Thiết kế tổ chức thi công công trình phiêng lúc 2

Nhiệt độ không khí T0C của dự án HCN Phiêng Lúc 2 được xác định với các đặc trưng nhiệt độ lớn nhất, nhỏ nhất và trung bình ghi ở bảng sau: Bảng 1.2: Các giá trị nhiệt độ của hồ chứa nướ

LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp, được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáoPGS-TS Nguyễn Trọng Tư, các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ và Quản Lý XâyDựng cùng các thầy cô trong Trường Đại Học Thuỷ Lợi, với sự nỗ lực của bản thân

Đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao với đề tài: “Thiết kế tổ chức

thi công công trình Phiêng Lúc 2” hạng mục Tràn xả lũ.

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, đã đem lại cho em nhiều kiến thức quýbáu phục vụ cho công tác sau này Qua đó giúp em nắm được những nội dung cơbản trong việc thiết kế tổ chức thi công một công trình Thuỷ Lợi

Tuy nhiên do thời gian có hạn và kiến thức thực tế trên công trường còn hạnchế nên không tránh khỏi thiếu sót và đơn giản hoá trong tính toán, việc vận dụngkiến thức trong quá trình học tập, những kiến thức thực tế để phân tích, tổng hợp tàiliệu để lựa chọn phương án tối ưu còn hạn chế

Tuy vậy đồ án của em vẫn được thực hiện đảm bảo đầy đủ các phần việc cơbản nên không làm mất đi tính tổng thể của công trình

Em kính mong được sự chỉ bảo thêm của các thầy cô giáo và sự góp ý của cácbạn để em khắc phục dần những mặt còn tồn tại và hạn chề của mình, để có thể vậndụng tốt hơn những kiến thức đã học vào thực tế

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Trường Đại học ThuỷLợi Hà Nội, đặc biệt là thầy giáo PGS-TS Nguyễn Trọng Tư người đã tận tìnhhướng dẫn, truyền đạt kiến thức cơ bản, kiến thức chuyên môn, các kinh nghiệmthực tế giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình theo đúng thời hạn đượcgiao

Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong trường Đại họcThủy Lợi đã dạy bảo em những kiến thức chuyên môn, kiến thức thực tế trong suốtthời gian học tập tại trường

Hà Nội, Ngày 20 Tháng 06 Năm 2014

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Sỹ Qúy

Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguyễn Trọng Tư

MỤC LỤC

NGUYỄN SỸ QÚY 1

MỤC LỤC 2

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 5

1.1 V Ị TRÍ CÔNG TRÌNH 5 1.2 N HIỆM VỤ CỦA CÔNG TRÌNH 5 1.3 Q UY MÔ , KẾT CẤU CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 5 1.4 Đ IỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 8 1.4.1 Điều kiện địa hình 8

1.4.2 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy 8

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn 14

1.5 Đ IỀU KIỆN GIAO THÔNG 17 1.6 N GUỒN CUNG CẤP VẬT LIỆU , ĐIỆN , NƯỚC 17 1.6.1 Nguồn vật liệu xây dựng 17

1.6.2 Điện nước 18

1.7 Đ IỀU KIỆN CUNG CẤP VẬT TƯ , THIẾT BỊ , NHÂN LỰC 19 1.8 T HỜI GIAN THI CÔNG ĐƯỢC PHÊ DUYỆT 19 1.9 N HỮNG KHÓ KHĂN VÀ THUẬN LỢI TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG 19 1.9.1 Thuận lợi 19

1.9.2 Khó khăn 19

CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 21

2.1 M ỤC ĐÍCH , Ý NGHĨA , NHIỆM VỤ VÀ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI DẪN DÒNG THI CÔNG 21 2.1.1 Mục đích 21

2.1.2 Ý nghĩa 21

2.1.3 Nhiệm vụ dẫn dòng thi công 21

2.2 Đ Ề XUẤT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN DÒNG 22 2.2.1 Phương án 1 22

2.2.2 Phương án 2 23

2.2.3 So sánh và lựa chọn các phương án dẫn dòng 23

2.3 X ÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ DẪN DÒNG THI CÔNG 24 2.3.1 Chọn tần suất dẫn dòng thiết kế 24

2.3.2 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công 25

2.3.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công 25

2.4 T ÍNH TOÁN THỦY LỰC , ĐIỀU TIẾT DẪN DÒNG THI CÔNG 25 2.4.1 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa khô năm thứ nhất 25

2.4.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa lũ năm thứ nhất 25

2.4.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa khô năm thi công thứ 2 (dẫn dòng qua cống dẫn dòng) 28

2.4.4 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa lũ năm thi công thứ 2: (Dẫn dòng qua tràn tạm) 36

2.4.5 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa lũ năm thi công thứ 3: (Dẫn dòng qua tràn chính) 40

2.5 C ẤU TẠO ĐÊ QUAI VÀ CÔNG TÁC NGĂN DÒNG 41 2.5.1 Thiết kế đê quai 41

2.5.2 Thiết kế sơ bộ công tác ngăn dòng 43

Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguyễn Trọng Tư

CHƯƠNG 3 THI CÔNG CÔNG TRÌNH TRÀN XẢ LŨ 46

3.1 G IỚI THIỆU TRÀN 46 3.1.1 Vị trí, nhiệm vụ của tràn 46

3.1.2 Hình thức kết cấu của tràn 46

3.2 Đ IỀU KIỆN THI CÔNG VÀ PHAM VI MỞ RỘNG HỐ MÓNG 46 3.2.1 Điều kiện thi công 46

3.2.2 Phạm vi mở móng 46

3.2.3 Biện pháp thi công đào móng 47

3.3 C ÔNG TÁC HỐ MÓNG 47 3.3.1 Tính khối lượng đào móng 47

3.3.2 Tính toán cường độ đào móng 49

3.3.3 Xác định cường độ đào đất 49

3.3.4 Xác định cường độ xúc đá lên phương tiện vận chuyển 49

3.3.5 Chọn thiết bị xe máy 50

3.3.6 Tính toán số lượng xe máy đào đất cấp III 51

3.3.7 Tính toán phương án đào đá 53

3.3.8 Kiểm tra sự làm việc phối hợp xe máy 54

3.4 C ÔNG TÁC THI CÔNG BÊ TÔNG 57 3.4.1 Tính toán xác định khối lượng từng bộ phận công trình, Phân khoảnh, đợt đổ bê tông 57

3.4.2 Phân khoảnh đổ và đợt đổ bê tông 58

3.4.3 Tính toán cấp phối bê tông và xác định khối lượng vật liệu cần thiết 61

3.4.4 Đề xuất các phương án thi công và lựa chọn phương án 67

3.4.5 Thiết kế trạm trộn bê tông 68

3.4.6 Tính toán công cụ vận chuyển vữa bê tông 71

3.4.7 Đổ, san, đầm và dưỡng hộ bê tông 72

3.5 C ÔNG TÁC VÁN KHUÔN 79 3.5.1 Vai trò và nhiệm vụ của ván khuôn 79

3.5.2 Cấu tạo ván khuôn 80

3.5.3 Những yêu cầu cơ bản khi thiết kế ván khuôn 80

3.5.4 Tính toán thiết kế ván khuôn 80

3.5.5 Lựa chọn ván khuôn 81

3.5.6 Tổ hợp lực tác dụng lên ván khuôn tiêu chuẩn 82

3.5.7 Tính toán kết cấu ván khuôn đứng 84

3.5.8 Công tác lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn 89

CHƯƠNG 4 KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH TRÀN XẢ LŨ 91

4.1 M U ̣ C ĐI ́ CH VA ̀ Y ́ NGHI ̃ A CU ̉ A VIÊ ̣ C LÂ ̣ P TIÊ ́ N ĐÔ ̣ THI CÔNG 91 4.1.1 Mục đích lập tiến độ thi công 91

4.1.2 Ý nghĩa lập tiến độ thi công 91

4.2 C A ́ C PHƯƠNG PHA ́ P LÂ ̣ P KÊ ́ HOA ̣ CH TIÊ ́ N ĐÔ ̣ THI 91 4.2.1 Phương pháp sơ đồ đường thẳng 91

Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguyễn Trọng Tư

4.2.2 Phương pháp sơ đồ mạng lưới 91

4.2.3 Lựa chọn phương pháp lập tiến độ tổ chức thi công 92

4.2.4 Các tài liệu cơ bản 92

4.3 L Â ̣ P KÊ ́ HOA ̣ CH TIÊ ́ N ĐÔ ̣ THI CÔNG 92 4.3.1 Nguyên tắc 92

4.3.2 Trình tự lập kế hoạch tiến độ thi công tràn xả lũ 93

4.4 K IÊ ̉ M TRA TI ́ NH HƠ ̣ P LY ́ CU ̉ A BIÊ ̉ U ĐÔ ̀ CUNG Ư ́ NG NHÂN LƯ ̣ C 99 CHƯƠNG 5 BỐ TRÍ MẶT BẰNG THI CÔNG 101

5.1 M U ̣ C ĐI ́ CH , Y ́ NGHI ̃ A CÔNG TA ́ C THIÊ ́ T KÊ ́ MĂ ̣ T BĂ ̀ NG THI ̀ CÔNG 101 5.2 B A ̉ N ĐÔ ̀ BÔ ́ TRI ́ MĂ ̣ T BĂ ̀ NG THI CÔNG 101 5.2.1 Các loại bản đồ bố trí mặt bằng thi công 101

5.2.2 Các nguyên tắc và trình tự thiết kế bản đồ bố trí mặt bằng 101

5.3 B Ô ́ TRI ́, TÔ ̉ CHƯ ́ C QUY HOA ̣ CH NHA ̀ TA ̣ M TRÊN CÔNG TRƯƠ ̀ NG 104 5.3.1 Mục đích 104

5.3.2 Xác định số người trong khu nhà ở 104

5.3.3 Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây dựng nhà 105

5.3.4 Bố trí khu nhà ở, dịch vụ tổng hợp 105

5.4 C ÔNG TA ́ C KHO BA ̃ I 105 5.4.1 Mục đích 105

5.4.2 Các loại kho bãi 106

5.4.3 Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho 106

5.4.4 Các loại kho chuyên dùng 107

5.4.5 Xác định diện tích kho và đường bốc dỡ hàng hoá 107

5.5 T Ô ̉ CHƯA CUNG CÂ ́ P ĐIÊ ̣ N , NƯƠ ́ C TRÊN CÔNG TRƯƠ ̀ NG 109 5.5.1 Tổ chức cung cấp nước 109

5.5.2 Tổ chức cung cấp điện cho công trường 111

CHƯƠNG 6 DỰ TOÁN HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH TRÀN XẢ LŨ 112

6.1 M U ̣ C ĐI ́ CH VA ̀ Y ́ NGHI ̃ A CU ̉ A VIÊ ̣ C LÂ ̣ P DƯ ̣ TOA ́ N 112 6.1.1 Mục đích 112

6.1.2 Ý nghĩa 112

6.1.3 Cơ sở lập dự toán 112

6.2 D Ư ̣ TOA ́ N XÂY DƯ ̣ NG CÔNG TRI ̀ NH HA ̣ NG MU ̣ C TRA ̀ N XA ̉ LU ̃ 113

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

Đường giao thụng chủ yếu đi đến vựng dự ỏn là Quốc lộ 32

1.2 Nhiệm vụ của cụng trỡnh.

Nhằm đáp ứng những mục tiêu trên Dự án công trình Hồ Phiêng Lúc 2 có nhữngnhiệm vụ:

- Cấp nớc tới cho 700 ha đất nông nghiệp Trong đó diện tích lúa và hoa màu là595ha, diện tích chè là 105ha

- Cung cấp nớc sinh hoạt cho 11095 ngời và 82620 gia súc khu vực thị trấn TânUyên

- Nuôi trồng thủy sản trong lòng hồ

- Tạo cảnh quan, cải tạo môi trờng, kết hợp du lịch

1.3 Quy mụ, kết cấu cỏc hạng mục cụng trỡnh.

- Căn cứ cỏc điều khoản của QCVN 04-05-2012, dự ỏn HCN Phiờng Lỳc 2 cúcỏc chỉ tiờu thiết kế như sau:

- Tần suất lũ kiểm tra: P = 0.2%

- Tần suất lưu lượng dẫn dũng thi cụng: P = 10%

- Mức bảo đảm tưới ruộng của dự ỏn: P = 85%

- Thời gian hoạt động của dự ỏn: T = 75 năm

Bảng 1.1 Các thông số TK chính của công trình được phê duyệt theo hồ sơ

2 Cung cấp nước sinh hoạt cho thị trấn Tân

4 Tạo cảnh quan, cải tạo môi trường, kếthợp du lịch.

Lưu lượng trung bình nhiều năm Q0 m3/s 1,034

Tổng lượng dòng chảy năm W0 106m3 32,61

Lưu lượng xả max với p = 0,2% m3/s 160,098

Lưu lượng xả max với p = 1,0% m3/s 126,741

Kích thước kênh thay đổi dẩn theo chiều dài

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình.

1.4.1 Điều kiện địa hình

Lưu vực HCN Phiêng Lúc 2 nằm trong vùng có địa hình chia cắt mạnh, độ dốc

lòng sông và độ dốc lưu vực tương đối lớn Đường phân lưu phía thượng nguồn lưu

vực đi qua các đỉnh núi cao trên 900m, phía hạ lưu là các đỉnh núi chỉ cao vào

khoảng 500 - 600m Mật độ lưới sông vào khoảng 0,8 km/km2 Trên lưu vực suối

Phiêng Lúc hiện nay, cây rừng đã bị khai thác bừa bãi, thảm thực vật bị suy thoái

nghiêm trọng làm cho khả năng điều tiết lưu vực bị ảnh hưởng rõ rệt

1.4.2 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy

Hồ chứa nước Phiêng Lúc 2 thuộc khu vực Tây Bắc Việt Nam, ở đây chịu ảnh

hưởng trực tiếp của khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi cao, có mùa đông giá lạnh

và mùa hè nóng bức, khô hanh Trong năm có hai mùa rõ rệt Mùa đông từ tháng

XII đến tháng II, nhiệt độ các tháng này thường thấp, thấp nhất đo được là -0.40C

