Nghiên cứu giải pháp tiêu nước hố móng khi thi công công trình trạm bơm tiêu bảo khê hưng yên

LỜI CÁM ƠN Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên nghành Xây dựng công trình thuỷ với đề tài : “Nghiên cứu giải pháp tiêu nước hố móng thi công trình Trạm bơm tiêu Bảo Khê-Hưng Yên” đã được hoàn thành với sự giúp đỡ của các thầ y khoa Cơng trình, khoa Sau đại học là phòng Đào tạo Đại học và Sau Đại học trường Đại học Thuỷ lợi, Tổng công ty tư vấn xây dựng Thuỷ lợi Việt nam -CTCP, cùng nhiều bạn bè, đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn đến gia đình , bạn bè , người thân và các đồng nghiệp động viên và chia sẻ những khó khăn , tạo điều kiện thuận lợi cho học tập và hoàn thành luận văn này Đặc biệt tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới: GS.TS Lê Kim Truyền, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, cung cấp tài liệu và các thông tin khoa học cần thiết cho công tác lập luận văn này Luận văn được tiến hành điều kiện tài liệu , thời gian và kiến thức còn hạn chế, phải nỗ lực bổ sung , cập nhật dần , vì thế chắc chắn không tránh khỏi những khiếm khuyết Tác giả kính mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của Quý thày cô giáo, của các Quý vị quan tâm và bạn bè đồng nghiệp Xin trân trọng cảm ơn./ Hà Nội, ngày 28 tháng năm 2012 Trần Mạnh Tuấn LỜI CAM KẾT Tên là: Trần Mạnh Tuấn Học viên lớp: 17C2 Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Những nội dung kết trình bày luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học Tác giả Trần Mạnh Tuấn MỤC LỤC Mở đầu - Tính cấp thiết của đề tài…………………………………….………… … ….1 - Mục đích của đề tài….…………………………………….…………… … …1 - Đối tượng và phạm vi nghiên cứu………………….……………………… …2 - Kết dự kiến đạt được…… ……………………………………………… Chương 1.1 Tổng quan biện pháp hạ mực nước ngầm tiêu nước hố móng Đặc điểm và yêu cầu của các hố móng ………………………………… 1.1.1 Đặc điểm hố móng…………………………………………………… …… 1.1.2 Yêu cầu tiêu nước hố móng………………………………………………….3 1.1.3 Sơ lược các biện pháp hạ thấp MNN thế giới và nước………… 1.2 Các phương pháp hạ mực nước ngầm tiê u nước hố móng công trình thủy…………………………… ………………………………………………… 1.2.1 Tổng quan…………………………………………………… ………… …5 1.2.2 Phương pháp HMNN giếng thường………………………………… 10 1.2.3 Giếng thường với máy bơm sâu… ………………………………….….….11 1.2.4 Phương pháp HMNN giếng kim………………………………….… 12 1.2.4.1 Tổng quan……………………………………………….……………… 12 1.2.4.2 Cấu tạo hoạt động, ưu nhược điểm điều kiện áp dụng…………… … 13 1.2.4.3 Các thiết bị hệ thống giếng kim…………………………… …14 1.2.4.4 Bố trí hệ thống giếng kim……………………………………………… 16 1.2.4.5 Khoan lỗ tạo giếng………………………………………………… …….17 1.2.5 Phương pháp giếng kim có thiết bị dòng phun…………………….…… …17 1.2.6 Giếng kim kết hợp điện thấm………………………………………….… …20 1.2.7 Phương pháp giếng khoan UNICEF loại nhỏ………………………….… 21 1.2.8 Phương pháp giếng kết hợp tường ngăn nước…………….……………… 22 1.2.8.1 Tổng quan…………………………………………………………… … 22 1.2.8.2 Cấu tạo hoạt động ưu nhược điểm………………………………….… 23 1.3 Giếng khoan…………………………………………………… … ….…25 1.3.1 Cấu tạo giếng khoan………………………………………………….….…25 1.3.2 Các dạng giếng khoan………………………………………….……….….25 1.3.3 Quy trình thi công giếng…………………………………………… …… 25 1.4 Kết luận chương 1………………………………………………….…… 26 Chương Nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến vi ệc lựa chọn giải pháp tiêu nước hố móng…………………………………………………………… … … 27 2.1 Điều kiện địa chất nền móng, địa chất thủy văn……………………… 27 2.2 Cao độ và kích thước móng công trình……………………………….….28 2.3 Biện pháp thiết kế tổ chức thi công hố móng………………………… 28 2.4 Khả đáp ứng về các thiết bị phục vụ cho cơng tác tiêu nước hớ móng………………………………………………………………… ……….….28 2.5 Năng lực thi công của các nhà thầu………………………….………… 29 2.6 Các phương pháp giảm giá thành cho khâu hạ mực nước ngầm… … 29 2.7 Kết luận chương 2……………… …………………… ………………… 33 Chương Cơ sở lý thuyết và những bài toán bản tính toán hạ thấp mực nước ngầm bằng hệ thống giếng .35 3.1 Cơ sở vận động của nước dưới đất…………………………………….…35 3.1.1 Đặt vấn đề nghiên cứu………………………………………………… … 35 3.1.1.1 Tầng nước ngầm……………….………………………………….….… 35 3.1.1.2 Tầng nước áp lực……………….……………………………… ….… 36 3.1.2 Đặc trưng về độ rỗng và hệ số nhả nước………………………………… 37 3.1.2.1 Độ rỗng…………………………………………………………………….37 3.1.2.2 Hệ số nhả nước trọng lực………………………………………………… 39 3.1.2.3 Hệ số giữ nước…………………………………………………………… 39 3.1.3 Định luật Đarcy…………………………………………………………… 39 3.1.4 Phương pháp vi phân liên tục của dòng ngầm ,điều kiện ban đầu và điều kiện biên……………………………………………………………………………… 43 3.1.5 Cơ sở vận động của dòng ngầm và các bài toán đơn giản………………… 44 3.1.5.1 Lưới thủy động…………………………………………………………… 44 3.1.5.2 Xác định đường đẳng phương dòng chảy …………………… ……45 3.1.5.3 Dòng chảy thấm qua mực nước ngầm………………………………… …48 3.1.5.4 Dịng chảy qua biên thấm có hệ số thấm thay đổi………………… …….49 3.1.5.5 Dòng chảy ổn định đồng hướng…………………………………….…… 50 3.2 Vận động của dòng ngầm tới giếng khoan……………………………… 51 3.2.1 Vận động ổn định và không ổn định tầng chứa nước đồng chất vô hạn………………………………………………………………………….………51 3.2.2 Ảnh hưởng của giếng khoan không hoàn chỉnh…………………….… …61 3.2.3 Dòng thấm tới giếng khoan tại vùng gần các biên………………….….… 61 3.2.4 Tác động lẫn giữa các giếng khoan ……………………….…….… 66 3.3 Các phần tử tính tốn hạ mực nước ngầm……………………………… 67 3.3.1 Xác định lưu lượng của các thiết bị hạ n ước ngầm loại hoàn chỉnh tr ường hợp tầng chứa nước ngầm không có áp lực……………….………….……………67 3.3.2 Lượng nước chảy tới các ống giếng không hoàn chỉnh………………….… 74 3.3.3 Xác định số lượng giếng và khoảng cách giữa chúng……………………….78 3.3.4 Xác định chiều sâu hạ giếng vào đất………………………………… 81 3.3.5 Tốc độ dềnh lên của MNN thiết bị hạ nước ngầm ngừng làm việc…… 82 3.3.6 Trình tự chung của việc tính toán thiết bị hạ mực nước ngầm………… ….83 3.4 Kết luận chương 3……………………………………………………… 84 Chương Ứng dụng phần mềm MODFLOW tính toán tiêu nước hố móng cho công trình đầu mối "Trạm bơm tiêu Bảo Khê" thành phố Hưng Yên 85 4.1 Giới thiệu Trạm bơm tiêu Bảo Khê………………………………… … 85 4.1.1 Nhiện vụ cơng trình………………………………….………………….… 85 4.1.2 Thơng số kỹ thuật…………………………………….…………….….……85 4.1.3 Khối lượng chính………………………………………………….…….….86 4.1.4 Tình hình địa chất………………………………………………….…….…88 4.1.5 Biện pháp thi cơng hố móng lập…………………………………….… 90 4.1.5.1 Căn thiết kế………………………………………………….………….90 4.1.5.2 Phương án dẫn dòng thi cơng………………………………………… … 91 4.1.5.3 Trình tự dẫn dịng thi cơng……………………………………… ……… 91 4.2 Lựa c họn phương án tiêu nước hố móng cho Trạm bơm tiêu Bảo Khê ………………………………………………………………………… … 92 4.3 Giới thiệu phần mềm Modflow và ứng dụng nó vào tính toán hạ thấp mực MNN Trạm bơm tiêu Bảo Khê……………………………………… …….….93 4.3.1 Giới thiệu phần mềm Modflow…………………………………………… 93 4.3.1.1 Tổng quan………………………………………………………… …… 93 4.3.1.2 Phương trình tốn học……………………………………………………94 4.3.1.3 Phương pháp giải toán chuyển động nước ngầm hố móng cơng trình trạm bơm tiêu Bảo Khê-Hưng Yên …………………………… …… …… …95 4.3.2 Điều kiện biên mô hình…………………………………………… 97 4.3.3 Tính toán hạ thấp mực nước ngầm theo thiết kế , thực tế đã HTMNN và tính theo Modflow………………………………………………………………… …98 4.3.3.1 Tính tốn hạ thấp MNN theo thiết kế, thực tế HTMNN…………… 98 4.3.3.2 Tính tốn theo truyền thống kết hợp thí nghiệm trường……… … 101 4.3.3.3 Tính tốn theo phần mềm Modflow…………………………… …102 4.3.4 Đánh giá hiệu phần mền Modflow tính tốn thiết kế HMNN……………………………………………………………………………110 4.4 Những điều cần lưu ý thi công hạ thấp MNN bằng hệ thống giếng ……………………………………………………………………… ……111 4.5 Kết luận chương ………………………………………………….… 112 Kết luận và kiến nghị…… …………… …………………………… .114  Trình bày các kết quả đạt được của luận văn…………………………… 114  Mức độ tin cậy của kết quả tính toán……………………………… ….….114  Khả ứng dụng đề tài thực tế…………………………… 115  Những vấn đề còn hạn chế và kiến nghị……………………………… …115 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1 Sơ đồ làm việc giếng đơn HMNN……….…………………… Hình 1-2 Mực nước ngầm hạ xuống thấp đáy móng ổn định……………6 Hình 1-3 Phạm vi áp dụng HMNN trường……………………… ….……10 Hình 1-4 Giếng thường cỡ lớn……………………….…………………………….10 Hình 1-5 Ống lọc nước gang đúc……………….……………………………10 Hình 1-7 Mặt bố trí hệ thống giếng kim xung quanh hố móng………… …13 Hình 1-8 Sơ họa cách làm việc ống lọc…………….………………………14 Hình 1-9 Cấu tạo giếng kim với khớp nối lề……………….….…………… 15 Hình 1-10 Cấu tạo ống lọc nước…………….…………………………………… 15 Hình 1-11 Sơ đồ bố trí cấp giếng kim hố móng sâu…………….………… 16 Hình 1-12 Cấu tạo giếng kim có thiết bị dịng phun…………….………….…… 19 Hình 1-13 Cấu tạo vịi phun………………………………….…………….………19 Hình 1-14 Biện pháp giếng kim lọc kết hợp điện thấm để HMNN…….…….……20 Hình 1-15 Cấu tạo giếng…………………………………………….…………… 20 Hình 3-1 Sơ đồ loại tàng chứa nước………………………… ………………36 Hình 3-2 Tầng chứa nước áp lực……………………………………………….… 37 Hình 3-3 Tầng chứa nước áp lực cấu tạo đơn nguyên…………………… 37 Hình 3-4 Mối quan hệ giữu bất đồng bất đẳng hướng……………… … 42 Hình 3-5 Một phần lưới thủy động lực tạo cách đường dòng đường thế………………………………………………………………………….……….44 Hình 3-6 Lưới thủy động thấm từ phía lịng dẫn qua hệ hai lớp bất đẳng hướng………………………………………………………………………………45 Hình 3-7 Xác định đường đẳng phương dòng chảy từ cao độ mực nước ba giếng ……………………………………………………………………….46 Hình 3-8 Bản đồ đẳng mực nước dịng ngầm biểu thị đường dịng……….46 Hình 3-9 Khúc hạ đường dịng cắt MNN……………………………… 48 Hình 3-10 Khúc xạ đường dòng ngầm cắt ngang biên thấm…………… ……49 Hình 3-11 Sự khúc xạ qua tầng cắt khô mịn với tỷ số hệ số thấm=10…… 50 Hình 3-12 Dịng thấm động ổn định tới giếng khoan hồn chỉnh tầng chứa nước có áp phân bố hữu hạn……………………………………………………….52 Hình 3-13 Dịng thấm đợng ởn định tới giếng khoan hoàn chỉnh tầng chứa nước có áp phân bớ vơ hạn………………………………………………………… … 52 Hình 3-14 Phân bố dòng thấm tới giếng cắt một nửa chiều dày tầng chứa nước có áp …………………………………………………………………………………… 53 Hình 3-15 Phân bố dòng thấm tới giếng khoan thủng tầng chứa nước có áp….53 Hình 3-16 Phân bớ dòng thấm tới lỗ khoan hồn chỉnh tầng chứa nước có áp………………………………………………………………………………… 53 Hình 3-17 Phân bớ dòng thấm tới lỗ khoan tầng chứa nước có áp………….53 Hình 3-18 Dòng thấm tới giếng khoan tầng chứa nước không áp………… 54 Hình 3-19 Sự phát triển của dòng phân bở xung quanh giếng hút nước hoàn chỉnh tầng chứa nước không áp với ống lọc chiếm 33% chiều dày tầng chứa nước…………………………………………………………………………….… 56 Hình 3-20 Dòng thấm ởn định tới giếng khoan tầng chứa nước không áp có lượng nước bổ cập không đổi từ xuống………………………………… … 56 Hình 3-21 Đờ thị xác định thời gian hút nước tầng chứa nước khơng áp………………………………………………………………………………… 59 Hình 3-22 Giếng khoan hút nước tầng chứa nước thấm xuyên…………… … 60 Hình 3-23 Họ đường cong để xác định hệ số nhả nước và hệ số dẫn nước của tầng chứa nước thấm xuyên (Walton, 1996)………………………………………… 60 Hình 3-24 Giếng không hoàn chỉnh tầng chứa nước có áp……………… 61 Hình 3-25 Giếng khơng hoàn chỉnh tầng chứa nước có áp…………… … 63 Hình 3-26 Đường dòng và đường thế đối với giếng hút nước và giếng ảo ép nước…………………………………………………………………………… ….63 Hình 3-27 Ảnh hưởng của bên cấp đến dạng đường cong hạ thấp mực nước théo thời gian…………………………………………………………………….……… … 64 Hình 3-28 Mặt cắt: a) Giếng hút n ước gần một biên không thấm n ước, b) Hệ thống thuỷ lực của dòng thấm tầng chứa nước có biên cách nước…………… ….65 Hình 3-29 Ảnh hưởng của biên cách n ước đến đường cong quan hệ hạ thấp m ực nước theo thời gian………………………………………………………….……… …65 Hình 3-30 Sơ đồ diễn giải trình tự xác định vị trí biên cách nước của tầng chứa gần giếng hút nước………………………………………………………………… ….66 Hình 3-31 Đường cong hạ thấp mực nước ban đầu can nhiễu ba giếng khoan………………………………………………………………………….… 67 Hình 3-32 Sơ đờ tính toán thiết bị hạ nước ngầm loại hoàn chỉnh 68 Hình 3-33 Sơ đồ tính toán đối với dòng chảy áp lực……………………… … …72 Hình 3-34 Sơ đờ tính toán thiết bị hạ nước ngầm loại khơng hoàn chỉnh…….… 75 Hình 3-35 Sơ đồ tính tốn giếng khơng hồn chỉnh…………………… …… 77 Hình 3-36 Sơ đồ tính tốn hệ thống giếng khơng hồn chỉnh…………………… 77 Hình 3-37 Biểu đờ tính toán phụ trợ để xác định trị sớ v…………………… … 79 Hình 4-1 Bản vẽ Tổng mặt bằng thi công …………………………………… …116 Hình 4-2 Xem bản vẽ biện pháp đào móng trạm bơm ……………… ….…… 117 Hình 4-3 Sơ đờ hoá hệ thống địa chất thuỷ văn khu vực nghiên cứu……… ……96 Hình 4-4 Sơ đờ giải hệ phương trình vi phân…………………………………… 97 Hình 4-5 Mặt cắt ngang hố móng trạm bơm Bảo khê theo(A-A)………………….99 Hình 4-6 Mặt bố trí hệ thống HMNN trạm bơm Bảo Khê………………… 99 Hình 4-7 Sơ đồ bố trí giếng thí nghiệm trường………… ………………….102 Hình 4-8 MNN xung quanh phạm vi hố móng sau 10 ngày hút nước liên tục 40 giếng nhựa đặt cách 6,2m nhìn từ xuống ………………… ………103 Hình 4-9 Mơ tả bố trí hệ thống giếng nhựa quan trắc MNN xung quanh phạm vi hố móng theo khơng gian 3D……………….………………………… …….103 Hình 4-10 MNN xung quanh phạm vi hố móng sau 10 ngày hút nước liên tục 40 giếng nhựa đặt cách 6,2m nhìn thuận dịng nước chảy……………….…….104 Hình 4-11 MNN xung quanh phạm vi hố móng sau 10 ngày hút nước liên tục 40 giếng nhựa đặt cách 6,2m nhìn ngược dịng nước chảy……………….……104 Hình 4-12 MNN xung quanh phạm vi hố móng sau 10 ngày hút nước liên tục 40 giếng nhựa đặt cách 6,2m nhìn từ nghiêng từ bờ trái sang……………… 105 Hình 4-13 MNN xung quanh phạm vi hố móng sau 10 ngày hút nước liên tục 40 giếng nhựa đặt cách 6,2m nhìn từ nghiêng từ bờ phải sang……………… 105 Hình 4-14 Mơ tả bố trí hệ thống giếng cách 6,2 hạ MNN giếng nhựa quan trắc MNN xung quanh phạm vi hố móng theo khơng gian 3D ……………….0…106 Hình 4-15 Mơ tả bố trí hệ thống giếng cách 6,2 hạ MNN giếng nhựa quan trắc MNN xung quanh phạm vi hố móng theo khơng gian 3D gắn với địa hình hố móng nhà trạm……………………………………………………………… ……… 106 Hình 4-16 Mặt cắt dọc qua tim hố móng………………………………… … 107 Hình 4-17 Mặt cắt ngang qua tim hố móng……………………………………107 Hình 4-18 Đường quan hệ MNN hố móng theo thời gian bơm nước hệ thống giếng nhựa (gồm 40 giếng) xung quanh phạm vi hố móng……………… 108 Hình 4-19 Hệ thống giếng hạ MNN hố móng nhà trạm………………………….110 Hình 4-20 Đổ BTCT đáy móng nhà trạm………………………… ……….110 104 Hình 4-8 MNN xung quanh phạm vi hố móng sau 10 ngày hút nước liên tục 40 giếng nhựa đặt cách 6,2m nhìn từ xuống 105 Hình 4-9 Mơ tả bố trí hệ thống giếng nhựa quan trắc MNN xung quanh phạm vi hố móng theo khơng gian 3D Hình 4-10 MNN xung quanh phạm vi hố móng sau 10 ngày hút nước liên tục 40 giếng nhựa đặt cách 6,2m nhìn thuận dịng nước chảy 106 Hình 4-11 MNN xung quanh phạm vi hố móng sau 10 ngày hút nước liên tục 40 giếng nhựa đặt cách 6,2m nhìn ngược dịng nước chảy Hình 4-12 MNN xung quanh phạm vi hố móng sau 10 ngày hút nước liên tục 40 giếng nhựa đặt cách 6,2m nhìn từ nghiêng từ bờ trái sang 107 Hình 4-13 MNN xung quanh phạm vi hố móng sau 10 ngày hút nước liên tục 40 giếng nhựa đặt cách 6,2m nhìn từ nghiêng từ bờ phải sang Hình 4-14 Mơ tả bố trí hệ thống giếng cách 6,2 hạ MNN giếng nhựa quan trắc MNN xung quanh phạm vi hố móng theo khơng gian 3D 108 Hình 4-15 Mơ tả bố trí hệ thống giếng cách 6,2 hạ MNN giếng nhựa quan trắc MNN xung quanh phạm vi hố móng theo khơng gian 3D gắn với địa hình hố móng nhà trạm Hình 4-16 Mặt cắt dọc qua tim hố móng Hình 4-17 Mặt cắt ngang qua tim hố móng 109 Hình 4-18 Đường quan hệ MNN hố móng theo thời gian bơm nước hệ thống giếng nhựa (gồm 40 giếng) xung quanh phạm vi hố móng Từ kết ta thấy bố trí 40 giếng, khoảng cách giếng 6,2m xung quanh hố móng hạ MNN đáy hố móng xuống đến cao trình thiết kế (theo giếng quan trắc điểm hố móng MNN cao trình ổn định -3,86) Khi hệ thống giếng hút nước liên tục 10 ngày MNN hố móng ổn định cao trình -4.00m thấp đáy móng 0,64m phạm vi cho phép từ (0,51,0)m đạt yêu cầu thiết kế Kết tính tốn theo phương án hình 4-7 đến hình 4-16 bảng 4-5 110 Bảng 4-6 So sánh kết tính tốn xác định thơng số thiết kế HMNN Trạm bơm tiêu Bảo Khê – Hưng Yên Thông số TT Đơn vị Khả hút nước giếng q Theo truyền thống Theo thí Theo phầm nghiệm mềm trường Modflow m3/ngđ 50,87 40,5 40,5 m 5,0 3,97 - m 9,76 7,9 12,2 m 13,76 11,90 13,76 m 131,54 120,50 - m 33,1 33,1 - m 22,33 15,6 - m 8,57 7,75 - m3/ngđ 1605,1 1605,1 - 50 40 40 m 5,0 6,2 6,2 P P Chênh lệc MNN đáy hố móng giếng ∆S Độ sâu HMNN giếng S Chiều sâu hạ giếng H Bán kính ảnh hưởng R Bán kính biểu kiến x o R Chiều dày tầng đất áp lực T a R Chiều sâu tầng không thấm kể từ đáy giếng t Lưu lượng chảy vào hố móng Q 10 Số lượng giếng n 11 Khoảng cách giếng e P P 111 Hình 4-19 Hệ thống giếng hạ MNN hố móng nhà trạm Hình 4-20 Đổ BTCT đáy móng nhà trạm 4.3.4 Đánh giá hiệu quả phần mềm Modflow tính toán thiết kế HMNN 112 Sử dụng phần mềm Modflow tính tốn thiết kế hạ MNN dựa sở dòng thấm khơng ổn định giúp cho cơng việc tính tốn nhanh giúp nhà thiết kế, thời gian ngắn tính tốn so sánh nhiều phương án khác để lựa chọn phương án tối ưu nhất, xác trực quan mơ tả mơ hình gần sát với thực tế Thơng số mơ hình đầu vào kết tính tốn thể hình phẳng khơng gian giúp người tính tốn kiểm tra, đánh giá việc làm bước Cho kết thực tin cậy với người tính tốn phải xây dựng tốn mơ hình hóa nhiều yếu tố đầu vào ảnh hưởng đến MNN khu vực cơng trình phải đặt hệ thống MNN mơi trường tự nhiên có ảnh hưởng rộng Kết tính tốn phần mềm Modflow cho cơng trình trạm bơm tiêu Bảo Khê phù hợp với kết tư vấn thiết kế nhà thầu thi cơng phần bê tơng móng nhà trạm, khảng định lại độ tin cậy phần mềm áp dụng xây dựng mơ hình tính tốn luận văn 4.4 Những điều cần lưu ý thi công hạ thấp MNN bằng hệ thống giếng - Khi thi cơng hệ thống giếng cần phải có thí nghiệm để xác định xác hệ số thấm đất nền, khả thu nước giếng để có biện pháp thi công giếng cho phù hợp, thi công lớp lọc xung quanh giếng, lựa chọn cấp phối hạt quấn lưới inox để giếng thu tối đa lưu lượng hạn chế tối thiểu lượng cát vào giếng - Cần xác định vùng có hệ số thấm lớn hướng có nguồn nước bổ sung để khoanh vùng mà bố trí giếng, bơm phù hợp với vùng - Căn vào hệ số thấm đất hố móng mà lựa chọn xem sử dụng loại giếng thường hay giếng kim sử dụng biện pháp tiêu nước đơn giản để việc làm cho hố móng trạng thái khô (đạt hiệu cao kinh tế, tiến độ) Nếu hệ số thấm nhỏ 10-4 cm/s sử dụng giếng kim hay biện pháp khác đơn giản; P P Nếu hệ số thấm lớn từ (10-2 ÷10-4) cm/s sử dụng giếng thường - Căn vào cấu tạo địa chất hố móng mà xác định khoảng cách giếng độ sâu hạ giếng đường kính giếng xác để hạ thấp MNN nằm đáy hố móng - Khi thi cơng giếng sử dụng dung dịch tạo giữ thành hố khoan sau hạ giếng chèn vật liệu xung quanh phải tiến hành rửa dung dịch giữ thành P P P P 113 giếng khoan, bơm thử kiểm tra lưu lượng thật giếng không hạ thấp MNN không đạt yêu cầu - Mỗi giếng hay hệ thống giếng nên bố trí máy bơm dự phịng để có cố, sửa chữa không ảnh hưởng đến hệ thống, ý vị trí đặt bơm tránh làm rung động đến giếng - Khi thi công giếng cần ý đến qui trình cơng nghệ lắp đặt có nhật ký theo dõi giếng để phát cố kịp thời, có vật tư dự phịng để thay sửa chữa nhanh chóng, khơng cố vài giếng làm ảnh hưởng đến việc hạ thấp MNN tồn cơng trình 4.5 Kết ḷn chương Việc lựa chọn phương pháp hạ thấp MNN phụ thuộc vào nhiều yếu tố tự nhiên, thiết bị thi công địa chất móng hố móng Lựa chọn hợp lý mang lại hiệu kinh tế cao, bảo đảm thời gian thi cơng, cịn khơng dẫn đến giá thành xây dựng tăng lên có dẫn đến thất bại bại việc tiêu nước hố móng Giải pháp tháo khơ hố móng cách hút nước từ hệ thống giếng bố trí xung quanh hố móng giải pháp ưu việt có sở lý thuyết thấm chắn, bảo đảm chủ động hạ thấp MNN đến độ sâu yêu cầu, tạo gradient thấm ngược, khắc phục tượng xói ngầm, cát chảy, bung nền, làm ổn định mái hố móng cản trở việc thi cơng móng cơng trình Phương pháp hạ thấp MNN giếng địi hỏi tính tốn phức tạp chưa có quy trình, quy phạm thi cơng hạ thấp MNN giếng Vì vậy, đề tài tập trung nghiên cứu tốn hạ thấp MNN cho hố móng hệ thống giếng Để tính tốn thiết kế hệ thống giếng cách xác phù hợp với điều kiện thực tế, luận văn sử dụng phương trình vi phân liên tục dòng ngầm với điều kiện ban đầu điều kiện biên cụ thể để giải toán nước 114 ngầm tầng chứa nước Việc giải phương trình thực phương phái sai phân hữu hạn Để giải toán hạ thấp MNN, cần chọn thông số hợp lý, mơ sơ đồ tính tốn thích hợp, nhập thông số địa chất thủy văn, xác định kết cấu giếng, đường kính giếng, khoảng cách đặt giếng (với giếng đơn, hang hay nhiều hàng), xác định điều kiện biên khác phù hợp thực tế vùng miền Để đảm bảo tính xác thực mơ hình mơ tốn hạ thấp MNN, trước hết cần phải tính thử cho tốn đơn giản tiến hành kiểm nghiệm mơ hình sở đối chiếu kết tính tốn với số liệu thực đo độ hạ thấp MNN thực tế trường Việc thay hệ thống giếng HMNN truyền thống hệ thống giếng nhựa (cải tiến) giếng khoan UNICEF cơng trình trạm bơm tiêu Bảo Khê sử dụng cần thiết để phù hợp với điều kiện thi công giá thành Lựa chọn phương án dùng hệ thống giếng UNICEF hạ mực nước ngầm để bảo vệ hố móng trạm bơm tiêu Bảo Khê-Hưng Yên thuận lợi mặt kinh tế mặt kỹ thuật áp dụng cho cơng trình cần khẳng định lại thơng số tính tốn thí nghiệm trường Trong ln văn tính toán thiết kế HMNN sử dụng phần mềm Visual Modflow để mô chuyển động nước ngầm đồ họa 3D, để bảo đảm thành công người thiết kế cần nắm vững lý thuyết vầ thủy văn, nước đất để mơ hệ thống cách xác Luận văn đề xuất ứng dụng phần mềm Modflow tính tốn tiêu nước hố móng cho cơng trình đầu mối “Trạm bơm tiêu Bảo Khê- Hưng Yên” với nội dung kết trình bày phần luận văn, coi thực mục đích nội dung nghiên cứu 115 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ:  Trình bày các kết quả đạt được của luận văn Kết nghiên cứu đạt luận văn việc lựa chọn hợp lý thơng số tính tốn hệ thống giếng để hạ thấp mực nước nước ngầm hố móng cơng trình theo u cầu giảm giá thành xây dựng Qua vấn đề lý thuyết thực hành luận văn, rút số kết luận đạt luận văn sau: Luận văn tổng kết phương pháp hạ thấp MNN tiêu nước hố móng Nghiên cứu nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn giải phái tiêu nước hố móng Trên sở sử dụng hệ phương trình vi phân liên tục dịng ngầm, phân tích chuyển động nước ngầm theo tốn khơng gian chiều, sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn với điều kiện biên khác nhau: (lưu lượng nước ngầm chảy vào hố móng với dịng thấm ổn định, khơng ổn định, tầng chứa đồng nhất, khơng đồng nhất, có áp khơng áp), để xác định tướng ứng với b22sài toán trường hợp cụ thể Trên sở ứng dụng phần mềm Modflow để tính tốn hạ thấp MNN hố làm tài liệu tham khảo, tra cứu cho nhà thiết kế, thi cơng cơng trình  Mức đợ tin cậy của kết quả tính toán Sử dụng phầm mềm Modflow tính tốn thiết kế hạ MNN dựa sở dịng thấm khơng ổn định giúp cơng việc tính tốn nhanh giúp nhà thiết kế, thời gian ngắn tính tốn so sánh nhiều phương án khác để lựa chọn phương án tối ưu, xác trực quan mơ tả mơ hình gần sát với thực tế Kết tính tốn áp dụng phần mềm Modflow cho Trạm bơm tiêu Bảo Khê-Hưng Yên phù hợp với kết mà nhà thầu tính tốn thiết kế thi công hạ thấp MNN, khẳng định lại độ tin cậy phần mềm áp dụng xây dựng mơ hình tính tốn luận văn 116  Khả ứng dụng đề tài thực tế Biện pháp tiêu nước hố móng cơng trình thủy lợi có ảnh hưởng lớn đến tiến độ thi cơng, chất lượng cơng trình giá thành dự án cơng trình xây dựng cát vùng cửa sông ven biển, vùng đồng Đề tài nghiên cứu giải pháp tiêu nước hố móng thi cơng cơng trình trạm bơm tiêu Bảo Khê kết nghiên cứu kết tính tốn cho thấy phù hợp với thực tế Vì khả áp dụng kết nghiên cứu đề tài khả quan Tuy nhiên địa chất móng, địa chất thủy văn cơng trình khác nên việc ứng dụng kết nghiên cứu đề tài vào thực tế công trình cần phải điều chỉnh lựa chọn cho phù hợp  Những vấn đề hạn chế và các kiến nghị Trên sở công việc thực thời gian làm luận văn, tác giả đưa số kiến nghị sau: Đối với đơn vị thiết kế việc lựa chọn cơng nghệ hỗ trợ tính tốn hạ thấp MNN phải tìm hiểu xem có đủ thực thi tin cậy khơng, tính đầy đủ bước, tính tốn so sánh hiệu kỹ thuật với hỗ trợ tính tốn hạ thấp MNN phần mềm Modflow phần mềm khác Khi lựa chọn công nghệ hạ thấp MNN cần kiểm nghiệm lại thơng số thiết kế thơng qua thí nghiệm trường để điều chỉnh thiết kế cho phù hợp Ở tính áp dụng cụ thể cho cơng trình trạm bơm tiêu Bảo Khê-Hưng Yên ta thấy điều kiện thí nghiệm trường kinh phí cịn hạn hẹp nên thí nghiệm tuyến cơng trình Khi tính tốn số lượng giếng tính tổng số coi MNN đến giếng hướng nên có giếng khơng đủ lưu lượng đến có giếng hút khơng hết Như cần xác định đường lưu lượng đến hướng để bố trí giếng cho phù hợp Cần nghiên cứu, chọn phương án vận hành hệ thống HMNN tự động hóa để giảm chi phí vận hành ... độ xây dựng cơng trình việc nghiên cứu đề tài: ? ?Nghiên cứu giải pháp tiêu nước hố móng thi cơng trình Trạm bơm tiêu Bảo Khê- Hưng n” mang tính cấp thi? ??t, có ý nghĩa vấn đề nghiên cứu áp dụng thực... dụng cho cơng trình trạm bơm tiêu Bảo Kh? ?Hưng Yên 3 CHƯƠNG1 TỔNG QUAN BIỆN PHÁP HẠ MỰC NƯỚC NGẦM TIÊU NƯỚC HỐ MÓNG 1.1 Đặc điểm yêu cầu hố móng 1.1.1 Đặc điểm hố móng Khi thi cơng hố móng sâu, phải... ngừng 1.1.2 Yêu cầu tiêu nước hố móng Khi tiêu nước hố móng cần phải đảm bảo hố móng ln khơ đảm bảo ổn định thành vách hố móng Chọn phương pháp tiêu nước thích hợp với thời kỳ thi cơng liên quan