Đồ án đất đáđại học thủy lợi

Đồ án công nghệ xây dựng công trình đất đá là đồ án thi công các công trình bằng đập đất gồm bóc tách khối lượng thi công tính toán số máy đào đắp vận chuyển đc tính theo định mức 1776 và tính toán ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH

- Hồ chứa Chóp Vung nằm ở phía nam núi Chóp Vung trên sông La Vĩ, là một nhánh của sông Lò Bó cách hồ Liệt Sơn khoảng 600m về phía bắc thuộc địa phận xã Phổ Ninh huyện Đức Phổ tỉnh Quảng Ngãi

- Công trình đầu mối cách quốc lộ 1A khoảng 6km về phía tây, có tọa độ địa lí là

14045’vĩ độ bắc và 108056’ kinh độ đông

- Kênh chính hồ chứa Chóp Vung dài 490m cấp nước trực tiếp vào kênh chính Liệt Sơn tại hạ lưu xi phông vượt sông Lò Bó hòa vào mạng lưới kênh Liệt Sơn

NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH

- Tiếp nước vào kênh chính Liệt Sơn để cùng với hồ chứa Liệt Sơn làm nhiệm vụ:

 Tưới và cung cấp nước nuôi trồng thủy sản cho 2900 ha

 Cung cấp nước sinh hoạt cho 43 106 dân trong khu vực hưởng lợi

QUY MÔ KẾT CẤU VÀ CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH

Quy mô kết cấu công trình

- Cấp công trình

Dựa vào nhiệm vụ công trình tưới cho 2900 ha nuôi trồng thủy sản tra bảng 2-1

TCXDVN – 285 – 2002 ta được cấp công trình là cấp III

Dựa vào chiều cao công trình Hmax = 22,6 m, vật liệu đắp đập, nền công trình, trabảng 2-2 TCXDVN – 285 – 2002 ta được công trình là cấp IV

Từ hai điều kiện trên ta xác định cấp công trình hồ chứa Chóp Vung là công trình cấp III

- Tần suất thiết kế đảm bảo cấp nước : 75

- Tần suất dẫn dòng thi công : 10

+ Mực nước lũ kiểm tra : 37,23 (m)

+ Dung tích ứng với mực nước dâng bình thường : 4,75 (m)

+ Dung tích ứng với mực nước chết : 0,22 (m)

+ Diện tích mặt hồ ứng MNDBT : 543242,2 m2 + Diên tích mặt hồ ứng với MNC: 125400,83 m2

+ Diện tích mặt hồ ứng với MNLTK: 566426,70 m2

- Đập đất

+ Cao trình cơ đập thượng,hạ lưu: 27,6 (m)

+ Cao trình đáy sông thấp nhất: 15,8 (m)

- Tràn xả lũ

+ Hình thức tràn: tràn có cửa ngưỡng thực dụng+ Lưu lượng tràn thiết kế: Q xả tk =247( m3/s) p = 1

1.4 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

1.4.1 Điều kiên địa hình

- Hồ chứa Chóp Vung nằm ở phía nam núi Chóp Vung, trên sông La Vĩ là một nhánh của sông Lò Bó cách hồ Liệt Sơn khỏang 600m về phía bắc thuộc địa phận xã Phổ Ninh huyện Đức Phổ tỉnh Quảng Ngãi Tuyến đập công trình đầu mối, công trình đầu mối cáchquốc lộ 1A khoảng 6km về phía tây, có tọa độ địa lí 14045’vĩ độ bắc và 108056’kinh độ đông Dọc theo tim tuyến đập chính, mặt cắt ngang sông có dạng chữ U khá rộng không cân đối, vai trái dốc hơn vai phải, chiều dài đỉnh đập khoảng 335 m, hai bên vai đập đượcgối lên hai sườn đồi với các độ dốc khác nhau Tuyến tràn được bố trí bên vai phải đập, tuyến cống được bố trí bên vai trái đập

+ Khu vực vai phải: Được gối lên sườn đồi khá thoải độ dốc khoảng 10-15 độ, dài

khoảng 200m, phần lớn được phủ kín bằng các loại đất pha tích

+ Khu vực thềm và lòng sông: Tại vị trí tuyến đập chính rộng khoảng 100m Đây là khu vực phân bố của các trầm tích có nguồn gốc bồi tích, lũ tích thành phần gồm đất á sét, hỗn hợp cát cuội sỏi…địa hình nhấp nhô lồi lõm không bằng phẳng, điểm thấp nhất có cao độ +14 m

+ Khu vực vai trái: Dựa vào sườn đồi bị bào mòn mạnh có độ dốc 30-35 độ, dài khoảng 33m, được phủ kín bởi các loại đất pha tích và các thảm thực vật khá dày

+ Tài liệu địa hình:

 Bình đồ lòng hồ và khu tưới tỷ lệ: 1/5000

 Bình đồ vùng tuyến đầu mối tỷ lệ: 1/500

 Bình đồ băng lộ tuyến kênh tiếp nước tỷ lệ: 1/1000

 Cắt dọc cắt ngang các tuyến đập tỷ lệ: 1/500

Điều kiện khí hậu thủy văn và đặc trưng dòng chảy

- Đặc điểm khí hậu

 Nhiệt độ không khíNhiệt độ không khí trung bình (Tcp)

Nhiệt độ không khí max (Tmax)

Nhiệt độ không khí min (Tmin)

Bảng 1-1 Bảng phân phối các đặc trưng nhiệt độ không khí

Tháng

Tcp(0C)

21,7 22,7 24,4 26,7 28,3 29,0 28,8 28,6 27,2 25,7 24,1 22,1 25,8Tmax

(0C) 25,8 27,1 29,3 32,0 33,7 34,3 34,4 34.1 31,8 29,6 27,5 25,3 30,4Tmin(0

C) 19,3 19,8 21,2 23,2 24,8 25,3 25,1 25,0 24,2 23,2 21,9 20,0 22,7

+ Độ ẩm tương đối không khí

Các độ ẩm tương đối không khí bao gồm độ ẩm tương đối trung bình và độ ẩm tương đối nhỏ nhất: Ucp và Umin

Bảng 1-2 Bảng phân phối độ ẩm không khí

Tháng

Ucp

Bảng 1-3 Bảng phân phối số giờ nắng trong năm

Tháng I II III IV V VI VII VIII I X X XI XII NămGiờ nắng 126 156 208 227 246 231 236 217 180 157 116 82 2182

+ Gió

Vận tốc gió lớn nhất đã quan trắc được 40m/s năm 1971 và 1995

+ Bốc hơi

Bốc hơi không khí bình quân nhiều năm

Lượng bốc hơi hằng năm đo được bằng ống piche 890 mm Phân phối bốc hơi trong năm tuân theo quy luật lớn về mùa khô, nhỏ về mùa mưa

Bảng 1-4 Bảng phân phối bốc hơi trong năm

Tháng I II III IV V VI VII VIII I X X XI XII NămZpiche 52,6 56,4 73,2 85,5 98,5 98,0 104,7 95,3 69,5 57,5 51,5 46,9 890

- Thủy văn

+ Lượng mưa lưu vực BQNNLượng mưa BQNN lưu vực Chóp Vung được tính theo phương pháp trung bình cộng của hai trạm: trạm Liệt Sơn đại diện lượng mưa vùng thượng lưu, trạm Đức Phổ đại diện lượng mưa vùng hạ lưu: X0 chópvung = 1950 mm

+ Lượng mưa gây lũ

Bảng 1-5 Bảng kết quả tính toán mưa gây lũ thiết kế Chóp Vung

Bảng 1-6 Bảng lượng mưa bình quân tháng

X(mm) 34 11 0 35 8 3 90 13 436 325 264 120 1338

+ Dòng chảy lớn nhất trong mùa kiệt

Dòng chảy lớn nhất các tháng trong mùa kiệt được tính theo lưu lượng lớn nhất quan trắc được tại An Chỉ, An Hòa

Bảng 1-7 Bảng kết quả tính toán Qmax 10 các tháng mùa kiệt

Q10%max (m3/s) 14,61 5,27 6,19 4,37 23,1 8,16 9,51Qtb10%(m3/s)

1,65 0,89 0,49 0,34 0,43 0,26 0,34+ Quan hệ Q-f(z) hạ lưu tràn Tính toán thủy lực tràn xây dựng quan hệ Q-f(z), kếtquả tính toán ghi lại ở bảng sau

+ Đường quá trình lũ thiết kế

Bảng 1-10 Bảng đường quá trình lũ thiết kế

Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn

- Địa tầng tuyến công trình

+ Kết quả khảo sát địa tầng tuyến công trình, cống, tràn, cả hai giai đoạn như sau:a) Tuyến đập

 Lớp 1a: Đất á sét nhẹ-trung hạt cát lẫn sỏi cuội màu xám nâu, nâu nhạt Đất ẩm, mềm dẻo, cứng, kém chặt Sỏi cuội là thạch anh, granit, tròn nhẵn cạnh, khích thước 0,2-0,7 cm, chiếm khoảng 20-30, phân bố không đều trong tầng Lớp này phân bố tại phạm

vi thềm suối, bề dày từ 1,2-2,0 m Nguồn gốc aQ

 Lớp 1b: Hỗn hợp cát sỏi cuội màu xám nâu, xám vàng nhạt, xám xanh Cát thạchanh hạt mịn-thô chiếm khoảng 60-70 Sỏi cuội thạnh anh, granit, tròn nhẵn cạnh, kích thước 0,2-10,0cm chiếm khoảng 30-40, hàm lượng sỏi cuội tăng dần theo độ sâu Trongtầng đôi chỗ xen kẹp các thấu kính bùn sét hữu cơ màu xám đen Lớp này phân bố tại khuvực lòng và thềm suối, bề dày từ 1,0-1,5 m Nguồn gốc aQ

 Lớp 1c: Hỗn hợp cuội sỏi tảng lăn và đất á sét nặng màu xám nâu, nâu nhạt, nâu vàng Đất ẩm, dẻo cứng, chặt vừa Sỏi cuội thạch anh tròn nhẵn cạnh, kích thước 0,2-15cm, chiếm khoảng 40-50 Tảng granit khá tròn cạnh, rất cứng chắc, kích thước 20-50cm, chiếm khoảng 20-30, hàm lượng cuội sỏi tảng tăng dần theo độ sâu Lớp này phân bố tại lòng và thềm suối, bề dày từ 2,0-2,4 m Nguồn gốc aQ

 Lớp 2a: Đất á sét nặng-sét chứa sạn dăm màu xám nâu, nâu nhạt, vàng nhạt Đất

ẩm vừa, nửa cứng, chặt vừa Sạn thạch anh d = 2-5 mm chiếm khoảng 10-20, dăm granit phong hóa mạnh, tương đối cứng, kích thước từ 2-20 cm, chiếm khoảng 10-20 Lớp này phân bố tại sườn và chân đồi chiều dày lớp từ 1,7-5 m Nguồn gốc dQ

 Lớp 2b: Hỗn hợp dăm sạn, đá tảng lăn lẫn ít đất á sét màu xám nâu nhạt, xám trắng Đất hơi ẩm, chặt vừa nửa cứng Dăm san thạch anh, granit, cứng, kích thước

d=0,2-20 cm chiếm 20=30 Đá tảng lăn granit góc cạnh, cứng chắc, kích thước 80cm, chiếm khoảng 50-60 Lớp này phân bố cục bộ tại sườn đồi, bề dày từ 4,5-5 m

20- Lớp 3: Đất á sét nặng lẫn sạn thạch anh màu xám vàng, nâu đỏ loang lỗ màu xám trắng Đất ẩm vừa, nửa cứng, chặt vừa Sạn thạch anh, d=2-10 mm chiếm khoảng 15-20 Lớp này phân bố tại sườn đỉnh và chân đồi, bề dày từ 2,4-4,9 m Nguồn gốc eQ.

 Lớp 4: Đới phá hủy kiến tạo Đá granit phong hóa hoàn toàn màu xám nâu, xám vàng nhạt lẫn xám trắng Đá rất mềm bở, các hạt liên kết yếu, nõn khoan dễ bóp vỡ vụn bằng tay Hầu hết các khoáng vật tạo đá đã biến thành hạt bụi hạt sét Trong nõn khoan vẫn còn quan sát được hình dạng của đá gốc Bề dày từ 2,0-6,8 m

 Lớp 4a: Đới phá hủy kiến tạo Đá granit phong hóa hoàn toàn màu xám nâu, xámvàng nhạt lẫn xám trắng Đá rất mềm bở, các hạt liên kết yếu, nõn khoan dễ bóp vỡ vụn bằng tay Hầu hết các hạt khoáng vật tạo đá đã biến thành hạt bụi, hạt sét Về bản chất đớinày đã bị phong hóa triệt để hơn so với lớp 4, hàm lượng sét cao hơn và tính thấm nhỏ hơn

 Lớp 5: Đá granit phong hóa mạnh màu xám nâu, xám vàng lẫn xám trắng Đá tương đối mềm, các hạt liên kết yếu, nõn khoan có thể bẻ được bằng tay Lớp này phân

 Lớp 7: Đá granit phong hóa nhẹ màu xám trắng, xám xanh đốm đen Đá cấu tạo khối kiến trúc trung-thô, thành phần hạt chủ yếu là thạch anh, fenspat, biotit Đá nứt nẻ trung bình, chủ yếu là khe nứt kín, mặt nứt xiên góc 15-30 độ, 40-60 độ so với phương nằm ngang, mặt nứt gồ ghề bám các mạch fenspat màu xám trắng Đá cứng chắc

 Lớp 2b: Lớp này phân bố cục bộ tại sườn đồi, bề dày từ 4,5-5 m Nguồn gốc dQ

 Lớp 3: Lớp này phân bố tại sườn đỉnh chân đồi, bề dày từ 2,4-4,9 m Nguồn gốc eQ

 Lớp 4: Bề dày từ 2,0-6,8 m

 Lớp 5: Lớp này phân bố cục bộ tại nền đập, bề dày từ 0,4-2,2 m

 Lớp 6: Đá tương đối cứng, bề dày lớp từ 1,0-6,5 m

 Lớp 7: Đá cứng chắc

Điều kiên dân sinh kinh tế

- Dân số và lao động: Theo tài liệu thống kê của phòng nông nghiệp huyện Đức Phổ và niên giám thống kê của tỉnh Quảng Ngãi năm 2006, ta có các số liệu điều tra thuộc các xã có diện tích đất canh tác trong khu vực hưởng lợi như sau:

Bảng 1-13 Bảng tổng hợp dân số và lao động khu vực hưởng lợi

TT Tên gọi Đơn vị

Bảng 1-14 Bảng thống kê sản lượng bình quân năm

TT Xã Dân số Bình quân lương thựcđầu

người(Kg/ng/năm)

Số lượng lương thực quy ra thóc(tấn)

ĐIỀU KIỆN GIAO THÔNG

- Khu vực công trường cách quốc lộ 1A 6 km theo đường quản lý đập Liệt Sơn về phía tây

- Làm mới 3km đường quản lý kết hợp thi công nối từ đường quản lý đập Liệt Sơnvào đầu đập Chóp Vung

- Trong khu vực công trường mở một số đường nội bộ từ đường thi công quản lý đến các công trình chính như đập đất, tràn xả lũ, cống lấy nước.

NGUỒN CUNG CẤP VẬT LIỆU, ĐIỆN, NƯỚC

1.6.1 Nguồn cung cấp điện

- Điện sinh hoạt và phục vụ thi công dùng máy phát điện di động loại di động c -100 có công suất 103 KW và điện áp 0,4 KV, bố trí tại các cụm thi công đập đất, tràn xả

lũ, cống lấy nước và khu công xưởng phụ trợ, lán trại tạm

1.6.2 Nguồn cung cấp nước

- Nước sinh hoạt dùng nước giếng đào

- Nước thi công dùng nước suối La Vĩ và nước kênh Liệt sơn

1.6.3 Nguồn cung cấp vật liệu xây dựng

- Các bãi vật liệu đắp đảm bảo yêu cầu kỹ thuật để đắp đập, có dung trọng tự nhiên

tn = 1,42 T/m3, cụ thể

Bảng 1-15 Bảng các bãi vật liệu đắp cho từng giai đoạn

TT Tên bãi Trữ lượng(m3

)

Cự ly(m) Vị trí bãi Quy hoạch đắp

+ Xi măng, sắt thép và các vật liệu phụ khác mua tại thị xã Quảng Ngãi vận

chuyển theo đường quốc lộ 1A cự ly 48 km

1.7 ĐIỀU KIỆN CUNG CẤP VẬT TƯ, THIẾT BỊ NHÂN LỰC

Kho vật tư của các khu phù trợ có quy mô phụ thuộc vào khối lượng vật tư, xe máy, khả năng cung cấp vật tư của các nhà thầu và tiến độ thi công, kho vật tư phải được bố trí tại

vị trí giao thông thuận lợi và gần các khu sản xuất phục vụ thi công và công trường THỜI GIAN THI CÔNG ĐƯỢC PHÊ DUYỆT dưới 2 năm

NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ THUẬN LỢI TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG

Do công tác chuẩn bị đi trước rất tốt nên trong quá trình thi công chưa gặp khó khăn đáng

kể nào và quá trình thi công diễn ra một cách rất thuận lợi điển hình như:

- Khí hậu thuận lợi, đường xá, cầu cống thuận lợi

- Nguyên vật liệu, nhân lực phong phú

- Máy móc, thiết bị tốt…vv

CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG

Lưu lượng dẫn dòng thi công.

Tần suất dẫn dòng thi công : Công trình cấp 3 => tần sất P=10

Chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế.

Thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công là thời gian thiết kế phục vụ dẫn dòng (ngăn nước,tháo nước) của các công trình dẫn dòng cụ thể Thời gian đó có thể là 1 tháng, 2tháng hoặc 1 mùa khô hoặc 6 tháng hoặc 1 năm

+ Thời gian thi công;

-Mùa khô:Từ tháng 1-tháng 8

-Mùa lũ : từ tháng 9-tháng 12

Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công.

-Mùa khô chọn lưu lượng dẫn dòng: Qmk= 23.1m3/s

-Mùa lũ chọn lưu lượng dẫn dòng : Qml =138.2 m3/s

Phương án dẫn dòng và mốc khống chế thi công.

Theo phương án này thi công công trình trong vòng 2 năm,

 Nội dung phương án:

Nội dung phương án

Năm

XD Thời gian

Hình thức dẫndòng

Tầnsuất(P%)

Lưulượngdẫndòng(Q)

Các công việc phải làm và các mốc

khống chế

10% 23,1

(m3/s)

+ Đắp đê quai

+ Bơm cạn hố móng và xử lí nền.+ Thi công cống ngầm bên bờ trái vàđắp đập (I) vai trái lên cao trình 24 mMùa Lũ từ:

138,2(m3/s)

+ Tiếp tục đắp đập vai trái lên đến cao trình đỉnh đập 37.6 m.(II)+ Thi công tràn

23,1(m3/s)

+ Đắp đê quai ngăn toàn bộ lòng sông

+ Bơm cạn hố móng và xử lí nền.+ Đắp đập đến cao trình vượt lũ +31 m.(III)

138,2(m3/s)

+Đắp đập đến cao trình thiết kế +37.6m(IV)

+ Hoàn thiện công trình

CHƯƠNG 3 THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN

1.1 PHÂN CHIA GIAI ĐOẠN ĐẮP ĐẬP VÀ XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ ĐẮP ĐẬP

1.1.1 Phân chia các giai đoạn đắp đập.

 Căn cứ theo các mốc các cao trình khống chế đã chỉ ra trong phần tính toán dẫndòng, chia thành các đợt đắp theo các mặt cắt sau:

Hình 1.1.1.a 1.1.1 Mặt cắt dọc đập.

Hình 1.1.1.a 1.1.2 Mặt cắt ngang đại diện đập(I-I)

Hình 1.1.1.a 1.1.3 Mặt cắt ngang đại diện đập(II-II)

Hình 1.1.1.a 1.1.4 Mặt cắt ngang đại diện đập(III-III)

1.1.2 Khối lượng đắp đập.

a Giai đoạn I:K1

Khối lượng đắp đập và diện tích mặt đập của từng giai đoạn được tính theo cao trình

Bảng 1.1.2.a 1.1. Khối lượng đắp đập K1

Khối lượng (m³) hi,i+1*(Fi+Fi+1)/ 2

Rộng a(m) Dài b ( m) Fi = a*b

14 22 107.59 90.43 9729.364

Chiều dày ( m) hi,i+1

Khối lượng (m³) hi,i+1*(Fi+Fi+1 )/2

Rộng a(m) Dài b ( m) Fi = a*b

c Giai đoạn III (K2).

Bảng 1.1.2.a 1.3. Khối lượng đắp đập K2

Khối lượng (m³) hi,i+1*(Fi+Fi+1)/ 2

Rộng a(m) Dài b ( m) Fi = a*b

Khối lượng (m³) hi,i+1*(Fi+Fi+1)/ 2

Rộng a(m) Dài b ( m) Fi = a*b

1 26 28.35 106.59 3021.827

3046.94205 1 3046.94205

2 27 27.52 111.63 3072.058

2956.0244 0.6 1773.61464 27.6 28.33 114.66 3248.318

1.1,3 Cường độ đắp đập

Căn cứ vào thời gian dự kiến đắp đập theo tiến độ tính toán được cường độ đắp cho từng đợt Cường độ đắp đập được tính theo công thức:

Q đắp = ( m 3 /ca) Trong đó:

+ V đắp : khối lượng đắp (m 3 ).

+ T: số ngày thi công (ngày).

+ n: số ca thi công trong ngày (ca/ngày).

Mùa khô: từ 01/01 đến 31/8, thi công trong 22÷26 ngày Chọn 26 ngày

Mùa lũ: từ 01/09 đến 31/12, thi công trong 18÷22 ngày Chọn 20 ngày

Thời gian thi công

GD Số tháng Số ngày thi công Số ngày Số ca thi côngSố ca

(ca)

thi công trong tháng thi công trong ngày

(tháng) (ngày/tháng) (ngày) (ca/ngày)

Bảng theo dõi cường độ đắp đập

Giai đoạn Khối lượng đắp Thời gian Cường độ Ghi chú

1.1 QUY HOẠCH BÃI VẬT LIỆU.

1.1.1 Qui hoạnh bãi vật liệu cho toàn bộ đập.

(1) Kh i lố ượng c n đào đ b o đ m đ kh i lầ ể ả ả ủ ố ượng đ p.ắ

 Sử dụng công thức: VĐào= Vđắp

 Trong đó:

Vđắp- khối lượng đắp yêu cầu theo thiết kế của toàn bộ đập;

VĐào- khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp của toàn bộ đập;

K1- hệ số kể đến lún, K1=1,1;

(1) Khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu

 Sử dụng công thức: Vchủ yếu = (1,52)Vđào

1.1.2 Kế hoạch sử dụng bãi vật liệu cho từng đợt

(1) Khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp

 Sử dụng công thức: Vi

đào= Vi đắp

 Trong đó:

Vđắp- khối lượng đắp yêu cầu theo thiết kế của đợt thứ i;

Vđào- khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp của đợt thứ i;

(1) Khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu

 Sử dụng công thức: Vi

chủ yếu= (1,52).Vi

đào

 Trong đó: