Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án môn học thi công 2 chuẩn. Dành cho sinh viên các lớp ngành C, CT Đại học Thủy Lợi. Hy vong là tài liệu bổ ích cho tất cả sinh viên của trường. Chúc các bạn có nắm vững các kiến thức cần thiết cho công việc sau này, dễ dàng tiếp cận công việc thực tế ngoài hiện trường.
Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh Chương 1.GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Vị trí nhiệm vụ công trình 1.1.1 Vị trí công trình Công trình đầu mối hệ thống thủy lợi Xđược xây dựng suối Y, thuộc xã Z, huyện H,tỉnh T 1.1.2 Nhiệm vụ công trình Theo luận chứng kinh tế kỹ thuật Bộ NN – PTNT phê duyệt, hồ chứa có nhiệm vụ sau: - Cung cấp nước tưới cho nông nghiệp khoảng 560ha - Phát điện với công suất khoảng 1,6MW - Cung cấp nước cho sinh hoạt cho công nghiệp với lưu lượng 60m3/h - Lòng hồ kết hợp nuôi trồng thủy sản; - Cải tạo môi trường du lịch 1.2 Quy mô công trình 1.2.1 Đặc trưng hồ chứa Để đảm bảo cho nhiệm vụ công trình, yêu cầu hồ chứa phải có thông số sau: Bảng 1.1 Thông số đặc trưng hồ chứa Thông số Đơn vị (m) Dung tích hồ ( x103 m3 ) Mực nước dâng bình thường 31,62 2.747 Mực nước lũ thiết kế 34,21 3.900 Mực nước chết 23,81 700 1.2.2 Đập đất Kết cấu đập đất đắp có dung trọng khô thiết kế =1,75 Có thông số kỹ thuật đập sau: Cao trình đỉnh đập : ∇đc = +40,3m Chiều rộng đỉnh đập : B= 6,0m Mái thượng lưu gia cố đá lát khan dày 30cm, lớp sỏi cát đệm Hệ số mái thượng lưu m=2.75/3.5, thượng lưu cao trình +27,0 bề rộng B=3m Mái hạ lưu trồng cỏ bảo vệ mái, hệ số mái thượng lưu m=2,5/3,5, cao trình +27,0 bề rộng B=5m Cao trình đống đá tiêu nước +22,5 Bảng1.2 thông số thiết kế đập đất 1.2.3 Cống lấy nước Kiểu cống hộp, chảy không áp bê tông cốt thép SVTH: Phạm Hoài Anh Lớp: 57LT-C Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh Bảng 1.3 Thông số thiết kế cống lấy nước Thông số Kí hiệu Giá trị Lưu lượng thiết kế QTK (m3/s) Kích thước bxh 0,8x1,2 (m) 22,54 (m) Cao độ đầu cống ∇đc Chiều dài cống L 72 (m) Độ dốc lòng cống i 0,002 1.2.4 Đập tràn: Tràn tự Tràn tự bố trí eo yên ngựa bên phải đập đât, hình thức tràn thực dụng Ophixerop nối tiếp bậc nước nhiều cấp Kết cấu tràn bê tông cốt thép M250 Bảng 1.4 Bảng thông số thiết kế tràn Thông số Kí hiệu Giá trị Cao trình ngưỡng tràn 31,62 ∇nt Chiều rộng ngưỡng tràn Bnt 40 Lưu lượng xả qxả (m3/s.m) 234,45 Cột nước ngưỡng tràn H 2,38 1.2.5 Cấp công trình Dựa vào lực phục vụ công trình, theo QCVN – 0405 - 2012 ta xác định cấp công trình cấp II 1.2.6 Thời gian thi công Công trình xây dựng khoảng thời gian năm kể từ ngày khởi công 1.3 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình 1.3.1 Điều kiện địa hình Suối chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh đồi có độ cao từ 40-55m, đỉnh hình tròn, hai bên lòng suối có thềm rộng, thuận tiện cho việc thi công 1.3.2 Đặc trưngkhí tượng,thủy văn Khu vực xây dựng nằm vùng nhiệt đới gió mùa Mùa mưa từ tháng đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 