7.5.1. Cửa vào và cửa ra
Cửa vào và cửa ra phải đảm bảo điều kiện nối tiếp thuận lợi với thượng và hạ lưu cống. ở thượng và hạ lưu cống thường bố trớ tường hướng dũng mở rộng dần ở cửa vào và cửa ra.
Gúc chụm của hai tường hướng dũng ở cửa vào lấy khoảng 180 230 hoặc lớn hơn, ở đõy
chọn bằng 200. Gúc chụm của cửa ra khụng vượt quỏ 80 120 để trỏnh hiện tượng tỏch
dũng, ở đõy ta xõy nối tiếp và mở rộng từ cống ra kờnh. Tường hướng dũng được thiết kế
hạ thấp dần: phớa thượng lưu hạ theo mỏi, phớa hạ lưu hạ thấp từ đỉnh cống xuống cao trỡnh bờ kờnh hạ lưu.
7.5.2.Thõn cống
1. Măt cắt:
Cống hộp được làm bằng bờ tụng cốt thộp M250 đổ tại chỗ. Mặt cắt ngang của cống cú
dạng kết cấu khung cứng, phớa trong làm vỏt cỏc gúc để trỏnh ứng suất tập trung. Chiều
dày thành cống được xỏc định theo điều kiện chịu lực, điều kiện chống thấm và yờu cầu
Theo điều kiện chống thấm cần đảm bảo: t > ] [J H (7.10) Trong đú: H: Là cột nước lớn nhất; H =6,3 (m). [J]: Là gradien thấm cho phộp của bờtụng cốt thộp : [J] =10
15Thay vào (7.10) ta được: t > 6.3/13 = 0,48 m
Vậy ta chọn chiều dày của cống là t = 0,5(m) và sử dụng phụ gia chống thấm.
2. Phõn đoạn cống:
Do cống cú chiều dài tương đối lớn nờn ta phõn cống làm nhiều đoạn, cỏc đoạn được
nối với nhau bởi khớp nối,chiều dài của mỗi đoạn cống thường phụ thuộc vào địa chất nền
và tải trọng trờn cống. Chiều cao cống hc = 1,5(m), ta chọn chiều dài của 1 nhịp là 15(m). Tại cỏc khe nối cú đặt cỏc thiết bị khớt nước là cỏc tấm kim loại, trong cỏc khe của khớp
nối đặt bao tải tẩm nhựa đường.
5 1 2 3 4 2 1
a)Khớp nối ngang b)Khớp nối đứng
Hỡnh 7.5- Sơ đồ khớp nối của cống hộp bằng bờ tụng
a. Khớp nối ngang b. Khớp nối đứng
1. Bao tải tẩm nhựa đường 2. Đổ nhựa đường
3. Tấm kim loai phẳng hỡnh 4. Tấm kim loại phẳng
5. Vữa bờ tụng đổ sau
3. Nối tiếp với nền:
Trước khi đổ bờ tụng cống ta đổ một lớp bờ tụng lút M50 dày 10(cm) ở mặt tiếp xỳc giữa
cống và nền.
4. Nối tiếp cống với thõn đập :
Dựng đất sột nện chặt thành một lớp bao quanh cống dày 1(m). Tại chỗ nối tiếp cỏc đoạn
7.5.3.Thỏp van.
7.5.3.1.Bố trớ thỏp van
Thỏp van được bố trớ ở mỏi thượng lưu cỏch cửa vào cống 10(m). Trong thỏp van ta bố trớ ta bố trớ van cụng tỏc,
Thỏp làm bằng bờ tụng cốt thộp M200; tường dày 0,4m; phớa trong thỏp cú cầu thang lờn xuống; phớa trờn thỏp bố trớ nhà quản lớ và đặt mỏy đúng mở van.
7.5.3.2.Chọn loại van , kớch thước , cấu tạo van
+ Theo yờu cầu cụng tỏc chọn van phẳng bẳng thộp cú cấu tạo như sau :
- Bản mặt van dày 1 cm - Nhịp van 205cm
-Chiều cao van 255 cm
- Bố trớ dầm chớnh cỏch nhau 50 cm , dầm phụ cỏch nhau 50 cm.
- Phớa trước van bố trớ vật chắn nước
- Phớa sau bố trớ bỏnh xe cụng tỏc .
