Báo cáo Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tiêu tán năng lượng chống dao động có hại phục vụ các công trình kỹ thuật

viÖn khoa häc vµ c«ng nghÖ viÖt nam

viÖn c¬ häc

b¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi cÊp nhµ n−íc

m∙ sè kc 05.30

nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o thiÕt bÞ

tiªu t¸n n¨ng l−îng chèng dao ®éng cã h¹i

phôc vô c¸c c«ng tr×nh kü thuËt

Chñ nhiÖm ®Ò tµi: GS. TSKH NguyÔn §«ng Anh

5881

12/6/2006

Hµ Néi – 12/2005

viÖn khoa häc vµ c«ng nghÖ viÖt nam

viÖn c¬ häc

b¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi cÊp nhµ n−íc

m∙ sè kc 05.30

nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o thiÕt bÞ

tiªu t¸n n¨ng l−îng chèng dao ®éng cã h¹i phôc

vô c¸c c«ng tr×nh kü thuËt

Chñ nhiÖm ®Ò tµi: GS. TSKH NguyÔn §«ng Anh

tËp 1

nghiªn cøu c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt chèng dao ®éng

cã h¹i b»ng thiÕt bÞ TTNL

Hµ Néi – 12/2005

I. Nghiªn cøu c¸c gi¶i ph¸p c«ng nghÖ chèng dao ®éng

cã h¹i b»ng thiÕt bÞ tiªu t¸n n¨ng l−îng (ttnl)

1. §¸nh gi¸ c¸c dao ®éng cã h¹i trong nh÷ng c«ng tr×nh kÜ thuËt ë

ViÖt Nam

HiÖn nay, c«ng nghÖ gi¶m dao ®éng cã h¹i (D§CH) lµ mét trong nh÷ng quan t©m hµng

®Çu cña c¸c c¬ quan nghiªn cøu vµ øng dông [1,2,6,7,9,23,29-39,67-72]. D§CH xuÊt

hiÖn trong nhiÒu lÜnh vùc: ph−¬ng tiÖn giao th«ng chÞu kÝch ®éng mÆt ®−êng; tµu thuû

vµ c¸c c«ng tr×nh ngoµi kh¬i chÞu t¸c ®éng sãng giã; c¸c th¸p v« tuyÕn, cao èc chÞu t¸c

®éng giã vµ ®éng ®Êt; c¸c cÇu treo chÞu t¶i träng giã b·o; c¸c thiÕt bÞ, tuèc bin ho¹t

®éng víi tèc ®é cao... C¸c D§CH nµy ngµy cµng nguy hiÓm vµ cÇn ®−îc quan t©m

thÝch ®¸ng v× 3 lý do:

-Sù t¨ng lªn vÒ quy m« kÕt cÊu, tèc ®é m¸y mãc, c−êng ®é kÝch ®éng ngoµi.

-Sù cÊp thiÕt vÒ viÖc gi¶m gi¸ thµnh c¸c c«ng tr×nh lín.

-Yªu cÇu cao vÒ an toµn cho c¸c c«ng tr×nh quan träng.

Ngoµi ra, n−íc ta ®ang ph¸t triÓn c«ng nghiÖp ®ãng tµu biÓn, tù ®éng hãa trong ngµnh

c¬ khÝ, c«ng nghiÖp dÇu khÝ, dµn khoan biÓn, cÇu d©y v¨ng v.v... TÊt c¶ c¸c lÜnh vùc

nµy ®Òu cã nhu cÇu ¸p dông c¸c biÖn ph¸p dËp t¾t D§CH. D−íi ®©y ta sÏ xem xÐt s©u

h¬n mét sè lÜnh vùc ®iÓn h×nh.

a. Ph©n tÝch c¸c dao ®éng cã h¹i trong c«ng tr×nh biÓn vµ c¶ng

Dao ®éng cã h¹i trong c«ng tr×nh biÓn

Trong x©y dùng yªu cÇu gi¶m D§CH ®−îc ®Æt ra trong nhiÒu n¨m l¹i ®©y. Nh÷ng

tÝnh to¸n cæ ®iÓn th−êng coi c«ng tr×nh x©y dùng lµ kÕt cÊu tÜnh, yÕu tè ®éng ®−îc

®−a vÒ yÕu tè tÜnh t−¬ng ®−¬ng. Do ®ã, nh÷ng ph−¬ng ph¸p gi¶m dao ®éng còng

mang tÝnh "tÜnh" nh−: t¨ng c−êng ®é cøng cña kÕt cÊu. Xu h−íng nµy ®· thay ®æi v×:

+ C¸c kÕt cÊu ngµy cµng cao h¬n, dµi h¬n vµ do ®ã còng m¶nh h¬n. ViÖc t¨ng

®é dµy sÏ lµm t¨ng khèi l−îng dÉn tíi viÖc ph¶i gia cè mãng hay bæ sung c¸c trô cÇu.

Nh÷ng c«ng viÖc nµy th−êng qu¸ tèn kÐm.

+ Do sù t¨ng lªn vÒ quy m«, kÕt cÊu còng ph¶i chÞu thªm nh÷ng t¶i träng ®éng

phøc t¹p (®éng ®Êt, giã, sãng biÓn...). ViÖc quy vÒ m« h×nh tÜnh ®Ó tÝnh to¸n kh«ng

cßn phï hîp.

C¸c c«ng tr×nh biÓn th−êng ph¶i chÞu c¸c t¶i träng sãng, giã, dßng ch¶y - lµ c¸c t¶i

träng ®éng, cã c−êng ®é lín. Do vËy nhu cÇu gi¶m dao ®éng ®ang lµ mèi quan t©m,

®Æc biÖt ®èi víi c¸c lo¹i giµn ®−îc neo gi÷ b»ng c¸c d©y c¸p hoÆc c¸c ngän h¶i ®¨ng,

c¸c c«ng tr×nh quan s¸t. HiÖn nay trong lÜnh vùc c«ng tr×nh biÓn ë ViÖt Nam, vÊn ®Ò

gi¶m dao ®éng cho c¸c c«ng tr×nh DKI ®ang ®−îc rÊt nhiÒu c¬ quan qu¶n lý vµ

nghiªn cøu gi¶i quyÕt.

1

H×nh 1.1: Hai d¹ng c«ng tr×nh biÓn chÞu dao ®éng lín

Dao ®éng cña c¸c c«ng tr×nh DKI

Dù ¸n x©y dùng c¸c c«ng tr×nh DKI, cã vÞ trÝ chiÕn l−îc vÒ kinh tÕ, KHKT, ANQP,

®−îc b¾t ®Çu tõ n¨m 1989, thuéc ch−¬ng tr×nh BiÓn §«ng-H¶i §¶o cña Nhµ n−íc.

C«ng tr×nh DKI chñ yÕu ®−îc x©y dùng trªn c¸c b·i san h« ch×m cã ®é s©u n−íc tõ 7-

50m ë phÝa §«ng Nam ViÖt Nam, c¸ch Vòng Tµu kho¶ng 400-700 km, trong khu vùc

thÒm lôc ®Þa cña ViÖt Nam, trõ DKI/10 x©y dùng trªn nÒn bïn yÕu ë B·i c¹n Cµ Mau.

§Þa h×nh ®¸y biÓn khu vùc nµy lµ “®åi nói” san h« ngÇm n−íc, rÊt kh«ng b»ng ph¼ng.

T¹i mét sè b·i nh« cao t−¬ng ®èi b»ng ph¼ng ®· x©y dùng c¸c c«ng tr×nh DKI, t¹o

thµnh “Lµng trªn biÓn” ®Ó chèt gi÷, kh¼ng ®Þnh chñ quyÒn biÓn, thÒm lôc ®Þa cña ViÖt

Nam trong khu vùc nµy.

§Þa chÊt nÒn san h« rÊt phøc t¹p, tÝnh kh«ng ®ång nhÊt rÊt lín. ChØ trong ph¹m vi

réng, s©u mét vµi mÐt, cÊu t¹o ®Þa chÊt, c−êng ®é san h«, c¸c tÝnh chÊt c¬ lý ®· cã sù

thay ®æi kh¸c nhau rÊt lín, kh«ng theo qui luËt nµo. §Ó cã c¬ së khoa häc vÒ tÝnh

chÊt c¬ lý cña nÒn san h« cho viÖc x©y dùng c¸c c«ng tr×nh DKI, trong nh÷ng n¨m

qua, ®· khoan ®−îc 28 mòi khoan th¨m dß ®Þa chÊt, mòi s©u nhÊt ®Õn 50m, líp trªn

chñ yÕu lµ san h« sèng, cã vÞ trÝ líp mÆt lµ ®¸ san h« cøng kh¸c nhau, xen kÏ cã c¶

c¸t s¹n san h«, c−êng ®é kh«ng ®ång ®Òu dao ®éng tõ 80-270kg/cm²… Tõ c¸c yÕu tè

nµy rÊt khã cho viÖc x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña nÒn san h« ®Ó tÝnh to¸n c«ng

tr×nh.

KhÝ t−îng thuû v¨n cña khu vùc DKI còng rÊt phøc t¹p, trong lÜnh vùc c«ng nghÖ

biÓn (kÓ c¶ Vietsovpetro), ®Õn nay ta ®· thu thËp, cã thªm nhiÒu sè liÖu thùc tÕ ®Ó

ngµy cµng phï hîp h¬n víi KTTV ë ®©y. Víi tÇn suÊt lò 1% ®· cã mét sè sè liÖu cho

thiÕt kÕ x©y dùng c«ng tr×nh DKI giai ®o¹n 1989 – 1998 nh− sau:

-Tèc ®é giã 2’: 34m/s→ 45m/s→ 50m/s.

2

-ChiÒu cao sãng: 7m→ 9m→ 10,5m→ 14m.

-Dao ®éng thuû triÒu kho¶ng 2,0m→ 2,3m.

-Dßng ch¶y mÆt: 3,2m/s→ 2,4m/s…

§©y lµ nh÷ng sè liÖu khÝ t−îng thuû v¨n ®· ®−îc dïng trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ c«ng

tr×nh DKI trong giai ®o¹n x©y dùng. §Ó ®¸p øng yªu cÇu khai th¸c, ph¸t triÓn KT

biÓn, dÞch vô KHKT biÓn, ANQP cña ®Êt n−íc, trong nh÷ng n¨m qua ®· x©y dùng

mét sè CTB t¹i vïng DKI, trong ®ã cã c«ng tr×nh cã s©n bay, tr¹m nghiªn cøu vÒ

biÓn, tr¹m KTTV… §· ¸p dông 3 d¹ng mãng: träng lùc, b¸n träng lùc vµ mãng cäc.

Tõ thùc tÕ sö dông cho thÊy d¹ng mãng b¸n träng lùc lµ kh¸ thÝch hîp vãi vïng DKI

(nÒn san h«). C¸c c«ng tr×nh DKI ®·, ®ang vµ sÏ tiÕp tôc ®øng v÷ng, kh¼ng ®Þnh vÞ trÝ

chiÕn l−îc quan träng cña nã, gãp phÇn vµo sù ph¸t triÓn, khai th¸c tiÒm n¨ng biÓn v«

cïng phong phó, giµu cã ë ®©y, t¨ng c−êng kh¶ n¨ng QP, gãp phÇn vµo æn ®Þnh chÝnh

trÞ cña ®Êt n−íc trong nh÷ng n¨m qua. VÒ mÆt khoa häc CTB, ta ®· cã mét b−íc tiÕn

bé v−ît bËc c¶ vÒ sè liÖu khoa häc, kinh nghiÖm thu thËp ®−îc còng nh− sù lín m¹nh,

tr−ëng thµnh cña ®éi ngò c¸n bé khoa häc CTB.

Tuy vËy, mét sè c«ng tr×nh DKI x©y dùng ë thêi kú ®Çu (1989, 1990) sau mét sè n¨m

®· bÞ sù cè: ®a phÇn cã sù rung l¾c, mét sè thÊp kh«ng sö dông ®−îc, nghiªng lÖch, bÞ

®æ… Qua kh¶o s¸t thùc tÕ t¹i c¸c c«ng tr×nh DKI, ®o ®¹c lÊy sè liÖu khoa häc, c¸c

héi nghÞ rót kinh nghiÖm, héi nghÞ khoa häc vÒ DKI ®· nªu ra mét sè nguyªn nh©n

chÝnh sau:

-Sè liÖu vÒ khÝ t−îng thuû v¨n cho ®Çu vµo thiÕt kÕ thÊp h¬n thùc tÕ rÊt nhiÒu,

nhÊt lµ chiÒu cao sãng (thiÕt kÕ 14m, thùc tÕ ë tõng c«ng tr×nh ®· cao tíi 16,17m).

-Sù dÝnh b¸m gi÷a cäc vµ nÒn san h« (lùc ma s¸t) thÊp, bÞ suy gi¶m khi c«ng

tr×nh bÞ rung l¾c nhiÒu (chiÒu s©u ®ãng cäc, sè l−îng cäc cho mét c«ng tr×nh; träng

lùc gia t¶i cña c«ng tr×nh kh«ng t−¬ng xøng víi sãng giã thùc tÕ lín h¬n).

-LÜnh vùc c«ng tr×nh biÓn ®èi víi ta cßn rÊt míi, kinh nghiÖm ban ®Çu Ýt, c¸c

c«ng tr×nh lµm tr−íc kh«ng hoµn chØnh b»ng c¸c c«ng tr×nh lµm sau.