1.3.3 Các đặc trưng thủy văn yếu tố dòng chảy vùng công trình đầu mối Hồ X dự kiến xây dựng suối Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập đo 16,6 Km2 - Lưu lượng thiết kế : mùa lũ Ql =187 m3/s mùa khô Qk= 0,85 m3/s - Lưu lượng dòng chảy ứng với tần suất P=10% tháng mùa khô: Bảng 1.5 Lưu lượng lũ P10% hồ chứa Tháng 11 12 5÷10 Q (m3/s) 0.75 0.30 0.35 0.25 0.32 0.85 187.0 SVTH: Phạm Hoài Anh Lớp: 57LT-C Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh Hình 1.1 Quan Q-Zh - Quan hệ lưu lượng cao trình mực nước hạ lưu tuyến đập(Q~Zh) - Dòng chảy lũthiết kế: Lưu lượng đỉnh lũ Qmp= 187 m3/s Tổng lượng lũ thiết kế Wp=7,5x106 m3/s 1.4 Nguồn vật liệu xây dựng 1.4.1 Vật liệu đất - Mỏ A nằm phía vị trí đập tràn, cách tuyến đập 400m, gồm chủ yếu lớp đất sét có lớp sét từ trung đến nặng có lẫn dăm sạn xen kẹp, lớp có lúc dưới, lớp đất sét Bề dày khai thác tương đối đồng 2÷2,5m.Trữ lượng 250.103m3 - Mỏ B nằm thượng lưu tuyến đập, cao trình 21m, cách tuyến đập 500m gồm loại đất: sét, sét,bề dày trung bình 2,8m Trữ lượng 115.103m3 - Mỏ C nằm sau vai trái tuyến đập Mỏ chủ yếu đất sét, bề dày trung bình 2,5m cách tuyến đập 800m,trữ lượng 580.103m3 - Mỏ D nằm phía thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 1500m, bề dày khoảng 2,4m, gồm đất sét sét, trữ lượng 135.103m3 Bốn mỏ đất gồm hai loại nguồn gốc Eluvi Deluvi.Đất bốn mỏ dùng để đắp đập 1.4.2 Cát, đá, sỏi Dùng đá vôi mỏ Bache, đá tốt dùng công trường xây dựng Mỏ cách tuyến đập ÷7km Vì sỏi nên dùng đá dăm mỏ Bache để đổ bê tông, cát phân bố dọc sông Đà dùng làm cốt liệu tốt, cự ly vận chuyển khoảng ÷10km 1.5 Giao thông vận tải SVTH: Phạm Hoài Anh Lớp: 57LT-C Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh Công trình nằm huyện H cách đường quốc lộ Q khoảng 12km Đường đến công trình thuận tiện cho việc vận chuyển thiết bị thi công vật liệu xây dựng 1.6 Điều kiện dân sinh kinh tế Theo phương hướng quy hoạch huyện có dân số không nhiều lại có nhiều dân tộc khác Cuộc sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp, điều kiện sinh hoạt thấp 1.7 Khả cung cấp điện nước 1.7.1 Cung cấp điện Cách công trình có đường dây cao 35KV chạy qua thuận tiện cho việc sử dụng điện cho công trường 1.7.2 Cung cấp nước Nước dùng cho sản xuất đảm bảo số lượng lẫn chất lượng nhờ việc sử dụng nguồn nước lấy từ sông, suối Nước cho sinh hoạt cần xử lý bảo đảm vệ sinh cho người dùng 1.8 Điều kiện thi công + Khởi công ngày:16/02/2017 + Công trình đầu mối thủy lợi Công ty D thuộc Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn đảm nhận thi công + Vật tư thiết bị cung cấp đến chân công trình theo tiến độ + Máy móc đảm bảo cho việc thi công + Nhà thầu có khả tự huy động vốn đáp ứng nhu cầu thi công Chương CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Mục đích, ý nghĩa, nhiệm vụ nhân tố ảnh hưởng tới dẫn dòng thi công SVTH: Phạm Hoài Anh Lớp: 57LT-C Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh 2.1.1 Mục đích, ý nghĩa: Công tác