Hồ chứa nước hà động huyện đầm hà,tỉnh quảng ninh

Công trình Hồ chứa nước Hà Động MỤC LỤC 1.1. Vị trí công trình: .......................................................................................................................2 1.3.1. Các thông số kỹ thuật................................................................................................................2 1.4.1. Điều kiện địa hình:.................................................................................................................6 1.4.2.1. Mưa........................................................................................................................................6 1.4.2.2. Gió..........................................................................................................................................6 1.4.2.3. Dòng chảy năm thiết kế:........................................................................................................7 1.4.2.4. Dòng chảy lũ..........................................................................................................................7 1.4.2.5. Dòng chảy bùn cát.................................................................................................................7 1.4.2.6. Tính toán lũ cho thi công P=10%..........................................................................................7 1.4.2.7. Hồ chứa...................................................................................................................................8 1.4.3.1. Tuyến đập chính – Tuyến cống...........................................................................................8 1.4.3.2.Tuyến đập phụ I.......................................................................................................................9 1.4.3.3. Tuyến đập phụ II....................................................................................................................9 1.4.3.4.Tuyến tràn xả lũ......................................................................................................................9 1.4.3.5. Đập dâng Bình Hồ...............................................................................................................10 1.6. Điều kiện cung cấp vật liệu,điện,nước:..................................................................................11 1.6.1.1. Đất đắp:...........................................................................................................11 1.6.1.2. Vật liệu cát sỏi...............................................................................................11 1.6.2. Bố trí đường điện thi công.................................................................................11 Chương 2: DẪN DÒNG THI CÔNG......................................................................................13 GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 1 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Vị trí công trình: - Tên dự án công trình: Hồ chứa nước Hà Động - Địa điểm xây dựng : Huyện Đầm Hà,tỉnh Quảng Ninh. 1.2. Nhiệm vụ công trình: Công trình được xây dựng với nhiệm vụ chính là: - Đảm bảo tưới cho 3.485 ha đất canh tác, trong đó: + Lúa 2 vụ : 2.244,3 ha. + Lúa 1 vụ : 777,2 ha. + Màu : 1.240,7 ha (kể cả 307 ha tạo nguồn). - Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho 29.000 người. 1.3. Quy mô,kết cấu các hạng mục công trình: 1.3.1. Các thông số kỹ thuật a. Cấp công trình: Theo TCXDVN 285-2002, công trình đầu mối cấp III , hồ chứa công trình cấp IV b. Tần suất thiết kế: a Mức đảm bảo tưới : P = 75%. b Tần suất lũ thiết kế : P = 1,0 %. c Tần suất lũ kiểm tra: P = 0,2 %. Bảng 1-1: Các thông số thuỷ văn & cấp công trình TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Thông số Cấp công trình hồ chứa Cấp công trình đầu mối Cấp công trình đập dâng Bình Hồ F lưu vực Hồ chứa / Đập dâng bình hồ Chiều dài sông chính/Đập dâng bình hồ Độ dốc sông chính/Đập dâng bình hồ Lưu lượng trung bình nhiều năm Q0 Hệ số biến động Cv Hệ số thiên lệch Cs Lưu lượng năm Q75% Lưu lượng đỉnh lũ Q1% Lưu lượng đỉnh lũ Q0,2% Tổng lượng lũ W1% Tổng lượng bùn cát W bc Đơn vị IV III V Km2 Km J%o m3/s m3/s m3/s m3/s Triệu m3 Triệu m3 Giá trị 68,5/42,4 15,9/10,6 21,2/15,9 3,72 0,35 Cv = Cs 2,81 1591,00 2068,00 32,25 0,70 1.3.2.Quy mô,kết cấu các hạng mục của công trình: GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 2 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Bảng 1-2: Thông số kỹ thuật TT I II 1 2 3 Hạng mục Đơn vị Các thông số kỹ thuật hồ chứa Cao trình MNDBT Cao trình MNDGC thiết kế (1%) Cao trình MNDGC kiểm tra (0,2%) Cao trình MNC Cao trình bùn cát Dung tích hiệu dụng Vh Dung tích chết Vc Dung tích toàn bộ V Dung tích siêu cao Vsc (1%) Dung tích siêu cao Vsc(0,2%) Đập đất Cao trình đỉnh đập Cao trình tường chắn song Chiều rộng đỉnh đập Kết cấu mặt đập Cao trình các cơ thượng, hạ lưu Chiều rộng cơ Đập chính Chiều dài đập Chiều cao đập max Hệ số mái đập thượng lưu mt1, mt2 Hệ số mái đập hạ lưu mh1, mh2 Cao trình đống đá tiêu nước Chiều rộng đỉnh đống đá tiêu nước Hệ số mái trong mlt1/ngoài mlt2 lăng trụ Hình thức thoát nước hạ lưu Kết cấu đập Đập phụ 1 Chiều dài đập Chiều cao đập max Hệ số mái thượng lưu mt1, mt2 Hệ số mái hạ lưu mh1, mh2 Cao trình đáy ốp mái hạ lưu Kết cấu đập Hình thức thoát nước hạ lưu Đập phụ 2 Chiều dài đập Chiều cao đập max Hệ số mái thượng lưu GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng PA chọn (Đỉnh đập +64,5) m m m m m 106 m3 106 m3 106 m3 106 m3 106 m3 60,70 62,69 63,99 47,50 44,20 12,30 2,01 14,32 3,54 6,18 m m m m m m 64,50 65,30 6,00 Láng nhựa TC +54,5 ; +44,5 3,50 m m m m m m 244,00 31,50 3,25 ; 3,75 2,5 ; 3,0 ; 3,5 +38,50 3,00 1,5 và 2,0 Đống đá tiêu nước Nhiều khối 3 m m m m m 158,00 23,50 3,0 và 3,5 2,25 và 2,75 52,50 Nhiều khối ống khói+ốp mái m m m 78,00 10,50 2,75 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động 4 III IV 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Hệ số mái hạ lưu mh1, mh2 Kết cấu đập Hình thức thoát nước hạ lưu Đập phụ3A & 3B Chiều dài đập Chiều cao đập max Hệ số mái thượng lưu mt1, mt2 Hệ số mái hạ lưu mh1, mh2 Kết cấu đập Hình thức thoát nước hạ lưu Tràn xả lũ Cao trình ngưỡng Chiều rộng tràn Cột nước thiết kế max(P=0,2%) Lưu lượng xả TK(1%) Lưu lượng xả TK(0,2%) Số khoang tràn Kích thước cửa van cung bxh Chiều dài bể tiêu năng 1& 2 Kết cấu tràn Hình thức đóng mở Cống lấy nước Lưu lượng TK Cao trình cửa vào Cao trình cửa ra Chiều dài cống hộp Kích thước cống hộp bxh Đoạn cống trước ống thép Đoạn cống ống thép bọc BTCT Đường kính ống thép ΦDày Chế độ chảy Hình thức đóng mở Đập dâng bH Cao trình ngưỡng/đáyđập dâng Chiều rộng tràn nước Cột nước tràn thiết kế (2%) Lưu lượng xả TK (2%) Chiều dài bể tiêu năng Cao trình đáy bể tiêu năng Cao trình đáy cống lấy nước Kích thước cống lấy nước bxh Lưu lượng TK qua cống Cao trình đáy cống xả cát Kích thước cống xả cát bxh Hình thức kết cấu cống và đập dâng GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng m 2,25 Nhiều khối ống khói+ốp mái m m m m 88,50 7,00 2,75 2,25 Nhiều khối ống khói+ốp mái m m m m3/s m3/s khoang 54,00 27,00 6,70 1295,50 1596,00 3,00 9x7,20 61,00 BTCT Xi lanh thuỷ lực TL ống thép bọc BTCT 4,73 44,50 44,30 m m m3/s m m m m m mm m m m m3/s m m m m m3/s m m 4 1,60 x 2,00 50,00 67,00 1600/10 Chảy có áp +65 /+61 57 4,5 994 16 +62,5 +64,1 1,0 x 1,0 0,74 +63,5 1,0 x 1,2 BTCT + Đá xây SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động VI VII Đường QLVH & khu quản lý Chiều dài đường cấp phối Rải nhựa tiêu chuẩn 6,5 kg/m2 Khu quản lý Đường điện 35kv, 2 tba50kva Chiều dài đường điện GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 5 km km M2 5,88 1,68 750 km 4,82 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động 1.4. Các điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình: 1.4.1. Điều kiện địa hình: Hồ chứa nước HĐ nằm trên sông ĐH thuộc huyện ĐH, tỉnh QN. Lưu vực hồ chứa ở vị trí từ 21021’ đến 21027’ vĩ độ Bắc, 107030’ đến 107034’ kinh độ Đông. Lưu vực hồ chứa là phần thượng nguồn của sông ĐH. Đường chia nước lưu vực qua một số đỉnh núi cao như Tai Vòng Mo Lẻng 1.054m ở phía đông, đỉnh Tam Lăng 1.256m ở phía Tây. Phía Nam lưu vực gần tuyến công trình địa hình thấp dần gồm các dãy núi với độ cao trên 200m. Lưu vực nhìn chung thuộc vùng núi tương đối cao, địa hình theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Độ dốc lưu vực trung bình 18,5%. Độ cao trung bình lưu vực 350m. Toàn bộ lưu vực thuộc sườn đón gió của dãy Nam Châu Lĩnh, nên chịu ảnh hưởng rõ rệt của mưa địa hình. 1.4.2.Điều kiện khí hậu,thủy văn và đặc trưng dòng chảy: 1.4.2.1. Mưa Những kết quả tính mưa năm trung bình nhiều năm trong khu vực như sau: Bảng 1-3: Lượng mưa năm trung bình nhiều năm Thứ tự 1 2 3 4 5 Trạm đo Đầm Hà Tài Chi Hà Cối Tiên Yên Dương Huy Số năm 40 29 29 46 13 Xo ( mm ) 2418 3111 2637 2366 2439 1.4.2.2. Gió Bảng 1-4: Tốc độ gió lớn nhất thiết kế ( m/s) Đặc trưng thiết kế gió Cv Cs V 20,4 0,32 0,64 GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 1 38,6 Tốc độ gió ứng với tần suất P% 2 3 4 35,9 34,3 33,12 6 50 19,7 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động 1.4.2.3. Dòng chảy năm thiết kế: Bảng 1-5: Dòng chảy năm Tuyến Thông số thống kê Dòng chảy năm với các tần suất Cv Cs 25% 50% 75% Q BH 2,30 0,352 0,352 2,82 2,25 1,74 HĐ 3,72 0,352 0,352 4,56 3,64 2,81 Lưu lượng bình quân ngày trong tháng ứng với P =5% & 10% Bảng 1-6: Phân phối dòng chảy theo năm đại biểu (m3/s) TB Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII P=5% P=10% 0,324 0,294 0,206 0,187 0,858 0,778 0,297 0,269 0,482 0,437 13,31 12,07 27,96 25,35 12,54 11,37 8,99 8,154 4,83 4,380 1,46 1,32 0,752 0,682 Năm 6,00 5,44 1.4.2.4. Dòng chảy lũ Bảng 1-7 Kết quả tính lũ theo công thức cường độ giới hạn Tần suất Lượng mưa Hệ số dòng chảy P% Hp(mm) 0,1 727,0 0,2 674,0 1 551,0 2 496,0 5 422,0 10 364 1.4.2.5. Dòng chảy bùn cát đỉnh lũ 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 lượng lũ 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 Qmaxp Wp m3/s 2280 2068 1591 1382 1133 957 106m3 42,55 39,45 32,25 29,03 24,70 21,30 Độ đục bùn cát bình quân trung bình năm lấy theo lưu vực tương tự Dương Huy là ρ = 81,9 g/m3. Lượng bùn cát lắng đọng của hồ chứa HĐ 14.000m3/ năm . 1.4.2.6. Tính toán lũ cho thi công P=10% Bảng 1-8: Lũ P=10% tại tuyến đập dâng BH Đặc trưng Qmax m3/s T(h) I 8,10 II 1,53 III 5,35 IV V 23,98 161 13 Mùa lũ X 668 225 13,3 XI 5,76 XII 1,61 Lũ P=10% tạitTuyến đập chính HĐ Đặc trưng I 3 Qmax m /s 13,08 T(h) GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng II 2,48 III IV 8,65 38,75 7 V Mùa lũ 259 987 13 X 362 13,3 XI 9,30 XII 2,59 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động 1.4.2.7. Hồ chứa Tính toán điều tiết lũ tràn khẩu độ 27m; cao độ ngưỡng+54,00. Hệ số lưu lượng của tràn m =0,47, hệ số co hẹp bên ε =0,9 kết quả tính toán như bảng 2-11. Bảng 1-9: Kết quả tính điều tiết lũ phương án chọn Tỷ số Q/B B tràn (m) 27 3 (m /s.m) P=0,2 P=1% % 47,98 59,11 MNDGC (m) P=1% 62,69 P=0,2 % 63,99 Vsiêu cao 6 3 (10 m ) P=0,2 P=1% % 3,54 6,18 Qxả max (m3/s) P=1% 1295,5 P=0,2 % 1596 1.4.3. Điều kiện địa chất,địa chất thủy văn: 1.4.3.1. Tuyến đập chính – Tuyến cống Tuyến đập chính các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau: Lớp 1a: Đất bụi, đất bụi nặng màu xám vàng, trạng thái dẻo mềm, đất khá đồng nhất, tính dẻo trung bình. Bề dày lớp từ 0,3m đến 1,8m. Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này xem trong bảng 1. Lớp 1: Đá tảng mácma biến chất lẫn sỏi và cát hạt thô là một tập hợp hỗn độn các kích cỡ với đường kính từ 10 đến 50cm, nhẵn cạnh, những cá thể có kết cấu rắn chắc. Nguồn gốc lũ tích (a,pQ). Lớp này phân bố trên toàn tuyến, mức độ dày mỏng khác nhau từ 1,5m đến 10,5m. Do có độ rỗng lớn, lấp nhét bởi các vật liệu sạn cát thô nên nước chứa trong lớp rất phong phú, mực nước trong lớp phụ thuộc vào nước sông ĐH. Hệ số thấm của lớp này lên tới 10 -1 cm/s đến 10-2 cm/s. Lớp 2: Đất bụi thường đến đất bụi nặng pha cát, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng. Nguồn gốc pha tích (e,dQ). Trong đất có chứa 5% đến 10% dăm sạn của đá cát kết, bột kết. Lớp này phân bố hai sườn đồi vai đập. Bề dày lớp từ 1,0m đến 2,5m. Các chỉ tiêu cơ lý của lớp xem bảng 1. Lớp 3a: Đá cát kết và đá cát kết vôi nằm xen kẹp với đá bột kết; trong đó đá bột kết chiếm chủ yếu. Đá cát kết hạt mịn đến hạt trung, màu nâu gụ, cứng chắc, nứt nẻ nhiều. Các loại đá này phân thành từng tập và bị dập vỡ mạnh. Theo các kết quả thí nghiệm thấm tại hiện trường kết quả thí nghiệm ép nước biến đổi từ q= 0,002 đến 0,417 l/phút m. GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 8 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Lớp 3: Đá bột kết, đá cát kết màu nâu gụ, đá cát kết vôi màu xám trắng, phong hóa vừa, ít nứt nẻ. Các khe nứt nhỏ nhưng kín, ít có khả năng thấm nước. 1.4.3.2.Tuyến đập phụ I Tuyến đập phụ I: các lớp đất đá tại tuyến đập phân bố từ trên xuống dưới như sau: Lớp 1b: Đất bụi nặng, màu xám, trạng thái dẻo chảy. Nguồn gốc bồi tích (aQ). Lớp này phân bố dọc tuyến kênh dẫn dòng thi công hạ lưu đập phụ, bề dày lớp 1,6m. Lớp này bóc bỏ nên chúng tôi không lấy mẫu nghiên cứu. Lớp 2: Đất bụi nặng pha cát màu nâu gụ, trạng thái nửa cứng. Trong đất lẫn từ 2% đến 3% dăm sỏi của đá gốc. Lớp này phân bố trên các sườn đồi, nằm trực tiếp trên mặt của đá mẹ bị phong hoá vụn rời. Nguồn gốc pha tích (e,dQ). Bề dày của lớp từ 1,0m đến 2,7m. Lớp 3a: Đá bột kết, cát kết cùng có màu nâu gụ, đá cát kết vôi màu xám trắng nằm xen kẹp với đá cát kết, bột kết. Các đá của hệ tầng Hà Cối phân lớp dày, phong hoá nứt nẻ vỡ vụn nhiều. Các khe nứt của đá trong đới dập vỡ phần lớn là các khe nứt nhỏ đã được lấp nhét bằng đất là sản phẩm phong hoá của đá mẹ. Các hố khoan HK1, HK3, HK4, HK5, vách hố khoan không ổn định, không có vị trí đặt nút thí nghiệm ép nước. Lớp 3: Các đá cát kết, bột kết cũng có màu nâu gụ, đá cát kết vôi màu xám trắng. Các đá của hệ tầng Hà Cối phân lớp dày nằm xen kẽ nhau. Đá bị phong hóa vừa, ít nứt nẻ. Lưu lượng tiêu hao đơn vị khi ép nước thí nghiệm trong hố khoan HK2 là q=0,008 l/phút m. 1.4.3.3. Tuyến đập phụ II Tuyến đập phụ II các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau: Lớp 2b: Đất bụi nặng pha cát, màu nâu vàng trạng thái nửa cứng. Nguồn gốc pha tích (e,dQ). Lớp đất này phân bố hai bên sườn đồi vai đập, bề dày lớp từ 0,5m đến 2,2m. Diện phân bố hẹp, không đều khắp. Lớp 3a: Đá bột kết, đá cát kết màu nâu gụ phân lớp dày nằm xen kẽ nhau. Đá bột kết chiếm ưu thế. Đá bị nứt nẻ vỡ vụn nhiều. Các khe nứt trong đá phần lớn đã được đất lấp nhét. Kết quả ép nước thí nghiệm trong hố khoan HK6 cho lưu lượng tiêu hao q= 0,046 l/phút m. Lớp 3: Đá cát kết, bột kết màu nâu gụ phong hóa vừa, nứt nẻ ít. Đá cát kết nằm xen kẹp với đá bột kết. 1.4.3.4.Tuyến tràn xả lũ Các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau: GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 9 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Lớp 2: Đất bụi nặng pha cát màu nâu gụ, trạng thái nửa cứng, nguồn gốc pha tích (edQ). Lớp đất này phân bố trên các sườn đồi dọc truyến kênh xả lũ sau tràn. Lớp này phân bố không đều, bề dày từ 0,5m đến 1,5m. Trong đất có chứa 5% đến 15% dăm sỏi của các đá cát bột kết. Lớp này được bóc bỏ, không cần nghiên cứu. Lớp 3a: Các đá bột kết, cát kết phong hóa vừa, nứt nẻ mạnh vỡ vụn nhiều. Các hố khoan bên vai tràn có nhiều khe nứt lớn. Các khe nứt thường có phương 70 o đến 80o so với phương ngang. Hố khoan HK10 khi khoan từ 2m đến 5m bị mất dung dịch từ 20÷25l/phút. Lớp 3: Các đá bột kết, cát kết màu nâu gụ thuộc hệ tầng Hà Cối bị phong hóa vừa, ít nứt nẻ, đá khá cứng chắc. 1.4.3.5. Đập dâng Bình Hồ Các hố đào trên vùng tuyến đập cho thấy các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau: Lớp 1: Cuội tảng mác ma biến chất lẫn sỏi, tất cả đều nhẵn cạnh. Bên bờ phải sông có vài doi cát, cuội, sỏi. Diện phân bố hẹp, bề dày từ 0,2 đến 0,5m. Phía dưới lớp cuội sỏi và vùng lòng sông là những đá tảng nhẵn cạnh có kích thước từ 20 đến 40cm. Bề dày lớp đá tảng 2m chưa kết thúc. Lớp 3a: Đá cát kết màu xám xẫm, bề mặt bị phong hóa nứt nẻ, các khe nứt thường có phương gần như thẳng đứng. Chiều rộng các khe nứt thường từ 1cm đến 3cm. Đá cát kết chỉ xuất lộ trên vai trái đập 1.5. Điều kiện giao thông: 1.5.1. Đường quản lý vận hành kết hợp thi công: dài 5.861m - Giai đoạn 1: Mặt đường làm bằng kết cấu đất cấp phối dày 20cm, rộng 5,5m. - Giai đoạn 2: Từ K4+250 đến K5+861 san sửa lu lèn mặt đường đảm bảo K=0,95; rải đá dăm láng nhựa tiêu chuẩn 6,5kg/m2. 1.5.2. Đường thi công nội bộ: mặt đường san ủi đắp rộng 7m. - Đường số 1 từ K4+250 của đường quản lý vận hành qua đập Long Châu Hà đi theo chân núi vào đến đầu đập phụ 1 dài 830m. - Đường số 2 từ đập phụ 1 đi theo chân núi đến tràn và đập phụ số 3 dài 550m. - Đường số 3 từ bãi vật liệu A ra đến đường thi công chính dài 600m. - 5 đường nhánh từ bãi vật liệu ra đường thi công chính và từ đường thi công chính vào vị trí các công trình, tổng chiều dài 1.820m. GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 10 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động 1.6. Điều kiện cung cấp vật liệu,điện,nước: 1.6.1. Vật liệu xây dựng 1.6.1.1. Đất đắp: Trong giai đoạn TKKT, thực tế khảo sát đào thăm dò trữ lượng đất cho thấy tầng đất của các bãi đất IXA, IXE, VIB, IXD và một phần của bãi IXB chỉ dày từ 0,6m đến 0,8m, bên dưới là đá bột kết. Như vậy các bãi đất đã khảo sát trong giai đoạn NCKT có trữ lượng rất ít.Các mỏ đất mới phân tán rải rác trên phạm vi rất rộng, khó khăn cho công tác làm đường vận chuyển và khai thác đất. Mặt bằng các mỏ đất dự kiến khai thác đều có cây cối đã trồng theo dự án 327 và một số ít hộ dân đang sinh sống. Bãi vật liệu khai thác đất tập trung tại 3 khu chính: - Khu A bên bờ phải sông ĐH, hạ lưu đập chính, cách đập chính từ 1,8 đến 2,2 km. Trữ lượng khai thác khoảng 1.100.000 m3 - Khu B bên bờ trái sông ĐH tại hạ lưu đập phụ 1, 2 cách đập phụ từ 300 đến 500m. Trữ lượng khai thác khoảng 53.000 m3 - Khu C bên bờ trái sông ĐH tại hạ lưu đập chính, cách đập chính từ 2,2 đến 2,5 km. Trữ lượng khai thác khoảng 108.000 m3 1.6.1.2. Vật liệu cát sỏi 1. Trong khu vực dự kiến xây dựng công trình chỉ có duy nhất con sông ĐH. Vật liệu cát, sỏi khai thác tại chỗ dùng cho xây dựng chỉ có thể thác bằng thủ công và phải thu gom với khối lượng nhỏ lẻ, chất lượng không đồng đều, trữ lượng ít không đủ đáp ứng yêu cầu của công trình. Cần có phương án khai thác và vận chuyển từ xa về. 2. Để phục vụ cho công tác bê tông của công trình các loại vật liệu khác như: cát , đá dăm phải được lấy và vận chuyển từ xa về; Hiện tại, các loại vật liệu này được tập kết theo đường thuỷ tại Bến ĐB thuộc thị trấn ĐH cách công trình 12 km. + Cát được khai thác ở sông TY là cát thạch anh loại hạt to đến vừa cấp phối trung bình. Theo TCVN 1770 : 1986 cát đủ tiêu chuẩn dùng cho bê tông. + Đá dăm các loại và đá hộc là đá vôi lấy tại thị xã CP. Đá đạt tiêu chuẩn dùng cho bê tông. 1.6.2. Bố trí đường điện thi công 1.6.2.1. Đường điện 35KV và trạm biến áp: - Đường điện 35 KV dài 3640m tính từ điểm đấu cột số 140-34A thuộc nhánh rẽ 35KV đi Quảng An thuộc lộ 373 trạm 110KV Tiên Yên đi Đầm Hà (vị trí điểm đấu điện GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 11 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động theo biên bản thoả thuận điểm đấu điện số 535/ĐLI/ĐQN-KT ngày 26/02/2003 của điện lực Quảng Ninh). 1.6.2.2. Trạm biến áp: - Trạm biến áp: 35/0,4KV-50KVA đặt tại vị trí tràn xả lũ. - Trạm biến áp: 35/0,4KV-50KVA đặt tại vị trí vai phải đập chính để thi công cống và đập chính. 1.6.2.3. Đường điện thi công nội bộ : - Từ trạm hạ thế, các đơn vị thi công chịu trách nhiệm kéo dây hạ thế 0,4KV vào công trường. Đường dẫn không xa (hk và ik>i>0 nên đường mặt nước trong kênh là đuờng nước hạ b1 Ztl ∆Ζ Ho Zdk N1 K N1 K hdk h0 hk N2 K N2 Hình 2.2: Đường mặt nước trong kênh Với mỗi cấp lưu lượng,dùng phương pháp cộng trực tiếp xuất phát từ h = h k ở cuối kênh.Vẽ đường mặt nước trong kênh đến đầu kênh ta được hđk. - Cột 1: Giả thiết các độ sâu h từ bắt đầu từ hk - Cột 2: Diện tích mặt cắt ướt: ω = h ( b + mh ) - Cột 3: Chu vi ướt : χ = b + 2h 1 + m 2 ω Cột 4: Bán kính thuỷ lực: R = χ 1 1 Cột 5: Trị số C R trong đó: C = R1/ 6 → C R = R 2 / 3 n n - GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 20 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động - Cột 6: Lưu tốc dòng chảy: V = - αV 2 Cột 7: ( α = 1) 2g - Q ω αV 2 Cột 8: Năng lượng đơn vị mặt cắt: ∋ = h + 2g Cột 9: Chênh lệch năng lượng đơn vị mặt cắt: ∆ ∋ = ∋1 − ∋ 2 2 -  V  Cột 10: Độ dốc thuỷ lực: J =  ÷ C R  - Cột 11: Độ dốc thuỷ lực trung bình giữa hai mặt cắt: J tb = - Cột 12: i - Jtb - Cột 13: Khoảng cách giữa hai mặt cắt liền kề nhau: ∆L = - Cột 14: Khoảng cách cộng dồn. J1 + J 2 2 ∆∋ i − J tb + Chia kênh thành nhiều đoạn nhỏ và cộng lại ta sẽ có kết quả toàn đoạn kênh: n L= Lk ∑ ∆L i =1 Kết quả tính toán thuỷ lực ứng lưu lượng dẫn dòng bảng 2.4(phụ lục) - Ứng với chiều dài kênh Lk=328m ta có hx ≈ 1,706m. Tính toán với các cấp lưu lượng khác nhau ta có quan hệ Q~h x như bảng 2.5 Bảng 2.5 : Quan hệ Q~hx Q(m3/s) hx 8 1,33 10 1,49 12 1,633 13,08 1,706 Biều đồ quan hệ Q ~ hx GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 21 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động - Xác định trạng thái chảy đầu kênh. Coi đoạn đầu kênh như đập tràn đỉnh rộng.Lập tỷ số hx để xác định trạng thái chảy đầu hk kênh. Trạng thái là chảy ngập khi: h hx 1,706 = = 1,68 ≥  x hk 1,017  hk   = 1,2 ÷ 1,4 .  pg Q(m3/s) hx(m) hk(m) 8 1,33 0,753 10 1,49 0,863 12 1,633 0,965 13,08 1,706 1,017 hx hk 1,77 1,73 1,69 1,68 Như vậy trạng thái chảy ở đầu kênh là chảy ngập. - Áp dụng công thức đập tràn đỉnh rộng chảy ngập: Q = ϕnω 2 g ( H 0 − hx ) H ≈ H0 = Q2 + hx = (ϕ × ω ) 2 × 2 g 13,08 2 ( 0,93.8,88) 2 .2.9,81 + 1,706 = 1,834 (m) Trong đó: ω : diện tích mặt cắt ướt ứng với độ sâu hx.=1,706m. ω = (b+m.hx).hx =(3,5+1.1,706).1,706= 8,88 (m2) ϕn : hệ số lưu tốc chảy ngập tra PL14-12 bảng tra thuỷ lực với đập tràn đỉnh rộng cửa vào tương đối thuận m=0,35 tra bảng PL14-13 ta có ϕ n =0,93 Tính với các cấp lưu lượng ta có quan hệ Q~H0 như bảng 2.6 Bảng 2.6 : Quan hệ Q~H0 Q(m3/s) 8 10 12 13,08 H0(m) 1,421 1,597 1,754 1,834 - Xác định mực nước thượng lưu ứng với lưu lượng Q=13,08(m 2/s) theo công thức : ĐK ∇ MNTL = ∇ CV + Ho TL Trong đó : ∇ MN : cao trình mực nước thượng lưu tại cửa vào của kênh ĐK ∇ CV = +39(m) : cao trình đáy kênh cửa vào H0 : Mực nước đầu kênh.. Bảng 2.7: Quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua kênh GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 22 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Q(m3/s) ZTL(m) 8 40,421 10 40,597 12 40,754 13,08 40,834 Như vậy ứng với Q=13,08m3/s ta có ZTL= ∇ CV +H0=39+1,834=40,834(m) ĐK - Xác định cao độ bờ kênh để nước không tràn vào hố móng: Zbk=Zđk + ho+δ = 39+1,834+0,5 = 41,334 (δ=0,5m) 41,334 40,834 m= 1 39 1 m= b=3,5m Hình 2.3: Mặt cắt kênh thượng lưu - Xác định cao trình đắp đập vượt lũ cuối mùa khô là: Zđđ = ZTL + δ Trong đó: δ - Độ vượt cao an toàn; lấy δ = 0,5m. Zđđ=ZTL+δ = 40,834+0,5 = 41,334(m) Xác định cao trình đê quai thượng lưu: Zđq=ZTL+δ = 40,834 + 0,7 = 41,534 (δ =0,7m) 2.1.3.5.Tính toán thuỷ lực qua lòng sông thu hẹp: a. Mục đích: - Xác định quan hệ Q~ ZTL - Xác định cao trình đê quai thượng lưu. - Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối muà khô. GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 23 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động - Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy. b.Nội dung tính toán: - Sơ đồ tính toán: Z vl MNL ω1 ω2 Mặt cắt ngang lòng sông thu hẹp. MNTL V0 ∆Ζ H Vc h Mặt cắt dọc lòng sông thu hẹp. Hình 2.4: Sơ đồ tính toán thuỷ lực qua lòng sông thu hẹp. - Tính mức độ thu hẹp của lòng sông. Mức độ thu hẹp của lòng sông thể hiện qua công thức sau đây: K = ω1 .100% ω2 Trong đó: K: Mức độ thu hẹp của lòng sông, thường từ 30 ÷ 60%. ω1 : tiết diện ướt của sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ. ω 2 : tiết diện ướt của sông cũ. Từ lưu lượng đỉnh lũ QDMLD = 987 (m3/s) tra quan hệ (Q~ZHL) ta được ZHL= 41,7 (m). - Giả thiết ∆Zgt - Tính độ chênh mực nước thượng hạ lưu. Do thu hẹp lòng sông nên mực nước thượng lưu dâng lên một khoảng, độ cao nước dâng được tính như sau: ∆Z tt = 1 VC2 V02 . − . ϕ 2 2g 2g Trong đó:  ∆Z tt : chênh lệch mực nước thượng hạ lưu(m); GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 24 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động  ϕ : hệ số lưu tốc , chọn ϕ = 0,8;  Vo: lưu tốc tới gần,(m/s); Vo = Q ω2  g: gia tốc trọng trường g = 9,81 (m/s2)  Vc: lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp của lòng sông, (m/s); Vc = Q ε ( ω 2 − ω1 )  Q: lưu lượng thi công thiết kế,(m3/s); Q = 987(m3/s)  ε : hệ số thu hẹp , ε = 0,95 ( thu hẹp một bên) Nếu ∆Zgt≈∆Ztt thì dừng lại, còn nếu ∆Zgt #∆Ztt thì tiếp tục tính. Bảng 2.8: Bảng tính chênh lệch mực nước thượng hạ lưu ∆Ζgt Ztl ω1 ω2 ω2−ω 1 0 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 41.7 41.9 42 42.1 42.2 42.3 42.4 42.5 42.6 42.7 248 262 269 276 284 291 298 305 312 319 575 610 628 646 663 681 699 716 734 752 327 348 359 370 379 390 401 411 422 433 Vo Vc ∆Ζtt K 1.717 1.618 1.572 1.528 1.489 1.449 1.412 1.378 1.345 1.313 3.177 2.985 2.894 2.808 2.741 2.664 2.591 2.528 2.462 2.399 0.654 0.576 0.541 0.509 0.485 0.458 0.433 0.412 0.391 0.371 43.130 42.951 42.834 42.724 42.836 42.731 42.632 42.598 42.507 42.420 Từ bảng ta có ∆Z = 0,5m Mức độ thu hẹp của lòng sông K= 42,836%( thuộc khoảng 30%-60%) hợp lý. Vậy mực nước thượng lưu là: ZTL= ZHL+ Z = 41,7 + 0,5= 42,2(m). Bảng 2.9: Bảng tính toán thuỷ lực qua lòng sông thu hẹp. Q(m3/s) ω 2 (m2) ω1 (m2) Vc Vo ∆Z (m) ZHL(m) ZTL(m) 987 663 284 2.741 1.489 0.49 41.7 42.2 - Xác định cao trình đắp đập vượt lũ: ZVL=ZTL+δ = 42,2+0,7=42,9(m) (δ = 0,7m) - Kiểm tra khả năng chống xói: V≤[V]kx Sơ bộ ta xác định vận tốc không xói theo công thức của GhiecKan: VKX = KQ0,1 Trong đó: K - Hệ số phụ thuộc vào loại đất. Với đất bụi, đất cát ta lấy K = 0,53. Q - Lưu lượng dẫn dòng trong mùa lũ; Q = 987m3/s. GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 25 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động V KX = 0,53.987 0,1 = 1,056(m / s ) Như vậy :Vc =2,741(m/s) >VKX .Có khả năng gây xói lở. Khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp có xảy ra xói lở nên dùng các tấm bê tông lát lòng sông và phần đất đắp (các tấm bê tông sau này dùng để bảo vệ mái thượng lưu đập). 2.1.3.6.Tính toán dẫn dòng qua lỗ xả tràn: a. Mục đích: Xác định quan hệ giữa lưu lượng và cao trình mực nước thượng lưu Z TL, từ đó xác định cao trình đê quai, cao trình đắp đập vượt lũ. b.Các thông số cơ bản của lỗ xả tràn: - Lưu lượng thiết kế : Qtk= 13,08(m3/s) - Hình thức tính toán thuỷ lực qua đập tràn đỉnh rộng. - Cao trình ngưỡng tràn : Znt= +43m. - Bề rộng đập tràn: B = 4m. - Chiều cao lỗ xả tràn: H = 5m. c. Thiết lập quan hệ Q~Ho: Sơ đồ tính toán thuỷ lực: MNTL K K h dk H hn H +43 +43 i = 0.0005 N K N h N K i = 0.001 K Hình 2.5: Sơ đồ tính toán thủy lực qua lỗ xả tràn Ở đây ta coi chế độ chảy qua lỗ xả tràn như là chảy qua đập tràn đỉnh rộng và chảy tự do, được tính theo công thức: Q = m.B. 2 g .H o3 / 2 Trong đó:  Q: lưu lượng qua tràn.Q = 13,08(m3/s)  m: hệ số lưu lượng. m = 0,32 ( tra Bảng 14-12 trong bảng tra thuỷ lực)  B: chiều rộng tràn nước. B = 4m  Ho:cột nước trên đỉnh tràn.(m) GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 26 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động  g: gia tốc trọng trường. g = 9,81(m/s2) Cách tính toán:  Q Từ công thức trên ta có: H o =   m.B. 2 g     2/3   13,08  =   0 , 32 . 4 . 2 . 9 , 81   2/3 = 1,75( m ) Vậy cao trình mực nước thượng lưu là: ZTL= Znt+ Ho= 43 + 1,75 = 44,75(m) Tương tự tính với các cấp lưu lượng khác nhau ta lâp được bảng: Bảng 2.10: Bảng tính toán tuỷ lực qua lỗ xả tràn. Q(m3/s) Ho(m) ZTL(m) 10.00 1.46 13.08 1.75 15.00 1.91 20.00 2.32 25.00 2.69 Từ đó ta vẽ được đường quan hệ lưu lượng và ZTL 44.46 44.75 44.91 45.32 45.69 Đường quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lỗ xả tràn. 2.1.3.7.Tính toán dẫn dòng qua lỗ xả tràn khi đã bị bịt một phần Do yêu cầu phải lấy nước tưới kể từ tháng 1 do đó tháng 12 có thể thả van chẹn 1 phần của lỗ xả tràn để dâng nước. hh P1 hn H MNTL GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 27 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Hình 2.6: Sơ đồ tính toán khi bịt một phần lỗ xả tràn Khi lấy nước qua cống ngầm thì lưu lượng xả qua lỗ xả tràn là Qtràn = Qtkdd – Qc = 13,08 – 4,73 = 8,35 m3/s. (Việc tính toán như vậy là do cửa van của cống khống chế) Mặt khác chế độ chảy của tràn là tự do không ngập nên: Q = m.b.H0 3/2  Q . 2g ; H0 =   m.b. 2 g 2/3  ÷ ÷  Trong đó: Q lưu lượng qua lỗ xả tràn (m3/s). b là bề rộng lỗ xả tràn (m), b = 4m. g là gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2). H0 là cột nước toàn phần trên lỗ xả tràn (m). m là hệ số lưu lượng của đập tràn thực dụng. Theo Cumin tra bảng 14 – 12 BTTL ứng với cửa vào không thuận ta có m = 0,39. 2/ 3   8,35 Thay số ta có: H0 =  ÷  0,39.4. 2.9,81  = 1,13m Kết luận: vậy kích thước cửa van phải thả là bxh = 4x3,87. 2.1.4. Thiết kế công trình dẫn dòng: Đê quai là một công trình ngăn nước tạm thời, ngăn cách hố móng với dòng chảy, tạo điều kiện cho công tác thi công trong hố móng được khô ráo. 2.1.4.1.Chọn tuyến đê quai. Khi chọn tuyến đê quai, cần đảm bảo các nguyên tắc: - Đảm bảo mọi công việc ở hố móng được tiến hành trong điều kiện khô ráo, rộng rãi, tiện lợi. - Dòng chảy xuôi thuận, khả năng xả nước lớn mà lòng sông và đê quai không bị xói lở. - Tận dụng điều kiện có lợi của địa hình, đặc điểm kêt cấu công trình thuỷ lợi để đắp đê quai có khối lượng ít, giá thành thấp. Sử dụng đê quai làm dường vận chuyển. - Đảm bao việc thi công đê quai được thuận lợi, nhanh chóng. 2.1.4.2. Thiết kế đê quai. Những yêu cầu đối với đê quai : - Phải đủ cuờng độ chịu lực và ổn định chống thấm và phòng xói tốt . - Cấu tạo đơn giản, dễ làm, đảm bảo xây dựng, sửa chữa và tháo dỡ nhanh chóng . GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 28 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động - Phải liên kết tốt giữa hai bờ và lòng sông. Trường hợp cần thiết phải bảo vệ bờ thích đáng để đề phòng xói lở và phá hoại . - Khối lượng ít nhất, dùng vật liệu tại chỗ đảm bảo sử dụng nhân lực vật liệu thiết bị ít nhất mà có thể xây dựng xong trong một thời gian ngắn với giá rẻ nhất. 2.1.4.3. Loại đê quai. Trên cơ sở phân tích tài liệu địa hình địa chất, khu vực xây dựng công trình có nguồn vật liệu đất rất phong phú, ta chọn hình thức đê quai đắp bằng đất lấy từ các bãi. Vì đê quai bằng đất có những đặc điểm phù hợp với công trình của ta : - Không cho phép nước tràn qua. - Có thể đắp trực tiếp trên bất kỳ loại nền nào. - Kỹ thuật thi công đơn giản, xây dựng, tháo dỡ dễ dàng. - Giá thành rẻ. 2.1.4.4. Xác định các thông số đặc trưng của đê quai: a. Đê quai thượng lưu.( mùa khô năm thi công thứ 2) - Tuyến đê chọn theo tài liệu địa hình. TL - Cao trình đỉnh đê quai: ∇ dq = Z TL + δ Trong đó :  Z TL : Cao trình mặt nước thượng lưu đầu kênh ứng với lưu lượng dẫn dòng thiết kế và tần suất thiết kế p =10%, Z TL = 40,834 m  δ: Độ vượt cao an toàn, lấy δ = 0,7 m ∇ TL dq = Z TL + δ = 40,834 + 0,7 = 41,534m = 41,6m - Kích thước mặt cắt đê quai: Do đê quai làm bằng đất nên ta sử dụng mặt cắt hình thang có.  Bề rộng đỉnh đê quai không sử dụng làm đường giao thông nên ta chọn b = 4m  Độ dốc mái ta chọn: mTL= 2, mHL= 2. TL  Chiều cao đê quai là: Hđq= ∇ đq − ∇ ds = 41,534 − 37,0 = 4.534( m )  Do địa chất lòng sông là tầng thấm nước mạnh nên khi đắp đê quai thượng lưu ta phải làm sân phủ cho đê quai để tránh hiện tượng nước rò rỉ vào hố móng và đê quai có thể bị trượt do dòng thấm mạnh gây nên. + Chiều dày sân phủ TL: Ở đầu: t1 ≥ 0,5m ta chọn t1= 0,5m GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 29 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Ở cuối: t 2 ≥ H , [J ] Trong đó: H: là chêch lệch cột nước ở mặt trên và mặt dưới sân H = 40,834 - 37 = 3,834 (m) [J] =1,8( do vật liệu làm sân là đất sét chặt)-gardien thấm cho phép của vật liệu làm sân. Thay vào công thức ta được: t 2 ≥ H 3,834 = = 2,13( m) ta chọn :t2 = 2,2(m) [J ] 1,8 + Chiều dài sân phủ TL: Ls=(3 ÷ 5)H = 4.3,834 = 15,336 ta chọn chiều dài sân là Ls= 15,5m. - Tính toán khối lượng đê quai: V = Lđq.F = 120.56 = 6720 (m3) Trong đó:  Lđq: Chiều dài đê quai.Lđq= 120m F : Diện tích mặt cắt đại biểu của đê quai, F = 56m2 b.Đê quai hạ lưu ( mùa khô thi công năm thứ 2). - Tuyến đê chọn theo tài liệu địa hình HL - Cao trình đỉnh đê quai: ∇ đq = Zhl + δ Trong đó :  δ: Độ vượt cao an toàn δ = 0,5m  Zhl : Cao trình mặt nước hạ lưu. Xác định từ quan hệ Q ~ Zhạ .  Có QTKdd = 13,08 m3/s ta suy ra Zhl = 37,5m HL ∇ đq = 37,5 + 0,5 = 38(m) Đê quai hạ lưu được đắp đến cao trình ∇đqhl = 38m. - Kích thước mặt cắt đê quai: Do đê quai làm bằng đất nên ta sử dụng mặt cắt hình thang có.  Bề rộng đỉnh đê quai theo yêu cầu của thi công làm đường vận chuyển nên ta chọn: b = 6m  Độ dốc mái ta chọn: mTL= 2, mHL= 1,5.  Chiều cao đê quai : Hđ = 1m. -Đê quai hạ lưu: Không cần làm sân phủ. - Tính toán khối lượng đê quai: GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 30 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động V = Lđq.F = 130.7,75 = 1007,5 (m3) Trong đó:  Lđq: Chiều dài đê quai.Lđq= 130m  F : Diện tích mặt cắt đại biểu của đê quai, F = 7,75m2 . c. Đê quai thượng lưu.( mùa khô thi công năm thứ 3) - Tuyến đê chọn theo tài liệu địa hình. TL 2 - Cao trình đỉnh đê quai: ∇ đq = ∇đlx+ δ Trong đó :  ∇đlx: Cao trình mặt nước thượng lưu đầu lỗ xả ứng với lưu lượng dẫn dòng thiết kế và tần suất thiết kế p =10%, ∇đlx= 44,75m  δ: Độ vượt cao an toàn, lấy δ = 0,7 m 2 ∇ TL đq = 44,75+ 0,7 = 45,45(m). TL 2 Đê quai thượng lưu được đắp đến cao trình ∇ đq = 46m. - Kích thước mặt cắt đê quai: Do đê quai làm bằng đất nên ta sử dụng mặt cắt hình thang có.  Bề rộng đỉnh đê quai không sử dụng làm đường giao thông nên ta chọn b = 6m  Độ dốc mái ta chọn: mTL= 2, mHL= 2. TL 2  Chiều cao đê quai là: Hđq= ∇ đq − ∇ ds = 46 − 40,85 = 5,15( m )  Do địa chất lòng sông là tầng thấm nước mạnh nên khi đắp đê quai thượng lưu ta phải làm sân phủ cho đê quai để tránh hiện tượng nước rò rỉ vào hố móng và đê quai có thể bị trượt do dòng thấm mạnh gây nên. + Chiều dày sân phủ TL: Ở đầu: t1 ≥ 0,5m ta chọn t1= 0,5m Ở cuối: t 2 ≥ H , [J ] Trong đó: H: là chêch lệch cột nước ở mặt trên và mặt dưới sân, H = 44,75- 40,85 = 3,9(m) [J] =1,8( do vật liệu làm sân là đất sét chặt)-gardien thấm cho phép của vật liệu làm sân. GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 31 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Thay vào công thức ta được: t 2 ≥ H 3,9 = = 2,17(m) ta chọn :t2 = 2,2(m) [ J ] 1,8 + Chiều dài sân phủ TL: Ls = (3 ÷ 5)H = 5.3,9= 19,5m, ta chọn chiều dài sân tính toán là Ls= 20m. - Tính toán khối lượng đê quai: V = Lđq.F = 105.108 = 11340 (m3) Trong đó:  Lđq: Chiều dài đê quai.Lđq= 105m  F : Diện tích mặt cắt đại biểu của đê quai, F = 108m2 . GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 32 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động • Tổng hợp kích thước công trình dẫn dòng: Thông số Z đq ( m) b (m) m TL m HL H (m) V(m 3 ) GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng Năm thi công thứ 2 Năm thi công thứ 3 TL Z đq = 41,6 Z đqHL = 38 TL 2 Z đq = 46 4 2 2 4,6 6720 6 2 1,5 1 1007,5 6 2 2 5,15 11340 33 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Chương 3 :THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CỐNG LẤY NƯỚC 3.1. Công tác hố móng 3.1.1. Xác định phạm vi mở móng 3.1.1.1.Đặc điếm công trình thuỷ công Cống ngầm lấy nước bố trí bên vai phải đập đất, kiểu cống hộp BTCT. Các thông số của cống: - Lưu lượng thiết kế : QTK = 4,73 m3/s. - Cao trình cửa vào : ∇cv = 44,5 m. - Cao trình cửa ra : ∇cr = 44,3 m. - Kích thước cống hộp b × h : 1,6m x 2,0m. - Chiều dài đoạn cống hộp trước nhà tháp : 50 m. - Chiều dài đoạn cống sau nhà tháp : 67 m. - Chiều dài toàn cống là: L = 117m. - Chế độ chảy : Có áp. - Độ dốc đáy cống: i = 0,003. - Hình thức đóng mở: Van phẳng bằng thép Cống có chiều rộng b = 1,6(m). Nhằm đảm bảo công tác thi công được thuận lợi, công tác dựng lắp chống đỡ ván khuôn, thoát nước hố móng và các điều kiện khác dễ dàng nhanh chóng. Ngoài phần kích thước cống ta tiến hành mở rộng độ lưu không về hai phía. 3.1.1.2. Xác định phạm vi mở móng Xác định chiều rộng hố móng: Bm = B+2C Trong đó: B : chiều rộng cống: B = b +2δ δ : Chiều dầy thành cống δ = 0,5 C :độ lưu không hai phía, chọn C = 1m Bm= 1,6+2.0,5+2.1 = 4,6(m) Độ dốc hố móng: Mái đá m1 = 0,5 Mái đất m2= 0,75 GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 34 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động 3.1.2.Phương án đào móng Dựa vào địa hình, địa chất ta thấy hố móng có khẩu diện nhỏ, lượng đào đắp không lớn lắm ta đề xuất phương xuất phương án đào móng như sau: -Với đất cấp 3 có khối lượng lớn ta dùng máy đào kết hợp với ô tô chở ra bãi thải phía hạ lưu công trình tận dụng đắp đê quai cho năm thi công thứ hai. -Với đá Tại những vị trí có độ dày lớn ta dùng thuốc nổ, những vị trí có độ dày nhỏ ta cậy thủ công, sau đó vun đống xúc vào ô tô chở ra bãi thải. 3.1.3. Thi công hố móng. Dựa vào phương pháp mặt cắt để tính khối lượng mở móng Hình 3.1: Mặt cắt ngang mở móng cống 3.1.3.1 - Xác định khối lượng đào móng Cao trình đáy vào của móng Zv= Zđc- δ = 44,5 - 0,6 = 43,9 (m) δ: chiều dày đáy cống Cao trình đáy ra của móng cống Zr = Zv-i×∑LI = 43,9 – 0,003.117 = 43,549 (m) Với cống này ta chia làm 19 mặt cắt Khối lượng đào móng được xác định theo phương pháp mặt cắt. GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 35 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Tại cao trình cơ +44,5 khối lượng đào từ cao trình +44,5 xuống đáy hố móng cống và rãnh tiêu nước được đào bằng thủ công. Khối lượng còn lại được đào bằng cơ giới. *Các bước tiến hành như sau : - Xác định diện tích Fi của mỗi mặt cắt - Diện tích trung bình giữa hai mặt cắt : Ftb= - Khối lượng đào giữa hai mặt cắt Vi: Fi + Fi +1 2 Vi = Ftb.Li Li là khoảng cách giữa hai mặt cắt, phụ thuộc vào từng mặt cắt - Khối lượng đào của toàn bộ hố móng : V = ∑ Vi Bảng 3.1: Tính khối lượng đào móng MC C0 F đào TC Đá Khoảng cách L(m) 22.14 22.78 107.1 7 0.52 3.3 3.2 10.2 4.84 9 5.03 9.4 3.24 8.8 315.72 105.92 3.24 160.7 261.42 3 3.24 112.1 261.52 5 10.57 293.28 67.72 10.57 266.3 8 121.1 2.29 317.2 4 53 2.29 343.6 9 48.46 1.94 235.35 45.97 1.94 5.2 F đào CG (m2) Đá Đất C1 C2 163.0 9 235.41 C3 305.3 C4 380.82 102.59 379.6 114.8 4 1 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C19 56.16 20.07 44.37 33.06 24.49 9.44 3.74 10.56 GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 1.94 1.77 4.95 12.5 7.1 8 10.7 8.7 8.6 8.9 14.4 14.4 15 14.8 14.7 15.8 Ftb CG(m2) Đá Đất 199.25 270.3 6 343.0 6 380.2 3 347.6 8 288.57 261.4 7 277.40 279.83 291.8 1 330.4 7 289.52 145.7 6 38.12 10.04 36 Ftb TC Đá V đào CG (m3) Đá Đất V đào TC(m3) Đá 22.46 1.91 2032.35 229.09 19.48 64.98 104.8 8 108.7 0 110.3 7 133.3 3 136.4 4 89.94 4.07 2433.20 584.78 36.63 4.94 3224.76 985.87 46.39 4.14 3346.02 956.56 36.39 3.24 1807.94 573.90 16.85 3.24 3607.13 1666.56 40.50 6.91 10.57 1856.44 2219.20 968.72 719.48 49.03 84.56 94.41 6.43 2994.18 1010.19 68.80 87.05 2.29 2538.75 757.34 19.92 50.73 47.22 2.12 1.94 2842.00 2576.73 436.28 420.21 18.19 17.27 45.17 38.72 28.78 16.97 6.59 7.15 1.94 1.86 3.36 2098.87 548.86 150.53 650.45 557.50 431.63 251.08 96.87 112.97 27.94 26.71 50.40 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động K0 15.5 Tổng 34276.94 11409.47 559.05 3 Vậy khối lượng đất cần phải đào, đắp là: Vđất = 11409.47 (m ) Vậy khối lượng đá cần phải đào là:Vđá = 34836 (m3) 3.1.3.2. Nêu và chọn phương án đào móng Có thể thực hiện theo các phương án sau:  Phương án I: Máy đào kết hợp với ôtô  Phương án II: Máy đào kết hợp máy ủi và ôtô  Phương án III: Máy ủi Căn cứ vào tình hình thực tế ta có nhận xét sau: + Thời gian thi công ngắn 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 ủi + Phương án 2 có thêm máy ủi nên sẽ làm việc những nơi mà máy đào không tận dụng được,đồng thời nó trợ giúp cho cho máy đào và ôtô đem lại hiệu quả làm việc cao hơn Từ những phân tích nêu trên ta chọn phương án II 3.1.3.3 Cường độ thi công đào móng Trình tự thi công như sau:đào đất hố móng, sau đó tiến hành nổ mìn tầng đá và đào xúc đá sau nổ mìn. Cường độ đào đất: Qđ = Vd m.n.t d Với: Vđ :Khối lượng đất đá cần đào(m 3 ) m : số tháng thi công đào đất ,m = 2 tháng n : số ngày thi công trong tháng ,n = 15 ngày tđ : số ca thi công trong ngày tđ = 2 ca. V dat 11409,47 = 190,16 (m3/ca) ; Qđ = m.n.t dat 2.15.2 Vd Qđ = Cường độ đào đá: m.n.t d Qđ = Với: Vđ :Khối lượng đất đá cần đào(m 3 ) m : số tháng thi công đào đá,m = 2 tháng n : số ngày thi công trong tháng ,n = 18 ngày tđ : số ca thi công trong ngày tđ = 2 ca. GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 37 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Qđ = Vda 34836 = 483,83 (m3/ca) ; Qđ = m.n.t da 2.18.2 3.1.3.4. Tính toán lưạ chọn xe máy thi công phần đất Căn cứ vào cường độ thi công ta chọn các loại máy như sau: - Máy đào gầu sấp có kiểu máy 60/120 của Pháp dung tích gầu là q = 1,25 m 3 - Chọn ô tô tải trọng 7 tấn Tra định mức dự toán xây dựng công trình của Bộ xây dựng số: 1776 /BXD-VP với loại đất cấp III có chiều rộng móng ≤ 6m,ta tra được các loại máy tính cho 100m 3 đất đào như sau: Bảng 3.2: Bảng tra định mức với máy đào ≤ 1,25m 3 Mã hiệu Thành phần Hao phí Công tác xây lắp Đơn vị CÊp ®Êt III công 7,48 ca 0,274 Nhân công 3,0/7 3 §µo mãng b»ng m¸y ®µo < 1,25m Máy thi công AB.25123 Máy đào ≤1,25m3 100.1 = 364,96(m3 / ca) 0,274 Qd 190,16 = = 0,52 * Số máy đào làm việc được sử dụng mở móng: nmđ = N mđ 364,96 * Năng suất của máy đào: Nmđ = Với: Qd: Cường độ thi công (m3/ca) Nmđ , nmđ: Năng suất máy đào, số lượng máy đào (chiếc) Chọn 1 máy đào để sử dụng và 1 máy để dự trữ - Chọn số ô tô làm việc với máy đào: Tra định mức xây dựng công trình của Bộ xây dựng C1776-2007 với loại đất cấp III ta xác định được loại ôtô 7 tấn dùng để vận chuyển đất cho 100m 3 . Bảng 3.3: Bảng tra định mức vận chuyển đất bằng ôtô tự đổ trong phạm vi ≤ 500m Mã hiệu Thành phần hao phí Công tác xây lắp AB.41223 Vận chuyển đất trong phạm vi Ôtô 7 tấn ≤ 500m * Năng suất của ôtô: Nôtô = GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng Đơn vị Cấp đất III ca 0,86 100.1 = 116,28(m 3 / ca) 0,86 38 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động * Số Ôtô phục vụ cho một máy đào: nôtô = n mđ N mđ 364,96 = 1. = 3,14 ôtô N oto 116,28 Trong đó: Nôtô : Năng suất ôtô nôtô : Số lượng ôtô (chiếc) Chọn 4 ôtô làm việc. Vậy tổng số xe máy dùng để đào đất móng tràn là: - Mày đào gầu ngửa: 2 máy (trong đó có 1 máy dự phòng). - Ôtô 7 tấn: 4xe. c. Kiểm tra sự phối hợp xe máy. + Điều kiện ưu tiên máy chủ đạo (Máy đào): Áp dụng công thức: nđào .N đào ≤ nôtô.Nôtô 1.364,96 = 364,96 ≤ 4.116,28= 465,12 Vậy công thức trên được thoả mãn . m= + Điều kiện phối hợp về khối lượng : Q.K p q.γ tn .K h Trong đó: m : Số gàu máy đào đổ đầy 1 ôtô. Q : Tải trọng ôtô,Q ôtô = 7 tấn q : dung tích gàu xúc. q = 1,25 γtn: Khối lượng riêng của đất tự nhiên : γtn=1,77(Tấn/m3). Kp : Hệ số tơi xốp : Kp= 1,2(tra bảng 6-10 trang 29) K h : Hệ số đầy gàu : Kh = 0,9 (tra bảng trang 129-giáo trinh thủy công 1 ứng với đất cấp 3) Thay số ta có:m = 7.1,2 = 4,22 chọn m = 5 1,25.1,77.0,9 Điêu kiện cần và đủ của m là: 4 ≤ m ≤ 7 m = 5 thoả mãn. + Điều kiện về phối hợp nhịp nhàng giữa ôtô và máy đào: (nôtô-1). Tđào ≥ L L + +t + t V1 V2 đổ đợi Trong đó: nôtô : Số ôtô kết hợp với máy đào nôtô = 4 xe L : Chiều dài trung bình quãng đường vận chuyển L = 500 m V1 :Vận tốc của ôtô lúc xe chở nặng V1 = 30 km/h = 8,33 m/s V2 :Vận tốc của ôtô lúc xe không chở nặng V2 = 40 km/h = 11,11 m/s GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 39 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động tđổ :Thời gian đổ đất của ôtô tđổ = 60s tđợi : Thời gian chờ đợi vào vị trí đổ đất tđợi = 120s Tđào : Thời gian máy đào xúc đầy 1 ôtô: Tđào = mđào . tck + t’ Trong đó: t’: Thời gian chờ ôtô lùi vào vị trí lấy đất, t’ = 20s mđào :Số gàu xúc đầy 1 ôtô, m = 5 tck :Thời gian một chu kỳ làm việc của máy đào, thường t ck = 20-30s Tđào= 5.30 + 20 = 170 (s) Vậy ta có: (4 - 1).170 = 510 (s) ≥ 500 500 + + 60 + 120 = 285,03 (s) 8,33 11,11 Sự phối hợp xe nhịp nhàng. Vậy điều kiện 3 thoả mãn. 3.1.3.5 Tính toán lưạ chọn xe máy thi công phần đá . Do phần đào đá có chiều dày lớn nên ta chọn phương án nổ mìn để đào phá đá Do khối lượng thi công lớn, có thể phân chia thành các đợt nổ mìn khác nhau, chiều sâu cần đào > 5m nên ta chia làm hai tầng nổ mìn. Dùng phương pháp nổ mìn nỗ nông b a llb l h l bt lkt W Hình 3.2. Sơ đồ bố trí nổ mìn lỗ nông khi đào theo bậc thang 1- Đoạn nạp thuốc nổ 2- Đoạn lấp bua 3.1.3.5.1.Chọn loại máy khoan, đường kính mũi khoan Bao thuốc hình dài nạp trong lỗ khoan có đường kính d Số lượng công cụ vận chuyển. Xác định số xe vận chuyển cát - Tính dung tích thùng xe chở cát C 50*Vcat mà Vcat = γ oc 292 50*394 = = 67.5 (lít). 292 Vxecat = Vxecat Vcat = 611 = 394 (lít). 1.55 Chọn xe chở cát có thùng V= 100 (lít) - Tính năng suất của xe chở cát theo công thức: N xecat = 3600V 3600.V .k p = .k p T t1 + t 2 + t3 + t4 + t5 Với: kp : Hệ số lợi dụng thời gian : kp= 0,9 V : Dung tích vật liệu trở trong xe V=67,5 lít t1 : Thời gian xúc vật liệu vào xe, t1 = 150s t2 , t3: Thời gian trở vật liệu từ bãi đến trạm trộn, và thời gian quay về. t2+t3 = 2 L 2.50 = = 90 (s) V 1.11 L - khoảng cách từ bãi vật liệu đến trạm trộn L=50m V- vận tốc trung bình của xe cải tiến V = 4km/h = 1,11m/s t4 : Thời gian trút vật liệu ra, t4 = 30(s) t5: Thời gian trở ngại nếu có, t5 = 30(s): T = 150 + 90 + 30 + 30 = 300s Nxecat = 3600.0,0675 .0,9 = 0,728 (m3 /h ) 300 • Số xe cải tiến cần thiết để chở cát là: + Với lượng cát cần cho 1 cối trộn là 67,5 (lít) Lượng cát cần cung cấp cho máy trộn trong 1 giờ Vcấp= n1.Vc= 30. 67,5 = 2025(l/h) Số lượng xe chở cát: nxecat = GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng Vcap N xecat = 2025 =2,78 ta chọn 3 xe dung tích 100 (lít) 728 56 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động - Xác định số xe vận chuyển đá. Tính dung tích thùng xe chở đá D 50*Vda mà Vda = γ od 292 50.884,5 Vxeda = = 151(lít). 292 Vxeda = Vda= 1371 = 884,5(lít). 1,55 Chọn xe chở cát có thùng V= 200 (lít) - Năng suất của xe được xác định theo công thức N xeda = 3600.Vd .k p (m3 / h) t1 + t2 + t3 + t4 + t5 Trong đó kp : Hệ số lợi dụng thời gian : kp= 0,9 V : Dung tích vật liệu trở trong xe Vda=151(lít) t1 : Thời gian xúc vật liệu vào xe, t1 = 160s t2 , t3: Thời gian trở vật liệu từ bãi đến trạm trộn, và thời gian quay về. t2+t3= 2 L 2.60 = = 108 (s) 1,11 V L - khoảng cách từ bãi vật liệu đến trạm trộn L=60m V- vận tốc trung bình của xe cải tiến V = 4km/h = 1,11m/s t4 : Thời gian trút vật liệu ra, t4 = 40(s) t5: Thời gian trở ngại nếu có, t5 = 20(s): T = 160 + 108 + 40 + 20 = 328 (s) Nxeda = 3600.0,151 .0,9 =1,5(m3/h) 328 • Số xe cải tiến cần thiết để chở đá là: + Với lượng đá cần dung cho 1 cối trộn là 151 (lít) + Lượng đá cần cung cấp cho máy trộn trong 1 giờ Vcấp= n1.Vc= 30.151= 4530(l/h) Số lượng xe chở đá là : nxeda= Vcap N xeda = 4530 = 3,0 1 1500 Vậy ta chọn 3 xe. . Tính toán số xe vận chuyển vữa bê tông. Tính dung tích thùng xe chở vữa bê tông cho một cối trộn. Chọn xe chở vữa có thùng V=300 (lít) Tính năng suất xe cải tiến vận chuyển vữa bê tông. GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 57 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động N xevua = 3600*Vvua .K p Tck Vvua= 257,56(lit) Tck = t1+t2+t3+t4+t5 t1 : Thời gian xúc vật liệu vào xe, t1 = 30s t2 , t3: Thời gian trở vật liệu từ bãi đến trạm trộn, và thời gian quay về. t2+t3= 2 L 2.50 = = 108s 1,11 V L - khoảng cách từ bãi vật liệu đến trạm trộn L=60m V- vận tốc trung bình của xe cải tiến V = 4km/h = 1,11m/s t4 : Thời gian trút vật liệu ra, t4 = 100(s) t5: Thời gian trở ngại nếu có, t5 = 30(s): T = 30 + 108 + 100 + 30 = 268(s) Nxevữa= 3600.0,25756 .0,9 =3,11(m3/h) 268 Lượng vữa trong 1 giờ trạm trộn sản xuất được: Nvua cap= n.Ntram tron=1.10,2= 10,2(m3) Số xe cải tiến cần thiết để chở vữa là: nvua = N vua cap N xevua = 10,2 = 3,3 3,11 Chọn 4 xe chở vữa V=300 (lít) Bảng 3.11 :Tổng hợp xe cải tiến chở vật liệu Máy trộn Loại máy SP-16V Làm việc Dự trữ 2 Xe chở cát V=100 lít Làm việc Dự trữ 1 6 Xe chở đá V=200 lít Làm việc Dự trữ 1 6 1 Xe chở bê tông V=300 lít Làm việc Dự trữ 8 1 3.2.6. Đổ, san, đầm và dưỡng hộ bê tông 3.2.6.1. Đổ bê tông: 3.2.6.1.1.Các phương pháp đổ bê tông: - Lựa chọn phương pháp đổ cho thi công cống: Với việc phân khoảnh đổ cũng như năng suất trạm trộn đã chọn nên chọn: + Phần kết cấu cống sử dụng phương pháp đổ bê tông là đổ theo lớp nghiêng với độ nghiêng lớp đổ α < 100, GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 58 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động + Phần tháp cống chọn đổ lên đều. 3.2.6.1.2.Yêu cầu kĩ thuật khi đổ: − Kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh cho khoảnh đổ điển hình. Điều kiện để bê tông không phát sinh khe lạnh: Ftt ≤ [ F] = k.N(T1 − T2 ) h Trong đó: k : Hệ số do đổ bê tông không đều.k=0,95 N : Năng suất thực tế của trạm trộn (m3/h). N = 10,2(m3/h) T1 : Thời gian ninh kết ban đầu của xi măng (h), phụ thuộc vào loại xi măng và nhiệt độ môi trường tại thời điểm đổ bê tông. T1 = 90 phút T2 : Thời gian vận chuyển vữa bê tông từ trạm trộn vào khoảnh đổ. T2 = 365s=0,101h h : Chiều dày một lớp đổ (m), phụ thuộc vào công cụ đầm . h = 30cm [F]: Diện tích khống chế để bê tông không phát sinh khe lạnh (m 2) Ftt: Diện tích bề mặt bê tông của khoảnh đổ (m 2), phụ thuộc vào phương pháp đổ bê tông [F] = 0,95.10,2.