H×nh 1.2: Ph−¬ng ¸n “ Gia c−êng trùc tiÕp vµo ch©n ®Õ ”

3

H×nh 1.3: Ph−¬ng ¸n “ Më réng ch©n ®Õ ”

§Ó duy tr× sù tån t¹i l©u dµi c¸c c«ng tr×nh DKI theo nhiÖm vô chiÕn l−îc vÒ biÓn,

Nhµ n−íc ®· quyÕt ®Þnh gia c−êng s÷a ch÷a (GCSC) c¸c c«ng tr×nh DKI. Trong thiÕt

kÕ GCSC, c¸c sè liÖu vÒ KTTV, ®Þa chÊt c¬ b¶n vÉn lÊy nh− giai ®o¹n x©y dùng míi,

riªng chiÒu cao sãng tÝnh to¸n cho thiÕt kÕ GCSC ®· t¨ng ®Õn 15,8m. Trong giai ®o¹n

GCSC c¸c c«ng tr×nh DKI (2000-2004), ®· tæ chøc tuyÓn chän vµ ®−a vµo øng dông 2

ph−¬ng ¸n. Ph−¬ng ¸n “Gia c−êng trùc tiÕp vµo ch©n ®Õ” (h×nh 1.2) ®· ¸p dông cho

20% sè c«ng tr×nh. Ph−¬ng ¸n nµy thi c«ng kh¸ ®¬n gi¶n, gi¸ thµnh thÊp, ¸p dông cho

c¸c c«ng tr×nh cã ®é s©u n−íc hîp lý song chØ b¬m ®−îc bª t«ng v÷a d©ng trªn biÓn,

kh«ng më réng (xoÌ ®−îc) ch©n ra xa nªn hiÖu qu¶ gia cè, tÝnh bÒn v÷ng ch−a thËt tin

cËy. Ph−¬ng ¸n thø 2 lµ “Më réng ch©n ®Õ” (h×nh 1.3) ®· dïng c¸c khèi dµn thÐp

“tam gi¸c” liªn kÕt vµo khèi ch©n ®Õ cò, më réng ch©n ®Õ ra 2-3 lÇn, ch©n c¸c giµn

tam gi¸c ë phÝa ngoµi ®−îc gia t¶i, liªn kÕt víi nÒn san h« b»ng b¬m bª t«ng, ®· lµm

cho c¸c c«ng tr×nh cøng v÷ng, gi¶m h¼n rung l¾c, chèng lËt tèt h¬n. Ph−¬ng ¸n nµy

vÒ thi c«ng phøc t¹p h¬n; chi phÝ lín h¬n h¼n so víi ph−¬ng ¸n “Gia c−êng trùc tiÕp”.

Tuy vËy, c¶ 2 ph−¬ng ¸n ®Òu ch−a gi¶i quyÕt ®−îc triÖt ®Ó vÊn ®Ò c¬ b¶n lµ n©ng chiÒu

cao sµn c«ng t¸c cña CT lªn cao theo yªu cÇu cña quy ph¹m thiÕt kÕ CTB øng víi

sãng cao 15,8m, do qu¸ tèn kÐm; viÖc liªn kÕt gi÷a khèi gia t¶i vµo ch©n ®Õ CT cò

ch−a thËt tin cËy; hiÖn t−îng rung l¾c khi sãng giã lín tuy ®· gi¶m h¼n song vÉn ch−a

gi¶i quyÕt ®−îc c¬ b¶n. CÇn ph¶i tiÕp tôc nghiªn cøu ®Ó cã thÓ ¸p dông KHCN tiªn

tiÕn cña thÕ giíi, lµm gi¶m rung l¾c, chèng nhæ c«ng tr×nh. Mét trong nh÷ng gi¶i ph¸p

®ã lµ nghiªn cøu ¸p dông c«ng nghÖ §KKC cho c¸c c«ng tr×nh DKI ®Ó t¹o kh¶ n¨ng

më ra ph−¬ng ¸n söa ch÷a míi hiÖu qu¶ bæ xung cho c¸c kÕt qu¶ ®· cã. MÆt kh¸c,

viÖc ¸p dông c«ng nghÖ §KKC cã thÓ gãp phÇn t¹o ra c¸c kÕt cÊu DK thÕ hÖ míi cã

kh¶ n¨ng bÒn v÷ng l©u dµi trong m«i tr−êng biÓn ViÖt Nam. MÆt kh¸c, cÇn ph¶i tiÕp

tôc nghiªn cøu c¬ b¶n ®Ó chÝnh x¸c ho¸ h¬n c¸c sè liÖu ®Çu vµo cho thiÕt kÕ c«ng

tr×nh DK (Sè liÖu KTTV, tÝnh chÊt c¬ lý cña nÒn san h« vµ d¹ng CTB thÝch nghi).

4

Xãi lë bê biÓn

Qu¸ tr×nh xãi lë bê biÓn lµ mét trong nh÷ng lo¹i tai biÕn tù nhiªn x¶y ra t¹i hÇu hÕt

c¸c bê ®¹i d−¬ng trªn thÕ giíi víi qui m« vµ c−êng ®é kh¸c nhau. HiÖn t¹i, tõ mãng

c¸i ®Õn TÜnh Gia (Thanh Hãa) cã 55 ®o¹n bÞ xãi lë víi tæng chiÒu dµi 254 km, trong

®ã nh÷ng ®o¹n cã c−êng ®é xãi lë tõ 50 ®Õn 100m/n¨m chiÕm 4%. Nguyªn nh©n cña

xãi lë lµ do nhiÒu yÕu tè g©y nªn nh− do chuyÓn ®éng t©n kiÕn t¹o, ®éng lùc dßng

ch¶y, n−íc d©ng, triÒu c−êng…, trong ®ã kh«ng thÓ kh«ng tÝnh ®Õn c¶ t¸c ®éng cña

chÝnh con ng−êi. B·o kÌm theo n−íc d©ng tõ l©u ®· g©y ra nhiÒu th¶m häa trªn thÕ giíi.

Tr−ît ®Êt vµ lë ®Êt

Ph©n tÝch tµi liÖu nghiªn cøu ®Þa chÊt c«ng tr×nh ®· thÊy cã ba khu vùc tr−ît ®Êt víi

c¸c møc ®é kh¸c nhau. Khu vùc cã tiÒm n¨ng tr−ît ®Êt víi c−êng ®é m¹nh nhÊt lµ

Hång Gai vµ ®Ìo H¶i V©n; khu vùc cã tiÒm n¨ng tr−ît ®Êt trung b×nh lµ tõ Mãng C¸i

®Õn HuÕ; khu vùc Ýt tiÒm n¨ng tr−ît ®Êt lµ Qu¶ng Yªn – H¶i Phßng. Khu vùc Trung

bé vµ Nam Trung bé qu¸ tr×nh tr−ît lë bê biÓn lµ rÊt lín, vÝ dô nh− tr−ît lë ë phÇn h¹

l−u s«ng H−¬ng (Thõa Thiªn – HuÕ). T¹i M¹o Khª, n¨m 1995 do tr−ît vµ lë ®Êt mµ

h¬n 1000m³bïn trµn vµo hÇm lß. T¹i M«ng D−¬ng, ngµy 03/07/1998 ®Êt ®¸ ®· Ëp vµo

má mét khèi l−îng tíi 150.000m³. T¹i PhÊn MÔ sôt lë ®· lµm cho 2.900m³®Êt ®¸ lÊp

®Çy hÇm lß víi chiÒu dµy 72m.

§éng ®Êt ven biÓn

HiÖn nay viÖc nghiªn cøu ®éng ®Êt ®· x¸c ®Þnh ®−îc quy luËt ph©n bè theo thêi gian

vµ kh«ng gian cña c¸c trËn ®éng ®Êt x¶y ra trªn toµn ®íi ven biÓn tõ B¾c bé ®Õn Nam

bé, x¸c ®Þnh tÇn xuÊt lÆp l¹i ®éng ®Êt ®èi víi 5 lo¹i cÊp kh¸c nhau. Ngoµi ra ®· x©y

dùng ®−îc b¶n ®å ph©n bè chÊn t©m ®éng ®Êt tû lÖ 1:500.000, b¶n ®å vïng ph¸t sinh

®éng ®Êt, b¶n ®å ph©n vïng ®éng ®Êt, trong ®ã c¸c ®Æc tr−ng vïng tû lÖ nh− sau: c¸c

vïng cã kh¶ n¨ng m¹nh ®Õn cÊp 8-9, cã chiÒu réng 20-25km lµ c¸c vïng tõ Hµ Trung,

Nga S¬n, HËu Léc ®Õn Nh− Trung, N«ng Cèng, TÜnh Gia (Thanh Hãa); vïng cÊp 8

nh− lµ khu vùc ven biÓn Xu©n Thuû (Nam §Þnh), Vò Th− (Th¸i B×nh), Hoµng Hãa

(Thanh Hãa), Quúnh L−u, DiÔn Ch©u, Nghi Léc (NghÖ An), Qu¶ng Tr¹ch (Qu¶ng

B×nh). §éng ®Êt g©y ra hËu qu¶ trùc tiÕp lµ ph¸ huû nh÷ng c«ng tr×nh, g©y tæn thÊt

sinh m¹ng, hËu qu¶ gi¸n tiÕp lµ t¹o nªn nh÷ng ®ît sãng thÇn hoÆc nói löa phun…

Sãng thÇn

Trªn khu vùc biÓn §«ng, sù xuÊt hiÖn cña sãng thÇn lu«n lµ mèi ®e däa ®èi víi tÝnh

m¹ng vµ tµi s¶n cña con ng−êi. §Æc biÖt, hiÖn t−îng sãng thÇn x¶y ra vµo cuèi n¨m

2004 ë vïng biÓn §«ng Nam ¸ lµ mét trong nh÷nh thiªn tai lín nhÊt trong nhiÒu n¨m

gÇn ®©y. Theo c¸ch ph©n lo¹i cña Sloviep S. L. (1978), trªn vïng biÓn ViÖt Nam xuÊt

hiÖn hai lo¹i sãng thÇn cã nguån gèc kh¸c nhau lµ:

- Sãng thÇn h×nh thµnh do yÕu tè thêi tiÕt.

5

- Sãng thÇn h×nh thµnh do ®éng ®Êt vµ nói löa phun. Lo¹i nµy ®−îc chuyªn gia h¶i

d−¬ng häc nghiªn cøu kü vµ kÕ qu¶ nghiªn cøu ®· cho thÊy vïng l·nh ®Þa cã sãng

thÇn víi cÊp ®é nh− sau:

- Vïng 1 vµ 2 thuéc ®íi ven biÓn tõ Qu¶ng Ninh ®Õn Thanh Hãa vµ ®íi ven biÓn

®ång b»ng Nam bé tõ Bµ RÞa – Vòng Tµu ®Õn Minh H¶i. C¸c vïng nµy sãng ®¹t ®é

cao 4 m vµ cã kh¶ n¨ng trµo vµo ®Êt liÒn ®Õn 30 km.

- Vïng 3 thuéc ®íi ven biÓn tõ NghÖ An ®Õn Thõa Thiªn – HuÕ, sãng ®¹t ®é cao

2 m vµ cã kh¶ n¨ng trµo vµo ®Êt liÒn ®Õn 20 km.

- Vïng 4 tõ §µ N½ng ®Õn Vòng Tµu, sãng ®¹t ®é cao 1,5 m.

ViÖc nghiªn cøu gi¶m t¸c h¹i cña sãng thÇn lªn c¸c c«ng tr×nh biÓn, c¶ng, tµu thuyÒn,

®Æc biÖt viÖc gi¶m c¸c dao ®éng lín cho c¸c ph−¬ng tiÖn nµy ®ang ®−îc quan t©m.

T×nh h×nh ®éng ®Êt ë ViÖt Nam

C¬ quan KhÝ t−îng thuû v¨n vµ §Þa vËt lý ®· thèng kª vµ ®iÒu tra c¸c trËn ®éng ®Êt

x¶y ra ë miÒn B¾c ViÖt Nam tõ n¨m 1925 ®Õn n¨m 1967. Qua c¸c biÓu ®å ®éng ®Êt

m¹nh c¶m thÊy ë ®Þa ph−¬ng vµ ghi ®−îc b»ng m¸y trong thÕ kû hai m−¬i ®· x©y

dùng ®−îc b¶n ®å ph©n vïng ®éng ®Êt ë miÒn B¾c ViÖt Nam.

Vµi th«ng tin cô thÓ vÒ c¸c trËn ®éng ®Êt ®iÓn h×nh gÇn ®©y:

* TrËn ®éng ®Êt ë Lai Ch©u x¶y ra ngµy 19-2-2001 (B¶ng 1)

§éng ®Êt x¶y ra trong vïng nói Nam Oun thuéc Lµo, c¸ch thÞ x· §iÖn Biªn Phñ

kho¶ng 15 km.

- §é s©u chÊn tiªu 12.3 km

- CÊp ®é 5.3 ®é Richter

- ChÊn ®éng ë vïng chÊn t©m kÐo dµi chõng 15 ®Õn 20 km theo h−íng B¾c

§«ng B¾c - Nam T©y Nam.

T¹i Hue Pe (thuéc tØnh Lai Ch©u) gÇn biªn giíi ViÖt - Lµo chÊn ®éng m¹nh lµm sËp

m¸i hÇm kÌo, g©y nøt ë s−ên dèc. §Ëp Pe Lu«ng c¸ch t©m chÊn kho¶ng 10 km vÒ

phÝa §«ng bÞ nøt vai ®Ëp vµ phÇn tiÕp xóc gi÷a ®Ëp vµ trµn. Suèi n−íc nãng Hua Pe

nãng lªn vµ cã sù thay ®æi vÒ kho¸ng chÊt. ThiÖt h¹i vÒ kinh tÕ: −íc tÝnh kho¶ng 200

tû VND. Ngay sau ®ã x¶y ra nhiÒu d− chÊn kÌm theo nh÷ng tiÕng næ suèt ®ªm ngµy

19 th¸ng 2 r¹ng s¸ng ngµy 20. Mét trong nh÷ng d− chÊn m¹nh 4.2 ®é Richter, 4.8 ®é

Richter, lµm ¶nh h−ëng tíi 9/10 huyÖn, thÞ trong toµn tØnh.

B¶ng 1: C¸c trËn ®éng ®Êt ë Lai Ch©u x¶y ra ngµy 19-2-2001

Thêi gian

Ngµy

ChÊn tiªu

VÜ ®é Kinh ®é

§é s©u

(km)

Mag.

(Richter)

CÊp

N¨m

2001

Th¸ng

Giê

22

23

7

5

3

Phót

52

41

0

15

19

47

2

3

4

19

20

25

5

21.33 102.84

21.48 102.82

21.39 102.83

21.45 102.82

21.44 102.73

22.11 103.17

12.3

0.5

3.4

0.0

10.0

4.2

5.3

4.2

4.8

4.1

4.7

4.9

7

3

6

* TrËn ®éng ®Êt ë vïng nói Pó Nhung - Ph−¬ng Pi

C¸ch thÞ trÊn TuÇn Gi¸o 11 km vÒ phÝa §«ng B¾c, x¶y ra håi 14h 18phót (giê Hµ Néi)

ngµy 24-6-1983. §©y ®−îc xem nh− trËn ®éng ®Êt m¹nh nhÊt ®· x¶y ra trªn l·nh thæ

ViÖt Nam.

- §é s©u chÊn tiªu 23 km g©y chÊn ®éng cùc ®¹i trªn mÆt ®Êt cÊp 8-9 theo

thang MSK-64.