dẫn dòng thi công có ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ thi công toàn công trình, hình thức kết cấu, chọn bố trí công trình thủy lợi đầu mối, chọn phương pháp thi công bố trí công trường cuối ảnh hưởng đến giá thành công trinh Vì công tác dẫn dòng thi công công tác tất yếu quan trọng với mục đích : - Đảm bảo nơi thi công hố móng khô - Dẫn nước từ thượng lưu hạ lưu, đảm bảo nhu cầu dùng lợi dụng tổng hợp dòng nước - Cá biệt xây dựng số công trình nhỏ, nước, điều kiện xây dựng khả công xây dựng mùa khô dẫn dòng thi công 2.1.2 Nhiệm vụ: Để đảm bảo mục đích đề công tác dẫn dòng phải thực nhiệm vụ sau : - Chọn tần suất thiết kế ( P% ) lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công - Chọn phương án dẫn dòng thi công cho thời đoạn thi công - Tính toán thủy lực phương án dẫn dòng thi công - Tiến hành đắp đê quai bao quanh hố móng, tiêu nước nạo vét hố móng xử lý xây dựng hố móng công trình - Dẫn nước từ thượng lưu hạ lưu qua công trình dẫn dòng xây dựng trước ngăn dòng 2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến dẫn dòng thi công : a Điều kiện khí hậu thủy văn : Để định phương án dẫn dòng thi công dựa vào đặc trưng thủy văn dòng sông, lưu lượng, lưu tốc, mực nước… b Điều kiện địa hình : Cấu tạo địa hình lòng sông hai bên bờ khu vực công trình đầu thủy lợi ảnh hưởng trực tiếp đến việc bố trí công trình ngăn nước dẫn dòng thi công - Với sông lớn, lòng sông rộng dùng phương pháp dẫn dòng thi công qua lòng sông thu hẹp - Với sông miền núi, có lòng hẹp, bờ dốc, tốt dùng đường hầm để dẫn dòng c Điều kiện địa chất địa chất thủy văn : - Mức độ thu hẹp lòng sông : Thường chọn khoảng 30% ÷ 60% - Kết cấu công trình dẫn nước : Nếu đá hai bên bờ cứng rắn, vững dùng đường hầm đễ dẫn dòng, ngược lại dùng kênh để dẫn dòng SVTH: Phạm Hoài Anh Lớp: 57LT-C Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh - Hình thức cấu tạo phương pháp thi công đê quai : Đê quai đất đắp trực tiếp lớp trầm tích đá Đê quai cọc thích hợp với đất… d Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy : Trong thời gian thi công phải đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng nước : Tưới, phát điện, vận tải thủy, nuôi cá, nước dùng cho công nghiệp sinh hoạt… Tuy có gây khó khăn cho thi công đem lại hiều cao vê kinh tế e Cấu tạo bố trí công trình thủy lơi : Giữa công trình đầu mối thủy lợi phương án dẫn dòng thi công có mối quan hệ hữu mật thiết f Điều kiện khả thi công : Bao gồm : thời gian thi công, khả cung cấp thiết bị, nhân lực, vật liệu, trình độ tổ chức sản xuất quản lý thi công Tóm lại, có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến việc chọn phương án dẫn dòng tùy thuộc hoàn cảnh cụ thể mà chọn phương án phù hợp, nghĩa có lợi kinh tế kỹ thuật 2.2 Phân tích, đề xuất phương án dẫn dòng : 2.2.1 Dẫn dòng thi công Dẫn dòng thi công công tác dẫn dòng chảy sông qua công trình dẫn nước theo hướng định nhằm mục đích tạo hố móng cách ly với dòng chảy khô để thi công công trình thủy công Ngoài ra, dẫn dòng thi công nhằm đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp nguồn nước hạ lưu 2.2.2 Đề xuất phương án dẫn dòng thi công a Phương án : Bảng 2.1 Phương án dẫn dòng thi công Năm Thời gian Công trình Lưu lượng Công việc, mốc khống thi dẫn dòng dẫn dòng chế công (m /s) - Đắp đê quai, ngăn phần long song - Đào hố móng đập, thi Mùa khô: từ tháng công phần đập bên trái - Qua lòng 11 đến tháng 0,85 đến cao trình vượt lũ sông thu hẹp năm sau - Đào móng cống ngầm, thi công cống ngầm I - Đào móng tràn lũ , thi công tràn xã lũ SVTH: Phạm Hoài Anh Lớp: 57LT-C Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh Mùa lũ: từ tháng - Qua lòng đến tháng 10 sông thu hẹp 187,0 Mùa khô: từ tháng - Qua cống 11 đến tháng dẫn nước năm sau 0,85 Mùa lũ: từ tháng - Qua cống đến tháng 10 tràn 187,0 II - Thi công đắp phần bên trái đập đến cao trình - Thi công, hoàn thiện cống - Tiếp tục thi công tràn - Ngăn dòng đầu tháng 12 - Đào hố móng phần bên phải đập - Thi công đắp phần bên phải đập đến cao trình - Thi công hoàn thiện tràn - Đắp đập phần bên phải đến cao trình thiết kế - Hoàn thiện hạng mục khác đập đất - Tích nước hồ chứa b Phương án 2: Bảng 2.2 Phương án dẫn dòng thi công Năm thi Lưu lượng Công trình Công việc phải làm công Thời gian dẫn dòng dẫn dòng mốc khống trế (m3) - Đào hố móng thi công phần đập bên trái đến cao trình vượt lũ Mùa khô:từ tháng Qua lòng - Thi công cống ngầm 0,85 I 11 đến tháng sông thu hẹp hoàn thiện cống - Bóc lớp đất phong hoá hai bên bờ tràn - Bắt đầu thi công tràn - Đắp tiếp công trình Mùa lũ:từ tháng Qua lòng phần bên trái đến cao trình 187 đến tháng 10 song thu hẹp thiết kế - Thi công nốt phần tràn - Ngăn dòng đầu tháng 12 hoàn thiện tràn Mùa khô: từ Qua cống dẫn - Đắp đập phần bên tháng 11 đến 0,85 II nước phải đến cao trình cao trình tháng thiết kế SVTH: Phạm Hoài Anh Lớp: 57LT-C Đồ án thi công đập đất đầm nén Mùa lũ: từ tháng đến tháng 10 SVTH: Phạm Hoài Anh Qua tràn với tích nước hồ 187 - Hoàn thiện công trình tích nước 2.2.3 So sánh lựa chọn phương án : a Phân tích định tính kinh tế, kỹ thuât : - Cả hai phương án tận dụng lòng sông tự nhiên công trình lâu dài để dẫn dòng nên xây dựng công trình tạm - Cường độ thi công: Cả hai phương án phân bố thời gian thi công công trình hợp lý nên giảm cường độ thi công ( thời gian thi công vượt lũ ngắn ) - Thời gian thi công: Đều năm - Kỹ thuật thi công : Phương án đòi hỏi kỹ thuật thi công cống ngầm tốt b Ưu nhược điểm: Cả hai phương án giảm cường độ thi công, tận dụng công trình lâu dài dẫn dòng thi công nên giảm chi phí cho công trình tạm Tuy nhiên phương án lại đòi hỏi kỹ thuật thi công phức tạp, đồng thời lại đòi hỏi cho phép đơn vị thiết kế tiến hành biện pháp kỹ thuật cống c Kết luận: Để đảm bảo hợp lý kinh tế kỹ thuật chọn phương án để dẫn dòng thi công 2.2.4.Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công a Chọn tần suất dẫn dòng thiết kế: Theo QCVN 04-05-2012 bảng 7, mục 5.2.11, trang 19, quy định công trình cấp III chọn tần suất thiết kế dẫn dòng 10% b Chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế: - Căn vào thời gian thi công công trình: năm - Căn vào đặc điểm thủy văn Đặc điểm thủy văn theo mùa nên ta chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng theo mùa, cụ thể: Tháng 11 → mùa kiệt Tháng → 10 mùa lũ c Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công: Thời gian thi công theo giai đoạn, ta chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công sau: max - Thi công vào mùa lũ chọn Q mlu = 187 m3/s - Thi công vào mùa kiệt chọn Q max mkiet = 0,85 m /s SVTH: Phạm Hoài Anh Lớp: 57LT-C Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh 2.3 Tính toán thủy lực phương án dẫn dòng 2.3.1 Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp a Mục đích: - Xác định quan hệ Q ~ ZTL dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp - Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô - Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy b Nội dung tính toán: - Sơ đồ tính toán: Hình 2.1: Mặt cắt ngang sông đoạn có đê quai Hình 2.2 Mặt cắt dọc sông đoạn có đê quai - Căn vào lưu lượng dẫn dòng quan hệ Q~Zhl ta xác định Zhl; - Giả thiết ∆Zgt ⇒Tính ZTL=Zhl+∆Zgt ⇒Đo diện tích mặt cắt ngang được: diện tích ướt lòng sông ω1 diện tích ướt hố móng ω2 ⇒ Tính lại QP % Vc2 Vo2 Vc = ∆Z = − ε (ω − ω1 ) 2ϕ g 2g ; Với Nếu ∆Zgt≈∆Ztt dừng lại, ∆Zgt #∆Ztt tiếp tục tính.Ứng với Qmp quan hệ Q~zhl ta xác định được: Z hl ta tìm ω1 , ω2 tt Vc2 V02 - ∆Z chênh lệch mực nước thượng hạ lưu = µ 2g 2g Với μ hệ số lưu tốc, chọn =0,85 Vo lưu tốc tới gần (m/s) SVTH: Phạm Hoài Anh Lớp: 57LT-C Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh Vc lưu tốc mặt cắt co hẹp (m/s) Vc= với ε Qdd = ε (ϖ − ϖ 1cc ) cc hệ số thu hẹp, thu hẹp bên ε = 0,95 Qdd TL V0 = ϖ Với ω1 diện tích ướt sông mà đê quai hố móng chiếm chỗ;(m2) ω2 diện tích ướt sông cũ;(m2) Giả thiết giá trị ∆Z ⇒ ZTL = ZHL + ∆Z ta tìm ω2TL * Tính toán dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa kiệt: Dựa vào lưu lượng thiết kế dẫn dòng vào mùa lũ 0,85 m3/s, tra đồ thị ta xác định Zhl = 18,09 m Do lưu lượng nhỏ nên sơ bỏ qua độ sâu phục hồi Tính lại ∆Ztt ZHL =18,09 (m)⇒ Đo diện tích mặt cắt ngang được: diện tích ướt lòng sông ω1 diện tích ướt hố móng ω2 Ta được: ω1=24,84 m2 ω2 =13,98 m2 - Tính lại ∆Z tt Vo2 = − 2ϕ g g Trong đó: Vc = Vo = Vc2 QP % 0,85 = =0,08 (ε = 0,95) ε (ω1 − ω2 ) 0,95.(24,84 − 13,98) 0,85 QP % = = 0,03 24,84 ω1 tt Lấy ϕ = 0,8⇒ ∆Z = - 0,08 0,03 − = 0,0005 (m) 2.0,8 2.9,81 2.9,81 Mực nước sông thượng lưu vào mùa lũ Ztl = Zhl= 18,09 ( m) Xác định mức độ thu hẹp dòng sông : ω2 13,98 K= 100% = 100% = 56,28 % ω1 24,84 Ta thấy : 30% < K < 60% hợp lý * Tính toán dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa lũ: - Dựa vào lưu lượng thiết kế dẫn dòng vào mùa lũ 187 m 3/s, tra đồ thị ta xác định Zhl = 20,56 m SVTH: Phạm Hoài Anh 10 Lớp: 57LT-C Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh Máy ủi≤110CV AB.4144 AB.4214 Vận chuyển đất ôtô tự đổ phạm vi nđào Nđào - Các đợt I, II, III, IV có số lượng xe máy nên ta cần kiểm tra điều kiện cho đợt, Thay vào ta được: 8.129,87 = 1038,96 (m3/ca) > 495,0 = 990,0(m3/ca) b Kiểm tra điều kiện phối hợp thời gian Khi sử dụng định mức để tính toán máy thi công, bỏ qua phối hợp thời gian 3.4 Lựa chọn, tính toán thông số máy đầm 3.3.1 Chọn máy đầm: Máy đầm làm nhiệm vụ đầm chặt đất máy san san thành lớp, Hiện có loại máy đầm sau: 34 Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh - Máy đầm lăn phẳng: Là loại đầm đơn giản, dễ chế tạo, thường dùng để đầm chặt đất không dính, máy đầm làm việc đất dính đạt chặt theo yêu cầu, chí với lớp đất có chiều dày < 0,15 m Mặt lớp đất đầm bị nhẵn phải xới đổ lớp đất Loại đầm có nhược điểm tạo lên sóng đất, gây dịch chuyển phá hoại kết cấu đất - Máy đầm bánh hơi: Trong trình làm việc, đầm lúc đầu đất bị rời rạc, bánh bị biến dạng mặt tiếp xúc nhỏ, áp lực đơn vị lớn làm cho đất bị biến dạng nhiều Về sau đất bị biến dạng nén chặt lại, biến dạng bánh tăng lên, áp lực phân bố đặn Loại đầm làm chặt đất rời đất dính có nhược điểm nén chặt đất có độ ẩm cao dễ sinh tượng mặt nhẵn máy đầm loại đất có lẫn đá, rễ làm cho bánh bị kẹt - Máy đầm chân dê: Áp lực đơn vị núm chân dê lớn, thời gian tác dụng lực nén lớp đất lâu nên đất nén chặt tương đối theo chiều sâu cuả lớp đất Chiều dầy rải đất lớn (30÷80 cm) xới lên rải lớp đất Qua đặc điểm ưu nhược điểm loại máy đầm ta chọn loại máy đàm chân dê đặc tính ưu việt nó,.Dựa vào (Cuốn sổ tra cứu máy thi công) ta chọn loại máy đầm mã hiệu A-220 có thông số sau: + Đường kính lăn: 2,4 (m) + Chiều rộng lăn: 2,73 (m) + Chiều dài chân dê: 0,4 (m) + Số chân dê hàng: + Số hàng chân dê: 16 hàng + Tổng số chân dê lăn: 150 + Diện tích đáy chân dê: 66 cm2 + Kích thước bên ngoài: Dài: 6,06 (m) Rộng: 3,21 (m) Cao: 3,22 (m) + Dùng loại máy kéo: 20C-80 + Trọng lượng đầm: Có gia trọng: 31,4 (Tấn) Không có gia trọng: 15,8 (Tấn) 3.4.2 Tính toán đầm nén: Xem khối lượng tổng cộng đầm chuyển qua hàng chân dê xuống đất trọng lượng tổng cộng áp lực chân dê xác định theo công thức: Q= P.F N g Trong đó: Q: Khối lượng tổng cộng đầm chân dê (T) P: Áp lực đơn vị đáy chân dê phụ thuộc vào tính chất đất đầm nén 35 Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh Tra quan hệ loại đất áp lực đơn vị đáy chân dê, bảng (8-5) (Giáo trình thi công tập I), chọn P= 30 (kg/cm2) F: Diện tích đáy chân dê N: Số chân dê hàng, N = g: Gia tốc trọng trường, g= 9.81 (m/s2) Thay số vào công thức ta được: Q= 30.66.8.9,81 = 15840 (kg ) =15,84 (T ) 9,81 - Độ dày dải đất: Theo nghiên cứu độ sâu đầm tốt lấy 1,5 lần chiều dài chân dê: H = 1,5L = 1,5.0,4 = 0,6 (m) - Số lần đầm nén: Theo kinh nghiệm độ chặt tốt bề mặt lớp đất đầm kín lượt Khi số lần đầm tính theo công thức: n = K S F m Trong đó: n: Số lần đầm S: Diện tích bề mặt đầm lăn vòng S= 3,14.2,4.2,73= 20,6 (m2)= 206,103 (cm2) F: Diện tích đáy chân dê, F= 66 (cm2)= 66,10-4 (m2) m: Tổng số chân dê, m= 150 (chân) K: Hệ số xét đến phân bố không chân dê, k = 1,3 Thay giá trị vào công thức ta có: n =1,3 206.10 = 27 66.150 Tuy nhiên, trị số tham khảo cần có thí nghiệm trường để xác định số lần đầm n trước thi công 3.4.3 Phương pháp đầm: Đối với đầm chân dê thường dùng hai phương pháp đầm sau đây: - Phương pháp đầm vòng: Dùng với đoạn công tác rộng tổ hợp từ 2÷3 đầm cho máy kéo điều khiển Phương pháp cho suất tương đối cao, nén chặt góc mặt công tác khó tránh khỏi việc đầm sót đầm trùng Tại chỗ máy quay vòng đất bị tác dụng lực cắt lực xoắn tương đối lớn nên kết đất dễ bị phá hoại, khó tránh khỏi việc chất lượng đầm hai đầu đoạn không đạt yêu cầu - Phương pháp đầm tiến, lùi: Phương pháp thường dùng đoạn công tác hẹp thích hợp với đoạn công tác rộng Đặc điểm phương pháp thao tác đơn giản hai đầu đoạn phải thay đổi hướng chạy nên ảnh hưởng tới suất đầm 36 Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh So sánh hai phương pháp nêu ta chọn phương pháp đầm tiến lùi để đảm bảo chất lượng công trình 2.5 Tổ chức thi công mặt đập: Công tác mặt đập công tác chủ yếu thi công đập đất đầm nén Nội dung công tác mặt đập gồm phần sau: 1- Dọn xử lý 2- Vận chuyển rải đất mặt đập 3- Xử lý độ ẩm trước sau rải đất (nếu cần) 4- Sửa mái làm bảo vệ mái a Công tác dọn đập 1- Dọn cối , bóc tầng phủ theo thiết kế 2- Lấp hố thí nbhiệm , lỗ khoan đất đắp đập 3- Làm công tác tiêu nước mặt nước ngầm chảy vào đáy hố móng 4- Xử lý tiếp giáp tường tường tâm với theo thiết kế b Công tác mặt đập: Cần dùng phương pháp thi công dây chuyền mặt đập cho công việc rải , san , đầm Diện tích đoạn công tác phải phải đủ kích thước để phát huy suất máy thi công chiều dày dải đất Những điểm cần ý thi tổ chức thi công mặt đập: - Chia mặt đập thành nhiều đoạn nhỏ, đoạn có diện tích đủ để đội máy, đội thi công làm việc đạt hiệu cao - Việc rải đất bắt đầu đoạn thấp rải thành lớp nằm ngang nằm nghiêng với độ dốc 0,5% hai phía thượng, hạ lưu để thoát nước mưa chống trượt - Rải, san, đầm theo phương pháp song song tuyến đập để tránh xung yếu thuận đường nước thấm từ thượng lưu hạ lưu - Để đảm bảo toàn mặt cắt đập nệm kỹ cần đổ rộng thêm phía thượng, hạ lưu 0,5 m - Mặt đập đắp không lồi lõm có chỗ lượn sóng kéo dài - Đắp đập theo mặt lớp từ thấp tới cao chiều dài đoạn đắp Lớp đắp tiếp giáp với trước đắp cần tiến hành đầm xử lý tiếp giáp giống việc xử lý tiếp giáp lớp đắp sau Tại vị trí có sườn dốc tự nhiên phải đánh cạnh theo quy định * Xác định số đoạn công tác mặt đập: Xác định sơ cao trình thi công điển hình giai đoạn Cao trình điển hình lấy = 0,6H, H chiều cao lớn đợt đắp đập 37 Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh - Số đoạn công tác mặt đâp: m= F Frai Trong đó: m: số đoạn công tác mặt đập F: Diện tích mặt đập giai đoạn thi công (m2) Frải : Diện tích rải đất ca máy (m2) Frai = Qm h Qm = ndao N dao K3 Qm: Cường độ thi công đưa đất nên mặt đập (m3/ca) K3 = 1,04 ,hệ số tổn thất vận chuyển H: chiều dày lớp đất rải mặt đập (trước đầm) H = 1,5.Lcd = 1,5.0,4 = 0,6m h: Chiều dày lớp đất (sau đầm) h = 0,7.H = 0,7 0,6 = 0,42 (m) Nđào : suất thực tế máy đào nđào : Số lượng máy đào giai đoạn Từ ta tính số đoạn công tác mặt đập : Bảng 3.13 Xác định số đoạn công tắc mặt đập Đợt I II III IV Cao trình ndao Ndao Qm h Frai F m 21,0 495 951,92 0,42 2266,48 11.343,34 5,00 31,0 495 951,92 0,42 2266,48 4.652,52 2,05 29,0 495 951,92 0,42 2266,48 7.648,93 3,37 38,0 495 951,92 0,42 2266,48 4.146,77 1,83 Số đoạn công tác thi công mặt đập mtt = 5, nhiều nên trình thi công có rải phải chờ phơi nắng dẫn đến độ ẩm đất không đảm bảo yêu cầu ta phải tưới ẩm đất trước đầm Kiểm tra lại theo điều kiện khống chế : - Cường độ khống chế: Qkc = Vdap n.T Trong đó: + Qkc: Cường độ khống chế đắp đập (m3/ca) + Vđắp: Khối lượng đắp đập yêu cầu giai đoạn thiết kế + T : Số ngày thi công giai đoạn không kể ngày mưa (ngày) 38 Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh + n : Số ca làm việc ngày (3ca) - Cường độ đắp thực tế: Qtt = Fraitt h Fraitt = F mtt Bảng 3.14 Kiểm tra điều kiện khống chế đắp đập Đợt Cao trình (m) T Qkc F ngày (m3/ca) ( m2 ) mtt Fraitt Qtt Qm ( m2 ) (m3/ca) (m3/ca) Đánh giá I 21,0 40 718,66 11.343,34 2.268,67 952,84 951,92 Hợp lý II 31,0 30 586,96 4.652,52 1.550,84 651,35 951,92 Hợp lý III 29,0 80 721,59 7.648,93 1.912,23 803,14 951,92 Hợp lý IV 38,0 Hợp lý 11 704,89 4.146,77 1.382,56 870,82 951,92 Điều kiện kiểm tra thoả mãn, bố trí thi công cao trình mặt đập hợp lý * Tổ chức dây chuyền thi công mặt đập: Phân chia diện tích rải đất mặt đập phải đáp ứng vấn đề sau: - Các rải song song với tim đập - Tốc độ nâng cao đập nhanh thiết kế qui định phải có luận chứng bảo đảm chất lượng chủ đầu tư đồng ý - Phải đắp đập theo mặt cắt phòng lún - Đắp đập toàn tuyến toàn chiều rộng lên tốt Tuy nhiên nhiều trường hợp phải chia thành khối đắp tránh mặt tiếp giáp theo hướng dòng chảy Trường hợp đặc biệt mặt tiếp giáp hướng dòng chảy không vị trí lòng sông vị trí có chiều cao lớn đập - Các mặt tiếp giáp phải xử lý theo qui định qui phạm, mái dốc mặt tiếp giáp m ≥ 2, chênh lệch khối đắp > 5m phải có (nếu mái m ≥ không cần - Mặt tiếp giáp nên có hướng xiên góc với dòng chảy ≥ 45o - Các vị trí tiếp giáp với vai đập công trình bê tông phải đầm đầm cóc phạm vi 1m, Ngoài phạm vi dùng đầm lăn ép Nếu dùng máy đầm xung kích phải cách phần tiếp giáp công trình bê tông 2m - Đối với đập mặt cắt ngang gồm nhiều khối đắp khác phải đắp theo trình tự trước sau vào mái nghiêng mặt tiếp giáp (đắp theo trình tự từ lên) + Trình tự tổ chức thi công mặt đập cao trình +21,0m 39 Đồ án thi công đập đất đầm nén SVTH: Phạm Hoài Anh Bảng 3.15 Thi công dây chuyền cao trình điển hình +21,0m Ca Đoạn 1 Rải San Đầm Rải San Đầm Rải San Đầm Rải San Đầm Rải San 4 5 Rải San Đầm Rải San Đầm Rải San Đầm Rải San Rải Đầm Rải + Trình tự tổ chức thi công mặt đập cao trình +29,0m: Bảng 3.16 Thi công dây chuyền cao trình +29,0 Ca Rải San Đầm Rải San Đầm Rải San Đầm Rải San Rải San Đầm Rải San Đoạn 40 Rải Đầm