Thiết kế kè phượng tường – nam định

Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định MỤC LỤC CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ Xà HỘI, MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA DỰ ÁN VÀ CÁC QUY CHUẨN, TIÊU CHUẨN DÙNG TRONG TÍNH TỐN THIẾT KẾ .6 1.1 TỔNG QUAN VỀ VỊ TRÍ CƠNG TRÌNH .6 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Quy mơ cơng trình 1.1.3 Điều kiện địa hình, địa mạo 1.2 THỔ NHƯỠNG, ĐỊA CHẤT 1.3 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN .7 1.4 ĐIỀU KIỆN VỀ KHÍ HẬU VÀ THỦY VĂN CƠNG TRÌNH 1.4.1 Các yếu tố khí tượng, khí hậu đặc trưng 1.4.2 Thủy văn – sông ngòi .12 1.5 TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN 13 1.5.1 Tài nguyên nước mặt 13 1.5.2 Tài nguyên đất 13 1.6 TÌNH HÌNH VỀ DÂN SINH KINH TẾ Xà HỘI 14 1.6.1 Dân số xã hội .14 1.6.2 Nông nghiệp .15 1.6.3 Công nghiệp, lượng, giao thông vận tải 15 1.7 ĐIỀU KIỆN CUNG CẤP VẬT TƯ, NGUYÊN LIỆU 16 1.8 MỤC TIÊU VÀ YÊU CẦU CỦA DỰ ÁN 16 1.8.1 Mục tiêu dự án 16 1.8.2 Nhiệm vụ cơng trình 16 1.9 DANH MỤC CÁC TIÊU CHUẨN QUY CHUẤN DÙNG TRONG TÍNH TỐN THIẾT KẾ .16 CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT, TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN CHỌN 18 2.1 PHÂN TÍCH ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN KÈ 18 2.1.1 Phương án tuyến .18 2.1.2 Phương án mặt cắt ngang kè 19 2.2 TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN VÀ PHƯƠNG ÁN MẶT CẮT NGANG TUYẾN KÈ 20 2.2.1 Phân tích chọn tuyến kè 20 SVTH: Hoàng Kim Chi Trang TCTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định 2.2.3 Phương án 2: Kè tường đứng bê tông trọng lực .24 2.2.4 Phương án 3: Kè thẳng đứng tường góc có sườn chống 27 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN CHỌN 32 3.1 CHỌN LOẠI TƯỜNG VÀ VẬT LIỆU LÀM TƯỜNG 32 3.1.1 Chọn loại tường 32 3.1.2 Chọn vật liệu làm tường 32 3.1.3 Cấp cơng trình tiêu kỹ thuật 32 3.1.4 Các trường hợp tính tốn 33 3.1.5 Phương pháp tính tốn 34 3.2 TÍNH TỐN KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CHO TƯỜNG CHẮN 36 3.3 Tính tốn kiểm tra ổn định tường chắn theo trạng thái giới hạn I 47 3.3.1 Tính tốn cho TH1 47 3.3.2 Tính tốn cho TH2 51 3.4 Tính tốn móng cơng trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH2 55 3.4.1.Tính lún tâm móng O 55 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC THI CÔNG .64 4.1 TỔ CHỨC THI CƠNG VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG 64 4.1.1 Các điều kiện ảnh hưởng đến q trình thi cơng 64 4.1.2 Quy tắc bố trí mặt thi cơng cho tuyến kè 65 4.2.TRÌNH TỰ VÀ BIỆN PHÁP THI CÔNG: 66 4.2.1 Ngun tắc trình tự thi cơng 66 4.2.2 Biện pháp thi cơng 67 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN KẾT CẤU TƯỜNG CHẮN 73 5.1 Số liệu tính tốn: 73 5.2.Tính tốn nội lực bố trí cốt thép tường chắn .73 5.2.1 Giới thiệu phần mềm phương pháp tính tốn 73 5.2.2 Trình tự giải tốn kết cấu phần mềm SAP2000: 74 5.3 Tính tốn kết cấu tường chắn 76 5.3.1 Nội lực tác dụng tác dụng 76 5.3.2.Tính tốn bố trí cốt thép cho tường 78 5.4 Bố trí thép 79 SVTH: Hồng Kim Chi Trang TCTL Sơng Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Thực chương I: Điều kiện tự nhiên, tình hình dân sinh kinh tế xã hội, mục đích yêu cầu Dự án quy chuẩn, tiêu chuẩn dùng tính tốn thiết kế 1.1 Vị trí địa lý, địa hình địa mạo khu vực 1.2 Thổ nhưỡng, địa chất 1.3 Địa chất công trình, địa chất thủy văn 1.4 Khí hậu thủy văn cơng trình 1.5 Hệ thống sơng ngòi ảnh hưởng đến khu vực 1.6 Tài nguyên thiên nhiên 1.7 Tình hình dân sinh kinh tế xã hội vùng dự án 1.8 Điều kiện cung cấp vật tư nguyên liệu 1.9 Mục đích yêu cầu dự án 1.10 