữ nhật
Trong trờng hợp khối đắp lng tờng là hình tam giác có góc mái dốc lớn hơn góc nghỉ tự nhiên
của vật liệu đắp hoặc có hình dạng không đều thì tác dụng của khối đắp phải coi nh trong trờng hợp khối đắp có dạng hình chữ nhật có diện tích tơng đơng với khối đắp thực.

Tác dụng của khối đắp là hình chữ nhật trong Hình T-4.5.1(b) đợc xem xét nh sau:
Khi chiều rộng b của khối hình chữ nhật đắp sau tờng lớn hơn chiều cao của tờng, có thể coi
nh trong trờng hợp khối đắp hình tam giác trong Hình T-4.5.1(a). Khi chiều rộng b bằng 1/2
chiều cao tờng, phải giả định rằng áp lực đất lên tờng tơng đơng với áp lực đất trung bình do
khối đắp và do đất tôn tạo tác động lên tờng. Khi chiều rộng b bằng hoặc nhỏ hơn1/5 chiều
cao tờng, không đợc xét đến tác dụng giảm áp lực do khối đắp sau tờng tạo ra.
(a) Khối đắp hình tam giác
(b) Khối đắp hình chữ nhật

b

Hình T-4.5.1 Hình dạng của khối đắp
(2) Đề nghị dùng các lớp lọc ở mặt sau của khối đắp sau tờng nhằm bảo vệ đất tôn tạo khỏi lọt ra
ngoài qua khối đắp do sự thay đổi mực nớc d gây nên và ngăn chặn sự lún của nền dải mép bến.
(3) Cha có biện pháp nào xác định đợc mức độ tăng áp lực đất do sự thâm nhập của lớp đất tôn tạo
bởi vì chúng thay đổi phụ thuộc vào kích cỡ hạt của vật liệu tôn tạo và vật liệu khối đắp sau t ờng.
Do đó thờng dùng các lớp lọc rải trên mái dốc của khối đắp sau tờng để ngăn cản những tác động
bất lợi của sự thâm nhập nói trên.
(4) Khi có thể xảy ra rủi ro do vật liệu đắp sau tờng bị trôi ra ngoài do điều kiện thực tế chẳng hạn nh
lún thì phải đặt các bản chắn tại vị trí các điểm nối với tờng bến.

4.6 Thiết kế chi tiết
Việc thiết kế chi tiết tờng bến trọng lực bao gồm các vấn đề sau:
(1) Cờng độ của các bộ phận kết cấu
(2) Công trình bảo vệ chống đất tôn tạo lọt qua
(3) Hình dạng và kích thớc các mộng khóa của các khối bê tông
(4) Kết cấu dầm mũ
(5) Các công trình phụ trợ
[Tài liệu tham khảo]:
- VIII. 14 -



(1) Katsumi KISHIYA, Yasuhiro KUNISHIGE, Satoshi HIRANO, Masato YAMASHITA : “
Characteristics and design methods for wedged bottom caisson quaywalls ”, Abstracts of the
53rd Annual Meeting of the Japan Society of Civil Engineer, 1998 (in Japanese).
(2) Toshikazu MORITA, Gen KIMURA, Katsuyuki SHIROMIZU, Hidennori TANAKA : “ A study on
the behavior of wedged bottom caisson quaywalls during earthquake ”, Abstracts of the 53 rd
Annual Meeting of the Japan Society of Civil Engineer, 1998 (in Japanese).
(3) Teruaki FURUDOI, Takeo KATAYAMA : “ Field observation of residual water level ” Tech.Note
of PHRI, No 115, 1971 (in Japanese).
(4) Takashi TSUCHIDA, Yoshiaki KIKUCHI, Tetsuo FUKUHARA, Takeo WAKO, kazuhiro
YAMAMURA : “ Slice method for earth pressure analysis and its application to light-weight
fill”, tech Note of PHRI, No.924, 1999 (in Japanese).
(5) Shoichi KITAJIMA, Hiroshi SAKAMOTO, shohei KISHI, takuji NAKANO, Syusaku KAKIZAKI :
“ On some problems being conserved with preparation for the design standards on port and
harbour structures” Tech.Note of PHRI, No.30.1967,pp.32-43 (in Japanese).

- VIII. 15 -


Chơng 5. Kết cấu bến tờng cừ
5.1 Khái quát ( Điều 67, Khoản1 Thông báo)
Về nguyên tắc, việc tính ổn định kết cấu đối với tờng cừ thép có neo cần phải kiểm
tra ổn định cho cả tờng bến lẫn kết cấu neo.
[Chỉ dẫn kỹ thuật ]
(1) Hình T-5.1.1 là một ví dụ thiết kế bến tờng cọc ván
16.00
20.00

0.60


5.40

7.00

7.00

2.50
Mặt bãi dầy 0.20m

+3.00

1:100

2.50

1.50

Lớp móng dầy 0.30m

1.20

1.0

+1.10
MNT 0.00 +0.50

+1.70

Thanh neo


1.20

MNC +1.50

1.50

+1.10

0.50

1:
1.
2

0.70
1.20

Đá lấp

-0.50
Cọc ống thép
Cọc gỗ
-10.00

5.00

Đá hộc

Cọc ván thép


Cát

-15.5

Hình. T-5.1.1 Ví dụ về kết cấu bến tờng cọc ván (dùng cọc neo thẳng đứng)
(2) Hiện nay có các phơng pháp thiết kế bến tờng cừ nh sau:
(a) Phơng pháp thiết kế dựa trên lý thuyết áp lực đất cổ điển

Phơng pháp cừ liên kết tự do với đất nền
Phơng pháp cừ liên kết ngàm với đất nền
(b) Phơng pháp thiết kế xác định độ sâu chôn cừ theo liên kết đàn hồi
Phơng pháp P.W. Rowe.

5.2 Ngoại lực tác động lên tờng cừ
5.2.1 Ngoại lực cần xem xét
Ngoại lực tác động lên tờng cừ bao gồm các lực sau đây :
1) áp lực đất
(a) áp lực đất chủ động phía sau tờng cừ
(b) Phản lực nền phía trớc phần chôn trong đất của tờng cừ
2) áp lực nớc d
3) Tải trọng động đất tác động nh trong 1).
4) áp lực thủy động trong quá trình xảy ra động đất
- VIII. 16 -


5) Lực neo tầu
6) Lực va cập tầu
[Chú giải ]
Các lực kể trên là các lực mà tác động của nó tơng đối lớn. Trong trờng hợp dầm mũ tờng cừ có kích

thớc lớn thì tải trọng động đất tác dụng lên nó cũng cần đợc xem xét. Mọi ngoại lực khác mà có tác
động đáng kể lên tờng cừ sẽ đợc xem xét một cách thoả đáng.

[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) áp lực chủ động của thông thờng là áp lực đất tác dụng phía sau tờng cừ. Đối với phản lực phía trớc tác dụng lên phần chôn trong đất của tờng, cần thiết phải dùng các giá trị thích hợp nh áp lực
bị động của đất hoặc phản lực của đất nền tơng ứng với biến dạng của tờng.
(2) Khi dùng Phơng pháp liên kết tự do với đất nền và Ph ơng pháp dầm tơng đơng trong tính
toán ổn định tờng cừ, phải dựa trên giả định áp lực đất và áp lực nớc d đợc chỉ ra trên Hình T5.2.1 và giá trị áp lực đợc tính toán phù hợp với Phần II, Chơng 14 áp lực đất và áp lực nớc.
Góc ma sát tờng dùng trong tính toán áp lực đất tác dụng lên tờng cừ có thể lấy tơng ứng bằng
15o đối với áp lực đất chủ động và bằng -15o đối với áp lực đất bị động khi đất nền là cát.

Mực n ớc d
MNT

Mực n ớc d
MNT

(a) Trong đất cát

(b) Trong đất dính

Hình T 5.2.1 áp lực đất và áp lực nớc d phải xét đến khi thiết kế
(3) Vì áp lực đất thay đổi tơng ứng với sự chuyển vị của tờng cừ, nên áp lực đất thực tế tác dụng lên tờng thay đổi phụ thuộc vào :
a) Biện pháp thi công (ví dụ khối đắp sau tờng đợc thi công hoặc mặt đất tự nhiên phía trớc tờng
đợc nạo vét để đảm bảo độ sâu sau khi đã đóng tờng cừ).
b) Chuyển vị ngang của tờng cọc tại điểm gắn thanh neo.
c) Chiều sâu chôn cừ
d) Mối quan hệ giữa độ cứng của tờng và đặc điểm của đất nền đáy biển.
(4) Khi dùng phơng pháp Rowe (phơng pháp phân tích dầm đàn hồi) trong tính toán ổn định tờng cừ,
phải giả định áp lực đất và áp lực nớc d tác dụng lên tờng nh trong Hình T-5.2.2 và phản lực đất tơng ứng với hệ số phản lực đất nền và áp lực đất khi nghỉ tác dụng lên mặt trớc tờng.


Thanh neo
Mực n ớc d
MNT

áp lực đất chủ động + áp
lực nớc d

áp lực nền
áp lực đất khi nghỉ

- VIII. 17 -


Hình T- 5.2.2 áp lực đất và áp lực nớc d cần xem xét khi thiết kế tờng cừ theo
phơng pháp P.W Rowe
(5) Khi có thiết bị bốc xếp (ví dụ cần cẩu) trên bến, cần phải xét đến áp lực đất do trọng lợng bản
thân và tải trọng của thiết bị bốc xếp hàng.
(6) Trong việc xác định phản lực do áp lực đất phía trớc phần chôn trong đất của tờng, cần phải giả
định rằng đáy biển đợc nạo vét sâu hơn độ sâu thiết kế một độ sâu nhất định để phòng sai số khi
nạo vét.
(7) Đối với trờng hợp là tờng chắn đất của cầu tầu, mặt đất phía trớc tờng chắn có hình dạng hỗn hợp
các mặt nằm ngang và dốc. Trong trờng hợp này, áp lực đất bị động có thể tính theo phơng pháp
Cu-lông trong đó áp lực đất đợc tính kiểm tra với nhiều mặt phẳng trợt với các góc khác nhau. Giá
trị nhỏ nhất trong số đó sẽ đợc lấy là áp lực bị động 1). Tuy nhiên, cần phải xem sét đến kết quả
thu đợc từ kinh nghịêm mà sự tác động của đất phía trớc tờng cừ có thể đợc dự đoán chính xác
bằng việc giả định đất nền là đàn hồi.
(8) Cao trình mực nớc d dùng để xác định áp lực nớc d cần đợc tính toán phù hợp có xét đến kết cấu
của tờng cừ và điều kiện đất nền.
Cao độ mực nớc d thay đổi phụ thuộc vào tính chất của đất nền và điều kiện liên kết của t ờng bến

.v.v...., nhng trong nhiều trờng hợp mực nớc có cao độ tơng đơng với 2/3 biên độ thủy triều bên
trên mực nớc thấp nhất trung bình tháng (LWL) thờng đợc dùng để tính toán tờng cừ. Trong trờng
hợp tờng cừ thép đợc đóng trong nền đất dính, cần phải quan tâm đến việc xác định cao độ mực
nớc d vì đôi khi nó xấp xỉ bằng mực nớc cao. Khi tờng cừ đợc làm bằng các loại vật liệu khác, nhất
thiết phải xác định cao độ mực nớc d dựa trên kết quả nghiên cứu các loại kết cấu tơng tự.
(9) Đối với áp lực thuỷ động khi động đất xem Phần II, Chơng 14 áp lực đất và áp lực nớc.
(10)Nói chung lực va cập tầu chỉ dùng trong thiết kế dầm mũ. Lực neo tầu không phải xét khi móng
của các khối neo đợc đặt tách rời dầm mũ. Nhng khi khối neo đặt trên dầm mũ thì phải xét đến
lực neo tầu khi thiết kế dầm mũ, thanh neo và dầm liên kết.

5.3 Thiết kế tờng cừ
5.3.1 Cao độ đặt thanh neo
Cao độ đặt thanh neo đợc xác định sao cho thuận tiện trong quá trình thi công và
giảm giá thành xây dựng.
[Chú giải]
Các mặt cắt ngang bến tờng cừ và thanh neo phụ thuộc rất nhiều vào vị trí lắp đặt thanh neo. Do đó
khi xác định cao độ đặt thanh neo cần phải xét đến sự tiện lợi trong việc thi công và chi phí xây dựng.

5.3.2 Chiều sâu chôn cừ ( Điều 67, Khoản 2-1 Thông báo)
Về nguyên tắc chiều sâu chôn cừ đợc xác định khi mũi cừ đợc ngàm chắc vào đất
nền và đạt đợc hệ số an toàn thích hợp.
[ Chú giải]
ứng xử cơ học của tờng cừ thay đổi tuỳ thuộc vào độ sâu chôn cừ. Tờng cừ đợc xem là tựa tự do trên
nền đất nếu chiều sâu chôn cừ ngắn và đợc xem là ngàm vào đất nền khi chiều sâu chôn cừ dài. Để
an toàn trong thiết kế tờng cừ, cần thiết phải khẳng định rằng mũi cọc đợc ngàm hoàn toàn, có nghĩa
rằng cừ đợc thiết kế nh cừ ngàm trong đất nền.
Theo truyền thống, phơng pháp liên kết tự do với đất nền dựa trên lý thuyết áp lực đất cổ điển th ờng
đợc dùng để xác định độ sâu chôn cừ. Takahashi (2) đã chứng minh rằng chiều sâu chôn cừ đợc tính
toán theo phơng pháp này thờng phù hợp với trờng hợp cừ ngàm vào đất khi sử dụng một hệ số an
toàn thích hợp. Phơng pháp dầm tơng đơng thờng đợc dùng để xác định mặt cắt ngang của tờng cừ

khi giả thuyết rằng cừ ngàm trong đất nền.

[Chỉ dẫn kỹ thuật]
ứng xử cơ học của tờng cừ một neo có ảnh hởng rất lớn bởi độ cứng của tờng cừ, đặc tính của đất nền
và độ sâu chôn cừ. Đặc biệt đặc trng cơ học của tờng cừ còn thay đổi theo độ sâu chôn cừ.
Phơng pháp thiết kế đợc mô tả trong chơng này dựa trên giả thuyết rằng chân cừ đợc liên kết ngàm.
Chiều sâu chôn cừ mà tại đó cừ đợc giả định là ngàm thay đổi phụ thuộc vào độ cứng của tờng cừ và
đặc tính của đất nền. Phơng pháp xác định chiều sâu chôn cừ đợc xác định theo phơng pháp liên kết
tự do với đất nền dựa trên lý thuyết về áp lực đất có một số nh ợc điểm, ví dụ nh: Không xét đến độ
cứng của tờng cừ. Khi chân cừ là ngàm, sự phân bố áp lực đất bị động không trùng khớp với sự
phân bố theo hình tam giác Culông. Tuy nhiên, chiều sâu chôn cừ đợc xác định nh vậy đã đảm bảo
trạng thái ngàm trong các điều kiện cụ thể nào đó.
Phơng pháp xác định chiều sâu chôn cừ theo phơng pháp liên kết tự do với đất nền đợc mô tả nh sau :
(1) Khi tính chiều sâu chôn cừ đợc xác định theo phơng pháp liên kết tự do với đất nền, công thức
(5.3.1) sẽ phải thỏa mãn đối với các mô men do áp lực đất và do áp lực n ớc d ( xem Hình T-5.2.1
của 5.2.1 Các ngoại lực cần phải xem xét ) lấy với điểm gắn thanh neo.

- VIII. 18 -


MP = FMA

Trong đó:

(5.3.1)

MP : Mô men do áp lực đất bị động lấy với điểm gắn thanh neo (kN.m/m)
MA : Mô men do áp lực đất chủ động và áp lực nớc d lấy với điểm gắn thanh neo ( kN.m/m)
F
: Hệ số an toàn

Hệ số an toàn có thể là 1.5 trở lên trong điều kịên bình th ờng và 1.2 trở lên trong điều kiện đặc
biệt đối với trờng hợp cừ đóng trong đất cát và từ 1.2 trở lên đối với cả điều kiện bình thờng và
điều kiện đặc biệt trong trờng hợp đất dính.
(2) Trong trờng hợp nền đất dính, độ ổn định của phần chôn sâu không đạt đợc trừ khi thỏa mãn công
thức (5.3.2) :
Trong đó :
c
w


:
:
:

h
w
hw

:
:
:

4c > w + h + whw

(5.3.2)

Lực dính của đất nền đáy biển ( kN/m2)
Tải trọng khai thác ( kN/m2)
Trọng lợng đơn vị của đất ( kN/m3) (trọng lợng đơn vị của đất ngập trong nớc đối với
phần bên dới mực nớc d)

Chiều dầy lớp đất phía trên đáy biển (m)
Trọng lợng riêng nớc biển ( kN/m3)
Độ chênh giữa mực nớc d và mực nớc trớc tờng (m)

Khi đáy biển là đất yếu và công thức (5.3.2) không thoả mãn, cần phải có biện pháp cải tạo lớp
đất này bằng biện pháp thích hợp hoặc dùng biện pháp nh là sử dụng bản giảm tải.

5.3.3 Mô men uốn của tờng cừ và phản lực tại điểm gắn thanh neo
Mô men uốn lớn nhất của tờng cừ và phản lực tại điểm gắn thanh neo cần đợc tính
toán theo phơng pháp phù hợp có xét đến độ cứng và chiều dài phần chôn sâu của
cừ và độ cứng của đất nền.
[Chú giải]
Từ lâu ngời ta đã biết rằng ứng xử cơ học của tờng cừ phụ thuộc vào độ cứng, độ chôn sâu của tờng
cừ và độ cứng của đất nền. Trớc đây, chiều sâu thiết kế cho tờng bến tơng đối nông, thờng dùng tờng
cừ có độ cứng thấp, chẳng hạn nh tờng cừ tiết diện chữ U và điểm đổi chiều mô men uốn nằm ở đáy
biển hoặc nông hơn khi đất nền là cát với độ cố kết trung bình hoặc cao. Do đó, ng ời ta sử dụng phơng
pháp đơn giản là phơng pháp dầm tơng đơng.
Tuy nhiên, cùng với sự tăng số lợng các bến cảng có độ sâu thiết kế lớn trong những năm gần đây ng ời ta thờng sử dụng tờng cừ có độ cứng cao chẳng hạn nh tờng cọc ống thép. Do đó cần phải chú ý khi
sử dụng phơng pháp truyền thống dầm tơng đơng bởi vì điểm đổi chiều mô men uốn có thể nằm ở
phía dới đáy biển và lực cắt có thể không đợc xem xét đúng mức.

[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Mô men uốn lớn nhất và phản lực tại điểm gắn
thanh neo của tờng cừ có thể xác định theo phơng
pháp dầm tơng đơng đợc mô tả dới đây hoặc phơng
pháp Rowe. Tuy nhiên cần phải chú ý khi sử dụng
phơng pháp dầm tơng đơng bởi vì lực cắt có thể
không đợc xem xét đúng mức khi tờng cừ có độ
cứng cao.
(2) Phơng pháp dầm tơng đơng

Phơng pháp dầm tơng đơng tính mô men uốn lớn
nhất và phản lực tại điểm gắn thanh neo bằng cách
giả định một dầm đơn giản đợc kê tại điểm gắn
thanh neo và đáy biển với tải trọng là áp lực đất và
áp lực nớc d tác dụng ở phía trên đáy biển (xem
Hình T-5.3.1).

Hình T-5.3.1 Dầm tơng đơng để tính
mô men uốn

5.3.4 Tiết diện ngang của cừ
Tiết diện ngang của tờng cừ cần đợc xác định
sao cho ứng suất tính theo 5.3.3 Mô men uốn của tờng cừ và phản lực tại điểm
gắn thanh neo không đợc lớn hơn ứng suất cho phép của vật liệu.
5.3.5 Xem xét ảnh hởng của độ cứng mặt cắt của tờng cừ (Điều 67,Khoản
22 Thông báo)
Nhìn chung, tiết diện của tờng cừ cần đợc lựa chọn một cách thích hợp dựa trên độ
cứng tiết diện ngang của tờng cừ.
- VIII. 19 -


[Chú giải ]
Nh đã mô tả trong 5.3.2 Chiều sâu chôn cừ [Chỉ dẫn kỹ thuật], ứng xử cơ học của tờng cừ có neo có
ảnh hởng rất lớn bởi độ cứng của tờng cừ, đặc tính của đất nền và độ sâu chôn cừ. Đặc biệt độ cứng
của cừ ảnh hởng lớn tới việc xác định độ sâu chôn cừ. Do đó cần thiết phải xem xét ảnh hởng của độ
cứng của tiết diện tờng cừ để lựa chọn loại cừ khi thiết kế.

[Chỉ dẫn kỹ thuật]
1)


Việc kết hợp sử dụng phơng pháp tựa tự do với đất nền và phơng pháp dầm tơng đơng đang đợc
sử dụng rộng rãi bởi chúng đã đợc thử thách và sự dễ dàng sử dụng nhng chúng không đợc xem
là phơng pháp thiết kế có xét đến độ cứng tiết diện ngang của tờng cừ.

(2) Phơng pháp phân tích dới đây đợc gọi là phơng pháp
Rowe cải tiến, coi phần chôn sâu của cừ nh là dầm
trên nền đàn hồi.
a/

Phơng pháp phân tích dầm đàn hồi
Phơng pháp phân tích dầm đàn hồi đợc dùng cho tờng cừ với phơng trình lý thuyết cho dầm trên nền đàn
hồi, với hệ số đàn hồi của phản lực nền của đất đối
với cừ đóng vào.
Phơng trình cơ bản của phần chôn sâu thân cừ nh
sau (5.3.3):

Trong đó :
E : Mô đun Young của tờng cừ (MN/m2)
I : Mô men quán tính hình học của cừ trên một đơn
vị chiều rộng tờng cừ (m4/m)
pA0 : Cờng độ tải trọng tại cao độ đáy biển gây bởi áp
lực đất chủ động và áp lực nớc d (MN/m2/m).
h : Hệ số phản lực nền đối với tờng cừ (MN/m3)
D : Chiều sâu chôn cừ (m)
Do không có lời giải chung cho phơng trình vi phân
dạng này nên đòi hỏi phải có kỹ thuật đặc biệt để
giải phơng trình (5.3.3.). Bloom và Rowe đã đề xuất
một phơng pháp để thu đợc một hệ số cho từng số
hạng trong phân tích số học bằng cách giả định lời
giải là một chuỗi lũy thừa.


Hình T-5.3.2. Phân bố áp lực đất để phân
tích tờng cừ

Dựa trên cơ sở phuơng pháp Rowe 3), Takahashi và Ishiguro đã công bố chi tiết phơng pháp tìm
ra lời giải của phơng trình mô men uốn của tờng cừ và phơng pháp số tính trên máy tính 4).
Takahashi đã cải tiến phơng pháp này và phản ánh tốt hơn các đặc tính làm việc của tờng cừ
theo công thức sau (xem Hình T-5.3.2) :
(5.3.4)
Trong đó :
KAD

K0
DF
rt

: Hệ số áp lực đất chủ động đối với phần chôn sâu của cừ
: Trọng lợng đơn vị của đất nền (MN/m3)
: Hệ số áp lực nghỉ của đất
: Chiều sâu hội tụ của cừ (m).
: Tỉ số giữa chiều sâu làm việc của áp lực đất dơng tác dụng lên mặt trớc của phần tờng cừ
chôn trong đất và DF.

b/ Phần chôn sâu đặc trng của tờng cừ
Sử dụng phơng pháp phân tích mô tả trên đây có thể cho thấy rằng đặc tính làm việc của tờng cừ
thay đổi phụ thuộc vào chiều sâu chôn cừ. Có nghĩa rằng tờng cừ không thể ổn định nếu nếu độ
sâu chôn cừ không đảm bảo. Độ sâu chôn cừ đảm bảo trạng thái ổn định tới hạn gọi là độ chôn
sâu tới hạn DC. Khi độ sâu chôn cừ dài hơn độ chôn sâu tới hạn, mô men uốn của tờng cừ sẽ đạt
tới đỉnh cực đại MP của trạng thái tựa tự do với đất nền. Khi đó, độ sâu chôn cừ đợc gọi là độ chôn
sâu chuyển tiếp DP. Nếu độ sâu chôn cừ kéo dài hơn nữa, mô men uốn của t ờng cừ sẽ đạt tới mô

men uốn cực đại MF của trạng thái liên kết ngàm với đất nền. Chiều sâu chôn nhỏ nhất đạt đ ợc
trong điều kiện này gọi là chiều sâu hội tụ D F.

c/ Chỉ số độ mềm

- VIII. 20 -


Cũng nh việc xác định độ cứng của kết cấu tờng cừ, Rowe đã đa ra khái niệm chỉ số độ mềm
nh sau :
= H4 / EI
(5.3.5)
Trong đó :
: Chỉ số độ mềm ( m3/MN)
H : Tổng chiều dài của cừ (m)
Rowe coi tổng chiều cao của cừ H ( từ đáy biển đến đỉnh tờng cừ) và độ sâu chôn cừ D ở trạng
thái ngàm với đất nền (nghĩa là H+D) là tổng chiều dài của cừ.
Takahashi đã đề xuất một chỉ số mới gọi là chỉ số tơng tự xuất phát từ việc sử dụng chỉ số độ
mềm và các đặc trng nền đất. Bằng việc sử dụng chiều cao H T từ đáy biển đến điểm gắn thanh
neo thay cho chiều dài H trong công thức (5.3.5), chỉ số tơng tự đợc xác định nh sau:
= lh

(5.3.6)

Trong đó :
: Chỉ số tơng tự
h : Hệ số phản lực nền của tờng cừ ( MN/m3)
Để mô tả đặc tính cơ học của tờng cừ với chỉ số tơng tự, ảnh hởng của độ cứng của cừ có thể đợc
tính toán một cách định lợng.
d/ Hệ số phản lực nền của tờng cừ

Hiện chỉ có một vài số liệu tham khảo cho các giá trị đo đợc hoặc kiến nghị của hệ số phản lực
nền của tờng cừ lh. Do đó, nên xác định giá trị này bằng các thí nghiệm mô hình và/hoặc đo đạc
ngoài thực địa. Giá trị đề xuất đợc sử dụng theo truyền thống gồm giá trị đề xuất của Terzaghi và
các giá trị của Takahashi và nnk. nhận đợc bằng việc cải biên các giá trị của Terzaghi. Kết quả
nghiên cứu của Takahashi và nnk. đã chỉ ra rằng những sai số của hệ số nền không gây tác hại
trong thực tế sử dụng2). Vì vậy, thờng có thể dùng giá trị do Takahashi đề nghị làm hệ số nền của
tờng cừ.

Giá trị đề xuất của Terzaghi5)
Giá trị đề xuất của Terzaghi đợc thống kê trong Bảng T-5.3.1:
Bảng T-5.3.1 Hệ số phản lực nền của tờng cừ trong đất cát(lh) (Đơn vị:MN/m3)
Mật độ tơng đối của đất cát

Tơi xốp

Trung bình

Chặt

24

38

58

Hệ số nền ( lh)

Giá trị đề xuất của Takahashi và nnk.2)
Takahashi và nnk. đã khẳng định rằng kết quả thí nghiệm mô hình của Tschebotarioff 6) không
mâu thuẫn với giá trị đề xuất của Terzaghi. Chúng có mối liên hệ với hệ số nền đã nêu trong

Bảng T-5.3.1 với giá trị N khi sử dụng quan hệ Terzaghi giữa hệ số phản lực nền và mật độ tơng
đối và mối quan hệ Terzaghi khác7) giữa giá trị N và mật độ tơng đối. Sau đó để an toàn, họ
chấp nhận giá trị nhỏ hơn của hệ số nền và nối các giá trị thành đờng cong trơn nh trong Hình
T-5.3.3. Đồng thời đa ra mối liên quan giữa hệ số nền với góc nội ma sát nh trong Hình T-5.3.4
khi sử dụng phơng trình Dauham (5.3.7) để đa ra góc nội ma sát nhỏ hơn với giá trị N đã cho :
(5.3.7)
Tuy nhiên, lu ý rằng Hình T-5.3.4 không hoàn toàn thích hợp vì trong phơng trình Dauham bao
gồm cả trờng hợp góc nội ma sát lớn hơn phụ thuộc vào hình dạng của các hạt cát.

-

HệHệ
hố phản
lựclực
nềnnền
lh(MN/m3
hố phản

.

Hình T-5.3,3 và Hình T-5.3.4 cũng mô tả giá trị đề xuất của Terzaghi có kết hợp với giá trị đề
xuất của Takahashi và nnk

Các giá trị do Terzaghi đề nghị

Các giá trị do Takahashi và cộng sự đề nghị

- VIII. 21 -



Giá trị N

Hệ hố phản lực nền lh (MN/m3

Hình T-5.3.3 Tơng quan giữa hệ số phản lực nền (lh) và giá trị N

Các giá trị do Terzaghi đề nghị

Các giá trị do Takahashi và cộng sự đề nghị

Góc ma sát trong ()

Hình T-5.3.4 Tơng quan giữa hệ số phản lực nền (lh) và góc ma sát trong ()

e/
Chiều sâu chôn cừ tính toán
Trong việc xác định chiều sâu chôn cừ theo phơng pháp Rowe, có thể dùng giá trị thoả mãn
phơng trình (5.3.8) là
(5.3.8)
Trong đó :
s : Tỷ số giữa chiều sâu chôn cừ và chiều cao từ điểm gắn thanh neo đến đáy biển.
DF : Chiều sâu chôn cừ (m)
HT : Chiều cao từ điểm gắn thanh neo đến đáy biển (m).
: Chỉ số tơng tự ( = lh )
: Chỉ số độ mềm (=HT4 / EI) (m3/MN)
E : Mô đun Young của tờng cừ (MN/m2)
I : Mô men quán tính hình học của cừ trên một đơn vị chiều rộng tờng cừ (m4/m)
h : Hệ số phản lực nền của tờng cừ ( MN/m3)
Chiều sâu chôn cừ tính theo phơng pháp này là chiều sâu chôn hội tụ. Theo kết quả nghiên cứu
của Takahashi và nnk. mô men uốn cực đại chỉ tăng 2% khi một chiều dài chôn cừ tơng ứng

bằng 70% chiều sâu chôn cừ hội tụ đợc sử dụng. Do đó, việc sử dụng chiều sâu chôn cừ hội tụ
để thiết kế đã tự nó đảm bảo điều kiện an toàn nên không xét đến hệ số an toàn nữa.
f/ Mô men uốn lớn nhất của tờng cừ và phản lực tại điểm gắn thanh neo
Để xác định mô men uốn lớn nhất của tờng cừ và lực kéo thanh neo tại điểm neo có xét đến ảnh
hởng của hệ số phản lực nền và mô men uốn của cừ thì sử dụng các hệ số hiệu chỉnh trong
Hình T-5.3.5 và T-5.3.6. Mô men uốn lớn nhất và phản lực tại điểm neo đợc tính theo phong
pháp dầm tơng đơng phải nhân với các hệ số hiệu chỉnh đó để đạt đợc giá trị chính xác. Hệ số
động đất 0.2 cũng đã đợc sử dụng trong Hình T-5.3.5 và T-5.3.6. Giá trị thu đợc từ các sơ đồ
này có thể dùng để tính toán động đất trừ khi yêu cầu thiết kế chi tiết.
Ký hiệu à trong Hình T-5.3.5 biểu thị tỷ số giữa M F và MT trong đó MF là giá trị mô men uốn lớn
nhất khi chiều sâu chôn cừ là chiều sâu hội tụ D F trong phân tích đờng cong biến dạng khi MT là
giá trị mô men uốn lớn nhất tính theo phơng pháp dầm tơng đơng khi coi điểm neo và đáy biển
là 2 gối tựa.

- VIII. 22 -


Điều kiện bình thờng khi
động đất

Hình T-5.3.5 Tơng quan giữa hệ số hiệu chỉnh (à) và chỉ số tơng tự ()

Ký hiệu nh trong Hình T-5.3.6 biểu thị hệ số giữa TF và TT trong đó TF là lực căng trong thanh
neo tại điểm gắn thanh neo khi chiều sâu chôn cừ là chiều sâu hội tụ D F trong phân tích đờng
cong biến dạng và TT là lực căng thanh neo đợc tính toán theo phơng pháp dầm tơng đơng.

- VIII. 23 -


Điều kiện bình thờng khi

động đất

Hình T-5.3.6 Tơng quan giữa hệ số hiệu chỉnh () và chỉ số tơng tự ()

5.4 Thiết kế thanh neo
5.4.1 Lực căng thanh neo
Lực căng trong thanh neo cần đợc tính toán theo 5.3.3 Mô men uốn của tờng cừ và
Phản lực tại điểm đặt thanh neo.
[Chú giải]
Lực căng thanh neo đợc tính toán theo 5.3.3 Mô men uốn của tờng cừ và Phản lực tại điểm đặt
thanh neo là lực căng trên mỗi mét chiều dài của tờng cừ, tuy nhiên khoảng cách giữa các thanh neo
thờng đợc thiết kế bằng nhau, và trong một số trờng hợp thanh neo có thể đợc đặt với một góc nào đó
so với đờng vuông góc với tờng cừ để tránh các kết cấu có sẵn nằm phía sau tờng cừ. Vì vậy, việc tính
toán lực căng thanh neo cần xem xét đến các điều kiện thực tế tại hiện trờng.

[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Lực căng thanh neo đợc tính toán theo công thức sau (5.4.1)
(5.4.1)
Trong đó:
T :
Ap :

:
:

lực căng thanh neo (kN)
phản lực tại điểm đặt thanh neo đợc xác định theo 5.3.3 3 Mô men uốn của cừ và Phản
lực tại điểm đặt thanh neo (kN/m).
khoảng cách đặt thanh neo (m)
góc nghiêng tạo bởi thanh neo và đờng vuông góc với tờng cừ (o)


(2) Trong một số trờng hợp, bích neo đợc lắp trên dầm mũ của tờng cừ và lực kéo của tầu tác động

lên các trụ neo đợc truyền tới thanh neo. Thông thờng giả thiết dầm mũ nh một dầm liên tục và
các thanh neo đợc xem là các gối đàn hồi, khi đó lực căng thanh neo sẽ đợc tính toán theo công
thức (5.4.2) khi giả thiết lực kéo đợc chia đều bởi 4 thanh neo gần trụ neo. Coi nh lực kéo của tầu
đợc chịu bởi thanh neo, ứng suất trong thanh neo có thể đợc tính nh một trờng hợp đặc biệt sau:
(5.4.2)

- VIII. 24 -


Trong đó:
P : là thành phần nằm ngang của lực kéo tác động lên trụ neo (kN).
Lực neo của tàu đợc xác định theo Phần II, 2.2.4 Lực neo tác động lên trụ và bích neo.

5.4.2 Mặt cắt ngang của thanh neo ( Điều 67, Khoản 3 Thông báo)
Mặt cắt ngang của thanh neo cần đợc xác định để đảm bảo rằng ứng suất kéo đợc tính từ phản lực tại
điểm đặt thanh neo nằm trong giới hạn cho phép. Về nguyên tắc, phản lực tại điểm đặt thanh neo cần
đợc tính toán có xét đến độ cứng theo phơng ngang của cừ.

[Chú giải]
Về nguyên tắc, mặt cắt ngang của thanh neo đợc xác định theo phơng pháp ứng suất cho phép.

[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) ứng suất kéo cho phép của thanh neo sẽ bằng hoặc nhỏ hơn 40% của ứng suất chảy đảm bảo
trong điều kiện bình thờng và bằng hoặc nhỏ hơn 60% trong các điều kiện đặc biệt.
(2) ứng suất kéo cho phép của dây neo đợc lấy với hệ số an toàn bằng hoặc lớn hơn 3.8 đối với độ
bền phá hoại trong điều kiện bình thờng và bằng hoặc nhỏ hơn 2.8 trong các điều kiện đặc biệt.
(3) Những vấn đề sau đây phải đợc xem xét khi áp dụng những điều (1) và (2) nêu trên:

(a) Nghiên cứu trờng hợp tờng cừ cừ bị phá hoại do trận động đất Niigata năm 1994 8) gây ra và
kết quả mô hình thí nghiệm dung trên tờng cừ do Viện Nghiên cứu Cảng và Hải Cảng thực
hiện đã chứng minh rằng lực căng lớn hơn so với đợc tính theo 5.4.1 Lực căng thanh neo có
thể tác động lên thanh neo trong quá trình động đất 9).
(b)Thanh neo có thể bị uốn cong và ứng suất có thể lớn hơn so với giá trị tính toán do hiện tợng
lún xảy ra tại khu vực lấp đất phía sau của tờng cừ trong điều kiện bình thờng.
Đối với các vật liệu làm thanh neo, chỉ số ứng suất kéo cho phép đối với ứng suất chảy giảm
xuống bằng 2/3 với kết cấu thép thông thờng và hệ số an toàn đối với ứng suất phá hoại đợc
liệt kê trong Bảng T - 5.4.1.

Bảng T - 5.4.1 Đặc trng của các vật liệu làm thanh neo

Loại

SS 400

SS490

Thép cờng độ
cao 490
Thép cờng độ
cao 590
Thép cờng độ
cao 690

ứng suất cho
phép (N/mm2)

Cờng
độ phá

hoại
(N/mm2)

ứng suất chảy
(N/mm2)

402
hoặc
lớn hơn

235 hoặc lớn hơn (đối
với đờng kính nhỏ
hơn hoặc bằng
40mm)
215 hoặc lớn hơn (đối
với đờng kính lớn hơn
40mm)

490
hoặc
lớn hơn
490
hoặc
lớn hơn
590
hoặc
lớn hơn
690
hoặc
lớn hơn


ứng suất
chảy /
Cờng độ
phá hoại

ĐK
bình
thờng

Động
đất

94

141

24 hoặc
lớn hơn

0,58

4,27

2,85

86

129


24 hoặc
lớn hơn

0,53

4,67

3,12

110

165

21 hoặc
lớn hơn

0,56

4,45

2,97

255 hoặc lớn hơn (đối
với đờng kính lớn hơn
40mm)

102

153


21 hoặc
lớn hơn

0,52

4,80

3,20

325 hoặc lớn hơn

130

195

24 hoặc
lớn hơn

0,66

3,77

2,51

390 hoặc lớn hơn

156

234


22 hoặc
lớn hơn

0,66

3,78

2,52

440 hoặc lớn hơn

176

264

20 hoặc
lớn hơn

0,64

3,92

2,61

275 hoặc lớn hơn (đối với
đờng kính nhỏ hơn hoặc
bằng 40mm)

- VIII. 25 -


Độ dãn
dài
(%)

Hệ số an toàn (cờng độ phá hoại
chia cho ứng suất
cho phép)
Bình
Động
thờng
đất