Chương 1: Điều kiện tự nhiên và hệ thống giao thông tỉnh Long An. Chương 2: Các dạng kết cấu nhịp cầu và phân tích lựa chọn kết cấu nhịp cầu nhỏ và vừa tỉnh Long An. Chương 3: Các công nghệ thi công cầu và phân tích lựa chọn công nghệ thi công cầu nhịp nhỏ và vừa tỉnh Long An. 3 CHƢƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ HỆ THỐNG GIAO THÔNG TỈNH LONG AN 1.
Điều kiện tự nhiên của tỉnh Long An Long An là tỉnh thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long, vừa nằm trong Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam của cả nước, được xác định là vùng kinh tế động lực có vai trò đặc biệt quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế Việt Nam. Những năm gần đây, tỉnh luôn nằm top 10 về chỉ số cạnh tranh và vốn đầu tư nước ngoài FDI. Nối giữa trung tâm kinh tế văn hóa Thành phố Hồ Chí Minh và khu vực Đồng bằng sông Cửu Long km² chiếm tỷ lệ 1,3% so với diện tích cả nước và bằng 8,74% diện tích của vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Tọa độ địa lý: 105030' 30'' đến 106047'02'' kinh độ Đông và 10023'40'' đến 11002'00'' vĩ độ Bắc, với hai cửa khẩu Bình Hiệp (Mộc Hóa) và Tho Mo (Đức Huệ), TP.HCM lúa Đồng bằng sông Cửu Long với sản lượng trung bình trên 2 triệu tấn/năm, vừa là tỉnh phát triển công nghiệp, dịch vụ của Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam (GDP đạt khoảng 1,3 tỷ USD/năm).
Hình 1-1: Bản đồ ranh giới hành chính huyện của tỉnh Long An 4 1. Địa hình Địa hình tỉnh Long An chủ yếu bằng phẳng. Các khu vực đất thấp chiếm tới 66% diện tích tự nhiên. Cao độ trung bình là 0,75m, cao nhất là 6,5m.
Địa hình có xu thế thấp dần từ Tây lên Bắc, ra phía Đông và phía Nam. Vùng đồng bằng tương đối bằng phẳng, địa hình bị chia cắt thành ba vùng có các yếu tố địa lý như sau: + Vùng đồng bằng Đồng Tháp Mười: phân bố ở Tây-Tây-Bắc, với cao độ khoảng 2-3m, đây là vùng trũng đầm lầy có thời gian ngập úng dài. Hầu hết đất đai nhiễm phèn tiềm tàng. + Vùng hạ lưu các sông Vàm Cỏ phân bố dọc theo phía trái QL.1 là vùng đồng bằng tích tụ phù sa màu mỡ và tương đối nổi cao so với các vùng lân cận.
+ Vùng duyên hải với các cửa sông Soài Rạp – Đồng Tranh là vùng giao lưu đan xen giữa các hoạt động hàng ngày của sông và biển, tạo thành các đồng bằng tích tụ sông-biển với sự có mặt của các giồng cát. Địa hình bằng phẳng với cao độ khoảng (0-2)m. Giữa các giồng có tích tụ đầm lầy nước mặn. Đất đai trong vùng bị nhiễm mặn.
Chế độ thủy văn diễn ra phức tạp do ảnh hưởng của sông và nhật triều. Nhìn chung địa hình Long An tương đối bằng phẳng, rất thuận lợi phát triển nông nghiệp, công nghiệp và cơ sở hạ tầng. Ví dụ lớp địa chất tại huyện Đức Hòa , tỉnh Long An Lớp 1: Là lớp sét, màu nâu vàng - xám xanh - nâu đỏ - nâu, trạng thái dẻo cứng - dẻo mềm. Bề dày từ 3.
Lớp 2a: Là lớp sét pha, màu nâu vàng - xám xanh - nâu đỏ - xám trắng , trạng thái dẻo cứng. Bề dày từ 1. Lớp 2: Là lớp sét, màu xám xanh - nâu vàng - nâu đỏ, trạng thái nửa cứng – cứng. Bề dày từ 6.
Lớp 3a: Là lớp sét, màu xám tro, trạng thái dẻo mềm. Bề dày là 1. 5 Lớp 3: Là lớp sét, màu xám trắng - nâu vàng - xám tro, trạng thái dẻo cứng. Bề dày lớp 3 từ 3.
Lớp 4: Là lớp sét (bùn cố kết), màu xám đen lẫn thực vật, trạng thái dẻo mềm - dẻo cứng. Bề dày lớp 3 từ 3. Lớp 5: Là lớp cát pha, màu nâu vàng - xám vàng, trạng thái chặt vừa đến chặt. Xuất hiện ở độ sâu từ 23,3-26.
Bảng 1-1 : Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất. Đánh giá về địa tầng: Tầng sét yếu có chiều dày tương đối nhỏ. Lớp đất có khả năng chịu lực tốt nằm sâu so với mặt đất tự nhiên từ 23,3÷26m. Để đặt được móng vào lớp đất tốt này, chiều dài cọc phải lớn hơn 25m.
Hiện nay, loại cọc đóng bê tông cốt thép có tiết diện lớn nhất thường sử dụng là 45x45cm. Với chiều dài lớn hơn 25m, tiết diện này đảm bảo yêu cầu về độ mảnh của cọc. Vì vậy, với điều kiện địa 6 chất ở khu vực này, sử dụng loại cọc đóng bê tông cốt thép là hợp lý, nên các công trình cầu nhịp nhỏ và vừa ở Long An không sử dụng cọc khoan nhồi. Khí hậu Khí hậu tỉnh Long An nằm trong vùng khí hậu đồng bằng Nam Bộ.
Với vị trí địa lý và các đặc điểm địa hình chi phối nên vùng khí hậu này có các đặc điểm chính như sau: Nhiệt độ Nhiệt độ trung bình năm vào khoảng 27 ÷ 27. Qua các tháng có nhiệt độ biến thiên rất ít. Tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng I, nhiệt độ trung bình vào khoảng 25÷260C. Quanh năm không có tháng nào nhiệt độ trung bình xuống dưới 250C.
Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối có khả năng xuống tới 14 ÷ 150C. Thời kỳ nóng nhất là ba tháng III, IV, V, trong đó tháng IV là tháng cực đại của nhiệt độ. Nhiệt độ trung bình tháng IV vào khoảng 28 ÷ 290C (tại Châu Đốc là 28.50C) và tối cao trung bình vào khoảng 34 ÷ 350C. Biên độ ngày trung bình của nhiệt độ không khí từ 7 ÷80C.
Bảng 1-2: Nhiệt độ tại trạm Tân Sơn Nhất và trạm Long An (0C) Đặc trƣng Mộc Hoá Tân Sơn Nhất Nhiệt độ trung bình năm 27.1 Nhiệt độ trung bình tháng lớn nhất 28.9(V) Nhiệt độ tối cao trung bình tháng lớn nhất 34.4(IV) Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất 25.8(I) Nhiệt độ tối thấp trung bình tháng thấp nhất 21.4(I) Nhiệt độ tối cao tuyệt đối 38.0 Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 16.6 Mưa Vùng đồng bằng Nam Bộ nói chung và tỉnh Long An nói riêng tương đối ít mưa, lượng mưa trung bình năm vào khoảng 1300 ÷ 1600mm (tại Mộc Hoá là 7 1417mm). Số ngày mưa cũng ít, chỉ trung bình 120 đến 140 ngày. Bảng 1-3: Lượng mưa tại trạm Mộc Hoá và Tân Sơn Nhất (mm). Tân Sơn Đặc trƣng Mộc Hoá Nhất Lượng mưa trung bình năm 1447.0 Số ngày mưa trung bình năm (ngày) 119.1 Lượng mưa trung bình tháng lớn nhất 291.1(IX) Lượng mưa trung bình tháng nhỏ nhất 3.1(II) Lượng mưa ngày lớn nhất 134.5 Độ ẩm Độ ẩm trung bình năm khoảng 80÷83%.
Thời kỳ ẩm trùng với mùa mưa, kéo dài từ tháng V đến tháng XI, có độ ẩm trung bình là 86%. Tháng ẩm nhất vào tháng IX, với độ ẩm trung bình khoảng 85 ÷ 87%. Thời kỳ khô trùng với mùa ít mưa. Trừ tháng XII với độ ẩm trung bình khoảng 80%, trong 4 tháng còn lại độ ẩm trung bình chỉ đạt từ 77 ÷ 78%.
Tháng khô nhất là tháng II, có nơi là tháng III, có độ ẩm trung bình chỉ đạt 76%. Bảng 1-4: Độ ẩm tại trạm Mộc Hoá và Tân Sơn Nhất (%). Tân Sơn Đặc trƣng Mộc Hoá Nhất Độ ẩm tuyệt đối trung bình năm (mb) 28.0 Độ ẩm tương đối trung bình năm 79 80 Độ ẩm tương đối trung bình tháng lớn nhất 84(VI) 86(VI) Độ ẩm tương đối trung bình tháng nhỏ nhất 75(III) 76(III) Độ ẩm tương đối thấp nhất tuyệt đối 30 20 Gió Trên địa hình bằng phẳng của một vùng đồng bằng, gió đổi chiều rõ rệt theo mùa và có hướng thịnh hành khá phù hợp với hướng gió mùa toàn khu vực. 8 Mùa đông: Hướng gió thịnh hành là đông nam chiếm tần suất 30 ÷ 50%.
Ngoài ra hướng đông cũng có tần suất khá lớn, từ 20 ÷ 30%. Mùa hè: Hướng thịnh hành là hướng tây nam hoặc tây. Đó là hai hướng chiếm ưu thế tuyệt đối. Tốc độ gió trung bình vào khoảng 2m/s, tốc độ mạnh nhất không vượt quá 30m/s.
Bảng 1-5: Tốc độ gió tại trạm Mộc Hoá và Tân Sơn Nhất Đặc trƣng Mộc Hoá Tân Sơn Nhất Tốc độ gió trung bình năm (m/s) 2.80 Tốc độ gió mạnh nhất (m/s) & hướng 18(T) 20(T) 1. Thuỷ văn Chế độ thủy văn của Long An chịu ảnh hưởng bởi chế độ bán nhật triều không đều của biển Đông qua cửa sông Soài Rạp. Thời gian 1 ngày triều là 24 giờ 50 phút, một chu kỳ triều là 13 ÷ 14 ngày. Vùng chịu ảnh hưởng của triều nhiều nhất là các huyện phía Nam quốc lộ 1A, đây là nơi ảnh hưởng mặn từ 4 ÷ 6 tháng trong năm.
Triều biển Đông tại cửa sông Soài Rạp có biên độ lớn từ 3,5 ÷3,9 m. Mực nước cao nhất ở trạm Cầu Nổi năm 2008 là 1,82m, mực nước thấp nhất là -2,44m. Bảng 1-6: Diễn biến mực nước lớn nhất theo thời gian Mực nƣớc lớn nhất theo thời gian (cm) STT Vị trí Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày Năm 31/VII 15/VIII 31/VIII 15/IX 30/IX 1 Cao Lãnh 173 185 189 231 261 261 2 Hưng Thạnh 158 228 248 316 358 358 3 Mộc Hóa 98 161 198 272 327 327 4 Kiến Bình 74 79 138 210 266 266 5 Tuyên Nhơn 91 91 110 163 241 241 9 Mực nƣớc lớn nhất theo thời gian (cm) STT Vị trí Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày Năm 31/VII 15/VIII 31/VIII 15/IX 30/IX 6 Gò Dầu Hạ 74 74 79 81 149 180 7 Bến Lức 95 95 98 104 140 140 8 Tân An 109 113 116 126 167 167 Hình 1-2 : Sơ đồ phân tích vùng ngập lụt 10 Hình 1-3: Sơ đồ phân tích nước ngầm nhiễm mặn 1. Hệ thống kênh rạch – sông ngòi Long An có mạng lưới sông, ngòi, kênh rạch chằng chịt nối liền nhau, chia cắt địa bàn tỉnh thành nhiều vùng.
Nổi bật trong mạng lưới sông, rạch này là hai sông Vàm Cỏ Đông và Vàm Cỏ Tây. Sông Vàm Cỏ Đông dài trên 200 km, bắt nguồn từ Campuchia chảy qua Tây Ninh vào Long An qua các huyện Đức Huệ, Đức Hoà, Bến Lức, Tân Trụ và Cần Đước. Phần sông chảy trên địa bàn Long An dài khoảng 150 km. Sông Vàm Cỏ Tây dài trên 250 km, cũng bắt nguồn từ Campuchia chảy vào Long An qua các huyện Vĩnh Hưng, Mộc Hoá, Tân Thạnh, Thanh Hoá, Thủ Thừa, thành phố Tân An, Tân Trụ, Châu Thành, Cần Đước.
Phần sông chảy trên địa bàn Long An dài khoảng 186 km. Hai con sông gặp nhau tại 3 huyện Tân Trụ, Châu Thành, Cần Đước hợp thành sông Vàm Cỏ dài 35 km, rộng trung bình 400m, đổ ra cửa sông Soài Rạp và thoát ra biển Đông.