Cá nhân mình vừa tiếp nhận một hồ sơ một công trình cũ áp dụng môi trường biển. Do anh em cũ chưa nắm rõ tiêu chuẩn về môi trường biển, nên hồ sơ thuyết minh và bản vẽ có ghi áp dụng tiêu chuẩn môi trường biển nhưng thực tế tính toán và áp dụng thì không có. Do đó, khi giải trình với cục thẩm định gặp rất nhiều khó khăn.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đưa ra những ý kiến của chúng tôi khi thiết kế công trình trong môi trường biển để các bạn cùng xem xét, tham khảo.
1. Làm sao để biết công trình thiết kế trong môi trường biển hay không?
Theo TCVN 9346:2012, mục 3 có quy định phân vùng xâm thực trong môi trường biển như sau:
Theo đó, từ vùng ngập nước đến các vùng trong phạm vi 30km từ mép nước biển thì công trình thuộc môi trường biển. Từ phạm vi trên 30km tính từ mép nước thì công trình không thuộc môi trường biển. Khoảng cách này có thể căn cứ theo bản đồ quy hoạch.
Một căn cứ nữa về môi trường xâm thực của khu vực là dựa vào báo cáo khảo sát địa chất công trình – mục đặc điểm địa chất thủy văn.
Các bạn có thể xem mẫu kết quả phân tích địa chất thủy văn như hình dưới đây:
2. Quy trình lựa chọn xem xét lựa chọn tiêu chuẩn
– Xác định công trình có thuộc phạm vi chịu tác dụng của môi trường biển không. Nếu không, không cần quan tâm tới ảnh hưởng của môi trường biển. Chúng ta tiến hành tính toán như các công trình bình thường.
– Nếu công trình trọng vùng chịu tác dụng của môi trường biển, tư vấn thiết kế cần đưa ra ý kiến để đề xuất với chủ đầu tư có đưa tiêu chuẩn TCVN 9346:2012 vào danh mục Quy chuẩn, tiêu chuẩn áp dụng cho thiết kế công trình không.
Việc áp dụng môi trường biển sẽ gây tốn kém về chi phí rất nhiều. Việc thiết kế kết cấu cũng khác biệt hoàn toàn so với việc không áp dụng (chi tiết sẽ được nói ở mục sau).
Do đó, cần xác định rõ ràng việc áp dụng tiêu chuẩn này hay không ngay ở bước dầu vào của việc thiết kế.
3. Khi bắt buộc thiết kế công trình trong môi trường biển, cần lưu ý những gì?
– Đầu tiên, chúng ta có yêu cầu tối thiểu về mác bê tông, độ chống thấm của bê tông, chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép, bề rộng khe nứt giới hạn theo bảng sau:
+ Với công trình không chịu tác động môi trường biển, các cấu kiện không yêu cầu mác bê tông tối thiểu. Tuy nhiên, công trình chịu tác động của môi trường biển, các cấu kiện yêu cầu mức bê tông tối thiểu. Do đó, nếu với công trình nhỏ, việc bắt buộc sử dụng mác bê tông lớn cũng có thể gây lãng phí.
+ Với công trình không chịu tác động môi trường biển, các cấu kiện không yêu cầu bổ sung chống thấm (trừ cấu kiện tiếp xúc với nước). Tuy nhiên, công trình chịu tác động của môi trường biển, các cấu kiện yêu cầu thêm độ chống thấm tối thiểu.
+ Chiều dày bê tông tối thiểu yêu cầu ở môi trường biển cũng cao hơn so với công trình không trong môi trường biển.
+ Bề rộng vết nứt giới hạn đối với công trình bình thường là 0.3mm, tuy nhiên đối với công trình trong môi trường biển là 0.05-0.15mm.
Theo kinh nghiệm một số công trình, đối với công trình biển, cốt thép tính toán đảm bảo vết nứt sẽ nhiều hơn cốt thép tính toán đảm bảo TTGH1 (tính uốn, cắt…)
Đồng thời, cốt thép tính toán trong môi trường biển cao hơn gấp tầm 3 lần so với công trình bình thường.
Riêng đối với công trình bê tông cốt thép ứng suất trước, không cho phép xuất hiện vết nứt. Tuy nhiên, điều này là bất khả thi, vì khi thi công còn xảy ra co ngót gây vết nứt.
– Thứ 2, đối với công trình có yêu cầu niên hạn sử dụng trên 50 năm (tới 100 năm), chúng ta còn có yêu cầu thêm biện pháp bảo vệ như sau:
Như vậy, đối với các công trình trên 50 năm (tới 100 năm), cần tăng cường bảo vệ bằng 1 trong các giải pháp nêu trên. Thực tế, giải pháp “Tăng mác bê tông thêm 10MPa và tăng độ chống thấm 1 cấp hoặc tăng chiều dày bảo vệ thêm 20mm” là khả thi nhất.
Tuy nhiên, giải pháp này cũng tăng chi phí và lượng thép yêu cầu khá lớn.
– Thứ 3, yêu cầu về vật liệu, chúng ta có như sau:
Theo đó, hàm lượng xi măng trong cốt liệu tăng, độ sụt của bê tông thấp (<=8cm so với 12cm thông thường).
Đối với kết cấu nằm trong vùng ngập nước và nước lên xuống (cọc, móng…) phải dùng bê tông bền sunfat. Do đó sẽ tăng chi phí thi công.
Nói tóm lại, nếu bắt buộc phải thiết kế công trình trong môi trường biển, chi phí thiết kế và thi công tăng lên rất nhiều so với bình thường.
4. Bảng mẫu yêu cầu thông số của một số cấu kiện trong môi trường biển.
Đây là bảng mẫu về yêu cầu của một số cấu kiện trong môi trường biển. Mức độ trong bảng có thể xem đã là mức thấp nhất, tùy vào đặc điểm công trình để lấy chính xác hơn trong bảng 1 của tiêu chuẩn.
Tóm lại, khi thiết kế trong môi trường biển, không chỉ nêu mỗi tiêu chuẩn vào trong thuyết minh và ghi chú chung là được, mà còn phải quan tâm những điều sau:
– Xác định rõ ràng công trình sẽ áp dụng TCVN 9346:2012.
– Xác định rõ niên hạn công trình (dưới 50 năm hay trên 50 năm).
– Xác định yêu cầu mác đối với từng cấu kiện, cấp độ thấm yêu cầu để cho vào ghi chú chung.
– Xác định chiều dày lớp bảo vệ yêu cầu để nhập vào thông số tính toán và cập nhật vào ghi chú chung.
– Xác định bề rộng khe nứt giới hạn để tính toán bề rộng vết nứt khi tính dầm, sàn…
– Bổ sung yêu cầu về vật liệu vào quy định chung, chỉ dẫn kĩ thuật.
Nếu các bạn còn câu hỏi, hoặc đóng góp nào cho bài viết, hãy inbox vào fanpage của chúng tôi để thảo luận nhé.
———————————————————————————————————–
Xem thêm: Một số file tính và khóa học tại đây.