(tại Tam Đường) Mùa nắng nóng từ tháng V đến tháng IX luôn duy trì nền nhiệt độ

cao, nhiệt độ cao nhất đo được tại Tam Đường là 34.50C Các tháng còn lại là thời

kỳ chuyển tiếp giữa các mùa trong năm

1.4.2.1 Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ không khí (T0C) của dự án HCN Phiêng Lúc 2 được xác định với

các đặc trưng nhiệt độ lớn nhất, nhỏ nhất và trung bình ghi ở bảng sau:

Bảng 1.2: Các giá trị nhiệt độ của hồ chứa nước Phiêng Lúc

Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm của không khí tại khu vực xây dựng

công trình dao động trong khoảng 73% đến 90% và thay đổi không nhiều giữa

các trạm khí tượng của vùng Kết quả tính toán độ ẩm tương đối của không

khí ghi ở bảng sau:

Bảng 1.3: Độ ẩm trung bình, độ ẩm nhỏ nhất các tháng trong năm

Theo tài liệu quan trắc tại các trạm khí tượng vùng Tây Bắc thì số giờ nắngtrong năm của các trạm là tương đối cao, nhưng chênh lệch số giờ nắng giữacác vị trí đo là không lớn Tổng số giờ nắng trong năm dao động từ 1800 giờđến 2150 giờ Số giờ nắng trong năm đạt được ghi ở bảng dưới đây:

Bảng 1.4: Số giờ nắng bình quân các tháng trong năm

Đơn vị: giờ

Tháng

Cả năm

N i 153 151 184 195 181 130 124 154 169 177 135 150 19031.4.2.4 Gió

Gió của khu vực nghiên cứu thịnh hành các hướng Đông – Bắc và hướng Bắc

trong các tháng mùa đông giá lạnh, các hướng Tây và hướng Tây – Nam (Còn

gọi là gió Lào) là các tháng của mùa hè nóng bức, mang không khí khô hanh

với một nền nhiệt độ cao của vùng núi cao Tây Bắc

Vận tốc gió trung bình ở đây là 1,9 m/s, trung bình cao nhất là 2,5 m/s, trung

bình thấp nhất là 1,4 m/s

Ở đây, vận tốc gió mạnh cũng thuộc vào loại lớn của Việt Nam, vận tốc gió

mạnh đo được của vùng đạt đến 45m/s, các giá trị Vmax đo được thường xuất

hiện trong các đợt bão lớn xảy ra trên địa bàn

Kết quả tính toán và thống kê các giá trị vận tốc gió ghi ở bảng sau:

Bảng 1.5 Vận tốc gió trung bình tháng,vận tốc gió mạnh và hướng gió thịnh hành

1.4.2.5 Lượng mưa TBNN lưu vực

Vùng núi phía nam của khu Tây Bắc nói chung, quanh vùng dự án HCNPhiêng Lúc 2 nói riêng, lượng mưa bình quân năm tương đối lớn, dao độngtrong khoảng 2000 ÷ 2400 mm và có xu hướng giảm dần từ Bắc xuống Namcủa khu vực

Sau khi phân tích, tính toán lượng mưa năm của các trạm trong vùng thấy rằngmưa ở đây chịu ảnh hưởng rõ rệt của cơ chế địa hình Trong năm có 2 mùa làmùa khô hạn từ tháng XI đến tháng IV năm sau và mùa mưa từ tháng V đếntháng X Trong đó lượng mưa từ tháng V đến tháng X chiếm gần đến 80%

tổng lượng mưa năm, từ đó mới thấy mức độ tập trung của mưa là rất lớn

Lượng mưa tháng lớn nhất đo được tại các trạm Tam Đường, Sa Pa, ThanUyên và Thân Thuộc theo thứ tự là 560.0 mm, 462.2 mm, 680.6 mm và1023,6 mm

Căn cứ tình hình mưa lũ trong vùng, sau khi phân tích tính toán và lựa chọnmưa bình quân lưu vực cho dự án thấy rằng, HCN Phiêng Lúc là một lưu vựcnhỏ, trên lưu vực có trạm đo mưa Thân Thuộc cách tuyến đập khoảng hơn2km với thời gian đo đạc hơn 32 năm (1960 – 1991) Và giá trị mưa bình quânnhiều năm là 2295 mm đã được chọn làm đặc trưng mưa của lưu vực nghiêncứu – lập DAĐT hồ chứa nước Phiêng Lúc – Huyện Tân Uyên – Tỉnh LaiChâu

1.4.2.6 Dòng chảy năm

Từ các thông số thống kê dòng chảy năm, tính toán dòng chảy năm thiết kếtheo hàm phân phối mật độ Pearson III có kết quả ghi ở bảng 1-6

Bảng.1.6: Dòng chảy năm thiết kế HCN Phiêng Lúc 2

Căn cứ giá trị dòng chảy năm thiết kế P = 85%, tại HCN Phiêng Lúc 2 có Q85%

tại tuyến thượng lưu và hạ lưu lần lượt là 0,848 m3/s và 0,889 m3/s; Căn cứ chuỗi tài

liệu thực đo trạm thủy văn Sa Pả có diện tích lưu vực là 26 km2, trạm được chọn là

tương tự của lưu vực nghiên cứu, đã chọn số liệu đo lưu lượng năm thủy văn

1971-1972 với QTB năm = 1,977 m3/s làm mô hình phân phối dòng chảy năm tần suất P =

85% cho dự án HCN Phiêng Lúc 2, kết quả tính toán xem bảng dưới đây:

9 0,288 0,278 0,227 0,190 0,221 0,234 0,889

1.4.2.7 Dòng chảy lũ

Lũ lụt của các lưu vực sông suối vùng Tây Bắc nói riêng, các lưu vực sông

trên lãnh thổ Việt Nam nói chung đều do mưa lớn kéo dài, đặc biệt là do mưa

trong các cơn bão lớn thường xuất hiện từ Biển Đông rồi đổ vào đất liền, tuy

trong thời gian ngắn nhưng cường độ mưa lại rất lớn và tập trung làm cho mức

độ nguy hiểm của mưa bão, lũ lụt càng thêm nghiêm trọng Trong những năm

gần đây, mưa lũ lớn đã làm cho các tỉnh miền núi phía Bắc như Lai Châu, Sơn

La, Lào Cai,…liên tục bị sạt lở đất, bị lũ ống, lũ quét gây nhiều thiệt hại về

người và tài sản trên địa bàn làm ảnh hưởng đến quá trình phát triển KT – XH

của các địa phương Tây Bắc là vùng núi cao, các sông vừa ngắn lại dốc nên lũ

khá tập trung, thời gian lũ lên nhanh và lũ xuống cũng nhanh càng làm cho

những đợt lũ ống, lũ quét đã nguy hiểm lại càng nguy hiểm hơn, nhất là những

khu vực địa hình bị chia cắt mạnh, vùng núi cao suối sâu

Bảng 1.8: Lưu lượng đỉnh lũ kiểm tra, đỉnh lũ thiết kế HCN Phiêng Lúc 2

P(%)Yếu tố

Tuyến Thượng Lưu Tuyến Hạ Lưu

Q max, 5% 1,86 8,11 8,77 24,90 11,95 4,96 91,2

Q max,10% 1,93 5,85 5,33 18,52 8,54 3,74 83,9

1.4.2.8 Đường quá trình lũ thiết kế

Căn cứ lưu lượng đỉnh lũ của dự án, căn cứ tình hình tài liệu lũ thực đo tại các lưuvực nhỏ trong vùng, lựa chọn quá trình lũ thực đo ngày 22-7-1977 của trạm thủy văn Sa

Pả, có Qmax = 100 m3/s làm mô hình tính lũ thiết kế, lũ kiểm tra cho dự án HCNPhiêng Lúc 2 Quá trình lũ thiết kế, lũ kiểm tra ghi ở bảng sau:

Bảng1.10 Quá trình lũ thiết kế, lũ kiểm tra của Hồ Phiêng Lúc 2

Tuyến 2(tuyến hạlưu)

Tuyến 1(tuyếnthượng lưu)

Tuyến 2(tuyến hạlưu)

• Đường quan hệ Q~ Z hạ lưu:

Đường quan hệ mực nước – lưu lượng tuyến hạ lưu đập, xây dựng theo công thứcthủy lực Cheisy – Marning Kết quả tính toán như trong bảng sau

Bảng 1.11 Bảng tính toán đường Q = f(Z) hạ lưu tuyến đập

Hình 1.1 :Biểu đồ quan hệ Q ~Zhl

1.4.2.9 Tài liệu địa hình vùng lòng hồ

Sử dụng các quan hệ đặc trưng của lưu vực HCN Phiêng Lúc 2 là F= f(Z) và W =f(Z), với các giá trị tương ứng của Z, F và W ghi ở Bảng 1.12 sau đây:

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn

1.4.3.1 Đặc điểm địa chất nơi xây dựng công trình

Dựa vào bản đồ địa chất tỷ lệ 1/200 000 tờ Kim Bình - Lào Cai (F-48-XIII

và F-48-XIV) do Cục địa chất xuất bản năm 2005 cùng với kết quả khảo sát thựcđịa, thì điều kiện địa chất chung của vùng dự án chủ yếu có các đặc điểm sau:

a Trầm tích Đệ Tứ

Trầm tích đệ tứ trong khu vực phân bố dạng diện ở trung tâm cao nguyên, tậptrung ở các lưu vực các suối Cụ thể như sau:

- Hệ Đệ Tứ- Holocen thượng (Q23) phân bố thành diện nằm rải rác theo lưu vựcsuối và hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc- Đông Nam.Thành phần thạch họcgồm cuội, sỏi, cát, bột Dày 0.5-6m, nguồn gốc trầm tích

Hệ Đệ tứ không phân chia (Q): Thành phần chủ yếu là trầm tích hạt thô gồm:cuội, sỏi, cát, bột sét hỗn tạp phân bố dọc lòng suối và các bãi bồi giữa suối,nguồn gốc sườn, lũ tích Chiều dày từ 1-5m

b Đá gốc

Trong phạm vi khu vực khảo sát, có phân bố các loại đá gốc như sau:

- GIỚI PALEOZOI

+ Hệ Cambri - Ordovic: Hệ tầng Sinh Quyền (PP-MPsq) Trong khu vực nghiên

cứu, hệ tầng Sinh Quyền không lộ trên bề mặt địa hình, nằm chỉnh hợp bên dướiphức hệ Tú Lệ, và bị giới hạn bởi hai đứt gãy sâu hướng Tây Bắc – Đông Nam

Hệ tầng phân bố phía Đông Bắc của dự án Thành phần thạch học gồm: đá phiếnbiotit, đá phiến hai mi ca, amphibolit, quarzit Dày 1200-1450m

- GIỚI MEZOZOI

+ Hệ Trias: Hệ tầng Mường Trai – Phân hệ tầng dưới, giữa và trên

(T1,2,3mt) Trong khu vực nghiên cứu, thì hệ tầng Mường Trai phân bố thành

dạng dải hẹp chạy dọc theo hệ thống đứt gãy hướng Tây Bắc – Đông Nam ởphía Đông dự án nghiên cứu Hệ tầng Mường Trai nằm chỉnh hợp bên dưới hệtầng Nậm Mu Thành phần thạch học gồm: Cuội kết, cát kết, bột kết, đá phiếnsét Chứa Costatoria goldfussi, Posidonia sp Dày 230-250m

+ Hệ Trias: Hệ tầng Nậm Mu– Phân hệ tầng trên (T3cnm) Hệ tầng Nậm Mu

phân bố ở trung tâm cao nguyên, một phần lộ trên bề mặt địa hình, một phầnnằm bên dưới hệ tầng Suối Bàng Hệ tầng Nậm Mu mất tính liên tục bởi đứt gãysâu hướng Tây Bắc- Đông Nam ở phía Tây khu vực dự án Thành phần thạchhọc bao gồm: đá phiến sét, cát kết, bột kết có chứa hoá thạch động vật Chiềudày hệ tầng 1200m

+ Hệ Trias: Hệ tầng Suối Bàng– Phân hệ tầng dưới (T3n-r sb1) Hệ tầng Suối

Bàng phân bố thành dạng diện rộng kéo dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam,

phân bố ở nửa phía Tây của cao nguyên, ngăn cách với diện lộ của hệ tầng Nậm

Mu bởi đứt gãy sâu hướng Tây Bắc – Đông Nam và nằm bên dưới hệ tầng YênChâu Thành phần thạch học của hệ tầng gồm cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết,sét kết, sét vôi có chứa hoá thạch động vật Chiều dày của phân hệ tầng dưới dày984m

+ Hệ Krêta: Hệ tầng Yên Châu– Phân hệ tầng dưới (K2 yc1): Hệ tầng Yên

Châu trong khu vực dự án phân bố thành dạng diện kéo dài theo hướng TâyBắc- Đông Nam và thu hẹp về hai đầu Đá của hệ tầng tạo thành dạng địa hìnhnúi cao phân bố ở phía Tây của khu vực dự án Hệ tầng Yên Châu nằm chỉnhhợp trên các đá già hơn của hệ tầng Đồng Giao, hệ tầng Nậm Mu, hệ tầng SuốiBàng Thành phần thạch học của hệ tầng bao gồm cuội kết thạch anh, cát kết,sạn kết, đá phiến sét, sét vôi Dày 300-500m

+ Hệ Paleogen: Hệ tầng Pu Tra Hệ tầng Pu Tra phân bố dạng hiện cục bộ nằm ở

phía Tây Nam của dự án Hệ tầng Pu Tra nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Yên Châu

và bị các đá mắc ma của phức hệ Pu sa cap xuyên cắt Thành phần thạch học của

hệ tầng gồm cuội kết, cát kết, anglomerat trachyt porphyr và tuf của chúng,syenit porphyr Dày 320m

- CÁC THÀNH TẠO MAGMA

Các thành tạo magma trong khu vực chủ yếu tập trung phía Đông với các đá tạothành dạng địa hình núi cao (dãy Hoàng Liên Sơn) chạy dọc theo hướng TâyBắc- Đông Nam Ngoài ra, ở phía Tây của khu vực dự án xuất hiện một số thànhtạo magma nhưng chúng phân bố thành dạng diện nhỏ hoặc các đai mạch xuyêncắt qua đá các hệ tầng cổ hơn Vùng nghiên cứu tồn tại một số thành tạo magmachủ yếu sau:

+ Phức hệ Phu Sa Phìn (γξKpp): Phức hệ này phân bố kéo dài từ trung tâm về

phía Đông Nam của khu vực nghiên cứu Thành phần thạch học chủ yếu là đá

granit á kiềm và kiềm, syenit, granosyenit

+ Phức hệ Tú lệ - Ngòi thia Phụ phức hệ Tú lệ (τγ K tl) Phức hệ Tú lệ - Ngòi

thia Phụ phức hệ Tú lệ: phân bố với diện tích rộng chủ yếu ở phía Đông Bắckhu vực Thành phần là Riodacit, riolit, trachirolit

+ Phức hệ Nậm Xe- Tam Đường (ξπEnt) Phức hệ này phân bố thành các diện

nhỏ nằm rải rác trong phức hệ Phu sa phìn, ở phía Đông khu vực dự án Thànhphần thạch học chủ yếu là đá syenit, granosyenit, granit á kiềm và kiềm.

