Đang tải... (xem toàn văn)
thiết kế dẫn dòng thi công và công tác hố móng CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Vị trí và nhiệm vụ công trình Công trình đầu mối hệ thống thủy lợi TL được xây dựng trên suối TC, thuộc xã X, huyện H, cách thị xã T 20 km về phía Bắc. 1.1.1. Nhiệm vụ công trình Công trình có các nhiệm vụ chính như sau: Cung cấp nước tưới cho nông nghiệp Phát điện Cung cấp nước cho sinh hoạt cho và công nghiệp Lòng hồ kết hợp nuôi trồng thủy sản; Cải tạo môi trường và du lịch 1.2. Quy mô công trình Công trình gồm các hạng mục: Đập đất, cống lấy nước, tràn xả lũ. 1.2.1. Thông số hồ chứa Ứng với các cao trình mực nước hồ có các dung tích sau: Mực nước dâng bình thường : 18,60 m Mực nước gia cường : 20,26 m Mực nước chết : 11,50 m Dung tích tòan bộ (Vtb): 4,919 106 m3. Dung tích hữu ích (Vhi): 3,831 106 m3. Dung tích chết (Vc): 1,008 106 m3. 1.2.2. Đập đất Kết cấu đập bằng đất đắp. Có các thông số kỹ thuật của đập như sau: Hình thức đập: đập đồng chất. Cao trình đỉnh đập ( đđ): +20,8m. Cao trình đỉnh tường chắn sóng ( tcs): +21,3m. Cao trình đống đá tiêu nước ( đtn): +10,00m Chiều cao đập lớn nhất (Hmax): 16,8 m. Chiều dài theo đỉnh đập chính (Lđ): 227 m. Bề rộng mặt đập (Bđ) : 5 m. Hệ số mái thuợng lưu (m): 3,5 Hệ số mái hạ lưu (m): 3,0 Bảo vệ mái thựơng lưu: đá hộc lát khan trên lớp đá dăm, cát lót và vải địa kỹ thuật. Mái hạ lưu được bảo vệ bằng phương pháp trồng cỏ.
Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn ĐỒ ÁN DẪN DÒNG THI CÔNG VÀ CÔNG TÁC HỐ MÓNG CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí nhiệm vụ công trình Công trình đầu mối hệ thống thủy lợi TL xây dựng suối TC, thuộc xã X, huyện H, cách thị xã T 20 km phía Bắc 1.1.1 Nhiệm vụ công trình Công trình có nhiệm vụ sau: - Cung cấp nước tưới cho nông nghiệp - Phát điện - Cung cấp nước cho sinh hoạt cho công nghiệp - Lòng hồ kết hợp nuôi trồng thủy sản; - Cải tạo môi trường du lịch 1.2 Quy mô công trình Công trình gồm hạng mục: Đập đất, cống lấy nước, tràn xả lũ 1.2.1 Thông số hồ chứa Ứng với cao trình mực nước hồ có dung tích sau: - Mực nước dâng bình thường : 18,60 m - Mực nước gia cường : 20,26 m - Mực nước chết : 11,50 m - Dung tích tòan (Vtb): 4,919 * 106 m3 - Dung tích hữu ích (Vhi): 3,831 * 106 m3 - Dung tích chết (Vc): 1,008 * 106 m3 1.2.2 Đập đất Kết cấu đập đất đắp Có thông số kỹ thuật đập sau: - Hình thức đập: đập đồng chất - Cao trình đỉnh đập ( ∇ đđ ): +20,8m - Cao trình đỉnh tường chắn sóng ( ∇ tcs ): +21,3m ∇ - Cao trình đống đá tiêu nước ( đtn): +10,00m - Chiều cao đập lớn (Hmax): 16,8 m - Chiều dài theo đỉnh đập (Lđ): 227 m - Bề rộng mặt đập (Bđ) : m - Hệ số mái thuợng lưu (m): 3,5 - Hệ số mái hạ lưu (m): 3,0 - Bảo vệ mái thựơng lưu: đá hộc lát khan lớp đá dăm, cát lót vải địa kỹ thuật Mái hạ lưu bảo vệ phương pháp trồng cỏ 1.2.3 Cống lấy nước SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng Loại cống Lưu lượng thiết kế (m3/s) 1.0 GVHD: Nguyễn Văn Sơn Độ dốc Chiều Chiều đáy dài cống rộng (m) cống (m) Chiều cao (m) Cao trình cửa vào Vị trí 0.02 4.1 +6.0 Bờ trái 80 3.8 1.3.4 Đập tràn 1.3 Loại tràn Bề rộng ngưỡng (m) 18 Cao trình ngưỡng (m) +15.8 Thời gian thi công Công trình xây dựng khoảng năm kể từ ngày khởi công 1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình 1.4.1 Điều kiện địa hình Suối TC chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh hình tròn, hai bên lòng suối có thềm rộng, thuận tiện cho việc thi công 1.4.2 Đặc trưng khí tượng, thủy văn Khu vực xây dựng nằm vùng nhiệt đới gió mùa Mùa mưa từ tháng V đến tháng X, mùa khô từ tháng XI đến tháng IV 1.4.3 Các đặc trưng thủy văn yếu tố dòng chảy vùng công trình đầu mối Hồ TL dự kiến xây dựng Suối TC Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập đo 16,6 km2 Lưu lượng thiết kế mùa lũ mùa kiệt Quan hệ Q~Zh hạ lưu tuyến đập SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn 1.4.4 Động đất Khu vực xây dựng công trình có động đất cấp 1.5 Nguồn vật liệu xây dựng 1.5.1 Vật liệu đất Mỏ 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 Mỏ nằm thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập 500m gồm loại đất: sét, sét, bề dày trung bình 2,8m Mỏ nằm sau vai trái tuyến đập Mỏ chủ yếu đất sét, bề dày trung bình 2,5m cách tuyến đập 800m Mỏ nằm phía thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 1500m, bề dày khoảng 2,4m, gồm đất sét, sét Bốn mỏ đất gồm hai loại nguồn gốc Eluvi Deluvi Đất bốn mỏ có dung trọng tự nhiên khô ɣtnk = 1,6T/m3 , dùng để đắp đập 1.5.2 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 1.5.3 Giao thông vận tải Công trình nằm huyện H cách quốc lộ 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 - Công trình đầu mối thủy lợi Công ty M 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 SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng - GVHD: Nguyễn Văn Sơn Nhà thầu có khả tự huy động vốn đáp ứng nhu cầu thi công Thời gian thi công năm SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn CHƯƠNG 2: CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 2.2 2.1 Mục đích, ý nghĩa việc chọn phương án dẫn dòng thi công 2.1.1 Mục đích công tác dẫn dòng thi công Tìm hiểu biện pháp hợp lý tối ưu để dẫn nước từ thượng lưu hạ lưu, hạn chế thấp phá hoại dòng chảy đến công trình Đảm bảo công trình triển khai thi công điều kiện khô ráo, tiến độ thiết kế 2.1.2 Nhiệm vụ công tác dẫn dòng - Chọn phương án dẫn dòng - Chọn tần suất lưu lượng dẫn dòng thi công - Tính toán thuỷ lực điều tiết dòng chảy - Thiết kế công trình tạm, đắp đê quai, dẫn nước từ thượng lưu hạ lưu 2.1.3 Ý nghĩa công tác dẫn dòng Công tác dẫn dòng thi công có ý nghĩa định đến việc lựa chọn hình thức kết cấu bố trí công trình thuỷ lợi đầu mối, ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ thi công, biện pháp thi công giá thành công trình Phương án dẫn dòng thi công 2.2.1 Nguyên tắc lựa chọn phương án dẫn dòng thi công - Thời gian thi công ngắn - Phí tổn dẫn dòng giá thành công trình rẻ - Thi công thuận tiện, liên tục, an toàn chất lượng cao - Triệt để lợi dụng điều kiện có lợi tự nhiên đặc điểm kết cấu công trình thuỷ công để