Danh mục quy chuấn, tiêu chuẩn dung trọng tính tốn thiết kế Thực chương II: Đề xuất, tính tốn trọn phương án 2.1.Phân tích đề xuất Tuần 2: Từ 25/01 01/02/2016 phương án kè Phương án tuyến Phương án mặt cắt ngang kè 2.2 Tính tốn phân tích chọn Tuần 3: Từ 23/02 phương án tuyến phương án -01/3/2016 SVTH: Hoàng Kim Chi Trang TCTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định mặt cắt ngang kè Phân tích chọn tuyến kè Tính tốn thiết kế sơ chọn kích thước chi tiết cho phương án măt ngang kè theo tuyến kè chọn Phân tích, so sánh chọn phương án mặt cắt ngang kè Bản vẽ số 1: Mặt cắt đại diện cho phương án kè Thực chương III: Thiết kế kỹ thuật cho phương án chọn 3.1 Chọn loại tường vật Tuần 4: Từ 01/3 07/3/2016 liệu làm tường Chọn loại tường Chọn vật liệu tường 3.2 Tính tốn kiểm tra ổn định cho tường chắn Tính tốn tải trọng tác dụng lên tường Vẽ biểu đồ áp suất đáy móng Tính tốn kiểm tra ổn định Tuần 5: Từ 07/3 14/3/2016 tường chắn theo trạng thái giới hạn I Tính tốn kiểm tra ổn định tường chắn theo trạng thái giới hạn II 3.3 Tính tốn xử lý tường chắn Phân tích chọn phương án Tuần 6: Từ 14/3 21/3/2016 xử lý Tính tốn thiết kế sơ SVTH: Hồng Kim Chi Trang TCTL Sơng Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định phương án xử lý 3.4 Tính tốn kết cấu tường chắn Tính tốn nội lực tường chắn Tính tốn bố trí cốt thép cho Tuần 7: Từ 21/3 28/3/2016 tường chắn 01 vẽ A1 Thực chương IV: Thiết kế thi công cho phương án chọn 4.1 Thiết kế phương án tổ chức thi cơng Tính tốn khối lượng cơng Tuần 8: Từ 28/3 04/4/2016 tác thi công Nêu giải pháp thi công, phân đoạn thi công lập tiến độ thi công chi tiết Lựa chọn thiết bị thi công Lập mặt thi công 4.2 Nêu biện pháp thi công: Biện pháp thi công tường Biện pháp thi cơng đào hố móng Lập giải pháp nước thi Tuần 9: Từ 04/4 11/4/2016 cơng 4.3 Nêu biện pháp bảo vệ môi trường: Biện pháp chống bụi Tuần 10: Từ 11/4 18/4/2016 giảm tiếng ồn thi công Biện pháp vận chuyển đất phế thải 01 vẽ A1 Tuần 11: Từ 18/4 25/4/2016 Thực chương V: Chuyên đề kỹ thuật SVTH: Hồng Kim Chi Trang TCTL Sơng Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định 5.1 Giới thiệu chung phần mềm u cầu tính tốn 5.2 Phân tích mơ tốn theo tài liệu cơng trình 5.3 Các bước tính tốn 5.4 Kết tính toán nhận xét 01 vẽ A1 Chỉnh sửa đồ án Hoàn thiện nộp đồ án Tuần 12: Từ 25/4 01/5/2016 Tuần 13: Từ 01/5 07/5/2016 Tuần 14: Từ 07/5 17/5/2016 CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ Xà HỘI, MỤC ĐÍCH U CẦU CỦA DỰ ÁN VÀ CÁC QUY CHUẨN, TIÊU CHUẨN DÙNG TRONG TÍNH TỐN THIẾT KẾ 1.1 TỔNG QUAN VỀ VỊ TRÍ CƠNG TRÌNH 1.1.1 Vị trí địa lý Tỉnh Nam Định có khoảng 530,1km sơng ngoi, có 16 sơng ngòi dài 10km với tổng chiều dài 430,4km riêng bốn sông lớn (Sông: Hồng, Đáy, Nam Định, Ninh Cơ) dài 251km Với địa hình bãi bỗi châu thổ, mà bồi đắp sông chuyển dộng liên tục 1.1.2 Quy mơ cơng trình Theo giai đoạn lập dự án cơng trình tường kè Phượng Tường bờ hữu đoạn K5+355 – K6+067 thuộc đê Ninh Cơ, huyện Trực Ninh, tỉnh Nam Định Đoạn đầu tuyến K5+355 gáp với tường cống Mỏ Cò 1.1.3 Điều kiện địa hình, địa mạo Sơng Ninh Cơ (còn gọi Lạch Lác hay Cường Giang) phân lưu hạ nguồn sông Hồng chảy qua tỉnh Nam Định Điểm bắt đầu nơi tiếp giáp hai xã Trực Chính (huyện Trực Ninh) Xuân Hồng (huyện Xuân Trường) Sông chảy qua ranh giới hai huyện Trực Ninh, Xuân Trường, sau chảy xuyên ngang qua huyện Trực Ninh đổi hướng để tạo thành ranh giới tự nhiên huyện Trực Ninh với huyện Nghĩa Hưng Đoạn sau ranh giới hai huyện Nghĩa Hưng (phía tây) Hải Hậu (phía đơng), cuối sơng đổ cửa Lạch SVTH: Hoàng Kim Chi Trang TCTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Giang (còn gọi cửa Ninh Cơ) nơi tiếp giáp xã Nghĩa Phúc (Nghĩa Hưng) thị trấn Thịnh Long (Hải Hậu) Địa hình vùng dự án cao thấp khơng đồng đều, trải dài theo dòng chảy tuyến sơng Nhìn chung địa hình vùng dự án giải đất hình sóng thoải dần từ bắc xuống nam, sản phẩm vùng bồi lấp phù sa để lại Trong có số vùng cao đặc biệt thấp 1.2 THỔ NHƯỠNG, ĐỊA CHẤT Do điều kiện tiến độ đồ án sử dụng tài liệu khảo sát địa chất cơng trình có tham khảo tài liệu khảo sát địa chất cơng trình kè lân cận, nhìn chung đất đê có cấu trúc địa chất nguồn gốc thành tạo phức tạp Đất, đá phạm vi chiều sâu khảo sát có nguồn gốc thành tạo sơng, đầm lầy biển Vùng nghiên cứu nằm khu vực huyện Trực Ninh tỉnh Nam Định, dựa vào đặc điểm, hình thái cao độ địa hình chia vùng nghiên cứu địa hình khu vực thuộc nguồn gốc tích tụ cấu tạo nên kiểu địa hình lớp trầm tích kỷ Đệ tứ bao gồm đất sét pha cát Các lớp có nguồn gốc thành tạo sông gồm thành tạo bãi bồi, thềm sông lòng sơng Các lớp thường có cấu tạo địa chất phức tạp, dạng lớp xen kẹp, xiên chéo, lượn sóng lớp sét pha, xen kẹp cát, cát pha lớp cát Các lớp xen kẹp có khác thành phần hạt, trạng thái cường độ, thành phần tạp chất, bề dày, dẫn đến làm đất khơng đồng nhất, tính thấm phức tạp thường khó đánh giá Cấu tạo trầm tích sơng dễ gây tượng đùn, sủi ổn định đê 1.3 ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN Từ kết khoan khảo sát địa chất ngồi thực địa thí nghiệm mẫu phòng địa tầng khu vực nghiên cứu phạm vi chiều sâu khoan khảo sát từ xuống sau: Lớp D: Đất đắp, trạng thái dẻo cứng Đây lớp chiều sâu khảo sát, thành phần đất sét pha, màu xám vàng, xám nâu, kết cấu chặt, trạng thái dẻo cứng Lớp xuất hố khoan HK1, chiều dày 2.0m Kết phân tích tính chất lý lớp D cho giá trị trình bày bảng 1.1 Lớp 1b1: Đất sét pha, trạng thái dẻo chảy SVTH: Hoàng Kim Chi Trang TCTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Thành phần đất sét pha, màu xám đen, kết cấu chặt vừa đến chặt, trạng thái dẻo chảy Lớp xuất hố khoan HK2, chiều dày 1.5m Kết phân tích tính chất lý lớp 1b1 cho giá trị trình bày bảng 1.1 Lớp 1b2: Đất sét pha, trạng thái dẻo mềm Thành phần đất sét pha, màu xám ghi, xám đen, kết cấu chặt vừa, trạng thái dẻo mềm Lớp xuất tất hố khoan, có chiều dày từ 1.2m đến 3.0m Kết phân tích tính chất lý lớp 1b2 cho giá trị trình bày bảng 1.1 Lớp 1b’: Đất sét pha, trạng thái dẻo chảy, đôi chỗ dẻo mềm, xen kẹp lớp cát mỏng Thành phần đất sét pha, màu xám đen, kết cấu chặt, trạng thái dẻo chảy, đôi chỗ dẻo mềm, xen kẹp lớp cát mỏng Lớp xuất hố khoan HK1, HK3 HK4, có chiều dày thay đổi từ 1.3m đến 2.5m Kết phân tích tính chất lý lớp 1b cho giá trị trình bày bảng 1.1 Bảng 1.1: Trị trung bình tiêu lý lớp đất Tên lớp D 1b2 1b' 1b1 - Sét (%) 25.3 27.8 22.4 10.3 25.3 - Bụi (%) 37.0 34.7 36.7 26.4 37.0 - Cát (%) 37.7 37.5 40.9 63.3 37.7 - Giới hạn chảy WT 38.4 41.7 38.6 23.2 38.4 - Giới hạn lăn WP 23.2 25.5 25.2 15.0 23.2 - Chỉ số dẻo WN 15.2 16.2 13.4 8.2 15.2 0.349 0.568 0.784 0.841 0.349 + Độ ẩm thiên nhiên We (%) 28.5 34.7 35.7 21.9 28.5 + Dung trọng ướt γ w (T/m3) 1.88 1.84 1.84 1.70 1.95 + Dung trọng khô γ c T/m3) 1.46 1.37 1.36 1.39 1.46 2.72 2.71 2.69 2.68 2.72 Chi tiêu Đất đắp + Thành phần hạt (%) - Sỏi (%) - Cuội (%) + Giới hạn Atterberg (%) + Độ đặc + Tỷ trọng B ∆ SVTH: Hoàng Kim Chi Trang TCTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định n (%) + Độ lỗ rỗng ε + Tỷ lệ lỗ rỗng G (%) + Độ bão hoà + Lực dính C (KG/cm2) + Góc ma sát ϕ (®é) + Hệ số ép lún a1(cm2/KG) 46.2 49.6 49.6 48.0 46.2 0.859 0.984 0.984 0.922 0.859 90.2 95.6 97.6 63.7 90.2 0.26 0.23 0.11 0.09 0.10 14°38 10°54 7°37 7°29 14°00 0.126 0.169 0.18 5.25x10-6 