2.7.2.1. Thiết kế đờ quai mựa khụ năm thi cụng thứ 2
a. Đờ quai thượng lưu
Mựa khụ năm thi cụng thứ 2 dẫn dũng qua cống xả cỏt ứng với cấp lưu lượng dẫn dũng
Qdd = 77 (m3/s)
Cao trỡnh mực nước thượng lưu là ZTL = 662,47 (m)
Cao trỡnh đờ quai thượng lưu đắp vào đầu mựa khụ năm thi cụng thứ 2 là Zđqtt = Ztl + δ
+ δ là độ cao an toàn δ = 0,5 ữ 0,7 (m). Chọn δ = 0,7 (m) Vậy cao trỡnh đờ quai thượng lưu là
Zđqtl = 662,28 + 0,7 = 663,17 (m).
Ta chọn cao trỡnh đờ quai thượng lưu là: Zđq = 663.5 (m).
- Chiều rộng đỉnh đờ: b = 5 m (kết hợp làm đường thi cụng)
- Hệ số mỏi thượng lưu, hạ lưu: m1 = 2,5; m2 = 1,5
663 5 m=2,5 m= 1,5 Đất đắp γk=1,45 K=0,95
Bao tải chống xói 653,1
662.1
652,6 Mặt cắt đê quai thượng lưu đậo mùa khô năm thứ 2
b. Đờ quai hạ lưu
Dựa vào hỡnh vẽ 1 – 4 trang 8. Ta cú với Qdd = 77 (m3/s) tra biểu đồ Q~Zhạ lưu ⇒
Zhl = 652,7 m
Cao trỡnh đờ quai hạ lưu đắp vào đầu mựa khụ năm thi cụng thứ 2 là Zdqht = Zhl + δ
+ δ là độ cao an toàn δ = 0,5 ữ 0,7 (m). Chọn δ = 0,5 (m) Vậy cao trỡnh đờ quai hạ lưu là
Zđqtl = 652,6 + 0,5 = 653,2(m).
Ta chọn cao trỡnh đờ quai hạ lưu là: Zdq = 653,2 (m).
- Chiều rộng đỉnh đờ: b = 5 m (Kết hợp làm đường thi cụng)
- Hệ số mỏi thượng lưu, hạ lưu: m1 = 2; m2 = 2
653,2 5
Đất đắp K=0,95
646,5 647,1
Mặt cắt đê quai thượng lưu đập mùa khô năm thứ 2
Bao tải chống xói 652,7
m=2 m=2
γtk=1,45
Hỡnh 2 – 11: Mặt cắt qua đờ hạ lưu.
2.8. Thiết kế ngăn dũng
2.8.1. Tầm quan trọng của cụng tỏc ngăn dũng
Trong quỏ trỡnh thi cụng cỏc cụng trỡnh thuỷ lợi trờn sụng, suối để tiến hành bơm cạn hố múng, xử lý nền đập phần lũng sụng trong phạm vi bảo vệ của đờ quai thỡ điều đầu tiờn và tất yếu là làm cụng tỏc chặn dũng.
Chặn dũng thắng lợi là khõu quan trọng hàng đầu khống chế toàn bộ tiến độ, đặc biệt là tiến độ thi cụng cụng trỡnh đầu mối.
Kỹ thuật tổ chức thi cụng ngăn dũng rất phức tạp do đú đũi hỏi người thiết kế phải nắm rừ quy luật của dũng chảy, để chọn đỳng thời điểm xỏc định được thời gian và lưu lượng ngăn dũng hợp lý.
2.8.2. Cỏc phương phỏp ngăn dũng
Dựng vật liệu (đất, đỏ, khối bờ tụng, bú cành cõy) đắp từ bờ bờn này sang bờ bờn kia hoặc đắp từ hai bờ tiến vào giữa cho đến khi dũng chảy bị chặn lại và dẫn qua nơi khỏc.
Phương ỏn này cú ưu điểm là khụng cần cầu cụng tỏc, cụng tỏc chuẩn bị đơn giản, rẻ tiền, nhanh chúng. Nhưng phạm vi hoạt động hẹp, tốc độ thi cụng chậm, lưu tốc trong giai đoạn cuối khả năng rất lớn gõy cho cụng tỏc ngăn dũng thờm khú khăn, phức tạp. Vỡ lẽ đú nờn dựng ở nơi cú nền chống xúi tốt. Cũn lấp từ bờ này sang bờ kia hay đắp từ hai bờ tiến vào giữa cũn tuỳ thuộc vào cụng việc cung cấp, chuyển vật liệu vào.
2.8.2.2. Phương phỏp lấp bằng
Đổ vật liệu đắp đập ngăn dũng trờn toàn bộ chiều rộng cửa ngăn dũng cho tới khi đập nhụ lờn khỏi mặt nước. Do đú thời gian chuẩn bị phải bắc cầu cụng tỏc hoặc cầu nổi để vận chuyển vật liệu.
Phương phỏp này tuy tốn vật liệu, nhõn lực và thời gian làm cầu cụng tỏc nhưng lại cú ưu điểm là diện cụng tỏc rộng, tốc độ thi cụng nhanh, ngăn dũng tương đối dễ dàng vỡ lưu tốc sinh ra trong quỏ trỡnh ngăn dũng nhỏ hơn so với phương phỏp lấp đứng.
2.8.2.3. Phương phỏp lấp hỗn hợp
Lỳc đầu lưu tốc cũn nhỏ thỡ dựng phương phỏp lấp đứng để đắp dần từ bờ bờn này sang bờ bờn kia hoặc hai bờn bờ tiến vào giữa. khi lưu tốc tương đối lớn thỡ dựng cầu nổi, ỏp dụng phương phỏp lấp bằng hoặc vừa lấp bằng vừa lấp đứng để trong một thời gian ngắn nhất đập ngăn dũng nhụ ra khỏi mặt nước.
Ta chọn phương phỏp thả đỏ ngăn dũng theo phương phỏp lấp đứng.
2.8.3. Xỏc định tần suất ngăn dũng, lưu lượng chặn dũng
Theo tiờu chuẩn xõy dựng Việt Nam : TCXDVN 285-2002 (bảng 4-7) ta cú tần suất lưu lượng lớn nhất để thiết kế chặn dũng là 10% (cụng trỡnh cấp 3).
2.8.4. Xỏc định thời điểm ngăn dũng
Theo tài liệu thủy văn, mựa khụ bắt đầu từ thỏng 11 đến hết thỏng 4 với lưu
lượng cỏc thỏng như bảng 1-2. Theo tài liệu này ta thấy thỏng 12 là thỏng cú lưu
lượng nhỏ. Do đú để đảm bảo đủ thời gian thi cụng cụng trỡnh hoàn thành đỳng dự kiến ta chọn thời điểm ngăn dũng từ ngày 11/12 đến ngày 15/12 năm thi cụng thứ hai.
2.8.5. Xỏc định lưu lượng ngăn dũng
CHƯƠNG 3. THI CễNG ĐẬP DÂNG Bấ TễNG 3.1. Tiờu nước hố múng
3.1.1. Mục đớch
Khi tiến hành xõy dựng cỏc cụng trỡnh thuỷ lợi thỡ cụng tỏc tiờu nước hố múng cú vị trớ quan trọng, trong một số trường hợp nú đũi hỏi phải cú kinh nghiệm trong xử lý vỡ một lượng chi phớ khụng nhỏ. Tiờu nước hố múng trong cụng trỡnh Sơn Tõy 3 tốt, đảm bảo cho hố múng luụn khụ rỏo thỡ cỏc cụng tỏc khỏc mới tiến hành được thuận tiện.
3.1.2. Nhiệm vụ của thiết kế tiờu nước hố múng
- Chọn phương ỏn tiờu nước thớch hợp cho từng thời kỳ thi cụng.
- Tớnh toỏn bố trớ hệ thống tiờu nước và thiết bị thớch hợp cho từng thời kỳ thi cụng. - Xỏc định lượng nước, cột nước cần tiờu từ đú lựa chọn cỏc thiết bị tiờu nước cho cụng trỡnh.
3.1.3. Đề xuất và chọn phương ỏn tiờu nước hố múng
3.1.3.1. Cỏc phương phỏp tiờu nước hố múng
Để tiờu nước hố múng thường dựng hai phương phỏp cơ bản là: Tiờu nước trờn mặt và hạ thấp mực nước ngầm.
a) Phương phỏp tiờu nước trờn mặt: Phương phỏp này thường được dựng trong cỏc trường hợp sau:
- Hố múng ở vào tầng hạt thụ, hệ số thấm tương đối lớn.
- Đỏy hố múng ở trờn tầng tương đối dày, hoặc khụng cú tầng nước ngầm ỏp lực.
- Tiờu nước trờn mặt thớch hợp với phương phỏp đào múng từng lớp một.
Phương phỏp này cú ưu điểm là đơn giản, dễ làm và rẻ tiền. Tuy nhiờn, nú cú hạn chế là diện tớch bố trớ lớn ảnh hưởng đến mặt bằng cụng trỡnh nhất là cỏc cụng trỡnh cú mặt bằng hẹp. Ngoài ra, tiờu nước trờn mặt khụng thể hạ thấp mực nước ngầm quỏ sõu nờn với những cụng trỡnh cú đỏy sõu thỡ nước ngầm gõy ảnh hưởng đến thi cụng. Nước thấm thoỏt ra trực tiếp trờn mỏi hố múng dễ gõy ra sạt lở.
b) Phương phỏp hạ mực nước ngầm: Phương phỏp này thường được ỏp dụng trong cỏc trường hợp sau:
- Đỏy hố múng trờn nờn khụng thấm tương đối mỏng, dưới là tầng nước cú ỏp lực. - Khi thi cụng, yờu cầu phải hạ thấp mực nước ngầm. Phương phỏp này cú nhiều ưu điểm như: Làm cho đất trong hố múng khụ rỏo, tạo điều kiện thuận lợi cho thi cụng. Do sự vận động của nước ngầm mà đất nền được cố kết và chặt thờm, giảm khối lượng đào múng do mỏi hố múng nhỏ. Tuy nhiờn, phương phỏp này cú nhược điểm lớn là thi cụng phức tạp, giỏ thành cao, yờu cầu thiết bị và nhõn lực cú kỹ thuật cao.
3.2. Cụng tỏc hố múng
3.2.1. Mục đớch
Đối với hầu hết cỏc cụng trỡnh xõy dựng thỡ khõu đầu tiờn phải kể đến là cụng tỏc mở múng. Đặc biệt đối với cỏc cụng trỡnh thuỷ lợi thỡ cụng tỏc đất cú ý nghĩa rất lớn, phương phỏp hợp lý sẽ nõng cao năng suất, đẩy nhanh tiến độ thi cụng toàn cụng trỡnh, giảm giỏ thành xõy dựng.
3.2.2. Thi cụng hố múng
3.2.2.1. Kớch thước hố múng
a) Nguyờn tắc mở múng: - Khối lượng đào đất ớt nhất.
- Đảm bảo tớnh ổn định của mỏi hố múng. - Mặt bằng thi cụng thuận lợi.
- Đỳng vị trớ, kớch thước thiết kế để thi cụng bờ tụng. b) Xỏc định phạm vi mở múng:
Để xỏc định phạm vi mở múng ta dựa vào đặc điểm kết cấu cụng trỡnh và điều kiện tiờu nước hố múng.
Nhằm đảm bảo cụng tỏc thi cụng được thuận lợi, cụng tỏc dựng lắp chống đỡ vỏn khuụn và cỏc điều kiện khỏc dễ dàng nhanh chúng. Ngoài phần kớch thước tràn
ta tiến hành mở rộng mỗi bờn ra 1 (m). Khi đú kớch thước toàn bộ hố múng sẽ là Bmm:
Bmm = b+ 2*C Trong đú:
+ b: Bề rộng đỏy đập (m).
+ C: Bề rộng mở rộng. (1 ữ 2) (m). Chọn C = 1 m
c) Xỏc định hệ số mỏi:
Mỏi hố múng phụ thuộc vào loại đất đỏ và phương phỏp mở múng đập.
3.2.2.2. Biện phỏp thi cụng đào múng
Căn cứ vào điều kiện địa hỡnh, địa chất, điều kiện thi cụng hố múng, khoảng cỏch vận chuyển vật liệu, yờu cầu sử dụng vật liệu ... ta chọn phương ỏn sau để mở múng đập.
Dựng biện phỏp thi cụng cơ giới: Mỏy đào, mỏy ủi, ụtụ vận chuyển đất ra bói thải.
Ưu điểm: Đất đỏ trong quỏ trỡnh đào được đưa ra đỳng nơi quy định, mặt bằng thi cụng rộng, giai đoạn thi cụng trước khụng làm ảnh hưởng tới giai đoạn sau, kỹ thuật thi cụng đơn giản.
3.2.2.3. Tớnh toỏn khối lượng đào múng
a) í nghĩa:
Cụng trỡnh Sơn Tõy 3 cú hố múng lớn. Nếu ta lấy kớch thước sai lệch một chỳt cũng cú thể dẫn tới khối lượng đào đắp sai lệch nhiều làm ảnh hưởng tới giỏ thành xõy dựng cụng trỡnh. Vỡ vậy ta cần tớnh toỏn tương đối chớnh xỏc khối lượng đào múng.
b) Tớnh toỏn khối lượng đất đỏ phải đào:
Để tớnh toỏn khối lượng đào múng ta dựa vào cỏc cụng thức hỡnh học khụng gian để tớnh, ta đưa khối đất về cỏc hỡnh đơn giản như: hỡnh hộp, hỡnh trụ, hỡnh chúp, trường hợp khỏc ta tớnh gần đỳng.
Do múng được xõy dựng trờn lũng sụng nờn ta phải chia múng thành cỏc đoạn bởi cỏc mặt cắt.
+ Cụng thức tớnh toỏn: Khối lượng đất đỏ đào được tớnh theo cụng thức: i i 1 i i F F V .L 2 + + = Trong đú: Fi - Diện tớch đất búc bỏ ở mặt cắt thứ i, (m2)
Fi+1 - Diện tớch đất búc bỏ ở mặt cắt thứ i+1, (m2)
Khối lượng toàn bộ của đất mặt nền cần búc bỏ là:Vn = ∑Vi
Ta dựa vào những mặt cắt điển hỡnh ở bản vẽ số N0 03 ta tớnh toỏn được khối
lượng đào hố múng.
Khối lượng đào múng giai đoạn 1 là
STT Fđất (m2) Fđỏ (m2) Fđất TB (m2) Fđỏ TB (m2) L (m) Vđất (m 3) Vđỏ (m3) Mặt cắt D1 - D1 422,61 821,46 306,83 663,96 10,00 3068,29 6639,61 Mặt cắt D2 - D2 191,05 506,46 201,35 538,70 12,00 2416,22 6464,43 Mặt cắt D3 - D3 211,66 570,94 379,67 390,73 14,75 5600,20 5763,21 Mặt cắt D4 - D4 547,69 210,51 380,98 307,56 20,00 7619,50 6151,17 Mặt cắt D5 - D5 214,26 404,61 Tổng 18704,2 1 25018,42
Khối lượng đào múng giai đoạn 2 là STT Fđất (m2) Fđỏ (m2) Fđất TB (m2) Fđỏ TB (m2) L (m) Vđất (m3) Vđỏ (m3) Mặt cắt D1 - D1 24,50 233,78 19,18 244,19 10,00 191,80 2441,91 Mặt cắt D2 - D2 13,86 254,60 17,39 266,00 12,00 208,62 3191,94 Mặt cắt D3 - D3 20,91 277,39 62,07 410,33 14,75 915,53 6052,29 Mặt cắt D4 - D4 103,23 543,26 97,49 346,41 20,00 1949,70 6928,20 Mặt cắt D5 - D5 91,74 149,56 Tổng 3265,65 18614,34
3.3. Xỏc định cường độ thi cụng đào múng
- Cường độ đào đất cấp 3 tại cụng trỡnh: . V Q n T = Trong đú:
n là số ngày thi cụng trong thỏng T là số thi cụng trong ngày. + Cường độ đào đất cấp 3 giai đoạn 1 là:
3 18704, 21
425,1( / ) 22.2
Q= = m ca
+ Cường độ đào đất cấp 3 giai đoạn 2 là: 3 3265,65
408, 21( / ) 4.2
Q= = m ca
- Cường độ đào đỏ phong húa tại cụng trỡnh: . V Q n T = Trong đú:
V là khối lượng đào đất (m3).
n là số ngày thi cụng trong thỏng T là số thi cụng trong ngày
- Cường độ đào đỏ phong húa tại cụng trỡnh giai đoạn 1 là: 3
25018, 42
500,37( / ) 25.2
Q= = m ca
- Cường độ đào đỏ phong húa tại cụng trỡnh giai đoạn 1 là: 3
18614,34
465,36( / ) 20.2
Q= = m ca
3.4. Tớnh toỏn số lượng mỏy đào và vận chuyển đất
3.4.1. Chọn loại mỏy đào, mỏy ủi, ụ tụ để vận chuyển
3.4.1.1. Chọn loại mỏy đào
Dựa vào “Sổ tay chọn mỏy thi cụng” – 2005 ta chọn loại mỏy đào một gầu dẫn động thủy lực của hóng KOMATSU cú mó hiệu PC450LC – 6 cú cỏc thụng số sau:
Thụng số kỹ thuật Mỏy đào KOMATSU PC450LC - 6
- Trọng lượng 44.2 tấn - Kớch thước giới hạn + Dài + Rộng + Cao 12 m 3.64 m 3.75 m - Áp lực lờn đất 0,67 kg/cm2 - Vận tốc quay di chuyển 5,4 km/h
- Cơ cấu di chuyển Xớch
- Định mức tiờu hao nhiờn liệu lý thuyết 28,49 (kg/h)
- Loại nhiờn liệu sử dụng Diezel
- Dung tớch 2,3 m3
3.4.1.2. Chọn loại mỏy ủi
Dựa vào “Sổ tay chọn mỏy thi cụng” - 2005 ta chọn loại mỏy ủi của hóng KOMATSU do Nhật Bản sản xuất cú mó hiệu D50A - 16 cú cỏc thụng số sau:
Thụng số kỹ thuật Mỏy ủi KOMATSU D50A - 16
- Trọng lượng 11.65 tấn - Kớch thước giới hạn + Dài + Rộng + Cao 4555 mm 2340 mm 2860 mm
- Cơ cấu di chuyển Xớch
- Kiểu điều khiển lưỡi ủi Thủy lực
- Chiều rộng một bản xớch 460 mm - Vận tốc di chuyển + Lựi + Tiến: 6 km/h 3,5/7,9 km/h 6 km/h - Cụng suất lý thuyết 110CV
3.4.1.3. Chọn loại ụ tụ
Dựa vào “Sổ tay chọn mỏy thi cụng” của nhà xuất bản xõy dựng – 2005 ta chọn loại ụ tụ tự đổ của hóng ISUZU MOTORS cú mó hiệu SPZ 480D cú cỏc thụng số sau:
Thụng số kỹ thuật ễ tụ ISUZU MOTORS SPZ 480D
- Sức chở 12 tấn - Trọng lượng 13,1 tấn - Kớch thước giới hạn + Dài + Rộng + Cao 7,815 m 2,48 m 3,18 m
- Loại nhiờn liệu sử dụng Diezel
- Dung tớch hỡnh học của thựng xe 9 m3
- Định mức tiờu hao nhiờn liệu lý thuyết 39 kg/h
3.4.2. Tớnh toỏn phương ỏn đào đất cấp 3
a) Tớnh toỏn số lượng mỏy:
Tra định mức dự toỏn xõy dựng cụng trỡnh của Bộ Xõy Dựng năm 2007, với
loại đất cấp III cú chiều rộng múng ≥ 20m (Trang 45). Ta được cỏc loại mỏy tớnh
cho 100m3 đất đào nguyờn thổ như sau:
Bảng 3 – 2: Bảng tra định mức đào múng với mỏy đào≤2,3m3
Mó hiệu Cụng tỏc xõy lắp Thành phần hao phớ Đơn vị Đất cấp III
AB.25443 Đào múng bằng mỏy đào ≤2,3m3 Nhõn cụng3/7 Cụng 1,758 Mỏy thi cụng Mỏy đào ≤ 2,3m3 Ca 0,208 Mỏy ủi ≤ 110 CV Ca 0,045
Số mỏy đào làm việc tớnh theo số mỏy đào làm việc lớn nhất, tớnh theo định mức, với thời gian thi cụng dự định là 20 ngày trong mựa lũ, 26 ngày thi cụng trong mựa khụ
* Năng suất của mỏy đào: NĐào = 0, 208100 = 480,77 (m3/ca). * Số mỏy đào làm việc được sử dụng mở múng giai đoạn 1 nĐào = Dao 425,1 0,88 480,77 Q N = =
nĐào = Dao 408, 21 0,85 480,77 Q N = =
Chọn 1 mỏy đào để sử dụng và 1 mỏy dự trữ cho mỗi giai đoạn. b) Số ụ tụ làm việc với mỏy đào:
Tra định mức dự toỏn xõy dựng cụng trỡnh của Bộ Xõy Dựng năm 2007, với