án, phân bố thành dạng diện nhỏ, nằm rải rác và xuyên cắt các đá của hệ tầng PuTra Thành phần thạch học của phức hệ gồm monzogabro, melasyenit, syenitkiềm, granosyenit, granit kiềm

1.4.3.2 Đặc điểm địa chất thủy văn nơi xây dựng công trình

Nguồn nước trong khu vực chủ yếu tồn tại hai loại chính là nguồn nước mặt vànguồn nước ngầm

- Nước mặt.

Nước mặt tồn tại chủ yếu trong hệ thống sông suối, nguồn cung cấp là nướcmưa, một phần là nước ngầm nên lưu lượng dòng chảy có sự chênh lệch rõ rệtgiữa mùa khô và mùa mưa

- Nước ngầm.

Trong khu vực nghiên cứu nước được chứa trong các lớp đất đá và khá phongphú trong các lớp cuội sỏi, nguồn cung cấp chủ yếu là nước mặt Ngoài ra nướccòn tồn tại trong các khe nứt của đá gốc, nhìn chung lượng nước này nghèo nàn,không phổ biến

1.5 Điều kiện giao thông.

Tuyến quốc lộ 32 Hà Nội – Than Uyên – Tân Uyên – Lai Châu đi qua huyệnTân Uyên 32 mới được nâng cấp sửa chữa nên rất thuận lợi cho giao thông từhuyện Tân Uyên đi Lai Châu, hay xuôi về Yên Bái, Hà Nội

Đường liên xã huyện là 132km, trong đó 81km đường nhựa, 46km đườngrải đá, 9km đường đất Các tuyến đường từ xã đến các thôn bản chủ yếu làđường đất rải đá sỏi, về mùa mưa đi lại khó khăn, thường phải đi bộ Đường cácthôn bản đường đất 282km

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước.

1.6.1 Nguồn vật liệu xây dựng

a Đất đắp đập

Căn cứ theo yêu cầu về vật liệu đất đắp đã tiến hành khảo sát 5 mỏ vật liệuđất xây dựng(ký hiệu VL1A,VL1B,VL2A,VL2B&VL3).Vị trí của các mỏ đất

vật liệu chi tiết xem trong bỏo cỏo địa chất

Bảng Khối l ợng vật liệu đất đắp đã khảo sát

Tên mỏ khai Lớp

thác

Diện tích khai thác (m2)

Chiều dày bóc bỏ (m)

Chiều dày khai thác (m)

Khối ợng bóc bỏ (m3)

l-Trữ lợng khai thác (m3).

cấp B&C1

Trữ lợng khai thác (m3).

cấp C2

Tổng Trữ

lợng khai thác (m3)

đỏ tảng lăn và cuội sỏi cú kớch thước lớn,vật liệu cỏt sỏi khụng cú triển vọng nhiều

c Đỏ

Mỏ VLXD đỏ do Cty TNHH Quỳnh Trang đang tiến hành khai thỏc,thuộcđịa phận bản Chom Chăng,xó Thõn Thuộc huyện Tõn Uyờn.Cự ly vậnchuyển :Khoảng cỏch từ mỏ đỏ về đến tuyến đập theo đường gần nhất khoảng0.5km

1.6.2 Điện nước

Tớnh đến cuối năm 2011, 10 xó và thị trấn trong huyện đó cú điện sử dụng Trong đú cú 7 xó đó cú điện lưới quốc gia 3 xó cũn lại dựng cỏc nguồn điệnkhỏc

Khu vực xõy dựng cụng trỡnh hiện nay đó cú điện lưới đến gần khu vực xõydựng

cụng trỡnh Để thi cụng và quản lý vận hành trạm biến ỏp được đấu nối vàođường

dây 35KV hiện có ở khu vực, đoạn đường dây mới dài 2km.

1.7 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực.

Vị trí công trình đầu mối nằm cách trục đường quốc lộ 32 khoảng hơn 1km và

trung tâm huyện Tân Uyên khoảng 3km nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vậttư,thiết bị và nguyên vật liệu.Hiện tại đường từ trung tâm huyện vào đến vị trí côngtrình đầu mối đã được sữa chữa nâng cấp trải nhựa hơn 2km ,đoạn đường còn lại từquốc lộ 32 vào khu đầu mối dài khoảng gần 1km sẽ được xây dựng mới khi dự ántriển khai thi công

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt.

Dựa vào điều kiện thực tế trên, thời gian thi công công trình hồ chứa nướcPhiêng Lúc là 3 năm

1.9 Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công.

Qua việc phân tích các tài liệu cơ bản ta thấy việc thi công công trình gặp một

số thuận lợi và khó khăn sau:

1.9.1 Thuận lợi

- Dự án được đầu tư sẽ đáp ứng yêu cầu cấp thiết của nhân dân vùng dự án.Vì

vậy sẽ được sự ủng hộ cao của nhân dân và chính quyền địa phương trong quátrình chuẩn bị và thực hiện dự án

- Vùng dự án có nguồn vật liệu đất đắp thuận lợi cho việc xây dựng công trìnhdùng vật liệu địa phương như đập đất

- Huyện Tân Uyên nằm trên tuyến đường quốc lộ 32 ,Hà nội –Lai châu,từ đườngquốc lộ 32 vào khoảng công trình 2km.Nên khi thi công công trình,vận chuyểnvật liệu và phục vụ đời sống người lao động cả khi thi công và sau khi vận hành

CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG

2.1 Mục đích,ý nghĩa, nhiệm vụ và các nhân tố ảnh hưởng tới dẫn dòng thi công.

- Đảm bảo cho hố móng thi công được khô ráo

- Đảm bảo yêu cầu tổng hợp, lợi dụng dòng nước trong quá trình thi công

2.1.2 Ý nghĩa

Trong quá trình thi công nếu để nước (nước sông, nước suối, nước mưa, nướcngầm ) tràn vào hố móng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của công trình, gây khókhăn khi chọn phương án thi công Do vậy, hình thức kết cấu công trình có thể bịthay đổi và tiến độ thi công không đảm bảo, cuối cùng là ảnh hưởng đến giá thànhxây dựng công trình

Và ngược lại trong quá trình thi công nếu chặn ngay hoàn toàn dòng chảy sẽ rấtkhó khăn và tốn kém, vả không lợi dụng được tổng hợp nguồn nước trong lúc hạlưu rất cần Do đó giá thành xây dựng công trình sẽ tăng

Như vậy, dẫn dòng thi công có ý nghĩa rất lớn trong quá trình thi công công trình:

- Đảm bảo chất lượng thi công công trình

- Đảm bảo được tiến độ thi công công trình

Việc chọn phương án dẫn dòng có liên quan rất nhiều đến tiến độ thi công công trình.2.1.3 Nhiệm vụ dẫn dòng thi công

Chọn tần suất, lưu lượng và thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công theo quy môkích thước, nhiệm vụ công trình và các tài liệu có liên quan

Chọn sơ đồ và thiết kế quy mô kích thước công trình dẫn dòng phải thích hợpcho từng thời đoạn thi công bảo đảm:

- Bảo đảm tiến độ chung

- Chênh lệch về cường độ thi công không quá cao trong suốt quá trình thi côngcông trình

- Giá thành kinh tế thấp nhất

Đề suất các phương án, các mốc thời gian thi công và tiến độ khống chế thicông So sánh các phương án dẫn dòng để chọn phương án tối ưu nhất.

Tính toán thuỷ lực dòng chảy, tính toán kinh tế để so sánh lựa chọn kích thướccông trình dẫn dòng

2.2 Đề xuất lựa chọn phương án dẫn dòng

Thời gian dẫn dòng thi công của công trình là 3 năm.

2.2.1 Phương án 1

Theo phương án này thời gian thi công công trình trong 3 năm

Nội dung phương án được thể hiện trong bảng sau:

18,52

m3/s

- Đào móng khoan phụt xử lý nền,tiếnhành đắp đập bên vai trái đến caotrình+545.00

- Thi công cống dẫn dòng bên phía bờphải

- Thi công cống lấy nước phía bờ phảiMùa lũ: Từ

tháng V đến

tháng X

Dẫn dòng qualòng sông thuhẹp

18,52

m3/s

- Đắp đê quai ngăn dòng thượng lưuđến cao trình +546.51 m, hạ lưu đếncao trình +535,20 m

- Thi công tràn tạm phía eo yên ngựaphục vụ công tác dẫn dòng ở giai đoạnsau

- Thi công đập chính phía lòng sôngđến cao trình vượt lũ giai đoạn sau.(+559m)

- Đào móng tràn chính Tiến hành thi công tràn chính

- Đắp đập phía eo yên ngựa đến cao trình vượt lũ +582.45 cho giai đoạn sau dẫn dòng qua tràn chính

Mùa lũ: Từ

tháng V đến

tháng X

Dẫn dòng quatràn hoànthành và tíchnước trong hồ

m3/s

-Thi công xong cống lấy nước và cống dẫn dòng

-Tiếp tục thi công tràn xả lũ, đào móng

và khoan phụt xử lý nền xong 2 bên vaiđập chính từ bờ suối trở lên

18,52

m3/s

-Đắp đê quai thượng, hạ lưu đập, cao trình đê quai thượng lưu

-Tiếp tục thi công tràn xả lũ, đào móng

và khoan phụt xử lý nền xong đoạn lòng suối, đắp phần đập chính bờ phải

-Tiếp tục thi công tràn xả lũ

-Đắp tiếp phần đập bên bờ phải

18,52

m3/s

-Đắp đê quai thượng lưu, hạ lưu-Thi công xong tràn xả lũ,đắp phần đậpđợt 1 bên bờ trái theo mặt cắt chống lũ.-Tiếp tục đắp phần đập bên bờ trái và phần đập còn lại bên bờ phải

Mùa lũ: Từ

tháng V đến

tháng X

Dẫn dòng quatràn hoàn thành

và tích nướctrong hồ

+ Tương đối dễ khi thực hiện công tác dẫn dòng

+ Thời gian thi công đủ để tập kết vật liệu và máy móc, vốn đầu tư, nhânlực thiết bị máy móc Đồng thời lợi dụng tổng hợp dòng chảy phía hạ lưu

+ Giảm được cường độ thi công

+ Giảm được chi phí xây dựng đê quai dọc do dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên +Lợi dụng được eo yên ngựa để làm tràn tạm dẫn dòng thi công.

- Nhược điểm:

+Việc dẫn dòng qua khu vực yên ngựa (đập phụ), cần phải làm tràn tạm để đưa dòng chảy về suối chính Khối lượng lớn

+ Thời gian thi công kéo dài không đưa công trình vào khai thác sớm

+ Tiến độ có khả năng bị chậm do khối lượng thi công lớn

+ Đắp đê quai để ngăn dòng đảm bảo công trình thi công trong điều kiệnkhô ráo và không ảnh hưởng đến việc khai thác và lợi dụng dòng chảy, đảm bảo antoàn trong quá trình thi công

- Nhược điểm:

+ Do tuyến đê quai tạm ở thượng và hạ lưu dài nên cần chú ý kiểm trathường xuyên để có biện pháp xử lý

+ Thi công cả 2 bên đập nên bố trí mặt bằng thi công phức tạp

+ Tăng thêm chi phí khi phải đào tuyến kênh dẫn dòng, cần phải xử lý tiếpgiáp với tuyến kênh và đập sau khi hoành triệt

So sánh về kỹ thuật và kinh tế ta thấy: sử dụng phương án 1 là hợp lý cả về mặtkinh tế (giúp giảm chi phí xây dựng kênh dẫn dòng, trực tiếp qua lòng sông tựnhiên giúp giảm được chi phí xây dựng đê quay )lẫn về mặt kỹ thuật

Dựa vào các đặc điểm đã phân tích ở trên, em xin chọn phương án 1 làmphương án dẫn dòng thì công

2.3 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

2.3.1 Chọn tần suất dẫn dòng thiết kế

Tần suất thiết kế phụ thuộc vào quy mô, tính chất và điều kiện sử dụng côngtrình (tra trong QCVN 04-05-2012)

Với công trình hồ chứa nước Phiêng Lúc 2 cấp công trình được xác định theoquy mô của nó Tra trong quy phạm QCVN 04-05-2012 ta được cấp công trình làcấp III Với tần suất thiết kế là P = 10%

2.3.2 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công

Sau khi xác định được tần suất thiết kế việc chọn lưu lượng thiết kế phụ thuộcvào việc chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế Thời đoạn chọn thiết kế dẫn dòng là thờigian phục vụ của công trình dẫn dòng Thời gian thi công công trình là 3 năm Docông trình là đập đất, thời gian thi công kéo dài, trong suốt thời gian thi công khôngcho nước tràn qua Vì vậy ta chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế theo mùa

Căn cứ vào điều kiện thủy văn và các yếu tố vừa chọn ta quyết định chọn :

- Mùa kiệt: Từ tháng XI năm trước đến hết tháng IV cùng năm

- Mùa lũ: Bắt đầu từ tháng V đến hết tháng X

2.3.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn thiết

kế dẫn dòng thi công ứng với tần suất dẫn dòng thi công đã chọn.( TK

2.4 Tính toán thủy lực,điều tiết dẫn dòng thi công.

2.4.1 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa khô năm thứ nhất

Tiến hành dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên Phạm vi hố móng không ảnh hưởng

đến đặc điểm thủy lực của dòng chảy tự nhiên nên không cần tính toán thủy lực dẫndòng

2.4.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa lũ năm thứ nhất

Trong mùa lũ năm thi công thứ nhất ta thi công tiếp phần đập chính bên bờtrái, nên đến mùa lũ năm thi công thứ nhất dòng chảy qua đây sẽ dâng lên do lòngdẫn đã bị co hẹp

2.4.2.1 Mục đích.

− Xác định quan hệ Q~Ztl khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

− Xác định cao trình đê quai thượng và hạ lưu

− Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô

− Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

2.4.2.2 Nội dung tính toán

V

22

=

∆ϕTrong đó :

∆Z: Độ dâng cao mực nước chênh cao mực nước thượng hạ lưu

; vớiε - hệ số thu hẹp; ε =0,95 (do thu hẹp một bên);

ω1: diện tích ướt mà công trình chiếm chỗ tại mặt cắt hạ lưu

ω2: diện tích ướt của lòng sông tự nhiên tại mặt cắt hạ lưu

V0 :Lưu tốc bình quân ở thượng lưu

0

0

Q V

63,

27 × = 36,01 %

Nhận xét mức độ thu hẹp lòng sông K = 36,01 % là hợp lý ( 30% K 60%≤ ≤ ) -Ta có bảng tính toán ΔZ tương ứng Qml

dd= 83,9 (m3/s)

Bảng 2.1 - Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa lũ năm thứ I

0.10 537.620 27.630 76.720 81.600 0,3601 1.799 1.028 0.1500.11 537.630 27.630 76.720 84.040 0,3601 1.799 0.998 0.1530.12 537.640 27.630 76.720 86.500 0,3601 1.799 0.970 0.1560.13 537.650 27.630 76.720 88.980 0,3601 1.799 0.943 0.1580.14 537.660 27.630 76.720 91.480 0,3601 1.799 0.917 0.1610.15 537.670 27.630 76.720 94.000 0,3601 1.799 0.893 0.1630.16 537.680 27.630 76.720 96.540 0,3601 1.799 0.869 0.1650.17 537.690 27.630 76.720 99.100 0,3601 1.799 0.847 0.170

Như vậy ΔZ =0,17 m thỏa mãn Ta có cao trình mực nước thượng lưu ở mùa lũ :

- Kiểm tra khả năng xói nền: Vc≤ [V]kxnền :

Ta có Vc =0,95.(7683,72,9−27,63) =1,799 m/s

Theo bảng tra lưu tốc cho phép của dòng chảy đối với đất không dính (Bảng trathuỷ lực phụ lục 8-4a ) với chiều sâu dòng chảy nhỏ hơn 5 m, với lòng sông tựnhiên miền núi chủ yếu là cuội sỏi, thì lưu tốc cho phép không xói là [ Vkx]nền =3,96 m/s

So sánh ta thấy Vc = 1,799 m/s < [Vkx]nền = 3,96 m/s Do đó lòng sông không bị xói

- Kiểm tra khả năng chống xói mái đập: Vc≤ [Vkx]đập :

Theo bảng tra lưu tốc cho phép của dòng chảy đối với đất không dính (Bảng trathuỷ lực phụ lục 8-4a ) với chiều sâu dòng chảy nhỏ hơn 5 m, đất đắp đập chủ yếu

là đất á sét thì lưu tốc cho phép không xói là [ Vkx]nền = 1,17 m/s

So sánh ta thấy Vc = 1,799 m/s > [Vc] = 1,17 m/s Vậy mái đập có khả năng bị xói

- Đề ra biện pháp gia cố, bảo vệ mái đập: Bố trí lát mái phần tiếp xúc vớinước tại mặt cắt co hẹp có thể sử dụng rọ đá lát mái để chống xói mái đập

2.4.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa khô năm thi công thứ 2 (dẫn dòng qua cốngdẫn dòng)

+ Mục đích:

- Lập quan hệ giữa lưu lượng qua cống và mực nước thượng lưu cống: (Q ~ ZTLC)

- Xác định mực nước trước cống để xác định cao trình đỉnh đê quai thượng lưu, cao trình đắp đập vượt lũ

- Kiểm tra sự an toàn của cống khi dẫn dòng

+ Trình tự tính toán:

2.4.3.1 Tính toán thủy lực kênh hạ lưu nối tiếp cống

Mục đích : Xác định cao trình mực nước sau cống để tính toán thủy lực cống

Dựa vào bình đồ mặt bằng công trình ta thiết kế tuyến kênh nối tiếp ở cửa ra(phía hạ lưu) có các thông số như sau :

Chiều dài kênh hạ lưu : Lk = 100 mChiều rộng đáy kênh: b= 3,0 m

Hệ số mái: m =1,5

Hệ số nhám n = 0,025

Độ dốc đáy kênh i = 0.002Cao trình đáy kênh cửa vào (Phía cống) : +542,500 m.

Cao trình đáy kênh cửa ra (Phía sông ) : + 542,03 m

qh

=

Q : Cấp lưu lượng dẫn dòng

bk : Chiều rộng đáy kênh dẫn dòng

kcn n

k

mhb

22 1.389 1.920 1.791

Hình 2.3 Đường mặt nước trong kênh hạ lưu nối tiếp cống dẫn dòng

Bảng kết quả tính thể hiện ở bảng phụ lục II,a

+ Tính toán cột nước đầu kênh H0

Kiểm tra chỉ tiêu ngập:

k

h1,2 1, 4

h ≥ ÷ tính như dòng chảy qua đập tràn đỉnh rộng chảy ngập

Thay vào trên ta tính được:

Ho =

2

Q 2g

ϕ ω ÷

  + hn ; coi Ho≈ H

H =

2

Q 2g

h = hkênh

ω- diện tích mặt cắt dòng chảy tương ứng với độ sâu h

m - Hệ số lưu lượng là m=0,35.(bảng 14-3 BTTL - hệ số φ = 0,976)+ Cao trình mực nước trong kênh ZTL =Zđk + H0 = +542,5 + H0 (m)

2.4.3.2 Tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng.

Hình 2.5 Sơ đồ tính toán thuỷ lực cống dẫn dòng

Trình tự tính toán thuỷ lực như sau:

Khi tính toán thuỷ lực cho cống ngầm quan trọng nhất là xác định được chế

độ chảy qua cống, Ta có thể áp dụng chỉ tiêu kinh nghiệm sau:

- H ≤ (1,2 ÷ 1,4)D và hn < D thì cống chảy không áp

- H > (1,2 ÷ 1,4)D có thể xảy ra chảy có áp hoặc chảy bán áp phụ thuộc vào

mực nước hạ lưu và độ dài của cống xả

Trong đó : H - là cột nước trước cống

D - chiều cao cống ngay sau cửa vào

Các bước tính toán như sau:

- Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua cống, giả thiết chế độ chảy qua cống,

- Áp dụng các công thức trong thủy lực để tính ra cột nước trước cống H

- So sánh H với độ cao cống D, Từ đó xác định chế độ chảy trong cống theochỉ tiêu kinh nghiệm ở trên,

- Kiểm chứng lại chế độ chảy ở trên với chế độ chảy đã giả thiết, nếu thấy điềukiện giả thiết thoả mãn thì kết quả tính cột nước H là đúng nếu không đúng thì phảigiả thiết lại,

