Bài giảng kỹ thuật và tổ chức xây dựng GV võ công hoàng

1.1.1 Khái niệm dẫn dòng thi công Dẫn nước sông từ TL về HL qua các công trình dẫn dòng đã XD xong trước khi ngăn dòng  Biện pháp dẫn dòng ảnh hưởng trực tiếp đến - Kế hoạch tiến độ th

vhoangcs2@wru edu vn

Tp.HCM 2011-2012

thảo luận, kiểm tra).

- Điểm thi kết thúc:80% (thi cuối kỳ - Viết hoặc vấn đáp)

 Môn học trước: Vật liệu xây dựng Địa kỹ thuật Địa

 Môn học trước: Vật liệu xây dựng, Địa kỹ thuật, Địa chất công trình, Thủy văn công trình, kinh tế xây dựng

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC KT&TCXD

Chương 1: Dẫn dòng thi công và công tác hố móng, 12T

Chương 2: Thi công công trình bê tông, 15T

Ch ơng 3 Nổ mìn à công tác đá 3T

Chương 3: Nổ mìn và công tác đá, 3T

Chương 4: Thi công công trình đất, g g g , 7T

Chương 5: Tổ chức và quản lý xây dựng, 8T

Chương 1 Dẫn dòng thi công và công tác hố móng

1.1 Dẫn dòng 1.2 Ngăn dòng 1.3 Tiêu nước hố móng

1 4 Xử lý nền

1.1 Dẫn dòng

1 1 1 Đặc điểm & nhiệm vụ

1.1.2 Các phương pháp dẫn dòng thi công

1.1.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

1 1 4 Các nguyên tắc chọn phương án dẫn dòng thi công

1.1.1 Khái niệm dẫn dòng thi công

1.1.1.1 Đặc điểm

 Xây dựng trên các sông suối, kênh rạch hoặc bãi bồi nên khi thi công thường chịu ảnh hưởng bất lợi của nước mặt, nước ngầm, nước mưa….

Khối lượng công trình lớn điều kiện thi công địa

 Khối lượng công trình lớn, điều kiện thi công, địa hình, địa chất không thuận lợi

ỗ

 Dùng vật liệu địa phương, vật liệu tại chỗ

 Quá trình thi công đòi hỏi hố móng khô ráo và phải g g p đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp

1.1.1 Khái niệm dẫn dòng thi công

 Dẫn nước sông từ TL về HL qua các công trình dẫn dòng đã

XD xong trước khi ngăn dòng

 Biện pháp dẫn dòng ảnh hưởng trực tiếp đến

- Kế hoạch tiến độ thi công

- Hình thức kết cấu

Chọn và bố trí công trình thủy lợi đầu mối

- Chọn và bố trí công trình thủy lợi đầu mối

- Biện pháp thi công và bố trí công trường

- Ảnh hưởng đến giá thành công trình

1.1.2 Các phương pháp dẫn dòng thi công

 Đắp đê quai ngăn dòng một đợt

- Dẫn dòng thi công qua máng

- Dẫn dòng thi công qua kênh

- Tháo nước thi công qua đường hầm

- Tháo nước thi công qua cống ngầm

 Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt p q g g ợ

- Giai đoạn đầu: Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

hoặc không thu hẹp

- Giai đoạn sau: Dẫn dòng qua công trình lâu dài

chưa xây dựng xong

1.1.2.1 Đắp đê quai ngăn dòng một đợt

- Nội dung: Đắp đê quai

2 4

tháo nước tạm thời

hoặc lâu dài.

1.1.2.2 Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt

Phương pháp này chia ra nhiều giai đoạn dẫn dòng khác

Phương pháp này chia ra nhiều giai đoạn dẫn dòng khác nhau, thông thường chia làm hai giai đoạn

 Giai đoạn đầu:

Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp hoặc không thu hẹp

 Giai đoạn sau:

Dẫn dòng qua công trình lâu dài chưa xây dựng xong

2 6

3

4 6

1

3 5

1 4

2

Hình 1.6 Đắp đê quai ngăn dòng hai đợt

1- đê quai dọc giai đoạn đầu; 2- đê quai ngang giai đoạn đầu; 3,4- tuyến đê quai dọc

1 đê quai dọc giai đoạn đầu; 2 đê quai ngang giai đoạn đầu; 3,4 tuyến đê quai dọc

1.1.2.2 Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt

1.1.2.2.1 Giai đoạn đầu

 Đắp đê quai ngăn một phần dòng sông (thường đắp ở phía

có công trình trọng điểm hoặc CT tháo nước trước), trong

thời gian này dòng chảy dẫn qua lòng sông thu hẹp

 Ở giai đoạn đầu tiến hành thi công bộ phận công trình chính

ồ

ở trong phạm vi đê quai Đồng thời phải làm xong công trình dẫn nước cho giai đoạn sau (chừa lại các khe răng lược, chỗ lõm cống xả )

Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp – TĐ Sơn La

1 Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

 Các trường hợp sử dụng

Thường dùng với công trình bê tông bê tông cốt thép và các

- Thường dùng với công trình bê tông, bê tông cốt thép và các công trình này có thể chia thành từng đoạn thi công

- Lòng sông rộng, Q và mực nước biến đổi nhiều trong năm

- Công trình cần đảm bảo lợi dụng tổng hợp dòng chảy trong

ủ quá trình thi công (phục vụ tưới, giao thông thủy…).

- Phương pháp này áp dụng rộng rãi với công trình lớn

Chú ý

Ta có có thể chia công trình ra thành hai hay nhiều đợt để

thi công, nhưng số đoạn công trình không nhất thiết phải

bằng số giai đoạn dẫn dòng

bằng số giai đoạn dẫn dòng

2 Dẫn dòng thi công qua lòng sông không thu hẹp

 Nội dung

- Thi công phần CT trên bãi bồi vào mùa khô năm đầu

Dòng chảy dẫn qua sông tự nhiên

- Dòng chảy dẫn qua sông tự nhiên

- Ở giai đoạn này công trình trên bãi bồi phải thi công xong

để dẫ dò h i i đ

để dẫn dòng cho giai đoạn sau

- Mùa khô năm sau ngăn sông dẫn dòng qua CT trên bãi bồi về HL và thi công phần công trình còn lại

1.1.2.2.2 Giai đoạn sau

dòng chảy được dẫn qua các công trình đã hoàn thành hoặc chừa lại trong giai đoạn đầu như:

1 Dẫn dòng thi công qua cống đáy g g q g y

2 Tháo nước thi công qua khe răng lược

3 Tháo nước thi công qua chỗ lõm chừa lại

ở thân đập

1.1.2.3 Phương pháp dẫn dòng thi công đặc biệt

1.1.2.3 Phương pháp dẫn dòng thi công đặc biệt

1.1.2.3.2 Cho nước tràn qua đê quai, hố móng và công

trình đang thi công

 Nội dung

Ngăn dòng nhưng khi có lũ thì cho lũ tràn qua đê quai

và hố móng, sau khi hết lũ thì lại bơm nước ra khỏi hố móng để thi công.

1.1.3 Chọn lưu lương thiết kế dẫn dòng

 Khi thiết kế công trình dẫn dòng ta chọn một hoặc

một số trị số lưu lượng làm tiêu chuẩn để tính toán

ế ế ẫ gọi là lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

 Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng g g g g

lớn nhất trong thời đoạn dẫn dòng ứng với tần suất dẫn dòng

1.1.3 Chọn lưu lương thiết kế dẫn dòng

 Khi có luận chứng chắc chắn P% có thể nâng lên

hoặc hạ xuống nhưng phải được cấp trên phê duyệt

1.1.3 Chọn lưu lương thiết kế dẫn dòng 1.1.3.2 Chọn thời đoạn dẫn dòng

 Phụ thuộc nhiều yếu tố như khí tượng

- Thuỷ văn, kết cấu công trình

- Khả năng thi công phương pháp dẫn dòng

Khả năng thi công, phương pháp dẫn dòng

- Thời hạn hoàn thành công trình…

 Thời đoạn dẫn dòng có thể là 1 năm, 1 mùa khô hoặc vài tháng của mùa khô Nó thực chất là thời gian phục

vụ của công trình dẫn dòng và bảo vệ hố móng.

1.1.3.3 Chọn lưu lượng dẫn dòng thiết kế

 Lưu lượng thiết kế dẫn dòng là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn thiết kế ứng với tần suất thiết kế dẫn dòng

thời đoạn thiết kế ứng với tần suất thiết kế dẫn dòng.

1.1.4 Chọn phương án dẫn dòng thi công

1.1.4.1 Phân tích các nhân tố ảnh hưởng

1.1.4.1.1 Điều kiện thuỷ văn

Lưu lượng, biến đổi mực nước, thời gian và thời điểm diễn biếndòng chảy trong năm

Căn cứ vào địa hình lòng sông và hai bờ khu vực xây dựng công

1.1.4.1.2 Điều kiện địa hình

Căn cứ vào địa hình lòng sông và hai bờ khu vực xây dựng côngtrình xem xét cùng với điều kiện ứng dụng của các phương phápdẫn dòng để vận dụng cho phù hợp

1.1.4.1.3 Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn

 Mức độ thu hẹp lòng sông: Phụ thuộc khả năng chống xói của

 Mức độ thu hẹp lòng sông: Phụ thuộc khả năng chống xói của lòng sông

 Kết cấu công trình dẫn nước: Phụ thuộc vào tính chất cơ lý của

ề ổ

1.1.4.1 Nhân tố ảnh hưởng chọn PA dẫn dòng TC

Các yêu cầu như giao thông thuỷ, cung cấp nước cho hạ lưu, nuôi

ề

1.1.4.1.3 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

cá, rửa mặn về mùa khô

1.1.4.1.4 Kết cấu và bố trí tổng thể công trình đầu mối

 Khi thiết kế công trình đầu mối thuỷ lợi cần xem xét đồng thời với phương án dẫn dòng

 Khi thiết kế TCTC cũng phải nắm chắc kết cấu và bố trí công trình chính, lợi dụng triệt để công trình chính để chọn phương án dẫn dòng tối ưu

1.1.4.1.5 Điều kiện và khả năng thi công

Căn cứ vào thời hạn thi công, khả năng về nhân lực, cung ứng vật tư thiết bị, tổ chức và quản lý thi công để tính toán chọn phương án dẫn

dò hù h

dòng phù hợp

ẫ 1.1.4 Chọn phương án dẫn dòng thi công

 Phân tích các yếu tố chính có liên quan

1.1.4.2 Nêu phương án dẫn dòng

 Nêu phương án dẫn dòng sơ bộ (tối thiểu 3 ) trên cơ

sở những yếu tố trọng yếu g y ọ g y

 Xét đến những yếu tố phụ để quyết định chọn phương

án hợp lý thông qua đánh giá về kinh tế và kỹ thuật

1.1.4.3 Những nguyên tắc chọn phương án dẫn dòng

 Thời gian thi công ngắn nhất

 Chi phí dẫn dòng và giá thành công trình tạm rẻ nhất

 Chi phí dẫn dòng và giá thành công trình tạm rẻ nhất

 Thi công thuận lợi, an toàn, chất lượng cao

Bảo đảm tối đa yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy

1.1.4 Chọn phương án dẫn dòng thi công 1.1.4.4 Những nguyên tắc chọn phương án dẫn dòng

Để đáp ứng các nguyên tắc trên cần lưu ý

 Triệt để lợi dụng điều kiện tự nhiên, đặc điểm kết cấu công trình để giảm khối lượng công trình tạm

 Áp dụng tiến bộ về kỹ thuật, về tổ chức sản xuất, thiết

bị hiệ đ i tậ d thời i thi ô ù khô

bị hiện đại, tận dụng thời gian thi công mùa khô…

 Nên chọn công trình tạm đơn giản thi công nhanh, dễ tháo dỡ

 Sớm phát huy tác dụng của công trình chính p y ụ g g

1.2.2 Ngăn dòng

1.2.2.1 Vị trí và tác dụng

1.2.2.2 Các phương pháp ngăn dòng

1 2 2 3 Tí h t á th ỷ l ă dò

1.2.2.3 Tính toán thuỷ lực ngăn dòng

1.2.2.4 Xác định các thông số của đập ngăn dòng

2 4

1

33

H×nh 1.2 Th¸o nuíc thi c«ng qua kªnh

1- TuyÕn ®Ëp; 2- §ª quai TL; 3- §ª quai HL; 4- Kªnh dÉn dßng

Ngăn dòng thủy điện Sơn La

Ngăn dòng thủy điện Nahang-Tuyên Quang

CT Cửa Đạt

1.2.2.1 Vị trí và tác dụng của ngăn dòng

 Là khâu quan trọng hàng đầu khống chế toàn bộ tiến độ thi công công trình đầu mối Nếu thất bại thì tổng tiến độ

ít nhất sẽ chậm 1 năm và thiệt hại kinh tế rất lớn

 Kỹ thuật và tổ chức thi công phức tạp: Hiện trường hẹp

 Kỹ thuật và tổ chức thi công phức tạp: Hiện trường hẹp, cường độ cao mà đòi hỏi ngăn dòng với chi phí ít nhất nên cần phải xác định thời điểm và lưu lượng ngăn dòng thích hợp

lực thi công và nguồn vật liệu mà sử dụng các

phương pháp ngăn dòng khác nhau

Hình 3.1 Biểu thị phuơng pháp lấp đứng

Hình 3.1 Biểu thị phuơng pháp lấp đứng

 Hiện trường hẹp thi công khó khăn, lưu tốc ngăn

dòng về cuối tăng lớn dễ gây xói lòng sông thường

dòng về cuối tăng lớn dễ gây xói lòng sông, thường ứng dụng cho lòng sông có nền chống xói tốt

 Việc ngăn từ một bờ hay từ hai bờ tuỳ thuộc vào

điều kiện chống xói và cung cấp vật liệu.

1.2.2.2.2 Phương pháp lấp bằng

Nội dung

Là đổ đá ngăn dòng trên toàn tuyến của cửa ngăn dòng nhờ cầu công tác (cầu cứng cầu phao)

dòng nhờ cầu công tác (cầu cứng, cầu phao).

H×nh 3.2 BiÓu thÞ phu¬ng ph¸p lÊp b»ng dïng cÇu c«ng t¸c

1.2.2.2.3 Phương pháp hỗn hợp

 Là phương pháp lấp đứng ở giai đoạn đầu khi lưu tốc

chưa lớn sau đó lấp bằng khi lưu tốc lớn hoặc vừa lấp

bằng vừa lấp đứng ở giai đoạn cuối

 Phương pháp này lợi dụng ưu điểm, hạn chế được khuyết g p p y ợ ụ g , ạ ợ y điểm của hai phương pháp trên

 Thứ tự ngăn dòng có 3 trường hợp

 Thứ tự ngăn dòng có 3 trường hợp

- Đê quai TL trước: Đất đá trôi vào hố móng nhiều

- Đê quai HL trước: Bùn cát lắng đọng ở hố móng do

“nước vật”

- Đồng thời cả 2 đê quai TL và HL: Giảm được khó khăn khi ngăn dòng vì chia nhỏ cột nước thành 2 bậc, nhưng thi công phức tạp

1.2.2.3 Xác định các thông số tính toán thiết kế ngăn dòng

1.2.2.3.1 Chọn ngày tháng ngăn dòng

1 2 2 3 2 Tần suất ngăn dòng 1.2.2.3.3 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng 1.2.2.3.4 Xác định vị trí cửa ngăn dòng

1 2 2 3 5 Xác định chiều rộng cửa ngăn dòng 1.2.2.3.6 Đập ngăn dòng

 Đảm bảo đủ thời gian chuẩn bị cho công tác ngăn dòng

 Đảm bảo đủ thời gian chuẩn bị cho công tác ngăn dòng

 Ảnh hưởng ít nhất đến lợi dụng tổng hợp dòng chảy

1.2.2.3.2 Tần suất ngăn dòng

 Tần suất ngăn dòng phụ thuộc vào cấp công trình, theo TCXDVN 285-2002

 Nếu cần phải tăng tần suất thì cơ quan thiết kế đề nghị

và phải có luận chứng cụ thể được cơ quan cơ quan

cấp trên phê duyệt

1.2.2.3.3 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng

Lưu lượng thiết kế ngăn dòng là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn ngăn dòng ứng với tần suất thiết kế ngăn dòng

 Nơi bố trí hiện trường ngăn dòng thuận lợi ệ g g g ậ ợ

1.2.2.3.5 Xác định chiều rộng cửa ngăn dòng

Các yếu tố quyết định

- Lưu lượng thiết kế

- Khả năng chống xói của lòng sông

Cường độ và khả năng thi công

- Cường độ và khả năng thi công

- Lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Đối với lòng sông chống xói kém thì có thể gia cố chống

xói ở khu vực cửa ngăn dòng

- Khi lưu tốc (1,52,0)m/s có thể dùng bao tải đất, đá hộc, ( , , ) g , ộ , phên cỏ

- Khi lưu tốc (2 53)m/s có thể dùng rọ đá

- Khi lưu tốc (2,53)m/s có thể dùng rọ đá.

1.2.2.3.6 Đập ngăn dũng

Tại cửa ngăn dũng, tiến hành đổ đỏ cho đến khi dũng chảy cơ bản bịchặn lại và cơ bản được dẫn qua cụng trỡnh dẫn dũng Đống đỏ đú gọi làặ ạ ợ q g g g gọđập ngăn dũng

2

1

Hình 3.6 Vị trí đập ngăn dòng trong đê quaiị ập g g g q

Cửa Đạt

1.2.2.4 Tính toán thuỷ lực ngăn dòng

Mục đích

- Xác định cỡ đá thích hợp với lưu tốc dòng chảy trong từng khoảng thời gian ngăn dòng để hòn đá ổn định không bị trôi

- Xác định khối lượng vật liệu, thời gian, và cường độ

thi công ngăn dòng

Ở đây ta xem xét bài toán xác định dường kính viên

Ở đây ta xem xét bài toán xác định dường kính viên

đá ngăn dòng để đảm bảo không bị trôi

1.2.2.4 Tính toán thuỷ lực ngăn dòng

Theo kết quả thực nghiệm của Izbas thì lưu tốc ổn định của hòn đá tính theo công thức Ơle (Euler) như sau:

D g

K V

+ - Khối lượng riêng của nước (Tấn/m3) + D- Đường kính của hòn đá (m)

+ g- Gia tốc trọng trường + g Gia tốc trọng trường

Thi công chặn dòng TĐ Sông Ba Hạ

Thi công chặn dòng TĐ Sông Ba Hạ

Những khố bê tông để chặn dòng

Hạp long

Sau khi chặn dòng

1.3 Tiêu nước hố móng

1.3.1 Khái niệm

1.3.2 Các phương pháp tiêu nước hố móng

1 3 2 1 Phương pháp tiêu nước mặt

1.3.2.2 Phương pháp tiêu nước ngầm

1.3.2.3 Phương pháp hỗn hợp

1.3.3 Thiết kế tiêu nước hố móng

1.3.3 Mở đầu

 Chọn phương án tiêu nước hố móng phù hợp với

 Chọn phương án tiêu nước hố móng phù hợp với

từng thời kỳ thi công

 Xác định Q, H và chọn máy bơm phù hợp

 Bố trí hệ thống và thiết bị tiêu nước phù hợp với

phương án tiêu nước đã chọn

Có hai phương pháp tiêu nước hố móng cơ bản là tiêu

1.3.2 Phương pháp tiêu nước trên mặt

1.3.2.1 Nội dung

Sử dụng độ dốc bề mặt hoặc hệ thống rãnh thoát nước bề g g mặt để tập trung nước vào một vị trí rồi bơm ra khỏi hố móng hoặc thoát nước tự nhiên xuống chỗ trũng hơn.

1.3.2.2 Điều kiện áp dụng

Phương pháp này đơn giản, rẻ tiền, thường ứng dụng cho

Phương pháp này đơn giản, rẻ tiền, thường ứng dụng cho

các trường hợp sau:

 Hố móng nằm ở tầng đất hạt thô, hệ số thấm lớn g g

 Dưới đáy hố móng không có tầng nước ngầm áp

lực hoặc cách tầng nước ngầm áp lực với chiều dày

lực hoặc cách tầng nước ngầm áp lực với chiều dày

đủ lớn để không sinh hiện tượng nước đùn ngược

Thích hợp với phương án đào móng theo từng lớp

 Thích hợp với phương án đào móng theo từng lớp

1.3.2 Phương pháp tiêu nước trên mặt

1.3.2.3 Bố trí hệ thống tiêu nước trên mặt ệ g ặ

 Bố trí hệ thống tiêu nước hố móng phải đảm bảo gây

ấ ế ảnh hưởng ít nhất đến quá trình thi công

 Hệ thống tiêu nước thường thay đổi theo từng thời kỳ thi công ở HM

1 3 2 4 1 Bố trí tiêu nước thời kỳ đầu

1.3.2.4.2 Bố trí hệ thống tiêu nước trong thời kỳ

đào móng 1.3.2.4.3 Bố trí hệ thống tiêu nước thường xuyên

1.3.2.4.1 Bố trí tiêu nước thời kỳ đầu

Thời kỳ đầu cần tháo cạn nước đọng trong hố móng bằng các máybơm Các máy có thể đặt ở các vị trí thay đổi phụ thuộc vào mực nướcđọng, có thể đặt trên hệ thống phao nổi

1.3.2.4.2 Bố trí hệ thống tiêu nước trong thời kỳ đào móng

Việc bố trí phụ thuộc vào phương pháp đào móng và ệ p ụ ộ p g p p g

đường vận chuyển để bố trí hệ thống mương chính.

H×nh 4.2 Mét kiÓu bè trÝ r·nh tiªu trong qu¸ tr×nh ®μo mãng

1.3.2.4.3 Bố trớ hệ thống tiờu nước thường xuyờn

Sau khi đó đào xong hố múng, cần phải duy trỡ cho g g p y múng khụ rỏo bằng hệ thống mương rónh và hố tập trung nước xung quanh hố múng để bơm ra.

đê quai

Hình 4 3 Bố trí hệ thống tiêu nuớc thuờng xuyên Hình 4.3 Bố trí hệ thống tiêu nuớc thuờng xuyên