Như vậy cần nõng cấp cửa van từ cao trỡnh 118.85 m lờn cao trỡnh 121.2 m, khi đú cần tớnh toỏn kiểm tra kết cấu của van, thiết bị vận hành để đảm bảo tiờu chuẩn thiết kế, và an toàn trong vận hành. Phương ỏn kiến nghị nõng cấp cửa van được xem xột đến trong luận văn là thay thế kết cấu cửa van mới, hệ thống vận hành được thay thế đảm bảo vận hành an toàn cửa van mới. Việc nõng cấp hệ thống cửa van gõy ảnh
hưởng đến khả năng chịu lực của mỗ đỡ cửa van trờn cỏc trụ pin, vỡ vậy cần kiểm tra ứng suất tại gối đỡ để kiến nghị phương ỏn nõng cấp tràn.
Do trong quy trỡnh vận hành khống chế lưu lượng xả qua tràn đảm bảo lưu lượng khụng vượt quỏ lưu lượng xả qua tràn theo TKKT, vỡ vậy cỏc điều kiện tớnh toỏn đường tràn, cụng trỡnh tiờu năng và cỏc yếu tố hạ du sau đập khụng thay đổi,đảm bảo an toàn vận hành đỏp ứng nhiệm vụ mới của hồ. Luận văn chỉ tập trung kiến nghị phương ỏn nõng cao trỡnh đỉnh tràn và cỏc hạng mục cầu cụng tỏc, phai chắn, hệ thống nõng hạ phai trờn bề mặt tràn cũng được nõng cấp, đảm bảo chiều cao đỉnh tràn ở cao trỡnh 122.6 m. Phương ỏn nõng cao đỉnh tràn được kiến nghị là đổ bự lượng bờ tụng tràn thiếu từ cao trỡnh 121.8 m đến cao trỡnh 122.6 m, nõng cao phần vai đập tràn bằng đất từ cao trỡnh 121.8 m lờn cao trỡnh 122.6 m theo phương ỏn nõng về phớa hạ lưu như đối với đập đõt.
PH? N NÂNG CAO é?NH TRÀN
Hỡnh 3.28:Phương ỏn nõng cao tràn xả lũ 3.4.1.3 Kiểm tra ổn định của tràn
Trong luận vănnghiờn cứu nội dung tớnh toỏn ổn định của ngưỡng tràn khi nõng MNDBT nờn cao trỡnh 121 m.
a, Sơ đồ tớnh toỏn
Tớnh ổn định cho toàn khối ngưỡng tràn gồm 2 khoang, 1 trụ pin và 2 trụ biờn cựng tất cả cỏc thiết bị trờn đú (cầu cụng tỏc, cầu giao thụng, cầu thả phai, cửa van, mỏy đúng mở…)
Ngưỡng tràn đặt trờn nền đỏ nờn xột mặt trượt là phẳng, đi qua đỏy của 2 chõn khay thượng và hạ lưu (mặt trượt nghiờng về hạ lưu với gúc nghiờng β = 5°43’).
-Trường hợp 1: Hồ cú MNDBT, ứng với giú lớn nhất, cửa van đúng, thiết bị thoỏt nước hạ lưu làm việc bỡnh thường ( tổ hợp lực cơ bản)
-Trường hợp 2: Hồ cú MNDBT, cửa van đúng, thiết bị thoỏt nước dưới đỏy bể tiờu năng làm việc khụng bỡnh thường ( tổ hợp lực đặc biệt)
-Trường hợp 3: Hồ cú MNDBT, cửa van đúng, thiết bị thoỏt nước hạ lưu làm việc bỡnh thường, cú động đất cấp 8 ( tổ hợp lực đặc biệt).
b, Tớnh toỏn trường hợp 1
Sử dụng phương phỏp cõn bằng lực tớnh toỏn ổn định trượt của ngưỡng tràn với trường hợp 1 khi hồ ở MNDBT và tổ hợp lực cơ bản. Cỏc lực được xỏc định như sau:
+ Cỏc lực theo phương đứng :
- Trọng lượng bản đỏy : G1= γbt.F.B (3.13) γbt : trọng lượng riờng của bờ tụng
F : Diện tớch bản đỏy
B : Chiều rộng bản đỏy
- Trọng lượng trụ pin : G2 = γbt.F.H (3.14) F : Diện tớch trụ pin
H : Chiều cao trụ pin
- Trọng lượng tường bờn : G3 = 2. γbt .F.H (3.15) H : Chiều cao tường bờn
F : diện tớch mặt cắt ngang tường bờn
- Cầu giao thụng : G4 = γbt.F.L (3.16)
F : Diện tớch mặt cắt ngang cầu giao thụng L : Chiều dài cầu
- Cầu thả phai: G5 = γbt.F.L (3.17)
F : Diện tớch mặt cắt ngang thả phai L : Chiềudài cầu
- Trọng lượng phai : Ta coi như van phẳng do vậy tớnh trọng lượng phai theo
cụng thức : g = 0,6(3 H.lo2 −1,4) ( KN ) (3.18) - Trọng lượng cầu cụng tỏc : Cầu cụng tỏc gồm cỏc trun chống , cầu đặt cỏc thiết
bịnõng hạ cửa van và cỏc bản mặt, được xỏc định. G = 179,5 ( T )
- Trọng lượng cửa van : Cửa van bằng thộp , trọng lượng một cửa van tớnh theo cụng thức : G = 1,5.F.4 F ( KN ) (3.19)
F : Diện tớch bản chắn nước (m2)
G8 = 2.G ( T ) (3.20)
- Trọng lượng thiết bị nõng hạ van , phai : G9 = 30%( G7 + G8 ) (3.21) - Trọng lượng khối nước đố lờn ngưỡng : G10 =2.γn.F.b (3.22)
F : Diệntớch giới hạn bởi mặt chắn và cỏc phần cũn lại của ngưỡng b : Bề rộng một khoang tràn
- ỏp lực nước thẳng đứng lờn cửa van : G11 = 2. γn.F.b (3.23) - ỏp lực thuỷ tĩnh đẩy ngược : G12 = γn.B.L.H (3.24)
- ỏp lực thấm đẩy ngược : G13 = 0,5(hđ + hc).Lng.B. γn (3.25) + Cỏc lực theo phương ngang :
- ỏp lực nước thượng lưu : G14 = 0,5.γn.H12.15,8 (3.26) H1 : Chiều cao cột nước thượng lưu
- ỏp lực nước hạ lưu : G15
- ỏp lực súng thượng lưu : G16 = Pmax.L (3.27) Pmax: ỏp lực súng lớn nhất tớnh cho 1m dài
Pmax = Kđ.γn`h(H + 2 h ) (3.28) Trong đú : h : Chiều cao súng 1% H : Cột nước trước ngưỡng
Kđ : Hệ số điều chỉnh ỏp lực ngang lớn nhất
Bảng 3.10: Kết quả tớnh toỏn cỏc lực tỏc dụng trường hợp 1 TT Tờn Lực Ký hiệu Lực đứng ↓ + Lực ngang → + Lực đẩy ngược 1 Trọng lượng bản đỏy G1 2185 2 Trọng lượng trụ pin G2 660 3 Trọng lượng tường bờn G3 669,8 4 Cầu giao thụng G4 95 5 Cầu thả phai G5 22,5 6 Trọng lượng phai G6 30 7 Cầu cụng tỏc G7 179,5
8 Trọng lượng cửa van G8 26,75 9 Thiết bị nõng hạ van ,phai G9 61,8 10 Trọng lượng nước trờn ngưỡng G10 198 11 ỏp lực nước thẳng đứng G11 432
12 ỏp lực thuỷ tĩnh đẩy ngược G12 1168,6
13 ỏp lực thấm đẩy ngược G13 1457,7
14 ỏp lực nước thượng lưu G14 284,4
15 ỏp lực nước hạ lưu G15 - 50 16 ỏp lực súng thượng lưu G16 42,1 Cộng 4560,35 276,5 2626,3 Ký hiệu tổng hợp lực G T W Hệ số an toàn ổn định trượt : K= β β β β sin cos ) sin cos ( G T cF f w T G + + − − = 2.1 > [ K] = 1,15 Trong đú: G : Là lực tỏc dụng theo phương đứng T : Lực tỏc dụng theo phương ngang W: lực đẩy ngược
β: Gúc nghiờng mặt phẳng trượt
Do K > [ K] tràn ổn định trong trường hợp 1. Cỏc trường hợp khỏc tớnh toỏn cho kết quả cho ở bảng 3.11:
Bảng 3.11:Kết quả tớnh ổn định ngưỡng tràn Trường hợp Tổ hợp lực K Kcp Đỏnh giỏ 1. Cơ bản 2,15 1,15 ổn định 2. Đặc biệt 1,61 1,035 ổn định 3. Đặc biệt 1,54 1,035 ổn định
Vậy ngưỡng tràn đảm bảo điều kiện ổn địnhkhi nõng mực nước.
3.5 Kết luận chương 3
Qua quỏ trỡnh tớnh toỏn đó lựa chọn phương ỏn nõng cao đập và cải tạo cụng trỡnh tràn xả lũ đỏp ứng với nhiệm vụ mới. Cỏc giải phỏp đó được nghiờn cứu và tớnh toỏn lại cỏc thụng sỗ kỹ thuật của cụng trỡnh, đảm bản an toàn và theo đỳng quy phạm. Phướng ỏn nõng cao đập được chọn như sau:
+ Nõng cao trỡnh tường lừi đập từ cao trỡnh 120.8m lờn cao trỡnh 122m, phương ỏn nõng bề rộng khụng đổi với B =3m.
+ Nõng cao trỡnh đỉnh đập lờn cao trỡnh 122.6 m, đắp bự phần mỏi hạ lưu đảm bảo ổn định của đập với hệ số mỏi m1= 3, m2 = 3.25.
+ Kộo dài lăng trụ thoỏt nước về phớa hạ lưu, giữ nguyờn cao trỡnh đỉnh lăng trụ 102,0m; bề rộng đỉnh b=7.2 m; mỏi thượng lưu m1’=1,5; mỏi hạ lưu m2’=2,0. Phần thoỏt nước vai đập làm vật thoỏt nước ỏp mỏi cú cao trỡnh cao hơn chõn mỏi hạ lưu một khoảng 2.5 m.
+ Gia cố nõng cao tường chắn súng, phần bảo vệ mỏi thượng và hạ lưu.
CHƯƠNG 4
ĐẾ XUẤTKẾ HOẠCH VÀ GIẢI PHÁP THI CễNG NÂNG CAO ĐẬP ĐẤT
Phương ỏn nõng cao đập được tỏc giả đưa ra ở chương 3 là nõng cao chiều cao đập về phớa hạ lưu, nõng cao tường lừi, thay thế tường chắn súng mới, gia cố mỏi thượng hạ lưu, kộo dài lăng trụ thoỏt nước và nõng cao đỉnh tràn xả lũ. Dựa trờn phương ỏn đú Tỏc giả kiến nghị giải phỏp thi cụng và kế hoạch thi cụng nõng cao đập.
4.1 Giải phỏp nõng cao đập đất
4.1.1 Cỏc nhõn tố ảnh hưởng tới chất lượng thi cụng đất
4.1.1.1 Độ ẩm
Độ ẩm của đất ảnh hưởng tới phương phỏp khai thỏc, phương phỏp thi cụng đầm nộn, hiệu quả đầm nộn. Độ ẩm của đất quỏ lớn thỡ năng lượng thực tỏc dụng vào đất ớt, khả năng đầm chặt giảm xuống. Độ ẩm của đất quỏ thấp dẫn tới ma sỏt giữa hạt đất lớn khiến cho cụng đầm lớn, hao phớ cụng đầm.
4.1.1.2 Loại đất
Đối với đất cú tớnh dớnh (sột, thịt) lực keo kết cũng lớn, lực ma sỏt nhỏ, dưới tỏc dụng của lực đầm nộn đất dễ bị co ộp, gión nở nhưng do tớnh thoỏt nước yếu nờn quỏ trỡnh co ộp tương đối chậm. Hiệu quả đầm nộn thấp, đất khú chặt.
Đối với đất khụng dớnh thỡ ngược lại.
Đối với thi cụng đất miền trung thỡ lựa chọn đất rất quan trọng bởi ở đõy cú những loại đất cú tớnh chất đặc biệt như tớnh trương nở, tớnh tan ró.
4.1.1.3 Sự tổ hợp cấu tạo hạt
Hạt càng nhỏ thỡ độ phõn tỏn càng cao và tỷ lệ rỗng càng lớn. Thường γK của đất dớnh sau khi đầm nộn nhỏ hơn γK của đất khụng dớnh sau khi đầm nộn. Đối với đất dớnh γK =1,5 ữ 1,76; đối với đất khụng dớnh γK = 1,77 ữ 1,92.
Đất cú cấu tạo hạt to nhỏ khỏc nhau, cấp phối hạt phõn bố càng khụng đều thỡ khi đầm nộn cỏc hạt nhỏ dễ chui vào kẽ rỗng giữa cỏc hạt làm cho tỷ lệ rỗng giảm xuống, độ chặt tăng lờn, γK tăng và ngược lại.
Đặc điểm cấu tạo của cỏc loại đầm khỏc nhau khiến cho lực tỏc dụng vào cỏc đất của cỏc loại đầm này đều khỏc nhau. Để hiệu quả đầm nộn cao cần phải cú lựa chọn loại đầm thớch hợp.
4.1.1.5 Cụng cụ đào đất
Mỗi loại đất đều cú chỉtiờu cơ lý khỏc nhau do đú tựy theo tớnh chất của nú mà cú cụng cụ đào khỏc nhau. Căn cứ vào chiều dày, gúc vỏt của lưỡi cắt đất, gúc ma sỏt trong và lực dớnh của đất mà lựa chọn cụng cụ phự hợp cho khai thỏc và thi cụng đất.
4.1.2 Xử lý tiếp giỏp giữa khối đắp cũ và mới
Búc hết phần bảo vệ mặt đập cũ, loại bỏ phần phong húa bề mặt hạ lưu đập trong phạm vi đắp mới bằng phương phỏp cơ giới. Phần mặt đỉnh đập cũ, búc lớp bờ tụng mặt đập, loại bỏ lớp đất đắp phớa trờn cao trỡnh đỉnh tường lừi cũ, thỏo dỡ hoàn toàn hệ thống tường chắn súng phớa đỉnh đập. Trong cụng tỏc xử lý cần chỳ ý phải chắc chắn loại bỏ được hết cỏc rễ cõy, bựn cỏt, cỏc vết nứt, cỏc vết nứt nhỏ cần được búc và xử lý triệt để. San phẳng cỏc chỗ ghồ ghề cục bộ trước khi tiến hành đắp đập. Sau khi búc bỏ lớp đất xấu phải vận chuyển đến vị trớ xử lý, đổ vào nơi quy định.
Chỗ tiếp giỏp giữa hai khối đất cũ và mới phải bạt phần bề mặt mỏi đất cũ với mỏi dốc m =3,đỏnh xờm rồi mới được đắp bự lớp đất mới. Trước khi đắp phải làm cho độ ẩm mỏi cũ trong phạm vi khống chế, nếu đất quỏ khụ phải tưới nước đều cho thấm hết mới được đắp. Đất bạt ở mỏi cũ ra phải vằm nhỏ, xử lý để cú độ ẩm gần như nhau mới được sử dụng lại. Chỉ xử lý mỏi tiếp giỏp ngay trước khi đắp tiếp.
Trong thi cụng đắp đập phõn đoạn thỡ cụng phải đảm bảo việc xử lý cỏc mặt tiếp giỏp đỳng quy phạm quy định, mặt tiếp giỏp ko nằm ở lũng sụng, hệ số mỏi m>2 và gúc xiờn mặt tiếp giỏp lớn hơn 450so với hướng dũng chảy.
4.1.3 Giải phỏp thi cụng phần nõng cao đập đất.
Dựa trờn phương ỏn nõng cao đập đất ở chương 3, lựa chọn cỏc phương ỏn thi cụng cho cụng tỏc nõng cao đập.
4.1.3.1 Cỏc điều kiện thi cụng
+ Cỏc điều kiện về mặt bằng thi cụng
Toàn bộ phần cụng trỡnh cải tạo được xõy dựng trờn phạm vi cụng trỡnh cũ. Phần đập đất thi cụng trờn phạm vi nhỏ hẹp và trải dài theo dọc đập đất nờn điều kiện thi cụng tương đối khú khăn.
Khu vực xậy dựng nằm trong khu vực cụng trường đó thi cụng nờn cỏc điều kiện đường xỏ đi lại vận chuyển nguyờn vật liệu, khu vực sinh hoạt rất thuận tiện.
Cỏc hạng mục cụng trỡnh đều thi cụng trờn cạn, chủ yếu phần mỏi hạ lưu đập và đỉnh đập. Trong suốt quỏ trỡnh thi cụng, hồ chứa vẫn đảm bảo điều kiện cấp nước cho sản suất và sinh hoạt.
Điều kiện cung ứng vật tư, vật liệu xõy dựng thuận lợi: Chủ yếu lấy từ cỏc khu vực bói vật liệu đó xõy dựng và khai thỏc gần nơi xõy dựng được mở rộng đảm bảo vật cú cỏc chỉ tiờu thiết kế cũng như tớnh đồng nhất của lớp đắp thờm với phần đập cũ.
Điều kiện giải phúng mặt bằng: Diện tớch chiếm đất của cụng trỡnh khụng đỏng kể. do chủ yếu xõy dựng trờn nền đập cũ. Phần bị ảnh hưởng bao gồm phần nhỏ diện tớch đất người dõn tận dụng khai thỏc tại cỏc bói vật liệuvà phần diện tớch đất và cõy lõu năm bị ảnh hưởng do nõng cao mực nước hồ.
+ Điều kiện về mụi trường an ninh, an toàn lao động
- Chống ồn:
Cỏc phương tiện cơ giới như mỏy ủi, đào xỳc và vận chuyển khụng trỏnh khỏi gõy tiếng ồn, vỡ vậy phải cú biện phỏp giảm thiểu tối đa như trỏnh thi cụng vào giờ nghỉ trưa, khụng tựy tiện búp cũi xe hay hỳ ga ầm ĩ gõy ảnh hưởng đến khu vực dõn cư lõn cận.
- Xử lý nước và chất thải
Do xõy dựng kộo dài và lượng người tập trung đụng nờn phải cú những biện phỏp tổ chức sinh hoạt đảm bảo vệ sinh. Cú những quy định cụ thể về an toàn vệ sinh mụi trường trong khu cụng trường.
- Cụng tỏc vệ sinh mụi trường
Do cụng trỡnh đang trong thời gian vận hành, cần giỏo dục ý thức vệ sinh mụi trường cho cỏc cỏn bộ, cụng nhõn thi cụng, cú những quy định cụ thể. Cần cú những biện phỏp sử lý rỏc thải trong quỏ trỡnh thi cụng trỏnh gõy ụ nhiễm.
- An toàn lao động
Cần cú những biện phỏp an toàn lao động trong quỏ trỡnh thi cụng từ cụng tỏc tổ chức lao đụng, cụng tỏc thi cụng đất đến cỏc điều kiện an toàn khỏc khi sử dụng mỏy múc trong thi cụng. Cụng tỏc phũng chống chỏy nổn phải được chỳ trọng trong thi
cụng. Cỏc kho xăng dầu phải cú biển bỏo cấm lửa và được bảo vệ nghiờm ngặt. Cỏc dụng cụ chữa chỏy phải để nơi dễ lấy và luụn sẵn sàng.
4.1.3.2 Lựa chọn thời gian thi cụng.
Do hồ chứa đang trong quỏ trỡnh vận hành, nờn trong thời gian thi cụng nõng đập phải luụn đảm bảo việc cấp nước diễn ra bỡnh thường. Vỡ vậy việc lựa chọn thời gian thi cụng đập phải được lựa chọn hợp lý dựa trờn cơ sở sau:
+ Dựa trờn điều kiện thi cụng và khối lượng thi cụng cỏc hạng mục đắp đập
+ Dựa trờn mực nước thượng lưu hồ để đảm bảo an toàn khi thi cụng hạ du và giảm khả năng mất ổn định của đập.
+ Dựa trờn nhu cầu sử dụng nước cửa hạ du để xỏc định mực nước hồ cho cỏc thời đoạn thi cụng.
Trờn cơ sở cỏc yờu cầu trờn tỏc giả kiến nghị lựa chọn thời gian thi cụng nõng cao đập khi mực nước hồ thấp, thời gian thi cụng kộo dài 8 thỏng từ giữa mựa kiệt năm trước đến đầu mựa lũ năm sau, từ thỏng 3 đến thỏng 9.
4.1.3.3 Phõn đợt thi cụng
Phõn chia cỏc giai đoạn đắp đập cú vai trũ quyết định đến cường độ và tiến độ thi cụng. Việc phõn chia cỏc đợt đắp đập hợp lý đảm bảo được cụng tỏc vận hành và mực