- Tính mực nước thượng lưu trước cống ZTL= Zđáy cống +H,

- Vẽ quan hệ Q~ ZTL ,

Tính độ sâu phân giới, độ sâu dòng đều, Tính với các cấp lưu lượng Qi( m3/s)+ Thông số cống dẫn dòng :

Cống bê tông cốt thép bố trí ở vai phải, cao trình cửa vào∇cv= +543 m,

- Lưu lượng thiết kế: Qtk = 18,52 m3/s,

- Độ dốc đáy cống : i0 = 0,002

- Chiều dài cống : L = 240 m

- Mặt cắt chữ nhật : b,d = 2x3 m,

- Độ nhám: n = 0,014 (tra phụ lục 4 - 3 bảng tra thuỷ lực)

+ Độ sâu phân giới hk:

q (m 2 /s )

h k (m )

h 0 (m)

b. Giả thiết các cột nước hcống từ hi = hk đến ho

c. Xác định diện tích mặt cắt ướt của cống :ωi= b,hi=2,hi

d. Chu vi ướt của cống : χi= b+2hi=2+2,hi

e. Tính vận tốc dòng chảy trong cống : Vi =

i i

h. Tính trị số độ dốc thuỷ lực : Ji =

i i

i

R C

V

2 2

- Năng lượng đơn vị của dòng chảy : ∋i = hi + V g i

Q m.b 2gH=

Trong đó: Q : Là lưu lượng qua cống (m3/s)

m : hệ số lưu tốc, lấy m=0,35→ φn=0,93

b : Bề rộng cống, b = 2 m.

i. Kiểm tra trạng thái chảy

j. Xác định cao trình cột nước đầu cống

x k

22 2,310 3.141 1.360 Chảy Ngập 3.173 544.566 2.066+Ta có : H ≤ (1,2÷1,4)D và hn< D thì cống chảy không áp;

H > (1,2÷1,4)D có thể xảy ra chảy có áp hoặc bán áp (phụ thuộc độdài của cống và mực nước hạ lưu cống),

Trong đó: H - Cột nước trước cống tính từ cao trình đáy cống

D - Chiều cao cống ngay sau cửa vào

hn- Độ sâu cuối cống tức độ sâu đầu kênh sau cống

hn= Zkênh - Zcuối cống = Zkênh – 542,50 (m)

Với D = 3m, → 1,2D = 3,6 m,

Như vậy : Với các cấp lưu lượng tính toán giả thiết chảy không áp là đúng,

ZTL = Zđáy cống + H = 543 + H (m)

Bảng 2.6 Chiều sâu cột nước trước cống ứng với các cấp lưu lượng dẫn dòng

Trong đó : δ=0,5÷0,7m, Độ cao an toàn

2.4.4 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa lũ năm thi công thứ 2: (Dẫn dòng qua tràntạm)

2.4.4.1 Mục đích

- Xác định quan hệ ( Qxả ~ Ztl );

- Sử dụng kết quả để tính toán điều tiết qua tràn và xác định cao trình đắp đậpvượt lũ

2.4.4.2 Nội dung tính toán.

- Cao trình đỉnh ngưỡng tràn tạm: ∇nt = +553 m

- Giả thiết các cấp lưu lượng qua tràn

Với chế độ chảy tự do ta sử dụng công thức:

Với m = 0,35( tính toán sơ bộ sử dụng nghin cứu thực nghiệm của Cumin )

Bnt = 15 (m) ta được kết quả thể hiện ở bảng tính:

Bảng 2.7 Xác định chế độ chảy qua tràn ứng với các cấp lưu lượng dẫn dòng.

2.4.4.3 Ứng dụng kết quả tính toán để tính điều tiết lũ

a Mục đích.

- Tính toán điều tiết lũ nhằm xác định lưu lượng xả lớn nhất qua tràn hoặctính dung tích phòng lũ để từ đó xác định cao trình mực nước lũ trước tràn khi lũ về,Qua đó xác định được cao trình vượt lũ của mùa lũ năm thứ hai,

b Nội dung tính toán điều tiết mùa lũ năm thứ hai qua tràn.

Tài liệu tính toán :

- Đường quá trình lũ chính vụ tần suất 10%

Q

= 1,359.106 m3

Với T là thời gian trận lũ đến; T = 9 (giờ)

- Hình thức chảy chảy tự do qua tràn không cửa do đó công thức tính lưu lượng xả qua tràn :

3/2 x

q = m.B 2.gH

c Phương pháp tính điều tiết lũ.

- Do tài liệu về lũ không dài nên ta sử dụng phương pháp kotrerin để tính toán

điều tiết lũ với lũ có dạng tam giác

T 0

(m /s)

Q max

q max

Hình 2.8 Biểu đồ tính toán điều tiết lũ dạng tam giác theo phương pháp Kotrerin

- Dựa vào hình vẽ trên ta có công thức tính dung tích phòng lũ của kho nước:

Qmax : Lưu lượng đỉnh lũ: Qmax10% = 83,9 m3/s

Trên công thưc(*) Vm và qmax chưa biết nên ta dùng phương pháp thử dần, Ta tiếnhành giả thiết qmax sau đó thay vào công thức ta tính được Vm,

qxả= qmax + qbđ

Trong đó

qxả :Là lưu lượng xả qua tràn tạm

- Từ đó ta giả thiết các giá trị qmax⇒ xác định giá trị qxả tương ứng,

- Từ Qxảgt tra quan hệ (Qtràn~Zhồ) ta xác định được cao trình mực nước Zi tươngứng, Tra quan hệ (V~Zhồ), ứng với mực nước Zi ta xác định được các dung tích hồ

Vi tương ứng

- Từ đó xác định dung tích trữ lại trong hồ Vm theo công thức: Vm=Vhồ - Vbđ

- với Vbđ là dung tích nước ban đầu trước khi lũ về, Ở đây ta tính với trườnghợp trước khi lũ về thì cao trình mực nước trong hồ bằng cao trình ngưỡng tràn tạm,Với Zngưỡng tràn= +553 tra quan hệ Z~Vhồ⇒ Vban đầu = 1,247,106(m3)

- Thay Vmtrở lạicông thức (*) để tìm lại qmax,

- So sánh q max vừa tính đươc với qmax giả thiết, Nếu chúng bằng nhau đó lànghiệm bài toán

Bảng 2.8 Kết quả tính toán điều tiết lũ theo phương pháp Kotrerin

- Từ kết quả tính trong bảng ta thấy qmaxgt = qtt ứng với Zhồ = 554,91 (m)

⇒Cao trình đắp đập vượt lũ chính vụ trong giai đoạn mùa lũ năm thứ hai là:

2.4.5.1 Mục đích

- Xác định quan hệ ( Qxả ~ Ztl );

- Sử dụng kết quả để tính toán điều tiết qua tràn và xác định cao trình đắp đập vượt

lũ giai đoạn mùa lũ năm thi công thứ 3 khi dẫn dòng qua tràn chính,

2.4.5.2 Nội dung tính toán

+ Cao trình đỉnh ngưỡng tràn chính: ∇nt = +580,7 m

+Giả thiết các cấp lưu lượng qua tràn

- Với chế độ chảy tự do ta sử dụng công thức:

Với : m = 0,35( tính toán sơ bộ sử dụng nghin cứu thực nghiệm của Cumin )

Bnt = 8 x 3 = 24 (m) ta được kết quả thể hiện ở bảng tính: