Thiết kế tổ chức thi công công trình phú vinh 1

Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình dẫn dòng thi công: Biện pháp dẫn dòng thi công ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ thicông của toàn bộ công trình, hình thức kết cấu, chọn và bố

Trang 1

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

1.1 VỊ TRÍ VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 3

1.2 QUY MÔ CÔNG TRÌNH 3

1.3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 5

1.4 NGUỒN VẬT LIỆU XÂY DỰNG 9

1.5 GIAO THÔNG VẬN TẢI 10

1.6 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 10

1.7 KHẢ NĂNG CUNG CẤP ĐIỆN, NƯỚC: 11

1.8 ĐIỀU KIỆN THI CÔNG 12

2.1 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH DẪN DÒNG THI CÔNG: 13

2.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN DÒNG THI CÔNG 14

2.3 TÍNH TOÁN THỦY LỰC DẪN DÒNG 21

2.3.1 TÍNH TOÁN THUỶ LỰC QUA KÊNH DẪN: 21

2.1 THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC CÔNG TRÌNH DẪN DÒNG 18

2.4. NGĂN DÒNG 21

3.1 CÔNG TÁC HỐ MÓNG 42

3.2 THIẾT KẾ TỔ CHỨC ĐẮP ĐẬP: 61

3.3 THI CÔNG CÁC CÔNG TÁC KHÁC 79

4.1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA, NGUYÊN TẮC LẬP TIẾN ĐỘ 81

4.2 NỘI DUNG VÀ TRÌNH TỰ KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG 82

4.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG 82

4.4. KIỂM TRA TÍNH HỢP LÝ CỦA BIỂU ĐỒ CUNG ỨNG NHÂN LỰC 82 4.5 ĐÁNH GIÁ TIẾN ĐỘ THI CÔNG 78

5.1 PHÂN TÍCH CÁC TÀI LIỆU LIÊN QUAN 79

5.2 PHÂN TÍCH VỀ ĐẶC ĐIỂM TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ CHỈ ĐAO THI CÔNG CỦA HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 80

5.3 SƠ BỘ PHÂN KHU VỰC TRÊN MẶT BẰNG CÔNG TRƯỜNG 81

5.4 MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHỊA CỦA CÔNG TÁC KHO BẠI 81

Trang 2

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tổ chức thi công công trình Phú Vinh 1

5.5 TÍNH TOÁN SỐ NGƯỜI Ở TRONG KHU NHÀ Ở CÔNG TRƯỜNG :

82

5.6 CHỌN NGUỒN CUNG CẤP ĐIỆN : 85

5.7 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CUNG CẤP NƯỚC : 85

6.1 MỤC ĐÍCH: 88

6.2 CƠ SỞ LẬP DỰ TOÁN: 88

6.3 DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH PHÚ VINH 1: 89

Trang 3

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Vị trí và nhiệm vụ công trình

1.1.1 Vị trí công trình:

Công trình đầu mối hệ thống thủy lợi Phú Vinh dự kiến xây dựng trên địa bàn xã

La Gi, huyện Hàm Tân – tỉnh Bình Thuận Trên bản đồ địa lý thì vùng tuyến này ởtoạ độ 230 19’ vĩ độ Bắc và 1050 38’kinh độ Đông

1.1.2 Nhiệm vụ công trình:

- Cấp nước sinh hoạt cho 163500 dân thuộc thị xã La Gi

- Cấp nước cho khu công nghiệp 1900 ha và 200 ha sân Golf

- Tưới cho 2228 ha đất nông nghiệp

- Cắt giảm lũ một phần cho hạ du

- Khai thác dịch vụ du lịch và cải thiện môi trường trong vùng

1.2 Quy mô công trình.

1.2.1 Dung tích hồ chứa:

Ứng với cao trình mực nước hồ có các dung tích sau:

Mực nước dâng bình thường : + 31,6m W = 3,9.106 m3

Mực nước dâng gia cường : + 34,21 m W = 4,884.106 m3

Cao độ lòng sông : sông = + 16,90m

Mái dốc thượng lưu được gia cố bằng đá lát khan dày 30cm, trên lớp sỏi cátđệm Hệ số mái thay đổi m = 2,5- 3,5, có một cơ ở cao trình 27m rộng 3m

Mái dốc hạ lưu được trồng cỏ bảo vệ, hệ số mái thay đổi từ m = 2,75-3,5 có

Trang 4

Cầu ô tô hạ lưu tràn chiều rộng B = 3m, chiều dài cầu L = 30m

1.2.6 Kênh và công trình trên kênh:

Kênh chính sau đoạn cống lấy nước đi qua vùng đồi và đầm, đỉnh bờ kênhrộng 2m, cao 1,5m

Kênh nhánh và kênh cấp I tiết diện nhỏ, khối lượng công tác lớn đi qua khuruộng và bờ đê, công trình trên kênh có khối lượng nhỏ và phân tán

Thông số của kênh:

- Hệ số mái: m = 1,5

- Chiều dài kênh theo tuyến:L = 100 (m)

Trang 5

Dựa vào tính chất của đất nền và chiều cao đập, theo QCVN 04-05-2012 ta

xác định được cấp của công trình là cấp IV

Dựa vào nhiệm vụ công trình, xác định đập đất công trình là cấp IV, cống lấynước là công trình cấp IV, tràn xả lũ là công trình cấp IV

