Hệ thống kênh thải nước tuần hoàn nằm trên địa phận xã tam hưng và phục lễ thuộc huyện thủy nguyên, hải phòng, nằm cạnh sông bạch đằng

Khó khăn : Tuyến kênh dài việc bố trí mặt bằng thi công phải hợp lý để đảm bảo thi côngđồng thời các hạng mục công trình, không ảnh hưởng đến các kết cấu đã thi công,k

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH

Dự án nhà máy nhiệt điện Hải Phòng nằm chủ yếu trong xã Tam Hưng,huyện Thủy Nguyên, Hải Phòng, nằm gọn giữa tuyến đê sông Giá chảy ra sôngBạch Đằng và đoạn quốc lộ 10 sát Phà Rừng Cách trung tâm thành phố Hải Phòng10km theo đường chim bay về phía Đông Bắc Có toạ độ địa lý :

20057’ Vĩ bắc

106045’ Kinh đôngDự án bao gồm các khu vực NM NĐ Hải Phòng 1, NM NĐ Hải Phòng 2, khu vựccảng than cảng dầu, kênh thải nước tuần hoàn, bãi thải tro xỉ…

Hệ thống kênh thải nước tuần hoàn nằm trên địa phận xã Tam Hưng và PhụcLễ thuộc huyện Thủy Nguyên, Hải Phòng, nằm cạnh sông Bạch Đằng Điểm đầutuyến kênh tiếp nối với đường ống ngầm thải nước tuần hoàn từ trong nhà máy ra.Điểm cuối kênh cắt qua đê sông Bạch Đằng, đê cấp 3 do Cục đê điều quản lý

1.2 NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH

Nhiệm vụ chính của kênh là thải nước làm mát cho cả hai nhà máy nhiệt điệnHP1 và HP2 với tổng công suất là 1200 MW Lưu lượng nước thải ra kênh là 55m3/

s và phải được làm mát tự nhiên trước khi đổ ra sông

1.3 QUY MÔ, KẾT CẤU CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH

+ Cấp công trình: Theo TCXDVN 285:2002, các hạng mục kênh chính, cửacống qua đê và kênh xả ra sông với lưu lượng thoát rất lớn 55m3/s đều là nhữngcông trình có cấp thiết kế là cấp I

+ Tuyến công trình: Tuyến kênh thải nước tuần hoàn xuất phát từ nhà máychính, chạy theo hướng chính Nam ra đến bãi xỉ, rồi chuyển hướng vuông góc theohướng Đông đổ ra sông Bạch Đằng Tuyến kênh đã chọn đi qua kênh mương tướitiêu đồng ruộng vì vậy cần phải xử lý bằng các cống ngầm và cống xi phông đảmbảo cho việc thoát nước theo lưu lượng yêu cầu

+ Các thông số chính của công trình:

Bảng 1.1: Các thông số chính của công trình

2 Mức đảm bảo tiêu nước 0/0 95 0/0 95 0/0

5 Mực nước đỉnh triều lớn nhất (P=1%) m +2,82 +2,82

6 Mực nước chân triều nhỏ nhất (P=99%) m -1,98 -1,98

7 Mực nước đỉnh triều lớn nhất (P=0,1%) m +2,99 +2,99

8 Mực nước đỉnh triều lớn nhất (P=0,01%) m +3,14 +3,14

15 Số lượng cầu giao thông xe thô sơ cái 01 01

16 Số lượng cầu giao thông cho người đi bộ cái 01 01

18 Chiều dài tuyến đường dân sinh m 3.150 3.150

19 Bề rộng làn xe tuyến đường dân sinh m 3,5 3,5

20 Chiều dài tuyến đường ra bãi xỉ m 3.220 3.220

21 Bề rộng làn xe tuyến đường ra bãi xỉ m 5 5

23 Tổng diện tích chiếm đất m2 182.557 182.557

24 Diện tích chiếm đất vĩnh cửu m2 139.070 139.070

25 Diện tích chiếm đất tạm thời m2 43.488 43.488

Chiều dài kênh so với thiết kế kỹ thuật giảm đi 53m, do bước thiết kế bản vẽthi công 53m này được thiết kế điều chỉnh gắn liền với hạng mục cửa cống qua đê

1.4 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

1.4.1 Điều kiện địa hình

ao đầm thuỷ sản, hệ thống kênh mương tưới tiêu và mạng lưới đường giao thôngnông thôn liên xã.

1.4.2 Điều kiện khí hậu thuỷ văn

1.4.2.1 Đặc điểm về khí tượng xây dựng công trình

+ Khí hậu: Khu vực kênh thải nước tuần hoàn nằm trong vùng khí hậu nhiệtđới gió mùa, thời tiết phân thành 4 mùa rõ rệt trong năm: mùa Hạ nắng nóng, mưanhiều; mùa Đông lạnh và khô hanh; mùa Xuân và mùa Thu là giai đoạn chuyển tiếpcủa mùa nóng và mùa lạnh Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11đến tháng 4 năm sau

+ Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ trung bình tháng trong năm tại Hải Phòngdao động từ 16,30C đến 28,50C ; trung bình nhiều năm là 230C Nhiệt độ trung bìnhtháng 1 là thấp nhất 160C, nhưng nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối thường xảy ra tháng

12 (4,50C) Tháng 7 có nhiệt độ trung bình cao nhất trong năm là 280C, tuy nhiênnhiệt độ tối cao khu vực Hải Phòng là vào tháng 5-7 Nhiệt độ mùa đông thấp vàkhông ổn định, nhiệt độ mùa hè cao và khá ổn định

+ Chế độ mưa: Huyện Thuỷ Nguyên Hải Phòng có lượng mưa tương đối lớn.Lượng mưa trung bình năm trong khu vực này là 1697mm, tháng có lượng mưatrung bình cao nhất là tháng 8 (355,2mm), tháng 12 có lượng mưa thấp nhất năm(21,3mm) Mưa tập trung vào mùa hè chiếm 85,1% lượng mưa cả năm, lượng mưatrung bình trong 40 năm qua của các tháng mùa mưa dao dộng từ 200-357mm,lượng mưa còn lại của các tháng mùa khô dao động từ 20-91mm Trong các thángchính của mùa mưa (tháng 6 đến tháng 9) chịu ảnh hưởng của các nhiễu động nhiệtđới như bão, áp thấp nhiệt đới, hội tụ nhiệt đới

Bảng 1.2: Bảng tổng lượng mưa tháng đo tại trạm Phù Liễn từ 1961-2001

năm Trung

bình

24,1 28,4 52,6 90,3 202,4 247,7 226,8 355,2 253,2 156,2 38,7 21,3 1697,3

+ Độ ẩm:

Độ ẩm trung bình nhiều năm : 85%

Độ ẩm nhỏ nhất (trong năm) : 30%

+ Chế độ Gió và Bão:

Bảng 1.3: Bảng tốc độ gió đo tại trạm Phù Liễn.

Tốc độ gió trong một số cơn bão đặc trưng đổ bộ vào khu vực Hải Phòngnhư “Wendy” năm 1968 hướng Nam, Đông Nam có tốc độ gió > 50m/s hoặc cơnbão “Sarah” năm 1977 hướng Đông Nam có tốc độ gió 50m/s (trạm Phù Liễn)

Bảng 1.4: Biên độ nước dâng do bão tại trạm Do Nghi

STT Ngày tháng năm Mức nước đỉnh triều

Khu vực xây dựng nhà máy nhiệt điện Hải Phòng nằm sát cửa sông Giá đổ rasông Bạch Đằng và có chế độ thuỷ văn bị chi phối bởi các sông này Trạm thuỷ văn

Do Nghi có vị trí nằm bên phải sông Bạch Đằng thuộc xã Tam Hưng, huyện ThuỷNguyên có toạ độ (20056’, 106046’), như vậy là sát cạnh khu vực xây dựng nhàmáy

a) Các số liệu quan trắc mực nước:

- Mực nước lớn nhất (1986) + 2,51 m

- Mực nước trung bình năm + 0,24 m

- Mực nước đỉnh triều trung bình + 1,11 ÷ 1,40 m

- Mực nước chân triều trung bình - 0,90 ÷ 0,62 m

b) Xác định mô hình triều thiết kế:

Từ kết quả tính toán xác định được các đặc trưng và luật phân phối xác suấtcủa mực nước đỉnh triều lớn nhất trong tháng, trong năm, chân triều thấp nhất trongnăm để đi dến xác định mực nước đỉnh triều và chân triều ứng với các tần suất thiếtkế Trên cơ sở phân tích chế độ thuỷ triều trên sông Giá - Bạch Đằng đo dạc ở trạm

Do Nghi đã lựa chọn được hai mô hình triều thiết kế, đại biểu cho hai mùa đặctrưng Kết quả tính toán như sau:

- Mực nước lớn nhất (tần suất 0,1%) : + 2,99 m

- Mực nước thấp nhất (tần suất 99%) : -1,98 m

Vùng cửa sông Bạch Đằng có dạng phễu với độ rộng lớn nên chịu ảnh hưởngmạnh của thuỷ triều từ biển xâm nhập vào Chế độ thuỷ triều vùng cửa sông BạchĐằng mang tính chất nhật triều thuần nhất vịnh Bắc Bộ Dạng quá trình mực nướcgần dạng hình sin thời gian triều dâng và thời gian triều rút gần xấp xỉ bằng nhaunhưng thời gian triều dâng nhỏ hơn triều rút 1 – 2 giờ Chu kỳ triều ở đây xấp xỉ chu

kỳ triều của Hòn Dấu (Đồ Sơn) điển hình cho khu vực

Qua thống kê nhiều năm độ lớn thuỷ triều tại Hòn Dấu (cao độ Hải Phòng,cao hơn cao độ dùng trong báo cáo kỹ thuật là + 1,86m):

 Mực nước biển trung bình nhiều năm : 1,9 m

 Mực nước biển lớn nhất nhiều năm : 4,21 m (22/10/85)

 Mực nước biển thấp nhất nhiều năm : - 0,07 m (21/12/64)

 Chênh lệch triều lớn nhất nhiều năm : 3,94 m (23/12/68)

Theo quy luật nhiều năm của trạm Hòn Dấu trong năm thuỷ triều thường caonhất vào các tháng 9, 10, 11 thấp nhất vào các tháng 2, 3, 4 các tháng còn lại xấp xỉtrung bình toàn năm.

c) Nhiệt độ nước sông

- Nhiệt độ nước trung bình năm 24,8 0C

- Nhiệt độ nước cao nhất tuyệt đối 34,7 0C

- Nhiệt độ cao nhất trung bình tháng 30,0 0C

- Nhiệt độ nước thấp nhất tuyệt đối 10,5 0C

Các chỉ tiêu khác của sông Bạch Đằng :

 Mùa lũ lượng phù sa lớn nhất : Pmax = 1 kg/m3

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn

Tuyến kênh này có chiều dài 3122m đi qua cánh đồng lúa nước của xã TamHưng và xã Phục Lễ địa hình khá bằng phẳng Đất nền của tuyến kênh thải kháđồng nhất bao gồm các lớp từ trên xuống dưới

Lớp 1: Lớp đất trồng trọt dày 0,5 – 2,5 m á sét, chặt vừa Tính thấm bé K =

10-4cm/s dễ đào đắp bằng thủ công hay cơ giới

Lớp 2: Lớp á sét dẻo chảy màu xám đen, lớp này yếu, tính nén lún lớn dễsinh lún không đều

Lớp 3: Lớp sét màu vàng, nâu đỏ, đốm trắng loang lỗ dẻo cứng là lớp phổbiến trong khu vực nghiên cứu, gặp thấy hầu hết ở các lỗ khoan độ sâu phân bố từ4,5 đến 16,5m tại tuyến kênh này Đây là lớp đất tương đối tốt cho trụ móng củađường ống, các chỉ tiêu cơ lý chính w= 1,81 g/cm3; góc ma sát trong = 7058’; lựcdính C= 0,1kg/cm2

Lớp 4: Sét á sét màu xám lục xám đen trạng thái dẻo chảy chứa ít mảnh vỏsò và tàn tích hữu cơ phân huỷ tốt Lớp 4 này chưa được cố kết phân bố không liêntục, dày mỏng khác nhau thậm chí vát nhọn mất hẳn và thường nằm ở đó sâu dưới

gặp các thấu kính mỏng 0,5 – 2m cát, á cát Lớp 5 nhìn chung được cố kết tương đốichặt, tại tuyến kênh chỉ thấy ở phía nam từ lỗ khoan TK24 đến TK32.

Lớp 6: Cát thạch anh, á cát nằm sâu 20m trở xuống độ dày 4 – 10m diệnphân bố không liên tục ở đầu phía bắc tuyến kênh gặp thấy ở lỗ khoan TK3, ở giữatuyến kênh gặp được TK24 và phía nam tuyến gặp được ở lỗ khoan TK33 Lớp nàythường nằm trực tiếp lên bề mặt lớp đá gốc của móng uốn nếp tuổi Devon Tính nénlún trung bình, độ chặt không đều

Lớp 7: Đới phong hoá mãnh liệt của trầm tích lục nguyên hệ tầng DưỡngĐộng (D1-2 dđ) gồm cát kết bột kết xen sét kết Độ dày của lớp này tương đối lớntrên 20m tại tuyến kênh bắt gặp ở các lỗ khoan sâu trên 15m đến 30m như TK3,TK8, TK9, TK10, TK17, TK33 Tính cơ lý của lớp này tương đối tốt và dùng đượccho móng cọc chống

1.4.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực

Khu vực xây dựng công trình nằm ở đồng bằng, có điều kiện kinh tế khu vựcphát triển, điều kiện dân sinh đông đúc nguồn lao động dồi dào

1.5 ĐIỀU KIỆN GIAO THÔNG

Mạng lưới đường giao thông khu vực tuyến kênh đi qua hiện trạng là đườnggiao thông liên thôn, liên xã Đa số mặt đường là đường đất, một số đường có bềrộng mặt đường có thể cho phép xe công nông có tải trọng nhẹ đi qua Phần lớn làđường dành cho các xe thô sơ và người đi bộ

Nhà máy nhiệt điện Hải Phòng nằm trên quốc lộ 10, là tuyến đường giaothông huyết mạch nối liền các tỉnh duyên hải đồng bằng Bắc bộ thuận lợi cho việcvận chuyển vật liệu thi công công trình

1.6 NGUỒN CUNG CẤP VẬT LIỆU, ĐIỆN, NƯỚC

1.6.1 Nguồn vật liệu xây dựng dự kiến được cung cấp

Vật liệu xây dựng dự kiến được cung cấp từ các nguồn trong nước có xuất

sứ, nguồn gốc rõ ràng và vật tư từ nơi sản xuất phải được cấp chứng chỉ đảm bảochất lượng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành Các loạivật tư chính bao gồm:

+ Xi măng: Xi măng được cung cấp từ các nhà máy xi măng Hoàng Thạch,Chin Fon, Hải Phòng, hoặc loại tương đương Bê tông do đơn vị thi công tự sảnxuất bằng trạm trộn có dung tích lớn đảm bảo cho công tác bê tông khối lớn hoặc từcác nhà máy bê tông ở khu vực xây dựng.

+ Gạch: Được cung cấp từ các nhà máy khu vực Giếng Đáy, Chí Linh, ĐôngTriều, Hải Dương hoặc một số nhà máy khác

+ Cát vàng: Được khai thac từ các khu vực Cầu Đầm, Đông Triều (QuảngNinh), Chí Linh (Hải Dương), có chất lượng đảm bảo cho công tác bê tông

+ Cát đen: khai thác từ các mỏ sông Hồng (Phú Lương, Hải Dương), cầuĐuống (Hà Nội)

+ Đá: Được vận chuyển tới công trường từ Tràng Kênh (Hải Phòng), PhúThứ, Kinh Môn (Hải Dương), Quảng Ninh, đá có cường độ đảm bảo theo yêu cầu

1.6.2 Nguồn cung cấp điện nước

Khu vực thi công là cánh đồng lúa có sẵn một số kênh mương thủy lợi nênnguồn nước có thể lấy trong hệ thống kênh mương này Nguồn điện lấy từ hệ thốngđiện tại địa phương

1.7 THỜI GIAN THI CÔNG ĐƯỢC PHÊ DUYỆT

Thời gian thi công hạng mục kênh thải nước tuần hoàn dự kiến là 470 ngàykể từ ngày 1-12-2006

1.8 KHÓ KHĂN, THUẬN LỢI TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG

1.8.1 Thuận lợi:

1.8.2 Khó khăn :

Tuyến kênh dài việc bố trí mặt bằng thi công phải hợp lý để đảm bảo thi côngđồng thời các hạng mục công trình, không ảnh hưởng đến các kết cấu đã thi công,không ảnh hưởng đến hoa màu của địa phương

Tuyến kênh và đường phục vụ thi công phải đi qua một số kênh mương thủy lợivà các đường thi công liên thôn liên xã hiện có nên phải có giải pháp thoát nước tạmthời cho các tuyến kênh mương, cũng như làm các đường tạm đảm bảo giao thông

CHƯƠNG 2: TIÊU NƯỚC HỐ MÓNG VÀ XỬ LÝ NỀN

2.1 KHÁI NIỆM CHUNG

Công tác hố móng là một trong những công tác thi công có ảnh hưởng trựctiếp đến tính chất của đất nền do đó có thể ảnh hưởng đến chất lượng và điều kiệnlàm việc bình thường của công trình cũng như ảnh hưởng đến thời gian hoàn thànhcông trình

Công tác hố móng bao gồm các nội dung chính sau đây:

2.2 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HỐ MÓNG, KHỐI LƯỢNG MỞ MÓNG

Ta tính toán cho đoạn kênh điển hình là đoạn kênh 12 với các kích thước mặtcắt như hình vẽ H.2.1, các thông số chính như sau:

+ Cao độ đầu đoạn kênh : + 0.59 m

+ Cao độ cuối đoạn kênh : + 0.58 m

+ Cao độ mặt đất tự nhiên trung bình: + 0.97 m

+ Chiều dài đoạn kênh : + 33,33 m

+ Chiều cao hố móng H = (+0.97) – (-0.52) = 1.49 m

+ Bố trí rãnh tiêu nước ở hai bên hố móng chạy song song với tuyến kênh,kích thước rãnh thoát nước như sau:

Bề rộng đáy rãnh: b = 30 cm

Chiều cao rãnh: h = 30 cm

Hệ số mái hai bên rãnh m = 1Căn cứ vào các kích thước trên ta xác định mặt mặt cắt mở móng thiết kế



 V = 31,97 32, 2.33,33 1069, 4

2



Ta phân 93 đoạn kênh thành 10 đợt thi công, Mỗi đợt đào móng 9 đoạn kênh,

3 đợt cuối mỗi đợt đào móng 10 đoạn kênh Trong đồ án này em tính toán đàomóng cho đợt thi công thứ 2 gồm 10 phân đoạn kênh từ phân đoạn kênh 11 đếnphân đoạn kênh 20, khối lượng đào móng đợt thi công này là :

V = 1069,4.10 = 10694 (m3)Tuyến kênh có chiều dài rất lớn, khối lượng đào móng và san nền rất lớn nênphương pháp đào móng và san nền ta chọn là phương pháp cơ giới Ta dùng tổ hợpmáy đào dung tích 1,6 m3 và máy ủi công suất 110Cv

Tính số máy đào và máy ủi cần thiết để thi công đào móng 1 đợt: Tra địnhmức xây dựng cơ bản AB.27331 ta có mức hao phí về số ca máy để đào 100 m3 đấtcấp 1 là:

Máy đào  1,6 m3 0,193 caMáy ủi  110 Cv 0,027 ca

Vậy năng suất thực tế của máy đào Nđào = 100 518(m / ca)3

Chọn thời gian hoàn thành đào móng đợt 2 là 3 ngày, trong thời gian đào

móng ta bố trí máy móc làm việc 3 ca Vậy cường độ đào móng là Q = 10694

Đất đào được đổ sang hai bên tạo đê bao suốt dọc tuyến đường và kênh, đảmbảo cho thi công kênh không bị ngập nước

2.3 TIÊU NƯỚC HỐ MÓNG

Theo tài liệu khí tượng thuỷ văn khu vực xây dựng công trình hàng nămthường chịu ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp của bão, lượng mưa tại khu vực tươngđối lớn, mặt khác mực nước ngầm cao hơn đáy hố móng Do vậy việc tiêu nước hốmóng là rất quan trọng đảm bảo cho quá trình thi công thuận lợi, liên tục đảm bảotiến độ thi công công trình

Nhiệm vụ của thiết kế tiêu nước hố móng là:

 Chọn phương pháp tiêu nước thích hợp với từng thời kỳ thi công

 Xác định lượng nước, cột nước cần tiêu từ đó chọn các thiết bị

 Bố trí hệ thống tiêu nước và thiết bị thích hợp từng thời kỳ thi công.Để thi công kết cấu công trình trong hố móng, kể từ khi trong quá trình đào hốmóng đến khi thi công các kết cấu cần phải tiêu nước hố móng cả nước ngầm vànước mặt Có hai phương pháp tiêu nước hố móng sau:

 Tiêu nước mặt: Nguyên tắc chung khi bố trí tiêu nước trên mặt là làm ảnh

hưởng ít nhất tới các mặt thi công khác Thực chất của phương pháp tiêunước trên mặt là đào hệ thống mương dẫn nước tập trung vào giếng rồidùng bơm tiêu nước ra khỏi hố móng

Ưu điểm: Tiêu nước trên mặt là phương pháp đơn giản, dễ làm và rẻ tiền

Nhược điểm: Khi gặp nền có tầng áp lực thì dễ sinh ra hiện tượng đùnngược phá hủy nền Không đảm bảo hố móng khô ráo hoàn toàn, khốilượng đào móng lớn hơn

 Hạ thấp mực nước ngầm: hạ thấp mực nước ngầm là dùng hệ thống giếng

thường hoặc giếng kim bố trí xung quanh hố móng rồi bơm để hạ thấp mực

Chọn phương pháp tiêu nước hố móng: Do tuyến kênh có chiều dài lớn, mựcnước ngầm thấp chỉ cách hố móng 40 cm, hố móng không ở gần sông nên lượngnước tiêu chủ yếu là nước mưa nên ta chọn phương pháp tiêu nước mặt là phươngpháp đơn giản, giá thành hạ

Bố trí tiêu nước mặt:

Rãnh để tiêu nước mặt được bố trí chạy dọc theo tuyến kênh cách mép ngoàicùng của hố móng 0,5m; rãnh có mặt cắt ngang hình thang, chiều sâu rãnh h =0,3(m); đáy rộng b= 0,3(m); mái m=1:1; độ dốc đáy i =0,002 Giếng tập trungnước làm thấp hơn đáy mương 1m có diện tích 1,5x1,5(m2)

Hình 2.4 Rãnh tập trung nước Hình 2.5 Hố tập trung nước

2.3.1 Xác định lượng nước mặt cần tiêu

Lượng nước thấm vào hố móng bao gồm nước mưa và nước ngầm thấm vào

hố móng Do kênh thi công vào cả mùa khô và mùa mưa nên ta phải tính toán chọnmáy bơm tiêu nước hố móng cho mùa mưa và mùa khô riêng, mùa khô lượng mưaít số lượng máy bơm nhỏ, mùa mưa thì lượng mưa lớn nên lượng máy bơm tiêunước cần lớn hơn

 Trước hết ta tính toán lượng nước mưa cần tiêu trong phạm vi hố móng:

Qm Fxh

24 (m3/s) Trong đó

F - diện tích mặt bằng hướng nước hố móng

F = 10.(20 + 1.1,49.2).33,33 = 7659 (m2)

h - lượng nước mưa bình quân ngày trong giai đoạn tính toán

 Mùa mưa thì lượng mưa bình quân ngày cao nhất là 355,2 mm = 0,3552 m

3 m

 Tính toán lượng nước ngầm thấm vào hố móng

Tính thấm vào kênh khi đào móng ta coi như thấm vào hào ở hai bên đốixứng Ta tính cho 1m dài của kênh sau đó nhân với chiều dài đoạn móng và nhân 2(vì đối xứng)

Sơ đồ tính toán như hình 2.6

Lưu lượng thấm và kênh gồm hai thành phần:

Hình 2.6 Sơ đồ tính toán lượng nước thấm vào kênh

1

1,36K(2H S)SQ

A RlgA





o 2

2,72.S t.KQ

A Rlg

H: Chiều cao mực nước ngầm trong kênh, H = 0,4 + 0,3 = 0,7m

K: Hệ số thấm của đất, K = 10-3 cm/s = 0,036 m/h = 0,864 m/ng.đêm

So : Độ hạ thấp mực nước ngầm

S: Khoảng cách giữa mực nước ngầm và mực nước trong rãnh thoát nướcGần đúng S  So = 0,4 m

t : Chiều dày tầng đất thấm, vì chiều dày tầng thấm không giới hạn nên t xácđịnh theo bảng sau:

Vậy ta có

1

1,36K(2H S)SQ

A RlgA

11



 = 0,82 m3/h.m

o 2

2,72.S t.KQ

A Rlg

Q = (1,4.33.33).2 = 93,3 m3/h

 Tính toán lượng nước mặt tổng hợp cần tiêu:

+ Mùa mưa : Q = Qt + Qm = 93,3 + 113,4 = 206,7 (m3/h)

+ Mùa khô : Q = Qt + Qm = 93,3 + 28,8 = 122,1 (m3/h)

2.3.2 Chọn loại máy bơm

Từ lưu lượng, cột nước cần tiêu, ta chọn máy bơm li tâm trục ngang (sảnphẩm của Công ty chế tạo máy bơm Hải Dương) Các thông số cơ bản cho trongbảng sau:

Bảng 2.1 : Thông số kỹ thuật và kích thước máy bơm tiêu nước mặt

Ký hiệu Thông số kỹ thuật và kích thước cơ bản

Trong đó:

n : số lượng máy bơm;

Q : lưu lượng nước mặt cần tiêu

đệm cát vàng hạt thô dày 1m Xử lý nền cống số 1: sau khi đào móng cống nềnđược gia cố bằng cách dùng hệ cọc BTCT 200x200 dài 4m, khoảng cách các cọc là1m/cọc Cọc được đúc sẵn và dùng máy ép cọc để thi công.

CHƯƠNG 3 : THI CÔNG BÊ TÔNG

3.1 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG VÀ DỰ TRÙ VẬT LIỆU

3.1.1 Tính toán khối lượng kênh

Để đơn giản khi tính toán khối lượng kênh ta coi mặt cắt ngang của kênh làkhông đổi Ta tính toán khối lượng đoạn kênh 12 có chiều dài 33,33m Khối lượngcủa toàn bộ tuyến kênh là tổng khối lượng của 93 đoạn kênh Tuy nhiên trong 93đoạn kênh này có 2 đoạn kênh có chiều dài 44,34m nên ta tính toán theo tỉ lệ chiềudài, chiều dài của toàn bộ tuyến kênh là 3122m Để thuận tiện cho tính toán phânđợt, phân khoảnh và tính cường độ đổ bê tông từng đợt ta phân đoạn kênh thành cácphần để tính toán (Hình 3.1)

Hình 3.1 Phân khoảnh đoạn kênh tính toán

- Phần bê tông lót mác M10: toàn bộ đáy đoạn kênh đổ một lớp bê tông lótdày 0,1m ; tổng khối lượng bê tông lót của đoạn kênh là:

V = B.L.h = 16.33,33.0,1 = 53,33 m3

- Phần bê tông chính mác M30:

Phần đáy kênh : Khối lượng bê tông phần này là:

V = 15,9.33,3.0,5 + 2.(0,39 0, 4

2



.0,2).33,3 = 270,0 m3Phần thành kênh : Ta chia thành 2 khoảnh:

Tính toán dự trù vật liệu cho thi công kênh: Dựa vào định mức vật tư trong xâydựng cơ bản ta tính được khối lượng vật liệu dự trù để thi công toàn bộ tuyến kênhnhư sau:

Định mức Mác bê

tông

Khối lượng (m 3 )

Xi măng (Kg)

Cát (m 3 )

Đá (m 3 )

Nước (lít)

 Khối lượng bê tông chính M30:

+ Khối lượng bê tông hố thu nước:

Hình 3.2 Bản đáy và bản sau hố thu nước

- Khối lượng bản đáy (B1):

V = 10,8.4,1.0,8 - 10,2.3,5.0,3 = 24,7 m3

- Khối lượng bản sau (B2):

V = (10,8.4,0 – 3.3.1,6).0,3 = 8,6 m3

Hình 3.3 Bản bên và bản trước hố thu nước

- Khối lượng hai bản bên (B3):

V = 2.4,0.3,5.0,3 = 8,4 m3

- Khối lượng bản trước (B4):

V = (10,8.4,0 – 7,6.1,6).0,3 = 9,3 m3Vậy khối lượng bê tông cả hai hố thu nước là:

V = 2.(24,7 + 8,6 + 8,4 + 9,3) = 102,0 m3+ Khối lượng bê tông cống luồn: Cống luồn gồm 3 phân đoạn, mỗi phân đoạn taphân thành các khoảnh để tính toán

Hình 3.4 Mặt cắt cống luồn

- Bản đáy cống:

V = 10,2.13,6.0,5 + 4.0,3.13,6.0,4 + 6.1

2.0,2.0,2.13,6 = 77,5 m3

V = 3.(77,5 + 16,3 + 46,5) = 420,9 m3

3.2 PHÂN ĐỢT ĐỔ, PHÂN KHOẢNH ĐỔ BÊ TÔNG

3.2.1 Phân đợt đổ, phân khoảnh đổ bê tông cống

Các khoảnh đổ, đợt đổ thể hiện trên bản vẽ số 3

Bảng 3.1 Phân đợt đổ, khoảnh đổ bê tông cống

TT Đợt

đổ Khoảnh đổ

Khối lượng(m3)

KhốilượngBTthànhkhí (m3)

Khốilượngvữa BT(m3)

Thờigianđổ BT(h)

Cường

độ đổ

BT (m3/h)

6 VI N2 46,5 46,5 47,2 4 11,8Trong đó :

Cột 1 : Sổ thứ tự

Cột 2 : Đợt đổ

Cột 3 : Các khoảnh đổ trong đợt

Cột 4 : Khối lượng bê tông thành khí của các khoảnh, kh

i

V (m3)Cột 5 : Khối lượng bê tông thành khí của đợt đổ, Vi =  kh

i

V (m3)Cột 6 : Khối lượng vữa bê tông của đợt đổ, Vv

i = 1,015.Vi (m3) Hệ số 1,015tra trong định mức vật tư trong xây dựng cơ bản trang 173 với bê tông đổ tạichỗ bằng bơm bê tông, là hệ số tính đến hao hụt vữa khi vận chuyển và đổ bêtông

Cột 7 : Thời gian đổ bê tông (h)

Cột 9 : Cường độ đổ bê tông (m3/h)

Vẽ biểu đồ cường độ thi công cống:

Hình 3.5 Biểu đồ cường độ đổ bê tông cống

3.2.2 Phân đợt đổ, phân khoảnh đổ bê tông kênh

Ta chia quá trình thi công kênh thành 10 đợt, 3 đợt đầu thi công hoàn thiệnmỗi đợt 10 đoạn kênh, 7 đợt cuối thi công hoàn thiện mỗi đợt 9 đoạn kênh Ở đây ta

phân đợt đổ bê tông cho đợt đổ thứ II gồm các đoạn kênh từ 11 đến 20 Các khoảnhđổ, đợt đổ thể hiện trên bản vẽ số 3

Bảng 3.2 Phân đợt đổ, khoảnh đổ bê tông đoạn kênh

TT Đợt

đổ Khoảnh

đổ

Khối lượng(m3)

Khốilượng

BT thànhkhí (m3)

Khốilượngvữa BT(m3)

Thờigianđổ

(ca)

Cường

độ đổ

BT (m3/h)

Hình 3.6 Biểu đồ cường độ đổ bê tông kênh

Chọn cường độ đổ bê tông thiết kế: Chọn cường độ đổ bê tông thiết kế

QTK = Qmax = 28,54 (m3/h)Chọn trạm trộn có sẵn có năng suất Ntr = 30 (m3/h)

3.3 TÍNH TOÁN CẤP PHỐI BÊ TÔNG

Trong đồ án này ta tính toán cho bê tông chính M30

- Mục đích: Xác định thành phần cấp phối cho 1m3 bê tông theo mác thiết kế phùhợp với điều kiện cát, đá tại hiện trường đảm bảo 2 yêu cầu: Kỹ thuật và kinh tế

Theo tài liệu khảo sát về vật liệu cho xây dựng công trình, các chỉ tiêu cơ lýcủa cát, đá dăm và xi măng như sau:

* Cát vàng:

+ Khối lượng- riêng : ac = 2,6 T/m3

+ Khối lượng đơn vị : oc = 1,65 T/m3

+ Độ ẩm : Wc = 4%

* Xi măng PC40:

+ Khối lượng riêng : ac = 3,1 T/m3

+ Khối lượng đơn vị : oc = 1,3 T/m3

* Đá dăm 2x4:

+ Khối lượng riêng : ac = 2,65 T/m3

+ Khối lượng đơn vị : oc = 1,65 T/m3

+ Độ ẩm : Wc = 1%

Tính cho 1m3 bê tông theo giáo trình VLXD

- Theo TCVN 140-64 và bảng 5-1 (trang 139 - giáo trình “Vật liệu xây dựng”)thì Với bê tông M30 ta sử dụng xi măng M40

- Chọn đường kính viên đá lớn nhất: Đá sử dụng là đá 2x4 đường kính Dmax = 40

mm, thỏa mãn các điều kiện về chọn đường kính viên đá lớn nhất

- Chọn độ sụt của vữa bêtông: Dựa vào kết cấu của cấu kiện là bê tông cốt thép

có hàm lượng thép <1%, nhưng do ta chọn phương pháp đổ bê tông bằng bơm

bê tông nên độ sụt yêu cầu lớn, căn cứ vào bảng 5-12 (trang 169 - giáo trình

“vật liệu xây dựng”) ta chọn độ sụt của bê tông Sn = 14 cm

- Xác định lượng nước trong 1 m3 bê tông: Lượng nước N cho 1m3 phụ thuộc vào

độ sụt Sn và đường kính Dmax của cốt liệu.Tra hình 5-40 (trang 210- Giáo trình

mc = d oc

d oc od

.r C

Vậy không cần phải hiệu chỉnh lượng nước, N = 195 lít/m3

- Xác định lượng xi măng cho 1 m3 bê tông:

+ Tính tỉ lệ N/X theo công thức sau (trang 209 – Giáo trình VLXD):

Vậy lượng xi măng có trong 1 m3 bê tông là:

X = N 195

N / X 0,6 = 325 (Kg)

- Xác định lượng đá trong 1 m3 bê tông:

Ta coi xi măng, cát, nước lấp đầy lỗ rỗng của đá và đấy các viên đá ra xanhau 1 chút tạo thành 1 lớp đệm làm cho bê tông có độ dẻo

Vx + Vn + Vc + Vđ = 1000 (lít)

 X  C  D N 1000

ad ac

ax : trọng lượng riêng của xi măng, ax = 3,1 T/m3

- X, C, Đ, N : Khối lượng xi măng, cát, đá và nước trong 1 m3 bê tông

N D X

- Hiệu chỉnh cấp phối theo độ ẩm tự nhiên của cát đá:

Thành phần bê tông đã được tính ở trên ứng với cát, đá hoàn toàn khô Do cát,đá có độ ẩm nên ta hiệu chỉnh thành phần bê tông như sau:

C1 = C(1 + c) = 423,9(1 + 0,04) = 440,9 (Kg)

Đ1 = Đ(1 + đ) = 1443,7(1 + 0,01) = 1458,1 (Kg)

N1 = N - (C.c + Đ.đ) = 190 - (423,9.0,04 + 1443,7.0,01)

N1 = 158,6 (lít) Cấp phối bê tông M30 như sau X1 : N1 : C1 : Đ1 = 325 : 158,6 : 440,9 : 1458,1

= 1 : 0,5 : 1,36 : 4,5

3.4 ĐỔ, SAN, ĐẦM VÀ DƯỠNG HỘ BÊ TÔNG

3.4.1 Đổ bê tông

Phương pháp này thường dùng để đổ những công trình bê tông khối lớn.Những công trình có diện tích khoảnh đổ nhỏ hoặc có năng suất trạm trộn và cường

độ vận chuyển lớn

+ Đổ bê tông theo lớp nghiêng :

Phương pháp này thường dùng để đổ bê tông có chiều ngang nhỏ nhưngchiều dài lớn như đổ bê tông bản đáy móng, trụ pin, tường Yêu cầu chiều caokhoảnh đổ < 1,5 m, và góc nghiêng mặt bê tông  11o

+ Đổ theo kiểu bậc thang :

Theo phương pháp này thường dùng để đổ bê tông cho những khoảnh đổ códiện tích rộng như bê tông bản đáy, bê tông móng Phương pháp này có chiều caokhoảnh đổ lớn hơn

Trong trường hợp thi công cống và kênh ta sẽ sử dụng hai phương pháp đổ

bê tông lên đều từng lớp và đổ bê tông theo lớp nghiêng Đối với bản đáy cống vàkênh, trần cống ta dùng phương pháp đổ theo lớp nghiêng, đối với thành cống vàkênh ta đổ theo phương pháp lên đều Vì tiết diện thành kênh nhỏ để công tác đổ bêtông được thuận lợi ta dùng bơm bê tông để thi công

- Ta kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh Ta chỉ cần kiểm tra với khoảnh đổđiển hình là bản đáy của kênh

N : Năng suất thực tế của trạm trộn N = 30 m3/h

k : Hệ số không đều do đổ bê tông k = 0,9

T1 : Thời gian ninh kết ban đầu của bê tông (h) Phụ thuộc vào loại xi măngvà phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường tại thời điểm đổ bê tông T1 =1,5h

T2 : Thời gian vận chuyển vữa bê tông từ trạm trộn vào khoảnh đổ

Đổ bê tông theo phương pháp đổ lớp nghiêng, ta có công thức tính toán Ftt là:

Ftt = B H

Sin = 15,9 0, 50

Sin11 = 41,7 (m2)

Hình 3.7 Phương pháp đổ bê tông theo lớp nghiêng

Ta có Ftt < [F] thỏa mãn điều kiện không bị phát sinh khe lạnh

3.4.2 San bê tông

Phương pháp và thao tác san bê tông chính xác có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượngcủa bê tông Để giảm bớt công tác san bê tông, khi đổ bê tông vào khoảnh đổ chú ýđổ bê tông cho đều Vì vậy khi bơm bê tông ta chú ý bơm rải đều cho toàn bộ diệntích đổ

3.4.3 Đầm bê tông

3.4.3.1 Mục đích của đầm bê tông

Đầm bê tông là công tác đảm bảo cho bê tông đồng nhất, tăng độ chặt, cường

độ bê tông, không còn hiện tượng rỗng bên trong và rỗ bên ngoài, tạo điều kiện cho

Đầm bê tông bằng máy có nhiều ưu điểm hơn so với đầm bằng thủ công Vìdùng đầm máy giúp giảm công lao động, năng suất cao, chất lượng bê tông đượcđảm bảo tránh nhiều khuyết tật trong thi công bê tông, cường độ bê tông tăng lên.

3.4.3.2 Chọn máy đầm bê tông

Dựa vào “Sổ tay tra cứu máy thi công – trang 110”, ta chọn loại đầm chấnđộng-đầm dùi trục mềm mã hiệu C-376 với các thông số kỹ thuật sau:

+ Năng suất đầm tối đa : 7 m3/h

+ Chiều dài chày đầm : 40 cm

+ Chiều sâu đầm : 30 cm

+ Đường kính chày : 50 mm

+ Công suất máy : 1 KW

- Số lượng máy đầm cần cho thi công:

 Chọn 5 chiếc đầm dùi và 1 chiếc dự trữ

3.4.4 Dưỡng hộ bê tông

+ Mục đích :

Sau khi đổ bê tông cần bảo dưỡng tốt ngay từ những ngày đầu nhằm:

- Chống mất nước và bổ sung nước cho bê tông, giúp cho sự thuỷ hoá của xi măngđược thuận lợi và hoàn toàn

- Đảm bảo chất lương bê tông

- Phòng nứt bề mặt do bị mất nước, nâng cao khả năng chống thấm, chống xâm thựccủa bê tông sau này

+ Nhiệm vụ bảo dưỡng :

Sau khi hoàn thành công tác đổ bê tông 4 giờ về mùa hè, 6 giờ về mùa đôngcần tiến hành công tác dưỡng hộ.Phải bảo đảm cho bề mặt bê tông đủ nhiệt độ và độ

ẩm thích hợp Trong mọi trường hợp không được để bê tông khô trắng mặt

+ Phương pháp bảo dưỡng :

- Đối với bê tông có mặt nằm ngang thì che, phủ ,giữ ẩm, tưới nước thường xuyêntrong 7 ngày đầu Ban ngày 2 giờ tưới 1 lần, ban đêm tưới 2 lần Những ngày sauphải giữ ẩm cho mặt bê tông và ván khuôn.

- Đối với mặt bê tông thẳng đứng dùng ống nước có lỗ nhỏ ở đầu vòi cho chảy liêntục tưới khắp mặt bê tông

- Thời gian dưỡng hộ bê tông là 14 ngày Sau đó mới được tháo đỡ ván khuôn

3.5 THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT VÁN KHUÔN ĐỨNG

3.5.1 Vai trò và nhiệm vụ của ván khuôn

Ván khuôn là một kết cấu tạm nhưng trong công tác thi công bê tông thì vai tròcủa ván khuôn hết sức quan trọng Nó không những chỉ tạo dáng cho các kết cấu,cấu kiện bê tông mà còn trực tiếp chịu tác dụng từ các kết cấu công trình Bê tôngđổ vào ván khuôn phải đạt tới cường độ nhất định mới được tháo dỡ ván khuôn.Khối lượng thi công lớn, do đó chế tạo, lắp dựng ván khuôn và biện pháp thi côngảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ thi công

3.5.2 Những yêu cầu cơ bản khi thiêt kế ván khuôn:

- Đúng hình dạng, kích thước, vị trí các bộ phận công trình theo thiết kế

- Ván khuôn phải vững chắc, ổn định, khi chịu tải không biến dạng vượt quá trị

số cho phép

- Mặt ván bằng phẳng, nhẵn kín, không để vữa bê tông chảy ra ngoài khi đầm

- Lắp dựng và tháo dỡ dễ dàng, khi tháo dỡ ván khuôn ít bị hư hỏng Mặt bê tôngphải nhẵn, không bị hư hại, ván khuôn phải luân lưu được nhiều lần

- Công tác ván khuôn phải tạo điều kiện thuận lợi cho các công tác khác nhưdựng đặt cốt thép, đổ - san - đầm bê tông…

3.5.3 Lựa chọn ván khuôn:

Dựa theo điều kiện thi công kênh dài, mặt cắt ít thay đổi, các khoảnh đổ cókích thước giống nhau, ta lựa chọn ván khuôn dùng cho thi công công trình là vánkhuôn tiêu chuẩn Ván khuôn tiêu chuẩn có thể làm bằng gỗ hoặc kim loại, được gia

Hình 3.8 Ván khuôn tiêu chuẩn

Tuỳ theo điều kiện thi công và kích thước công trình để chọn chiều rộng vàchiều dài của mảng ván khuôn tiêu chuẩn Ở đây em được phân công thiết kế vánkhuôn thành kênh, từ kích thước các khoảnh đổ thành kênh em chọn ván khuôn tiêuchuẩn có kích thước là (b x h) = (2 x 3)m như hình vẽ trên (hình 3.1)

Ván khuôn tiêu chuẩn có ưu điểm sau:

- Thuận tiện cho công tác gia công và dựng lắp

- Tăng nhanh tốc độ thi công

- Nâng cao số lần luân chuyển ván khuôn và giảm bớt vất vả cho côngnhân dựng lắp ngoài trời

3.5.4 Tính lực tác dụng lên ván khuôn

Ván khuôn phục vụ thi công kênh là loại ván khuôn đứng chủ yếu chịu áplực ngang Do công trình nằm ở dưới thấp nên bỏ qua áp lực ngang do gió, như vậyáp lực ngang tác dụng lên ván khuôn chỉ gồm có áp lực ngang tĩnh do vữa bê tôngtác dụng và lực xung kích do đổ hoặc đầm bê tông gây nên