đồ án dẫn dòng thi công và công tác hố móng

Chương 1: Giới thiệu chung………………………………………………………….2 1.1. Vị trí công trình……………………………………………………………………………2 1.2. Nhiệm vụ công trình……………………………………………………………………...2 1.3. Quy mô công trình………………………………………………………………………..2 1.4. Các đặc trưng thủy văn và các yếu tố về dòng chảy vùng công trình đầu mối…...3 1.5. Điều kiện tự nhiên và khu vực xây dựng công trình………………………………….4 1.6. Yếu tố tác động đặc biệt…………………………………………………………………. 1.7. Điều kiện cung cấp vật liệu và điều kiện dân sinh………………………………….. Chương 2: Dẫn dòng thi công………………………………………………………. 2.1. Mục đích và ý nghĩa của việc chọn phương án dẫn dòng thi công………………… 2.2. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến phương án dẫn dòng thi công………………… 2.3. Phương án dẫn dòng thi công…………………………………………………………… 2.4. Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng………………………………………………….. 2.5. Tính toán thủy lực cho các giai đoạn ………………………………………………. 2.5.1. Tính toán thủy lực xác định cao trình đỉnh lũ năm thứ nhất 2.5.2. Tính toán thủy lực để xác định cao trình đỉnh lũ năm thứ 2( cao trình đập giai đoạn 3)........................................................................................................................ 2.5.3. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống và kênh dẫn mùa kiệt năm thứ 3( tính cao trình giai đoạn 5).................................................................................................. 2.5.4. Tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng và tràn bê tông mùa lũ năm thứ 3……. 2.5.5. Tính toán điều tiết lũ………………………………………………………………… Chương 3 : Thi công đập đất Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.Vị trí và nhiệm vụ công trình 1.1. Vị trí công trình Công trình đầu mối hệ thống thủy lợi TL được xây dựng trên suối TC, thuộc xã X, huyện H, cách thị xã T 20 km về phía Bắc. 1.2. 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 cho sinh hoạt cho và công nghiệp • Lòng hồ kết hợp nuôi trồng thủy sản. • Cải tạo môi trường và du lịch. 1.3. Quy mô công trình Công trình gồm các hạng mục: 1.3.1 Đập đất Chiểu dài mặt đập: L = 200,00 m Chiều rộng mặt đập: B = 5,0 m Hệ số mái thượng lưu: m = 3,25 Hệ số mái hạ lưu: m = 3,0 Cao trình đỉnh đập: đđ = 564.90 m Chiều cao đập lớn nhất: 12,90 m

MỤC LỤC

Chương 1: Giới thiệu chung……….2

1.1. Vị trí công trình………

2 1.2. Nhiệm vụ công trình……… 2

1.3. Quy mô công trình……… 2

1.4. Các đặc trưng thủy văn và các yếu tố về dòng chảy vùng công trình đầu mối… 3

1.5. Điều kiện tự nhiên và khu vực xây dựng công trình……….4

1.6. Yếu tố tác động đặc biệt……….

1.7. Điều kiện cung cấp vật liệu và điều kiện dân sinh………

Chương 2: Dẫn dòng thi công……….

2.1 Mục đích và ý nghĩa của việc chọn phương án dẫn dòng thi công………

2.2 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến phương án dẫn dòng thi công………

2.3 Phương án dẫn dòng thi công………

2.4 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng………

2.5 Tính toán thủy lực cho các giai đoạn ……….

2.5.1 Tính toán thủy lực xác định cao trình đỉnh lũ năm thứ nhất 2.5.2 Tính toán thủy lực để xác định cao trình đỉnh lũ năm thứ 2( cao trình đập giai đoạn 3)

2.5.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống và kênh dẫn mùa kiệt năm thứ 3( tính cao trình giai đoạn 5)

2.5.4 Tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng và tràn bê tông mùa lũ năm thứ 3…….

2.5.5 Tính toán điều tiết lũ………

Chương 3 : Thi công đập đất

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.Vị trí và nhiệm vụ công trình

1.1 Vị trí công trình

Công trình đầu mối hệ thống thủy lợi TL được xây dựng trên suối TC, thuộc xã X, huyện H, cách thị xã T 20 km về phía Bắc

1.2 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 cho sinh hoạt cho và công nghiệp

• Lòng hồ kết hợp nuôi trồng thủy sản

• Cải tạo môi trường và du lịch

1.3 Quy mô công trình

(m3/s)

Độ dốc đáy cống

Chiều dài cống (m)

Chiều rộng (m)

Chiều cao (m)

Cao trình ngưỡng

Vị trí

1.3.3 Tràn xả lũ

1.4 Các đặc trưng thủy văn và các yếu tố dòng chảy vùng công trình đầu mối

Hồ TL dự kiến xây dựng trên Suối TC Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập đo được 16,6 km2

1.4.1 Lưu lượng thiết kế mùa lũ được cho trong dưới đây.

1.4.2 Lưu lượng mùa kiệt được cho trong dưới đây.

1.5 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.5.1 Điều kiện địa hình

Suối TC chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh hình tròn, hai bên lòng suối có thềm rộng, thuậntiện cho việc thi công

1.5.2 Đặc trưng khí tượng, thủy văn

Khu vực xây dựng nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa.Mùa mưa từ tháng V đến tháng

X, mùa khô từ tháng XI đến tháng IV

1.5.3 Các đặc trưng thủy văn và các yếu tố dòng chảy vùng công trình đầu mối

Hồ TL dự kiến xây dựng trên Suối TC Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập đo được 16,6 km2

Lưu lượng thiết kế mùa lũ được cho trong dưới đây

Lưu lượng mùa kiệt được cho trong dưới đây.

1.6 Yếu tố tác động đặc biệt

Khu vực xây dựng công trình có động đất cấp 7

1.7.Nguồn vật liệu xây dựng và điều kiện dân sinh

1.7.1 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 2÷2,5m

Mỏ 2 nằm ở thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập 500m gồm các loại đất: á sét, sét,

1.7.3.Giao thông 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

1.7.4.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

1.7.5.Khả năng cung cấp điện 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 dụngnguồn nước lấy từ các sông, suối.

Nước cho sinh hoạt cần xử lý bảo đảm vệ sinh cho người dùng

c, 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

• Công trình được xây dựng trong khoảng 3 năm kể từ ngày khởi công

Chương 2: DẪN DÒNG THI CÔNG

2.1 Mục đích, ý nghĩa của việc chọn phương án dẫn dòng thi công

2.1.1 Mục đích của công tác dẫn dòng thi công

Tìm hiểu biện pháp hợp lý và tối ưu để dẫn được nước từ thượng lưu về hạ lưu, hạnchế và đẩy lùi sự tác động sự tác động phá hoại của dòng chảy để công trình được triểnkhai thi công trong điều kiện khô ráo, đồng thời đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp

2.1.2 Nhiệm vụ của công tác dẫn dòng

- Chọn phương án dẫn dòng

- Chọn tần suất và lưu lượng dẫn dòng thi công

- Tính toán thuỷ lực và điều tiết dòng chảy Qua đó thiết kế các công trình tạm,ngăn dòng, thi công công trình chính

2.1.3 Ý nghĩa của công tác dẫn dòng

Công tác dẫn dòng thi công có ý nghĩa quyết định đến việc lựa chọn hình thức kết cấu

và bố trí công trình thuỷ lợi đầu mối, tiến độ thi công, biện pháp thi công và giá thànhcông trình

2.2 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến việc chọn phương án dẫn dòng thi công

2.2.1 Điều kiện thuỷ văn:

Dựa vào đặc trưng thuỷ văn dòng chảy quyết định chọn phương án dẫn dòng thicông vì lưu lượng, lưu tốc, mực nước lớn hay nhỏ, biến đổi nhiều hay ít, mùa lũ vàmùa khô dài hay ngắn đều ảnh hưởng trực tiếp tới việc lựa chọn phương án dẫn dòngthi công

Qua tài liệu thuỷ văn tại tuyến công trình đầu mối ta thấy: Mùa lũ bắt đầu từ thángVII và kết thúc vào tháng XI thời gian tập trung lũ nhanh, mùa kiệt bắt đầu từ thángXII và kết thúc vào tháng VI năm sau Mặt khác lưu lượng mùa lũ và mùa kiệt chênhnhau lớn nên ta phải có phương án dẫn dòng thi công thích hợp như mùa lũ dẫn dòngqua lòng sông tự nhiên hay thu hẹp, thi công các công trình chính như cống, kênh;mùa kiệt chặn dòng và thi công đập chính.

2.2.2 Khí hậu thuỷ văn:

Lưu vực nghiên cứu thuộc vùng núi, có khí hậu nhiệt đới gió mùa.Lượng mưa năm khá phong phú nhưng tập trung không đều trong năm

2.2.3 Điều kiện địa hình

Suối TC chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh hình tròn, hai bên lòng suối có thềm rộng, thuậntiện cho việc thi công

2.2.4 Điều kiện địa chất

2.2.5 Cấu tạo và bố trí các công trình thuỷ lợi đầu mối

Giữa công trình thuỷ lợi đầu mối và phương án dẫn dòng có mối quan hệ hữu cơmật thiết, khi thiết kế công trình thuỷ lợi đầu tiên phải chọn phương án dẫn dòng.Ngược lại khi thiết kế tổ chức thi công phải thấy rõ, nắm chắc đặc điểm cấu tạo và sự

bố trí công trình để có kế hoạch khai thác lợi dụng chúng vào việc dẫn dòng Loại đậpđược lựa chọn là đập bê tông, nên có khả năng cho lũ tràn qua trong giai đoạn dẫndòng thi công Chính vì thế có thể sử dụng đập xây dở để dẫn dòng trong quá trình thicông

2.2.6 Điều kiện về khả năng thi công

Từ các tài liệu đã có cho ta biết khả năng cung cấp thiết bị máy móc, vật tư,nhân lực là đây đủ Điều kiện địa hình thuận lợi cho việc bố trí mặt bằng, trình tự thicông

Trong khi thi công cũng có thể nhiều đợn vị xây dựng hợp đồng thi công vàtừng hạng mục công trình được thi công một cách hỗn hợp, có thể là thi công theophương pháp trình tự, có thể là song song Vì vậy việc bố trí phải căn cứ vào tình hình,khả năng của từng đơn vị thi công mà ký kết hợp đồng và sắp xếp cho hợp lý

Tuy nhiên do khối lượng công trình lớn nên không thể thi công trong một thờigian ngắn được mà phải tiến hành trong một thời gian dài Mặt khác có những mốc caotrình khống chế bắt buộc phải hoàn thành trong thời điểm nào đó.Vì vậy ứng với từnggiai đoạn thi công thì ta phải có phương án dẫn dòng thi công cho phù hợp

Kế hoạch tiến độ thi công không những chỉ phụ thuộc vào thời gian thi công doNhà nước quy định mà còn phụ thuộc vào biện pháp dẫn dòng thi công hợp lý sẽ tạođiều kiện thi công hoàn thành đúng hoặc vượt thời gian quy định.

2.3 Phương án dẫn dòng thi công

2.3.1 Nguyên tắc lựa chọn phương án dẫn dòng thi công

-Thời gian thi công ngắn nhất

- Phí tổn dẫn dòng và giá thành công trình rẻ nhất

- Thi công thuận tiện, liên tục, an toàn và chất lượng cao

- Triệt để lợi dụng các điều kiện có lợi của tự nhiên và các đặc điểm của kết cấucông trình thuỷ công để giảm bớt khối lượng và giá thành các công trình tạm

- Khai thác mọi khả năng, lực lượng tiên tiến về kỹ thuật tổ chức và quản lý như:Máy móc có năng suất cao, phương pháp và công nghệ thi công tiên tiến, tổ chức thicông khoa học để tranh thủ tối đa thi công vào mùa khô với hiệu quả cao nhất Cụ thể

là mùa khô mực nước thấp, đắp đê quai ngăn dòng tập trung đắp đập với tốc độ nhanhvượt lũ tiểu mãn và lũ chính vụ

- Khi thiết kế các công trình tạm nên chọn các phương án thi công đơn giản, dễ làm,thi công nhanh, dỡ bỏ dễ dàng, tạo điều kiện cho công trình chính sớm khởi công vàthi công thuận lợi, đặc biệt là tạo điều kiện để công trình sớm phát huy tác dụng

2.3.2 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thờiđoạn dẫn dòng ứng với tần suất dẫn dòng thiết kế

2.3.2.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công.

Công trình tràn xả lũ là công trình cấp III Theo tiêu chuẩn QC 04-05:2012BNNNT, tần suất lưu lượng để thiết kế công trình tạm phục vụ cho dẫn dòng thi côngđược xác định dựa vào thời gian công trình đầu mối hoàn thành Tràn xả lũ TC là côngtrình cấp III, dẫn dòng qua nhiều mùa khô nên chọn tần suất lưu lượng, mực nước lớnnhất để thiết kế công trình tạm phục vụ cho công tác dẫn dòng là P = 10%

2.3.1.2 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

Lưu lượng mực nước lớn nhất được lấy với trị số lớn nhất xuấthiện trong từng mùa dẫn dòng Căn cứ vào lưu lượng trung bìnhtháng trong thời đoạn dẫn dòng và tần suất thiết kế dẫn dòng đãchọn ở trên ta chọn được lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

2.3.2 Nêu phương án dẫn dòng thi công

Căn cứ vào việc phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc dẫn dòng thi công, cóthể đề xuất các phương án sau:

Tần suất TKD

D (P

%)

Lưu lượng dẫn dòng (m 3 /s )

Các công việc phải làm và các mốc khống chế

- Đào móng và hoàn thiện cống dẫn nước

- Thi công đắp đập ở

2 bên bờ lòng sông đến cao trình vượt lũ

- Đào móng tràn tạm

và cốngdẫn nước

- Thi công hoàn thiện tràn

xả lũ

- Đắp đê quai chặn dòng lòng sông đến cao trình vượt lũ

- Thi công đập chính 2 bên bờ lòng sông tự nhiên

-Tiếp tục thi công đập chính đến cao trình thiết kế

- Bơm nước hố móng

và làm các công tác chuẩn bị cho thi công đập

-Thi công đập chính giữa lòng sông đến cao trình vượt lũ

- Tiếp tục đắp đê quai chặn dòng ở giữa lòng sông

-Thi công đập chính đến cao trình thiết kế

- Hoàn thành các công tác khác

- Phương án 2

- Theo phương án này thời gian thi công là 3 năm

- Sử dụng cống dẫn nước và tràn có cửa van

Nội dung của phương án:

Tần suất TKD

D (P

%)

Lưu lượn g dẫn dòn g (m 3 / s)

Các công việc làm trong quá trình thi

10

22,8 - Nạo vét đất đá phong hóa bên

bờ trái

- Tiêu nước,đào móng,xử lý nền và thi công một phần đập

bờ phải đến cao trình tính toán

- Thi công và hoàn thiện cống dẫn dòng

- Đào móng tràn

- Nạo vét đá, đất đá phong hóa bên bờ trái và lòng sông

- Thi công bờ trái đến cao trình tính toán vượt lũ

-Đắp đê quai ngăn dòng

- Nạo vét đất đá phong hóa lòng sông

- Thi công đập chính đến cao trình vượt lũ tính toán

- Thi công đập chính còn lại

- Làm các công tác hoàn thiện đập

2.3.3 So sánh lựa chọn phương án.

- Ưu nhược điểm của từng phương án :

+ Phương án 1 : Phương án này không sử dụng lòng sông thu hẹp để dẫn dòng mà lợi

dụng lòng sông tự nhiên, do đó không đắp đê quai chặn dòng và dùng tràn tạm để dẫn dòng cho giai đoạn 4 Như vậy sẽ ảnh hưởng đến việc tính toán cao trình thiết kế thi công đập với khối lượng lớn khi vào mùa lũ

- Phương án này có ưu điểm là lợi dụng lòng sông tự nhiên để dẫn dòng thi công giảm bớt giá thành do không đắp đê quai

- Nhược điểm là tính toán cao trình đập thi công lớn nên khối lượng thi công không đều giữa các giai đoạn, và sử dụng tràn tạm để dẫn dòng=> kinh phí lớn

+ Phương án 2 : Phương án này có sử dụng đê quai ngăn dòng thi công dẫn nước qua

lòng sông thu hẹp

- Phương án này có ưu điểm là mùa kiệt năm 1 lợi dụng được lòng sông tự nhiên

để dẫn dòng mùa lũ ta có thể dẫn dòng qua lòng sông, bờ thềm sông thoải kết hợp cống dẫn nước và sang năm thứ 2 ta vẫn dẫn dòng như năm thứ nhất, thuậntiện cho việc tính toán, mặt bằng thi công khá tốt, cường độ thi công đồng đều cho các giai đoạn

- Nhược điểm là đắp liền đê quai để ngăn dòng thi công, nên rất tốn kém về mặt kinh phí

*Chọn phương án dẫn dòng :

Từ những nhận xét trên ta thấy trình tự dẫn dòng theo phương án 1

là khả dĩ và tối ưu hơn Do đó em chọn phương án 2 làm phương ánthiết kế dẫn dòng thi công công trình

Trình tự dẫn dòng thi công theo phương án 2kéo dài trong 3 năm.Theo phương án này công trình tạm có cống dẫn dòng ở lòng sôngphía bờ phải

2.4 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

2.4.1 Chọn tần suất dẫn dòng thiết kế

Tần suất dẫn dòng thiết kế được lựa chọn theoQC 04-05:2012 BNNNT, bảng 7 trang 19

Bảng 7: Tần suất lưu lượng và mực nước lớn nhất để thiết kế các công trình tạm

thời phục vụ công tác dẫn dòng thi công

Cấp công trình

Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế công trình tạm thời phục vụ dẫn dòng thi công, không lớn hơn, % Dẫn dòng trong một mùa

phục vụ công tác dẫn dòng cần phải tồn tại chắc chắn khi xuất hiện lũ thiết kế;2) Những công trình phải dẫn dòng thi công từ hai năm trở lên, khi có luận cứ chắcchắn nếu thiết kế xây dựng công trình tạm thời dẫn dòng thi công với tần suấtquy định trong bảng 7 khi xảy ra sự cố có thể gây thiệt hại cho phần công trìnhchính đã xây dựng, làm chậm tiến độ, gây tổn thất cho hạ lưu lớn hơn nhiều sovới đầu tư thêm cho công trình dẫn dòng thì cơ quan tư vấn thiết kế phải kiếnnghị tăng mức bảo đảm an toàn tương ứng cho công trình này;

3) Những công trình bê tông trọng lực có điều kiện nền tốt cho phép tràn qua thì cơquan thiết kế có thể kiến nghị hạ mức đảm bảo của công trình tạm thời để giảmkinh phí đầu tư Mức hạ thấp nhiều hay ít tuỳ thuộc số năm sử dụng dẫn dòngtạm thời ít hay nhiều và do chủ đầu tư quyết định;

4) Khi bố trí tràn tạm xả lũ thi công qua thân đập đá đắp xây dở phải có biện phápbảo đảm an toàn cho đập và công trình hồ chứa nước Tần suất thiết kế tràn tạmtrong trường hợp này bằng tần suất thiết kế công trình;

5) Cần dự kiến biện pháp đề phòng tần suất thực tế dẫn dòng vượt tần suất thiết kế

để chủ động đối phó nếu trường hợp này xảy ra;

6) Tất cả kiến nghị nâng và hạ tần suất thiết kế công trình tạm thời phục vụ dẫndòng thi công đều phải có luận chứng kinh tế - kỹ thuật chắc chắn và phải được

cơ quan phê duyệt chấp nhận

→ Với công trình cấp III (chiều cao đập H=12,9 m, đắp đập bằng vật liệu đất đắp) có 2mùa khô trong tiến độ dẫn dòng thi công nên ta chọn tần suất lưu lượng thiết kế là 10%

2.4.2 Thời đoạn dẫn dòng thiết kế

Thời đoạn dẫn dòng thiết kế là 1 mùa

2.4.3 Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong giai đoạn ứng với tần suất dẫn dòng thi công

Theo đó lưu lượng dẫn dòng là lưu lượng lớn nhất của từng mùa:

- Mùa kiệt từ tháng XII đến tháng VI : Qtk = 22,8 m3/s

- Mùa lũ từ tháng VII đến tháng XI : Qtk = 190 m3/s

2.5 Tính toán thủy lực dẫn dòng thi công

*Mục đích tính toán :

+ Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

+ Xác định cao trình đê quai thượng lưu và hạ lưu

+ Xác định cao trình đắp đập chống lũ

+ Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

*Theo yêu cầu của giáo viên hướng dẫn em sẽ tính toán thủy lực cho các nội dung sau:

- Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp mùa lũ năm thứ nhất

- Tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng mùa lũ năm thứ hai

- Tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng và lòng sông tự nhiên mùa lũ năm thứhai

- Tính toán thủy lực đắp đê quai ngăn dòng, dẫn dòng qua tràn và cống dẫnnước mùa kiệt năm thứ ba

- Tính toán thủy lực đắp đê quai ngăn dòng, dẫn dòng qua tràn và cống dẫnnước mùa lũ năm thứ ba

2.5.1 Tính toán thủy lực để xác định cao trình đỉnh lũ năm thứ nhất

Do giai đoạn 1 mùa kiệt năm thứ nhất ta thi công đập bờ phải dẫn dòng qua lòng sông

tự nhiên, mực nước mùa kiệt không vượt quá thềm sông tự nhiên nên ta có thể thi côngthuận lợi dẫn dòng qua lòng sông không cần tính toán thủy lực cho công trình dẫndòng, nhưng ta phải tính toán cao trình đắp đất đập chính tới cao trình vượt lũ mùa lũ

2.5.1.1.Mục đích :

- Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

- Xác định cao trình đê quai thượng lưu và hạ lưu

- Xác định cao trình khống chế thi công công trình vượt lũ

- Kiểm tra xói lòng sông và bờ sông

2.5.1.2.Nội dung tính toán:

- Xác định mức độ thu hẹp của lòng sông

Hình vẽ: Mặt cắt ngang lòng sông giai đoạn 2 ( xác định cao trình đỉnh đập mùa lũ

Biểu đồ quan hệ lưu lượng Q ~ Zhl

Ta xác định được Zhl ứng với Q10% = 190(m3) có Zhl=559,63 m

*Xác định Ztl :

- Xác định độ cao nước dâng Zc

Khi lòng sông bị thu hẹp thì mực nước sẽ tăng lên một đoạn:

Vo- lưu tốc trung bình trước mặt cắt co hẹp (m/s)

• Vận tốc trung bình tại mặt cắt co hẹp:

Vc = 2 1

TK dd Q

ε ϖ ϖ−

(m/s)

Trong đó :

TK dd

c

Q

ε ϖ

• Xác định vận tốc trung bình Vo trước mặt cắt co hẹp

Ta giả thiết các giá trị Zcgt⇒

Ztl=Zhl+ Zcgt , từ đó sẽ đo được các diện

o

Q

ω Tiến hành thử dần đến khi nào Zgt

- Từ bảng trên ta xác định mức độ thu hẹp của lòng sông

Mức độ thu hẹp của lòng sông phải hợp lý Một mặt đảm bảo yêu cầu về mặt bằngthi công, mặt khác đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy cho hạ du mà không

gây xói lở, theo giáo trình thi công tập I, mức độ thu hẹp lòng sông được xác định theocông thức:

K =

1 2

*100%

ωω

- Diện tích của đê quai và hố móng chiếm chỗ (m2), ω1 = 266,27 (m2)

K - Mức độ thu hẹp của lòng sông

=>K = = 55,0 % Thông thường theo kinh nghiệm K =30% ~ 60%

Như vậy mức độ thu hẹp của lòng sông được đảm bảo

• Ứng dụng kết quả tính toán:

-Cao trình mực nước thượng lưu sau khi co hẹp là :

• Kiểm tra điều kiện chống xói:

Nhận thấy khi thu hẹp lòng sông 55,0 % thì lưu tốc dòng chảy lớn hơn

cả lưu tốc cho phép không xói của lòng sông Trong trường hợp này,

do lớp cát cuội sỏi dưới lòng sông khá dày mà sau này ta cũng phảiđào bỏ nên ta có thể tận dụng lưu tốc dòng nước để đào xói bớt lớpcát cuội sỏi Phần phải gia cố ở đây là mái của công trình đập chínhđể không làm ảnh hưởng đến công trình Để gia cố đề xuất phương

án dùng rọ đá lớn kè ở bên ngoài đập chính

Khi ta đắp đập công trình chính ở giai đoạn 3 dẫn dòng qua lòngsông tự nhiên vào mùa kiệt nên ta không phải tính toán thủy lực chogiai đoạn 3

2.5.2 Tính toán thủy lực để xác định cao trình đỉnh lũ năm thứ 2( cao trình đập giai đoạn 3)

2.5.1.1.Mục đích :

- Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

- Xác định cao trình đê quai thượng lưu và hạ lưu

- Xác định cao trình khống chế thi công công trình vượt lũ

- Kiểm tra xói lòng sông và bờ sông

2.5.1.2.Nội dung tính toán:

- Xác định mức độ thu hẹp của lòng sông

Căn cứ vào bảng quan hệ Q10% ~ Zhl:

Q

Zhl (m) 551.00 552.50 554.00 555.50 557.00 558.50 560.00Q

- Xác định độ cao nước dâng Zc

Khi lòng sông bị thu hẹp thì mực nước sẽ tăng lên một đoạn:

Trong đó:

ϕ

- hệ số lưu tốc (với mặt đập đắp dạng hình thang thì ϕ

=(0,8~0,85),chọn ϕ

=0,85

Vc- lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp (m/s)

Vo- lưu tốc trung bình trước mặt cắt co hẹp (m/s)

• Vận tốc trung bình tại mặt cắt co hẹp:

Vc = 2 1

TK dd Q

ε ϖ ϖ−

(m/s)

Trong đó :

TK dd

c

Q

ε ϖ

• Xác định vận tốc trung bình Vo trước mặt cắt co hẹp

Ta giả thiết các giá trị Zcgt⇒

Ztl=Zhl+ Zcgt , từ đó sẽ đo được các diện

o

Q

ω Tiến hành thử dần đến khi nào Zgt

- Từ bảng trên ta xác định mức độ thu hẹp của lòng sông

Mức độ thu hẹp của lòng sông phải hợp lý Một mặt đảm bảo yêu cầu về mặt bằngthi công, mặt khác đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy cho hạ lưu mà khônggây xói lở, theo giáo trình thi công tập I, mức độ thu hẹp lòng sông được xác định theocông thức:

K =

1 2

*100%

ωω

- Diện tích của đê quai và hố móng chiếm chỗ (m2), ω1 = 181,05 (m2)

K - Mức độ thu hẹp của lòng sông

=>K = = 52,8 % Thông thường theo kinh nghiệm K =30% ~ 60%

Như vậy mức độ thu hẹp của lòng sông được đảm bảo

• Ứng dụng kết quả tính toán:

-Cao trình mực nước thượng lưu sau khi co hẹp là :

• Kiểm tra điều kiện chống xói:

Nhận thấy khi thu hẹp lòng sông 52,8% thì lưu tốc dòng chảy lớnhơn cả lưu tốc cho phép không xói của lòng sông Trong trường hợpnày, do lớp cát cuội sỏi dưới lòng sông khá dày mà sau này ta cũngphải đào bỏ nên ta có thể tận dụng lưu tốc dòng nước để đào xói bớtlớp cát cuội sỏi Phần phải gia cố ở đây là mái của công trình đậpchính để không làm ảnh hưởng đến công trình Để gia cố đề xuấtphương án dùng rọ đá lớn kè ở bên ngoài đập chính

2.5.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống và kênh dẫn mùa kiệt năm thứ 3( tính cao trình giai đoạn 5)