Công trình thuỷ điện yantansien thuộc xã đạ long, huyện lạc dương, tỉnh lâm đồng (thuyết minh + b

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 1 Ngành công trình Thủy lợi CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Vị trí công trình Công trình thuỷ điện Yantansien thuộc xã Đạ Long, huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng. Công trình đầu mối có toạ độ: − Đập chính: 12011’00” vĩ độ Bắc, 108024’40” kinh độ Đông. − Đập chuyển nước: 12009’30” vĩ độ Bắc, 108022’30” kinh độ Đông. 1.2. Nhiệm vụ công trình Công trình thủy điện YanTansien có 2 nhiệm vụ chính sau: − Phát điện với công suất lắp máy 20,8MW. Điện lượng bình quân năm E nn = 86 triệu KWh. − Tạo điều kiện phát triển nuôi trồng thuỷ sản, cải tạo cảnh quan môi trường. 1.3. Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình 1.3.1. Cấp công trình Theo tiêu chuẩn TCXDVN 285 – 2002 thì công trình thủy điện Yantansien thuộc cấp III vì có công suất lắp máy Nlm= 20,8MW. 1.3.2. Hồ chứa − Diện tích lòng hồ ứng với MNDBT: 0,11km2. − Mực nước dâng bình thường: 1398m. − Mực nước chết: 1388,9m. − Mực nước gia cường với lũ thiết kế: 1400,63m. − Dung tích toàn bộ: 0,60.106m3. − Dung tích hữu ích: 0,26.106m3. − Dung tích chết: 0,34.106m3. 1.3.3. Đập đất − Cao trình đỉnh đập: 1402m Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 2 Ngành công trình Thủy lợi − Cao trình đỉnh tường chắn sóng: 1402,6m − Chiều rộng đỉnh đập: 10m − Hệ số mái thượng lưu là: mtl1= 3,5; mtl2= 3,5 − Hệ số mái hạ lưu là: mhl1= 3,0; mhl2= 3,0 1.3.4. Đập tràn − Vị trí: nằm bên vai phải đập đất − Hình thức tràn: tự do − Cao trình ngưỡng: 1398,0m − Số khoang tràn: 1 − Chiều rộng tràn: 17m − Lưu lượng lũ thiết kế P = 1% là 341,3m3/s 1.3.5. Cửa nhận nước, kênh dẫn, bể áp lực − Cao trình ngưỡng cửa nhận nước: 1397m − Lưu lượng max: 3,3m3/s − Chiều dài kênh: 1300m − Mặt cắt kênh chữ nhật bxh = 1,2x1,5 − Kích thước bể áp lực 4x16 1.3.6. Đường ống áp lực − Số lượng ống: 1 − Tổng chiều dài: 3000m − Đường kính trong: 1m 1.3.7. Nhà máy thuỷ điện − Số tổ máy: 4 − Cột nước tính toán: 678,05m − Lưu lượng lớn nhất: 3,3m3/s Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 3 Ngành công trình Thủy lợi − Công suất lắp máy Nlm: 20,8MW − Điện lượng bình quân nhiều năm Enn = 86 triệu KWh − Số giờ sử dụng công suất lắp máy: 4143 giờ 1.3.8. Cống xả đáy − Cống nằm bên vai trái đập đất với các thông số thiết kế: + Mặt cắt ngang cống : b × h = 3, 0 × 2,5 . + Độ dốc đáy cống : ic = 0,002. + Hệ số nhám lòng cống : nc = 0,014. + Cao độ ngưỡng thượng lưu : + 1380. + Chiều dài cống : 132,5m 1.3.8. Trạm phân phối 110KV: 1 trạm 1.3.9. Đường dây 110KV: 38km 1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình 1.4.1. Điều kiện địa hình Suối Yantansien nằm trên chi lưu của sông Krông Nô. Lưu vực suối Yantansien thuộc loại địa hình miền núi cao với độ dốc sườn núi và độ dốc lòng sông lớn, địa hình bị chia cắt. Lưu vực có dạng hình củ khoai với đường phân lưu ở thượng nguồn đi qua các đỉnh có cao độ từ 1600m đến 2000m, độ cao được hạ dần tới cuối suối ở cao độ khoảng 870m. Bao gồm nhiều nhánh suối, phân bố không đều dọc hai bên bờ dòng chính, trong đó bờ hữu tập trung nhiều nhánh suối và có độ dốc lớn hơn bờ tả. 1.4.2. Điều kiện địa chất Bề mặt của lưu vực với tầng phủ khá dày được cấu tạo bằng đất đá phong hoá mạnh, đất á sét lẫn dăm sạn. Lớp 1a trên cùng là đất á sét lẫn sỏi sạn mầu xám vàng, nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng - nửa cứng, chặt vừa, tính thấm lớn, chiều dày dự kiến 2-3m, lớp này phân bố trên cao sườn núi tại vai đập, nhà máy và tuyến năng lượng. Lớp 2 là tảng lăn, cuội, sỏi lẫn sét, kết cấu rời độ chặt vừa, tính thấm lớn, lớp này phân bố ở lòng suối và hạ lưu nhà máy. Lớp 3a là đá Granít phong hoá, nứt nẻ vừa đến mạnh phân bồ dọc theo hai bên suối lớp này cần bóc bỏ đến phong hoá vừa, chiều Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 4 Ngành công trình Thủy lợi dầy bóc bỏ khoảng (1-2)m. Lớp 3b là Granit phong hoá nứt nẻ ít đến tươi, lớp này làm nền tốt cho công trình. 1.4.3. Điều kiện thuỷ văn Đặc điểm khí tượng thuỷ văn vùng dự án được hình thành hai mùa rõ rệt: − Mùa mưa thường bắt đầu từ nửa cuối tháng 6 và kết thúc vào cuối tháng 11. Lượng mưa trung bình trong mùa mưa chiếm tới 85 - 90% lượng mưa cả năm. − Mùa khô từ tháng 12 năm trước đến tháng 6 năm sau, lượng mưa chiếm 10 15% cả năm, từ tháng 1 đến tháng 3 hầu như không mưa. Nhiệt độ trung bình giữa các tháng trong năm không có sự chênh lệch lớn, nhưng biên độ giao động có thể lên tới 4 ÷ 5oC. Đặc biệt là sự khác biệt về nhiệt độ giữa các vùng trong tỉnh thể hiện qua sự giảm nhiệt độ khi địa hình tăng lên. Với độ cao trung bình trên 1500m so với mặt biển thì nhiệt độ trung bình tại Đà Lạt là 17,9 oC, tại Liên Khương là 21,2oC. Nhiệt độ cao vào tháng 3 đến tháng 6, cao nhất là vào tháng 4 tháng 5 (30,9oC). Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nên khu vực cũng có hai mùa gió rõ rệt, từ tháng 11 đến tháng 4 là gió Đông, Đông Bắc thổi qua vùng lục địa phía Bắc, có độ ẩm thấp, hình thành mùa khô, hầu như không mưa, nhiệt độ trung bình thấp hơn trung bình năm, lượng bốc hơi lớn. Từ tháng 5 đến tháng 10, gió từ vịnh Thái Lan có hướng Tây và Tây Nam. Tốc độ gió trung bình từ 1,1 ÷ 3,5m/s. Độ ẩm không khí cũng có sự chênh lệch lớn giữa các tháng trong năm và các vùng khác nhau trong tỉnh. Độ ẩm trung bình nhiều năm là 83%, có thể nói là vùng có độ ẩm cao do mưa nhiều nhiệt độ trung bình lại thấp, độ ẩm cao nhất xuất hiện vào các tháng mùa đông từ tháng 7, 8, 9, độ ẩm tương đối trung bình là 90 ~ 91 %. Độ ẩm tương đối thấp nhất vào các tháng 2, 3 trung bình 77 ~ 78%. Lượng bốc hơi đo bằng ống Piche, có xu thế thay đổi theo độ cao, tổng lượng bốc hơi hàng năm xấp xỉ 865mm ở Đà Lạt, 1104mm ở Liên Khương, lượng bốc hơi trung bình tháng lớn nhất thường xảy ra vào các tháng mùa khô, tháng 1, 2, 3 lượng bốc hơi đạt trên 100mm. Lượng bốc hơi cũng có sự thay đổi lớn giữa mùa mưa và mùa khô và giữa các vùng trong tỉnh. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình Thủy lợi Trang 5 1.4.4. Điều kiện địa chất thuỷ văn 1.4.4.1. Phân phối dòng chảy mùa kiệt Bảng 1.1. Bảng lưu lượng ứng với các tháng mùa kiệt theo tần suất 10% Tháng Q(m3/s) 12 6,8 1 1,7 2 2,6 3 4,6 4 11,4 5 12,9 6 14,6 Lưu lượng lũ tiểu mãn Q = 16,9m3/s. Lưu lượng đỉnh lũ chính vụ Qlũ=118,4m3/s, thời gian lũ đến Tđến=42h, Trút=65h. 1.4.4.2. Quan hệ Q~Z ở hạ lưu tuyến đập Bảng 1.2. Quan hệ Q~Z ở hạ lưu tuyến đập Z (m) Q(m3/s) Z (m) Q(m3/s) 1376,5 1376,7 1376,9 0 0,220936 1,3925 1378,1 1378,3 1378,8 44,296 57,91867 98,198 1377,1 3,7789 1379,3 147,47 1377,3 7,6806 1379,8 206,62 1377,5 13,493 1380,3 275,75 1377,7 21,905 1380,8 355,34 1377,9 32,215 Hình 1.1. Quan hệ Q~Zhl ở hạ lưu tuyến đập 1.4.4.3. Dòng chảy lũ thiết kế Ứng với tần suất 10% ta có lưu lượng đỉnh lũ Qmax= 118,4m3/s và tổng lượng lũ thiết kế Wlũ= 2,22.106m3. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 6 Ngành công trình Thủy lợi 1.4.4.4. Quan hệ dung tích hồ và cao trình mực nước hồ F~Z~W Bảng 1.3. Quan hệ dung tích, diện tích mặt nước và cao trình mực nước trong hồ F~Z~W Z(m) 1376,5 1380 1385 1390 1395 1400 1405 1410 1415 1420 1425 2 F (km ) 0 0,021 0,049 0,089 0,147 0,187 0,219 0,254 0,297 0,354 0,414 6 3 W (10 m ) 0 0,036 0,210 0,554 1,142 1,978 2,995 4,179 5,557 7.185 9,103 Hình 1.2. Quan hệ lòng hồ hồ Yantannsien 1.4.4.5. Dân sinh Khu vực dự án nằm trên địa bàn xã Đạ Long, huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng. Diện tích tự nhiên của huyện Lạc Dương là 1.513,8 Km 2, mật độ dân số 16 người/Km2, tổng số dân là 24.800 người. Dân số sống với mật độ thưa thớt chủ yếu tập trung ở trung tâm các xã và thị trấn, bao gồm các dân tộc anh em đang sinh sống. Nhìn chung trình độ canh tác, sản xuất, cuộc sống còn lạc hậu, đời sống còn nhiều khó khăn. 1.4.4.6. Kinh tế Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 7 Ngành công trình Thủy lợi Kinh tế huyện Lạc Dương chủ yếu là nông nghiệp, nền kinh tế có tốc độ tăng trưởng trung bình. Cơ cấu kinh tế có sự chuyển dịch theo hướng tích cực còn chậm, các ngành đều tăng về giá trị sản lượng, riêng công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ thương mại chưa tương xứng với tiềm năng sẵn có. 1.5. Điều kiện giao thông Từ Hà Nội đi theo đường hàng không đến sân bay Liên Khương đến Đà Lạt theo quốc lộ 20 hoặc đi đường bộ dọc quốc lộ 1A, quốc lộ 27, quốc lộ 20 Đà Lạt. Đi tiếp theo đường tỉnh lộ 722 từ thành phố Đà Lạt đi Đầm Ròn khoảng 35km (cách bản Knơ 2 khoảng 4km về phía Đầm Ron) rẽ phải qua suối ĐaKhuer khoảng 6km thí đến vị trí đầu mối công trình, và 6km đền vị trí nhà máy. Hiện tại đường từ tỉnh lộ 722 rẽ vào công trình chưa có (12km). Nhìn chung các tuyến đường Hà nội đi Đà Lạt là thuận lợi, Riêng Tỉnh lộ 722 từ thành phố Đà Lạt đi Đầm Ròn cần nâng cấp sửa chữa. Đây là tuyến đường xuyên huyện Lạc Dương nối Đà Lạt với vùng Tây Bắc của tỉnh, nơi kinh tế –xã hội còn rất nhiều khó khăn. Tuyến dài 92.5 km, mới có 14.5 km đường từ Tùng Lâm đến hồ đan kia được láng nhựa trước năm 1975 nên chất lượng thấp, 8 km cấp phối đá dăm từ đan kia đến cổng Trời, còn lại là đường đất (70 km), nền rộng từ 6÷7.5m, đi lại khó khăn, về mùa mưa bị ách tắc. Các cầu trên tuyến có 15 cầu đều là cầu tạm, khổ 4m, trừ một cầu Bailey dài 33 m còn là cầu gỗ; tải trọng tương đương H18 phục vụ khai thác nông nghiệp. 1.6. Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước 1.6.1. Vật liệu − Vật liệu đất đắp: Có thể khai thác tại chỗ. − Vật liệu đá, cát, sỏi có thể khai thác dọc theo suối trong phạm vi 10-15km. Tuy nhiên với các hạng mục yêu cầu chất lượng vật liệu cao thì phải lấy từ các mỏ xung quanh với cự ly 30-40km. − Vật liệu xi măng, sắt, thép... phải chuyển từ thị trấn Lạc Dương với cự ly khoảng 35km, hoặc thành phố Đà Lạt khoảng 40km. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 8 Ngành công trình Thủy lợi 1.6.2. Điện Lâm Đồng đã có một hệ thống lưới điện tương đối đồng bộ (nguồn điện tại chỗ, lưới điện phân phối, trạm biến thế). Hiện trạng lưới điện Lâm Đồng có khả năng cung cấp tối đa phụ tải hiện tại, thoả mãn nhu cầu điện liên tục 24/24 giờ trong ngày. Đã có 120/138 xã đã có điện lưới quốc gia. Tốc độ gia tăng tiêu thụ điện bình quân từ 1820% (riêng điện sinh hoạt tăng từ 20-25%) chiếm 50% tổng lượng điện tiêu thụ. Nhà máy thuỷ điện Yantansien xa trung tâm phụ tải, không có phụ tải dọc đường nên khi xây dựng công trình cần xây dựng đường dây tải điện 110kV dài khoảng 38 km chuyển tải công suất về trạm biến áp 110kV Đà Lạt 2 và đường điện thi công 31,5 KV của nhà máy thủy điện Suối Vàng về đến công trình dài 32km. 1.6.3. Nước Trong khu vực dự kiến xây dựng công trình thuỷ điện chủ yếu là đất rừng hầu như không có dân cư sinh sống nên công trình thuỷ điện Yantansien không có nước sạch phục vụ sinh hoạt và thi công. Để phục vụ công tác thi công công công trình ta cần có phương án cải tạo nguồn nước mặt của suối để sử dụng. 1.7. Thời gian thi công được phê duyệt Dự án thuỷ điện Yantansien thuộc xã Đạ Long, huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng do Công ty Tư Vấn Xây Dựng Sông Đà lập báo cáo nghiên cứu khả thi. Công trình này dự kiến được xây dựng trong 02 năm. 1.8. Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công Công trình thuỷ điện Yantansien khi xây dựng có những thuận lợi và khó khăn sau: 1.8.1. Thuận lợi − Vùng lòng hồ, tuyến năng lượng, nhà máy chủ yếu là đất rừng và hầu như không có dân cư sinh sống nên mức độ ảnh hưởng đến đền bù di dân tái định cư là không lớn. − Trong khu vực dự án không có di tích lịch sử, danh lam thắng cảnh. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 9 Ngành công trình Thủy lợi − Khu vực dự án nằm trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng không có đường biên giới quốc gia, hơn nữa tại khu vực này chủ yếu là đất rừng do đó không ảnh hưởng đến an ninh quốc phòng. − Trong khu vực dự kiến xây dựng công trình thuỷ điện chủ yếu là đất rừng hầu như không có diện tích đất trồng trọt, không có dân cư sinh sống nên công trình thuỷ điện Yantansien không có nhiệm vụ cấp nước dung cho thuỷ lợi, sinh hoạt... − Mạng lưới đường tỉnh kết hợp với đường quốc lộ 20, 27, 28 qua địa bàn tỉnh Lâm Đồng được hình thành một cách hợp lý phục vụ tốt cho việc vận chuyên nguyên vật liêu, trang thiết bi sử dụng thi công công trình cũng như thuận lợi cho việc khai thác quản lý. − Tuyến đầu mối đập thấp, điều kiện địa chất thuận lợi, ổn định đối với tuyến đập, tuyến năng lượng và nhà máy. − Khu vực dự án không có nứt gây đi qua và vị trí dự kiến xây dựng công trình cách vết đứt gây gần nhất khoảng 20 km. − Đầu mối có quy mô nhỏ do vậy khối lượng thi công ít. 1.8.2. Khó khăn − Điều kiện địa hình dốc nên điều kiện thi công, dẫn dòng, tổ chức mặt bằng thi công không thuận lợi. Điều kiện địa hình chia cắt gây khó khăn cho việc đi lại. − Khi thi công công trình thuỷ điện Yantannsien cần nâng cấp khoảng 15km đường tỉnh lộ 722, xây dựng mới một công trình (ngầm hoặc cầu) qua suối ĐaKhuer, 12km đường thi công công trình và một số tuyến đường thi công nội bộ công trình. − Tuyến đường điện 110KV dự kiến xây dựng có khoảng 15km đi qua vùng trồng cây công nghiệp (chè, cà phê...) dưới chân núi Lang Bian và khu vực gần thành phố Đà Lạt nên việc đền bù giải phóng mặt bằng, di dân tái định cư cần phải có điều tra và có phương án cụ thể. − Khí hậu ở đây chia thành 2 mùa rõ rệt. Mùa mưa khá dài (từ tháng 5 đến tháng 10 trong năm) nên sẽ làm giảm tiến độ thi công. − Cơ sở hạ tầng: Đường sá ở đây nhiều nhưng chưa tốt, phần lớn đường liên bản là đường mòn, rất khó khăn đi lại trong mùa mưa. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 10 Ngành công trình Thủy lợi CHƯƠNG 2. CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1. Các nhân tố ảnh hưởng đến dẫn dòng thi công 2.1.1. Điều kiện thuỷ văn Dựa vào điều kiện thuỷ văn của dòng sông như: lưu lượng, lưu tốc, mực nước lớn hay nhỏ, biến đổi nhiều hay ít, mùa lũ hay mùa khô dài hay ngắn đều trực tiếp ảnh hưởng đến việc chọn phương án dẫn dòng. 2.1.2. Điều kiện địa hình Địa hình của khu vực công trình đầu mối thuỷ lợi có ảnh hưởng trực tiếp đến việc bố trí các công trình ngăn nước và dẫn dòng thi công. 2.1.3. Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn Địa chất ảnh hưởng đến mức độ thu hẹp của lòng sông, kết cấu công trình dẫn nước, hình thức cấu tạo và phương pháp thi công đê quai. 2.1.4. Cấu tạo và bố trí công trình thuỷ công Giữa các công trình đầu mối và phương án dẫn dòng thi công có mối liên hệ trực tiếp với nhau. Khi thiết kế công trình thuỷ lợi đầu tiên phải chọn phương án dẫn dòng. Ngược lại khi thiết kế tổ chức thi công phải thấy rõ, nắm chắc đặc điểm cấu tạo và sự bố trí công trình để có kế hoạch khai thác và lợi dụng chúng vào việc dẫn dòng. Chỉ có như vậy thì bản thiết kế mới có khả năng hiện thực và có giá trị cao về kinh tế. 2.1.5. Yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy hạ lưu Việc cung cấp nước cho hạ du là yêu cầu bắt buộc không thể ngừng trong thời gian thi công dài được vì sông Krông Buk là nguồn cung cấp nước chính cho đất canh tác và phục vụ dân sinh ở hạ du.Do đó trong quá trình thi công phải cấp nước liên tục cho hạ du với lưu lượng tối thiểu đủ đáp ứng yêu cầu nước dung, cấp nước cho hệ thống thuỷ nông sông Krông Buk. Do vậy trong quá trình thiết kế cần chọn phương án dẫn dòng thi công đảm bảo cung cấp đủ nước cho hạ du. 2.1.6. Điều kiện và khả năng thi công Bao gồm: thời gian thi công, khả năng cung cấp thiết bị, nhân lực, vật liệu, trình độ tổ chức và quản lý thi công. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 11 Ngành công trình Thủy lợi Tóm lại, có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến việc chọn phương án dẫn dòng. Do đó khi thiết kế dẫn dòng cần phải điều tra cụ thể, nghiên cứu kỹ càng và phân tích toàn diện để chọn phương án dẫn dòng hợp lý, có lợi cả về kỹ thuật và kinh tế. 2.2. Chọn phương án dẫn dòng thi công 2.2.1. 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 dẫn dòng ứng với tần suất dẫn dòng thiết kế. 2.2.1.1. Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công Theo TCXDVN 285-2002 công trình thuỷ điện Yatansien là công trình cấp III nên tần suất thiết kế dẫn dòng là P = 10%. 