4. Thời gian thi cụng được phờ duyệt
2.4.4. Tớnh toỏn thủy lực dẫn dũng cho cống dẫn dũng kết hợp với tràn xõy dơ
mùa lũ năm thi cụng thứ 2.
2.4.4.1. Tớnh toỏn thủy lực dẫn dũng cho cống dẫn dũng mựa lũ năm thi cụng thứ 2.
- Năm thi cụng thứ hai ta tiến hành dẫn dũng thi cụng qua cống dẫn dũng. Thiết kế sơ bộ như sau:
+ Tuyến cống: Thuộc khoang đập khụng tràn số 8 và 9 bờn bờ trỏi; + Hỡnh thức: Cống trong thõn đập BT;
+ Kớch thước: 5 cửa BxH = 5,0 x 5,0 m; + Cao trỡnh ngưỡng: ∇48,0 m;
+ Hoành triệt cống giữa bằng cửa van phẳng bằng thộp 5,0 x 5,0 m. Cỏc cống cũn lại hoành triệt bằng phai BTCT.
- Tớnh toỏn thủy lực dẫn dũng qua cống dẫn dũng giống với phần 2.4.2.3. Tớnh toỏn thủy lực dẫn dũng qua cống dẫn dũng ở mựa lũ năm thi cụng thứ nhất. Kết quả tớnh toỏn được thể hiện ở bảng sau:
*. Cỏc thụng số tràn tạm .
- Tuyến tràn ở đập chớnh, bề rộng nước qua tràn tạm B=190m, cao trỡnh ngưỡng tràn tạm +56,0m.
*. Tớnh toỏn thuỷ lực qua tràn tạm
- Tớnh toỏn thuỷ lực qua tràn tạm ta cú thể tớnh toỏn theo phương phỏp của đập tràn đỉnh rộng chảy tự do vỡ sau tràn là dốc nước.
- Áp dụng cụng thức tớnh lưu lượng của đập tràn đỉnh rộng chảy tự do. 2 /3 3/ 2 . . 2. . . 2. tr o o tr Q Q m B g H H m B g = ⇒ = Trong đú:
+ Q :là lưu lượng qua tràn. + Btr :Bề rộng tràn Btr = 190m.
+ g :Gia tốc trọng trường. g= 9,81 m/s2. + Ho: là cột nước toàn phần trờn tràn. + m :là hệ số lưu lượng.
Theo bảng 14-3 bảng tra thuỷ lực ứng với hỡnh thức cửa vào tương đối thuận m = 0,34 - Thay vào cụng thức ta cú 3 / 2 0 43 , 4 190 34 , 0 3171 ì ì = H = 4,97 m
- Từ đú xỏc định được cao trỡnh mực nước trong hồ tương ứng với lưu lượng dẫn dũng theo cụng thức: ZTL = Zđỉnh tràn + Ho=56,0+4,97= 60,97m
Trong đú:
Zđỉnh tràn : Là cao trỡnh ngưỡng tràn tạm Zđỉnh tràn =+56,0m ZTL : Cao trỡnh mực nước thượng lưu.
Tớnh toỏn với giả thiết cỏc cấp lưu lượng khỏc nhau ta cú bảng sau:
Bảng 2-7: Quan hệ Q~ZTL khi dẫn dũng qua tràn tạm
Q(m3/s) 0 439 882 968 1287 3171
Ho(m) 0 1,33 2,12 2,25 2,72 4,97
Ztl(m) 56,00 57,33 58,12 58,25 58,72 60,97
2.4.4.3. Tớnh toỏn xả kết hợp qua cống và tràn xõy dơ
Ta nhận thấy rằng Qxả = Qcống + Qtr do đú từ cỏc đồ thỡ quan hệ Qxỏ ~ ZTL qua cống và qua tràn xõy dở ta tỡm được quan hệ Qxả ~ ZTL cỏch làm như sau :
+ Từ mực nước thượng lưu ZTL= Zi
TL được xỏc định trờn đồ thị kẻ đường thẳng nằm ngang, đường này sẽ cắt 2 đường quan hệ Q~ZTL qua cống và qua tràn xõy dở, tại giao điểm đú ta dúng vuụng gúc xuống trục hoành ta sẽ được lưu lượng tương ứng qua cống và qua tràn xõy dở là Qi
c và Qi
tr. Khi đú lưu lượng xả tương ứng là : Qxả = Qi c
+Qi tr.
+ Khi xả nước kết hợp qua cống dẫn dũng và qua tràn xõy dở dựa vào tấn suất thiết kế dẫn dũng ta xỏc định được lưu lượng dẫn dũng theo tần suất thiết kế, từ lưu lượng dẫn dũng đó biết tra bảng quan hệ Qxả ~ZTL ta tỡm được cao trỡnh mực nước thượng lưu tương ứng với lưu lượng dẫn dũng kết quả được thể hiện.
Bảng 2-8: Tớnh toỏn quan hệ Qxả ~Ztl
Ztl 57,47 57,33 58,12 58,25 58,72 60,97
Qtr 439 882 968 1287 1287 3171
Qc 500,54 886 895,55 930,27 985,26 1063,13
Qxa 939,54 1768 1863,55 2217,27 2272,26 4234,13 Từ quan hệ Qxả~ZTL ta nội suy ra với Qxả =3171 m3/s → Ztl= 59,75m. Ứng dụng kết quả tớnh toỏn xỏc định được cao trỡnh đỉnh đập vượt lũ:
2.4.5. Tính toán thủy lực dõ̃n dòng cho cụ́ng dõ̃n dòng mùa khụ năm thi cụng thứ 3
- Năm thi cụng thứ ba ta tiến hành dẫn dũng thi cụng qua cống dẫn dũng. Thiết kế như sau:
+ Tuyến cống: Thuộc khoang đập khụng tràn số 8 và 9 bờn bờ trỏi; + Hỡnh thức: Cống trong thõn đập BT;
+ Kớch thước: 5 cửa BxH = 5,0 x 5,0 m; + Cao trỡnh ngưỡng: ∇48,0 m;
+ Hoành triệt cống giữa bằng cửa van phẳng bằng thộp 5,0 x 5,0 m. Cỏc cống cũn lại hoành triệt bằng phai BTCT.
- Tớnh toỏn thủy lực dẫn dũng qua cống dẫn dũng giống với phần 2.4.2.3. Tớnh toỏn thủy lực dẫn dũng qua cống dẫn dũng ở mựa lũ năm thi cụng thứ nhất. Kết quả tớnh toỏn được thể hiện ở bảng sau:
- Quan hệ Q~ZTL như sau:
Mựa khụ năm thứ 3 ta tiến hành dẫn dũng thi cụng qua cống dẫn dũng với lưu lượng là Q= 968 m3/s. Tra đường quan hệ Q~ZTL ta cú ZTL = 56,21(m ).
2.4.6.Tớnh điều tiết lũ cho tràn xõy dơ (mùa lũ năm thi cụng thứ 2).
2.4.6.1. Mục đớch:
- Xỏc định mực nước lũ trong hồ ZTLmax và lưu lượng xả qxả max của tràn khi xả lũ; - Xỏc định cao trỡnh đắp đập vượt lũ, cỏc cao trỡnh phũng lũ;
2.4.6.2. Nội dung tớnh toỏn:
- Tài liệu tớnh toỏn
+ Đường quỏ trỡnh lũ chớnh vụ tần suất 10% + Đường quan hệ Z~Vhồ
+ Cao trỡnh đỉnh tràn ∇+56,0 m, + Hệ số lưu lượng m=0,34 + Bề rộng tràn tạm B=190 (m)
+ Lưu lượng đỉnh lũ tần suất 10% ;Qmax10%= 3171 m3/s,
+ Tổng lượng lũ thiết kế Wlũ10%= max 51,37 106 2 3600 9 3171 2ìT = ì ì = ì Q m3
(Với T là thời gian trận lũ đến; T = 9 giờ)
+ Hỡnh thức chảy chảy tự do qua tràn khụng cửa do đú cụng thức tớnh lưu lượng xả qua tràn :
3/2 x
q = m.B. 2.gH
2.4.6.3. Phương phỏp tớnh điều tiết lũ
- Do tài liệu về lũ khụng dài nờn ta sử dụng phương phỏp kotrerin để tớnh toỏn điều tiết lũ, với lũ cú dạng tam giỏc.
3 Q Q ~ t q ~ t t (giờ) Vm T 0 (m /s) Qmax qmax
Hỡnh 2.3: Biểu đồ tớnh toỏn điều tiết lũ dạng tam giỏc theo phương phỏp Kotrerin
- Dựa vào hỡnh vẽ trờn ta cú cụng thức tớnh dung tớch phũng lũ của kho nước:
max m L max q V W 1 Q = − ữ
m max max L V q Q 1 W = − ữ (*) Trong đú: + Vm: Dung tớch phũng lũ thiết kế 106m3
+ qmax : Lưu lượng xả lũ lớn nhất m3/s.
+ WL : Tổng lượng lũ thiết kế : Wlũ10% = 54,37x106 m3
+ Qmax : Lưu lượng đỉnh lũ: Qmax10% = 3171 m3/s
Trờn cụng thức(*) Vm và qmax chưa biết nờn ta dựng phương phỏp thử dần, Ta tiến hành giả thiếtqmax sau đú thay vào cụng thức ta tớnh được Vm,
qxả= qmax + qbđ(qxả :Là lưu lượng xả qua tràn)
- Từ đú ta giả thiết cỏc giỏ trị qmax ⇒ xỏc định giỏ trị qxả tương ứng,
- Từ Qxảgt tra quan hệ (Qtràn~Zhồ) ta xỏc định được cao trỡnh mực nước Zi tương ứng, Tra quan hệ (V~Zhồ), ứng với mực nước Zi ta xỏc định được cỏc dung tớch hồ Vi tương ứng.
- Từ đú xỏc định dung tớch trữ lại trong hồ Vm theo cụng thức: Vm=Vhồ - Vbđ
- với Vbđ là dung tớch nước ban đầu trước khi lũ về, Ở đõy ta tớnh với trường hợp trước khi lũ về thỡ cao trỡnh mực nước trong hồ bằng cao trỡnh ngưỡng tràn tạm,
Với Zngưỡng tràn= +56,0m tra quan hệ Z~Vhồ ⇒ Vban đầu = 11,76x106(m3) - Thay Vmtrở lạicụng thức (*) để tỡm lại qmax,
- So sỏnh q max vừa tớnh đươc với qmax giả thiết, Nếu chỳng bằng nhau đú là nghiệm bài toỏn.
Bảng 2.9: Kết quả tớnh toỏn điều tiết lũ theo phương phỏp Kotrerin.
qmgt Z hồ(m) Vhồ(106 m3) Vbđ(106m3) Vm(106m3) qmtt qmgt - qmtt 0 56,00 11,760 11,76 0,000 3171,000 - 3.171,00000 524 57,65 27,060 11,76 15,300 2227,103 - 1.703,10311 884 58,33 30,800 11,76 19,040 1996,373 - 1.112,37276 1289 59,00 34,660 11,76 22,900 1758,239 - 469,23930 1500 59,32 36,460 11,76 24,700 1647,193 - 147,19261 1550 59,391 36,860 11,76 25,100 1622,516 - 72,51556
1599 59,462 37,260 11,76 25,500 1597,839 1,16148 1600 59,463 37,270 11,76 25,510 1597,222 0,03000
⇒Cao trỡnh đắp đập vượt lũ chớnh vụ trong giai đoạn mựa lũ năm thứ hai là:
Zđắp đập = Zhồ +δ = 59,463 + 0,537 = 60,1 m.
(0,5 0,7 m.)
δ = ữ
Như vậy cần phải đắp đập đến cao trỡnh vượt lũ là ∇ +60,1 m trước khi mựa lũ năm thứ thi cụng thứ 2 về.
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THI CễNG Cễ́NG DẪN DềNG 3.1. Cụng tỏc hố múng
- Căn cứ vào kết cấu tràn đó thiết kế trong bản vẽ thuỷ cụng, ta xỏc định được kớch thước, cao trỡnh của hố múng cần phải mở. Theo đú để thi cụng thuận lợi như: lắp dựng vỏn khuụn, làm rónh thoỏt nước hay đi lại. Đỏy hố múng được thiết kế rộng hơn mặt đỏy cụng trỡnh 1m về mỗi bờn.
- Căn cứ vào khả năng chịu lực và khả năng ổn định của đất đỏ khu vực xõy dựng, ta xỏc định được độ dốc của mỏi hố múng ứng với từng lớp đất đỏ như sau:
+ Với tầng đỏ: Khả năng chịu lực và ổn định cao, nờn lấy hệ số mỏi hố múng là: m = 0,5.
+ Với tầng đất, tầng phong hoỏ: khả năng chịu lực và ổn định kộm hơn, nờn hệ số mỏi được lấy m = 1.
C B C m=0 ,5 m =0,5 ðý?ng MéTN Hỡnh 3-1: Phạm vi mơ múng
Để tăng ổn định cho mỏi hố múng, cứ cỏch 5m chiều cao ta lại bố trớ một cơ cú chiều rộng 2m, với cơ ở dưới cựng được dựng để kết hợp làm đường thi cụng thỡ nờn lấy bằng 2,5m.
Trờn cỏc đặc điểm đó nờu ta thiết kế được hố múng hoàn chỉnh, chi tiết được thể hiện trong bản vẽ.
• Tớnh khối lượng đào và đắp hố múng:
+ Căn cứ vào kớch thước hố múng, cỏc mặt cắt địa hỡnh, địa chất tại tuyến xõy dựng tràn xả lũ ta đi tớnh toỏn khối lượng đào đất, đỏ cần phải đào đắp.
+ Khối lượng đất đỏ đào và đắp được xỏc định theo phương phỏp gần đỳng sau: . Chia hố múng thành nhiều đoạn bởi cỏc mặt cắt ngang dọc theo chiều dài được thể hiện cụ thể trờn bản vẽ mở múng..
. Tớnh thể tớch đất, đỏ đào cho từng đoạn theo cụng thức: Vđoạn = Fđoạn x Lđoạn
Trong đú:
+ Lđoạn: chiều dài đoạn xột giới hạn bởi 2 mặt cắt ngang.
+ Fđoạn: diện tớch đất đỏ trung bỡnh của cỏc mặt cắt ngang giới hạn đoạn đang xột. Fđoạn = 2 cuoi dau F F +
( Với Fđầu, Fcuối lần lượt là diện tớch ứng với mặt cắt đầu và cuối đoạn đang xột ) Cộng dồn khối lượng đất, đỏ cỏc đoạn trờn ta được khối lượng đất đỏ cần đào và đắp của hố múng. Kết quả tớnh toỏn được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3-1 – Khối lượng thi cụng đào hố múng
Tờn mặt cắt Diện tớch đất (m2) Diện tớch đỏ (m2) Diện tớch trung bỡnh Khoảng cỏch (m) Khối lượng Ghi chỳ Đất (m2) Đỏ (m2) Đất (m3) Đỏ (m3) 1 81,35 23,74 80,23 21,43 4 369,058 98,578 2 79,11 19,12 78,695 17,82 5 385,.75 87,318 3 78,28 16,52 77,075 13,42 5 385,375 67,1 4 75,87 10,32 Tổng cộng: 1140,04 252,996
3.1.2. Đề xuất phương ỏn đào và vận chuyển
3.1.2.1. Mục đớch
Việc chọn phương ỏn đào rất quan trọng trong việc mở múng cụng trỡnh bởi nú quyết định trực tiếp đến tiến độ thi của toàn bộ cụng trỡnh, đến giỏ thành của cụng trỡnh. Vỡ vậy, việc chọn phương ỏn đào hợp lý sẽ làm cho cụng trỡnh được thi cụng với tiến độ nhanh nhất, chi phớ thấp nhất và đạt hiệu quả cao nhất.
Căn cứ vào khối lượng đất ta thấy khối lượng đào múng cống là tương đối nhỏ. Do đú, để đẩy nhanh tiến độ thi cụng và giảm giỏ thành cụng trỡnh ta phải đưa ra phương ỏn đào múng đơn giản nhất, mang lại hiệu quả cao nhất.
3.1.2.2. Một số phương ỏn đào đất
Phõn tớch và chọn phương ỏn đào hợp lý tựy theo từng cụng trỡnh cụ thể. Sau đõy là cỏc phương ỏn cú thể được chọn:
- Đào bằng thủ cụng - Đào bằng thuỷ lực. - Đào bằng nổ mỡn.
- Đào và vận chuyển bằng mỏy cạp.
- Đào bằng mỏy đào kết hợp ụ tụ tự đổ và mỏy ủi.
3.1.2.3. Phõn tớch cỏc phương ỏn
Phương ỏn đào thủ cụng:
+) Ưu điểm: Đơn giản, tổ chức thi cụng dễ.
+) Nhược điểm: Sẽ rất lõu, ảnh hưởng tới tiến độ thi cụng cụng trỡnh, thời gian thi cụng kộo dài dẫn tới giỏ thành cụng trỡnh tăng cao.
Phương ỏn đào bằng thuỷ lực:
+) Ưu điểm: Tốc độ thi cụng nhanh do ứng dụng cụng nghệ thi cụng tiờn tiến. +) Nhược điểm: Chưa được ỏp dụng rộng rói, mới dựng để đào đắp kờnh, do vậy phương ỏn này cũng khụng khả thi.
Đối phương ỏn đào búc múng bằng phương phỏp nổ mỡn:
+) Ưu điểm: Khối lượng 1 lần nổ lớn, cú thể định hướng cho vật liệu ki nổ. +) Nhược điểm: Thỡ chỉ dựng cho địa hỡnh dốc, vật liệu là đỏ, đỏt cứng, phương phỏp này núi chung là tốn kộm.
Phương ỏn đào và vận chuyển bằng mỏy cạp:
+) Ưu điểm: Chỉ dựng mỏy cạp cho tất cả cỏc cụng đoạn đào- vận chuyển- đổ nờn tổ chức thi cụng rễ, quản lớ thi cụng rễ ràng.
+) Nhược điểm: Thỡ năng suất thấp, rất khú đào và vận chuyển ở cỏc hố sõu, quảng đường vận chuyển tương đối xa. Khụng thể làm việc tốt trong hố sõu và địa hỡnh phức tạp nhất là khi gặp nền đỏ.
Phương ỏn đào bằng mỏy đào kết hợp ụ tụ tự đổ và mỏy ủi:
+) Ưu điểm: Dựng mỏy đào, mỏy ủi kết hợp với ụtụ tự đổ để vận chuyển đất rất phự hợp với trường hợp làm việc trong điều kiện điạ hỡnh phức tạp nhất là nơi cú nhiều hố sõu. Năng suất đào đất cao do chuyờn mụn húa cỏc xe mỏy.
+) Nhược điểm: Phải tớnh toỏn chớnh xỏc số mỏy đào và ụ tụ để cú sự phối hợp nhịp nhàng, thiết kế khoang đào và đường vận chuyển.
Với cỏc phận tớch ở trờn ta lựa chọn phương ỏn đào bằng mỏy đào kết hợp ụ tụ tự đổ và mỏy ủi.
Dựng mỏy ủi để búc bỏ lớp đất mầu, rỏc, cỏ...
Dựng mỏy đào để đào đất và đổ đất lờn ụtụ vận chuyển ễtụ vận chuyển đất đi ra khỏi phạm vi hố múng.
3.1.3. Xỏc định cường độ thi cụng đất đỏ
3.1.3.1. Thời gian thi cụng
- Thi cụng đào múng vào mựa khụ để giảm lượng nước trong hố múng. - Số ngày thi cụng trong 1 thỏng :
+ Mựa khụ chọn : 28 ngày; + Mựa mưa chọn : 20 ngày. - Thi cụng 2 ca/ngày.
3.1.3.2. Cường độ thi cụng đào đất hố múng
Do khối lượng đất cần búc nhỏ và chiều dày khụng vượt quỏ 2m nờn ta dựng mỏy ủi để búc lớp phủ thực vật. Sau đú mỏy ủi vun đống và dựng mỏy đào xỳc đất lờn ụ tụ vận chuyển đưa đi nơi đổ.
Qxỳc đất = 380,01 2 5 , 1 04 , 1140 = ì = ìn T V (m3/ca) Trong đú :
+ V- Khối lượng đất cần đào múng, V = 1140,04(m3). + T- Số ngày thi cụng đào múng, T= 1,5 ngày.
+ n- Số ca thi cụng trong ngày, n = 2 (ca).
3.1.3.3. Cường độ thi cụng đỏ hố múng
Cường độ thi cụng bốc xỳc đỏ hố múng được xỏc định:
⇒ Qxỳcđỏ = 126,50 2 1 996 , 252 = ì = ìn T V (m3/ca) Trong đú :
+ V – khối lượng đỏ cần đào, V = 252,996(m3). + T – thời đoạn thi cụng, T =1 ngày.
+ n – số ca thi cụng trong ngày, n =2 (ca).
3.1.4. Chọn loại xe mỏy phục vụ cụng tỏc thi cụng
- Việc lựa chọn mỏy đào phục vụ cho thi cụng dựa vào bảng 1.2 trang 08 sổ tay mỏy thi cụng theo thể tớch đào được trờn 1 thỏng. Ở đõy thể tớch đào được trong 1 thỏng thuộc nhúm 1, tức là V1 thỏng=< 20000m3.
- Mặt khỏc dựa vào bảng 1.1. Chọn mỏy đàomục 1.2 trang 07 sổ tay chọn mỏy thi cụng với cấp đất IV.