- CÊp ®é 6,7 ®é Richter

- ThiÖt h¹i nghiªm träng vÒ ng−êi vµ cña kÐo theo nhiÒu hiÖn t−îng thiªn

nhiªn ®Æc biÖt nh− tr−ît lë nói; nøt ®Êt; sôt ®Êt; thay ®æi m¹ch n−íc...

- Ph¹m vi ¶nh h−ëng cña trËn ®éng ®Êt g©y ¶nh h−ëng m¹nh ë nh÷ng vïng

réng lín thuéc T©y B¾c VN, ®«ng b¾c Lµo vµ nam Trung Quèc trong kho¶ng c¸ch

250 km; ë kho¶ng c¸ch 250 km Hµ néi cßn chÞu chÊn ®éng cÊp 5, cÊp 6.

b. Ph©n tÝch c¸c dao ®éng cã h¹i trong c«ng tr×nh x©y dùng vµ cÇu giao th«ng

C¸c c«ng tr×nh x©y dùng [4-7,10,11]

Nh÷ng thiÖt h¹i vÒ tµi s¶n vµ tÝnh m¹ng do b·o g©y ra ë ViÖt Nam rÊt lín. Sè liÖu thèng kª

cho thÊy hµng n¨m nh÷ng tæn thÊt vÒ mïa mµng, hoa mÇu vµ tµi s¶n, ®Æc biÖt lµ c«ng tr×nh

x©y dùng ë c¸c vïng bÞ ¶nh h−ëng cña giã b·o lªn tíi hµng tr¨m triÖu ®ång. Cã thÓ nªu ra

mét vµi con sè ®iÓn h×nh trong vßng 25 n¨m l¹i nay ®Ó minh häa ®iÒu ®ã.

-C¬n b·o Clara ®æ bé vµo NghÖ TÜnh th¸ng 10/1964 víi tèc ®é giã v−ît qu¸

48m/s ®· san ph¼ng 2.208 ng«i nhµ ë huyÖn Kú Anh vµ thÞ x· Qu¶ng B×nh, lµm h−

háng 3782 ng«i nhµ kh¸c, g©y sËp ®æ 28 tr−êng häc vµ 19 kho tµng.

-C¬n b·o th¸ng 8/1975 ®æ bé vµo Hµ Nam Ninh ®· lµm cho gÇn 80% nhµ ë

cña d©n ë vïng t©m b·o ®i qua sôp ®æ. Sè cßn l¹i bÞ h− háng nÆng.

-C¬n b·o NANCY ®æ bé vµo NghÖ TÜnh ngµy 17/10/1982 cã tèc ®é giã trªn

37m/s ®· tµn ph¸ nÆng nÒ c¶ mét vïng c«ng nghiÖp vµ d©n c− réng lín cña thµnh phè

Vinh, lµm chÕt vµ bÞ th−¬ng hµng tr¨m ng−êi, g©y sôp ®æ 37.000 ng«i nhµ ë cña d©n,

150.000 m2 kho tµng vµ nhµ x−ëng. Trªn 100 phßng häc vµ 12 bÖnh viÖn huyÖn tØnh

bÞ san ph¼ng. Toµn bé hÖ thèng ®ª ®iÒu, kªnh m−¬ng bÞ h− háng nÆng. Hµng ngµn

hÐc-ta lóa vµ hoa mµu bÞ ph¸ ho¹i.

-Hai c¬n lèc xo¸y xÈy ra ë H¶i Phßng vµo th¸ng 4 vµ th¸ng 6 n¨m 1984 ®· g©y

®æ n¸t nhiÒu nhµ cöa cña d©n vµ kho tµng vïng bÕn c¶ng. GÇn 70 ng−êi chÕt vµ mÊt

tÝch. ThiÖt h¹i tµi s¶n −íc tÝnh 200 triÖu ®ång.

-C¬n lèc xo¸y ®æ bé vµo huyÖn Th¹ch Thµnh tØnh Thanh Ho¸ ngµy 20/9/1984

víi b¸n kÝnh ho¹t ®éng 3km nh−ng ®· tµn ph¸ rÊt nghiªm träng hoa mÇu vµ nhµ cöa

cña d©n trªn mét chiÒu dµi di chuyÓn gÇn 50 km.

-C¬n b·o CECIL xÈy ra ë B×nh TrÞ Thiªn ngµy 15/10/1985 lµ mét thiªn tai ®iÓn

h×nh trong thÕ kû 20 ë ®Þa ph−¬ng. GÇn 1000 ng−êi bÞ chÕt. Toµn bé vïng d©n c− réng

lín kÐo dµi 200km bê biÓn bÞ tµn ph¸ nghiªm träng. H¬n 70.000 nãc nhµ cña d©n bÞ

7

sôp ®æ. 70.000m2 kho tµng, nhµ x−ëng bÞ ph¸ ho¹i. B·o kÌm theo sãng biÓn lín cuèn

tr«i nhiÒu ®o¹n ®ª biÓn, thuyÒn bÌ, chµi l−íi cña ng− d©n vµ vïng ®Çm ph¸. Hµng tr¨m

ngµn ng−êi l©m vµo c¶nh thiÕu nhµ ë.

8

ë ViÖt Nam, b·o kh«ng nh÷ng ph¸ ho¹i nhµ ë, lµm h− háng ruéng v−ên cña n«ng

d©n, nh−ng nghiªm träng h¬n c¶ lµ lµm thay ®æi ®iÒu kiÖn sèng cña con ng−êi vµ sinh

vËt t¹o ra nh÷ng bÊt lîi vÒ m«i tr−êng sinh th¸i mµ hËu qu¶ cña nã ®ßi hái ph¶i nç lùc

lín trong mét thêi gian dµi míi kh¾c phôc ®−îc.

C¸c d¹ng ph¸ ho¹i ®iÓn h×nh cña nhµ vµ c«ng tr×nh

Nghiªn cøu sù h− háng vµ ph¸ ho¹i c«ng tr×nh do b·o g©y ra cÇn ph©n tÝch trªn hai

ph−¬ng diÖn, ®ã lµ:

-CÊu tróc cña b·o vµ t¶i träng do nã g©y ra.

-Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cÊu kiÖn vµ toµn bé hÖ kÕt cÊu.

ThiÕu nh÷ng sè liÖu ®o ®¹c tin cËy sÏ rÊt khã x¸c ®Þnh mét c¸ch chÝnh x¸c c¸c th«ng

sè kh¸c nhau cña giã b·o nh− phæ n¨ng l−îng, ®Æc tr−ng thµnh phÇn tÇn sè, c−êng ®é

rèi, hÖ sè giËt, sù biÕn ®æi cña tèc ®é theo ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh vµ theo ®é cao.v.v.. V×

vËy ph−¬ng ph¸p tèt nhÊt cã thÓ sö dông lµ ®¸nh gi¸ sù h− háng do b·o g©y ra ®Ó −íc

l−îng t¶i träng t¸c dông lªn c«ng tr×nh.

C¸c hiÖn t−îng h− háng rÊt nhiÒu, nh−ng ë ®©y chØ ®Ò cËp ®Õn mét sè d¹ng ph¸ ho¹i

quan träng mµ ng−êi kü s− quan t©m:

Ph¸ ho¹i do ¸p lùc giã qu¸ lín

-Bay chÊt lîp b»ng t«n, phibr« xim¨ng, m¸i l¸

-GÉy cÇu phong, li t«, h− háng xµ gå, d»ng, dÇm b»ng tre, gç vµ thÐp

-Sôp ®æ khung chÞu lùc vµ cét lµm b»ng tre, gç hoÆc thÐp t¹i c¸c tiÕt diÖn gi¶m

yÕu hoÆc tiÕt diÖn cã m«men lín

-Nøt r¹n hoÆc sôp ®æ khèi x©y g¹ch, x©y blèc.

Ph¸ ho¹i do c¸c xung giËt cña tèc ®é giã

-Ph¸ ho¹i liªn kÕt gi÷a chÊt lîp víi xµ gå

-Ph¸ ho¹i liªn kÕt gi÷a kÕt cÊu m¸i víi t−êng hoÆc khung chÞu lùc

-Ph¸ ho¹i liªn kÕt gi÷a cét víi mãng

-§æ t−êng hoÆc nøt r¹n t¹i c¸c tiÕt diÖn gi¶m yÕu nh− cöa di, cöa sæ, t−êng thu håi.

Ph¸ ho¹i do mÊt æn ®Þnh cña kÕt cÊu

-BiÕn d¹ng trong mÆt ph¼ng cña vØ kÌo vµ khung

-MÊt æn ®Þnh ngoµi mÆt ph¼ng cña hÖ m¸i vµ hÖ khung

Ph¸ ho¹i do thay ®æi s¬ ®å lµm viÖc cña kÕt cÊu trong lóc b·o.

-Do tr×nh tù ph¸ ho¹i kh¸c nhau cña c¸c kÕt cÊu sù h− háng vµ biÕn d¹ng cña bé

phËn nµy dÉn ®Õn thay ®æi s¬ ®å kÕt cÊu cña bé phËn kh¸c so víi s¬ ®å tÝnh to¸n ban ®Çu.

-Ph¸ ho¹i cña hÖ m¸i dÉn ®Õn thay ®æi s¬ ®å lµm viÖc cña hÖ t−êng vµ khung

-Ph¸ ho¹i cña t−êng theo ph−¬ng nµy lµm thay ®æi s¬ ®å kÕt cÊu t−êng theo ph−¬ng kia

9

-Ph¸ ho¹i c¸c c©y nÐo gi»ng dÇm dÉn ®Õn thay ®æi s¬ ®å lµm viÖc cña cét ®iÖn,

®µi, th¸p.v.v..

Ph¸ ho¹i do hiÖu øng xo¸y cña giã

-Ph¸ ho¹i c¸c gãc m¸i vµ gãc t−êng

-Ph¸ ho¹i nhµ cã mÆt b»ng kiÕn tróc phøc t¹p.

-Ph¸ ho¹i t−êng ë ®é cao thu håi (ë vÞ trÝ ®Æt c¸c dÇm trÇn).

Ph¸ ho¹i do thay ®æi mÆt b»ng vµ ®Þa h×nh.

-Ph¸ ho¹i do hiÖu øng dßng ®èi víi c«ng tr×nh n»m ë vïng thung lòng.

-Ph¸ ho¹i do thay ®æi ®ét ngét vÒ h−íng vµ tèc ®é giã khi gÆp vËt c¶n.

Ph¸ ho¹i do chÊt l−îng vËt liÖu xÊu, kü thuËt thi c«ng kh«ng ®¶m b¶o.

-Ph¸ ho¹i nhµ x©y b»ng g¹ch nung chÊt l−îng thÊp.

-Ph¸ ho¹i nhµ x©y b»ng g¹ch kh«ng nung s¶n xuÊt thñ c«ng.

-Ph¸ ho¹i khèi x©y cã v÷a chÊt l−îng kÐm.

-Ph¸ ho¹i do kü thuËt x©y tr¸t kh«ng ®¶m b¶o.

Nguyªn nh©n ph¸ ho¹i c«ng tr×nh

-Nguyªn nh©n vÒ t¶i träng giã

Nh− ®· ph©n tÝch ë trªn, ®Æc tr−ng t¸c ®éng cña giã b·o g©y ra kh¸c víi t¶i träng tÜnh

cña giã th«ng th−êng. Tuy vËy trong tr−êng hîp quan niÖm r»ng t¹i mét thêi ®iÓm

nhÊt ®Þnh, lùc giã lµ lùc tÜnh t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh th× sù ph©n bè ¸p lùc thùc tÕ

kh¸c víi s¬ ®å ph©n bè dïng ®Ó tÝnh to¸n trong quy ph¹m vÒ t¶i träng giã. §iÒu nµy

®−îc gi¶i thÝch nh− sau:

-§èi víi hÖ m¸i tuú theo ®é dèc, kh¶ n¨ng chäc thñng giã vµo nhµ, c−êng ®é

rèi xo¸y vµ biÕn ®æi chiÒu cña tèc ®é, ¸p lùc giã t¸c ®éng lªn m¸i cã thÓ g©y ra c¸c sù

cè. Tæ hîp ph©n bè ¸p lùc trªn cã thÓ g©y ra tr¹ng th¸i øng xuÊt vµ biÕn d¹ng kh¸c

nhau cña c¸c cÊu kiÖn ë tõng thêi ®iÓm trong qu¸ tr×nh b·o ho¹t ®éng vµ lµ nguyªn

nh©n lµm thay ®æi tr¹ng th¸i chÞu lùc vµ æn ®Þnh cña tõng thanh vµ hÖ vØ kÌo.

-Ngoµi ¸p lùc ®Èy, hót ë ngoµi t−êng vµ khung, hiÖn t−îng giã lïa qua lç víi

tèc ®é lín cã kh¶ n¨ng lµm thay ®æi ph−¬ng vµ chiÒu t¸c dông, t¹o ra sù ph©n bæ ¸p

lùc bªn trong mµ th−êng kh«ng xÐt ®Õn trong ®iÒu kiÖn b×nh th−êng.

-Nh÷ng hiÖn t−îng ph¸ ho¹i liªn kÕt gi÷a chÊt lîp víi kÕt cÊu m¸i, liªn kÕt vØ

kÌo víi cét, t−êng, liªn kÕt gi÷a xµ gå g¸c lªn t−êng.v.v.. cho thÊy chñ yÕu do c¸c

xung giËt cña tèc ®é giã g©y ra.

-§èi víi c¸c c«ng tr×nh ®Æc biÖt (cét ®iÖn cao thÕ, th¸p khÝ t−îng, truyÒn

thanh) thµnh phÇn ¸p lùc ®éng cã thÓ g©y ra dao ®éng c−ìng bøc víi tèc ®é tíi h¹n

v−ît qu¸ tèc ®é tÝnh to¸n trung b×nh.

wD

V_th=

≥ v_tb

S

10

Trong ®ã w – tÇn sè dao ®éng riªng

D - §−êng kÝnh(hoÆc kho¶ng c¸ch gi÷a hai c¹nh t¸ch biÖt).

S = HÖ sè Strouhal (phô thuéc vµo h»ng sè Reynold)

-Nguyªn nh©n vÒ thay ®æi s¬ ®å lµm viÖc cña kÕt cÊu

S¬ ®å tÝnh to¸n kÕt cÊu vµ s¬ ®å lµm viÖc thùc cña c«ng tr×nh trong thêi gian giã b·o

cã thÓ kh¸c nhau do tr×nh tù ph¸ ho¹i kh¸c nhau cña c¸c cÊu kiÖn. §iÒu nµy còng rÊt

dÔ hiÓu v× n¨ng l−îng cña giã thay ®æi theo thêi gian vµ theo ®Æc tr−ng tÇn sè dao

®éng. T¹i cïng mét thêi ®iÓm vµ cïng mét gi¸ trÞ n¨ng l−îng nh÷ng bé phËn gi¶m

yÕu ®é cøng hoÆc tËp trung øng xuÊt bÞ ph¸ ho¹i tr−íc vµ tõ sù ph¸ ho¹i côc bé dÉn

®Õn sù ph¸ ho¹i tæng thÓ. ChÝnh do sù ph¸ ho¹i xÈy ra kh«ng ®ång thêi nªn c¬ cÊu t¸c

®éng cña giã lªn c«ng tr×nh sÏ thay ®æi, vÝ dô ph¸ ho¹i m¸i tr−íc dÉn ®Õn thay ®æi s¬

®å lµm viÖc cña khung, t−êng. Ph¸ ho¹i d©y c¨ng lµm thay ®æi s¬ ®å chÞu lùc cña cét

®iÖn, th¸p truyÒn thanh. Sù ph¸ ho¹i cña t−êng däc, lµm mÊt æn ®Þnh cña t−êng ngang

vµ ng−îc l¹i. Sù ph¸ ho¹i cña bé phËn nµy g©y ra tÝch luü biÕn d¹ng cña bé phËn kh¸c

g©y mÊt æn ®Þnh c«ng tr×nh nh− hÖ khung, vØ kÌo.

CÇu giao th«ng

Theo c¸c sè liÖu thèng kª cña ngµnh giao th«ng vËn t¶i thiÖt h¹i do b·o lò g©y ra lµ

rÊt lín. Míi b¾t ®Çu mïa m−a b·o n¨m 90 ®· thèng kª ®−îc trªn quèc lé 6, tõ S¬n La

®i Lai Ch©u bÞ sôt lë ®Õn 20 ngh×n mÐt khèi, c¸c ®Ìo S¬n La Chiªng P¾c bÞ t¾c giao

th«ng ba ngµy (tõ 28 ®Õn 30-6). Tõ NÖm Cót ®Õn thÞ x· Lai Ch©u t¾c dµi ngµy… Trªn

hai tuyÕn nµy sôt lë vµ sËp ®Õn h¬n 30 ngh×n mÐt khèi, cÇu Nµ Yªn 2 trªn tuyÕn TuÇn

Gi¸o - §iÖn Biªn bÞ sËp…

Mét c«ng tr×nh lín cña ngµnh giao th«ng ®−îc x©y dùng lµ cÇu BÕn Thuû (thµnh phè

Vinh). Cuèi n¨m 1989 cÇu BÕn Thuû ®ang trong giai ®o¹n thi c«ng n−íc rót ®· chÞu

hai c¬n b·o liªn tiÕp tõ 3 ®Õn 23-10-1989, c¬n b·o sè 7 vµ sè 9. ThiÖt h¹i nh− sau:

- NÒn ®Êt bÞ tr«i 14.000m³

- L¸n tr¹i kho x−ëng bÞ sËp, tèc m¸i 1000m²

- NhÞp dÇm thÐp dµi 53m bÞ xª dÞch 1,5m so víi trô

- Xµ lan, ca n«, gi¸ bóa bÞ tr«i, lËt, ch×m 15 c¸i

T¸c ®éng chñ yÕu cña b·o lµ søc giã thæi vµo c«ng tr×nh, nh−ng ®¹i bé phËn c¸c trËn

b·o ®Òu cã kÌm theo m−a to hoÆc cã m−a rÊt to kÐo dµi sau khi b·o ngít nªn b·o lò

ph¸ huû c¸c c«ng tr×nh x©y dùng giao th«ng b»ng c¶ hai søc m¹nh giã vµ n−íc. C¸c

d¹ng ph¸ huû chñ yÕu quan s¸t ®−îc nh− sau:

- C¸c cÇu, cèng vÜnh cöu

C¸c cÇu cèng vÜnh cöu vµ c¶ b¸n vÜnh cöu ®−îc x©y dùng kiªn cè, träng l−îng b¶n

th©n c¸c bé phËn kÕt cÊu t−¬ng ®èi lín so víi søc giã t¸c ®éng lªn chóng nªn Ýt bÞ

riªng søc giã ph¸ ho¹i trõ c¸c cÇu treo. Nguyªn nh©n trùc tiÕp th−êng thÊy lµ do n−íc

lò khi b·o.

- B·o lò tr«i kÕt cÊu nhÞp cÇu

11

Cã nh÷ng tr−êng hîp n−íc trµn v−ît møc cao do mÆt cÇu, nhÞp cÇu bÞ tr«i ra khái vÞ

trÝ vµ ®æ vÒ phÝa h¹ l−u khi cã b·o lò. Trong tr−êng hîp ®ã søc n−íc ®Èy ngang vµo

céng víi søc giã rÊt lín, cßn träng l−îng nhÞp cÇu l¹i bÞ lùc ®Èy ¸c-si-mÐt lµm gi¶m

®i. NhÞp cÇu kh«ng cßn ®ñ æn ®Þnh chèng tr−ît, nÕu kh«ng cã c¸c liªn kÕt ®ñ m¹nh

®Ó gh×m nhÞp dÇm xuèng th©n mè trô th× sÏ bÞ n−íc ®Èy tr«i. §©y lµ tr−êng hîp cã thÓ

xÈy ra víi c¸c nhÞp cÇu thÐp.

- B·o lò xãi ®Êt ®Çu cÇu g©y sËp cÇu

CÇu trªn tuyÕn lo¹i nhá ë n−íc ta cã mét sè n¬i ¸p dông hÖ khung 4 chèt kiÓu mè

nhÑ. §Ó gi¶m khèi l−îng x©y mè, ng−êi ta x©y th©n mè thµnh 1 t−êng máng vµ lùc

®Èy cña ®Êt vµo l−ng mè ®−îc truyÒn vµo dÇm vµ thanh chèng ë lßng s«ng vµ nhê sù

t¸c dông ®èi xøng cña hai bªn mè cïng chÞu lùc ®Èy nh− nhau mµ hÖ thèng dÇm – mè

– thanh chèng ®øng c©n b»ng nh− mét khung 4 khíp. Nh−ng khi cã b·o lò, gÆp

tr−êng hîp n−íc trµn vÒ qu¸ m¹nh, møc n−íc d©ng trµn qua mÆt cÇu vµ mÆt ®−êng sÏ

xãi ®Êt ë l−ng mè lµm cho tr¹ng th¸i c©n b»ng nãi trªn bÞ ph¸ huû vµ cÇu sËp ®æ.

- Dßng n−íc lò xãi mãng mè trô cÇu g©y sËp cÇu

Nh÷ng cÇu cã mãng mè trô ®Æt kh«ng ®ñ s©u, gÆp khi b·o lò n−íc ch¶y xiÕt líp ®Êt

lßng s«ng kh«ng chÞu ®ùng næi cã khi bÞ xãi tíi møc tr¬ mãng. D−íi t¸c dông cña

träng l−îng b¶n th©n cÇu vµ søc ®Èy cña giã, n−íc, mè trô kh«ng ®øng v÷ng ®−îc, bÞ

nøt ®æ nghiªng ®æ vµ lµm sËp cÇu.

§èi víi c¸c tr−êng hîp nãi trªn, khi thiÕt kÕ ®· ph¶i nghiªn cøu ®Ó møc n−íc kh«ng

thÓ trµn mÆt cÇu hoÆc xãi lë s©u qu¸ møc cao ®é ®Æt mãng. Tuy nhiªn cã khi thiÕt kÕ

kh«ng dù tÝnh hÕt nªn t×nh tr¹ng trªn vÉn xÈy ra. HiÖn nay m«i tr−êng thiªn nhiªn

rõng cµng bÞ ph¸ nhiÒu cã thÓ g©y nªn møc lò lôt m¹nh h¬n dù tÝnh, dÉn ®Õn ®e do¹

c¸c cÇu cèng vèn ®· tån t¹i an toµn tõ tr−íc.

- Giã b·o ph¸ ho¹i cÇu treo

CÇu treo lµ mét lo¹i cÇu ®−îc dïng réng r·i ë n−íc ta. Tuy cÇu cã thÓ x©y dùng ®ñ

khoÎ ®Ó chÞu t¶i träng th¼ng ®øng cña ®oµn xe nh−ng chÞu giã b·o th× yÕu h¬n nhiÒu

so víi c¸c cÇu kiÓu dÇm vµ dµn. T¶i träng ®oµn xe truyÒn vµo d©y treo lµ chñ yÕu nªn

dÇm kh«ng ph¶i cøng nh− cÇu dµn. D©y treo l¹i chØ chÞu lùc mét chiÒu, khi lùc t¸c

dông vµo cÇu h−íng tõ trªn xuèng th× d©y lµm viÖc, cßn khi lùc t¸c dông vµo cÇu

h−íng tõ d−íi lªn th× d©y kh«ng lµm viÖc. V× thÕ khi giã b·o, dÇm mÆt cÇu cã khi bÞ

n©ng lªn cao do t¸c dông khÝ ®éng, bÞ xo¾n vÆn vá ®ç, vµ khi r¬i xuèng lµm cho c¸c

bé phËn cÇu chÞu nh÷ng lùc xung kÝch lín lµm nghiªng ®æ, xª dÞch cæng cÇu, vì mÆt

cÇu, gÉy dÇm, h− háng thanh treo dÉn ®Õn ph¸ ho¹i.

C¸c t×nh huèng nguy hiÓm khi c«ng tr×nh ®ang thi c«ng dë dang gÆp b·o lò

C¸c bé phËn c«ng tr×nh cÇu lín khi ®· x©y dùng xong th−êng Ýt bÞ b·o lò ph¸ huû v×

kÕt cÊu v÷ng ch¾c. Tuy nhiªn, khi ®ang thi c«ng dë dang, cã bé phËn l¹i dÔ bÞ ph¸

huû riªng lÎ trong c¸c tr−êng hîp sau:

- Cäc mãng cÇu ch−a cã bÖ liªn kÕt c¸c cÇu cäc

12

Khi gÆp b·o lò, n−íc trµn vÒ mang theo c¸c c©y tr«i vµ c¸c vËt tr«i kh¸c, va ®Ëp vµo

c¸c cäc. C¸c c©y tr«i bÞ cµi m¾c vµo ®¸m cäc vµ n−íc ®Èy c©y, vÆn gÉy c¸c cäc, trong

khi ch©n cäc bÞ n−íc xãi.

- C¸c giÕng ch×m ®ang h¹ vµo lßng ®Êt nh−ng ch−a ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ

GiÕng ch×m lµ khèi lín cã kÕt cÊu mãng s©u, khi ®· h¹ ®ñ ®é s©u cÇn thiÕt, giÕng tùa

vµo ®Êt ë mÆt ®¸y giÕng vµ c¸c mÆt chung quanh ®Ó chÞu c¸c lùc t¸c ®éng cña c«ng

tr×nh vµ träng l−îng b¶n th©n giÕng. Tuy vËy trong khi ®ang h¹, cßn ch−a ®Õn ®é s©u

gÆp b·o lò th× giÕng rÊt dÔ bÞ nghiªng lÖch do c¸c lùc ngoµi nh− n−íc ch¶y ®Êt quanh

giÕng cã thÓ bÞ xãi kh«ng ®Òu, träng l−îng thiÕt bÞ thi c«ng ë trªn v.v.. §ã lµ t×nh

huèng rÊt nguy hiÓm ®èi víi giÕng ®ang thi c«ng.

- NhÞp giµn cÇu ®ang thi c«ng

Mçi nhÞp dµn cÇu cã diÖn tÝch c¶n giã lín, do ®ã lùc giã b·o thæi ngang cÇu còng lín.

Khi nhÞp cÇu ®· lµm xong, träng l−îng nhÞp cÇu th−êng ®ñ ®Ó lùc ma s¸t gi÷a giµn vµ

mè trô vµ m« men æn ®Þnh chèng lËt ®ñ ®¶m b¶o cho nhÞp khái mÊt æn ®Þnh tr−ît vµ

lËt. NÕu cã tr−êng hîp träng l−îng giµn kh«ng ®ñ th× ng−êi ta cã thÓ lµm thªm liªn

kÕt nèi giµn víi mè trô ®Ó gi÷ cho nhÞp giµn chÞu ®ùng d−îc giã b·o. Tr¸i l¹i, trong

qu¸ tr×nh ®ang thi c«ng th× nhÞp giµn chÞu giã b·o yÕu v× lóc ®ã träng l−îng giµn nhÑ

do ch−a cã mÆt cÇu; giµn cßn ®Æt t¹m trªn c¸c trô chèng nÒ kª cao trªn mÆt mè trô

cÇu, kh¶ n¨ng chèng tr−ît vµ chèng lËt yÕu h¬n so víi lóc ®· hoµn thµnh. V× thÕ nÕu

gÆp giã b·o lín cã thÓ xÈy ra sù cè nh− bÞ xª dÞch trªn mÆt mè trô, lËt nhµo xuèng

s«ng v.v..

- C¸c c«ng tr×nh t¹m phôc vô cho thi c«ng cÇu cèng ®¸ng chó ý nh− c¸c cÇu t¹m, ®µ

gi¸o v¸n khu«n, vßng v©y cäc thÐp, khung v©y thïng chôp, phao næi, cÇn cÈu, gi¸ bóa

v.v.. C¸c c«ng tr×nh nµy th−êng thiÕt kÕ theo tiªu chuÈn c«ng tr×nh t¹m, khi gÆp giã

b·o lò th−êng rÊt nguy hiÓm. CÇu t¹m cã thÓ bÞ tr«i, ®µ gi¸o v¸n khu«n ®æ vßng v©y

cäc v¸n thÐp hoÆc thïng chôp cã thÓ bÞ xãi sËp, ®æ gi¸ bóa cÇn cÈu, ch×m phao v.v..

nÕu kh«ng kÞp thêi di chuyÓn hoÆc cã biÖn ph¸p phßng chèng thÝch hîp.

c. Ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ thiÖt h¹i do dao ®éng cña tµu háa vµ ph−¬ng tiÖn

giao th«ng

ThiÖt h¹i trong ngµnh ®−êng s¾t

Nh÷ng n¨m gÇn ®©y, trong ngµnh §−êng s¾t ViÖt Nam xuÊt hiÖn ngµy cµng nhiÒu

lo¹i khung gi¸ chuyÓn h−íng (cho ®Çu m¸y vµ toa xe) ®−îc s¶n xuÊt b»ng c«ng nghÖ

hµn ghÐp theo nh÷ng thiÕt kÕ ®· ®−îc söa ®æi tõ nguyªn mÉu n−íc ngoµi cho phï hîp

víi ®−êng s¾t ë ViÖt Nam. Gi¸ chuyÓn h−íng (GCH) lµ bé phËn hÕt søc quan träng vµ

kh«ng thÓ thiÕu trong c¸c ®Çu m¸y, toa xe vËn t¶i ®−êng s¾t, cã nhiÖm vô mang mét

nöa t¶i träng cña xe vµ dÉn h−íng th©n xe chuyÓn ®éng b¸m s¸t vµo ®−êng ray.

