Luận văn tốt nghiệp Thiết kế kỹ thuật và thi công kè bảo vệ bờ sông Cân Thơ đoạn từ cầu Cái Sơn đến rạch Đầu Sấu theo 2 phương án

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG CỘNG HÕA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc BỘ MÔN KT&QL TÀI NGUYÊN NƢỚC -oOo - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN NHẬT LAI NGÀNH: THỦY ĐIỆN – THỦY LỢI – CẤP THOÁT NƢỚC Đầu đề luận văn: MSSV: 81001642 LỚP: XD07BTL1 THIẾT KẾ KÈ BẢO VỆ BỜ SÔNG CẦN THƠ Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung số liệu ban đầu): Thiết kế kỹ thuật thi công kè bảo vệ bờ sông Cân Thơ đoạn từ cầu Cái Sơn đến rạch Đầu Sấu theo phƣơng án Ngày giao nhiệm vụ luận văn : 27/01/2016 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 06/06/2016 Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: Phần hƣớng dẫn TS VÕ THỊ TUYẾT GIANG 100% Nội dung yêu cầu LVTN đƣợc thông qua Bộ môn TP.HCM, ngày … tháng 06 năm 2016 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Ký ghi rõ họ tên) PGS.TS NGUYỄN THỐNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) TS VÕ THỊ TUYẾT GIANG PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Ngƣời duyệt (chấm sơ bộ): Đơn vị: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: Nơi lƣu trữ luận án: LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN  TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng 06 năm 2016 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng 06 năm 2016 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG LỜI NÓI ĐẦU 11 CHƢƠNG I - GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT CÔNG TRÌNH 12 I Giới thiệu chung sông Cần Thơ 12 II Thực trạng, yêu cầu xây dựng bờ kè gia cố bờ bảo vệ bờ biển 13 III Nhiệm vụ đề tài luận văn 13 CHƢƠNG II - CÁC TÀI LIỆU LÀM CƠ SỞ THIẾT KẾ 14 I Tài Liệu địa hình, địa chất 14 Đặc điểm địa hình tự nhiên khu vực 14 Đặc điểm địa chất khu vực 14 II Tài liệu khí tƣợng thủy văn 16 Gió 16 Chế độ mƣa 16 Thủy hải văn 17 III Phân tích điều kiện tự nhiên, đề xuất phƣơng án thiết kế kè 17 Phân tích điều kiện tự nhiên 17 Đề xuất phƣơng án thiết kế kè 17 CHƢƠNG III - TÍNH TOÁN CHI TIẾT PHƢƠNG ÁN 19 I Sơ phƣơng án 19 Tổng quan công trình 19 Phân cấp công trình 20 II Số liệu tính toán 20 Số liệu tự nhiên 20 Hệ số vƣợt tải 21 Vật liệu xây dựng 21 III Thiết kế chi tiết tƣờng chắn 22 Lựa chọn kích thƣớc sơ 22 Các lực tác động lên tƣờng chắn 22 Các trƣờng hợp tính toán 24 Kiểm tra ổn định tƣờng chắn 31 Xử lý móng cọc Bê Tông cốt thép 42 Kiểm tra ổn định công trình phần mềm Plaxis 58 Tính toán kết cấu tƣờng chắn 70 IV Tính toán chi tiết mái taluy 79 NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 Sơ công trình mái taluy 79 Tính toán chi tiết mái taluy 79 V Tính toán chân kè 90 Sơ chân kè 90 Các lực tác động lên chân kè (tính 1m chiều dài) 91 Kiểm tra ổn định 92 Tính toán kết cấu tƣờng chân kè 94 Tính toán đƣờng kính đá gia cố 97 VI Thiết kế phận phụ 98 Lan can bảo vệ 98 Vỉa hè 99 Bậc thang lên xuống 99 Bộ phận thoát nƣớc 100 CHƢƠNG IV - TÍNH TOÁN CHI TIẾT PHƢƠNG ÁN 102 I Sơ phƣơng án 102 Tổng quan tƣờng chắn có cốt 102 Các loại cốt thƣờng sử dụng nƣớc giới 102 Ƣu điểm tƣờng chắn có cốt 103 Nguyên lý đất có cốt 103 II Tính toán chi tiết tƣờng chắn có cốt vải địa kỹ thuật 106 Yêu cầu thiết kế 106 Số liệu tính toán 106 Lựa chọn kích thƣớc sơ 107 Các lực tác động lên tƣờng chắn 108 Tinh toán chiều dài lớp cốt 109 Kiểm tra ổn định công trình 111 Kiểm tra ổn định công trình phần mềm Geo–Slope 114 III Thiết kế công trình phụ 119 Dầm chân kè, dầm đỉnh kè 119 Tƣờng xây gạch Block 119 Lan can bảo vệ 121 Bộ phận thoát nƣớc 122 Vỉa hè 122 CHƢƠNG V - THIẾT KẾ THI CÔNG 123 I Khái quát chung 123 Đặc điểm công trình yêu cầu thi công xây dựng 123 Công tác đê quây phục vụ thi công 123 Mặt thi công 125 Điện nƣớc thi công sinh hoạt 126 II Biện pháp thi công phƣơng án – Tƣờng chắn bê tông kết hợp mái taluy 126 Công tác đê quây hố móng 126 LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ Công tác đào móng tƣờng chắn, móng chân kè bạt mái taluy 126 Thi công xây dựng chân kè 127 Thi công xây dựng tƣờng chắn 127 Thi công đắp tƣờng kè 128 Thi công mái taluy 129 Tháo dỡ đê quây 129 Thi công rọ đá 129 Công tác hoàn thiện công trình 130 III Biện pháp thi công phƣơng án – Tƣờng chắn có cốt 130 Thi công đê quây hố móng 130 Đào đất 130 Thi công phần móng 130 Thi công thân tƣờng chắn 131 Hoàn thiện công trình 131 IV Yêu cầu chất lƣợng vật liệu xây dựng 131 Cát 131 Thép 132 Xi măng 132 Đá hộc 132 Đá dăm 132 Vải địa kỹ thuật 133 Rọ đá 134 Gạch Block 135 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 137 Ƣu điểm khuyết điểm tƣờng phƣơng án: 137 Kết luận 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO 138 NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 DANH MỤC HÌNH Hình – Sông Cần Thơ 12 Hình – Vị trí công trình 13 Hình – Bình đồ khu vực 14 Hình – Mặt cắt địa chất tuyến P1 16 Hình – Phƣơng án 18 Hình – Phƣơng án 18 Hình – Mặt cắt địa hình bờ bên trái 19 Hình – Sơ công trình 19 Hình – Kích thƣớc sơ tƣờng chắn 22 Hình 10 – Áp lực đất Hình 11 – Áp lực thủy tĩnh Hình 12 – Áp lực đẩy Hình 13 – Sơ đồ áp lực tác dụng lên tƣờng chắn trƣờng hợp 25 Hình 14 – Sơ đồ áp lực tác dụng lên tƣờng chắn trƣờng hợp 27 Hình 15 – Sơ đồ áp lực tác dụng lên tƣờng chắn trƣờng hợp 28 Hình 16 – Sơ đồ áp lực tác dụng lên tƣờng chắn trƣờng hợp 29 Hình 17 – Sơ đồ áp lực tác dụng lên tƣờng chắn trƣờng hợp 30 Hình 18 – Các tác dụng chống lật gây lật lên tƣờng chắn 31 Hình 19 – Các áp lực tác dụng lên tƣờng chắn 37 Hình 20 – Bố trí cọc 45 Hình 21 – Chuyển vị ngang 65 Hình 22 – Chuyển vị đứng 65 Hình 23 – Momen tác dụng lên cọc 66 Hình 24 – Bảng thống kê tƣờng đứng 66 Hình 25 – Biểu đồ lực cắt tác dụng lên tƣờng đứng 67 Hình 26 – Momen tác dụng lên tƣờng đứng 67 Hình 27 – Thống kê nội lực đáy Lực Cắt đáy 68 Hình 28 – Lực cắt đáy 68 Hình 29 – Biểu đồ Momen đáy 69 Hình 30 – Sơ đồ lực tác dụng lên tƣờng chắn trƣờng hợp nguy hiểm 70 Hình 31 – Kết SAP2000 nội lực tƣờng đứng 71 Hình 32 – Sơ đồ lực tác dụng lên đáy 74 Hình 33 – Kết chạy SAP2000 nội lực đáy 74 LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ Hình 34 – Bố trí cốt thép tƣờng chắn 78 Hình 35– Cấu tạo mái taluy 89 Hình 36 – Kết cấu chân kè 96 Hình 37 – Chi tiết trụ lan can 98 Hình 38 – Chi tiết hệ thống lan can bảo vệ 98 Hình 39 – Chi tiết bồn hoa 99 Hình 40 – Bậc thang lên xuống 100 Hình 41 – Chi tiết bờ bo 100 Hình 42 – Chi tiết phận thoát nƣớc 101 Hình 43 – Tổng quan công trình tƣờng chắn có cốt 106 Hình 44 – Kích thƣớc sơ tƣờng chắn có cốt 107 Hình 45 – Các áp lực tác dụng lên tƣờng chắn 108 Hình 46 – Các lực gây lật chống lật tác dụng lên tƣờng chắn 113 Hình 47 – Kết cấu dầm chân kè 119 Hình 48 – Kết cấu dầm đỉnh kè 119 Hình 49 – Hình dáng gạch Block 119 Hình 50 – Chi tiết gạch Block 120 Hình 51 – Quy cách xây tƣờng gạch Block 120 Hình 52 – Chi tiết trụ lan can 121 Hình 53 – Kết cấu trụ lan can liên kết với dầm đỉnh kè 121 Hình 54 – Đê quây hố móng 124 Hình 55 – Tầm hoạt động máy xúc bánh xích Hitachi 125 Hình 56 – Công tác đê quây hố móng 126 Hình 57 – Công tác đào đất 127 Hình 58 – Thi công cọc bê tông 128 Hình 59 – Thi công đắp tƣờng kè 129 Hình 60 – Thi công đào đất 130 Hình 61 – Thi công thân tƣờng chắn có cốt 131 Hình 62 – Lƣới bao gồm dây viền dây đan 135 Hình 63 – Hình dáng gạch Block 135 Hình 64 – Chi tiết gạch Block 135 Hình 65 – Quy cách xây tƣờng gạch Block 136 NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 DANH MỤC BẢNG Bảng – Thống kê địa chất khu vực 15 Bảng – Số liệu địa chất để tính toán tƣờng chắn 20 Bảng – Hệ số vƣợt tải 21 Bảng – Cấp độ bề chịu nén bê tông 21 Bảng – Cƣờng độ cốt thép 21 Bảng – Momen chống lật trƣờng hợp 32 Bảng – Momen gây lật trƣờng hợp 32 Bảng – Momen chống lật trƣờng hợp 33 Bảng – Momen gây lật trƣờng hợp 33 Bảng 10 – Momen chống lật trƣờng hợp 34 Bảng 11 – Momen gây lật trƣờng hợp 34 Bảng 12 – Momen chống lật trƣờng hợp 35 Bảng 13 – Momen gây lật trƣờng hợp 35 Bảng 14 – Momen chống lật trƣờng hợp 36 Bảng 15 – Momen gây lật trƣờng hợp 36 Bảng 16 – Tính toán moment đáy móng 38 Bảng 17 – Ứng suất đáy móng trƣờng hợp 38 Bảng 18 – Tính toán moment đáy móng theo trƣờng hợp 38 Bảng 19 – Ứng suất đáy móng trƣờng hợp 38 Bảng 20 – Tính toán moment đáy móng theo trƣờng hợp 39 Bảng 21 – Ứng suất đáy móng trƣờng hợp 39 Bảng 22 – Tính toán moment đáy móng theo trƣờng hợp 39 Bảng 23 – Ứng suất đáy móng trƣờng hợp 39 Bảng 24 – Tính toán moment đáy móng theo trƣờng hợp 40 Bảng 25 – Ứng suất đáy móng trƣờng hợp 40 Bảng 26 – Tính toán fsili 43 Bảng 27 – Tính toán ứng suất hữu hiệu 44 Bảng 28 – Tính toán thành phần ma sát hông 44 Bảng 29 – Bảng tính góc ma sát trung bình 46 Bảng 30 – Xác định trọng lƣợng móng khối quy ƣớc 47 Bảng 31 – Sơ kích thƣớc chân kè 90 Bảng 32 – Tổng momen chống lật chân kè 92 Bảng 33 – Bảng hệ số tƣơng tác 110 LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ Bảng 34 – Kết tính toán chiều dài cốt 110 Bảng 35 – Kết tính toán tụt neo 111 Bảng 36 – Tổng hợp lực gây lật 113 Bảng 37 – Tổng hợp lực chống lật 113 Bảng 38 – Tính kỹ thuật vải địa kỹ thuật Polyfield TS60 133 Bảng 39 – Tính kỹ thuật vải địa kỹ thuật Polyfield TS70 134 NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 10 1m (Dựa vào 14 TCN 57 – 88 – Hướng dẫn thiết kế dẫn dòng xây dựng công trình thủy lợi) Hình 54 – Đê quây hố móng Để thi công đƣợc để quây ta sử dụng máy xúc bánh xích Hitachi gầu 0.91m3 với phạm vi làm việc nhƣ sau: - Tầm với đào tối đa: - Độ sâu đào tối đa: - Độ cao đào tối đa: - Độ cao đổ tối đa: - Bán kính quay nhỏ nhất: - Độ sâu đào vách đứng tối đa: 9.920 m 6.670 m 10.040 m 7.180 m 3.180 m 5.990 m Máy xúc đƣợc đặt lên xà lan tải trọng 500T, kích thƣớc 30×8.5m NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 124 Hình 55 – Tầm hoạt động máy xúc bánh xích Hitachi Mặt thi công 3.1 Bãi tập kết vật tư Với mặt xây dựng công trình từ bờ sông đến hết phạm vi vỉa hè, vật tƣ phải bố trí theo hƣớng trải dài không tập trung chỗ Chia đợt thi công 20m chiều dài kè, sau thi công hoàn thành đợt lấp đê quây, tháo dỡ cốt pha di chuyển toàn vật tƣ đến vị trí 3.2 Khu vực thi công cạn Việc xây dựng hàng rào tạm có che chắn để ngăn cách công trƣờng với bên cần thiết nhằm đảm bảo an toàn, vệ sinh trình thi công 3.3 Khu vực thi công nước Phần thi công dƣới nƣớc bao gồm thi công đê quây, đào móng phần dƣới nƣớc, thi công trải thảm đá, thả rọ đá, thi công mái kè Toàn thi công dƣới sông giải tỏa, tạo lập mặt thi công Tuy nhiên cần có giải pháp neo đậu xà lan, bảo vệ hợp lý tránh gây ách tắc giao thông thủy, bảo vệ an toàn tài sản công trƣờng LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 125 Điện nước thi công sinh hoạt 4.1 Điện Công trình nằm trung tâm có điện lƣới, nhà thầu thi công liên hệ với quan điện lực gần để xin đƣợc đấu nối điện phục vụ công tác thi công Tuy nhiên trƣờng hợp nhà thầu thi công nên trang bị máy phát điện để đảm bảo sản xuất đƣợc liên tục 4.2 Nước Nƣớc dùng để phục vụ đổ bảo dƣỡng bêtông, dùng nguồn nƣớc sông, nhà thầu khoan giếng mặt công trƣờng để sử dụng Nƣớc giếng khoan phải đƣợc thí nghiệm chất lƣợng nƣớc, xem xét chất lƣợng nƣớc có tốt không, không sử dụng đƣợc nƣớc giếng khoan phải tổ chức vận chuyển nƣớc từ nơi khác đến II Biện pháp thi công phƣơng án – Tƣờng chắn bê tông kết hợp mái taluy Công tác đê quây hố móng Chọn ngày mực nƣớc sông thấp, định vị vị trí đê quây, cách chân kè 1m, cách bờ khoảng 10m Sử dụng xe gầu tạo tạo đê quây đá đổ, cao trình đỉnh +0.5m, mặt đắp đất kết hợp trải vật liệu chống thấm Xây dựng đê quây dài 10m, hai đầu tiếp xúc với bờ Sau bơm nƣớc từ hố móng để thuận tiện cho việc thi công chân kè Hình 56 – Công tác đê quây hố móng Công tác đào móng tường chắn, móng chân kè bạt mái taluy Thi công đào móng tƣờng chắn móng chân kè đƣợc tiến hành đồng thời Thi công đào hố móng tƣờng chắn máy đào giới gầu sấp, đứng bờ, đất đƣợc đổ lên ô tô, vận chuyển bãi thải NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 126 Thi công bạt mái kè (cách chân mái thiết kế trung bình 20cm), thi công đào chân kè, máy đào giới gầu sấp, đứng xà lan, đất đƣợc đổ lên xà lan, vận chuyển bãi thải Hình 57 – Công tác đào đất Thi công xây dựng chân kè Sau đào móng đạt tiêu chuẩn, tiến hành lắp ván khuôn, bố trí cốt thép đáy, đồng thời phải bố trí thép chờ để xây dựng tƣờng chắn chân kè Sau đổ bê tông đáy, tiến hành lắp ván khuôn, bố trí cốt thép tƣờng đứng, bố trí thép chờ để neo chân kè với mái ta luy sau đổ bê tông phần tƣờng đứng Thi công xây dựng tường chắn Cọc BTCT gia cố đƣợc đúc sẵn nhà máy, sau đạt cƣờng độ thời gian dƣỡng hộ, cọc đƣợc vận chuyển ô tô đến khu vực công trình Đóng cọc máy đứng bờ, sau cọc đạt độ chối chiều dài thiết kế, tiến hành lắp dựng ván khuôn phần đáy, bố trí cốt thép, bố trí thép neo đáy taluy, thép chờ để neo với tƣờng đứng đổ bê tông đáy LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 127 Hình 58 – Thi công cọc bê tông Sau đáy đạt tiêu chuẩn, đinh vị vị trí lỗ thoát nƣớc, đặt ống PVC sau tiến hành lắp ván khuôn bố trí cốt thép Định vị vị trí trụ lan can để bố trí thép chờ, sau đổ bê tông phần tƣờng đứng Do mặt chật hẹp nên việc tập kết nhiều vật liệu trƣờng khó khăn nhà thầu cần phải gia công sẵn cốt thép ván khuôn kho xƣởng, nhà thầu chở đến công trƣờng trƣớc lắp dựng Bê tông đƣợc trộn chỗ máy trộn 750l tiến hành đổ thủ công Thi công đắp tường kè Vận chuyển cát đắp tƣờng kè ô tô tải trọng nhỏ đến vị trí công trình Cát lƣng tƣờng đƣợc đắp sau tƣờng kè, vị trí lỗ thoát nƣớc phải gia cố vải lọc đá dăm trƣớc đắp cát Việc thi công đắp cát lƣng tƣờng đƣợc đầm nện xe lu NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 128 Hình 59 – Thi công đắp tường kè Thi công mái taluy Kiểm tra độ dốc, độ phẳng mái chân kè tiêu chuẩn thiết kế trƣớc tiến hành thi công trải vải lọc cƣờng độ cao Định vị vị trí bậc thang lên xuống, vị trí dầm cầu thang, đào sâu 10cm Vải địa đƣợc quấn thành cuộn có ống lõi lồng vào trục lăn bánh xe Vải sau tải khỏi ống, vải đƣợc giằng xuống đáy sông theo hết chiều rộng vải nhờ trục đuôi quay đƣợc gắn theo khung đè xuống mép vải Việc trải vải đƣợc đáy đến hết chân mái Đầu vải đƣợc giữ ghim sắt nhọn đóng xuống đất Các ghim thép đƣợc đóng dọc theo mép vải, 30 cm đóng ghim Sau thi công hết dọc, dịch chuyển thiết bị đoạn cho mép vải chồng lên mép vải đoạn 1m tiến hành công việc theo bƣớc nêu phủ toàn bề rộng mái kè Trải lớp cát lót, phủ lên toàn bề mặt vải địa sau trải lớp đá dăm dày 10cm, đầm chặt tay sau đổ lớp bê tông lót để chống nƣớc cho lớp bê tông Tiến hành bố trí cốt thép cho phận bậc thang, đóng ván khuôn để tạo hình bậc thang Sau đổ lớp bê tông Mác 350 dày 15cm lên toàn khu vực mái taluy, vị trí cầu thang, đổ bê tông theo ván khuôn bố trí Lƣu ý phần tiếp xúc với đáy tƣờng chắn phần chân kè phải đảm bảo liên kết với thép chờ Sau đổ bê tông xong, phải tạo rãnh thoát nƣớc vị trí thiết kế trƣớc bê tông cố kết Tháo dỡ đê quây Dùng xe gầu xúc phần đất đá tạo đê quây lên xà lan, khối lƣợng đất đá đƣợc di chuyển sang vị trí để xây dựng đê quây Thi công rọ đá LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 129 Rọ đá có hình hộp chữ nhật có kích thƣớc 50×100x50cm, đƣợc làm từ thép mạ, không gỉ Trải lớp đá dăm lót có chiều dày chiều dày đáy tƣờng chân kè, đầm chặt, sau chất rọ đá lên sát với tƣờng chân kè Bề rộng gia cố 2m, sau chất xong tiến hành hàn liên kết rọ đá lại với Công tác hoàn thiện công trình Sau thi công hạn mục chính, tiến hành hạn mục phụ, bao gồm: – Lan can: vị trí trụ lan can, bố trí sẵn thép chờ, tiến hành đóng ván khuôn bố trí thép liên kết với thép chờ Thi công cắt, hàn thép chắn lan can công trƣờng, gắn khung thép vào vị trí, cố định tạm thời, sau tiến hành đổ bê tông trụ lan can – Định vị vị trí bồn hoa, sau xây bồn hoa gạch thẻ – Vỉa hè đƣợc thi công cát đầm chặt, sau gia cố thêm lớp đá dăm dày 2cm, sau lớp vừa lát gạch Terazo Ở bồn hoa không đƣợc đổ vữa, để vùng cát trống để trồng III Biện pháp thi công phƣơng án – Tƣờng chắn có cốt Thi công đê quây hố móng Do cao trình phƣơng án tƣơng đƣơng với cao trình phƣơng án nên ta xây dựng đê quây tƣơng tự nhƣ phƣơng án Sau xây dựng đê quây xong, tiến hành bơm nƣớc đê quây sông Đào đất Do phần tƣờng cấu tạo cát ta phải thi công từ lớp dƣới lên nên phải đào đất đến cao trình đáy kè Ban đầu sử dụng máy đào giới gầu sấp đào từ bờ xuống đến mực nƣớc sông, bề rộng lớn dễ thi công, sau máy đào thứ đứng xà lan đào lớp đất lại Hình 60 – Thi công đào đất Thi công phần móng Sau có đƣợc mặt thi công, ta tiến hành gia cố máy đầm giới, tạo mặt có bề rộng theo thiết kế Định vị vị trí dầm chân kè sau đào thêm 20cm để tạo dầm Lắp ván khuôn, bố trí thép đổ bê tông phần dầm chân kè NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 130 Thi công thân tường chắn Rải lớp vải địa lên toàn mặt đổ lớp cát lên, thành bên cố trí chống đỡ để thành tƣờng chắn đƣợc cố định suốt trình đầm nén Rải đầm nén lớp một, song song với thi công lớp cốt Sau xong lớp cốt phải tiến hành san lấp đầm nén phần trống phía sau tƣờng đồng thời xây tƣờng chắn gạch block phía trƣớc tƣờng, tƣờng cốt không đƣợc để lỗ rỗng, phải gia cố kín vữa Trong trình xây tƣờng cần định vị đặt ống PVC thoát nƣớc vị trí thiết kế Để căng vải đại ta phải bố trí 2–3 công nhân đầu vải để căng thẳng, sau kéo căng lấy bao đất đè lên để giữ vải đƣợc căng tránh gió thổi gây cuộn, xoắn cốt Cốt vải phải trải thật vuông góc với tƣờng tránh phải nối lớp cốt Quá trính rải cốt đƣợc thực xe gầu, phần dƣới dùng xe gầu xà lan, phần dùng xe gầu đất Không đƣợc cho xe thi công trực tiếp lên vải địa, trình đổ cát không đƣợc để gầu chạm trực tiếp xuống lớp vải địa Đầm nén đƣợc thực lớp nhỏ, phải đầm độ ẩm vừa phải, trời mƣa không đƣợc thi công Quá trình thi công đƣợc thực lặp lặp lại đủ cao trình thiết kế Hình 61 – Thi công thân tường chắn có cốt Hoàn thiện công trình Sau đạt đủ tiêu chuẩn thiết kế phần thân tƣờng, xác định vị trí dầm đỉnh kè tiến hành xây dựng dầm đỉnh kè Quá trình xây dựng vỉa hè đƣợc làm tƣơng tự nhƣ phƣơng án IV Yêu cầu chất lƣợng vật liệu xây dựng Cát Cát đắp loại cát san lấp thông thƣờng thị trƣờng Các tiêu cát san lấp là: Khối lƣợng thể tích xốp  100 kg/m³; hàm lƣợng bùn, sét, tạp chất hữu  25% khối lƣợng LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 131 Cát dùng bê tông phải tuân thủ yêu cầu kỹ thuật “cát dùng cho bê tông thủy công” theo 14TCN68–2001 Bộ Nông Nghiệp & PTNT Sử dụng loại hạt vừa to khối lƣợng thể tích xốp  1.300 kg/m³, lƣợng hạt nhỏ 0.14 mm tính theo khối lƣợng  10%, hàm lƣợng bùn, bụi, sét xác định phƣơng pháp rửa, tính % khối lƣợng mẩu cát  1%, hợp chất sunfat sunfit (tính đổi SO3)  1%, hàm lƣợng mica 1% v.v… Nếu cát có nhiều tạp chất hữu cơ, bụi, bùn, sét phải rửa cho đạt yêu cầu Khi cung cấp cát, sở sản xuất phải cấp giấy chứng nhận chất lƣợng kèm theo lô cát xuất Thép Cốt thép bê tông loại thép tròn cán nóng, có vân: Sử dụng thép nhóm CI cƣờng độ 2100 kg/cm² cho thép có d < 10 mm Sử dụng thép nhóm CII cƣờng độ 2700 kg/cm² cho thép có d > 10 mm Xi măng Sử dụng xi măng PC 30 tƣơng đƣơng Đá hộc Đƣờng kính trung bình viên đá đƣợc tính d = 15cm Đá phải sạch, hàm lƣợng tạp chất không vƣợt 3% khối lƣợng (xác định cách rửa đá) Riêng đá xây vữa, tiêu cƣờng độ đƣờng kính, đá cần phải sạch, thành phần tạp chất xác định phƣơng pháp rửa không vƣợt 0.25% khối lƣợng viên đá Đá dăm Đá dăm 1x2 dùng bê tông phải bảo đảm phải tuân thủ yêu cầu kỹ thuật “đá dăm, sỏi sỏi dăm dùng cho bê tông thủy công” theo 14TCN70–2001của Bộ Nông Nghiệp & PTNT Cấp phối đá phải tuân thủ biểu đồ thành phần hạt tiêu chuẩn Mác đá dăm dùng bê tông không nhỏ lần mác bê tông Hàm lƣợng bùn, sét, bụi theo khối lƣợng  1%, hợp chất sunfat sunfit (tính đổi SO3)  0.5% NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 132 Vải địa kỹ thuật 6.1 Vải địa kỹ thuật Polyfield TS60 Phƣơng án sử dụng vải địa kỹ thuật Polyfield TS60 loại vải không dệt xuyên kim sợi dài liên tục đƣợc ổn định hóa UV để gia cố mái taluy Tính kỹ thuật vải nhƣ sau: Bảng 38 – Tính kỹ thuật vải địa kỹ thuật Polyfield TS60 CÁC CHỈ TIÊU Tính chất vật lý TIÊU CHUẨN ĐƠN VỊ Polymer Sức kháng UV Cƣờng độ chịu kéo Cƣờng độ chọc thủng Giữ đƣợc 70% cƣờng độ ban đầu sau tháng phơi trời Không bị ảnh hƣởng với pH = – 13 ISO 10319 ISO 12236 Sức kháng hóa học Thí nghiệm tiêu chuẩn ISO Cƣờng độ chịu kéo Độ giãn dài kéo đứt Năng lƣợng chịu kéo Cƣờng độ chọc thủng CBR Xuyên thủng côn rơi động Kích thƣớc lỗ hiệu dụng Lƣu lƣợng thấm đứng H = 50mm H = 100mm Hệ số thấm đứng Lƣu lƣợng thấm ngang 20kPa 200kPa Khối lƣợng đơn vị Chiều dày Thí nghiệm tiêu chuẩn ASTM Cƣờng độ kéo giật (md/cd) Độ giãn dài kéo giật (md/cd) Sức kháng xuyên thủng Thanh Kích thƣớc lỗ biểu kiến (o95) Hệ số thấm đơn vị Kích thước cuộn tiêu chuẩn Chiều rộng Chiều dài Diện tích Trọng lƣơng cuộn LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ ISO 10319 ISO 10319 Tính toán ISO 12236 TS 60 Vải không dệt xuyên kim 100% polypropylene phẩm, đƣợc ổn định hoá UV 19 80/35 5.5 2900 20 0.09 ISO 13433 ISO 12956 kN/m % kN/m N mm mm ISO1058 ISO1058 ISO1058 l/m2/s l/m2/s m/s ISO 12958 ISO 12958 ISO 9864 ISO 9863 l/m.h l/m.h g/m2 mm 250 2.2 ASTM D4632 ASTM D4632 ASTM D4833 ASTM D4751 ASTM D4491 N % N mm m–1 1150/1025 75/40 500 0.19 2.0 m m m2 kg 135 540 145 72 155 3.10–3 13 3.0 133 6.2 Vải địa kỹ thuật Polyfelt TS70 Phƣơng án sử dụng vải địa kỹ thuật Polyfelt TS70 để làm vật liệu cốt với xác thông số nhƣ sau: Bảng 39 – Tính kỹ thuật vải địa kỹ thuật Polyfield TS70 CÁC CHỈ TIÊU Tính chất vật lý TIÊU CHUẨN ĐƠN VỊ Polymer Sức kháng UV Cƣờng độ chịu kéo Cƣờng độ chọc thủng Giữ đƣợc 70% cƣờng độ ban đầu sau tháng phơi trời Không bị ảnh hƣởng với pH = – 13 ISO 10319 ISO 12236 Sức kháng hóa học Thí nghiệm tiêu chuẩn ISO Cƣờng độ chịu kéo Độ giãn dài kéo đứt Năng lƣợng chịu kéo Cƣờng độ chọc thủng CBR Xuyên thủng côn rơi động Kích thƣớc lỗ hiệu dụng Lƣu lƣợng thấm đứng H = 50mm H = 100mm Hệ số thấm đứng Lƣu lƣợng thấm ngang 20kPa 200kPa Khối lƣợng đơn vị Chiều dày Thí nghiệm tiêu chuẩn ASTM Cƣờng độ kéo giật (md/cd) Độ giãn dài kéo giật (md/cd) Sức kháng xuyên thủng Thanh Kích thƣớc lỗ biểu kiến (o95) Hệ số thấm đơn vị Kích thước cuộn tiêu chuẩn Chiều rộng Chiều dài Diện tích Trọng lƣơng cuộn ISO 10319 ISO 10319 Tính toán ISO 12236 TS 70 Vải không dệt xuyên kim 100% polypropylene phẩm, đƣợc ổn định hoá UV ISO 13433 ISO 12956 kN/m % kN/m N mm mm 24 80/40 7.2 3850 15 0.09 ISO1058 ISO1058 ISO1058 l/m2/s l/m2/s m/s 55 117 3.10–3 ISO 12958 ISO 12958 ISO 9864 ISO 9863 l/m.h l/m.h g/m2 mm 16 3.6 325 2.9 ASTM D4632 ASTM D4632 ASTM D4833 ASTM D4751 ASTM D4491 N % N mm m–1 1500/1400 75/40 650 0.18 1.7 m m m2 kg 100 400 140 Rọ đá Rọ đá có kich thƣớc 50×50×100cm, đƣợc làm lớp thép Lƣới làm rọ đá loại lƣới dây mạ kẽm có tác dụng chống ăn mòn cao môi trƣờng nƣớc Kích cỡ mắt lƣới 8×10cm NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 134 Hình 62 – Lưới bao gồm dây viền dây đan Gạch Block Gạch block bê tông với tỷ lệ nƣớc thấp cốt liệu nhỏ đƣợc lèn chặt khuôn thép thành sản phẩm có hình dạng theo khuôn mẫu, sau dƣỡng hộ cứng đạt mác tƣơng ứng với cấp phối Sử dựng gach Block xây dựng tƣờng bảo vệ cốt hiệu khả bền vững, không bị trƣơng nở nƣớc Hình 63 – Hình dáng gạch Block Hình 64 – Chi tiết gạch Block Tƣờng gạch block đƣợc xây theo hàng, hàng so le với hàng kia, viên gạch liên kết lớp vữa dày 2.5cm, hàng gạch liên kết lớp vữa dày 2.5cm LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 135 Hình 65 – Quy cách xây tường gạch Block NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 136 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN Thông qua kết tính toán thiết kế thi công cho phƣơng án: Tƣờng chắn trọng lực kết hợp mái ta luy tƣờng chắn có cốt vải địa kỹ thuật, ta có nhận xét nhƣ sau: Ưu điểm khuyết điểm tường phương án: a Phương án - Ưu điểm: + Kết cấu bền vững, khả chịu lực cao + Mái taluy thuận theo độ dốc bờ sông nên khối lƣợng đào đắp đất ít làm thay đổi dòng chảy, đảm bảo ổn định lâu dài + Thẩm mỹ, tạo không gian đẹp, đáp ứng đƣợc nhƣ cầu giải trí cho ngƣời dân + Sử dụng giới nên giảm đƣợc nhân công - Nhược điểm: + Thi công nhiều hạng mục nên thời gian thi công lâu, chủ yếu sử dụng vật liệu bê tông nên gây ô nhiễm khu dân cƣ ô nhiễm nƣớc sông + Sử dụng nhiều loại vật liệu nên gặp khó khăn việc vận chuyển tập trung kho bãi b Phương án - Ưu điểm: + Đơn giản, hạng mục + Sử dụng kỹ thuật tạo tƣờng chắn bền vững, ổn định thẩm mỹ + Sử dụng vật liệu tự nhiên nên gây ô nhiễm phƣơng án - Nhược điểm: + Sử dụng nhiều nhân công, trình đầm nén phải sử dụng thủ công nên thời gian xây dựng lâu + Thay đổi phần phần sông nên có khả thay đổi dòng chảy dòng sông Kết luận Ta thấy phƣơng án có ƣu nhƣợc điểm riêng, phƣơng án phƣơng án kết cấu thƣờng dùng Việt Nam nên trình thi công thuận lợi có nhiều kinh nghiệm xây dựng công trình trƣớc Phƣơng án kỹ thuật mới, nhƣng đƣợc nghiên cứu kỹ lƣỡng để đảm bảo đƣợc độ bền vững nhƣ giảm đƣợc giá thành Tuy nhiên, xét thấy khu vực thi công khu vực dân cƣ đông đúc, nên trình tập kết vật liệu xây dựng nhƣ thép, cọc bê tông, xi măng, gặp nhiều khó khăn Mặt khác thi công phƣơng án tạo nhiều bụi bặm tiếng ồn, gây ảnh hƣởng đến ngƣời dân lân cận Vì lý trên, xin đề nghị sử dụng phƣơng án – Tƣờng chắn đất có sử dụng cốt vải địa kỹ thuật LVTN – THIẾT KẾ KÈ CẦN THƠ 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2737:2006 Tải trọng tác động [2] Châu Ngọc Ẩn (2011) Nền móng Đại học Quốc gia TP.HCM [3] TCVN 45:78 Tiêu chuẩn thiết kế nền, nhà công trình [4] TCVN 5574:2012: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép [5] Bài giảng: Tƣờng chắn đất trọng lực, TS Nguyễn Trọng Nghĩa, ĐH Bách Khoa TPHCM [6] Bài giảng: Chỉnh trị sông, PGS.TS Huỳnh Thanh Sơn, ĐH Bách Khoa TP HCM [7] Thiết kế đê công trình bảo vệ bờ, ĐH Thủy Lợi Hà Nội [8] Giới thiệu phần mềm Plaxis, Phòng tính toán học, Khoa KTXD ĐH Bách Khoa TP HCM [9] Phần mềm Plaxis ứng dụng vào công trình thủy công, PGS.TS Đỗ Văn Đệ, trƣờng ĐH Xây Dựng [10] 14 TCN 110 -1996 Chỉ dẫn thiết kế sử dụng vải địa kỹ thuật để lọc công trình thủy lợi [11] Kết cấu bê tông cốt thép 1, Võ Bá Tầm, ĐH Bách Khoa TP HCM [12] 14 TCN 130-2002: Hƣớng dẫn thiết kế đê biển [13] TCVN 8419:2010 Công trình thủy lợi, thiết kế công trình bảo vệ bờ sông để chống lũ [14] TCVN 9152 : 2012 Công trình thủy lợi - quy trình thiết kế tƣờng chắn công trình thủy lợi [15] Thiết kế thi công tƣờng chắn đất có cốt, GS.TS Dƣơng Học Hải [16] Hƣớng dẫn sử dụng GeoSlope/W, GS Nguyễn Công Mẫn NGUYỄN NHẬT LAI – MSSV 81001642 138