Th

12-2019TẠP CHÍ XÂY DỰNG VIỆT NAM - BẢN QUYỀN THUỘC BỘ XÂY DỰNG

Vietnam Journal of Construction – Copyright Vietnam Ministry of Construction 58 Year

ISSN 0866-8762

NĂM THỨ 58 tapchixaydungbxd.vn

TẠ

P C

HÍ

XÂ

Y D

ỰN

GS

Ố 6

21

- T

HÁ

NG

12

-20

19

12.2019 1

MỤC LỤC

39

1418

23293339

4345515460657176828995

101104108

114

118

123130

134139

142146151156159

164168

Đánh giá sơ bộ chất lượng nền đất yếu gia cố bằng cọc cát đầm từ các kết quả thí nghiệm xuyên độngSo sánh cường độ bám dính của cốt GFRP và cốt Thép với bê tông cốt sợi phân tán trong điều kiện môi trường đặc trưng của vùng Đồng bằng sông Cửu LongMô hình thông tin Xây dựng và việc áp dụng tại Việt Nam hiện nayĐánh giá các yếu tố ảnh hương đến quản ly chi phí của chủ đầu tư trong giai đoạn thi công nhà cao tầng - trường hợp nghiên cưu ơ TP.HCM.Phân tích ảnh của tường vây đến nội lực và độ lún móng bè cọcẢnh hương của hàm lượng cốt dọc đến khả năng kháng cắt của dầm bê tông cốt thép được gia cường kháng cắt bằng tấm GFRP dạng UỨng dụng mạng BBNS dự báo rủi ro an toàn cần trục tháp trên công trường xây dựngKết hợp dữ liệu đám mây điểm từ các thiết bị 3D laser scanning và phương tiện bay không người lái (UAV) nhằm thu thập thông tin mô hình công trình xây dựng

Ứng xử của kết cấu kính ghép dưới tác dụng của nhiệt độỨng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) và công nghệ 3D Laser Scanning quản ly khối lượng thực hiện của dự án xây dựngĐánh giá khả năng làm việc của xỉ than trong bê tông nhựa chặt 12.5mmNghiên cưu tiêu chuẩn hướng dẫn BIM trên thế giới và đề xuất các nội dung trong tiêu chuẩn bim áp dụng tại Việt Nam Nghiên cưu đặc điểm địa tầng đất yếu các tỉnh ven biển đồng bằng sông Cưu Long phục vụ xây dựng công trình hạ tầngVề khả năng áp dụng tro bay cho sản xuất bê tông ơ CHDCND LàoỨng xử chống cắt của cát sạn san hô ơ Trường SaPhân tích tĩnh kết cấu dàn phẳng trong trường hợp có một thanh dàn sai lệch chiều dài do chế tạo theo phương pháp phần tử hữu hạnNghiên cưu các nhân tố ảnh hương đến hiệu quả quản ly thiết bị tại công ty thi công xây dựngỨng dụng động học hệ thống mô phỏng nguyên nhân dẫn đến hành vi không an toàn của công nhân xây dựngPhát triển thuật toán lai ghép đom đóm (HFA) để tối ưu vị trí lắp đặt cần trục thápMột số sự cố công trình ven đảo san hô, nguyên nhân và giải pháp phòng tránh, khắc phụcTính áp lực dưới đế móng công trình biển trọng lựcRào cản áp dụng sản xuất tinh gọn để giảm thiểu tai nạn lao động trong xây dựng

Đánh giá độ nhám mặt đường bê tông nhựa chặt ngoài hiện trường

Phương pháp phần tử chuyển động cho phân tích ưng xử tấm nổi nhiều lớp chịu tải trọng di chuyển trên vùng nước nông

Ảnh hương của cơ cấu tiêu tán năng lượng đến ưng xử của tấm phân lớp chưc năng trên nền hai thông số chịu tải trọng di độngNhà ơ xã hội, lời giải cho việc đảm bảo thực hiện quyền có chỗ ơ hợp pháp của công dân

Effect of silica fume addition on engineering properties of high-performance marine mortarNumerical simulation on concrete beams with a change in steel fiber content

Modeling of concrete for nonlinear analysis using finite element abaqus software Environmental Contamination from Industrial Activities in Hanoi , Viet namDynamic analysis of beam subjected to moving load with consideration of the roughness beam surfaceCurrent status of management of construction investment projects in the Mekong DeltaEvaluation of engineering properties of natural fiber concrete incorporating various straw grass contents

Solutions for designing floor structures of high-rise buildingsEffect of various bottom ash contents on the engineering properties of concrete bricks

Đỗ MinhNgọc, Nguyễn Thị Nụ Nguyễn Lê Thi, Hoàng Đức Thảo,

Nguyễn Hải Châu, Đỗ Thắng Dương Diệp Thúy

Hoàng Văn Ngọc, Đỗ Tiến Sỹ, Chu Việt Cường

Võ Nhật Hoàng, Huỳnh Quốc Thiện, Lại Văn Quí Lã Hồng Hải, Nguyễn Minh LongLê Thanh Phúc, Lương Đức Long

Đỗ Tiến Sỹ, Nguyễn Anh Thư, Hoàng Hiệp, Võ Thị Loan, Nguyễn Ngọc Tường Vi, Võ Văn Trương,

Lê Nguyễn Thanh Phước, Phạm Thị Trường An, Đặng Minh Quang

Đoàn Tấn Thi, Nguyễn Mai Chí Nghĩa Nguyễn Mạnh Cường, Nguyễn Anh Thư

Nguyễn Mạnh Tuấn, Lê Thị Thu Thuỷ, Hoàng Ngọc Trâm Nguyễn Ngọc Cường, Phạm Hông Luân

Nguyễn Thị Nụ, Đỗ Minh Ngọc Nguyễn Trường Thắng, Sykhampha Vongchith

Vũ Anh Tuấn, Nguyễn Văn Tú, Nguyễn Văn KhoaPhạm Văn Đạt

Trần Tuyết Mai, Nguyễn Anh ThưTrần Văn Dũng, Phạm Hồng Luân

Phạm Vũ Hồng Sơn, Trương Minh Luận Đinh Quang Cường, Nguyễn Quang Tạo, Hồ Đức Đạt

Đinh Quang CườngNguyễn Quốc Toản , Hoàng Thị Khánh Vân ,

Giáp Thị Hồng Ngân , Trần Văn NamNguyễn Mạnh Tuấn, Nguyễn Phương Nhi,

Huỳnh Lê Huy, Trần Văn Hồng Phúc, Hà Xuân KhangNguyễn Xuân Vũ, Cao Tấn Ngọc Thân,

Bùi Hà Việt, Lương Văn HảiCao Tấn Ngọc Thân, Lương Văn Hải, Nguyễn Xuân Vũ

Vũ Quốc Thiều

Huynh Trong Phuoc, Nguyen Dinh Thang, Do Ngoc DuyLam Thanh Quang Khai, Lam Ngoc Qui,

Nguyen Van HoanNguyen Mai Chi Nghia, Doan Tan Thi

Nguyen The Hung, Nguyen Thi Kim ThaiToan Khong Trong, Tinh Tran Quoc

Truong Cong BangHuynh Trong Phuoc, Le Van Tua,

Nguyen Tran Hoai Thuong, Pham Van Hien, Ngo Van AnhTruong Cong Bang

Ngo Si Huy, Huynh Trong Phuoc

12.2019

Chủ nhiệm: Bộ trưởng Phạm Hồng Hà

Tổng Biên tập: Trần Thị Thu Hà

Tòa soạn: 37 Lê Đại Hành, Hà Nội Liên hệ bài vơ: 024 39780820 ; 0983382188Trình bày mỹ thuật: Thạc Cường, Quốc KhánhGiấy phép xuất bản: Số: 372/GP-BTTTT ngày 05/7/2016Tài khoản: 113000001172Ngân hàng Thương mại Cổ phần Công thương Việt Nam Chi nhánh Hai Bà Trưng, Hà NộiIn tại Công ty TNHH MTV in Báo nhân dân TP HCMĐịa chỉ: D20/532P, Ấp 4, Xã Phong Phú, Huyện Bình Chánh, TP HCM

Hội đồng khoa học:TS. Thứ trưởng Lê Quang Hùng (Chủ tịch)GS.TS Nguyễn Việt Anh (Thư ký)GS.TS Phan Quang MinhGS.TS Phạm Xuân AnhGS.TS Ngô TuấnGS.TS Nguyễn Quốc ThôngPGS.TS Nguyễn Văn TuấnPGS.TS Vũ Ngọc AnhPGS.TS Phạm Duy HòaTS Ứng Quốc HùngGS.TS Hiroshi TakahashiGS.TS Chien Ming WangTS Ryoichi Fukagawa

Bìa 1: The Lantern-Nanoco Gallery, giải thưởng kiến trúc quốc tế IAA 2018

KHOA HỌC, CÔNG NGHỆXÂY DỰNG

Giá 35.000VN

Đ

CONSTRUCTION

12.20192

39

1418

2329

3339

4345

515460657176828995

101104108

114

118

123

130134139

142146151156159

164168

Using dynamic cone penetration tests to preliminary assessment of soft ground quality strengthened by sand compaction pile Comparison of Bond Strength of GFRP and Steel Bars with fiber concrete in typical environmental conditions of the Mekong Delta Building Information Modeling - BIM) and application in Vietnam todayEvaluation of factors affecting the cost management of the owner in the construction of high-rise building - Case study in Ho Chi Minh City.Analyzing the influence of diaphragm wall on the bending moment and settlement of pile raft foundation Effect of longitudinal tensile reinforcement ratio on shear resistance of reinforced concrete beam shear-strengthened by GFRP U-sheetsApplication of BBNS networks forecasting safety risk for tower crane on the construction siteIntegrating point cloud from 3D laser scanning and Unmanned Aerial Vehicle (UAV) equipments in order to collect construction project information modeling

Behavior of dual glass structure under the effects of temperatureApplication Building Information Modeling (BIM) and 3D Laser Scanning for management the quantity of the construction project Performance evaluation of coal ash in dense graded asphalt concretes which nominal maximum particle size is 12.5mm Research BIM standards around the world and propose BIM standard in Viet Nam A study on propreties of soft soil in the coastal province of Mekong delta for construction On the ability of applying fly ash for concrete in Lao PDRShear strength behaviour of coral gravel-sand in Truong Sa Finite element method for static analysis of plane truss with an inaccurate fabricated member lengthResearch on factors affecting equipment management efficiency in construction companyApplication System Dynamics simulate the cause of unsafe behavior Construction Worker’sDevelopment of hybrid firefly algorithm (HFA) for optimization of tower crane locationSome incidents of the works along the coral islands, causes and solutions to avoid and overcoming Calculating the pressure under the foundation of offshore gravity concrete flatform The barriers of lean construction practices to minimize occupational accidents in construction

Performance friction evaluation on surface of dense-graded asphalt concrete

A moving element method for the analysis of floating multi-layer plates subjected to a moving load in shallow water conditionThe effects of energy dissipation mechanisms on the dynamic response of functionally graded plate resting on a two parameters foundation subjected to moving load

Effect of silica fume addition on engineering properties of high-performance marine mortarNumerical simulation on concrete beams with a change in steel fiber content

Modeling of concrete for nonlinear analysis using finite element abaqus software Environmental Contamination from Industrial Activities in Hanoi , Viet namDynamic analysis of beam subjected to moving load with consideration of the roughness beam surfaceCurrent status of management of construction investment projects in the Mekong DeltaEvaluation of engineering properties of natural fiber concrete incorporating various straw grass contents

Solutions for designing floor structures of high-rise buildingsEffect of various bottom ash contents on the engineering properties of concrete bricks

Đỗ MinhNgọc, Nguyễn Thị Nụ Nguyễn Lê Thi, Hoàng Đức Thảo,

Nguyễn Hải Châu, Đỗ Thắng Dương Diệp Thúy

Hoàng Văn Ngọc, Đỗ Tiến Sỹ, Chu Việt Cường

Võ Nhật Hoàng, Huỳnh Quốc Thiện, Lại Văn Quí Lã Hồng Hải, Nguyễn Minh Long

Lê Thanh Phúc, Lương Đức LongĐỗ Tiến Sỹ, Nguyễn Anh Thư, Hoàng Hiệp,

Võ Thị Loan, Nguyễn Ngọc Tường Vi, Võ Văn Trương, Lê Nguyễn Thanh Phước, Phạm Thị Trường An,

Đặng Minh QuangĐoàn Tấn Thi, Nguyễn Mai Chí Nghĩa

Nguyễn Mạnh Cường, Nguyễn Anh Thư

Nguyễn Mạnh Tuấn, Lê Thị Thu Thuỷ, Hoàng Ngọc Trâm Nguyễn Ngọc Cường, Phạm Hông Luân

Nguyễn Thị Nụ, Đỗ Minh Ngọc Nguyễn Trường Thắng, Sykhampha Vongchith

Vũ Anh Tuấn, Nguyễn Văn Tú, Nguyễn Văn KhoaPhạm Văn Đạt

Trần Tuyết Mai, Nguyễn Anh ThưTrần Văn Dũng, Phạm Hồng Luân

Phạm Vũ Hồng Sơn, Trương Minh Luận Đinh Quang Cường, Nguyễn Quang Tạo, Hồ Đức Đạt

Đinh Quang CườngNguyễn Quốc Toản , Hoàng Thị Khánh Vân ,

Giáp Thị Hồng Ngân , Trần Văn NamNguyễn Mạnh Tuấn, Nguyễn Phương Nhi,

Huỳnh Lê Huy, Trần Văn Hồng Phúc, Hà Xuân KhangNguyễn Xuân Vũ, Cao Tấn Ngọc Thân,

Bùi Hà Việt, Lương Văn HảiCao Tấn Ngọc Thân, Lương Văn Hải, Nguyễn Xuân Vũ

Vũ Quốc ThiềuHuynh Trong Phuoc, Nguyen Dinh Thang, Do Ngoc Duy

Lam Thanh Quang Khai, Lam Ngoc Qui, Nguyen Van Hoan

Nguyen Mai Chi Nghia, Doan Tan Thi Nguyen The Hung, Nguyen Thi Kim Thai

Toan Khong Trong, Tinh Tran Quoc Truong Cong Bang

Huynh Trong Phuoc, Le Van Tua, Nguyen Tran Hoai Thuong, Pham Van Hien, Ngo Van Anh

Truong Cong BangNgo Si Huy, Huynh Trong Phuoc

12.2019

SCIENCE, TECHNOLOGY

CONSTRUCTION

Tổng công ty Xây dựng Hà Nội - CTCPĐịa chỉ : 57 Quang Trung - P.Nguyễn Du - Q.Hai Bà Trưng - Hà NộiĐiện thoại : (04) 39 439 063 & (04) 38227432Website:http://hancorp.vnEmail: infor@hancorp.vnFax: (04) 39 439 521

12.2019 101

các tối ưu cục bộ. Tuy nhiên, thời gian chạy của thuật toán HFA trong một vài trương hợp lại nhiều hơn FA + Levy Flight, nhưng đó kết quả tìm kiếm được lại là kết quả tối ưu nhất, vì vậy, đó không phải là một khuyết điểm quá lớn do quá trình tìm kiếm và khai phá cần thời gian nhất định. Ngoài ra, khi tiến hành so sánh kết quả của thuật toán HFA với các thuật toán tối ưu khác như ECBO, EVPS HFA cho một kết quả tối ưu hơn. Điều nay càng chứng minh được sự hiệu quả của quá trình lai ghép.

6.Kiến nghị Để cho thuật toán có thể được áp dụng rộng rãi hơn trong thực tế, tác giả cũng

sẽ tiến hành đánh giá hiệu quả của thuật toán cho trường hợp từ ba tới bốn cần trục tháp với một mặt bằng công trường rộng hơn. Ngoài ra, với sự phát triển của khoa học công nghệ, nhiều phần mềm 3D đã được sử dụng để tạo nên sự trực quan, sinh động, ví dụ như BIM, mong muốn của tác giả là sẽ kết hợp thuật toán này với mô hình BIM để BIM có thể chọn được những vị trí khả thi của cần trục trên mặt bằng công trường, sau đó sẽ tiến hành tìm kiếm tối ưu bằng thuật toán HFA.

Ngoài ra, chúng ta có thể thu thập thêm những số liệu thực tế bằng cách khảo sát để có thể tạo nên một phần mềm có nền tảng là thuật toán HFA, phần mềm này sẽ giải quyết được tất cả các trường hợp mặt bằng công trường khác nhau, với những ràng buộc đa dạng ngoài thực tế. Nếu thành công, phần mềm này sẽ là một công cụ tuyệt vời trong công tác quản lý xây dựng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Abdelmegid, S. ,.-K. (2015). GA optimization model for solving tower crane location problem in construction sites.

Afnizanfaizal Abdullah, S. D. (2012). A New Hybrid Firefly Algorithm for Complex and Nonlinear Problem.

Al-Hussein, M. A. (2006). Integrating 3D visualization and simulation for tower crane operations on construction sites, Automation in Construction. 554-562.

Ali Kaveh, Y. V. (2018). Optimization of Tower Crane Location and Material Quantity Between Supply and Demand Points.

Brown, C. L. (2007). L´evy flights in Dobe Ju/’hoansi. J. Kennedy, R. E. (1995). Particle swarm optimization, In Proceedings of the 1995. 1942-1948. K.V.Price, R. a. (2005). Differential Evolution: A practical Approach to global. Springer Science &

Business Media,. Kaveh, A. K.-M. (2016). Construction site layout planning problem using two new meta-heuristic

algorithms. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 263–275.

L.C. Lien, M. C. (2014). Particle bee algorithm for tower crane layout with material quantity supply and demand optimization,Automat. Construct. 45. 25-32.

Lampinen, H.-Y. F. (2003). A Trigonometric Mutation Operation to Differential Evolution. J. of Global

Optimization. Tam, C. M. (2003). GA-ANN model for optimizing the locations of tower crane and supply points for

high-rise public housing construction. Construction Management and Economics. 257,266. Trevino, A.-R. (2017). Single Tower Crane Allocation Using Ant Colony Optimization. Yang, X. (2008). Firefly algorithm, Nature-Inspired Metaheuristic Algorithms 20. 79-90.

Một số sự cố công trình ven đảo san hô, nguyên nhân và giải pháp phòng tránh, khắc phục Some incidents of the works along the coral islands, causes and solutions to avoid and overcoming

Đinh Quang Cường, Nguyễn Quang Tạo, Hồ Đức Đạt

TÓM TẮT: Các đảo san hô thường có thềm ven đảo khá dốc. Quá trình lan truyền sóng lên thềm có

độ dốc lớn của các đảo san hô một quá trình vật lý rất phức tạp. Sự khác biệt cơ bản của

quá trình lan truyền sóng lên thềm có độ dốc lớn của các đảo san hô với quá trình lan

truyền sóng thông thường là sự biến đổi đột ngột của địa hình thềm san hô từ vùng nước

sâu hàng trăm mét đến vùng nước nông trên thềm có độ sâu một vài mét được tạo ra bởi

vách dốc ngăn cách dựng đứng của đảo. Vấn đề nghiên cứu này còn ít trên thế giới. Các

công thức trong các tiêu chuẩn và các mô hình toán dùng để xác định chiều cao sóng lan

truyền lên thềm có độ dốc lớn đều là gần đúng.

Bài báo này giới thiệu những kết quả ban đầu nghiên cứu xác định chiều cao sóng lan

truyền lên đảo san hô và dùng các kết quả nghiên cứu trên mô hình vật lý để giải thích

nguyên nhân một số sự cố đã xảy ra khi xây dựng các công trình ven các đảo san hô, trên

cơ sở đó đưa ra các giải pháp phòng tránh và khắc phục sự cố.

Từ khóa: Sự cố công trình ven đảo san hô; Nguyên nhân sự cố; Giải pháp phòng tránh,

khắc phục.

SUMMARY: Coral islands often have shelves along the islands quite steep. The process of wave

propagation over the steep shelf of the coral island is a very complex physical process.

The basic difference between the wave propagation over steep shelf of coral islands and

the usual wave propagation is the sudden change of the coral shelf topographic from the

hundreds of meters deep waters to shallow waters on the shelf with a depth of a few

meters, created by the upstandingly separating steep cliff of the island. This research issue

is still very few in the world. The formulas in the standard and the mathematical model

used to determine the height of the wave spread to steep shelf are approximate.

This article introduces the initial research results determine the wave height spread over

the coral island and use of research findings on the physical model to explain the cause of

some incidents that occurred when building works along the coral islands, on that basis,

offering solutions to prevent and correct the problem.

Keywords: Incidents of the works along the coral islands; Causes; Solutions to avoid and

correct the problem

Đinh Quang Cường, Nguyễn Quang Tạo, Hồ Đức Đạt Viện Xây dựng Công trình biển, Trường Đại học Xây dựng

Đặt vấn đề: Gần đây phát triển xây dựng nhiều công trình mở rộng các đảo san hô, ví dụ đối với một số đảo ở TS, Hình 1. Các kết cấu sử dụng để mở rộng đảo thường là kết cấu tường kè, thùng chìm và các khối phá sóng Tetrapod. Một số đảo được mở rộng trong phạm vi ngay thềm nông (xa mép xanh của đảo), hình 1a. Một số vị trí các kết cấu mở rộng đảo tiến ra sát mép của thềm nông, nằm gần biên giới giữa thềm nông và vùng nước sâu, hình 1b.

Hình 1. Sơ đồ mở rộng đảo ở khu vực TS

Trong quá trình xây dựng công trình mở rộng đảo TSL (sử dụng tường kè kết hợp các Tetrapod 5T và 8T), sự cố đã sảy ra khi chưa gặp điều kiện biển cực hạn như tính toán thiết kế, Hình 2.

Hình 2. Một số hình ảnh sự cố vỡ kè khi mở rộng đảo TSL

năm 2016 Vấn đề đặt ra là: Tại sao lại xảy ra sự cố khi công trình chưa chịu đến tải trọng thiết kế?. Dưới đây là một số kết quả nghiên cứu, sẽ làm sáng tỏ vấn đề này. 1. Điểm qua các phương pháp xác định chiều cao sóng thiết kế Các đảo san hô, thực chất là các núi ngầm, thường có địa hình ven đảo có độ dốc lớn, đôi khi gần như dốc đứng Hình 3a,b [1]. Những nghiên cứu lan truyền

b

a

)

Ngày nhận bài: 21/9/2019Ngày sửa bài: 29/10/2019Ngày chấp nhận đăng: 29/11/2019

12.2019102

sóng lên địa hình dốc lớn còn khá hạn chế. Hiện nay đã có một số nghiên cứu thực nghiệm xác định chiều cao sóng lên thềm đảo dốc lớn [1],[2],[7]. Các nghiên cứu lý thuyết thường được thực hiện với độ dốc thềm đảo khá thoải như Hình 3c [5] và không vượt quá độ dốc 1:5 [7]

Hình 3. Địa hình thực tế và độ dốc thềm để tính theo công thức của tiêu chuẩn

a,b) Mặt cắt đảo nghiên cứu hướng NE, NW; c) Quan hệ giữa chiều cao sóng vỡ và độ sâu nước trước công trình

1.1. Xác định chiều cao sóng lan truyền lên đảo dùng công thức của TCVN Hiện nay việc tính toán xác định thông số chiều cao sóng khi thiết kế các công trình kè bảo vệ bờ tại các đảo san hô như khu vực quẩn đảo TS thường được xác định gần đúng theo TCVN[5]. Tiêu chuẩn Việt Nam [5] quy định: Chiều cao sóng tính toán không lớn hơn 78% chiều sâu nước (d) và trong giai đoạn thiết kế sơ bộ có thể lấy H1/3=0,6d. Như vậy trong việc xác định chiều cao sóng lớn nhất ở đây đã không kể đến yếu tố vận tốc gió tính toán. Trong [4] đã đưa công thức của Maccowan để xác định điều kiện sóng vỡ trong vùng nước nông có độ sâu nước d=const như sau:

bmax

b

H( ) =0,78

d

(1) trong đó: Hb: Chiều cao sóng vỡ db: Độ sâu nước trước công trình 1.2. Xác định chiều cao sóng lan truyền lên đảo bằng mô hình toán [1] Sử dụng mô hình toán MIKE 21 SW để nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm dốc của đảo san hô TSL. Số liệu đầu vào: Số liệu sóng nước sâu: Hs = 16.11 và Tp = 14.27s được tính toán, dự báo bằng tiêu chuẩn ngành TCN 22N-222-95 với vận tốc gió cực đại xảy ra tại vùng biển đảo Trường Sa Wmax = 50m/s. Số liệu mực nước: được xét cho 01 trường hợp mực nước cao là MNC = 3.07m. Mô hình toán được kiểm định với số liệu đo đạc sóng tại điểm có tọa độ 955356.57 N và 600489.03 E. Kết quả kiểm định được trình bày ở bảng 1. Bảng 1. So sánh kết quả tính toán giữa mô hình với số liệu đo đạc

Tọa độ điểm đo Mô hình Mike 21 SW Số liệu đo đạc N (m) E (m) Hmo (m) Tp (s) Hmo (m) Tp (s)

955356.57 600489.03 0.66 7.85 0.7 9.8 Từ bảng 1 cho thấy kết quả kiểm định là có thể chấp nhận được và trong một số trường hợp cụ thể có thể dùng mô hình toán để để nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm dốc của đảo san hô [1].

Hình 4. Mô hình toán MIKE-21SW nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm san hô đảo TSL a) Lưới tính toán Mike21 SW và biên tính toán vùng biển đảo TSL; b) Kết quả nghiên cứu

1.3. Xác định chiều cao sóng lan truyền lên đảo bằng mô hình vật lý [1],[2] Việc nghiên cứu xác định chiều cao sóng lên đảo TS được mô phỏng trên mô hình vật lý chính thái và tương tự theo tiêu chuẩn Froude.Trên cơ sở phạm vi không gian mô hình, khả năng tạo sóng của hệ thống máy tạo sóng, để đáp ứng được mục tiêu và nội dung nghiên cứu, tỷ lệ mô hình được lựa chọn là 1/75, nL = nh = 75 trong đó nh: tỷ lệ theo phương ngang; nL: tỷ lệ theo phương đứng.

Hình 5. Mô hình vật lý nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm san hô đảo TSL MẶT CẮT THEO HƯỚNG ĐÔNG E

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRUYỀN SÓNG TỪ CAO TRÌNH -50M (P1)

ĐẾN CHÂN BỜ ĐẢO (P6 - CAO TRÌNH 0.19 M)

PA25-PA36 MN=1.12-3.07m_H 0P1 =6.9m - 10.8m, T 0 = 9.1s - 14.27 s

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 48.643 122.7 149.354 176.008 196.7845 224.672 269.718

CT_50m P2_20m P3_10 P7_7.5m P8_5m P4 _-1.5m P5_0m P6_+1m

Khoảng cách cộng dồn thực tế (m) tính từ CT_-50m

Ch

iều

cao

só

ng

thự

c tế

(m)

Hmo(m)-PA25_MN 3.07m

H(m)_PA26_Mn 3.07 m

H(m)_PA27_ MN 3.07 m

H(m)_PA28_Mn 3.07 m

Hmo(m)-PA29MN 2.4m

H(m)_PA30_ MN 2.4 m

H(m)_PA31_Mn 2.4 m

H(m)_PA32_ Mn 2.4 m

Hmo(m)-PA33_MN 1.12 m

H(m)_PA34_MN 1.12m

H(m)_PA35_MN 1.12 m

H(m)_PA36_MN 1.12m

MẶT CẮT THEO HƯỚNG TÂY NAM SWKẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRUYỀN SÓNG TỪ CAO TRÌNH -50M (P1)

ĐẾN CHÂN BỜ ĐẢO (P6 - CAO TRÌNH 0.19 M)

PA61-PA72 MN=1.12-3.07m_H0P1

=6.9m - 10.8m, T0 = 9.1s - 14.27 s

0

5

10

15

20

25

0 37.65 86.55 154.1625 221.85 301.9125 418.125 575.925

CT_50m P2_20m P3_10 P7_-7.5m P8_- 5m P4 -3.5M P5_-1m P6_+0.193m

Khoảng cách cộng dồn thực tế (m)_ Tính từ CT - 50m

Ch

iều

cao

só

ng

thự

c tế

(m)

H(m)_Pa62 sw _3.07

H(m)_Pa63_sw _3.07

H(m)_Pa64_sw _3.07

Hmo(m)_PA65__Sw _2.4

H_PA66_Sw -2.4

H_PA67(m)_Sw _2.4

H_PA68_Sw _2.4

Hmo(m)_PA69__Sw _1.12

H_PA70_Sw -1.12

H_PA71(m)_Sw _1.12

H_PA72_Sw _1.12

Hmo(m)_PA61__sw -3.07

Hình 6. Một số kết quả nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm dốc đảo TSL, dùng mô hình vật lý

2. So sánh kết quả tính toán giữa mô hình toán, mô hình vật lý và tính gần đúng 2.1. So sánh kết quả tính toán giữa mô hình toán, mô hình vật lý Hình 7 dưới đây tóm tắt kết quả so sánh giữa mô hình vật lý và mô hình toán trên bốn hướng chính của đảo NE, SE, NW, SW [1],[2].

SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TRUYỀN SÓNG GIỮA MÔ HÌNH TOÁN VÀ MÔ HÌNH VẬT LÝ

Mặt cắt theo hướng Đông Bắc NE_ Hnước sâu=16.11m T=14.27s

0.000

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

20.000

0

197.7

169555

465.0

811005

528.5

94

596.0

93845

727.1

065894

910.4

685701

1104.9

11621

CT_50m P2_20m P3_10 P4 P7_-7.5m P8_- 5m P5_-3.5 P6_+0m

Khoảng cách cộng dồn thực tế tính từ CT_- 50m

Ch

iều

cao

só

ng

thực

tế(

m) Hmo-

pa16_MN3.07m_

Mô hình vật lý(m)

Hmo_ Mô hình

toán ( m)

SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TRUYỀN SÓNG GIỮA MÔ HÌNH TOÁN VÀ MÔ HÌNH VẬT LÝ

Mặt cắt theo hướng Đông Nam SE _ Hnước sâu=16.11m T=14.27s

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 39.123 71.1 89.24 137.395 150.11 194.879

CT-50m P2-20m P3-10 P4-_-

7.56÷-9.06

P8-5 P5-0m P6+1m

Khoảng cách cộng dồn thực tế tính từ CT_- 50m

Ch

iều

cao

só

ng

thự

c tế

(m)

Hmo_Pa40_se_3.07_Mô

hình vật lý(m)

Hmo_ Mô hình toán ( m)

Hình 7. So sánh kết quả nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm dốc đảo san hô TSL

trên mô hình toán và mô hình vật lý 2.2. So sánh kết quả tính toán giữa mô hình vật lý, kết quả tính gần đúng và số liệu đo thực tế Trong quá trình xây dựng gia cố bờ đảo TSL đã xảy ra một số trường hợp sự cố làm mất ổn định bờ kè khi có gió mùa lớn. Số liệu đo đạc tại hiện trường khi xảy ra sự cố cho thấy vận tốc gió đạt cấp 7-8 giật cấp 9, chiều cao sóng max tại điểm khảo sát đạt đến 6.1m; cao độ mực nước triều đạt đến +1.90m. Áp dụng chiều cao sóng từ cách tính gần đúng của TCVN và kết quả từ thí nghiệm mô hình như đã trình bày ở trên, đồng thời có tham khảo kết quả thực đo tại hiện trường để tính trọng lượng các khối phá sóng tetrapod trước kè theo công thức Hudson (2).

3

B SD3

BD

G

ctg

H

K

γ=

γ − γα

γ

(2) trong đó: G : Trọng lượng tối thiểu của khối phủ; γB: Trọng lượng riêng trong không khí của vật liệu khối phủ (T/m3); γ: Trọng lượng riêng của nước biển (1,025 T/m3); α: Góc nghiêng của mái đê so với mặt ngang (độ); HSD: Chiều

cao sóng thiết kế, lấy HSD=H1/3 (m); KD: Hệ số ổn định, tùy theo hình dạng khối phủ, lấy theo tiêu chuẩn. Kết quả tính toán trọng lượng khối tetrapod tại một số vị trí với độ dốc mái m=2 liệt kê trong bảng 2 dưới đây. Bảng 2. So sánh kết quả tính gần đúng và mô hình vật lý có tham khảo số liệu thực tế

TT Hướng Độ sâu

nước

Tính gần đúng (Hmax )

(Theo TCVN)

Mô hình vật lý Vw=50m/s

Thực tế Vw=23m/s

Hmax/H1/3 (m)

G thiết kế (T)

Hs1/3 (m)

G tương ứng (T)

Hs1/3 (m)

G tương ứng (T)

1 NE -5.6 4.4/2.9 5 5.5 12.5 -- -- 2 SE -6.5 5.1/3.4 5 6.3 18.8 -- -- 3 SW -6.5 5.1/3.4 5 4.9 8.8 4.1 5.2 4 NW -3.5 2.7/1.8 5 3.8 4.1 -- -- 3. Nhận xét chung và kết luận về nguyên nhân sự cố 3.1. Nhận xét chung - Công thức (1) chỉ đúng khi db=const và chiều dài khu nước đủ lớn so với chiều dài sóng. Trong mọi nghiên cứu lý thuyết, độ dốc của thềm chưa vượt quá 1:5 (m=0,2). Địa hình của đảo TSL, Hình 3a,b cho thấy thềm của đảo TSL gần như dốc đứng, đoạn gần thềm nông có độ dốc m>2. Như vậy việc dùng công thức (1) để xác định chiều cao sóng thiết kế tại đảo TSL là chưa thỏa đáng, vì địa hình của đảo TSL không thỏa mãn điều kiện sử dụng công thức (1) nói riêng và TCVN nói chung để tính chiều cao sóng thiết kế. - Địa hình ven đảo TSL cũng không phù hợp để dùng mô hình toán MIKE 21 SW. Các công thức tính dùng trong mô hinh toán MIKE 21 SW cũng chỉ áp dụng cho thềm có độ dốc nhỏ. Hình 7 cho thấy các kết quả tính từ mô hình toán tại mép giới hạn giữa thềm nông và khu nước sâu nhỏ hơn nhiều so với kết quả từ mô hình vật lý. - Kết quả thực đo tại hiện trường ngày 25-5-2016 một lần nữa đã kiểm chứng sự đúng đắn của kết quả nghiên cứu lan truyền sóng từ mô hình vật lý. 3.2. Nguyên nhân sự cố - Các khối phủ Tetrapod tại TSL được chọn loại 5T và 8T (dùng kết quả tính chiều cao sóng thiết kế theo công thức (1) theo TCVN) là quá nhỏ, vì vậy các khối phủ không đảm bảo điều kiện ổn định vị trí, chúng chuyển vị lớn va vào nhau và vỡ. - Các tường kè (loại tường kè theo mô đun 6m, nặng khoảng 60T) có trọng lượng tương đương khoảng 10T/m cũng không đảm bảo ổn định vị trí do chưa được tựa vào đê chắn sóng nên khi gặp sóng lớn đã bị dịch chuyển (có đoạn dịch chuyển hàng chục mét). Nguyên nhân do thi công chưa đúng với quy trình như thiết kế (phải thi công ngay đoạn đê sau lưng kè để tạo điểm tựa giúp kè ổn định vị trí). - Các tường kè bị vỡ khi chịu các va đập do các khối Tetrapod dịch chuyển mạnh dưới tác động của sóng biển. 4. Giải pháp khắc phục và kết luận - Đối với các công trình xây dựng ven các đảo san hô, nên xác định

chiều cao sóng thiết kế thông qua thí nghiệm mô hình vật lý. Mỗi thí

nghiệm mô hình vật lý sẽ tiêu tốn khoảng 01 tỷ VNĐ, đây là khoản kinh phí khá lớn, tuy nhiên rất nhỏ so với việc khắc phục sự cố cũng như vốn đầu tư xây dựng công trình bờ đảo. - Khi thiết kế kè bờ để mở rộng các đảo khác có địa hình tương tự như đảo TSL, không nhất thiết phải lập lại thí nghiệm mô hình vật lý mà có thể tham khảo các kết quả nghiên cứu trong [2]. Các kết quả này đã được nghiệm thu và chuyển giao cho chủ đầu tư. - Khi xây dựng các công trình đặc biệt (các công trình kè bờ và đê biển trên các đảo tại khu vực TS thuộc nhóm các công trình đặc biệt), cần thiết phải có một hồ sơ thiết kế biện pháp thi công được thẩm tra, thẩm định và thực hiện nghiêm ngặt biện pháp thi công đã được phê duyệt.

Nếu không thực hiện đúng theo các biện pháp thi công đã nghiên cứu và phê duyệt thì việc không sảy ra sự cố chỉ là may mắn./.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đinh Quang Cường và nnk, 2011. “Nghiên cứu cơ sở khoa học để xây dựng quy phạm, tiêu

chuẩn thiết kế; xây dựng quy trình khảo sát, duy tu bảo dưỡng các công trình quốc phòng tại vùng DKI và Trường Sa ". Báo cáo khoa học tổng kết nhánh Dự án KHCN cấp Nhà nước, mã số ĐTB 11.4

2. Đinh Quang Cường, Trịnh Việt An, 2012. Nghiên cứu xác định chiều cao sóng lan truyền lên đảo Trường Sa Lớn trên mô hình vật lý - Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng - Đại học Xây dựng số 14 năm 2012.

3. Nguyen Xuan Tinh, Dinh Quang Cuong, 2009. Cross - Shore barrier island profile the storm dynamic, ICEC-2009- Japan, 2009.

4. Vũ Uyển Dĩnh, 2002. Môi trường biển tác động lên công trình. Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội, 2002.

5. TCVN 9901-2014. Công trình thủy lợi - Yêu cầu thiết kế đê biển. 6. Báo cáo tổng kết, 1998. “Dự án bảo vệ bờ đảo Trường Sa Lớn” - Điều kiện tự nhiên đảo

Trường Sa Lớn: Phần Khí tượng Hải văn; Địa chất công trình và Phần Khảo sát đánh giá tình hình xói lở ở đảo Trường Sa Lớn - do Trung tâm Kỹ thuật các công trình đặc biệt, Bộ Quốc phòng lập - 1998.

7. Shore protection manual, volume I&II, 1985. Department of the Army waterways experiement station corps of engineers, 1985.

8. Morten Sand Jensen, 2004, Breaking of wave over a steep bottom slape, HCE Lab-Aallorg University

12.2019 103

sóng lên địa hình dốc lớn còn khá hạn chế. Hiện nay đã có một số nghiên cứu thực nghiệm xác định chiều cao sóng lên thềm đảo dốc lớn [1],[2],[7]. Các nghiên cứu lý thuyết thường được thực hiện với độ dốc thềm đảo khá thoải như Hình 3c [5] và không vượt quá độ dốc 1:5 [7]

Hình 3. Địa hình thực tế và độ dốc thềm để tính theo công thức của tiêu chuẩn

a,b) Mặt cắt đảo nghiên cứu hướng NE, NW; c) Quan hệ giữa chiều cao sóng vỡ và độ sâu nước trước công trình

1.1. Xác định chiều cao sóng lan truyền lên đảo dùng công thức của TCVN Hiện nay việc tính toán xác định thông số chiều cao sóng khi thiết kế các công trình kè bảo vệ bờ tại các đảo san hô như khu vực quẩn đảo TS thường được xác định gần đúng theo TCVN[5]. Tiêu chuẩn Việt Nam [5] quy định: Chiều cao sóng tính toán không lớn hơn 78% chiều sâu nước (d) và trong giai đoạn thiết kế sơ bộ có thể lấy H1/3=0,6d. Như vậy trong việc xác định chiều cao sóng lớn nhất ở đây đã không kể đến yếu tố vận tốc gió tính toán. Trong [4] đã đưa công thức của Maccowan để xác định điều kiện sóng vỡ trong vùng nước nông có độ sâu nước d=const như sau:

bmax

b

H( ) =0,78

d

(1) trong đó: Hb: Chiều cao sóng vỡ db: Độ sâu nước trước công trình 1.2. Xác định chiều cao sóng lan truyền lên đảo bằng mô hình toán [1] Sử dụng mô hình toán MIKE 21 SW để nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm dốc của đảo san hô TSL. Số liệu đầu vào: Số liệu sóng nước sâu: Hs = 16.11 và Tp = 14.27s được tính toán, dự báo bằng tiêu chuẩn ngành TCN 22N-222-95 với vận tốc gió cực đại xảy ra tại vùng biển đảo Trường Sa Wmax = 50m/s. Số liệu mực nước: được xét cho 01 trường hợp mực nước cao là MNC = 3.07m. Mô hình toán được kiểm định với số liệu đo đạc sóng tại điểm có tọa độ 955356.57 N và 600489.03 E. Kết quả kiểm định được trình bày ở bảng 1. Bảng 1. So sánh kết quả tính toán giữa mô hình với số liệu đo đạc

Tọa độ điểm đo Mô hình Mike 21 SW Số liệu đo đạc N (m) E (m) Hmo (m) Tp (s) Hmo (m) Tp (s)

955356.57 600489.03 0.66 7.85 0.7 9.8 Từ bảng 1 cho thấy kết quả kiểm định là có thể chấp nhận được và trong một số trường hợp cụ thể có thể dùng mô hình toán để để nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm dốc của đảo san hô [1].

Hình 4. Mô hình toán MIKE-21SW nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm san hô đảo TSL a) Lưới tính toán Mike21 SW và biên tính toán vùng biển đảo TSL; b) Kết quả nghiên cứu

1.3. Xác định chiều cao sóng lan truyền lên đảo bằng mô hình vật lý [1],[2] Việc nghiên cứu xác định chiều cao sóng lên đảo TS được mô phỏng trên mô hình vật lý chính thái và tương tự theo tiêu chuẩn Froude.Trên cơ sở phạm vi không gian mô hình, khả năng tạo sóng của hệ thống máy tạo sóng, để đáp ứng được mục tiêu và nội dung nghiên cứu, tỷ lệ mô hình được lựa chọn là 1/75, nL = nh = 75 trong đó nh: tỷ lệ theo phương ngang; nL: tỷ lệ theo phương đứng.

Hình 5. Mô hình vật lý nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm san hô đảo TSL MẶT CẮT THEO HƯỚNG ĐÔNG E

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRUYỀN SÓNG TỪ CAO TRÌNH -50M (P1)

ĐẾN CHÂN BỜ ĐẢO (P6 - CAO TRÌNH 0.19 M)

PA25-PA36 MN=1.12-3.07m_H 0P1 =6.9m - 10.8m, T 0 = 9.1s - 14.27 s

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 48.643 122.7 149.354 176.008 196.7845 224.672 269.718

CT_50m P2_20m P3_10 P7_7.5m P8_5m P4 _-1.5m P5_0m P6_+1m

Khoảng cách cộng dồn thực tế (m) tính từ CT_-50m

Ch

iều

cao

só

ng

thự

c tế

(m)

Hmo(m)-PA25_MN 3.07m

H(m)_PA26_Mn 3.07 m

H(m)_PA27_ MN 3.07 m

H(m)_PA28_Mn 3.07 m

Hmo(m)-PA29MN 2.4m

H(m)_PA30_ MN 2.4 m

H(m)_PA31_Mn 2.4 m

H(m)_PA32_ Mn 2.4 m

Hmo(m)-PA33_MN 1.12 m

H(m)_PA34_MN 1.12m

H(m)_PA35_MN 1.12 m

H(m)_PA36_MN 1.12m

MẶT CẮT THEO HƯỚNG TÂY NAM SWKẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRUYỀN SÓNG TỪ CAO TRÌNH -50M (P1)

ĐẾN CHÂN BỜ ĐẢO (P6 - CAO TRÌNH 0.19 M)

PA61-PA72 MN=1.12-3.07m_H0P1

=6.9m - 10.8m, T0 = 9.1s - 14.27 s

0

5

10

15

20

25

0 37.65 86.55 154.1625 221.85 301.9125 418.125 575.925

CT_50m P2_20m P3_10 P7_-7.5m P8_- 5m P4 -3.5M P5_-1m P6_+0.193m

Khoảng cách cộng dồn thực tế (m)_ Tính từ CT - 50m

Ch

iều

cao

só

ng

thự

c tế

(m)

H(m)_Pa62 sw _3.07

H(m)_Pa63_sw _3.07

H(m)_Pa64_sw _3.07

Hmo(m)_PA65__Sw _2.4

H_PA66_Sw -2.4

H_PA67(m)_Sw _2.4

H_PA68_Sw _2.4

Hmo(m)_PA69__Sw _1.12

H_PA70_Sw -1.12

H_PA71(m)_Sw _1.12

H_PA72_Sw _1.12

Hmo(m)_PA61__sw -3.07

Hình 6. Một số kết quả nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm dốc đảo TSL, dùng mô hình vật lý

2. So sánh kết quả tính toán giữa mô hình toán, mô hình vật lý và tính gần đúng 2.1. So sánh kết quả tính toán giữa mô hình toán, mô hình vật lý Hình 7 dưới đây tóm tắt kết quả so sánh giữa mô hình vật lý và mô hình toán trên bốn hướng chính của đảo NE, SE, NW, SW [1],[2].

SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TRUYỀN SÓNG GIỮA MÔ HÌNH TOÁN VÀ MÔ HÌNH VẬT LÝ

Mặt cắt theo hướng Đông Bắc NE_ Hnước sâu=16.11m T=14.27s

0.000

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

20.000

0

197.7

169555

465.0

811005

528.5

94

596.0

93845

727.1

065894

910.4

685701

1104.9

11621

CT_50m P2_20m P3_10 P4 P7_-7.5m P8_- 5m P5_-3.5 P6_+0m

Khoảng cách cộng dồn thực tế tính từ CT_- 50m

Ch

iều

cao

só

ng

thực

tế(

m) Hmo-

pa16_MN3.07m_

Mô hình vật lý(m)

Hmo_ Mô hình

toán ( m)

SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TRUYỀN SÓNG GIỮA MÔ HÌNH TOÁN VÀ MÔ HÌNH VẬT LÝ

Mặt cắt theo hướng Đông Nam SE _ Hnước sâu=16.11m T=14.27s

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 39.123 71.1 89.24 137.395 150.11 194.879

CT-50m P2-20m P3-10 P4-_-

7.56÷-9.06

P8-5 P5-0m P6+1m

Khoảng cách cộng dồn thực tế tính từ CT_- 50m

Ch

iều

cao

só

ng

thự

c tế

(m)

Hmo_Pa40_se_3.07_Mô

hình vật lý(m)

Hmo_ Mô hình toán ( m)

Hình 7. So sánh kết quả nghiên cứu lan truyền sóng lên thềm dốc đảo san hô TSL

trên mô hình toán và mô hình vật lý 2.2. So sánh kết quả tính toán giữa mô hình vật lý, kết quả tính gần đúng và số liệu đo thực tế Trong quá trình xây dựng gia cố bờ đảo TSL đã xảy ra một số trường hợp sự cố làm mất ổn định bờ kè khi có gió mùa lớn. Số liệu đo đạc tại hiện trường khi xảy ra sự cố cho thấy vận tốc gió đạt cấp 7-8 giật cấp 9, chiều cao sóng max tại điểm khảo sát đạt đến 6.1m; cao độ mực nước triều đạt đến +1.90m. Áp dụng chiều cao sóng từ cách tính gần đúng của TCVN và kết quả từ thí nghiệm mô hình như đã trình bày ở trên, đồng thời có tham khảo kết quả thực đo tại hiện trường để tính trọng lượng các khối phá sóng tetrapod trước kè theo công thức Hudson (2).

3

B SD3

BD

G

ctg

H

K

γ=

γ − γα

γ

(2) trong đó: G : Trọng lượng tối thiểu của khối phủ; γB: Trọng lượng riêng trong không khí của vật liệu khối phủ (T/m3); γ: Trọng lượng riêng của nước biển (1,025 T/m3); α: Góc nghiêng của mái đê so với mặt ngang (độ); HSD: Chiều

cao sóng thiết kế, lấy HSD=H1/3 (m); KD: Hệ số ổn định, tùy theo hình dạng khối phủ, lấy theo tiêu chuẩn. Kết quả tính toán trọng lượng khối tetrapod tại một số vị trí với độ dốc mái m=2 liệt kê trong bảng 2 dưới đây. Bảng 2. So sánh kết quả tính gần đúng và mô hình vật lý có tham khảo số liệu thực tế

TT Hướng Độ sâu

nước

Tính gần đúng (Hmax )

(Theo TCVN)

Mô hình vật lý Vw=50m/s

Thực tế Vw=23m/s

Hmax/H1/3 (m)

G thiết kế (T)

Hs1/3 (m)

G tương ứng (T)

Hs1/3 (m)

G tương ứng (T)

1 NE -5.6 4.4/2.9 5 5.5 12.5 -- -- 2 SE -6.5 5.1/3.4 5 6.3 18.8 -- -- 3 SW -6.5 5.1/3.4 5 4.9 8.8 4.1 5.2 4 NW -3.5 2.7/1.8 5 3.8 4.1 -- -- 3. Nhận xét chung và kết luận về nguyên nhân sự cố 3.1. Nhận xét chung - Công thức (1) chỉ đúng khi db=const và chiều dài khu nước đủ lớn so với chiều dài sóng. Trong mọi nghiên cứu lý thuyết, độ dốc của thềm chưa vượt quá 1:5 (m=0,2). Địa hình của đảo TSL, Hình 3a,b cho thấy thềm của đảo TSL gần như dốc đứng, đoạn gần thềm nông có độ dốc m>2. Như vậy việc dùng công thức (1) để xác định chiều cao sóng thiết kế tại đảo TSL là chưa thỏa đáng, vì địa hình của đảo TSL không thỏa mãn điều kiện sử dụng công thức (1) nói riêng và TCVN nói chung để tính chiều cao sóng thiết kế. - Địa hình ven đảo TSL cũng không phù hợp để dùng mô hình toán MIKE 21 SW. Các công thức tính dùng trong mô hinh toán MIKE 21 SW cũng chỉ áp dụng cho thềm có độ dốc nhỏ. Hình 7 cho thấy các kết quả tính từ mô hình toán tại mép giới hạn giữa thềm nông và khu nước sâu nhỏ hơn nhiều so với kết quả từ mô hình vật lý. - Kết quả thực đo tại hiện trường ngày 25-5-2016 một lần nữa đã kiểm chứng sự đúng đắn của kết quả nghiên cứu lan truyền sóng từ mô hình vật lý. 3.2. Nguyên nhân sự cố - Các khối phủ Tetrapod tại TSL được chọn loại 5T và 8T (dùng kết quả tính chiều cao sóng thiết kế theo công thức (1) theo TCVN) là quá nhỏ, vì vậy các khối phủ không đảm bảo điều kiện ổn định vị trí, chúng chuyển vị lớn va vào nhau và vỡ. - Các tường kè (loại tường kè theo mô đun 6m, nặng khoảng 60T) có trọng lượng tương đương khoảng 10T/m cũng không đảm bảo ổn định vị trí do chưa được tựa vào đê chắn sóng nên khi gặp sóng lớn đã bị dịch chuyển (có đoạn dịch chuyển hàng chục mét). Nguyên nhân do thi công chưa đúng với quy trình như thiết kế (phải thi công ngay đoạn đê sau lưng kè để tạo điểm tựa giúp kè ổn định vị trí). - Các tường kè bị vỡ khi chịu các va đập do các khối Tetrapod dịch chuyển mạnh dưới tác động của sóng biển. 4. Giải pháp khắc phục và kết luận - Đối với các công trình xây dựng ven các đảo san hô, nên xác định

chiều cao sóng thiết kế thông qua thí nghiệm mô hình vật lý. Mỗi thí

nghiệm mô hình vật lý sẽ tiêu tốn khoảng 01 tỷ VNĐ, đây là khoản kinh phí khá lớn, tuy nhiên rất nhỏ so với việc khắc phục sự cố cũng như vốn đầu tư xây dựng công trình bờ đảo. - Khi thiết kế kè bờ để mở rộng các đảo khác có địa hình tương tự như đảo TSL, không nhất thiết phải lập lại thí nghiệm mô hình vật lý mà có thể tham khảo các kết quả nghiên cứu trong [2]. Các kết quả này đã được nghiệm thu và chuyển giao cho chủ đầu tư. - Khi xây dựng các công trình đặc biệt (các công trình kè bờ và đê biển trên các đảo tại khu vực TS thuộc nhóm các công trình đặc biệt), cần thiết phải có một hồ sơ thiết kế biện pháp thi công được thẩm tra, thẩm định và thực hiện nghiêm ngặt biện pháp thi công đã được phê duyệt.

Nếu không thực hiện đúng theo các biện pháp thi công đã nghiên cứu và phê duyệt thì việc không sảy ra sự cố chỉ là may mắn./.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đinh Quang Cường và nnk, 2011. “Nghiên cứu cơ sở khoa học để xây dựng quy phạm, tiêu

chuẩn thiết kế; xây dựng quy trình khảo sát, duy tu bảo dưỡng các công trình quốc phòng tại vùng DKI và Trường Sa ". Báo cáo khoa học tổng kết nhánh Dự án KHCN cấp Nhà nước, mã số ĐTB 11.4

2. Đinh Quang Cường, Trịnh Việt An, 2012. Nghiên cứu xác định chiều cao sóng lan truyền lên đảo Trường Sa Lớn trên mô hình vật lý - Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng - Đại học Xây dựng số 14 năm 2012.

3. Nguyen Xuan Tinh, Dinh Quang Cuong, 2009. Cross - Shore barrier island profile the storm dynamic, ICEC-2009- Japan, 2009.

4. Vũ Uyển Dĩnh, 2002. Môi trường biển tác động lên công trình. Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội, 2002.

5. TCVN 9901-2014. Công trình thủy lợi - Yêu cầu thiết kế đê biển. 6. Báo cáo tổng kết, 1998. “Dự án bảo vệ bờ đảo Trường Sa Lớn” - Điều kiện tự nhiên đảo

Trường Sa Lớn: Phần Khí tượng Hải văn; Địa chất công trình và Phần Khảo sát đánh giá tình hình xói lở ở đảo Trường Sa Lớn - do Trung tâm Kỹ thuật các công trình đặc biệt, Bộ Quốc phòng lập - 1998.

7. Shore protection manual, volume I&II, 1985. Department of the Army waterways experiement station corps of engineers, 1985.

8. Morten Sand Jensen, 2004, Breaking of wave over a steep bottom slape, HCE Lab-Aallorg University