Đồ án thi công hồ chứa nước ea’đrăng

07 đến tháng 11lòng suối thu hẹp + Đắp đập và đổ bê tông mái thượng lưu hai bên vai đập vượt lũ chính vụ +566,1 m + Thi công gia cố đống đá tiêu nước phía hạ lưu công trình Các công việc

MỤC LỤC

Chương 1 6

GIỚI THIỆU CHUNG 6

1.1 Vị trí công trình 6

1.2 Nhiệm vụ công trình 6

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình 6

1.3.1 Quy mô công trình 6

1.3.2 Kết cấu các hạng mục công trình 6

1.3.3 Các thông số cơ bản của công trình 7

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình 9

1.4.1 Điều kiện địa hình 9

1.4.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy 9

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn 9

1.4.3.1 Điều kiện địa chất công trình 9

1.4.3.2 Điều kiện địa chất thủy văn 11

1.4.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực 11

1.5 Điều kiện giao thông 12

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước 12

1.6.1 Vật liệu 12

1.6.1.1 Vật liệu đất đắp 12

1.6.1.2 Các vật liệu khác phục vụ công trình 13

1.6.2 Điện 13

1.6.3 Nước 13

1.7 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực 13

1.7.1 Vật tư 13

1.7.2 Thiết bị xe máy phục vụ thi công 13

1.7.3 Nhân lực 14

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt 14

1.9 Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công 14

1.9.1 Khó khăn 14

1.9.2 Thuận lợi 14

Chương 2 15

DẪN DÒNG THI CÔNG 15

2.1 Dẫn dòng thi công 15

2.1.1 Mục đích, yêu cầu và tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công 15

2.1.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến việc đề xuất các phương án dẫn dòng thi công 16

2.1.2.1 Điều kiện thủy văn 16

2.1.2.2 Điều kiện địa hình 16

2.1.2.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn 17

2.1.2.4 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy 17

2.1.2.5 Cấu tạo và sự bố trí công trình thủy lợi 17

2.1.2.6 Điều kiện tổ chức và khả năng thi công 17

2.1.3 Đề xuất phương án dẫn dòng 17

2.1.4 So sánh chọn phương án 22

2.1.4.1 Phương án 1 22

2.1.4.2 Phương án 2 22

2.1.5 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng 23

2.1.5.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công 23

2.1.5.2 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng 23

2.1.5.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng 23

2.1.6 Tính toán thủy lực và điều tiết dòng chảy cho phương án dẫn dòng đã chọn 24

2.1.6.1 Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp 24

a) Nội dung tính toán 24

d ) Ứng dụng kết quả tính toán 29

2.2 Chặn dòng 31

2.2.1 Thiết kế đê quai 31

2.2.1.1 Tuyến đê quai 31

2.2.1.2 Kích thước mặt cắt đê quai 31

2.2.1.3 Cao trình đỉnh 31

2.2.2.Tính thủy lực ngăn dòng 33

2.2.2.1 Tầm quan trọng 33

2.2.2.2 Chọn thời gian ngăn dòng 33

2.2.3 Chọn vị trí và độ rộng cửa ngăn dòng 34

2.2.3.1 Chọn vị trí 34

2.2.3.2 Xác định bề rộng của ngăn dòng 34

2.2.3.3 Phương án ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng 34

2.2.4 Tính toán thủy lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng 35

Chương 3 39

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 39

ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN 39

3.1 Công tác hố móng 39

3.1.1 Thiết kế tiêu nước hố móng 39

3.1.1.1 Đề xuất và lựa chọn phương án tiêu nước hố móng 39

3.1.1.2 Xác định lượng nước cần tiêu 39

3.1.1.3 Lựa chọn thiết bị và bố trí hệ thống tiêu nước hố móng 44

3.1.2 Thiết kế tổ chức đào móng 45

3.1.2.1 Tính khối lượng và cường độ đào móng 45

3.1.2.2 Chọn phương án đào móng .47

3.1.2.3 Tính toán xe máy theo phương án chọn 48

3.2 Thiết kế tổ chức đắp đập 51

3.2.1 Phân chia các giai đoạn đắp đập 51

3.2.1.1 Cơ sở phân chia các giai đoạn đắp đập 52

3.2.1.2 Phân chia các giai đoạn đắp đập 52

3.2.2 Tính khối lượng đắp đập của từng giai đoạn: 52

3.2.3 Cường độ đào đất của từng giai đoạn 60

3.2.4 Qui hoạch sử dụng bãi vật liệu 61

3.2.4.1 Khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu 61

3.2.4.2 Khối lượng của bãi vật liệu dự trữ 62

3.2.4.3 Kế hoạch sử dụng bãi vật liệu cho từng giai đoạn 62

3.2.5 Chọn máy và thiết bị đắp đập cho từng giai đoạn 62

3.2.5.1 Tính số lượng máy đào và ô tô .65

3.2.5.2 Tính số máy ủi (san) và máy đầm cần thiết cho giai đoạn thi công: 66

3.2.6 Tổ chức thi công trên mặt đập 67

3.2.6.1 Công tác dọn nền đập 68

3.2.6.2 Công tác trên mặt đập 68

Chương 4 73

KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG 73

4.1 Nội dung và trình tự lập kế hoạch tiến độ công trình đơn vị 73

4.1.1 Mục đích và ý nghĩa 73

4.1.2 Kế hoạch lập tiến độ thi công 73

4.2 Kiểm tra tính hợp lý của biểu đồ cung ứng nhân lực 75

Chương 5 77

BỐ TRÍ MẶT BẰNG 77

5.1 Những vấn đề chung 77

5.1.1 Trình tự thiết kế 77

5.1.2 Phương án bố trí mặt bằng 77

5.2 Công tác kho bãi 78

5.2.1 Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho 78

5.2.2 Xác định diện tích kho 79

5.3 Bố trí quy hoạch nhà tạm thời trên công trường 79

5.3.1 Xác định số công nhân ở công trường 79

5.3.2 Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây nhà 80

5.3.3 Sắp xếp bố trí nhà ở và kho bãi 80

5.4 Tổ chức cung cấp điện - nước trên công trường 81

5.4.1 Tổ chức cung cấp nước 81

5.4.1.1 Xác định lượng nước cần dùng 81

5.4.1.2 Chọn nguồn nước 84

5.4.2 Tổ chức cung cấp điện .85

Chương 6 85

DỰ TOÁN 85

6.1 Mục đích của việc lập dự toán 85

6.2 Ý nghĩa của việc lập dự toán 86

6.3 Cơ sở của lập dự toán 86

6.3.1 Khối lượng tính dự toán: 86

6.3.2 Định mức, đơn giá áp dụng: 87

6.3.3 Chế độ chính sách áp dụng: 876.4.Tổng hợp dự toán chi phí xây dựng công trình 88

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí công trình

Công trình thủy lợi hồ chứa nước Ea’Đrăng được xây dựng trên suối Ea’Đrăng thuộc địa phận Thị trấn Ea’Đrăng- huyện EaH’Leo- tỉnh Đăk Lăk Vị trí công trình cách thành phố Buôn Ma Thuột khoảng 80 km về hướng bắc, cách quốc lộ 14 đoạn qua thị trấn Ea’Đrăng 5 km có tọa độ địa lý như sau:

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình

1.3.1 Quy mô công trình

Dựa vào yêu cầu cung cấp nước tưới cho 1000 ha đất canh tác và dựa vào chiều cao của đập theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT, có cấp của công trình hồ chứa nước Ea’Đrăng là cấp II

1.3.2 Kết cấu các hạng mục công trình

Dựa vào phương án thiết kế kỹ thuật đã lựa chọn trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật, thành phần công trình hồ chứa nước Ea’Đrăng gồm các hạng mục:

- Đập đất

- Cống lấy nước

- Tràn xã lũ

1.3.3 Các thông số cơ bản của công trình

Bảng 1-1: Các thông số cơ bản của công trình

4 Chiều cao đập lớn nhất m 15,60

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.4.1 Điều kiện địa hình

Vùng lòng hồ xây dựng là thung lũng nhỏ có dạng lòng chảo mở rộng phía hạ lưu nhỏ dần Suối chính nằm giữa 2 vùng đồi cao, vùng lòng hồ chạy theo suối chính giới hạn bởi 2 dải đất đồi cao hai bên

Địa hình lòng hồ dốc đều từ phía suối, khu vực tập trung nước gom vào dạng lòng chảo

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

Suối Ea’Đrăng là suối lớn, diện tích lưu vực tính tới nhập lưu suối EaH’Leo là 96

km2, lưu vực đến tuyến công trình là 56,4 km2 Lưu vực có độ cao trung bình khoảng 700

m so với mực nước biển

Trên lưu vực còn rừng và cây trồng công nghiệp (cà phê, cao su ), phần thượng nguồn độ che phủ tốt và đã có xây dựng Hồ thủy điện Ea’Đrăng

Các đặc trưng hình thái lưu vực suối Ea’Đrăng:

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn

1.4.3.1 Điều kiện địa chất công trình

Địa tầng khu vực xây dựng công trình tuyến đập chính, tuyến tràn bên vai trái đập, tuyến cống bên vai phải đập, địa tầng chủ yếu cấu tạo chính như sau:

* Tuyến đập đất đầu mối

Lớp 1: Đất thổ nhưỡng có màu xám đen, lẫn nhiều rễ cây nhỏ và dặm sạn nhỏ,

phân bố trên mặt đất, bề dày trung bình từ 0,2-0,3m Khi ta xây dựng công trình cần được bóc bỏ trong quá trình thi công

Lớp 1a: Lớp đất trầm tích có màu xanh đen, lẫn nhiều đá nhỏ, sỏi, cuội, cát và các

tạp chất hữu cơ phân bố dưới lòng sông, bề dạy nhỏ hơn 2,0m và khi xây dựng công trình lớp này cần được bóc bỏ hết và được xếp vào loại đất yếu, phân cấp đất từ cấp I- III

Lớp 2: Đất bazan có màu nâu nhạt, lẫn ít dăm sạn nhỏ, nguồn gốc tàn tích eluvi,

phân bổ rộng rãi trong khu vực công trình và bãi vật liệu đấp đắp, bề dày lớn hơn 3,0m Đất có trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa, khả năng chịu nén trung bình, tính thấm nước kém

Lớp 2a: Đất Bazan sườn tích có màu nâu sẫm, lẫn ít dăm sạn nhỏ, trạng thái nửa

cứng, kết cấu kém chặt, phân bố dưới thung lũng, bề dày nhỏ hơn 6,0m

Lớp 3: Lớp đất Bazan phong hóa có màu nâu nhạt, lẫn khoảng 40% dăm sạn, đá

nhỏ, trạng thái cứng, kết cấu chặt vừa, khả năng chịu nén trung bình đến cao, ít thấm nước Phân bổ dưới lớp đất Bazan, bề dày hơn 2,0m

Lớp 4: Lớp đá Bazan có màu xanh đen, đá có độ cứng cao, búa đập mạnh khó vỡ,

đá bị nứt nhiều, phân bổ tầng dưới cùng, bề dày hơn 2,0m

* Tuyến tràn xả lũ

Lớp 1: Đất có màu đen, lẫn nhiều rễ cây nhỏ và dăm sạn nhỏ, phân bố trên mặt đất

bề dày trung bình từ 0,2-0,3m Khi xây dựng công trình lớn này cần được bóc bỏ hết và được xếp vào loại đất yếu, phân cấp từ cấp I-III

Lớp 2: Đất Bazan có màu nâu nhạt, lẫn ít dăm sạn nhỏ, nguồn gốc tàn tích eluvi,

phân bố rộng rãi trong khu vực công trình và bãi vật liệu đất đắp, bề dày lớn hơn 3,0m Đất có trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa, khả năng chịu nén trung bình, tính thấm nước kém

* Tuyến cống

Lớp 1: Đất thổ nhưỡng cso màu xám đen, lẫn nhiều rễ cây nhỏ và dăm sạn nhỏ,

phân bố trên mặt đất, bề dày trung bình từ 0,2 - 0,3,m Khi ta xây dựng công trình cần được bóc bỏ trong qua trình thi công Được xếp vào loại đất yếu, phân cấp từ cấp I-III

Lớp 2: Đất Bazan có màu nâu nhạt, lẫn ít dăm sạn nhỏ, nguồn gốc tàn tích eluvi,

phân bố rộng rãi trong khu vực công trình và bãi vật liệu đất đáp; bề dày lớn hơn 3,0m

Đất có trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa, khả năng chịu nén trung bình, tính thấm nước kém.

Lớp 2a: Đất Bazan phong hóa có màu vàng nhạt, nâu nhạt, lẫn khoảng 40% dăm

sạn, đá nhỏ, trạng thái cứng, kết cấu chặt vừa, khả năng chịu nén trung bình đến cao, ít thấm nước Phân bố dưới đất Bazan ( 2), bề dày hơn 2,0m

Lớp 4a: Lớp đá Bazan có màu xanh đen, đá có độ cứng cao, búa đập mạnh khó vỡ,

đá bị nứt nhiều, phân bổ tầng dưới cùng, bề dày hơn 2,0m

1.4.3.2 Điều kiện địa chất thủy văn

Khu vực xây dựng tương đối nghèo nước, về mùa khô nước chỉ còn trong dòng chảy chính, các nhánh suối nhỏ khô kiệt, nước ngầm xuất hiện sâu, quan hệ giữa nước ngầm và nước mặt rất chặt chẽ

Trong phạm vi tuyến đập chính của hồ chứa nước Ea’Đrăng hầu như không có tầng nước ngầm Nguồn cung cấp nước cho hồ chủ yếu là nước mưa và nước suối

1.4.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực

Hồ chứa nước Ea’Đrăng thuộc thị trấn Ea’Đrăng – huyện EaH’leo- tỉnh Đăk lăk, dân số của vùng chiếm đa số 65% là dân tộc Kinh, ngoài ra còn có đồng bào các dân tộc Êđê, Giarai, Bana, Mường…nền kinh tế phụ thuộc vào nông nghiệp Sau khi xây dựng hồ chứa có nguồn nước tự chảy sẽ thúc đẩy nền kinh tế địa phương và điều tiết một phần lũ cho hạ lưu

Căn cứ vào các số liệu thống kê tình hình sản xuất nông nghiệp của Eakhanh, Cư Mốt, hiện trạng nông nghiệp trong vùng xây dựng công trình được thống kê như sau:

Bảng 1-4: Thống kê diện tích, năng suất và sản lượng cây trồng

( ha)

Năng suất( kg/ha)

Sản lượng( tấn)

Phương thức phát triển kinh tế của khu vực hưởng lợi, tiềm năng về đất đai có khả năng canh tác còn khá lớn Phục vụ tạo điều kiện trên 1000ha đất canh tác các loại cây trồng có giá trị kinh tế đủ nước tưới, cho năng suất cao đều hết sức cần thiết sao cho có hiệu quả cao nhất

Ngoài ra, cùng với đó là việc phát triển về đời sống kinh tế xã hội của thị trấn Ea’Đrăng- huyện EaH’leo- tỉnh Đăk lăk

1.5 Điều kiện giao thông

Qua thực trạng khu vực thi công ta thấy địa hình khu vực là dốc nhưng hiện trạng

đã có những tuyến đường liên thôn, xã nối liền các cụm dân cư và khu trung tâm cả hai bên tả và hữu có đập Thượng- hạ lưu cũng vậy tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung ứng vật tư vào trang thiết bị cho công trường

Bên cạnh đó, phải nâng cao các cấp tuyến đường và xây dựng thêm hệ thống giao thông nội bộ trong công tác thi công để tiện cho việc di chuyển máy móc và vận hành trang thiết bị trong lúc đang thi công, tuyệt đối tránh tình trạng ùn tắc giao thông ảnh hưởng đến năng suất lao động và tiến độ

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước

1.6.1 Vật liệu

1.6.1.1 Vật liệu đất đắp

Các mỏ vật liệu đất nằm trong phạm vị đập, dễ khai thác và vận chuyển trong quá trình thi công Các lớp đất khai thác gồm: Lớp 2, lớp 3, lớp 4 đều đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật

Hệ số thấm tính toán: K = ( 2.10-6 ÷ 8.10-6 ) m/s

Dung trọng khô: γc = ( 1,5 ÷ 1,76) T/m

Bảng 1-5: Các chỉ tiêu cơ lí của vật liệu đắp đập

Hệ số ép nén lún a ( cm2/kg) 0,023 0,021 0,027

1.6.1.2 Các vật liệu khác phục vụ công trình

Nguồn đá chẻ, đá hộc gần công trình, cách công trình 2km về phía Tây Nam

Các vật liệu khác mua tại thị trấn Ea’Đrăng hoặc ở Buôn Ma Thuột

1.6.2 Điện

Khu vực xây dựng công trình hồ chứa nước Ea’Đrăng rất thuận lợi trong việc sử dụng nguồn điện lưới quốc gia vì đã có đường điện hạ thế đi qua khu dân cư Vì thế nguồn điện là không thể thiếu trong công tác xây dựng sản xuất, thi công công trình, thắp sáng bảo vệ công trình và mọi công việc trong thời gian thi công, sinh hoạt cho cán bộ chỉ huy và đội ngũ công nhân trong suốt thời gian công trình thi công

Bên cạnh đó, đơn vị thi công cần chủ động nguồn điện, dùng máy phát điện trong trường hợp điện lưới bị mất đột ngột, dẫn đến giảm năng suất cũng như tiến độ thi công

và chất lượng công trình

1.6.3 Nước

Nước phục vụ thi công dùng để trộn bê tông và đất đắp được khai thác từ trong lòng hồ chứa

Nước phục vụ sinh hoạt được khai thác từ các giếng đào sau đập

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

1.7.1 Vật tư

Vật tư xây dựng công trình chủ yếu được khai thác từ nguồn vật liệu địa phương Các vật tư khác như xi măng, sắt, thép… được mua từ thị trấn Ea’Đrăng cách công trình khoảng 500m, hoặc vật liệu cần thiết phải mua từ TP.Buôn Ma Thuột cách công trình khoảng 80 km

Đất đắp đập được khai thác từ các bãi vật liệu và khu vực lân cận cách khoảng 1 km; cát, gỗ, đá chẻ, đá hộc được khai thác trong khu vực gần hồ

1.7.2 Thiết bị xe máy phục vụ thi công

Quá trình thi công có nhiều thuận lợi, đơn vị thi công có thiết bị xe máy hiện đại đồng bộ, đội ngũ đơn vị thi công có tay nghề cao Các loại thiết bị dễ sửa chữa và thay thế phụ tùng khi hư hỏng, thời gian sửa chữa ngắn, di chuyển nhanh, dễ dàng, ít hao nguyên liệu, thao tác nhanh chóng đảm bảo năng suất lao động cao, đảm bảo tiến độ thi công

1.7.3 Nhân lực

Trong khu vực xây dựng công trình có lực lượng lao động dồi dào, khỏe mạnh Bên cạnh đó, các đơn vị thi công tại địa phương có trang thiết bị hiện đại, đội ngũ công nhận kỹ thuật lành nghề Đây là công trình có lợi ích rất lớn cho nhân dân nên mọi người dân rất phấn khởi và tạo mọi điều kiện để đơn vị thi công hoàn thành đúng tiến độ và sớm đưa công trình vào sử dụng

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt

Thời gian thi công toàn bộ công trình của hồ chứa nước Ea’Đrăng là: 2 năm bắt đầu kể từ ngày 01/01/2014 đến ngày 31/12/2015

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

1.9.1 Khó khăn

Vùng xây dựng công trình hồ chứa nước Ea’Đrăng- huyện EaH’Leo- tỉnh Đăk lăk xây dựng trên vùng đồi núi có khí hậu khắc nghiệt, mùa khô thì nắng nóng nhiệt độ cao dẫn đến khả năng thiếu nước trong mùa khô

Địa hình vùng xây dựng có độ dốc lớn cho nên việc bố trí mặt bằng thi công, giao thông phải dựa trên cở sở địa hình là chính, giảm bớt khối lượng đào đắp Ta phải bố trí một cách khoa học, hợp lý trong giao thông vận hành các thiết bị cũng như về an toàn lao động trên công trường

1.9.2 Thuận lợi

Cụm công trình đầu mối cách huyện EaH’leo không xa nên việc sinh hoạt, đi lại mua sắm, sửa chữa cũng rất thuận lợi khắc phục tránh sự cố có thể xảy ra ở công trường

Bên cạnh đó khu vực xây dựng công trình có lực lượng lao động dồi dào, các công

ty đóng trên địa bàn Trung ương cũng như địa phương có đội ngũ lãnh đạo, trang thiết bị tiên tiến và đội ngũ công nhân kỹ thuật lành nghề thúc đẩy nhanh tiến độ thi công

Chương 2 DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Dẫn dòng thi công

Dẫn dòng thi công là công tác điều khiển dòng chảy từ thượng lưu về phía hạ lưu qua các công trình dẫn nước để tránh ảnh hưởng đến các công tác thi công được đê quai bảo vệ

2.1.1 Mục đích, yêu cầu và tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công

♦ Mục đích, yêu cầu

Do công trình hồ chứa nước Ea’Đrăng là công trình thủy lợi gắn liền với nước mà công tác thi công luôn đòi hỏi hố móng phải được khô ráo liên tục Vì vậy chúng ta cần có biện pháp loại bỏ nước ra khỏi công trình

Do công trình hồ chứa nước Ea’Đrăng có khối lượng khá lớn, nên không thể hoàn thành trong thời gian ngắn Bởi thế không thể chọn những thời điểm trong năm có lượng nước ít để thi công hoàn thành công trình

Mặt khác, phía hạ lưu vẫn cần có nước để phục vụ cho hoạt động của các ngành kinh tế quốc dân và đảm bảo cho sinh hoạt của nhân dân cũng như duy trì dòng chảy tự nhiên

♦ Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công

Dẫn dòng thi công là một khâu công tác có tính chất mấu chốt và quan hệ với nhiều vấn đề quan trọng Nó quyết định đến tiến độ thi công nhanh hay chậm của công trình Dẫn dòng thi công chịu nhiều ảnh hưởng của các yếu tố như: Thủy văn, địa hình, địa chất, đặc điểm kết cấu và sự bố trí công trình thủy công…để đẩy nhanh tiến độ thi công và

giảm giá thành công trình thì ta phải chọn ra một phương án dẫn dòng tối ưu và có lợi nhất.

♦ Dẫn dòng thi công nhằm ba mục đích cơ bản sau:

- Ngăn chặn những ảnh hưởng không thuận lợi của dòng chảy trong quá trình thi công

- Dẫn dòng chảy về hạ lưu đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng nước trong quá trình thi công…

- Phải đảm bảo các điều kiện thi công nhưng vẫn sử dụng được nguồn nước thiên nhiên để phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của nhân dân trong vùng hạ lưu công trình

Dẫn dòng thi công là một công tác có tính chất quan trọng, liên quan và quyết định đến nhiều vấn đề khác Biện pháp dẫn dòng thi công ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ thi công của công trình, hình thức kết cấu, cách chọn và bố trí công trình đầu mối, phương pháo thi công, bố trí công trường và ảnh hưởng đến giá thành công trình Nếu không giải quyết đúng đắn và hợp lý khâu dẫn dòng thi công thì quá trình thi công sẽ không liên tục, kéo dài thời gian thi công và giá thành công trình sẽ tăng lên gây lãng phí trong quá trình thi công

Công tác dẫn dòng trong quá trình thi công chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như:Thủy văn, địa chất, địa hình, đặc điểm kết cấu và sự phân bố các công trình thủy công, điều kiện lợi dụng dòng nước, điều kiện thi công và thời gian thi công

2.1.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến việc đề xuất các phương án dẫn dòng thi công 2.1.2.1 Điều kiện thủy văn

Dòng chảy suối Ea’Đrăng được phân ra 2 mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa kiệt, lưu lượng mùa lũ và mùa kiệt chênh lệch nhau rất lớn, mực nước suối thay đổi nhiều cho nên việc thi công khá phức tạp Do đó cần phải thiết kế công trình dẫn dòng theo từng mùa để giảm chi phí

2.1.2.2 Điều kiện địa hình

Địa hình tại khu vực tuyến đập có dạng hình chữ U, đáy phẳng, sườn dốc 2 bên không cân, hơi thoải về bên trái Do đó có thể đắp đập trước phía bên trái nên công tác dẫn dòng có thể là dẫn dòng qua lòng suối thiên nhiên hay lòng suối thu hẹp

Địa hình tương đối thuận lợi cho việc bố trí thi công mà không ảnh hưởng đến việc dẫn dòng

2.1.2.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn

Tại tuyến đập có lớp đất ở trạng thái nửa cứng, chặt vừa với chiều dày 3,0-6,0 (m) rất thuận lợi cho việc đào kênh dẫn dòng Nhưng vẫn dẫn đến lưu tốc không xói cho phép của loại đất này thường nhỏ Điều kiện địa chất thủy văn trong phạm vi tuyến đập hầu như không có tầng nước ngầm cho nên việc thi công công trình tương đối thuận lợi

2.1.2.4 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Để đảm bảo nhu cầu dùng nước trong thi công, nhu cầu dùng nước sinh hoạt cho toàn bộ công trường và đảm bảo lượng nước dùng ở hạ lưu, ta phải chọn phương án dẫn dòng sao cho phía hạ lưu không bị thiếu nước để trồng trọt, chăn nuôi…trong suốt thời gian thi công

2.1.2.5 Cấu tạo và sự bố trí công trình thủy lợi

Hệ thống đầu mối công trình Ea’Đrăng gồm các hạng mục: Đập đất, cống lấy nước, tràn xã lũ Đối với đập đất không cho nước tràn qua nên trong quá trình dẫn dòng phải đảm bảo mực nước và tiến độ đắp đập trong từng giai đoạn để đạt cao trình vượt lũ

Khi cống xây dựng xong ta lợi dụng cống lấy nước để dẫn dòng thi công trong mùa khô, khi lũ tiêu mãn chưa về Cống lấy nước nằm ở phía bên phải đập, do đó cần đắp đập phía bên này trước để lợi dụng cống lấy nước dẫn dòng cho giai đoạn sau Tràn xã lũ thuộc loại tràn cao nên ta có thể lợi dụng dẫn dòng trong mùa lũ

2.1.2.6 Điều kiện tổ chức và khả năng thi công

Công trình chỉ cách trung tâm thị trấn Ea’Đrăng 500m, đường thi công có sẵn sửa chữa thêm một số đoạn, vì gần thị trấn nên các vấn đề điện, nước, trạm xá….tương đối thuận lợi trong việc tổ chức thi công

Hầu hết các nhà thầu có đầy đủ các trang thiết bị, máy móc hiện đại, đội ngũ công nhân kỹ thuật lành nghề

2.1.3 Đề xuất phương án dẫn dòng

Trên cơ sở phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc dẫn dòng thi công đề xuất ra

02 phương án dẫn dòng thi công cho hồ chứa nước Ea’Đrăng như sau:

2.1.3.1 Dẫn dòng phương án 1: Thời gian thi công 2 năm, từ ngày 01/01/2014 đến ngày

Lưu lượngdẫn dòng

Các công việc phải làm và các

Dòng chảy được dẫn dòng qua lòng suối thiên nhiên

24,5(m3/s)

+ Làm đường thi công, san ủi mặt bằng, làm lán trại tập trung thiết

bị, vật tư+ Bóc phong hóa, đào móng tràn

xả lũ, cống lấy nước+ Bóc phong hóa đào móng và xử

lý nền móng phần hai bên vai đập+ Thi công đống đá tiêu nước phần hạ lưu công trình

+ Đắp đập, đổ bê tông mái thượng lưu hai bên vai đập vượt qua cao trình lũ tiểu mãn +556,0 m

+ Thi công xong cống lấy nước+ Đào móng tràn xả lũ đến cao trình thiết kế đổ bể tông lót và lớp đáy tràn xả lũ

Mùa mưa

từ tháng

Dòng chảy được dẫn dòng qua

179(m3/s) + Thi công tràn xả lũ

+ Hoàn thiện cống lấy nước

07 đến tháng 11

lòng suối thu hẹp

+ Đắp đập và đổ bê tông mái thượng lưu hai bên vai đập vượt lũ chính vụ +566,1 m

+ Thi công gia cố đống đá tiêu nước phía hạ lưu công trình

Các công việc phải làm và các

Dẫn dòng qua cống lấy nước, dẫn dòng qua tràn tạm

24,5(m3/s)

+ Đắp lấn dần đê quai để chuẩn bị chặn dòng

+ Chặn dòng ngày 10/01+ Tiêu nước hố móng+ Đào móng và xử lý nền phần đập còn lại

+ Đắp đập phần còn lại đến cao trình vượt lũ chính vụ +566,1 m+ Thi công đống đá tiêu nước + Đổ bê tông lát mái phía thượng lưu đập đến cao trình vượt lũ tiểu mãn

+ Hoàn thiện tràn xả lũ

Mùa mưa

từ tháng

07 đến tháng 11

Dẫn dòng qua cống lấy nước, dẫn dòng qua tràn xả lũ

179(m3/s) + Đắp đập và đổ bê tông mái

thượng lưu đập đạt đến cao trình thiết kế

+ Đổ bê tông mặt đập và hoàn thiện tường chắn sóng

+ Xây rãnh thoát nước, trồng cỏ mái hạ lưu

+ Phá dỡ đê quai+ Hoàn thiện công trình, thu dọn mặt bằng và vệ sinh công trường

+ Làm hồ sơ nghiệm thu và bàn giao công trình đưa vào sử dụng

2.1.3.2 Dẫn dòng phương án 2: Thời gian thi công 2 năm, từ ngày 01/01/2014 đến ngày

Lưu lượngdẫn dòng

Các công việc phải làm và các

Dòng chảy được dẫn dòng qua lòng suối thiên nhiên

24,5(m3/s)

+ Làm lán trại, làm đường thi công, san ủi mặt bằng tập trung thiết bị, vật tư

+ Đào kênh dẫn dòng bên trái tại nơi tụ thủy ở thượng lưu

+ Đắp đê quai hướng dòng chảy vào kênh

+ Bóc phong hóa, đào và xử lý móng bên vai phải đập

+ Đắp đập và đổ bê tông lát mái thượng lưu bên vai phải đập vượt qua cao trình lũ tiểu mãn

+ Thi công xong cống lấy nước+ Đào móng, đổ bê tông lót và lớp đáy tràn xả lũ

Mùa mưa

từ tháng

07 đến tháng 11

Dòng chảy được dẫn dòng qua kênh dẫn và cống lấy nước

179(m3/s) + Thi công xong cơ bản tràn xả lũ

+ Đắp đập, đổ bê tông lát mái thượng lưu bên vai phải đập vượt cao trình đỉnh lũ chính vụ

+ Thi công gia cố đống đá tiêu nước phía hạ lưu công trình

Năm thi

Công trìnhdẫn dòng

Lưu lượngdẫn dòng

Các công việc phải làm và các

Dẫn dòng qua cống lấy nước, dẫn dòng qua tràn tạm

24,5(m3/s)

+ Đắp lấn dần đê quai để chuẩn bị chặn dòng

+ Chặn dòng ngày 15/01+ Đào móng và xử lý nền móng đập phần vai trái

+ Đắp đập phần còn lại đến cao trình vượt lũ chính vụ

+ Thi công đống đá tiêu nước + Đổ bê tông lát mái phía thượng lưu phần vai trái đập đến cao trình vượt lũ tiểu mãn

+ Hoàn thiện tràn xả lũMùa mưa

từ tháng

07 đến tháng 11

Dẫn dòng qua cống lấy nước, dẫn dòng qua tràn xả lũ

179(m3/s)

+ Đắp đập đạt đến cao trình thiết kế

+ Phá dỡ đê quai+ Đổ bê tông mặt đập và hoàn thiện tường chắn sóng

+ Xây rãnh thoát nước, trồng cỏ mái hạ lưu

+ Hoàn thiện công trình, thu dọn mặt bằng và vệ sinh công trường+ Làm hồ sơ nghiệm thu và bàn giao công trình đưa vào sử dụng

+ Cường độ thi công không lớn

+ Thời gian đắp đập dài đảm bảo tiến độ thi công

+ Đảm bảo nước phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt cho khu vực hạ lưu

- Nhược điểm

+ Tính toán dẫn dòng nhiều lần, bố trí thi công khó khăn

+ Sau khi ngăn dòng, đắp đê quai, thời gian tích nước trong hồ dài không đảm bảo

an toàn trong thi công

2.1.4.2 Phương án 2

- Ưu điểm

+ Có thời gian xử lý nền

+ Thời gian đắp đập dài đảm bảo tiến độ thi công

+ Đảm bảo cung cấp nước cho phía hạ lưu

- Nhược điểm

+ Khối lượng đào đắp đê quai quá lớn

+ Cường độ thi công quá cao trong thời gian dài gây khó khăn trong việc bố trí xe máy và nhân lực

+ Khối lượng đào kênh lớn, không phù hợp với địa hình của công trình, khó bố trí thi công

+ Sau khi ngăn dòng, đắp đê quai, thời gian tích nước trong hồ dài không đảm bảo

an toàn trong thi công

 Phân tích đánh giá chọn phương án hợp lý:

- Qua phân tích ưu nhược điểm các phương án trên ta thấy rằng phương án 1 có

nhiều ưu điểm thuận lợi cho công tác thi công và phù hợp với điều kiện địa hình phức tạp của công trình hồ chứa nước Ea’Đrăng

- So sánh về kinh tế thì phương án 2 tốn kém hơn phương án 1 do khối lượng đào

đắp đê quai, đào kênh quá lớn không phù hợp với địa hình của công trình, ngoài ra với phương án 2 cần đòi hỏi tập trung nhân lực nhiều gây khó khăn cho việc bố trí nhân lực

xe máy, khó đảm bảo kỹ thuật khi dẫn dòng qua kênh cũng như khó đảm bảo tiến độ thi công hơn

- Từ đó ta thấy phương án 1 có ưu điểm hơn phương án 2 nên ta chọn phương án 1

làm phương án dẫn dòng thi công cho công trình hồ chứa nước Ea’Đrăng

2.1.5 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng

2.1.5.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công

Với công trình cấp II theo QCVN 04-05: 2012/BNNPTNT Bảng 7 trang 20, tần suất lưu lượng nước lớn nhất để thiết kế các công trình tạm thời phục vụ cho công tác dẫn dòng thi công là P = 10%

Khi công trình chính tham gia công tác dẫn dòng ta chọn tần suất thiết kế dẫn dòng bằng tần suất dẫn dòng của công trình là P = 5% nhưng do hạn chế số liệu thủy văn nên trong tính toán ta chọn P = 10%

2.1.5.2 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng

Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng là một vấn đề phức tạp vì nó liên quan đến rất nhiều vấn đề như: Đặc điểm thủy văn, khí tượng, đặc điểm kết cấu công trình, phương pháp dẫn dòng, điều kiện về cung ứng vật liệu và khả năng thi công

Hồ chứa nước Ea’Đrăng là một công trình tương đối lớn, do đó chọn thời đoạn thiết kế thi công phải dựa vào phương án dẫn dòng, tiến độ của từng giai đoạn cụ thể chọn thời đoạn thiết kế hiệu quả nhất

2.1.5.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng

Đối với công trình tạm sử dụng cho mùa khô thì lưu lượng dẫn dòng là lưu lượng lớn nhất trong mùa khô với tần suất P = 10%, Qkiệt = 24,5m3/s

Công trình tạm sử dụng một năm thì chọn lưu lượng lớn nhất trong năm Qlũ = 179m3/s

Nhận xét: Từ các giai đoạn dẫn dòng cho ta thấy lưu lượng mùa kiệt rất nhỏ so với mùa lũ, vì vậy trong quá trình thi công ta phải tập kết vật liệu và thi công khẩn trương trong thời gian mùa kiệt nhằm giảm khối lượng công trình dẫn dòng

2.1.6 Tính toán thủy lực và điều tiết dòng chảy cho phương án dẫn dòng đã chọn

+ Tính toán lưu tốc ở đoạn thu hẹp để kiểm tra điều kiện xói lở

- Năm thứ hai: dẫn dòng qua cống ngầm, tràn tạm và tràn xả lũ đã hoàn thiện

+ Xác định mực nước trước cống để có cao trình đắp đê quai và đắp đập khống chế

2.1.6.1 Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp

a) Nội dung tính toán

- Mức độ thu hẹp cho phép của dòng suối: Do các yếu tố sau quy định

+ Lưu lượng dẫn dòng thi công

+ Điều kiện chống xói của dòng suối và địa chất hai bờ

+ Đặc điểm cấu tạo công trình

+ Đặc điểm và khả năng thi công trong các giai đoạn

+ Hình thức cấu tạo và cách bố trí đê quai

- Cách tổ chức thi công, bố trí công trình và giá thành công trình

- Mức độ thu hẹp của lòng suối được biểu thị bằng công thức sau:

1 2

ω1: Tiết diện ướt của lòng suối mà đê quai và hố móng chiếm chỗ ( m2 )

ω2: Tiết diện ướt của lòng suối cũ

Hình 2-1: Sơ đồ dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

+ Hệ số Sê-Di: 1/6

1

=

+ Hệ số nhám tra theo bảng (M.Fxripnut bảng tính TL trang 59) được n = 0,03+ Diện tích ω ứng với từng cao trình mực nước qua lòng suối được xác định theo công thức: ω = ( b + m.h).h

1 m+

( Trong đó: h là chiều cao cột nước tính từ đáy suối đến mực nước tương ứng)+ Giả thiết nhiều giá trị cao trình mực nước hạ lưu Zhl tính giá trị Q tương ứng, ta xác định được quan hệ Q ~ Zhl

c) Tính toán thủy lực cho mùa lũ ứng với Q lũ = 179 (m 3 /s) (lũ chính vụ năm thứ nhất dẫn dòng qua lòng suối thu hẹp )

- Với lưu lượng dẫn dòng qua lòng suối thu hẹp Qdd = 179 (m3/s) ( Lưu lượng dẫn dòng bằng lưu lượng lũ chính vụ ) Tra bảng quan hệ Q ~ Zhl xác định được Zhl =

Btb: Chiều rộng trung bình của lòng suối ứng với từng giá trị ΔZ giả thiết

Để xác định ω2 ta phải xác định được ΔZ mà ΔZ còn là ẩn số do đó ta giả thiết đúng dần

ΔZgt = 0,85 (m) => Ztl = Zhl + ΔZgt = 554,67 + 0,85 = 555,52 (m)Ứng với hhl = 2,17(m) và ω2* = 65,5(m2)

Ứng với ΔZgt= 0,85(m) đo được chiều rộng trung bình của lòng suối Btb = 21,06(m) Từ đó xác định được diện tích ướt của lòng suối cũ là ω2 = 83,4 (m2)

- Xác định lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp:

2 1

Q V

Trong đó:

+ Vc: Lưu tốc bình quân tại cắt co hẹp của lòng suối (m/s)

+ QLũ: Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công mùa lũ (m3/s)

Độ cao nước dâng:

Do mặt bằng đê quai bố trí theo dạng hình thang nên ta có hệ số lưu tốc φ = (0,80 ÷ 0,85), chọn φ = 0,85

Ta thấy ΔZgt≈ ΔZtt vậy ta chọn ΔZ = 0,85 (m)

1 2

⇒ Mức độ thu hẹp của dòng suối là hợp lý

Căn cứ vào địa chất của đoạn suối thu hẹp là lớp cuội sỏi dày từ 1÷1,5m nên ta xác định lưu tốc bình quân cho phép không xói theo bảng 1-2 (trang 8-GTTC tập 1) tra được [V]kx = (1,6 ÷ 2,1) (m/s)

So sánh Vc = 3,91 (m/s) > [V]kx = (1,6 ÷ 2,1) (m/s) Vậy lòng suối, bờ suối bị xói lở phải gia cố chống xói lở

Sau khi lòng suối bị thu hẹp thì trạng thái chảy của dòng chảy thay đổi ( nước dâng lên)

Độ cao nước dâng được xác định: ΔZ = 0,85 (m)

Ta có: Ztl = Zhl + ΔZ = 554,67 + 0,85 = 555,52 (m)

Trong đó:

ΔZ: Độ cao nước dâng

Ztl: Cột nước thượng lưu

Zhl: Cột nước hạ lưu

 Chú ý để phòng và chống xói lở thường thực hiện các biện pháp sau:

+ Bố trí đê quai thuận chiều nước chảy

+ Nạo vét mở rộng dòng suối để tăng tiết diện khi thu hẹp

+ Thu hẹp phạm vi hố móng và mặt cắt đê quai dọc của giai đoạn đầu

+ Trong trường hợp cần thiết có thể dùng đá để bảo vệ đê quai, lòng suối, và bờ suối

d ) Ứng dụng kết quả tính toán

Xác định cao trình đắp đập vượt lũ chính vụ

ZVL = Ztl + δ Với ( δ = 0,5 ÷ 0,7 m)

ZVL = 555,52 + 0,7 = 556,22 (m)Vậy năm thứ nhất ta thi công đập đất phải vượt trên cao trình lũ chính vụ là: 556,22(m)

2.1.6.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua tràn tạm và cống lấy nước đồng thời ( mùa khô năm thứ hai)

• Tài liệu cơ bản:

Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật, cống lấy nước công trình hồ chứa nước Ea’Đrăng có các thông số kỹ thuật sau:

Lưu lượng thiết kế: Qdd = 1,95(m3/s)

ω: Diện tích mặt cắt ướt (m2)m: Hệ số lưu lượng ( m = 0,3 ÷ 0,32 ) (m3/s)+ Ta có: Zcống = ∇đc +

2

d

= 557,0 +0,72 = 557,35 m( )

Hình 2-5 Sơ đồ tính toán thủy lực dẫn dòng qua đồng thời cống và tràn tạm

•Vậy ứng với QKiệt = 24,5(m3/s) ( lũ tiểu mãn ) ta có:

⇒ Ztl =559,65(m)Thay Ztl = 559,65 (m) vào biểu thức (1) và (2):

Htràn = Ztl - Ztràn = 559,65 – 558,37 = 1,28 (m)

Hcống = Ztl - Zcống= 559,65 – 557,0 = 2,65 (m)

2.2 Chặn dòng

2.2.1 Thiết kế đê quai

2.2.1.1 Tuyến đê quai

- Đê quai là một công trình ngăn nước tạm thời, ngăn cách hố móng với dòng chảy

để tạo điều kiện cho công tác thi công hố móng được khô ráo, khi thi công công trình chính xong thì đê quai được phá dỡ đi Khi đắp đê quai cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

+ Phải đủ cường độ, ổn định , chống thấm và chống xói tốt

+ Cấu tạo đơn giản, đảm bảo xây dựng,sửa chữa, tháo dỡ dễ dàng nhanh chóng+ Phải liên kết tốt với hai bờ và lòng suối

+ Khối lượng đào đắp ít, vận dụng vật liệu tại chỗ, thi công trong thời gian ngắn và giá thành rẻ

- Để chọn được tuyến đê quai hợp lý đảm bảo các yêu cầu trên, sau khi nghiên cứu

kỹ bình đồ mặt bằng tổng thể bố trí cụm công trình đầu mối ta thấy rằng:

+ Vị trí đắp đê quai ở thượng lưu được nối từ bờ phải đập chính hướng vào cống lấy nước, nhánh đê quai này có nhiệm vụ ngăn nước từ thượng lưu về không cho tràn vào

hố móng làm ảnh hưởng đến thi công hố móng đập

+ Vị trí đắp đê quai ở hạ lưu cũng được đắp từ bờ phải đập hướng vào kênh dẫn dòng, nhánh đê quai này có nhiệm vụ ngăn nước từ hạ lưu không cho tràn vào hố móng đập

- Đê quai thi công bằng phương pháp đầm nén, vật liệu để đắp đê quai có thể dùng đất đào hố móng đập, cống lấy nước, tràn xả lũ

2.2.1.2 Kích thước mặt cắt đê quai

- Bề rộng đê quai thượng lưu: Btl = 5m

- Bề rộng đê quai hạ lưu: Bhl = 5m

- Hệ số mái đê quai thượng và hạ lưu: m = 2

2.2.1.3 Cao trình đỉnh

Tại thời điểm chặn dòng là đầu mùa khô vào tháng 1 nên đê quai chỉ phục vụ cho thi công mùa khô từ tháng 1 đến tháng 6 có lưu lượng tháng lớn nhất Q = 24,5 (m3/s) cột

nước trước đê quai không lớn lắm, vì vậy trong tính toán đê quai ta bỏ qua độ cao an toàn

do sóng

a Đê quai hạ lưu

Cao trình đê quai hạ lưu chủ yếu phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế dẫn dòng đặc trưng thủy văn của dòng suối

Zđqhl = Zhl + aTrong đó: a: Độ cao an toàn đắp đê quai ( a = 0,5 ÷ 0,70m) chọn a = 0,5m

Từ quan hệ Q ~ Zhl ứng với max

kiet

Q = 24,5 (m3/s) thì Zhl = 553,22(m)

Zđqhl = 553,22+ 0,5 = 553,72 (m)Vật liệu đắp đê quai hạ lưu là vật liệu tận dụng đào móng đập Để đảm bảo đi lại thuận tiện ta chọn mặt cắt đê quai hạ lưu có dạng sau:

Hình 2-6: Mặt cắt ngang đê quai hạ lưu

- Khối lượng đê quai hạ lưu:

Vđqhl = Bs.(Bđq+m.h).h + h.ms.(Bđq+m.h).h = 12.(5+ 2.1,22).1,22+1.22.3.(5+2.1,22).1,22= 142,14 (m3)

b Đê quai thượng lưu

Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế dẫn dòng và khả năng xả của công trình tháo nước và khả năng điều tiết của hồ

Căn cứ vào cao trình tháo đáy cống và thượng lưu Q10% của tháng chặn dòng là tháng 1 ta thiết kế cao trình đê quai thượng lưu

Đê quai làm việc từ trong mùa khô năm thứ 2 nên có lưu lượng đến không lớn Nhưng để an toàn trong thời gian thi công ta chọn Ztl ứng với lưu lượng dẫn dòng lũ tiểu mãn Qdd = 24,5 m3/s tương ứng Ztl = 559,65(m)

Zđqtl = Ztl + a’ ( a’ = 0,5 ÷ 0,70m) chọn a’ = 0,5m

=> Zđqtl = 559,65 + 0,5 = 560,15(m)

m=2 m=2

Hình 2-7 Mặt cắt ngang đê quai thượng lưu

- Khối lượng đê quai thượng lưu:

Vđqtl = Bs.(Bđq+m.h).h+ h.ms.(Bđq+m.h).h = 12.(5+ 2.7,65).7,65 + 7,65.3.(5+2.7,65).7,65 = 5427,56(m3)

2.2.2.Tính thủy lực ngăn dòng

2.2.2.1 Tầm quan trọng

Ngăn dòng là một công tác khẩn trương và phức tạp, nó yêu cầu trong một thời gian ngắn nhất, dùng vật liệu ít nhất để chặn dòng nước ở cửa ngăn dòng của công trình ngăn sông, làm cho dòng nước chuyển đi nơi khác hoặc trữ lại ở thượng lưu Đây là công tác mấu chốt trong thi công, không ngăn được dòng chảy thì không thể tiến hành công tác thi công hố móng cũng như than đập hoặc nếu ngăn dòng không tốt chẳng những thiệt hại

về tiền của mà có ảnh hưởng lớn đến tiến độ thi công công trình Vì vậy chọn phương án chặn dòng hợp lý chính xác có ý thức rất to lớn về kinh tế, kỹ thuật

2.2.2.2 Chọn thời gian ngăn dòng

- Chọn ngày ngăn dòng cần dựa vào các điều kiện sau đây:

- Chọn lúc nước kiệt nhất trong mùa khô

- Đảm bảo sau khi ngăn dòng có đủ thời gian đắp đê quai, bơm cạn nước, nạo vét móng, xử lý nền xây đắp công trình chính hoặc bộ phận công trình chính đến cao trình chống lũ trước khi lũ đến

- Đảm bảo trước khi ngăn dòng có đủ thời gian làm công tác chuẩn bị như đào hoặc đắp các công trình tháo nước hoặc dẫn nước, chuẩn bị vật liệu, thiết bị…

- Ảnh hưởng ít nhất đến việc lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Hồ chứa nước Ea’Đrăng có yêu cầu lớn nhất là phải có đủ thời gian đắp đập đến

cao trình vượt lũ sau khi chặn dòng và khi chặn dòng công trình dẫn nước đã xây dựng xong trước đó

- Đối với công trình thi công đập đất hồ Ea’Đrăng Ta chọn thời điểm ngăn dòng vào tháng 1 thi công năm thứ 2, lúc đó lưu lượng dẫn dòng là Q = 2,2 (m3/s) để ngăn dòng được đảm bảo đúng tiến độ thi công.

- Các công trình phục vụ cho công tác ngăn dòng đã được chuẩn bị sẵn sàng, vật liệu tập kết đầy đủ

- Đảm bảo sau khi ngăn dòng có đủ thời gian để đắp đê quai, bơm nước, nạo vét hố móng và thi công đập chính thuận lợi, dễ dàng

2.2.3 Chọn vị trí và độ rộng cửa ngăn dòng

2.2.3.1 Chọn vị trí

Khi xác định vị trí cửa ngăn dòng cần áp dụng các nguyên tắc sau:

- Bố trí cửa ngăn dòng ở giữa dòng vì dòng chảy thuận, khả năng tháo nước lớn

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

- Lưu lượng thiết kế ngăn dòng

- Điều kiện chống xói của nền

- Cường độ thi công

- Yêu cầu về tổng hợp lợi dụng dòng chảy, nhất là vận tải thủy

Trên suối Ea’Đrăng không có yêu cầu về vận tải thủy, lưu lượng thiết kế chặn dòng nhỏ: Q = 2,2 ( m3/s) do đó chọn bề rộng cửa ngăn dòng là b = 5,0 m

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

- Phương án ngăn dòng:

Có nhiều phương pháp ngăn dòng như: Đổ vật liệu vào dòng chảy (đất, cát, đá, bó cành cây, khối bê tông…) nổ mìn định hướng; bồi đắp thủy lực, đóng cửa cống…phương pháp được áp dụng nhiều là đổ đất dá trực tiếp ngăn dòng

Yêu cầu công tác đổ đắp đất ngăn dòng là khẩn trương, liên tục với cường độ cao cho tới khi đập nhô ra khỏi mặt nước

Hiện nay cĩ 3 phương pháp ngăn dịng:

CO ÂNG TY X ÂY DỰNG A N B ÌNH BÌNH ĐỊNH - ĐT : 0907.8 777

77

- 34 6

Hình 2-8 Ngăn dịng bằng phương pháp lấp đứng

2.2.4 Tính tốn thủy lực ngăn dịng cho phương pháp lấp đứng.

- Ngăn dịng bằng phương pháp này cĩ hai giai đoạn:

+ Giai đoạn kéo đê (trước thời đoạn kéo đê hai đầu ở mái)

+ Giai đoạn nối đê ( trước thời đoạn nối hồn tồn đầu mái đê)

- Để đảm bảo phải ổn định và sử dụng làm đường để vận chuyển vật liệu đắp đê

+ Btb: Bề rộng trung bình của cửa ngăn dịng ( m)

+ H: Độ sâu trung bình dịng chảy tới gần thượng lưu cửa ngăn dịng ( m)

+ Z: Chênh lệch mức nước thượng lưu và hạ lưu cửa ngăn dịng

+ Qcửa: Lưu lượng cửa ngăn dịng

Chọn ngăn dòng bằng phương pháp lấp đứng, ta có phương trình cân bằng nước như sau: Qđến= Qxả+ Qcửa+ Qthấm+ Qtích

Trong đó:

+ Qtích : Lưu lượng tích lại trong hồ

Ta bỏ qua Qthấm và Qtích ta có:

Qđến= Qxả + Qcửa

Qđến= 2,2 (m3/s) ( lưu lượng quá nhỏ; để an toàn lấy Qxả= 0) => Qđến = Qcửa

Hình 2-9: Mặt cắt ngang cửa ngăn dòng

+ Lưu lượng qua cửa ngăn dòng được tính như công thức chảy qua đập tràn đỉnh rộng chảy tự do

3/2

2

Q =m B g H (m3/s)

•Trình tự tính toán như sau:

Thời điểm ngăn dòng là tháng 1, lưu lượng ngăn dòng đã chọn là: Qnd= 2,2 (m3/s)

+ m = 0,32: hệ số lưu lượng tra bảng (14-2) BTTL

+ B : Chiều rộng trung bình của cửa ngăn dòng (m)

( b: bề rộng đáy b = 5m, m: hệ số mái cửa ngăn dòng m1 = 1,25)

V Z

γđ : Khối lượng riêng của đá (γđ = 2,56T/m3)

γn : Khối lượng riêng của nước (γn = 1T/m3)

D : Đường kính viên đá lớn nhất dùng để chặn dòng

1,09

0,05( ) 5( )2,56 1

Chương 3 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG

ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN 3.1 Công tác hố móng

3.1.1 Thiết kế tiêu nước hố móng

Trong quá trình thi công thủy lợi việc tiêu nước hố móng là công việc quan trọng

Hố móng thường ở sâu dưới mặt đất, có tiêu nước tốt, đảm bảo hố móng khô ráo thì các công tác khác mới tiến hành thuận lợi

Có hai phương pháp tháo nước hố móng hiện nay đang được áp dụng phổ biến là:

- Phương pháp tiêu nước trên mặt: Là phương pháp bố trí một hệ thống kênh mương dẫn nước vào giếng tập trung nước ở trong phạm vi hố móng và dùng máy bơm bơm nước ra khỏi hố móng

- Phương pháp tiêu nước bằng cách hạ thấp mực nước ngầm: Là phương pháp đào các giếng xung quanh hố móng công trình để nước tập trung vào đó rồi bơm nước liên tục

để hạ thấp mực nước ngầm Phương pháp này tương đối phức tạp và đắt tiền

3.1.1.1 Đề xuất và lựa chọn phương án tiêu nước hố móng

Theo điều kiện khí tượng thủy văn của công trình hồ chứa nước Ea’Đrăng thì trong tháng chặn dòng và các tháng sau đó của mùa khô thì lượng mưa bình quân trong tháng là 260(mm) và lượng nước đến của tháng chặn dòng là Q = 2,2 (m3/s)

Bên cạnh đó theo như cấu tạo địa chất tại vị trí tuyến đập gồm các lớp đất thổ nhưỡng, lớp trầm tích, lớp đất bazan Trong đó các lớp: lớp đất bazan có màu nâu nhạt trạng thái nửa cứng chặt vừa, khả năng chịu nén trung bình, lớp có khả năng thấm yếu nằm ở độ sâu cách mặt đất 3,0m

Vậy đối với hồ chứa nước Ea’Đrăng ta chọn phương pháp tiêu nước trên mặt vì phương pháp này đơn giản, dễ làm, rẻ tiền và phù hợp với đặc điểm công trình

3.1.1.2 Xác định lượng nước cần tiêu

Hệ thống tiêu nước mặt thường bố trí không cố định và được chia làm 3 thời kỳ chính sau:

Đây là thời kỳ sau khi đã ngăn dòng xong cho đến trước khi đào móng Lượng nước cần tiêu giai đoạn này thường là nước đọng, nước mưa và nước thấm

Nhưng đây là mùa khô và thường thời gian của giai đoạn này không kéo dài nên lượng nước mưa không đáng kể ta có thể bỏ qua trong tính toán (Qmưa = 0)

Q1 : Lưu lượng cần tiêu (m3/h)

W : Thể tích nước đọng trong hố móng (m3)

Qt : Lưu lượng nước thấm (m3/h)

T : Thời gian định để hút cạn hố móng (h)

Mặt khác: Qđọng W homtb homtb tbhom

h : Chiều cao cột nước đọng trung bình trong hố móng

( htb được xác định như sau: Có Qnd = 2,2 (m3/s) ta tra quan hệ Q ~Zhl có Zhl= 552,63(m) ta tính được hhl= Zhl- Zđ/sông = 552,63 - 552,5 = 0,13 (m) và ta lấy htb = hhl = 0,13m )

Qthấm: Lượng nước thấm trong hố móng

+ Vì lúc chặn dòng lưu lượng dòng chảy đến không lớn (QT1= 2,2 m/s), bên cạnh đó căn cứ vào tình hình địa chất khu vực lòng suối cũng như địa hình trong phạm vi này thì thấy rằng lượng nước thấm, nếu tính toán chi tiết theo các sơ đồ thấm đã có là không cần thiết Ở đây xem như lưu lượng thấm vào hố móng được xác định giống như các sông đồng bằng

Qthấm = (1÷2) Qđọng Chọn Qthấm = 1,5Qđọng

Qthấm = 4,85 1,5 = 7,27 (m3/h) => Q1 = 4,85 + 7,27 = 12,12 (m3/h)