(1,5 − 0,101" ) = 45,19 (m2) 0,3 a- Kiểm tra với khoảnh đổ điển hình 1 - Khoảnh đổ GĐ1-Đ1.2(bản đáy cống) kiểm tra tại đầu khớp nối: Có chiều rộng khoảnh đổ B = 2,6 m Chiều cao khoảnh đổ H = 0,8 m Ta chọn α = 100 ; Ftt = B.H 2,6.0,8 = = 11,98(m 2 ) sin α sin 10 o 2 2 Vậy Ftt = 11,98m ≤ [ F ] = 45,19m Thoả mãn điều kiện không phát sinh khe lạnh 2 – Kiểm tra khoảnh đổ thân tháp cống . GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 59 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động + Ftt = B.L = 3.4,1 =12,3 m2 Ftt=12,3 ( m2)≤ Fkc=45,19 (m2) Thoả mãn điều kiện không phát sinh khe lạnh - Các khoảnh đổ còn lại có kết cấu tương tự hoặc thấp hơn và diện tích nhỏ hơn nên không cần phải kiểm tra. 3.2.6.2. San bê tông Công tác san ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của bê tông, để giảm bớt công tác san thi khi đổ vào khoảnh đổ chu ý đổ bê tông cho đều, đổ đến đâu san đến đó đảm bảo không phân cỡ phân tầng, đúng yêu cầu kỹ thuật tránh va đập vào cốt thép, ván khuôn… Với những khoảnh đổ ở vị trí thấp, hoặc khoảnh đổ có diện tích rộng. ta dùng Cuốc, Xẻng để san bê tông. Còn với những khoảnh đổ ở trên cao, có diện tích nhỏ, khoảng cách cốt thép tương đối dày ta dung máy đầm để san. 3.2.6.3. Đầm bê tông 1- Mục đích của đầm bê tông : Đầm bê tông là công tác đảm bảo cho bê tông đồng nhất, tăng độ chặt, cường độ bê tông, không còn hiện tượng rỗng bên trong và rỗ bên ngoài, tạo điều kiện cho bê tông bám chắc vào cốt thép và tăng khả năng chống thấm, xâm thực cho bê tông. 2- Ưu điểm của đầm bằng máy: Đầm bê tông bằng máy có nhiều ưu điểm hơn so với đầm bằng thủ công. Vì dùng vữa khô hơn, cho nên tiết kiệm được từ 10 ÷ 15% xi măng, giảm công lao động, năng suất GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 60 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động cao, chất lượng bê tông được đảm bảo tránh nhiều khuyết tật trong thi công bê tông toàn khối, cường độ bê tông tăng lên. 3- Chọn loại máy và xác định các thông số của máy đầm bê tông : + Đối với những khoảnh đổ bê tông lót M100: Có chiều dày đầm mỏng (10 cm) ta dùng đầm bàn để đầm. Dựa vào “ Sổ tay máy thi công ” ta chọn máy đầm có các thông số kỹ thuật sau : - Công suất máy : 0,4 KW - Điện thế : 36 V - Số vòng quay trong 1 phút : 2850 v/ph - Kích thước tấm đáy : ( 900 × 400 ) mm - Kích thước ngoài : ( 950 × 550 × 360 ) mm - Năng suất máy : ( 7 ÷ 10 ) m3/h - Chiều sâu đầm : 25 cm - Trọng lượng máy : 44 kg - Lực chấn động : 340 kg. Số lượng máy đầm được xác định theo công thức: nd = N tt 10,2 = = 1,46 Chọn 2 máy chính và 1 máy dự bị Nđ 7 + Với bê tông M200: Cống có tiết diện nhỏ, thép tương đối nhiều nên ta có thể chọn phương pháp đầm dùi. Chọn loại đầm dùi trục mềm mã hiệu C-376 với các thông số kỹ thuật sau: + Đường kính chày :54 (mm) + Chiều dài chày :490 (mm) + Chiều sâu đầm : 300 (mm) + Bán kính ảnh hưởng : 300 đến 400 (mm) + Trọng lượng đầm : 7 (kg) + Năng suất tối đa : 7 (m3/h) Với loại đầm dùi này ta có thể vừa đầm tại những khoảnh không có cốt thép cũng như những khoảnh có cốt thép. Số lượng máy đầm được xác định theo công thức: nđ = N tt 10,2 = = 1,46 Chọn 2 chiếc và 1 chiếc dự bị Nđ 7 GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 61 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động a. Các yêu cầu kỹ thuật khi đầm bê tông - Đầm dưới thấp trước, đầm trên cao sau. Khi đổ lớp nghiêng cần đầm dưới chân dốc trước. - Đầm luôn phải để hướng vuông góc với mặt bê tông, nếu kết cấu nằm nghiêng thì mới để đầm nghiêng theo nhưng phải vuông góc với mặt bê tông. - Đầm cần cắm sâu vào lớp trước 5 ÷ 10 cm để đảm bảo sự kết hợp tốt giữa các lớp bê tông. - Khoảng cách giữa các vị trí đầm, từ đầm đến mặt ván khuôn không được lớn hơn 1,5 lần bán kính tác dụng của đầm. - Khoảng cách từ vị trí đầm đến ván khuôn là : 2d < l 1 ≤ 0,5 Ro và khoảng cách giữa vị trí đầm cuối cùng đến vị trí sẽ đổ bê tông tiếp theo là : l 2 ≥ 2Ro; d : đường kính của đầm dùi. - Khi đầm cần cắm nhanh, rút chậm để đảm bảo bê tông không phân cỡ. - Đảm bảo không đầm sót. - Thời gian đầm tại một điểm phụ thuộc vào độ lưu động của vữa bê tông nhưng nói 1,5R 1,5R chung khi thấy bề mặt bê tông tại vị trí đầm nổi lên một lớp váng vữa thì dừng đầm. 3.2.6.4. Dưỡng hộ bê tông + Mục đích của việc bảo dưỡng bê tông : Sau khi đổ bê tông cần bảo dưỡng tốt ngay từ những ngày đầu nhằm : - Chống mất nước và bổ xung nước cho bê tông, giúp cho sự thuỷ hoá của xi măng được thuận lợi và hoàn toàn. - Đảm bảo chất lượng bê tông. - Phòng nứt bề mặt do bị thấm nước, nâng cao tính chống thấm, chống xâm thực của bê tông. + Nhiệm vụ và phương pháp bảo dưỡng bê tông: - Nhiệm vụ : GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 62 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Sau khi hoàn thành công tác đổ bê tông 4 giờ về mùa hè và 6 giờ về mùa đông ta bắt đầu công tác dưỡng hộ. Để đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho bề mặt bê tông, muốn làm được như vậy ta phải có một số biện pháp như sau : Đối với các khoảnh đổ mặt bê tông nằm ngang như bản đáy ta dùng cát ướt, bao tải thấm nước phủ lên trên hoặc đổ trữ nước trên mặt bê tông. Đối với các khoảnh đổ mặt bê tông thẳng đứng như tường chắn ta dùng phương pháp tưới nước hoặc mưa nhân tạo. Thời gian dưỡng hộ phụ thuộc vào tính chất của xi măng và điều kiện khí hậu thời tiết trên khu vực xây dựng. Trong thời gian dưỡng hộ yêu cầu tưới nước thường xuyên. Ban ngày ít nhất 2 giờ tưới một lần, ban đêm tưới 1 ÷ 2 lần. ( Theo QP thi công và nghiệm thu các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thuỷ lợi ). 3.3. Công tác ván khuôn 3.3.1. Lựa chọn ván khuôn - Từ đặc điểm kết cấu cống và việc phân khoảnh đổ ta chọn loại ván khuôn đứng thi công cống là ván khuôn tiêu chuẩn. - Chọn loại ván khuôn làm bằng gỗ. - Trong thực tế tùy vào tình hình thi công có thể có thêm một số loại ván khuôn với kích cỡ khác. 3.3.2. Tổ hợp lực tác dụng lên ván khuôn: 3.3.2.1. Ván khuôn chịu áp lực ngang - Ván khuôn đứng: a. Lực tác dụng ngang của bê tông lỏng (P1): - Để tính P1 ta cần xác định chiều cao sinh áp lực H - Do phương pháp đầm như trên nên sơ đồ tính lực của bê tông lên ván khuôn như H R sau: P1 Với: GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 63 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động R0 : Bán kính tác dụng theo chiều thẳng đứng của đầm chày R 0 = 0,49m lấy bằng chiều dài chày H - Là chiều cao sinh áp lực ngang, tường, trần cống lấy bằng chiều cao khoảnh đổ Hđổ P1 - là áp lực phân bố của bê tông lên ván khuôn được xác định theo công thức: P1 = γb.Ro γb : Dung trọng riêng của bê tông sau khi đầm γb = 2400kg/m3 P1 = 2400.0,49 = 1176 (daN/m2) b. Lực tác dụng ngang do đổ hoặc đầm bê tông (P2) Theo giáo trình thi công tập II áp lực do đổ bê tông vào khoảnh đổ qua phễu vòi voi là 200 (daN/m2) Áp lực tác dụng khi đầm bê tông là 200 (daN/m2) Áp lực tính toán chỉ được lấy 1 trong hai giá trị này. Do đó ta có: P2 = 200 (daN/m2) c. Lực tác dụng ngang do gió: Hố móng cống nằm ở thấp so với địa hình nên khi tính toán ta bỏ qua. Vậy tổng áp lực ngang tác dụng lên ván khuôn đứng là. P = P1 + P2 = 1176 + 200 = 1376 (daN/m2) P1 = 1176 P2 = 200 P = 1376 3.3.3.2. Ván khuôn chịu áp lực đứng - Ván khuôn nằm: Lực thẳng đứng tác dụng lên ván khuôn bao gồm: Trọng lượng bản thân của ván khuôn, trọng lượng bê tông lỏng và cốt thép, tải trọng do người và dụng cụ thi công , lực xung kích do đổ hoặc đầm bê tông và lượng nước phủ mặt khi dưỡng hộ bê tông. a. Trọng lượng bê tông lỏng và cốt thép GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 64 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Trọng lượng riêng của bê tông cốt thép: γ = 2450 (kg/m3), với d = 0,3m là chiều dày lớp bê tông cốt thép đổ: Ta có: q1 = 2450.0,3 = 735 (daN/m2) b. Trọng lượng bản thân của kết cấu ván khuôn: Do trọng lượng các bổ đỡ không lớn, để đơn giản khi tính toán ta bỏ qua. Trọng lượng ván khuôn được xác định theo công thức q2 = d.γg γg: Khối lượng riêng vật liệu làm ván khuôn với gỗ nhóm IV với độ ẩm 15% ta có .γg = 740 daN/m3. d: Chiều dày ván mặt sơ bộ chọn là 2,5cm ; q2 = 740.0,025 = 18,5 (daN/m2) c. Tải trọng do người và dụng cụ thi công Theo quy phạm kỹ thuật thi công , tải trọng do người và công cụ thi công gây ra khi tính với ván mặt lấy bằng q3 = 250 (daN/m2) d. Lực xung kích khi đổ hoặc đầm bê tông. Theo quy phạm thi công và nghiệm thu các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Lực tác dụng khi đầm rung. Q4 = 100 (daN/m2) e. Tải trọng do lớp phủ mặt khi dưỡng hộ bê tông: không đáng kể ta bỏ qua Tổng áp lực tác dụng lên ván khuôn: P = n 1 . q 1 + n 2 . q 2 + n3 . q 3 Trong đó: n1 =1,2: hệ số quá tải ứng với trọng lượng của bê tông và cốt thép n2 = 1,1: hệ số quá tải ứng với trọng lượng của ván khuôn n3 =1,3: hệ số quá tải ứng với tải trọng của người và các phương tiện vận chuyển P = 735.1,2 +18,5.1,1 + 250.1,3 = 1227,35 (daN/m2) 3.3.3. Tính toán kết cấu ván khuôn: Ta chọn dung ván khuôn tiêu chuẩn bằng gỗ ghép lại với các kích thước như sau: + Chiều dài : L = 2,0m + Chiều rộng: B = 0,8m GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 65 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động 80 20 20 10 20 200 10 6 60 60 60 6 20 - Tính toán ván mặt trường hợp ván khuôn chịu áp lực ngang : Lực tác dụng lên ván mặt là lực phân bố đều, coi ván mặt như một dầm đơn liên tiếp , chiều dài dầm đơn 0,6(m). Bề rộng dải ván là b = 0,2m. Sơ đồ lực tác dụng như sau: q 60cm 2 ql 8 Lực phân bố tác dụng lên mặt ván là: q = n . P. b Với: P : Tổng áp lực ngang = 1376 daN/m2 (tính toán với lực lớn nhất) b : Bề rộng 1 tấm ván = 0,2 (m) n : Hệ số vượt tải, n = 1,3 q = 1,3 . 1376 . 0,2 = 357,76(daN/m) a. Theo điều kiện về cường độ: Giá trị mômen lớn nhất được xác định theo công thức: M max ql 2 357,76.0.6 2 = = = 16,1( daN / m 2 ) 8 8 Ván mặt phải thỏa mãn điều kiện: σ max < [σ] GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 66 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động [σ]: Ứng suất cho phép . [σ]= 750.105 (N/m2) = 750.104 (daN/m2) với gỗ nhóm IV khi uốn tĩnh. σ max = M max 6.M mqx = (daN / m 2 ) 2 W b.h b.h 2 Với W là mô đuyn chống uốn W = 6 M max .6 16,1.6 = ≈ 0,01m Vì σ max ≤ [σ ] nên h ≥ b.[σ ] 0,2.750.10 4 Chọn h = 0,03m ( h=d chiều dày ván mặt) b. Kiểm tra độ võng của ván mặt: Độ võng tương đối của ván mặt phải thoả mãn công thức: f f 1 = = l  l  400 Theo giáo trình sức bền vật liệu ta có: f 5 ql 3 = l 384 FJ Với: E : Mô đuyn đàn hồi của gỗ, E= 1,2.109 daN/m2 q : là tải trọng phân bố đều tác dụng lên ván khuôn mặt, q = P.b = 1376.0,2 = 275,2 daN/m J : là mô đuyn quán tính của tiết diện J= b.d 3 0,2.0,033 = = 4,5.10 −7 (m 4 ) 12 12 Thay vào công thức trên ta có: f 5 275, 2.0, 63 1 f = . = [...]... Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động • Tổng hợp kích thước công trình dẫn dòng: Thông số Z đq ( m) b (m) m TL m HL H (m) V(m 3 ) GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng Năm thi công thứ 2 Năm thi công thứ 3 TL Z đq = 41,6 Z đqHL = 38 TL 2 Z đq = 46 4 2 2 4,6 6720 6 2 1,5 1 1007,5 6 2 2 5,15 11340 33 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Chương 3 :THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CỐNG LẤY NƯỚC 3.1 Công... điện 35 KV dài 3640m tính từ điểm đấu cột số 140-34A thuộc nhánh rẽ 35KV đi Quảng An thuộc lộ 373 trạm 110KV Tiên Yên đi Đầm Hà (vị trí điểm đấu điện GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 11 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động theo biên bản thoả thuận điểm đấu điện số 535/ĐLI/ĐQN-KT ngày 26/02/2003 của điện lực Quảng Ninh) 1.6.2.2 Trạm biến áp: - Trạm biến áp: 35/0,4KV-50KVA đặt tại vị trí tràn... được ZHL= 41,7 (m) - Giả thiết ∆Zgt - Tính độ chênh mực nước thượng hạ lưu Do thu hẹp lòng sông nên mực nước thượng lưu dâng lên một khoảng, độ cao nước dâng được tính như sau: ∆Z tt = 1 VC2 V02 − ϕ 2 2g 2g Trong đó:  ∆Z tt : chênh lệch mực nước thượng hạ lưu(m); GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 24 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động  ϕ : hệ số lưu tốc , chọn ϕ = 0,8;  Vo: lưu tốc... bảng tra thuỷ lực)  B: chiều rộng tràn nước B = 4m  Ho:cột nước trên đỉnh tràn.(m) GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 26 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động  g: gia tốc trọng trường g = 9,81(m/s2) Cách tính toán:  Q Từ công thức trên ta có: H o =   m.B 2 g     2/3   13,08  =   0 , 32 4 2 9 , 81   2/3 = 1,75( m ) Vậy cao trình mực nước thượng lưu là: ZTL= Znt+ Ho= 43 +... toán dẫn dòng qua lỗ xả tràn khi đã bị bịt một phần Do yêu cầu phải lấy nước tưới kể từ tháng 1 do đó tháng 12 có thể thả van chẹn 1 phần của lỗ xả tràn để dâng nước hh P1 hn H MNTL GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 27 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Hình 2.6: Sơ đồ tính toán khi bịt một phần lỗ xả tràn Khi lấy nước qua cống ngầm thì lưu lượng xả qua lỗ xả tràn là Qtràn = Qtkdd – Qc... sông là tầng thấm nước mạnh nên khi đắp đê quai thượng lưu ta phải làm sân phủ cho đê quai để tránh hiện tượng nước rò rỉ vào hố móng và đê quai có thể bị trượt do dòng thấm mạnh gây nên + Chiều dày sân phủ TL: Ở đầu: t1 ≥ 0,5m ta chọn t1= 0,5m GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 29 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Ở cuối: t 2 ≥ H , [J ] Trong đó: H: là chêch lệch cột nước ở mặt trên và... 1,754 1,834 - Xác định mực nước thượng lưu ứng với lưu lượng Q=13,08(m 2/s) theo công thức : ĐK ∇ MNTL = ∇ CV + Ho TL Trong đó : ∇ MN : cao trình mực nước thượng lưu tại cửa vào của kênh ĐK ∇ CV = +39(m) : cao trình đáy kênh cửa vào H0 : Mực nước đầu kênh Bảng 2.7: Quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua kênh GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 22 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Q(m3/s) ZTL(m) 8 40,421... được xác định theo phương pháp mặt cắt GVHD: PGS.TS Lê Văn Hùng 35 SVTH: Đặng Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Tại cao trình cơ +44,5 khối lượng đào từ cao trình +44,5 xuống đáy hố móng cống và rãnh tiêu nước được đào bằng thủ công Khối lượng còn lại được đào bằng cơ giới *Các bước tiến hành như sau : - Xác định diện tích Fi của mỗi mặt cắt - Diện tích trung bình giữa hai mặt cắt : Ftb=... Thị Thùy Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động Chương 2: DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến dẫn dòng thi công: Phương án dẫn dòng ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ thi công của toàn bộ công trình, hình thức kết cấu, chọn và bố trí công trình thuỷ lợi đầu mối, chọn phương pháp thi công, cách bố trí công trường và cuối cùng là ảnh hưởng đến giá thành công trình Để chọn được... Công trình Hồ chứa nước Hà Động V KX = 0,53.987 0,1 = 1,056(m / s ) Như vậy :Vc =2,741(m/s) >VKX Có khả năng gây xói lở Khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp có xảy ra xói lở nên dùng các tấm bê tông lát lòng sông và phần đất đắp (các tấm bê tông sau này dùng để bảo vệ mái thượng lưu đập) 2.1.3.6.Tính toán dẫn dòng qua lỗ xả tràn: a Mục đích: Xác định quan hệ giữa lưu lượng và cao trình mực nước thượng ...Công trình Hồ chứa nước Hà Động Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí công trình: - Tên dự án công trình: Hồ chứa nước Hà Động - Địa điểm xây dựng : Huyện Đầm Hà, tỉnh Quảng Ninh 1.2 Nhiệm... Dương Công trình Hồ chứa nước Hà Động 1.4 Các điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình: 1.4.1 Điều kiện địa hình: Hồ chứa nước HĐ nằm sông ĐH thuộc huyện ĐH, tỉnh QN Lưu vực hồ chứa vị trí từ... công trình hồ chứa Cấp công trình đầu mối Cấp công trình đập dâng Bình Hồ F lưu vực Hồ chứa / Đập dâng bình hồ Chiều dài sông chính/Đập dâng bình hồ Độ dốc sông chính/Đập dâng bình hồ Lưu lượng