dẫn dòng thi công và công tác hố móng 1.1. Tài liệu cho trước 1.1.1. Vị trí và nhiệm vụ công trình. a) Vị trí công trình. Công trình đầu mối thủy lợi TL được xây dựng trên suối TC, thuộc xã X, huyện H, cách thị xã T 20 Km về phía Bắc. b) Nhiệm vụ công trình. Công trình có các nhiệm vụ chính như sau: + Cung cấp nước tưới cho nông nghiệp + Phát điện + Cung cấp nước sinh hoạt và cho công nghiệp + Lòng hồ kết hợp nuôi tròng thủy sản + Cải tạo môi trường và du lịch. 1.1.2. Quy mô công trình. Công trình gồm các hạng mục: đập đất, cống lấy nước, tràn xã lũ. Các thông số của công trình ứng với từng số đề. 1.1.3. Thời gian thi công. Công trình được xây dựng trong khoảng thời gian 3 năm kể từ ngày khởi công. 1.1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình. a)Điều kiện địa hình Suối TC chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh hình tròn, hai bên thềm suối có thềm rộng thuận lợi cho việc thi công. b) Đặc trưng khí tượng thủy văn. Khu vực xây dựng nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa. Mùa mưa từ tháng V đến tháng X, mùa khô từ tháng XI đến tháng IV. c) Các đặc trưng thủy văn và các yếu tố dòng chảy vùng công trình đầu mối. Hồ thủy lợi dự kiến xây dựng trên suối TC. Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập đo được Lưu lượng thiết kế mùa lũ và mùa kiệt theo bảng 4. Quan hệ Q ~ ở hạ lưu tuyến đập theo số liệu bảng 1. d) Động đất. Khu vực xây dựng công trình có động đất cấp VII. 1.1.5. Nguồn vật liệu xây dựng. a) Vật liệu đất. Mỏ 1 nằm phía vị trí đập tràn, cách tuyến đập 400m, gồm chủ yếu là lớp đất sét và có lớp á sét từ trung đến nặng có lẫn dăm sạn xen kẹp, lớp này có lúc ở dưới, ở giữa và ở trên lớp đất sét. Bề dày khai thác tương đối đồng đều 22,5m. Mỏ 2 nằm ở thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập 500m gồm các loại đất: á sét, sét, bề dày trung bình 2,8m. Mỏ 3 nằm ở sau vai trái tuyến đập. Mỏ này chủ yếu là đất sét, bề dày trung bình 2,5m cách tuyến đập 800m. Mỏ 4 nằm phía thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 1500m, bề dày khoảng 2,4m, gồm đất sét, á sét. Bốn mỏ đất gồm hai loại nguồn gốc chính là Eluvi và Deluvi. Đất ở bốn mỏ này có dung trọng tự nhiên khô = 1,6Tm3 , đều dùng để đắp đập được b) Cát đá sỏi Dùng đá vôi ở mỏ Bache, đá ở đó rất tốt dùng trong các công trường xây dựng. Mỏ này cách tuyến đập 6 7km. Vì sỏi ít nên dùng đá dăm ở mỏ Bache để đổ bê tông, cát phân bố dọc sông Đà dùng làm cốt liệu rất tốt, cự ly vận chuyển khoảng 5 10km. c) Giao thong vận tải. Công trình nằm ở huyện H cách quốc lộ khoảng 12km. Đường đến công trình thuận tiện cho việc vận chuyển thiết bị thi công và vật liệu xây dựng. 1.1.6. Điều kiện dân sinh kinh tế. Theo phương hướng quy hoạch đây là một huyện có dân số không nhiều nhưng lại có nhiều dân tộc khác nhau. Cuộc sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp, điều kiện sinh hoạt thấp kém. 1.1.7. Theo khả năng cung cấp nước. a) Cung cấp điện. Cách công trình có đường dây cao thế 35KV chạy qua thuận tiện cho việc sử dụng điện cho công trường b) Cung cấp nước. Nước dùng cho sản xuất được đảm bảo cả về số lượng lẫn chất lượng nhờ việc sử dụng nguồn nước lấy từ các sông, suối. Nước cho sinh hoạt cần xử lý bảo đảm vệ sinh cho người dùng. 1.1.8. Điều kiện thi công. Công trình đầu mối thủy lợi do Công ty M đảm nhận thi công. Vật tư thiết bị cung cấp đến chân công trình theo đúng tiến độ. Máy móc đảm bảo cho việc thi công. Nhà thầu có khả năng tự huy động vốn đáp ứng nhu cầu thi công. Thời gian thi công 3 năm.
Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tài liệu cho trước 1.1.1 Vị trí nhiệm vụ công trình a) Vị trí công trình Công trình đầu mối thủy lợi TL xây dựng suối TC, thuộc xã X, huyện H, cách thị xã T 20 Km phía Bắc b) Nhiệm vụ công trình Công trình có nhiệm vụ sau: + Cung cấp nước tưới cho nông nghiệp + Phát điện + Cung cấp nước sinh hoạt cho công nghiệp + Lòng hồ kết hợp nuôi tròng thủy sản + Cải tạo môi trường du lịch 1.1.2 Quy mô công trình Công trình gồm hạng mục: đập đất, cống lấy nước, tràn xã lũ Các thông số công trình ứng với số đề 1.1.3 Thời gian thi công Công trình xây dựng khoảng thời gian năm kể từ ngày khởi công 1.1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình a)Điều kiện địa hình Suối TC chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh hình tròn, hai bên thềm suối có thềm rộng thuận lợi cho việc thi công b) Đặc trưng khí tượng thủy văn Khu vực xây dựng nằm khu vực nhiệt đới gió mùa Mùa mưa từ tháng V đến tháng X, mùa khô từ tháng XI đến tháng IV c) Các đặc trưng thủy văn yếu tố dòng chảy vùng công trình đầu mối Hồ thủy lợi dự kiến xây dựng suối TC Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập đo 16.6Km Lưu lượng thiết kế mùa lũ mùa kiệt theo bảng Quan hệ Q ~ Z h hạ lưu tuyến đập theo số liệu bảng d) Động đất Khu vực xây dựng công trình có động đất cấp VII 1.1.5 Nguồn vật liệu xây dựng a) Vật liệu đất Mỏ nằm phía vị trí đập tràn, cách tuyến đập 400m, gồm chủ yếu lớp đất sét có lớp sét từ trung đến nặng có lẫn dăm sạn xen kẹp, lớp có lúc dưới, lớp đất sét Bề dày khai thác tương đối đồng 2÷ 2,5m Mỏ nằm thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập 500m gồm loại đất: sét, sét, bề dày trung bình 2,8m Mỏ nằm sau vai trái tuyến đập Mỏ chủ yếu đất sét, bề dày trung bình 2,5m cách tuyến đập 800m SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Mỏ nằm phía thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 1500m, bề dày khoảng 2,4m, gồm đất sét, sét Bốn mỏ đất gồm hai loại nguồn gốc Eluvi Deluvi Đất bốn mỏ có dung trọng tự nhiên khô γ tnk = 1,6T/m3 , dùng để đắp đập b) Cát đá sỏi Dùng đá vôi mỏ Bache, đá tốt dùng công trường xây dựng Mỏ cách tuyến đập ÷ 7km Vì sỏi nên dùng đá dăm mỏ Bache để đổ bê tông, cát phân bố dọc sông Đà dùng làm cốt liệu tốt, cự ly vận chuyển khoảng ÷ 10km c) Giao thong vận tải Công trình nằm huyện H cách quốc lộ khoảng 12km Đường đến công trình thuận tiện cho việc vận chuyển thiết bị thi công vật liệu xây dựng 1.1.6 Điều kiện dân sinh kinh tế Theo phương hướng quy hoạch huyện có dân số không nhiều lại có nhiều dân tộc khác Cuộc sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp, điều kiện sinh hoạt thấp 1.1.7 Theo khả cung cấp nước a) Cung cấp điện Cách công trình có đường dây cao 35KV chạy qua thuận tiện cho việc sử dụng điện cho công trường b) Cung cấp nước Nước dùng cho sản xuất đảm bảo số lượng lẫn chất lượng nhờ việc sử dụng nguồn nước lấy từ sông, suối Nước cho sinh hoạt cần xử lý bảo đảm vệ sinh cho người dùng 1.1.8 Điều kiện thi công - Công trình đầu mối thủy lợi Công ty M đảm nhận thi công - Vật tư thiết bị cung cấp đến chân công trình theo tiến độ - Máy móc đảm bảo cho việc thi công - Nhà thầu có khả tự huy động vốn đáp ứng nhu cầu thi công - Thời gian thi công năm 1.2 Yêu cầu 1.2.1 Thuyết minh - Nêu phương án dẫn dòng thời đoạn năm thi công Cách chọn lưu lượng tần suất thiết kế dẫn dòng - Tính thủy lực cho phương án dẫn dòng chọn (với thời kỳ) Từ tính mốc khống chế đắp đập - Tính toán khối lượng đào móng đập đất SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn 1.2.2 Bản vẽ - Mặt thiết kế công trình, - Mặt thời kỳ (do giáo viên phân công); - Mặt cắt dọc đập (dự kiến đợt đắp đập vượt lũ theo tính thủy lực) - Mặt cắt ngang đập 1.3 Số liệu (tương ứng số đề 70) Bảng 1.1 Quan hệ Q~Z hạ lưu công trình B Zh (m) 665,5 666,0 666,5 667,0 667,5 668,0 668,5 669,0 669,5 670,0 Q ( m3/s) 0,20 1,44 11,5 38,8 80,5 135 206 299 414 Lưu lượng dòng chảy ứng với tần suất 1% Biểu đồ quan hệ Q~Zhl Bảng 1.2 Thông số cống lấy nước SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng Lưu lượng thiết kế QTK (m3/s) 2.45 Kí hiệu cống Hình dạng Kích thước bxh (m) Hộp 1x1.6 GVHD: Nguyễn Văn Sơn Cao độ đầu cống Zđc (m) 666.41 Độ dốc đáy cống (i) 0.004 Bảng 1.3 Thông số tràn xã lũ Kí hiệu tràn Lưu lượng xả Qx (m3/s) 102,5 Chiều rộng ngưỡng tràn (m) 25 Loại tràn Đỉnh rộng Cao trình ngưỡng tràn Znt (m) 691 Độ dốc dốc nước (i) 0.07 Bảng 1.4 Tài liệu tính toán Đề số 70 Cống trình B Z ĐĐ Qk Ql Cống Tràn Vẽ 692 7.05 144 Giai đoạn SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn CHƯƠNG II: CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 1.4 Dẫn dòng 1.4.1 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng a) Chọn tần suất thiết kế Tần suất thiết kế phụ thuộc vào quy mô, tính chất điều kiện sử dụng công trình Dựa vào TCVN 285-2002 để xác định cấp công trình, từ xác định tần suất thiết kế Theo đề ra, công trình cấp III, thi công năm nên tần suất thiết kế dẫn dòng chọn p =10% b) Chọn thời đoạn dẫn dòng Thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công thời gian thiết kế phục vụ dẫn dòng công trình dẫn dòng cụ thể Thời gian tháng, tháng, mùa khô tháng năm… Công trình cho thi công năm, đặc điểm thủy văn theo mùa, mùa khô từ tháng XI đến tháng IV, mùa mưa từ tháng V đến tháng X Có thể chọn thời đoạn dẫn dòng theo mùa (mùa khô mùa lũ) c) Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng Lưu lượng thiết kế dẫn dòng lưu lượng lớn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công ứng với tần suất thiết kế thi công chọn Theo tài liệu: + Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV lưu lượng lớn : Qk =7.05 m3 /s +Mùa lũ từ tháng V đến tháng X lưu lượng lớn là: Ql =144 m3 /s Vậy chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng theo thời đoạn mùa sau: Mùa khô: Qk tkdd =7.05 m3 /s, Mùa lũ : Ql tkdd =144 m3 /s 1.4.2 Căn để lập phương án dẫn dòng thi công Dẫn dòng công tác quan trọng trình thi công công trình thủy lợi thủy điện, để có phương án dẫn dòng cần vào nhiều yếu tố, phân tích cách khách quan toàn diện nhân tố liên quan nhằm có lợi hai mặt kinh tế kỹ thuật Các nhân tố ảnh hưởng : + Điều kiện thủy văn: Ta phải dựa vào đặc trưng thuỷ văn dòng sông để định chọn phuơng án dẫn dòng ; lưu lượng , lưu tốc , mực nước lớn hay nhỏ , biến đổi nhiều hay , mùa lũ mùa khô dài hay ngắn ảnh hưởng trực tiếp đến việc chọn phương án Công trình xét có đặc điểm: - Hồ thủy lợi dự kiến xây dựng suối TC Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập đo 16.6Km - Khu vực xây dựng nằm khu vực nhiệt đới gió mùa Mùa mưa từ tháng V đến tháng X, mùa khô từ tháng XI đến tháng IV - Lưu lượng thiết kế mùa lũ mùa kiệt : Qk =7.05 m3 /s Ql =144 m3 /s + Điều kiện địa hình: Cấu tạo địa hình lòng sông hai bờ khu vực công trình đầu mối thủy lợi có ảnh hưởng trực tiếp đến việc bố trí công trình ngăn nước dẫn dòng thi công Theo tài liệu thì: SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn - Suối TC chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh hình tròn, hai bên thềm suối có thềm rộng thuận lợi cho việc thi công + Cấu tạo bố trí công trình thủy lợi - Công trình gồm hạng mục: đập đất, cống lấy nước, tràn xã lũ + Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy: Trong thời gian thi công cần phải đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy tới mức cao tưới ruộng , phát điện , vận tải thuỷ , nuôi cá, nước dùng cho công nghiệp sinh hoạt v.v…Tuy việc gây cho thi công thêm khó khăn , phức tạp lại đem lại hiểu cao kinh tế + Điều kiện khả thi công: Điều kiện bao gồm : Thời gian thi công ; khả cung cấp thiết bị ,nhân lực, vật liệu; trình độ tổ chức sản xuất quản lý thi công Theo tài liệu cung cấp: - Công trình đầu mối thủy lợi Công ty M đảm nhận thi công - Vật tư thiết bị cung cấp đến chân công trình theo tiến độ - Máy móc đảm bảo cho việc thi công - Nhà thầu có khả tự huy động vốn đáp ứng nhu cầu thi công - Thời gian thi công năm 1.4.3 Đề xuất phương án dẫn dòng Căn vào đặc điểm nhân tố ảnh hưởng đưa vài phương án dẫn dòng thi công sau: Phương án 1: Thời gian thi công : năm Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, tràn tạm, tràn Nội dung phương án dẫn dòng thể qua bảng sau: Năm Thời gian Mùa khô: Từ tháng XI đến tháng IV Hình thức dẫn dòng Lưu lượng dẫn dòng ( m3 /s) Qua lòng sông thu hẹp 7.05 Qua lòng sông thu hẹp 144 Mùa lũ: Từ tháng V đến tháng X Mùa khô: Từ tháng XI Qua cống lấy nước đến tháng SVTH: Đặng Văn Sinh 7.05 Các công việc phải làm mốc khống chế - Công tác chuẩn bị : lán trại, đường thi công, kho bãi… - Xây dựng cống (công trình chính) - Đắp đê quai thượng hạ lưu đê quai dọc - Chuẩn bị vật liệu để bắt đầu thi công đập - Đắp đê quai thượng hạ lưu đê quai dọc - Chuẩn bị cho thi công phần -Hoàn thiện cống dẫn dòng cống lấy nước để phục vụ dẫn dòng giai đoạn Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng IV Mùa lũ: Từ tháng V đến tháng X Mùa khô: Từ tháng XI đến tháng IV Mùa lũ: Từ tháng V đến tháng X Qua tràn tạm 144 Qua cống lấy nước 7.05 Qua tràn 144 GVHD: Nguyễn Văn Sơn -Thi công tuyến tràn - Đầu mùa khô ngăn dòng, thi công đập đến cao trình chống lũ -Đắp đập đến cao trình vượt lũ vụ - Tiếp tục thi công phần đập thi công dở giai đoạn trước -Dỡ bỏ đê quai, thi công phần công trình dỡ bỏ đê quai - Thi công đập tới cao trình thiết kế - Thi công tràn đến ngưỡng thiết kế - Thi công,hoàn thiện nốt phần đập lại - Hoàn thiện công trình, nghiệm thu bàn giao công trình Phương án 2: Thời gian thi công : năm Dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên, cống ngầm, tuynel Nội dung phương án dẫn dòng sau: Năm Thời gian Mùa khô: Từ tháng XI đến tháng IV Hình thức dẫn dòng Lưu lượng dẫn dòng ( m3 /s) Qua lòng sông tự nhiên 7.05 Qua lòng sông thu hẹp 144 Mùa lũ: Từ tháng V đến tháng X SVTH: Đặng Văn Sinh Các công việc phải làm mốc khống chế - Công tác chuẩn bị: lán trại, đường thi công, kho bãi… - Bơm hố móng, đào móng, xử lý - Xây dựng cống (công trình chính) +cống ngầm (công trình tạm) dẫn dòng - Cuối mùa kiệt đắp đê quai thu hẹp lòng sông - Thi công tiếp phần đập đến cao trình thiết kế - Tiếp tục thi công nen dẫn dòng - Công tác chuẩn bị cho thi công phần công trình chính: tập kết nguyên vật liệu di chuyển máy Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng Mùa khô: Từ tháng XI đến tháng IV Qua cống ngầm dẫn dòng 7.05 Mùa lũ: Từ tháng V đến tháng X Qua Tuynel 144 Qua cống 7.05 Qua tràn 144 Mùa khô: Từ tháng XI đến tháng IV Mùa lũ: Từ tháng V đến tháng X GVHD: Nguyễn Văn Sơn móc… - Cuối mùa lũ phải hoàn thiện cống cống dẫn dòng - Đầu mùa khô ngăn dòng, thi công đập đến cao trình chống lũ tiểu mãn - Đào xây dựng xong Tuynel mùa kiệt - Cuối mùa kiệt tiến hành hoành triệt cống ngầm dẫn dòng dẫn dòng qua cống - Tiếp tục thi công phần công trình xây dựng dở phần trước -Đắp đập đến cao trình vượt lũ vụ - Tích nước hồ - Hoành triệt nen dẫn dòng -Thi công đập tới cao trình thiết kế - Thi công tràn đến ngưỡng thiết kế - Thi công,hoàn thiện nốt phần đập lại - Hoàn thiện công trình, nghiệm thu bàn giao công trình 1.4.4 So sánh lựa chọn phương án + So sánh hai phương án Ưu điểm PA - Chỉ cần xây dựng công trình tạm để dẫn dòng tràn tạm, tận dụng công trình để dẫn dòng khối lượng công trình dẫn dòng không lớn Việc thi công công trình dàn trải qua nhiều giai đoạn PA -Dẫn dòng với lưu lượng lớn, làm trài tạm Nhược điểm PA SVTH: Đặng Văn Sinh PA Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng Cần phải đắp đê quai để thu hẹp dòng chảy GVHD: Nguyễn Văn Sơn -Khối lượng thi công lớn phải thi công thêm tuynel dẫn dòng, phải phụ thuộc vào địa chất -Thi công phức tạp, tốn nhân lực kinh tế + Lựa chọn phương án: Chọn phương án 1: Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, tràn tạm tràn kết hợp cống lấy nước - Chọn tần suất thiết kế Qtk: Chọn tần suất thiết kế : TCVN 285-2002 (trang 12) với công trình cấp III, thi công ba năm chọn tần suất P%= 10% ⇒ Vậy ta có tuần suất thiết kế ứng với P%= 10% : - Mùa kiệt : Qtk= 7,05 (m3/s) - Mùa lũ : Qtk= 144 (m3/S) - Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng: Năm thi công Thời đoạn thi công P% Qtk (m3/s) - Mùa kiệt từ tháng 11 ÷ 10% 7,05 Năm thứ I - Mùa lũ từ tháng ÷ 10 10% 144 - Mùa kiệt từ tháng 11 ÷ 10% 7,05 Năm thứ II - Mùa lũ từ tháng ÷ 10 10% 144 Năm thứ III - Mùa kiệt từ tháng 11 ÷ - Mùa lũ từ tháng ÷ 10 10% 10% 7,05 144 Sơ chọn phương án để tính toán định lượng thủy lực cho công trình dẫn dòng Phương án : dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, qua tràn tạm qua tràn Vì cần tính toán thủy lực cho trường hợp sau: 1.5 Tính toán thủy lực dẫn dòng Sơ chọn phương án để tính toán định lượng thủy lực cho công trình dẫn dòng Phương án : dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, qua tràn tạm qua tràn Vì cần tính toán thủy lực cho trường hợp sau: 1.5.1 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp a) Mục đích: - Xác định quan hệ Q~ZTL dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp - Xác định cao trình đỉnh đê quoai thượng lưu, hạ lưu - Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô - Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy b) Nội dung tính toán: -Sơ đồ tính toán: SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Hình 2.1: mặt cắt ngang đập Hình2.2: mặt cắt dọc đập ω v ω Trên hình 2.1: diện tích ướt sông mà đê quai, hố móng chiếm chỗ (m ) diện tích ướt sông hố móng (m ) * Tính toán dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa lũ Dùng phương pháp thử dần xác định ∆Z: Căn vào lưu lượng thiết kế mùa lũ vàvà quan hệ Q ZHL,ta xác định được: ZHL Với : QL = 144(m3/s) → ZHL=668,56 m Giả thiết: ∆Z = 0,5(m) Ta có: ZTL= ZHL + ∆Z = 668,56+0,5=669,06(m) Đo diện tích mặt cắt ngang được: diện tích ướt lòng sông ω2 = 246.38(m2) diện tích ướt hố móng ω1 =114.27 (m2) với cao trình đắp đập vượt lũ 669.18m ⇒ Tính lại Vc2 Vo2 ∆Z = − 2ϕ g g tt Với Vc = QP % 144 = = 1.14 m/s ε (ω − ω1 ) 0,95(246.38 − 114.27) SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Ta có: ZTL= ZHL + ∆Z = 666,75+0,001=666,75(m) Đo diện tích mặt cắt ngang được: diện tích ướt lòng sông ω2 = 92,68(m2) diện tích ướt hố móng ω1 =45,02 (m2) với cao trình đắp đập vượt lũ 666,75m ⇒ Tính lại Vc2 Vo2 ∆Z = − 2ϕ g g tt Với Vc = QP % 7, 05 = = 0.16 m/s ε (ω − ω1 ) 0,95(92, 68 − 45, 02) Với hệ số co hẹp bên ε = 0,95 hệ số lưu tốc ϕ = 0,85 Vo = tt Do ta có ∆Z = QP % 7, 05 = =0.076(m/s) ω 92, 68 0,162 0, 0762 − = 0.0015m 2.0,852.9,81 2.9,81 Vậy ∆Zgt = 0.001 thỏa mãn yêu cầu kĩ thuật K= ω1 45, 02 100% = = 49% 92, 68 ω2 Vậy K∈(30÷ 60%) hợp lý - Xác định mực nước sông phía thượng lưu mùa khô mùa lũ; ZTL=Zhl+∆Z ZTLml = 668.56+0.1= 668.66 m ZTLmk = 666.75+0.001 =666.75 m - Xác định phạm vi hố móng cho giai đoạn thi công đầu - Xác định mức độ thu hẹp lòng sông c) Ứng dụng kết tính toán -Xác định cao trình đắp đập vượt lũ: SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng ZVL=ZTL+δ GVHD: Nguyễn Văn Sơn = 668.66+0.6 = 669.26 m(δ=0,5÷ 0,7m) Ta lấy tròn 670 m để dễ thi công - Cao trình đê quạ thượng hạ lưu, đê quai dọc Cao trình đê quai ngang thượng lưu: Zđqntl = ZTLkiệt + δ = 666,75 + 0,6 = 667,35 (m) Trong δ độ vượt cao an toàn khoảng 0,5 ÷ 0,75 Chọn δ =0,6 Cao trình ngang hạ lưu : Zđqnhl = ZHLkiệt + δ = 666,75 + 0,6 = 667,35 (m) Vậy cao trình đỉnh đê quai ngang thượng hạ lưu đê quai dọc chọn 667,35m -Kiểm tra khả xói nền: V=1,39(m/s) > [V]kxnền =0,46(m/s) (theo 14TCN57-88) - Kiểm tra khả đầu đập: V = 1.,39(m/s) >[V]kxđập =0,46(m/s) (theo 14TCN57-88) Không đảm bảo điều kiện không xói đất đập Để bảo đảm an toàn cho công trình ta dề biện pháp gia cố sau: - Bố trí đê quai thuận chiều dòng chảy Trường hợp cần thiết , phải làm tường hướng dòng - Nạo vét mở rộng lòng sông để tăng tiết diện thu hẹp, tức giảm Vc - Thu hẹp phạm vi hố móng mặt cắt đê quai dọc giai đoạn đầu - Trong trường hợp thật cần thiết dùng đá đê quai ,lòng sông bờ sông 1.5.2 Tính toán thủy lực qua cống lấy nước a) Mục đích - Lợi dụng công trình lâu dài để dẫn dòng; - Xác định mực nước trước cống để xác định cao trình đê quai thượng lưu; - Kiểm tra an toàn cống dẫn dòng; b) Nội dung tính toán - Sơ đồ: - Trình tự tính toán: Dựa vào bình đồ mặt công trình xác định thông số kênh: Chiều dài kênh: Lk=60 m Chiều rộng đáy kênh: b=2m Hệ số mái: m=1,5 hệ số nhám n=0,017 Độ dốc đáy kênh i=0.001 SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Độ sâu dòng chảy cuối kênh độ sâu phân giới Đường mặt nước kênh đường nước hạ Tính với lưu lượng Q=2,45 m3/s - Tính chiều cao cột nước kênh,với: + Xác định hk: σ hk = hkcn (1 − n + 0,105σ n2 ) 3 αQ2 gb Với hkcn = Trong α =1 ; Q = 2,45(m3/s) ; b =2 m 1× 2, 452 = 0,535(m) 9.81× 22 m × hkcn 1.5 × 0,535 σn = = = 0, 401 b 0, 401 hk = 0,535.(1 − + 0,105.0, 4012 ) = 0.47( m) => hkcn = Lưu lượng xác định cách giải thử dần theo công thức manning: ω 2/3 Q = Rho i0 n Trong đó: ω : diện tích mặt cắt ướt: ω =(b+m.h).h ω Rh: bán kính thủy lực Rh = χ χ : chu vi ướt χ = b + 2.h m2 + Tiến hành lập bảng tính đường mặt nước kênh để kiểm tra trạng thái chảy ứng với Q=2,45 m3/s Cột 6: V = Q ω V2 Cột 8: E = h + 2.9,81 1/6 R Cột 9: C = n V2 Cột 10: J = C R J + J i +1 Cột 11: J tb = i Cột 13: ∆E = E2 − E1 ∆E Cột 14: ∆ Li = i − J tb SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng TT h(m) ω (m2) χ (m) R V (m/s) GVHD: Nguyễn Văn Sơn V2/2g (m) E (m) C J Jtb ∆E (m) ∆L (m) Li (m) 0.470 0.940 3.695 0.127 5.213 1.385 1.855 41.716 0.123 0.520 1.040 3.875 0.134 4.712 1.131 1.651 42.090 0.093 0.108 -0.204 -1.901 9.341 0.570 1.140 4.055 0.141 4.298 0.942 1.512 42.416 0.073 0.083 -0.140 -1.700 12.163 0.620 1.240 4.235 0.146 3.952 0.796 1.416 42.704 0.058 0.066 -0.096 -1.478 15.438 0.670 1.340 4.416 0.152 3.657 0.682 1.352 42.960 0.048 0.053 -0.064 -1.235 19.185 0.720 1.440 4.596 0.157 3.403 0.590 1.310 43.189 0.040 0.044 -0.041 -0.969 23.426 0.770 1.540 4.776 0.161 3.182 0.516 1.286 43.396 0.033 0.036 -0.024 -0.681 28.181 0.820 1.640 4.957 0.165 2.988 0.455 1.275 43.584 0.028 0.031 -0.011 -0.368 33.471 0.870 1.740 5.137 0.169 2.816 0.404 1.274 43.754 0.024 0.026 -0.001 -0.031 39.320 10 0.920 1.840 5.317 0.173 2.663 0.361 1.281 43.911 0.021 0.023 0.007 0.332 45.750 11 0.970 1.940 5.497 0.176 2.526 0.325 1.295 44.054 0.019 0.020 0.014 0.723 52.789 12 1.020 2.040 5.678 0.180 2.402 0.294 1.314 44.186 0.016 0.018 0.019 1.143 60.464 13 1.070 2.140 5.858 0.183 2.290 0.267 1.337 44.309 0.015 0.016 0.023 1.628 70.804 SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 0.000 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Do chiều dài kênh ta chọn L=70m tra bảng ta hđk=1,070 m Tính toán tương tự ta có thông số cột nước cống ứng với cấp lưu lượng với thông số cống: Chiều dài cống: Lcống=180m Lưu lượng thiết kế: Qtk=2.45 m3/s Cống hộp mặt cắt ngang chữ nhật bxh=1x1,6m Cống bê tông cốt thép hệ số nhám n=0,017 Zđc=666,41 m Zcc=665,69 m Độ dốc cống i=0,004 + Xác định hkcn: αQ2 hkcn = gb Trong α =1 ; Q = 2,45(m3/s) => hkcn = ; b =1 m 1× 2, 45 = 0,535(m) 9.81× 22 SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn TT h(m) ω (m2) χ (m) R V (m/s) V2/2g (m) E (m) C J 0.535 0.535 2.070 0.258 4.579 1.069 1.604 46.948 0.037 0.555 0.555 2.170 0.270 4.188 0.894 1.479 47.279 0.029 0.033 -0.125 -3.908 31.289 0.575 0.575 2.270 0.280 3.858 0.759 1.394 47.571 0.024 0.026 -0.085 -3.368 39.509 0.595 0.595 2.370 0.289 3.577 0.652 1.337 47.831 0.019 0.021 -0.057 -2.776 48.946 0.615 0.615 2.470 0.298 3.333 0.566 1.301 48.064 0.016 0.018 -0.036 -2.130 59.684 0.635 0.635 2.570 0.305 3.121 0.496 1.281 48.273 0.014 0.015 -0.020 -1.425 71.817 0.655 0.655 2.670 0.313 2.934 0.439 1.274 48.463 0.012 0.013 -0.008 -0.656 85.449 0.675 0.675 2.770 0.319 2.768 0.391 1.276 48.636 0.010 0.011 0.002 0.183 100.698 0.695 0.695 2.870 0.326 2.620 0.350 1.285 48.795 0.009 0.009 0.009 1.099 117.700 10 0.715 0.715 2.970 0.332 2.487 0.315 1.300 48.940 0.008 0.008 0.015 2.100 136.609 11 0.735 0.735 3.070 0.337 2.367 0.286 1.321 49.074 0.007 0.007 0.020 3.195 157.604 12 0.745 0.745 3.170 0.342 2.258 0.260 1.345 49.198 0.006 0.007 0.024 4.341 180.892 SVTH: Đặng Văn Sinh Lớp 50 C-TH2 Jtb ∆E (m) ∆L (m) Li (m) 0.000 Đồ án môn học : Dẫn dòng thi công công tác hố móng GVHD: Nguyễn Văn Sơn Ứng với chiều dài cống L=180 m tra bảng ta hx=0.745m hx 0.745 = =1,39 hk 0,535 Ta có 1,2