Thiết kế công chỉnh trị thượng lưu cầu trung hà

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRUNG HÀ LỜI NÓI ĐẦU Sau năm học trường Đại Học Xây Dựng ,em hoàn thành môn học trường nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài : “Thiết kế công Chỉnh trị thượng lưu cầu Trung Hà “ Đồ án hoàn thành hướng dẫn thầy giáo TS TRẦN VĂN SUNG với dẫn thầy cô môn Cảng –Đừng Thủy Trường Đại Học Xây Dựng Em xin trân thành cảm ơn: Các thầy cô giáo tập thể cán công nhân viên trường Đại Học Xây Dựng tận tình bảo, gia đình bạn bè động viên giúp đỡ em suốt 4,5 năm qua để em hoàn thành nhiệm vụ học tập rèn luyện Các thầy cô giáo môn cảng Cảng –Đường Thủy Trường Đại Học Xây Dựng trang bị cho em kiến thức nghành nghề chuyên môn đặc biệt TS TRẦN VĂN SUNG tận tình hướng dẫn bảo để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp ! Mặc dù cố gắng, song trình độ có hạn, vốn kiến thức thực tế không nhiều,vì vây tránh thiếu sót trình thực Do em mong đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn để đồ án dần hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm Sinh viên Trần Minh Thông Trần Minh Thông MSSV:945455 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRUNG HÀ CHƯƠNG SỰ CẦN THIẾT PHẢI CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG THƯỢNG LƯU CẦU TRUNG HÀ 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐƯỜNG THỦY NỘI VIỆT NAM 1.1.1 QUY MÔ Trần Minh Thông MSSV:945455 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRUNG HÀ - Việt Nam có đến 2.360 sông, kênh lớn nhỏ với tổng chiều dài 41.900 km quản lý khai thác 8.036 km - Mật độ sông kênh trung bình Việt Nam 0.6 km/km², khu vực sông Hồng 0.45 km/km² khu vực đồng sông Cửu Long 0.68 km/km² Dọc bờ biển khoảng 23km có cửa sông Theo thống kê có 112 sông đổ biển Các sông lớn thuờng bắt nguồi từ nước có trung du hạ du chảy địa phận Việt Nam - Lưu lượng nước kênh sông 26.600 m³/s, phần sinh lãnh thổ Việt Nam chiếm 38.5%, phần từ nước chảy vào Việt Nam chiếm khoảng 61.5%, lượng nước không đồng hệ thống sông: hệ thống sông Mê Công chiếm 60.4%, hệ thống sông Hồng chếm 15.1%, hệ thống sông khác chiếm 24.5% 1.1.2 CÁC HỆ THỐNG SÔNG CHÍNH          Hệ thống sông Bắc Giang – Kỳ Cùng Hệ thống sông Thái Bình Hệ thống sông Hồng Hệ thống sông Mã Hệ thống sông Lam ( sông Cả ) Hệ thống sông Thu Bồn Hệ thống sông Ba ( sông Đà Rằng ) Hệ thống sông Đồng Nai Hệ thống sông Mê Công ( sông Cửu Long ) - Hệ thống đường thủy nội đia Việt Nam có kết nối với nước láng giềng Trung Quốc, Campuchia, Lào Thái Lan thuận lợi cho giao thương phát triển Giao thông đường thủy khu vực đồng sông Cửu Long( với tuyến hệ thống sông Tiền, sông Hậu ) khu vực đồng sông Hồng ( tuyến hệ thống sông Lô sông Thao) hội tụ nhiều điền kiện tốt để phát triển vận tải cảnh đường thủy 1.1.3 GIỚI THIỆU ĐÔI NÉT VỀ HỆ THỐNG ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA PHÍA BẮC Trần Minh Thông MSSV:945455 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRUNG HÀ - Ở Bắc Bộ, hệ thống sông hình thành chủ yếu hệ thống sông Hồng sông Thái Bình Hầu hết sông có độ dốc theo hướng Tây Bắc -Đông Nam - Theo quy hoạch phát triển giao thông vận tải khu vực Đồng Bắc Bộ đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2030, tập trung cải tạo hệ thống giao thông thủy khu vực theo tuyến hành lang chình    Hành lang 1: Việt Trì – Quảng Ninh, qua sông Hồng, sông Đuống, sông Kinh Thầy, sông Hàn, sông Cấm tuyến luồng ven biển Hành lang 2: Quảng Ninh – Hải Phòng – Nam Định – Ninh Bình (qua sông Luộc) Hành lang 3: Hà Nội – Lạch Giang, qua sông Hồng, sông Ninh Cơ tới cửa Lạch Giang tuyến luồng từ Cửa Lạch Giang tới Cảng Ninh Phúc qua sông Ninh cơ, sông Đáy  Đoạn sông nghiên cứu nằm tuyến hành lang vận tải đường thủy số theo định số 883/ QĐ- BGTVT, ngày 4/4/2008 việc đầu tư Dự án phát triển giao thông vận tải khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ sử dụng vốn vay ngân hàng giới  Để tuyến vận tải hoạt động tốt cần phải cải tạo luồng lạch lạo vét đồng với việc nghiên cứu đưa giải pháp mặt tuyến chỉnh trị hợp lý cho đoạn sông để phục vụ cho vận tải thủy hài hòa lợi ích khác cần thiết Dưới cho thấy tuyến hành lang vận tải khu vực đồng Bắc Bộ vị trí đoạn sông nghiên cứu Đoạn sông nghiên cứu Trần Minh Thông MSSV:945455 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRUNG HÀ Hành lang Hình 1.1 Hệ thống sông tuyến đường thủy khu vực Đông Bằng Bắc Bộ 1.1.4 ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA VIỆT NAM - Bộ truởng giao thông vận tải Đinh La Thăng vừa ký định số 4146 phê duyệt Quy Hoạch phát triển đội tàu vận tải thủy nội địa giai đoạn 2015-2020 định hướng đến năm 2030 - Theo định, đến năm 2020, tỷ lệ đảm nhận vận tải hàng hóa đường thủy nội địa 17,72%, vận tải hành khách 4,1% khối lượng vận tải toàn nghành giao thông vận tải Tốc độ tăng trưởng vận tải bình quân giai đoạn 20152020 11,20%/năm hàng hóa 2,5%/năm hành khách Vận tải hàng hóa đạt 393.89 triệu 85,9 tỷ tấn.km; hành khách đạt 170 triệu khách 3,5 tỷ khách.km; khối lượng vận tải container đạt 3.45 triệu TEU; khối lượng vận chuyển hàng hóa sông phá biến đạt khoảng 17,1 triệu Trần Minh Thông MSSV:945455 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRUNG HÀ -Định hướng đến năm 2030, tỷ lệ đảm nhận vận tải hàng hóa đường thủy nội địa 15,48%, vận tải hành khách 1,9% khối lượng toàn nghành GTVT.Tốc độ tăng trưởng khối lượng giao thông vận tải 5,20% năm 1,41% năm hành khách Vận tải hàng hóa đạt 655,89 triệu 141,5 tỷ tấn.km, hành khách đạt 200 triệu khách 4,1 tỷ khách.năm Khối lượng vận tải container khoảng 5,57 triệu TEU; khối lượng vận tải hàng hóa tàu sông pha biển đạt khoảng 30,3 triệu 1.1.5 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ CHỈNH TRỊ SÔNG - Nước ta có hệ thống gồm 2.360 sông kênh, có tổng chiều dài khoảng 189.000 km, 41.900 km (sông hồ lớn) sử dụng vận tải thuỷ nội địa vận tải thủy ven biển Với 3.200km bờ biển hàng ngàn km đường từ bờ đảo đảo với Xét lưu vực sông nước ta có 26 hệ thống sông với diện tích lưu vực từ 1000 km trở lên, có lưu vực sông 10.000 km2 Với mật độ khoảng 0,3 ÷ km/1km2 - Với đa dạng, phong phú đầy tiềm giao thông thủy, mạng lưới đường thuỷ nội địa Việt Nam quan phát triển Liên Hợp Quốc đánh giá nước có “Tiềm đường thuỷ tốt giới” Một số tiêu so với nước khu vực tổn hợp Bảng 1.1 So sánh số tiêu với nước khu vực Chỉ tiêu Đơn vị Việt Nam Băngladet Myanma Trung Quốc Thái Lan Diện tích tự nhiên Dân số Km2 330.363 142.450 678.850 9.561.000 514.000 Triệu 80 114 45.5 1.300 60 Trần Minh Thông MSSV:945455 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRUNG HÀ người Tổng chiều dài Km 41.900 9.000 8.251 430.000 6.000 sông Tổng chiều dài Km 11.226 5.970 3.238 108.600 2.633 sông khai thác Mật độ Km/Km2 0,127 0,04 0,01 0,04 0,001 sông Tỷ lệ khai % 26 66 39 25 43 thác - Như tổng chiều dài khai thác vận tải thủy Việt Nam nhỏ so với tiềm vốn có Quốc gia Điều kiện hạn chế phần kinh tế vùng chưa phát triển, địa hình tự nhiên, khí hậu, thủy văn đặc thù khu vực - Thêm vận tải thủy phương thức vận tải truyền thống lâu đời, hiệu phù hợp với vận chuyển hàng hóa giai đoạn xây dựng phát triển đất nước vật liệu xây dựng, than đá, lúa gạo, phân bón… vận tải thủy có suất đầu tư thấp, cước phí rẻ, thân thiện với môi trường - Mặc dù vận tải thủy có ưu điểm vượt trội so với loại hình vận tải khác gặp nhiều khó khăn (chiếm khoảng 25-30% tổng lượng hàng hóa vận chuyển khu vực) Bên cạnh nguyên nhân chưa đầu tư tốt hệ thống kết nối vận tải đường thủy loại hình vận tải khác, nguyên nhân khó khăn luồng tuyến (hạn chế độ sâu, bề rộng, bán kính cong chạy tàu) Vi việc đầu tư chỉnh trị sông để phục vụ vận tải thủy yêu cầu thiết 1.2 VỊ TRÍ ĐOẠN SÔNG THƯỢNG LƯU CẦU TRUNG HÀ 1.2.1 Vi trí địa lý - Đoạn sông khu vực cầu Trung Hà , nằm vĩ độ 21°05’ đến 21°55’5’, kinh độ 105°15’ đến 105°30’ thuộc hai tỉnh: Hà Nội, Phú Thọ Trần Minh Thông MSSV:945455 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRUNG HÀ - Sông Đà phụ lưu lớn sông Hồng, sông bắt nguồn từ tỉnh Vân Nam Trung Quốc chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam để nhận vào với sông Hông Phú Thọ Sông Đà dài 910 km, diện tích lưu vực 52.900 km², phần lãnh thổ Việt Nam 22.800 km² ( xấp xỉ 50% diện tích khu vực) -Mưa sông Đà lớn, lượng mưa phân bố tương đối diện tích rộng lớn.Sông Đà lại có nhiều nhánh lũ lớn Lũ nhánh xảy đồng thời tập trung nhanh, lũ sông Đà chiếm khoảng 50% lũ sông Hồng Hình 1.2 : Hình ảnh mô hình khu vực cầu Trung Hà Trần Minh Thông MSSV:945455 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRUNG HÀ Hình 1.3 : Ảnh thượng luư khu vực cầu Trung Hà Hình 1.4: Ảnh sông Đà từ vệ tinh Trần Minh Thông MSSV:945455 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRUNG HÀ Cầu Trung Hà bắc qua hạ lưu sông Đà nối thôn Trung Hà, xã Thái Hòa, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội thôn Hạ Nông, xã Hồng Đà, huyện Tam Nông, tỉnh Phú Thọ , nằm quốc lộ 32 Đoạn sông nằm gần ngã ba sông : sông Đà, sông Lô, sông Thao Hình 1.5: Ảnh cầu Trung Hà từ vệ tinh 1.3 YÊU CẦU CỦA CÁC NGHÀNH KINH THẾ ĐỐI CỚI ĐOẠN SÔNG 1.3.1.Đối với giao thông thủy - Đoạn sông nghiên cứu nằm tuyến nằm tuyến vận tải từ Quảng Ninh đến nhà máy thủy điện Sơn La dài 499,5 km nằm trục Việt Trì –Quảng Ninh qua sông Hồng, sông Đuống, sông Kinh Thầy, sông Hàn, sông Cấm tuyến luồng ven biển hành nang vận tải thủy khu vực miền Bắc, qua hầu hết thành phố, thị xã, trung tâm kinh tế, cảng lớn khu vực tuyến nghiêm cứu đầu tư dự án -Giao thông vận tải có vai trò đặc biệt quan trọng phục vụ xây dựng nhà máy thủy điện Sơn La( hoàn thành ngày 20 tháng 12 năm 2012): đảm nhiệm 70% 80% lượng hàng hóa thông thường, đảm nhận vận chuyển toàn thiết bị siêu trường siêu trọng Để đáp ứng yêu cầu nêu trên, cần xây đựng công trình cải tạo, nâng cấp luồng tàu ( đoạn hạ lưu sông Đà) Đạt chuẩn luồng tàu B = 44 m; H = 2,5 m; Rmin= 310 m Trần Minh Thông MSSV:945455 Page 10 • • Nên dùng kiểu lớp phủ bảo vệ dọc bờ cho công trình bảo vệ bờ Trong trường hợp phần bờ sông không đặn kè dọc kè chắn dùng để chỉnh trị Khoảng cách các để chắn bảo vệ bờ lấy theo bảng 4.5.4-22TCN241-98 nguyên tắc không để dòng chủ gây xói lở bờ Mặt bố trí luồng nạo vét bố trí đổ đất nạo vét cần thỏa mãn yêu cầu sau đây: Mặt bố trí luồng nạo vét Mặt bố trí luồng lạo vét xa khu vực xa bồi phù hợp với tuyến chỉnh trị • Góc luồng lạo vét hướng dòng chảy chủ mức nước kiệt trung bình bất lợi lớn 15° • Luồng nạo vét đoạn ngắn nối liền thượng hạ lưu theo đường thẳng; trong luồng nạo vét dài nên theo dọc tuyến cong hình thành bở đường gấp khúc, nối liền trơn tru xuôi thuận vực thượng hạ lưu • Đoạn vào cửa luồng nạo vét mở rộng thành hình loe, cần thiết Đối với đoạn luồng nạo vét sông đồng nên đào sâu tùy theo điều kiện cụ thể • Bố trí đổ đất nạo vét Cần sử dụng hoàn toàn đất nạo vét để đắp để đắp nhanh phụ đổ nên bãi bồ ven sông phạm vui quanh để để điều chỉnh hình thái lòng sông • Nếu sử dụng trực tiếp đật nạo vét, đổ xuống vùng sông không anh hưởng đến luồng chạy tàu Trong trường hợp cần đảm bảo yêu cần không gây ô nhiễm lớn môi trường xung quanh Sau thông số kỹ thuật kè chỉnh trị thể bảng 5.2: •  • • • •  • • • Các kích thước mặt cắt ngang: Độ dốc thân kè, lấy theo phụ lục 4(22TCN241-98) B1=1,5m Chiều rộng đá lát gốc kè: B2=4,0m Chiều rộng lớp gia cố chống xói phía hạ lưu đầu kè: B3=6,0m Chiều rộng lớp gia cố chống xói phía thượng lưu: B4= 4,0m Kích thước rọ đá gia cố đáy Chiều dài rọ đá: L= m Đường kính rọ đá D= 0.6m Rọ đá làm thép, khung rọ đá dùng thép (6-8)mm, lưới rọ dùng dây thép (2,4-4,0)mm bên chứa đá hộc d=10-15 mm 5.2.3 Kết cấu kè mỏ hàn H2 • Ta sử dụng kết cấu đá đổ lớp đệm chống xói đáy bàng rọ đá dày 100 cm, đá hộc đường kính d= 25÷30 cm Lớp chống xói rọ đá mở rộng phía đầu kè 6m, phía thượng lưu kè 4,0 m,phía hạ lưu kè 4,0m Phần mũi kè ta mở rộng đổ đá hộc phía mũi bờ để chống xói phần đuôi kè nước ngầm tăng liên kết bờ kè Trong thân kè mỏ hàn ta trọn thêm đá nhỏ, cuội, sỏi để giảm bớt chi phí đá hộc 5.2.4 Kiểm tra ổn định kè  • Tính toán kích thước đá hộc làm kè Lấy ba giá trị mực nước MNCTK, MNCT, MNTB ứng với giá trị mực nước ta lấy giá trị tràn qua mặt kè theo công thức: v= Trong đó: Q: Lưu lượng tràn qua mặt kè w : Diện tích mặt cắt ướt đỉnh kè • • Lấy giá trị Vmax ba giá trị vận tốc để tính đường kinh viên đá theo công thức : i= Trong đó: γ d: Trọng lượng riêng đá =1,65 T/m3 γ: Trọng lượng riêng nước =1,0 T/m3 g: Gia tốc trọng trường = 9,81 m/s2 Kè có kết cấu đá đổ Đường kính viên đá nằm mặt kè chắn cần phải lựa chọn để thỏa mã yêu cầu chống trôi dòng chảy xác định theo công thức sau đây: dk0,36 (8.2.8-1 22TCN 241-98) Trong đó: dk: đường kính viên đá (m) K: Hệ số điều chỉnh lưu tốc khởi động = 0,6-0,9 h : Độ sâu cột nước tính toán đến viên đá (m) ŋ : Hệ số an toàn (1,2÷1,5) : Góc mái dốc đầu kè so với phương ngang α = 90° V dk : Vận tốc dòng chảy tính toán viên đá tính toán (m/s) xác định theo công thức( 8.2.8-2 22TCN241-98): Vdk=Vtb{1 +(0,20+ωk/ω)2} Trong đó: Vtb : Vận tốc trung bình mặt cắt tuyết kè (m/s) ω,ωk : Diện tích mặt cắt ướt diện tích phần kè chiếm chỗ (m2) • Thay số liệu vào công thức ta dk • Như với d= 20 ÷ 30 cm phủ lớp mặt kè chắn thỏa mã điều kiện trôi dòng chảy • Tường có kết cấu đá đổ, đường kính viên đá (d) lấy theo tiêu chuẩn: dk0,36 (8.2.8-1 22TCN 241-98) Trong K: Hệ số điều chỉnh lưu tốc khởi động ( 0,6-0,9) lấy K=0.9 h : Độ sâu mực nước lũ đến vị trí viên đá (m) h= 16-9,2=6,8m ŋ : Hệ số an toàn (1,2÷1,5) chọn η= 1,3 : Góc mái dốc đầu kè so với phương ngang α = 90° Vdk: Lưu tốc đến kè mỏ hàn, ứng với mực nước thiết kề =0,6 m/s Thay thông số vào d=0,2846 cm, chọn viên đá có d=0,3m (d=30 cm)  Tính toán chiều sâu hố xói đầu kè chắn Áp dụng công thức kè mỏ hàn không ngập Matveep: ∆H =27*k1*k2*tan Trong đó: ∆H : Chiều sâu hố xói đầu mũi kè hàn(m) U : Lưu tốc tiến dần kè mỏ hàn (m/s) xác định theo công thức sau: U=Vtb{1 +(0,20+ωk/ω)2} Vtb : Vận tốc trung bình mặt cắt tuyết kè (m/s) ω,ωk : Diện tích mặt cắt ướt diện tích phần kè chiếm chỗ (m2) Tính toán U= 0,91 (m/s) k : Hệ có liên quan đến chiều dài l kè mỏ hàn chiếu nên đường thẳng góc phương dòng chảy: k1= kết k1= 0.65 k : Hệ số liên quan đến mái dốc đầu mũi kè k 2= kết k2= 0.5 α : Góc trục kè mỏ hàn phương dòng chảy α=90° g : Gia tốc trọng trường = 9,81 m/s2 d : Đường kính hạt cát lòng sông (m) d=0,1 mm= 10 -4 m d nhỏ nên ta bỏ qua giá trị 30d Thay vào công thức ban đầu ∆H=1,761 Kiểm tra ổn định chống trượt kè mỏ hàn Điều kiện ổn định tính theo công thức: K= [K] (3-61-ĐTNĐ) Trong đó: K : Hệ số ổn định chống trượt mỏ hàn [K]: Hệ số ổn định cho phép công trình( 1,2÷1,5) : Trọng lượng phần nước kè mỏ hàn ( Tấn) : Trọng lượng phần nước kè mỏ hàn ( Tấn) f: Hệ số ma sát nước vật liệu làm kè mỏ hàn tra bảng 3-5-ĐTNĐ với nên đất cát ta có : f=0,35 T: Lực trượt trọng lượng kè mỏ hàn gây Khi đáy song nghiêng hạ lưu T có dấu (+), đáy song nghiêm phía thượng lưu T mang dấu (-) T= ( + ).sinα (3-62- ĐTNĐ ) P: Áp lực thủy động tính toán đơn vị chiều dài dài kè xác định theo công thức:  • P= ρ.γ.hsinθ Trong đó: P : Áp lực thủy động tác động nên đơn vị chiều dài kè θ : Góc trục kè mỏ hàn phương dòng chảy (xác đinh mặt bằng) với θ= 65° v: Lưu tốc tiến gần kè mỏ hàn v= 2,0m/s γ: Tỷ trọng nước ρ: Hệ số động lực, xác định theo bảng 3-6 Trị số hệ số động lực 15-20 0,6-0,8 25-45 1,0 45-90 1,5-2,0 ρ 1,4sinθ θ° =65° chọn ρ=1,7 • Trường hợp 1: Tính toán ứng với mực nước trung bình 10,5m tính cho đơn vị kè chắn nguy hiểm Sơ đồ tính: Từ công thức (3-61 Đường thủy nội địa) K= Trong đó: G1 : Trọng lượng đơn vị kè chắn nằm mặt nước G1=2,5.1=2,5 (Tấn) G2 : Trọng lượng đơn vị kè chắn nằm phía mặt nước G2=.2,5.1,1=12,375 ( Tấn) P : Lực đẩy áp lực thủy lực sinh P= ρ.γ.hsinθ Trong đó: P : Áp lực thủy động tác động nên đơn vị chiều dài kè θ : Góc trục kè mỏ hàn phương dòng chảy (xác đinh mặt bằng) với θ= 65° v: Lưu tốc tiến gần kè mỏ hàn v= 2,0m/s γ: Tỷ trọng nước ρ: Hệ số động lực, xác định theo bảng 3-6 P= ρ.γ.hsinθ=1,7.1.10 sin65°=0.439 T : Lực trượt trọng lượng than kè gây T= ( + ).sinα =(2,5+12,375).sin8°= 2,07 ( Tấn) ( + ).f.cos α =(2,5+13,375).0,35.cos8°= 5,225 ( Tấn) - Thay số liệu tính toán vào công thức ta được: K= =2.08 >[K] Vậy trường hợp kè thỏa điều kiện chống trượt • Trường hợp 2: Tính toán với mực nước tạo lòng +14m tính cho đơn vị kè chắn nơi nguy hiểm - Từ công thức (3-61 Đương thủy nội địa) K= Trong đó: G1 : Trọng lượng đơn vị kè chắn nằm mặt nước G1=0( Tấn) G2 : Trọng lượng đơn vị kè chắn nằm phía mặt nước G2=.2,5.1,1=13, 75 ( Tấn) P : Lực đẩy áp lực thủy lực sinh P= ρ.γ.hsinθ Trong đó: P : Áp lực thủy động tác động nên đơn vị chiều dài kè θ : Góc trục kè mỏ hàn phương dòng chảy (xác đinh mặt bằng) với θ= 65° v: Lưu tốc tiến gần kè mỏ hàn v= 2,0m/s γ: Tỷ trọng nước ρ: Hệ số động lực, xác định theo bảng 3-6 P= ρ.γ.hsinθ=1,7.1.14 sin65°=0.532 T : Lực trượt trọng lượng than kè gây T= ( + ).sinα =13,75.sin8°= 1,9 ( Tấn) ( + ).f.cos α =13, 75.0,35.cos8°= 4,765 ( Tấn) - Thay số liệu tính toán vào công thức ta được: K= =1.966 >[K] Vậy trường hợp kè thỏa điều kiện chống trượt CHƯƠNG THIẾT KẾ KỸ THUẬT THI CÔNG 6.1 ĐẶC ĐIỂM THI CÔNG - Công trình kết cấu kè đá đổ Vị trí, hướng tuyến, cao độ, hệ số mái dốc định trện hiểu công trình - Do việc thi công kè cần phải tuân thủ quy định thi công an toàn lao động thi công 6.2 TRÌNH TỰ THI CÔNG 6.2.1 Công tác định vị xây dựng kè mỏ hàn - Công tác định vị kè mỏ hàn dựa mốc định vị tài liệu khảo sát bình đồ khu vực xây dựng công trình, cụ thể ta xác định vị trí kè mỏ hàn thể bảng tính sau đây: Bảng 6.1 Tọa độ mốc định vị kè mỏ hàn stt 10 11 12 Tên mốc TH01 TH02 TH03 TH04 TH05 TH06 TH07 TH08 TH09 TH10 TH11 TH12 Tên mốc X(m) 10342,2655 10577,3232 10212,4299 10080,8285 10050,4315 10026,4413 10001,3639 10005,8546 99056,2666 99038,5569 99056,2666 99038,5569 Tên mốc Y(m) 10499,7979 10991,5623 12285,6386 12668,3096 10508,2205 10977,4955 11355,3396 11655,5526 11391,4434 11655,5526 11391,4434 12495,3946 Cao độ (m) 3,2260 4,5260 2,8690 2,2790 2.9850 2,2790 2,6540 2,8800 2,6540 2,8800 2,2790 2.8800 13 TH13 9886, 4645 6.2.2 Công tác chuẩn bị giả phóng mặt  - 12566,8706 Chuẩn bị mặt gồm công việc: Gia công biển báo phục vụ thi công Bố trí biển báo phục vụ thi công Đề bù đất đai phạm vi thi công San ủi vị trí tập kết vật liệu xây đựng Xây dựng đường tạm phục vụ công tác thi công 6.2.3 Thi công hố móng  - Thi công hố móng cần công tác sau: Bạt mái dốc kè Làm vệ sinh khu vực móng kè 6.2.4 Thi công bè đệm  - Thi công bè đệm gồm công tác sau đây: Chuẩn bị tre, dây thép, đá hộc Làm bè tre Định vị bè tre vị trí gia cố Xếp đá nên bè 6.2.5 Thi công kè mỏ hàn  - Thi công kè gồm công tác sau; Đá đổ thân kè Lắp đặt biển báo hiệu đầu kè 6.2.6 Thi công đá lát gia cố kè mỏ hàn  - Thi công đá lát gia cố kè mỏ hàn gồm công tác sau: Lát đá gia cố thân kè Lát đá gia cố hốc kè 6.2.7 Hoàn thiện kết cấu kè mỏ hàn  - Hoàn thiện kết cấu kè mỏ hàn bao gôm công tác sau: Lát đá gia cố vị trí sụt hạt Thu hồi báo hiệu thi công 3,1200 6.2.8 Lập hồ sơ kè mỏ hàn - Đo đạc, lập hồ sơ hoàn công, nghiệm thu, bàn giao, đưa công trình vào quản lý khai thác 6.3 BIỆN PHÁP THI CÔNG CÁC HẠNG MỤC CHÍNH 6.3.1 Định vị công trình Dụng cụ để định vị công trình bao gôm: Sử dụng máy kinh vĩ, máy thủy bình Các loại tiêu ngắm Phương pháp định vị: Vị trí công trình kè xác định từ lưới tọa độ nhà nước, từ điểm khống chế lưới khống chế nhà nước lập lưới khống chế mặt thi công Bố trí lưới khống chế mặt thi công chia làm bước: + Bước 1: Khống chế liên hệ hình học công trình trục tuyến công trình với nhau, cụ thể góc phân đoạn gia cố bờ + Bước 2: Bổ xung thêm lưới, thêm điểm chủ yếu để phóng dạng công trình  • 6.3.2 Chọn mực nước thi công  - Yêu cầu Mực nước thi công cho đảm bảo tương đối ổn định trình thi công Đảm bảo thuận lợi cho phương tiện trình thi công bớt chi phí, khắc phục khó khăn 6.3.3 Thi công thả rọ đá chóng xói công trình - Những nơi sông bị xói, dốc để đảm bảo cho chân kè đứng vững ta cần phải thi công thả rọ đá chống xói trước thi công đá chân kè  -  Thi công sản xuất rọ đá Ta sử dụng tre để cành, sử dụng dây thép buộc nẹp loại tre lại với thành rọ với kích thước rọ đá 6.2.20m Các rọ đá chế tạo bãi công trường sau đổ đá học vào, kích thước đá hộc d=30cm đậy lắp kỹ Tất công đoạn thực lao động thủ công Thi công lắp rọ đá vào vị trí công trường - Rọ đá vận chuyển ôtô từ bãi chế tạo khu vực thi công, sử dụng cần cẩu đặt phao cẩu xuống xà lan 200T, xà lan tàu kéo 150CV lai dắt chân công trình Dùng cần cẩu bánh xích E-504 cải tiến lăp móc cẩu đặt phao cẩu rọ đá từ xà lan đến vị trí cần gia cố công trình Rọ đá thi công đến nơi ổn định với hệ số mái dốc m=3÷4, khối lượng rọ đá 6T 6.3.4 Thi công đổ đá chân kè mỏ hàn - Đá hộc chân kè d=30 cm, γ=2,65 T/m3 vận chuyển đến chân công trình ôtô, tiếp tục xà lan 200T vận chuyển đến chân công trình tàu kéo 150CV Dùng cần trục xích cải tiến lắp ben ngoạm, dung tích gầu 1m bốc đá học từ xà lan đổ xuống sông tạo chân kè cho công trình, thi công phải ý đến đá hộc phải đổ dải từ lên tránh tượng độ rỗng cho chân kè 6.3.5 Thi công lớp đệm cát, đá dăm - Ta sử dụng lớp đệm cát, đá dăm cho khu vực đầu kè gần bờ, ta tiến hành thi công đệm cạn Ta dung dầm nén chặt lại nên đất mái dốc tự nhiên tránh tượng lún, sụt công trình hoàn thành, sau đổ cát đá dăm từ cao trình đỉnh kè lòng sông Ta dùng ôtô đổ cát thành đống nhỏ bờ, khối lượng cát đá nên ta sử dụng công nhan bốc cát từ vị trí bờ xuống bờ lòng sông, việc san phẳng thực nhân lực - Bước sử dụng ôtô để đổ đá dăm có d= 4÷6 cm, γ= 2,65 T/m thành đống nhỏ bờ sử dụng công nhân vận chuyển đến khu vực cần gia cố, dùng côn nhân san phẳng đầm nhẹ Lớp cát va đá đăm từ cao trình +8÷14 m dày 30cm 6.3.6 Thi công than kè mỏ hàn - Công tác thi công than kè mỏ hàn chủ yếu thực cần trục xích E504 cải tiến lắp bem ngoạm nhân lực, ta dùng cần trục xích ben ngoạm cẩu khối đá d=30 cm xuống khu vực thi công tiếp tục dùng nhân lực lát mái thân kè mỏ hàn đá hộc Vật liệu xây dựng tập kết bãi công trường ô tô vận chuyển đến công trường Hướng thi công thực từ nên Chú ý: Khi thi công lát khan đá hộc từ cao trình +8m đến cao trình kè khe hở viên đá hộc không vượt cm Vì ta chèn vào khe hở đá có kích thước bé 6.3.7 Thông số kỹ thuật máy sử dụng thi công kè mỏ hàn - Thông số kỹ thuật máy đào gầu ngoạm E-504: + Chiều dài : 18,0 m + Sức nâng lớn : 7,5 nhỏ 1,0 + Tầm với lớn :17,0m nhỏ 4,3m + Tốc độ quay : 3,0 vòng/phút + Trọng lượng : 23,0 + Dung tích gầu : 1m3 -Thông số kỹ thuật xà lan chở đất, mang mã hiệu III II-1 loại không tự hành, lượng rẽ nước 154,6 + Mớn nước : 0,7m + Mớn nước đầy tải : 1,83m + Chiều dài xa lan : 40,5m + Chiều cao xa lan : 0,8m + Chiều rộng xa lan : 9,74m -Thông số kỹ thuật ôtô MA3-503 + Sức chở + Chiều dài thùng xe : 7,0 : 5,57m + Chiều rộng thùng xe : 2,64 m + Chiều cao thùng xe : 0, 64m 6.4 TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT MÁY THI CÔNG 6.4.1 NĂNG SUẤT CỦA MÁY THI CÔNG  Năng suất máy đào cần trục xích (m3/h) Trong đó: + Nkt: Năng suất kỹ thuật máy (m3/h) + q : Dung tích gầu (m3); q = m3 + Tck: Thời gian chu kì đào đất (s) Tck= t1+t2+2t3+t4+t5 (s) Trong đó: t1 : Thời gian ngoặm đá từ xa lan, t1= 10 (s) t2 : Thời gian nâng đá từ xa lan đến vị trí bắt đầu quay, t2 =6 (s) t3 : Thời gian cần cẩu quay đưa đá đến vị trí cần đặt, t3 =6 (s) t4 : Thời gian hạ ben ngoặm đá, t4 =5 (s) t5 : Thời gian trút đá quay trở lại, t5 = 10 (s)  Tck = t1+t2+2t3+t4+t5 = 10+6+2.6+6+5+10=43 (s) + Kd : Hệ số đầy gầu; Kd = 1,15 + Kt : Hệ số tơi đất; Kt = 1,25 • • Kết quả: Nkt = 77,02 (m3/h) Năng suất sử dụng máy đào: (m3/h) Trong đó: + Ksd: Hệ số sử dụng máy theo thời gian; Ksd = 0.85   Nsd = 0,85 77,2 =64.47 (m3/h) Năng suất cần trục bánh xích cẩu rọ đá: Nsd=Ksd.Nkt ( Với ) Trong đó: + Nkt: Năng suất kỹ thuật máy (m3/h) + q : Trọng lượng lần nâng (m3); lần nâng rọ đá q=6.6.0,2=7,2 m3 + Tck: Thời gian chu kì đào đất (s) Tck= t1+t2+2t3+t4+t5 (s) Trong đó: t1 : Thời gian thả móc cẩu rọ thời gian móc vào rọ đá t1= 18 (s) t2 : Thời gian nâng rọ đá từ sàn xa lan đến vị trí quay đầu, t2 =6 (s) t3 : Thời gian cần cẩu quay đưa rọ đá đến vị trí cần đặt, t3 =6 (s) t4 : Thời gian hạ rọ đá móc cẩu, t4 =15 (s) t5 : Thời gian rút móc cẩu, t5 = 10 (s)  Tck = t1+t2+2t3+t4+t5 = 10+6+2.6+6+15+10=58 (s) + Kd : Hệ số đầy gầu; Kd = 1,15 • + Kt : Hệ số tơi đất; Kt = 1,25 Kết quả: Nkt = 450(m3/h) Nsd = 382,5 ( m3/h)  Năng suất vận chuyển ôtô -Chọn loại ôtô MA3-503, sức chở 7,0 tấn, giả sử ô tô vận chuyển vật liệu cách công trình 2km • Năng suất sử dụng ôtô Trong đó: V : Thể tích vật liệu thùng ôtô Ktg: Hệ số sử dụng thời gian t1 : Thời gian đổ vật liệu vào thùng xe, t1= (phút) t2 : Thời gian trút vật liệu, t1= 0,5 (phút) t3 : Thời gian vận chuyển vật liệu xe, (phút) Tốc độ trung bình xe đạt được: Vtb= 10km   t3 = 3/ Vtb =12 (phút) Kết tính toán N=15 (m3/h) 6.4.2 Tính toán thời gian thi công   Chọn số lượng thiết bị tham gia thi công Số lượng máy đào gầu sấp E -504 tham gia thi công nạo vét : máy đào máy đào dự phòng Số lượng cần trục xích E-504 cải tiến lắp móc cẩu tham gia ben ngoạm thi công rọ đá cho dự phòng Số lượng cần trục xích E-504 cải tiến lắp móc cẩu tham gia thi công cẩu lắp rọ đá vào vị trí công trình dự phòng Số lượng ôtô MA3-503 cải tiến lắp móc cẩu tham gia vận chuyển vật liệu chuyển dụng chở đất đổ: xe ôtô phục vụ ôtô dự phong Số lượng xà lan III II-1 tham gia thi công: dự phòng Số lượng cần trục xích E-504 lắp móc cẩu tham gia cẩu lắp rọ đá chống xói: cần trục xích dự phòng Thời gian thi công phần công việc máy + Thời gian thực thi công tính theo công thức: t = G/N (h) Trong đó: G : Khối lượng thi công máy N : Năng suất thi công máy + Thời gian vận chuyển nguyên vật liệu: t = G/N (h) Trong đó: G : Khối lượng cần vận chuyển gồm cát, đá dăm, đá hộc