Nghiên cứu giải pháp thi công hạ chìm đập xà lan, ứng dụng cho dự án phân ranh mặn ngọt sóc trăng bạc liêu

B GIO D C V O T O TR NG NGUY N B NễNG NGHI P V PTNT I H C THU L I C TR NG NGHIấN C U GI I PHP THI CễNG H CHèM P X LAN, NG D NG CHO D N PHN RANH M N NG T SểC TR NG B C LIấU LU N V N TH C S H N I, N M 2015 H N I, 2015 B GIO D C V O T O TR NG B NễNG NGHI P V PTNT I H C THU L I NUY N C TR NG NGHIấN C U GI I PHP THI CễNG H CHèM P X LAN, NG D NG CHO D N PHN RANH M N NG T SểC TR NG B C LIấU Chuyờn ngnh: Xõy d ng cụng trỡnh th y Mó s : 60 58 0202 LU N V N TH C S Ng ih ng d n khoa h c: TS Tr n V n Thỏi H N I, 2015 L IC M N Trong th i gian h c tõp, nghiờn c u t i tr ng V i s n l c v c g ng c a b n thõn, s giỳp t n tỡnh c a th y cụ b n bố v gia ỡnh tỏc gi ó hon thnh lu n v n: Nghiờn c u gi i phỏp thi cụng h chỡm p X Lan ng d ng cho d ỏn phõn ranh m n ng t Súc Tr ng B c Liờu Lu n v n l ti li u nghiờn c u cú th dựng tham kh o quỏ trỡnh thi t k , thi cụng XL Tỏc gi xin chõn thnh b y t lũng bi t n sõu s c n TS.Tr n V n Thỏi, ng i ó tr c ti p h ng d n, giỳp tỏc gi hon thnh lu n v n, cung c p v a nh ng l i khuyờn quý giỏ Xin chõn thnh c m n cỏc th y cụ giỏo tr ng i h c Th y L i, khoa sau i h c v s giỳp th i gian h c viờn h c t p v nghiờn c u Sau cựng tỏc gi xin c m n b n bố v nh ng ng i thõn gia ỡnh ó ng viờn, khớch l t o i u ki n tỏc gi hon thnh lu n v n ny H n i, ngy 25 thỏng 05 n m 2015 Tỏc gi NGUY N C TR NG L I CAM OAN Tỏc gi xin cam oan õy l cụng trỡnh nghiờn c u c a b n thõn tỏc gi Cỏc k t qu nghiờn c u v cỏc k t lu n lu n v n l trung th c, khụng chộp t b t k m t ngu n no v d ngu n ti li u (n u cú) ó i b t k hỡnh th c no.Vi c tham kh o cỏc c th c hi n trớch d n v ghi ngu n ti li u tham kh o ỳng quy nh Tỏc gi lu n v n Ch ký NGUY N C TR NG I M CL C M C L C I DANH M C HèNH V IV DANH M C B NG BI U V DANH M C CC Kí HI U V VI T T T TRONG LU N V N VI M U 1.1 Tớnh c p thi t c a ti: 1.2 M c ớch nghiờn c u c a ti: 1.3 1.4 Ph it ng v ph m vi nghiờn c u c a lu n v n: ng phỏp nghiờn c u: 1.5 C u trỳc c a lu n v n: CH NG 1: T NG QUAN CễNG TRèNH P X LAN 1.1 Quỏ trỡnh phỏt tri n v ng d ng XL: 1.1.1 Tỡnh hỡnh nghiờn c u v tri n khai thi cụng cụng trỡnh d ng phao n i n c ngoi: 1.1.2 Quỏ trỡnh nghiờn c u, phỏt tri n n c: 1.2 K t qu nghiờn c u ng d ng: 1.2.1 Gi i thi u chung v XL: 1.2.2 Nguyờn lý thi t k XL: 11 1.3 K t qu nghiờn c u t c: 12 1.3.1 Hi u qu kinh t mang l i: 12 1.3.2 Nh ng u i m n i b t s d ng c a XL: 14 1.4 K t lu n ch ng 1: 15 II CH NG 2: TNH TON I U KI N BIấN, KI M TRA N NH P X LAN B N D M KHI H CHèM CễNG TRèNH C NG BA THễN 16 2.1 Gi i thi u chung v khu v c d ỏn phõn ranh m n ng t Súc Tr ng - B c Liờu: 16 2.2 Gi i thi u chung v cụng trỡnh c ng Ba thụn: 18 2.2.1 V trớ a lớ v i u ki n t nhiờn khu v c d ỏn cụng trỡnh c ng Ba thụn: 18 2.2.2 i u ki n khớ t 2.2.3 ng, th y h i v n cụng trỡnh: 18 c i m a ch t: 20 2.3 Tớnh toỏn xỏc nh cỏc kớch th c c b n c ng Ba Thụn s d ng cụng ngh XL: 21 2.3.1 L a ch n v trớ n xõy d ng cụng trỡnh: 21 2.3.2 Xỏc nh cao trỡnh nh c a van, nh tr pin: 21 2.3.3 Cao trỡnh nh p: 23 2.3.4 Cao trỡnh ỏy p: 23 2.3.5 Chi u di p: 24 2.4 Tớnh toỏn, ki m tra n nh h chỡm XL b n d m cụng trỡnh c ng Ba Thụn: 24 2.4.1 i u ki n n nh XL n c h chỡm: 24 2.4.2.Tớnh toỏn ki m tra di n bi n n nh cụng trỡnh c ng Ba thụn v ki m tra m t s cụng trỡnh khỏc: 30 2.5 K t lu n ch ng 2: 35 CH NG 3: NGHIấN C U GI I PHP THI CễNG M I, C P X LAN TRấN B , H TH Y 36 3.1 M u: 36 3.2 Gi i thi u quy trỡnh thi cụng ỳc XL h múng o: 36 3.2.1 Quy trỡnh ỳc XL h múng o: 36 3.2.2 Nh ng u i m,nh c i m thi cụng ỳc XL h múng o: 37 3.3 Ph ng phỏp thi cụng ỳc XL trờn b v h th y: 38 III 3.3.1 Thi t k , thi cụng múng ỳc XL: 39 3.3.2 Thi cụng sõn ỳc XL s d ng múng c c: 39 3.3.3 Thi t k , thi cụng ng tr t: 40 3.3.4 Thi t k , thi cụng h th ng h th y XL: 54 3.4 Bi n phỏp h th y: 55 3.4.1 Chu n b cho h th y: 55 3.4.2 B trớ ph ng ti n v nhõn l c thao tỏc h thu : 55 3.4.3 Quy trỡnh thao tỏc h thu : 56 3.4.3 Nh ng u, nh c i m c a bi n phỏp: 56 3.5 ng d ng tớnh toỏn thi cụng cho cụng trỡnh bói ỳc XL cụng ty CP xõy d ng H ng Lõm cho ph ng ỏn ỳc XL: 57 3.5.1 Ph ng ỏn ỳc XL h múng o: 57 3.5.2 Ph ng phỏp ỳc XL trờn b h th y: 59 3.5.3 B ng so sỏnh: 61 3.6 K t lu n ch ng 3: 62 K T LU N 64 Nh ng k t qu t c c a lu n v n: 64 Ki n ngh : 64 TI LI U THAM KH O 66 PH L C 64 IV DANH M C HèNH V Hỡnh 1.1: C ng Brouwersdam (1971) Hỡnh 1.2: C ng Lower Rhine H Lan (1969) Hỡnh 1.3: p ch n n c dõng bóo Oosterschelde (1986) Hỡnh 1.4: p Harvingvliet (1970) Hỡnh 1.5: p x lan h p phao Hỡnh 1.6: C t ngang XL t ng b n s Hỡnh 1.7: M t b ng b n ỏy XL t n 10 ng b n s n 10 Hỡnh 2.1: V trớ khu v c d ỏn 16 Hỡnh 2.2: C ng d ng cụng trỡnh XL k t h p c u dõn sinh (c ng Ba thụn) 21 Hỡnh 2.2: M t b ng v c t ngang XLBD th c t 25 Hỡnh 2.3: Xỏc nh v trớ cỏc i m phõn chia tr ng thỏi n nh 27 Hỡnh 3.1: Thi cụng h múng ỳc XL t i cụng tr ng 37 Hỡnh 3.2: M t c t ngang hon thi n 39 Hỡnh 3.3: M t c t ngang múng sõn ỳc XL 40 Hỡnh 3.4: Phõn chia ng tr t h th y 40 Hỡnh 3.5: Th i i m XL b t u n i, XL t chỡm c c i h 44 Hỡnh 3.6 Xỏc nh v trớ tr ng tõm K hỡnh thang vuụng ABCD 45 Hỡnh 3.7: Th i i m XL b t u n i, XL t chỡm l n nh t ABC 47 Hỡnh 3.8: XL b ng p chỡm ph n ABC 48 Hỡnh 3.9: XL n i cõn b ng 48 Hỡnh 3.10: M t c t ngang ng tr t 54 V DANH M C B NG BI U B ng 1.1: Kh i l ng cụng trỡnh theo hai ph ng ỏn truy n th ng v XL 13 B ng 1.2: Th ng kờ chi phớ xõy d ng m t s c ng l n theo cụng ngh truy nth ng 13 B ng 1.3: Th ng kờ chi phớ xõy d ng m t s c ng theo cụng ngh XL 14 B ng 2.1: Ch tiờu c lớ c a t n n 20 B ng 2.2: v t cao an ton (a0) 23 B ng 2.3: K t qu ki m tra n nh h chỡm cho cỏc tr B ng 3.1: Tớnh, ki m tra cỏc kớch th ng h p gi thi t 34 c thich h p c a XL 52 B ng 3.2: T ng h p kh i l ng h ng m c 59 B ng 3.3: T ng h p kh i l ng h ng m c 61 VI DANH M C CC Kí HI U V VI T T T TRONG LU N V N STT Ký hi u nv XL XLBD Af, Bf, Cf l/m, ko,m An, Bn, Cn l/m, ko,m B m Chi u r ng XL Bt m Chi u dy tr pin XL b n d m Btr m Chi u r ng ph n ch a n XLBD Btr m Kớch th C m Tõm n i c a XL 10 Coo m 11 C1 m 12 F T n 13 F(Ti) m Hm yờu c u tr ng tõm ban u theo ph nghiờng XLBD khoang pcx pcx Tờn g i cỏc ký hi u p X Lan p X Lan b n d m L n l t l cỏc h s c a hm yờu c u tr ng tõm theo ph ng nghiờng c a XLBD L n l t l h s c a hm yờu c u tr ng tõm XLBD nhi u khoang theo ph ng nghiờng c bờn c XLBD nhi u khoang Tõm n i c a XLBD gúc nghiờng b ng 0, th i i m h chỡm i L c y Acsimet ng 14 F(To);F (Hp) m L n l t l giỏ tr phõn chia tr ng thỏi n nhtheo ph ng nghiờng c a XLBD nhi u khoang h chỡm Ti =To;Ti =Hp 15 Fn(Ti) m Hm yờu c u tr ng tõm ban u theo ph nghiờng XLBD nhi u khoang L n l t l giỏ tr phõn chia tr ng thỏi n nhtheo ph ng nghiờng c a XLBD nhi u khoang h chỡm v i Ti =To;Ti =Hp 16 Fn(To);Fn(Hp) m 17 F m (Ti) Hm yờu c u tr ng tõm ban u theo ph ng ng 1900 cắt ngang hố đúc 2500 Sbobao=0,60 Sdao=72,82 Sdao thu cong=9,37 400 690 400 +1.20 +2.00 rãnh thoát nước hố móng Tỷ lệ 1:40 90 1900 700 400 17 17 22 17 17 180 +1.20 15 40 Diện tích mặt cắt bê tông: S=0.189m2 Bê tông M150 r nh thoát nước hố móng hố thu nước hố móng cắt ngang 100 +0.00 50 -2.00 Tỷ lệ 1:40 10 130 10 Gạch xây gạch thẻ 10 R nh thoát nước hố móng 10 m=2 50 m=2 100 685 10 50 150 50 -2.00 Bê tông lót M100 dày 10cm m=2 cắt dọc 10 Tỷ lệ 1:40 130 10 Gạch xây gạch thẻ 10 10 10 100 -2.00 100 2500 m=2 -2.00 50 Sdao thu cong=12,37 675 15 Sdao=97,49 400 +2.00 +0.00 150 Bê tông lót M100 dày 10cm 1.93 3.21 2.05 2.68 3.27 5.45 6.04 5.77 6.20 3.20 3.27 3.53 3.06 3.11 2.89 2.90 Khoảng cách 1.61 3.53 1.93 3.24 3.21 2.05 4.45 3.27 2.68 4.04 4.20 kết cấu bãi thi công 3.20 4.77 3.27 3.53 3.06 3.11 2.89 2.90 0.80 0.81 0.79 0.78 0.80 0.79 0.80 0.81 0.79 0.80 Tỷ lệ : 1/100 0.81 0.80 0.81 0.81 0.79 0.75 0.75 0.81 3.48 0.75 0.80 0.81 1.00 1.01 0.99 0.98 1.00 0.99 1.00 1.01 0.99 1.00 1.01 1.00 1.01 1.01 0.99 0.95 0.95 3.24 -8.00 Cao độ TN hàng cọc tràm L=5m Đkn>4.5cm, đóng cây/m 1.28 3.48 0.95 1.01 1.00 3.53 hàng cọc tràm L=5m Đkn>4.5cm, đóng cây/m -6.00 1.28 Khoảng cách 1.01 -8.00 Cao độ TN Vải bạt cao su lớp Đá cấp phối 0-4 dày 10cm đầm nện chặt Bê tông lót M150 dày 10cm Vải bạt cao su lớp Cát đầm nện chặt dày 30cm -4.00 hàng cọc tràm L=5m Đkn>4.5cm, đóng cây/m 0.99 hàng cọc tràm L=5m Đkn>4.5cm, đóng cây/m -6.00 0.79 Vải bạt cao su lớp Đá cấp phối 0-4 dày 10cm đầm nện chặt Bê tông lót M150 dày 10cm Vải bạt cao su lớp Cát đầm nện chặt dày 30cm -4.00 Vữa lót M75 dày 5cm Bơm cát MB công trường dày 15cm Đất san đến +0.80 1.61 +1.00 Đường mặt đất tự nhiên cao độ trung bình +0.80 k/cấu bãi vật liệu Tỷ lệ : 1/100 Đá cấp phối 0-4 dày 10cm Bơm cát MB công trường dày 15cm Đất san đến +0.75 +0.80 Đường mặt đất tự nhiên cao độ trung bình +0.75 đường nội công trường Tỷ lệ : 1/100 Đá dăm cấp phối 0-4cm, dày 20cm Sđào = 39,4m2 Đất đắp 25 25 250 +1.00 m=1 m=1 Sđất đắp = 0.88m2 Đường mặt đất tự nhiên cao độ trung bình +0.75 cắt ngang đường dẫn lai dắt xà lan Sđào = 35.78m2 +2.00 m= +0.00 1.5 -2.00 1.5 m= -2.00 387 -4.00 1000 389 -6.00 3.27 3.53 3.20 3.04 3.61 3.39 3.30 3.27 3.45 0.77 0.78 0.79 0.79 0.77 0.77 0.78 0.79 0.78 0.79 0.77 -8.00 Cao độ TN Khoảng cách 3.34 xem lại vị trí mđtn có cao không, đất cạn hay nước, liệu đào hm có ổn 7000 1740 b i chứa đất S=2200m2 +1.20 500 700 m=2.50 m=2.50 m=2.50 m=2.50 m=2.50 m=2.50 m=2.50 +0.80 +0.80 m=2.50 m=2.50 m=2.50 m=2.50 m=2.50 m=2.50 400 Khoảng lưu không 5160 +0.80 +1.20 khu mặt công trường 1800 1240 +1.20 Khoảng lưu không 1900 lung bổn -2.00 1900 lung bổn 3300 4460 +1.20 Khoảng lưu không 2400 1840 công trư ờng 4460 700 +0.80 đường vào +0.80 m=2.50 6400 +0.80 m=2.50 3800 m=2.50 m=2.50 S=2200m2 m=2.50 m=2.50 +0.80 500 b i chứa đất Khoảng lưu không sông đốc 400 +0.80 b i vật liệu, b i thi công, đường nội cầu khán h an 150 200 cừ dừa 5000 2200 200 350 250 800 1790 700 1700 500 Đường nội công trường 6300cm khu đất dự kiến mở rộng 4000 cừ dừa Đường nội công trường Vị trí nhà xưởng Bãi chờ lún ổn định Hầm nuôi cá sấu Đường nội công trường 6398 sông đốc 1140 800 1800 Đường nội công trường 600 740 400 400 Đường nội công trường 400 khu đúc dầm dự ứng lực 600 bãi đúc cọc cừ 400 cừ dừa Bể nước Sân nước Nhà v sinh 5000 500 1300 cầu khán h an Sông đốc bãi chứa đá trạm trộn bt bãi chứa cát Khuôn viên trồng Nhà ăn Sân trước nhà cấp dưỡng Đường nội công trường Bể nước 500 cừ dừa Kho 1250 Hướng cửa biển Sân trước p.chỉ huy p Kỹ thuật 1200 210 280 530 7820 cầu khán h an cột điện vào dự án hàng rào hr2 cổng vào t-ờng rào hr1 đ-ờng 4740 +1.20 500 Khoảng lưu không m=3.00 700 +0.80 m=3.00 m=3.00 m=3.00 m=3.00 +0.80 +0.80 1900 m=3.00 m=3.00 m=3.00 2400 4080 Khoảng lưu không m=3.00 m=3.00 -2.00 m=3.00 m=3.00 lung bổn m=3.00 m=3.00 +0.80 1900 Khoảng lưu không 840 +1.20 a đất 4740 m=3.00 +0.80 3580 m=3.00 m=3.00 400 m=3.00 m=3.00 500 S=2090m2 +1.20 lung bổn +0.80 Bố trí đường ray xe thả phai Chi tiết nối ray TL : 1/4 TL : 1/4 .? A 105 14 46 +31,8 120 ỉ20 140 600 A-A 80 TL : 1/4 80 TL : 1/4 +31,8 1400 150 1700 20 150 Toàn 17.5 64.5 ỉ22 16 R2.5 60 26 Quy cách P24 Ray P24 CT3 m 72 Tấm nối CT3 Kg 12 2,1 25,2 10 Vòng đệm lò xo 20 C45 Kg 24 0,08 1,92 40/20/8 Bu lông M20x80 C45 Bộ Bu lông chân chẻ M20x250 C45 Kg 28 0,68 19,04 Tấm kẹp ray CT3 Kg 28 0,8 ghi chú: 24 Tổng khối lượng - Các chi tiết kẹp ray chế tạo có kích thước chuẩn ray thép - Khối lượng kết cấu tính chô toàn công trình R5 15 25 22 64.5 50 90 Đơn vị - Bản vẽ xem vẽ số: No(RĐ) - Đ - 07 - 01 - (01,22) 20 10 15 325 ỉ22 R32 17 16 95 Khối lượng 22,4 68,56 - Bề mặt kim loại làm sơn 02 lớp sơn chống rỉ 01 lớp sơn epôxy TL : 1/2 TL : 1/4 Vật liệu Đơn vị Số lượng - Sức nâng xe thả phai: 05 Tấn Chi tiết R20 Tên gọi - Kích thước vẽ ghi mm, cao trình ghi m Chi tiết 22 Bảng tổng hợp khối lượng TT 250 +31,8 90 l2 Bu lông chân chẻ 140 M20 25 47 A 80 160 90 l1 195 ỉ20 25 Kg ị trí hạ thủy 60 30 25 12000 Bố trí đường ray xe thả phai Chi tiết nối ray TL : 1/4 TL : 1/4 .? A 105 14 46 +31,8 120 ỉ20 140 600 A-A 80 TL : 1/4 80 TL : 1/4 +31,8 1400 150 1700 20 150 Toàn 17.5 64.5 ỉ22 16 R2.5 60 26 Quy cách P24 Ray P24 CT3 m 72 Tấm nối CT3 Kg 12 2,1 25,2 10 Vòng đệm lò xo 20 C45 Kg 24 0,08 1,92 40/20/8 Bu lông M20x80 C45 Bộ Bu lông chân chẻ M20x250 C45 Kg 28 0,68 19,04 Tấm kẹp ray CT3 Kg 28 0,8 ghi chú: 24 Tổng khối lượng - Các chi tiết kẹp ray chế tạo có kích thước chuẩn ray thép - Khối lượng kết cấu tính chô toàn công trình R5 15 25 22 64.5 50 90 Đơn vị - Bản vẽ xem vẽ số: No(RĐ) - Đ - 07 - 01 - (01,22) 20 10 15 325 ỉ22 R32 17 16 95 Khối lượng 22,4 68,56 - Bề mặt kim loại làm sơn 02 lớp sơn chống rỉ 01 lớp sơn epôxy TL : 1/2 TL : 1/4 Vật liệu Đơn vị Số lượng - Sức nâng xe thả phai: 05 Tấn Chi tiết R20 Tên gọi - Kích thước vẽ ghi mm, cao trình ghi m Chi tiết 22 Bảng tổng hợp khối lượng TT 250 +31,8 90 l2 Bu lông chân chẻ 140 M20 25 47 A 80 160 90 l1 195 ỉ20 25 Kg ị trí hạ thủy 60 30 25 12000 BảNG TổNG HợP KHốI LƯợN CễNG TRèNH THI CễNG X LAN C NG LUNG PH NG N 1: C TRấN B C p cụng trỡnh: C p III N I DUNG CễNG VI C STT NV A PH N TH Y CễNG San i m t b ng ỳc x lan t c p II 100m3 C trm L=4,7m 100m Thộp pi6 bu c ng kớnh ng n 5cm lm p t m quỏ trỡnh thi cụng t n o t ỳc c ng b ng mỏy o g u 1,25m3 t c p II 100m3 o t 100m3 ng d n sụng b ng t h p mỏy o g u 1,25m3 t c p I p cỏt m ch t b ng mỏy m 16 t n, ch t K=0,95 ng kớnh ng n 5cm úng gia c d 100m3 C c trm L=4,7m m t 25 cõy/m2 i khu v c thi cụng úng BTCT M300 ỏ 1x2 c c 30x30x3200m m3 C t thộp c c d24m 100m 15 úng c c th ng BTCT bỳa 1,8T trờn c n b ng dn úng c c, t c p I ph n khụng ng p t, chi u di c c >24m 100m 100m 16 úng c c BTCT bỳa 1,8T d in c b ng , t c p I ph n ng p t 100m 17 úng c c BTCT bỳa 1,8T d in c b ng , t c p I ph n ng p t 100m 18 p uc c m3 19 B t cao su 20 Bờ tụng M200 ỏ 1x2 gia c d 21 Thộp d