−Đờ quai là cụng trỡnh ngăn nước tạm thời, ngăn cỏch hố múng với dũng chảy để tạo điều kiện cho cụng tỏc thi cụng hố múng được khụ rỏo.
−Tuyến đờ quai: chọn tuyến đờ quai trờn nền địa chất tốt, ổn định và cú khả năng chống xúi. Tuyến đờ quai được thể hiện trờn bản vẽ dẫn dũng thi cụng số 1 và 2.
−Kớch thước mặt cắt đờ quai: Kớch thước mặt cắt đờ quai được thể hiện trờn bản vẽ dẫn dũng thi cụng số 1 và 2.
A. Thiết kế đờ quai dọc mựa khụ năm thi cụng thứ nhất
Đờ quai dọc được thiết kế đắp xung quanh phần hố múng giai đoạn I. Ta thiết kế đắp kết hợp dọc theo bờ kờnh dẫn dũng năm thứ nhất
Cao trỡnh đờ quai : ∇đờquai= +54,37 m Chiều dài đờ quai : L = 393m. Bề rộng đỉnh : B = 3(m) Mỏi thượng lưu : m = 2. Mỏi hạ lưu : m = 1,75
m=1,7 5 m=2 +54.37 +53.00 300
B Thiết kế đờ quai mựa khụ năm thứ hai
- Đờ quai thượng lưu:
Từ kết quả tớnh toỏn thuỷ lực qua cống ta được :
⇒ Cao trỡnh đờ quai thượng lưu :
∇đqTL = ZcTL+ δ = 63,89 +0,51 = 64,4(m). Chọn chiều rộng đỉnh đờ quai B = 5 (m)
Mỏi dốc đờ quai thượng lưu: m= 3 . Mỏi dốc đờ quai hạ lưu : m = 2,25
m=3 m=2.25
+64.4
+53.00
500
-Đờ quai hạ lưu: Cao trỡnh đờ quai: ∇đqHL=Zhl + δ δ − Độ vượt cao an toàn: δ = 0,5ữ0,7m.
- Trong đú: Zhl - cao trỡnh mực nước hạ lưu ứng với lưu lượng dẫn dũng thiết kế. Tra quan hệ Q ~ Zhạ ứng với Qdd =7,52 m3/s được Zhạ = 53,5 (m)
Vậy ∇đqHL= 53,5 + 0,5 = 54 (m),
Bề rộng đỉnh đờ quai do kết hợp làm đường giao thụng nờn ta chọn B = 5(m) Độ dốc mỏi thượng lưu: m = 2. Độ dốc mỏi hạ lưu: m = 1,75
m=1,7 5 m=2 +54.00 +53.00 500 2.5.4. Thiết kế ngăn dũng. 2.
5 . 4 . 1. Tầm quan trọng của cụng tỏc ngăn dũng
- Trong quỏ trỡnh thi cụng cỏc cụng trỡnh thuỷ lợi trờn sụng, suối hầu hết đều phải tiến hành cụng tỏc ngăn dũng. Nú là một khõu quan trọng hàng đầu, khống chế toàn bộ tiến độ thi cụng, nhất 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.
5 . 4 . 2. Chọn thời đoạn ngăn dũng
Thời đoạn ngăn dũng cần đảm bảo cỏc nguyờn tắc sau:
- Là thời kỳ nước sụng kiệt nước để cú lưu lương tớnh toỏn nhỏ, ngăn dũng thuận lợi nhanh chúng, an toàn, giỏ thành hạ, ảnh hưởng đến việc lợi dụng dũng chảy là ớt nhất;
- Đảm bảo trước khi ngăn dũng cú đủ thời gian cho cụng tỏc chuẩn bị;
- Sau khi ngăn dũng nõng đờ quai lờn đến cao trỡnh thiết kế, đảm bảo thời gian thi cụng cụng trỡnh chớnh tới cao trỡnh chống lũ;
- Qua phõn tớch cỏc nhõn tố ảnh hưởng đến thời gian ngăn dũng, chọn thời gian ngăn dũng bắt đầu vào đầu thỏng 1/2014 mựa kiệt năm xõy dựng thứ 2.
2.
5 . 4 . 3 Chọn tần suất và lưu lượng ngăn dũng
- Theo 14TCN 57-88, Lưu lượng thiết kế ngăn dũng là lưu lượng trung ngày của thời đoạn dự kiến ngăn dũng ứng với tần suất quy định.
- Theo bảng 4-7 TCXDVN 285-2002 ta chọn được tần suất chặn dũng ứng với cụng trỡnh cấp III là P = 10%, ứng với tần suất ngăn dũng P = 10% ta cú lưu lượng thiết kế ngăn dũng thỏng 1 với Q = 0,71 m3/s.
2.5.5. Phương phỏp ngăn dũng
- Nền cú khản năng chống xúi tốt, điều kiện cung cấp và vận chuyển vật liệu tốt liờn tục, lưu lượng dũng chảy khụng lớn so với lũng sụng rộng nờn ta chọn phương phỏp lấp đứng để ngăn dũng.
- Dựng vật liệu đắp từ 2 bờ tiến vào giữa cho tới khi dũng chảy bị chặn lại và dẫn qua tuynel dẫn dũng.
- Ưu điểm: Phương phỏp khụng cần cầu cụng tỏc hoặc cầu nổi, cụng tỏc chuẩn bị đơn giản, nhanh chúng và giỏ thành rẻ.
- Nhược điểm: Phạm vi hoạt động hẹp, tốc độ thi cụng chậm, lưu tốc cuối giai đoạn cú khả năng tăng lờn cao, gõy khú khăn cho cụng tỏc ngăn dũng.
Hỡnh 2-8 Biểu thị phương phỏp lấp đứng
Tớnh toỏn thuỷ lực ngăn dũng phương phỏp lấp đứng theo phụ lục 5 – tiờu chuẩn ngành 14 TCN 57-88. Lưu lượng ngăn dũng được tớnh theo cụng thức sau:
QTKngd = QC +QThấm + Qctdd
Trong đú:
Qngd - Lưu lượng thiết kế ngăn dũng (m3/s). QC - Lưu lượng qua cửa ngăn dũng (m3/s).
QThấm - Lưu lượng thấm qua băng kột ngăn dũng (m3/s). Qctdd- Lưu lượng xả qua cụng trỡnh dẫn dũng (m3/s).
Do QThấm nhỏ, để thuận tiện tớnh toỏn ta coi QThấm = 0. Giả thiết này chỉ làm tăng thờm tớnh an toàn cho cụng việc ngăn dũng.
Khi đú ta cú: QTKngd = QC + Qct dd
- Khả năng thỏo nước qua cửa ngăn dũng Hạp Long: 3/2
c tb 0
Trong đú:
Btb- Chiều rộng trung bỡnh qua đường thoỏt nước Hạp Long:
tb tb tb Z B =m .(H-ΔZ)=m .H. 1- H ∆ ữ (m) mtb = 1,25 Z H ∆ = f( 0 Z
H ) xỏc định trong tiờu chuẩn ngành 14 TCN 57-88. m - Hệ số lưu lượng được xỏc định như sau:
Khi Z <0,35 H thỡ 0 0 1 Z . Z m H H = − ữ Khi Z >0,35 H thỡ m = 0,385
Z - độ dõng mực nước thượng hạ lưu, Z = ZTL - ZHL
H0 - Cột nước thượng lưu khi tớnh cả lưu tốc tới gần, H0 = H +
g Vo
2
2
α
Bỏ qua lưu tốc tới gần ta cú : Ho ≈ H = Ztl - Zđỏy Với Zđỏy = 53,0 (m). - Vận tốc cực đại xảy ra tại thời điểm nối liền đờ quai tại đỏy:
. . 1 HL tb Q V Z B H H = ∆ − ữ (m/s)
- Đường kớnh tương đương của khối đỏ:
2 1 0,86. 2. . V D g γ γ γ ữ ữ = ữ − ữ (m) Trong đú:
γ - Trọng lượng riờng của nước: γ =1 T/m3.
1
γ - Trọng lượng riờng của đỏ: γ =1 2,64 T/m3.
- Phương phỏp tớnh xỏc định qua hệ Qngd ~Ztl.
Với Qngd = 0,59 m3/s tra biểu đồ quan hệ Q ~ ZHL ta được ZHL = 53,05 (m) Hs = ZHL – Zđs = 53,05– 53,0 = 0,05 (m)
- Giả thiết cỏc giỏ trị Z, từ đú ta tớnh được cỏc giỏ trị HTL,ZTL. ZTL = ZHL + Z
H0 ≈ H = Hs + Z
- Tớnh cỏc giỏ trị m, Btb từ đú tớnh lưu lượng qua cửa ngăn dũng Qc
- Tớnh lưu lượng ngăn dũng Qngd và vẽ quan hệ lưu lượng ngăn dũng và mực nước thượng lưu
Bảng 2 – 16: Kết quả tớnh toỏn ngăn dũng. Z (m) Ztl (m) H (m) Z H m Z H ∆ Btb (m) QC (m3/s) Vmax (m/s) D (m) 0,1 53,15 0,15 0,667 0,385 0,3107 0,129 0,053 3,975 0,664 0,2 53,25 0,25 0,800 0,385 0,314 0,214 0,129 3,516 0,519 0,4 53,45 0,45 0,889 0,385 0,317 0,384 0,360 3,049 0,391 0,5 53,55 0,55 0,909 0,385 0,318 0,469 0,511 2,904 0,354 0,6 53,65 0,65 0,923 0,385 0,3184 0,554 0,684 2,786 0,326 0,7 53,75 0,75 0,933 0,385 0,3187 0,639 0,878 2,690 0,304 0,8 53,85 0,85 0,941 0,385 0,3189 0,724 1,092 2,608 0,286
Với lưu lượng thiết kế ngăn dũng QTK = 0,71 m3/s tra quan hệ trờn ta cú mực nước thượng lưu ZTL = 53,05 (m) và lưu tốc lớn nhất tại cửa ngăn dũng là
Vmax = 2,77 (m/s)
CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CỐNG CễNG TRèNH CHÍNH HẠNG MỤC: CỐNG LẤY NƯỚC
3.1 Cỏc tài liỆu liờn quan tỚi cụng trỡnh 3.1.1 Vị trớ nhiệm vụ của cống 3.1.1 Vị trớ nhiệm vụ của cống
Cống nằm bờn vai trỏi của đập đất, tiếp giỏp với sườn đồi, cú nhiệm vụ dẫn dũng thi cụng trong giai đoạn thi cụng cụng trỡnh và lấy nước cung cấp cho 967 ha đất canh tỏc của huyện Bỡnh Xuyờn, tỉnh Vĩnh Phỳc
3.1.2 Hỡnh thức, kết cấu cống
Cống là loại cống ngầm, nằm hoàn toàn trong thõn đập, cống cú dạng hỡnh hộp chữ nhật bằng bờ tụng cốt thộp M200#, toàn bộ thõn cống nằm trờn nền đỏ. Đỏy cống cú lớp bờ tụng lút múng M100# đỏ (4 x 6)cm. Bể tiờu năng sau cống bằng bờ tụng cốt thộp M200#.
Cỏc chỉ tiờu thiết kế của cống :
- Chiều dài cống: L = 157,95 (m) - Tiết diện cống: bìh = 1ì1,8 (m) - Cao trỡnh cửa vào: ∇v = 60.00 (m) - Cao trỡnh cửa ra: ∇r = 58.50 (m) - Độ dốc: i = 0,002 - Hệ số nhỏm: n = 0,014
3.1.3 Phương ỏn thi cụng
Do nhiệm vụ của cống là dẫn dũng trong năm thi cụng thứ 2 của cụng trỡnh. Vỡ vậy ta phải tiến hành thi cụng xong thõn cống trong năm thi cụng thứ nhất. Phần thi cụng thỏp van và cầu cụng tỏc cú thể thi cụng tương ứng với cao trỡnh đắp đập.
3.1.4 Điều kiện thi cụng cống
- Vật liệu :
+ Đỏ: Đỏ dựng thi cụng cống ở cỏch đập 3 - 4 km, Đỏ cú chất lượng tốt, khai thỏc vận chuyển dễ dàng.
+ Cỏt: Dựng cỏt phõn bố dọc theo suối Tranh, chất lượng đảm bảo, cự li khoảng 5-7 km.
+ Xi măng, sắt thộp: Được vận chuyển đến từ thị trấn Hương Canh, đảm bảo yờu cầu về chất lượng.
- Điều kiện nhõn lực và mỏy múc: Đơn vị thi cụng cụng trỡnh cú khả năng đỏp ứng đầy đủ về nhõn lực , xe mỏy mà yờu cầu thi cụng đó đề ra.
3.2 CễNG TÁC HỐ MểNG
Mục đớch: Đối với hầu hết cỏc cụng trỡnh xõy dựng thỡ khõu đầu tiờn phải kể đến là cụng tỏc thi cụng hố múng. Đặc biệt đối với cỏc cụng trỡnh thuỷ lợi thỡ cụng tỏc đất cú ý nghĩa rất lớn, phương phỏp thi cụng hợp lý sẽ nõng cao năng suất, đẩy nhanh tiến độ thi cụng toàn cụng trỡnh, giảm giỏ thành xõy dựng.
3.2.1 Thi cụng hố múng
3.2.1.1 Xỏc định phạm vi mở múng 3.2.1.2 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
- Nhằm đảm bảo cụng tỏc thi cụng được thuận lợi, cụng tỏc dựng lắp chống đỡ vỏn khuụn, thoỏt nước hố múng và cỏc điều kiện khỏc được dễ ràng nhanh chúng. Ngoài phần kớch thước cống ta tiến hành mở rộng độ lưu khụng về hai phớa.
3.2.1.3 Xỏc định phạm vi mở múng
Xỏc định chiều rộng hố múng Bm = B+2C Trong đú: B - chiều rộng cống
C - độ lưu khụng hai phớa, chọn C = 1m
⇒ Bm= 1,8+2ì1 = 3,8(m) Độ dốc mỏi hố múng: Mỏi đỏ m1 = 0,5
Mỏi đất m2 = 1,0
Với mục đớch thi cụng cơ giới và đi lại được thuận lợi, ở phớa phải cống tương ứng với cỏc cao trỡnh cỏch cao trỡnh đỏy cống 4 đến 5m ta đặt một cơ rộng 3m làm đường thi cụng, trờn cỏc cơ đào rónh thoỏt nước để cắt nước mặt cho chảy đi.
Với mục đớch bảo vệ ổn định cho mỏi hố múng và đảm bảo khụ giỏo khi thi cụng, phần tiếp giỏp giữa đất và đỏ ta đặt một cơ 3(m) và một rónh thoỏt nước 20ì20cm
3.2.2 Phương ỏn 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 cống.
Dõy truyền thi cụng: Mỏy xỳc → ễtụ → Mỏy ủi → nhõn cụng tu sửa hoàn thiện hố múng.
+ Giai đoạn I: Dựng mỏy xỳc đào lớp đất phong hoỏ dày 2 một, dựng ụ tụ vận chuyển đất ra bói thải phớa hạ lưu cụng trỡnh tận dụng đắp đờ quai cho năm thi cụng thứ 2.
+ Giai đoạn II: Dựng mỏy xỳc, ụ tụ vận chuyển đỏ ra bói thải rồi dựng mỏy ủi, lao động thủ cụng để hoàn thiện hố múng.
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 phự hợp với điều kiện thực tế của cụng trường.
3.2.3 Thi cụng hố múng cụng trỡnh
3.2.3.1 Xỏc định khối lượng đào múng
Rãnh thoát nuớc
Mặt cắt mở múng đại diện
Cao trỡnh đỏy vào của múng Zv= Zđc- δ = 60 - 0,5 = 59,5(m) Cao trỡnh đỏy ra của múng Zr = Zv-iì∑LI
Khối lượng đào múng được xỏc định theo phương phỏp mặt cắt cỏc bước tiến hành như sau:
- Xỏc định diện tớch Fi của mỗi mặt cắt
- Diện tớch trung bỡnh giữa hai mặt cắt Ftb = 2 1 + + i i F F
- Khối lượng đào giữa hai mặt cắt Vi Vi = Ftb.Li - Li là khoảng cỏch giữa hai mặt cắt, chọn LI = 15(m) - Khối lượng đào của toàn bộ hố múng V = ∑Vi
TT mặt cắtTờn
Khoảng cỏch
(m)
Diện tớch (m2) Diện tớch trung bỡnh
(m2) Khối lượng (m3) Đất Đỏ Đất Đỏ Đất Đỏ 1 1-1 20 1,2 15 26,25 5,35 393,75 80,25 2 2 - 2 32,5 9,5 15 32,25 15,5 483,75 232,5 3 3 - 3 32 21,5 15 31,75 35,05 476,25 525,75 4 4 - 4 31,5 48,6 15 32,15 38,2 482,25 573 5 5 - 5 32,8 27,8 15 31,9 33,45 478,5 501,75 6 6 - 6 31 39,1 15 29,75 24,625 446,25 369,38 7 7 - 7 28,5 10,15 15 28,75 13,275 431,25 199,13 8 8 - 8 29 16,4 15 25,25 14,1 378,75 211,5 9 9 - 9 21,5 11,8 15 28,6 20,4 429 306 10 10 - 10 35,7 29 15 35,95 28,6 539,25 429 11 11-11 36,2 28,2 15 36,85 28,4 552,75 426 12 12-12 37,5 28,6 Cộng 165 5092,0 3854,0
Vậy: - Khối lượng đất cần phải đào là: Vđất = 5092(m3)
- Khối lượng đỏ cần phải đào là: Vđỏ = 3854(m3)
3.2.3.2 Nờu và chọn phương ỏn đào múng
Cú thể thực hiện theo cỏc phương ỏn sau - Phương ỏn I: Mỏy xỳc kết hợp với ụtụ
- Phương ỏn II: Mỏy xỳc kết hợp mỏy ủi và ụtụ - Phương ỏn III: Mỏy cạp
Căn cứ vào tỡnh hỡnh thực tế ta cú nhận xột sau:
+ Thời gian thi cụng ngắn nờn khụng phự hợp cho thi cụng thủ cụng và phương ỏn I + Do cần phải vận chuyển đất ra xa hố múng nờn khụng thớch hợp cho mỏy cạp + Phương ỏn 2 cú thờm mỏy ủi nờn sẽ làm việc những nơi mà mỏy xỳc khụng tận dụng được, đồng thời nú trợ giỳp cho cho mỏy xỳc và ụtụ đem lại hiệu quả làm việc cao hơn.Từ những phõn tớch nờu trờn ta chọn phương ỏn II
3.2.3.3. Lựa chọn xe mỏy:
1
2 KOM 3
ASU
Hỡnh 3.1: Tổ hợp mỏy đào đất đỏ. Ghi chỳ: 1; 2; 3: Mỏy ủi, mỏy xỳc, ụ tụ.
Dựa vào điều kiện thi cụng, tra “ sổ tay mỏy xõy dựng” - NXBGTVT - 2000, sơ bộ ta chọn được cỏc loại xe mỏy sau:
-Mỏy xỳc gầu nghịch (KOMASU):
KOM ASU H R h Hỡnh 3.2: Mỏy xỳc
Cỏc thụng số kỹ thuật như: (Theo sổ tay chọn mỏy thi cụng xõy dựng, trang 36, NXBXD Hà Nội-1999) -Mó hiệu: EO5122-A. -Hệ thống dẫn động thủy lực. -Dung tớch gầu: q = 1.25m3. -Tầm với: R = 10m.
-Chiều cao nõng gầu: h = 5.5m.
-Chiều sõu lớn nhất khi đào: H = 6.2m. -Trọng lượng mỏy: G = 36 Tấn
-Thời gian của một chu kỳ (khi ϕ quay = 900): tck = 20 giõy. -Chiều dài xe tớnh từ trọng tõm: a = 3.1 m.
-Chiều rộng xe: b = 3m. -Chiều cao xe: c = 2,95m.
-ễ tụ tự đổ (KAMAZ):
Hỡnh 3.3 ễ tụ tự đổ
Cỏc thụng số kỹ thuật như:
(Theo sổ tay chọn mỏy thi cụng của Cụng ty thủy điện Sụng Đà, trang 345) -Mó hiệu: KAMA3-5511. -Trọng tải: 10 Tấn. -Tự trọng: 8.77 Tấn. -Tốc độ di chuyển lớn nhất: VMax = 80 Km/h. -Kớch thước giới hạn: D x R x C = 7.1m x 2.5m x 2.7m. -Kớch thước thựng xe: D x R x C = 4.6m x 2.32m x 0.82 m. -Phương đổ vật liệu: phớa sau.