Thiết kế kè tương nam nam định

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế kè Tương Nam-Nam Định MỤC LỤC MỞ ĐẦU 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 .1 CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT, TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN CHỌN 15 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN CHỌN 30 SVTH: Nguyễn Công Tải Lớp TCTL Sông Đà8 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế kè Tương Nam-Nam Định MỞ ĐẦU Sau 14 tuần tiến hành làm đồ án, hướng dẫn tận tình thầy giáo ThS.Nguyễn Việt Quang thầy cô giáo môn Địa Kỹ Thuật giúp đỡ từ gia đình bạn bè, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp đề tài: “ Thiết kế kè Tường Nam bờ hữu đoạn K180+500 – K182+422 thuộc đê sông Hồng, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định” theo yêu cầu kế hoạch giao Đồ án có ý nghĩa quan trọng, giúp cho chúng em củng cố lại kiến thức thu thập suốt trình học tập qua, dịp tốt em làm quen với công tác thiết kế tổ chức thi công cơng trình thủy lợi nhận thức rõ ràng công việc người kỹ sư nhiều khía cạnh khác ngành xây dựng Trong trình làm đồ án, em cố gắng nghiên cứu, vận dụng kiến thức học tham khảo tài liệu liên quan, quy trình, quy phạm hành Học hỏi kinh nghiệm quý báu thầy giáo hướng dẫn để hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Tuy nhiên trình độ có hạn, kinh nghiệm thân nên việc vận dụng kiến thức tính tốn cơng trình cụ thể hạn chế khơng tránh khỏi sai sót Kính mong thầy cô giáo bảo, giúp em bổ sung kiến thức cần thiết Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS.Nguyễn Việt Quangngười trực tiếp hướng dẫn em suốt trình làm đồ án tồn thể thầy, giáo môn Địa Kỹ Thuật trường Đại học Thủy lợi, người truyền đạt kiến thức chuyên môn thực tế cho em Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Công Tải SVTH: Nguyễn Công Tải Lớp TCTL Sông Đà8 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế kè Tương Nam-Nam Định 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 I TỔNG QUAN VỀ VỊ TRÍ CƠNG TRÌNH 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 1.2 Quy mô cơng trình Theo giai đoạn lập dự án cơng trình tường kè Tường Nam bờ hữu đoạn K180+500 – K182+422 thuộc đê sông Hồng, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định cú điểm đầu tương ứng K180+500 giáp với đoạn cuối kè Quy Phú tu bổ cách điếm Bách Tính khoảng 30m phía hạ lưu, điểm cuối cửa cống Cổ Lễ 1.3 Điều kiện địa hình, địa mạo Nam Định tỉnh đồng ven biển, nằm phía Nam đồng sơng Hồng, có diện tích tự nhiên 1651,42 km2 đất sản xuất nông nghiệp 936,33km2, đất lâm nghiệp 42,405km2, đất nuôi trồng thủy sản 141.638km2, đất làm muối đất nông nghiệp khác 12,792km2 (niên giám thống kê 2010) 0,5% so với nước Ngoài Nam Định vùng đất nằm hạ lưu hai sông lớn đồng Bắc Bộ sông Hồng sông Đáy Sông Hồng chảy vào Nam Định từ xã Mỹ Trung, huyện Mỹ Lộc qua thành phố Nam Định huyện Nam Trực, Nam Trực, Xuân Trường, Giao Thuỷ đổ biển Đông cửa Ba Lạt, tạo thành địa giới tự nhiên phía đơng bắc Nam Định với tỉnh Thái Bình II 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 sông, đầm lầy biển SVTH: Nguyễn Công Tải Lớp TCTL Sông Đà8 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế kè Tương Nam-Nam Định Các lớp có nguồn gốc thành tạo sông gồm thành tạo bãi bồi, thềm sơng 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 không đồng nhất, tính thấm phức tạp thường khó đánh giá Cấu tạo trầm tích sơng dễ gây tượng đùn, sủi ổn định đê Vùng nghiên cứu nằm khu vực huyện Nam Trực 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 trầm tích biển, thường có cấu tạo đồng nhất, gồm lớp sét, sét pha, cát Đối với loại trầm tích cần ý tới tượng biến dạng thấm lớp cát chúng nằm gần bề mặt III 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 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 SVTH: Nguyễn Công Tải Lớp TCTL Sông Đà8 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế kè Tương Nam-Nam Định 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 Lớp c: Đất cát pha, bão hòa nước Thành phần đất cát pha, màu xám đen, xám xám, kết cấu chặt, bão hòa nước Lớp xuất tất hố khoan, có chiều dày thay đổi từ 3.7m đến 4.5m Kết phân tích tính chất lý lớp 1c cho giá trị trình bày bảng 1.1 SVTH: Nguyễn Công Tải Lớp TCTL Sông Đà8 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế kè Tương Nam-Nam Định 6 V V 41 6.1 -2.7 V -4 44 45 46 -6 10 -6.6 -8 1b' 42 43 1c z z 0.6 1.6 1.1 1.1 z z 48 z 49 51 52 53 -2 -4.8 54 2.2 2.48 9.37 Hình 1.1 - Mặt cắt địa chất điển hình SVTH: Nguyễn Cơng Tải z 2.8 -0.6 50 HK6 3.4 Cao ®é (m) z -4 -6 47 HK5 Tên hố Khoảng cách 39 40 z V V -2 1b2 z V V 3.8 -0.4 z V V z V V 37 38 z V V z V z V z D V z V z V z V z V z Lớp TCTL Sông Đà8 -8 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định Bảng 1.1: Trị trung bình tiêu lý lớp đất Tên lớp Chi tiêu + Thành phần hạt (%) - Sét (%) - Bụi (%) - Cát (%) - Sỏi (%) - Cuội (%) + Giới hạn Atterberg (%) - Giới hạn chảy WT - Giới hạn lăn WP - Chỉ số dẻo WN + Độ đặc B + Độ ẩm thiên nhiên We (%) + Dung trọng ướt γ w (T/m3) + Dung trọng khô γ c T/m3) + Tỷ trọng ∆ + Độ lỗ rỗng (%) + Tỷ lệ n lỗ rỗng ε + Độ bão hồ G (%) + Lực dính C (KG/cm2) + Góc ma sát ϕ (®é) + Hệ số ép lún a phòng K (cm/s) 1b1 1b2 1b' 1c 25.5 38.5 36.0 19.0 32.0 49.0 26.8 35.5 37.7 21.1 33.9 45.0 4.8 25.2 70.0 38.7 23.6 15.1 0.457 34.5 22.8 11.7 0.846 40.0 24.2 15.8 0.614 37.2 24.3 12.9 0.791 38.7 23.6 15.1 0.457 30.5 32.7 33.9 34.5 30.5 1.88 1.89 1.86 1.83 1.95 1.44 1.42 1.39 1.36 1.44 2.72 2.68 2.71 2.69 47.0 46.9 48.7 49.4 47.0 0.888 0.882 0.951 0.977 0.888 93.4 99.4 96.6 95.0 93.4 0.26 0.09 0.21 0.11 0.10 13°54 7°24 10°33 7°12 14o00 0.176 0.125 0.168 3.1x10-5 5.81x10-6 1- (cm2/KG) + Hệ số thấm Đất đắp D 1.14x10-6 2.31x10-5 2.67 25.5 38.5 36.0 2.72 1.14x10-6 IV ĐIỀU KIỆN VỀ KHÍ HẬU VÀ THỦY VĂN CƠNG TRÌNH SVTH: Nguyễn Cơng Tải TCTL Sông Đà Trang Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định 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 Chịu ảnh hưởng mạnh lũ thượng nguồn hệ thống sông Hồng thuỷ triều biển Đơng Các tài liệu dùng tính tốn khí tượng, thuỷ văn dựa kết tính tốn đài khí tượng thuỷ văn Nam định thực 1.1 Các yếu tố khí tượng, khí hậu đặc trưng 1.Chế độ ẩm 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 23 0- 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 29.4 0C (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 qn nhiều năn là: SVTH: Nguyễn Cơng Tải TCTL Sông Đà Trang Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định 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 10 11 12 Cả năm 44,0 43,2 52,8 84,3 90,3 102,0 74,2 68,5 78,3 76,0 72,9 845,6 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: - Lượng mưa trận Lớn nhất: 3.005mm(1994) 976mm(1988) X5 = 475,30mm Bảng 1.3: Lượng mưa thực tế lớn nhóm ngày mưa (1,3,5) sau: Trận mưa 31/8/1975 X1 ngày 267,70 X3ngày 310,00 X5ngày 394,00 13/10/1976 174,40 239,00 265,90 29/7/1977 253,50 268,60 268,60 22/9/1978 382,30 445,90 485,60 11/8/1979 166,70 180,10 235,10 24/7/1980 220,80 384,00 439,00 20/8/1981 213,00 217,00 234,00 18/10/1982 171,90 261,80 366,10 2/10/1983 136,90 229,20 392,20 30/9/1984 209,60 312,30 348,30 12/9/1985 196,70 370,50 475,30 29/8/1994 181,70 189,00 388,40 SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Ghi Mưa bão Bão số 5/1985 Trang Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định Chỉ tính từ năm 1975 đến xuất liên tiếp trận mưa lớn vào mùa mưa lũ có X>200ly, nhiều năm >300 ÷ 400ly diện rộng vượt tần suất thiết kế Bảng1.4: Lượng mưa ngày lớn Nam Định theo P% mùa mưa lũ: Đơn vị: mm T(giờ) Tham số thống kê X Cv Cs 65 0,50 6Cv Xp% 1% 182 2% 161 5% 123 10% 104 93,2 0,50 4Cv 258 226 180 150 116 0,50 3Cv 309 280 225 193 12 140 0,50 3Cv 3725 338 272 228 24 163 0,50 3Cv 446 394 316 270 Trong mùa mưa thường có áp thấp nhiệt đới bão kèm theo mưa (cơn bão số 5/1985 ngày 12/9/1985 có X5 = 475,30mm, gió cấp 11,12 vận tốc gió 50m/s) * Về mùa khơ: Lượng mưa chiếm 25 ÷ 30% lượng mưa năm , thường tập trung vào đầu cuối lũ(V, VI, I X) lượng mưa ngày lớn tháng xấp xỉ 120mm Bảng 1.5: Lượng mưa ngày lớn tháng mùa khô Đơn vị: mm Ngày tháng năm xuất 10/5/1922 28/5/1924 30/5/1929 3/5/1933 30/6/1939 14/5/1941 5/11/1944 21/5/1946 2/11/1949 6/5/1950 12/5/1958 X1max 82,20 102,40 98,00 104,40 109,40 103,80 102,80 154,40 99,70 127,00 108,40 Ngày tháng năm xuất 16/5/1960 27/5/1962 16/5/1965 18/5/1966 10/5/1973 18/6/1981 12/5/1988 19/5/1994 X1max 79,00 90,30 119,80 113,50 163,50 176,00 167,40 157,00 Chế độ gió SVTH: Nguyễn Cơng Tải TCTL Sông Đà Trang Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định 3.4.5 Hiệu chỉnh lún Giả sử điểm A lún xuống A’ Giả sử điểm B lún xuống B’ Giả sử điểm O lún xuống O’ Dựng đường thẳng A’’B’’//A’B’ cho SA’B’A’’B’’=SA’O’B’ SB’O2B’’+SA’A’’O1 = -SO1’O1O2 Hình 3.17 Sơ đồ hiệu chỉnh lún ∆ = S0- ∆ = (SA+SB) = 2 ∆ = 6,85 SA’=SA+ ∆ =33,78 SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Trang 59 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định SB’=SB+ ∆ =31,04 SO’=SO+ ∆ =42,69 Chênh lệch lún: ∆ S = SA’ – SB’ = 2,74 cm Độ nghiêng móng: θ = ∆S = 0,005=> θ = 0,32o B SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Trang 60 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC THI CÔNG 4.1 TỔ CHỨC THI CƠNG VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG 4.1.1.các điều kiện ảnh hưởng đến q trình thi cơng - Từ điều kiện tự nhiên địa hình địa chất, ta thấy tuyến kè chạy dọc theo bờ sông Hồng, phía đỉnh kè kết hợp làm đường giao thơng khu dân cư Vì mặt thi cơng đoạn có đường giao thơng lưu thơng lại khó khăn nên bố trí vật liệu kho bãi cần tùy vào điều kiện thực tế trường, điều kiện địa hình đoạn tuyến kè hình thức kè hình thức kè đoạn để bố trí cho phù hợp thuận tiện 4.1.2 Quy tắc bố trí mặt thi cơng cho tuyến kè -Với đoạn kè, tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên, điều kiện địa hình hình thức đoạn kè ta có cách bố trí mặt cho phù hợp - Việc bố trí mặt cơng trình phải tuân theo quy tắc sau: + Việc bố trí cơng trình phụ khơng làm cản trở đến việc thi cơng cơng trình + Cố gắng giảm bớt chi phí vận chuyển, đảm bảo vận chuyển thuận lợi + Cố gắng giảm bớt cơng trình tạm, làm cho phí tổn cơng trình tạm rẻ + Để thuận tiện quy trình công nghệ quản lý khai thác nên bố trí tập trung gần cạnh + Việc bố trí cơng trình phải phù hợp với điều kiện an tồn vệ sinh môi trường 4.1.2.1 Hàng rào, khu lán trại phục vụ thi công - Lắp dựng hàng rào bảo vệ cao 2m làm tôn lượn song quay kín - để khơng ảnh hướng đến hoạt động xung quanh người dân Bố trí cổng vào mặt trước sát đường để tiện lại, cổng vào phải ln có bảo vệ để theo dõi xuất nhập vật tư quản lý người ngồi - vào cơng trường Trên cơng trường bố trí đèn pha, vật che mưa che nắng cần thiết 4.1.2.2 Nhà bảo vệ Bố trí cổng vào cơng trường, nhà bảo vệ có chức kiểm tra, kiểm sốt người, vật tư, phương tiện vào công trường SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Trang 61 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định 4.1.2.3 Nhà ban huy cơng trình Nơi cơng tác, trao đổi kỹ thuật, quản lý tất phận khác cơng trình, nhà bố trí gần nhà bảo vệ, gần cổng vào cơng trường để tiện cho việc liên hệ khả bao qt cơng trình 4.1.2.4 Kho dụng cụ Để chứa vật tư nhỏ, máy móc, dụng cụ đặt sát văn phòng cơng trường 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 công trường SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Trang 62 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định 4.2.TRÌNH TỰ VÀ BIỆN PHÁP THI CƠNG 4.2.1 Ngun tắc trình tự thi cơng * Ngun 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 cơng phân thành giai đoạn phù hợp với giải pháp kỹ thuật điều kiện mặt cụ thể trường sau: Thi cơng theo trình tự từ lên trên, từ ngoài, phần nước làm trước, phần cạn làm sau, phần xâ 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, + Đổ đá tạo mái cắm tường cừ, đào mở móng kè theo đơn ngun theo đoạn tới cao trình đóng cọc tạo điều kiện thi công thuận lợi Tuy tuyến công trình ngắn cần phải phân đoạn để thi cơng 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 4.2.2.2 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 công máy móc giới thuận tiện SVTH: Nguyễn Cơng Tải TCTL Sông Đà Trang 63 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định 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 4.2.2.3 Cơng 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 công hay phun cát Để đảm bảo độ dính bám bê tơng 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 q 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 q trình đổ bê tơng 4.2.2.5 Cơng tác ván khuân SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Trang 64 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định 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 khuân phải thực theo quy trình quy phạm kỹ thuật thi công hành + Ván khn 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 SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Trang 65 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định 4.2.2.7 Công 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 Cơng việc lấp hố móng chân tường phía ngồi thi cơng với cơng tác rút bỏ cừ thép 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 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 công 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 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 cơng trường để có biện pháp xử lý cho phù hợp Trong trình thi cơng cần ý cơng tác đào hố móng công tác đổ bê tông tránh trường hợp xấu xảy gây tác động không tốt đến công trình SVTH: Nguyễn Cơng Tải TCTL Sơng Đà Trang 66 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định CHƯƠNG V: 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 tông theo trạng thái giới hạn I nén dọc trục, Rn = 90 kG/ cm2 + Rk : cường độ tính tốn chịu kéo bê tông 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 toán kết cấu SAP200 (Structural Analyxix Program) phát triển công ty CSI (Computer and Structres, Inc) Hoa Kỳ tiếng phạm vi toàn 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 toán xác định ứng suất – Nội lực kết cấu - Tải trọng tĩnh tải, hoạt tải, nhiệt độ …… SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Trang 67 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định - Thiết kế KCBTCT theo tiêu chuẩn: BS, ACI, AASHTO, CSA, EUROCODE, 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 T B hi ự ể uc e Thực tính tốn ( Chạy chương trình) dh i ễệ n n Xác định số liệu đầu vào x Xác định ubcầu tính tốn, kết cần tìm u àấ học, tải trọng Xác định dạng hình ti k ết Rời rác hóa tokết cấu, chọn phần tử mẫu thích hợp qá thay đổi số hiệu điểm nút, phần tử … cần Đánh số Định nghĩa uncác phương án tải trọng, gán tải trọng cho phần tử ả : v + SVTH: Nguyễn Công Tảià TCTL Sông Đà f Xem, biểu diễn, xuất i kết B kằ Trang 68 ểg m h Đồ án tốt nghiệp Đại học ìt nr h a Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định v k ẽ ế t + q B ằu nả g f 5.3 Tính tốn kết cấu tường chắn i Sơ đồ tính tốn 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: SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Trang 69 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định - Áp lực đất tác dụng lên tường chắn - Trọng lượng thân tường - Trọng lượng đất tác dụng lên tường 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= 95,6kNm - Trường hợp căng nguy hiểm nhất: M= 20,9kNm SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Trang 70 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – 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= 77,5 kNm - Trường hợp căng nguy hiểm nhất: M= 8,3kNm 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: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Trang 71 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định Bố trí thép cho tường trường hợp căng trong: M = 77,58kNm A= k n nc M 1,15.1.7750000 = = 0,02 mb Rn b.h0 1,15.90.100.70 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 1,15.90.100.70.0,021 = = 4,52cm2 = mb Ra 1,1.2700 ma Ra µ= Fa 4,52 = 100%=0,065% < µmin =0,1% b.h0 100.70 Chọn bố trí cốt thép chịu lực lớp ngồi theo cấu tạo 5φ14m (7,7 cm2) theo phương vng góc với phương dòng chảy Bố trí thép cho đáy trường hợp căng trên: M = 95,6kNm A= k n.nc M 1,15.1.9560000 = = 0,023 mb Rn b.h0 1,15.90.100.70 A = 0,023< A0 = 0,42 → Tính cốt đơn, α = − − A = − − 2.0,023 = 0,023 Fa = mb Rn b.h0 α mb Rn b.h0 1,15.90.100.70.0,023 = = 5,58cm2 = mb Ra 1,1.2700 ma Ra µ= Fa 5,58 = 100%=0,08% < µmin =0,1% b.h0 100.70 Chọn bố trí cốt thép chịu lực lớp theo cấu tạo 5φ14m (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: Nguyễn Cơng Tải TCTL Sông Đà Trang 72 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định Hình 5.6 - Bố trí thép cho mặt cắt ngang tường chắn đất SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Trang 73 ... nghiệp Đại học SVTH: Nguyễn Công Tải TCTL Sông Đà Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định Trang 23 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định 1.2.2 Dự tốn chi phí cho phương án Mã số STT... nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định + TCVN 9162:2012 Cơng trình thủy lợi – Đường thi cơng – Yêu cầu thiết kế + 14 TCN 119:2002 Thành phần, nội dung, khối lượng lập thiết kế cơng trình... Trang 17 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thiết kế kè Tương Nam – Nam Định - Đỉnh kè mái nghiêng cao trình ngang bãi già chọn thống toàn tuyến +3,2m; - Kết cấu đỉnh kè: Dầm BTCT M250# đổ chỗ, đường kiểm