13

Víi c¸c GCH cña ®Çu m¸y, ngoµi nhiÖm vô dÉn h−íng, chóng cßn cã nghiÖm vô ph¸t

®éng lùc kÐo cho ®oµn tµu. Ngµy nay, cïng víi sù ph¸t triÓn cña ngµnh vËn t¶i ®−êng

s¾t, c¸c GCH còng cã nh÷ng thay ®æi v−ît bËc vµ rÊt ®a d¹ng vÒ chñng lo¹i kÕt cÊu,

tÝnh n¨ng vËn chuyÓn...... Tuy nhiªn, tÊt c¶ c¸c GCH dï cæ ®iÓn hay hiÖn ®¹i ®Òu cã

chung mét sè ®Æc ®iÓm sau ®©y:

C¸c GCH bao gåm hai bé phËn quan träng nhÊt: khung gi¸ vµ trôc - b¸nh xe (gäi t¾t

lµ trôc b¸nh). Mçi mét GCH th−êng cã hai bé trôc b¸nh, ngo¹i trõ nh÷ng GCH cña

mét sè lo¹i ®Çu m¸y cã ®Õn ba bé.

Trong b¸o c¸o n¸y, chóng t«i chØ ®Ò cËp ®Õn nh÷ng lo¹i GCH do ViÖt Nam chÕ t¹o

trong thêi gian gÇn ®©y vµ ®Æc biÖt chó träng vµo lo¹i GCH kiÓu CKF7F cña ®Çu m¸y

"§æi míi" do Trung Quèc s¶n xuÊt.

Gi¸ chuyÓn h−íng CC-1: ®©y lµ thÕ hÖ GCH míi nhÊt ®−îc ViÖt Nam chÕ t¹o vµ míi

®−a vµo vËn hµnh trªn tuyÕn Hµ Néi - Lµo Cai tõ th¸ng 10/2003. Nã ®−îc thiÕt kÕ

theo nguyªn mÉu cña Trung Quèc nh−ng ®· ®−îc söa ®æi kÝch th−íc vµ ®iÒu chØnh

vËt liÖu cho phï hîp víi khæ ®−êng, ®iÒu kiÖn vËn hµnh vµ tr×nh ®é c«ng nghÖ chÕ t¹o

cña n−íc ta. Trong vµi n¨m tíi, nÕu v−ît qua ®−îc thö th¸ch cña giai ®o¹n ch¹y thö

nghiÖm víi ®oµn tÇu kÐo ®Èy DMU, lo¹i GCH nµy sÏ ®−îc s¶n xuÊt lo¹t lín vµ ®−a

vµo vËn dông trªn tuyÕn ®−êng s¾t B¾c - Nam.

KÕt cÊu cña GCH CC-1 lµ lo¹i khung cøng ®−îc chÕ t¹o tõ tÊm thÐp hµn thµnh c¸c

dÇm hép. HÖ thèng gi¶m chÊn s¬ cÊp dïng lß so cao su. HÖ thèng gi¶m chÊn thø cÊp,

trung t©m lµ lo¹i lß xo kh«ng khÝ cã l¾p xµ nhón. C¸c bé phËn chÝnh cña khung gi¸

(xµ däc vµ xµ ngang) ®−îc chÕ t¹o b»ng thÐp tÊm hµn thµnh dÇm hép vµ nh÷ng

kho¶ng rçng cña c¸c bé phËn nµy ®−îc tËn dông lµm b×nh chøa khÝ nÐn cho lß xo

kh«ng khÝ. ¦u ®iÓm næi cña lo¹i GCH nµy lµ sù t−¬ng t¸c gi÷a th©n xe vµ khung gi¸

®· trë nªn ªm dÞu h¬n rÊt nhiÒu nhê sö dông lß so kh«ng khÝ. Tuy nhiªn, v× ®©y lµ

lo¹i GCH thiÕt kÕ cho tèc ®é cao (v>100 Km/h) nªn chÊt l−îng cña hÖ gi¶m chÊn s¬

cÊp lµ vÊn ®Ò cßn ph¶i bµn. NÕu sù ho¹t ®éng cña bé phËn gi¶m chÊn nµy kh«ng tèt,

bé phËn khung gi¸ sÏ ph¶i chÞu nh÷ng xung ®éng rÊt khèc liÖt khi tèc ®é tÇu ch¹y

t¨ng lªn.

Gi¸ chuyÓn h−íng kiÓu CKD7F cña ®Çu m¸y "§æi míi"

§©y lµ lo¹i GCH cho ®Çu m¸y míi nhÊt ë ViÖt Nam. Nã ®−îc Nhµ m¸y chÕ t¹o ®Çu

m¸y T− d−¬ng, Trung Quèc s¶n xuÊt trªn d©y chuyÒn tiªn tiÕn theo nh÷ng thiÕt kÕ

tÝnh to¸n trªn nh÷ng phÇn mÒm hiÖn ®¹i nhÊt cña ViÖn c¬ häc thuéc Tr−êng §¹i häc

GTVT T©y nam, Thµnh ®«. Lo¹i GCH nµy ®−îc nhËp vÒ ®ång bé víi lo¹t ®Çu m¸y

"§æi míi" D19E.

C¸c GCH hiÖn ®ang sö dông trong ngµnh §−êng s¾t ViÖt Nam rÊt ®a d¹ng vÒ nguån

gèc, chñng lo¹i. Víi toa xe, c¸c GCH cã lo¹i ®−îc nhËp tõ n−íc ngoµi vµo tõ Ên §é,

Rumani, NhËt B¶n... vµ còng cã lo¹i ®−îc s¶n xuÊt trong n−íc theo nguyªn mÉu cña

n−íc ngoµi nh−ng ®· qua chØnh söa ®Ó phï hîp víi ®iÒu kiÖn ®−êng s¾t, tr×nh ®é c«ng

14

nghÖ chÕ t¹o cña ViÖt Nam. Víi ®Çu m¸y, do nÒn c«ng nghiÖp chÕ t¹o ®Çu m¸y cña

chóng ta cßn qu¸ non yÕu nªn hÇu hÕt c¸c GCH ®Ò lµ nhËp ngo¹i cïng víi ®Çu m¸y.

ChÝnh v× vËy, c«ng viÖc tÝnh to¸n kiÓm tra ®é bÒn ®éng ngay tõ khi thiÕt kÕ c¸c gi¸

chuyÓn h−íng gÆp nhiÒu khã kh¨n. MÆt kh¸c, v× nhiÒu lÝ do bÊt cËp, viÖc ph©n tÝch,

®¸nh gi¸ vµ gi¸m s¸t c¸c lo¹i gi¸ chuyÓn h−íng (GCH) nµy ch−a ®−îc thùc hiÖn thËt

®Çy ®ñ vµ chÆt chÏ sau khi chóng ®−îc ®−a vµo vËn dông, do ®ã ®· cã mét sè sù cè

x¶y ra nh− sau:

- Nøt ®Çu xµ däc cña GCH toa xe hµng do ViÖt Nam s¶n xuÊt.

- Nøt gi÷a xµ däc cña GCH ®Çu m¸y "§æi míi" do Trung Quèc s¶n xuÊt.

§Æc biÖt, sù cè nµy xÈy ra trªn cïng mét lo¹i GCH cña hai ®Çu m¸y, t¹i cïng mét vÞ

trÝ nh− nhau. "Nh÷ng h− háng nªu trªn lµ d¹ng h− háng nghiªm träng ch−a tõng x¶y

ra t¹i §−êng s¾t ViÖt Nam. Nh÷ng h− háng ®ã cña ®Çu m¸y §æi míi trùc tiÕp ®e do¹

sù an toµn cña ch¹y tÇu vµ ¶nh h−ëng ®Õn t×nh h×nh s¶n xuÊt kinh doanh cña ngµnh."

(theo v¨n b¶n Th«ng b¸o kÕt luËn cuéc häp ngµy 24 th¸ng 2 n¨m 2003 gi÷a Ban l·nh

®¹o §SVN víi c¸c chuyªn gia Trung Quèc vµ c¸c c¸n bé cña ViÖn C¬ häc).

Theo yªu cÇu ph¸t triÓn cña ngµnh §−êng s¾t, tèc ®é ch¹y tÇu vµ tÇn suÊt khai th¸c

trong thêi gian tíi sÏ t¨ng cao, do vËy, c¸c kÕt cÊu chÞu lùc sÏ ph¶i lµm viÖc trong

tr¹ng th¸i khèc liÖt h¬n, nguy c¬ x¶y ra c¸c sù cè nøt khung GCH còng sÏ ngµy cµng

gia t¨ng.

H×nh 1.5: CÊu t¹o cña GCH

15

H×nh 1.6: H×nh ¶nh cña mét sè vÕt nøt ®o ®−îc

Sau gÇn mét n¨m ho¹t ®éng trªn thùc tiÔn ®−êng s¾t ViÖt Nam, hµng lo¹t GCH cña

®Çu m¸y "§æi míi" ®· gÆp sù cè. C¸c vÕt nøt ®· xuÊt hiÖn t¹i cïng mét vïng gièng

nhau trªn xµ däc khung gi¸ chuyÓn cña nh÷ng ®Çu m¸y vËn hµnh trªn tuyÕn Hµ néi -

§µ N½ng. VÊn ®Ò thùc tÕ cho thÊy: c¸c th«ng tin cã ®−îc tõ c¸c tÝnh to¸n thiÕt kÕ

phôc vô cho viÖc ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ ®é bÒn GCH lµ rÊt Ýt. Bªn c¹nh ®ã, nh÷ng c«ng

tr×nh nghiªn cøu thùc nghiÖm vÒ ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ ®é bÒn ®éng cho c¸c ®èi t−îng

GCH ë ViÖt Nam còng hiÕm khi ®−îc thùc hiÖn.

16

ThiÖt h¹i ®èi víi ®−êng giao th«ng

Sau ®©y lµ thèng kª nh÷ng thiÖt h¹i do b·o lò g©y ra ®èi víi ngµnh giao th«ng vËn t¶i

tõ n¨m 1985 ®Õn 1989 ®èi víi tõng lo¹i c«ng tr×nh x©y dùng vµ ph−¬ng tiÖn giao

th«ng cña ngµnh vµ ®¸nh gi¸ møc thiÖt h¹i mçi n¨m (B¶ng 2)

B¶ng 2: Thèng kª nh÷ng thiÖt h¹i do b·o lò g©y ra ®èi víi c«ng tr×nh ph−¬ng tiÖn

giao th«ng vËn t¶i trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y

Lo¹i c«ng tr×nh giao th«ng 1985

1986

1987

1988

1989

NÒn ®−êng sôt lë(m³)

MÆt ®−êng háng(m²)

CÇu háng (c¸i)

Cèng – ngÇm (c¸i)

CÇu phao,phµ tr«i (m)

BÕn phµ bÞ båi ®¾p(m³)

Tµu thuû,can«, xµ lan(c¸i) 25

§Çu m¸y (c¸i)

Toa xe, « t« (c¸i)

Xi m¨ng (tÊn)

Nhµ ë nhµ kho (m²)

475.867

480.000

159.079

461.420

1.207.970

1.782.162 370.000m²1.087.500 2.260.000 68.334

168

254

150

193

32

120

79

199

120

19

36

100

17.000

11

26

11

40

1

5

424

85.404

1

27

95

56.773

40.000

16.680

3.460

§−êng «t«, ®−êng s¾t

MÆt ®−êng «t« vµ ®−êng s¾t bÞ h− háng do b·o lò d−íi c¸c d¹ng phæ biÕn sau:

- N−íc ch¶y theo r·nh däc qu¸ nhanh,xãi háng ®−êng. Th−êng xÈy ra ë ®o¹n ®−êng

trªn dèc nói, ®−êng mét bªn ®Þa h×nh cao bªn kia cã ao hå s«ng suèi, ®−êng n¬i cã

cèng qua ®−êng. Khi b·o cã kÌm theo m−a to hoÆc m−a rÊt to sau khi b·o, n−íc ch¶y

xiÕt trong c¸c r·nh däc ®−êng. ë nh÷ng chç r·nh thiÕt kÕ hÑp lÒ ®−êng sÏ bÞ xãi tíi

møc lan vµo lßng ®−êng vµ lµm sËp lín mÆt ®−êng thµnh 1 hè lín hoÆc tr«i ®a ba l¸t

ë ®−êng s¾t. Nh÷ng chç bÞ xãi nh− vËy cßn cã thÓ lµ ë chç cã cèng, chç r·nh n−íc ®æ

ra ao hå. Trong nh÷ng tr−êng hîp r·nh n−íc kh«ng ®−îc dän th«ng, r·nh t¾c lµm

n−íc trµn qua mÆt ®−êng ch¶y sang phÝa bªn kia ®−êng n¬i cã ®Þa h×nh thÊp. ë ®ã khi

n−íc gi¸ng xuèng sÏ ph¸t s¹t ®−êng, tõ m¸i lÒ ®Õn ph¹m vi mÆt ®−êng.

- N−íc d©ng lªn ngËp ®−êng, trong khi xe vÉn qua l¹i lµm h− háng mÆt ®−êng hoÆc

cÊu tróc tÇng trªn cña ®−êng s¾t.

- NÒn ®−êng vµ m¸i taluy

§−êng «t« vµ ®−êng s¾t ®i qua vïng ®åi nói th−êng bÞ b·o cã kÌm theo m−a thµnh lò

lµm t¾c giao th«ng v× nÒn m¸i taluy bÞ sËp. §−êng qua s−ên nói rÊt phæ biÕn lµ ®−êng

mét phÝa lµ nói, phÝa bªn kia vµ vùc hay bê s«ng suèi. C¶ hai m¸i taluy ë phÝa nói vµ

phÝa vùc th−êng bÞ sôt tr−ît khi m−a b·o. Sau nhiÒu ngµy m−a víi l−u l−îng lín, n−íc

m−a hoµ tan ®Êt ®¸ t¹o thµnh bïn láng tõ ®Ønh nói hoÆc tõ mÆt taluy trót xuèng lÊp

mÆt ®−êng.

17

d. Ph©n tÝch c¸c dao ®éng cã h¹i trong c¸c m¸y n¨ng l−îng, c¬ khÝ

T×nh h×nh h− háng trªn c¸c c«ng tr×nh ®−êng d©y t¶i ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p

Do ¶nh h−ëng cña c¬n b·o, hÇu hÕt c¸c ®−êng d©y t¶i ®iÖn kh«ng Ýt nhiÒu ®Òu bÞ h−

háng. Cã nh÷ng ®o¹n ®−êng d©y dµi hµng chôc ki-l«-mÐt c¸c cét ®iÖn ®Òu bÞ ®æ gÉy,

ph¶i x©y dùng l¹i hoµn toµn nh− míi (®−êng d©y §«ng Hµ-VÜnh Linh). Theo thèng

kª c¬n b·o sè 8 ®· lµm ®æ gÉy 650 cét, ®æ nghiªng 582 cét, 526 xµ bÞ gÉy, gÇn 6000

b¸t sø bÞ vì, trªn 20 tÊn d©y bÞ ®øt háng, 4 tr¹m trung gian 35/6/10 Kv vµ 11 tr¹m 6-

10/0,4 Kv bÞ h− h¹i ph¶i söa ch÷a.

HiÖn t−îng h− háng cã thÓ ph©n ra nh− sau:

1-§−êng d©y 110 Kv Ýt bÞ h− háng, chØ chiÕm kho¶ng 10%. C¸c cét dïng mãng thanh

ngang t¹i n¬i ®Êt ngËp n−íc ®Òu ®· bÞ lËt ®æ c¶ cét lÉn mãng. Nh÷ng n¬i dïng kiÕu

mãng khèi, cét bÞ gÉy ngay trªn ®−êng d©y 110 Kv ®Òu lµ cét bªt«ng ly t©m, cßn c¸c

lo¹i cét thÐp, cét nÐo,cét v−îc. . v.v.. ®Òu ®øng v÷ng.

2-§−êng d©y 35 Kv h− háng nghiªm träng. §−êng d©y 35 Kv §«ng Hµ-VÜnh Linh

®−îc thiÕt kÕ lo¹i cét bª t«ng ly t©m cao 18 mÐt, xµ bª t«ng cèt thÐp, máng thanh

ngang vµ mãng khèi. Qua trËn b·o, ®−êng d©y nµy cã 128 cét th× cã 91 cét bÞ ®æ

gÉy(chiÕm 71%), c¸c cét dùng ë vïng ngËp n−íc ®Òu bÞ ®æ, mãng bÞ lËt, c¸c cét ë

trªn ®åi ®Òu bÞ gÉy t¹i ch©n cét, mét sè bÞ gÉy ë ®o¹n ngän.

§−êng d©y 35 Kv Mü §øc-VÜnh Linh dïng cét vu«ng bª t«ng cèt thÐp ®óc thñ c«ng

cao 14m vµ 16m, ®−êng d©y nµy bÞ ®æ kho¶ng 30% vµ phÇn lín bÞ gÉy t¹i ch©n cét.

§−êng d©y Nam Lý-Mü §øc còng dïng cét vu«ng bª t«ng cèt thÐp ®óc thñ c«ng cao

14m vµ 16m chØ ®æ 2 cét, h− h¹i kh«ng ®¸ng kÓ.

Mét ®iÓm cÇn l−u ý, c¸c cét cã d©y nÐo ®Òu ®øng v÷ng chØ trõ mét cét nÐo th¼ng v−ît

s«ng BÕn H¶i do nÐo kh«ng ®óng qui c¸ch.

3-C¸c ®−êng d©y 6,10;15 Kv ®−îc thiÕt kÕ cét vu«ng bª t«ng cèt thÐp cao tõ 8,5 ®Õn

10 m. C¸c cét bÞ h− háng Ýt so víi ®−êng d©y 35 Kv (chØ chiÕm kho¶ng 15%). Riªng

mét sè ®−êng d©y vïng ThuËn An bÞ sãng thÇn kÐo tr«i lu«n c¶ cét vµ mãng. §−êng

d©y 6 Kv trong thµnh HuÕ do c©y lµm gÉy mét sè cét.

4-C¸c tr¹m biÕn ¸p:

Tr¹m trung gian 35/10 Kv, Héi Yªn, BÕn H¶i, thµnh phè cæ Qu¶ng TrÞ vµ tr¹m 35/6

Kv ®Òu h− háng c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ thiÕt bÞ ®o, riªng tr¹m Mü §øc bÞ c¶ hµng rµo

tr¹m.

C¸c tr¹m 6-10/0,4 Kv cã 11 tr¹m bÞ h− háng phÇn cao ¸p hoÆc h¹ ¸p.

T×nh h×nh thiÖt h¹i cña ®−êng d©y t¶i ®iÖn trªn kh«ng qua c¸c trËn b∙o lín

- Cét ®iÖn s«ng TiÒn cao gÇn 80m ®−a ®iÖn vÒ miÒn t©y ®ång b»ng s«ng Cöu Long bÞ

gÉy ®æ cét ë phÝa Mü Tho th¼ng gãc víi h−íng g·y kÐo theo cét ë phÝa Cöu Long g·y

theo, ph¶i lµm l¹i tèn gÇn 3 tû ®ång, kh«ng sö dông ®−îc ®iÖn cña thuû ®iÖn TrÞ An

cho miÒn T©y, g©y thiÖt h¹i hµng ngµy tõ 80-100 triÖu ®ång trong thêi gian gÇn 3

th¸ng. Nguyªn nh©n cã nhiÒu nh−ng quan träng lµ kh«ng b¶o ®¶m ®¸nh chÕt ren c¸c

18

bu l«ng, b¶o ®¶m cho bu l«ng kh«ng bÞ láng ra lµm r¬i c¸c thanh hoÆc lµm cho kÕt

cÊu kh«ng ®ñ søc chÞu lùc lóc giã to,t¸c ®éng n¨m nµy qua n¨m kh¸c ®· lµm háng

c¸c ecru, ®ai èc lóc cã giã lín (ch−a h¼n ®· lµ b·o thËt lín) ®· bøt bu l«ng ra, cã thÓ

lµm tuét c¸c thanh ra. §· cã tÝnh to¸n cho thÊy trong 8 tr−êng hîp kh¸c nhau trong

®ã mét tr−êng hîp chØ cã mét thanh bÞ mÊt còng ®ñ dÉn tíi cét bÞ ®æ v× mét sè thanh

mÊt æn ®Þnh hoÆc cã c−êng ®é v−ît qu¸ cho phÐp. HiÖn t−îng c¸c cét ®iÖn, cét th«ng

tin, cét ph¸t thanh bÞ mÊt bu l«ng, mÊt thanh do cã ng−êi cè ý lÊy trém, hoÆc do

kh«ng duy tu qu¶n lÝ th−êng xuyªn ®Ó xiÕt chÆt c¸c bu l«ng láng kÞp thêi, còng nh−

hiÖn t−îng d©y nÐo bÞ láng, bÞ chÆt trém v.v… th−êng xÈy trªn däc c¸c tuyÕn ®iÖn,

th«ng tin cã kh¶ n¨ng g©y sËp ®æ c¸c c«ng tr×nh.

N¨m 1982 –1983 mét sè tØnh miÒn Trung vµ vïng ven biÓn bÞ b·o lò, NghÖ TÜnh,

Thanh Ho¸ bÞ nh÷ng c¬n lèc lín, diÖn ph¸ ho¹i hÑp nh−ng søc tµn ph¸ ghª gím, c¬n

b·o sè 8 n¨m 1983 ®æ bé vµo Qu¶ng B×nh, Qu¶ng TrÞ – Thõa Thiªn (HuÕ) lµm g·y ®æ

1.250 cét, trong ®ã cã 27 cét cña ®−êng d©y 110kV §ång Híi –An Lç. C¬n b·o sè 5

n¨m 1986 ®æ bé vµo Th¸i B×nh vµ Hµ Nam Ninh lµm g·y ®æ hµng ngµn cét. Riªng

®−êng d©y 110kV TiÒn H¶i- Long Bèi bÞ ®æ 53 cét, trong ®ã cã mét cét thÐp. B·o

lµm ®æ cét thÐp nh− vËy lµ hiÖn t−îng ch−a tõng cã tõ tr−íc tíi nay. §−êng d©y

110kV Ninh B×nh-BØm S¬n II vµ Ninh B×nh – TrÞnh Xuyªn bÞ ®æ 11 cét bª t«ng li

t©m. §−êng d©y RÞa - Hµ §«ng 4 cét thÐp cã d©y nÐo ch−a c¨ng d©y còng bÞ ®æ,

®−êng d©y 110kV H¶i D−¬ng- Phè Cao bÞ ®æ 10 cét.

Sau ®©y, chóng t«i sÏ ph©n tÝch nh÷ng thiÖt h¹i cña ®−êng d©y t¶i ®iÖn trªn kh«ng qua

2 trËn b·o lín:

Sù thiÖt h¹i cña ®−êng d©y t¶i ®iÖn qua c¬n b·o sè 8 t¹i B×nh TrÞ Thiªn (n¨m 1985)

Hai c¬n b·o sè 7 vµ sè 8 trµn vµo B×nh TrÞ Thiªn c¸ch nhau ch−a ®−îc 1 th¸ng ®· lµm

tª liÖt l−íi ®iÖn vïng nµy. Sô thiÖt h¹i cô thÓ nh− sau:

§−êng d©y h¹ thÕ 0,4kV

L−íi h¹ thÕ phÇn lín n»m trong thµnh phè, sù thiÖt h¹i do c©y ®æ g©y nªn lµm cho

217 cét gÉy vµ 232 cét bÞ ®æ nghiªng.

§−êng d©y 6,10kV

Trong tæng sè 161 cét bÞ ®æ vµ 103 cét bÞ nghiªng th× t¹i HuÕ ®· cã 136 cét bÞ ®æ vµ

48 cét bÞ nghiªng.

§−êng d©y 35kV

Tæng chiÒu dµi c¸c ®−êng d©y cã cÊp ®iÖn ¸p 35kV cña B×nh TrÞ Thiªn tÝnh cho ®Õn

khi x¶y ra c¬n b·o sè 8 lµ 161km víi trªn 1.600 vÞ trÝ cét. B·o ®· lµm g·y 218 cét

247 cét bÞ ®æ nghiªng. Trong tæng sè 218 cét g·y cã 48 cét bª t«ng li t©m, cßn l¹i lµ

170 cét vu«ng b»ng bª t«ng cèt thÐp ®óc s½n.

ThiÖt h¹i nÆng nhÊt ë vïng t©m b·o ®i qua, ®−êng d©y 35kV §«ng Hµ - VÜnh Linh

víi chiÒu dµi 30km, kÕt cÊu cét dïng lo¹i cét bª t«ng li t©m cao 18-20m, 24 cét ®· bÞ

®æ gÉy vµ 41 cét kh¸c bÞ nghiªng.

19

§−êng d©y 35kV Mü §øc- VÜnh Linh víi chiÒu dµi 45km 167 cét ®· bÞ ®æ vµ 35 cét

kh¸c bÞ nghiªng. KÕt cÊu cña ®−êng d©y nµy dïng cét vu«ng b»ng bª t«ng cèt thÐp

®óc t¹i chç, c¸c cét ®æ gÉy ngay s¸t mÆt ®Êt.

Nghiªn cøu xem xÐt t¹i thùc ®Þa 2 ®−êng d©y nãi trªn, ta nhËn thÊy c¸c d¹ng ph¸ ho¹i

c«ng tr×nh thÓ hiÖn kh¸c nhau. Cét bª t«ng li t©m cao 18-20m dïng d©y AC90 trªn

tuyÕn Mü §øc- VÜnh Linh ®Òu bÞ lËt ®æ mãng. Ph¸ ho¹i cña mãng ë d¹ng kh«ng lËt

c¶ mãng mµ bÞ bËt lâi mãng(mãng bÞ gÉy cæ mãng).

TuyÕn HuÕ- ThuËn An, ®o¹n gÇn cöa ThuËn bÞ ph¸ ho¹i nÆng. B·o kÕt hîp víi thuû

triÒu lµm xãi lë mãng g©y nªn ®æ cét.

§−êng d©y 110kV ( tuyÕn §ång Híi - HuÕ)

C«ng tr×nh nµy ®ang thi c«ng, cã ®o¹n ®· c¨ng d©y, cã ®o¹n ch−a c¨ng d©y th× b·o Ëp

tíi, 12 cét bÞ g·y gèc vµ 215 cét gÉy ngän, kho¶ng 80 cét bÞ nghiªng, c¸c cét bÞ

nghiªng phÇn lín lµ cét kh«ng mãng chØ cã thanh ngang, c¸c cét nµy ®Æt trªn nÒn ®Êt

pha c¸t, ®Êt rÊt chÆt nh−ng khi bÞ ngËp n−íc th× xÈy ra biÕn d¹ng kh¸ lín, nªn cét bÞ

nghiªng.

Sù thiÖt h¹i c«ng tr×nh ®−êng d©y t¶i ®iÖn trªn kh«ng qua c¬n b·o sè 8 n¨m 1985 ë

B×nh TrÞ Thiªn cã mét sè nÐt chung lµ:

- Cét cã d©y nÐo chØ bÞ biÕn d¹ng, kh«ng cét nµo ®á do d©y nÐo bÞ ®øt.

- C¸c cét thÐp ®Òu ®øng v÷ng.

- Cét bÞ lËt mãng x¶y ra ë ®−êng d©y 35kV, gÉy cæ mãng x¶y ra ë ®−êng d©y

110kV.

Sù thiÖt h¹i cña ®−êng d©y t¶i ®iÖn qua c¬n b·o sè 5 t¹i Th¸i B×nh, Hµ Nam Ninh

(n¨m 1986)

C¬n b·o sè 5 n¨m 1986 ®æ bé vµo Th¸i B×nh, Hµ Nam Ninh tµn ph¸ trªn diÖn réng.

Søc ph¸ ho¹i m¹nh kh«ng kÐm c¬n b·o sè 8 n¨m 1985 ë B×nh TrÞ Thiªn. Hµng ngµn

cét ®iÖn ®−êng d©y h¹ thÕ vµ ®−êng d©y cao thÕ cã cÊp ®iÖn ¸p tõ 6,10,35,110kV bÞ

h− h¹i. So víi B×nh TrÞ Thiªn th× ë 2 tØnh Th¸i B×nh vµ Hµ Nam Ninh cã c«ng tr×nh

®−êng d©y tíi cÊp ®iÖn ¸p 110kV ®−îc x©y dùng nhiÒu h¬n. Qua trËn b·o sè 5 c«ng

tr×nh ®−êng d©y nµy ®· bÞ tµn ph¸ nÆng nÒ. D−íi ®©y chóng t«i chØ nªu lªn nh÷ng

thiÖt h¹i cña c¸c ®−êng d©y 110kV.

-§−êng d©y 110kV tuyÕn Ninh B×nh – TrÞnh Xuyªn vµ tuyÕn Ninh B×nh – BØm

S¬n II bÞ ®æ 10 cét bª t«ng li t©m.

-§−êng d©y 110kV tuyÕn H¶i D−¬ng- Phè Cao bÞ ®æ 10 cét (¸p lùc giã t¹i thêi ®iÓm

®ã l¹i ch−a ®¹t tíi ¸p lùc giã ®−îc chän ®Ó thiÕt kÕ: 110 daN/m2 ë ®é cao 20 mÐt).

-§−êng d©y 110 kV TiÒn H¶i – Long Bèi bÞ h− h¹i nghiªm träng h¬n c¶ v× n»m

trong vïng ven biÓn cã trung t©m b·o ®i qua. §−êng d©y t¶i ®iÖn nµy dµi 30 km,

trong 140 vÞ trÝ cét th× ®· h− h¹i 53 vÞ trÝ (trong ®ã cã 1 cét thÐp ®ì th¼ng C110- 3 vµ

1 cét nÐo gãc b»ng bª t«ng li t©m) ®· bÞ nhæ, gÉy. TÊt c¶ c¸c cét bÞ h− h¹i n»m trong

kho¶ng tõ C5 ®Õn C11 tøc lµ tõ vÞ trÝ 17 ®Õn vÞ trÝ 83 cña ®−êng d©y.

C¸c h− h¹i cña ®−êng d©y t¶i ®iÖn nªu trªn chia thµnh 3 d¹ng sau:

-Ch©n cét bÞ gÉy, vì ngang mÆt mãng(11/53 tr−êng hîp)

-Cét bÞ bong, tråi lªn hç mãng cét(17/53 tr−êng hîp)

trong ®ã, cã cét ®· bÞ rót ra hè mãng vµ n»m c¸ch xa ch©n mãng 1-2m.

-Thµnh mãng cét bÞ vì háng(25/53 tr−êng hîp).

Cét ®æ lµm h− háng xµ lµm vì hÇu hÕt sø c¸ch ®iÖn vµ c¾t nhiÒu ®o¹n d©y t¹i ®iÓm

m¾c vµo kho¸ bÞ chÌn phÇn nh«m l¹i. Tuy vËy, trong tÊt c¶ c¸c ®o¹n ®−êng d©y bÞ ®æ

20

cét, nh−ng d©y dÉn vµ d©y chèng sÐt vÉn kh«ng bÞ ®øt. T×nh h×nh thiÖt h¹i nªu trªn

cho thÊy: B·o lµ mét lo¹i thiªn tai rÊt nguy hiÓm, søc ph¸ ho¹i cña b·o thËt lµ khñng

khiÕp ®èi víi c«ng tr×nh ®−êng d©y dÉn ®iÖn trªn kh«ng.

Nguyªn nh©n h− h¹i ®èi víi ®−êng d©y t¶i ®iÖn

Qua 2 c¬n b·o lín sè 8 n¨m 1985 vµ sè 5 n¨m 1986 kÓ trªn c«ng tr×nh ®−êng d©y t¶i

®iÖn trªn kh«ng ®· bÞ h− h¹i nghiªm träng lµ v×:

- B·o g©y ra ¸p lùc giã lín h¬n ¸p lùc giã thiÕt kÕ.

- ChÊt l−îng c«ng tr×nh kÐm, thÓ hiÖn ë c¸c kh©u:

+ S¶n xuÊt cét bª t«ng li t©m

+ Thi c«ng kh«ng ®¶m b¶o chÊt l−îng

+ Kh¶o s¸t, thiÕt kÕ cßn ch−a chó ý ®Çy ®ñ.

D−íi ®©y chóng t«i sÏ ph©n tÝch cô thÓ tõ ®ã rót ra nh÷ng bµi häc kinh nghiÖm vµ ®Ò

ra nh÷ng biÖn ph¸p phßng chèng b·o cho c«ng tr×nh ®−êng d©y t¶i ®iÖn trªn kh«ng

trong nh÷ng n¨m tíi.

Nguyªn nh©n thø nhÊt

Do b·o g©y ra ¸p lùc giã lín h¬n ¸p lùc giã ®−îc chän ®Ó thiÕt kÕ theo tiªu chuÈn

Nhµ n−íc hiÖn hµnh.

C¬n b·o sè 8 n¨m 1985 qua 81 n¨m míi l¹i xuÊt hiÖn ë B×nh TrÞ Thiªn, søc giã vïng

T¹i Tr¹m khÝ t−îng Th¸i B×nh ®· ®o ®−îc vËn tèc giã lªn tíi 46m/s, sau ®ã chØnh cét

®Æt m¸y ®o giã bÞ gÉy. Theo dù ®o¸n vËn tèc giã t¹i thÞ x· Th¸i B×nh cã thÓ lªn tíi

48-50 m/s. C¬n b·o nµy t−¬ng ®−¬ng víi c¬n b·o x¶y ra n¨m 1929( c¸ch ®ã 57 n¨m).

Nh− vËy vËn tèc giã cña b·o ®· v−ît qua ¸p lùc giã ë chu kú ®· chän( thiÕt kÕ theo

MÆc dï vËn tèc giã v−ît cÊp thiÕt kÕ, nh−ng mÆt kh¸c còng ph¶i thÊy nh÷ng nguyªn

l−îng tèt th× ta sÏ cã thÓ h¹n chÕ thiÖt h¹i mét c¸ch ®¸ng kÓ.

xuÊt t¹i c¸c nhµ m¸y trong thêi gian qua võa kh«ng æn ®Þnh, võa kh«ng ®¶m b¶o chÊt

l−îng. Tõ ®ã dÉn ®Õn tÝnh chÞu lùc cña cét kÐm. N¨m 1986, ®· tiÕn hµnh kh¶o s¸t

21

Qua kh¶o s¸t cho thÊy:

- ChØ cã Nhµ m¸y bªt«ng ®óc s½n Hµ Néi lµ cã phßng thÝ nghiÖm ®Ó kiÓm tra

kh«ng cã phßng thÝ nghiÖm.

-Ch−a cã nhµ m¸y nµo quy tr×nh s¶n xuÊt mµ chØ dùa vµo kinh nghiÖm nh− viÖc

sö dông cèt thÐp, sö dông bé ®iÒu khiÓn tèc ®é quay theo tõng giai ®o¹n. PhÇn lín

®iÒu chØnh tèc ®é quay cña khu«n cét theo ®iÖn trë n−íc nªn chñ yÕu dùa vµo kinh

nghiÖm. Tèc ®é vµ thêi gian quay cña khu«n cét t¹i c¸c nhµ m¸y kh«ng ®¹t tiªu

chuÈn lµ 18 phót mµ ®¹i bé phËn chØ cã 10 phót.

-Chän cèt liÖu, ®Æc biÖt lµ ®¸ d¨m kh«ng ®óng quy c¸ch vµ tû lÖ cì h¹t.

-Cèt thÐp ®ai cña cét dïng thÐp kÐo nguéi chØ duy nhÊt cã Nhµ m¸y Bªt«ng ®óc

s½n Hµ Néi lµ thùc hiÖn ®−îc, c¸c nhµ m¸y cßn l¹i dïng cèt pha ®ai φ6 AI c¸n nãng.

-C¸c nhµ m¸y ®Òu kh«ng thùc hiÖn kÝ hiÖu theo thiÕt kÕ quy ®Þnh nªn ®· x¶y ra cã

tr−êng hîp nhÇm chñng lo¹i cét.

kÐm, kh«ng ®¶m b¶o tÝnh chÞu lùc cña cét theo tÝnh to¸n, thiÕt kÕ, khi chÞu t¸c ®éng

cña b·o, cét ®æ gÉy lµ ®iÒu dÔ hiÓu.

gèc ®Æt 24 thanh 16 lo¹i thÐp AIII (Ra=3400 daN/cm2). Nh−ng trªn thùc tÕ, c¸c cét

thanh φ16 vµ φ22 bªt«ng chØ ®¹t xÊp xØ sè hiÖu 300 (theo thiÕt kÕ quy ®Þnh dïng sè

hiÖu 400), hai ®Çu thanh thÐp AI kh«ng ®−îc uèn mãc.

ViÖc dïng thÐp AI thay cho thÐp AIII mµ vÉn gi÷ nguyªn tiÕt diÖn thÐp vµ sè l−îng

thanh thÐp lµ mét sai lÇm lín. Do t¨ng sè l−îng thanh thÐp ®· lµm cho khe hë gi÷a 2

thanh hÑp l¹i, bªt«ng kh«ng thÓ lÊp ®Çy kh¾p tiÕt diÖn cét c¸c viªn ®¸ cì 2cm kh«ng

chÞu lùc cña cét do ®ã bÞ gi¶m.

VÒ chÊt l−îng thi c«ng t¹i hiÖn tr−êng

®¶m b¶o, lµm suy gi¶m ®é bÒn cña kÕt cÊu. Qua kh¶o s¸t t¹i thùc ®Þa c¸c trËn b·o lín

chóng t«i nhËn thÊy phÝa thi c«ng vÉn cßn cã nh÷ng sai sãt ®¸ng kÓ, cÇn ®−îc rót

kinh nghiÖm.

22

- Cèt liÖu cña bªt«ng kh«ng thùc hiÖn ®óng yªu cÇu kÜ thuËt, ®¸ kh«ng ®óng

kÝch th−íc, kh«ng ®−îc röa s¹ch. N−íc dïng trén bªt«ng kh«ng qua thÝ nghiÖm ®Ó

xem cã dïng ®−îc hay kh«ng? L−îng xim¨ng bÞ gi¶m l¹i kh«ng ®¶m b¶o chÊt l−îng,

thÊy, hè mãng cao 1m chÌn b»ng bªt«ng sái nhá M.200 cã c−êng ®é chÞu kÐo(dÝnh

daN/cm, thiÕt kÕ ®ñ an toµn. Tõ ®ã, suy ra cét bÞ nhæ khái hè mãng lµ do bªt«ng chÌn

- §Æt thiÕu cèt thÐp ë phÇn cæ mãng, khi gÆp b·o cæ mãng bÞ vì dÉn ®Õn cét bÞ

110kV tuyÕn TiÒn H¶i – Long Bèi xÈy ra 25 tr−êng hîp, ngoµi ra cßn x¶y ra t¹i

5(n¨m 1986) hµng lo¹t cæ mãng bÞ vì; ®· ph¶i tiÕn hµnh kiÓm tra l¹i vµ nhËn thÊy:

chÊt l−îng bªt«ng kh«ng ®¹t sè hiÖu 200 nh− thiÕt kÕ quy ®Þnh, cèt thÐp däc ®Æt ®ñ,

nh−ng cèt ®ai ®Æt thiÕu dÉn ®Õn t×nh tr¹ng ph¸ ho¹i nh− trªn.

b·o Ëp ®Õn, cét bÞ ®æ ngay.

§«ng – RÞa).

- Thi c«ng ®· bá qua phÇn ®Êt ®¾p b¶o vÖ trªn mÆt mãng cét vµ mãng nÐo nh−

thiÕt kÕ ®· quy ®Þnh (200 - 300mm) hiÖn t−îng nµy rÊt phæ biÕn trªn c¸c tuyÕn ®−êng

lµm gi¶m kh¶ n¨ng chèng lËt khi cét chÞu t¸c ®éng cña ngo¹i lùc, ®Æc biÖt lµ ®èi víi lo¹i

chuyÓn vµ bèc dì cét kh«ng ®óng quy ®Þnh, xim¨ng, s¾t thÐp bÞ thÊt tho¸t v.v… còng

lµm ¶nh h−ëng tíi chÊt l−îng c«ng tr×nh.

VÒ kh¶o s¸t thiÕt kÕ

(®Æc biÖt lµ tµi liÖu ®Þa h×nh, ®Þa chÊt vµ ®Þa chÊt c«ng tr×nh) ch−a thËt chÝnh x¸c. Do

®ã, ®· ®Ò ra gi¶i ph¸p nÒn mãng kh«ng phï hîp víi tuyÕn c«ng tr×nh n»m trong vïng

ven biÓn th−êng gÆp b·o. Thùc tÕ ë B×nh TrÞ Thiªn qua c¬n b·o sè 8 n¨m 1985 hµng

23

kÐo theo mãng bÞ lËt, thanh ngang kh«ng ph¸t huy ®−îc t¸c dông chèng lËt trong nÒn

®Êt yÕu.

- Cã tr−êng hîp, tÝnh to¸n thiÕt kÕ, chän s¬ ®å cét, kho¶ng c¸ch cét v. v.. ch−a hîp

cho thÐp, tõ ®ã mµ kÐo dµi thªm kho¶ng cét lªn tíi 250m lµm cho m«men uèn t¹i

1985 víi cÊp giã thÊp h¬n so víi cÊp giã thiÕt kÕ còng ®æ mét sè cét, ®Õn c¬n b·o sè

8 th× ®æ hµng lo¹t rÊt nghiªm träng. XÐt vÒ kinh tÕ kÜ thuËt th× sö dông cét bªt«ng li

- PhÝa thiÕt kÕ ch−a b¸m s¸t hiÖn tr−êng ®Ó ph¸t hiÖn nh÷ng ®iÓm ch−a phï hîp víi

tra kÜ thuËt dÉn ®Õn mét sè tr−êng hîp ®Ò ¸n thiÕt kÕ kh«ng ¨n khíp.

th× møc ®é thiÖt h¹i gi¶m ®i rÊt nhiÒu. Cïng chÞu ¸p lùc giã nh− nhau, thiÕt kÕ nh−

tèt h¬n, nªn chèng b·o tèt h¬n.

¶nh h−ëng cña dao ®éng lªn c«ng tr×nh vµ con ng−êi

- Sù cè bÓ chøa nhµ m¸y n−íc Thñ §øc

Bèn bÓ chøa n−íc s¹ch Nhµ m¸y n−íc Thñ §øc (thÞ trÊn Thñ §øc) thµnh phè Hå ChÝ

Minh cã dung tÝch tæng céng 260.000m³(bÓ sè 1 vµ 2: 2x40.000m³; bÓ sè 3 vµ 4:

2x90.000m³), do h·ng Hydrotechnic Corporation (U.S.A) thiÕt kÕ vµ c¸c h·ng

hiÖn t−îng rß rØ n−íc qu¸ møc cho phÐp vµ ®Õn nay c¶ 4 bÓ ®Òu bÞ h− háng nÆng,

l−îng n−íc thÊt tho¸t trong mét ngµy ®ªm lªn tíi 20-30% søc chøa tæng céng.

Do 4 bÓ ®Òu ®−îc thiÕt kÕ theo mét nguyªn lý vµ thi c«ng theo c¸c ph−¬ng thøc t−¬ng

mét bÓ sè 3 vµ gäi tªn bÓ lµ bÓ chøa Nhµ m¸y n−íc Thñ §øc.

Quy m« vµ ®Æc ®iÓm c«ng tr×nh

255,65x73,66x8,56m bªt«ng cèt thÐp m¸c 200. BÓ ®−îc thiÕt kÕ theo d¹ng kÕt cÊu

24

mÒm: ®¸y (ph¼ng vµ v¸ch nghiªng) kh«ng chÞu ®−îc ¸p lùc lín, ®−îc cÊu thµnh tõ

c¸c tÊm bª t«ng cèt thÐp kÝch th−íc 9x12m vµ 6x9m dµy 15cm, cã mét líp thÐp φ 9,6

a 200 ®Æt ë gi÷a tÊm, c¸c tÊm ®¸y nèi víi nhau b»ng c¸c gio¨ng cao su; n¾p bÓ lµ c¸c

tÊm panen 6x1,2m g¸c lªn thµnh ®øng (bª t«ng kh«ng liÒn khèi víi ®¸y bÓ) vµ hÖ

dÇm « cê 9x6m; HÖ dÇm nµy ®Æt trªn l−íi cét 9x6m vµ cét ®Æt trùc tiÕp lªn nÒn ®Êt

(kh«ng liÒn víi b¶n ®¸y), khe hë gi÷a cét vµ b¶n ®¸y còng ®−îc chÌn kÝn b»ng gio¨ng

cao su. Cét n−íc sö dông cao 8m; ¸p lùc n−íc ngÇm ®−îc ®−îc khö bëi hÖ tho¸t n−íc

tim èng) 350-450.

-Dùa theo h×nh vÏ, cã thÓ lÇn l−ît m« t¶ cÊu t¹o vµ kÝch th−íc c¬ b¶n cña c¸c cÊu kiÖn

bÓ nh− sau:

- N¾p bÓ:

Panen

Panen cã 2 s−ên däc, kÝch th−íc b¶n panen: 1,2x6x0,05m; s−ên: 0,35x6x0,15m. C¸c

tÊm panen n¾p bÓ liªn kÕt víi nhau vµ víi dÇm ®ì chóng b»ng mèi nèi −ít th«ng

th−êng (®Ó thÐp chê råi chÌn bª t«ng).

§Ó chèng thÊm, ng−êi ta ®· d¸n 3 líp v¶i nhùa tæng hîp trªn toµn bé n¾p bÓ.

HÖ dÇm ®ì panen

-TiÕt diÖn dÇm: 0,70x0,85m

-NhÞp dÇm:

9 m

-Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm: 6m

C¸c dÇm ®−îc ®óc s½n tõng nhÞp (9m), råi nèi víi nhau vµ nèi víi cét b»ng mèi nèi

−ít. Toµn bé hÖ dÇm tùa trªn cét vµ thµnh ®øng cña bÓ.

-Thµnh ®øng cña bÓ

B¨ng bª t«ng cèt thÐp liÒn khèi. Thµnh cã nhiÖm vô ®ì panen n¾p bÓ vµ chÞu ¸p lùc

n−íc( phÇn phÝa trªn)

-TiÕt diÖn ngang thµnh : 0,25x2,2m

-Mãng thµnh réng

: 1,2m

-dÇy

: 0,25m

Cø kho¶ng 70m däc chiÒu dµi thµnh(chu vi bÓ) l¹i cã mét m¹ch co d·n b»ng gio¨ng

cao su. Thµnh ®Æt trªn nÒn ®Êt kh«ng ®Òu: ®Êt ®¾p cã xen kÏ ®Êt nguyªn thæ.

-Cét

BÓ chøa sè 3 cã 259 cét. Cét ®æ bª t«ng liÒn khèi cïng mãng cét. T¶i träng n¾p bÓ

truyÒn thèng nÒn qua cét vµ mãng cét mµ kh«ng truyÒn vµo b¶n ®¸y bÓ.

-TiÕt diÖn cét

:

0,5x0,5m

10m

-ChiÒu cao cét (max)

-KÝch th−íc ®¸y mãng

:

2,4x1,5m

Khe hë gi÷a cét vµ b¶n ®¸y bÓ ®−îc chÌn kÝn b»ng gio¨ng cao su.

25

-§¸y bÓ

§¸y bÓ cã 2 phÇn : phÇn ph¼ng gi÷a ®¸y vµ phÇn v¸ch nghiªng n»m ë xung quanh,

nèi phÇn ph¼ng vµ thµnh ®øng. §¸y bÓ ®−îc ®æ bª t«ng theo tõng tÊm kÝch th−íc

9x12m hoÆc 6x9m, dµy 15cm, cã 1 l−íi thÐp « vu«ng φ 9,6m a 200 mm ®Æt ë chÝnh

gi÷a tÊm. C¸c tÊm ®an nµy liªn kÕt víi nhau b»ng gio¨ng cao su.

-HÖ thèng tho¸t n−íc d−íi ®¸y bÓ (Drainage)

PhÇn s¸t ®¸y bÓ lµ mét líp ®¸ d¨m 3x1x6cm cã chiÒu dµy 20-30 cm. D−íi líp ®¸ d¨m

lµ hÖ èng φ300 (èng nh¸nh) vµ èng φ600 (èng trôc). C¸c èng nh¸nh ®−îc khoan lç dÔ

thu n−íc.

N−íc ngÇm khi ®¹t tíi cao ®é cña hÖ èng ®−îc tËp trung vµo hè ga thu n−íc cña khu

vùc. Nhê vËy mµ ®¸y bÓ kh«ng bÞ chÞu ¸p lùc n−íc ngÇm.

Theo tµi liÖu kh¶o s¸t ®Þa chÊt cña Hydrotechnic Corporation vµ ViÖn ThiÕt kÕ quy

-Líp ¸ sÐt: dµy 6-8m; ®é sÖt B=0,05; lùc dÝnh C=0,31 kg/cm²; gãc ma s¸t trong

ϕ=20°30’ ; hÖ sè a=0,016 cm²/kg ; Es= 50 kg/m².

-Líp ¸ c¸t : dµy 0,2-5,2m; ®é sÖt B=0,44; lùc dÝnh C=0,09 kg/cm²; gãc ma s¸t trong

ϕ= 25°30’ ; hÖ sè nÐn a=0,07 cm²/kg;

-Líp c¸t : dµy 0,10-7,9m; C=0,015 kg/cm²; ϕ=34°; a=0,04cm²/kg.

-Líp ®Êt sÐt bôi: B=0,089 ; C=0,71 kg/cm²; ϕ=15°; a=0,058cm²/kg. (Xem mÆt c¾t ®Þa chÊt).

n−íc sÏ cã tÝnh dÎo ®Õn dÎo nh·o. H¹t sÐt cã thÓ bÞ tr«i khi n−íc ngÇm chuyÓn dÞch.

Sù cè

n−íc ®· bÞ rß rØ. L−îng n−íc rß rØ t¨ng theo thêi gian, khi míi ®−a vµo sö dông, l−îng

rß rØ lµ 200m³/ngµy, ®Õn n¨m 1972 riªng 2 bÓ sè 3 vµ 4 ®· rß rØ 10.000m³-

10.500m³/ngµy, t¨ng ®Õn 24.000m³/ngµy n¨m 1983 vµ hiÖn nay, mçi ngµy mÊt

kho¶ng 60.000m³n−íc s¹ch. L−îng n−íc thÊt tho¸t nµy ®ñ cho 600.000 ng−êi sö

dông (tiªu chuÈn 100 dm³/ngµy), t−¬ng ®−¬ng víi mét nhµ m¸y lín ë Hµ Néi do PhÇn

Lan tµi trî. Së dÜ n−íc bÞ thÊt tho¸t lµ v× ®¸y (ph¼ng vµ v¸ch nghiªng) bÞ nøt gÉy. C¸c

b¸o c¸o cña Sµi Gßn Thuû côc vµ c¸c ®¬n vÞ liªn quan cho thÊy nhiÒu vÕt nøt gÉy ®a

®−îc ph¸t hiÖn b»ng m¾t th−êng vµ ®· ®−îc v¸ l¹i. Cho ®Õn nay ®· tr¶i qua 14 lÇn söa

ch÷a nh− vËy vµ cã tíi 269 chç ®−îc v¸ ch÷a. C¸c “miÕng v¸” bª t«ng cèt thÐp cã

kÝch th−íc tõ 0,8x1m ®Õn 3x12m; Tuy vËy hiÖn nay cßn nhiÒu vÖt nøt gÉy vÉn ch−a

®−îc söa ch÷a, cã chç ®· trë thµnh hèc réng; ng−êi cã thÓ chui qua ®−îc. C¸c gio¨ng

cao su bÞ r¸ch, háng. Trªn thµnh ®øng thØnh tho¶ng cã nh÷ng khe nøt theo chiÒu

®øng. M¸i bÓ bÞ h− háng nhÑ trõ viÖc c¸c líp chèng thÊm trªn nãc ®· bÞ háng hoµn

26

toµn. N−íc m−a vµ ®Êt bôi ch¶y vµo bÓ lµm nhiÔm bÈn n−íc.Tr−íc t×nh h×nh ®ã, Nhµ

tr¹m b¬m 2 chuyÓn hót n−íc thÊt tho¸t tõ c¸c bÓ ®−a vµo m¹ng n−íc Thµnh phè.

¶nh h−ëng cña dao ®éng ®èi víi c¬ thÓ con ng−êi

Dao ®éng cña nhiÒu lo¹i m¸y mãc th«ng qua xóc gi¸c truyÒn vµo c¬ thÓ con ng−êi

lµm cho con ng−êi c¶m nhËn ®−îc cã sù rung ®éng. Dao ®éng cã vËn tèc chËm (®¹i

Cßn dao ®éng cã vËn tèc nhanh (lín h¬n 10 Hertz) ®−îc ph¶n ¸nh thµnh ¸p lùc vµ

m¸y mãc , xe cé rung ®éng hoÆc c¸c hiÖn t−îng thiªn nhiªn nh− ®éng ®Êt, giã, n−íc

phßng chÊn chñ yÕu bao gåm: lo¹i trõ dao ®éng cã h¹i hoÆc tèi thiÓu lµ ph¶i gi¶m nhÑ

nh÷ng dao ®éng cã h¹i ®ã xuèng ®Õn møc cho phÐp sao cho nã kh«ng lµm tæn h¹i

dùng nªn c«ng tr×nh. Zeller (1931) ®−a ra hÖ sè ®Æc tr−ng ¶nh h−ëng cña dao ®éng.

1

X = (2π )²4a²n³m

(1.1)

2

§çi víi ®¬n vÞ khèi l−îng (m=1g) biÓu thøc trªn biÕn thµnh

1

X = (2π )²a²n³

(cm²sec⁻³g)

(1.2)

2

§Ó tiÖn dông ta cã thÓ dïng biÓu thøc:

b²(2πna)²

X =

=

(1.3)

(1.4)

n

Do ®ã theo c«ng thøc cña Zeller ta rót ra trÞ sè sau ®ay:

χ = 16π ⁴a²n³(cm²sec⁻³g)

XII (xem b¶ng 3).

Ta cã thÓ nhËn ra: dao ®éng b¾t ®Çu ph¸ ho¹i c«ng tr×nh khi χ = 25 ®Õn 100

Bendel (1944-1948) ®· tiÕn hµnh rÊt nhiÒu thÝ nghiÖm vÒ dao ®éng ®ång thêi so s¸nh

kÕt qu¶ thÝ nghiÖm cña «ng víi kÕt qu¶ cña c¸c nhµ nghiªn cøu kh¸c. Trªn c¬ së c«ng

27

rung liªn tôc vµ xung kÝch mét lÇn (xem b¶ng 4 vµ b¶ng 5)

Trong c¸c b¶ng ®· xö dông c¸c ký hiÖu:

V-thµnh phÇn th¼ng ®øng cña m¸y d¹ng ®øng

L-thµnh phÇn n»m ngang cña m¸y d¹ng ®øng

Q-thµnh phÇn n»m ngang cña m¸y d¹ng n»m

gia tèc

2

4π f

C =

(1.5)

Trong ®ã f lµ tÇn sè

Khi: n≥ 5, k=1

Khi µ >5, cÇn xem xÐt

1

A = (4π ²a²n²)

(1.6)

2

Ph©n lo¹i

§Æc ®iÓm

Ch−a c¶m gi¸c thÊy

RÊt nhÑ

χ

1

2

10

50

250

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

nhÑ

Võa ph¶i

H¬i m¹nh

M¹nh

RÊt m¹nh

D÷ déi

1000

5000

20000

100000

500000

2500000

10000000

Cã tÝnh huû ho¹i

Hoµn toµn huû ho¹i

Cã tÝnh t¹i biªn

T¹i biÕn ë møc ®é cao

XI

XII

Trong chØ dÉn VDI cña hiÖp héi kü s− §øc, ng−êi ta ®−a ra tiªu chuÈn so s¸nh cÊp

dao ®éng cña m¸y mãc vµ nay ®· ®−a vµo quy ph¹m DIN 4025. §Ó biÓu thÞ ¶nh

h−ëng cña dao ®éng m¸y mãc ®èi víi c¬ thÓ con ng−êi, ng−êi ta sö dông xuÊt phô t¶i

cã tÝnh chÊt chØ thÞ vµ phï hîp víi tr−êng hîp ng−êi ë t− thÕ ®øng hay ngåi còng nh−

thÝch dông víi ®iÒu kiÖn vÒ c¬ b¶n lµ dao ®éng th¼ng ®øng hoÆc dao ®éng n»m ngang

liªn tôc. Khi dao ®éng liªn tôc trong mét ®o¹n thêi gian råi ngõng l¹i, th× cã thÓ tra

dïng theo b¶ng 5 víi phô t¶i cao h¬n mét cÊp.

28