1.2.8 Thời gian thi công:

Công trình được xây dựng trong khoảng 2 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 Bằng chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh đồi có độ cao 50-100m, đỉnh hìnhtròn, hai bên lòng suối có thềm rộng, thuận tiện cho việc thi công

1.3.2 Khí hậu thủy văn:

1.3.2.1 Đặc điểm khí hậu:

Dự án nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, trong năm có hai mùa rõrệt là mùa mưa và mùa khô Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng V, kết thúc vàotháng XI Lượng mưa trong mùa mưa chiếm đến 85% 90% lượng mưa cả năm

Mùa khô có lượng mưa nhỏ dần từ tháng XII Đặc biệt là trong các tháng I,

II, III lượng mưa rất nhỏ không đáng kể, thậm chí nhiều năm hầu như không cómưa mưa dao động từ 1600,0 mm ở phía Nam và Đông Nam đến 2000,0 mm vềphía Bắc Do vậy nguồn sinh thủy khá phong phú, môduyn dòng chảy bình quânhàng năm đạt khoảng 30 l/skm2 thuộc loại trung bình trong các lưu vực sông ở ViệtNam

Mùa lũ chính thường bắt đầu vào tháng IX và kết thúc vào tháng XI Lũ lớnnhất thường xảy ra vào tháng X, XI hàng năm

Mùa cạn từ tháng XII đến tháng V, nước ở sông suối xuống thấp, cạn kiệt,đặc biệt là vào tháng II, III, IV

Từ tháng VII đến tháng VIII thường hay xuất hiện những trận mưa sớm gây

Trang 6

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tổ chức thi công công trình Phú Vinh 1 1.3.2.2 Các đặc trưng khí tượng khu vực

- Lượng mưa theo bình quân nhiều năm :  = 1.772mm

- Lượng mưa theo tần suất P = 50 % :  = 1.736,6mm

1.3.2.4 Tình hình sông suối trong khu vực:

Vùng Bình Thuận có các suối nội địa như: suối Nhạ, suối Bằng, suối Quốc,suối Mon Các suối này có độ dốc lớn bắt nguồn từ dốc núi tạo nên lũ tập trungnhanh gây tình trạng úng ngập khu sản xuất, phá hoại hoa màu và xói mòn đất canhtác Các suối này chạy theo hướng từ Đông sang Tây đều đổ ra sông Đà Do độ dốclớn và rừng đầu nguồn bị phá hoại do khai thác không hợp lý, vì vậy mùa mưa sinh

lũ lớn, mùa khô dòng chảy kiệt nhỏ

Ngoài các sông suối nội địa trên, khu Bình Thuận còn chịu ảnh hưởng củasông Đà

Trang 7

1.3.3 Điều kiện địa chất công trình:

1.3.3.1 Địa chất công trình:

Sự phân bố lớp đất đá ở khu vực đầu mối (Bao gồm: đập đất, tràn và cống trênxuống như sau:

+ lớp 1: Trầm tích lòng suối gồm bùn á sét, đến bùn sét và cát pha sét có các chỉtiêu cơ lý sau:

- Dung trọng tư nhiên: n = 1,58 T/m3

Lớp trầm tích lòng suối có bề dày khoảng 1 m

+ lớp 2: Eluvi thêm bậc 1 đất á sét, á sét nặng lẫn sạn sỏi:

Các chỉ tiêu cơ lý như sau;

- Dung trọng tư nhiên: n = 1,7 T/m3

+ lớp 3: Eluvi - Deluvi của đá phiến sét, á sét trung đến nặng lẫn dăm sạn:

Các chỉ tiêu cơ lý như sau

Trang 8

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tổ chức thi công công trình Phú Vinh 1 1.3.3.2 Địa chất thủy văn:

Tại vùng đầu mối có hai loại nước; nước mặt suối Phú Vinh Và nước ngầm.nước ngầm chỉ gặp hầu hết tại các hố khoan khu vực đàu mối Sự dao động củanước ngầm đi liền với sự dao động của nước sông Nước ngầm và nước mặt đều làloại nước bicacbonat caxni, natri Nước có tính axit yếu, có biểu hiện ăn mòncacboniric đối với các loại xi măng không chông sunfat và xi măng quạng xỉ

1.3.4 Các đặc trưng thủy văn và các yếu tố dòng chảy vùng công trình đầu mối:

Hồ Phú Vinh dự kiến xây dựng trên Suối Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập

đo được 16,6 km2 Lưu lượng mưa bình quân nhiều năm của khu vực là 1.772 mm.Lưu lượng dòng chảy chuẩn Q0 = 0,48 m3/s, Cv = 0,49, Cs = 2Cv

Lưu lượng dòng chảy ứng với tần suất 10 % của các tháng mùa khô như sau:

- Ứng với tần suất 10% có lưu lượng đỉnh lũ Qmax10% là 192 m³/s

- Ứng với tần suất 5% có lưu lượng đỉnh lũ Qmax5% là 215 m³/s

- Tổng lượng lũ thiết kế W = 7.74*106 m³

Trang 9

Quan hệ dung tích hồ và cao trình mực nước trong hồ như sau:

Z hồ (m) 24,6 25,5 28,9 31,6 32,6 34,6

V hồ (10 3 m 3 ) 705 902 2.106 2.762 3.421 3.900

1.3.5 Động đất:

Khu vực xây dựng công trình có động đất cấp 7

1.4 Nguồn vật liệu xây dựng.

Trang 10

dựng Mỏ này cách tuyến đập 6 7km

Vì sỏi ít nên dùng đá dăm ở mỏ Bache để đổ bê tông, cát phân bố dọc sông Đàdùng làm cốt liệu rất tốt, cự ly vận chuyển khoảng 5 10km

1.5 Giao thông vận tải

Công trình nằm ở huyện LAGI cách quốc lộ 6 khoảng 12km Đường đến côngtrình chủ yếu sử dụng bờ đê sông Đoạn từ xóm Tân Lập đến quốc lộ 6, đoạn nàychủ động để cho xe máy qua lại chở vật liệu vào thi công Đoạn qua Ngòi Mai cầnlàm ngầm tạm cho xe máy vào thi công

Tất cả các con đường trên công trường là đường cấp 3, chiều rộng đường 6 m,lợi dụng đường đồng mức và đường mòn cũ, kết hợp mở rộng thêm cho đạt yêu cầuvận chuyển và đi lại

1.6 Điều kiện dân sinh kinh tế

Dân sống trong vùng xây dựng công trình gồm dân tộc Kinh và Mường, trong

đó dân tộc Mường chiếm 80 % Nghề chính là làm ruộng và đi rừng, điều kiện sinhhoạt thấp kém

1.7 Khả năng cung cấp điện, nước:

Trang 11

1.8 Điều kiện thi công

+ Khởi công ngày 01/01/205

+ Công trình đầu mối thủy lợi do Công ty chuyên nghành thi công

+ Vật tư thiết bị cung cấp đến chân công trình theo đúng tiến độ

+ Máy móc đảm bảo cho việc thi công

+ Nhà thầu có khả năng tự huy động vốn đáp ứng nhu cầu thi công

+ Thời gian thi công 2 năm (01/01/2015-30/12/2016)

Trang 12

CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình dẫn dòng thi công:

Biện pháp dẫn dòng thi công ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ thicông của toàn bộ công trình, hình thức kết cấu, chọn và bố trí công trình thủy lợiđầu mối, chọn các phương pháp thi công và bố trí công trường và giá thành côngtrình Do vậy cần phải lựa chọn phương án dẫn dòng thi công hợp lý Để làm đượcđiều đó phải nghiên cứu kỹ càng một cách khách quan và toàn diện các nhân tố ảnhhưởng

2.1.1 Điều kiện thủy văn :

Dựa vào điều kiện thủy văn của dòng sông như: lưu lượng, lưu tốc, mức nướclớn hay nhỏ, biến đổi nhiều hay ít, mùa lũ hay mùa khô dài hay ngắn đêu trực tiếpảnh hưởng đến việc bố trí chọn phương án dẫn dòng

Khu vực nghiên cứu, mùa mưa được bắt đầu từ tháng V-X, sau đó lượng mưagiảm Lượng mưa trong mùa mưa chiếm 85% tổng lượng mưa năm Mùa khô từtháng XI đến tháng IV năm sau, lượng mưa chỉ chiếm 15% tổng lượng mưa năm:

2.1.2 Điều kiện địa hình :

Địa hình của khu vực công trình đầu mối thủy lợi có ảnh hưởng trực tiếp đếnviệc bố trí các công trình ngăn nước và dẫn dòng thi công

Suối Bằng chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh đồi có độ cao 50-100m, đỉnh hìnhtròn, hai bên lòng suối có thềm rộng, thuận tiện cho việc thi công

2.1.3 Điều kiện địa hình địa chất và địa chất thủy văn :

Địa chất ảnh hưởng đến mức độ thu hẹp của lòng sông, kết cấu công trình dẫnnước, hình thức cấu tạo và phương pháp thi công đê quai

2.1.4 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy :

Việc cung cấp nước cho hạ du yêu cầu bắt buộc không thể ngừng trong thờigian thi công

Trong thời gian thi công cần phải đảm bảo yêu cầu về lợi dụng tổng hợp dòngchảy tới mức cao nhất do công trình đầu mối thủy lợi với nhiệm vụ chính là đảmbảo chủ động nguồn nước mặt tưới cho lúa và cây ăn quả với tổng diện tích đấtcanh tác là 563 ha

Trang 13

2.1.5 Cấu tạo và bố trí công trình thủy công

Giữa các công trình đầu mối và phương án dẫn dòng thi công có mối liên hệtrực tiếp với nhau Khi thiết kế công trình thủy lợi đầu tiên phải chọn phương ándẫn dòng Ngược lại khi thiết kê tổ chức thi công phải thấy rõ, nắm chắc đặc điểmcấu tạo và sự bố trí công trình để có kế hoạch khai thác và lợi dụng chúng vào việcdẫn dòng Chỉ có như vậy thì bản thiết kế mới có khả năng hiện thực và có giá trịcao về kinh tế

Ảnh hưởng kết cấu công trình đến dẫn dòng :

‒ Cống lấy nước : vào mùa khô năm thứ 2 ta có thể sử dụng cống để đưa vàodẫn dòng thi công cho công trình ;

‒ Tràn xả lũ : Vào mùa mưa năm thứ hai khi đã thi công và gần hoàn thiện tràn,cho nên ta có thể sử dụng tràn làm công trình dẫn dòng cho mùa mưa

2.1.6 Điều kiện và khả năng thi công

Thời gian thi công, khả năng cung cấp thiết bị nhân lực, vật liệu, trình độ tổchức sản xuất và quản lý thi công Kế hoạch tiến độ thi công không những phụthuộc vào thời gian thi công do nhà nước quy định mà còn phụ thuộc vào kế hoạch

và biện pháp dẫn dòng

Căn cứ vào thời gian xây dựng của công trình, khối lượng công việc cần thicông ta phải bố trí phương án dẫn dòng hợp lý, tận dụng các điều kiện có lợi saocho tạo điều kiện thuân lợi nhất để thi công hoàn tất công trình đúng tiến độ

2.2 Chọn phương án dẫn dòng thi công

2.2.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công

Theo TCXDVN 285 với công trình cấp IV công trình dẫn dòng là công trìnhtạm nên tần suất phục vụ cho công tác dẫn dòng được xác định với tần suất P =10%

Khi công trình chính tham gia dẫn dòng thì phải thì phải nâng P% nên theoTCXDVN 285/2002

2.2.2 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

‒ Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạndẫn dòng ứng với tuần suất dẫn dòng đã chọn

Trang 14

thiết kế dẫn dòng đã chọn ở trên ta chọn được lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi côngnhư sau

+ Mùa khô từ tháng tháng 11 đến tháng 4 năm sau T=6 tháng)

+ Mùa mưa từ tháng 5 đến hết tháng 10 ( T=6 tháng)

Với P=10%

- Mùa kiệt : Qkiệt max = 2,26 m3/s

- Mùa lũ : Qlũ max = 192 m3/sVới P=5%

- Mùa kiệt : Qkiệt max = 3.24 m3/s

Trang 15

Nội dung phương án được thể hiện trong Bảng 1:

Tầnsuấtdẫndòng(P%)

Lưulượngdẫn dòng(m3/s)

Công việc phải làm và các mốc

10% 2,26

(m3/s)

Chuẩn bị thiết bị và mặt bằng thicông, (lán trại, nhà điều hành, nhà

ở cho công nhân)

Thi công đường giao thông giữacác hạng mục, đương tới các mỏvật liệu

Đào kênh dẫn dòng và đắp đêquai

Thi công cống ngầm lấy nước ở

- Thi công đập ở bờ phải đến caotrình vượt lũ năm II

Mùa lũ từ:

01/08 đến

31/12

Quatrànchính

(m3/s)

- Thi công bờ phải tuyến đập đếncao trình thiết kế

- Cuối năm thi công ngưỡng tràn

- Hoàn thiện công trình

- Nghiệm thu bàn giao công trình

Trang 16

Theo phương án này thời gian thi công công trình trong 2 năm bắt đầu từngày 01/01/2012

Nội dung phương án được thể hiện trong Bảng 2:

Tầnsuấtdẫndòng (P

%)

Lưulượngdẫndòng

Công việc phải làm và cácmốc khống chế

(m3/s)

- Chuẩn bị mặt bằng thi công

- Thi công kênh dẫn dòng

- Thi công cống lấy nước

- Đắp đê quai chăn dòng

- Đắp đập đến cao trình vượtlũ

- Thi công xong tràn xả lũ

- Nghiệm thu bàn giao côngtrình

Trang 17

2.2.5 Phân tích lựa chọn phương án dẫn dòng:

2.2.5.1 Phương án 1:

Ưu điểm:

 Mặt bằng thi công rộng thuận lợi cho thi công cơ giới

 Khối lượng công việc ở các giai đoạn được phân bố đồng đều, cường độ thicông không cao, thuận lợi cho việc bố trí máy móc và nhân lực, các công tácxây dựng được đảm bảo nhịp nhàng

 Khối lượng công trình dẫn dòng ít, (không phải đào hầm dẫn dòng)

 Kinh tế, chi phí cho công trình dẫn dòng nhỏ

 Tận dụng được công trình sử dụng lâu dài để làm công trình dẫn dòng

Nhược điểm:

 Khi dẫn dòng qua nhánh sông bên phải cho mùa lũ năm thú I, đập chính đãphải tham gia vào dẫn dòng, chịu ảnh hường của nước lũ nên phải tính biệnpháp gia cố

 Thi công đập làm hai giai đoạn nên chất lượng thi công tại điểm tiếp giáp củahai giai đoạn đòi hỏi kỹ thuật cao

 Thi công tuy nen dẫn dòng phức tạp và tốn kém

 Kinh phí thi công công trình tạm cao

 Khối lượng đê quai lớn

Vậy qua phân tích so sánh hai phương án ở trên ta thấy phương án 1 là phù

hợp, vì đáp ứng được yêu cầu cụ thể của công trình Khối lượng thi công đê quai ít

và khối lượng công việc được bố trí đồng đều cho các giai đoạn, tận dụng được mặtcắt lòng sông vào làm công trình dẫn dòng Vì vậy ta chọn phương án 1 làm phương

án dẫn dòng

Trang 18

2.2.6 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công.

2.2.6.2 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công:

 Thời gian thi công 2 năm

Qua nghiên cứu, phân tích điều kiện địa hình, địa chất và khí tượng thủy văncủa khu vực xây dựng công trình và khối lượng xây dựng đập, kết cấu công trìnhcũng như khả năng thi công, thủy văn vùng này chia làm 2 mùa rõ rệt; mùa mưa vàmùa khô Vậy thời đoạn thi công theo mùa

2.2.6.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công:

Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất ứng với tần suấtchọn của thời đoạn dẫn dòng thi công

 Năm thứ I: - Mùa khô từ tháng 11 đến hết tháng 4 năm sau lưu lượng: Qdd

mk

= Q10%mk = 2,26 (m3/s)

- Mùa mưa từ tháng 5 đến hết tháng 10 Qdd

ml = Q10%ml = 192(m3/s)

 Năm thứ II: - Mùa khô từ tháng 11 đến hết tháng 4 năm sau lưu lượng: Qdd

mk

= Q5%mk = 3,24 (m3/s)

-Mùa lũ từ tháng 5 đến hết tháng 10 lưu lượng đỉnh lũ: Qdd

ml = Q5%ml= 215(m3/s)

Vậy qua chon lưu lượng cho từng thời đoạn ta cần tính toán các bài toán thủylực như sau:

- Năm thứ I: - mùa khô tính thủy lực qua kênh

- mùa lũ tính thủy lực qua lòng sông thu hẹp

- Năm thứ I: - mùa khô tính thủy lực qua cống

- mùa lũ tính thủy lực qua tràn

Trang 19

2.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng.

2.3.1 Tính toán thuỷ lực qua kênh dẫn:

a Nội dung tính toán:

Cao trình tuyến kênh, đáy kênh được lựa chọn phải đảm bảo các yêu cầu như:Lợi dụng kênh lâu dài, tránh đào đá, khối lượng đào đắp nhỏ, thuận lợi cho ngăndòng và đắp đập giai đoạn sau, thi công dễ dàng

Từ bình đồ lòng sông khu vực dự định đào kênh với các thông số cơ bản như sau:

Ta chọn chiều rộng của đáy kênh: b = 2,5(m).

Cao trình cửa vào kênh: ▼cvk = 18,0m.

Cao trình cửa ra kênh: ▼crk = ▼cvk – iL k = 18,0 – 0,002 × 180 = 17,64( m)

 Tính toán thuỷ lực qua kênh:

Mục đích: - Xác định mực nước đầu kênh từ đó xác định cao trình đỉnh đê quaicủa năm thứ I

 Xác định độ sâu mực nước cuối kênh hCK :

Muốn xác định độ sâu mực nước cuối kênh (hCK), ta phải xác phải xác địnhđược cao trình mực nước cuối kênh ZCK (m)

Tính độ sâu dòng đều h0 và độ sâu phân giới hK để xác định đường mặt nướctrong kênh:

Xác định độ sâu dòng đều h0: Độ sâu dòng đều được xác định theo phươngpháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực:

Cấp lưu lượng tính thuỷ lực kênh: Qk = Qddmk = 2,26m3/s

f(Rln) = 4mQo i = 0 , 167

2,26

424 ,



Tra bảng PL8-1 bảng tra thuỷ lực (với n= 0,025) ta có Rln= 0,491

092 , 5 5 , 2

Trang 20

2,261

k 2

2 2

1

1 6

0,32 33,080,025

26 ,

Trang 21

→Như vậy ta có: h 0 >h k và i k >i>0  đường mặt nước trong kênh là đuờng nước hạ

- Với cấp lưu lượng Q = 2,26m 3 /s, dùng phương pháp cộng trực tiếp xuất phát từ

h = h k = 0,406 (m)ở cuối kênh, vẽ đường mặt nước trong kênh đến đầu kênh ta được h x

Giả thiết các cột nước trong kênh hi từ giá trị hk, ta xác định được:

 Diện tích mặt cắt ướt: i = (b + m × hi) × hi

 Chu vi mặt cắt ướt: i = b + 2hi × 1 m 2

 Từ đó tính được vận tốc dòng chảy trong kênh: Vi = i

R n

 Độ dốc thuỷ lực: ji = C R

V

2 2

j i =

1 2

j  j





Trang 22

 Chia kênh thành nhiều đoạn nhỏ và cộng lại ta sẽ có kết quả toàn đoạn kênh:

Trang 23

Bảng tính toán đường mặt nước trong kênh với Qk10% = 2,26m 3 /s

8 0,85 3,209 5,6 0,70 0,025 0,88 -0,0456 27,71 6,9E-04 8,9E-04 -7,9E-04 57,5 106,19

9 0,87 3,31 5,6 0,68 0,023 0,89 -0,0185 28,05 6,1E-04 6,5E-04 -5,5E-04 33,7 140

10 0,88 3,362 5,7 0,67 0,023 0,90 -0,0093 28,22 5,7E-04 5,9E-04 -4,9E-04 18,9 159

11 0,89 3,413 5,7 0,66 0,022 0,91 -0,0093 28,39 5,5E-04 5,6E-04 -4,6E-04 20,1 179

12 0,90 3,465 5,7 0,65 0,021 0,92 -0,0093 28,55 5,3E-04 5,4E-04 -4,4E-04 21,3 200

13 0,91 3,517 5,8 0,64 0,021 0,93 -0,0094 28,72 5,1E-04 5,2E-04 -4,2E-04 22,4 223

R

Trang 24

Ứng với chiều dài kênh Lk= 179(m) ta có hx 0,89 (m)

Vậy hx = 0,89 m chính là nghiệm bài toán

Lập tỷ số 00,406,89 2,19

k

x h h

Vậy đây là hình thức chảy không ngập, nên coi ở đầu kênh như tràn đỉnh rộng

Áp dụng công thức đập tràn đỉnh rộng chảy không ngập nối tiếp sau là kênh:

26 , 2 2 2

Lấy φ= 1 (cửa vào thuận)

Với Z kênhTL = Z đầu kênh + H = 18,0+0,91 = 18,91(m)

+ Ứng dụng kết quả tính toán ta tìm được:

- Cao trình đê quai thượng lưu: Zđê quai TL = ZTL + δ (δ: độ vượt cao an toàn)Với Q = 2,26 ta có ZTL = 18,91 (m)

- Xác định quan hệ (Q ~ Ztl) khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ mùa khô năm thứ I

- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Trang 25

Nội dung tính toán:

Sơ đồ tính toán dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa lũ năm I:

Mặt cắt ngang sông khi thu hẹp lòng sông

Bảng 2-6 Quan hệ lưu lượng và mực nước tại tuyến đập chính Q = ZHL

Trang 26

Trang 27

- Căn cứ vào lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ và biểu đồ quan hệ Q~Zhl ta xác định được Zhl, ứng với Qlũ = 192 ( m³/s) ta có Zhl= 20,40 m;

- Giả thiết độ chênh lệch mực nước thượng hạ lưu ΔZgt = 0,01 -:- 0,5 (m)

2 2



P Q



Đo diện tích mặt cắt ngang lòng sông ta xác định được:

ω2: Tiết diện ướt của sông cũ

ω1: Tiết diện ướt của sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ.

Trong đó:

ε: là hệ số thu hẹp, (thu hẹp một bên ε = 0,95)

Vc: Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp của lòng sông (m/s)

Vo: Lưu tốc đến gần (m/s)

g: Gia tốc trọng trường (g = 9,81m/s)

Qp%: Lưu lượng thiết kế dẫn dòng ứng với tần suất lũ thi công P = 10%

Vào mùa lũ thì: Qp% = Q10%ml

φ: Hệ số lưu tốc Mặt bằng đê quai bố trí theo dạng hình thang nên chọn φ=0,85

∆Ztt: Độ cao nước dâng tính toán (m)

∆Zgt: Độ cao nước dâng giả thiết (m)

Nếu Zgt  Ztt ta dừng lại, nếu Zgt ≠ Ztt thì tiếp tục tính:

Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa lũ:

Trang 28

Bảng 2-7 Tính thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp bằng phương pháp thử

dần ứng với Q l =192 (m 3/s)

20,40 0,01 20,41 205 340 60,29 192,0 1,497 0,565 0,11020,40 0,03 20,43 204 340 59,82 192,0 1,475 0,563 0,10720,40 0,07 20,47 203 340 59,36 192,0 1,454 0,561 0,103

20,40 0,1 20,5 202 340 58,89 192,0 1,433 0,560 0,100

20,40 0,12 20,52 201 340 58,60 192,0 1,423 0,560 0,09820,40 0,15 20,55 201 340 58,43 192,0 1,413 0,558 0,09720,40 0,17 20,57 200 340 57,97 192,0 1,394 0,557 0,09420,40 0,18 20,58 200 340 57,80 192,0 1,384 0,555 0,093

Từ bảng tính toán → ∆Zgt = 0,10 (m) và Z TL L = 20.50 (m)

ta có ∆Ztt ≈ ∆Zgt = 0,10m thoả mãn điều kiện tính gần đúng

- Từ bảng tính toán trên, mức độ thu hẹp lòng sông K% = 58,89

Nhận xét: Mức độ thu hẹp lòng sông thường nằm trong khoảng K= (30 ÷60)%

là hợp lý

 Ứng dụng kết quả tính toán:

Xác định cao trình đắp đập vượt lũ: (cuối mùa khô năm thứ nhất)

Z đđl= Ztl ml +  = 20,50 + 0,70 = 21.20(m)

Với δ = (0.5 ÷ 0.7) m là độ cao an toàn

Vậy để công trình đảm bảo an toàn vào mùa lũ năm thứ I thì cao trình đắp đập đợt I

phải đạt được ở độ cao +21.20(m)

Qua tính toán sơ bộ để đảm bảo sự đồng đều trong các đợt đắp đập ta chon cao

trình đắp đập cho đợt đắp đập đợt I lên cao trình +28.00(m)

- Kiểm tra điều kiện chống xói: Vc = 0,624 (m/s)

Tra “Bảng 1-2 lưu tốc bình quân cho phép không xói”trong “giáo trình thi

công tập 1 (Trang 8)” ta được [VKX]=1,5(m/s)

Vậy Vc = 1,43 (m/s) < [VKX]=1,5(m/s) lòng sông không bị xói

1



Trang 29

2.3.2 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống ngầm:.

Cao trình đáy cửa vào cống + 22,54(m)

Cao trình đáy cửa ra cống + 22,39 (m)

b Mục đích:

- Lợi dụng công trình lâu dài để dẫn dòng

- Xác định mực nước trước cống để xác định cao trình đỉnh đê quai thượnglưu

- Kiểm tra sự an toàn của cống khi dẫn dòng

Trang 30

ĐƯỜNG QUAN HỆ Z~QCỐNG

Kiểm tra nếu thấy điều kiện giả thiết thoả mãn thì kết quả tính toán cột nước H

là đúng nếu không đúng thì phải giả thiết lại

+ Tính Zcống= ZĐáy cống +H ; ZĐáy cống cửa vào = +22.54m ;

+ Tính độ sâu phân giới, độ sâu dòng đều:

+ Độ sâu phân giới hk: 1 , 02 ( )

1 81 , 9

24 , 3 1 3

2

2 3

2

m b

Trang 31

) ( 11 , 0 24

, 3

002 , 0 2 4

, 0

0 , 1

Vậy đường mặt nước trong cống là đường nước đổ b1;

- Giả thiết chế độ chảy trong cống là chảy không áp;

i R n

Trang 32

‒ Tính trị số độ dốc thuỷ lực: Ji =

i i

i

R C

V

2 2

 Năng lượng đơn vị của dũng chảy: i = hi +

Ứng với cấp lưu lượng Q= 3,24(m3/s) và chiều dài cống L = 72 (m) tiến hành

vẽ đường mặt nước ta xác định được hx = 1,78 (m) mà tại đó L = l = 72 m

Trang 33

Bảng tính đường mặt nước

2 0,40 0,4 1,8 8,1 3,67844 4,08 -10,8353 14,68 3,0E-01 1,3E+00 -1,2E+00 8,68 8,68

4 0,80 0,8 2,6 4,05 0,91961 1,72 -0,5153 18,23 4,9E-02 7,6E-02 -7,4E-02 6,94 24,76

8 1,40 1,4 3,8 2,314 0,30028 1,70 0,0916 20,56 1,3E-02 1,5E-02 -1,3E-02 6,80 36,01

9 1,60 1,6 4,2 2,025 0,2299 1,83 0,1296 21,02 9,3E-03 1,1E-02 -9,0E-03 14,44 50,45

10 1,78 1,78 4,6 1,82 0,18576 1,97 0,1359 21,36 7,3E-03 8,3E-03 -6,3E-03 21,67 72,12

11 1,90 1,9 4,8 1,705 0,16303 2,06 0,0973 21,56 6,3E-03 6,8E-03 -4,8E-03 20,45 92,57

12 1,95 1,95 4,9 1,662 0,15478 2,10 0,0417 21,64 5,9E-03 6,1E-03 -4,1E-03 10,25 102,82

13 2,00 2 5,0 1,62 0,14714 2,15 0,0424 21,72 5,6E-03 5,7E-03 -3,7E-03 11,36 114,18

R

Trang 34

h

>

k n

pg k

78 , 1

Tính toán cột nước đầu cống:

‒ Ta thấy ứng với mọi cấp lưu lượng giả thiết ta xem cống làm việc như đập tràn đỉnh rộng chảy ngập

Với đập tràn đỉnh rộng chảy ngập không áp ta có:

78 , 1 95 , 0

24 , 3 81 , 9 2

1 78

, 1 H

Trang 35

 Cao trình đê quai thượng lưu : dq c

TL Z TL

   = 24.38+0,62 = 25.00(m)( = 0,5 -:- 0,7m độ cao an toàn)

- Chọn cao trình đắp đê quai: đê quai = 25.00 (m)

- Cao trình đê quai dq

HL

 Zhl ++ Trong đó: Zhl - cao trình mực nước hạ lưu ứng với lưu lượng dẫn dòng thiết

kế Tra quan hệ Q ~ Zhạ ứng với Qdd =3.24 m3/s được Zhạ = +17.85 (m)

d Tính toán thuỷ lực qua tràn:

Cấp công trình chính là công trình cấp IV, thi công trong 2 năm (2 mùa khô)nên theo QCVN 04-05-2012 ( bảng 7 trang 20), ta có công trình tạm phục vudẫn dòng có tần suất thiết kế công trình dẫn dòng là P = 10%

Để đảm bảo cho công trình chính an toàn trong mùa lũ ta chọn P = 5%, Vậy

Q 5% = 215m 3 /s

- Hình thức dòng chảy qua tràn là chảy qua đập tràn đỉnh rộng, chảy tự do, sau

Trang 36

-Các bước tính toán:

- Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua tràn Qi (m3/s)

- Tính toán cột nước tràn ứng với các cấp lưu lượng theo công thức:

2 3 2

(*) (coi lưu tốc tới gần Vo = 0)

- Hệ số lưu lượng m: theo bảng 14-3 bảng tra thuỷ lực ứng với hình thức cửavào tương đối thuận m = 0,35

2.3.4 Tính toán điều tiết qua tràn

2.3.4.1 Mục đích tính toán điều tiết lũ.

Nhằm xác định lưu lượng lớn nhất qua tràn tạm để từ đó xác định được cao trình đắp đập vươt lũ chính vụ trong mùa lũ chính vụ trong mùa lũ năm thi công thứhai

Trang 37

2.3.4.2 Tài liệu tính toán:

‒ Đường quá trình lũ chính vụ tần suất 5%,Đỉnh lũ Q5%= 215 (m3/s)

2.3.4.3 Phương pháp tính toán điều tiết:

Trong quá trình thi công công trình với thời gian 2 năm, gặp lũ chính vụ vàomùa lũ năm thứ hai Muốn không ảnh hưởng đến tiến độ đắp đập thì ta phải điều tiếtlũ

Điều tiết lũ bằng kho nước trên ta dùng phương pháp Kotrêrin (ít tài liệu)

Q Q

Trang 38

Hình II-6: Sơ đồ điều tiết lũ theo phương pháp Kôtrêrin.

Ứng với tần suất dẫn dòng P = 5%  Qmax = 215 (m3/s), Wlũ= 7.74*106(m3) Dựa vào hình vẽ trên ta có công thức tính dung tích phòng lũ của kho nước:

Q

q W

W

V Q

Từ phương trình (*) ta thấy có hai đại lượng cần phải xác định đó là qmax và

Vm Vì chỉ có một phương trình nhưng lại 2 ẩn số, do đó ta phải giải bằng phươngpháp thử đúng dần Cách làm như sau:

Ta có : qxả= qmax

qxả là lưu lượng xả qua tràn

Từ đó ta giả thiết các giá trị qmax  xác định giá trị qxả tương ứng

Từ quan hệ (Qtràn~Zhồ) ta xác định được cao trình mực nước Zi tương ứng Traquan hệ (V~Zhồ), ứng với mực nước Zi ta xác định được các dung tích hồ Vi tươngứng

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

Trang 39

bằng cao trình đáy tràn.

Với Zngưỡng tràn= 30.0 tra quan hệ (V~Zhồ)

Vban đầu =2.535*106 m3

Thay Vmtrở lạicông thức (*) để tìm lại qm.

So sánh q m vừa tính đươc với qm giả thiết Nếu chúng bằng nhau đó là nghiệmbài toán

*/ Kết luận qua phần tính toán thủy lực :

- Qua phần tính thủy lực ta xác định được các thông số cơ bản sau :

+ Mùa khô năm thứ I dẫn dòng qua kênh ta xác định được cao trình đê quai

là :

Đê quai TL : +19.50(m) Đê quai HL : +18.20(m)

+ Mùa lũ năm thứ I dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ta xác định cao trình đắpđập vượt lũ vào cuối mùa khô năm thứ I là: +21.20(m)

+ Mùa khô năm thứ II dẫn dòng qua cống ngầm ta xác định được cao trình đê

Trang 40

quai là : Đê quai TL : +25.00(m) Đê quai HL : +18.40(m)

+ Mùa lũ năm thứ II dẫn dòng qua tràn ta xác định được cao trình đắp đậpvượt lũ cuối mùa khô là : +33.11(m)

2.1 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng

2.1.1 Thiết kế đê quai:

2.1.1.1 Thiết kế đê quai thượng lưu:

a Yêu cầu tuyến đê quai:

Căn cứ theo 14TCN 57-88: tuyến đê quây được chọn đảm bảo các yêu cầu

sau:

Cần có đầy đủ tính ổn định, tính chống thấm, tính chống xói và yêu cầu chịulực nhất định, khi bố trí cần thuận dòng chảy, không phát sinh xói cục bộnghiêm trọng

Biện pháp xử lý phòng thấm của móng và nối tiếp với bờ đủ tin cậy an toàn,không thấm tập trung và phá hoại

Kết cấu đê quai đơn giản, khối lượng công trình nhỏ, dễ xây dựng, dễ dở bỏđẩy nhanh được tiến độ thi công

Chọn hình thức đê quai sao cho sử dụng vật liệu địa phương, giảm giá thànhrút ngắn thời gian thi công

Diện tích hố móng được đê quây bảo vệ phải đủ rộng để đảm bảo thi công hốmóng được tiến hành trong điều kiện khô ráo rộng rãi và tiện lợi

Bố trí hệ thống thoát nước, đường lên xuống hố móng và đường thi công vàphải đảm bảo thi công công trình chính được an toàn

b Kết cấu đê quai:

Đê quai được đắp đầm nén bằng đất đào móng và từ bãi đất, để phòngsóng và xói mái đê phía thượng lưu phủ 1 lớp đá bảo vệ có chiều dầy 30 cm,mái đê quai hạ lưu làm vật thoát nước kiểu lọc ngược để đề phòng dòng thấmcuốn đất trong thân đê quai

c Kích thước mặt cắt đê quai:

- Theo trình tự dẫn dòng và thi công đê quai thượng lưu được sử dụng trongmùa mùa khô năm thứ 1+ mùa khô năm thứ 2 ) Do vậy kết cấu đê quai đượcthiết kế để phù hợp với tính chất sử dụng

Định dạng
Số trang	108
Dung lượng	2,36 MB

Thiết kế tổ chức thi công công trình phú vinh 1

CHƯƠNG 5. BỐ TRÍ MẶT BẰNG THI CÔNG