9.2.1 Nguyên tắc bố trí
a. Cần cố gắng bố trí các cơng trình ngầm dưới hè phố, đường xe thơ sơ và dải phân cách để tiện cho cơng tác sửa chữa, bảo dưỡng. Bất đắc dĩ mới bố trí các cơng trình ít phải sửa chữa và chơn sâu (như cống thốt nước, ống cấp nước) dưới phần đường xe cơ giới.
b. Các cơng trình ngầm cần bố trí song song với tim đường hoặc chỉ giới xây dựng; cơng trình ngầm nên thẳng hạn chế cong, trường hợp đi qua đường nên trực giao với đường.
c. Nên bố trí cơng trình ngầm ở bên cĩ nhiều nhánh rẽ vào các cơng trình xây dựng. Khi đường rộng 60 m trở lên, nên bố trí cơng trình ngầm ở cả hai bên để hạn chế chiều dài đường nhánh. Tuy nhiên cần so sánh kinh tế khi chọn phương án bố trí một bên hay hai bên.
d. Khi thi cơng cơng trình ngầm, cần kết hợp với làm mới hay cải tạo đường, tránh tình trạng làm
đường xong, phải đào lên để làm cơng trình ngầm, gây lãng phí, ảnh hưởng giao thơng và hoạt động của đơ thị.
đ. Trong phạm vi sau đây khơng bố trí cơng trình ngầm:
Dải mép ngồi bĩ vỉa 1.0 m (trên phần xe chạy) và dải trong bĩ vỉa 0.4 m; Trong phạm vi cách thân cây gỗ 1.0 m;
Dải mép cơng trình xây dựng 0.5 – 1.0 m; Dưới mĩng các cột điện.
e. Các cơng trình ngầm được bố trí theo trật tự nhất định kể từ chỉ giới xây dựng đến tim đường. Trình tự bố trí đĩ phụ thuộc vào tính chất và chiều sâu các cơng trình ngầm; các cơng trình dễ cháy, dễ thẩm lậu và chơn sâu được bố trí xa chỉ giới xây dựng.
Trình tự bố trí các cơng trình ngầm thường dùng như sau (tính từ chỉ giới xây dựng). Cáp điện lực;
Đường dây thơng tin;
Đường ống cấp nước; Cống thốt nước mưa; Cống thốt nước bẩn.
Vị trí giữa cống thốt nước mưa và nước bẩn cĩ thể thay đổi cho nhau tùy vào bề rộng của vỉa hè và mặt đường.
f. Giữa các cơng trình ngầm phải đảm bảo khoảng cách tĩnh khơng ngang và đứng, các khoảng cách này phải tuân theo tiêu chuẩn, tham khảo bảng tổng hợp khoảng cách giữa các đường dây và đường
ống ở phần I. Thơng thường giữa các đường dây với nhau và giữa đường dây với đường ống (ống cấp nước, ống khí đốt, ống cấp nhiệt…) khoảng cách tĩnh khơng đứng tối thiểu tại chỗ giao nhau 0.3 m; giữa các đường ống với nhau là 0.5 m; giữa các đường ống với đường ray xe điện: 1.0 m. Mỗi loại cơng trình ngầm được bố trí ở chiều sâu nhất định để cĩ thể giải quyết thỏa đáng chỗ giao nhau giữa chúng.
Theo độ sâu cĩ thể chia thành hai khu vực:
Khu vực nơng (cách mặt đất 0.5 – 1.0 m), trong phạm vi này thường bố trí đường dây các loại. Khu vực sâu (cách mặt đất trên 1.50 m), trong phạm vi này bố trí các đường ống.
g. Để tận dụng khơng gian dưới mặt đất, cần bố trí gọn chặt các đường dây đường ống kỹ thuật trên cơ sởđảm bảo khoảng cách nhất định giữa các cơng trình ngầm. Khoảng cách đĩ quyết định ở yêu cầu thi cơng, sửa chữa và an tồn.
h. Chiều sâu chơn cơng trình ngầm phải đảm bảo khơng bị tải trọng bên ngồi phá hỏng, nhất là trường hợp bố trí dưới mặt đường xe cơ giới. Chiều sâu tối thiểu thường là 0.5 – 0.7 m. Tuy nhiên, khơng nên bố trí quá sâu để tránh khĩ khăn cho thi cơng.
9.2.2 Giải quyết mâu thuẫn khi thi cơng các cơng trình kỹ thuật ngầm tạo những chố giao nhau
Khi cĩ mâu thuẫn trong bố trí, cần căn cứ vào tình hình cụ thể mà giải quyết theo nguyên tắc sau
đây:
- Cơng trình mới phải “nhường” cơng trình cĩ sẵn; - Cơng trình tạm phải “nhường” cơng trình vĩnh cửu; - Đường ống cĩ áp phải “nhường” đường ống tự chảy;
- Đường ống cĩ đường kính nhỏ phải “nhường” đường ống cĩ đường kính lớn; - Cơng trình dễ thi cơng phải “nhường” cơng trình khĩ thi cơng.
- Khi cơng trình đường ống khác nhau giao nhau cĩ mâu thuẫn, cĩ thể vận dụng nguyên tắc “nhường” trên để giải quyết và cũng cĩ thể áp dụng các biện pháp sau:
- Dùng hai đường ống bằng gang hay bằng bê tơng cốt thép cĩ đường kính nhỏ hơn thay thế đường ống cĩ đường kính nhỏ hơn để giảm chiều cao đường ống;
- Dùng đường ống cĩ hình bầu dục thay đường ống trịn; - Cho đường ống đi qua giếng kiểm tra của đường ống tự chảy.
9.2.3 Lựa chọn hình thức bố trí
Để bố trí cơng trình ngầm, cĩ thể cĩ mấy hình thức bố trí sau: Bố trí riêng rẽ từng cơng trình;
Bố trí chung trong một hào;
Bố trí hầm chung hoặc hầm riêng từng loại. Hình thức hỗn hợp của các hình thức trên
Đối với đơ thị này chọn hình thức bố trí hỗn hợp kết hợp hai hình thức bố trí chung trong một hào và bố trí riêng rẽ từng cơng trình:
Các đường ống sau bố trí chung trong một hào: cáp điện lực, thơng tin, cấp nước, nước bẩn
Đường cống nước mưa bố trí riêng:
Ưu điểm của hình thức bố trí chung một hào:
Cĩ thể cơ giới hĩa tồn bộ cơng tác đất và phần lớn các cơng tác đặt đường ống
Cĩ thể rút ngắn khoảng cách giữa các cơng trình đường ống. Khoảng cách nằm ngang giữa các
đường ống cĩ thể bố trí theo cơng thức: L = h + 0.4 (m)
Trong đĩ: h – chênh lệch về cao độ giữa hai đường ống liền nhau (m).
Hào cơng trình ngầm cĩ thể đặt dưới đường xe chạy (ở đường khơng quan trọng), dưới dải trồng cây bụi hay trồng cỏ. Hình thức bố trí này cĩ thể áp dụng khi làm đường mới hay cải tạo đường cũ
Phần III THIẾT KẾ KỸ THUẬT – THỐT NƯỚC
Chương 10 THIẾT KẾ CHI TIẾT HỆ THỐNG THỐT NƯỚC CHO TIỂU KHU 10.1 Thiết kế chi tiết hệ thống thốt nước bẩn
10.1.1 Tính tốn nhu cầu, xác định mơ đun lưu lượng nước thải đơn vị
Chọn mật độ xây dựng đối với khu dân cư là 50m2/người (chỉ tính phần đất ở). Tổng diện tích đất xây dựng là: 7.83ha = 78.300m2, dân số của khu vực là: 1566 người, làm trịn 1600 người. Trong khu vực thiết kế khơng cĩ cơng trình cơng cộng, lưu lượng nước thải chỉ cĩ ở các khu nhà ở liên kế
(diện tích 7 20 140m× = 2) và biệt thự (diện tích 12 20 2400m× = 2)