7.5.3.3.Tớnh lực đúng mở cửa van
Ở đấy ta tớnh với trường hợp MNDBT , cửa van đúng hoàn toàn
a.Tớnh lực mở cửa van
'
1 1. 2( 1 2) d
P K GK T T K G ( 7.11 ) K1 , K2 , K’ là cỏc hệ số an toàn . K1 = 1,1 , K2=1,2 , K’ = 0,9
G : trọng lượng bản thõn cửa van
Gd: Trọng lượng đối trọng
T1 : Lực ma sỏt tại chỗ tiếp xỳc cửa van và bộ phận đỡ tựa
T2 : Lực ma sỏt tại chỗ tiếp xỳc cửa van với bộ phận đỡ tựa
-Tớnh trọng lượng cửa van :
G gHlo ( 7.12 ) H : Chiều cao cửa van (m) H=2m
lo : Chiều rộng cửa van (m) . lo=1,8m
g: Trọng lượng trung bỡnh của 1m2 mặt cửa van .
Với van cú bỏnh xe cụng tỏc . g 640(3 H lo. 2 1) H0 :cột nước tớnh tới tõm lỗ . Ho = 32,75-27,8-0,75=4,2 (m) l : Bề rộng lỗ (m) ,l= 0,8 m 2 3 2 2 3 640( o. 1) 640( 4, 2.0,8 1) 249,86( / ) g H l N m g = 249,86N/m2 < 2000N/m2 nờn chọn g = 2000N/m2 G=2000.2.1,8=7200( N ) =7,2 (kN ) -Tớnh lực ma sỏt T1 1 W 1 T = ( . ) R f r f ( 7.13 ) W : ỏp lực nước lờn cửa van
24, 75 28, 75 W= .2.10.1,8 963( ) 2 kN
f1 : hệ số ma sỏt lăn của bỏnh xe trờn đường ray , f1=0,1 . r: Bỏn kớnh trục r=0,05 m R : Bỏn kớnh bỏnh xe . R=0,2m 1 963 (0,5.0, 05 0,1) 601,875( ) 0, 2 T kN -Tớnh lực ma sỏt T2 T2 = f.a.h12.γ (7.14 ) f=0,5 : Hệ số ma sỏt .
a : chiều rộng của thiết bị chắn nước, lấy a = 0,2 m
h1 : chiều sõu nước trước thượng lưu tớnh dến đỏy cử van, h1 = 32,75 -27 = 5,75
T2 0,5.0, 2.5,75.105,75(kN)
Vậy lực kộo mở cửa van là :
P1 1,1.7, 2 1, 2.(963 5,75) 1170, 42(kN)
b.Tớnh lực đúng cửa van
P2 = K1.Gđ + K2.( T1+T2) –K’.G
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MẶT BẰNG THI CễNG VÀ BIỆN PHÁP THI CễNG 8.1. khối lượng xõy lắp
Theo bảng tớnh khối lượng ở chương 3 ta cú:
Bảng 8.11- Khối lượng cỏc hạng mục cụng trỡnh TT Hạng mục Đơn vị Hồ Quỳnh 1 Đất Đào m3 207.953 2 Đỏ đào m3 42.466 3 Đất Đăp m3 196.258 4 BT lút M100 m3 470 5 BT Đỏ hộc M200 m3 0 6 BT M200 m3 6.640 7 Đỏ lỏt khan m3 7.419 8 Đỏ xõy M100 m3 2.707 9 Đỏ dăm lút m3 55 10 Cỏt sỏi lọc m3 6.710 11 Khớp nối đồng m 104 12 Đống đỏ tiờu nước m3 870 13 Búc bói vật liệu m3 49.065
14 San trả bói vật liệu m3 49.065
15 San ủi mặt bằng m3 57.000
8.2. Điều kiện thi cụng
8.2.1. Mặt bằng thi cụng
Cỏc hạng mục cụng trỡnh đầu mối đều nằm gần trung tõm huyện: Hồ Quỳnh cỏch trung
tõm huyện khoảng 11 km, đập dõng cỏch từ 3,0 đến 3,5 km, đều cú mặt bằng thi cụng
rộng, gần tỉnh lộ 265 và cỏc trục đường giao thụng quan trọng của huyện. Chất lượng đường đi đủ tốt, thuận tiện cho sinh hoạt, vận chuyển nguyờn vật liệu, vật tư và thiết bị
8.2.2. Điện nước thi cụng
Khu vực thi cụng đều nằn bờn sụng Sỏi, nguồn nước dồi dào, chất lượng tốt, đảm bảo
tốt cỏc yờu cầu của thi cụng. Điện lưới quốc gia đó về tới khu vực xõy dựng cụng trỡnh.
8.2.3. Vật liệu xõy dựng
Vật liệu đất đắp khu vực đầu mối là cỏc quả đồi xung quanh, cỏch khu vực xõy dựng cụng
trỡnh từ 500 đến 1000 m cú chất lượng tốt. Cỏc loại vật liệu khỏc như Cỏt, Đỏ , Sỏi cú thể
lấy từ nơi khỏc về, vận chuyển bằng cơ giới đến tận chõn cụng trỡnh.
8.3. Tiến độ và biện phỏp thi cụng
8.3.1. khỏi quỏt chung
Mặc dự dự ỏn cú khối lượng xõy lắp lớn nhưng cỏc cụng trỡnh đều nằm cỏch xa nhau,
phõn bố trờn diện rộng, gần đường giao thụng, cú mặt bằng và điều kiện thi cụng thuận
tiện. Cụm cụng trỡnh đầu mối hồ Quỳnh cỏch cỏch cụm cụng trỡnh đầu mối đập dõng 9,3
km. Cỏc hạng hạng cụng trỡnh hồ Quỳnh đều nằm ở những vị trớ riệng biệt, thi cụng thuận
tiện. Hệ thống kờnh chớnh phần lớn nằm gần đường giao thụng, khối lượng xõy lắp phõn
bố khỏ đều trờn cỏc tuyến, địa hỡnh khụng phức tạp. Với cỏc điều kiện thi cụng như trờn rất
thuận lợi trong việc tập trung nhõn lực vật tư, thiết bị kĩ thuật thi cụng… nờn dự ỏn cú thể
hoàn thành trong 24 thỏng, với tiến độ dự kiến như sau: Năm thi cụng thứ 1:
+ Thỏng 5:
Triển khai cụng tỏc đền bự, giải phúng mặt bằng. đến thỏng 9 giải phúng xong toàn bộ
cỏc khu vực đầu mối, đập phụ của hồ Quỳnh và Đập dõng để khởi cụng xõy dựng cụng
trỡnh. Đến thỏng 5 năm thứ 2 thực hiện hoàn thành toàn bộ cụng tỏc đền bự, giải phúng mặt
bằng.
+ Thỏng 9:Làm 3,3 km đường quản lý kết hợp thi cụng khu vực đầu mối và khoảng 3,0 km đường thi cụng nội bộ cụng trướng. Cỏc cụng việc trờn làm trong 2 thỏng, đến thỏng 10
thỡ kết thỳc.
+ Thỏng 10: Tiến hành san ủi mặt bằng bói vật liệu, nền kho tang, nỏn trại và nhà quản
lý. San ủi đến đõu làm nhà đến đú. Làm trong 2 thỏng, đến thỏng 11 thỡ kết thỳc. Riờng nhà quản lý hoàn thành trong thỏng 12.
+ Thỏng 11: Đào múng tràn, cống lấy nước dưới đập và cầu giao thụng qua suối Quỳnh. Đất đỏ đào được dựng để đắp đường giao thụng thi cụng nội bộ và san lấp mặt bằng cụng trường.
+ Thỏng 12: Bắt đầu đổ bờ tụng cống. Đến thỏng 3 năm sau việc thi cụng cống cơ bản
hoàn thành.
Bắt đầu đổ bờ tụng ngưỡng tràn. Tiếp tục đào múng tràn. Đào đến đõu đổ bờ tụng đến đú đảm bảo đến hết thỏng 5 hoàn thành thi cụng ngưỡng tran, thõn tràn và bể tiờu năng.
Bắt đầu đỏ bờ tụng múng cầu Quỳnh. Cụng tỏc xõy dựng cầu sẽ hoàn thành trong thang 4.
Năm thi cụng thứ hai
Tiếp tục thi cụng cống, tràn và cầu Quỳnh. Cống lấy nước sẽ hoàn thành cơ bản trong
thỏng 3. Cầu Quỳnh sẽ hoàn thành trong thỏng Tư. Đến thỏng 5 những bộ phận thấp của ngưỡng tràn, thõn tràn, dốc nước và bể tiờu năng cơ bản hoàn thành. Những thỏng tiếp theo
của mựa mưa hoàn thành những phần việc cũn lại và sẽ hoàn thiện những phần việc cũn lại
và sẽ hoàn thành trong thỏng 12. Trong thời gian này sụng Sỏi vẫn bỏ ngỏ cho nước lũ
chảy qua.
+ Thỏng 1: Tiếp tục thi cụng cống, tràn, cầu Quỳnh theo kế hoạch đó nờu ở trờn. Cỏc thỏng tiếp theo thực hiện theo tiến độ đó đề nghị, phấn đấu hết thỏng 12 hoàn thành toàn bộ
cỏc hạng mục: Đập tràn, kờnh xả sau tràn, cống lấy nước, kờnh dẫn sau cống lấy nước, cầu
Quỳnh và đập phụ, đường giao thụng qua cầu Quỳnh và cỏc cụng tỏc phụ trợ khỏc.
+ thỏng 2: Tiếp tục thi cụng cống, tràn, cầu Quỳnh theo tiến độ đó nờu ở trờn.
+ thỏng 5: Tiếp tục thi cụng tràn xả lũ, tiếp tục thi cụng cỏc đập phụ, đường giao thụng
qua suối Quỳnh và cỏc cụng tỏc phụ trợ khỏc theo tiến độ đó nờu.
+ thỏng 11: Chuẩn bị nhõn lực vật tư, thiết bị và cỏc phương tiện vật tư kỹ thuật khỏc
phục vụ đắp đờ quai ngăn dũng.
+ thỏng 12: Đắp đờ quay thượng lưu. Do lưu lượng nước suối Quỳnh thỏng này rất nhỏ
(0,58m3/s), lũng suối rộng, nước dõng chậm nờn cụng tỏc lấp dũng thực hienj thuận lợi. Đắp đờ quay hạ lưu. Sau khi đắp xong đờ quay thượng lưu, hạ lưu tiến hành bơm nước, đào múng và đắp đất. cũng như đắp đập ở khu đập dõng, do chõn bờ sụng tại khu vực này rất dốc nờn những chỗ tiếp giỏp giữa đập và bờ sụng phải đắp cẩn thận bằng thủ cụng. Do
thực hiện trong 4 thỏng, đến cuối thang 4 năm sau thỡ hoàn thành. Đắp đến đõu lỏt mỏi thượng lưu đến đú đồng thời trồng cỏ mỏi hạ lưu và làm rónh thoỏy nước. Phấn đấu đến
cuối thỏng 5 năm thứ 3 hoàn tất cụng tỏc xõy lỏt đập.. Năm thi cụng thứ ba
Đập đất chớnh là hạng mục thi cụng cuối cựng của hồ Quỳnh. Sau khi đắp đờ quõy lấp
dũng, đào múng trong thỏng 12 của năm thi cụng trước, đập khẩn trương thi cụng từ thỏng 1 đến thỏng 5 thỡ hoàn thành. Thỏng 5, sau khi đập đất chớnh hoàn thành đảm bảo chống lũ,
đờ quõy thượng lưu được phỏ bỏ một đoạn trước cống lấy nước, khơi cụng dũng chảy để
cống làm việc bỡnh thường.
Bảng 8.2- Bảng dự trự thiết bị xe mỏy thi cụng
TT LOẠI XE MÁY, THIẾT BỊ Đơn vị Số lượng
1 Mỏy đào gầu nghịch 0,8 m3 Cỏi 19
2 ễ tụ tự đổ 10T Cỏi 25
3 Đầm chõn Dờ 9T, đẩy kộo C100, quả đầm D61 Cỏi 8
4 ễ tụ stez nước Zin 130 Cỏi 4
5 Mỏy trộn bờ tụng SB- V10 (800 lớt) Cỏi 9
6 Mỏy phỏt điện 10kVA Cỏi 2
7 Mỏy phỏt điện 20kVA Cỏi 6
8 Đầm dựi Cỏi 25
9 Đầm bàn 1kVA Cỏi 9
10 Mỏy bơm nước 120 m3/h Cỏi 8
11 Mỏy ủi C100 Cỏi 10
12 Cẩu tự hành bỏnh xớch DEK- 252 Cỏi 4
CHƯƠNG 9: CHUYấN ĐỀ KỸ THUẬT TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM
9.1. Mục đớch và trường hợp tớnh toỏn
9.1.1 Mục đớch tớnh toỏn:
Mục đớch của việc tớnh toỏn kết cấu cống ngầm là xỏc định nội lực trong cỏc bộ phận cống
ứng với cỏc trường hợp làm việc khỏc nhau, để từ đú bố trớ cốt thộp và kiểm tra hợp lý chiều dày của thành cống, kết cấu của cống ngầm phải đảm bảo về yờu cầu chịu lực và cấu tạo theo cả phương ngang và phương dọc cống.
