Thiết kế tổ chức thi công công trình anh sơn1

Cấp côngtrình Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế các công trình tạm thời phục vụ dẫn dòng thi công, không lớn hơn, % Dẫn dòng trong một mùa khô Dẫn dòng từ hai mùa khô trở

Em đã hoàn thành những nội dung sau:

Chương 1: Giới thiệu chung về tổng thể công trình

Chương 2: Công tác dẫn dòng thi công

Chương 3: Thi công đập đất

Chương 4: Tiến độ thi công

Chương 5: Bố trí mặt bằng công trường

Chương 6: Dự toán công trình

Trong quá trình làm đồ án em đã nghiêm chỉnh chấp hành mọi nội quy của nhàtrường đặt ra Mặc dù bản thân em đã nỗ lực hết sức xong do kinh nghiệm thực tếcòn hạn chế nên trong quá trình làm chắc hẳn không tránh khỏi những thiếu sót Vìvậy em kính mong được sự giúp đỡ chỉ bảo thêm của các Thầy các Cô để đồ án tốtnghiệp của em được hoàn thiện hơn, khắc phục dần những mặt còn tồn tại và hạnchế của mình, để có thể vận dụng tốt hơn những kiến thức đã học vào thực tế saunày

Một lần nữa Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GSTS Hồ Sỹ Minh cùngcác Thầy giáo, Cô giáo trong Bộ môn Thi công Trường Đại Học Thuỷ Lợi, đã tậntình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức chuyên môn giúp em hoàn thành đồ án tốtnghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 15 tháng 11 năm 2013

Sinh viên

Đặng Trọng Hồ

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1 Vị trí công trình 1

1.2 Nhiệm vụ công trình: 1

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình: 1

1.3.1 Hồ chứa 1

1.3.2 Đập đất 1

1.3.3 Tràn xả lũ 2

1.3.4 Cống lấy nước 2

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình 3

1.4.1 Điều kiện địa hình 3

1.4.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy 3

1.4.2.1 Đặc trưng địa lý - thủy văn của lưu vực 3

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn: 5

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước: 9

1.6.1.Vật liệu: 9

1.6.2 Điện, nước: 9

1.7 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị nhân lực 9

1.7.1 Điều kiện cung cấp vật tư 9

1.7.2 Điều kiện cung cấp thiết bị 10

1.7.3 Điều kiện cung cấp nhân lực 10

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt 10

1.9 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công 10

1.9.1 Thuận lợi: 10

1.9.2 Khó khăn: 10

CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 11

2.1 Mục đích, ý nghĩa 11

2.1.1.Mục đích: 11

2.1.2.Ý nghĩa: 11

2.2 Nhiệm vụ dẫn dòng thi công 11

2.3 Phương án dẫn dòng thi công: 11

2.3.1.Phương án 1: 11

2.3.2.Phương án 2: 12

*Phân tích lựa chọn phương án dẫn dòng: 13

2.3.3.Tính toán thiết kế công trình dẫn dòng: 13

2.5.Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng 31

2.5.1.Thiết kế đê quai: 31

2.6.Ngăn dòng 34

CHƯƠNG 3 CÔNG TÁC HỐ MÓNG VÀ THI CÔNG CÔNG TRÌNH CHÍNH 39

3.1 Công tác hố móng: 39

3.1.1 Thiết kế tiêu nước hố móng: 39

3.2 Thiết kế tổ chức đào móng 46

3.3 Thiết kế tổ chức thi công đắp đập 50

3.3.1 phân chia giai đoạn đắp đập 50

3.3.2 Tính khối lượng đắp đập từng đợt 51

3.3.3 Cường độ thi công đào đắp đập của từng đợt: 53

3.4.5 Chọn máy đắp đập cho từng giai đoạn: 56

3.4.6 Tổ chức thi công trên mặt đập: 62

3.4.7 Kiểm tra đánh giá chất lượng thi công 66

3.4.8 Đề xuất phương pháp thi công trong mùa mưa lũ 66

3.4.9 Thi công các chi tiết khác của đập chính: 66

CHƯƠNG 4 LẬP KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG HẠNG MỤC ĐẬP ĐẤT 68

4.1 Mục đích của lập tiến độ thi công 68

4.2 Tài liệu phục vụ cho lập tiến độ thi công 68

4.3.Nội dung và trình tự lập kế hoạch tiến độ công trình đơn vị 68

4.5 Lập tiến độ thi công cho hạng mục đập đất 69

4.6 Đánh giá tiến độ thi công: 69

CHƯƠNG 5 BỐ TRÍ MẶT BẰNG THI CÔNG 71

5.1 Những vấn đề chung: 71

5.1.1 Đặc điểm tự nhiên xã hội: 71

5.1.2 Sự bố trí công trình: 71

5.1.3 Sự phân bố mỏ vật liệu: 71

5.1.4 Sơ đồ dẫn dòng và trình tự thi công: 71

5.1.5 Tiến độ thi công: 71

5.1.6 Phương án bố trí mặt bằng: 71

5.2.1 Xác định số người trong khu nhà ở: 71

5.2.2 Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây nhà 72 5.2.3 Công tác kho bãi: 73

5.3 Tổ chức cung cấp điện-nước trên công trường: 75

5.3.1 Tổ chức cung cấp nước: 75

5.3.2 Cung cấp điện cho công trường: 77

CHƯƠNG 6 TÍNH DỰ TOÁN HẠNG MỤC ĐẬP ĐẤT 80

6.1 Cơ sở lập dự toán 80

6.2 Tính toán chi phí theo đơn giá 80

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí công trình

Công trình thủy lợi Anh sơn 1 thuộc Huyện Anh Sơn tỉnh Nghệ An Côngtrình nằm về phía Tây Nam của xã Thạch Sơn huyện Anh Sơn Đầu mối công trìnhcách trung tâm xã khoảng 12 km đi dọc theo đường liên xã

1.2 Nhiệm vụ công trình:

Xây dựng công trình thủy lợi Anh sơn 1với mục tiêu và nhiệm vụ sau:

- Cung cấp nước tưới cho diện tích đất canh tác 2.206 ha

- Cung cấp nước sinh họat cho nhân dân trong vùng dự án khoảng 24.000người

- Cấp nước cho nhà máy phát điện

- Kết hợp giao thông nông thôn, nuôi trồng thủy sản, du lịch và cải tạo môitrường sinh thái vùng dự án

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

- Cấp công trình đầu mối: Công trình cấp III, Hệ thống kênh Cấp IV

- Tần suất thiết kế các công trình phụ và dẫn dòng thi công: P=10%

1.3.1 Hồ chứa.

- Diện tích mặt hồ (MNDBT): 311,27 ha

- Diện tích mặt hồ (MNDGC): 328,51 ha

- Diện tích mặt hồ (MNC): 133,54 ha

- Mực nước dâng bình thường (MNDBT): 951,43 m

- Mực nước dâng gia cường (MNDGC): 953,27 m

- Cao trình đống đá tiêu nước (đtn): +941 m

- Chiều cao đập lớn nhất (Hmax): 18,0 m

- Chiều dài theo đỉnh đập chính (Lđ): 305,55 m

- Bề rộng mặt đập (Bđ) : 6,0 m

- Cao trình cơ hạ lưu: 948,0 m

- Chiều rộng cơ thượng và hạ lưu: 3m; 3,5 m

- Hệ số mái thượng lưu (m): 1:3; 1:3.5

- Hệ số mái hạ lưu (m): 1:3; 1:3.5

- Bảo vệ mái thựơng lưu: Bê tông M 200 dày 10 cm và vải địa kỹ thuật

-Bảo vệ mái hạ lưu: Từ cao trình 941 lên tới đỉnh đập bảo vệ mái đập bằngtrồng cỏ

1.3.3 Tràn xả lũ.

- Hình thức: Tràn dọc mặt cắt thực dụng

- Bề rộng tràn (Btr): 15,0 m

- Cao trình ngưỡng tràn (n.tr) : 951,4 m

- Kết cấu: bê tông cốt thép mác 200

- Lưu lượng xả thiết kế (Qxả): 58,25 m3/s

- Lưu lượng đơn vị (q): 11,65 m3/s/m

- Hình thức: cống hộp chữ nhật chảy không áp, van đóng mở thượng lưu

- Kết cấu cống bê tông cốt thép M200; Kích thước: (3x1,85) m

- Lưu lượng thiết kế: (QcTK) = 2,05 m3/s

- Cao trình đáy cống thượng lưu (ZđTL): 943,4 m

- Độ dốc dọc (ic): 0,002

- Chiều dài cống (Lc): 80 m

- Cao trình đáy cống hạ lưu (ZđhL): 943,2 m

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

1.4.1 Điều kiện địa hình.

Công trình Anh Sơn 1 nằm dọc theo thung lũng suối Anh Sơn 1 Địa hình khuvực lòng hồ và vùng các tuyến đập không bằng phẳng, bao bọc dọc theo dải thunglũng hẹp là các dãy núi cao có sườn dốc Các đỉnh núi bao quanh khu vực lòng hồ

có cao độ thay đổi từ 1300m đến 1800 m

Địa chất công trình vùng lòng hồ từ cao trình 960 m trở xuống cho thấy dọc theohai bờ suối Anh Sơn 1 là các khu ruộng bậc thang cao dần từ hướng bờ suối lên haibên sườn núi và có xu hướng thấp dần từ thượng nguồn về hạ nguồn theo dòng chảycủa suối

ĐƯỜNG QUAN HỆ HỒ CHỨA (Cao trình Z ~ Dung tích V ) ( Diện tích F ~

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

1.4.2.1 Đặc trưng địa lý - thủy văn của lưu vực

Suối Anh Sơn 1 bắt nguồn từ các dãy núi cao phía Tây xã Tào Sơn, chảytheo hướng Đông - Đông Bắc, nhập vào sông Lam tại vị trí trung tâm xã Anh Sơn 1.Các đặc trưng địa lý thủy văn của lưu vực tính đến tuyến dự kiến xây dựng công

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn:

Cụm công trình đầu mối bao gồm tuyến đập chính, tràn xả lũ, cống lấy nước.Kết quả khảo sát cho thấy

Trong khu vực không có các hiện tượng địa chất như động đất, các hoạt độngkiến tạo như núi lửa gây ảnh hưởng đến công trình

1.4.3.1 Điều kiện địa chất:

Địa tầng các lớp đất tại tuyến đập được thể hiện như sau:

Các mặt cắt trong phạm vi khu vực đập bao gồm các lớp địa tầng sautheo thứ tự từ trên xuống Một số chỉ tiêu cơ bản của lớp đất nền được thể hiện ởbảng 1-2

Bảng 1-2: Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền của CTĐM

Lớp 1b – Bồi tích – lũ tích: á sét nhẹ – trung đến đa phần a cát hạt mịn – vừa màuxám đen nhạt chứa ít sạn sỏi thạch anh - đá gốc Kết cấu chặt vừa xen kém chặt.Bão hòa nước, chứa nước vừa yếu Lớp này nằm dưới lớp 1a hiển diện ở dạng thấukính

Lớp 2a – Sườn tích: ( dưới bề mặt lũng thấp là sườn lũ tích không phân chia) séttrung– sét bụi màu khác nhau từ nâu hồng đỏ loang trắng xanh đến đến trắng vàngloang lổ hồng nâu đỏ nhạt đôi chỗ chứa dăm sạn đá gốc, cuối lớp rải rác tảng lăn đá

gốc xám xanh đen chấm hạt sáng màu, ít thạch anh Trạng thái nửa cứng – cứng,đôi chỗ dẻo cứng xen dẻo mềm Phân bố chủ yếu trên hai đập Bề dày lớn nhất đạt14,3m gặp tại hố khoan KL38

Lớp 2 – Tàn tích – sườn tích không phân chia: sét cát – á sét nặng bụi có màu thayđổi từ trắng vàng – hồng nâu xanh loang lổ, cấu trúc đá gốc biến màu, ít gân mạchnâu đen nhạt đến trắng vàng chấm ổ nâu xanh Trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng Lớp 2c – Tàn tích – lũ tích không phân chia: á sét nặng bụi ít sét cát màu trắng hồngloang nâu vàng nhạt chứa ít dăm sạn đá gốc chưa phong hóa hết Phân bố cục bộ tạiphần sâu dưới suối từ tuyến đập xuống hạ lưu Trạng thái dẻo cứng – cứng

Lớp 2b – Tàn tích: sét – ásét nặng bụi màu xám xanh dương chấm đen vàng– trắngnhạt, vân mạch nâu đen Phân bố cục bộ dưới tuyến đập đến tuyến hạ lưu Trạngthái dẻo cứng Lớp I – Trầm tích phun trào Jura thượng thuộc hệ tầng đèo Bảo Lộc(J3đb1): đá nền kết tinh – phun trào trung tính – bazơ bao gồm tuf riodaxit, tuf daxitandezit, tuf daxit xám xanh đen nhạt chấm vàng nâu đen Phong hoá vừa - yếu, nứt

nẻ yếu xen mạnh cục bộ dọc lũng suối Cứng chắc cấp 7 – 8

Lớp II – Đá mạch xâm nhập Jura thượng phức hệ Định Quán ( J3đq): đá kết tinhchủ yếu thành phần thạch anh 98 – 99% biến chất thành Quartzit sáng màu từ trắngxám đến đến phớt xanh đen gân mạch phong hoá hồng nâu nhạt Bị nén ép và nứt

vỡ thành cục dăm 5 – 7 cm đến trên 10 cm, phân bố cục bộ dọc lũng suối phíathượng và hạ lưu tuyến đập Cứng chắc cấp 8 –9

*Từ bãi vật liệu sử dụng đắp đập ta có các thông số ở bảng 2-2

Bảng: 2-2 Thông số cơ bản mỏ vật liệu đắp đập.

Tên mỏ

K/cách bãi vật liệu đến đầu mối công trình (m)

Trữ lượng (m 3 )

Chiều dày bóc bỏ (cm)

Độ sâu khai thác (m)

1.4.3.2 Điều kiện địa chất thủy văn:

Theo tài liệu điều tra địa chất thủy văn của liên đoàn địa chất thủy văn và địachất công trình miền trung khi tiến hành tìm kiếm nước ngầm vùng Anh Sơn, khuvực nghiên cứu có các đơn vị địa chất thủy văn sau:

Tầng chứa nước các thành tạo hỗn hợp trầm tích đệ tứ: thành tạo khá phổ biến

chứa nước chủ yếu cát hạt mịn, bột, sét lẫn nhiều dăm sạn, do trầm tích có nguồngốc hỗn tạp, mức độ chọn lọc kém, khả năng chứa nước không đáng kể Kết quả hútnước thử các hố khoan khảo sát cho lưu lượng rất nhỏ (<0,1lít/s) Đây là tầng nghèonước Về chất lượng nước kết quả thí nghiệm mẫu cho thấy: nước có loại hình hóahọc là Clorua- Bicacbonnat – natri.

Kết quả nghiên cứu trong vùng cho thấy: độ cứng tạm thời >2miligam đươnglượng /lít nên có khả năng ăn mòn rửa lũa với các loại xi măng Độ pH>7 nênkhông ăn mòn acid Các hàm lượng CL đều <200mg/lít nên có khả năng ăn mòncacbonnat và sun phat đối với xi măng Vấn đề này cần được lưu ý trong quá trìnhxây dựng, duy tu, bảo dưỡng và khai thác công trình có liên quan đến xi măng.Trong khu vực nghiên cứu có hai nguồn nước chính là: nước mặt và nướcngầm nước mặt chủ yếu ở các khe suối.Về mùa khô các khe suối thường cạn,vềmùa mưa các khe suối đầy nước, lưu lượng lớn nước chảy mạnh kéo theo đất đávụn rời

Nước ngầm trong khu vực nghiên cứu chủ yếu trong khe nứt của đá và cáctầng phủ Do nguồn cung cấp chủ yếu là nước và nước mặt nên về mùa khô, nướcngầm thường cạn kiệt, mực nước hạ thấp Tại các hố khoan trên sườn đồi khôngthấy xuất hiện nước ngầm

1.4.4 Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực.

Khu vực xây dựng công trình nằm trên địa phận xã Thạch Sơn, Huyện AnhSơn, tỉnh Nghệ An Là xã miền núi, dân cư thưa thớt, cơ sở công nghiệp, dịch vụ,trường học, bệnh viện, điện nước, thông tin liên lạc còn thiếu thốn Đại bộ phận làdân nông nghiệp

Nền kinh tế của xã Thạch Sơn phụ thuộc chủ yếu vào sản xuất nông nghiệp,mang tính chất tự cấp, tập quán canh tác quảng canh, phụ thuộc nhiều vào các điềukiện tự nhiên, công cụ sản xuất thô sơ do đó năng suất thấp một số cây công nghiệpđược đưa vào sản xuất nhưng do chưa có chính sách khuyến nông hợp lý nên năngsuất sản lượng sản phẩm chưa cao, sản phẩm làm ra không được bảo quản và chưa

có chính sách bao tiêu nên gía trị phụ thuộc vào sự lên xuống của thị trường Cácngành kinh tế khác như tiểu thủ công nghiệp, công nghiệp chế biến và dịch vụ gầnnhư chưa có gì

1.5 Điều kiện giao thông.

Huyện Anh Sơn nằm dọc theo hai bên quốc lộ 7 Tuyến đường này nối vớiĐường mòn Hồ Chí Minh, tạo điều kiện thuận lợi cho viêc vận chuyển, giao lưukinh tế văn hóa Tuyến đường từ thị trấn Anh Sơn vào trung tâm xã Thạch Sơn dàigần 10 km là tuyến đường cấp phối, đã bị hư hỏng nặng, các đoạn cắt qua suối chưa

có các công trình cầu, cống cho nên về mùa mưa việc đi lại hết sức khó khăn Tuyến đường từ xã Tào Sơn vào công trình đầu mối dài 6 km là tuyến đườngđất, đường mòn do nhân dân tự tạo Để vận chuyển vật tư thiết bị xây dựng côngtrình cần phải san ủi, mở rộng nâng cấp tuyến đường này

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước:

1.6.1.Vật liệu:

- Tỉnh Nghệ An có tài nguyên đá cát rất phong phú Đối với công trình hồ chứa

nước Anh Sơn 1 thì nguồn đá cát có thể lấy ở các mỏ như sau:

+ Mỏ đá Anh Sơn cách công trình 5 km

+ Mỏ cát suối ở sông Lam cách công trình 4 km

Các mỏ này đều có chất lượng đảm bảo yêu cầu thiết kế

Các vật liệu khác như xi măng, sắt thép thì mua ở thị trấn Anh Sơn

Còn vật liệu đất để đắp đập thì được khai thác ở 2 bãi vật liệu ở bờ phải của suốiAnh Sơn 1, cách tim đập khoảng 300 m

1.6.2 Điện, nước:

- Điện: khu vực trung tâm xã Thạch Sơn và Tào Sơn đã có điện lưới Quốc gia,

nhưng khu vực công trình (đầu mối + khu tưới ) chưa có điện lưới Để phục vụ thicông, công trình sử dụng trạm biến thế hạ thế và máy phát điện:

- Nước:

+ Nước thi công: dùng trực tiếp của suối Anh Sơn1 và các suối khác trong khu vực.+ Nước sinh hoạt: sử dụng giếng đào trong các khu dân cư

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

1.7.1 Điều kiện cung cấp vật tư.

- Vật tư xây dựng công trình chủ yếu được khai thác từ nguồn vật liệu địaphương, các vật tư khác như: Xi măng, sắt thép,…được mua từ trung tâm huyệnAnh Sơn vận chuyển vào công trình

- Đất đắp đập: được khai thác từ bãi vật liệu , đá chẻ, đá hộc được khai thác tạicác khu vực xung quanh công trình.

1.7.2 Điều kiện cung cấp thiết bị.

Thiết bị thi công có nhiều điều kiện thuận lợi, trong tỉnh các đơn vị thi công

có thiết bị thi công rất dồi dào, đồng bộ, có đội ngũ công nhân, kỹ sư có trình độ taynghề cao Các thiết bị dễ sữa chữa và thay thế phụ tùng khi hư hỏng, thời gian sửachữa ít, di chuyển nhanh, được áp dụng các công nghệ cao, giảm được khả năng íttiêu hao nhiên liệu, đảm bảo được năng suất lao động cao, hoàn thành đúng tiến độthi công công trình

1.7.3 Điều kiện cung cấp nhân lực.

Để tiến hành xây dựng hồ chứa nước Anh Sơn 1 cần phải chuẩn bị đầy đủnhững yêu cầu thiết bị như: kho tàng, bến bãi, nhà xưởng, đường thi công …Trongthời gian chuẩn bị thi công cần san ủi mặt bằng rộng rãi, quy hoạch các khu: khusản xuất, khu phục vụ sản xuất, tạo điều kiện thuận tiện nhất cho cán bộ công nhânviên thi công công trình, đề phòng các trường hợp tai nạn có thể xảy ra

Các đơn vị thi công kết hợp với các đơn vị xây dựng địa phương để thi côngkhai thác vật liệu xây dựng và để đẩy nhanh tiến độ thi công công trình sớm đưacông trình vào sử dụng và khai thác để phát huy tác dụng của công trình và đáp ứng

sự mong mỏi của người dân địa phương

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt.

Thời gian thi công Hồ chứa nước Anh Sơn 1 được phê duyệt là 2,0 năm

1.9 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công.

1.9.1 Thuận lợi:

- Điều kiện địa chất khá tốt về khả năng chịu lực và chống thấm

- Trong khu vực xây dựng công trình lực lượng lao động khá dồi dào, đội ngũcông nhân, kỹ sư lành nghề

1.9.2 Khó khăn:

Mặt bằng công trường không rộng nên rất căng thẳng trong việc bố trí tiến

độ Công trình xây dựng ở vùng sâu vùng xa nên gặp nhiều bất lợi về giao thông,sinh hoạt và các nguồn cung cấp điện nước

CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Mục đích, ý nghĩa.

2.1.1 Mục đích:

- Đảm bảo cho hố móng thi công được khô ráo

- Đảm bảo yêu cầu tổng hợp, lợi dụng dòng nước trong quá trình thi công

2.1.2 Ý nghĩa:

- Xây dựng công trình được an toàn, chất lượng, đúng thiết kế đúng tiến độ

2.2 Nhiệm vụ dẫn dòng thi công.

Đưa dòng chảy sang một hướng khác để công trình có thể thi công được màvẫn đảm bảo nguồn nước cho hạ lưu

2.3 Phương án dẫn dòng thi công:

Dựa vào tài liệu địa hình, địa chất, thủy văn đưa ra 2 phương án dẫn dòng sau:

2.3.1 Phương án 1:

Theo phương án này thời gian thi công công trình trong 2 năm bắt đầu từ01/11/2012 đến 31/10/2014

Nội dung phương án được thể hiện trong bảng 2.1

Bảng 2.1: Nội dung phương án dẫn dòng 1.

Năm xây

Hình thứcdẫn dòng

Lưu lượngdẫn dòng(m3/s)

Công việc phải làm và cácmốc khống chế

I

Mùa khô từ

11/2012 đến5/2013

II

Mùa khô từ

11/2013 đến5/2014

trái đập đến cao trình vượt lũ

- Hoàn thiện toàn bộ công trình

- Nghiệm thu bàn giao công trình vào sử dụng

2.3.2.Phương án 2:

Theo phương án này thời gian thi công công trình trong 2 năm bắt đầu từ 01/11/2012 đến 31/10/2014

Nội dung phương án được thể hiện trong bảng 2.2

Bảng 2.2: Nội dung phương án dẫn dòng 2.

Công việc phải làm và các mốc

- Hoàn thiện toàn bộ công trình

- Nghiệm thu bàn giao công trình vào sử dụng

*Phân tích lựa chọn phương án dẫn dòng:

+>Phương án 1 có:

Ưu điểm:

+ Tạo điều kiện thuận lợi cho công tác bố trí mặt bằng, mở rộng diện tích thi công

+ Thời gian thi công công trình ngắn, đảm bảo tiến độ thi công.

+ Dòng chảy được hướng thuận dòng

+ Đủ thời gian nạo vét, xử lý lòng sông cũ

Nhược điểm:

+ Kênh dẫn dòng có khả năng xói lở

+ Cường độ thi công, nhân lực, thiết bị, vật liệu cao

*>Phương án 2 có:

Ưu điểm:

+ Thời gian thi công kéo dài do vậy cường độ thi công không cao

+ Lưu lượng tháo về hạ lưu bằng sông thiên nhiên lớn

Nhược Điểm:

+ Hiện trường thi công chật hẹp, phân tán

+ Phải nạo vét dòng sông cũ

+ Thời gian thi công kéo dài không đảm bảo tiến độ thi công

Qua phân tích so sánh hai phương án ở trên ta thấy phương án 1 là phù hợp

vì đáp ứng được yêu cầu cụ thể của công trình Các hạng mục công trình được thi công liên tục, cường độ thi công và khối lượng công việc không quá lớn, thời gian thi công tương đối hợp lí Em chọn phương án 1 để dẫn dòng thi công

2.3.3.Tính toán thiết kế công trình dẫn dòng:

* Chọn tần suất và thời đoạn lấp sông

- Công trình thủy lợi Anh Sơn 1 thuộc công trình cấp III theo QCVN 04-05:

2012 /BNNPTNT Tần suất tính toán đối với công trình tạm là 10%

Cấp công

trình

Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế các công trình tạm thời phục vụ dẫn dòng thi công, không lớn hơn, % Dẫn dòng trong một mùa khô Dẫn dòng từ hai mùa khô trở lên

* Các lưu lượng tính toán dẫn dòng thi công

- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng trong mùa khô là Q = 2,50 m3/s

- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng trong mùa lũ là Q = 118 m3/s

2.4 Tính toán thủy lực dẫn dòng:

2.4.1.Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

2.4.1.1.Mục đích:

- Xác định quan hệ (Q ~ Ztl) khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

- Xác định cao trình đê quai thượng và hạ lưu

- Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô

- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

2.4.1.2.Nội dung tính toán:

Hình 2-3-2- Mặt cắt dọc sông khi thu hẹp lòng sông

- Tra quan hệ (Q ~ Zhl): ứng với lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ là: Qdd

- Ta đo diện tích trên mặt cắt ngang được: diện tích ướt của lòng sông cũ 2(m2)

và diện tích của đê quai và hố móng chiếm chỗ 1(m2)

 Tính lại Z tt V c g V o g

2 2

2 2

Q V



Trong đó:

ε: là hệ số thu hẹp, (thu hẹp 1 bên ε = 0.95)

Vc: Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp của lòng sông (m/s)

Vo: Lưu tốc đến gần (m/s)

g: Gia tốc trọng trường (g = 9.81m/s2)

Qp%: Lưu lượng thiết kế dẫn dòng ứng với tần suất lũ thi công P = 10%

Vào mùa kiệt thì: Q = Q mk

Vào mùa lũ thì: Qp% = Qddml

φ: Hệ số lưu tốc mặt bằng đê quai bố trí theo dạng hình thang nên chọn φ = 0.8

∆Ztt: Độ cao nước dâng tính toán (m)

∆Zgt: Độ cao nước dâng giả thiết (m)

- Nếu Zgt Ztt ta dừng lại, nếu Zgt ≠ Ztt thì tiếp tục tính:

- Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa khô và mùa lũ:

ZTL = ZHL + ΔZZ-Xác định phạm vi hố móng cho giai đoạn thi công đầu

Trong đó: ω2: Tiết diện ướt của sông cũ

ω1: Tiết diện ướt của sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ

Nếu K = 30 ÷ 60 % là hợp lý

→ Kết quả tính toán như bảng 2.4 và bảng 2.5 sau:

Bảng 2.4 - Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa kiệt

∆Zgt (m) Ztl (m) ω1(m²)) ω2(m²)) K(%) Vc(m/s) Vo(m/s) ∆Ztt(m)0,001 940,001 4,070 11,720 34,727 0,3440 0,2133 0,0071

0,002 940,002 8,708 22,968 37,912 0,1845 0,1088 0,0021

0,004 940,004 14,638 37,970 38,550 0,1128 0,0658 0,00080,006 940,006 23,213 56,718 40,927 0,0785 0,0441 0,00040,008 940,008 33,080 79,220 41,757 0,0570 0,0316 0,00020,010 940,010 44,690 105,470 42,372 0,0433 0,0237 0,00010,012 940,012 58,043 135,470 42,845 0,0340 0,0185 0,0001

Bảng 2.5 - Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa lũ

∆Zgt (m) Ztl (m) ω1(m²)) ω2(m²)) K(%) Vc(m/s) Vo(m/s) ∆Ztt(m)0,0100 944,480 228,939 425,000 53,868 0,634 0,278 0,0280

0,0280 944,498 242,662 440,110 53,211 0,629 0,268 0,0279

0,0380 944,508 250,339 456,038 56,881 0,604 0,259 0,02560,0580 944,528 272,312 480,680 56,651 0,596 0,245 0,02520,0810 944,551 292,810 503,150 58,195 0,591 0,235 0,02500,1010 944,571 311,630 530,537 58,739 0,567 0,222 0,0231

-Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa khô và mùa lũ:

*Mùa kiệt: ở bảng tính 1 ta có ∆Ztt ≈ ∆Zgt = 0,002 m thoả mãn điều kiện tính gần đúng.

Zhlmk và Zhlml Cao trình mặt nước hạ lưu tra quan hệ Q-Zhl

δ Độ cao của đê quai thường dùng 0,5 ÷ 0,7 m

- Xác định cao trình đỉnh đê quai thượng lưu:

δ: Độ cao của đê quai thường dùng 0,5 ÷ 0,7 m

2.4.2 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống ngầm.

*Mục đích:

- Lập quan hệ giữa lưu lượng qua cống và mực nước thượng lưu cống: (Q ~

ZTLC)

- Lợi dụng công trình lâu dài để dẫn dòng

- Xác định mực nước trước cống để xác định cao trình đỉnh đê quai thượng lưu

- Kiểm tra sự an toàn của cống khi dẫn dòng

*Đặc điểm cống ngầm: Cống ngầm được xây dựng phía bờ hữu dưới chân đập

chính có các thông số kỹ thuật sau:

Kết cấu cống bê tông cốt thép M200; Kích thước (3x1,85)m

Cao trình đáy cửa vào: 943,4m

Cao trình đáy cửa ra: 943,2m

Chiều dài của cống ngầm: L = 80m

Độ dốc đáy cống: i = 0.002

Độ nhám lòng cống: n = 0.02

2.4.2.1.Tính toán thuỷ lực qua kênh dẫn sau cống: Căn cứ vào địa hình vùng xây

dựng công trình, sơ bộ thiết kế kênh dẫn dòng có các thông số như sau:

 Chiều rộng của đáy kênh: b = 3m

 Hệ số mái: m = 1,5

 Độ nhám lòng kênh: n = 0,017

 Độ dốc: i = 0,002

 Chiều dài kênh: Lk = 100m

 Cao trình cửa vào: ▼cvk = ▼cr cống = 943,2m

 Cao trình cửa ra: ▼crk = ▼cvk – iLk = 943,2 – 0.002*100 = 943,0m

 Cao trình bờ kênh sơ bộ chọn: 945m

*Tính toán thuỷ lực qua kênh:

-Mục đích: Lập quan hệ (Q ~ ZKTL)

-Sơ đồ tính thuỷ lực qua đoạn kênh

*Xác định độ sâu mực nước cuối kênh hCK (m):

- Muốn xác định độ sâu mực nước cuối kênh (hCK), ta phải xác phải xác định đượccao trình mực nước cuối kênh ZCK (m)

- Tính độ sâu dòng đều h0 và độ sâu phân giới hK để xác định đường mặt nước trongkênh:

- Xác định độ sâu dòng đều h0: Độ sâu dòng đều được xác định theo phương phápđối chiếu với mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực:

- Cấp lưu lượng tính thuỷ lực kênh: Qk = Qddmk = 2.5m3/s

f(Rln) = 4mQo i = 0.002

2,5

Với: m = 1.5 tra bảng tính thuỷ lực (BTTL) được: 4m0= 8,424

Tra bảng tra thuỷ lực (8-1) với n = 0,017 ta được: Rln = 0,4326m

ln

36,9348

Với : hkcn = 3

2 2 gb

αQQ

=

2 3

k k

k 2

2 2

Do đó ta thấy: ik = 0.0042 > i = 0.002

→ Vậy đường mặt nước có dạng là đường nước hạ bI và độ sâu tại cửa ra của kênh là:

hCK = hK = 0,387m

- Ta lập được bảng tính h0 và hK tương ứng với các cấp lưu lượng như sau:

Bảng 2.6 tính ho và hk cho kênh dẫn dòng ứng với các cấp lưu lượng Qi

Qi(m³/s) f(Rln) Rln(m) b/Rln h/Rln hcn(m) σcn hk(m) ho(m)0,5 0,7535 0,23 13,043 0,776 0,141 0,071 0,138 0,1780,75 0,5023 0,27 11,111 0,848 0,185 0,093 0,180 0,229

1,5 0,2512 0,37 8,108 0,987 0,294 0,147 0,281 0,3652,5 0,1507 0,43 6,977 1,079 0,414 0,207 0,387 0,464

χ = b + 2h 1 m2 (m) R =  (m)

2 2



; Э1 = h1 + 2V g

2 1

V

1 1

V

2 2

2

- Dựa vào bảng tính và sơ đồ tính như hình vẽ ở trên ta có với L = 100m ta có h dk

ứng với từng cấp lưu lượng

8 , 0 7 , 0

.

g p k n k

n

g p o n o

n

h h h

h

H h H

h

- Ta lấy gần đúng hn = hđk rồi xét chỉ tiêu chảy ngập

- Nếu chảy không ngập : Q  2 (g H o h dk)

Chọn  = 0,956 ;  (b m h h ) → Ho =   



Q g

Trong đó: Z2: độ cao hồi phục; ω: Diện tích mặt cắt ướt ứng với độ sâu h (m)

- Kết quả tính toán được ghi ở các bảng tính toán đường mặt nước trong kênh Cácbảng này để trong phụ lục 2-1

Kết quả tính toán cuối cùng được trình bày trong bảng sau từ kết quả này ta xácđịnh được quan hệ (Q ~ Ztlkênh)

Bảng 2.7.tính độ sâu mực nước đầu kênh ứng Với Qi

hđk(m) 0,229 0,286 0,361 0,508 0,539 0,790 0,983hđk/hk 1,660 1,321 1,287 1,313 1,244 1,195 1,173

Bảng 2.8 tính mực nước thượng lưu kênh ứng với Qi

Q(m³/s) hk(m) hđk(m) hđk/hk(hn/hk)pgChế độ chảyω(m²)/s) Zcv(m) Ho(m) Ztl(m)0.5 0,138 0,229 1,660 1,4 ngập 0,767 0,004 0,234 943,43

1 0,216 0,286 1,321 1,4 Không ngập 0,981 0,058 0,344 943,541.5 0,281 0,361 1,287 1,4 Không ngập 1,278 0,077 0,438 943,642,5 0,387 0,508 1,313 1,4 Không ngập 1,912 0,095 0,604 943,80

2.4.2.2.Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống ngầm.

- Tính toán thuỷ lực qua cống với các cấp lưu lượng giả thiết:

- Ứng với cấp lưu lượng dẫn dòng mùa kiệt Qdd

mk = 2,5 m3/s tra quan hệ (Q ~ Zhl) tađược Zhl = 943,8m (ở đây Zhl = Ztlk)

- Giả thiết cống chảy không áp

Hình 2-3-4 Sơ đồ tính toán thuỷ lực của cống

ngầm

- Về mặt định tính, ta thấy L > Lk = (8 ÷10)H nên có thể coi cống làm việc như mộtđập tràn đỉnh rộng nối tiếp với hạ lưu bằng một đoạn kênh Nghĩa là phải xét đếnảnh hưởng của độ dốc và độ nhám của lòng cống.

- Tính độ sâu phân giới (hk):

hk = 3

2 2

b g

Q: Lưu lượng qua cống ngầm

Bảng 2.9.Tính độ sâu phân giới

*Ta lập bảng tính toán đường mặt nước:

- Mục đích để xác định cột nước tính toán đầu cống hx từ đó biết được chế độ chảytrong cống

- Xuất phát từ dòng chảy cuối cống hr ta tính ngược lên trên đầu cống xác định đượccột nước hx

hr = hx khi hk > hn

hr = hn khi hk < hn.Trong đó: hx: Độ sâu cột nước gần cửa vào (xuất phát từ mặt cắt co hẹp C-C vẽ vềcuối cống)

- Ta dùng phương pháp cộng trực tiếp để vẽ đường mặt nước Theo phương phápnày khoảng cách giữa hai mặt cắt có độ sâu h1 và h2 đã biết sẽ là:

∆L = i  J

1 1

V

2 2

2

- Diện tích mặt cắt ướt với cống : ω = bihi (m2)

- Chu vi ướt của cống : χ = bi + 2hi (m)

- Bán kính thủy lực: R = i i(m)

- Vận tốc dòng chảy: V =

i i

- Ứng với từng cấp lưu lượng Qi và chiều dài cống L = 80 m tiến hành vẽ đườngmặt nước chúng ta xác định được hX

( Các bảng tính toán đường mặt nước xem phụ lục 1 Chương 2 từ trang 89-93)

- Từ đây ta có quan hệ giữa các cấp lưu lượng và cột nước tính toán đầu cống.Tính toán xác định cột nước đầu cống :

- Dòng chảy trong cống là chảy ngập khi:

) 4 1 2 1

Z2: Độ cao hồi phục khi mở sau đập tràn đỉnh rộng

φn: Hệ số lưu tốc khi chảy ngập Theo bảng (14-4) Bảng tra thuỷ lực (BTTL)với hệ số lưu lượng m = 0.32 ta có φn = 0.84 Trong tính toán gần đúng ta coi Z2 ≈ 0vậy ta có:

Q = φnbhn 2g(H o h n → Ho = h

g

h n b



Tính toán với các cấp lưu lượng Qi ta được các cột nước Ho

- Nếu chảy không ngập công thức tính lưu lượng là:

Q = φω 2g(H o h x)

Trong đó: hx: cột nước tính toán đầu cống

φ: Hệ số lưu tốc phụ thuộc vào hình dáng kích thước cửa vào Tra bảng thuỷ lực 14-4 với m = 0.32 ta có φ = 0.956

g

h x b



Tính toán với các lưu lượng Qi ta có các cột nước Ho

- Kết quả tính toán tổng hợp thể hiện trong bảng sau:

Bảng 2.10 tổng hợp chế độ chảy ứng với các cấp lưu lượng

Qi(m³/s) Zhl(m) hk (m ) hx(m) hX/hK(hX/hK)pgChế độ chảyHo(m)Zcống(m)0.5 943,43 0,141 0,337 2,382 1,25 Chảy ngập 0,35 943,784

1 943,54 0,225 0,347 1,545 1,25 Chảy ngập 0,40 943,9421.5 943,64 0,294 0,451 1,534 1,25 Chảy ngập 0,52 944,1572,5 943,80 0,414 0,631 1,525 1,25 Chảy ngập 0,73 944,532

3 943,86 0,467 0,705 1,509 1,25 Chảy ngập 0,82 944,675

6 944,17 0,742 1,098 1,481 1,25 Chảy ngập 1,28 945,457

9 944,42 0,972 1,420 1,461 1,25 Chảy ngập 1,67 946,085

- Kiểm ta trạng thái chảy trong cống: Theo Hứa Hạnh Đào ta so sánh

 nếu H < 1,2d: Cống chảy không áp;

 nếu H > 1,4d: Cống chảy có áp;

 nếu 1,2d  H  1,4d: Cống chảy bán áp hoặc có áp;

Theo bảng tổng hợp trên thì ta thấy:

- Ứng với các cấp lưu lượng Qi ta thấy H < 1,2d = 1,2*2,66 = 3,192m nên giả thiếtcống chảy không áp trong trường hợp này là đúng

- Mực nước thượng lưu: Ztlc = Zđáy cống + Ho (m)

- Từ đó ta có bảng quan hệ Qc và Ztlc như sau:

Ztlc(m) 943,40 943,75 943,80 943,92 944,13 944,22 944,68 945,07

-Lập quan hệ giữa lưu lượng tháo qua tràn và mực nước thượng lưu tràn: (Q ~ Ztltr).

- Dùng để tính toán điều tiết lũ qua tràn chính và xác định cao trình đắp đập vượt lũ;

2.4.3.2.Các thông số của tràn chính:

Tràn xả lũ được xây dựng bên vai trái của đập chính, các thông số của tràn như sau:

Cao trình ngưỡng tràn: Zt = 951,4 m

Bề rộng tràn: Bt = 15m

2.4.3.3.Tính toán thuỷ lực qua tràn:

- Hình thức dòng chảy qua tràn là chảy qua đập tràn đỉnh rộng, chảy tự do, cóngưỡng Khi tính toán lấy lưu lượng đỉnh lũ Qp=10% = 118m3/s

*Các bước tính toán:

- Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua tràn Qi (m3/s)

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

Q = mεb 2 g Ho3/2

Coi lưu tốc tới gần Vo ≈ 0 ta có:

 (coi lưu tốc tới gần Vo = 0)

- Xác định hệ số lưu lượng m:

- Giả thiết cửa vào là tương đối thuận, ngưỡng tràn có tường cánh thu hẹp dần

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

ε = 1 - 0.2

b

H n

n mt o

 ( 1)

Trong đó: n: số khoang đập n = 1

ξmb: Là hệ số hình dạng của mố bên Chọn mố bên có dạng vát: ξmb = 0.7

ξmt: Là hệ số hình dạng của mố trụ.( đập có 1 khoang nên ξmt = 0)

ε = 1 - 0.2

b

H n

- Tính cao trình mực nước thượng lưu tràn: ZTRTL = ZNgưỡng tràn+ Ho

- Tính với các cấp lưu lượng khác nhau ta được bảng tính sau:

Bảng 2.11 tính toán thuỷ lực tràn ứng với Qi

δ - độ vượt cao an toàn =0,5m

2.4.4.Tính toán điều tiết lũ:

2.4.4.1 Tính toán điều tiết thường xuyên

*Mục đích :

- Xác định thời gian từ lúc ngăn dòng đến khi nước chảy ổn định qua công trình dẫn

dòng t1.

- Xác định thời gian từ khi ngăn dòng đến khi nước dâng đến tràn chính t2

- Quyết định cường độ thi công ngăn dòng và đắp đập

- Xác định mực nước lũ về trong hồ và lưu lượng xả của tràn lớn nhất khi lũ về

*Nội dung tính toán:

Từ đường quá trình lũ ứng với tần suất 10% ta có:

Txuong Tlen

o

Wmax qmax

Qmax Q

- Xác định mực nước lũ trong hồ ZTLmax và lưu lượng xả qxả max của tràn khi xả lũ

- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ, các cao trình phòng lũ

*.Nội dung tính toán:

- Vì không có đủ tài liệu thuỷ văn nên ta tính toán điều tiết lũ theo phương phápKôtrêrin Lưu vực tính toán có diện tích tập trung nước nhỏ, lũ tập trung nhanh Coi

- Quá trình lũ đến dạng tam giác, mực nước trước lũ bằng cao trình ngưỡng tràn: sơ

đồ tính toán như sau:

Hình 2-3-5 Sơ đồ tính toán điều tiết lũ qua tràn chính

q

Q W

Qmax: là lưu lượng đỉnh lũ đến Qmax = 118(m3/s)

- Tính thử dần ta sẽ được qmax và Wm : Trước hết giả thiết gt

2.5.Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng.

2.5.1.Thiết kế đê quai:

2.5.1.1.Thiết kế đê quai thượng lưu:

*Tuyến đê quai : Căn cứ theo 14TCN 57-88: tuyến đê quai được chọn đảm bảo

các yêu cầu sau:

- Chiều dài đê quây là nhỏ nhất

- Diện tích hố móng được đê quai bảo vệ phải đủ rộng để đảm bảo thi công hốmóng được tiến hành trong điều kiện khô ráo rộng rãi và tiện lợi

- Bố trí hệ thống thoát nước, đường lên xuống hố móng và đường thi công và phảiđảm bảo thi công công trình chính được an toàn

- Tận dụng điều kiện thuận lợi của địa hình, đặc điểm kết cấu công trình thuỷ lợi đểđắp đê quai có khối lượng ít, giá thành thấp

- Thuận dòng chảy, khả năng xả nước lớn mà lòng sông và đê quai không bị xói lở

+.Kết cấu đê quai: Đê quai thượng lưu được đắp bằng đất pha cát Đê quai thượng

lưu từ cao độ 940 m trở xuống đắp bằng phương pháp đổ đất trong nước Từ cao độ

940 m trở nên thi công bằng phương pháp đắp đất đầm nén Để đề phòng sóng vàxói mái đê phía tiếp xúc với nước phủ 1 lớp đá bảo vệ có chiều dầy 30 cm, mái đêphía kia làm vật thoát nước kiểu lọc ngược để đề phòng dòng thấm cuốn đất trongthân đê quai

+.Kích thước mặt cắt đê quai:

- Đê quai thượng lưu kết hợp làm đường giao thông nên chọn bề rộng Bt = 6m

- Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu:

Zđqtl = Ztl sông+ δ

Trong đó: δ: độ vượt cao của đê quai δ = 0,5m ÷ 0,7m → Chọn δ = 0,5m

Ztlsông: cao trình mực nước sông vào mùa lũ (Ztlsông = 944,47m)

Thay số vào ta tính được:

- Cao trình đỉnh đê quai năm thi công thứ I:

ZI đqtl = 944,47 + 0,5 = 944,97m = 945,0 m

- Cao trình đỉnh đê quai năm thi công thứ II: ZII

đqtl = 944,63 + 0,5 = 945,13m

- Mái đê quai xác định theo 14TCN 57 - 88: Hệ số mái thượng lưu m = 2,5 hệ số

mái hạ lưu m = 2,5

2.5.1.2.Thiết kế đê quai hạ lưu:

*Tuyến đê quai :

Cũng chọn theo 14TCN 57- 88 ta xác định được tuyến: đê quai hạ lưu cách tuyến

đập

chính 43 (m)

+.Kết cấu đê quai:

Đê quai hạ lưu được đắp bằng đất tận dụng từ đất đào cống lấy nước vàmóng tràn Đê quây hạ lưu đắp bằng phương pháp đầm nén Bảo vệ mái phía tiếpxúc với nước bằng đá đổ đường kính 20 30 cm

+.Kích thước mặt cắt đê quai:

- Bề rộng đỉnh: Đê quai hạ lưu kết hợp làm đường giao thông nên chọn bề rộng của

đê quai hạ lưu là B = 6m

- Mái đê quai xác định theo 14TCN 55 - 88: Hệ số mái thượng lưu m = 2 hệ số mái

hạ lưu m = 2

- Cao trình đỉnh :

Zđqhl = Zhl + δ = 943,8 + 0,5 = 944,3 với δ = 0.5m ÷ 0.7m là độ cao an toànchọn δ = 0,5 m; Zhl tra quan hệ Qc và Ztlc =943,8m

- Biện pháp thi công: thi công đê quai hạ lưu bằng cơ giới, dùng ôtô chở vật liệu đến

vị trí đắp đê quai, sau đó dùng máy ủi để ủi đất đắp lấn dần

- Khối lượng đắp đê quai được xác định theo công thức:

Vi =L.Fi

Trong đó: Vi: Thể tích đất đào từ mặt cắt I

Fi: Diện tích đất đào tại mặt cắt i (m2)

L: Chiều dài đê quai: (m)

Bảng 2.13 Kết quả tính khối lượng đê quai thượng lưu năm thứ nhất

M/C L(m) Hình dạng mặt cắt (kích thước cm, cao độ m) F i

(m 2 )

V i (m 3 )

25,25

945

941 941.3

m=2,5 940,9 945m=2,5

26,5 6.0

6.0

24,72

m=2,0 944,63m=2,0

940,9 939

6.0 m=2,0 m=2,0

20,12

944,63

941,5 940,7

M/C L(m) Hình dạng mặt cắt (kích thước cm, cao độ m) F i

(m 2 )

V i (m 3 )

*Khối lượng đắp đê quai giai đoạn I : V= 18.381(m3)

- Tính toán tương tự cho đê quai thượng lưu nối dài thêm 75m và hạ lưu nối dàithêm 45m năm thứ 2 ta có:

**Khối lượng đắp đê quai giai đoạn II: V= 7.979(m3)

2.6.2.Chọn tần suất, lưu lượng thiết kế ngăn dòng:

Theo QCVN 04-05:2012 (bảng 8 trang 20) thì công trình Anh Sơn 1 thuộc côngtrình cấp III, chọn tần suất lưu lượng thiết kế chặn dòng là 10%

m=2,0 940 944,63m=2,0

24,52 6.0

6.0

32,52

m=2,0 944,63m=2,0

939 937

6.0 m=2,0 m=2,0

23,92

944,63

940 940.3

2.6.3.Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng: Căn cứ theo QCVN 04-05:2012 và tài

liệu thủy văn, lưu lượng thiết kế ngăn dòng là lưu lượng nhỏ nhất vào đầu tháng 11năm thi công thứ 2 có Qddmkn = 0,62 (m3/s)

Hình 2-5-4 Sơ đồ bố trí cửa ngăn dòng

Vị trí cửa ngăn dòng nằm ở giữa sông để đảm bảo thuận dòng chảy, giữa dòngsông tầng phủ mỏng bên dưới là đá có khả năng chống xói tốt Do lòng sông nhỏnên ta chọn bề rộng ngăn dòng tính theo công thức sau: B = Btb + mhtn

2.6.5.Phương án ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng:

Do lưu lượng thiết kế ngăn dòng không lớn và nền có khả năng chống xói tốt,địa hình thuận nên ta chọn sơ đồ ngăn dòng theo phương pháp lấp đứng từ hai phíalấp dần vào Dùng ôtô tự đổ chở vật liệu tới cửa ngăn dòng, sau đó dùng máy ủi vậtliệu dần ra phía ngoài ngăn dòng

2.6.5.1.Tính toán thuỷ lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng:

Theo lưu lượng thiết kế ngăn dòng Qddmkn = 0,62(m3/s) đã chọn ở trên tra quan hệ(Q ~ Zhlc) ta được cao trình mực nước sông ở hạ lưu là Zhl = 943,514m.Tra quan hệ(Q ~ Ztlc) ta được cao trình mực nước sông thượng lưu là Ztl = 943,788 m

Z = Ztl – Zhl

- Phương trình cân bằng nước: Q đến = Q xả + Q cửa + Q thấm + Q tích

Trong đó để đơn giản bỏ qua Qthấm và Qtích vì vậy ta có: Qđến = Qxả + Qcửa

Trong đó: Qcửa: Lưu lượng qua cửa ngăn dòng

(Theo hình 10-66 sổ tay tính toán thuỷ lực của P.G.Kixelep)

- Phương pháp tính: Ta thấy lưu tốc qua cửa ngăn dòng lớn nhất khi hai chân kè gặpnhau khi đó

- Chiều rộng trung bình của đường thoát nước là: Btb = (H - Z).mtb = mtb.H.(1

H ) xác định trong tiêu chuẩn ngành 14 TCN 57-88

- Lưu lượng qua đường thoát nước tại thời điểm này được tính như đập tràn đỉnhrộng chảy không ngập : QC = m.Btb 3 / 2

0.

2 H g Trong đó : m: Hệ số lưu lượng lấy như sau:

Z : Độ dâng mực nước thượng hạ lưu, Z = ZTL - ZHL

Btb: Bề rộng trung bình của cửa ngăn dòng

- Coi lưu tốc tới gần Vo ≈ 0 ta có: H0 H = ZTL – Zđáysông

- Trước hết ta giả thiết các ZTL để tính thử dần cho đến khi :

Qđến = QCửa + Qxả = QTK = 0,62(m3/s)

Trong đó: QCống được tra với ZTL tương ứng

- Trong tính toán lấy mái dốc chân kè: m = 1,25 để tính Btb = mtbH(1 - Z

H

) Kết quả tính thể hiện trong bảng sau: