CHƯƠNG II: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP BẢO VỆ ĐÁY VÀ MÁI HỐ MểNG CHO TRẠM BƠM CỔ DŨNG
3.2 Mực nước buồng hút
Mực nước buồng hút kiểm tra tưới m -0.70 Mực nước buồng hút tk tưới (P75%) m -0.65 Mực nước buồng hút tk tiêu m +0.10 3.3 Mực nước bể xả
Mực nước bể xả KT tiêu (P5%) m +7.30
TT Hạng mục Đơn vị Thông số I Trạm bơm
Mực nước bể xả kiểm tra (P10%) m +6.95
Mực nước bể xả tk tưới m +5.30
4 Các cao trình chính
Cao trình đáy bể hút m -1.25
Cao trình đáy buồng hút m -2.95
Cao trình gian lắp máy m +0.45
Cao trình sàn động cơ m +4.80
Cao trình dầm cầu trục m +11.30
Cao trình sàn mái m +13.30
Cao trình đáy bể xả m +1.77
Cao trình đỉnh bể xả m +7.60
5 Các kích thước chính
Chiều rộng bể hút m 12.10
Chiều rộng buồng hút m 3*2+3.6
Chiều rộng bể xả m 11.00
Chiều dài bể xả m 11.30
Chiều rộng nhà máy m 8.00
Chiều dài nhà máy m 17.40
- Nhà máy: Nhà máy bơm xây dựng đảm bảo các điều kiện về ổn định, thủy lực và vận hành máy bơm. Các kích thước, ổn định, kết cấu nhà máy được tính toán chi tiết trong phụ lục tính toán.
+ Quy mô, kích thước kết cấu:
Xây dựng nhà trạm bơm kiểu khối tảng, kích thước (17.65x16.10)m, gồm 4 gian. Kết cấu nhà khung, móng đổ BTCT liền khối. Cột, dầm, trần đổ BTCT M200.
Tường xây gạch đặc VXM M50, chống nóng mái lợp tôn; cửa đi, cửa sổ dùng cửa gỗ và cửa nhôm kính
Hệ thống cầu trục, palăng: Lắp đặt dầm cầu trục phục vụ lắp đặt, sửa chữa máy bơm; dầm đỡ palăng và palăng xích nâng hạ cửa phai, lưới chắn rác phía bể hút và bể xả
Đáy bể xả hút cao trình -2.25, buồng hút cao trình +2.95. Kết cấu BTCT M200 dày 0.70m, tường bể hút cao 7.05-:-7.75 m, kết cấu BTCT M200 dày 0.70m, tường trụ pin dày 0.70m có bố trí các khe phai, khe lưới chắn rác. Cao trình đỉnh tường bể +4.80, cao hơn mặt san nền khu quản lý 15cm.
Sàn lắp máy cao trình +0.45, kết cấu sàn dầm BTCT M200 dày 0.70m. Tại các vị trí lắp máy bố trí dầm BTCT 0.5*1m. Sàn lắp máy thông liền 3 gian kích thước trong L*B= 11.00m*6.60m. Tường ngực dày 0.70m, kết cấu tường BTCT M200
Sàn động cơ và sửa chữa cao trình +4.80 kết cấu dầm sàn BTCT M200. Sàn dày 0.25m, dầm chính kích thước 0.5*0.75m.
Phần trên của nhà trạm bơm tính từ cos +4.80 kết cấu khung dầm, tường xây gạch chỉ VXM M50 dày 22cm, trát VXM M75 dày 1.5cm. Hoàn thiện quét vôi ve 3 nước. Tường bể xả BTCT M200, dày 0.7m, phía nhà máy ốp gạch tráng men. Cột nhà máy BTCT, đoạn 1 từ +4.80 đến vai cầu trục +11.30 kích thước bxh= 0.3*0.5 (m), đoạn 2 từ +11.30 đến sàn mái cao trình +14.30 kích thước 0.3*0.3 (m). Sàn mái dày 0.1 (m) kết cấu dầm sàn BTCT, dầm chính kích thước 0.3*0.5 (m).
Trên mái nhà máy xây tường thu hồi gạch dày 0.22m, mái lợp tôn sóng dày 0.42 mm chống nóng, xà gồ thép hình. Bố trí hệ thống thoát nước mái bằng ống PVCΦ90 mm.
Phía bể hút bố trí hệ thống khung dầm BTCT lắp đặt palăng xích để kéo lưới chắn rác và khe phai. Đổ BT sàn mái 1 gian vị trí để palăng.
Tại vị trí cửa vào bể hút trạm bơm xây dựng 02 tường chắn đất kiểu bản chống kết cấu BTCT M200. Bản đáy kích thước B*H = 4.50*0.70 (m), tường chắn cao 7.05 (m), dày 0.4 (m).
+ Xử lý nền: Từ kết quả tính toán ổn định của nhà máy bơm, tường cánh thì nền không đảm bảo sức chịu tải cần thiết phải gia cố nền. Vì thế chọn biện pháp xử lý nền bằng cọc BTCT. Nền nhà máy bơm được đóng cọc BTCT M300, chiều dài 6,6 m.
Tổng số cọc đóng xử lý nền 95 cọc.
- Bể xả:
Nhà máy bơm kiểu cố định bể xả liền. Bể xả kích thước L*B = 11*11.30 (m) chiều cao thay đổi từ 5.83-:-3.30(m), chia thành 2 đoạn. Đoạn bể xả phần liền nhà máy kích thước (3.30x11.00)m, cao trình đáy bể xả +1.77m, cao trình đỉnh bể là +7.60m. Tường biên dày 0.70m, trụ pin 0.70m. Bố trí hệ thống dàn đỡ đầm pa lăng phục vụ sửa chữa vận hành nhà máy. Đoạn 2 nối với đoạn 1 kích thước 8*11 (m), bố trí tường dốc m=1.5 nối với phần nối tiếp vào kênh xả.
- Bể hút, nối tiếp buồng hút:
Đáy bể hút được nạo vét đến cao trình -1.25m, mái bể hút m=1.50. Gia cố mái đoạn trước cửa vào buồng hút bằng BT M200, dày 12cm đổ trực tiếp.
Đoạn nối tiếp vào buồng hút dài 15m cao trình -2.25, gia cố bằng đáy bằng BT M200, dày 30cm bên dưới là tầng lọc ngược đá dăm , cát vàng.
Hình 2.1a. Mặt cắt ngang trạm bơm Cổ Dũng 2.2. Đề xuất các phương án bảo vệ đáy và mái hố móng
2.2.1. Bảo vệ đáy hố móng
Khi làm khô hố móng thường hay xảy ra hiện tượng hư hỏng đáy hố móng, biện pháp bảo vệ đáy móng công trình chống nước ngầm phá hoại như sau:
- Hiện tượng xói rỗng là hiện tượng đất nền bị dòng nước thấm lôi cuốn đi. Hiện tượng này chỉ xuất hiện trong những đất rời hoặc ít dính như đất cát, cát pha sét. Mức
độ xói rỗng và phá hoại cơ cấu đất nền càng tăng, khi chiều sâu hố móng càng sâu so với mực nước ngầm và cường độ bơm nước ra khỏi hố móng càng lớn;
- Hiện tượng bục nền là hiện tượng đất nền bị mất ổn định hoàn toàn. Thường xảy ra cả trong đất rời lẫn đất dính. Do nước ngầm có áp từ dưới đẩy lên có thể làm phá vỡ lớp đất mặt nền không thấm nước hoặc ít thấm nước (hình 2.2 và hình 2.3).
Hình 2.2. Tác dụng của nước ngầm có áp có thể gây bục đáy hố móng
Hình 2.3. Nước ngầm có áp tác dụng lên lớp đất không thấm ở đáy móng có thể gây bục đáy hố móng.
Điều kiện nền công trình không bị nước ngầm có áp phá bục nền có thể biểu diễn bằng bất đẳng thức:
H.γ ≤ hRnR.γ + hRđR.γRđ
Trong đó: H - Cột nước áp lực (m);
hRnR - Chiều dày lớp nước trên đáy hố móng (m);
hRđR - Chiều dày lớp đất không thấm dưới đáy hó móng (m);
MNN
Hè mãng
Nước cao áp
Đất sét pha cát
Đất cát
MNN
H
hd hn
Nước cao áp
Lớp đất không thấm
γ và γRđR - Dung trọng của nước và dung trọng đẩy nổi của đất (T/mP3P);
Muốn ngăn ngừa hiện tượng xói ngầm và bục đáy móng do nước ngầm người ta áp dụng những biện pháp bảo vệ nền bằng cách hạ mực nước ngầm (HMNN) bằng các giếng kim hoặc gia tải.
2.2.2. Bảo vệ mái hố móng
Mái hố móng sẽ không ổn định khi nước chảy trên mặt hoặc nước ngầm thấm từ mái ra. Do đó, biện pháp hiệu quả là hạn chế nước chảy vào hố móng:
+ Với nước mặt: đào mương, rãnh tiêu nước, đắp con trạch... Tốc độ hạ thấp mực nước trong hố móng khi bơm cạn hố móng ∆h = 0,5 -:- 1,0 m/ngày đêm để đảm bảo mực nước ngầm xung quanh hố móng hạ xuống một cách từ từ sẽ không làm sạt lở mái hố móng;
+ Với nước ngầm: Đóng ván cừ, gia cường chân mái, cọc tre, phên nứa, rơm rạ, rọ đá, tầng lọc ngược, hạ mực nước ngầm bằng hệ thống giếng thường hơạc giếng kim,...
2.2.3. Đề xuất các biện pháp bảo vệ mái và đáy hố móng của trạm bơm Cổ Dũng Trong chương 1 tác giả đã giới thiệu rất nhiều phương án bảo vệ đáy và mái hố móng khi thi công công trình có mực nước ngầm cao và hố móng sâu. Tuy nhiên, với địa chất và đặc điểm của công trình trạm bơm Cổ Dũng thì tác giả đề xuất 3 biện pháp bảo vệ mái và đáy hố móng của trạm bơm Cổ Dũng như sau:
- Biện pháp 1: Bố trí hệ thống giếng kim hạ MNN cho hố móng Trạm Bơm.
- Biện pháp 2: Bố trí hệ thống cừ chống đỡ kết hợp tiêu nước phía trong hố móng.
- Biện pháp 3: Kết hợp hạ MNN bằng hệ thống giếng và đóng cừ để bảo vệ mái hố móng phía dưới.