9.1.2 Trường hợp tớnh toỏn:
Tớnh toỏn kết cấu cống ngầm nhằm đảm bảo điều kiện bền trong mọi trường hợp làm việc,
ta thường tớnh toỏn trong cỏc trường hợp sau:
- Khi cụng trỡnh mới thi cụng xong, cống chưa lấy nước.
- Khi cụng trỡnh làm việc bỡnh thường, mực nước thượng lưu là MNDBT cống mở để
lấy nước ứng với lưu lượng thiết kế.
- Khi thượng lưu là MNLTK, cống đúng khụng lấy nước. - Khi cú lực động đất.
Trong phạm vi đồ ỏn này em tớnh toỏn kết cấu cống theo phương ngang cống, tớnh toỏn cho mặt cắt giữa đỉnh đập cho một trường hợp làm việc của cống là trường hợp mực nước thượng lưu là MNLTK, cống đúng. Cống là cống hộp nờn ta tớnh cho 1m dài của cống.
9.2 Tài liệu cơ bản và yờu cầu thiết kế
9.2.1 Tài liệu cơ bản.
9.2.1.1 Vị trớ và kết cấu cống ngầm :
Cống ngầm được đặt ở phớa bờ phải của đập,cửa vào của cống cỏch thỏp van 10m, cửa ra
Đỏy cửa vào của cống được đặt ở cao trỡnh +27m, đỏy cửa ra của cống đặt ở cao trỡnh +26,7, tổng chiều dài của cống là 51m.
Cống dạng cống hộp,được làm bằng bờ tong cốt thộp M200, mặt cắt ngang cú cỏc kớch
thước như hỡnh 9.1
Hỡnh 9.1- Mặt cắt ngang thõn cống.
9.2.1.2 Lực tỏc dụng lờn cống trong trường hợp tớnh toỏn:
* Cỏc lực tỏc dung :
Khi thượng lưu là MNLTK, cống đúng khụng lấy nước, cỏc lực tỏc dụng lờn cống với cắt
giữa đỉnh đập bao gồm:
- Trọng lượng bản thõn cống.
- Áp lực đất.
- Áp lực nước bờn trong cống.
*Số liệu và chỉ tiờu tớnh toỏn:
- Tại mặt cắt tớnh toỏn ta cú cỏc thụng số sau
+ Cao trỡnh đặt cống : datcong = 26,85 (m). + Cao trỡnh đỉnh cống : dinhcong = 28,35 (m).
- Đất đắp cú cỏc chỉ tiờu cơ lý sau : k = 1,63 T/ 3 m . tn = 1,96 T/ 3 m . bh = 2,02 T/m3. C = 0,36 kg/cm2. 0 14,9 . -Bờ tụng M200 cú : 3 2, 4 / b T m . Rn = 90 daN/cm2 . Rk = 7,5 daN/ cm2. Eb = 2,4.105 daN/cm2. mb = 1,0 . - Cốt thộp : Dựng cốt thộp CII cú : Ea = 2,1.106 daN/ cm2. Ra = Ra' = 2700 daN/ cm2. ma = 1,1. ; min 0,1%. - Hệ số tin cậy Kn (Với cụng trỡnh cấp III ) , Kn = 1,15. 9.2.2. Yờu cầu thiết kế :
Khi tớnh toỏn thiết kế phải đảm bảo cỏc yờu cầu sau :
- Cụng trỡnh và nền của nú phải đảm bảo an toàn vềổn định và biến dạng.
- Kết cấu cống phải đủ khả năng chịu lực ( khụng vượt quỏ giới hạn về cường độ và
ổn định ) trong quỏ trỡnh làm việc.
-Kết cấu cống khụng vượt quỏ giới hạn cho phộp về biến dạng, khe nứt cho phộp
an trong quỏ trỡnh làm việc.- Bố trớ cốt thộp phải hợp lý và kinh tế.