2.2.1.2. Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng Căn cứ vào bố trí công trình đầu mối và đặc điểm khí tượng thuỷ văn chọn thời đoạn dẫn dòng như sau: −Mùa kiệt từ tháng 12 đến tháng 6 năm sau (T = 7 tháng). −Mùa lũ từ tháng 7 đến tháng 11 (T = 5 tháng). 2.2.1.3. Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công Căn cứ vào lưu lượng trung bình tháng trong thời đoạn dẫn dòng và tần suất thiết kế dẫn dòng đã chọn ở trên ta chọn được lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công như sau: −Mùa kiệt: Qkiệt = 14,6m3/s. −Mùa lũ: Qlũ = 118,4m3/s. 2.2.2. Đề xuất phương án dẫn dòng Phương án dẫn dòng thi công là hợp lý khi đảm bảo các điều kiện kỹ thuật và có giá thành rẻ. Sau khi nghiên cứu các điều kiện của công trình tác giả xin đề nghị 2 phương án dẫn dòng như sau: −Phương án 1: Mùa kiệt năm thứ hai dẫn dòng qua cống xả đáy bờ trái. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 12 Ngành công trình Thủy lợi −Phương án 2: Mùa kiệt năm thứ hai dẫn dòng qua kênh bờ trái. 2.2.2.1. Phương án 1: Dẫn dòng qua kênh dẫn dòng Năm thi công I Thời gian Mùa kiệt: 1/12/07÷30/6/08 Mùa lũ: 01/7/08÷30/11/08 Công trình dẫn dòng Lưu lượng Các công việc phải làm và các dẫn dòng mốc khống chế (m3/s) - Lòng sông tự nhiên 14,6 - Lòng sông thu hẹp 118,4 Mùa kiệt: - Kênh dẫn dòng 1/12/08÷30/6/09 14,6 II Mùa lũ: 01/7/09÷30/11/09 - Tràn xả lũ chính đã xây dựng xong 118,4 - Chuẩn bị mặt bằng thi công. - Thi công kênh dẫn dòng ở bên bờ trái - Thi công bờ phải đập đến cao trình vượt lũ. - Đắp đê quai - Thi công nhà máy thủy điện - Tiếp tục thi công đập ở vai phải, cửa nhận nước, cống xả đáy - Mở móng và thi công tràn xả lũ. - Hoàn thiện kênh dẫn dòng - Ngăn dòng vào đầu tháng 1 - Thi công đập đến cao trình thiết kế. - Tiếp tục thi công nhà máy thuỷ điện - Hoàn thiện tràn. - Hoàn thiện đập - Hoàn thiện nhà máy thuỷ điện. - Bàn giao công trình đưa vào sử dụng. 2.2.2.1. Phương án 2: Dẫn dòng qua công dẫn dòng Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Năm thi công Thời gian Mùa kiệt: 1/12/07÷30/6/08 Ngành công trình Thủy lợi Trang 13 Công trình dẫn dòng - Lòng sông tự nhiên Lưu lượng dẫn dòng (m3/s) 14,6 I Mùa lũ: - Lòng sông thu hẹp 01/7/08÷30/11/08 118,4 Mùa kiệt: 1/12/08÷30/6/09 14,6 - Cống xả đáy II Mùa lũ: - Tràn xả lũ chính 01/7/09÷30/11/09 đã xây dựng xong 118,4 Các công việc phải làm và các mốc khống chế - Chuẩn bị mặt bằng thi công. - Thi công cống xả đáy hoàn thiện - Thi công vai trái và vai phải đập tới cao trình +1390 - Đắp đê quai - Thi công nhà máy thủy điện - Tiếp tục thi công đập cả hai vai, cửa nhận nước. - Mở móng thi công và thi công tràn xả lũ. - Thi công nhà máy thuỷ điện. - Ngăn dòng - Thi công đập đến cao trình +1400 dạng con trạch. - Tiếp tục thi công nhà máy thuỷ điện - Hoàn thiện tràn. - Hoàn thiện đập - Hoàn thiện nhà máy thuỷ điện. - Bàn giao công trình đưa vào sử dụng. 2.2.3. Lựa chọn phương án dẫn dòng Phương án 1 có ưu điểm là tận dụng công trình lâu dài trong thân đập đã xây dựng xong để dẫn dòng nhưng có nhược điểm là mực nước sau khi ngăn dòng cao nên hệ thống đê quai cao. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 14 Ngành công trình Thủy lợi Phương án 2 có ưu điểm là mực nước sau khi ngăn dòng thấp nên hệ thống đê quai mùa kiệt năm thứ nhất sẽ thấp nhưng phát sinh thêm khối lượng đào đá và đổ bê tông bù nên giá thành xây dựng tăng. Như vậy có thể nói phương án 1 đảm bảo điều kiện kỹ thuật và có hiệu quả kinh tế hơn phương án 2 nên chọn phương án 1 làm phương án dẫn dòng để xây dựng công trình. 2.3. Tính toán thuỷ lực dẫn dòng theo phương án chọn 2.3.1. Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp 2.3.1.1. 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 vượt lũ. −Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy. 2.3.1.2. Nội dung tính toán − Sơ đồ tính toán Hình 2.1. Mặt cắt ngang sông V Hình 2.2. Mặt cắt dọc sông Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 15 Ngành công trình Thủy lợi lu 3 − Căn cứ vào lưu lượng dẫn dòng vào mùa lũ Qdd = 118, 4m / s tra quan hệ Q~Zhl (hình1.1) ta được ZHL = 1379m. − Theo tài liệu về địa hình về mặt cắt ngang lòng sông ta thấy rằng cao trình đáy sông là 1376,5m. − Như vậy ứng với cấp lưu lượng Qp = 118,4 m3/s thì Zhl = 2,5 − Ứng với cấp lưu lượng mùa kiệt Qp = 14,6 m3/s thì Zhl = 1,03 m. − Ta giả thiết các ∆Z gt . Sau đó tính lại Ztl = Zhl + ∆Z gt . − Tù đó ta tính được diên tích mặt căt ngang hồ, đó chính là diện tích mặt cắt ướt của lòng sông ω1 và diện tích ướt của hố móng, sau đó tính lại diện tích mắt cắt ướt của hố móng. ∆Z tt = QP % Vc2 V02 − ; với: Vc = 2 ε (ω1 − ω2 ) 2 g .ϕ 2g Trong đó: ϕ - Hệ số lưu tốc. Bố trí mặt bằng đê quai theo dạng hình thang lấy ϕ=0,85; ε - Hệ số thu hẹp bên. Thu hẹp một bên ta lấy ε = 0,95 Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình Thủy lợi Trang 16 Bảng 2.3. Bảng tính chênh lệch mực nước thượng hạ lưu ∆Zgt Ztl ω1 ω2 Vo Vc ∆Ztt 0 2,505 25,38 11,3084 4,665091 8,856959 5,533914 0,2 2,705 28,209 12,3338 4,197242 7,850709 4,347914 0,4 2,905 31,5769 13,357 3,749576 6,84041 3,300862 0,6 3,105 35,1103 14,3756 3,37223 6,010773 2,54873 0,8 3,305 38,8154 15,3877 3,050336 5,319838 1,996457 1,0 3,505 42,6581 16,3914 2,775557 4,744851 1,588211 1,2 3,705 47,5853 17,3849 2,488163 4,126819 1,201417 − Bằng cách thử dần đúng ta có được ∆Z gt = 1,20m thoả mãn điều kiện ∆Zgt ≈ ∆Ztt − Mực nước sông phía thượng lưu về mùa lũ là: Ztl = Zhl + ∆Z gt = 2,5 + 1,20 = 3,7(m) − Mức độ thu hẹp lòng sông K: K= ω2 17,3849 .100% = .100% = 37% ω1 47,5853 − Vậy K = 37% thoả mãn điều kiện hợp lý là: 30% < K < 60% 2.3.2. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua kênh hạ lưu cống 2.3.2.1. Mục đích −Thiết kế kênh dẫn dòng hợp lý về kỹ thuật và kinh tế. −Xác định mực nước đầu kênh để phục vụ tính toán thủy lực cống đáy. 2.3.2.2. Nội dung tính toán −Chọn kích thước kênh dẫn dòng sau cống: + Chọn tuyến kênh: thể hiện trong bản vẽ số 1 Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 17 Ngành công trình Thủy lợi + Chọn chiều rộng đáy kênh theo điều kiện thiết bị và biện pháp thi công. Do thi công kênh bằng máy ủi mã hiệu D50P−16(L) có chiều rộng lưỡi ủi là 3,67m nên chọn b=4m. + Chọn hệ số mái m=1,5, độ nhám n=0,02, độ dốc i=0,002. − Tính toán thủy lực: ∆Zcv Ztl Z®k h®k Ho N1 K N1 K N2 h0 i% K hk Zck N2 i < ik i > ik Hình 2.3. Sơ đồ tính toán thủy lực kênh dẫn dòng sau cống đáy m= 1,5 1,5 = m h b Hình 2.4. Mặt cắt ngang kênh dẫn dòng sau cống đáy + Xác định hk: hkcn= σn= 3 α .Q 2 3 1.14, 62 = = 1,107(m) g .b 2 9,81.42 m.hkcn 1,5.1,107 = = 0, 415 b 4 hk= hkcn .(1 − σn 0, 415 + 0,105.σ n2 ) = 1,107.(1 − + 0,105.0, 4152 ) = 0,934( m) 3 3 + Xác định h0: Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư f( Rln) = Trang 18 Ngành công trình Thủy lợi 4m0 i 8, 424. 0, 002 = = 0, 026 Q 14, 6 b 4 Tra [5] phụ lục 8−1 với n = 0,02 ta có: Rln= 0,91(m) → R = 0,91 = 4,396 ln h Tra [5] phụ lục 8−3 với m = 1,5 ta có: R = 1,362 ln h → h0= Rln . R = 0,91.1,362 = 1,239(m) ln So sánh giữa h0 và hk ta thấy ho>hk do đó đường mặt nước là đường nước hạ b I. Xuất phát từ hạ lưu h=hk ta vẽ đường mặt nước xác định được cột nước đầu kênh L=Lk=46,7m. Kết quả tính toán bảng 2.3 ta được hđk= 1,144(m) + Tính Zcc = Zđk+hđk + ∆Z=Zđk+Ho + Đoạn đầu kênh tính như đập tràn đỉnh rộng:  hn h  >  n  ≈ 0,7 ÷ 0,8   H o  H o  p. g + Xác định chỉ tiêu chảy ngập:   hn >  hn  ≈ 1,2 ÷ 1,4 h  h  k  k  p. g Ta thấy hn  hn  <   = 1,22→chế độ chảy của đập tràn là chảy không ngập. hk  hk  Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 19 Ngành công trình Thủy lợi Bảng 2.4. Tính đường mặt nước trong kênh sau cống TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 h(m) 0,934 0,984 1,023 1,045 1,065 1,085 1,105 1,125 1,144 1,164 1,184 1,204 1,243 v 5,045 5,388 5,662 5,816 5,959 6,104 6,249 6,396 6,537 6,686 6,837 6,988 7,287 Sinh viên: Phạm Thanh Vũ c 6,8 7,0 7,1 7,1 7,2 7,3 7,3 7,4 7,4 7,5 7,6 7,6 7,7 V 2,894 2,71 2,579 2,51 2,45 2,392 2,336 2,283 2,233 2,184 2,136 2,089 2,003 V2/2g 0,42694 0,37419 0,33892 0,3212 0,30594 0,29163 0,27819 0,26556 0,25425 0,24303 0,23245 0,22248 0,20459 E 1,36 1,36 1,36 1,37 1,37 1,38 1,38 1,39 1,40 1,41 1,42 1,43 1,45 ∆E C. R 0,0027 -0,0037 -0,0040 -0,0047 -0,0057 -0,0066 -0,0074 -0,0077 -0,0088 -0,0094 -0,0100 -0,0211 40,97 42,19 43,12 43,63 44,10 44,56 45,02 45,48 45,90 46,35 46,79 47,23 48,08 J Jtb 5,0E-03 4,4E-03 4,7E-03 3,7E-03 4,1E-03 3,4E-03 3,6E-03 3,2E-03 3,3E-03 2,9E-03 3,0E-03 2,7E-03 2,8E-03 2,6E-03 2,7E-03 2,4E-03 2,5E-03 2,3E-03 2,3E-03 2,1E-03 2,2E-03 2,0E-03 2,1E-03 1,8E-03 1,9E-03 Lớp: 44C3 i-Jtb ∆L -2,7E-03 -2,1E-03 -1,6E-03 -1,3E-03 -1,0E-03 -8,5E-04 -6,6E-04 -4,9E-04 -3,4E-04 -1,9E-04 -5,8E-05 1,0E-04 0 -1,0 1,8 2,5 3,7 5,4 7,8 11,2 15,7 26,0 48,9 172,3 -203,7 L 0 -1 1 3 7 12 20 31 47 73 122 294 91 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 20 Ngành công trình Thủy lợi 2.3.3. Tính toán thuỷ lực qua cống xả đáy 2.3.3.1. Mục đích tính toán − Xác định chế độ chảy, lưu tốc trong cống và giải pháp khắc phục hiện tượng chân không trong cống. − Xác định mực nước đầu cống để từ đó xác định cao trình đỉnh đê quai sau khi ngăn dòng. 2.3.3.2. Nội dung tính toán + Giả thiết cống chảy không áp ta có: Lưu lượng nước chảy qua cống được xác định theo công thức: Q = ϕ n .ω. 2.g ( H o − hn ) Với Q: Lưu lượng qua cống (m3/s) hn : Cột nước cuối cống hn = hđk=1,144m Ho: Cột nước trước cống (tính từ đáy cống) (m) ω : Diện tích mặt cắt ướt của cống (m2) ϕ n : Hệ số lưu tốc chảy ngập lấy theo hệ số của đập tràn đỉnh rộng vì cống có cửa vào tương đối thuận tra [5] bảng 14 – 12 ta có m = 0,35 Với m = 0,35 tra [5] bảng 14 – 13 ta có ϕ n = 0,93  Q Do đó H o =   ϕ n .ω. 2.g 2   + hn   2   14, 6 =  ÷ ÷ + 1,144 = 2, 21 (m)  0,93.3.1,144.3. 2.9,81  + Kiểm tra trạng thái chảy : Coi lưu tốc tới gần Vo ≈ 0 ⇒ H o ≈ H = 2,21m Ta có chiều cao cống D = 2,5m ⇒ 1,4D = 1,4.2,5 =3,5m Theo Hứa Hạnh Đào H=2,21(m) 0,35 H  + B − chiều rộng trung bình cửa ngăn dòng. Trong quá trình tính toán mái dốc cửa ngăn dòng m = 1,25 để tính B . 2 + αV 2 α  Qd  H0 = H + 0 = H +   ; (B và H là bề rộng và độ sâu trung bình dòng 2g 2 g  BH  chảy tới gần ở thượng lưu cửa ngăn dòng, z là chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưu cửa ngăn dòng khi hai chân kè gặp nhau). 3 → Qd = Qc = mB 2 g H 02 = 6,8(m3 / s ) Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình Thủy lợi Trang 26 Ứng với một bề rộng cửa ngăn dòng B phải tính đúng dần bằng cách giả thiết Z tl cho đến khi thoả mãn phương trình cân bằng nước. −Với Q = 6,8 (m3/s) tra quan hệ Q ~ Zhl ta được Zhl = 1377,2m. Chọn cao trình đáy cửa ngăn dòng Zcnd = 1377m. Bảng 2.4. Bảng kết quả tính toán thủy lực ngăn dòng Ztlgt(m) 1377,35 1377,38 1377,41 1377,44 1377,47 1377,50 1377,52 1377,54 1377,56 1377,58 Hgt(m) 0,350 0,380 0,410 0,440 0,470 0,500 0,520 0,540 0,560 0,580 Z(m) 0,150 0,180 0,210 0,240 0,270 0,300 0,320 0,340 0,360 0,380 Z/Hgt 0,429 0,474 0,512 0,545 0,574 0,600 0,615 0,630 0,643 0,655 m 0,385 0,385 0,385 0,385 0,385 0,385 0,385 0,385 0,385 0,385 B gt (m) 4,937 4,975 5,013 5,050 5,088 5,125 5,150 5,175 5,200 5,225 H0tt(m) 0,807 0,803 0,799 0,795 0,791 0,787 0,784 0,782 0,779 0,777 Htt(m) 0,172 0,272 0,350 0,410 0,459 0,498 0,520 0,539 0,556 0,570 ∆H 0,178 0,108 0,060 0,030 0,011 0,002 0,000 0,001 0,004 0,010 Từ bảng 2 – 4 chọn Ztl = 1377,52m → H = 0,52m. −Theo Izơbas lưu tốc lớn nhất qua cửa ngăn dòng khi hai chân kè gặp nhau: V= Qc 6,8 = = 6, 6m / s z    0,32  BH  1 − ÷ 5,15.0,52. 1 − ÷  H  0,52  −Do mặt cắt kè đá có dạng hình thang nên đường kính viên đá lớn nhất dùng để ngăn dòng:   V D=  γ −γn  1, 2 2 g d γn  2 2    ÷  ÷ 6, 6 ÷ = ÷ = 0,967 m ÷  2, 65 − 1 ÷ ÷ ÷ ÷  1, 2 2.9,81. 1   3 γ d = 2, 65T / m Trong đó: γd và γn là dung trọng của đá và nước :  3 γ n = 1T / m Vậy đường kính viên đá lớn nhất dùng để ngăn dòng là Dmax = 0,967m. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 27 Ngành công trình Thủy lợi Trong thực tế, việc chọn đường kính viên đá lớn nhất tùy thuộc vào điều kiện và khả năng thi công cũng như so sánh về kinh tế. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 28 Ngành công trình Thủy lợi CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH CHÍNH 3.1. Các đặc điểm kết cấu của công trình thuỷ công 3.1.1. Vị trí, nhiệm vụ của Tràn xả lũ Tràn xả lũ nằm bên vai phải của đập đất, tiếp giáp với sườn đồi, có nhiệm vụ dẫn dòng thi công trong giai đoạn thi công công trình và làm nhiệm vụ điều tiết lũ cho hồ chứa sau khi công trình đã được đưa vào hoạt động để khai thác. 3.1.2 . Hình thức kết cấu tràn xả lũ Tràn có kết cấu bằng bêtông cốt thép M200, đập tràn có ngưỡng loại Ôphixerop có kích thước B=19(m), sau đó là máng bên có tiết diện hình chữ nhật có B=17(m), nối tiếp với máng bên là dốc nước cũng có tiết diện hình chữ nhật có B=17(m) và cuối cùng là bể tiêu năng. 3.1.3. Phương án thi công Do nhiệm vụ của tràn là dẫn dòng trong mùa lũ năm thi công thứ hai của công trình. Vì vậy ta phải tiến hành thi công bêtông tràn xả lũ trong hai mùa đó là từ đầu mùa lũ năm thứ nhất đến cuối mùa khô năm thứ hai là phải xong. 3.1.4. Điều kiện thi công tràn xả lũ 3.1.4.1. Vật liệu Xi măng, sắt thép: Được vận chuyển đến từ thị trấn Lạc Dương cách vị trí công trình 15km, đảm bảo yêu cầu về chất lượng. 3.1.4.2. Điều kiện nhân lực và máy móc Đơn vị thi công công trình có khả năng đáp ứng đầy đủ về nhân lực, xe máy mà yêu cầu thi công đã đề ra. 3.2. Công tác hố móng 3.2.1. Xác định phạm vi mở móng tràn Xác định phạm vi mở móng chính là xác định giao tuyến của mái đào với mặt đất tự nhiên tại khu vực vị trí công trình. Ở đây chúng ta sử dụng phương pháp mặt cắt để có thể xác định được giao tuyến của mái đào với mặt đất tự nhiên. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 29 Ngành công trình Thủy lợi Khi xác định được tuyến công trình kết hợp với tính toán thiết kế công trình thuỷ công ta xác định được cao trình đáy tràn Z đáy tràn, chiều rộng đáy tràn Bđáy tràn. Với hệ số mái đào m ta có thể xác định được như sau: Khi là mái đất thì: m = 1,5 Khi là mái đá thì: m = 0,5 Độ lưu không C phụ thuộc vào việc bố trí mặt bằng thi công và hệ thống tiêu nước mặt. Thông thường ta chọn C = (1, 0 ÷ 1,5)(m) . Khi đã biết đầy đủ các thông số trên ta tiến hành mỏ móng từ cao trình đáy móng trở lên. Trong phương pháp này ta thấy được ưu điểm của nó là đơn giản, tính toán được khối lượng đào móng (đất, đá) một cách nhanh và khá chính xác. Trong khi mở móng ta cần chú ý tại nhũng vị trí thay đổi hệ số mái đào ta cần phải mở cơ để đảm bảo ổn định cho khối đất đá, giảm áp lực của mái đào và lợi dụng có thể kết hợp làm đường thi công trong quá trình thi công, bề rộng cơ ta chọn là 1,0m. Công thức để xác định chiều rộng hố mónglà: Bmóng = bđáy tràn + 2C Trong đó: Bmóng: Chiều rộng hố móng. bđáy tràn: Chiều rộng đáy tràn. bđáy tràn = 17,0(m) C: Độ lưu không, ta chọn C = 1,0(m) Lúc đó chiều rộng hố móng sẽ là: Bmóng = 17,0 + 2.1,0 = 19,0(m) 3.2.2. Thoát nước hố móng Trong quá trình thi công tràn thì việc tiêu nước hố móng là công tác quan trọng, hố móng thường ở sâu dưới mặt đất. Có tiêu nước tốt, đảm bảo hố móng khô ráo thì công tác khác mới tiến hành thuận lợi nhất là công tác bê tông. Nhiệm vụ của thiết kế tiêu nước hố móng là: + Chọn phương pháp tiêu nước thích hợp với từng thời kỳ thi công. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 30 Ngành công trình Thủy lợi + Xác định lượng nước, cột nước cần tiêu từ đó chọn được các thiết bị tiêu nước trong quá trình thi công. + Bố trí hệ thống tiêu nước và thiết bị thích hợp với từng thời kỳ thi công. 3.2.2.1. Các phương pháp tiêu nước hố móng Vì tràn được đặt tại sườn núi, vị trí cao nên yêu cầu hạ thấp mực nước ngầm nhỏ, hơn nữa lại được mở móng thi công trong mùa mưa năm thi công thứ nhất cho nên phương án tiêu nước mặt dùng để tiêu nước hố móng của tràn là phù hợp. 3.2.2.2. Xác định lượng nước cần tiêu 3.2.2.2.2. Thời kỳ đầu Lượng nước cần tháo gồm nước đọng, nước thấm và nước mưa. Vì thời gian thi công trong mùa khô nên lượng mưa không đáng kể. Mặt khác do địa hình, vị trí thi công tràn đặt khá cao, mực nước ngầm thấp nên lượng nước thấm và nước đọng ít, đồi dốc nên nước thoát đi nhanh. Vì vậy ta chỉ cần làm 2 rãnh 30x30cm chạy dọc theo mép hố móng từ thượng lưu về hạ lưu rồi cho chảy tự do xuống dòng sông tự nhiên. 3.2.2.2.3. Thời kỳ tháo nước thường xuyên Thời kỳ này móng tràn xả lũ đã mở xong, lượng nước gồm nước thấm nước mưa và nước thoát ra từ khối đào. Lượng nước này không lớn nên ta có thể đào rãnh thoát nước dọc theo hố móng, lợi dụng độ dốc cho chảy về hạ lưu công trình. 3.2.2.3 . Thiết kế hệ thống tiêu nước Trong thời kỳ thi công, nước mưa, nước thi công và nước thấm từ hai bên hố móng được tập trung vào hai rãnh nước ở hai bên hố móng. Kích thước mỗi rãnh là 30x30 (cm), các rãnh nước chạy dọc theo hố móng từ thượng lưu đến hạ lưu lợi dụng độ dốc hố móng để nước trong rãnh chảy về hạ lưu. Phần sườn đồi bên trên hố móng tiến hành đào rãnh tập trung nước để cắt nước chảy từ trên cao xuống. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 31 Ngành công trình Thủy lợi 3.2.3 Tính khối lượng và cường độ đào móng Do đáy tràn cần đặt trên nền đá cứng (đá gốc phong hóa nhẹ, nứt nẻ trung bình) nên ta phải bóc bỏ lớp sườn tàn tích (lớp1a) dày từ 2-3m bóc bỏ lớp đá granít phong hoá mạnh chiều dày (1÷2)m. Công việc chính bao gồm: Bóc bỏ lớp mặt bề dày trung bình 2(m) và lớp đá dày trung bình 2(m). 3.2.3.1 Tính toán khối lượng đào móng Khối lượng đào móng được xác định theo phương pháp mặt cắt : - Xác định diện tích Fi của mỗi mặt cắt. - Diện tích trung bình giữa hai mặt cắt Ftb. Ftb = Fi + Fi +1 2 - Khối lượng đào giữa hai mặt cắt Vi. Vi = Ftb . Li Li : Khoảng cách giữa hai mặt cắt. - Khối lượng đào hố móng V V = ΣVi Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình Thủy lợi Trang 32 Bảng 3-1.Bảng tính khối lượng đào hố móng MC Diện tích Diện tích trung bình Kc I-I 75,95 II-II 65,39 70,67 15 1060,05 III-III 75,88 70,635 15 1059,525 7833,225 IV-IV 83,58 79,73 15 1195,95 V-V 92,48 88,03 19,08 1679,612 12486,43 VI-VI 95,25 93,865 15 1407,975 9950,925 VII-VII 99,58 97,415 19,466 1896,28 VIII-VIII 91,26 95,42 17,37 1657,445 7989,071 Khối lượng 5400,45 9341,85 12567,54 21509,4 1 Tổng 98363,56 Vậy: Khối lượng đào đất là 21509,41(m3) và đá đào là 98363,56(m3). Nêu và chọn phương án đào móng Có thể thực hiện theo các phương án sau:  Phương án I: Máy xúc kết hợp với ôtô  Phương án II: Máy xúc kết hợp máy ủi và ôtô  Phương án III: Máy cạp Căn cứ vào tình hình thực tế ta có nhận xét sau: + Thời gian thi công ngắn nên không phù hợp cho thi công thủ công và phương án I. + Do cần phải vận chuyển đất ra xa hố móng nên không thích hợp cho máy cạp. + Phương án II: có thêm máy ủi nên sẽ làm việc được ở những nơi mà máy xúc không tận dụng được, đồng thời nó trợ giúp cho cho máy xúc và ôtô đem lại hiệu quả làm việc cao hơn. Từ những phận tích nêu trên ta chọn phương án II. 3.2.3.2. Tính toán cường độ thi công đào móng Xác định theo công thức : Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 33 Qdao = Ngành công trình Thủy lợi V (m3 / ca ) n.t Trong đó: - V: Khối lượng đất hoặc đá đào (m3). - t: Số ngày thi công + Đối với đào đất: t = 10 ngày + Đối với đào đá: t = 50 ngày - n: Số ca thi công trong ngày, n = 3(ca) Do tràn xả lũ được thi công vào mùa mưa năm thi công thứ nhất (5 tháng) và đến hết mùa khô năm thi công thứ hai ( 7 tháng), phần móng tràn được mở trong ba tháng đầu trong mùa mưa năm thi công thứ nhất nên ta chọn t = 60 ngày. *. Cường độ đào đất phần móng: dat Qdao = Vdat 21509, 41 = = 716,98(m3 / ca ) n.t 10.3 *. Cường độ đào đá phần móng Theo tài liệu địa hình, từ mặt đất tự nhiên trở xuống 2(m) là lớp đất phong hoá, từ 2(m) trở xuống là phiến đá. Chính vì vậy để đào được phần đá này chúng ta phải sử dụng phương pháp nổ mìn. Do vậy cường độ đào đá phần móng sẽ là: da Qdao = Vda 98363,5 = = 655, 76(m3 / ca ) n.t 50.3 3.2.3.3.Chọn phương án đào móng. Địa bàn nơi thi công công trình thuộc vùng miền núi dân cư thưa thớt nên không tận dụng được nguồn lao động tại đây. Mặt khác ở đây thi công với cường độ lớn đường vận chuyển dài, vì vậy ta chọn phương án đào móng bằng cơ giới, ta sử dụng máy đào 1,6 m3, vận chuyển bằng ôtô tự đổ 10T, san ủi mặt bằng bằng máy ủi 110CV. Căn cứ vào “Sổ tay chọn máy thi công – NXBXD2005” của Vũ Văn Lộc chủ biên ta chọn được loại máy có các thông số sau. Máy đào: Chọn máy đào gầu sấp dẫn động thuỷ lực của hãng SUMITOMO HEAVY IND mã hiệu S-390. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 34 Ngành công trình Thủy lợi − Dung tích gầu: 1,6m3. − Trọng lượng:30,7 tấn. − Chiều cao: 3,33m. − Chiều rộng: 3,29m. − Áp lực lên đất: 0,75 KG/cm2. − Vận tốc vòng quay của bàn quay: 4,1 Km/h. − Vận tốc quay di chuyển: 4,2 Km/h − Cơ cấu di chuyển: Xích. − Chiều rộng một bản xích/khoảng cách hai vệ bánh xe (m): 0,6/. − Động cơ: + Mã hiệu: RDST04. + Công suất lý thuyết: 292Cv. − Thời gian quay trung bình của một chu kỳ: tck = 18,5s. − Loại nhiên liệu sử dụng: Diezel. − Định mức tiêu hao nhiên liệulý thuyết: 44,21 Kg/h. − Năng suất lý thuyết ở mức độ làm việc trung bình: 122 m3/h. − Thiết bị công tác: Gầu sấp. − Bán kính đào lớn nhất: 12m. − Trọng lượng làm việc 38,8 tấn Ôtô: Tra sổ tay tra cứu máy thi công ta chọn loại ô tô tự đổ loại ℜM3-238 có các thông số kỹ thuật như sau : − Trọng tải 10 tấn . − Động cơ: ℜM3-238 − Công suất : 270 mã lực − Kích thước xe: Dài 8,19 (m); rộng 2,64(m); cao 2,76(m) Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 35 − Số trục xe: 3 − Số trục chủ động: 3 − Bán kính lái vòng: 3(m) − Khoảng cách giữa hai trục xe: 4,79 (m) − Khoảng cách giữa hai bánh trước: 1,95 (m) − Khoảng cách giữa hai bánh sau: 1,92 (m) − Tốc độ lớn nhất: 47 (km/h) − Khe hở mặt đất khi chở nặng: 290(mm) − Dung tích thùng: 8(m3) − Trọng lượng xe: 11,33(tấn) . Ngành công trình Thủy lợi Máy ủi: Chọn loại KOMATSU công suất 110CV − Mã hiệu D65A – 8 − Chiều rộng lưỡi ủi 3,97 m − Áp lực lên đá 62,8 Kpa − Hệ thống điều khiển : thuỷ lực − Kích thước bao : dài x rộng x cao = 5,13 x 2,39 x 3,02 m − Khối lượng : 15890 Kg 3.2.3.4. Tính toán số xe máy theo phương án chọn : Số máy đào cần thiết cho các giai đoạn thi công . Áp dụng công thức: n dào = Qdào N dào Trong đó: - nđào: Số máy đào cần thiết cho giai đoạn thi công. - Nđàođá: Năng suất thực tế của máy đào đá (m3/ca) - Qđàođá: Cường độ đào đá (m3/ca) Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình Thủy lợi Trang 36 - Nđàođất: Năng suất thực tế của máy đào đất (m3/ca) - Qđàođất: Cường độ đào đất (m3/ca) Tra định mức dự toán xây dựng công trình của bộ xây dựng do nhà xuất bản xây dựng ban hành 29/7/2005 ta có: Mã hiệu Thành phần hao phí Đơn vị Cấp đất III -Máy đào < 1,6 m3 Ca 0,242 -Máy ủi < 110CV Ca -Máy đào < 1,6m3 Ca -Máy ủi < 110CV Ca Công tác xây lắp AB.25333 Đào móng bằng máy đào< 1,6m 3 Đào xúc đá sau nổ mìn lên AB.52131 phương tiện vận chuyển bằng máy đào R 0 do đó ta có sơ đồ áp lực ngang của hỗn hợp vữa bê tông mới đổ tác dụng vào thành ván khuôn như sau: Hình3.4. Sơ đồ áp lực ngang của bê tông lỏng Trong đó : H: Là chiều cao sinh áp lực ngang Đối với các khoảnh đổ theo phương pháp lớp nghiêng hay theo kiểu bậc thang thì H lấy bằng chiều cao khoảnh đổ, chiều cao khoảnh đổ lớn nhất theo 2 phương pháp này H = 1,47 (m). Đối với các khoảnh đổ theo phương pháp lên đều thì H là chiều cao sinh áp lực ngang xác định theo công thức H = Π1.t1 22, 056.1,5 = 2,13 (m) = Fđ 15,5 Π1 = 22,056 (m3/h) là năng suất thực tế vận chuyển bê tông tới khoảnh đổ t1 = 1,5(h) là thời gian ninh kết ban đầu của xi măng Fđ: Là diện tích của khoảnh đổ, lấy diện tích khoảnh đổ nhỏ nhất trong các khoảnh đổ theo phương pháp lên đều để thiết kế ván khuôn cho an toàn, Fđ = 15,5(m2) Vậy ta chọn H=2,13 (m) để thiết kế ván khuôn. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 75 Ngành công trình Thủy lợi Áp dụng công thức tính: P1 = γb.Ro F1 = P1. H + ( H − R0 ) = γb.Ro.(H - Ro/2) 2 γb- Khối lượng thể tích bê tông đã đầm chặt; γb = 2500 daN/m3 F1- Tổng áp lực bê tông lỏng lên 1m dài Thay số ta được P1 = 2500.0,47 = 1175 (daN/m2) F1 = 2500.0,47.(2,13 - 0, 47 ) = 2226,62(daN/m) 2 Áp lực do đổ hoặc đầm bê tông gây ra P 2, tra 3.1.1.4. Công trình thủy lợi - các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - yêu cầu kỹ thuật thi công và nghiệm thu 14TCN59-2002 ta chọn, P2= 200(daN/m2) Lực tác dụng ngang do gió: chỉ tính khi chiều cao ván khuôn cao hơn so với mặt nền từ 5m trở lên và ở nơi thường xuyên có gió cấp IV, do đó bỏ qua tác động của gió Tổng hợp lực tác dụng lên ván khuôn đứng. γ. γ. Hình 3.5. Sơ đồ tính áp lực ngang Tải trọng tiêu chuẩn Ptc = P1 + P2 =1175 + 200 = 1375 (daN/m2) Tải trọng tính toán Ptt = n.Ptc = 1,3. 1375 = 1787,5 (daN/m2) Với n = 1,3 là hệ số vượt tải . 2. Tính toán kết cấu ván khuôn Ván khuôn tiêu chuẩn có hình dạng kích thước như sau: Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 76 Ngành công trình Thủy lợi Hình 3.6. Kích thước ván khuôn tiêu chuẩn Ván khuôn có bản mặt bằng cốt thép được hàn với các dầm phụ chữ C cách nhau 50 cm ,dầm phụ được hàn với dầm chính hình chữ C, khoảnh cách giữa 2 dầm chính là 50 cm. a. Tính toán chiều dầy bản mặt Sơ đồ tính toán bản mặt như sau: Lực tác dụng lên bản mặt bao gồm áp lực ngang của vữa bê tông lỏng tác dụng vào thành ván khuôn và áp lực do đổ hoặc đầm gây ra , tổng trí số của 2 lực này đã tính ở trên có trị số Ptt = 1787,5 (daN/m2) , tải trọng tiêu chuẩn Ptc = 1375 (daN/m2) Trong một hàng ngang nằm giữa 2 dầm phụ chỉ cần tính cho 1 ô rồi lấy tương tự cho các ô khác .Với sơ đồ như hình thì bản mặt có sơ đồ tính là tựa lên 4 cạnh. Chiều dầy bản mặt xác định từ điều kiện về cường độ của bản mặt σ= 6.M 6M ≤ m.Ru → δ bm = 2 δ bm m.Ru Trong đó: δ bm : là chiều dầy của bản mặt Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 77 Ngành công trình Thủy lợi Ru : là cường độ tính toán của vật liệu làm bản mặt, bản mặt làm bằng thép nên Ru = 2100(daN/cm2) m : là hệ số điều kiện làm việc, m = 0,72 M:là giá trị mô men uốn lớn nhất trong bản mặt, M= α .P.a 2 Với a là chiều dài cạnh ngắn của bản mặt, a=25cm P = 1787,5(daN/m2) là cường độ áp lực tác dụng lên tâm ô bản mặt đang xét α : Là hệ số phụ thuộc vào tỷ số giữa cạnh dài và cạnh ngắn của bản mặt b 50 = = 2 nên α =0,0625. a 25 Thay các giá trị vào công thức ta xác định được : δ bm = 6.0, 0625.1787,5.0, 252 = 0, 00166(m) =1,66(mm). 0, 72.2100.104 Để đảm bảo an toàn ta chọn δ bm =2(mm) b. Tính toán dầm phụ Sơ đồ tính toán dầm phụ là dầm đơn, gối tựa lên 2 dầm phụ khác theo chiều dài cạnh ngắn của ván khuôn tiêu chuẩn. Lực tác dụng lên dầm phụ q = P.b = 1787,5.0,25 = 446,875(daN/m2) Trong đó: b = 0,25(m) là bề rộng của tải trọng tác dụng lên dầm phụ. P = Ptt = 1787,5 (daN/m2) là lực tác dụng lên ván khuôn. Sơ đồ tính toán dầm phụ như sau: Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 78 Ngành công trình Thủy lợi Chọn tiết diện của dầm phụ xuất phát từ điều kiện về cường độ, từ công thức : Wyc = M max 1459 = =0,695 (cm3) . R 2100 Trong đó Mmax = 14,59 (daN.m) là mô men lớn nhất trong dầm phụ. R = 2100(daN/cm2) là cường độ chống uốn của thép làm ván khuôn. Do Wy/c nhỏ nên ta chọn thép có số hiệu nhỏ nhất trong các số hiệu thép chữ [ trong bảng tra thép chữ [, chọn thép chữ [No5, có đặc trưng hình học sau: Wx = 9,1cm3 ; Jx = 22,8cm4 Wy = 2,75cm3 ; F = 6,16cm2 h = 5 cm; b = 3,2cm z0 = 1,16 cm Trọng lượng 1m dài là: 4,84 (Kg) Kiểm tra tiết diện chọn: - Về cường độ chịu lực khi có xét đến bản mặt thực tế tham gia chịu lực. Phần bản mặt có chiều rộng tham gia vào tính toán là b = h+25 δ bm =5+25.0,2=10 (cm) Mặt cắt ngang dầm phụ khi có kể đến bản mặt tham gia vào có kích thước như sau: Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 79 Ngành công trình Thủy lợi 0, 2.103 + 22,8 = 39,5 (cm4) Tính J x = 12 Do đó Wx min = σ= J x 39,5 = = 7,9 (cm3) y xn 5 M 1459 = = 184, 68 (daN/cm2) ≤ Ru = 2100 (daN/cm2). Wx min 7,9 Kết luận: Dầm phụ an toàn về chịu lực. - Về độ võng: dầm thỏa mãn về độ võng khi f 1 ≤ l 250 Dùng phương pháp nhân biểu đồ ta có: f = 1 .M .M E .J Trong đó: M : Là giá trị mô men tại biểu đồ mô men đơn vị. F: Độ võng của dầm E = 2,1. 106 (daN/cm2) mô đuyn đàn hồi của thép l: là chiều dài của dầm phụ f= 1 2 2 0,125  1 .2.  .14,59.0, 25. .0,125 + .0, 25.3, 65. = 4,58.10-5 (m) −8  2,1.10 .39,5.10 3 3 2  2 10 Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 80 Ngành công trình Thủy lợi f 4,58.10−5 1 = = 9,16.10−5 < = 400.10 −5 l 0,5 250 Vậy dầm phụ đã chọn thoả mãn điều kiện chuyển vị c. Tính toán dầm chính Sơ đồ tính toán dầm chính là dầm đon 2 đầu khớp, chịu tác dụng của các lực tập trung tại vị trí dầm phụ giao với dầm chính. Lực tập trung đặt tại dầm chính có giá trị như sau: Q = P. Fchịu lực = 1787,5.(0,5.0,25) = 223,44(daN). Trong đó P: Cường độ áp lực tác dụng lên bề mặt ván khuôn, P=1787,5(daN/m 2) F = 0,25.0,5 = 0,125 (m2) diện tích bề mặt truyền lực xuống dầm chính tại mỗi vị trí dầm phụ giao với dầm chính như hìnhvẽ sau: Sơ đồ tính toán dầm chính như hình vẽ sau: Mô men chống uốn yêu cầu của tiết diện Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Wyc = Trang 81 Ngành công trình Thủy lợi M max 58360 = = 27,8 (cm3) . R 2100 Trong đó Mmax = 583,6 (daN.m) là mô men lớn nhất trong dầm chính. R = 2100(daN/cm2) là cường độ chống uốn của thép làm dầm chính. Tra bảng thép chữ [ (giáo trình sức bền vật liệu) chọn thép chữ [N o12, có đặc trưng hình học sau: Wx = 50,6 cm3 ; Jx = 304cm4 Wy = 8,52 cm3 ; F = 13,3 cm2 h = 12cm ; b = 5,2cm z0 = 1,54cm Kiểm tra dầm chính về cường độ chịu lực khi có xét đến bản mặt thực tế tham gia chịu lực. Phần bản mặt có chiều rộng tham gia vào tính toán là b = h+25 δ bm =12+25.0,2=17 (cm) Mặt cắt ngang dầm phụ khi có kể đến bản mặt tham gia vào có kích thước như sau: Vậy J x = 0, 2.173 + 304 = 386 (cm4) 12 Do đó Wx min = σ= J x 386 = = 45, 4 (cm3) y xn 8,5 M 58360 = = 1285, 46 (daN/cm2) ≤ Ru = 2100 (daN/cm2). Wx min 45, 4 Kết luận: Dầm phụ an toàn về chịu lực. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 82 Ngành công trình Thủy lợi Kiểm tra dầm chính theo điều kiện về về độ võng, khi tính toán kiểm tra về độ võng dùng tải trọng tiêu chuẩn. Do tải trọng tiêu chuẩn nhỏ hơn tải trọng tính toán nên nếu kiểm tra đối với tải trọng tính toán mà dầm thỏa mãn điều kiện về độ võng thì tải trọng tiêu chuẩn cũng thỏa mãn về độ võng. Dầm thỏa mãn về độ võng khi f 1 ≤ l 250 Dùng phương pháp nhân biểu đồ ta có: f = 1 .M .M E .J Trong đó: M : Là giá trị mô men tại biểu đồ mô men đơn vị. f: Độ võng của dầm E = 2,1. 106 (daN/cm2) mô đuyn đàn hồi của thép l: là chiều dài của dầm chính, l=3,5 (m) f= 1 1 2 .1,5.583, 6. .0, 75 ] = 0,0054(m) −8 .2.[ 2,1.10 .386.10 2 3 10 f 0, 0054 1 = = 1,8.10−3 < = 4.10−3 l 3, 0 250 Vậy dầm chính thỏa mãn điều kiện về độ võng. 3. Công tác lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn a. Lắp dựng ván khuôn Dựng lắp ván khuôn là công tác hàng đầu chiếm nhiều hiện trường , việc dựng lắp yêu cầu phải đảm bảo chất lượng và đảm bảo tiến độ thi công để không cản chở đến công việc khác. Trình tự dựng lắp phải tiến hành theo trình tự sau: Trước khi dựng lắp ván khuôn phải xác định vị trí công trình, dùng sơn đánh dấu vào vị trí bê tông đã đổ hoặc trên nền đá. Căn cứ vào đó để dựng lắp cho chính xác . Khi dựng lắp tiến hành từ trong ra ngoài, dựng lắp tới đâu phải quan trắc, điều Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 83 Ngành công trình Thủy lợi chỉnh, chống đỡ ngay tới đó. Công việc cuối cùng là điều chỉnh cho thật chính xác và giằng chống gia cố thêm. Việc dựng lắp ván khuôn phải đảm bảo các yêu cầu theo 14TCN59-2002 như sau: Việc vận chuyển ván khuôn cần đảm bảo an toàn, không làm hư hỏng ván khuôn. Cột chống kê phải chắc ,không bị lún trượt Hạn chế nối các bộ phận chủ yếu, bố trí nối so le, việc nối phải dùng thanh nẹp và bu lông, diện tích thanh nẹp không được nhỏ hơn bộ phận được nối. Phương pháp lắp dựng phải đảm bảo dễ tháo lắp, bộ phận tháo trước không ảnh hưởng đến bộ phận tháo sau. Đối với kết cấu quan trọng, yêu cầu độ chính xác cao thì cần bố trí thêm mốc quan trắc để dễ dàng kiểm tra công tác lắp dựng ván khuôn. Các kết cấu để điều chỉnh vị trí ván khuôn (giằng, tăngđơ, vít) phải đảm bảo vững chắc, không bị biến dạng khi chịu lực. Ván khuôn phải kín, không làm mất nước xi măng. Đối với kết cấu có chiều cao lớn cần phải lắp đặt sao cho việc đổ bê tông thuận lợi, dễ đầm chặt, bê tông không bị phân tầng. Dung sai sau khi lắp dựng xong được cho trong bảng 3.5 của quy phạm này. b. Tháo dỡ ván khuôn Kể từ khi đổ bê tông, thời điểm dỡ cốp pha phải đảm bảo bê tông đủ chịu lực, thời gian tối thiểu đối với cốp pha thẳng đứng phải đủ 2 ÷ 3 ngày vào mùa đông, và 1 ÷ 2 ngày vào mùa hè và căn cứ vào nhiệt độ mối trường và cường độ xi măng. Khi tháo dỡ cốp pha phải đảm bảo các nguyên tắc: - Tránh làm hư hỏng mặt ngoài, sứt mẻ bê tông. - Tránh làm hư hỏng ván khuôn. - Tháo ván đứng trước, tháo từ trên xuống, từ các bộ phận thứ yếu trước, các bộ phận chủ yếu sau. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 84 Ngành công trình Thủy lợi - Cốp pha đã tháo dỡ phải được tu sửa, phân loại, bảo quản ngăn lắp, không làm ảnh hưởng đến thi công và an toàn lao động. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 85 Ngành công trình Thủy lợi CHƯƠNG4. TIẾN ĐỘ THI CÔNG 4.1. Nội dung và trình tự lập kế hoạch tiến độ cho công trình đơn vị - Kê khai các hạng mục của công trình đơn vị. Phân chia công trình đơn vị thành các bộ phận kết cấu, các phần việc và kê khai thành hạng mục tiến hành sắp xếp theo trình tự thi công một cách thích đáng. - Tính toán tương đối cụ thể và chính xác khối lượng công trình từng bộ phận, từng hạng mục theo sơ đồ tiết kế kỹ thuật và bản vẽ thi công chi tiết. - Xác định một số hạng mục chủ yếu, thứ yếu trong công trình đơn vị. Đối với những hạng mục chủ yếu cần tiến hành phân tích tỷ mĩ, sắp xếp thời đoạn thi công, đề suất một số khả năng phương pháp thi công và thiết bị máy móc. - Sơ bộ vạch kế hoạch tiến độ công trình đơn vị. Các chỉ tiêu định mức sử dụng trong khi sắp xếp tiến độ nên tương ứng với giai đoạn thiết kế và có thể dùng kinh nghiệm thi công tiên tiến để nâng cao năng suất lao động. - Sửa chữa và điều chỉnh kế hoạch tiến độ công trình đơn vị. Dựa vào kế hoạch tiến độ công trình đơn vị đã được sơ bộ sắp xếp tiến hành lập các biểu đồ sử dụng nhân lực và các lại thiết bị máy móc chủ yếu, phát hiện thêm những vấn đề còn tồn tại chưa kịp xử lý mà điều chỉnh, sửa chữa cho phù hợp với các nguyên tắc lập kế hoạch tiến độ thi công để kế hoạch tiến độ công trình đơn vị hoàn chỉnh. - Đề suất kế hoạch cung ứng nhân lực, vật liệu và thiết bị máy móc. Trên cơ sở của bản kế hoạch tiến độ hoàn chỉnh vạch ra kế hoạch sử dụng nhân lực vật tư kỹ thuật trong quá trình thi công công trình đơn vị. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 86 Ngành công trình Thủy lợi - Trong thực tế kế hoạch tổng tiến độ và kế hoạch tiến độ công trình đơn vị có liên quan với nhau và bổ sung lẫn nhau. Thông thường kế hoạch tiến độ công trình đơn vị được lập trên cơ sở của kế hoạch tổng tiến độ sơ bộ, rồi từ những hiện tượng không cân đối xuất hiện trong kế hoạch tiến độ công trình đơn vị mà điều chỉnh, sửa đổi lại kế hoạch tiến độ. Làm nhiều lần như thế cho đến khi phù hợp với yêu cầu của nguyên tắc lập kế hoạch tiến độ thì thôi. 4.2. Các phương pháp lập tiến độ thi công 4.2.1. Phương pháp sơ đồ đường thẳng Nội dung của phương pháp này là dùng các đường thẳng tỷ lệ để biểu thị công việc có kèm theo các yếu tố kỹ thuật, nhân lực, máy móc thi công. Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, dễ lập, tính toán không phức tạp, việc chỉ đạo đơn giản nhưng có nhược điểm là không thể hiện được mối quan hệ giữa các công việc với nhau, không thể hiện được tính căng thẳng trong sơ đồ, đôi khi bỏ sót công việc. 4.2.2. Phương pháp sơ đồ mạng lưới Nội dung của phương pháp là dùng mũi tên để biểu thị mối liên quan giữa các công việc. Phương pháp này có ưu điểm là mức độ chính xác và tính logic cao, thể hiện rõ ràng mối quan hệ giữa các công việc và sự kiện, xác định được đường găng công việc giúp người quản lý biết tập chung chỉ đạo một cách có trọng điểm và có thể tiến hành lập, điều khiển tiến độ thi công trên máy tính điện tử. Nhưng phương pháp này có nhược điểm là tính toán phức tạp và khó lập 4.2.3. Lựa chọn phương pháp lập tiến độ thi công Phương pháp sơ đồ mạng lưới có nhiều ưu điểm rõ rệt. Nó khắc phục được những nhược điểm của phương pháp biểu đồ đường thẳng, cho biết mối quan hệ giữa các công việc. Kết quả áp dụng sơ đồ mạng lưới cho thấy giá thành xây dựng giảm 10 ÷ 15%, thời gian xây dựng giảm 20 ÷ 30% so với thời gian quy định, trong lúc chi phí cho việc áp dụng phương pháp này chỉ chiếm 0,1 ÷ 1,0% giá thành công trình. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 87 Ngành công trình Thủy lợi Qua phân tích ưu nhược điểm của hai phương pháp trên, áp dụng theo sơ đồ dẫn dòng đã chọn thì việc lập tiến độ bằng phương pháp sơ đồ đường thẳng có lợi thế hơn. Áp dụng vào tình hình thực tế xây dựng công trình ta chọn lập tiến độ tổ chức thi công theo phương pháp sơ đồ đường thẳng. 4.3. Lập kế hoạch tiến độ thi công tràn xả lũ 4.3.1.Kê khai hạng mục Theo tiến độ chung thì tràn xả lũ được thi công trong một năm, bắt đầu từ đầu mùa lũ năm thứ nhất đến hết mùa kiệt năm thứ hai. Các công việc chính: chuẩn bị mặt bằng, đào móng, thi công bêtông, … 4.3.2.Tính khối lượng công việc Khối lượng công việc chính được tính trong chương 3: Thi công công trình chính. 4.3.3.Lập bảng kê khai tính toán các hạng mục công việc Bảng kê khai tính toán hạng mục công việc của hạng mục tràn xả lũ công trình thủy điện Yantansien được tính toán theo mục 3.1.1. 4.3.4.Kiểm tra các chỉ số của biểu đồ tiến độ Biểu đồ cung ứng nhân lực phản ánh sự cân đối về cung ứng tài nguyên trong thời kỳ chủ yếu thi công công trình. Vì thế ta cần kiểm tra đánh giá chất lượng của biểu đồ cung ứng nhân lực người ta dùng hệ số không cân đối K theo điều kiện sau: K= A max ≤ (1,3 ~ 1,6) A tb Trong đó : Amax : Trị số lớn nhất của số lượng công nhân biểu thị trên biểu đồ cung ứng nhân lực Amax = 119 (người/ngày). Atb – Trị số trung bình của số lượng công nhân trong suốt quá trình thi công công trình. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 88 A tb = Thay số ∑ a .t K= i T i = Ngành công trình Thủy lợi 19952 = 76 (người/ngày). 264 119 =1,56 76 Với : ai – Số lượng công nhân làm việc trong ngày. ti – Thời đoạn thi công cần cung ứng số lượng công nhân trong mỗi ngày là ai. T – Thời gian thi công tràn. Nhận xét : Ta thấy K= 1,56 < (1,3 ~1,6) Như vậy, biểu đồ cung ứng nhân lực đạt yêu cầu về sự cân bằng tổng hợp. Vì thế, kế hoạch tiến độ lập trên đây là hợp lý. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 89 Ngành công trình Thủy lợi CHƯƠNG 5. DỰ TOÁN XÂY LẮP HẠNG MỤC TRÀN XẢ LŨ 5.1. Mục đích và ý nghĩa 5.1.1. Mục đích Lập dự toán để so sánh tính hợp lý về mặt kinh tế của các phương án xây dựng công trình và làm tài liệu để khống chế chi phí xây dựng của chủ đầu tư đối với công trình xây dựng. 5.1.2. Ý nghĩa − Dự toán là một bộ phận trong hồ sơ thiết kế kỹ thuật và thiết kế tổ chức thi công, là chỗ dựa kinh tế để chủ đầu tư thực hiện đầu tư và thực hành chế độ giao nhận thầu. − Là một yếu tố quan trọng để thực hành chế độ hạch toán kinh tế. − Là mục tiêu để đơn vị thi công tiết kiệm và phấn đấu hạ giá thành, là căn cứ để đánh giá trình độ sản xuất của các đơn vị thi công quản lý và sử dụng vốn đầu tư. 5.2. Cơ sở để lập dự toán Việc lập dự toán cần căn cứ vào các văn bản, các thông tư các quy định của nhà nước. Các văn bản quy định đó gồm: − Nghị đinh số 52/1999/NĐ-CP ngày 08 − 07 − 1999 của Chính phủ về việc ban hành Quy chế quản lý đầu tư xây dựng. − Nghị định số 12/2000/NĐ-CP ngày 05 − 05 − 2000 của Chính phủ về việc sử đổi, bổ sung một số điều của Quy chế quản lý đầu tư và xây dựng ban hành kèm theo Nghị định số 52/1999/NĐ-CP ngày 08/07/1999 của Chính phủ. Nghị định số 07/2003/NĐ-CP ngày 30 − 1 − 2003 của Chính phủ về việc sử đổi, bổ sung một số điều của Quy chế quản lý đầu tư và xây dựng ban hành kèm theo Nghị định số 52/1999/NĐ-CP ngày 08 − 07 − 1999 của Chính phủ và Nghị định số 12/2000/NĐ-CP ngày 05 − 05 − 2000 của Chính phủ. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 90 Ngành công trình Thủy lợi − Quyết định số 12/2001/QĐ-BXD ngày 20 − 07 − 2001 của Bộ trưởng Bộ xây dựng về việc ban hành Định mức chi phí thiết kế công trình xây dựng. − Định mức dự toán xây dựng cơ bản ban hành số 24/2005/QĐ-BXD ngày 29 – 07 – 2005 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng. − Bảng giá dự toán ca máy và thiết bị xây dựng ban hành theo quyết định số 1260/QĐ-BXD ngày 28 – 11 – 1998; số 10/2001/QĐ – BXD ngày 11 – 06 – 2001; số 38/2002/QĐ – BXD ngày 27 – 12 – 2002 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng và Công văn số 405/VKT – P5 ngày 6 – 5 – 2003 của Viện Kinh tế xây dựng về việc hướng dẫn áp dụng một số giá ca máy trong việc xây dựng đơn giá XDCB. − Thông tư số 05/2003/TT-BXD ngày 14 – 03 – 2003 của Bộ Xây dựng về việc hướng dẫn điều chỉnh dự toán công trình xây dựng cơ bản. − Nghị định số 36/2003/NĐ-CP ngày 04 – 04 – 2003 của Chính phủ quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ Xây Dựng; − Nghị định số 205/2004 NĐ-CP ngày 14 – 12 – 2004 của Chính phủ về quy định hệ thống thang lương, bảng lương và chế độ phụ cấp lương trong các công ty nhà nước; − Thông tư số 03/2005/TT-BXD ngày 04 – 03 – 2005 của Bộ Xây dựng hướng dẫn điều chỉnh dự toán công trình xây dựng cơ bản. − Thông tư số 04/2005/TT-BXD ngày 01 – 04 – 2005 của Bộ Xây dựng hướng dẫn về việc lập và quản lý chi phí dự án đầu tư xây dựng công trình. − Thông tư số 16/2005/TT-BXD ngày 13 – 10 – 2005 của Bộ Xây dựng hướng dẫn điều chỉnh dự toán chi phí xây dựng công trình. − Thông tư số 07/2006/TT-BXD ngày 10 – 11 – 2006 của Bộ Xây dựng hướng dẫn điều chỉnh dự toán xây dựng công trình. − Các văn bản về chế độ xây dựng hiện hành. 5.3. Lập dự toán hạng mục tràn xả lũ công trình thủy điện Yantansien Do điều kiện không cho phép nên được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn, em lập dự toán theo đơn giá xây dựng của tỉnh Kiên Giang năm 2006. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 91 Ngành công trình Thủy lợi Kết quả lập dự toán hạng mục đập đất công trình thủy điện Yantansien được trình bày ở bảng 6.1 và 6.2. Trong đó: Qj– Khối lượng công tác xây dựng thứ j. Djvl, Djnc, Djm– Chi phí vật liệu, nhân công, máy thi công trong đơn giá xây dựng của công tác xây dựng thứ j. Knc– Hệ số điều chỉnh chi phí nhân công. Kmtc– Hệ số điều chỉnh chi phí máy thi công. P – Định mức chi phí chung. TL – Thu nhập chịu thuế tính trước. G – Giá trị dự toán xây dựng công trình chính, phụ trợ, tạm phục vụ thi công trước thuế. GXDCPT– Giá trị dự toán xây dựng công trình chính, phụ trợ, tạm phục vụ thi công sau thuế. CLvl– Chênh lệch vật liệu: CLvl = 0. XL TGTGT − Mức thuế suất thuế giá trị gia tăng quy định cho công tác xây dựng. Z – Giá thành dự toán xây dựng. Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 92 Ngành công trình Thủy lợi BẢNG KHỐI LƯỢNG DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH: YAN TANNSIEN HẠNG MỤC: TRÀN XẢ LŨ T T MÃ HIỆU 1 AB.25333 2 AB.25334 3 AF.44112 4 AF.44123 5 AF.44223 TÊN CÔNG VIỆC Đào móng công trình bằng máy đào [...]... công < /b> việc phải làm và các mốc khống chế - Chuẩn b mặt b ng thi công < /b> - Thi công < /b> cống xả đáy hoàn thiện - Thi công < /b> vai trái và vai phải đập tới cao trình < /b> +1 < /b> 390 - Đắp đê quai - Thi công < /b> nhà máy thủy điện < /b> - Tiếp tục thi công < /b> đập cả hai vai, cửa nhận nước - Mở móng thi công < /b> và thi công < /b> tràn xả lũ - Thi công < /b> nhà máy thuỷ < /b> điện < /b> - Ngăn dòng - Thi công < /b> đập đến cao trình < /b> +1 < /b> 400 dạng con trạch - Tiếp tục thi công.< /b> .. xong 118,4 - Chuẩn b mặt b ng thi công < /b> - Thi công < /b> kênh dẫn dòng ở b n b trái - Thi công < /b> b phải đập đến cao trình < /b> vượt lũ - Đắp đê quai - Thi công < /b> nhà máy thủy điện < /b> - Tiếp tục thi công < /b> đập ở vai phải, cửa nhận nước, cống xả đáy - Mở móng và thi công < /b> tràn xả lũ - Hoàn thiện kênh dẫn dòng - Ngăn dòng vào đầu tháng 1 - Thi công < /b> đập đến cao trình < /b> thiết kế - Tiếp tục thi công < /b> nhà máy thuỷ < /b> điện < /b> - Hoàn thiện... thi công < /b> trong quá trình < /b> thi công,< /b> b rộng cơ ta chọn là 1,0m Công < /b> thức để xác định chiều rộng hố mónglà: Bmóng = b áy tràn + < /b> 2C Trong đó: Bmóng: Chiều rộng hố móng b áy tràn: Chiều rộng đáy tràn b áy tràn = 17,0(m) C: Độ lưu không, ta chọn C = 1,0(m) Lúc đó chiều rộng hố móng sẽ là: Bmóng = 17,0 + < /b> 2.1,0 = 19,0(m) 3.2.2 Thoát nước hố móng Trong quá trình < /b> thi công < /b> tràn thì việc tiêu nước hố móng là công.< /b> .. nghiệp kỹ sư Trang 29 Ngành công < /b> trình < /b> Thủy lợi Khi xác định được tuyến công < /b> trình < /b> kết hợp với tính toán thiết kế công < /b> trình < /b> thuỷ < /b> công < /b> ta xác định được cao trình < /b> đáy tràn Z đáy tràn, chiều rộng đáy tràn B áy tràn Với hệ số mái đào m ta có thể xác định được như sau: Khi là mái đất thì: m = 1,5 Khi là mái đá thì: m = 0,5 Độ lưu không C phụ thuộc < /b> vào việc b trí mặt b ng thi công < /b> và hệ thống tiêu nước... quai là B = 8(m) −Độ dốc mái thượng lưu: m = 1,5 −Độ dốc mái hạ lưu: m = 1,5 − Biện pháp thi công:< /b> phần dưới nước của đê quai đắp b ng cách đổ đất ngay trong nước và phần trên khô đắp b ng phương pháp đầm nén Đê quai đắp dần từ b trái sang b phải 2.4.2 Công < /b> trình < /b> tháo nước Kênh dẫn dòng sau cống đáy: xem mục 2.3.2 2.5 Ngăn dòng Trong quá trình < /b> thi công < /b> công trình < /b> để có thể đào móng và thi công < /b> đập... đảm b o hố móng khô ráo thì công < /b> tác khác mới tiến hành thuận lợi nhất là công < /b> tác b tông Nhiệm vụ của thiết kế tiêu nước hố móng là: + < /b> Chọn phương pháp tiêu nước thích hợp với từng thời kỳ thi công < /b> Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 30 Ngành công < /b> trình < /b> Thủy lợi + < /b> Xác định lượng nước, cột nước cần tiêu từ đó chọn được các thiết b tiêu nước trong quá trình < /b> thi công < /b> + < /b> B ... án tốt nghiệp kỹ sư Trang 31 Ngành công < /b> trình < /b> Thủy lợi 3.2.3 Tính khối lượng và cường độ đào móng Do đáy tràn cần đặt trên nền đá cứng (đá gốc phong hóa nhẹ, nứt nẻ trung b nh) nên ta phải b c b lớp sườn tàn tích (lớp1a) dày từ 2-3m b c b lớp đá granít phong hoá mạnh chiều dày (1÷2)m Công < /b> việc chính bao gồm: B c b lớp mặt b dày trung b nh 2(m) và lớp đá dày trung b nh 2(m) 3.2.3.1 Tính toán khối... m B 2 g H 02 Trong đó:   z  z z  khi < 0,35 m = 1 − H  H0  H + < /b> m – hệ số lưu lượng:   z m = 0,385khi > 0,35 H  + < /b> B − chiều rộng trung b nh cửa ngăn dòng Trong quá trình < /b> tính toán mái dốc cửa ngăn dòng m = 1,25 để tính B 2 + < /b> αV 2 α  Qd  H0 = H + < /b> 0 = H + < /b>   ; (B và H là b rộng và độ sâu trung b nh dòng 2g 2 g  BH  chảy tới gần ở thượng lưu cửa ngăn dòng, z là chênh lệch mực nước... công < /b> trình < /b> Thủy lợi Trong thực tế, việc chọn đường kính viên đá lớn nhất tùy thuộc < /b> vào điều kiện và khả năng thi công < /b> cũng như so sánh về kinh tế Sinh viên: Phạm Thanh Vũ Lớp: 44C3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 28 Ngành công < /b> trình < /b> Thủy lợi CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH CHÍNH 3.1 Các đặc điểm kết cấu của công < /b> trình < /b> thuỷ < /b> công < /b> 3.1.1 Vị trí, nhiệm vụ của Tràn xả lũ Tràn xả lũ nằm b n... móng Địa b n nơi thi công < /b> công trình < /b> thuộc < /b> vùng miền núi dân cư thưa thớt nên không tận dụng được nguồn lao động tại đây Mặt khác ở đây thi công < /b> với cường độ lớn đường vận chuyển dài, vì vậy ta chọn phương án đào móng b ng cơ giới, ta sử dụng máy đào 1,6 m3, vận chuyển b ng ôtô tự đổ 10T, san ủi mặt b ng b ng máy ủi 110CV Căn cứ vào “Sổ tay chọn máy thi công < /b> – NXBXD2005” của Vũ Văn Lộc chủ biên ta chọn ... 1.7 Thời gian thi công phê duyệt Dự án thuỷ điện Yantansien thuộc xã Đạ Long, huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng Công ty Tư Vấn Xây Dựng Sông Đà lập b o cáo nghiên cứu khả thi Công trình dự kiến xây... Ngành công trình Thủy lợi Trang 43 (0,96 + 1, 41).1,36.17 + + (1 + 1, 72).1, 47.17 + 273,75 + (15,34 + 15,89).0,8.17 (1 + 1, 76).1, 47.17 + + (0,96 + 1, 67).1, 44.17 + 229,13 + (12, 28 + 11,... kiến xây dựng công trình thuỷ điện chủ yếu đất rừng dân cư sinh sống nên công trình thuỷ điện Yantansien nước phục vụ sinh hoạt thi công Để phục vụ công tác thi công công công trình ta cần có