giảm bớt khối lượng giá thành công trình tạm - Khai thác khả năng, lực lượng tiên tiến kỹ thuật tổ chức quản lý như: Máy móc có suất cao, phương pháp công nghệ thi công tiên tiến, tổ chức thi công khoa học để tranh thủ tối đa thi công vào mùa khô với hiệu cao Cụ thể mùa khô mực nước thấp, đắp đê quai ngăn dòng tập trung đắp đập với tốc độ nhanh vượt lũ tiểu mãn lũ vụ - Khi thiết kế công trình tạm nên chọn phương án thi công đơn giản, dễ làm, thi công nhanh, dỡ bỏ dễ dàng, tạo điều kiện cho công trình sớm khởi công thi 2.2.2 Nêu phương án dẫn dòng thi công Căn vào việc phân tích nhân tố ảnh hưởng đến việc dẫn dòng thi công, đề xuất phương án sau: SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn • Phương án 1: Theo phương án thời gian thi công 2,5 năm Bắt đầu thi công từ tháng Bảng - 1: Trình tự dẫn dòng theo phương án Năm thi công Tần suất Lưu lượng Công trình Các công việc phải làm Thời gian TKDD (P dẫn dòng dẫn dòng mốc khống chế %) (m3/s) Mùa khô I Lòng sông 10 15.4 - Đắp đê quai TL, HL, (Tháng đến thu hẹp đê quai dọc bờ trái tháng 8) -Thi công cống -Đắp phần đập bên bờ trái , đến cao trình vượt lũ Mùa lũ I Lòng sông 10 150 -Thi công đập bên bờ trái (Tháng đến thu hẹp kết đến cao trình thiết kế tháng 12) hợp cống Mùa khô II Cống 10 15.4 - Thi công đắp đập bờ (Tháng đến phải tháng 8) - Đào móng tràn Mùa lũ II Cống 10 150 Chặn dòng Thi công đắp (Tháng đến móng tràn đập bờ phải hoàn tháng 12) thiện đập Mùa khô III Cống 10 15.4 -Thi công tràn (Tháng đến - Đắp hoàn thiện đập tháng 8) bên tràn SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn • Phương án 2: Theo phương án thời gian thi công năm Bảng - 2: Trình tự dẫn dòng theo phương án Năm thi công Tần suất Lưu lượng Công trình Các công việc phải làm Thời gian TKDD (P dẫn dòng dẫn dòng mốc khống chế %) (m3/s) Mùa khô I Lòng sông 10 15.4 - Đắp đê quai TL, HL, (Tháng đến thu hẹp đê quai dọc bờ trái tháng 8) -Thi công cống -Đắp phần đập bên bờ trái đến cao trình vượt lũ Mùa lũ I Lòng sông 10 150 -Thi công đập bên bờ trái (Tháng đến thu hẹp kết đến cao trìnhthiết kế tháng 12) hợp cống - Đào móng tràn Mùa khô II Cống 10 15.4 - Chặn dòng Thi công (Tháng đến đắp đập bờ phải tháng 8) - Thi công tràn Mùa lũ II Cống 10 150 Thi công đắp đập bờ (Tháng đến tràn phải hoàn thiện đập tháng 12) SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn 2.2.3 So sánh phương án • Phương án 1: Phương án sử dụng phương án dẫn dòng qua lòng song thu hẹp kết hợp với cống Thời gian thi công vòng 2,5 năm Ưu điểm phương án có cường độ thi công vừa phải, đồng giai đoạn, • Phương án 2: Sử dụng lòng sông thu hẹp, cống, tràn xả lũ để dẫn dòng Thời gian thi công vòng năm Ưu điểm phương án có thời gian thi công ngắn, đẩy nhanh tiến độ thi công Tuy nhiên, phương án lại có nhược điểm cường độ thi công gian đoạn lớn cung ứng vật liệu nhân công gấp • Kết luận: Qua ta thấy phương án phương án dẫn dòng tối ưu Đảm bảo tiến độ thiế kế, yêu cầu kỹ thuật 2.2.4 Chọn tần suất lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công lưu lượng lớn thời đoạn dẫn dòng ứng với tần suất dẫn dòng thi công 2.2.4.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công Công trình hồ chứa nước Phú Hà công trình cấp III Theo tiêu chuẩn QCVN 0405/2012, tần suất lưu lượng để thiết kế công trình tạm phục vụ cho dẫn dòng thi công xác định dựa vào thời gian công trình đầu mối hoàn thành Hồ chứa nước Phú Hà công trình cấp III, dẫn dòng qua nhiều mùa khô chọn tần suất lưu lượng, mực nước lớn để thiết kế công trình tạm phục vụ cho công tác dẫn dòng P=10% 2.2.4.2 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công lưu lượng lớn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công ứng với tần suất thiết kế chọn Căn vào lưu lượng trung bình tháng thời đoạn dẫn dòng tần suất thiết kế dẫn dòng chọn ta chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công sau: Mùa khô: QddTK = 16.4 m3/s Mùa lũ : QddTK = 165 m3/s 2.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng thi công 2.3.1 Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp mùa khô năm thứ 2.3.1.1.Mục đích - Xác định quan hệ Q~ZTL dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp - Xác định cao trình đê quai thượng lưu hạ lưu - Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô - Kiểm tra điểu kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy 2.3.1.2 Nội dung tính toán - Xác định mức độ thu hẹp lòng sông SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Mức độ thu hẹp của lòng sông phải hợp lý Một mặt đảm bảo yêu cầu về mặt bằng thi công, mặt khác đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy cho hạ du mà không gây xói lở, theo giáo trình thi công tập I, mức độ thu hẹp lòng sông được xác định theo công thức: K= Trong đó: ω2 ω1 *100% ω2 (2-1) - Diện tích mặt cắt ướt của sông ban đầu (m 2) ω1 - Diện tích mặt cắt ướt của đê quai và hố móng chiếm chỗ (m2) K - Mức độ thu hẹp của lòng sông Thông thường theo kinh nghiệm K =30% ~ 60% Tuy nhiên với những sông miền núi có lưu lượng lớn nên tính toán với mức độ thu hẹp lòng sông nhỏ để giảm bớt xói cho lòng sông -Sơ đồ tính toán: Zvl Zdq Ztl W1 W2 Hình 1- Mặt cắt ngang sông thu hẹp lòng sông Ztl Vo Z Vc Zhl Hình 2- mặt cắt dọc đê quai Ta có quan hệ Q-Zhl sau : Q (m3/s) Zhl (m) Q (m3/s) Zhl (m) 0.00 4.0 495.2 14.5 SVTH: Vũ viết Duy 21.30 5.5 21.59 7.0 90.12 8.5 217.58 10.0 377.65 11.5 570.65 13.0 502.63 532.90 573.51 620.20 671.08 725.19 16.0 17.5 19.0 20.5 22.0 23.5 Lớp: 51 CT- TL Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Từ Qdd = 16.4 (m3/s) tra quan hệ Q~Zhl ta cao trình Zhl = 5,6 (m) *Xác định Ztl : ∆Z gt → ∆ZTL = Z hl + ∆Z gt - Giả thiết: → Đo diện tích mặt cắt ngang ta thông số : + -Diện tích ướt phần công trình chiếm chỗ + - Diện tích ướt phần lòng sông tự nhiên - Tính V0, Vc Lưu tốc mặt cắt co hẹp : Vc = V0 = tk Qdd ε (ω2 − ω1 ) tk Qdd ω2 Lưu tốc tới gần : Trong : + Qdd = 16.4 m3/s lưu lượng thiết kế dẫn dòng + hệ số co hẹp bên + -Diện tích ướt phần công trình chiếm chỗ + - Diện tích ướt phần lòng sông tự nhiên - Tính : ∆Z tt = Vc2 V02 − ϕ 2 g g Trong : ϕ = 0,85 + hệ số lưu tốc + Vc lưu tốc mặt cắt co hẹp + V0 lưu tốc tới gần -So sánh Ztt với Zgt sai số chấp nhận được.Nếu tính toán không chấp nhận giả thiết lại Zgtcho đến Zgt ≈ Ztt dừng lại - Dữ liệu tính toán thể bảng sau : Bảng 1- tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa kiệt năm Zgt Ztl W2 0.35 5.95 71.8 0.01 5.61 W1 Wc 30.26 41.54 45.81 16.86 28.95 17.02 29.12 0.015 5.615 46.15 0.018 5.618 46.36 17.13 29.23 SVTH: Vũ viết Duy Vo 0.22841 23 0.35800 04 0.35536 29 0.35375 Vc 0.6 0.6 0.6 0.6 Zctt 0.02234 0.01846 0.01856 0.01862 Lớp: 51 CT- TL 10 Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Theo bảng tổng hợp ta thấy: - Ứng với cấp lưu lượng(13,4÷19,4) có: H < 1,2d =1,2*4,1 = 4.92, giả thiết cống chảy không áp Ứng dụng kết tính toán: Cao trình mực nước thượng lưu : ⇒ Ztl = Zcv + Ho = + 3,2504 = 9,2504 (m) - Xác định cao trình đê quai thượng lưu δ Zđê quai tl = Ztl + = 9,2504+ 0,6 = 9,85( m ) Chọn cao trình đê quai thượng lưu bằng= 9.85 m - Xác định cao trình khống chế đắp đập: δ Z đắp đập = Zđê quai tl + = 9.85+ 0,6 = 10.45 (m) (δ = 0,5 ÷ 0,7m), lấy δ = 0,6 m Chọn cao trình khống chế đắp đập 10.45 (m) - Xác định cao trình đê quai hạ lưu: δ Zđê quai hl = Zhl + = 5.88 + 0,6 = 6.48 (m ) Chọn cao trình đê quai hạ lưu 6.48( m.) 2.4 Tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng tràn bê tông xây dở mùa lũ năm thứ hai Trong tính toán thủy lực cống thấy bước sang mùa lũ lưu lượng tăng lên nhanh đê quai ngăn dòng có khối lượng lớn Do dùng móng tràn bê tông cao trình +15,8 m cho lũ tràn qua Do mùa lũ kết hợp dẫn dòng qua cống tràn xây dở 2.4.1 Mục đích tính toán - Xác định quan hệ Qxả ~ Zc,đập - Dùng để xác định cao trình đắp đập vượt lũ 2.4 Nội dung tính toán Số liệu tính toán: + Cống dẫn dòng: - Cống dẫn dòng làm bê tông cốt thép cao trình ngưỡng cống cửa vào +6,0m - Độ dốc đáy cống iC= 0,02 - Chiều dài cống L=80 m - Kích thước lỗ cống bxh=3,8 x 4,1 m - Số lượng lỗ cống: lỗ - Độ nhám n=0,017 (PL4-3 bảng tra thuỷ lực) SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL 25 Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn + Tràn dẫn dòng : Thông số tràn với B= 18m , cao trình đáy tràn Ztràn= +13,3 m - Tùy theo mức độ lũ tràn qua đập ta có trạng thái chảy Q = ϕ n b.h 2.g(HO − h) - Đập tràn đỉnh rộng chảy ngập: Q = m.b 2.g H O3 - Đập tràn đỉnh rộng chảy không ngập: Trong : + m: hệ số lưu lượng, theo bảng 14-12 Cumin giáo trình thủy lực tập II, cửa vào thuận, ngưỡng đập vuông cạnh, lấy m = 0,37 + Bề rộng tràn B=18 m + Tính toán vơi Qdd = 165 m3/s Ta có : Zđáy tràn = 13,3 m, Zhl= 9,38 m Do Zđáy tràn >Zhl nên chế độ chảy tràn chảy tự Q = m.b 2.g H O3 Tính toán cho đập tràn đỉnh rộng chảy không ngập với Tính toán cho giá trị Hi ta có giá trị Qi Ta có bảng tính sau: SVTH: Vũ viết Duy H (m) q (m³/s) Ztr (m) Ztl 1,23 40,0 13,30 14,53 1,55 60,0 13,30 13,80 1,78 70,0 13,30 15,08 1,94 80,0 13,30 15,24 2,10 90,0 13,30 15,40 2,26 100,0 13,30 15,56 2,43 2,55 2,69 2,82 2,96 3,11 3,15 112,0 120,0 130,0 140,0 150,0 161,8 164,9 13,30 13,30 13,30 13,30 13,30 13,30 13,30 15,73 15,85 15,99 16,12 16,26 16,41 16,45 Lớp: 51 CT- TL 26 Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Hình 6: quan hệ Qxả- Ztl tràn 2.4.3 Tính toán điều tiết lũ • Mục đích: Xác định mực nước lũ hồ ZTLmax lưu lượng xả qxả max tràn xả lũ; Xác định cao trình đắp đập vượt lũ, cao trình phòng lũ; • Nội dung tính toán: Vì đủ tài liệu thuỷ văn nên ta tính toán điều tiết lũ theo phương pháp Kôtrêrin Lưu vực tính toán có diện tích tập trung nước nhỏ, lũ tập trung nhanh Coi lũ có dạng tam giác Tiến hành tính toán với trận lũ có tần suất P = 10% có lưu lượng đỉnh lũ lớn Qmax p=10% = 165 m3/s Các thông số tràn xả lũ: Chiều rộng tràn: B t = 18m Cao trình ngưỡng tràn: Z nt = 15,8 m Quá trình lũ đến dạng tam giác, mực nước trước lũ cao trình ngưỡng tràn: sơ đồ tính toán sau: Q Qmax Q~t qmax q~t Wmax o Txuong Tlen T SVTH: Vũ viết Duy t Lớp: 51 CT- TL 27 Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Hình 2-5 Sơ đồ tính toán điều tiết lũ qua tràn Wm = WL − qmaxT qmax Wm = WL (1 − Q ) max Q T q = Q (1 − Wm ) max max WL = max WL ⇒ Từ hình vẽ (2-5) ta có : Trong : Wm: Là dung tích phòng lũ (m3) WL: tổng lượng lũ đến: WL = 4,9.106 (m3) qmax:là lưu lượng xả max qua tràn (m3/s) Qmax: lưu lượng đỉnh lũ đến Qmax = 165(m3/s) Bằng cách tính thử dần ta tìm qmax, Wmax Zmax; + Giả thiết giá trị qxảgt tra quan hệ qxả ZTL thiết lập ta có cao trình Z TL (m).Với giá trị ZTL tra quan hệ Zhồ ~ Vhồ => Whồ ta có Wm=Whồ-Wn.tran Wnt: Dung tích hồ ứng với cao trình ngưỡng tràn Ta có bảng tính toán điều tiết hồ chứa: Wlu (10^6) 4,9 4,9 4,9 4,9 4,9 4,9 4,9 4,9 4,9 Qđến 165 165 165 165 165 165 165 165 165 Qxả (LT) 20 40 60 70 80 90 100 110 113 Ztl 14,53 14,825 15,08 15,24 15,4 15,56 15,73 15,85 15,99 W (10^6 m3) 2,25 2,4 2,51 2,525 2,65 2,7 2,75 2,9 Wm ( 10^6 m3) 0,98 1,13 1,24 1,255 1,38 1,43 1,48 1,63 1,73 Qxa (tt) (m3/s) 132,00 126,95 123,24 122,74 118,53 116,85 115,16 110,11 106,74 Từ bảng tính toán điều tiết ta có: qxảmax= 110 m3/s Cao trình ZTL= 15,85m Từ xác định cao trình đắp đập vượt lũ là: δ ZVL= ZTL + =15,85+ 0,6= 16,45 (m) Vậy chọn cao trình đắp đập vượt lũ ZVL= 16,45 m Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng 2.5.1.Thiết kế đê quai thượng lưu: * Tuyến đê quai : Căn theo QCVN 04-05 : tuyến đê quây chọn đảm bảo yêu cầu sau: Chiều dài đê quây nhỏ SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL 28 Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Diện tích hố móng đê quây bảo vệ phải đủ rộng để đảm bảo thi công hố móng tiến hành điều kiện khô rộng rãi tiện lợi Bố trí hệ thống thoát nước, đường lên xuống hố móng đường thi công phải đảm bảo thi công công trình an toàn Tận dụng điều kiện thuận lợi địa hình, đặc điểm kết cấu công trình thuỷ lợi để đắp đê quai có khối lượng ít, giá thành thấp Thuận dòng chảy, khả xả nước lớn mà lòng sông đê quai không bị xói lở *Kết cấu đê quây: Đê quây thượng lưu đắp đất pha cát Đê quây thượng lưu từ cao độ 5,174m trở xuống đắp phương pháp đổ đất nước Từ cao độ 5,174m trở nên thi công phương pháp đắp đất đầm nén Để đề phòng sóng xói mái đê phía tiếp xúc với nước phủ lớp đá bảo vệ có chiều dầy 30 cm, mái đê phía làm vật thoát nước kiểu lọc ngược để đề phòng dòng thấm đất thân đê quai Kích thước mặt cắt đê quai: Bề rộng đỉnh đê quây thượng lưu yêu cầu giao thông ta chọn Bt = 3m Cao trình đỉnh đê quây thượng lưu: Zđqtl = Ztl sông + δ Trong đó: δ: độ vượt cao đê quai δ = 0,5m ÷ 0,7m → Chọn δ = 0,6m Ztlsông: cao trình mực nước sông vào mùa lũ (Ztlsông =9,407 m) Thay số vào ta tính được: Cao trình đỉnh đê quai năm thi công thứ I: ZIđqtl = 9,407+ 0,6 = 10,01 m Cao trình đỉnh đê quai năm thi công thứ II: ZIIđqtl =16,45 m Mái đê quây xác định theo QCVN 04-05: Hệ số mái thượng lưu m = 2.5, hệ số mái hạ lưu Đá ốp bảo 300 vệ mai Vật thoát nước m=2 Hình 2-4-1 Mặt cắt ngang đê quai thượng lưu 2.5.2 Thiết kế đê quai hạ lưu: SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL 29 Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn *Tuyến đê quai : Cũng chọn theo 14TCN 57-88 ta xác định tuyến:đê quây hạ lưu cách tuyến đập 43 (m) * Kết cấu đê quây: Đê quây hạ lưu đắp đất tận dụng từ đất đào cống lấy nước móng tràn Đê quây hạ lưu đắp phương pháp đầm nén Bảo vệ mái phía tiếp xúc với nước đá đổ đường kính 20 ÷ 30 cm *Kích thước mặt cắt đê quai: Bề rộng đỉnh: đê quây hạ lưu kết hợp làm đường giao thông nên chọn bề rộng đê quây hạ lưu B = 6m 600 Mái đê quây xác định theo 14TCN 55 - 88: Hệ số mái thượng lưu m = 2, hệ số mái hạ lưu m = Cao trình đỉnh : Zđqhl = Zhl + δ = 5,88 + 0,6 = 6,48 m với δ = 0.5m ÷ 0.7m độ cao an toàn SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL 30 Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Hình 2-4-2 Mặt cắt ngang đê quai hạ lưu Biện pháp thi công: thi công đê quai hạ lưu giới, dùng ôtô chở vật liệu đến vị trí đắp đê quai, sau dùng máy ủi để ủi đất đắp lấn dần Chương 3:công tác hố móng 3.1 tính toán khối lượng đào móng: TT Tên cắt 0-0 5-5 mặt F1 (m2) 173,4 9-9 175,3 11,8 29 342,2 98,5 81,1 7988 174,35 18,9 3295,2 115,3 41,827 4822,6 42,9 14,177 608,2 15,25 31,07 473,8 Ghi 55,3 12-12 30,5 TỔNG 13-13 V SVTH: Vũ viết Duy Khối lượng(m3) 23,6 8-8 11-11 Khoảng cách (m) Ftb (m2) 17530 Lớp: 51 CT- TL 31 Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Tổng khối lượng đào đất ∑V=17530 m3 a 2.2 Chọn phương án đào móng Do điều kiện địa hình công trình địa hình vùng núi có độ dốc vừa phải nên ta sử dụng phương án đào sau: - Đào thủ công - Đào thuỷ lực - Đào nổ mìn - Đào vận chuyển máy cạp - Đào máy đào kết hợp ô tô tự đổ máy ủi Trong phương pháp trên: - Phương án đào thủ công lâu, ảnh hưởng tới tiến độ thi công công trình, thời gian thi công kéo dài dẫn tới giá thành công trình tăng cao - Còn phương án đào thuỷ lực chưa áp dụng rộng rãi, dùng để đào đắp kênh, phương án không khả thi - Đối phương án đào bóc móng phương pháp nổ mìn dùng cho địa hình dốc, vật liệu đá, đát cứng, phương pháp nói chung tốn - Đối với phương án đào vận chuyển máy cạp Do đảm nhận nhiều khâu bao gồm đào vận chuyển đất nên hạn chế hoạt động máy, không đào với độ dốc lớn 100, quãng đường vận chuyển xa làm suất đào thấp nên ta không sử dụng phương án - Đào máy đào kết hợp với ô tô tự đổ máy ủi: Trong dây chuyền thi công đất ta sử dụng máy đào làm máy chủ đạo có suất đào lớn Máy đào đào nhiều loại đất có khả quay máy lớn, sử dụng ô tô có khả vận chuyển đất cao, máy đào, ô tô máy ủi phối hợp nhịp nhàng cho hiệu làm việc tốt Vậy với nhiều ưu điểm công tác thi công đất Ta sử dụng phương án dùng tổ hợp máy đào kết hợp ô tô tự đổ máy ủi để thi công Từ khối lượng ta chon máy đào theo bảng A Bảng I.2.chọn dung tích gầu theo khối lượng đất đào SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL 32 Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng Khối lượng đất đào tháng (m3) 100000 2.Chọn máy đào: GVHD: Nguyễn Văn Sơn Dung tích gầu q (m3) 0.4-0.65 1-1.6 1.6-2.5 >2.5 - Căn vào khối lượng đào đất tháng mà ta chọn dung tích gầu máy đào Qdao = 17530 25 = 36520,8 12 (m3/tháng) Dựa vào khối lượng V=36520,8 kết hợp tầm vươn chọn bán kính đào lớn R=2h=2.5=10m (h:chiều sâu đào móng h=10) Ta chọn máy đào gầu sấp nhãn hiệu HITACHI CONTRUCTION có mã hiệu UH10 ( tra cứu sổ tay máy thi công) Máy có thông số sau: Dung tích gầu q=1,4 m3 Bán kính đào lớn : =11,7m Chiều cao 2.96m Chiều rộng : 2,99 m Cơ cấu di chuyển xích Thời gian trung bình chu kì tck = 18,5s Trọng lượng: 20,5tấn Trọng lượng làm việc:34 Vận tốc quay di chuyển: 3,1 km/h Chọn ôtô : - Dựa vào định mức 1776-phần XD.chọn ô tô kết hợp với máy đào : Định mức vận chuyển đất ôtô10 ứng với máy đào < 1,6 m3; SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL 33 Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Dựa vào sổ tay chon máy thi công ta chọn loai Ô tô tự đổ nhãn hiệu HINO MOTORS Mã hiệu ZM500D Xe có thông số sau: Trọng lượng: 9,52 Sức chở lớn nhất: 10 Kích thước giới hạn, dài × rộng × cao : 7,6 × 2.5× 2.94 m Kích thước thùng xe, dài × rộng × cao : 5,1× 2,2 × 0.59 m Dung tích thùng xe:6,6 m3 Chọn máy ủi: Máy ủi có nhiệm vụ gom đất để xúc đổ lên ô tô theo Định mức dự toán xây dựng công trình xây dựng Chọn loại KOMATSU công suất 110CV Mã hiệu D50A-16 Trọng lượng 11,65T Cơ cấu di chuyển xích Hệ thống điều khiển : thuỷ lực Kích thước bao : dài × rộng × cao = 4,555 × 2,34 × 2,86 m Kích thước lưỡi ủi : rộng x cao = 3,72×0,875 m Trọng lượng lưỡi ủi 1,65T Vì khối lượng đào đất vận chuyển đá tương đương nên ta dùng máy đào đất ô tô máy ủi vận chuyển đất để xúc vận chuyển đá 2.3.3 tính số lượng máy đào ô tô dùng đào vận chuyển đất: Bước 1: Tra định mức dự toán xây dựng công trình – phần xây dựng 1776/2007 để xác định công đơn vị cần thiết mà loại xe máy dùng để đào đơn vị đất SVTH: Vũ viết Duy Lớp: 51 CT- TL 34 Đồ án dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn -Xác định hao phí thi công đất Bảng 2-2: Thành phần hao phí cho 100 m3 đất Mã hiệu Công tác Thành phần hao phí Đơn vị xây lắp Đào móng AB.2543 bằng máy đào < 1,6m Cấp đất I II III IV công 1,090 1,422 1,758 2,720 Máy đào < 1,6m3 ca 0,171 0,193 0,228 0,330 Máy ủi 110CV ca 0,027 0,036 0,045 0,054 ca 0,685 0,770 0,840 0,920 Nhân công 3,0/7 Máy thi công Vận chuyển đất AB.4144 bằng ôtô tự đổ Ô tô 10 phạm vi