Tiêu chuẩn thốt nước bẩn lấy theo tiêu chuẩn cấp nước ở giai đoạn quy hoạch chung với q = 120l/người.ngày. Lưu lượng trung bình ngày tb 3
ngày
Q =120 1600 /1000 192 m / ng.d× = ,
Cơng thức xác mơđun lưu lượng đơn vị, giống như thuyết minh tính tốn ở chương 6 (Quy hoạch hệ
thống thốt nước bẩn) ,giá trị mơ đun lưu lượng đơn vị: q0 =0.28 l / s.ha
10.1.2 Vạch tuyến mạng lưới và nguồn tiếp nhận
Nguồn tiếp nhận: đã cĩ cống thốt nước bẩn ở giai đoạn quy hoạch chung xung quanh khu vực thiết, nên các tuyến cống thốt nước bẩn trong tiểu khu sẽđấu nối với các cống này để dẫn về trạm xử lý (cụ thể kích thước đường cống và liên hệ vùng xem bản vẽ (QH10-Quy hoạch chi tiết)
Vạch tuyến mạng lưới: uPVC-D100 uP VC -D 15 0 uPVC-D100 uPVC-D100 BTCT- D300 BẾP + WC P.KHÁCH BẾP + WC P.KHÁCH BẾP + WC P.KHÁCH uPVC-D100 uPVC- D150 uPVC-D100 uPVC-D100 BẾP + WC P.KHÁCH BẾP + WC P.KHÁCH BẾP + WC P.KHÁCH uPVC-D100 uP VC -D 15 0 uPVC-D100 uPVC-D100 BTCT- D300 BẾP + WC P.KHÁCH BẾP + WC P.KHÁCH BẾP + WC P.KHÁCH uPVC-D100 uPVC- D150 uPVC-D100 uPVC-D100 BẾP + WC P.KHÁCH BẾP + WC P.KHÁCH BẾP + WC P.KHÁCH SƠĐỒĐẤU NỐI ỐNG THỐT NƯỚC THẢI HỘ
Khi vạch tuyến cố gắng giảm giao cắt giữa cống thốt nước với các đường ống kỹ thuật khác, ởđây cụ thể là giảm giao cắt với cống thốt nước mưa, cố gắng vạch tuyến cho nước tự chảy, tránh chảy ngược địa hình.
Vạch cống thốt nước hai bên đường, đường cống đặt trên vỉa hè, sơđồ đấu nối từống thốt nước thải hộ dân ra cống đường phốđược nêu ở trên, ởđây lựa chọn hình thức đấu nối là khơng đấu nối trực tiếp các ống thốt nước thải từng hộ dân vào cống thốt nước đường phố, mà thơng qua tuyến
ống phụ uPVC D150. Các ống thốt nước thải hộ dân uPVC D100, sẽ đấu nối với ống này thơng qua các tê cong D100, từống uPVC D150 sẽ đấu nối với cống bê tơng cốt thép D300 thơng qua giếng thăm. Với phương pháp đấu nối này, sẽ giảm được số lượng giếng thăm trên mạng và chúng ta kiểm sốt được số lượng giếng thăm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý mạng lưới.
Khoảng cách giữa các hố ga thăm, đối với khu vực nhà liên kế là 21m, đối với khu vực nhà biệt thự
là 24m, khoảng cách như vậy là phù hợp với tiêu chuẩn quy định về khoảng các giữa các giếng thăm trên mạng lưới thốt nước bẩn D300.
Tính tốn thủy lực mạng lưới: Thực hiện tương tự như giai đoạn quy hoạch chung, nhưng ởđây do khu vực chúng ta nhỏ nên tất cả các đường cống trong khu vực được đặt theo cấu tạo, là D300, với độ dốc min i = 1/300 = 0.0033, áp dụng cho các tuyến đường cĩ độ dốc nhỏ hơn độc dốc min, nếu độ dốc đường lớn hơn độ dốc min thì lấy theo độ dốc đường. Phương pháp nối ống vẫn là phương pháp nối ngang mực nước.
Độ sâu chơn cống ban đầu, vì trong tiểu khu ít xe cộđi lại nên chọn độ sâu chơn cống ban đầu kể
tới đỉnh cống là 0.7m. Ở giai đoạn này, các tuyến cống được định vị trí một cách cụ thể hơn giai
đoạn quy chung, nên cĩ một số tuyến chạy ngang khu vực thiết kế, mà khơng phục vụ cho các khu vực khác, chỉ phục vụ độc lập cho khu vực đang thiết kế, Những tuyến cống này sẽđược xác định lại khẩu độ cống, cho phù hợp với quy hoạch chi tiết. Chúng ta tơn trọng giai đoạn quy hoạch chung
ở việc xác định hướng thốt nước, cịn khẩu độ sẽ xác định lại để kinh tế hơn. Kết quả tính tốn thủy lực, xem phần phụ lục tính tốn, ở CD đính kèm.
Cơng trình trên mạng lưới: tồn bộ mạng lưới khu quy hoạch cĩ đường kính bằng nhau D300, với tổng chiều dài L = 3716m
10.2 Thiết kế chi tiết hệ thống thốt nước mưa
10.2.1 Vạch tuyến mạng lưới và phân chia lưu vực
Vạch tuyến mạng lưới: Vẫn đảm bảo các nguyên tắc như vạch tuyến ở giai đoạn quy hoạch chung cống thốt nước mưa, chọn hình thức bố trí giữa đường, giếng thu bố trí ở hai bên bĩ vỉa, đường kính cống nối từ giếng thu tới giếng thăm cĩ D300, độ dốc ngang lấy theo imin = 1/D. Khoảng cách giữa các giếng thu đối với đường thẳng tùy thuộc vào độ dốc đường tham khảo theo bảng sau:
Độ dốc đường phố (i) Khoảng cách giữa các giếng thu (m) i ≤ 0.004 50 0.004 < i ≤ 0.006 60 0.006 < i ≤ 0.01 70 0.01 < i ≤ 0.03 80 i ≥ 0.03 90
Hình thức bố trí giếng thu tại ngã giao nhau phụ thuộc vào hướng nước chảy vào hay ra nút giao, tham khảo hình sau:
GIẾNG THU NƯỚC MƯA HƯỚNG ĐỘ DỐC ĐƯỜNG (THEO HƯỚNG NƯỚC CHẢY)
Phân chia lưu vực thốt: Tồn bộ khu vực triển khai chi tiết phân ra làm 4 hướng chính giống phân chia lưu vực thốt nước ở giai đoạn quy hoạch chung. Vạch tuyến căn cứ vào địa hình, và các cống đã cĩ ở giai đoạn trên, chia ra thành 6 tuyến thốt nước, ra bốn hướng, cụ thể thể hiện trên bản vẽ QH – 10. Nước sẽ chảy từ mái nhà, đến sân vườn ra rãnh thu nước sau đĩ vào giếng thu nước, rồi theo cống tiểu khu ra cống chính thốt ra các cửa xảđã xác định ở giai đoạn trên.
10.2.2 Tính tốn thủy lực mạng lưới
Thực hiện tương tự như giai đoạn quy hoạch chung, chỉ khác ởđộ sâu chơn cống kể tới đỉnh cống, sẽ khác vì cống đặt trong đường nội bộ, nên chọn độ sâu chơn cống ban đầu là 0.7m. kết quả thủy lực xem CD đính kèm.
BẢNG THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG MẠNG LƯỚI
STT D (mm) L (m) Vật liệu 1 400 822 BTCT 2 500 724 BTCT 3 600 833 BTCT 4 700 52 BTCT 5 800 379 BTCT TỔNG 2810
Chương 11 TÍNH TỐN TRẠM BƠM NƯỚC THẢI
11.1 Xác định vị trí trạm bơm, cơng suất trạm bơm và dung tích bể chứa
Xác định vị trí trạm bơm
Trong khu quy hoạch ta cĩ 5 trạm bơm chuyển tiếp, chọn trạm bơm để thiết kế trạm bơm chuyển tiếp, chuyển từ hố ga 4 lên hố ga 3, với các thơng số như sau:
Hố ga 4, cao độ mặt đất 507.50m, lưu lượng nước thải lớn nhất tập trung vào: Qmax = 45.35l/s = 163.26m3/h, lưu lượng trung bình Qtb = 20.07l/s = 72.25m3/h
Cống theo hướng 5-4 cĩ đường kính D400, cao độđáy cống tại ga 4: 505.74m, chiều sâu chơn cống kể tới đáy cống 1.76m.
Cống theo hướng 4.1-4, cĩ đường kính D300, cao độ đáy cống tại ga 4: 505.63m, chiều sâu chơn cĩng kể tới đáy cống 1.87m.
Xác định cơng suất trạm bơm
Trong trạm bơm, chọn 2 bơm, một bơm làm việc, một bơm dự phịng, chọn cơng suất bơm theo lưu lượng lớn nhất, nên cơng suất bơm: Qb = Qmax = 45.35l/s = 163.26m3/h
Xác định dung tích bể chứa
Nước thải chảy đến trạm bơm khơng điều hồ theo các giờ trong ngày, cĩ giờ nước chảy đến với lưu lượng rất lớn, cĩ giờ nước chảy đến với lưu lượng rất nhỏ. Chếđộ thải nước khơng điều hồ nên
ảnh hưởng trực tiếp đến chếđộ làm việc của bơm. Đểđảm bảo chếđộ làm việc của trạm bơm tương
đối điều hồ thì phía trước trạm bơm cần bố trí bể thu. Dung tích bể thu xác định phụ thuộc vào chế độ nước chảy đến, lưu lượng của máy bơm và chếđộ làm việc của trạm bơm.
Dung tích bể thu cần thoả mãn điều kiện :
Wbt< 50% Lưu lượng nước thải chảy đến trạm bơm trong giờ thải nước lớn nhất (Qmax = 45.35 l/s),
để tránh hiện tượng thối rữa, lắng cặn.
Wb > Lưu lượng nước do một tổ máy bơm lớn nhất bơm được trong 5 phút ( để tránh hiện tượng phải đĩng mở bơm nhiều lần). Chọn chếđộđiều khiển bơm bằng tựđộng, mỗi giờ bơm được đĩng mở 3 lần Kiểm tra điều kiện làm việc của bể thu: 3 max 60 60 45.35 50% Q 0.5 81.63m 1000 × × × = × =
Lưu lượng của một bơm bơm được trong 5 phút: 3 b 5 3.6 45.35 5phút Q 13.61m 60 × × × = =
Vì khơng cĩ bảng thống kế lưu lượng nước thải từng giờ do trạm bơm 4 phục vụ nên sơ bộ cĩ thể
tính dung tích điều hịa của bể chứa nhỏ nhất theo cơng thức sau:
3 min min min b Q Q 72.52 72.52 W 1 1 10.74m n Q 3 163.26 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ = ⎜ − ⎟= ⎜ − ⎟= ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
Trong đĩ: Wmin – dung tích điều hịa nhỏ nhất của bể chứa, m3
n – số lần mở máy trong giờ, n = 3
Từ ba thơng số trên ta chọn dung tích bể chứa là: Wb = 14.00m3 Xây dựng trạm bơm kiểu hình vuơng, sử dụng bơm chìm
Chọn chiều sâu mực nước trong bể thu H = 1.5m. Kích thước của trạm bơm là:
b b W 14 B 3.06m H 1.50 = = = ,
Kể tới khơng gian bố trí máy bơm và đi lại khi sửa chữa bơm khi gặp sự cố, chọn B = 3.40m Trong ngăn thu cĩ đặt song chắn rác cơ giới
Mực nước cao nhất trong ngăn thu lấy bằng cốt đáy ống thấp nhất dẫn vào ngăn thu Cao độ mặt đất nơi xây dựng trạm bơm Zmd = 507.50m
Cốt đáy cống thấp nhất dẫn nước vào ngăn thu : Zdc = 505.63m Cốt đáy ngăn thu Zdthu = 505.63 -1.50 = 504.13m
Bểđược xây dựng bằng bê tơng cốt thép dày 30cm.
Đáy cĩ độ dốc 2% về phía hố thu cặn. Hố thu cặn cĩ độ sâu 0.30m.
11.2 Xác định áp lực cơng tác bơm và chọn bơm
Xác định áp lực cơng tác bơm
Cột áp tồn phần của máy bơm được tính theo cơng thức: