ế V ۶

THƯ VIỆN

í

ŨẠIHỌC IHUỶ SẤN

0
6 2 7 .2
P h 1 0 4 Gi

‫؛‬٧

HUỆ

( ê l * ’4 ậ 3 ữ ý
‫ي‬

ệ

t ẹ

C O IM G T R Ì I M H
THU VIEN DAI H .C THUY SAN

B Ễ I \I É

G

1Q Q 0012552

nhAxuẩt bAn xAy Dưng

‫ م غ ء ج‬٠‫ س ء و ء س‬ita aến
t k ựíệệị ‫ﺀﻫﻰﺀ‬eÂÛHj ш
Xin vui l()!ig:
٠

Không xé sáưh


PHẠM VẢN GIÁP
NGUYỄN HỮU ĐẨU, NGUYỄN NGỌC HUỆ

f5

ỉ í v a r .^
٠
;■Ị.: ..‫ ■؛‬ị
h ٢ n'٦٠4١,٠‫‘>؛‬:

í

^ ٠■
‫؟‬

ì

(jí ^ /ío j[ f^ h )
1

^.٠. ..'..M
،٠ ٠ '-٠

٠

٠

'

J

CÔNG TRÌNH
BẾN CẢNG
t، -١
·4 p ể i
T H U ’ VIẸN ٦
^■^ii١
'^M١íìCĩHÍr:k'
^ ' ^ j .^ì2.

NHÀ XUẤT B.ẤN XÀY DỰNG
HÀ NÒI - 1998


LỜI NÓI Đ Ắ l

Con‫؟‬, tiiíih bến củng (CTBC) xiuit bủn nam 1986 tại Nhci xnùt bủn Giao
thông Vận ‫ ﺃﺃ)؛'ﺀ ؛ﻝﺀﺍ‬thìến nhl'ên vấn đề, ١nà tht.to tếsủn xuất đ(')i hỏi. Sítch
xiiẩí bản lần nảy đượo bổ sung them nhiều nội dung mới : càng dầu. ; càng
cá : cdng khách cảng đảo ; cảng phcì cảng phao Ѵ.Ѵ... Phan giỏi thiệu

спи tạo cốc loại hết cốu bến mốì.‫؛‬lghìêng١ t٢ọng Iì.Ic, tường cù, cầu tàu khố
dcìy đủ và chi tiết bang các công trinh cụ thề ỏ nhiều nưốc trên th ế giỏi.
.Một số nội dung đatig đuợc nhiều người quan tâm công trinh bến cảng
trên nền đất yếu ‘; biện pháp sửa chữa cài tạo các bến cảng cũ đánh giá
t٥ c động môl trường‫ ؛‬chng đưọc glớl thlệư'trong cuốn sủch ٠гаѵ.
Vâi nội dung 12 chương "Công trinh bến cdng" xuất bàn lần này sẽ góp
ph'ân nhỏ veto'sự n.ghí.ệp Ị)hối'trlên khth tếblển.nól chung và xốv dựng cảng
đườ١tg tltu^' nói rlêìig. C'ÎBC ١.ò một trong những tài hệtt^chính. phitc vụ cho
công tốc đdo tạo cốc kỹ sU ngdnh cồng dường thu^ ١ ngdnh xâ^ dựng công
trbrh biển, ngdnh xй‫ ﻻ‬ddng thư١, lợl vd bdo dảm hồng hdl tại cdc irưOitg dạl
hợc vâ ctio đning. Nố cũng la tdl liệu tham khdo l.ốl clto cOng tdc thiết kế
thi c(Á)ng các cống trinh trên biên, trên sông, trong hồ.
CTBC ra mắt các độc giíi lần này có sự giỉĩp đõ ciia các chuyên gia dầu
ngdnh, cCia .nhlCu cơ ٩ ưan vồ bạn bè troìrg ngành -Cdng dưồtrg thu‫ ؛‬, cũng
như các cán bộ gidng diiy hộ môn Cdng đường thuv trường Dại học Xây
dựng Hà Nội. Dặc biệt có sự góp ý rất tận tinh cửa các tác gid CTBC xiicít
bủn 1986 như ٠:PGS Hồ Ngoe Lu^ện, PTS. Phan Bạch Chdu vita Id ngư.ồl
viết n'nạn xẻt va PTS. Phan DCtng. Cltdng tôl xln chân ilrdnh cdm ơn những
al dd giúp dỡ dể cuốn sdch nha.rh c.tông rtt mát bạn dọc.
Một. khủc vl trinh độ c6 hạn, chốc chố.t CTBC còn .rhlêư khiếm khu^ết.
Rổt mong сПс dộc gia gôp ‫ ﻵ‬١ dể sủch xudl bủn lần sa.u thdnh dạt hơn.
Cuố ١t "C6ng'trl١r١n bến- cdng" do tộp thê tốc gia biên soan, VỚI sự phốn
công cụ thê
- PGS. PTS PVuim Văn Glốp chít biên vd viết todn bộ cdc chương 1 ;
3 : 5 ; .6 ; 7 ; 1-1 -Vd Cốc mục 1-0 - 1 ; 10-2 ; 1 0 - 3 cíta chương 10.
- PTS. Ngưyễ.n Hdu Dau dOm nhộn hal chương 2 ; 12 ;
- PTS. Nguyễn Ngọc Huệ phụ trdch- các clutơng còn lal ; 4 ; 8 ١' '9 và Irul
mực 10 - 4 ; 10 - 5. của chương 10.
Công trinh có sự hỗ trọ cíta đg tai nghiên cứu khoa học cổp Nhà nước
mã số 327-98.

Các tác gíả

3


Chu’oiig í

N H l/N G KHAI NIỆM CHUNG VF. CANG VA BẾN

!.t. Of)‫ ؛‬tượng nghỉên cứn mf)n cf.ng trinh bến tảng.
Cồng trinh bến cảng (CTBC) ^ới th.iệu tu'ơng đội đầy ổủ về cấu ta ٥ các loạ,i bến
cảng' biển, cảng sbng dã dược xâv dffn^ nhiều trên thế ^ d i và Việt Nam. Dựa vào
các dặc thù riêng của mỗi loạ‫؛‬, CTĨỈC di sồu hon về cấu tạo các loại kết cấu bến :
in:tí nghiêng, trọng lực, trròng ci'!' và cáu tàu. Ung với mỗi loại kết cấu, sốch giới thiệu
Cítc phương pháp tínli toán thCi ‫ا‬.'.'‫؛‬
‫ ا‬phù liỢp vdi xu thế hiện tại của thế gidi. Lồng
vho cốc phương pháp tinh, 0 ٢
1٦
1‫ ؛ل'ل‬cUng đề cập phiều dến các quy trlith quy phạm
hiện hồnh có hên quan bao gồm các quy trinh quy ph,ạin của Việt Nam, cíia Anh,
Nhật, Diên Xơ cũ và chc íiươc khác. Nói chung, CTBC phục vụ dắc lực cho công tác
dho tạo cùng như thiết kế các công trinh bến cảng nOi riêng và các công trinh cảng
thuv cbng nơi chung.
Bên canh các loại kết cấu cốt loi, CTBC cơn mô tả các loại cảng dặc biệt ‫ ؛‬.bảng
dầu, chng cá, cảng kháclí, cảng phà, cảng phao, cảng đảo V.V.
Một đối tượirg nglilèn ctru nữa của CTBC là gidi tliiệu một chch tương dối các
cơjig trinh phụ trỢ (‫؛‬ba bến : líích neo, giá dỡ, đường hào công nghệ, thang lén xuống
V.V. mà khOng có nO bến không thể hoqt dộng được.
Dể phh hợp với thực tế khách quan của Việt Nam, CTBC cỏn trinh bà„v kỹ về
chc glồi phhp kết cáu bến trên nền dẩt yếu, Cítc biện pháp sủ'a chữa cảỉ tạo các bến

cảng cfi.
Một đốỉ tượng nghiên cứu mới nữa của CTBC là đánh giá tóc dộng môi trường
khi xâv dụ'ng cả ‫'؛‬١
g cUng như khi cảng hoạt, động'. Đây là vấn dề mang tinh thời sự,
dồng thời cdn^ mang' tíiih pháp Ịuật của nhà nước khi xét duyệt một dự ần xây dqrig
Tóm Iqi, cOng trinh bổn chng bao quát một phạm vi nghiên cúư^ kết cấu và tinh
tohn mang tinh xương sống' của ngành xây dụ'ng cảng dường thuỷ. DO là m ột phạm
ti'ù kết cấu mOng sâu trong xây dựng nói chung
M uốn nghiên cứu sâu môn học nàv, diều cốt lõi phải nắm dược bản chất của
ba môn cơ học : 'rời, rắn, lỏng. M ặt khốc, CTBC hoàn toàn là m ột môn kỹ thuật
ứng dụng cốc môn Irqc cơ bản vồ cơ sở của ngành xây dựng công trinh. Vì vậy
tinh thực hành của môn học rát phong phú : quan sát, tham quan thụ'c tế : thực
hiện các bài tập, các dồ án môn học càng nhíều thi càng nắm chắc dược toàn bộ
nội dung môn học.


1.2. Phân Joạỉ cảng, các bộ ‫!)ا‬lận c،'ia cảng.
Cảng íà tập hợp các cOng tìình xây dụHg và thiết bị bảo dảm cho tàu dậu an
toàn, dồng thời cho phép bốc dỡ hàng hoấ nha،٦h vả thuận tiện.
Cảng là một dầu mối giao thông của giao thOng thuỷnốỉ riêng' vồ của toàn ngành
vận tải nói chung ; tương tụ' như nhà ga đối với hệ thống during ‫؛‬-‫ اع‬sân bíiy dổi vdi
hàng không, bến ồ tô dối vdi vận tíri ô tô Ѵ.Ѵ.. c) chù'ng mực ηήο dri nlriều cring lớn
nhất la các cảng biển, cảng dược coi như đầu mối của. các đầư mối nO vừa là đầu
mối vận tải thuỷ, ^ a là dầu mối của during sắt, during ôtô, dường ống.
Dựa vào chức năng, cảng dược phàn ra : cảng thương mại, quân cảng, cảng dịch
ѴІ.Д, cảng k.hách vân vân. Phân cấp cảng thương mại chủ yếu dụ'a vào khả năng liring
hóa Q thông qua trong một năm : cáp I nếu Q > 20 triệu tấư/năni ; cổp II Q = 10
‫ ب‬20 ‫ ؛‬cấp III Q = 5 10 ‫ ; ؛‬cấp IV Q = 1 5 ‫ ؛‬và cấp V ; Q< 1 triệu tổn /năm.
CUng theo chức năng cỏn có các cảng : cảng phà, cảng cá, cảng dầu vri các cảng
chuyên dUng khác.

Phân loại cảng theo vị t.rí dịa ly cring phản ảnh
tinh khách quan ; bao gồm : cảng biển ; cảng cửa
sông ; cảng sông ; cảng hồ. Các cảng nước sâu cho
tàu trên 10000 DWT chiếm hầu hết là cảng biển,
cảng cửa sồng : Trên thế gidi hiện nay xuất hiện
rất nhiều cảng nước sâu và siêu sâu clio tàu trên
100.000 DWT (Rotterdam ‫ ؛‬Singap.re; Hồng
Kông ; Kobe ; Richards-Bay ; Bilbao Ѵ. Ѵ. ).
Hiện nay, toàn cầu có khoảng 1000 cảng siêu
lớn, Irin và ١
riĩa, trong đó 70% có lượng hring ‫ؤﻗﺢ‬
1 triệu tấn /năm. Bất kỳ một cảng nào cring có hai
bộ phận chinh : khu nước và khu đất (hinli ].-1).
HìnU 1-1. So dồ cdng Id d'ủ.u mối
- Khu nu'ớc bao gồm : bể cảng sắp đặt. cốc liỉ.u)g
giao Uxông
tnục công trinh : tuyến bến, tu\rến dê chdn sóng, 1. Vạn tài biền ٠
2. Vận tủi dirang
kênh
‫د‬
‫د‬١
٠
‫ دددد‬vào
٠
١
‫ ﺳﻢ‬cảng
٧
١‫ ﻫﻌﻌﻢ‬kèm
‫ع‬
٠

٠
٧
‫ﻋﺪد‬theo hệ
‫بﺀﺀ‬tltống bảo liiệu hồng sdt 3 ‫؛‬. Vận tcii d u b n g ô to 4 ‫؛‬. Vạ,n
٠
٠
١
‫ _ و‬٠
hải, các ١
hm.g chờ dợi tàu neo dậu.
f(١nđ.nOng thù v 5 ‫ﺫ‬. Vận tdt d u o n g ồng.
sá và CỐC Công' trin h dịch vụ
- Khu dất là nơi bố tri cồc thiết bị, klio bãi,
của cảng.
Ranh giới khu dất, khu nước là tuyến bến nơi dể tầu neo cập
sát vào kliu
cho quá trinh bốc, xếp 1'iàng hoá an toàn vầ thuận tiện.
Nếu gọi s là diện tích khu nước và T là diện tích khu dất, thường cO tỷ số
T
/.
١ T
2 ‫ = ب‬0,5 ‫ب‬. Dối vdi cốc cảng bốc containei' thuring — lớn. Lụ'a cliọn s và T chủ
‫ة‬
О
yếu phục thuộc vào diều kiện dịa hình cụ thể của mỗi cảng. Chọn T và s cliínli xác
còn phải xét dến tổng chiều dài tuyến bến L, tổng trọng tải tót cả các tàu đến và
rrii cảng trong một năm I ; tổng lu'Ợng liring thông qua cảng ti'ong một năm Q ; và
tong chiều dài hệ thống đường sắt / có ti'ong cảng.
٠٠


η

2 4

λ

đ


‫ل‬.٠
٩
. Xii Ihế.chiing về phát tr‫؛‬ên cảng trên thố gỉ<'h Vit ٧lệt Nani

Xu thế phát triển cảng của thế giới, cUng như ở Việt Nam la :.
- Váng số lượng thu vào cảng, cồi tiến dóng mới, làna thay đổi kích thước và chắt
ỉu'ựng tà ‫ا‬l. Ị)ẩy mạnh hướng tàu. c'hờ bến hơn là bến chờ tàu.
- Thp tĩưng lượng hàng^vào một số cảng lớn : ở Pháp có 300 cảng biển và sông,
87% lượng hàng bốc dở trong 0' cảng chinh ; ỏ' Ỵ có 114 cảng, 85% lu'Ợng hàng bốc
xếp trong 16 cảng lớn ; ở Nhật cO 1000 cảng Idn nhỏ, 35% lượng hàng ở 11 cảng
lớn ; cỏn 'ở Liên Xô cU có 05 cảng mà 90%
‫ ا‬lượng liàng bổc xbp trong 28 cảng Ѵ.Ѵ.
- Thu hẹp chuyển tải, giải plrồp chuyển t,ải luOn luôn lả giải pháp tinh thế làm
tbng-cươc phi vận tải. Ngoài ra, quá ti'lirh chuvển tải phụ thuộc nliiều vào diều kiện
tự nliiên.
- Phảt tri.ển cảng dồng thời với cbc khu cbng nghiệp ;
- Xhy dựng cốc bến nước sầu và sibu sâu. Ịliện nay, toàn cầu có tới 30 cảng biển
cb tàu trên 200.000 DWT cập,,vb'‫؛ ؛‬nbn nước T 51,8 ‫ ؛‬ra.
- ٢
l'ătig cường các bén coitĩ.a‫؛‬ưc،' : theo tài, liệu nglhên cú\i của các nước thi nhu
cồuvề chng containei' sẽ tătì‫؛‬,:' ichoảng 125% trotig giai đoạn 1990 - 2000 và tiếp tục

tăn,g hon nữa vầo năm 2000 - 2010, trong do 'Lrutig Quổc sẽ tăng khoảitg 125%.
Đông Nant A là 170% trong giai đoạn 1990 - 2000.
Lương hbn^í vận chuvển bằng dường bi.ển dit kiến vào năm 2000 của tohn thế gldi
l. 1. tỷ tấn , trOitg do dầu 0 tỷ tắn ; luOng thçi'c thụ'c phẩm 2307 triệu tẩn, cỏn lại là
m, áy tnbc thiết bị, khoáng sản. Sắp bước vào thé kv 21, Việt Nam, dự kiến với các
con số : 31 triệu tấn lu'0'ng tliụ'c,'năm ; 2 triệti tán 1 1 ‫ ﺟﺎ‬sân/ năm ; 15-20 triệu tẩn
dbu,/n'ồm Ѵ.Ѵ. sẽ dật ra m ột tầm vóc mới cho khobng 100 c4r‫ا‬g lOn nhb của Vlột Nam،.
Những xu thế trên của thế gidi cúng là các .xu thế cha Việt Nam. Ngoài ra, vì Việt
Nam là một nước nghèo lại trải qua nliiều cube chiến tranh, nên riệc sửa chữa cải
Lạo các bến cảng cũ cUng ỉà một nlUộm vụ kh('),i١g kóm phần quan trọỉìg.
1.4. Phân loạỉ cồng trinh bến
Công trinh bến Cílng cO thể phíln loại, theo : vật liệu làm bến
trinh dối với bd, theo m ặt cắt ngang và tlieo đặc tmng kết cấu.

vị tri của cồng

1.4.1. Theo vật ịíệu xây dựng
Tuỳ thuộc vào loại vật liệu của các cấu kiện chinh của một kết cấu bến mà phân
loại : kết cấu bến bằng gỗ ; kết cấu bến bằng th,ép, kết cổu bến bằng bê tbng cốl
thép (BTCT) và kết cấu bến, bằng vật liệu hỗn hợp.
V ật liệu gỗ, tre dược tận dụng sdm nhất trong lịch sử xây dụng cảc bến cảng.
Ngày nay, gỗ vẫn cOn dược dUng nhiều ở nhù'ng vùng' có nhiều rừng' và bếii cảng cỏ
chiều cao vừa và nhỏ (H ‫ ي‬5 ‫ ؛‬Om).
Thép dUng cho xây dụng kết cẩu bến, mdi có từ dầu t,hế kỷ 19 dưới dạng bế.n cọc
ống thép, cọc cừ. Loại kết cáu bến bằng thép dù,ng tiện lợi n'hất dối với cốc bến cảng
ở ngoài khơi xa bờ.
'7


Nhược dlểm của thép luOn ‫ إﻷ‬xâm th.fc nên pỉiổ b‫؛‬ến nhítt vẩn là các cOng trinh

bhng bê tong và bêtỗng cốt thép, nỏ khtc phpc dồng th(')'i ،lu'o'c hầu hết các nhược
điểin của hai loại vật liệu gỗ và thép.
1.4.2. The.) vị tri clia cdng trinh ddi vdi bờ
Từ dặc điểm dịa hìnlr và tuỳ thuộc vảo chiều sâu tnidc bến, công trinh, bến cỏ
thể dặt liền bờ ; song song vdi bờ, nhô khỏi bờ và vdng cách xa bờ (hình 1-2).

H ình 1-2. Phâ,^ t .ạ t cồ^g triĩih bến tbco ‫ ﺍﻧﺎ‬tri luong quan vớt bo.
a, B ến tt'èn bO ; b. Bến song song vớt bb không cO cầu dẫn ;
c,d ; B ến song song vói bo cố cầu dUn ;c. Bến nho. 1. TuOng clidn ; 2. Cầu dUn.

1.4.3. Phân loạỉ cOng trinh bến theo mặt cắt ngang
Các m ặt cắt ngang thường gặp trong công trinh bến là :
- Bén dUng yêu cầu mức độ ổn dỊnh CdO hơn, tOn nhithi vật liệu hon, song lạl rất
thuận tiện cho các quá trinh xếp dở Itàng hoá
(hình l-3a).
- Bến nghiêng xây dựng ớ nhUng nơi tàu nhỏ,
mực nước thay dổi. nhiều. Kết cdu bển mái
nghiêng cấu tạo dơn giản, tốn ít vật liệu, giố
thành hạ, song khai thác kém hiệu quả hơn bến
tường dUng (hình l-3b).
- Bến nửa nghiêng nửa dUng (hlnh l-3c) và
nửa dUng nửa nghiêng (hình 1- 3d), dược sử dụng
trong trường hợp noi xây dựng có mực nước thấp
hoặc mực nudc cao kéo dài trong năm,
1.4.4 Phân loạí the... dặc trưng kết cân
Theo đặc t i l g kết cấu kéo theo l.à các
phương pháp luận tinh toán công trinh bến dược

Hìrili 1-3. P hân loại theo m ặt


...
c.

Bẽn dứ ng ٥. B ến n g hiêng

Bến nữa nghiêng, nử a dứng.

ci, Bcn nùa đứng, nií٠a ìighlêĩig.

8


chia thành 4 nhóm chính ; bến trọng lực
(hình l-4a) bến tường cừ (hình l-4b), bến
móng cọc (hình l-4c) và các công trình
trên móng đặc biệt như giếng chìm, giếng
chìm hơi ép (hình l-4d).
Thế ổn định của các loại kết cấu này
khác hẳn nhau : bến trọng lực dùng h'ọng
lượng bản thân để gây ổn dịnh, bến tường
cừ dùng phản lực nền tác dụng vào phần
cừ cắm sâu trong đất để tạo thế ổn định ;
bến cọc cũng tận dụng phản lực cọc song
phân bố rải ra một hệ nền cọc có diện tích
rộng để gây thế ổn định.
Đối với kết cấu bến đặc biệt thường kếi
hợp cả thế ổn định bằng trọng lượng bản
thân và bằng sức chống bị động c(ia nền

a)


" '" ' ٤^“٥
^·

b) 0.0

^ ۵ ٤١ trư n g kêt c.ấu.

٥"'^،٨٥٠

a. Bến trọng lực ٠■b. B ến tường cừ ; c. Bến
cà.Ịi tầu trên nen cọc ; d. Bến d,ặc biệt bằng
g iến g chìm

1 rên bảng 1“ 1 trình l‫؛‬à٠
y١k.iù tiêt sự phân
loại các công trhili bến ứieo hai nhóm
chính : công trình bến trọng lực và công trình bến kiều cọc (và cừ).

Báng 1-1. Phân loại chi tiết kết câu bến theo đặc trưng


Bến th ù n g chỉm

T h ù n g nổi bê tông cốt thép
ch ế tạo từ trên bờ, dùng tàu
kéo đưa đến nơi xây dựng.

/."٠١


>
Thùng chìm với phần T hùng được ghép bằn g các
bản bê tông cốt thép trê n
trên là tường có neo
triển . Kết cấu p hần trê n là
tường bê tỏng cốt thép, dây
neo bằng thép tấm .

6

Tường gdc neo tro n g

B ảng đứng và bản đáy b ằng
bê tồng cốt thép lắp ghép.
Dâv neo bằng thép lá.

Tường góc neo ngoài

Bản đứng, được neo ra ngo،ài
bản đíiy

Tường go'c cd b ản chốn^

N hư 5, bộ phận neo là bản
chống bê tông cốt thép. H lnh
thức đa dạng.

il
\ й1


10

a ĩg "


3
8

Tường coc
kính lớn

٠ĩ٠
١
‘g đường D ường kính cọc ống bố tỏng
cốt. thổp từ 4

5m

^^^^7777777.

9

Tường cọc ống đường N h ư 8
kính lớn có bản giảm tải

7777777777}

C ô n g tr ỉn h b ê n k iể u c ọ c
10


Tường cừ không neo

D

Tường m ặt là cừ thép, bê tông
cốt thép hay bản bê tông cốt
thép rộng đến 3 -í- 4 m.

V77777/77/Ả

11
D

Tường cừ m ộ t tá n g neo, N h ư 10, dây neo th á p trò n ,
neo vào bản đứng
bàn neo bê tô n g cốt th ép
p h ẳ m g hay có sườn hoặc c ắ t
ra từ cừ th é p

·7777777777Z

12

Tường cừ m ột ta n g neo, D ây neo th é p trò n , cọc neo
neo vào gối cọc cháo
b ê tô n g cốt th é p

1ỉ



13

D

Tường cừ m ột tẩ n g neo, Dây neo th ép trò n , cọc neo
gối neo ìà cọc th ả n g bê tô n g cốt th ép hoặc cừ
thép
đứng.

/77?'V7/77,

٠

14

Tường cừ m ột tấ n g neo B ản neo n g a n g b êtô n g cốt
là bàn neo ngang
th ép hay cừ th é p liên kết
chổt hay n g à n trư ợ t với
tư ò n g m ặ t

777Ĩ77Ĩ7777T7.

lõ

Tường cừ cổ nhiều tấ n g T ấ n g neo trê n cũ n g nh ư 11
neo
hoặc 12 hoặc 13 các tầ n g
neo dưới n h ư 14


16

Tường cừ
neo

17

D

y777777777>

12

h ٩ i đoan., hai P h ẩ n dưới : tư ờ n g cừ bêtống
cốt th ép neo có d ấm neo là
d ẩm dờ p h ẩ n trê n

Tường cừ co' th iế t bị giảm T h iết bị g iảm tả i r ấ t đa d ạ n g
tải



1.5. Những yếu t(١ ảnh hiíỏng đến việc lựa ch٠.١n kết cấu c٠١ng trỉnh hến
Dể dễ dàng lựa chọn ban dầu dược chinh xác, khi thiết kế một côn,g trinh bến
cảng, bắt buộc phải xét dến các yếu tố ảnh hưởng dến sir ổn định tong th,ể của cồng
trinh. Các yếu tố cần xét dến là :
- Điều kiện tự nhibn nơi xồy dựng ;
- Nhũưg yêu cầu sử dụng ;
- Diều ki۶n thi công ;
- Diều kiện vật tư.

،1. Điêu kìện tự

‫ ا ا ا ا‬1‫ااج‬

nơi xâỵ dựtig.

Trước hết, phải xét dến -điều kiện địa chất ; do là diều kiện tiên quyết Dối với
loại dất mền cho phép hạ cọc bằng cốc phương phốp khác nhau (dOng, ép, xói, rung,
xoắn...Ị thl loại kết cấu nền cọc hoặc cừ la hợp ly hon kết cấu trọng lực. Các công
14


trinh bến kiểu trợn‫ ؟‬lực sử dr.in‫ ؟‬hf.Jp lý với dất nền !;١đá, nửa đá liay sét chặt h.oặc
nền là cốt, thô lẫn sỏi sạn. Bến trpng lực có thể xâ.y dựng trốn dất cho phép dỏng
cpc, nếu thi cOng' theo phương phhp t,rên khõ (.‫!)'؛‬١!ig dê pưây hay cảng hồ th,‫ ؛‬cdng
trưức khi cho ngập ìiước).
dh'ong tru'dng họ'p đẩt nền mềm yếu, không đủ độ bển để tiếp nhận trực tiếp các
tdi tĩ-png vả không cho phép sử dụng mOng cọc (thi dụ. như Idp đất yếu không dầy
phd trbn nền đá, lớp dất yếu cố độ dầy Idn nằm trên Idp dất tốt nhưng quố sâu
Ѵ . Ѵ. . . ) thi phải sử dụng các mong dặc biệt : giếng chim, giếng chim hơi ép Ѵ.Ѵ.
Sau yếu tố dịa chất, phải xét đến diều kiện thuỷ văn. Trong nhiều trường hợp,
tinh hinh thưỷ văn quyết dịnli hình dáng về kích thước của công trinh bến, quyết
định việc phân bố theo chiều cao các đoạn nghi trung gian ở các bến khách và việc
phân bố thiết bị neo cập tầu.
Khi thiết kế bến bệ cọc cao cần thoả mãn yêu cầu sau : các tải trọng do tàu gây
ra phải dược truyền vào bệ, nghĩa la ti'ong bẩt kỳ trường hqp nào cUng không nên
cho cọc tiếp nhận trụ'c tiếp các tải trọng của tàu bè. Với những biên độ dao dộng
mụ'c nước lớn hơn 4,Om, việc tuân theo nguyên tắc này đòi hỏi phải có những ^ ả i
phốp sáng tạo khi vạch ra phương án kết cấu bệ cọc cao.
Trên một số sông có vật trồi về mùa lũ, không nên dùng kiểu bệ cọc cao hay bệ

cọc cao vdi cừ sau, vì vật trôi va dập làm gẫy cọc.
Sau cUng cần xét dến mức độ ăn mòn và tinh chất xâm thụ'c của môi trường nước
mà quyết định chọn loại bến trọng Ir.i'c hay cầu thu.
b. Nliiìng уси c'âu stl diuig.
Kiểu và kết cẩu cOng trinh bến cUng .kích thước mặt bằng của nó liên hệ chặt
chẽ với sơ đồ cư gibi hoả câc quá trinh bốc xếp. Chủng loại và các dặc trưng kỹ
thuật của máy xếp dơ, vận chuyển củng như ١dệc bố tri hoạt động của nó trên bến
quyết định phạm vi quy luật và giá trl của các tải trqng tốc động vào kết cấu bến.
Sơ đồ bốc xếp đòi hỏi kliu dất trước bến đủ rộng, trong nhiều timờng hợp phải dUng
bến liền bờ như trọng lực hoặc tường cù'. Tm'ờng hợp cần tạo ra một m ặt bằng hẹp
ở xa bờ và nối với bờ bằng du'ờng dẫn thích hợp, tốt hơn cả là ddng kết cấu. mOng
cọc. ơ các cảng sông, khi bốc xếp hàng rời, công trinh bến thường la các ti١
ụ dộc
lộp xây dựng trbn mái nghiêng của bờ tq nhiên.
Để có thể tiếp nhận các t.àu chuyên d Ung và cO СЙС kích thước lơn, các cồng trinh
bến phải cấu tạo dặc biệt đủ sức chịu dụng tác dụng của càc tả.i trọng do tầu.
c. Điêu kiện ihi công
Trinh độ trang bị và diều kiện thi cOng cíing là n٦
.ột nhân tố ảnh hưởng dến giải
pháp kết cấu cụ thể của công trinh bến. Nếu th.1 cOng trong nước thi tường cừ và
m.ớng cọc là các phương án hqp 1١
'‫ﺀ‬nhdt. d٦ường cừ cọc ống BTCT đôi khi có thể
cạnh tranh dược vơi tường cừ, nếu như có cơ sơ công nglhệp chế tạo cọc và có thiết
bị búa rong dể hạ cọc. Bến trọng lụ'c, đặc biệt la kết cấu khối xếp dOi hỏi phải có
cần tnic nồi với stíc nâng lơn và có các tliiết bị chuyên dUng dể tạo ra lớp dệm (ví
dụ thiết bị lặn, thiết bị san nền...)

.15



Khả năng .chế tạo, vận chuyê n, cẩu lắp trong quá trình xây dụng cũng quyết dịnh
kích thước các bộ phận kết C:ắu bến.
d. Diêu kiện vật iư.
Khả năng cung cấp vật liíệu, dặc biệt là vật liệu tại chỗ (gỗ ; đá, đát đắp thậm
chí cả bê tông V . V . . ) củng giữ một vai ti’ò nhất dịnh khi lựa chọn kết cấu bến. Tường
cừ thép ở các nước công nghdệp phát triển thirờng dược sử diing nhiều và thi công
nhanh, kinh tế.
Khi chọn kết cấu bến người ta thường nghiêng về phương án tốn ít vật liệu quý
liiếm, tăng cường sử dụng các loại vật liệu địa phương, như thế sẽ chủ động được
kế hoạch và tiến bộ thi công. Bảĩig 1-2 dưới dáy lóng kết phạm vi ứng dụng của các
loai bến.

Bảng 1-2. Pliạm vi ứng dụng các kết câu bến
1—

٠

P ham vi ứ ng d ụ n g
T hứ
tự

1
1

Chiểu cao t.ự do
H^١ ụn، không
lớn hơn

^


1_______^______

T ường cừ th é p tiế t diện itòng
m áng, không neo

4

Điểu kiện tự
nhiên nơi xây
dựng

Đ iểu kiện xây
dự ng

4

5

Đ ất c á t ; s é t dẻo
chặt, n ử a rá n và
rắn

K hông h ạ n chế

2

T ường cừ bôtông c ố t t:hép
tiế t diện chừ T, k h ô n g nỉe٠o

4


3

T ường cừ b êtô n g cổị th é p
tiế t diện p h ả n g

3

S ét dẻo m ềm . dẻo
c h ậ t và n ử a rá n

11

Đ ất cát, cuội sỏi :
sét dẻo m ểm , dẻo
chật, n ử a cứ n g và
cứng ; hùn

4

5

16

T ên và đậc đ iểm của
kết cấu

T ường cừ th é p tiế t d iệ n Itò ng
m áng, 1 neo


T ường cừ bê tô n g cốt Ithép
tiế t diện chữ T,1 neo

10

6

T ường cừ bê tô n g cốt tthép
tiế t diện phảng, 1 neo

10

7

T ư ờng cừ th ép , tiế t diện lòng
m áng, 2 neo

14

8

T ường cừ bê tô n g c ố t thié.p 2
đoạn, 2 neo

Đ át cát

D ất cát
S ét dẻo m ềm , dẻo
ch ạt và n ử a cứ n g ;
bùn

Đ ất cát, cuội sỏi,
sét và bùn

N hư trên
N hư trẽ n
.

N hư trẽ n

N hư trê n

N hư trê n

N hư tr ê n

Đ ất cát

15

N hư tr ê n


1

2

9

rpường cừ bê tô n g cốt thép
t ‫؛‬ê't đ ‫؛‬ện chữ T, cọc neo xiên


10
11
12
13

٣Pường cừ bêtOng cốt thểp

t ‫؛‬ết d ‫؛‬ện ph ẳng, cọc neo xiên
'Pương cừ cd các th ‫؛‬ế t bị
giàn) tải
T ường cừ cO n)àn chán
T ường cừ vừ a cO th iế t bị,
vừa cO m àn ch án giàn) tải
l ٦ường cừ cọc ống bêtô n g cổt
thép, không neo

15

Tường cừ cọc ống bêtô n g cốt
thép, cO neo

17

T ư ờng cọc ống dường kinh
lớn
Bệ cọc cao

dẻo I))ển), dềo
c h ặ t và n ử a cứng


N hư trê n

18

Đ ẩt
bUn

N h ư trê n

23

5

cát,

sé t

và

N hư trên

N h ư trê n

N hư trê n

N h ư trê n

D ất cát ; sé t (trừ
nủa

cứ n g
và
cứng) ‫ ؛‬bhn
٥ ẵ t cát ‫ ؛‬sé t (trừ

12

12

nửa
cứng
cứ n g ) ‫ ؛‬bUn

và

N hư trên
D ất nển b ấ t k‫؛‬,
cho phép d d n g cọc

18

Như trên, và cả KhOng cO d ấ t dảp
t ^ n g nẽn dất yếu cd gầy ra lực hay tác
chỉểu dày hạn chế
d ụ n g lên bến

KhOng h ạ n ch ế

D ất không cho K ết cấu bến trê n
phức tạ p , cO nhiễu

phép ddng cọc
vật
lỉệu
dla
phươ ng

T ường trọ n g lực khối xếp

ThUng chÌD)
T ư ờng gdc
tro n g

láp

ghép,

neo

T ư ờng gdc
ngoài

lắp

ghép,

neo

Bệ cd h ln h thức
p h ứ c tạ p


20

T ư ờng trọ n g lực liễn khối

21

CO xỉ ng h íệp ch ế
tạo cọc ống

Xây d ự n g trê n khô
(trư d c khỉ 1) ‫)) ﺓ‬gập
nước)

Bệ cọc k hông chịư áp lực đ ấ t

20

CO xí ng h íệp chế
tạo cọc ống

N h ư trê n

N hư trên

19

24

set


9

20

18

23

N h ư trê n

9

Bệ cọc th ấ p

22

5

D ấ t cát

18

14

16

4

3


N hư trên

N'hư trê n và 1‫ﺓ))ﺍ‬
trư ờ n g nước ân
n)òn n)ạnh

K hông h ạ n chế

N hư trê n

D ấ t không cho
phép dOng cọc

N hư trê n

12

-

N hư trê n

ư u tíê n xây d ự n g
trê n khô

N hư trên

X ây d ự n g tro n g
nước và cà trê n
khô


12

‫ ي‬١/'‫ ل‬1 ‫ ئ‬٢ ‫ع‬

; : : ; ; ‫ق; ت‬

‫اا د ;'؛ « ا أ‬
17


‫ﺏ‬

-

!

,25

5

4

2

1

Tường, gdc co' b ầ n chOng

9


^íhư trẽ n

Khi. cấn r ú t n g ắn
thời
gian
xây
d ự n g ; phải cd cấn
trụ c sức n â n g lớn

26

C huồng gố

1‫ﻻ‬

^hư
trê n
và Cd n h iều gỗ
không cO ha án gỗ nới xây d ự n g

tại

'27

C huồng b é t.n g cốt thdp

10

Đ ất n ế n không K hông cđ cấn trụ c
cho phép d d n g cọc sức nân.g lớn


1.6 Xác định các kích thư٠'١c cơ( bản của bèn
1.6.1 Chííu dàỉ bến
Chiều dài bén cho tưyến m،ép ‘bến Hên tục cảng biển dược xác định phụ thuộc
vào chiều dải tàu thiết ké 1[ và khoảng cách dự phòng d :
/h =

/|

‫ﻫﺐ‬

d- Khoảng cách dự phOng cho một bến ỉấy theo bảng 1-3
Bảng 1.3. Khoảng cách dự phòng ch() ch‫؛‬êu dàỉ bến cảng b‫؛‬ến
C hiếu-dàỉ lớ n .n h ấ t của tà u (in)
Bố tr i tầ u
> 200
1. K hoảng cắch d giữ a các tảư.

-

‫ت‬

d

nn

150 - 100

< 100


25

20

15

10

10

7

b.

3

20

25

20

15

o
Ẩ

2 ٠ K hoầng cách l g iữ a các tà u vớ:i ‫؛‬đ áu đìoạn t.hắng
của tuỵến bến p hụ th u ộ c vào các.h bố t r ‫ ؛‬bến


18

200 - 151


20

15

15

10

50

10

30

20

Klii sử dụng bảng 1-3 cần chú ý :
- Đối với các bến nằm trong bể cảng không dược clie chắn, không vận dụng các
khoảng cách dự phòng d cho ở bảng 1-3.
- Khi nối tiếp giữa bon vo'‫ ؛‬phẩn kè ốp bờ, trị số /b dược tinh bắt dẩu từ noi cO
đủ độ Sồ-U tinh toán của bổn dó.
- Số liệư trong bảng 1-3 cũng là cơ sở dể định ra chiều rộng của các bến nhô.
Nếu quá trinh xếp dỡ mà tàu phải xê dịcli (lọc bến thl chiều dài /١
‫ ا‬sẽ có :
/h = /|4 d -f/d

Với /‫ ل‬chiều dài dịch chuyển cOng nghệ của tầu.
Dối vdi các bển cảng sông khodng các:h dự trữ g‫؛‬.d'a cốc bến dược ghi rõ ở bảng
l-4 v ồ h ìn h l-5 .
c)
a)
،b
،
٤٥_
b)
‫ﻩ‬/?;‫ﺍ‬

1
І<
‫و‬
‫ ﺣﺎ‬1

Ç

}

ịẫ -ị،
dì

‫ئ‬
\٦. ‫ﺃ‬U
.. \ Id
١

‫؛‬


\

4.[

‫ﺍ‬

‫؛‬

‫ج‬
‫د‬

6

d/г■

٩

It

1.

,

f
>

d/2

<


!

rr

di^ It

120‫ﺑﻪ‬150‫ﻩ‬

lb
L m .

٠٠ )
_

It

ff

lb

‫ﻝ‬

‫ﱂ‬
، 1 '‫ ﺓﺍﻝ‬9١
/،
Фг-]'Л

‫ؤ‬

‫ﺀﻍ‬

;
٩

с

-

V,

ir

( _ ‫ﻝ‬
i i p

ỳổÌt

0

٠١

Ι -

Ih

٥
N ị

I

- ‫ ﱈ ﺀ ﺀ‬-‫ب‬

<Γ— s ‫؛‬Г “ “

lilil

f

d/z■

Milililil , i l i j l f l

HinH 1-5. KH oang c i g iũ a tau υά рігйп doạĩi tỉiằĩig cuốt bếĩi.
a. B ến th ằ n g ‫ ؛‬b. B ến cò sụ xê dich công nghệ cUa thu ‫ ؛‬c. B ến nhò hẹp ‫ ؛‬d. B ến n h ô ٣ộng ‫؛‬
e. B ến g ‫ ﻻﺓ‬hhUc ‫ ؛‬f. Bến d ầ u ;'g. Bến kiều m ổ dộc tạp.

19


Bảng 1-4. Khoảng cách dự phòng cho chiêu dài bến cảng sông.
Chiễu dài tàUj m
M ặt c ắ t hay kiểu
công trìn h bến

Tự hành
> 100

100-65

Không tự h à n h
< 65


>100

100-65

<65

Các giá trị d, (m)
B ến th ả n g đứ ng hay n ử a nghiêng

15

10

5

20

15

10

B ến n g h iê n g cđ các tr ụ độc lập

20

15

10

25


20

15

liến nổi

25

20

15

25

20

15

Nói chung, trị số khoảng cách dự phòng d được quyết địnli bởi kiểu, kích thước
tàu tính toán, dạng m ặt bằng tuyến bến, vị trí tương đối giữa các bến và nhiều yếu
tố khác nữa. Nếu lấy d càng lớn, càng thuận tiện cho các thao tác Manoer của tàu
lúc đến cũng như lúc rời bến. Nguực lại, nếu d nhỏ và quá nhỏ, các thao tác Manoer
vô cùng khó khăn, dễ gây ra các sự cố rủi ro va quyệt tàu. Trong thực tế phri thuộc
vào từng bình đồ khảo sát địa hình khu nước và khu đất mà chọn trị số d cho phù
hợp, theo kinh nghiệm d=10 ^ 20m.
Có nhiều trường hợp tuyến bến không liên tục, bến nằm độc lập thì chiều dài
bến / ‫؛‬, < / ٠
, đặc biệt đối với các bến dạng đảo, các bến của cảng đảo nhân tạo, bến
mố, bến cảng khách V.V..

1.6.2. Chiêu rộng bến.
Khái mệm chiểu rộng bến B có thể hiểu theo hai khía cạnh : ổn định của kết
cấu và đủ thuận tiện cho các thao tác bốc dỡ hàng hoá. Clứểu rộng ổn định B củng
tuỳ thuộc vào mỗi loại kết cấu :
- Đối với bến trọng lực
B = (0,6 - 0,8)H

(l-3 j

Trong đó : H - chiều cao tníóc bến.
- Đối với cầu tàu dọc bờ
B — m.H

(1-4)

Vói m - mái dốc ổn định của mái đất dưới gầm cầu tàu
m = cotga
a - Góc nghiêng của mái đất ổn định so với mặt nằm ngang.
- Đối với bến tường cừ
B =

(1-5)

Với
- chiều dài thanh neo.
Chiều rộng B xác định theo công nghệ bốc xếp hàng cũng rất khác nhau ; thường
lấy, bằng chiều rộng tuyến mép bến B‫؛‬
20



B = B,

( 1-

6)

1.6.3. Mực nước thấp thiết kế (MNTTK)
Mực nước thấp tính toán lấy theo bảo đảm suẩt quy định. Bảo đảm suất phụ
thuộc vào hiệu số giữa mực nước có bảo đảm suất 50% với mực nước thấp nhất
(bảng 1-5), Mực nước tháp nhất là mực nước năm thấp nhất với tần suất 1 lần trong
25 n ă m (bảo đảm suất 4%)
Bảng 1-5. Đảm bảo suất cho MNTTK
T hứ tự

H50% ٠■ Hmin (،‫«؛‬d

B ảo đảm s u ấ t %

1
2

180
260
^ 300

98
99
99,5

3


1.6.4. Mực nước cao thiết kê (MNCTK)
Mực nước cao thiết kế phải lấy theo quy định của các tiêu chuẩn thiết kế công
tiùnh thuỷ ; chủ yếu phụ thuộc vào cấp công trình bến cụ thể (hình 1-6) :
- 1% đối với công trình bến cấp I ;
- 5% đối với công trình cấp II và III ;
- 10% đối với các công trình cấp IV.

Hình 1-6. Các cao trin h và các chiều sâu, chiêu cao trước bến.

1.6.5. Cao trình mặt bến (CTMB)
Cao trình m ặt bến lấy bằng (hình 1-6)
VCTMB =VMNCTK + a
a- Độ cao dự trữ do bảo quản hàng hóa và quá trình bổc dỡ ; a

(1-7)
1- 2m

21


1.6.6. Cao trình đáy bến (CTĐB)
Cao trình đáv bến được xác định theo công thức :
VCTĐB = VMNTTK - H .

( 1-

8)

Нл - Chiều sâu thiết kế

H ٥ = H .( + Z ,

(1-9)

Ha - Chiều sâu chạy tàu
H ct- T +Zo +Zi

z٦ +z ٩

( 1-

10)

T - Mớn nước tàu chở đầy hàng
z ٥ - 0Ộ dự phOng cho sự nghiêng (ệch tàu do xếp hàng hoá lên tàu không
dều và do hàng hoố bị xê dịch.
Zj - Độ dự phOng chạy tàu tối thiểu tinh với an toàn lối tàu
Z ٦ - Độ dự phOng do sOng
Zs - Độ dự phOng về tóc độ tinh tới sụ' thay dổi mớn nước của tàu khi chạy
so với mdn nước tàu neo dậu khl nu'ớc tĩnh.
- Độ dự phOng cho sa bồi.
Các độ dự phOng z ٥ ; Z[ ; z ٦ ; Zj ; z . dược xác định cụ thể trong tiêu chuẩn
tWết kế 22 - TCN - 207 -92
1.6.7. Chỉêu cao trưức bến, cbỉẽu sâu trưóc bến, chỉêu sâu djnb hỉnh
Chiều cao trước bến H (hlnh 1-6) dược tinh theo :
H =VCTMB - VCTĐB

(1-11.)

Chiều sâu trước bến dược tinh từ MNTTK.

H٧

VMNTTK - VCTĐB

( 1-

12)

Trong thiết kế CTBC, đều có xu hướng đưa các chiều sâu Hp về chiều sâu định
hình
(m) :
H ٥ = H ,,

(1-13)

Dựa vào Hđh quá trinh thiết kế dược dơn giản hoá nhiều. Tù٠ng cấu kiện ứng với
mỗi loại kết cấu bến (trọng lực, tường cừ, cầu tàu) dược định hình hoá, tạo diều
kiện thuận lợi cho công nghệ chế tạo hàng loạt trong các nhà máy. Từ do góp phần
^ảm
thành công trinh và rút ngắn thờỉ gian thi công, nhất là dối với cốc cảng
có tong chiều dài bến 1 Ib > 1000 m. ở Liên bang Nga và cốc nước SNG dã dược
định hình hoá cho các bến cảng có chiều sâu trưức bến thay dổi từ 5 - 27m (bảng
1-6) cho 3 khu vực : biển xa ; ven biển và các cảng nhỏ dịa phương.

22


Bảng 1-6. Chiêu sâu định hình trước bến (m)
—


Bến d u n g cho

Loạ.i
yận t.ải

BièMi xa

H àn g
Con­
ta in e r

11.5
13,0
15,0

H àng
bách
hđa
và gố

9,15
11,5
13,0
-

Ven biển

Đ ịa phươ ng

6,25

9,75
11,5

6,5

8,25
9,75
11,5
5,0
6,5

H àn g
rời đổ
đống

13,0
15,0
16,5
18,0
20,0
2 2 Ị0
24,0
8,25
9,75
11,5
is io
15,0
5,0
6,5


Dâu
thô

16,5
18,0
20,0
22,0
24,0
27,0
13,0
15,0
—

Sàn
phẩm
d ầu
và
h àn g
lỏng
khác

H àn g
chở
b ằn g
tà u
pha
sông
biển
và
tà u

sông

9 ,7 5
11,5

-

13,0
15,0
16,5
-

8,75
9.75
11,5
5,0
6,5

-

-

-

5,0
6 ,5

5 ,0
6 ,5


Bến
V ận tải
b ằn g sà
lan, tà u
chở sà ian

Bến
hành

khách

cho
đội
tàu
công
vụ

của
càng
9 , 7 5 / 5 ,0
1 1 ,5 / 5 ,0

13,00/5,00
-

8,25/5,0
9,75/5,0
11,5/5,0
—


8,25
9,75
11,5
-

6,50
8,25
9,75
5,0
6,5

_

-

-

-5 ,0
6 ,5

1.7. Quyết định hình dạng và vị trí tuyến bến
Vạch phương án tối ưu của tuyốn bến trên ‫؛‬nặt bằng, cần phải thoả mãn :ihững
yêu cổu sau :
- Chiều dồi đủ để bố trí hết số lượng bến theo đúng quy định về khoảng cách
giữa các bến riêng biệt cũng như giữa các khu bến.
- Kích thước khu bến đủ rộng, đặc biệt là dải đát trước bến.
- Bố trí hợp lý thiết bị xếp dỡ, diện tích kho bãi và các công trình, cũng như hệ
thống đường sắt, đường ôtô, đường ống...
- Hợp lý về hình dạng và kích thước khu nước, đặc biệt là vùng nước sát bến.
- Tiện lợi khi tàu vào bến, buộc neo và rời bến

~ Tàu đỗ yên tĩnh ở bến, tránh ảnli hưởng bất lợi của sóng và gió
- Khối lượng nạo vét khu nước tníớc bến nhỏ và sa bồi ít.
- Bố trí các công trình bến trong khu vực có điều kiện địa hình, địa chất tốt nhất.
Sau khi chọn hình dạng m ặt bằng tuyến bến, bước quyết định vỊ trí mép bến là
rất quan trọng. Mép bến là đường tiếp cận khả dĩ của boong tàu tính toán với bờ
úng với mực nước thấp tliiết kế.
23


Giả sử te có m ật cất ngang địa hình Ể ư hình 1- 7, te áp các mực nước chạy ten,
mực nước cao thiểt ké, các cao độ mặt bến và ááy bén. So sánh 3 vị trí mép bến
Ι-Ι ; II-II ; III-III ; để dung hoà các yêu cầu trên nhằm chọn ra dược vỊ trí tối ưu
nhát.

H ình 1-7. Sơ đò đ ịn h vi đ ư m g mép bển

24


Chu’OTíg 2

TẢI TRỌNG VÀ TẤC ĐỘNG LÊN CÔNG TRÌNH BẾN
NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN

2.1. Các loại tài trọng, tác động và tổ hợp
2.1.1. Phân loại tải trọng : Tải trọng được chia thành tải trọng thường xuyên và
tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt) tưỳ theo thời gian tác dụng của
chúng.
Tải trọng thường xuyên (tiêu chuẩn hoặc tính toán) là các tải trọng tác dụng
không biến đổi trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình.

Tải trọng thường xuyên gồm :
- Khối lượng bản thân công trình bến.
- Khối lượng đất lấp trong công trình bến.
- Tải trọng do các công trình và thiết bị công nghệ đặt cố định trên bến.
- Áp lực của đất lấp trong công trình bến.
Lưu ý : ứng lực tự tạo hoặc có trước trong kết cấu hay nền móng (kể cả líng suất
trước) phải kể đến khi tính toán như ứng lực do các tải trọng thường xuyên.
Tải trọnp tạm thời dài hạn gòm :
- Tải trọng do các thiết bị bốc xếp di động, các phương tiện vận tải và hàng hoá
đặt trên bến.
- Phần áp lực chủ động của đất do các thiết bị, phương tiện và hàng hoá đặt
trên công trình bến.
- Áp lực thuỷ tĩnh do mực nước ngầm sau công trình bến cao hơn mực nước
trước bến,trong điều kiện hệ thống công trình thoát nước ngầm của bến vẫn hoạt
động bình thường,
- Tác động của sự thay đổi nhiệt độ môi truừng
- Tác động hoá học của nước biển, nước ngầm và các hoá chất khác đối với công
trình bến.
- Tác động của biến dạng nền không kèm theo sự thay đổi cấu trúc của đất.
- Tác động do thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến cửa đất nền và vật Hệu.
Tdi trọng tạm thời ngắn hạn ẹ.m .■
- Tải trọng do sóng, dòng chảy
- Tải trọng do tàu (gồm lực neo tàu, lực tựa tàu và lực va khi tàu cập bến)

25


- Tải trọng ngang do cần cẩu và СЙС phương tiện vận tải

- Tải trọng tác dộng trong giai do.ạn xâv dựng

- Tải trọng gió tóc dộng lên các công trinh cố định và cần cẩu hoạt dộng trên
công trinh bến
Tủl trọng dục biệt gô‫؛‬n :
- Tải t,rọng dộng dất, sóng thần
- Tải trọng do vi pham nghiêm trọng trong quả trinh xây dụng hoặc khai thác
công trinh bến, do thiết bị trục trặc, hư hỏng tem thời.
- Tác dộng của biến dạng nền gả١ r a do thay dổi cấu trUc dất ( ١d dụ : biến dạng
do dất bị sdt lở hoặc lún tm ợt tóc dộng lên raOng cọc hoặc tường cừ...), tắc dộng
do biến dạng của m ặt dất ở vùng có nứt dát...
- Ấp lực thưỷ t,ĩnh do mực nu'ớc ngầm sau công trinh bến cao lion mụ'c nước
trước bến) trong diều kiện cht có một nửa hệ thống côn.g trinh thoát nước ngầm còn
hoạt dộng dược.
- Tác dộng do hoả hoạn.
- Tải trọng do nổ trong hoặc gần công trinh bến.
Dồ.te thời khi ihlết k ế côíig trluh bến cbn phai xci đến cúc tốc dộng san :
- Tác dộng mài mồn của teu bè, các vật trôi...
- Sự thay dổi cao trình dáy sông (biển) trước bến do sa bồi dòng chồy, chân vịt tàu...
- Sự ăn mòn diện hoá của các dOng diện "lang thangj'... có thể xảy ra dối vdi các
cấu kiện thép, bêtông cốt thép của công trinh bến.
2.1.2. Tổ h ٠
.tp tảí tr،.)ng
Tuỳ t.hành phần các tải trọng tinh dến các tổ hợp tải trọng gồm có tổ hợp cơ bản
và to hợp dặc biệt.
TỔ hợp tel trọng cơ bản gồm các tói trpng thường xuyên, tải t,rọng tạm thời dài
hạn và tel trọng tem thời, ngắn hạn.
Tổ hợp tai trọng dặc biệt gồm các tel trọng thương ^ ê n , tel trọng tạm thời dài
hạn, tel trọng tạm thời ngắn hạn cO thể xảy ra và một tải trọng dặc biệt.
Tể hợp tel trọng dặc biệt, do tác dộng của dộng dất không tinh dến tel trọng gió.
Bất cứ tel trọng tem thdi nào tác dộng có lợi cho trạng thái gidi hạn dang xét
dều không dưa vào to hợp. Tải trọng phải dược dặt tại vị .trí bát lợi nhất trong số

cảc phương án dặt tải trọng có thể xảy ra trong thực tế.
Các to hợp tải trọng trong giai đoạn xây dựng và sửa chữa công trinh phải dược
quy định phù hợp vdi trinh tự thi công dược chọn.
Thành phần và to hợp tel trọng cho từng loại tinh toán dược lặy phù hợp với yêu
cẩu tinh toán của mỗi loại kết cấu công trinh bến.
Tổ hợp tải trọng cơ bản có, một tel trọng tạm thời thi.giá trị của tel trọng tem
thời dược lấy toàn bộ. Nếu có từ 2 tel trọng 'tạm thời trở lên thi giá trị tính toán
của tel trọng tạm thời hoặc các nội krc tương ứng của chUng phải dược nhân với hệ
số to hợp như sau :
26