Thiết kế công trình đầu mối hồ sông bung 2 (thuyết minh + bản vẽ)

§å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 Më ®Çu HiÖn nay ViÖt Nam ®ang trªn ®µ héi nhËp víi thÕ giíi vµ ®· cã nh÷ng bíc ph¸t triÓn m¹nh mÏ vÒ kinh tÕ th× nhu cÇu cña c¸c ngµnh s¶n xuÊt còng nh ngêi d©n ngµy cµng t¨ng. §i liÒn víi ®ã lµ nhu cÇu sö dông ®iÖn ngµy cµng nhiÒu. Nh trong t×nh h×nh hiÖn t¹i mÆc dï níc ta ®· x©y dùng nhiÒu nhµ m¸y ®iÖn nhng vÉn kh«ng ®¸p øng ®ñ nhu cÇu cÇn thiÕt dÉn ®Õn nhiÒu vïng vÉn kh«ng cã ®iÖn sö dông. VÊn ®Ò ®Æt ra lµ cïng víi viÖc sö dông tiÕt kiÖm ®iÖn cÇn tiÕp tôc t×m kiÕm c¸c nguån n¨ng lîng kh¸c vµ x©y dùng thªm nhiÒu nhµ m¸y ®iÖn. ViÖc x©y dùng dù ¸n thñy ®iÖn s«ng Bung 2 vµo thêi ®iÓm hiÖn t¹i cïng víi quy m« cña nã sÏ gãp phÇn t¨ng ®¸ng kÓ nguån ®iÖn trong hÖ thèng líi ®iÖn quèc gia ®Ó ®¸p øng nhu cÇu hiÖn nay. Ch¬ng I Tæng quan vÒ c«ng tr×nh §1-1. VÞ trÝ vµ nhiÖm vô c«ng tr×nh I. VÞ trÝ ®Þa lý cña c«ng tr×nh: S«ng Bung 2 lµ mét nh¸nh cña s«ng Vu Gia, n»m trong tØnh Qu¶ng Nam thuéc miÒn Trung ViÖt Nam. DiÖn tÝch lu vùc tÝnh ®Õn tuyÕn c«ng tr×nh lµ 324 km2, chiÒu dµi Svth:TrÇn Trung Ph¬ng 1 Niªn kho¸ 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 lßng s«ng chÝnh kho¶ng 44,8 km. Täa ®é ®Þa lý cña ®Ëp dù kiÕn lµ: 15 o41’45’’ vÜ B¾c, 107o24’00’’ kinh §«ng. II. NhiÖm vô cña c«ng tr×nh: NhiÖm vô chñ yÕu cña c«ng tr×nh lµ ph¸t ®iÖn víi c«ng suÊt l¾p m¸y N lm = 100 MW, ®iÖn lîng trung b×nh n¨m Etb = 415,4.106 kWh. §1-2. §iÒu kiÖn tù nhiªn I.§iÒu kiÖn ®Þa chÊt: Dù ¸n S«ng Bung 2 n»m gÇn ®øt g·y s©u bËc IIC Rµo Qu¸n- A Líi vµ bËc IIIC §ak Krabat cã kh¶ n¨ng ph¸t sinh ®éng ®Êt 7. 1. §Þa chÊt c«ng tr×nh tuyÕn 1: a. TuyÕn ®Ëp chÝnh: NÒn ®Ëp t¹i khu vùc lßng s«ng cã trÇm ®äng c¸t sái, ®¸ t¶ng víi chiÒu dµy kh«ng qu¸ 2 m vµ cã lé ®¸ nhÊp nh«. Ph©n bè díi líp c¸t lµ ®¸ phiÕn th¹ch anh mµu x¸m xanh trong ®íi IIA ®Õn ®é s©u trung b×nh 49 m. ThÕ n»m cña ®¸ c¾m chÐo vÒ h¹ lu vai ph¶i. §Êt ¸ sÐt chøa Ýt d¨m s¹n cã chiÒu dµy trung b×nh 13m, ®íi IA 1 dµy 7,2m, ®íi IA2 dµy 8,4m, s©u h¬n lµ ®íi IB cã chiÒu dµy trung b×nh 11m. b. TuyÕn ®êng trµn: ChiÒu dµy ®Êt ¸ sÐt chøa Ýt d¨m s¹n (eQ) kh«ng ®ång ®Òu, trung b×nh lµ 20m . ChiÒu dµy trung b×nh phô ®íi IA 1 lµ 4,5 m, phô ®íi IA 2 lµ 7 m, ®íi IB cã chiÒu dµy trung b×nh lµ 12 m. c. Cöa lÊy níc: §Êt eluvi - ¸ sÐt chøa Ýt d¨m s¹n cã chiÒu dµy trung b×nh 3 m, chiÒu dµy ®íi IA lµ 18 m. NÒn cöa lÊy níc ®Æt cuèi ®íi IB vµ ®Çu ®íi IIA- ®¸ phiÕn sÐt giµu than. 2. §Þa chÊt c«ng tr×nh tuyÕn 2: a. TuyÕn ®Ëp chÝnh: NÒn ®Ëp t¹i lßng s«ng lé ®¸ gèc, cã chç cã c¸t sái, ®¸ t¶ng chiÒu dµy kh«ng qu¸ 1m, díi lµ ®íi IIA. ë vai tr¸i chiÒu dµy ®Êt ¸ sÐt chøa Ýt d¨m s¹n trung b×nh lµ 8,1m, phô ®íi IA1 12,6m, phô ®íi IA2 9,3m, ®íi IB lµ 8,7m. ë vai ph¶i chiÒu dµy ®Êt eQ trung b×nh lµ 10,9m, phô ®íi IA1 14,1m, phô ®íi IA2 8,1m, ®íi IB lµ 10m. b. TuyÕn ®Ëp trµn: ChiÒu dµy ®Êt ¸ sÐt chøa Ýt d¨m s¹n trung b×nh lµ 13m, chiÒu dµy phô ®íi IA 1 5m, phô ®íi IA2 8m, ®íi IB lµ 12m. ChiÒu dµy lín nhÊt cña eQ vµ ®íi IA t¹i khu vùc ®Ëp trµn c¾t víi ®Ëp chÝnh ®¹t tíi 40m. c. Cöa lÊy níc: T¹i cöa lÊy níc, ®Êt eluvi-¸ sÐt chøa Ýt d¨m s¹n cã chiÒu dµy trung b×nh 3m, phô ®íi IA1 dµy 10m, phô ®íi IA2 5m. NÒn cña cöa lÊy níc ®Æt cuèi ®íi IB vµ ®Çu ®íi IIA. 3. §Þa chÊt thuû v¨n: Khu vùc dù ¸n víi ®Þa h×nh cã ®é dèc lín nªn tr÷ lîng níc díi ®Êt nghÌo. TÊt c¶ c¸c tÇng chøa níc ®Òu thuéc lo¹i kh«ng ¸p, mùc níc vÒ mïa kh« ë rÊt s©u (10-40m). Níc thuéc lo¹i Hi®r«cacbonat canxi kh«ng cã tÝnh ¨n mßn bª t«ng. 4. ChØ tiªu c¬ lý cña ®Êt, ®¸ nÒn c«ng tr×nh: B¶ng 1-2; 1-3. II. VËt liÖu x©y dùng: 1. Má ®Êt: - Má A: Ph©n bè ë kho¶ng gi÷a hai tuyÕn ®Ëp 1 vµ 2, bªn bê tr¸i S«ng Bung. DiÖn tÝch má lµ 123 ha, chiÒu dµy khai th¸c trung b×nh lµ 3,5 m. Tr÷ lîng khai th¸c cÊp C1 lµ 4,3 triÖu m3. Svth:TrÇn Trung Ph¬ng 2 Niªn kho¸ 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 - Má B: Ph©n bè ë bê tr¸i c¸ch h¹ lu tuyÕn 1 kho¶ng 500-600 m. DiÖn tÝch má lµ 2 ha, chiÒu dµy tÇng khai th¸c kho¶ng 10 m. Tr÷ lîng khai th¸c cÊp C2 lµ 20 ngµn m3. - Má C: Ph©n bè ë bê tr¸i thîng lu tuyÕn 1. DiÖn tÝch má lµ 1 ha, chiÒu dµy khai th¸c trung b×nh lµ 10 m, tr÷ lîng khai th¸c cÊp C2 lµ 100 ngµn m3. B¶ng 1-1: ChØ tiªu c¬ lý ®Êt ®¾p ®Ëp. §é Èm ®Êt ®¾p W% 22 Dung träng kh« γ k , kg/cm3 1.48 Cêng ®é kh¸ng c¾t b·o hoµ ϕ , ®é C, kg/cm2 20o 0.24 Cêng ®é kh¸ng HÖ sè c¾t tù nhiªn thÊm K t, cm/s 2 ϕ , ®é C, kg/cm 24o 0.31 1x10-5 2. Má ®¸: Sö dông ®¸ ë hai má sè 2 vµ sè 3. - Má ®¸ sè 2 (®i«rit): DiÖn tÝch khai th¸c 19 ha, chiÒu dµy khai th¸c trung b×nh 75 m, tr÷ lîng cÊp C1 lµ 14,25 triÖu m3. ChÊt lîng ®¸ thuéc lo¹i tèt. - Má ®¸ sè 3 (Granit): DiÖn tÝch khai th¸c 10 ha, chiÒu dµy khai th¸c trung b×nh 80 m, tr÷ lîng khai th¸c cÊp C1 lµ 8 triÖu m3. 3. Má c¸t: Sö dông má c¸t s«ng C¸i, tr÷ lîng kho¶ng 1,8 triÖu m3 (B¶ng 1-4). Svth:TrÇn Trung Ph¬ng 3 Niªn kho¸ 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 Tû träng g/cm3 Tû lÖ lç rçng HÖ sè mÒm ho¸ tgϕ M«®un biÕn d¹ng E0 103 kg/cm2 M«®un ®µn håi E® kg/cm2 HÖ sè ph¶n ¸p kG/cm2 B¶ng 1-2: ChØ tiªu c¬ lý cña ®¸ nÒn c«ng tr×nh. 2.3 2.79 - 1.5 1 50 30 0.6 0.5 0.5 0.1 0.26 2.77 2.77 2.77 2.8 1.13 6.6 6.1 530 490 0.92 0.75 1.5 90 320 350 IIA 0.1 0.27 2.83 1.12 7 6.4 620 560 0.92 2 110 400 400 IIB 0.1 0.28 2.86 2.86 2.86 2.89 1.04 7.7 6.9 710 670 0.94 0.85 2.5 120 410 410 0.5 0.3 §é Èm §é §é Kh« B¸o ¶m Èm Kh« tù b·o giã hoµ nhiªn hoµ IA2 6.5 IB 2.45 2.8 2.5 2.81 §íi vì vôn Kh« giã B·o hoµ Cêng ®é kh¸ng nÐn Kh« B·o giã hoµ 1.7 §é Èm Svth:TrÇn Trung Ph¬ng §é Èm Tû Tªn ®Êt 2.8 HÖ sè kiªn cè Cêng ®é kh¸ng c¾t C kG/cm2 0.8 B¶ng 1-3: ChØ tiªu c¬ lý cña ®Êt nÒn c«ng tr×nh. Dung träng Tû Cêng ®é kh¸ng c¾t 3 g/cm lÖ §é §íi Dung träng g/cm3 4 M« ®un biÕn d¹ng E0, kg/cm3 HÖ sè thÊm Niªn kho¸ 2001-2006 §Êt sÐt chøa Ýt d¨m, s¹n trªn nÒn ®¸ phiÕn th¹ch anh 32.1 b·o hoµ 35.4 2.71 Tù nhiªn 1.72 Kh« lç rçng 1.3 1.11 81.2 B·o hoµ 1.75 Tù nhiªn B·o hoµ ϕ, ®é C, kg/cm2 ϕ, ®é 1.8 0.2 16 d60/d10 HÖ sè kh«ng ®ång nhÊt tù nhiªn b·o hßa G, % ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 träng g/cm3 §å ¸n tèt nghiÖp Kt, cm/s C, Tù B·o 2 kg/cm nhiªn hoµ 0.15 100 85 1.5x10-4 H¹t nhá H¹t võa H¹t mÞn 19.6 19.9 Svth:TrÇn Trung Ph¬ng Hµm lîng mica, % sái Hµm lîng muèi, % Cuéi Hµm lîng h¹t sÐt, % Líp Dung träng 52.5 2.5- 1.25- 0.63< 0.315 Qo th× mùc níc thîng lu x¸c ®Þnh theo ®iÒu tiÕt lò. Vo - Lu tèc tíi gÇn, Vo = Q ω ω - DiÖn tÝch mÆt c¾t dßng ch¶y cuèi s©n tríc ω = bcs .H víi: bcs - chiÒu réng cuèi s©n tríc H - Cét níc thîng lu tÝnh ®Õn ®¸y kªnh thîng lu. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 53 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 1 2 αv 0 2g MNTL H E0 C +587 ωc 1 vc +583 C H×nh 4-7: S¬ ®å tÝnh chiÒu s©u co hÑp hc ViÕt ph¬ng tr×nh Bernoulli cho 2 mÆt c¾t 1-1 vµ C-C víi tæn thÊt cét níc tõ mÆt c¾t 1-1 ®Õn C-C lµ ht = ξ vc = hay vc2 , ta rót ra ®îc: 2g 1 1+ξ 2 g ( E 0 − hc ) v c = ϕ c 2 g ( E 0 − hc ) MÆt kh¸c vc = vc = Q víi ω c = b.hc : diÖn tÝch mÆt c¾t co hÑp ωc Q b.hc Tõ (4-20) vµ (4-21) rót ra: Trong ®ã: q = (4-20) (4-21) E0 = hc + q2 2 g .hc2 .ϕ c2 (4-22) Q : Lu lîng ®¬n vÞ ®Çu dèc níc. bd ϕ c : HÖ sè tæn thÊt cét níc, lÊy ϕ c = 0,95. §Ó t×m hc ta gi¶i ph¬ng tr×nh (4-22) b»ng ph¬ng ph¸p thö dÇn vµ chän gi¸ trÞ h c tháa m·n ®iÒu kiÖn: 0 < hc < hk. B¶ng 4-3: KÕt qu¶ tÝnh to¸n cét níc ®Çu dèc Q(m3/s) MNTL(m) H'(m) H(m) Vo(m/s) Eo(m) hc(m) H®d(m) 901.34 603.00 20.00 16.00 1.31 20.09 1.14 1.14 1802.7 603.00 20.00 16.00 2.62 20.35 2.35 2.35 2704 603.96 20.96 16.96 3.708 21.66 3.51 3.51 3605.4 606.49 23.49 19.49 4.302 24.43 4.46 4.46 4506.7 608.81 25.81 21.81 4.805 26.99 5.36 5.36 * C¨n cø vµo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ta thÊy c¶ 3 ph¬ng ¸n ®Òu cã: ho < h®d < hk vµ i > ik VËy ®êng mÆt níc trªn dèc níc lµ ®êng níc h¹ bII. 3.2. §Þnh lîng ®êng mÆt níc trªn dèc: Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 54 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 3.2.1. Khi kh«ng xÐt hµm khÝ: §êng mÆt níc trªn dèc níc ®îc x¸c ®Þnh theo ph¬ng ph¸p céng trùc tiÕp. Tr×nh tù vµ c¸c bíc tÝnh to¸n nh trong môc 3.2.2-III-§3-3. * KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®îc ghi trong b¶ng sau: B¶ng 4-4: KÕt qu¶ tÝnh cét níc cuèi dèc níc 3 Q(m /s) H®d(m) V®d(m/s) hcd(m) Vcd(m/s) 901.3 1.14 18.39 0.805 26.03 1802.7 2.35 17.84 1.359 30.85 2704.0 3.51 17.91 1.906 32.98 3605.4 4.46 18.80 2.435 34.44 4506.7 5.36 19.55 2.954 35.48 3.2.2.Khi cã xÐt hµm khÝ: KiÓm tra kh¶ n¨ng xuÊt hiÖn hµm khÝ øng víi ®iÒu kiÖn dßng ®Òu, khi Vo ≥ Vhk th× dßng ch¶y xuÊt hiÖn hµm khÝ. −1  8,7.n  1 +  . cos θ Vhk = 6,63 gRo . 1 + 0,0011 2 1   Ro Ro 6   (4-23) θ - Gãc nghiªng bÒ mÆt dèc so víi mÆt ph¼ng n»m ngang. ViÖc tÝnh hµm khÝ trªn dèc níc nh»m x¸c ®Þnh chiÒu cao têng bªn cña dèc níc, vËy ta chØ cÇn tÝnh cho trêng hîp Qmax = 4506,7 m3/s. Víi Qmax = 4506,7 m3/s ta tÝnh ®îc Vo = 49,67 m/s ; Vhk = 24,34 m/s. Ta thÊy Vo > Vhk, vËy trªn dèc níc xuÊt hiÖn hµm khÝ. Khi ®ã chiÒu s©u dßng ch¶y trªn dèc níc cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc:   hhk = h1 + V   100  (4-24) Trong ®ã: h- Cét níc t¹i mÆt c¾t tÝnh to¸n khi kh«ng xÐt hµm khÝ. V- VËn tèc dßng ch¶y t¹i mÆt c¾t tÝnh to¸n. B¶ng 4-5: §êng mÆt níc trªn dèc níc khi xÐt hµm khÝ. 0.00 9.02 18.55 30.52 45.81 65.77 92.61 130.20 174.26 L(m) 5.45 5.15 4.85 4.55 4.25 4.00 hhk(m) 6.41 6.05 5.75 3.3. VÊn ®Ò sãng trªn dèc níc: Dßng ch¶y cã ®é xiÕt lín cã thÓ x¶y ra hiÖn tîng sãng l¨n truyÒn tõ trªn xuèng díi theo chu kú. ChiÒu cao sãng kh¸ lín vît qu¸ ®é cao an toµn bê dèc, g©y ¸p lùc ®éng lªn b¶n ®¸y, ¶nh hëng ®Õn sù lµm viÖc cña bÓ tiªu n¨ng vµ kªnh th¸o sau bÓ tiªu n¨ng. Nguyªn nh©n chñ yÕu ph¸t sinh sãng l¨n lµ tû lÖ chiÒu réng vµ chiÒu s©u níc lín , do ®é dèc cña b¶n dèc lín, do ¶nh hëng cña ®é nh¸m ®¸y dèc líp níc gÇn ®¸y hÇu nh bÞ gi÷ l¹i cßn líp níc phÝa trªn bÞ trît ®i víi tèc ®é lín. Theo T.K.Voynits-Txanojªnxki, dßng ch¶y trong dèc níc kh«ng ph¸t sinh hiÖn tîng sãng l¨n khi : 2 1  xω  xω > + 2α 0 − 1  − 2.