16.73x10-6 92.5x10-6 + Hệ số thấm phòng K (cm/s) 1.29x10-6 1.29x10-6 Hình 1.1 - Mặt cắt địa chất điển hình 8 6 V z z V V z z V V V V V V V V V z z z V V V V V V V z z z z 1b2 5.2 -3 -4 4.7 1b' -6 -10 1b1 3.11 -2 -4 -8 HK2 2.2 Cao ®é (m) -6 HK1 Tªn hè z 11 12 13 -0.8 14 15 16 17 -3.1 18 -6.8 10 -7.8 10 -8 z 2.3 1.6 D 3.7 -1.5 -2 z -14 -10 3.9 V Khoảng cách z z V z z V z z V z z V z z z V z V 14.03 1.4 ĐIỀU KIỆN VỀ KHÍ HẬU VÀ THỦY VĂN CƠNG TRÌNH Khu vực dự án nằm vùng khí hậu đồng ven biển tỉnh Nam Định chịu ảnh hưởng chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng ven biển đồng Bắc Bộ Sông Ninh Cơ chịu ảnh hưởng mạnh lũ thượng nguồn hệ thống sông Hồng thuỷ triều biển Đông Các tài liệu dùng tính tốn khí tượng, thuỷ văn dựa kết tính tốn đài khí tượng thuỷ văn Nam định thực 1.4.1 Các yếu tố khí tượng, khí hậu đặc trưng 1.Chế độ ẩm SVTH: Hồng Kim Chi Trang TCTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Độ ẩm trung bình tháng vượt 80% Độ ẩm khơng khí trung bình tháng nhiều năm Nam Định vào khoảng 82- 90% Độ ẩm tháng biến đổi Những tháng hanh khô, độ ẩm vào khoảng 74%, thấp khoảng 65% Trong ngày mưa phùn độ ẩm khơng khí tăng lên đến 90% Chế độ nhiệt Nhiệt độ khơng khí trung bình năm khoảng 230- 240C Mùa đơng nhiệt độ trung bình 18.90C, tháng lạnh vào tháng tháng Mùa hạ, có nhiệt độ trung bình 270C, tháng nóng tháng với nhiệt độ trung bình 29.40C (nhiệt độ nóng lên tới 400C) Chế độ bốc Theo tài liệu bốc trạm Phủ Lý: - Lượng bốc bình quân năm 846,6 mm - Lượng bốc năm nhỏ 667,1 mm - Lượng bốc năm lớn 994,0 mm - Lượng bốc tháng bình quân nhiều năn là: Tháng nhỏ 43,2 mm ( tháng 3) Tháng lớn 102,0 mm ( tháng 7) Bảng 1.2: Lượng bốc trung bình tháng, năm trạm Phủ Lý Đơn vị: mm Tháng Bốc 59,1 44,0 43,2 52,8 84,3 90,3 102,0 74,2 68,5 10 78,3 11 76,0 12 72,9 Cả năm 845,6 Chế độ mưa * Mùa mưa: Từ tháng đến tháng 10 đồng thời mùa bão lũ, thường tập trung vào tháng 7,8,9 Ngay tháng lượng mưa phân bố không đều, thường tập trung vào số đợt mưa lớn vượt tần suất thiêta kế gây gập úng - Lượng mưa trung bình nhiều năm: 1.824mm(1960-1994) - Lượng mưa lớn nhất: - Lượng mưa năm nhỏ nhất: 3.005mm(1994) 976mm(1988) - Lượng mưa trận Lớn nhất: SVTH: Hoàng Kim Chi X5 = 475,30mm Trang 10 TCTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định 4.1.2.5 Kho xi măng, kho thép - Kho xi măng kho thép phải đảm bảo khơ ráo, thống mát, khơng dột Thép xi măng phải đảm bảo kê cao cách mặt đất tối thiểu 0,3m Đối với thép để ngồi phải kê cao cách mặt đất 0,4m, có bạt che nắng, che mưa - Kho có khả chứa dự trữ xi măng đủ để phục vụ cho việc thi công kè công tác khác sau q trình thi cơng 4.1.2.6 Hệ thống xưởng phụ trợ Vì hai bên tuyến kè có đường giao thơng nên ta bố trí nhà xưởng, kho bãi, bãi đúc cấu kiện dọc tuyến bên đường giao thông để tiện lợi cho việc vận chuyển 4.1.2.7 Lán trại cho cán công nhân Bố trí xung quanh cơng trường, khu đất trống, thống mát, sẽ, nhà bố trí cho an tồn bị ảnh hưởng tới q trình thi cơng Cấu tạo từ nhà khung thép gỗ , lợp tôn thuận tiện cho việc lắp đặ di chuyển 4.1.2.8 Điện phục vụ thi công - Nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia chủ đầu tư cấp nguồn, để đề phòng lúc điện cần bố trí thêm máy phát loại nhỏ - Nguồn điện phải đảm bảo an toàn tránh tượng chập, tải 4.1.2.9 Nước phục vụ thi công sinh hoạt Sử dụng mạng lưới nước chung khu vực, có bồn chứa nước để tích nước phòng nước 4.1.2.10 Đường tạm để thi cơng Việc bố trí đường vào cơng trình tận dụng đường dân sinh khu vực để vận chuyển vật tư từ bãi đến cơng trường 4.2.TRÌNH TỰ VÀ BIỆN PHÁP THI CƠNG: 4.2.1 Ngun tắc trình tự thi công * Nguyên tắc thi công - Về nguyên tắc thi công cần đắp ứng hai mục tiêu sau: + Đáp ứng yêu cầu mặt kỹ thuật + Đáp ứng điều kiện thực tế mặt thi cơng - Trình tự thi công phân thành giai đoạn phù hợp với giải pháp kỹ thuật điều kiện mặt cụ thể trường sau: SVTH: Hoàng Kim Chi Trang 66 CTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Thi cơng theo trình tự từ lên trên, từ ngoài, phần nước làm trước, phần cạn làm sau, phần xây dựng làm trước, phần lắp đặt làm sau… * Trình tự thi cơng Trình tự thi cơng cụ thể sau: + Giải phóng, bố trí mặt + Cắm tuyến theo kích thước mặt cắt ngang + Đào rãnh tập trung nước xung quanh hố móng để dùng máy bơm cơng suất cao hút khỏ hố móng, tạo điều kiện thuận lợi cho thi công, + Cắm tường cừ, đào mở móng kè theo đơn nguyên theo đoạn tới cao trình cần phải đóng cọc tạo điều kiện thi cơng thuận lợi Tuy tuyến cơng trình ngắn phân đoạn để thi công cho đảm bảo tiến độ, tiết kiệm, rút kinh nghiệm thi công đoạn sau + Xây dựng tường chắn + Đất đắp, ta chia làm giai đoạn đắp đất + Hoàn thiện phần đỉnh kè 4.2.2 Biện pháp thi cơng 4.2.2.1 Cơng tác đóng tường vây Sử dụng tường cừ thép làm tường vây ngăn nước chọn cừ thép có chiều dài 8m SVTH: Hồng Kim Chi Trang 67 CTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định 4.2.2.3 Cơng tác đào đất hố móng Trong q trình đào móng cần ý bóc bỏ sâu phần đất yếu phía ngồi lòng sơng, thay vào phần đất tốt để tạo đất tốt cho thi cơng máy móc giới thuận tiện Trong q trình đào móng cần đào rảnh tập trung nước xung quanh hố móng để dung máy bơm hút khỏi hố móng tạo điều kiện thuận lợi cho thi công Đảm bảo thi công tim tuyến, hệ số mái đào, cao độ vị trí theo vẽ thiết kế 4.2.2.4 Công tác gia công lắp dựng cốt thép - Gia công lắp dựng cốt thép máy cắt, máy uốn cốt thép công suất >KW kết hợp thủ công - Cốt thép dùng bê tông phải đảm bảo yêu cầu thiết kế.đồng thời phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 15612008- Thép cốt bê tông Cốt thép đem sử dụng đánh gỉ bôi dầu mỡ , sơn , đất bùn hay vật liệu khác (nếu có) thủ cơng hay phun cát Để đảm bảo độ dính bám bê tông với cốt thép - Các thép bị bẹp , bị giảm tiết diện làm nguyên nhân khác không vượt giới hạn cho phép 2% đường kính Nếu vượt giới hạn loại thép sử dụng vào mục đích phù hợp với tiết diện thực tế lai - Cốt thép phải kéo uốn nắn máy kết hợp với thủ công - Cắt uốn thép thực phương pháp học cắt uốn phù hợp với hình dạng , kích thước thiết kế, sản phẩm cốt thép cắt uốn tiến hành kiểm tra theo lô, lô gồm 100 thép loại uốn cắt kiểm tra lấy lô để kiểm tra - Nốt thép phương pháp nối chồng lên buộc loại dây thép mềm có đường kính 1mm theo quy định thiết kế, nốt có vị trí buộc (ở đầu) - Công tác lắp dựng cốt thép cần thỏa mãn yêu cầu sau + Các phận lắp dựng trước không gây trở ngại cho phận lắp dựng sau + Có biện pháp định vị cốt thép không để biến dạng khung cốt thép trình đổ bê tơng SVTH: Hồng Kim Chi Trang 68 CTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định 4.2.2.5 Công tác ván khuân Ván khuân sử dụng ván khuân thép, ván khuân kết cấu tạm trực tiếp ảnh hưởng tới tốc độ thi công chất lượng cơng trình Vì cơng tác ván khn phải thực theo quy trình quy phạm kỹ thuật thi công hành + Ván khuân phải hình dạng kích thước,và vị trí phận cơng trình vững ổn định chịu tải trọng không bị biến dạng trị số cho phép + Mặt ván khuân phải phẳng, trơn nhẵn tuyệt đối không đẻ vữa bê tông chảy đầm + Lắp đặt ván khuân phải đảm bảo khuân mẫu kích thước theo thiết kế ván khuân phải kín, đà chống, dây căng phải vững đổ dầm bê tông không bị biến dạng Cường độ bê tông tháo ván khuân phải đạt 70% cường độ bê tông 28 4.2.2.6 Công tác cốt liệu bê tông bê