đồ án kỹ thuật công trình xây dựng .Hồ chứa nước Hà Động (kèm bản vẽ)

Để phục vụ cho công tác bê tông của công trình các loại vật liệu khác như: cát , đá dămphải được lấy và vận chuyển từ xa về; Hiện tại, các loại vật liệu này được tập kết theođường thuỷ t

4.3.Kê khai các hạng mục công việc, tính toán khối lượng, nhân lực,

Chương 1: Giới thiệu chung

- Tên dự án công trình: Hồ chứa nước Hà Động

- Địa điểm xây dựng : Huyện ĐH, Tỉnh QN

- Nhiệm vụ công trình:

+ Đảm bảo tưới cho 3.485 ha đất canh tác, trong đó:

+ Lúa 2 vụ : 2.244,3 ha

+ Lúa 1 vụ : 777,2 ha

+ Màu : 1.240,7 ha (kể cả 307 ha tạo nguồn)

+ Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho 29.000 người

1.3.Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình

1.3.1 Quy mô các hạng mục của công trình đầu mối: được thể hiện trong bảng 3-2.

Dung tích siêu cao Vsc (1%) 106 m3 3,54

Dung tích siêu cao Vsc(0,2%) 106 m3 6,18

Hệ số mái đập thượng lưu mt1, mt2 m 3,25 ; 3,75

Hệ số mái đập hạ lưu mh1, mh2 m 2,5 ; 3,0 ; 3,5

Cao trình đống đá tiêu nước m +38,50

Hệ số mái trong mlt1/ngoài mlt2 lăng trụ 1,5 và 2,0

2 Đập phụ 1

Hệ số mái thượng lưu mt1, mt2 m 3,0 và 3,5

3 Đập phụ 2

4 Đập phụ 3A & 3B

8 Đường kính ống thép  dày dày mm 1600/10

12 Hình thức kết cấu cống và đập dâng BTCT + Đá xây

VI Đường QLVH & khu quản lý

VII Đường điện 35kv, 2 TBA 50 KVA

1.3.2 Kết cấu mặt cắt ngang đập:

1.3.2.1.Kết cấu đập chính:

Tận dụng triệt để khai thác bãi vật liệu A1(cự ly 1.800m đến 2.000m), phân chia các khốiđất đắp đập như sau:

+ Khối đắp I: Dùng lớp đất 1a & 2c bãi vật liệu A1 để đắp

+ Khối đắp II: Dùng lớp đất 1b & 1c bãi vật liệu A1 đắp hạ lưu đập

+ Khối đắp III: Dùng cuội sỏi đào ở chân khay đập chính đắp tại khu vực lòng sông cũphía hạ lưu đến cao trình +36m

+ Khối I: Dùng lớp đất 1a bãi vật liệu B đắp phía thượng lưu

+ Khối II: Dùng đất đá đào móng tràn có chọn lọc d<20cm, đắp phía hạ lưu

1.3.3 Kết cấu và hình thức cống: Như bản vẽ

1.3.4 Kết cấu và hình thức tràn xả lũ: Như bản vẽ

1.4.Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.4.1.Điều kiện địa hình:

Lưu vực hồ chứa là phần thượng nguồn của sông ĐH Đường chia nước lưu vực qua một

số đỉnh núi cao như Tai Vòng Mo Lẻng 1.054m ở phía đông, đỉnh Tam Lăng 1.256m ở phíaTây Phía Nam lưu vực gần tuyến công trình địa hình thấp dần gồm các dãy núi với độ caotrên 200m

Lưu vực nhìn chung thuộc vùng núi tương đối cao, địa hình theo hướng Tây Bắc - ĐôngNam Độ dốc lưu vực trung bình 18,5% Độ cao trung bình lưu vực 350m Toàn bộ lưu vựcthuộc sườn đón gió của dãy Nam Châu Lĩnh, nên chịu ảnh hưởng rõ rệt của mưa địa hình

1.4.2.Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy:

1.4.2.1 Mưa

a.Mưa năm: Những kết quả tính mưa năm trung bình nhiều năm trong khu vực như sau:

Bảng 2-1 Lượng mưa năm trung bình nhiều năm

Tính toán tần suất lượng mưa ngày lớn nhất của trạm ĐH cho kết quả như sau:

Bảng 2-2 Tần suất lượng mưa ngày lớn nhất mm

1.4.2.4 Phân phối dòng chảy năm thiết kế:

Bảng 2-5 Phân phối dòng chảy theo năm đại biểu (m3/s)

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII TB

Năm Năm đ/h 0,216 0,179 0,172 0,400 4,248 7,650 4,49 14,13 3,07 1,449 0,775 0,362 2,32

Ghi chú: QBH: Lưu lượng tại tuyến đập phụ B H , QĐH: lưu lượng tại tuyến đập chính HĐ

1.4.2.5 Lưu lượng bình quân ngày trong tháng ứng với P =5% & 10% :

Bảng 2-6 Phân phối dòng chảy theo năm đại biểu (m3/s)

Độ đục bùn cát bình quân trung bình năm lấy theo lưu vực tương tự Dương Huy là

 = 81,9 g/m3 Lượng bùn cát lắng đọng của hồ chứa HĐ 14.000m3/ năm

1.4.2.8 Lũ P=10%

Bảng 2-9 Lũ P=10% tại tuyến đập dâng BH

Quan hệ Z~V Quan hệ Z~F

(m3/s)

2200 2400 37.00

Tuyến đập chính các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau :

Lớp 1a: Đất bụi, đất bụi nặng màu xám vàng, trạng thái dẻo mềm, đất khá đồng nhất,

tính dẻo trung bình Bề dày lớp từ 0,3m đến 1,8m

Lớp 1: Đá tảng mácma biến chất lẫn sỏi và cát hạt thô là một tập hợp hỗn độn các

kích cỡ với đường kính từ 10 đến 50cm, nhẵn cạnh, những cá thể có kết cấu rắn chắc.Nguồn gốc lũ tích (a,pQ)

Lớp này phân bố trên toàn tuyến, mức độ dày mỏng khác nhau từ 1,5m đến 10,5m Do có

độ rỗng lớn, lấp nhét bởi các vật liệu sạn cát thô nên nước chứa trong lớp rất phong phú,mực nước trong lớp phụ thuộc vào nước sông ĐH Hệ số thấm của lớp này lên tới 10-1 cm/sđến 10-2 cm/s

Lớp 2: Đất bụi thường đến đất bụi nặng pha cát, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng.

Nguồn gốc pha tích (e,dQ) Trong đất có chứa 5% đến 10% dăm sạn của đá cát kết, bột kết.Lớp này phân bố hai sườn đồi vai đập Bề dày lớp từ 1,0m đến 2,5m

Lớp 3a: Đá cát kết và đá cát kết vôi nằm xen kẹp với đá bột kết; trong đó đá bột kết

chiếm chủ yếu Đá cát kết hạt mịn đến hạt trung, màu nâu gụ, cứng chắc, nứt nẻ nhiều Cácloại đá này phân thành từng tập và bị dập vỡ mạnh

Lớp 3: Đá bột kết, đá cát kết màu nâu gụ, đá cát kết vôi màu xám trắng, phong hóa

vừa, ít nứt nẻ Các khe nứt nhỏ nhưng kín, ít có khả năng thấm nước

1.4.3.2 Tuyến đập phụ I

Các lớp đất đá tại tuyến đập phân bố từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 1b: Đất bụi nặng, màu xám, trạng thái dẻo chảy Nguồn gốc bồi tích (aQ) Lớp

này phân bố dọc tuyến kênh dẫn dòng thi công hạ lưu đập phụ, bề dày lớp 1,6m

Lớp 2: Đất bụi nặng pha cát màu nâu gụ, trạng thái nửa cứng Trong đất lẫn từ 2%

đến 3% dăm sỏi của đá gốc Lớp này phân bố trên các sườn đồi, nằm trực tiếp trên mặt của

đá mẹ bị phong hoá vụn rời Nguồn gốc pha tích (e,dQ) Bề dày của lớp từ 1,0m đến 2,7m

Lớp 3a: Đá bột kết, cát kết cùng có màu nâu gụ, đá cát kết vôi màu xám trắng nằm

xen kẹp với đá cát kết, bột kết

Lớp 3: Các đá cát kết, bột kết cũng có màu nâu gụ, đá cát kết vôi màu xám trắng.

Các đá của hệ tầng Hà Cối phân lớp dày nằm xen kẽ nhau Đá bị phong hóa vừa, ít nứt nẻ

1.4.3.3 Tuyến đập phụ II

Các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 2b: Đất bụi nặng pha cát, màu nâu vàng trạng thái nửa cứng Nguồn gốc pha tích

(e,dQ) Lớp đất này phân bố hai bên sườn đồi vai đập, bề dày lớp từ 0,5m đến 2,2m

Lớp 3a: Đá bột kết, đá cát kết màu nâu gụ phân lớp dày nằm xen kẽ nhau Đá bột kết

chiếm ưu thế Đá bị nứt nẻ vỡ vụn nhiều

Lớp 3: Đá cát kết, bột kết màu nâu gụ phong hóa vừa, nứt nẻ ít Đá cát kết nằm xen

kẹp với đá bột kết

1.4.3.4 Tuyến tràn xả lũ

Các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 2: Đất bụi nặng pha cát màu nâu gụ, trạng thái nửa cứng, nguồn gốc pha tích

(edQ) Lớp đất này phân bố trên các sườn đồi dọc truyến kênh xả lũ sau tràn Lớp này phân

bố không đều, bề dày từ 0,5m đến 1,5m Trong đất có chứa 5% đến 15% dăm sỏi của các đácát bột kết Lớp này được bóc bỏ, không cần nghiên cứu

Lớp 3a: Các đá bột kết, cát kết phong hóa vừa, nứt nẻ mạnh vỡ vụn nhiều Các hố

khoan bên vai tràn có nhiều khe nứt lớn Các khe nứt thường có phương 70o đến 80o so vớiphương ngang

Lớp 3: Các đá bột kết, cát kết màu nâu gụ thuộc hệ tầng Hà Cối bị phong hóa vừa, ít

nứt nẻ, đá khá cứng chắc

1.4.3.5 Đập dâng BH

Các hố đào trên vùng tuyến đập cho thấy các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ trênxuống dưới như sau:

Lớp 1: Cuội tảng mác ma biến chất lẫn sỏi, tất cả đều nhẵn cạnh Bên bờ phải sông

có vài doi cát, cuội, sỏi Diện phân bố hẹp, bề dày từ 0,2 đến 0,5m Phía dưới lớp cuội sỏi vàvùng lòng sông là những đá tảng nhẵn cạnh có kích thước từ 20 đến 40cm

Lớp 3a: Đá cát kết màu xám xẫm, bề mặt bị phong hóa nứt nẻ, các khe nứt thường

có phương gần như thẳng đứng Chiều rộng các khe nứt thường từ 1cm đến 3cm Đá cát kếtchỉ xuất lộ trên vai trái đập

1.5.Điều kiện giao thông

1.5.1 Đường quản lý vận hành kết hợp thi công: dài 5.861m

- Giai đoạn 1: Mặt đường làm bằng kết cấu đất cấp phối dày 20cm, rộng 5,5m

- Giai đoạn 2: Từ K4+250 đếnK5+861 san sửa lu lèn mặt đường đảm bảo K=0,95; rải đádăm láng nhựa tiêu chuẩn 6,5kg/m2

1.5.2 Đường thi công nội bộ: mặt đường san ủi đắp rộng 7m.

- Đường số 1 từ K4+250 của đường quản lý vận hành qua đập Long Châu Hà đi theochân núi vào đến đầu đập phụ 1 dài 830m

- Đường số 2 từ đập phụ 1 đi theo chân núi đến tràn và đập phụ số 3 dài 550m

- Đường số 3 từ bãi vật liệu A ra đến đường thi công chính dài 600m

- 5 đường nhánh từ bãi vật liệu ra đường thi công chính và từ đường thi công chínhvào vị trí các công trình, tổng chiều dài 1.820m

1.6.Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước:

1.6.1 Vật liệu xây dựng

1.6.1.1 Đất đắp:

Bãi vật liệu khai thác đất tập trung tại 3 khu chính:

- Khu A bên bờ phải sông ĐH, hạ lưu đập chính, cách đập chính từ 1,8 đến 2,2 km.Trữ lượng khai thác khoảng 1.100.000 m3

- Khu B bên bờ trái sông ĐH tại hạ lưu đập phụ 1, 2 cách đập phụ từ 300 đến 500m.Trữ lượng khai thác khoảng 53.000 m3

- Khu C bên bờ trái sông ĐH tại hạ lưu đập chính, cách đập chính từ 2,2 đến 2,5 km.Trữ lượng khai thác khoảng 108.000 m3

1.6.1.2 Vật liệu cát sỏi

Trong khu vực dự kiến xây dựng công trình chỉ có duy nhất con sông ĐH Vật liệu cát,sỏi khai thác tại chỗ dùng cho xây dựng chỉ có thể thác bằng thủ công và phải thu gom vớikhối lượng nhỏ lẻ, chất lượng không đồng đều, trữ lượng ít không đủ đáp ứng yêu cầu củacông trình Cần có phương án khai thác và vận chuyển từ xa về

Để phục vụ cho công tác bê tông của công trình các loại vật liệu khác như: cát , đá dămphải được lấy và vận chuyển từ xa về; Hiện tại, các loại vật liệu này được tập kết theođường thuỷ tại bến ĐB thuộc thị trấn ĐH cách công trình 12 km

+ Cát được khai thác ở sông TY là cát thạch anh loại hạt to đến vừa cấp phối trungbình Theo TCVN 1770 : 1986 cát đủ tiêu chuẩn dùng cho bê tông

+ Đá dăm các loại và đá hộc là đá vôi lấy tại thị xã CP Đá đạt tiêu chuẩn dùng cho

Điện cung cấp được lấy từ hai máy biến áp TBA1 50KVA và TBA2 50KVA

1.7.Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực:

Khả năng cung cấp vật tư, máy móc thiết bị thi công và tiền vốn thoả mãn yêu cầu trên cơ sở hợp lý về kinh tế và kỹ thuật

1.8.Thời gian thi công được phê duyệt:

Mùa khô từ tháng XI – IV, mùa lũ từ tháng V – X Thời hạn thi công 3 năm kể từ tháng XI đầu mùa khô năm thứ nhất

Chương 2: Công tác dẫn dòng thi công

2.1.Dẫn dòng

2.1.1.Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến dẫn dòng thi công

2.1.1.1.Điều kiện địa hình

- Khu vực thi công là lòng sông có thềm rộng, hai bên bờ sông có địa hình tương đối dốc

- Tuyến đập chính, tràn và các tuyến đập phụ đều nằm trên các yên ngựa

- Tại vị trí xây dựng đập có thềm sông bên trái rộng rất thuận lợi cho việc sử dụng kênh dẫn dòng

2.1.1.2.Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn

- Lòng sông là lớp cuội sỏi cứng có khả năng chống xói tốt do vậy mà mức thu hẹp của lòng sông có thể đạt mức lớn hơn bình thường

- Đất đá ở hai bên sườn đồi vai đập là đất bụi thường đến đất bụi nặng pha cát, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng Nguồn gốc pha tích Trong đất có chứa 5% đến 10% dăm sạn của đá cát kết, bột kết

2.1.1.3.Điều kiện thuỷ văn

- Công trình hồ chứa nước Hà Động nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm

có lượng mưa tương đối lớn tập trung chủ yếu vào mùa mưa

- Dòng chảy năm phân bố không đều Các tháng mùa kiệt có lượng dòng chảy nhỏ, các tháng mùa lũ có lượng dòng chảy lớn

2.1.1.4.Điều kiện lợi dụng tổng hợp

- Sông Đầm Hà là nguồn cung cấp nước tưới và nước sinh hoạt chủ yếu trong khu vực

do vậy khi thi công cần đảm bảo các yêu cầu lợi dụng tổng hợp ở hạ lưu

2.1.1.5.Cấu tạo và sự bố trí các công trình thuỷ lợi

- Đập chính nằm chắn ngang sông Đầm Hà, được nối tiếp bởi hai quả đồi hai bên sông

- Các đập phụ và tràn xả lũ nằm tại bờ trái sông tại vị trí các yên ngựa

- Cống lấy nước được bố trí bên bờ phải

2.1.1.6.Điều kiện và khả năng thi công

- Thời gian thi công công trình khống chế là 3 năm do yêu cầu sớm đưa công trình vàosản xuất

2.1.2.Các phương án dẫn dòng thi công

2.1.2.1.Phương án 1: Thời gian thi công 3 năm.

Nội dung phương án được tóm tắt trong bảng 2-1:

Bảng 2-1Năm thi

công Thời gian Công trìnhdẫn dòng Lưu lượng

Qmk10% = 3,08m3/s

Đắp đê quai thượng lưu ngăn sông tại tuyến 2 (cao trình đỉnh đê quai là +42) dẫn dòng qua kênh đặt ở +39,0 Ngoài ra phải đắp đê quai hạ lưu tại tuyến 4 (phía trên đập tạm hiện nay) với cao độ đỉnh là +38 Trong thời gian này thực hiện các việc sau: Đập chính: đắp xong chân khaylên đến cao độ mặt đất tự nhiên của lòng sông và đắp đập phần bờ phải lên ít nhất đến +47 Tràn: ít nhất đạt cao trình +52 Cống: đạt cao trình TK Đập phụ: ít nhất đạt cao trình +51

Qml10% = 957m3/s Đập chính: tiếp tục đắp phần bờ phải ít nhất đạt đến cao trình +51 Tràn: đạt ít

nhất cao trình +59 Hoàn thiện cống Đập phụ: đạt cao trình thiết kế

Đắp đê quai ngăn sông lần 2 tại tuyến 3 với cao trình đỉnh +46.Tháng 12 có thể thả van chẹn một phần lỗ xả tràn để dâng nước lên cao trình +48 để tưới kể từ tháng 1 Cuối tháng 3 lấp hẳn lỗ xả tràn Trong thời gian này thực hiện các công việc sau: Đập chính đến hết tháng 12 ít nhất nâng toàn đập đến cao trình +55 và cuối tháng 3 đạt cao trình thiết kế Tràn

đổ bê tông đạt cao trình thiết kế.Đập phụ hoàn thiện xong

Qml10% = 957m3/s

Đập chính hoàn thiện xong.Tràn xả lũ hoàn thiện xong Hoàn thành toàn bộ các công việc khác

2.1.2.2.Phương án 2: Thi công trong 3 năm.

Nội dung phương án được tóm tắt trong bảng 2-2:

Bảng 2-2Năm thi

công

Thời

gian

Côngtrìnhdẫn dòng

Lưu lượngdẫn dòng

Các công việc phải làm và các mốc khống chế

Qmk10% = 13,08m3/s

Đắp đê quai dọc và đê quai thượng hạ lưu bao quanh hố móng đập chính Trong thời gian này thực hiện các việc sau: Đập chính: đắp xong chân khay lên đến cao độ mặt đất tự nhiên của lòng sông và đắp đập phần bờ trái lên đến khoảng +47 Tràn: ít nhất đạt cao trình +52 Cống: đạt cao trình TK Đập phụ: ít nhất đạt cao trình +51.Mùa

Qml10% = 957m3/s

Đập chính: tiếp tục đắp phần bờ phải ít nhất đạt đến cao trình +51 Tràn: đạt ít nhất cao trình +59 Hoàn thiện cống Đập phụ: đạt cao trình thiết kế

Đắp đê quai ngăn sông lần 2 tại tuyến 3với cao trình đỉnh +46.Tháng 12 có thể thả van chẹn một phần lỗ xả tràn để dâng nước lên cao trình +48 để tưới kể

từ tháng 1 Cuối tháng 3 lấp hẳn lỗ xả tràn Trong thời gian này thực hiện cáccông việc sau: Đập chính đến hết tháng

12 ít nhất nâng toàn đập đến cao trình +55 và cuối tháng 3 đạt cao trình thiết

kế Tràn đổ bê tông đạt cao trình thiết kế.Đập phụ hoàn thiện xong

Qml10% = 957m3/s

Đập chính hoàn thiện xong.Tràn xả lũ hoàn thiện xong Hoàn thành toàn bộ các công việc khác

2.1.3 So sánh chọn phương án:

2.1.3.1 Phương án 1: thi công trong 3 năm

a.Ưu điểm:

_ Mặt bằng thi công rộng , có thể thi công một lúc nhiều hạng mục.

_ Không phải đắp đê quai dọc do đó giảm khối lượng đắp đê quai

_Lợi dụng được điều kiện địa hình của khu vực

b.Nhược điểm:

_ Phải đào thêm kênh dẫn dòng do đó tăng chi phí cho công trình tạm

2.1.3.2 Phương án 2: thi công trong 3 năm.

a Ưu điểm:

_ Không phải thi công kênh dẫn dòng nên giảm chi phí công trình tạm

_ Lợi dụng được lòng dẫn của sông thiên nhiên trong mùa kiệt

b.Nhược điểm:

_ Mặt bằng thi công hẹp không thể triển khai cùng một lúc nhiều hạng mục công trình

_ Phải đắp thêm đê quai dọc để bảo vệ hố móng

_ Tiến độ thi công chậm

Qua phân tích các phương án dẫn dòng thi công, ta thấy phương án I là phù hợp hơn cả Các hạng mục công trình được thi công liên tục, lợi dụng được tràn xả lũ cho công tác dẫn dòng vào giai đoạn sau Hơn nữa cường độ thi công và khối lượng công việc không quá lớn,thời gian thi công tương đối hợp lý

2.1.4 Chọn tần suất và lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công.

2.1.4.1 Tần suất thiết kế công trình dẫn dòng thi công

Tần suất P(%) phụ thuộc vào quy mô, tính chất và điều kiện sử dụng công trình, lấytheo bảng 4-6 của TCXDVN 285-2002 với công trình là cấp III và công trình dự kiến xâydựng trong 3 năm ta xác định được tần suất thiết kế công trình dẫn dòng là P(%) = 10%

2.1.4.2 Lưu lựơng thiết kế công trình dẫn dòng thi công.

Thời đoạn dẫn dòng thiết kế: Đập được đắp bằng đất đồng chất không cho phép nướctràn qua Khối lượng công trình lớn, không thể thi công trong một năm do điều kiện và khảnăng thi công Do đó thời đoạn dẫn dòng thiết kế được chọn cho từng mùa ứng với từng thờigian dẫn dòng thi công

Với thời đoạn dẫn dòng thiết kế đã chọn thì lưu lượng thiết kế dẫn dòng được chọn làlưu lượng lớn nhất ứng với từng mùa của liệt tài liệu tính toán, ứng với tần suất thiết kế dẫndòng P(%) = 10% ta có lưu lượng thiết dẫn dòng như sau:

- Mùa khô : Qddmk = 13,08 m3/s

- Mùa lũ : Qddml = 957 m3/s

2.1.5 Tính toán thuỷ lực cho phương án dẫn dòng

2.1.5.1 Tính toán thuỷ lực cho kênh dẫn dòng mùa kiệt năm thi công thứ hai:

a Mục đích tính toán

Để xác định được quan hệ giữa lưu lượng qua kênh và cột nước đầu kênh Căn cứvào đó để xác định cột nước đầu kênh và cao trình đê quai trong thời gian dẫn dòng thicông

b Tính độ sâu phân giới hk và độ sâu dòng chảy đều h0

Kênh được dùng dẫn dòng trong mùa kiệt từ tháng 11 năm thứ 1 tới tháng 4 năm thứ

2 với lưu lượng dẫn dòng thiết kế là 13,08 (m3/s) Ta đi xác định mặt cắt kênh theo mặt cắt

có lợi nhất về mặt thuỷ lực

Kênh được chọn là kênh có mặt cắt hình thang, nằm ở thềm sông bên trái

Cửa vào của kênh ở cao trình +39

Kênh dài 328 m, độ dốc i = 0,0001, độ nhám n = 0,025

Tra bảng (1 1) sách thi công tập 1 ta được hệ số mái m = 1

Tra phụ lục 4-3 (( Các bảng tính thuỷ lực )) ta được hệ số nhám n = 0, 025

Theo phương án được giao chọn chiều rộng đáy kênh b = 3 m

0001.0.828,1.4

= 0,00559Với đặc trưng hệ số mái m0 = 2 1 m 2 - m = 2 112 - 1 = 1,828

Tra phụ lục 8 - 1 các bảng tính thuỷ lực ta được Rln = 1,75 (m)

3

= 1,714Tra phụ lục 8 - 3 các bảng tính thuỷ lực ta được:

ln

R

h

= 1,979 h = 1,979.RLN = 3,46(m)Vậy độ sâu dòng chảy đều h0 = 3,46 (m)

+ Tính độ sâu phân giới hk :

Độ sâu phân giới của kênh hình thang là: hk = 

08,13.1

= 0,416(m) Thay giá trị vào ta được:

416,0

Vậy độ sâu phân giới của kênh hình thang hk = 1,097 (m)

So sánh thấy h0 = 3,46 > hk = 1,097 (m) Nên đường mặt nước cuối kênh là đường nước đổ

V

2 2

2 2

2

+ 1,987 = 2,08(m)

Vậy cao trình mực nước thượng lưu đầu kênh là Z :

Z = H + Đáy kênh = 2,08 + 39 = 41,08 (m)

Tính tương tự như trên với các cấp lưu lượng Q ta có kết quả tính toán:

Bảng 2- 4 Bảng tính toán quan hệ Q~Zkênh

Bảng 2-3 Tính đường mặt nước trong kênh dẫn dòng mùa kiệt

Q = 13,08 m3/s ; n = 0.025 ; ikênh = 0.0001 ; hk = 1,097 m ; L = 328 mSTT h (m) (m2) V (m/s) g

V

2

2.1.5.2.Tính toán thuỷ lực qua lòng sông thu hẹp vào mùa lũ năm thi công thứ 2

a.Mục đích:

Lập quan hệ giữa mực nước thượng lưu và lưu lượng qua lòng sông thu hẹp (Q~ZTL), từ

đó xác định được cao trình đê quai cần đắp

b.Xác định mức độ thu hẹp:

Mức độ thu hẹp của lòng sông phải hựp lý, một mặt phải đảm bảo các yêu cầu thi công,mặt khác đảm bảo các yêu cầu tổng hợp lợi dụng dòng nước mà không gây xói lở Theogiáo trình thi công tập I, mức độ thu hẹp của lòng sông được xác định theo công thức

 : tiết diện ướt của sông cũ ( m2)

Với lưu lượng dẫn dòng thiết kế trong mùa lũ QddTK = 957 m3/s, tra biểu đồ quan hệ Q ~

Zhl có cao trình mực nước tương ứng Zhl = 43,7 m

Giả thiết độ chênh lệch mực nước thượng hạ lưu: Z= 0,4 (m)

Do đó ZTL= Zhl + Z= 43,7+0,4= 44,1 (m)

Ứng với ZTL= 44m, dựa vào mặt cắt địa hình dọc đập xác định được tiết diện mặt cắt 1=583,752m2, 2= 959,057 m2

057,959

752,583



Do lòng sông có điều kiện địa chất tốt nên mức độ thu hẹp có thể cho phép > 60%

c.Kiểm tra điều kiện chống xói:

Tính vận tốc tại cửa thu hẹp VC theo công thức (1-2) giáo trình thi công tập I:

)

% 10

+ Từ điều kiện địa chất ta có:

Hệ số rỗng của đất trên lòng sông: = 1,1  (1,20,6)

Dung trọng khô: k= 1,56  (1,21,66 T/m3)

Độ sâu bình quân của dòng chảy: h= 3 (m)

Tra bảng lưu tốc bình quân không xói đói với đất dính ta được VKX= 1,25 (m/s)

Ta thấy VC>VKX Do đó ta phải có biện pháp chống xói lở sau:

- Dùng tấm lát bê tông để bảo vệ mái đập, lòng sông

d.Tính lại độ chênh lệch mực nước thượng hạ lưu:

Sơ đồ tính toán thuỷ lực qua lòng sông thu hẹp:

22

0 2

998,062,19

7,2.85,0

m

Ta thấy: Z ZGT, vậy giả thiêt Z= 0,4 (m) là đúng

Suy ra cao trình đắp đập vượt lũ tiểu mãn mùa kiệt năm thi công thứ nhất là:

a.Mục đích:

Xác định quan hệ giữa lưu lượng và cao trình mực nước thượng lưu ZTL, từ đó xác định cao trình đê quai, cao trình đăp đập vượt lũ

b.Các thông số cơ bản của lỗ xả tràn:

- Lưu lượng thiết kế : Qtk= 13,08(m3/s)

- Hình thức tính toán thuỷ lực qua đập tràn đỉnh rộng

.2

Q

81,9.2.4.32,0

08,132

3 / 2 3

/ 2

Vậy cao trình mực nước thượng lưu là: ZTL= Znt+ Ho= 43 + 1,746 = 44,746(m)

Tương tự tính với các cấp lưu lượng khác nhau ta lập được bảng 2-6:

Quan hệ Q~Z T L

44.0 44.5 45.0 45.5 46.0

Tràn có 3 khoang, bề rộng mỗi khoang là: 9m

Lưu lượng xả thiết kế (P=1%): Qtk(P=1%) = 1295,5(m3/s)

Cột nước xả tràn lớn nhất thiết kế (P=0,2%): Htk(P=0,2%) = 6,7m

c Tính toán thuỷ lực qua tràn:

Hình thức dòng chảy qua tràn là chảy qua đập tràn đỉnh rộng, chảy tự do, có ngưỡng.Các bước tính toán:

- Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua tràn

- Tính toán cột nước tràn ứng với các cấp lưu lượng theo công thức:

2 / 3

.2

0

2

Q H

H

+ Xác định hệ số lưu lượng m:

Chọn m=mtc=0,48 (đập hình cong không chân không loại 2)

+ Xác định hệ số co hẹp bên: Hệ số co hẹp bên xác định theo công thức

b

H n

mb ( 1). 0

.2,0

578,8.3

45,0)

13(7,0.2,0

5,

Coi lưu tốc tới gần V0= 0 (m/s) Ta có: H= H0= 8,578 (m)

Vậy giả thiết H= 8,578 (m) là hợp lý

+ Tính cao trình mực nước thượng lưu tràn:

QUAN HỆ Q~Z tràn

54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

Q(m3/s) Z(m)

2.1.6.Tính toán điều tiết

Thời gian của trận lũ là: T= 23,5 (h)

Trong đó: - Thời gian lũ lên là: TL= 3,9 (h)

- Thời gian lũ xuống là: TX= 19,6 (h)

V



+ Chia thời gian t trên đường quan hệ (Q~t), chọn thời gian t= 0,4 (giờ)

+ V: Là lượng nước đến trong hồ (m3)

+ Dựa vào kết quả tính toán ta xác định được qxảmax:

Để khống chế cao trình đắp đập, ta tra quan hệ (Q~ZTR) để tìm giá trị ZTR ứng với trị

số qxảmax= 1135,299 (m3/s), ta được: ZTRmax= 61,937(m)

Suy ra: ZĐập= ZTRmax+.

Trong đó: - Là độ vượt cao an toàn, chọn = 0,5 (m)

Nên ZĐập= 61,937+0,5= 62,437 (m)

Kết luận: ở đây do chưa xét đến co hẹp do trụpin gây ra, và để an toàn cho công trình

ta đắp đập đến cao trình thiết kế: Zđập= 63,5 (m)

Bảng tính toán điều tiết lũ cho tràn và biểu đồ quan hệ (Q~ZTR) được ở bảng 2-9 và 2-10

Bảng 2-9 Tính toán biểu đồ phụ trợ của hồ chứa nước Hà Động

q(m3/s)

5

7.1743

0.8133

6

8.1956

1.8346

58.52

1194.8

1353.3

7

9.217

87.68

1839.5

2127.2

3028.5

03.78

3451.4

4055.2

83.69

4304.9

5088.6

6.7

916.5

5089.9

6006.4

8.5

1279.3

7097.9

8377.1

BIỂU ĐỒ PHỤ TRỢ f1, f2

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

q(m3/s) f1,f2

Bảng 2-10 Kết quả tính điều tiết lũ

4,7 1496 1527.5 1006.465 5766.920 7214.920 61.495 7.4955,1 1400 1448 1075.292 6139.628 7484.128 61.762 7.7625,5 1289 1344.5 1117.257 6366.871 7599.871 61.903 7.903

6,3 1050 1113.5 1131.901 6446.171 7440.671 61.870 7.8706,7 939 994.5 1110.483 6330.189 7213.189 61.729 7.729

11,8 137 164 581.526 3502.032 3599.982 58.806 4.80613,7 58.9 97.95 504.602 3095.380 3137.580 58.334 4.334

a.Chọn tuyến đê quai:

-Tuyến đê quai thượng lưu mùa khô năm thi công thứ 2 được chọn nằm về phía vaitrái của đập chính nằm chắn ngang dòng chảy của sông, cách tim tuyến đập chính khoảng200m.Tuyến đê gần như vuông góc với tuyến đập chính

-Tuyến đê quai hạ lưu mùa khô năm thi công thứ 2 được chọn nằm cách tim tuyếnđập chính khoảng 135m, nằm chắn ngang một phần lòng sông

-Tuyến đê quai thượng lưu mùa khô năm thi công thứ 3 được chọn nằm chắn ngangsông ở vị trí giữa của đập phụ số 1 và tràn xả lũ

b.Kích thước mặt cắt đê quai:

*Mùa khô năm thi công thứ hai

+Đê quai thượng lưu

-Cao trình đỉnh đê quai: đqtl = đầu kênh + 

Trong đó :

đầu kênh : Cao trình mặt nước thượng lưu đầu kênh đầu kênh = 41,08 m  : Độ vượt cao an toàn, lấy  = 0,6 m

đqtl = 41,08 + 0,6 = 41,68(m)

Đê quai thượng lưu được đắp đến cao trình đqtl = 42 m

+Đê quai hạ lưu

- Cao trình đỉnh đê quai: đqhl = Zhl + 

Trong đó :

 : Độ vượt cao an toàn h = 0,5 m

Zhl : Cao trình mặt nước hạ lưu Xác định từ quan hệ Q ~ Zhạ

Có QTKdd = 13,08 m3/s tra từ quan hệ Q~Zhl suy ra Zhl = 37,5m

đqhl = 37,5 + 0,5= 38 (m)

Đê quai hạ lưu được đắp đến cao trình đqhl = 38 m

-Bề rộng đỉnh đê quai: Đê quai thượng và hạ lưu ngoài mục đích bảo vệ hố móng còn kếthợp làm đường thi công nên chiều rộng phải đủ cho xe máy và người đi lại Theo tiêu chuẩnthiết kế đường tạm cho công trình, lấy chiều rộng đỉnh đê quai thượng Bt = 4 m,chiều rộngđỉnh đê quai hạ Bh =6 m

-Mái dốc đê quai:

Theo TCVN 57 – 88, bảng 1 – mái dốc đê quai phụ tthuộc vào đất đắp và chiềucao của đê quai Với đất dính, đê quai có chiều cao H < 5m thì mái dốc đê quai thượng, hạlưu được chọn như sau:

Đối với đê quai thượng lưu: + Mái thượng lưu mt = 2,0

+ Mái hạ lưu mh = 2,0 Đối với đê quai thượng lưu: + Mái thượng lưu mt = 2,0

+ Mái hạ lưu mh = 1,5 -Do địa chất lòng sông là tầng thấm nước mạnh nên khi đắp đê quai thượng lưu ta phải làm sân phủ cho đê quai để tránh đê quai có thể bị trượt do dòng thấm mạnh gây nên

Đối với đê quai thượng lưu:

Chiều dày sân phủ TL: Ở đầu: t1=1m

Ở cuối: t2

]

[J

H

 , trong đó H là chêch lệch cột nước ở mặt trên

và mặt dưới sân, [J]- gardien thấm cho phép của vật liệu làm sân

Với, H=1,5m

[J]=1,8 (do vật liệu làm sân là đất sét chặt)

Do đó : t2

833,08,

1

5,

+ Chiều dài sân phủ HL Ls: Chọn Ls=21m

Đối với đê quai hạ lưu: Không cần làm sân phủ

*Mùa khô năm thi công thứ ba

+ Đê quai thượng lưu

- Cao trình đỉnh đê quai: đqtl = lx + 

Trong đó :

lx: Cao trình mặt nước thượng lưu đầu lỗ xả tràn lx = 44,746 m

 : Độ vượt cao an toàn, lấy  = 0,6 m

đqtl = 44,746 + 0,6 = 45,346(m)

Đê quai thượng lưu được đắp đến cao trình đqtl = 46 m

Các thông số khác được lấy như đê quai thượng lưu mùa khô năm thi công thứ 2 Mùa khô năm thi công thứ ba không cần đắp đê quai hạ lưu

c.Tính thấm qua đê quai:

* Tính thấm qua đê quai thượng lưu mùa khô năm thi công thứ 2:

Do điều kiện địa chất của lòng sông là cát cuội sỏi có hệ số thấm lớn hơn rất nhiều so với

hệ số thấm qua thân đê (Knền = 5.10-2 cm/s >> Kthânđê = 4.10-5 cm/s) nên khi tính toán thấm qua đê quai ta coi như dòng thấm chỉ qua nền

Sơ đồ tính thấm qua đê quai:

42

Hình 2-6 Sơ đồ tính thấm đê quai thượng lưu

Với sơ đồ tính thấm này thì dòng thấm ở dưới nền đê được xem như chảy qua đườngống Theo công thức (6-39) trong giáo trình thuỷ công tập I, lưu lượng thấm qua nền đê khi

đó là:

q1 = kn

L n

T h

1 Trong đó :

q1: Lưu lượng đơn vị thấm qua nền đê quai thượng lưu(m2/s)

h1 : Chiều cao cột nước thấm

h1 =Zđầu kênhTL- dayĐê Quai = 40,08-37 = 4,08(m)

Kn :Hệ số thấm của nền đê quai,Kn=5.10-2 cm/s = 5.10-4 m/s = 1,8 m/h

day

 Đê Quai: Cao trình đáy của đê quai thượng lưu(m)

T : Chiều dày tầng thấm của nền đê quai, dựa vào điều kiện địa chất thuỷ văn tuyếncông trình ta xác định được T=12 (m)

L: Chiều dài đáy đập kể cả sân phủ

n: hệ số hiệu chỉnh chiều dài đường nước thấm, hệ số này phụ thuộc vào L/T

Ta có: L = LTL

sp + b +2.m.h + LHL

sp = 25+4+2.2.5-1,5.2.2+21 = 64(m)

Trong đó:

sp:Chiều dài sân phủ thượng lưu, LTL

sp = 25m

LHL

sp:Chiều dài sân phủ hạ lưu, LHLsp = 21m

b : Chiều rộng đỉnh đê quai, b = 4m

h : Chiều cao đê quai, h=5m

L/T = 64/12 5,33, tra bảng 6-3 giáo trình thuỷ công tập I ta được n = 1,18

Từ đó ta tính được: q1 = 1,8 1,17( / )

64.18,1

12.08,

h m



Lưu lượng trên toàn bộ chiều dài tuyến đê quai: Q = q1.S1 = 1,17.82,46 = 96,48(m3/h)

Với S1: Chiều dài đê quai thượng lưu, theo bản vẽ dẫn dòng giai đoạn 1 ta xác định được

S1 = 82,46m

* Tính thấm qua đê quai thượng lưu mùa khô năm thi công thứ 3:

Tương tự như tính thấm qua đê quai thượng lưu mùa khô năm thi công thứ 2 ta có:

q2 = kn

L n

T h

2

Trong đó :

q1: Lưu lượng đơn vị thấm qua nền đê quai thượng lưu(m2/s)

h2 : Chiều cao cột nước thấm

h1 =ZlxtTL-  dayĐê Quai = 44,746 - 40,8 = 3,946(m)

Kn :Hệ số thấm của nền đê quai,Kn=5.10-2 cm/s = 5.10-4 m/s = 1,8 m/h

day

 Đê Quai: Cao trình đáy của đê quai thượng lưu(m)

T : Chiều dày tầng thấm của nền đê quai, dựa vào điều kiện địa chất thuỷ văn tuyếncông trình ta xác định được T=10 (m)

L: Chiều dài đáy đập kể cả sân phủ

n: hệ số hiệu chỉnh chiều dài đường nước thấm, hệ số này phụ thuộc vào L/T

b : Chiều rộng đỉnh đê quai, b = 4m

h : Chiều cao đê quai, h=5,2m

L/T = 64,8/10 , tra bảng 6-3 giáo trình thuỷ công tập I ta được n = 1,177

Từ đó ta tính được: q1 = 1,8 0,517( / )

8,64.177,1

10.946,

h m



Lưu lượng trên toàn bộ chiều dài tuyến đê quai: Q = q2.S2 = 0,517.111,06 = 57,42(m3/h)Với S2: Chiều dài đê quai thượng lưu, theo bản vẽ dẫn dòng giai đoạn 2 ta xác định được

S2 = 111,06m

d.Tính khối lượng: (kết quả tính được thể hiện trên bản vẽ dẫn dòng thi công)

2.1.7.2.Công trình tháo nước: (tham khảo thêm)

2.2.1.2 Chọn tần suất thiết kế ngăn dòng:

Theo TCVN 285-2002, công trinh hồ chứa Hà Động thuộc loại công trình cấp III, do vậy ta chọn tần suất ngăn dòng thiết kế là: P= 10%

2.2.1.3 Xác định lưu lượng thiết kế ngăn dòng:

Lưu lượng thiết kế ngăn dòng là lưu lượng trung bình ngày của thời đoạn dự kiến ngăn dòng ứng với tần suất thiết kế ngăn dòng (P= 10%) Theo tài liệu thuỷ văn và việc chọn thời đoạn ngăn dòng ta có thể xác dịnh được lưu lượng ngăn dòng thiết kế như sau: Khi chặn dòng lần 1 và lần 2: QCDTK = 1,32m3/s

Chiều rộng cửa ngăn dòng quyết định bởi các yếu tố sau

- Lưu lượng thiết kế ngăn dòng

- Điều kiện chống xói của nền

- Cường độ thi công

-

Ở đây ta chọn chiều rộng cửa ngăn dòng b = 10 m

2.2.3 Phương án ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng

2.2.3.1 Phân tích chọn phương pháp ngăn dòng

a Phương án lấp đứng:

Dùng vật liệu ( Đất, cát, đá, khối bê tông, bó cành cây ) đắp từ bờ bên này sang bờbên kia hoặc đắp từ hai bờ tiến vào giữa cho đến khi dòng chảy bị chặn lại và dẫn qua nơikhác

2. Phương pháp này có ưu điểm là không cần cầu công tác, công tác chuẩn bị

đơn giản, rẻ tiền, nhanh chóng Nhưng phạm vi hoạt động hẹp, tốc độ thi công chậm,lưu tốc trong giai đoạn cuối khả năng rất lớn gây cho công tác ngăn dòng thêm khókhăn, phức tạp Vì lẽ đó nên dùng ở nơi có nền chóng xói tốt, còn việc đắp từ bờ nàysang bờ kia hay đắp từ hai bờ tiến vào giữa còn tuỳ thuộc vào việc cung cấp, chuyểnvật liệu.

b Phương pháp lấp bằng:

Đổ vật liệu đắp đập ngăn dòng trên toàn bộ chiều rộng cửa ngăn dòng cho tới khi đậpnhô ra khỏi mặt nước Do đó trong thời gian chuẩn bị phải bắc cầu công tác hoặc cầu nổi đểvận chuyển vật liệu.

3. Phương pháp này tuy tốn vật liệu , nhân lực và thời gian làm cầu công tác

nhưng lại có ưu điểm là diện công tác rộng, tốc độ thi công nhanh, ngăn dòng tươngđối dễ dàng vì lưu tốc lớn nhất sinh ra trong quá trình ngăn dòng nhỏ hơn so vớiphương pháp lấp đứng Phương pháp này có thể thích hợp với cả nền cứng và nềnmềm

c Phương pháp lấp hỗn hợp:

Lúc đầu lưu tốc còn nhỏ thì dùng phương pháp lấp đứng để đắp dần từ bờ bên nàysang bờ bên kia hoặc hai bờ tiến vào giữa Khi lưu tốc tương đối lớn thì dùng cầu nổi, ápdụng phương pháp lấp bằng hoặc vừa lấp bằng vừa lấp đứng để trong một thời gian ngắnnhất đập ngăn dòng nhô ra khỏi mặt nước

Do dặc điểm công trình của ta không lớn, lưu lượng nước trong mùa kiệt nhỏ, giữalòng sông có bãi bồi nhô cao, địa chất nền chống xói tốt nên ta sẽ áp dụng phương phápngăn dòng là lấp đứng

2.2.3.2 Phân tích và chọn phương án ngăn dòng

Căn cứ vào tình hình thực tế của công trình ta chọn phương án ngăn dòng là lấp từ hai phía

2.2.4.Tính toán thuỷ lực ngăn dòng cho phương án lấp đứng

Do lưu lượng thiết kế ngăn dòng là rất nhỏ QT11

10% = 1,32 m3/s nên ta không cần phải tính toán thuỷ lực ngăn dòng để tính ra đường kính viên đá lớn nhất dùng để ngăn dòng Ở đây tachỉ cần dùng đất đá loại bình thường là có thể ngăn dòng

Chương 3: Thiết kế thi công tràn xả lũ

3.1 Công tác hố móng

3.1.1 Xác định phạm vi mở móng

+ Căn cứ vào kết cấu tràn đã thiết kế trong bản vẽ thuỷ công, ta xác định được kíchthước, cao trình của hố móng cần phải mở Theo đó để thi công thuận lợi như: lắp dựng vánkhuôn, làm rãnh thoát nước hay đi lại Đáy hố móng được thiết kế rộng hơn mặt đáy côngtrình 1m về mỗi bên

+ Căn cứ vào khả năng chịu lực và khả năng ổn định của đất đá khu vực xây dựng, taxác định được độ dốc của mái hố móng ứng với từng lớp đất đá như sau:

Với tầng đá: Khả năng chịu lực và ổn định cao, nên lấy hệ số mái hố móng là: m =0,5

Với tầng đất, tầng phong hoá: khả năng chịu lực và ổn định kém hơn, nên hệ số máiđược lấy m = 1

+ Để tăng ổn định cho mái hố móng, cứ cách 5m chiều cao ta lại bố trí một cơ cóchiều rộng 2m, với cơ ở dưới cùng được dùng để kết hợp làm đường thi công thì nên lấybằng 2,5m.

Trên các đặc điểm đã nêu ta thiết kế được hố móng hoàn chỉnh, chi tiết được thể hiệntrong bản vẽ

3.1.1.1.Tính khối lượng đào và đắp hố móng:

+ Căn cứ vào kích thước hố móng, các mặt cắt địa hình, địa chất tại tuyến xây dựng tràn

xả lũ ta đi tính toán khối lượng đào đất, đá cần phải đào đắp

+ Khối lượng đất đá đào và đắp được xác định theo phương pháp gần đúng sau:

Chia hố móng thành nhiều đoạn bởi các mặt cắt ngang dọc theo chiều dài được thể hiện

cụ thể trên bản vẽ mở móng

Tính thể tích đất, đá đào cho từng đoạn theo công thức:

Vđoạn = Fđoạn Lđoạn

Trong đó:

Lđoạn: chiều dài đoạn xét giới hạn bởi 2 mặt cắt ngang

Fđoạn: diện tích đất đá trung bình của các mặt cắt ngang giới hạn đoạn đang xét

Fđoạn =

2

cuoi dau F

( Với Fđầu, Fcuối lần lượt là diện tích ứng với mặt cắt đầu và cuối đoạn đang xét )

Cộng dồn khối lượng đất, đá các đoạn trên ta được khối lượng đất đá cần đào và đắp của

hố móng Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 3-1 dưới đây:

Bảng 3-1 – Khối lượng thi công đào hố móng

Tính toán tương tự như trên ta có khối lượng đất đắp: 30718,14m3

Vậy khối lượng thi công hố móng là:

+ Khối lượng đất đào: 12708,03m3

+ Khối lượng đất đắp: 30718,14m3

3.1.1.2.Đề xuất và lựa chọn phương án bóc lớp đất tầng phủ hố móng công trình:

a Các điều kiện đã cho:

- Khối lượng đất tầng phủ cần bóc: 12708,03m3

- Cấp đất thuộc nhóm đất cấp III, theo " định mức dự toán XDCT 24/205/QĐ-BXD"

- Thời gian dự định thi công, trong 1 tháng ( 25 ngày ) bắt đầu từ 01/11 đến 01/12,năm thi công thứ nhất

b Các phương án và lựa chọn:

Để đào bóc tầng phủ và vận chuyển đất thải, có thể thực hiện theo các phương ánsau:

- Phương án 1: Dùng máy đào kết hợp với ô tô

- Phương án 2: Dùng máy đào kết hợp với máy ủi và ôtô

- Phương án 3: Dùng máy cạp

- Phương án 4: Dùng lao động thủ công

Căn cứ vào tình hình thực tế của công trình, ta lựa chọn phương án 2 Theo đó, dùng máyđào đào đất đổ lên ô tô, máy ủi gom xúc, xúc đổ lên ô tô chở đất đá xuống phía trái đuôi tràntạo mặt bằng thi công cho giai đoạn tiếp

c.Tính toán cho phương án chọn:

*Lựa chọn xe máy:

Dựa vào điều kiện thi công, tra “ sổ tay chọn máy thi công - NXBXD - 2005 “, sơ bộ

ta chọn được các loại xe máy sau:

Máy đào: chọn loại gầu xấp, mã hiệu JCB311 của hãng TOMEN KENKI HANBAI KAISA

+ Xác định năng suất từng loại máy và cường độ đào đất

Theo “ định mức dự toán XDCT-2005 ” để tra số ca máy cho 100m3 đất hố móngtương ứng với từng loại công việc của máy Với các loại máy đã chọn ta tính được như bảngsau:

Bảng 3-2-Năng suất xe máy

Mã hiệu định mức Máy thi công Số ca hao phí cho100m3 Năng suất (m3/ca)

V

2.1.26

03,12708

= 244,39(m3/ca)Trong đó: n: số ngày làm việc trong tháng, n = 26 ngày/mùa khô

T: số thời đoạn thi công, T = 1 tháng

Kt: số ca làm việc trong ngày, K = 2 ca

+ Xác định số lượng xe máy cho từng loại:

Số lượng máy đào ( nmđ ):

Số ô tô cần để vận chuyển ( nôtô ):

Số máy ủi cần ( nủi ):

+ Số gầu xúc đầy xe ô tô: theo kinh nghiệm Liên Xô m = 4  7

Công thức xác định:

N K

P

K q

K Q m





Trong đó: Q: trọng tải của ô tô: Q = 7 T

q: dung tích gầu của máy đào, q = 0,8m3 K: dung trọng đất tầng phủ, K = 1,75 T/m3 KH: hệ số đầy gầu, KH = 0,9 với máy đào gầu ngửa

KP: là hệ số tơi xốp của đất, KP = 1,2, tra bảng 6-7 giáo trình “ thi côngCTTL I “ cho đất á sét nhẹ

Thay vào công thức trên được:

m = 0,8.71,.751,2.0,9 6,67  7

So sánh thấy m = 7 thoả mãn điều kiện trên

+Điều kiện ưu tiên máy chủ đạo: Nđ = 255,75(m3/ca)

)/(42,40514,135

N

n oto oto  



Như vậy số xe máy phục vụ công tác bóc tầng phủ là:

- 1 máy đào mã hiệu JCB311 của hãng TOMEN KENKI HANBAI KAISA

- 3 ô tô LB700 ( trong đó 1 ô tô dự trữ )

- 1 máy ủi D50A-16

3.1.1.3.Đề xuất và lựa chọn phương án phá đá hố móng công trình:

a.Các điều kiện đã cho:

- Khối lượng đá cần đào: 94270,38 m3

- Cấp đá thuộc nhóm cấp III, với đá bột kết phong hoá nứt nẻ, dập vỡ mạnh đến đácát kết, bột kết phong hoá nứt nẻ vừa

- Thời gian thi công: dự định trong 5 tháng ( 130 ngày), bắt đầu từ 15/03 đến 15/08,năm thi công thứ nhất.

Phương án 2: Khoan nổ mìn lỗ nông, bốc xúc và vận chuyển đá bằng tổ hợp máy lớn:máy có dung tích gầu 1m3, ô tô tải trọng 10 tấn và máy ủi có sức kéo 110CV Đào đá hoànthiện hố móng bằng thủ công

Phương án 3: khoan nổ mìn lỗ sâu, bốc xúc và vận chuyển đá bằng tổ hợp máy lớn:máy có dung tích gầu 1,25m3, ô tô tải trọng 12 tấn và máy ủi có sức kéo lớn hơn 110CV.Đào đá hoàn hiện hố móng bằng thủ công

Dựa vào tình hình thực tế của công trình ta lựa chọn phương pháp nổ mìn lỗ nông và sửdụng luôn tổ hợp máy đã được chọn dùng trong công tác bóc bỏ tầng phủ Tổ hợp máy gồm:máy đào mã hiệu JCB311 có dung tích gầu q = 0,8m3, máy ủi D50A-16 sức kéo 110 CV, ô

tô LB700 tải trọng 7T sửa, hoàn thiện hố móng bằng thủ công ( dùng choòng máy )

c.Tính toán cho phương án chọn

*Phân đoạn - phân tầng nổ phá:

+ Phân đoạn nổ phá:

Dựa trên cơ sở chiều dày của tầng đá cần nổ phá tại từng mặt cắt ngang hố móng, đồngthời để hạn chế khối lượng nổ phá của các vụ nổ và hợp lý trong công tác bóc, vận chuyểntầng phủ…), ta phân chia đoạn nổ phá như sau:

- Đoạn a: đoạn đường giao thông bên trái tràn có L = 50m

- Đoạn b: đoạn từ mũi bảo vệ trước cửa vào đến cửa vào L = 33,6m

- Đoạn c: đoạn từ cửa vào đến đầu bể tiêu năng, L = 26m

- Đoạn d: đoạn từ đầu bể tiêu năng đến cuối bể tiêu năng, L = 36m

- Đoạn e: đoạn nối tiếp từ bể tiêu năng đến kênh xả, L = 25m

- Đoạn f: đoạn kênh xả, L = 178,51m

* Tính toán khối lượng đá cho các đợt nổ phá:

Trên cơ sở cách phân đoạn, phân tầng nổ phá, dựa vào mặt cắt địa hình, địa chất tatính toán khối lượng nổ phá cho từng vụ nổ Kết quả tính thể hiện trong bảng dưới đây:

Bảng3-3- Khối lượng đá các đợt nổ phá

Đoạn Tầng F_(m2) L(m) V(m3) Biện pháp thi công

a Lượng hao thuốc đơn vị ( q ):

Với phương pháp nổ om và căn cứ vào tính năng thuốc nổ ta chọn loại Amônit N09,trong bảng 11.1 giáo trình thi công tập I cho nhóm đá cấp III, ta được q = 0,5kg/m3

b.Chiều sâu gương tầng ( H ):

Tuỳ thuộc vào chiều dài tối đa của cần khoan và phương án xúc chuyển, ta chọn máykhoan P-31M của Liên Xô có chiều sâu khoan thẳng là 20m, đường kính d = 105mm khoancho H = 4,8m

c.Chiều sâu khoan vượt ( H ):

Do tầng nổ phá tiếp giáp ngay với tầng bảo vệ nên ở đây ta không bố trí độ sâu khoanvượt ( H = 0 )

d Chiều sâu lỗ khoan ( LK ):

LK được xác định như sau:

LK = H + H = 4,8 + 0 = 4,8m

e Chiều dài lấp bua ( Lb ):

Lb xác định theo công thức:

Lb = Kb d

và đồng thời thoả mãn được Lb  0,3l, với l là độ sâu lỗ khoan

Trong đó: Kb: hệ số lấp bua, ở đây không cần khống chế đống đá sau nổ mìn nên Kb = 20

Do thuốc nổ Anônít N0 9 không có khả năng chịu nước nên ta chọn vật liệu lấp bua làhỗn hợp cát và đất sét.

Trong đó: KT: hệ số xét đến điều kiện địa chất cục bộ, với đá nứt nẻ, KT = 1,1

d: đường kính bao thuốc, d = 105 mm = 0,105m : mật độ nạp thuốc, tra bảng 11.4 – giáo trình “ thi công CTTL I“ cho thuốc

nổ Anônit N0:9 được  = 0,85 g/cm3 = 850 kg/m3 e: hệ số sức công phá của thuốc nổ, e =

WCT = 47 1,1 0,105 

2510

833,0.850

2,9m

h Khoảng cách giữa hai lỗ khoan cùng hàng ( a ):

Theo tài liệu “giới thiệu kinh nghiệm nổ mìn theo phương pháp lỗ nông” thì a phụthuộc vào phương pháp gây nổ Khi nổ bằng kíp điện, dây nổ và nổ vi sai thì:

a = 1,4 Wct = 1,4 2,9 = 4,06m

Lấy a = 4 m

i Khoảng cách giữa hai hàng lỗ khoan liền kề ( b ):

Xác định b theo hai điều kiện:

b  WCT

b = a ( bố trí lỗ mìn theo hình ô vuông )

Ta thấy b = a = 4 m > WCT = 2,9 m, vì thế ta lấy b = WCT = 2,9 m

k Thời gian nổ vi sai ( t ):

Xác định t tuỳ thuộc vào tính chất đất đá và được xác định theo công thức (11-25) trong

"giáo trình TC-TI" ta có:

t = A WTrong đó: A: Hệ số phụ thuộc vào tính chất đất đá cần nổ phá, theo bảng II-1 “ tài liệu

kinh nghiệm nổ mìn lỗ nông “ với đá cứng vừa, ta tra được A = 5ms/m W: Đường cản chân tầng hay đường cản ngắn nhất, W = 2,9m

Thay vào: t = 5.2,9 = 14,5 ms, chọn t = 14ms

l Khối lượng thuốc nổ trong một lỗ khoan ( Q ):

+ Công thức xác định:

Q = q WCT a H = 0,5 2,9 4 4,8 = 27,84kg+ Kiểm tra điều kiện nạp thuốc:

Lnt  LK - Lb

Trong đó: Lnt: chiều dài nạp thuốc nổ, Lnt =

PQ

P: lượng thuốc nổ trong 1 m lỗ khoan:

4

105,0.14,38504

2 2

84,27

4,17

 < LK - Lb = 2,7m Điều kiện được thoả mãn

m Sơ đồ bố trí các lỗ mìn và sơ đồ mạng nổ:

+ Với kích thước của phần đá cần nổ phá, biết khoảng cách giữa các lỗ

( a = 2,5 m ) và khoảng cách giữa các hàng ( b = 2,9m ), ta có tổng số 120 lỗ gồm: 12 hàngmìn, trong đó mỗi hàng có 10 lỗ Hiện trạng vụ nổ được thể hiện trong hình 3.1 dưới đây

2500 2,5

Lç khoan ®uêng kÝnh 105mm

Hình 3-1 Sơ đồ bố trí các lỗ mìn theo dạng rãnh ngang

Như đã nói ở trên, ta chọn phương pháp gây nổ là bằng kíp điện và dây nổ theo hìnhthắt vi sai Cụ thể ta chọn sơ đồ kiểu hỗn hợp điện - dây nổ Ví dụ như sơ đồ mạng gây nổhỗn hợp điện - dây nổ để nổ 3 hàng mìn được thể hiện trên hình 3-2

25 0

m=2

1500c m

TÇng b¶o vÖ dµy 100 cm

Bua Thuèc næ

48 0

10

2