(2α 0 − 1). Fr  2 Bh  2 Bh (4-25) Trong ®ã: Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 55 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 Fr, ω , B, h: Sè Frut, diÖn tÝch mÆt c¾t ít, chiÒu réng, chiÒu s©u dßng ch¶y tríc vïng cã sãng, ta tÝnh t¹i mÆt c¾t ®Çu dèc níc. Fr = α .V 2 g .h (4-26) α 0 : hÖ sè ®éng lîng, lÊy α 0 = 1,05. x : sè mò thuû lùc, lÊy theo B.A. Bahmªtªv : x = 2. lg K − lg K 0 lg h − lg h0 K = ω.C. R ; (4-27) K 0 = ω0 .C0 . R0 C , C0 : hÖ sè Sªzi øng víi ®é s©u trung b×nh dßng kh«ng ®Òu h vµ ®é s©u dßng ®Òu h0 trong dèc. ω , ω 0 : diÖn tÝch mÆt c¾t ít øng víi ®é s©u trung b×nh dßng kh«ng ®Òu h vµ ®é s©u dßng ®Òu h0 trong dèc. R , R0 : b¸n kÝnh thuû lùc øng víi ®é s©u trung b×nh dßng kh«ng ®Òu h vµ ®é s©u dßng ®Òu h0 trong dèc. B¶ng 4-6: KÕt qu¶ tÝnh c¸c th«ng sè kiÓm tra sãng l¨n trªn dèc níc. Fr 7.27 h (m) ω (m 2 ) χ (m) R (m) C K 4.16 178.75 51.31 3.48 72.41 24145.5 h o (m) ω o (m 2 ) χ o (m) R o (m) Co Ko 2.11 90.73 47.22 1.92 65.58 8244.7 VËy ta cã : x = 2. lg K − lg K 0 lg h − lg h0 = 2. lg 24145,5 − lg 8244,7 = 3,17 lg 4,16 − lg 2,11 Thay vµo bÊt ®¼ng thøc (4-25) ta ®îc : 2 3,17.43.5,36  3,17.43.5,36  VT =  + 2.1,05 − 1 = 0,125  − 2.( 2.1,05 − 1). 2.43.5,36  2.43.5,36  VP = 1 1 = = 0,138 Fr 7,27 So s¸nh thÊy VP > VT. VËy theo T.K.Voynits-Txanojªnxki th× dßng ch¶y trong dèc níc kh«ng ph¸t sinh hiÖn tîng sãng l¨n. 3.4. X¸c ®Þnh chiÒu cao têng bªn dèc níc: §Ó ®¶m b¶o an toµn khi lµm viÖc (kh«ng cho níc trµn qua) th× chiÒu cao têng bªn cña dèc níc lÊy cao h¬n chiÒu cao lín nhÊt cña dßng ch¶y trªn dèc trong trêng hîp cã kÓ hµm khÝ mét ®é cao an toµn ∆h . Do bè trÝ ®êng giao th«ng ë ®u«i trµn nªn chiÒu cao têng bªn ®Çu dèc níc b»ng chiÒu cao ®Ønh ®Ëp vµ tho¶i dÇn víi m¸i m = 1. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 56 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 LÊy ∆h = 0,75 m. Khi ®ã chiÒu cao têng bªn dèc níc sÏ lµ: §Çu dèc: h1 = 610,1 - 583 = 27,1m. Cuèi dèc: h2 = 4,00 + 0,75 = 4,75m. * KÝch thíc cña têng bªn dèc níc nh trong b¶n vÏ. 3.5. KiÓm tra ®iÒu kiÖn kh«ng x©m thùc trªn dèc níc: Dèc níc kh«ng bÞ x©m thùc khi tháa m·n ®iÒu kiÖn: Vmax < [Vkx] Trong ®ã: Vmax - VËn tèc dßng ch¶y lín nhÊt trªn dèc níc, Vmax = 35,48m/s. [Vkx] - VËn tèc dßng ch¶y cho phÐp kh«ng x©m thùc cña vËt liÖu lµm dèc, víi dèc b»ng bª t«ng cèt thÐp M300, tra “Sæ tay tÝnh to¸n Thñy Lîi” ®îc: [Vkx] = 24,5m/s. So s¸nh ta thÊy Vmax > [Vkx]. §Ó tr¸nh x©m thùc trªn dèc níc ta lµm c¸c m¸ng tiÕp khÝ ®Ó trén kh«ng khÝ vµo níc lµm gi¶m kh¶ n¨ng x©m thùc cña dßng ch¶y. 100 100 120 30 100 30 Mòi h¾t 0.3 66 i= i= èng dÉn khÝ 0.3 H×nh 4-8: S¬ ®å m¸ng tiÕp khÝ trªn dèc níc. 4.TÝnh to¸n tiªu n¨ng cuèi dèc níc: 4.1. Kªnh dÉn h¹ lu: Kªnh dÉn h¹ lu ®µo trªn nÒn ®¸, mÆt c¾t ngang d¹ng h×nh thang cã c¸c th«ng sè sau: - Lu lîng lín nhÊt dÉn qua kªnh: QK = Qx¶ max = 4506,7 m3/s. - HÖ sè m¸i kªnh: m = 1. - §é nh¸m: n = 0,025. - §é dèc ®¸y kªnh i = 0,0005. - BÒ réng ®¸y kªnh: bK = 60m. - Cao tr×nh ®Çu kªnh: +510,26m. * KiÓm tra ®iÒu kiÖn kh«ng xãi lßng kªnh: Lßng kªnh kh«ng bÞ xãi khi tháa m·n ®iÒu kiÖn: V < [Vkx] (4-28) Trong ®ã: [Vkx] - VËn tèc kh«ng xãi cho phÐp cña vËt liÖu lµm kªnh, víi kªnh trªn nÒn ®¸ tèt, tra “Sæ tay tÝnh to¸n Thñy Lîi” tËp III ®îc [Vkx] = 10m/s. V- VËn tèc dßng ch¶y trªn kªnh, V = QK ωK ω K - DiÖn tÝch mÆt c¾t ít kªnh, ω K = ( bK + m.h ).h h - ChiÒu s©u dßng ch¶y trªn kªnh khi dÉn lu lîng QK , x¸c ®Þnh theo ph¬ng ph¸p ®èi chiÕu víi mÆt c¾t lîi nhÊt vÒ thñy lùc ®îc h = 14,17m. ω K = ( bK + m.h ).h = (60 + 1.14,17).14,17 = 1050,99 m2 . V= QK 4506,7 = = 4,15 m/s. ω K 1086,4 So s¸nh ta thÊy V < [Vkx] do ®ã kªnh kh«ng bÞ xãi lë trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 57 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 4.2. Hè xãi sau dèc níc: 4.2.1. §Æc ®iÓm: Nh»m ®¶m b¶o dßng ch¶y sau trµn ®îc dÉn vÒ h¹ lu æn ®Þnh ta ph¶i cã biÖn ph¸p ®Ó tiªu t¸n n¨ng lîng tõ dèc níc ®æ xuèng. Ta thÊy : - Dèc níc kÕt thóc ë cao tr×nh t¬ng ®èi cao vµ ®Þa h×nh cã ®é dèc t¬ng ®èi lín nªn kh«ng thuËn tiÖn ®Ó thiÕt kÕ bÓ tiªu n¨ng. - Dßng ch¶y ë cuèi dèc cã lu tèc t¬ng ®èi lín. V× vËy ta chän h×nh thøc tiªu n¨ng phãng xa. Dßng ch¶y qua mòi phun sÏ bÞ h¾t vµo kh«ng khÝ, bÞ kh«ng khÝ pha trén lµm tiªu hao bít n¨ng lîng gi¶m kh¶ n¨ng g©y xãi lë h¹ lu. Dßng ch¶y khi r¬i xuèng sÏ t¹o thµnh hè xãi ë ®¸y kªnh h¹ lu. 4.2.2. C¸c th«ng sè cña mòi phun: Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n vµ c¸ch bè trÝ ë trªn, mòi phun cã c¸c th«ng sè sau: - Cao tr×nh ®Çu mòi phun b»ng cao tr×nh cuèi dèc níc: +530,29m. - ChiÒu dµi mòi phun theo ph¬ng ngang: Lmòi = 3m - ChiÒu réng mòi phun b»ng chiÒu réng dèc níc: 44m. - Gãc nghiªng cña mòi phun α 0 = 11o 30' ⇒ ®é dèc i = - 0,2 - Cao tr×nh mòi phun: +530,89m. §Ó x¸c ®Þnh ®îc møc ®é xãi lan réng cña hè xãi nh»m cã biÖn ph¸p xö lý thÝch hîp ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n hè xãi víi c¸c cÊp lu lîng kh¸c nhau, víi mçi cÊp lu lîng cã mét chiÒu s©u vµ chiÒu dµi hè xãi t¬ng øng tõ ®ã ta sÏ vÏ ®îc ®êng bao hè xãi sau mòi phun. 4.2.3. Néi dung tÝnh to¸n: h° α0° ° p θ h° h° ° S° 2° d° x° L° p Lx H×nh 4-9: S¬ ®å x¸c ®Þnh kÝch thíc hè xãi 4.2.3.1. X¸c ®Þnh chiÒu phãng xa: ChiÒu dµi phãng xa lµ kho¶ng c¸ch theo ph¬ng ngang tõ mòi phun ®Õn trung t©m dßng níc t¹i ®¸y kªnh h¹ lu (Lp). Theo s¸ch '' Nèi TiÕp Vµ Tiªu N¨ng H¹ lu C«ng Tr×nh Th¸o Níc '' cña PGS.TS. Ph¹m Ngäc Quý , chiÒu dµi phãng xa ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Lp = 2. ϕ2 .Ho. 1 − im2 .( i m2 + S 2 + 0,5.h + im ) ϕ 2 .H o . (4-29) Trong ®ã: ϕ- HÖ sè lu tèc, lÊy ϕ = 0,95. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 58 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 im - §é dèc cña mòi phun, im = 0,2. h - ChiÒu s©u dßng níc cuèi mòi phun. V× chiÒu dµi mòi phun nhá nªn lÊy gÇn ®óng h = hcd. S2 - Kho¶ng c¸ch tõ mòi phun ®Õn ®¸y kªnh h¹ lu. S2 = ∇mòi - ∇®¸y kªnh = 530,89 - 510,26 = 20,63m. Ho = Eo – (S2 + 0,5.h) (430) Eo - N¨ng lîng toµn phÇn cña dßng ch¶y t¹i mòi phun lÊy víi ®¸y kªnh h¹ lu ta cã: αV m 2 αV m 2 = 530,89 - 510,26 + h + 2g 2g Víi Vm lµ vËn tèc dßng ch¶y trªn mòi phun, lÊy gÇn ®óng b»ng Vcd. TiÕn hµnh tÝnh to¸n víi c¸c cÊp lu lîng kh¸c nhau ®· tÝnh to¸n ë trªn ta x¸c ®Þnh ®îc chiÒu dµi phãng xa víi tõng cÊp. B¶ng4-7: KÕt qu¶ tÝnh chiÒu dµi phãng xa øng víi c¸c cÊp lu lîng. Q(m3/s) H(m) Vm(m/s) E0(m) S2 + 0,5h(m) H0(m) Lp(m) 901.34 0.805 26.03 55.97 21.03 34.94 64.31 1802.68 1.359 30.85 70.50 21.31 49.19 80.13 2704.02 1.906 32.98 77.97 21.58 56.39 87.88 3605.36 2.435 34.44 83.52 21.85 61.67 93.54 4506.70 2.954 35.48 87.74 22.11 65.64 97.83 4.2.3.2. X¸c ®Þnh gãc nghiªng cña dßng phun t¹i vÞ trÝ r¬i xuèng mùc níc h¹ lu: Eo = ∇mòi -∇®¸y kªnh + h + tgθ = tg 2α 0 + 2 g .Z 2 V . cos 2 α 0 (4- 2 m 31) Trong ®ã: α 0 - Gãc nghiªng cña mòi phun, α 0 = 110 30' . Z2 - Kho¶ng c¸ch tõ mòi phun tíi mÆt níc h¹ lu. B¶ng 4-8: Gãc nghiªng cña dßng phun t¹i vÞ trÝ r¬i xuèng mùc níc h¹ lu. Q(m3/s) Z2(m) Vm(m/s) tg θ θ (®é) 901.34 9.92 26.03 0.584 30.3 1802.68 6.52 30.85 0.426 23.1 2704.02 4.07 32.98 0.343 19.0 3605.36 2.16 34.44 0.280 15.7 4506.7 0.74 35.48 0.231 13.0 4.2.3.3. X¸c ®Þnh chiÒu s©u hè xãi: Theo M.X.Vzg« chiÒu s©u hè xãi tÝnh theo c«ng thøc: d x = K a .K q p + αVm2 − hh 2g (4-32) Trong ®ã: q- Lu lîng ®¬n vÞ (m3/s). K a- HÖ sè kÓ ®Õn hµm khÝ, phô thuéc vµo chiÒu s©u dßng ch¶y trªn mòi phun vµ vËn tèc dßng phun V1 t¹i vÞ trÝ gÆp mùc níc h¹ lu. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 59 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 K- HÖ sè xãi lë, phô thuéc vµo vËn tèc cho phÐp cña vËt liÖu ®¸y kªnh h¹ lu vµ vËn tèc dßng phun t¹i vÞ trÝ gÆp mùc níc h¹ lu. Ka, K lÊy theo “Nèi tiÕp vµ tiªu n¨ng h¹ lu c«ng tr×nh th¸o níc”- PGS.TS Ph¹m Ngäc Quý. p- ChiÒu cao mòi phun so víi mùc níc h¹ lu. hh- ChiÒu s©u mùc níc h¹ lu. * TÝnh V1: V1 = q 1,41.h 'c' (4-33) h 'c' - §é s©u liªn hiÖp víi hc t¹i mÆt c¾t co hÑp ë ®¸y kªnh h¹ lu. B¶ng 4-9: KÕt qu¶ tÝnh vËn tèc dßng phun t¹i vÞ trÝ gÆp mùc níc h¹ lu. q(m3/s) Eo(m) F(τ c ) V1(m/s) τ 'c' h 'c' (m) 20.49 55.97 0.051 0.201 11.25 1.29 40.97 70.50 0.073 0.238 16.78 1.73 61.46 77.97 0.094 0.265 20.66 2.11 81.94 83.52 0.113 0.298 24.89 2.33 102.43 87.74 0.131 0.309 27.11 2.68 Ta thÊy Vcp > V1 nªn lÊy K = 1,34 ; víi V cp = 10m/s lµ vËn tèc cho phÐp cña vËt liÖu lµm kªnh. B¶ng 4-10: KÕt qu¶ tÝnh chiÒu s©u hè xãi. q(m3/s) Vm(m/s) MNHL(m) p(m) hh(m) Ka dx(m) 20.49 26.03 521 9.92 10.71 1 4.95 40.97 30.85 524.4 6.52 14.11 1 9.25 61.46 32.98 526.8 4.07 16.56 1 12.62 81.94 34.44 528.7 2.16 18.47 1 15.65 102.4 35.48 530.2 0.74 19.89 1 18.60 4.2.3.4. X¸c ®Þnh chiÒu dµi hè xãi: Víi gi¶ thiÕt lÊy chiÒu réng ®¸y hè xãi b = 2h k ; ®é dèc trung b×nh m¸i thîng lu m = 3; ®é dèc trung b×nh m¸i h¹ lu m = 1,5 th× chiÒu dµi hè xãi ®îc x¸c ®Þnh nh sau: bx = 2hk + 4,5dx (4-34) hk- ChiÒu s©u ph©n giíi trªn kªnh h¹ lu. B¶ng 4-11: KÕt qu¶ tÝnh chiÒu dµi hè xãi. 3 Q(m /s) hk(m) dx(m) bx(m) 901.3 2.78 4.95 27.83 1802.7 4.35 9.25 50.33 2704.0 5.64 12.62 68.05 3605.4 6.76 15.65 83.95 4506.7 7.78 18.60 99.26 Dùa vµo kÕt qu¶ tÝnh chiÒu dµi phãng xa, gãc nghiªng cña dßng phun t¹i vÞ trÝ r¬i xuèng mùc níc h¹ lu, chiÒu s©u vµ chiÒu dµi hè xãi ta vÏ ®îc ®êng bao hè xãi. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 60 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 +530.89 m 99.26 = 1 +510.26 m= 14.52 3 m ,5 =1 +491.66 15.56 H×nh 4-10: S¬ ®å ®êng bao hè xãi. II.Bè trÝ C¸c h¹ng môc trªn trµn: 27.00 +610,1 MNLKT = +608,81 MNLTK = +606,58 MNDBT = +603 48… R = 15m 19.49 +592 +587 +583 +581 A +564 Hình 4-11: Bố trí chung các hạng mục trên tràn. 1. Cửa van và thiết bị đóng mở: Cửa van cung có bán R = 15m bố trí trên ngưỡng tràn. Trọng lượng cửa van sơ bộ có thể tính theo công thức: G = 1500.F. 4 F (N) (4-35) Trong đó: F- Diện tích bản mặt chắn nước (m2) F = π .2 R. 48 48 .36 = 3,14.2.15. .36 = 452,16 m2. 360 360 ⇒ G = 1500.452,16. 4 452,16 = 3127566 N ≈ 312,8 (T). Tâm quay và tâm cung của cửa van trùng nhau để vừa đảm bảo đóng khít nước, vừa giảm lực đóng mở cửa van. Thiết bị đóng mở cửa van là máy thủy lực. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 61 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 2. Khe phai và cầu công tác: Khe phai bố trí phía trước cửa van. Phai được thả xuống để chắn nước khi cửa van có sự cố hoặc sửa chữa định kỳ. Chiều rộng khe phai là 0,5m. Cầu công tác đặt phía trên khe phai để điều khiển đóng mở phai khi cần thiết. Kích thước cầu thể hiện trong bản vẽ. 3. Cầu giao thông: Để phục vụ giao thông và vận hành ta làm cầu giao thông rộng 10m. Cầu giao thông được bố trí phía hạ lưu ngưỡng tràn. Cao trình mặt cầu bằng cao trình đỉnh trụ pin, hai bên cầu có hành lang bảo vệ cao 1m. III. KiÓm tra æn ®Þnh ngìng trµn vµ c¸c têng ch¾n: 1. KiÓm tra æn ®Þnh ngìng trµn: ViÖc tÝnh to¸n æn ®Þnh ngìng trµn trong c«ng t¸c thiÕt kÕ nh»m ®¶m b¶o c«ng tr×nh lµm viÖc æn ®Þnh trong mäi trêng hîp lµm viÖc. KiÓm tra æn ®Þnh ph¶i ®îc tÝnh to¸n víi nhiÒu trêng hîp lµm viÖc kh¸c nhau. Trong ®å ¸n nµy do thêi gian cã h¹n, khèi lîng tÝnh to¸n nhiÒu nªn em chØ tÝnh cho mét trêng hîp bÊt lîi nhÊt lµ trêng hîp mùc níc thîng lu lµ MNDBT, khu vùc c«ng tr×nh cã ®éng ®Êt cÊp 7, cöa van ®ãng, trªn dèc kh«ng cã níc (tæ hîp ®Æc biÖt). Trong tÝnh to¸n æn ®Þnh ngìng trµn ta cÇn kiÓm tra æn ®Þnh chèng trît vµ æn ®Þnh chèng lËt cho mét khoang. * C¸c lùc t¸c dông lªn ngìng trµn bao gåm: Lùc th¼ng ®øng: - Träng lîng b¶n th©n ngìng trµn G1 = 142,27.16.2,4 = 5463,2(T) - Träng lîng cÇu giao th«ng G2 = 3,9.16.2,4 = 149,8(T) - Träng lîng cöa van G3 = 104,3 (T). - Träng lîng cÇu c«ng t¸c G4 = 22,2(T) - Träng lîng trô pin, khe phai,khe van vµ c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn cöa van G5 = 176.27.2,4 + 312,8 = 4085,2T) - Träng lîng khèi níc phÝa tríc cöa van G6 = 1723,9 (T) - Träng lîng khèi ®¸ trªn mÆt trît G7 = 50,79.47.2,74 = 2180,2 (T) 1 2 1 2 - Lùc thÊm ®Èy ngîc: Wth = ( αH .L.γ n ).B = ( .0,5.22.27.1).16 = 2376 ( T ) Trong ®ã: α : HÖ sè cét níc cßn l¹i sau mµng chèng thÊm, lÊy α = 0,5. H: Cét níc thîng lu tÝnh ®Õn mÆt trît, H = 22m. L: ChiÒu dµi b¶n ®¸y díi trµn, L = 27m. B: ChiÒu réng b¶n ®¸y díi trµn, B = 47m. γ n : Träng lîng riªng cña níc, γ n = 1 (T/m3). - ¸p lùc thñy tÜnh t¸c dông lªn ®¸y mÆt trît: Wt = γ n .t.L = 1.2.27.16 = 864(T) . - ¸p lùc níc ®Èy ngîc t¸c dông lªn b¶n mÆt cña van: W3 = 28,23.12.1 = 338,8 (T). Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 62 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 13.50 2.34 +610,1 G5 G4 +603 20.84 5.00 2.26 W3 Pmax H1 T = Mmax/Pmax +587 G6 W'1 F2 17.71 W1 16.44 G1 7.33 6.00 G2 G3 3.90 F1 ho=8.18 t = 2.00 G7 W2 A 14.89 18.43 t.γ n α.H.γ n Wt 13.50 Wth 18.00 H×nh 4-12: S¬ ®å tÝnh to¸n trît ph¼ng ngìng trµn. Lùc híng ngang: 1 2 1 2 - ¸p lùc níc thîng lu W1 = ( γ n .H 2 ).B = ( .1.22 2 ).16 = 3872 (T). 1 2 - ¸p lùc níc h¹ lu W2 = ( .1.2 2 ).16 = 32 (T)   h 2 - ¸p lùc sãng lín nhÊt thîng lu: Pmax = K d .γ n .h H 1 + .L1 (4-36) Trong ®ã: H1- Cét níc thîng lu tÝnh ®Õn cao tr×nh ®¸y kªnh, H1 = 16m L1- ChiÒu réng mét khoang tÝnh to¸n, L1 = 16m. h- ChiÒu cao sãng leo víi møc b¶o ®¶m t¬ng øng (p = 1%). Theo kÕt qu¶ ë phÇn tÝnh chiÒu cao ®Ëp ta cã λ = 17,22m; H1 = 16m > λ = 8,61m ⇒ Sãng níc s©u ⇒ 2 h = 0,91m. h = K1%. h = 2,1.0,91 = 1,91m. Kd- HÖ sè phô thuéc vµo tû sè λ 17,22 h 1,91 = = 1,08 ; = = 0,11 tra ®å thÞ H1 16 λ 17,22 h×nh 3-7d trang 65 Gi¸o tr×nh Thñy c«ng tËp I ®îc Kd = 0,24 ⇒   Pmax = 0,24.1.1,9116 + ,191  .16 = 124,3 (T). 2  §iÓm ®Æt Pmax c¸ch ®¸y kªnh h¹ lu mét ®o¹n: T = Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 63 M max Pmax (4-37) Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2  h 2 h.H 1 H 12  .L1 + + 6 2 2   Mmax = k m .γ n .h  km- HÖ sè phô thuéc C«ng tËp I ®îc km = 0,25. λ h , , tra ®å thÞ h×nh 3-7e trang 65 Gi¸o tr×nh Thñy H λ  1,912 1,91.16 16 2 + + 2 2  6 Mmax = 0,25.1.1,91 ⇒ T= (4-38)  .16 = 1099,4 (T.m)  68,71 = 8,84 (m). 7,77 - ¸p lùc thñy tÜnh thîng lu t¨ng thªm khi cã ®éng ®Êt: W’1 = 1 .k.γ n .H 2 .L1 2 (4-39) Trong ®ã: k- HÖ sè ®éng ®Êt, víi ®éng ®Êt cÊp 7 th× k = 0,025. W’1 = 1 .0,025.1.22 2.16 = 96,8 (T). 2 - ¸p lùc níc tÜnh h¹ lu gi¶m ®i W’2 rÈt nhá nªn bá qua. - Lùc qu¸n tÝnh ®éng ®Êt cña ngìng trµn vµ trô pin: F1 = k. α i .(G1 + G7) (4-40) F2 = k. α j .G5 (4-41) Trong ®ã: α i - HÖ sè ®Æc trng ®éng lùc, α i = 1 + 0,5. hi ho hi, ho: §é cao träng t©m mÆt c¾t tÝnh to¸n vµ ®é cao träng t©m toµn bé c«ng tr×nh. F1 = 0,025.2.(5463,2 + 2180,2) = 382,2 (T) ⇒ F2 = 0,025.1,24.4085,2 = 126,6 (T). 1.1. æn ®Þnh chèng trît: Víi ngìng trµn ®Æt trªn nÒn ®¸ r¾n ch¾c, liÒn khèi th× kh¶ n¨ng mÊt æn ®Þnh trît cña trµn lµ h×nh thøc trît ph¼ng. Ngìng trµn kh«ng trît khi tháa m·n bÊt ph¬ng tr×nh sau: nc .N tt ≤ Hay: m .R Kn (4-42) n .K R ≥ c n = Kc N tt m (4-43) Trong ®ã: nc - HÖ sè tæ hîp t¶i träng, tæ hîp ®Æc biÖt nc = 0,9 m - HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc, m = 1. Kn - HÖ sè ®é tin cËy, Kn = 1,2. ⇒ Kc = nc .K n 0,9.1,2 = = 1,08 m 1 Ntt, R: Tæng gi¸ trÞ tÝnh to¸n c¸c lùc g©y trît vµ chèng trît Ntt = ∑ P ; R = ∑ G. f + C.B Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 64 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 P- C¸c lùc t¸c dông theo ph¬ng mÆt trît. G- C¸c lùc t¸c dông theo ph¬ng vu«ng gãc mÆt trît. f- HÖ sè ma s¸t gi÷a nÒn vµ ®¸y c«ng tr×nh, f = 0,7 C- Lùc dÝnh ®¬n vÞ cña nÒn, C = 0 T/m2 B- ChiÒu dµi mÆt trît. ⇒ Ntt = W1 + Pmax + W1’ + F1 + F2 - W2 = 4569,9 (T). R = (G1 + G2 + G3 + G4 + G5 + G6 + G7- Wth - Wt – W3).0,7 = 7105 (T). Thay sè vµo (4-43) ta ®îc: R 7105 = = 1,55 > Kc = 1,08 N tt 4569,9 VËy ngìng trµn kh«ng bÞ trît. 1.2. æn ®Þnh chèng lËt: Díi t¸c dông cña ¸p lùc níc ngìng trµn cã thÓ bÞ lËt quanh trôc n»m ngang ®i qua ®iÓm A. §iÒu kiÖn ®Ó ngìng trµn kh«ng bÞ lËt quanh trôc n»m ngang ®i qua ®iÓm A lµ tæng m«men c¸c lùc chèng lËt lÊy ®èi víi trôc ph¶i lín h¬n tæng m«men c¸c lùc g©y lËt còng lÊy víi trôc ®ã. ∑M ∑M CL > Kc (4-44) GL Theo s¬ ®å h×nh 4-12 ta cã: ∑ M CL = 234114,5 (T.m) VËy ∑M ∑M ∑M CL GL GL = = 97099,8 (T.m) 234114,5 = 2,4 > 1,08 ⇒ Ngìng trµn kh«ng bÞ lËt quanh ®iÓm A. 97099,8 2. KiÓm tra æn ®Þnh têng bªn dèc níc: §èi víi têng bªn dèc níc díi t¸c dông ¸p lùc bªn cña ®Êt ®¾p cã thÓ bÞ mÊt æn ®Þnh trît hoÆc lËt quanh ®iÓm B ë ch©n têng. XÐt bµi to¸n ph¼ng, c¾t 1m chiÒu dµi dèc níc vµ kiÓm tra æn ®Þnh cho ®o¹n ®ã trong hai trêng hîp bÊt lîi lµ khi võa thi c«ng xong vµ sau khi th¸o lò thiÕt kÕ, trªn dèc kh«ng cã níc. ë ®©y ta xÐt cho ®o¹n ®Çu dèc níc. 0.50 60… 27.10 44.00 2.50 2.50 4.00 20.15 H×nh 4-13: MÆt c¾t ®Çu dèc níc. * VËt liÖu ®Êt ®¾p bªn têng cã c¸c chØ tiªu c¬ lý sau: - Dung träng tù nhiªn γ TN = 1,62 T/m3; gãc ma s¸t trong tù nhiªn ϕ TN = 24 o - Dung träng b·o hoµ γ bh = 1,94 T/m3; gãc ma s¸t trong b·o hoµ ϕ bh = 20 o Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 65 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 - Dung träng ®Èy næi γ ®n = γ bh − γ n = 0,94 T/m 3 . - Lùc dÝnh ®¬n vÞ CTN = 1 T/m2; Cbh = 0,4 T/m2. 2.1. Trêng hîp khivõa thi c«ng xong : * C¸c lùc t¸c dông lªn têng: - Träng lîng b¶n th©n têng: G1; G2; G3 - Träng lîng phÇn ®Êt ( γ TN ) ®Ì lªn ch©n têng: G4; G5 - ¸p lùc ®Êt chñ ®éng t¸c dông theo ph¬ng ngang: p1 = q.K − 2C TN K (4-45) p 2 = ( q + γ TN .H ).K − 2C TN K (4-46) ϕ TN   = 0,422 2   q - T¶i träng do ngêi vµ xe m¸y thi c«ng ®i l¹i hai bªn dèc níc, ®Ó ®¬n gi¶n ta coi lµ t¶i ph©n bè ®Òu vµ lÊy q = 3(T/m) H - ChiÒu cao têng kÓ c¶ chiÒu dµy b¶n ®¸y. PhÝa trªn do t¸c dông cña lùc dÝnh nªn biÓu ®å ph©n bè ¸p lùc ®Êt chñ ®éng cã phÇn ©m.  K = tg 2  45 o − T¹i ®iÓm A ¸p lùc ®Êt chñ ®éng b»ng 0, do ®ã: ( q + γ TN .Z 0 ) K − 2C K = 0 Z0 = 0,05 m. ⇒ Nhng do chiÒu s©u nµy kh«ng lín vµ do tÝnh chÊt ®Êt trªn bÒ mÆt thêng nøt nÎ nªn bá qua phÇn ¸p lùc ©m nµy. Khi ®ã chØ xÐt t¸c dông cña phÇn ¸p lùc chñ ®éng d¬ng ph©n bè h×nh tam gi¸c. 0.50 p1 Z0 7.07 G4 G5 E1 G2 H=29,6 A G1 G3 p2 20.15 B H×nh 4-14: S¬ ®å tÝnh æn ®Þnh têng bªn dèc níc khi võa thi c«ng xong. 2.2. Trêng hîp sau khi th¸o lò thiÕt kÕ: Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 66 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 0.50 p'1 7.77 A' E'1 29.60 G'4 h=21.74 Z0 7.40 G2 p'2 p''2 E'3 E'2 G'5 h'=7.86 N1 G1 p3 20.15 G3 N2 B γn.t γn.h' Wt Wth H×nh 4-15: S¬ ®å tÝnh æn ®Þnh têng bªn dèc níc sau khi th¸o lò thiÕt kÕ. * C¸c lùc t¸c dông lªn têng: - Träng lîng b¶n th©n têng: G1; G2; G3 - Träng lîng phÇn ®Êt ( γ TN ; γ bh ) ®Ì lªn ch©n têng: G’4; G’5 - ¸p lùc ®Êt chñ ®éng t¸c dông theo ph¬ng ngang. (4-47) p'1 = q.K 1 − 2C TN . K 1 p' 2 = (q + γ TN .h)K 1 − 2C TN K 1 (4-48) p' ' 2 = (q + γ TN .h)K 2 − 2C bh K 2 (4-49) p 3 = ( q + γ TN .h + γ dn .h').K 2 − 2C bh K 2 (4-50) ϕ TN  ϕ    = 0,422 ; K2 = tg 2  45 o − bh  = 0,490 2  2    - Bá qua phÇn ¸p lùc ®Êt ©m víi Z0 = 0,05m. - Xem ®êng mÆt níc trªn dèc trïng víi mÆt dèc, khi ®ã díi ®¸y têng cã ¸p lùc thñy tÜnh Wt vµ N2 - Sau khi võa th¸o lò thiÕt kÕ xong ®êng b·o hßa trong ®Êt xem nh ë cao tr×nh b»ng cao tr×nh cét níc ®Çu dèc khi th¸o lò, khi ®ã cã ¸p lùc thÊm Wth vµ ¸p lùc níc tÜnh N1 B¶ng 4-12: B¶ng tÝnh æn ®Þnh têng bªn dèc níc khi võa thi c«ng xong  K1 = tg 2  45 o − Tªn lùc G1 G2 G3 G4 G5 E1 Tæng Lùc ®øng Lùc ngang ↓ (+) → (+) Tay ®ßn víi trôc qua ®iÓm B(m) 120.90 32.52 65.04 43.90 599.26 861.62 Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 10.075 4.25 5.167 5.833 13.08 9.85 298.46 298.46 M«men chèng lËt () 1218.07 138.21 336.06 256.07 7838.32 9786.73 67 M«men g©y lËt () 2939.83 2939.83 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 Theo kÕt qu¶ b¶ng tÝnh ta cã: R 861,62.0,7 = = 2,02 > Kc = 1,2 ⇒ Têng bªn kh«ng bÞ trît. N tt 298,46 ∑M ∑M CL = GL 9786,73 = 3,33 > 1,2 ⇒ Têng bªn kh«ng bÞ lËt. 2939,83 B¶ng 4-13: B¶ng tÝnh æn ®Þnh têng bªn dèc níc sau khi th¸o lò thiÕt kÕ. Lùc ®øng Tªn lùc ↓ (+) ↑ (−) Lùc ngang → (+) ← (−) Tay ®ßn víi trôc qua ®iÓm B(m) M«men chèng lËt () 10.075 4.250 5.167 12.380 12.750 10.075 13.433 15.090 3.930 2.620 2.620 0.833 1218.07 138.21 336.06 6557.56 2603.30 G1 120.90 G2 32.52 G3 65.04 G'4 529.69 G'5 204.18 Wt 50.38 Wth 79.19 E'1 160.82 E'2 142.79 E'3 14.23 N1 30.89 N2 3.13 Tæng 822.76 345.60 Theo kÕt qu¶ b¶ng tÝnh ta cã: M«men g©y lËt () 507.58 1063.76 2426.77 561.16 37.28 80.93 2.60729 10855.80 4677.48 R 822,76.0,7 = = 1,67 > Kc = 1,2 ⇒ Têng bªn kh«ng bÞ trît. N tt 345,6 ∑M ∑M CL GL = 10855,8 = 2,32 > 1,2 ⇒ Têng bªn kh«ng bÞ lËt. 4677,48 3. KiÓm tra æn ®Þnh têng híng dßng: ViÖc tÝnh to¸n æn ®Þnh têng híng dßng còng t¬ng tù nh æn ®Þnh têng bªn dèc níc. Trong ®å ¸n nµy em tÝnh æn ®Þnh têng trong hai trêng hîp: Trêng hîp võa thi c«ng xong vµ trêng hîp thîng lu lµ MNDBT. 0.50 p1 Z0 H=25.6 G4 G2 G5 E1 4.00 p2 Svth: TrÇn Trung Ph¬ng G1 2.50 17.84 68 C 2.50 G3 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 H×nh 4-16: S¬ ®å tÝnh æn ®Þnh têng híng dßng khi võa thi c«ng xong. 6.68 0.50 Z0 G'4 p'2 6.10 E'2 E'3 G2 G'5 G1 2.50 h'=18.5 MNDBT p3 4.00 G3 2.50 17.84 25.60 E'1 p''2 H=18.5 h=7.1 p'1 C H.γn Wt H×nh 4-17: S¬ ®å tÝnh to¸n æn ®Þnh têng híng dßng khi thîng lu lµ MNDBT. * C¸c kÝ hiÖu t¬ng tù nh trong têng bªn dèc níc. Trêng hîp thîng lu lµ MNDBT th× ¸p lùc níc tÜnh hai bªn c©n b»ng nhau nªn kh«ng cÇn xÐt tíi, kh«ng ®i l¹i hai bªn têng nªn kh«ng cã t¶i träng q. B¶ng 4-14: B¶ng tÝnh æn ®Þnh têng híng dßng trêng hîp võa thi c«ng xong (Z0 = 0,05m). Tªn lùc Lùc ®øng Lùc ngang ↓ (+) → (+) Tay ®ßn víi trôc qua ®iÓm C(m) G1 107.04 G2 24.30 G3 55.44 G4 37.42 G5 424.37 E1 223.15 Tæng 648.57 223.15 Theo kÕt qu¶ b¶ng tÝnh to¸n ta cã: 8.920 4.250 5.167 5.833 12.170 8.517 M«men chèng lËt () M«men g©y lËt () 954.80 103.28 286.46 218.27 5164.58 6727.38 1900.57 1900.57 R 648,57.0,7 = = 2,03 > 1,2 ⇒ Têng híng dßng kh«ng bÞ trît. N tt 223,15 ∑M ∑M CL GL = 6727,38 = 3,54 > 1,2 ⇒ Têng híng dßng kh«ng bÞ lËt. 1900,57 B¶ng 4-15: B¶ng tÝnh æn ®Þnh têng híng dßng trêng hîp thîng lu lµ MNDBT (Z0 = 1,9m) Tªn lùc Lùc ®øng ↓ (+) ↑ (−) Svth: TrÇn Trung Ph¬ng Lùc ngang → (+) Tay ®ßn víi trôc qua ®iÓm C(m) 69 M«men chèng lËt () M«men g©y lËt () Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 G1 107.04 G2 24.30 G3 55.44 G'4 160.51 G'5 363.32 Wt 330.0 E'1 E'2 E'3 Tæng 380.57 Theo kÕt qu¶ b¶ng tÝnh ta cã: 8.92 4.25 5.17 11.16 11.74 8.92 20.23 9.25 6.17 9.24 93.91 78.82 181.97 954.80 103.28 286.46 1791.29 4265.38 7401.20 2943.96 186.93 868.67 486.08 4485.64 R 380,57.0,7 = = 1,46 > 1,2 ⇒ Têng híng dßng kh«ng bÞ trît. N tt 181,97 ∑M ∑M CL GL = 7401,2 = 1,65 > 1,2 ⇒ Têng híng dßng kh«ng bÞ lËt. 4485,64 §4-3. Cöa lÊy níc vµo nhµ m¸y thñy ®iÖn I. VÞ trÝ: Cöa lÊy níc lµ lµ c«ng tr×nh ®Çu tiªn trong hÖ thèng c«ng tr×nh dÉn níc vµo nhµ m¸y thñy ®iÖn, nã trùc tiÕp lÊy níc tõ hå chøa, tõ dßng s«ng vµo c¸c c«ng tr×nh dÉn níc hoÆc vµo nhµ m¸y thñy ®iÖn. Cöa lÊy níc ph¶i tháa m·n c¸c yªu cÇu sau: - Cung cÊp ®ñ lu lîng níc cÊn thiÕt theo yªu cÇu cña tr¹m thñy ®iÖn vµ c¸c yªu cÇu dïng níc kh¸c. - Cã kh¶ n¨ng ngõng cung cÊp níc hoµn toµn trong c¸c trêng hîp kiÓm tra, söa ch÷a vµ sù cè ®èi víi c¸c c«ng tr×nh dÉn níc. §Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn nµy ®ßi hái ph¶i cã cöa van söa ch÷a vµ van söa ch÷a sù cè. - B¶o vÖ c¸c bé phËn vµ thiÕt bÞ cña c¸c c«ng tr×nh dÉn níc khái bÞ h h¹i do bïn c¸t, vËt næi. Muèn vËy ph¶i cã líi ch¾n r¸c, têng ngùc ch¾n vËt næi, bÓ l¾ng c¸t, ®êng x¶ c¸t…. - MiÖng cöa lÊy níc ph¶i cã h×nh d¹ng vµ vÞ trÝ sao cho níc ch¶y vµo thuËn dßng, tæn thÊt thñy lùc nhá nhÊt vµ kh«ng g©y nªn phÔu xo¸y tríc cöa lÊy níc. - §¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh, ®é bÒn vµ vËn hµnh thuËn lîi víi chi phÝ vËn hµnh Ýt nhÊt. C¨n cø vµo c¸c yªu cÇu cña cöa lÊy níc, vÞ trÝ nhµ m¸y thñy ®iÖn, ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh vµ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt ®¸ tèt ta bè trÝ cöa lÊy níc kiÓu th¸p n»m bªn bê tr¸i ®Ëp, c¸ch ®Çu ®Ëp 200m. II. H×nh thøc vµ bè trÝ chung cöa vµo: H×nh thøc cöa vµo d¹ng thu hÑp dÇn. MÆt c¾t ®Çu cöa vµo h×nh ch÷ nhËt sau ®ã thu hÑp nèi tiÕp víi ®êng èng dÉn níc h×nh trßn. - Cao tr×nh miÖng cöa lÊy níc thÊp h¬n MNC lµ 2m (+563m). - Cao tr×nh ®¸y cöa lÊy níc +557m. - MÆt c¾t ®Çu cöa lÊy níc cã B x H = 7 x 6 m. - §Çu cöa lÊy níc bè trÝ líi ch¾n r¸c víi m¾t líi 5 x 5 cm. - §êng hÇm dÉn níc h×nh trßn ®êng kÝnh D = 3,5m, dµi 9065m. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 70 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp - ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 Trong cöa lÊy níc bè trÝ cöa van söa ch÷a, van söa ch÷a sù cè. +626.7 eQ cÇu c«ng t¸c +610.1 +610.1 IA1 IA2 1: 1 mndbt +603 +595 1:0 ,5 +595 IB 1:0,2 5 +580 mnc +565 +563 cöa van vËn hµnh IIA +556 350 l íi ch¾n r¸c +557 cöa van söa ch÷a H×nh 4-18: S¬ ®å bè trÝ cöa lÊy níc vµo nhµ m¸y thñy ®iÖn. ch¬ng V Tæ chøc thi c«ng Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 71 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 §5-1. ®iÒu kiÖn thi c«ng I. §iÒu kiÖn ®Þa h×nh, ®Þa chÊt: §Þa h×nh lu vùc thuéc lo¹i ®Þa h×nh miÒn nói cao bÞ chia c¾t m¹nh, c¸c sên nói rÊt dèc. Lßng S«ng Bung uèn lîn quanh co khóc khuûu. §Þa chÊt gåm trÇm tÝch eQ trªn bÒ mÆt víi chiÒu dµy nhá, bªn díi lµ c¸c phô ®íi 1 IA , IA2 vµ líp IB cã chiÒu dµy kh«ng lín. TiÕp bªn díi lµ c¸c tÇng IIA, IIB cã cêng ®é r¾n ch¾c. II. §iÒu kiÖn khÝ tîng thñy v¨n: - NhiÖt ®é kh«ng khÝ: Lu vùc nghiªn cøu n»m trong vïng khÝ hËu giã mïa cña vïng ®Þa h×nh nói cao, nhiÖt ®é trung b×nh n¨m thay ®æi trong kho¶ng 20-28 oC. - §é Èm kh«ng khÝ: §é Èm kh«ng khÝ t¬ng ®èi cao vµ kh¸ æn ®Þnh, ®Æc biÖt n¬i ®©y lµ vïng nói cao bÞ che khuÊt do vËy møc ®é Èm ít cã xu thÕ cao h¬n. - Giã: Híng giã thÞnh hµnh lµ híng §«ng, §«ng Nam, B¾c vµ T©y B¾c, ®ång thêi ®©y còng lµ híng giã bÊt lîi cho c«ng tr×nh hå chøa S«ng Bung 2. - Ma: Mïa ma trªn lu vùc s«ng Vu Gia- Thu Bån tõ th¸ng V ®Õn th¸ng XII. - Lu lîng dÉn dßng thi c«ng: B¶ng 5-1: Lu lîng dÉn dßng thi c«ng øng víi tÇn suÊt p%. Mïa kiÖt Mïa lò Th¸ng 1 2 3 4 5 6 7 8 Q5%(m3/s) 145.6 88.9 78.8 81.0 330.4 421.0 123.7 343.1 2850 Q10%(m3/s) 116.5 71.1 61.2 62.9 227.2 263.3 93.2 200.1 2380 III. §iÒu kiÖn giao Th«ng liªn l¹c: Khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh lµ vïng ®åi nói xa trung t©m thµnh thÞ, c¬ së vËt chÊt cßn nghÌo nµn. §êng giao th«ng chÝnh kh«ng cã, chñ yÕu lµ c¸c ®êng mßn. C¸c ph¬ng tiÖn th«ng tin liªn l¹c cßn rÊt h¹n chÕ v× vËy khi tiÕn hµnh x©y dùng c«ng tr×nh ph¶i lµm míi hoµn toµn. IV. §iÒu kiÖn cung øng vËt liÖu: VËt liÖu cÇn thiÕt ®Ó thi c«ng c«ng tr×nh bao gåm: Xi m¨ng, s¾t thÐp, ®Êt, ®¸, c¸t, c¸c thiÕt bÞ c¬ khÝ, c¸c thiÕt bÞ ®iÖn …. Víi ®iÒu kiÖn cô thÓ cña khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh th× c¸c nguån vËt liÖu ®îc cung cÊp nh sau: - C¸c vËt liÖu kh«ng ph¶i vËt liÖu ®Þa ph¬ng nh xi m¨ng, s¾t thÐp, c¸c thiÕt bÞ c¬ khÝ, c¸c thiÕt bÞ ®iÖn … ®îc vËn chuyÓn tõ thµnh phè §µ N½ng c¸ch khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh kho¶ng 165km, ®îc vËn chuyÓn theo quèc lé 14D vµo khu vùc dù ¸n. - §Êt ®¾p: Sö dông má ®Êt eluvi ë bê tr¸i s«ng Bung trªn nÒn ®¸ phiÕn th¹ch anh. ChiÒu dµy tÇng bãc bá lµ 1m, chiÒu dµy khai th¸c trung b×nh lµ 3,5m. §Êt kh«ng cã tÝnh tr¬ng në, hµm lîng h÷u c¬ < 1%, hµm lîng chøa muèi 0,37%. §Êt sÐt chøa Ýt d¨m s¹n, tr÷ lîng khai th¸c cÊp C1 lµ 4,3 triÖu m3, thuËn lîi khai th¸c b»ng thñ c«ng kÕt hîp c¬ giíi. - §¸ ®¾p ®Ëp: Sö dông ®¸ ë hai má sè 2 vµ sè 3. + Má ®¸ sè 2: Ph©n bè ë bê tr¸i s«ng Bung c¸ch tuyÕn ®Ëp 1 lµ 2km vÒ phÝa h¹ lu. ChiÒu dµy bãc bá trung b×nh lµ 20m, chiÒu dµy khai th¸c trung b×nh 75m, diÖn tÝch khai th¸c 19ha. Trc lîng khai th¸c cÊp C1 lµ 14,25 triÖu m3. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 72 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 + Má ®¸ sè 3: Ph©n bè ë bê tr¸i s«ng Bung c¸ch h¹ lu ph¬ng ¸n nhµ m¸y 3 lµ 2km. ChiÒu dµy bãc bá lµ 10m, chiÒu dµy khai th¸c trung b×nh 80m, diÖn tÝch khai th¸c 10ha. Tr÷ lîng khai th¸c cÊp C1 lµ 8 triÖu m3. - C¸t lµm cèt liÖu vµ ®¾p tÇng läc: Sö dông má c¸t s«ng C¸i víi tr÷ lîng 2,5 triÖu m3, trong ®ã 1 triÖu m3 sö dông cho dù ¸n thñy ®Þen s«ng Bung 2. Kho¶ng c¸ch tõ má c¸t ®Õn nhµ m¸y lµ 60km, ®Õn tuyÕn ®Ëp 1 lµ 85km. ViÖc vËn chuyÓn c¸t theo ®êng Hå ChÝ Minh lµ rÊt thuËn lîi. §5-2. Ph¬ng ¸n dÉn dßng thi c«ng I. Ph¬ng ¸n dÉn dßng: Do ®Æc ®iÓm c«ng tr×nh x©y dùng trªn s«ng nªn vÊn ®Ò dÉn dßng thi c«ng lµ mét yªu cÇu v« cïng quan träng. Nã kh«ng nh÷ng ph¶i ®¶m b¶o kh«ng ¶nh hëng tíi chÕ ®é dßng ch¶y ë h¹ lu mµ cßn ph¶i ®¶m b¶o gi÷ cho hè mãng ®îc kh« r¸o trong khi thi c«ng. Cã nhiÒu ph¬ng ph¸p dÉn dßng thi c«ng nh dÉn dßng qua kªnh hë, dÉn dßng qua xi ph«ng ngîc, dÉn dßng qua ®êng hÇm, dÉn dßng qua cèng ngÇm… Qua ph©n tÝch so s¸nh ta thÊy do ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt khu vùc dù ¸n lµ ®¸ t¬ng ®èi r¾n ch¾c, cµng xuèng s©u cêng ®é ®¸ cµng t¨ng nªn khã thi c«ng xi ph«ng ngîc. MÆt kh¸c do ®Þa h×nh rÊt dèc, tuyÕn s«ng cong, nÕu bè trÝ dÉn dßng b»ng kªnh hë hay cèng ngÇm th× khèi lîng ®µo sÏ rÊt lín vµ khã kh¨n. Cßn dÉn dßng b»ng ®êng hÇm th× sÏ gi¶m ®îc chiÒu dµi ®êng hÇm, gi¶m khèi lîng ®µo ®¸. V× vËy ph¬ng ¸n dÉn dßng thi c«ng b»ng ®êng hÇm lµ hîp lý nhÊt. II. Néi dung c¸c giai ®o¹n dÉn dßng: Dù ¸n c«ng tr×nh ®Çu mèi s«ng Bung 2 ®îc dù kiÕn x©y dùng trong 5 n¨m, bao gåm 1 n¨m cho c«ng t¸c chuÈn bÞ vµ 4 n¨m cho c«ng t¸c x©y dùng. 1. ChuÈn bÞ (tõ th¸ng 01/2007): TiÕn hµnh c«ng t¸c gåm gi¶i phãng mÆt b»ng, thi c«ng ®êng giao th«ng trong vµ ngoµi c«ng trêng, x©y dùng c¸c c¬ së phô trî, hÖ thèng th«ng tin liªn l¹c, hÖ thèng cung cÊp ®iÖn níc phôc vô thi c«ng, thi c«ng vµ hoµn thiÖn c«ng t¸c ®µo hè mãng cöa lÊy níc vµo nhµ m¸y thñy ®iÖn. 2. N¨m x©y dùng thø nhÊt (2008): Mïa kiÖt (1-8): §Çu th¸ng 1 tiÕn hµnh thi c«ng hÇm dÉn dßng thi c«ng. §ång thêi víi viÖc thi c«ng ®êng hÇm dÉn dßng tiÕn hµnh ®µo hè mãng ®Ëp chÝnh phÇn hai vai, ®Ëp trµn, nhµ m¸y thñy ®iÖn, thi c«ng hÇm dÉn níc. Cuèi th¸ng 8 hoµn thiÖn hÇm dÉn dßng thi c«ng. Mïa lò (9-12): TiÕp tôc thi c«ng hÇm dÉn níc vµ hoµn thiÖn c«ng t¸c ®µo hè mãng nhµ m¸y, ®êng trµn vµo cuèi th¸ng 12. 3. N¨m x©y dùng thø hai (2009): Mïa kiÖt (1-8): §Çu th¸ng 1 tiÕn hµnh lÊp s«ng, lu lîng thiÕt kÕ Q5% = 412 m3/s ®îc dÉn qua hÇm dÉn dßng. TiÕn hµnh ®µo vµ xö lý hè mãng lßng s«ng, tiÕp tôc ®µo hÇm dÉn níc, xö lý hè mãng nhµ m¸y vµ b¾t ®Çu c«ng t¸c ®¾p ®Ëp. §Õn cuèi th¸ng 8 thi c«ng ®Ëp ®Õn cao tr×nh 525m, gia cè bÒ mÆt ®Ëp chuÈn bÞ cho lò trµn qua, thi c«ng bª t«ng nhµ m¸y thñy ®iÖn vµ ®Ëp trµn. Mïa lò (9-12): Lu lîng lò Q5% = 2850 m3/s ®îc x¶ qua ®Ëp ®ang x©y dë ë cao tr×nh 520m vµ hÇm dÉn dßng. Hoµn thiÖn c«ng t¸c ®µo hÇm dÉn níc vµo cuèi th¸ng 12, vÖ sinh hÇm chuÈn bÞ cho c«ng t¸c ®æ bª t«ng. 4. N¨m x©y dùng thø ba (2010): Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 73 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 6.00 Mïa kiÖt (1-8): X¶ níc qua hÇm dÉn dßng thi c«ng, tiÕp tôc ®¾p ®Ëp, thi c«ng bª t«ng hÇm dÉn níc vµ hoµn thiÖn c«ng t¸c bª t«ng nhµ m¸y thñy ®iÖn. Cuèi th¸ng 8 ®¾p ®Ëp ®Õn cao tr×nh 560m. Mïa lò (9-12): Níc vÉn x¶ qua hÇm dÉn dßng vµ mét phÇn ®îc tÝch l¹i hå. TiÕn hµnh c«ng t¸c l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ nhµ m¸y, tiÕp tôc thi c«ng bª t«ng ®Ëp trµn. 5. N¨m x©y dùng thø t (2011): Mïa kiÖt (1-8): X¶ níc qua hÇm dÉn dßng thi c«ng, hoµn thiÖn c«ng t¸c ®¾p ®Ëp ®Õn cao tr×nh thiÕt kÕ. TiÕn hµnh l¾p thiÕt bÞ cho trµn vËn hµnh vµ tiÕp tôc l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ cho nhµ m¸y, tiÕn hµnh nót cèng. Mïa lò (9-12): X¶ níc qua ®Ëp trµn x¶ lò, hoµn thµnh c¸c c«ng viÖc cßn l¹i ®Ó chuÈn bÞ ph¸t ®iÖn tæ m¸y sè 1 vµo cuèi th¸ng 10, tæ m¸y 2 vµo cuèi th¸ng 12. §5-3. TÝnh to¸n thñy lùc dÉn dßng I. Môc ®Ých, tµi liÖu tÝnh to¸n: 1. Môc ®Ých tÝnh to¸n: Môc ®Ých cña viÖc tÝnh to¸n thñy lùc dÉn dßng lµ x¸c ®Þnh mùc níc thîng lu lín nhÊt trong mïa kiÖt, mùc níc h¹ lu t¬ng øng, tõ ®ã x¸c ®Þnh ®îc cao tr×nh ®Ønh ®ª quai thîng h¹ lu. 2. Tµi liÖu tÝnh to¸n: C«ng tr×nh thñy ®iÖn s«ng Bung 2 lµ c«ng tr×nh cÊp II cã thêi gian x©y dùng lµ 5 n¨m, theo TCXDVN 285-2002 tÇn suÊt mùc níc lín nhÊt ®Ó tÝnh to¸n cho c«ng t¸c dÉn dßng t¹i tuyÕn ®Ëp lµ P = 5%. Lu lîng dÉn dßng lín nhÊt mïa kiÖt øng víi tÇn suÊt thiÕt kÕ lµ Q5% = 412 m3/s. * KÝch thíc ®êng hÇm: ChiÒu réng hÇm b = 6m. ChiÒu cao hÇm H = 9m. .00 R3 §Ønh hÇm d¹ng vßm b¸n kÝnh cong R = 3m. ChiÒu dµi hÇm L = 450m. §é dèc ®¸y hÇm i = 0,001. Cao tr×nh ®¸y cöa vµo: +510,45m. Cao tr×nh ®¸y cöa ra: +510m. H×nh 5-1: MÆt c¾t hÇm dÉn dßng. 6.00 II. TÝnh thñy lùc dÉn dßng: §èi víi ®êng hÇm dµi (L = 450m > 10.H = 150m), do ¶nh hëng cña søc c¶n trªn th©n ®êng hÇm, dßng ch¶y trong ®êng hÇm thùc chÊt lµ dßng kh«ng ®Òu. Do ®ã kh«ng chØ ®é s©u thîng h¹ lu quyÕt ®Þnh h×nh thøc ch¶y trßn ®êng hÇm mµ cßn do ®é dèc vµ ®é nh¸m quyÕt ®Þnh. Trong trêng hîp nµy vÒ ph¬ng diÖn thñy lùc ph¶i coi ®êng hÇm nh mét ®Ëp trµn ®Ønh réng nèi tiÕp víi mét ®o¹n kªnh ®Ó xÐt. Víi lu lîng dÉn dßng Q = 412m3/s tra quan hÖ Q~ZHL ®îc ZHL = 518,02m ⇒ hn = ZHL - Z®¸y = 518,02 – 510 = 8,02m. hn < H ⇒ Cöa ra kh«ng ngËp. * Gi¶ thiÕt ®êng hÇm ch¶y cã ¸p. Khi ®ã lu lîng th¸o qua ®êng hÇm tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: (5-1) Q = μ.ωr . 2 g.Z Z - Cét níc t¸c dông cña cèng. Do cöa ra kh«ng ngËp nªn: Z = Ho - hr Ho- N¨ng lîng toµn phÇn cöa mùc níc thîng lu so víi ®¸y cöa ra. hr- Cét níc t¹i cöa ra, hr = hn = 8,02m. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 74 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 1 µ - HÖ sè lu lîng, µ = (5-2) α r + ∑ξ α r - HÖ sè ®éng n¨ng t¹i mÆt c¾t ra, α r = 1 ∑ ξ - Tæng hÖ sè tæn thÊt tõ cöa vµo ®Õn cöa ra, ∑ ξ = ∑ ξ ⇒ 1 µ= 1 + ξv + ξr + λ .L 4R c + ξd 1 = 1 + ξv + ξr + (5-3) 2 g .L C 2 .R Víi cöa vµo cong thuËn, mÆt c¾t ch÷ nhËt ta lÊy ξ v = 0,14 2 2 47,03    ω  ξ r =  1 − r  = 1 −  = 0,46 Ω   144,52  ω r - DiÖn tÝch cöa ra, Ω - DiÖn tÝch kªnh dÉn sau cöa ra. R- B¸n kÝnh thñy lùc, R = ω r 47,03 = = 1,75 χ r 26,85 1 1 16 1 .R = .1,75 6 = 64,57 n 0,017 Thay sè vµo ph¬ng tr×nh (5-3) ®îc kÕt qu¶: µ = 0,56 C- HÖ sè Sedi, C = Tõ ph¬ng tr×nh (5-1) rót ra: Z = Q2 412 2 = = 10,87 m µ 2 .ω r2 .2 g 0,6 2.47,03 2.2.9,81 Khi ®ã mùc níc thîng lu sÏ lµ (bá qua Vo): MNTL = MNHL + Z = 518,02 + 10,87 = 528,89 m. * KiÓm tra gi¶ thiÕt ch¶y cã ¸p (theo QPTL C1-75): Gi¶ thiÕt ch¶y cã ¸p lµ ®óng khi tháa m·n bÊt ®¼ng thøc sau: 1 ξv + 1 ωv Z v > 1 ∑ξ + 1 ωr Z (5-4) Z v - HiÖu sè cét níc thîng lu vµ cao ®é trÇn ®êng hÇm t¹i mÆt c¾t cuèi ®Çu vµo ω v - DiÖn tÝch mÆt c¾t t¹i cuèi ®Çu vµo. Thay sè vµo (5-4) ta cã: VT = VP = 1 0,14 + 1 1 1,81 + 1 50,13. 9,44 = 144,26 47,03. 10,87 = 92,50 Ta thÊy VT >VP, tháa m·n ®iÒu kiÖn (5-4). VËy gi¶ thiÕt ®êng hÇm ch¶y cã ¸p lµ ®óng. III. KÝch thíc ®ª quai: 1. Cao tr×nh ®Ønh ®ª quai: C¨n cø vµo mùc níc thîng, h¹ lu khi dÉn dßng víi lu lîng thiÕt kÕ ta x¸c ®Þnh ®îc cao tr×nh ®ª quai thîng h¹ lu nh sau: Z®qTL = MNTL + a = 528,89 + 0,5 = 529,39m. Z®qHL = MNHL + a = 518,02 + 0,5 = 518,52m. a- §é vît cao an toµn, lÊy a = 0,5m. Chän Z®qTL = +529,4m ; Z®qHL = +518,6m. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 75 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 2. ChiÒu réng ®Ønh ®ª quai: §Ønh ®ª quai phôc vô ®i l¹i trong qu¸ tr×nh thi c«ng nªn chän chiÒu réng ®Ønh b = 5m. 3. HÖ sè m¸i ®ª quai: - §ª quai thîng lu: M¸i thîng lu m1 = 2,75. M¸i h¹ lu m2 = 2,5. - §ª quai h¹ lu: M¸i h¹ lu m’1 = 2,5. M¸i thîng lu m’2 = 2. 5.00 m= +531.5 2,75 m= 2,5 §Êt ®¾p H×nh 5-2: S¬ ®å ®ª quai thîng lu. 5.00 m= 2 +531.5 §Êt ®¾p m= 2,5 H×nh 5-3: S¬ ®å ®ª quai h¹ lu. §5-4. BiÖn ph¸p thi c«ng c¸c h¹ng môc chÝnh I. C«ng t¸c ®µo ®Êt ®¸: 1. §µo ®Êt ®¸ hë: C«ng t¸c ®µo hè mãng ®îc thùc hiÖn tõ trªn cao xuèng thÊp. ViÖc san ñi mÆt b»ng, bãc bá c¸c líp phñ thùc vËt ë tÊt c¶ c¸c h¹ng môc c«ng tr×nh ®Òu ® îc thùc hiÖn b»ng m¸y ñi. ë c¸c tÇng s©u h¬n 1m viÖc ®µo ®Êt ®îc thùc hiÖn b»ng m¸y xóc (1,25 ÷ 2,5 m3). C«ng t¸c ®µo ®¸ ®îc thùc hiÖn theo d©y chuyÒn khoan- næ- xóc (1,25 ÷ 2,5 m3) - « t« vËn chuyÓn cù ly b×nh qu©n 1km. Khi ®µo s©u th× ph©n chia thµnh nhiÒu tÇng, mçi tÇng cao tèi ®a lµ 15m. T¹i mçi tÇng ®µo cã c¬ réng 3m, trªn c¬ bè trÝ r·nh tho¸t níc. T¹i khu hè mãng nhµ m¸y: Do chiÒu s©u hè mãng lín (c¸ch mÆt ®Êt tù nhiªn kho¶ng 34m) nªn c«ng t¸c ®µo ®¸ tÇng díi ®îc thùc hiÖn theo d©y chuyÒn: khoan- næxóc- vËn chuyÓn theo híng kªnh dÉn ra b·i th¶i. Do mÆt b»ng hè mãng hÑp, ®é dèc lín nªn m¸i ®îc gia cè líi thÐp cã neo an-ke vµo s©u tron ®¸ 3m tõ líp ®Þa chÊt IB ®Õn mÆt ®Êt tù nhiªn. §Ó ®¶m b¶o tÝnh nguyªn vÑn nÒn c«ng tr×nh t¹i cöa vµo c¸c hÇm, cöa lÊy níc, hè mãng nhµ m¸y ta ¸p dông ph¬ng ph¸p næ m×n t¹i ®êng viÒn. C«ng t¸c tho¸t níc hè mãng thùc hiÖn theo hÖ thèng tho¸t níc kiÓu hë: r·nh tho¸t níc- hè thu- b¬m tho¸t. 2. C«ng t¸c ®µo ®¸ ngÇm: C¸c h¹ng môc ngÇm ®îc thi c«ng bao gåm: §êng hÇm dÉn dßng, ®êng hÇm dÉn níc vµo nhµ m¸y thñy ®iÖn, c¸c ng¸ch thi c«ng, giÕng ®iÒu ¸p, ®êng hÇm ¸p lùc. C«ng t¸c ®µo ®¸ ®îc thùc hiÖn b»ng ph¬ng ph¸p khoan næ m×n, sö dông m¸y khoan Boomer cã 2-3 cÇn khoan. VËn chuyÓn b»ng xe Goßng 1km kÕt hîp xe tù ®æ lo¹i 12 tÊn. II. C«ng t¸c ®¾p ®¸, ®Êt: Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 76 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 C«ng t¸c ®¾p ®¸, ®Êt chñ yÕu lµ ®¾p ®Ëp, ®¾p têng lâi vµ ®ª qu©y. §Êt ®¸ ®îc vËn chuyÓn tõ b·i tr÷ vËt liÖu b»ng xe « t« lo¹i 32 tÊn ®Õn vÞ trÝ ®¾p vµ tiÕn hµnh san b»ng m¸y ñi, ®Çm b»ng m¸y ®Çm tù hµnh lo¹i trèng ®«i. III. C«ng t¸c thi c«ng bª t«ng: 1. Thi c«ng bª t«ng hë: C«ng t¸c thi c«ng bª t«ng hë ®îc thùc hiÖn chñ yÕu ë côm c«ng tr×nh ®Çu mèi vµ khu nhµ m¸y, giÕng ®iÒu ¸p. T¹i côm c«ng tr×nh ®Çu mèi: KÕt cÊu s«ng tr×nh ®îc chia th¸nh c¸c tÇng ®æ víi chiÒu cao 2 ÷ 3m, mçi tÇng l¹i cã c¸c khèi ®æ nhá h¬n 1000m 3. PhÝa thîng lu ®Ëp chÝnh kho¶ng 300m bè trÝ khu s¶n xuÊt bª t«ng víi n¨ng suÊt dù kiÕn 120 m 3/giê. Bª t«ng ®îc vËn chuyÓn b»ng c¸c xe chuyÓn trén 4 ÷ 6m3 ®Õn tuyÕn, ®a vµo c¸c khèi ®æ b»ng b¬m bª t«ng 120m3/giê hoÆc cÇn cÈu tù hµnh b¸nh lèp, b¸nh xÝch víi dung tÝch thïng 2 ÷ 4m3, sau ®ã tiÕn hµnh ®Çm b»ng ®Çm dïi. KÕt thóc mét khèi ®æ bÒ mÆt ®îc phñ bao t¶i vµ tíi níc dìng hé bª t«ng. Khu vùc nhµ m¸y vµ giÕng ®iÒu ¸p: Do nhµ m¸y c¸ch xa khu ®Çu mèi nªn bè trÝ mét tr¹m trén c¸ch nhµ m¸y kho¶ng 200m vÒ phÝa thîng lu. Ph¬ng ph¸p thi c«ng bª t«ng còng gièng nh khu c«ng tr×nh ®Çu mèi. 2. Thi c«ng bª t«ng ngÇm: C«ng t¸c thi c«ng bª t«ng ngÇm ®îc thùc hiÖn chñ yÕu t¹i tuyÕn ®êng hÇm dÉn níc vµo nhµ m¸y thñy ®iÖn. C¸c khu s¶n xuÊt bª t«ng ®îc bè trÝ gÇn c¸c ng¸ch thi c«ng. ViÖc thi c«ng bª t«ng ®îc tiÕn hµnh b»ng b¬m bª t«ng, sö dông cèt pha trît. Tèc ®é thi c«ng bª t«ng b×nh qu©n lµ 120m/th¸ng. §5-5. tiÕn ®é thi c«ng Víi s¬ ®å dÉn dßng thi c«ng nh trªn, thêi gian x©y dùng c«ng tr×nh lµ 5 n¨m ta chia ra thµnh c¸c giai ®o¹n nh sau: • N¨m chuÈn bÞ: - ChuÈn bÞ mÆt b»ng thi c«ng, lµm ®êng giao th«ng vµ c«ng t¸c l¸n tr¹i: 4 th¸ng. - Thi c«ng ng¸ch thi c«ng sè 2 c¸ch cöa lÊy níc 5105m. - Thi c«ng vµ hoµn thµnh c«ng t¸c ®µo hè mãng cöa lÊy níc, cöa vµo vµ ra ®êng hÇm dÉn dßng thi c«ng. • N¨m thø nhÊt: +) Mïa kh«: - §µo hÇm dÉn dßng thi c«ng tõ ®Çu th¸ng 1 vµ hoµn thµnh vµo cuèi th¸ng 8. - §µo vµ hoµn thµnh mãng phÇn trªn kh« cña ®Ëp chÝnh. - Më mãng ®êng trµn vµ mãng nhµ m¸y thñy ®iÖn. - Thi c«ng ng¸ch thi c«ng sè 3 c¸ch cöa lÊy níc 150m, ®µo ®êng hÇm dÉn níc ®Õn chiÒu dµi 3000m. +) Mïa ma: - TiÕp tôc thi c«ng ®µo hÇm dÉn níc ®Õn chiÒu dµi 5000m. - Hoµn thµnh c«ng t¸c ®µo hè mãng ®êng trµn vµ nhµ m¸y thñy ®iÖn vµo cuèi th¸ng 12. • N¨m thø hai: +) Mïa kh«: - §Çu th¸ng 1 tiÕn hµnh ®¾p ®ª quai thîng, h¹ lu. - §µo vµ xö lý hè mãng lßng s«ng, xö lý hè mãng nhµ m¸y thñy ®iÖn. - §¾p ®Ëp ®Õn cao tr×nh +520 vµo cuèi th¸ng 8. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 77 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 - TiÕp tôc ®µo ®êng hÇm dÉn níc ®Õn chiÒu dµi 7850m. - Thi c«ng bª t«ng nhµ m¸y thñy ®iÖn. +) Mïa ma: - Thi c«ng ng¸ch thi c«ng sè 1 c¸ch cöa lÊy níc 7850m, tiÕp tôc ®µo vµ hoµn thµnh ®êng hÇm dÉn níc, vÖ sinh ®êng hÇm chuÈn bÞ cho c«ng t¸c ®æ bª t«ng vµo cuèi th¸ng 12. • N¨m thø ba: +) Mïa kh«: - §¾p ®Ëp ®Õn cao tr×nh +560. - Thi c«ng bª t«ng ®êng hÇm dÉn níc. - Thi c«ng bª t«ng ®êng trµn. - Thi c«ng vµ hoµn thµnh c«ng t¸c bª t«ng nhµ m¸y thñy ®iÖn. +) Mïa ma: - TiÕn hµnh l¾p ®Æt thiÕt bÞ cho nhµ m¸y. - T¹m nghØ ®¾p ®Ëp. - Hoµn thµnh c«ng t¸c bª t«ng ®Ëp trµn. • N¨m thø t: +) Mïa kh«: - Thi c«ng ®Ëp ®Õn cao tr×nh thiÕt kÕ. - Hoµn thµnh l¾p ®Æt thiÕt bÞ cho trµn vËn hµnh vµo cuèi th¸ng 8. - TiÕn hµnh nót cèng dÉn dßng. +) Mïa ma: - Hoµn thµnh c¸c c«ng viÖc cßn l¹i ®Ó ph¸t ®iÖn vµo cuèi th¸ng 11. - NghiÖm thu vµ bµn giao c«ng tr×nh trong th¸ng 12. Trªn ®©y míi chØ nªu tãm t¾t thêi gian thi c«ng, ph¬ng ¸n dÉn dßng, tiÕn ®é thi c«ng dù ¸n thñy ®iÖn s«ng Bung 2, cßn néi dung cô thÓ, chi tiÕt trong ph¹m vi ®å ¸n nµy kh«ng ®Ò cËp ®Õn. §5-6. MÆt b»ng thi c«ng I. Khu phô trî: - Khu phô trî 1 c¸ch tuyÕn ®Ëp vÒ phÝa h¹ lu 1km réng 20 ha phôc vô thi c«ng ®Ëp chÝnh, ®Ëp trµn vµ cöa lÊy níc. - Khu phô trî 2 gÇn ng¸ch thi c«ng sè 2 réng 5 ha phôc vô thi c«ng ®êng hÇm dÉn níc. - Khu phô trî 3 cã diÖn tÝch 10 ha n»m gÇn nhµ m¸y thñy ®iÖn phôc vô thi c«ng hÇm dÉn níc, giÕng ®iÒu ¸p, ®êng èng ¸p lùc vµ nhµ m¸y thñy ®iÖn. II. B·i tr÷ vËt liÖu: - B·i tr÷ 1 n»m tríc cöa lÊy níc c¸ch ng¸ch thi c«ng sè 3 kho¶ng 150m, tr÷ ®¸ ®µo tõ cöa lÊy níc vµ ®êng hÇm dÉn níc, ®ång thêi lµ tr¹m trén bª t«ng cho c«ng t¸c bª t«ng cöa lÊy níc, ®êng hÇm dÉn níc. - B·i tr÷ 2 n»m ë h¹ lu ®Ëp trµn, c¸ch ®Ëp kho¶ng 100m. §©y ®ång thêi còng lµ tr¹m trén phôc vô thi c«ng bª t«ng ®Ëp trµn. - B·i tr÷ 3 n»m c¸ch ng¸ch thi c«ng sè 2 kho¶ng 200m vÒ phÝa nhµ m¸, phôc vô thi c«ng ®êng hÇm dÉn níc. - B·i tr÷ 4 n»m c¸ch nhµ m¸y kho¶ng 500m, phôc vô thi c«ng bª t«ng nhµ m¸y, giÕng ®iÒu ¸p vµ ®êng hÇm dÉn níc. III. B·i th¶i: Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 78 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 - B·i th¶i 1 n»m ë bê tr¸i s«ng c¸ch ®Ëp kho¶ng 600m vÒ phÝa h¹ lu. - B·i th¶i 2 n»m bªn ph¶i ®êng vµo ng¸ch thi c«ng sè 2. - B·i th¶i 3 n»m bªn bê ph¶i s«ng Bung c¸ch nhµ m¸y 1,2km vÒ phÝa h¹ lu. IV. §êng giao th«ng: Khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh rÊt xa khu d©n c, hÖ thèng ®êng vËn hµnh vµ ®êng thi c«ng ®Òu ®îc x©y dùng míi hoµn toµn, do vËy ®êng vËn hµnh trong thêi gian chuÈn bÞ ®Ó phôc vô thi c«ng còng lµ ®êng vËn hµnh sau nµy. ch¬ng VI §¸nh gi¸ t¸c ®éng m«i trêng - t¸i ®Þnh c. §6-1. §¸nh gi¸ t¸c ®éng m«i trêng I. Môc ®Ých ®¸nh gi¸ t¸c ®éng m«i trêng: - X¸c ®Þnh c¸c thµnh phÇn m«i trêng cã kh¶ n¨ng bÞ t¸c ®éng do dù ¸n g©y ra. - X¸c ®Þnh møc ®é bÞ ¶nh hëng cña c¸c thµnh phÇn m«i trêng. - §Ò ra c¸c biÖn ph¸p ®Ó gi¶m thiÓu t¸c ®éng do dù ¸n g©y ra. II. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸: B¶ng 6-1: Tæng hîp c¸c t¸c ®éng cña dù ¸n ®Õn c¸c thµnh phÇn m«i trêng. C¸c t¸c ®éng cã thÓ Møc ®é t¸c ®éng BiÖn ph¸p kh¾c M«i trêng x¶y ra. phôc - G©y ra c¸c chÊn - Kh«ng ®¸ng kÓ, tiªu ®éng trong khi thi cùc, t¹m thêi. c«ng. - G©y xãi lë ë h¹ lu - Kh«ng ®¸ng kÓ, tiªu - T¨ng cêng líp phñ M«i trêng sau khi x¶ lò. cùc, l©u dµi. thùc vËt vïng h¹ lu ®Þa chÊt, ®Þa sau ®Ëp. m¹o - T¹o c¸c hè do qu¸ - Kh«ng ®¸ng kÓ, tiªu - San lÊp hè khai th¸c, tr×nh khai th¸c vËt cùc, l©u dµi. phñ xanh lu vùc. liÖu. M«i trêng kh«ng khÝ - Gi¶m biªn ®é kh«ng khÝ th¸ng, ngµy vµ ®ªm. T¨ng ®é Èm kh«ng khÝ vïng phô cËn hå chøa, t¨ng lîng ma. - G©y « nhiÔm kh«ng khÝ do khãi bôi vµ tiÕng ån trong giai ®o¹n thi c«ng x©y dùng. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng - Kh«ng ®¸ng kÓ, tÝch cùc, l©u dµi. - Kh«ng ®¸ng kÓ, tiªu - KiÓm tra c¸c ph¬ng cùc, t¹m thêi. tiÖn vËn chuyÓn. 79 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp - BiÕn ®æi tõ chÕ ®é s«ng ngßi sang chÕ ®é hå chøa. - T¨ng lu lîng dßng ch¶y vµo mïa kiÖt vµ lµm gi¶m lu lîng lò ë h¹ lu. - Gi¶m chÊt lîng níc M«i trêng nhå chøa vµ h¹ lu hå íc chøa trong giai ®o¹n tÝch níc. - Nguy c¬ « nhiÔm níc trªn diÖn réng trong giai ®o¹n tÝch níc do ph©n huû x¸c ®éng vËt, hoµ tan chÊt ®éc,… -ThiÖt h¹i vÒ ®Êt do x©y dùng c«ng tr×nh vµ d©ng níc hå chøa. M«i trêng ®Êt M«i trêng sinh th¸i - T¨ng chÊt lîng níc vïng phô cËn hå chøa do t¨ng ®é Èm trong ®Êt. - Khi hå ®Çy níc sÏ t¹o c¬ héi ph¸t triÓn cho c¸c loµi nh: chim níc, thñy s¶n. - Lµm thiÖt h¹i mét vµi loµi thñy sinh. - ThiÖt h¹i rõng vµ líp phñ thùc vËt khu vùc lßng hå do d©ng níc hå chøa vµ x©y dùng c«ng tr×nh. - T¨ng chÊt lîng rõng phô cËn hå chøa. - Lµm x¸o trén ®êi sèng cña ®éng vËt hoang d· do thi c«ng c«ng tr×nh. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 - Quan träng, tÝch cùc, l©u dµi. -Quan träng, tÝch cùc, l©u dµi. -Quan träng, tiªu cùc, - Thu dän vÖ sinh t¹m thêi. lßng hå chøa tríc khi tÝch níc hå. - Quan träng, tiªu - TiÕn hµnh gi¸n s¸t cùc, l©u dµi. chÊt lîng níc hå chøa ®Þnh kú. - Quan träng, tiªu - B¶o vÖ chÊt lîng ®Êt cùc, l©u dµi. cßn l¹i b»ng c¸ch t¨ng cêng líp phñ thùc vËt xung quanh hå chøa. - Trung b×nh, tÝch cùc, l©u dµi. - Trung b×nh, tÝch cùc, l©u dµi. - Kh«ng ®¸ng kÓ, tiªu cùc, l©u dµi. - Trung b×nh, tiªu - T¨ng cêng trång cùc, l©u dµi. rõng vµ b¶o vÖ rõng ë thîng nguån hå chøa. - Kh«ng ®¸ng kÓ, tÝch cùc, l©u dµi. - CÊm s¨n b¾t thó, - Trung b×nh, tiªu h¹n chÕ chÆt ph¸ cùc, t¹m thêi. rõng, h¹n chÕ t¹o tiÕng ån b»ng c¸ch sö dông m¸y mãc hiÖn ®¹i. 80 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp M«i trêng kinh tÕ x· héi - TËp trung ®«ng c«ng nh©n x©y dùng lµm x¸o trén ®êi sèng, t¨ng dÞch bÖnh. - §em l¹i viÖc lµm cho d©n c trong khu vùc, t¹o ®iÒu kiÖn tiÕp cËn víi c¸c ph¬ng tiÖn hiÖn ®¹i vµ th«ng tin. - Thu hót d©n di c ®Õn khu vùc nhµ m¸y, g©y mÊt trËt tù an ninh, ph¸ rõng, ph¸t sinh tÖ n¹n x· héi… - Bæ sung lu lîng níc vµ t¨ng hiÖu qu¶ ph¸t ®iÖn cho s«ng Bung 4. - Bæ sung nguån n¨ng lîng cho quèc gia, c¶i thiÖn c¬ së h¹ tÇng cña ®Þa ph¬ng. ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 - Quan träng, tiªu - T¨ng cêng qu¶n lý cùc, l©u dµi. hµnh chÝnh, phßng bÖnh dÞch. - Trung b×nh, tÝch cùc, l©u dµi. - T¸c ®éng tiªu cùc, - Qu¶n lý ®Þa bµn, l©u dµi. qu¶n lý rõng. - T¸c ®éng tÝch cùc, l©u dµi. §6-2. VÊn ®Ò ®Òn bï, t¸i ®Þnh c I. ThiÖt h¹i d©n sinh kinh tÕ: KÕt qu¶ ®iÒu tra dù ¸n thuû ®iÖn S«ng Bung 2 cho kÕt qu¶ nh sau: - Kh«ng ¶nh hëng ®Õn nhµ cöa vµ c«ng tr×nh kiÕn tróc. - Kh«ng ¶nh hëng ®Õn c¬ së h¹ tÇng vµ c¸c tµi s¶n trªn ®Êt. - Kh«ng ¶nh hëng ®Õn di tÝch lÞch sö v¨n ho¸. - ¶nh hëng ®Õn ®Êt ®ai (chñ yÕu lµ rõng tù nhiªn). - C¶n trë viÖc san b¾t, líi c¸ trªn s«ng Bung vµ lÊy mËt ong rõng cña ngêi d©n. II. VÊn ®Ò ®Òn bï vµ t¸i ®Þnh c: - ViÖc båi thêng thiÖt h¹i ®îc tiÕn hµnh theo NghÞ ®Þnh cña chÝnh phñ sè 97/2004/N§-CP. §¬n gi¸ båi thêng do héi ®ång båi thêng vµ t¸i ®Þnh c tr×nh UBND TØnh vµ ®îc duyÖt. - Kh«ng mÊt chi phÝ t¸i ®Þnh c do kh«ng lµm mÊt ®Êt ë cña nh©n d©n. - Hç trî nh©n d©n kinh phÝ ®Ó cã híng chuyÓn ngµnh nghÒ s¶n xuÊt. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 81 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 ch¬ng VII Chuyªn ®Ò kü thuËt Nghiªn cøu ¶nh hëng cña ¸p lùc níc lç rçng trong qu¸ tr×nh thi c«ng ®Ëp ®¸ lâi sÐt. I. Më ®Çu: §Ëp ®¸ lµ lo¹i h×nh ®Ëp thÓ hiÖn ®îc nhiÒu tÝnh u viÖt, tËn dông ®îc ®Æc tÝnh æn ®Þnh cña ®Ëp bª t«ng träng lùc còng nh ®Æc tÝnh thi c«ng cña ®Ëp vËt liÖu ®Þa ph¬ng. Trªn thÕ giíi lo¹i h×nh nµy ®îc sö dông réng r·i víi nhiÒu h×nh thøc chèng thÊm kh¸c nhau. ë ViÖt Nam còng ®· ¸p dông lo¹i h×nh nµy vµ thùc tÕ ®· chøng minh tÝnh u viÖt cña nã mµ ®iÓn h×nh lµ ®Ëp ®Êt ®¸ hçn hîp Hoµ B×nh lµ biÓu tîng cho lo¹i h×nh ®Ëp nµy ë khu vùc §«ng Nam ¸. Kh«ng gièng nh ®Ëp bª t«ng träng lùc víi ®Æc tÝnh chèng thÊm tèt cña bª t«ng, ®èi víi ®Ëp ®¸ thiÕt bÞ chèng thÊm lµ hÕt søc cÇn thiÕt vµ yªu cÇu chÊt lîng t¬ng ®èi cao. Tõ tríc ®Õn nay vËt liÖu sÐt ®îc dïng nhiÒu trong c¸c ®Ëp vËt liÖu ®Þa ph¬ng ®Ó lµm thiÕt bÞ chèng thÊm. Thùc tÕ ®· minh chøng ®îc c¸c u ®iÓm cña lo¹i vËt liÖu nµy trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña c¸c ®Ëp võa vµ lín ë ViÖt Nam. Khi sö dông vËt liÖu sÐt lµm têng chèng thÊm cho ®Ëp ®¸ sÏ n¶y sinh vÊn ®Ò biÕn h×nh lón lín cña khèi ®¸ ®¾p cã ¶nh hëng nh thÕ nµo ®Õn têng lâi sÐt? Díi t¸c dông cña t¶i träng do khèi ®¸ sinh ra, têng lâi sÐt cã nh÷ng øng xö nh thÕ nµo? VÊn ®Ò nµy cßn ®ang mang tÝnh thêi sù vµ thu hót sù chó ý cña nhiÒu nhµ khoa häc trong níc còng nh trªn thÕ giíi. II. Môc ®Ých, ý nghÜa nghiªn cøu: Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 82 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 VËt liÖu sÐt dïng lµm têng lâi trong ®Ëp ®¸ cã hÖ sè thÊm nhá, chÝnh v× vËy qu¸ tr×nh cè kÕt diÔn ra t¬ng ®èi chËm vµ nã cã ¶nh hëng trùc tiÕp tíi qu¸ tr×nh thay ®æi ¸p lùc níc lç rçng trong ®Êt. HÖ sè thÊm cµng nhá th× qu¸ tr×nh cè kÕt diÔn ra cµng chËm hay nãi c¸ch kh¸c qu¸ tr×nh tiªu t¸n ¸p lùc níc lç rçng trong ®Êt diÔn ra chËm. Sù chuyÓn ho¸ ¸p lùc níc lç rçng sang øng suÊt hiÖu qu¶ cña ®Êt gäi lµ qu¸ tr×nh cè kÕt cña ®Êt. Qu¸ tr×nh thay ®æi ¸p lùc níc lç rçng nµy khèng chÕ trêng øng suÊt hiÖu qu¶ trong lâi ®Êt sÐt. Víi ®Æc tÝnh cè kÕt cña ®Êt diÔn ra cïng víi sù thay ®æi trêng ¸p lùc níc lç rçng trong ®Êt nªn tèc ®é thi c«ng còng nh biÖn ph¸p thi c«ng cã ¶nh hëng lín ®Õn kÕt qu¶ tÝnh to¸n. ViÖc t¨ng tèc ®é thi c«ng còng ®ång nghÜa víi viÖc gia t¨ng t¶i träng t¸c dông lªn líp ®Êt phÝa díi lµm gia t¨ng ¸p lùc lç rçng, gi¶m øng suÊt hiÖu qu¶ trong ®Êt. Sù suy gi¶m øng suÊt hiÖu qu¶ trong ®Êt sÏ lµm gi¶m møc ®é æn ®Þnh cña c«ng tr×nh nãi chung vµ mÊt æn ®Þnh trong qu¸ tr×nh thi c«ng nãi riªng. Víi môc tiªu nghiªn cøu qu¸ tr×nh biÕn ®æi cña ¸p lùc níc lç rçng trong thêi gian thi c«ng, trong chuyªn ®Ò nµy em nghiªn cøu qu¸ tr×nh cè kÕt cña ®Êt vµ øng dông thùc tÕ tÝnh to¸n cho c«ng tr×nh s«ng Bung 2 trong 2 bµi to¸n: bµi to¸n ph©n ®ît thi c«ng vµ bµi to¸n chÊt t¶i 1 lÇn. Tõ ®ã cã nh÷ng kÕt luËn ban ®Çu vÒ ¶nh h ëng cña tèc ®é thi c«ng tíi qu¸ tr×nh thay ®æi cña ¸p lùc níc lç rçng trong lâi ®Êt sÐt. III. Qu¸ tr×nh cè kÕt cña ®Êt: §Ó cã thÓ hiÓu râ ®îc qu¸ tr×nh cè kÕt cña ®Êt, chuyªn ®Ò nµy em nghiªn cøu lý thuyÕt cè kÕt thÊm 3 chiÒu c¬ b¶n Biot víi gi¶ thiÕt: Ngoµi tÝnh thÊm ra, tÝnh chÊt cña ®Êt lµ ®ång nhÊt ®¼ng híng. TÝnh chÊt thÊm cña ®Êt kh«ng thay ®æi theo kh«ng gian vµ thêi gian, kh«ng xÐt tíi lùc qu¸n tÝnh. §èi víi ®Êt ®ång nhÊt ®¼ng híng, kÕt hîp ph¬ng tr×nh c©n b»ng vµ nguyªn lý øng suÊt hiÖu qu¶ thu ®îc:  ∂2u ∂ 2 u ∂2 u d + d ( + 2 )+ 3  1 2 2 ∂ x ∂ y ∂z  2  ∂v ∂2 w ∂p + )− =0 (d 2 + d 3 )( ∂x∂y ∂x∂z ∂x   ∂2 v ∂2 v ∂2 v d1 2 + d 3 ( 2 + 2 ) + ∂x ∂z  ∂y  2 2 (d + d )( ∂ u + ∂ w ) − ∂p = 0 2 3  ∂y∂x ∂y∂z ∂y  2 2 2 ∂ w ∂ w  ∂ w d1 ∂z 2 + d 3 ( ∂y 2 + ∂x 2 ) +   ∂2 u ∂2 v ∂p ( d + d )( + )− =0 3  2 ∂z∂x ∂z∂y ∂z  (71) Trong ®ã: d1=Es µ Es d2= 1− µ Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 83 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 E 2(1 + 2µ ) E (1 − µ ) Es= (1 + µ )(1 − 2 µ ) d3= E, µ - M« ®uyn biÕn d¹ng vµ hÖ sè poatx«ng. u,v,w - LÇn lît lµ chuyÓn vÞ trªn c¸c trôc x,y,z. p - ¸p lùc lç rèng. Ph¬ng tr×nh liªn tôc ®îc thiÕt lËp dùa trªn ®Þnh luËt §acxi:  k h ∂p v x = − γ w ∂x   k h ∂p v y = − γ w ∂y   k ∂p v z = − h γ w ∂z  (72) Trong ®ã: γw=ρwg : Trọng lượng nước trong lỗ rỗng kh : Hệ số thấm của đất. Ph¬ng tr×nh liªn tôc: 1 ∂2 p ∂2 p ∂2 p ∂ ∂u ∂v ∂w [k h ( 2 + 2 + 2 )] = ( + + ) γw ∂t ∂x ∂y ∂z ∂x ∂y ∂z (7-3) Dùa vµo ph¬ng tr×nh c¬ b¶n vÒ ®iÒu kiÖn c©n b»ng còng nh ®iÒu kiÖn liªn tôc, cã thÓ thiÕt lËp ®îc ph¬ng tr×nh c¬ b¶n cña bµi to¸n cè kÕt khi dïng ph¬ng ph¸p phÈn tö h÷u h¹n nh sau: Ph¬ng tr×nh c©n b»ng: [ K ]{δ } + [C ]{ p} = {R F } (7-4) Ph¬ng tr×nh liªn tôc: [C ]T {δ } − [ H ]{ p} = {R q } (7-5) Trong ®ã: [K ] - T Ma trËn ®é cøng [ K ] = ∫∫∫ [ B] [ D][ B]dv ; V [C ] - T Ma trËn ngÉu hîp [C ] = ∫∫∫[ B] [ M ][ N ]dv ; V T {R F } - VÐct¬ t¶i {R F } = ∫∫ [ N ] {F }ds ; S {F } VÐct¬ t¶i trªn biªn; [M ] : Ma trËn khèi lîng [ M ] = [1 1 1 0 0 0]T 。 Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 84 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp {δ } = ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 ∂{δ } ; ∂t T [H ] : Ma trận tham sè thÊm [ H ] = ∫∫∫ [ B s ] [k ][ B s ]dv . V Trong trêng hîp xÐt bµi to¸n cè kÕt mµ trêng øng suÊt kh«ng phô thuéc vµo biÕn thêi gian t, khi ®ã lý thuyÕt cè kÕt thÊm 3 chiÒu Biot trë thµnh lý thuyÕt thÊm TerzaghiRendulic. Nãi c¸ch kh¸c bµi to¸n trë nªn ®¬n gi¶n h¬n víi biªn h¹n chÕ vÒ thêi gian vµ lêi gi¶i cña Terzaghi-Rendulic lµ mét nghiÖm riªng cña lêi gi¶i bµi to¸n cè kÕt tæng qu¸t Biot. Khi ®Êt thÊm níc yÕu b·o hoµ níc chÞu nÐn díi t¸c dông cña t¶i träng ph©n bè ®Òu n»m gi÷a 2 tÇng tho¸t níc hoÆc 1 tÇng tho¸t níc th× níc trong tÇng thÊm níc yÕu sÏ Ðp tho¸t ra ngoµi theo chiÒu th¼ng ®øng t¬ng tù qu¸ tr×nh nÐn kh«ng në h«ng. Líp ®Êt bÞ nÐn nh vËy gäi lµ cè kÕt thÊm mét híng. Ph¬ng tr×nh vi ph©n cè kÕt thÊm mét híng ®îc thÓ hiÖn nh sau: ∂q  ∂q  dz ÷− qdt = dzdt q + ∂z  ∂z  (7-6) Khi ®ã ph¬ng tr×nh c¬ b¶n cña ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n chuyÓn ho¸ thµnh:  K K ' v  P   =   K 'T 0   H  T  (7-7) Trong ®ã: { H } - VÐct¬ ¸p lùc lç rçng trong phÇn tö. { T } - VÐct¬ øng víi biÕn d¹ng thÓ tÝch trong mâi phÇn tö. [ K '] - Ma trËn ®é cøng phÇn tö. NhËn xÐt thÊy r»ng viÖc gi¶i ph¬ng tr×nh c¬ b¶n (7) theo lý thuyÕt thÊm ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu so víi viÖc gi¶i hai ph¬ng tr×nh (4) vµ (5). IV. øng dông phÇn mÒm Plaxis ph©n tÝch øng suÊt ®Ëp ®¸ lâi sÐt: 1. Giíi thiÖu phÇn mÒm: Plaxis lµ ch¬ng tr×nh do c«ng ty Plaxis Bv - Hµ Lan thµnh lËp n¨m 1993 nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn chñ yÕu dïng FEM ph©n tÝch c«ng tr×nh ®Êt ®¸ nãi chung. §©y lµ mét ch¬ng tr×nh t×nh to¸n c«ng tr×nh vËt liÖu ®Þa ph¬ng t¬ng ®èi m¹nh. Plaxis cã thÓ tÝnh to¸n nÒn ®Êt mÒm yÕu cã gia cè b»ng neo, v¶i ®Þa kü thuËt, cäc, cã thÓ tÝnh bµi to¸n øng suÊt biÕn d¹ng, bµi to¸n chÊt t¶i hay bµi to¸n dì t¶i, bµi to¸n cè kÕt…. Ph©n tÝch bµi to¸n víi nhiÒu m« h×nh vËt liÖu kh¸c nhau: §µn håi tuyÕn tÝnh, dÎo, ®Êt mÒm yÕu, camclay, camclay söa ®æi… víi nhiÒu tiªu chuÈn ph¸ ho¹i kh¸c nhau. Gi¶i bµi to¸n t¶i träng tÜnh vµ t¶i träng ®éng b»ng c¸ch gi¶i trùc tiÕp ph¬ng tr×nh dao ®éng. ViÖc øng dông phÇn mÒm Plaxis trong chuyªn ®Ò nµy ®îc giíi h¹n ë bµi to¸n ph©n tÝch øng suÊt biÕn d¹ng cã xÐt ®Õn t¸c ®éng cè kÕt cña ®Êt trong suèt thêi gian thi c«ng. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 85 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 2. øng dông phÇn mÒm tÝnh øng suÊt biÕn d¹ng cho ®Ëp ®¸ lâi sÐt: 2.1. ChØ tiªu c¬ lý dïng trong tÝnh to¸n: C¸c chØ tiªu dïng trong tÝnh to¸n ®îc lÊy theo b¶ng sau: γ E C ϕ (®é) υ TT Tªn vËt liÖu 2 2 (KN/m ) (KN/m2) (KN/m ) 1 Lâi sÐt 14.8 30000 20 24 0.35 4 2 §¸ ®¾p 21 7.4x10 39 0.05 0.28 3 §¸ nÒn 28 106 40 0.1 0.22 2.2. S¬ ®å tÝnh to¸n: §Ó cã thÓ nghiªn cøu ¶nh hëng cña qu¸ tr×nh cè kÕt lâi chèng thÊm b»ng ®Êt sÐt, qu¸ tr×nh ®¾p ®Ëp ®îc chia thµnh 10 líp vµ ®¾p theo 2 giai ®o¹n. Mçi giai ®o¹n ®¾p 5 líp, thêi gian nghØ gi÷a 2 líp lµ 18 ngµy, thêi gian nghØ gi÷a 2 giai ®o¹n lµ 6 th¸ng. H×nh 7-1: S¬ ®å tÝnh to¸n ph©n líp thi c«ng ®Ëp ®¸ lâi gi÷a. H×nh 7-2: S¬ ®å líi phÇn tö dïng trong tÝnh to¸n (1688 nót, 797 phÇn tö). Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 86 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 2.3. KÕt qu¶ tÝnh to¸n: H×nh 7-3: KÕt qu¶ biÕn d¹ng líi phÇn tö t¹i cuèi giai ®o¹n thi c«ng thø nhÊt. H×nh 7-4: KÕt qu¶ biÕn d¹ng líi phÇn tö t¹i cuèi giai ®o¹n thi c«ng thø hai. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 87 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 H×nh 7-5: KÕt qu¶ chuyÓn vÞ ®øng t¹i cuèi giai ®o¹n thi c«ng thø nhÊt ( chuyÓn vÞ lín nhÊt lµ 10.39 cm). H×nh 7-6: KÕt qu¶ chuyÓn vÞ ®øng t¹i ®Çu giai ®o¹n thi c«ng thø hai (chuyÓn vÞ lín nhÊt lµ 23.97 cm). Th«ng qua kÕt qu¶ tÝnh to¸n chuyÓn vÞ lón thÓ hiÖn trªn c¸c h×nh 7-5,7-6 nhËn thÊy r»ng: Sau qu¸ tr×nh gi¸n ®o¹n gi÷a hai giai ®o¹n thi c«ng (6 th¸ng) ®Ëp ®¸ lón thªm 13,58 cm. Së dÜ lón nhiÒu nh vËy lµ do ¶nh hëng cña hÖ sè thÊm trong khèi ®¸ lµ Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 88 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 rÊt lín nªn qu¸ tr×nh cè kÕt diÕn ra nhanh chãng. Do ®ã nã lµm t¨ng thªm chuyÓn vÞ lón trong qu¸ tr×nh thi c«ng ®Ëp. H×nh 7-7: KÕt qu¶ chuyÓn vÞ ®øng sau giai ®o¹n thi c«ng thø hai (chuyÓn vÞ lín nhÊt lµ 68.97 cm). H×nh 7-8: KÕt qu¶ chuyÓn vÞ ®øng sau khi thi c«ng xong trêng hîp ®¾p 1 lÇn (chuyÓn vÞ lín nhÊt lµ 33,25 cm) Trêng hîp thi c«ng ®¾p nhiÒu líp, sau khi thi c«ng xong chuyÓn vÞ lín nhÊt cña ®Ëp lµ 68,97 cm, kh¸c víi trêng hîp chÊt t¶i 1 líp cã chuyÓn vÞ lín nhÊt lµ 33,25 cm. KÕt qu¶ nµy cho thÊy viÖc ®¾p ®Ëp theo nhiÒu líp ®· t¹o thêi gian cho qu¸ tr×nh cè kÕt cña ®Êt diÔn ra, ¸p lùc níc lç rçng gi¶m, øng suÊt hiÖu qu¶ t¨ng lªn. Nh÷ng kÕt qu¶ thu ®îc cña bµi to¸n nµy ®· gãp phÇn m« t¶ s¸t víi thùc tÕ h¬n qu¸ tr×nh diÔn biÕn lón trong thêi gian thi c«ng ®¾p ®Ëp. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 89 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 H×nh 7-9: Ph©n bè øng suÊt tæng céng sau qu¸ tr×nh ®¾p ®Ëp H×nh 7-10: Ph©n bè øng suÊt tæng céng sau qu¸ tr×nh tÝch níc Tõ kÕt qu¶ ph©n tÝch øng suÊt trong th©n ®Ëp t¹i thêi ®iÓm sau khi thi c«ng xong vµ sau khi tÝch níc nhËn thÊy r»ng: VÒ c¬ b¶n quy luËt ph©n bè øng suÊt trong th©n ®Ëp lµ gièng nhau. Tuy nhiªn díi t¸c dông cña t¶i träng níc ®· cã sù gia t¨ng øng suÊt. Cµng xuèng phÝa díi ®¸y ®Ëp øng suÊt cµng thay ®æi nhiÒu. Sù thay ®æi nµy chñ yÕu ë vïng gi÷a ®Ëp. §ã chÝnh lµ ®iÒu kiÖn bÊt lîi nhÊt v× vËt liÖu dïng lµm têng lâi chèng thÊm ë ®©y lµ ®Êt sÐt cã cêng ®é chÞu lùc nhá h¬n rÊt nhiÒu so víi vËt liÖu ®¸ ®¾p. V. KÕt luËn: Th«ng qua nghiªn cøu ph¬ng tr×nh vi ph©n c¬ b¶n còng nh qu¸ tr×nh ph©n t¸n ¸p lùc lç rçng trong ®Êt, em ®· n¾m b¾t ®îc phÇn nµo kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ lÜnh vùc ®Þa kü thuËt. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 90 Niªn khãa 2001-2006 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2 ViÖc øng dông phÇn mÒm Plaxis lµ mét phÇn mÒm chuyªn tÝnh cho lÜnh vùc c«ng tr×nh ®Êt ®¸ ®· gióp em cã nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n còng nh biÕt c¸ch sö dông mét phÇn mÒm chuyªn dông thêng dïng trong lÜnh vùc tÝnh to¸n thiÕt kÕ nh»m trang bÞ nh÷ng hµnh trang tríc khi trë thµnh mét ngêi kü s c«ng tr×nh Thñy Lîi. Víi thêi gian cã h¹n, kiÕn thøc cßn nhiÒu h¹n chÕ nªn kh«ng tr¸nh khái nhiÒu sai sãt trong c¸ch nh×n nhËn vÊn ®Ò vµ trong tÝnh to¸n. RÊt mong ®îc sù quan t©m gióp ®ì cña c¸c ThÇy, C« ®Ó em cã thÓ hiÓu biÕt, n©ng cao kiÕn thøc trong lÜnh vù Thñy Lîi nãi chung vµ lÜnh vùc ®Þa kü thuËt nãi riªng. Em xin tr©n thµnh c¶m ¬n PGS.TS NguyÔn ChiÕn, TS NguyÔn Quang Hïng ®· tËn t×nh híng dÉn, gióp ®ì em trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu vµ hoµn thµnh phÇn chuyªn ®Ò nµy. ch¬ng VIII KÕt luËn §å ¸n tèt nghiÖp lµ mét s¶n phÈm mang tÝnh chÊt tæng hîp tÊt c¶ nh÷ng kiÕn thøc ®· ®îc häc tËp vµ tÝch lòy ®îc cña mçi sinh viªn trong 5 n¨m häc. Trong suèt thêi gian 14 tuÇn lµm ®å ¸n tèt nghiÖp t¹i Trêng §¹i Häc Thñy Lîi, díi sù híng dÉn tËn t×nh cña PGS.TS NguyÔn ChiÕn vµ TS. NguyÔn Quang Hïng cïng sù gióp ®ì cña c¸c thÇy c« gi¸o ®Õn nay em ®· hoµn thµnh ®å ¸n tèt nghiÖp cña m×nh víi ®Ò tµi ®îc giao: “ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå chøa s«ng Bung 2 - ph¬ng ¸n II” thuéc lu vùc s«ng Vu Gia-Thu Bån tØnh Qu¶ng Nam . Víi kho¶ng thêi gian 14 tuÇn lµm ®å ¸n ®· gióp cho em hÖ thèng l¹i nh÷ng kiÕn thøc ®· häc trong 5 n¨m ®Æc biÖt lµ nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ chuyªn m«n vµ c¸ch vËn dông nh÷ng kiÕn thøc ®ã vµo thùc tÕ khi thiÕt kÕ mét c«ng tr×nh Thuû Lîi ®ång thêi gióp em tr¸nh ®îc nh÷ng bì ngì víi c«ng viÖc cña mét kü s c«ng tr×nh Thñy Lîi sau nµy. §å ¸n tèt nghiÖp lµ s¶n phÈm ®Çu tay cã ý nghÜa rÊt lín ®èi víi em tuy nhiªn trong kho¶ng thêi gian ng¾n víi mét khèi lîng c«ng viÖc, tÝnh to¸n t¬ng ®èi lín, kinh nghiÖm thùc tÕ cha cã nªn kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt vµ nh÷ng ®iÒu cha hîp lý. RÊt mong c¸c ThÇy, C« xem xÐt, gióp ®ì, chØ b¶o thªm ®Ó em bæ sung cho kiÕn thøc cña m×nh vµ gióp em v÷ng bíc h¬n trong c«ng viÖc cña mét kü s Thñy Lîi t¬ng lai. Cuèi cïng em xin ®îc ch©n thµnh c¶m ¬n PGS.TS NguyÔn ChiÕn, TS. NguyÔn Quang Hïng, TH.S NguyÔn C«ng Th¾ng ®· tËn t×nh híng dÉn gióp ®ì em trong suèt qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n. Em còng xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c ThÇy, C« gi¸o trong trêng ®Æc biÖt lµ c¸c ThÇy, C« trong Bé M«n Thñy C«ng ®· t¹o ®iÒu kiÖn gióp ®ì em hoµn thµnh ®å ¸n nµy. KÝnh chóc c¸c ThÇy, C« nh÷ng lêi chóc tèt ®Ñp nhÊt ! Hµ Néi , th¸ng 5 n¨m 2006 Sinh viªn thùc hiÖn: TrÇn Trung Ph¬ng. Svth: TrÇn Trung Ph¬ng 91 Niªn khãa 2001-2006 [...]... 22 32. 1 21 19.5 20 24.9 1987.7 1606 .2 1766.8 1 924 .1 1987.7 1990.7 1998 .2 2008.8 20 22. 4 20 37.9 20 54 .2 2069.7 20 81.5 20 90.4 20 96.1 20 97.7 20 94.4 20 87.7 20 79 .2 2067.4 20 52. 6 20 35.4 20 17.4 22 24 727 .7 25 225 .5 25 230.9 24 844.3 24 1 52. 1 23 226 .2 221 19.1 20 938.1 19773.0 18667.4 176 52. 5 16745.7 15965.6 1 529 3.0 14710 .2 29501.3 29 507.9 29 041 .2 2 820 1.8 27 077.6 25 740.6 24 315.5 22 909.4 21 575.3 20 357 .2 1 927 0.3 183 32. 3... 20 78.1 21 07.6 21 28.3 21 49.0 21 43.8 21 38.5 21 28.7 21 18.8 20 92. 3 20 65.7 20 45 .2 2 024 .6 1993.6 19 62. 5 1941.4 1 920 .2 Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2 4 528 .0 4036.7 3583.9 3131.1 27 20.0 23 08.9 20 83.8 1858.7 1746.1 1633.4 16 02. 2 1571.0 1548.1 1 525 .1 1546.0 1557.3 1606 .2 1766.8 1 924 .1 1987.7 20 25.5 20 48.6 20 78.1 21 07.6 21 28.3 21 49.0 21 43.8 21 38.5 21 28.7 21 18.8 20 92. 3 20 65.7 20 45 .2 2 024 .6 1993.6 19 62. 5... 19753.6 21 293.3 22 883.0 24 461.6 26 140.5 27 814.3 f2 = Vtt q + t 2 (m3/s) (8) 14436.5 16115.4 17840.1 19571 .2 21403.0 23 235.3 25 128 .9 27 083.7 29 038.4 31103.9 33174.6 Niên khóa 20 01 -20 06 Đồ án tốt nghiệp T (giờ) (1) 20 .4 21 .0 21 .5 22 .0 22 .5 23 .0 23 .5 24 .0 24 .5 25 .0 25 .5 26 .0 26 .5 27 .0 27 .5 28 .0 28 .5 28 .8 Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2 Bảng 3-9: Tính toán lu lợng qxả với lũ thiết kế P = 0,5% Q1 Q2... 24 97.4 27 43.6 30 12. 3 323 9.5 3386.1 3453.4 34 42. 6 3370.6 325 1.5 3094.3 29 06 .2 Svth: Trần Trung Phơng 20 Niên khóa 20 01 -20 06 Đồ án tốt nghiệp 27 .5 28 .0 28 .5 29 .0 29 .5 29 .7 1 827 .8 1649.6 1471.4 13 82. 3 129 3.1 127 0.9 Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2 1649.6 1471.4 13 82. 3 129 3.1 127 0.9 126 2.4 1738.7 1560.5 1 426 .9 1337.7 128 2.0 126 6.6 29 06 .2 2711.4 25 20.6 23 36.5 21 72. 1 20 27.9 18659 .2 17686.5 16 726 .4... Phơng 24 q2(m3/s) (8) 21 86.4 22 46.6 24 00.3 26 19.4 28 73.8 31 32. 9 3357.8 3495.6 3548.6 3518.9 3 426 .1 328 5.9 3109 .2 2908.5 26 95.6 24 87.3 22 99.9 21 86.4 Niên khóa 20 01 -20 06 Đồ án tốt nghiệp T (giờ) (1) 19.9 20 .5 21 .0 21 .5 22 .0 22 .5 23 .0 23 .5 24 .0 24 .5 25 .0 25 .5 26 .0 26 .5 27 .0 27 .5 Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2 Bảng 3-10: Tính toán lu lợng qxả với lũ kiểm tra P = 0,1% Q1 Q2 Qtb 3 f1 (m3/s) f2 (m3/s)... 25 24.5 23 66.7 22 32. 1 21 19.5 20 24.9 1987.7 1606 .2 1766.8 1 924 .1 1987.7 1990.7 1998 .2 2008.8 20 22. 4 20 37.9 20 54 .2 2069.7 20 81.5 20 90.4 20 96.1 20 97.7 20 94.4 20 87.7 20 79 .2 2067.4 20 52. 6 20 35.4 20 17.4 1998 .2 Niên khóa 20 01 -20 06 Đồ án tốt nghiệp 47.7 1890.6 Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2 1878.7 1884.6 1998 .2 1987.7 * Phơng án 2: Bt = 33m Bang 3-8: Xây dựng đờng phụ trợ phơng án 2 TT (1) 1 2 3 4... Q2(m3/s) (8) 23 85 .2 2431.3 25 62. 3 27 65.1 30 12. 6 326 6.8 3477.6 36 02. 4 3638.1 3588.0 3473.7 3316.3 3 124 .6 Niên khóa 20 01 -20 06 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2 27.0 27 .5 28 .0 28 .2 2165.1 1 827 .8 1649.6 1471.4 1 827 .8 1649.6 1471.4 1435.7 T (giờ) (1) 20 .1 20 .5 21 .0 21 .5 22 .0 22 .5 23 .0 23 .5 24 .0 24 .5 25 .0 25 .5 26 .0 26 .5 Bảng 3-13: Tính toán lu lợng qxả với lũ kiểm tra P = 0,1% Q1 Q2 Qtb... 124 55.16 13 829 . 62 1 523 5.58 16634.45 18 120 .96 19595.37 f2 = Vtt q + t 2 (m3/s) (8) 14 522 . 62 1 621 4. 82 17953.31 19698.89 21 545.70 23 393. 52 Niên khóa 20 01 -20 06 Đồ án tốt nghiệp 7 8 9 10 11 608 609 610 611 6 12 T (giờ) (1) 20 .6 21 .0 21 .5 22 .0 22 .5 23 .0 23 .5 24 .0 24 .5 25 .0 25 .5 26 .0 26 .5 16 17 18 19 20 Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2 4184 .2 45 82. 6 49 92. 8 5414.6 5847.6 103.38 106.57 109.75 113. 12 116.49... 3 022 .3 26 75.7 23 33.8 1996.5 (5) 1748.6 1987.7 20 13.6 21 06.6 22 70.3 24 97.4 27 43.6 30 12. 3 323 9.5 3386.1 3453.4 34 42. 6 3370.6 325 1.5 3094.3 (6) (7) 14 028 .4 141 62. 6 14643.6 15489.3 16605.3 17873 .2 191 72. 5 20 271.5 20 980.5 21 306.1 21 253.6 20 905.3 20 329 .5 19569.0 16176 .2 16750 .2 17759.6 191 02. 7 20 616.8 22 183.7 23 510.9 24 366.6 24 759.5 24 696 .2 2 427 5.9 23 581.0 22 663.3 21 565.5 (8) 1987.7 20 13.6 21 06.6 22 70.3 24 97.4... 17716 .2 16604.3 29 01.6 26 72. 4 24 59.7 23 85 .2 Q2(m3/s) (8) 23 85 .2 2435.9 25 95 .2 2856.8 3193.6 3563.8 3943.4 425 3.5 4439.1 4506.7 4461.3 4331.3 4139.1 3898.3 Niên khóa 20 01 -20 06 Đồ án tốt nghiệp 27 .0 27 .5 28 .0 28 .5 29 .0 29 .5 29 .6 27 35.0 23 08.9 20 83.8 1858.7 1746.1 1633.4 16 02. 2 Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2 2308.9 20 83.8 1858.7 1746.1 1633.4 16 02. 2 1594.7 25 22. 0 21 96.4 1971.3 18 02. 4 1689.7 1617.8 ... 1606 .2 1766.8 1 924 .1 1987.7 1990.7 1998 .2 2008.8 20 22. 4 20 37.9 20 54 .2 2069.7 20 81.5 20 90.4 20 96.1 20 97.7 20 94.4 20 87.7 20 79 .2 2067.4 20 52. 6 20 35.4 20 17.4 22 24 727 .7 25 225 .5 25 230.9 24 844.3 24 1 52. 1... 25 24.5 23 66.7 22 32. 1 21 19.5 20 24.9 1987.7 1606 .2 1766.8 1 924 .1 1987.7 1990.7 1998 .2 2008.8 20 22. 4 20 37.9 20 54 .2 2069.7 20 81.5 20 90.4 20 96.1 20 97.7 20 94.4 20 87.7 20 79 .2 2067.4 20 52. 6 20 35.4 20 17.4... (m3/s) Q2(m3/s) (1) 19.5 20 .0 20 .5 21 .0 21 .5 22 .0 22 .5 23 .0 23 .5 24 .0 (2) 1730.3 1987.7 22 08.7 29 15.3 3 621 .9 425 0 .2 4878.4 525 4 .2 5630.0 5 324 .7 (3) 1987.7 22 08.7 29 15.3 3 621 .9 425 0 .2 4878.4 525 4.2