tông Thành phần bê tông gồm: Đá, cát , xi măng, nước Yêu cầu đo cấp phối bê tông theo phương pháp trọng lượng, sai số cho phép phối liệu bê tông trường + Đối với xi măng nước ± 2% + Đối với cát đá ± 5% Trộn máy thiết phải theo công thức: Trước hết đổ 15-20% lượng nước, sau đổ xi măng cốt liệu lúc,đồng thời đổ liên tục phần nước lại Khi đổ cần phải ý - Đảm bảo bê tông không bị phân cỡ muốn đường vận chuyển cần phải phẳng, giảm số lần bốc dỡ không đổ bê tông rơi từ cao xuống độ cao >2,5m phải có phễu ,vòi máng đổ - Đảm bảo cấp phối vừa bê tông theo yêu cầu thiết kế 4.2.2.7 Cơng tác đắp đất Việc đắp đất phía sau lưng tường tận dụng đất đào bạt mái để đắp trực tiếp, vị trí khơng đủ điều tiết từ nơi thừa đất đào có số đoạn đất tận dụng khối lượng điều tiết nội lớn không đủ nên phần đất đắp thiếu khai thác từ mỏ vật liệu chở đến Công việc lấp hố móng chân tường phía ngồi thi cơng với công tác rút bỏ cừ thép thả rọ thép đá hộc hộ chân kè SVTH: Hoàng Kim Chi Trang 69 CTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Việc đắp đất phía sau lưng tường thực theo đợt để đảm bảo khả ổn định đất đắp Công tác đất đắp chủ yếu thi công biện pháp giới chỗ chật hẹp phần hoàn thiện mái đắp thi công thủ công Việc đắp đất phải kết hợp với công tác đầm chặt giúp khả ổn định tường chắn cao Việc đầm chặt đất chủ yếu thi công biện pháp giới, chủ yếu dùng đầm chân dê có kích thước nhỏ diện tích thi cơng chật hẹp có vùng diện tích thi cơng khơng cho phép xe giới thi cơng thủ cơng 4.2.2.8 Thi cơng hạng mục móng kè - Ta tiến hành đổ bê tơng lót M100 đá 4x6 dày 10cm - Tiến hành lắp đặt cốt thép lắp dựng ván khuân đổ bê tơng móng kè, BTCT M250 đá 1x2.Gia cơng lắp dựng cốt thép ván khuân phải theo chunhr loại, quy cách thiết kế yêu cầu - Biện pháp thi công kết hợp thủ công, khoảng đổ với đơn nguyên móng kè dài 11m Mỗi đợt đổ thực 2-3 đơn nguyên kè để dễ tập trung máy móc nhân lực Chú ý đơn nguyên bố trí khe lún lớp bao tải nhựa đường - Trong trình thi cơng móng kè cần bố trí máy bơm bơm kiệt nước hố móng đảm bảo cho trình đơng kết bê tơng 4.2.2.9.Thi cơng hạng mục tường kè -Sau nghiệm thu phần bê tơng móng kè xong, tiến hành vệ sịnh vị trí tiếp giáp khoảnh đổ móng tường kè -Lắp dựng cốt thép, ván khuôn đổ bê tông tường kè, BTCT M250, đá 1x2, lắp dựng, gia công cốt thép ván khuôn phải theo chủng loại quy cách thiết kế -Biện pháp thi cơng kết hợp máy móc thủ cơng, khoảng đổ với đơn ngun móng kè dài 11m Mỗi đợt đổ thực – đơn nguyên kè để dễ tập trung máy móc nhân lực Chú ý với đơn nguyên kè liền bố trí khe lún bao tải tẩm nhựa đường SVTH: Hoàng Kim Chi Trang 70 CTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định 4.2.2.10 Đắp đất phía tường -Khi bê tơng tường kè đạt cường độ yêu cầu, tiến hành kiểm tra nghiệm thu cho đắp đất phía sau tường kè -Trước đắp đất mái kè tiến hành bóc bỏ phong hóa với chiều dày trung bình 30cm Những vị trí mái giốc phải tiến hành đánh cấp trước đắp Phần đất bóc phong hóa lẫn tạp chất hữu vận chuyển đổ vị trí bãi đỗ thiết kế hệ thống sông Nhuệ -Tận dụng đất đào mái kè loại bỏ phần đất bóc phong hóa, tạp chất hữu vật liệu phế thải để đắp nhằm giảm giá thành, thi công thủ công, kết hợp giới Phần đất đắp thiếu tận dụng phần đát đào vị trí khác hệ thống sơng Nhuệ phạm vi bán kính gần với cơng trình khai thác vận chuyển từ mỏ vật liệu chở đến -Việc đắp đất phía sau lưng tường thực theo đợt để đảm bảo khả ổn định đất đắp -Công tác đất đắp thực giới, chỗ chật hẹp phần hồn thiện mái đắp thi cơng thủ công -Việc đắp đất phải kết hợp với công tác đầm chặt giúp khả ổn định tường chắn cao Việc đầm chặt đất chủ yếu thi cơng giới, chủ yếu dùng đầm cóc, đầm chân dê diện tích thi cơng nhỏ, chỗ chật hẹp đầm chặt thủ cơng.Đất đắp tường kè cần đảm bảo đầm chặt theo lớp theo độ chặt thiết kế K = 0,95 4.2.2.11.Thi cơng phần đỉnh kè hồn thiện kè -Sau thi cơng tường kè xong ta tiến hành hồn thiện phần đỉnh kè để làm đường giao thông theo thiết kế, hai bên đỉnh kè bố trí gờ chắn bánh 4.2.2.12 Cơng tác an tồn Phải tuyệt đối đảm bảo an tồn người trang thiết bị vật tư q trình thi cơng - Phải tuyệt đối đảm bảo an toàn người trang thiết bị, vật tư q trình thi cơng - Đơn vị thi cơng phải có biện pháp cụ thể để đảm bảo thi cơng hồn thành cơng trình theo tiến độ đề - Trong thi cơng phải tuyệt đối đảm bảo vệ sinh, an tồn lao động, bảo vệ mơi trường, phòng chống cháy nổ, phải có biện pháp chống bụi giảm tiếng ồn thi SVTH: Hồng Kim Chi Trang 71 CTL Sơng Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định công - Vận chuyển đất phế thải phải quy trình quy cách - Kết luận: Với công tác thi công cần tùy vào điều kiện thực tế công trường để có biện pháp xử lý cho phù hợp Trong q trình thi cơng cần ý cơng tác đào hố móng cơng tác đổ bê tơng tránh trường hợp xấu xảy gây tác động không tốt đến cơng trình SVTH: Hồng Kim Chi Trang 72 CTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN KẾT CẤU TƯỜNG CHẮN 5.1 Số liệu tính tốn: Cống làm bê tơng mác 200 ( M200), cốt thép nhóm CII tra phụ lục giáo trình KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP Ta có tiêu tính tốn sau: + Rn : cường độ tính tốn chịu nén bê tơng theo trạng thái giới hạn I nén dọc trục, Rn = 90 kG/ cm2 + Rk : cường độ tính tốn chịu kéo bê tơng trạng thái giới hạn I kéo dọc trục, Rk = 7,5 kG/ cm2 + Kn : hệ số tin cậy, với cơng trình cấp III: Kn = 1,15 + nc: hệ số tổ hợp tải trọng,với tổ hợp tải trọng bản, nc = 1,0 + mb : hệ số điều kiện làm việc bê tông, mb = 1,15 + ma : hệ số điều kiện làm việc cốt thép, ma = 1,1 + Ra : cường độ chịu kéo cốt thép, ta có Ra = 2700 kG/ cm2 + Ra: cường độ chịu nén cốt thép, ta có Ra' = 2700 kG/ cm2 Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép miền kéo miền nén là: a = a' = 5cm 5.2.Tính tốn nội lực bố trí cốt thép tường chắn 5.2.1 Giới thiệu phần mềm phương pháp tính tốn Phần mềm tính tốn kết cấu SAP200 (Structural Analyxix Program) phát triển công ty CSI (Computer and Structres, Inc) Hoa Kỳ tiếng phạm vi tồn giới Đây phần mềm mạnh phân tích thiết kế kết cấu sở phương pháp phần tử hữu hạn theo mơ hình chuyển vị - Khá SAP2OOO: + Tính giao tuếp: dễ sử dụng, dễ mô tả dạng kết cấu, sửa đổi in ấn thuận tiện … Kết tính tốn xem trực tiêp hình hay đọc dạng văn + Khá tính tốn thiết kế: - Tính tốn xác định ứng suất – Nội lực kết cấu - Tải trọng tĩnh tải, hoạt tải, nhiệt độ …… - Thiết kế KCBTCT theo tiêu chuẩn: BS, ACI, AASHTO, CSA, EUROCODE, SVTH: Hồng Kim Chi Trang 73 CTL Sơng Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định NZS… - Giải toán kiểm tra kết cấu thép theo tiêu chuan: BS, AISC, EUROCODE, CISC, AASHTO - Các File liệu: *.SDB : file du liệu *.S2k: file liệu dạng text, dùng phần mềm soạn thảo văn để tạo liệu sửa chữa *.OUT, *.TXT : file liệu chứa kết xuất 5.2.2 Trình tự giải tốn kết cấu phần mềm SAP2000: a Xác định hệ đơn vị b Tạo đường lưới c Xây dựng mơ hình kết cấu d Định nghĩa gán thuộc tính cho đối tượng: + Vật liệu + Tiết diện + Điều kiện biên + Tải trọng + Tổ hợp tải trọng e Thực tính tốn ( Chạy chương trình) f Xem, biểu diễn, xuất kết SVTH: Hồng Kim Chi Trang 74 CTL Sơng Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Xác định số liệu đầu vào Xác định u cầu tính tốn, kết cần tìm Xác định dạng hình học, tải trọng Rời rác hóa kết cấu, chọn phần tử mẫu thích hợp Đánh số thay đổi số hiệu điểm nút, phần tử … cần Định nghĩa phương án tải trọng, gán tải trọng cho phần tử T B hi ểự uc dh ii ễệ n n x bu àấ it k ết to qá un ả SVTH: Hoàng Kim Chi : v + Trang 75 CTL Sông Đà B kằ in Đồ án tốt nghiệp Đại học gể m h kết cấu tường chắn 5.3 Tính tốn ì Sơ đồ tính tốn tn r h a Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định v k ẽ ế t+ q B ằu nả g f i l e k ế t q u ả Hình 5.1- Sơ đồ tính tốn tường chắn 5.3.1 Nội lực tác dụng tác dụng Do TH1 có ngoại lực tác dụng lên tường chắn theo phương đứng phương ngang lớn nên gây Momem lớn Theo điều kiện làm việc tường chắn đất, tổ hợp tải trọng tác dụng lên tường chắn đất bao gồm tải trọng sau: - Áp lực đất tác dụng lên tường chắn - Trọng lượng thân tường - Trọng lượng đất tác dụng lên tường SVTH: Hồng Kim Chi Trang 76 CTL Sơng Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Hình 5.2 – Biểu đồ M11 đáy tường chắn Hình 5.3- Biểu đồ momen đáy Từ biểu đồ nội lực ta có: - Trường hợp căng nguy hiểm nhất: M= 79,4kNm - Trường hợp căng nguy hiểm nhất: M= 17,3kNm SVTH: Hồng Kim Chi Trang 77 CTL Sơng Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Hình 5.4 – Biểu đồ M22 tường chắn Hình 5.5- Biểu đồ momen cho tường Từ biểu đồ nội lực ta có: - Trường hợp căng nguy hiểm nhất: M= 65,8 kNm - Trường hợp căng ngồi nguy hiểm nhất: M= 8,4kNm 5.3.2.Tính tốn bố trí cốt thép cho tường Tính tốn bố trí cốt thép dọc chịu lực cho cấu kiện chịu uốn mặt cắt có mơmen uốn lớn (mặt cắt ngàm) cho hai trường hợp căng Chiều dày tường thay đổitừ 0,5m đến 1m nên ta tính tốn ta chiều dày trung bình 0,8m Tiết diện chữ nhật: b = 100cm, h = 65cm Chọn a = 5cm, h0 = h - a = 65- 5= 60cm SVTH: Hoàng Kim Chi Trang 78 CTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Bố trí thép cho tường trường hợp căng trong: M = 65,8kNm A= k n.nc M 1,15.1.6580000 = = 0,02 mb Rn b.h0 1,15.90.100.60 A = 0,02< A0 = 0,42 → Tính cốt đơn, α = − − A = − − 2.0,02 = 0,021 Fa = mb Rn b.h0 α mb Rn b.h0 1,15.90.100.60.0,021 = = 4,48cm2 = mb Ra 1,1.2700 ma Ra µ= Fa 4,48 = 100%=0,075% < µmin =0,1% b.h0 100.60 Chọn bố trí cốt thép chịu lực lớp ngồi theo cấu tạo 514m (7,7 cm2) theo phương vng góc với phương dòng chảy Bố trí thép cho đáy trường hợp căng trên: M = 79,4kNm A= k n.nc M 1,15.1.7940000 = = 0,03 mb Rn b.h0 1,15.90.100.60 A = 0,03< A0 = 0,42 → Tính cốt đơn, α = − − A = − − 2.0,03 = 0,026 Fa = mb Rn b.h0 α mb Rn b.h0 1,15.90.100.60.0,026 = = 5,54cm2 = mb Ra 1,1.2700 ma Ra µ= Fa 5,54 = 100%=0,09% < µmin =0,1% b.h0 100.60 Chọn bố trí cốt thép chịu lực lớp theo cấu tạo 514m (7,7 cm2) theo phương dòng chảy 5.4 Bố trí thép Tường chắn đất: - lớp phía ngồi: 5D12 - lớp phía trong:5D14 Bản đáy tường chắn đất : - lớp phía dưới: 5D14 - lớp phía trên:5D14 Dọc theo phương dòng chảy ta bố trí lớp thép cấu tạo 5∅8/1m SVTH: Hồng Kim Chi Trang 79 CTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Hình 5.6- Bố trí thép cho mặt cắt ngang tường chắn đất SVTH: Hồng Kim Chi Trang 80 CTL Sơng Đà ... nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Hình 2-2: Mặt cắt đại diện phương án SVTH: Hoàng Kim Chi Trang 25 TCTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định 2.2.3.1... nghiệp Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định Hình 2-3: Mặt cắt đại diện phương án SVTH: Hoàng Kim Chi Trang 28 TCTL Sông Đà Đồ án tốt nghiệp Đại học - Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định 2.2.4.1... Đại học Thiết kế kè Phượng Tường – Nam Định 2.2.3 Phương án 2: Kè tường đứng bê tông trọng lực .24 2.2.4 Phương án 3: Kè thẳng đứng tường góc có sườn chống 27 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT