Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố thanh bắc giang đến năm 2030

Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 LỜI NÓI ĐẦU Sau gần 20 năm đổi mới, lãnh đạo Đảng Chính phủ Nền kinh tế nước ta bước đầu đạt kết khả quan Đi đôi với trình công nghiệp hoá, đại hoá đất nước, diễn trình đô thị hoá Ngày hình thành phát triển nhiều khu đô thị Sự gia tăng dân số đô thị mức, làm cho khu đô thị trở nên tải, môi trường sống bị ô nhiễm cách trầm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ người Để bảo vệ môi trường sống, thiết phải có biện pháp thích hợp để xử lý ô nhiễm Trong việc thiết kế hoàn thiện công trình xử lý nước thải cho khu đô thị công nghiệp đóng vai trò quan trọng góp phần làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường Là sinh viên khoa Đô thị, em ý thức rõ tầm quan trọng việc xây dựng bảo vệ môi trường sống Với cần thiết đó, với yêu cầu làm đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước, em lựa chọn đề tài: ″Thiết kế hệ thống thoát nước thải Thành phố Bắc Giang - tỉnh Bắc Giang″ phần thể cố gắng trình học tập tổng hợp kiến thức chuyên ngành em Trong trình thực đồ án em nhận giúp đỡ tận tình thầy cô giáo thuộc môn cấp thoát nước - khoa đô thị, đặc biệt thầy giáo: ThS Đỗ Hồng Anh Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo, cô giáo giúp em hoàn thành đồ án Đồ án hoàn thành với tất vốn hiểu biết kết hợp lý thuyết thực tiễn Tuy nhiên trình độ, kinh nghiệm thời gian thực zxcó hạn đồ án thiếu sót Em mong nhận góp ý, bảo thầy giáo, cô giáo bạn để thân em có thêm kiến thức quý báu không ngừng tiến Hà Nội, ngày 06 tháng 09 năm 2014 Sinh viên thực Giáp Văn Hiển Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -1- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 Mục Lục Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -2- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 SỰ CẦN THIẾT PHẢI THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC BẮC GIANG – TỈNH BĂC GIANG Với sách đổi mở cửa Đảng phủ đất nước ta đổi phát triển nhanh chóng Nền kinh tế phát triển mạnh dần hoà nhập với giới Cùng với ngành kinh tế khác chương trình nâng cấp cải tạo sở hạ tầng cho khu vực đô thị nông thôn hệ thống đường giao thông, hệ thống điện, cấp thoát nước ưu tiên phát triển nhằm nâng cao điều kiện sống nhân dân thu hút đầu tư nước Tuy nhiên hầu hết thành phố, thị xã đất nước điều kiện vệ sinh, cấp thoát nước môi trường mức độ thấp cân đối nghiêm trọng so với nhu cầu tốc độ phát triển Thành phố Bắc Giang thuộc tỉnh Bắc Giang tình trạng Hệ thống cấp thoát nước thô sơ lạc hậu vận hành với hiệu suất kém, khả đảm bảo cung cấp thấp xa so với nhu cầu Mạng lưới đường ống truyền dẫn phân phối xuống cấp hư hỏng, tình trạng thất thoát thất thu nước lớn, nước thải xả trực tiếp sông Mạng lưới thoát nước Thành phố Bắc Giang mạng lưới thoát nước chung: dùng để dẫn nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt nước mưa Nước thải sinh hoạt khoảng 70% chảy vào hệ thống đường ống dẫn, lượng nước bẩn lại nằm ao hồ khu Đó xõy cải tạo, xõy dụng cỏc giếng tách nước thải thu go phần nước thải Thành phố Trạm xử lý nước thải hoạt động khụng cú hiệu Hầu hết xí nghiệp công nghiệp thành phố chưa có hệ thống xử lý nước thải mà xả vào hệ thống dẫn nước chung thành phố sau xả sông Đây nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, không đảm bảo điều kiện vệ sinh, chứa nhiều vi trùng gây bệnh, ảnh hưởng nhiều cho sống nhân dân Do tầm quan trọng vấn đề uỷ ban nhân dân tỉnh ban ngành chức tỉnh nhiều năm tập trung nghiên cứu xây dựng nhiều phương án, kế hoạch, dự án để tìm giải pháp khắc phục tình trạng Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -3- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 Đề tài “Thiết kế hệ thống thoát nước Thành phố Bắc Giang - tỉnh Bắc Giang” với mong muốn đóng góp phần để giải tình trạng khó khăn CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ CƠ SỞ HẠ TẦNG 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1.1 Vị trí địa lý thành phố Bắc Giang Thành phố Bắc Giang trung tâm trị, kinh tế văn hoá xã hội tỉnh Bắc giang, nằm phía Tây Nam tỉnh, cách Hà Nội khoảng 50 km phía Đông Bắc theo quốc lộ 1A Hà Nội - Lạng Sơn Với quy mô diện tích theo ranh giới hành 66,7736 km2 Thành phố có QL1A, QL 31, TL 295B, đường sắt Hà Nội - Lạng Sơn đường tỉnh 398 qua, thuận lợi để giao lưu với hà Nội đô thị lớn Thành phố tiếp giáp với vùng lân cận sau: - Phía Bắc giáp xã Quế Nham thuộc huyện Tân Yên xã Xuân Hương, thuộc huyện Lạng Giang - Phía Đông giáp xã Tân Dĩnh, Thái Đào thuộc huyện Lạng Giang, xã Hương Gián thuộc huyện Yên Dũng - Phía Nam giáp xã Tân Liễu, Tiền Phong, Nội Hoàng huyện Yên Dũng - Phía Tây giáp xã Nghĩa Trung, Hồng Thái, Tăng Tiến, thuộc huyện Việt Yên 1.1.2 Địa hình diện mạo Địa hình thành phố Bắc Giang dạng chuyển tiếp đồng miền núi trung du Bắc Bộ, địa hình đồng bằng, xen kẽ dải đồi thấp, sườn có độ dốc thoải Hướng dốc địa hình theo hướng Bắc- Nam hướng dốc từ hai phía, Đông Tây vào sông Thương-con sông xanh, mềm mại chạy lòng thành phố với dòng chảy theo hướng Bắc - nam Địa hình lòng chảo thành phố có phần hạn chế mặt thoát nước mặt Địa hình, địa mạo thành phố phẳng, phía Bắc dạng địa hình đồi thấp xen kẽ khu vực canh tác, bị chia cắt nhiều ngòi nhỏ Cao độ địa hình Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -4- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 khu vực ruộng canh tác biến thiên từ +(2÷3,5)m, khu vực đồi núi từ +(90÷240)m Vùng đồng có cao độ phổ biến +(4 ÷10)m, xây dựng thuận lợi a) Ưu Thành phố có ưu vượt trội có tính cạnh tranh với vùng lân cận TP.Bắc Ninh, Lạng Sơn, Quảng Ninh vv , với tiềm năng: Có quỹ đất thuận lợi để xây dựng khu hậu cần tập trung: khu dân cư, khu công nghiệp, kho tàng, hệ thống đào tạo, trang trại ứng dụng công nghệ xanh Diện tích mặt nước, ao hồ lớn F> 10% tổng diện tích tự nhiên, có điều kiện xây dựng hệ thống hồ sinh thái đa năng: điều tiết nước mặt, tôn tạo cảnh quan, phát triển kinh tế vườn (nuôi trồng thủy sản, gia cầm, thả sen, súng ) Trong chức quan trọng điều tiết nước mặt, hạn chế ngập úng mùa mưa tích nước cho mùa khô Vùng đồi núi bao quanh thành phố (dãy núi Nham Biềm, hệ thống đồi Quảng Phúc ) vừa tạo cảnh quan phong phú vừa che chắn gió bão cho đô thị, điều kiện thuận lợi để khai thác phát triển du lịch, thể thao, cảnh quan tâm linh cho thành phố Trog trình sử dụng đất, cần lựa chọn hợp lý, giữ tối đa màu xanh khu vực lúa nước hai vụ, mặt nước sinh thái, tạo cảnh quan điều tiết điều tiết nước mặt, bảo đảm an toàn, tránh ngập úng cho thành phố phát triển bền vững trước điều kiện BDKH b) Hạn chế Do địa hình dạng lòng chảo, có đê ngăn lũ sông, xây dựng thành phố thấp mực nước lũ sông Thương nên việc tiêu thoát nước mặt tự chảy có phần hạn chế, phải sử dụng chế độ tiêu tự chảy kết hợp tiêu động lực vào thời điểm bất lợi (khi mực nước sông cao mực nước đê với trận mưa xấp xỉ 100mm, cần bơm tiêu úng cho số điểm ngập úng cục hệ thống thoát nước hạn chế) Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -5- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 1.1.3 Đặc điểm khí hậu Bắc Giang thuộc vùng khí hậu Bắc bộ, nhiệt đới gió mùa, thời tiết mang đặc thù nóng ẩm, chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa mùa khô (thuộc vùng khí hậu A quy chuẩn xây dựng Việt Nam-Bộ Xây Dựng) a) Nhiệt độ không khí Nhiệt độ trung bình không khí: 23,3°C ` Nhiệt độ cao trung bình năm: 39,5°C Nhiệt độ thấp trung bình năm: 4,8°C b) Độ ẩm không khí Độ ẩm trung bình tháng cao nhất: 81% Độ ẩm trung bình tháng thấp nhất: 79% c) Lượng mưa Lượng mưa phân bổ theo mùa : Mùa mưa mùa khô Mùa mưa thường tháng 5÷9 Lượng mưa chiếm khoảng (80÷85)% tổng lượng mưa năm, riêng tháng lượng mưa chiếm tới (55÷70)% Mùa khô từ tháng 10 đến tháng năm sau, chiếm khoảng (15÷20)% tổng lượng mưa năm Trong mùa thường mưa phùn, lượng mưa nhỏ, tháng có lượng mưa nhỏ thường rơi vào tháng - Lượng mưa trung bình năm: 1558)mm Lượng mưa trung bình tháng cao nhất: 254,6mm Lượng mưa ngày lớn nhất: 292mm Mùa mưa: từ tháng đến tháng 10, lượng mưa tập trung vào tháng 7, 8, chiếm 70% lượng mưa năm Mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau Vào tháng 1, thường có mưa phùn cộng với giá rét kéo dài ảnh hưởng đợt gió mùa Đông Bắc Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -6- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 d) Gió, bão Hướng gió chủ đạo gió Đông Đông Bắc (từ tháng 11÷3 năm sau), mùa hạ gió chủ đạo gió Đông Nam từ tháng ( 4÷10) Tốc độ gió mạnh bão: 34 m/s Ảnh hưởng bão Bắc Giang không nặng nề vùng miền Trung, bão thường xuất vào tháng 7, 8, gây mưa to gió lớn Tuy nhiên số năm gần biến đổi khí hậu nên mưa trận xuất giá trị đột biến làm ảnh hưởng đến đời sống sản xuất, thành phố ngày xuất nhiều điểm gập úng 1.1.4 Điều kiện Địa chất công trình địa chất thủy văn Địa chất khu vực nghiên cứu thuộc dạng kiến tạo bồi đắp có nguồn gốc sông biển (trầm tích sông Thương) trầm tích xâm thực xói mòn đồi núi Địa tầng bên phân theo nhóm, bao gồm: Đất hữu có chiều dày (0.1÷0.5)m Sét màu vàng có chiều dày (2÷ 4)m Bùn pha sét lẫn hữu với chiều dày (4 ÷7)m Sét màu đỏ sẫm lẫn đá dăm Khi xây dựng công trình, cần khoan khảo sát kỹ để có giải pháp móng phù hợp Đặc biệt khu vực đất ruộng canh tác thường có lớp hữu bề mặt lớp đất yếu, cần xử lý ổn định trước xây dựng + Khu vực nội thị cường độ chịu tải tốt R1,5kg/cm2 Không có tượng trượt lở tượng khác gây ảnh hưởng đến công trình xây dựng + Khu vực bãi bồi ven sông đê sông Thương, cường độ yếu R=0,5kg/cm 2, có tượng cát trôi, cát chảy + Các khu vực đất đồi đất thổ cư nhìn chung có cường độ chịu tải tốt, khu vực nội thị có cường độ chịu tải R≥1,5kg/cm2 (Nguồn: DA thoát nước -2009 – BQL DA cấp) Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -7- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 Qua khảo sát số mũi khoan khai thác nước ngầm sơ đánh giá khả nước ngầm số khu vực thuộc thành phố Bắc Giang huyện lân cận có trữ lượng không đáng kể, khả đáp ứng nhu cầu cung cấp nước quy mô nhỏ, đáp ứng nhu cầu trước mắt: Trữ lượng tĩnh tự nhiên tầng chứa nước có khả phục vụ cấp nước với trữ lượng: 275 608m3/ngày Trữ lượng động tự nhiên tầng chứa nước :841331m 3/ngày Theo thực tế khai thác: Hút nước thí nghiệm số lỗ khoan (tại Tân Yên, Yên Dũng, Lục Nam, Lục Ngạn, Hiệp Hòa) cho kết quả: Tổng trữ lượng qua 12 lỗ khoan đạt: 43,3l/s- đạt cấp C1, phục vụ cho cấp nước (Nguồn:b/c quy hoạch cấp nước vệ sinh môi trường nông thôn tỉnh BắcGiang) 1.1.5 Điều kiện thuỷ văn a) Ưu Thành phố Bắc Giang có sông Thương chảy qua với chiều dài L(30km), sông nguồn cung cấp nước quan trọng cho Thành phố, dòng sông Thương chảy lòng đô thị theo hướng Tây Bắc-Đông Nam, sông Thương có điều kiện để phát triển giao thông thủy, vận tải hàng hóa với khu vực lân cận phát triển du lịch cho thành phố Sông Thương có nguồn phù sa cát sỏi dồi có điều kiện để khai thác vật liệu xây dựng đóng góp cho trình phát triển kinh tế thành phố b) Hạn chế Dải bờ sông Thương hẹp, mặt đê cao, hạn chế tầm nhìn sông Thương, không thật lý tưởng để tạo hành lang xanh, công viên lớn dọc hai bờ sông, cần có giải pháp khắc phục để khai thác cảnh quan dọc đê Tả Hữu Thương, (có thể xây dựng công trình kiến trúc nghệ thuật tạo điểm nhấn gắn kết đôi bờ sông Thương) Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -8- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 Cần kiểm soát việc khai thác cát, phù sa, xả thải nước khu công nghiệp chưa xử lý đạt tiêu chuẩn sông Thương, phòng tránh biến đổi dòng chảy, sạt lở bờ ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường đô thị * Chế độ thuỷ văn sông Thương vào mùa mưa mùa khô sau: - Mực nước : + Mực nước lớn : +7,49m (1971) - Với tần suất (P = 5%) Sông Thương, đoạn qua + Mực nước trung bình nhiều năm:+ 4,04m - Với TP.Bắc Giang tần suất ( P=99%) + Mực nước nhỏ : - 0,36m mùa khô - Lưu lượng mùa mưa mùa khô: + Lưu lượng lớn tháng mùa lũ đạt từ (660÷4100)m3/s: + Lưu lượng nhỏ tháng mùa khô (0,16÷0,24)m3/s: - Các cấp báo động mực nước sông Thương Phủ Lạng Thương: + Báo động cấp I : 4,3m + Báo động cấp II : 5,3m + Báo động cấp III : 6,3m Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -9- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 Sơ đồ phân tích địa hình thành phố Bắc Giang 1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI 1.2.1 Dân số lao động a) Hiện trạng dân số  Thành phố Bắc Giang Hiện trạng năm 2011 Thành phố Bắc Giang có 16 đơn vị hành chính, gồm phường xã Dân số toàn Thành phố 148.172 người, có 70.019 người dân số thành thị chiếm 47% dân số toàn thành phố Tốc độ tăng tự nhiên giảm dần từ 1,01% năm 2009 xuống 0,99% năm 2010, nhiên năm 2011 tăng 1,12% mở rộng ranh giới xã ( theo niên giám thống kê UBND Thành phố cung cấp)  Toàn khu vực nghiên cứu Tổng khu vực nghiên cứu có quy mô dân số: 255.972 người (khu vực đô thị: 82.088 người, khu vực nông thôn: 173.884 người) Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -10- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 Để hút nước rò rỉ gian máy dùng ống thu nước D = 100 mm nối với ống hút máy bơm đặt trạm bơm hút từ hố tập trung nước gian máy d Song chắn rác Theo TCVN 7957:2008 để máy bơm hoạt động ổn định bể thu trạm bơm phải có song chắn rác Sử dụng song chắn rác giới, có đặt song chắn thủ công dự phòng Song chắn đặt cửa ống dẫn nước thải tới, có nhiệm vụ giữ lại rác có kích thước lớn có khả làm giảm tuổi thọ máy bơm Chiều sâu lớp nước song chắn rác lấy độ đầy tính toán cống thu gom đổ vào trạm, ứng với lưu lượng lớn h = hmax = 0,634 m Số lượng song chắn rác tính theo công thức: h Qmax n= v × b × hmax Trong đó: • • • • Qhmax: lưu lượng thải nước lớn nhất, Qhmax = 4576,95(m3/h)= 1,2(m3/s) V: vận tốc nước chảy qua song chắn rác, V = 1(m/s) b: khoảng cách song chắn rác, b = 25(mm) = 0,025(m) hmax: chiều sâu lớp nước trước song chắn rác, hmax = 0,634 (m) Vậy n= 0,248 1× 0,025 × 0,634 = 15,6 (thanh) Lấy n = 16 s = d(n – 1) + b×n, (m) Chiều rộng song chắn rác: B d: bề dày chắn, d = 0,008 (m) Vậy: Bs = 0,008(16 - 1) + 0,025 × 16 = 0,52 (m) = 520 (mm) e Thiết bị nâng trạm bơm: Với trọng lượng máy bơm động 1100 kg dung palăng điện 1,5 f Ống sục cặn Trong nước thải có nhiều cặn bẩn, sau qua song chắn rác, rác lớn bị giữ lại cặn nhỏ qua song chắn rác vào bể thu Muốn cho cặn bẩn với nước thải bơm hút đưa lên trạm xử lý người ta phải đặt ống sục cặn Ống sục cặn đoạn ống nối với ống đẩy máy bơm Khi làm việc bình thường nước có áp phun làm khuấy trộn cặn Khi cần xả khô ống đẩy, ống sục cặn tháo toàn nước ống đẩy bể thu Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -174- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 h) Xây dựng Trạm bơm Trạm bơm xây dựng theo phương pháp đánh tụt toàn khối Phương pháp thi công khối bể hình trụ mặt đất sau đào đất phía trạm bơm để khối bể tụt dần xuống đến cao trình thiết kế Các khối bể xây dựng với chiều cao 1m, Tại đoạn nối khối bể phải có biện pháp chống thấm CHƯƠNG VI: PHẦN CHUYÊN ĐỀ Thuyết minh biện pháp tổ chức công trường thi công trạm bơm số 6.1 Biện pháp tổ chức công trường 6.1.1 Đặc điểm quy mô công trình - Trạm bơm số hạng mục công trình Dự án thoát nước vệ sinh môi trường thành phố Bắc Giang, Công ty cổ phần Xây dựng Hải Long thi công - Quy mô gói thầu: Trạm bơm số công trình quan trọng có tác dụng bơm nước thải Thành phố tới trạm sử lý nước thải -Trạm bơm số có vị trí nằm bên cạnh đường, cao độ tự nhiên thực tế khu vực thi công là: ∇ +4.00m vẽ thể cao độ giả định mặt đất tự nhiên là: ∇ +0.00m - Kích thước đáy trạm bơm cao độ đáy ∇ -6.81m 4.10m x 4.10 m, đến cao độ ∇ -2.25m có thêm kết cấu hố van kích thước 3.50m x 2.15m, cao độ đỉnh trạm bơm là: ∇ +0.05m - Theo biện pháp thi công tổng thể sơ thi công đào đất hố móng có gia cố phương pháp đóng cọc Larsen vây hố móng, theo tình hình thực tế địa chất cứng nen nhà thầu thực theo phương pháp nên nhà thầu phụ định đào đất hố móng phương pháp đào trần giật cấp hố móng gia cố cọc tre từ cao độ ∇ -4.80m tới ∇ -6.81m địa chất khu vực lớp đất sét ẩm để tránh sạt cục 6.1.2 Công tác chuẩn bị thi công - Dọn dẹp mặt phạm vi thi công vị trí tập kết vật liệu - Hàng rào: Mặt thi công tương đối phẳng nên xác định phạm vi thi công tiến hành dựng hàng rào đóng cọc gỗ cao 2.00m kết hợp với lưới thép B40 bảo vệ dùng bạt bịt kín - Xác định vị trí đặt văn phòng công trình, kho bãi vật liệu, phòng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -175- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 - Triển khai công tác tập kết máy móc, vật liệu trang thiết bị, nhân lực chuẩn bị thi công - Nguồn điện phục vụ thi công công trình lấy từ máy phát điện công trường 6.1.3 Máy móc, nhân lực phục vụ cho công tác thi công Máy móc: - Máy đào bánh xích gầu 0.75 m3 : 01 - Ôtô tải: 03 (12T) - Máy bơm nước: 02 30 m3/h - Đầm cóc: 03 - Máy phát điện: 01 - Máy bơm bêtông: 01 - Xe chở bê tông thương phẩm: 02 - Xe cẩu tự hành: 01 - Máy cắt uốn thép: 01 - Máy hàn điện: 01 - Máy hàn hơi: 01 - Máy đầm bê tông: 03 - Máy kinh vĩ: 01 - Máy thuỷ bình: 01 Nhân lực: - Chỉ huy trưởng công trường: 01 người - Kỹ thuật công trường: 01 người - Thống kê thủ kho bảo vệ: 02 người - Thợ lành nghề: 07 người - Lao động phổ thông: 10 người - Thợ vận hành máy: 03 người Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -176- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 7.1 Quy trình kỹ thuật thi công 7.1.1 Định vị mặt công trình tim mốc trạm bơm - Công tác thực sau nhận bàn giao mặt tim mốc Đơn vị thi công tiến hành đóng cọc, dấu mốc toạ độ cao độ vị trí Trong trình thi công không gây ảnh hưởng hay làm mốc cán kỹ thuật đảm nhiệm phải xác định thông số sau: + Khoảng cách toạ độ vị trí móng + Cao độ mặt đất tự nhiên +Cao độ hạng mục thi công, hoàn thiện + Các điểm kiểm tra 7.1.2 Phần thi công đào đất hố móng - Ta tiến hành đào đất lần 1, hạ cốt mặt đất tự nhiên hố móng xuống ∇ -2.50m đào đường công vụ vận chuyển đất Do địa chất tốt nên ta không cần gia cố đường công vụ, độ dốc tối đa đường 15%, bề rộng trung bình 6m Đào hố móng lần từ cao độ ∇ -2.50m tới cao độ ∇ -6.81m đất đưa lên xe vận chuyển tới bãi đổ Hố móng tiến hành đào giật cấp, kích thước hố đào thể vẽ - Sau đào xong hố móng sơ tới kích thước, cao độ thiết kế Tiến hành gia cố vách hố móng từ cao độ ∇ -4.80m tới cao độ ∇ -6.81m, đặc điểm địa chất đất sét trạng thái dẻo, nên phải gia cố cọc cừ 3cái/m phên lứa để tránh sạt cục vách hố móng Địa chất phần tốt, nên không cần gia cố chống sạt lở - Sau gia cố xong tiến hành cho công nhân hoàn thiện hố móng theo thiết kế Tiến hành đào hệ thống rãnh thoát nước bao quanh hố móng để bơm bỏ nước khỏi hố móng 7.1.3 Phần thi công lớp bê tông lót - Sau đào đất hố móng hoàn thiện kích thước, cao độ hố móng ta tiến hành nghiệm thu chuyển bước thi công Bê tông lót móng theo thiết kế M 100, bê tông lót móng trộn công trường đưa bê tông xuống hố móng thùng dùng cẩu đưa bê tông xuống vào vị trí ghép cốt pha bê tông lót hố móng san rải, đầm đầm máy hoàn thiện tới cao độ thiết kế Khối lượng bê tông thi công 1.85m3 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -177- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 7.1.4 Phần thi công đổ bê tông đáy thân trạm bơm 4.1 Đổ bê tông lần từ cao độ ∇ -6.71m tới ∇ -5.81m Đáy móng: Sau đổ bê tông lót đáy móng, tiến hành cho công nhân chế tạo cốt thép, đợi 24h cho bê tông lót đạt độ cứng định Tiến hành lắp dựng cốt thép đáy, thép mạch ngừng trạm bơm cốt pha đáy trạm bơm, nghiệm thu cốt thép ván khuân để chuẩn bị cho công tác đổ bê tông - Sau nghiệm thu cốt thép ván khuân tiến hành đổ bê tông đáy, bê tông vận chuyển từ nhà máy tới công trường đưa xuống hố móng thùng dùng cẩu đưa bê tông xuống, đầm đầm máy hoàn thiện tới kích thước đổ bê tông lần vẽ Khối lượng bê tông thi công 9.05m3 4.2 Đổ bê tông lần từ cao độ ∇ -5.81m tới ∇ -2.25m Tường trạm bơm: Sau đổ bê tông đáy móng, tiến hành lắp đặt cốt thép tường cốt pha tường, nghiệm thu cốt thép ván khuân để chuẩn bị cho công tác đổ bê tông - Sau nghiệm thu cốt thép ván khuân tiến hành đổ bê tông đáy, bê tông vận chuyển từ nhà máy tới công trường bơm vào ván khuân máy bơm bê tông, đầm đầm máy Khối lượng bê tông thi công 16.23m3 4.3 Đắp trả mang trạm bơm: Sau đổ bê tông lần đợi bê tông đạt cường độ định tiến hành tháo toàn ván khuân ngoài, để chuẩn bị cho công tác đắp đất - Đất đắp tận dụng từ đất đào hố móng Dùng máy xúc chuyển đất xuống thành lớp có chiều dày 25 cm tới 30cm Dùng đầm cóc đầm chặt Đắp tới cao độ đáy bê tông lót hố van ∇ -2.05m, mặt lại đắp tới cao độ ∇ -2.50m 4.4 Đổ bê tông lót hố van: Sau đắp đất mang trạm bơm tiến hành nghiệm thu lớp đất đắp để chuẩn bị đổ bê tông lót hố van Xác định cao độ kích thước lớp bê tông lót hố van tiến hành lắp ván khuân Bê tông lót móng theo thiết kế M 100, bê tông lót móng đươc trộn công trường đưa xuống hố móng thùng dùng cẩu đưa bê tông vào vị trí ghép cốt pha san rải,đầm đầm máy, hoàn thiện tới cao độ thiết kế Khối lượng bê tông thi công 0.85m3 4.5 Đổ bê tông lần từ cao độ ∇ -1.95m tới ∇ -1.65m Đáy móng hố van: Sau đổ bê tông lót móng hố van, tiến hành cho công nhân chế tạo cốt thép, đợi 24h cho bê tông lót đạt độ cứng định Tiến hành lắp dựng cốt thép đáy hố van cốt Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -178- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 pha đáy trạm bơm, nghiệm thu cốt thép ván khuân để chuẩn bị cho công tác đổ bê tông - Sau nghiệm thu cốt thép ván khuân tiến hành đổ bê tông đáy, bê tông vận chuyển từ nhà máy tới công trường đưa xuống hố móng thùng dùng cẩu đưa bê tông xuống, đầm đầm máy hoàn thiện tới kích thước đổ bê tông lần vẽ Khối lượng bê tông thi công 2.25m3 4.6 Đổ bê tông lần từ cao độ ∇ -1.65m tới ∇ +0.05m Tường sàn trạm bơm: Sau đổ bê tông lần 4, tiến hành lắp đặt cốt thép tường, thép L50 đỡ nắp hố trạm bơm cốt pha tường, nghiệm thu cốt thép ván khuân tường sàn để chuẩn bị cho công tác đổ bê tông - Sau nghiệm thu cốt thép ván khuân tường sàn tiến hành đổ bê tông tường sàn trạm bơm, bê tông vận chuyển từ nhà máy tới công trường bơm vào ván khuân máy bơm bê tông, đầm đầm máy Khối lượng bê tông thi công 13.00m3 4.7 Đắp trả mang trạm bơm: Sau đổ bê tông lần đợi bê tông đạt cường độ định tiên hành tháo toàn ván khuân, để chuẩn bị cho công tác đắp đất - Đất đắp tận dụng từ đất đào hố móng Dùng máy xúc chuyển đất xuống thành lớp có chiều dày 25 cm tới 30cm Dùng đầm cóc đầm chặt Đắp tới cao độ mặt đất tự nhiên ∇ + 0.00m 4.8 Công tác hoàn thiện đặt nắp hố ga: Sau đổ bê tông lần 4, bê tông đạt cường độ định, tiến hành tháo hết ván khuân nấp đắt mang trạm bơm Nắp trạm bơm đúc bãi đúc vận chuyển tới nắp đặt Biện pháp quản lý chất lượng nhà thầu Nhà thầu xác định: việc thi công kết cấu bê tông ngầm phức tạp Do vấn để quản lý chất lượng đặt lên hàng đầu, vật liệu xây dựng công trình phải đạt tiêu kỹ thuật Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -179- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 Đối với cốt thép - Cốt thép sử dụng cho kết cấu trạm bơm : cốt thép có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, có đầy đủ chứng chất lượng xuất xưởng Trước gia công thép nhà thầu tiến hành kéo mẫu thép sử dụng phòng thí nghiệm có uy tín Nếu mẫu thép đạt yêu cầu tiến hành cho gia công lắp dựng - Thép vận chuyển tới công trường phải chủng loại theo yêu cầu thiết kế, bảo quản kho có mái che, kê cao để chống han rỉ đặt theo lô, theo chủng loại đường kính để dễ cho việc sử dụng - Cốt thép gia công theo kích thước thiết kế lắp đặt theo vị trí thiết kế để đảm bảo độ bền vững kết cấu, việc gia công máy cắt uấn Đảm bảo yêu cầu móc leo theo yêu cầu kỹ thuật thiết kế - Việc lắp đặt buộc cốt thép sau đổ bê tông lót móng xong 24 Cốt thép thi công nghiệm thu theo giai đoạn thi công định thiết kế - Cốt thép có rỉ phải sử lý trước thi công, dùng bàn trải sắt, cọ thép vào cát vàng Viêc kê chèn cốt thép kê bê tông đúc sẵn phải đảm bảo chiều dày lớp bê tông bảo vệ Tại mối nối cốt thép phải đảm bảo chiều dài nối mối nối phải so le Kiểm tra cốt thép độ vững khung cốt thép kích thước khung cốt thép trước nắp đặt cốt pha đổ bê tông Đối với công tác đổ bê tông - Theo yêu cầu hồ sơ thiết kế vữa bê tông với thành phần cốt liệu tỷ lệ xi măng, nước đảm bảo trộn trạm trộn bê tông 30 m 3/giờ Trong trình đổ bê tông với tường chiều dài lớn phải mở vách hoạc dùng ống dẫn bê tỗng xuống tường Trong trình đổ bê tông phải đầm kỹ mày đầm dùi có bán kính ảnh hưởng 50cm trơ lên - Trước đổ phải kiểm tra chất lượng vữa bê tông độ sụt tiến hành đúc mẫu thí nghiêm bê tông trường, Bê tông đổ phải đảm bảo chất lượng thi Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -180- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 công Bê tông vận chuyển đến xe công xuất 5m 3/giờ dùng máy bơm vào tường đổ bê tông - Trong trình đầm, việc đảm bảo vị trí cốt thép, bu nông, chi tiết đặt sẵn ván khuân kiểm tra điều chỉnh kịp thời Đầm bê tông đến thấy vữa bê tông có độ lún rõ ràng mặt phẳng có nước xi măng lên đạt yêu cầu Công tác làm mặt kết cấu thước, bàn xoa, bay sắt - Truớc đổ bê tông cần ý sử lý vị trí tiếp giáp lần đổ bê tông tính chất công trình ngầm gây thấm phá huỷ cốt thép - Sau đổ bê tông mặt kết cấu tưới ẩm lần ngày, cần chuẩn bị bạt ni lông để phủ nên phần đổ chưa gặp mưa - Việc tháo dỡ cốt pha tiến hành sớm 24giờ sau đổ bê tông với kết cầu tường theo dẫn cán kỹ thuật Đối với lấp đất hố móng - Lấp đất hố móng thực theo lớp 25cm tới 30cm đảm bảo độ ẩm tốt , lớp đầm chặt k=0.9 Trong quà trình đắp đất phải đắp cân xứng tránh để chiều cao lớp lệch nhiều Đối với công tác đào hố móng - Do chiều sâu hố móng đào lờn thi công phương pháp đào giật cấp Nên quà trình đào thi công cán kỹ thuật đạo thi công phải xát vấn đề kích thước hố móng, xử lý tương sạt nở kịp thời Đất đào móng phải đươc vận chuyển để đống cách hố móng từ 5m tới 10m - Thành vách hố đào không gia cố nên cần xử lý để tránh gây tai nạn cho công nhân thi công hố móng Lắp đặt hệ thống hàng rào bảo vệ biển báo cần thiết Đối với công tác lắp đặt cốt pha - Lắp đặt cốt pha phải kích thước hình học, mối nối cốt pha phải kín độ ổn định khung cốt pha phải vững chắc, bố trí liên kết cốt pha chống Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -181- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 phải hợp lý, tính toán kiểm toán khả chịu lực cua hệ cốt pha Cốt pha thi công phải vệ sinh dầu chống dính bám - Cốt pha ván sử dụng cốt pha định hình thép kích thước rộng 15cm, 20cm , 30cm chiều dài 150cm liên kết với đỉa thép L50 - Cốt pha liên kết ván khuân thép U 160x100x5, liên kết chống phình ván khuân Thanh chống phình gia công thép D14 - Thanh chống cốt pha: Thanh chống cốt pha thép chống thay đổi chiều dài từ 2m tới 3.5m Thanh chống gỗ chữ nhật 100x80 tiết diện hình tròn đường kính từ 8cm tới 12 cm dài từ 1.5 tới 5.0m - Cốt pha sử dụng thường xuyên kiểm tra sửa chữa, bảo dưỡng thường xuyên Nhà thầu tiến hành loại bỏ cốt pha không đảm bảo chất lượng gây cố đổ bê tông 8.1 Thuyết minh tính toán cốt pha, cọc chống Tường I Thiết kế cốt pha tường Tải trọng tính toán thiết kế a Tải trọng gió: Do toàn trạm bơm nằm thấp mặt đất tự nhiên việc lấy tải trọng gió theo TCVN 2737: 1995 xét thây không cân thiết b áp lực bê tông đổ vào thành cốt pha (áp lực ngang) - Trong trường hợp sử dụng đầm dùi ( đầm trong) P = γ H trường hợp (H ≤ R) Trong : - γ khối lượng thể tích khối bê tông tươi = 2500 kg\m3 - H chiều cao lớp bê tông đổ - R bán kính tác động đâm dùi R = 0.75m áp lực ngang lên thành cốt pha: ⇒ P1 = 1.3x2500x0.75 =2437.5 kg\m2 Tải trọng chấn động phát sinh đổ bê tông vào cốt pha P2 = 1.3x400 (kg\m3 ) =520 kg\m2 (Đổ bơm) II Thiết kế cốp pha tường: (Hình 1) Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -182- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 Section - Section - y  y       x x   a  b b Section - a  d     a            a b    Kiểm tra kha chiu lực cốt pha: Lấy diện tích ABCD để tính S1 = 0.7 x 0.3 = 0.21m2 Lực ép ngang vào đầu cốt pha : P’1 = (2437.5+520)*0.3=887.25 kg\m Cốt pha định hình có kích thước hình vẽ dài 700 mm dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố theo cạnh ngắn: L1= 30cm; L2 = 70cm (x = -:- 0.7m) M =(887.25*x)/2 - (2047.5*x2)/2 Mmax= 54.344kg/m x= 0.35m Trục trung hoà cách mặt cốt pha Y = (∑yi*Fi)/∑Fi= 0.93 cm W = Jx/ymax = 20.633/4.07= 5.070 cm3 Trong : Jx=∫y2*dF= 20.633 cm4 δcốt pha= 5434.4/5.070 = 1071.9kg/cm2< Rthep = 2100 kg/cm2(theo số liệu Huyndai) ⇒ Vậy cốt pha thép đủ khả chịu lực Kiểm tra độ võng ABCD áp lực ngang BT: fmax= 5/384 x Pc x 264/E Jx = x 8.87 x 704/(384 x 2.1x106 x 20.633) = 0.06cm ⇔fmax< l1/250 = 70/250 = 0.28cm Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013-2014 SVTH : Giáp Văn Hiển MSSV : 0221408 Lớp : LT08MN -183- Thuyết minh ĐATN - Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Hồng Anh Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Thanh Bắc Giang đến năm 2030 Trong đó: Jx = 20.633 cm4; Ethép =2.1 106kg/cm2 Kiểm tra U 160 x100 x5 làm sườn cốp pha: Sườn cốp pha coi dầm giản đơn chịu tải trọng phân bố S2= (2 x100 +140)*5 = 17 cm2⇒ P1 = 2960*0.7= 2072kg/m Mmax= P1l12/8 = 2072x 0.72/8 = 126.91kg.m Trục trung hoà cách mặt thép U Y = (∑yi*Fi)/∑Fi= 1.57 cm Tấm thép U có: Jx= 112.834 cm4 WX = Jx /8.43 = 112.834 /8.43 = 13.385 cm3 - ứng xuất : ⇒σ = Mmax/WX = 126.91*100/13.385 = 952.203kg/cm2 (thép CT3) ⇒Đạt yêu cầu - Kiểm tra độ võng sườn: fmax = 5/384 x P1 x l14/E Jx= 5x20.72 x704/(384 x 2.1x106x112.834 = 0.027cm ⇔fmax< l1/600 = 70/600 = 0.11cm ⇒Đạt yêu cầu Tính toán chống phình: Mỗi chống phình chịu lực kéo áp lực ngang bê tông tác dụng lên lực kéo cân hai mặt cốt pha P= 2072*0.55 = 1139.6 kg ⇒σ=P/F=1139.6/(3.14*0.72)=740.66kg/cm2