đồ án thi công hồ chứa nước sông biêu

Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy Trong quá trình thi công hồ chứa nước Sông Biêu để đảm bảo cho yêu cầu dùng nước sinh hoạt của công nhân và yêu cầu dùng nước của nhân dân trong vù

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp Trang - 1 - TKTC hồ chứa nước sông Biêu

Gửi tin nhắn qua email huynhnv03@wru.vn or sdt 0986012484 để mình tặng bạn bản cad

và word nha - chúc bạn làm đồ án vui vẻ!

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

1.4 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

1.4.2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 9

1.4.2.1.1 Mùa khô 9

1.4.2.1.2 Mùa mưa 10

1.4.2.2 Các đặc trưng khí tượng 10

1.4.2.2.1 Nhiệt độ không khí (oC) 10

1.4.2.2.2 Độ ẩm không khí 10

1.4.2.2.3 Dòng chảy lũ thiết kế 10

1.4.2.2.4 Dòng chảy năm lớn nhất mùa kiệt 10

1.4.2.2.5 Quan hệ đường đặc tính lòng hồ 11

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn 12

1.4.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực 12

1.5 Điều kiện giao thông 12

1.5.1 Đường ngoại tuyến 12

1.5.2 Đường nội tuyến 13

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước 13

1.6.1 Đất đắp 13

1.6.2 Đá 13

1.6.3 Cát, sạn, sỏi 13

1.6.4 Xi măng, sắt thép 13

1.6.5 Nước dùng cho thi công và sinh hoạt 13

1.6.6 Hệ thống cung cấp điện thi công 13

1.7 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực 14

1.7.1 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị 14

1.7.2 Điều kiện cung cấp 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

CHƯƠNG 2 15

CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 15

2.1 MỤC ĐÍCH VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÔNG TÁC DẪN DÒNG 15

2.1.1 Mục đích của công tác dẫn dòng thi công 15

2.1.2 Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công 15

2.2 PHÂN TÍCH CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN DÒNG THI CÔNG 15

2.2.2 Điều kiện địa hình 15

2.2.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn 16

2.2.3.1 Lưu vực và lòng hồ 16

Trang 2

2.2.3.2 Tuyến đập chính hồ 16

2.2.3.3 Tuyến đập phụ 16

2.2.3.4 Tuyến tràn xả lũ 16

2.2.3.5 Điều kiện địa chất thủy văn 16

2.2.4 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy 16

2.2.5 Cấu tạo và sự phân bố công trình về thủy lợi 16

2.2.6 Điều kiện khả năng thi công 16

2.3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN DẪN DÒNG 17

2.3.1 Nguyên tắc đề xuất phương án dẫn dòng 17

2.3.2 Các phương án dẫn dòng 18

2.3.3 So sánh, chọn phương án dẫn dòng 20

2.3.4 Đánh giá chọn phương án 21

2.4 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ DẪN DÒNG THI CÔNG 21

2.4.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công 21

2.4.2 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng và lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công 21

2.5 TÍNH TOÁN THỦY LỰC DẪN DÒNG 22

2.5.1 Mục đích 22

2.5.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp 22

2.5.2.1 Mức độ thu hẹp cho phép của lòng suối 22

2.5.2.2 Xác định cao trình mực nước thượng lưu (Ztl) 25

2.5.2.3 Xác định cao trình đắp đập vượt lũ năm thứ nhất 25

2.5.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống ngầm 26

2.5.3.1 Mục đích 26

2.5.3.2 Tính toán thủy lực và xây dựng quan hệ ( Qc  Ztl): 26

2.5.3.2.1 Sơ đồ thủy lực dòng chảy qua cống 26

2.5.3.2.2 Công thức và trường hợp tính toán 26

2.5.3.2.3 Ứng dụng kết quả tính toán 30

2.5.4 Tính toán điều tiết lũ chính vụ 31

2.5.4.1 Mục đích 31

2.5.4.2 Nội dung tính toán 31

2.5.4.3 Sử dụng kết quả tính toán 32

2.5.5 Kết quả tính thủy lực và điều tiết phương án chọn 33

2.5.6 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng 33

2.5.6.1 Thiết kế đê quai 33

2.5.6.1.1 Tuyến đê quai 33

2.5.6.1.2 Kích thước mặt cắt đê quai 33

2.5.6.1.3 Cao trình đỉnh 34

2.5.6.2 Tính thấm qua đê quai 34

2.5.6.2.1 Lưu lượng thấm qua đê quai thượng lưu 35

2.5.6.2.2 Lưu lượng thấm qua đê quai hạ lưu 35

2.5.6.2.3 Tổng lưu lượng thấm đê quai được xác định như sau 36

2.5.6.3 Tính toán khối lượng cho đê quai 36

2.5.6.3.1 Tính toán khối lượng cho đê quai dọc 36

2.5.6.3.1 Tính toán khối lượng cho đê quai hạ lưu 36

2.5.6.3.2 Tính toán khối lượng cho đê quai thượng lưu 37

2.5.6.3.3 Biện pháp thi công 38

2.5.6.4 Công trình tháo nước 38

2.6 NGĂN DÒNG 38

Trang 3

2.6.1 Tầm quan trọng của công tác ngăn dòng 38

2.6.2 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng 38

2.6.2.1 Chọn ngày ngăn dòng 38

2.7.2.2.Chọn tần suất lưu lượng thiết kế ngăn dòng 39

2.6.2.3 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng 39

2.6.3 Chọn vị trí và độ rộng cửa ngăn dòng 39

2.6.3.1 Chọn vị trí 39

2.6.3.2 Xác định bề rộng cửa ngăn dòng 39

2.6.4 Phương án ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng 39

2.6.5 Tính toán thủy lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng 40

2.7 TỔNG TIẾN ĐỘ KHỐNG CHẾ 42

CHƯƠNG 3 43

THIẾT KẾ THI CÔNG TRÀN XẢ LŨ 43

3.1 Giới thiệu kết cấu công trình 44

3.2 Thi công móng tràn 44

3.2.1 Mục đích 44

3.2.2 Nguyên tắc thiết kế hố móng 44

3.2.3 Tính toán khối lượng đào đắp móng tràn 44

3.2.3.1 Mục đích 44

3.2.3.2 phương pháp tính 44

3.2.3.3 Kết quả tính toán 44

3.2.4 Đề xuất biện pháp thi công 45

3.2.5 Thời gian thi công 46

3.2.6 Xác định cường độ thi công 46

3.2.7 Tính toán phối hơp xe máy 46

3.2.7.1 Chọn xe máy 47

3.2.7.2 Chọn máy đào 47

3.2.7.3 Kiển tra điều kiện phối hợp xe máy 47

3.2.7.4 Máy phụ vụ thi công 49

3.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NỔ MÌN 49

3.3.1.Mục đích 49

3.3.2 Nhiệm vụ 49

3.3.3 Thiết kế nổ mìn 49

3.3.3.1.Chọn phương án nổ mìn 49

3.3.4 Tính toán các thông số nổ mìn theo phương án chọn 49

3.3.4.1 Bố trí thi công nổ mìn 54

3.3.4.2 Xử lý nền móng 55

3.4 THI CÔNG BÊ TÔNG 56

3.4.1 Kết cấu công trình 56

3.4.1.2 Nguồn cung cấp vật tư vật liệu 56

3.4.1.3 Hố móng công trình 56

3.4.1.4 Phân đợt đổ, khoảnh đổ bê tông 57

3.4.1.5 Tính toán khối lượng và dự trù vật liệu 61

3.4.2 Dự trù vật liệu 64

3.4.3 Tính toán cấp phối bê tông 67

3.4.3.1 Mục đích yêu cầu 67

3.4.3.2.Phưong pháp tính 67

3.4.3.3.Tính cấp phối cho từng số hiệu bê tông 68

Trang 4

3.4.3.4 Biện pháp thi công bê tông 70

3.4.3.5 Tính toán lựa chọn xe máy thi công 71

3.4.3.6 Máy trộn 71

3.4.3.7 Tính toán khối lượng vật liệu cho một mẻ trộn bê tông M200 72

3.4.3.8 Kiểm tra sai số nạp 72

3.4.3.9 Năng suất thực tế của máy trộn 72

3.4.4.Thiết kế trạm trộn 73

3.4.4.1 Năng suất trạm trộn 73

3.4.4.2.Chọn xe vận chuyển bê tông 73

3.4.4.3 Xác định năng suất vận chuyển 73

3.4.4.4.Chọn thiết bị đổ bê tông 74

3.4.4.5 Xác định năng suất cần trục 74

3.4.4.6 Xác định số lượng cần trục 75

3.4.4.7 Kiểm tra phối hợp giữa ô tô và trạm trộn 75

3.4.4.8 Đầm bê tông 75

3.4.5 Thi công khoảnh đổ điển hình 76

3.4.5.1 Chọn khoảnh đổ điển hình 76

3.4.5.2 Công tác chuẩn bị trước khi đổ bê tông vào khoảnh đổ 76

3.4.5.3 Chọn phương pháp đổ bê tông 77

3.4.5.4 San bê tông 78

3.4.5.5 Đầm bê tông 78

3.4.5.6 Bảo dưỡng bê tông 78

3.4.6 THIẾT KẾ VÁN KHUÔN 78

3.4.6.1 Thiết kế ván khuôn tiêu chuẩn 78

3.4.6.2.Yêu cầu vật liệu để làm cốp pha, đà giáo 79

3.4.6.3 Lựa chọn ván khuôn 79

3.4.6.4 Xác định tổ hợp lực tác dụng lên ván khuôn 79

3.4.5.6 Tính toán kết cấu ván khuôn 80

3.4.6.7 Yêu cầu đối với công tác gia công cốp pha 85

3.4.7 Công tác lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn 85

3.4.7.1 Các yêu cầu khi lắp dựng ván khuôn 85

3.4.7.2 Công tác tháo dỡ ván khuôn 86

3.4.8 Công tác cốt thép 86

3.4.8.1 Vật liệu cho công tác cốt thép 86

3.4.8.2.Kiểm tra cốt thép 86

3.4.8.3 kiểm tra chứng chỉ cốt thép 87

3.4.8.4 Gia công cốt thép 87

3.5 Xử lý khuyết tật trong thi công bê tông và biện pháp phòng ngừa nứt nẻ vì nhiệt độ trong bê tông khối lớn 88

3.5.1 Xử lý khoe thi công, khe lạnh 88

3.5.2 Những khuyết tật trong thi công bê tông 88

3.5.3 Biện pháp phòng ngừa nứt nẻ trong bê tông 88

CHƯƠNG 4 89

KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG 89

4.1 Nội dung và trình tự lập kế hoạch tiến độ công trình đơn vị 89

4.2 Phương pháp lập kế hoạch tiến độ 89

4.3 Kiểm tra tính hợp lý của biểu đồ cung ứng nhân lực 89

CHƯƠNG 5 93

Trang 5

BỐ TRÍ MẶT BẰNG 93

5.1 Những vấn đề chung 93

5.1.1 Trình tự thiết kế 93

5.1.2 Chọn phương án bố trí mặt bằng 93

5.2 Công tác kho bãi 93

5.2.1 Xác dịnh lượng vật liệu dự trữ trong kho 93

5.2.2 Xác định diện tích kho 94

5.3 Tổ chức cung cấp điện – nước trên công trường 96

5.3.1 Tổ chức cung cấp nước 96

5.3.1.1 Xác định lượng nước cần dùng 96

5.3.1.2 Chọn nguồn nước 98

5.3.2.Tổ chức cung cấp điện 98

5.3.2.1.Xác định lượng điện dùng cần thiết 98

5.3.2.2.Chọn nguồn điện 99

5.4 Bố trí quy hoạch nhà tạm thời trên công trường 99

5.4.1 Xác định số người trong khu nhà ở 99

5.4.2.Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây nhà 100

5.4.3 Sắp xếp bố trí nhà ở và kho bãi 101

5.5 Đường giao thông 101

CHƯƠNG 6 101

KHỐI LƯỢNG VÀ TỔNG DỰ TOÁN 101

6.1 Khối lượng và tổng dự toán 102

6.2 Các căn cứ để lập dự toán 102

Trang 6

1.2 Nhiệm vụ công trình

 Xây dựng hồ chứa nước Sông Biêu có quy mô điều tiết nhiều năm, đảm bảo cung cấp nước cho 1200 ha đất canh tác của hai xã Phước Hà, Nhị Hà thuộc huyện Ninh Phước, cấp nước sinh hoạt, góp phần ổn định đời sống cho nhân dân vùng dự án, giảm lưu lương lũ gây thất bát cho nhân dân

 Tạo điều kiện phát triển kinh tế địa phương, cải tạo môi trường sinh thái cho vùng

dự án

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình

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

Trang 7

6 Cao trình cơ thượng, hạ lưu m 94,00; 94;00

Trang 8

VI Đập dâng Sông Biêu

6 Cao trình cơ thượng, hạ lưu m 94,00; 94,00

VIII Kênh thông hồ

Trang 9

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.4.1 Điều kiện địa hình

Sông Biêu bắt nguồn từ đỉnh núi Bà Rô, độ cao 800m, sông chảy theo hướng Tây- Đông, đến vị trí xây dựng tuyến đập dự kiến, sông chuyển hướng chảy ĐN-TB và nhập lưu sông Lu tại thôn Nạ Gia, thuộc xã Phước Hà Vùng thượng lưu sông Biêu chảy qua các vùng núi cao, do cao độ biến đổi nhanh nên độ dốc lòng sông lớn Từ sau tuyến đập về hạ lưu sông chảy qua vùng đồng bằng nhỏ hẹp, cao độ biến đổi nhỏ nên độ dốc giảm dần Các đặc trưng lưu vực tính đến tuyến đập hồ chứa được xác định trên bản đồ 1: 50000

Bảng 1-2: Bảng đặc trưng lưu vực đập Sông Biêu

độ biến đổi chậm, độ dốc giảm đi rõ rệt Các đặc trưng lưu vực tính đến tuyến đập hồ chứa được xác định trên bản đồ 1: 50000

Bảng 1-3: Bảng các đặc trưng lưu vực đập Trà Van

Hình dạng lưu vực Sông Biêu và Trà Van tính đến vị trí tuyến đập đều có hình nan quạt, các nhánh sông ngắn và dốc, tạo khả năng tập trung nước nhanh

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

1.4.2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

1.4.2.1.1 Mùa khô

Bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 8, tháng khô nhất tập trung vào tháng 5 và tháng 6 Nhiệt

độ bình quân trong năm 27,1oC, tháng nóng nhất khoảng từ tháng 5 đến tháng 8 Đổ ẩm tương đối bình quân là 75%, lượng bốc hơi hằng năm là 1820 mm

Trang 10

1.4.2.1.2 Mùa mưa

Bắt đầu từ tháng 9 đến tháng 12, lượng mưa bình quân nhiều năm trong khu vực vào khoảng 800 mm, trong đó lượng mưa trong 4 tháng mùa mưa chiếm 70% lượng mưa cả năm

1.4.2.2 Các đặc trưng khí tượng

1.4.2.2.1 Nhiệt độ không khí ( o C)

Nhiệt độ không khí bình quân hàng năm (Tcp)

Nhiệt độ không khí tối đa hàng năm (Tmax)

Nhiệtđộ không khí tối thiểu hàng năm (Tmin)

Bảng 1-4: Kết quả phân phối đặc trưng nhiệt độ không khí trung bình năm

1.4.2.2.2 Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí trung bình của năm Ucp (%) : 75 %

Độ ẩm không khí nhỏ nhất của năm Umin (%) : 14 %

Độ ẩm tương đối lớn nhất lấy Umax (%) = 100 %

1.4.2.2.4 Dòng chảy năm lớn nhất mùa kiệt

Theo kết quả tính toán ở bảng Qmax 10% của các tháng mùa kiệt

Bảng 1-6: Bảng Q max 10% của các tháng mùa kiệt

W p (10 3 m 3 /s) 40,51 8,34 5,99 164,31 301,27 276,44 127,38 34,8

Qlu_tieuman=94,4 m3/s

Trang 11

Căn cứ vào bảng trên ta vẽ hai biểu đồ quan hệ: (Z~F) và (Z~V)

BIỂU ĐỒ QUAN HỆ Z&F

Trang 12

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn

+ Phía trên: Đất á sét trạng thái chặt vừa, chứa nhiều sạn sỏi

+ Phía dưới là đá Granít: Đới phong hóa hoàn toàn bình quân tù 12m Đới phong hóa mạnh dày bình quân 2,5m K=7,8x10-5 cm/s Đới phong hóa vừa dày bình quân 2m Đới phong hóa nhẹ q=0,04 l/ ph-m

1.4.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực

Vùng dự án có nhiều khó khăn về sản xuất nông nghiệp, chủ yếu là do chưa chủ động

về nước, năng suất sản xuất thấp so với tiềm năng Sản xuất nông nghiệp vùng dự án hiện tại chủ yếu dựa vào nguồn nước tự nhiên và các công trình tạm Cuộc sống đói nghèo vẫn hoàn nghèo đói vì thiếu một công trình thủy lợi kiên cố, có khả năng điều tiết về nguồn nước trên một nhánh của sông, để giúp nhân dân sản xuất nông nghiệp chủ động tưới nước cho lúa và hoa màu

1.5 Điều kiện giao thông

1.5.1 Đường ngoại tuyến

Từ Thị Trấn huyện Ninh Phước đi lên công trình có tổng chiều dài 10km trong đó:

Có 3km đường bê tông, 3km đường rải cấp phối, còn lại là dạng đường mòn đá gồ ghề lởm chởm và đường đất trong rừng cây Như vậy cần phải đào bạt, gia cố đoạn đường này để làm đường thi công trong đó:

- Từ điểm cuối của đường rãi cấp phối đến đầu mối sông Biêu là 3,5km

- Từ ngã ba chân núi Tà Dương đến đầu mối Trà Van là 3,5km

Trang 13

1.5.2 Đường nội tuyến

Gồm các tuyến vận chuyển đất đá đến các mỏ đá và nội trong công trường là loại đường hai chiều

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước

1.6.1 Đất đắp

Đã tìm kiếm khảo sát đất đắp tại các mỏ như sau:

- Mỏ số 1 và 2: Nằm trong lòng hồ phía thượng lưu đập phụ cách đập phụ từ 1,4  0,5km

- Mỏ số 3: Thuộc vùng Quán Thẻ cách công trình khoảng 25km

Đập Sông Biêu: chủ yếu sử dụng đất mỏ 1 và mỏ 2

1.6.2 Đá

Đã tìm kiếm, khảo sát 2 mỏ sau

- Mỏ B: Nằm trong lòng hồ phía thượng lưu đập sông Biêu (dùng cho đập Phụ và đập

tràn Sông Biêu) chất lượng và trữ lượng đảm bảo

1.6.3 Cát, sạn, sỏi

Trong khu vực không có, phải mua tại các khu vực trong huyện Ninh Phước hoặc trong tỉnh Ninh Thuận Nhưng phải đảm bảo đủ tiêu chuẩn quy định

1.6.4 Xi măng, sắt thép

Có thể mua ở các cơ sở trong và ngoài tỉnh

1.6.5 Nước dùng cho thi công và sinh hoạt

Vào thời kỳ mùa khô, tại khu vực xây dựng không có nước Nước dùng cho thi công

và nước dùng cho sinh hoạt đều phải lấy từ xa như sau:

- Nước sinh hoạt: Mua nước máy trong các khu dân cư của huyện Ninh Phước

- Nước xây dựng được quy định như sau:

+ Mùa khô năm thứ nhất (Hồ chưa tích nước) dùng nguồn nước sông Giá Điểm lấy nước tại cầu treo thôn Trà Nô Dùng xe tẹc chở đến bãi vật liệu và công trình

+ Từ mùa mưa năm thứ nhất trở đi khi hồ phía nhánh Trà Van đã tích nước, có thể sử dụng nguồn nước này để thi công, cũng có thể lấy nguồn nước từ sông Giá

1.6.6 Hệ thống cung cấp điện thi công

Xây dựng hệ thống điện cao thế, kéo điện cao thế từ xã Phước Hà huyện Ninh Phước

về khu vực công trường và xây dựng hai trạm hạ thế Trạm A tại đầu vai trái đập tràn Sông Biêu Nguồn điện cung cấp cho thi công công trình sẽ được lấy từ trạm biến áp này Công suất của trạm: 50 KVA

Trang 14

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

1.7.1 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị

Các loại vật tự chủ yếu được khai thác và mua ở trong tỉnh Ninh Thuận

1.7.2 Điều kiện cung cấp nhân lực

Nhân lực tại địa phương

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt

Thời gian thi công: Đầu mối Sông Biêu là 2 năm kể từ ngày khởi công xây dựng

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

+ Khó khăn: Do hạn chế về thời gian, điều kiện cơ sở hạ tầng chưa phát triển, ngoài

quốc lộ 1A đi ngang qua huyện Ninh Phước chủ yếu là đường liên xã ở cấp độ thấp, về mùa

mưa thường trơn trợn nên việc thi công rất khó khăn

+ Thuận lợi: Tại khu vực xậy dựng công trình có thể tận dụng nguồn nhân lực địa

phương Khả năng cung cấp vật liệu tương đối dồi dào, bao gồm các bãi vật liệu tại chỗ và vật liệu trong khu vực

Trang 15

CHƯƠNG 2

CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 MỤC ĐÍCH VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÔNG TÁC DẪN DÒNG

2.1.1 Mục đích của công tác dẫn dòng thi công

Dẫn dòng thi công: là dẫn nước từ thượng lưu về hạ lưu qua các công trình dẫn dòng

đã xây dựng xong trước khi ngăn dòng

Trong quá trình thi công, để đảm bảo chất lượng công trình đòi hỏi hố móng phải khô ráo mà vẫn đảm bảo được yêu cầu tổng hợp lợi dụng nguồn nước cho nên phải có biện pháp dẫn dòng hợp lý để thi công thuận lợi, an toàn

Dẫn dòng thi công nhằm bốn mục đích cơ bản:

+ Ngăn chặn những ảnh hưởng bất lợi của dòng chảy đối với quá trình thi công

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

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

+ Phương án dẫn dòng đảm bảo cả về kinh tế và kỹ thuật

2.1.2 Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công

Qua xem xét mục đích và yêu cầu của dẫn dòng thi công có thể thấy: Dẫn dòng thi công là công tác quan trọng vì biện pháp dẫn dòng ảnh hưởng trực tiếp đến nhiều vấn đề quan trọng như kinh tế, kỹ thuật Bản thân nó chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như thủy văn, địa hình, địa chất, đặc điểm kết cấu và sự bố trí công trình thủy công, điều kiện lợi dụng dòng nước, điều kiện thi công và thời gian thi công … Dựa trên cơ sở đó để đưa ra những phương án dẫn dòng hợp lí sao cho khi thi công công trình đảm bảo được tiến độ thi công, giá thành rẻ mà vẫn đảm bảo được chất lượng công trình Không ảnh hưởng nhiều đến nhu cầu dùng nước sinh hoạt của nhân dân trong vùng và nhu cầu nước tưới cho nông nghiệp trong quá trình thi công đến khi hoàn thành công trình trước khi đưa vào sử dụng

2.2 PHÂN TÍCH CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN DÒNG THI CÔNG

2.2.1 Điều kiện thủy văn

Từ điều kiện khí hậu, địa hình, địa mạo trong lưu vực đến phân bố dòng chảy năm được chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa kiệt

Trong mùa lũ thì nguồn nước dư thừa nên sinh ra lũ quét, ngập úng cục bộ.Ngược lại mùa kiệt thì nguồn nước thiếu (khô hạn) không đáp ứng đủ nhu cầu cung cấp nước cho sản xuất và sinh hoạt trong vùng nên nhân dân trong vùng gặp nhiều khó khăn Vì vậy khi đề xuất phương án dẫn dòng thi công cần xem xét việc làm công trình dẫn dòng cho từng mùa riêng biệt để giảm bớt chi phí thi công:

 Mùa kiệt: Đê quai chắn nước

 Mùa lũ: Đập chính chắn nước

2.2.2 Điều kiện địa hình

Hồ chứa nước Sông Biêu được bao bọc bởi núi Tà Dương, núi Vung và núi Đồn Tây, cao độ từ 683m xuống đến 160m Lòng hồ được tạo bởi 2 lưu vực do đập chính trên sông Trà Van và đập phụ, đập dâng trên sông Biêu Vì vậy địa hình khá bằng phẳng rất thuận lợi cho việc thi công xây dựng đập, có vị trí thuận lợi để bố trí tràn xả lũ và cống tiếp nước từ Sông Biêu sang

Trang 16

2.2.3.2 Tuyến đập chính hồ

Lớp 3: á sét nhẹ - sét trung phân bố chủ yếu ở vai dày trung bình 1m Có chỗ á sét nặng, màu vàng nhạt chứa nhiều dăm sạn, đường kính 5cm – 20cm, cá biệt lớn hơn 20cm Dưới lớp tàn tích là đá gốc Ryolít porphyr Ở lòng sông đá gốc Ryolít lộ ra, mức độ phong hóa vừa đến nhẹ, ít nứt nẻ, kết quả ép nước thí nghiệm lượng mất nước lớn nhất q = 0,0681 l/m-phút

2.2.3.3 Tuyến đập phụ

Có địa hình sóng mấp mô nhẹ Trên mặt là lớp 4 á sét lần dăm sạn màu xám nâu, xám vàng, xám trắng, nguồn gốc từ đá Biotit phong hóa, dạng bở, có thể bóp vỡ vụn dễ dàng Đới phong hóa này trên toàn tuyến dày từ 2m đến 5m và nằm trực tiếp trên lớp đá gốc phong hóa mạnh

2.2.3.4 Tuyến tràn xả lũ

Nằm ở vai phải đập phụ, điều kiện địa chất tương tự như đã mô tả ở tuyến đập phụ

2.2.3.5 Điều kiện địa chất thủy văn

Hồ Sông Biêu là vùng khô hạn nhất nước ta, số giờ nắng trong năm cao, lượng bốc hơi lớn Chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa Lượng mưa hàng năm tập trung vào 4 tháng, mùa mưa chiếm khoảng 70% lượng mưa cả năm

2.2.4 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Trong quá trình thi công hồ chứa nước Sông Biêu để đảm bảo cho yêu cầu dùng nước sinh hoạt của công nhân và yêu cầu dùng nước của nhân dân trong vùng Do đó phương án dẫn dòng đưa ra sao cho ta đảm bảo được mực nước hạ lưu không bị thay đổi quá lớn Tuy việc đó có gây ra cho thi công thêm khó khăn phức tạp nhưng đem lại hiệu quả

về kinh tế

2.2.5 Cấu tạo và sự phân bố công trình về thủy lợi

Đập đất là loại công trình không thể cho nước tràn qua, cho dù có gia cố đập vẫn vỡ, nên trong quá trình thi công đắp đập phải đảm bảo cho từng giai đoạn vượt cao trình mực nước thượng lưu và cao trình chống lũ

Khi thi công hố móng phải đảm bảo không cho nước tràn qua hố móng, hố móng luôn khô ráo, quá trình dẫn dòng phải thoát được lưu lượng nước đến, đê quai phải đủ cao

để đảm bảo được an toàn cho thi công hố móng cũng như thi công thân đập, không cho nước tràn vào hố móng trong khi thi công

Cống lấy nước có thể kết hợp dẫn dòng, nên thi công vào mùa kiệt trong đó cần thi công cống trước để có công trình phục vụ dẫn dòng cho giai đoạn sau

2.2.6 Điều kiện khả năng thi công

Điều kiện bao gồm: Thời gian thi công, khả năng cung cấp thiết bị, vật tư, nhân lực, trình độ tổ chức sản xuất và quản lý thi công

Kế hoạch tiến độ thi công không những phụ thuộc vào thời gian thi công do nhà nước quy định mà còn phụ thuộc vào biện pháp dẫn dòng thi công hợp lý để tạo điều kiện thi công đúng tiến độ

Trang 17

Khu xây dựng hồ chứa nước Sông Biêu là vùng rừng núi, khí hậu khắc nghiệt Tỷ lệ dân lao động chiếm khá nhiều, do vậy khi công trường hồ chứa nước Sông Biêu mở ra thu hút được lực lượng phổ thông tại chỗ, các lực lượng thi công khác thì huy động từ các đơn

vị thi công lớn trong ngành xây dựng của Bộ và Tỉnh.Khả năng cung cấp máy móc, thiết bị, vật tư, nhân lực là đầy đủ, điều kiện địa hình thuận lợi cho việc bố trí mặt bằng, trình tự thi công

Cần có kế hoạch sắp xếp công việc, thiết bị xe máy, vật tư…một cách khoa học cho từng giai đoạn nhằm đạt được hiệu quả kinh tế mà giá xây dựng đã đề ra và hoàn thành đúng tiến độ thi công

Kết luận: Qua phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương án dẫn

dòng cho thấy: Có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương án dẫn dòng Dựa vào địa hình, thời gian thi công để đề xuất phương án dẫn dòng hợp lý, cả hai mặt kỹ thuật

và kinh tế Có thể sử dụng vào công trình để dẫn dòng như:

Lòng sông thiên nhiên, cống lấy nước, tràn tạm đủ khả năng xả lũ

2.3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN DẪN DÒNG

2.3.1 Nguyên tắc đề xuất phương án dẫn dòng

Khi đưa ra phương án đẫn dòng hợp lý ta phải dựa trên 4 nguyên tắc sau:

+ Thời gian thi công ngắn nhất

+ Phí tổn dẫn dòng và giá thành công trình rẻ nhất

+ Thi công thuận tiện, liên tục, an toàn và chất lượng cao

+ Đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp nguồn nước tới mức cao nhất

Để đảm bảo được các nguyên tắc này ta cần chú ý đến mấy vấn đề nổi bật,cụ thể như sau: -Triệt để lợi dụng các điều kiện có lợi của thiên nhiên và các đặc điểm của kết cấu công trình thủy công để giảm bớt khối lượng , và giá thành các công trình tạm

- Khai thác mọi khả năng, lực lượng tiên tiến về kỹ thuật tổ chức quản lý như: máy móc có năng suất cao, phương pháp và công nghệ thi công tiên tiến, tổ chức thi công khoa học để tranh thủ tối đa thi công vào mùa khô với hiệu quả cao nhất.Cụ thể là mùa khô mực nước thấp, đắp đê quai ngăn dòng, tập trung đắp đập với tốc độ nhanh vượt lũ tiểu mãn và lũ chính vụ

- Khi thiết kế các công trình tạm nên chọn các phương án thi công đơn giản, dễ làm, thi công nhanh, dỡ bỏ dễ dàng, tạo điều kiện cho công trình chính sớm khởi công và thi công thuận lợi Đặc biệt là tạo điều kiện để công trình sớm phát huy tác dụng

Kết luận: Từ các nhận xét những nhân tố ảnh hưởng đến quá trình dẫn dòng thi công

và dựa trên nguyên tắc trên đây ta đưa ra hai phương án dẫn dòng cho công trình Hồ chứa

nước Sông Biêu với thời gian thi công 2 năm

Trang 18

Lưu lượng dẫn dòng

Các công việc phải làm và các mốc không chế

Dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên

Lưu lượng ứng với tần suất P=10%

Qmax = 94,4 (m3/s)

- Làm đường thi công, lán trại, kho bãi và các khu phụ trợ phục vụ cho thi công

- Xác định tim các công trình, mốc cao tọa độ khống chế

- Xin các loại giấy phép về xây dựng: nổ mìn, khai thác đất

- Tập kết thiết bị, vật tư, nhân lực trên công trường

- Bóc phong hóa bãi vật liệu, đào móng đập, móng tràn, cống lấy nước

- Thi công hoàn thiện cống lấy nước và kênh xả ra sông

- Đào chân khay bờ phải và chân khay bờ trái

- Đắp chân khay bờ trái và phần đập bên phải lòng sông đến cao trình vượt lũ chính

vụ và thi công phần bảo vệ mái đập

- Đắp đập phụ

Mùa

mưa

Từ tháng 09/2010 đến tháng 12/2010

Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

Lưu lượng lớn nhất dòng chảy

lũ P=10%

Q = 258 (m3/s)

- Xử lý phần móng đập trên cao ở bên vai trái

- Tiếp tục đắp đập vai trái trên cao đặt mốc khống chế chống lũ chính vụ khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

Trang 19

Dẫn dòng qua cống lấy nước

Qmax =94,4 (m3/s)

- Làm công tác chuẩn bị vật

tư, thiết bị xe máy để chặn dòng, đắp đê quai lấn dần ra sông từ 2 phía

- Chặn dòng chảy vào đầu tháng 2

- Tiến hành tháo nước hố móng, nạo vét, đào và xử lý

hố móng Hoàn thành công tác hố móng

- Đắp đập chính lên cao trình phòng lũ tiểu mãn vào tháng 5, tháng 6

- Thi công tràn xả lũ hoàn thiện trước lũ chính vụ

Mùa

mưa

Dẫn dòng qua cống lấy nước và tràn xả lũ

Lưu lượng lớn nhất ứng với dòng chảy

lũ P=10%

Q = 258 (m3/s)

- Tiếp tục đắp đập đến cao trình thiết kế

- Trồng cỏ và lát mái đập hạ lưu, mái đập thượng lưu Thi công tường chắn sóng, rãnh thoát nước và đường trên mặt đập

- Sau khi dẫn lũ chính vụ qua tràn xả lũ

- Làm công tác kiểm tra, nghiệm thu bàn giao công trình đưa vào sử dụng

+ Phương án 2: Thời gian thi công là 2 năm, khởi công từ tháng 01 năm 2010, hoàn

thành vào tháng 12 năm 2011

Năm

Công trình dẫn dòng

Lưu lượng dẫn dòng

Các công việc phải làm và các mốc không chế

Dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên

Qmax = 94,4 (m3/s)

- Làm đường thi công, lán trại, kho bãi và các khu phụ trợ phục vụ cho thi công

- Xác định tim các công trình, mốc cao tọa độ khống chế

- Xin các loại giấy phép về xây dựng: nổ mìn, khai thác đất

- Tập kết thiết bị, vật tư, nhân lực trên công trường

- Bóc phong hóa bãi vật liệu

- Đào móng, cống, tràn, đập

Trang 20

phụ

- Thi công hoàn thiện một phần tràn xả lũ, cống dẫn dòng

- Đắp đập phụ và thi công đập phụ

Mùa

mưa

Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

lũ P=10%

Q = 258 (m3/s)

- Đào chân khay và đắp đập phần bên phải lòng sông lên đến cao trình khống chế, lát

đá bảo vệ và làm tầng lọc mái thượng lưu

Dẫn dòng qua cống dẫn dòng

Qmax = 94,4 (m3/s)

- Đắp đê quai thượng hạ lưu

- Ngăn sông chặn dòng đầu tháng 02

- Tiến hành tháo nước hố móng, nạo vét, đào và xử lý

hố móng Hoàn thành công tác hố móng

- Đắp đập chính đến cao trình chống lũ tiểu mãn trước 30 tháng 5 và hoàn thành mái thượng lưu

- Thi công tràn xả lũ hoàn thiện trước lũ chính vụ

Mùa

mưa

Dẫn dòng qua cống lấy nước và tràn xả lũ

lũ P=10%

Q = 258 (m3/s)

Tiếp tục xây rãnh tiêu nước, làm tầng lọc ở mái hạ lưu Hoàn thiện toàn bộ các công trình khác

- Nghiệm thu và bàn giao công trình

Trang 21

- Thi công được nhịp nhàng trong cả năm

- Cường độ đắp đập vượt lũ tiểu mãn không cần khống chế nhờ đã làm cống dẫn dòng

2.3.4 Đánh giá chọn phương án

Trình tự thi công đập đất giữa hai phương án cơ bản là giống nhau

+Phương án 1 có ưu điểm nổi bật là khối lượng công trình dẫn dòng nhỏ, cường

độ đắp đập vượt lũ tiểu mãn là khá cao

+Phương án 2 tuy phải tốn kém kinh phí để xây dựng cống dẫn dòng, giá thành công trình có tăng lên nhưng giảm được cường độ đắp đập, tiến độ thi công khá đồng đều và

ổn định hơn so với phương án 1

Qua phân tích đánh giá lựa chọn phương án dẫn dòng, ở đây chọn phương án 2 là

phương án để làm phương án thiết kế dẫn dòng thi công

2.4 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ DẪN DÒNG THI CÔNG

Lưu lượng dẫn dòng thiết kế là trị số lưu lượng lớn nhất ứng với tần suất và thời đoạn dẫn dòng thiết kế

2.4.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công

Tần suất thiết kế dẫn dòng phụ thuộc vào cấp công trình, được xác định theo qui phạm hiện hành

Theo tài liệu thiết kế: Công trình hồ chứa nước Sông Biêu thuộc công tình cấp IV, với công trình đầu mối dâng nước cấp IV Tra theo qui phạm TCXDVN 285 – 2002 thì tần suất thiết kế dẫn dòng là P =10%

2.4.2 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng và lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

Công trình là công trình đất không cho phép nước tràn qua mà khối lượng đào đắp

lớn, không thể hoàn thành trong một mùa khô mà phải thi công trong toàn năm

Với tần suất thiết kế dẫn dòng thi công đã có thì việc chọn lưu lượng thiết chủ yếu dựa vào thời đoạn dẫn dòng thiết kế Khi xác định thời đoạn dẫn dòng nghiên cứu kỹ một cách tổng hợp và toàn diện các vấn đề liên quan như:

- Đặc điểm thủy văn, khí tượng của vùng thi công

- Đặc điểm kết cấu công trình

- Phương án dẫn dòng

- Điều kiện và khả năng thi công

Công trình Hồ Chứa nước Sông Biêu được đắp bằng đất, phải đảm bảo điều kiện kỹ thuật không cho phép nước tràn qua Căn cứ vào phương án dẫn dòng đã chọn, điều kiện và khả năng thi công của đơn vị thi công, quyết định chia thời đoạn dẫn dòng theo từng thời

kỳ

Trên cơ sở tần suất và thời đoạn dẫn dòng thiết kế đã xác định được:

- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng mùa kiệt: Q k dd = Q tieuman10% = 94,4 m 3 /s

Trang 22

- Xác định quan hệ Q~ Z HL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

- Xác định hình thức cấu tạo và cách bố trí đê quai

- Xác định cao trình đê quai thượng và hạ lưu

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

- Xác định lưu tốc thu hẹp để kiểm tra xói

- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

- Năm thứ nhất

+ Dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên 8 tháng (mùa khô)

+ Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp 4 tháng (mùa mưa)

- Năm thứ hai

+ Dẫn dòng qua cống lấy nước và tràn tạm 8 tháng (mùa khô)

+ Dẫn dòng qua cống lấy nước và tràn xả lũ 4 tháng (mùa mưa)

2.5.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

2.5.2.1 Mức độ thu hẹp cho phép của lòng suối

Do các yếu tố sau qui định:

- Lưu lượng dẫn dòng thi công

- Điều kiện không xói của lòng sông và địa chất hai bờ

- Đặc đểm cấu tạo của công trình

- Đặc điểm và khả thi công trong các giai đoạn, nhất là giai đoạn công trình có trọng điểm

- Hình thức cấu tạo và cách bố trí đê quai

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

Hình 2-1: Sơ đồ thu hẹp lòng sông

Để tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp cần phải xác định mực nước phía hạ lưu Do không có tài liệu đo quan hệ Q~ Zhl nên ta có thể tính toán mực nước này nếu coi sông như là kênh hình thang chảy với lưu lượng Q có chiều sâu mực nước là hs

Từ tài liệu thiết kế kỹ thuật ta có các thông số sau: (tính từ tháng 01 đến tháng 8 năm thứ nhất):

- Bề rộng lòng sông: b = 8,35 m

Trang 23

- Độ dốc bình quân đáy sông: i= 0,004

- Lưu lượng lớn nhất thiết kế ứng với P = 10%; Qmax = 258m/s 3

- Độ dốc mái sông: m = 2

- Hệ số nhám sông thiên nhiên: n = 0,025

Tính chiều cao cột nước trong sông:

- Ta có công thức sau: Q  C. R.i (2-1)

Trong đó:

 = (b+m.h).h (2-2)

6 1

.

1

R n

- Nội dung tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp

Mức độ thu hẹp của lòng sông được biểu thi bằng công thức sau:

% 100

Trang 24

Vc Vo

Trong đó:

K: Mức độ thu hẹp của lòng sông, thường từ (30-60%)

1

 : Diện tích ướt của sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ (m2)

2: Diện tích ướt của lòng suối cũ (m2) Với lưu lượng dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp Qdd = 258 (m3/s), (lưu lượng dẫn dòng = lưu lượng lũ chính vụ), tra quan hệ (Q  Zhl ) xác định được cao trình mực nước hạ lưu: Zhl

= 86,73 m

 hh = Zhl - Zđs = 86,73 – 83,05 = 3,68 m

Trong đó:

+ hh: chiều cao cột nước hạ lưu (m)

+ Zđs: cao trình đáy sông xác định được dựa vào mặt cắt dọc đập

Do đắp đê quai để thi công nên mặt cắt dòng chảy bị thu hẹp khiến mực nước phía thượng lưu dâng lên Sơ đồ tính toán thủy lực lúc này coi như chảy qua đập tràn đỉnh rộng không ngưỡng (P=P1=0)

Hình 2-3: Sơ đồ tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp

Tại mặt cắt C-C : bỏ qua độ cao hồi phục z2 ta có hc = hn – z2= hh – P – z2= 3,68 (m) Diện tích ước tại mặt cắt thu hẹp c =  (2 - 1)=(b+mhc).hc

 = 0,9 (hệ số co hẹp 2 bên lấy theo GT thi công tập 1 trg.12)

1: đo trên bản vẽ được 1 54,25 (m2 )

2 = 1 +



c =

9 , 0

68 , 3 ).

68 , 3 2 35 , 8 ( 25 ,

25 , 54

* 100% = 45,8%

Mức độ thu hẹp nằm trong giới hạn cho phép.(30  60%)

- Tính lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp

- Kiểm tra trạng thái chảy:

Giả thiết đập tràn chảy ngập



6 , 4 35 , 8 81 , 9

258

3

2

2 3

Q

h kCN 

(m)

Trang 25

102 , 1 35 , 8

6 , 4 2

 Thay số vào công thức trên được : hk = 0,76 (m)

Xét chỉ tiêu ngập

4 , 1 2 , 1 84

, 4 76 , 0

68 , 3

n

h

h h

m = 0,33 tra bảng 14-4 trang 58 bảng tra thủy lực  n= 0,87

+ c: Diện tích ước tại mặt cắt thu hẹp c =  (2 - 1)=(b+mhc).hc (m2)

Thay giá trị hc = 3,68 (m), b=8,35 (m), n= 0,87, Q=258 (m3/s) vào (2-7)

 Ho = 5,021 (m) Z H0h c  5 , 02  3 , 68  1 , 34 (m)

1 2

% 10

) (   (m/s) (2-8) Trong đó:

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

+ Qlu10%: lưu lượng dẫn dòng thi công thiết kế mùa lũ (m3/s).Q = 258 (m3/s)

Thay giá trị vào công thức (2-8) ta được:

Vc =

)

% 10



lu Q

=

) 25 , 54 48 , 114 ( 9 , 0

258

 =4,76 (m/s) Căn cứ vào địa chất của đoạn suối thu hẹp ta xác định lưu tốc bình quân cho phép không xói Tra phụ lục 8-4a bảng tra thủy lực với độ sâu h=3,68 m, địa chất lòng sông có nhiều sạn đường kính hạt 75-100 được [V]kx = 2,95-3,24 (m/s)

So sánh thấy Vc > [V]kx  Cần gia cố lòng sông

2.5.2.2 Xác định cao trình mực nước thượng lưu (Z tl )

Ta có : Ztl = Zhl + Z

Trong đó:

Ztl : Mực nước phía thượng lưu đập

 : Độ chênh mực nước thượng hạ lưu đập  = 1,34(m)

Zhl : Mực nước phía hạ lưu đập, dựa vào quan hệ (Q ~ Zhl) ứng với Qlu10% = 258 m3/s

có Zhl = 86,73 (m)

Thay các giá trị vào trên ta được: Ztl = Zhl += 86,73 + 1,34 = 88,07 (m)

Tính tương tự như trên nhưng với Q tieuman10% = 94,4 (m3/s) ta được

Ztl = Zhl += 85,10 + 0,76 = 85,86 (m)

2.5.2.3 Xác định cao trình đắp đập vượt lũ năm thứ nhất

Cao trình đắp đập vượt lũ năm thứ nhất xác định theo công thức:

Trang 26

Zvl = Ztl +  ; ( = 0,5÷0,7) Chọn  = 0,7(m)

=> Zvl = 88,07 + 0,7 = +88,77 (m)

Vậy cao trình đắp đập vượt lũ năm thứ nhất là: Zvl = +88,77(m)

2.5.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống ngầm

2.5.3.1 Mục đích

- Xác định mực nước trước cống ứng với lưu lượng Qmax trong các tháng mùa kiệt để xác định cao trình đắp đê quai thượng lưu, cao trình đắp đập vượt lũ và xác định lưu lượng tháo qua cống trong các tháng mùa lũ khi dẫn dòng thi công năm thứ 2

- Tài liện cơ bản:

+ Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật, cống dẫn dòng có các thông số kỹ thuật sau:

+ Cao trình đáy cống tại cửa vào: Zđc = +86 (m)

+ Chiều dài cống Lc = 15 (m)

+ Hệ số nhám của cống n = 0,011

2.5.3.2 Tính toán thủy lực và xây dựng quan hệ ( Q c  Z tl ):

Trong thực tế khi thi công kênh đoạn hạ lưu cống chừa lại để dẫn dòng qua cống Khi dẫn dòng chảy sau cống ta đào một đoạn kênh hạ lưu đến cống xả xuống lòng sông cũ Từ đó coi dòng chảy hạ lưu cống là chảy tự do

2.5.3.2.1 Sơ đồ thủy lực dòng chảy qua cống

Trường hợp tính: độ sâu hạ lưu thấp hơn đỉnh cống (hn<d)

+ Xác định trạng thái chảy trong cống

Với trường hợp độ sâu hạ lưu thấp hơn đỉnh cống (hn<d) thì trạng thái chảy trong cống còn tùy vào trường hợp ic>ik hay 0<ic<ik

Bảng 2-2: Độ dốc phân giới của cống ứng với các cấp lưu lượng khác nhau

Trang 27

2

Q  c o c    o Trong đó:

 là hệ số lưu tốc theo GT Thủy Lực 2 tr.218 lấy =0,95

D

, tra bảng 16.1 được tinh _ toan

 So sánh gt và tinh _ toan nếu xấp xỉ bằng nhau là được

Kết quả tính toán cho từng cấp lưu lượng thể hiện ở bảng sau

Bảng 2-3: Trị số H 0 giải ra tương ứng với các cấp lưu lượng

ε tra bang -

ε

So sánh và kết luận

1,0 0,625 0,966 1,553 -0,625 FALSE 3,0 0,625 1,195 1,256 -0,625 FALSE 4,4 0,625 1,500 1,000 -0,625 FALSE 10,0 0,63 3,756 0,399 0,630 0,000 OK 20,0 0,616 12,683 0,118 0,616 0,000 OK 30,0 0,613 27,638 0,054 0,613 0,000 OK 40,0 0,612 48,573 0,031 0,612 0,000 OK 45,9 0,612 63,760 0,024 0,612 0,000 OK

Để kiểm tra trạng thái chảy bán áp có đúng theo giả thiết không ta vẽ đường mặt nước trong cống từ độ sâu 1-1 có độ sâu hc đến mặt cắt 2-2 tại cửa cống, sau khi vẽ sẽ xác định được độ sâu hra tại mặt cắt 2-2

So sánh hra và D:

Trang 28

- hra<D : trạng thái chảy của cống là bán áp

- hra>D : trạng thái chảy của cống là có áp

Trang 30

Bảng 2-4: Tính toán đường mặt nước tương ứng với các cấp lưu lượng

20,0 0,924 1,386 14,430 11,537 3,35 0,41 78,48 20,0 0,934 1,401 14,276 11,321 -0,216 3,37 0,42 78,54 0,08053 3,06 3,06 20,0 0,944 1,416 14,124 11,112 -0,209 3,39 0,42 78,61 0,078325 3,06 6,12 20,0 0,954 1,431 13,976 10,910 -0,202 3,41 0,42 78,67 0,076204 3,05 9,17 20,0 0,964 1,446 13,831 10,714 -0,195 3,43 0,42 78,73 0,074166 3,05 12,22 20,0 0,974 1,461 13,689 10,525 -0,189 3,45 0,42 78,79 0,072204 3,04 15,26 20,0 0,984 1,476 13,550 10,342 -0,183 3,47 0,43 78,85 0,070317 3,04 18,30

30,0 0,920 1,379 21,751 25,033 3,34 0,41 78,45 30,0 0,930 1,395 21,505 24,502 -0,531 3,36 0,42 78,52 0,183365 3,06 3,06 30,0 0,940 1,410 21,277 24,013 -0,489 3,38 0,42 78,58 0,178192 2,91 5,97 30,0 0,950 1,425 21,053 23,540 -0,473 3,40 0,42 78,64 0,173345 2,90 8,87 30,0 0,960 1,440 20,833 23,082 -0,458 3,42 0,42 78,70 0,168686 2,89 11,75 30,0 0,970 1,455 20,619 22,638 -0,444 3,44 0,42 78,76 0,164205 2,88 14,63 30,0 0,980 1,470 20,408 22,208 -0,430 3,46 0,42 78,82 0,159892 2,87 17,50

Trang 31

40,0 0,918 1,377 29,049 43,926 3,34 0,41 78,44 40,0 0,928 1,392 28,736 43,014 -0,912 3,36 0,41 78,51 0,327587 2,87 2,87 40,0 0,938 1,407 28,429 42,132 -0,883 3,38 0,42 78,57 0,31855 2,86 5,73 40,0 0,948 1,422 28,129 41,277 -0,854 3,40 0,42 78,63 0,309866 2,85 8,58 40,0 0,958 1,437 27,836 40,450 -0,828 3,42 0,42 78,69 0,301517 2,84 11,42 40,0 0,968 1,452 27,548 39,648 -0,802 3,44 0,42 78,75 0,293488 2,83 14,25 40,0 0,978 1,467 27,267 38,871 -0,777 3,46 0,42 78,81 0,285763 2,82 17,07

45,9 0,918 1,377 33,333 57,550 3,34 0,41 78,44 45,9 0,928 1,392 32,974 56,346 -1,204 3,36 0,41 78,51 0,431352 2,86 2,86 45,9 0,938 1,407 32,623 55,180 -1,165 3,38 0,42 78,57 0,419452 2,85 5,70 45,9 0,948 1,422 32,278 54,052 -1,128 3,40 0,42 78,63 0,408018 2,83 8,54 45,9 0,958 1,437 31,942 52,959 -1,093 3,42 0,42 78,69 0,397025 2,82 11,36 45,9 0,968 1,452 31,612 51,900 -1,059 3,44 0,42 78,75 0,386453 2,81 14,17 45,9 0,978 1,467 31,288 50,874 -1,026 3,46 0,42 78,81 0,37628 2,80 16,98

Trang 32

Đồ án tốt nghiệp Trang - 30 - Ngành: Công trình

Bảng 2-6: Tổng hợp trạng thái chảy của cống ứng với các cấp lưu lượng

Z ds 83,05 (Cao trình đáy sông)

Z dc 86 (Cao trình đáy cống)

Trạng thái chảy

2.5.3.2.3 Ứng dụng kết quả tính toán

- Xác định cao trình mực nước thượng lưu:

(năm dẫn dòng thi công thứ 2) ta có các giá trị sau:

Q = 0,92(m3/s) => Ztl = +86,93 (m)

Trang 33

2.5.4 Tính toán điều tiết lũ chính vụ

2.5.4.1 Mục đích

xả lũ

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

2.5.4.2 Nội dung tính toán

Từ đầu tháng 09 năm thứ hai dẫn dòng qua cống lấy nước và tràn xả lũ với việc tính toán và điều tiết dòng chảy như sau:

Tổng thời gian lũ: T = 6giờ

 W10% =

2

3600

* 6

* 258

= 2,786.106(m3)

Tính toán theo phương pháp Kôtrêrin

Coi đường quá trình lũ có hình dạng tam giác như hình vẽ:

- Công thức tính toán theo (1-16) giáo trình thủy văn như sau:

q t

Q (m /s)3

Trang 34

Bảng tính điều tiết lũ chính vụ

Q max (m³/s) (giả thiết)

H TL (m)

Z h (m)

W hồ (10 6 m³)

W m (10 6 m³)

q max (m³/s)

Ztlmax được xác định bằng cách tra quan hệ Qxả  Ztl ứng với Qxảmax

Ztl = 87,4(m) Cao trình thượng lưu ứng với qxảmax = 190(m3/s)

Lấy  = 0,6(m)

ZVL = 87,4 + 0,6 = 88(m)

Như vậy khi thi công đập đất phải thi công vượt qua cao trình chống lũ trên

Trang 35

Thời đoạn, tần suất, lưu lượng Mực

nước TL (m)

Mực nước

HL (m)

Thời đoạn

Kiệt (T1T8)

Sông thu

hẹp

Lũ (T9T12)

2.5.6 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng

2.5.6.1 Thiết kế đê quai

2.5.6.1.1 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 trong hố móng được khô ráo, khi thi côg công trình chính xong thì đê quai được phá dỡ đi Khi đắp đê quai cần thảo mãn các yêu cầu cơ bản sau:

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

- Cấu tạo đơn giản, đảm bảo xây dựng sửa chữa, tháo dỡ dễ dàng và nhanh chóng

- Phải liên kết tốt với hai bờ

- Khối lượng đào đắp ít, cần vận dụng vật liệu, thi công với thời gian ngắn và giá thành

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

Đê quai thi công bằng phương pháp đầm nén dùng đất lấy từ mỏ và tận dụng đất đá đào móng tràn chính, chân khay tim đập, móng cống để đắp, để giảm bớt khối lượng và giá thành

2.5.6.1.2 Kích thước mặt cắt đê quai

Đê quai kết hợp làm đường thi công, nên ở đây chọn:

Trang 36

- Zđqtl: cao trình đỉnh đê quai thượng lưu

- Zđqhl: cao trình đỉnh đê quai hạ lưu

- Zhl: là cao trình mực nước hạ lưu

(m) Thay các giá trị vào công thức ta được:

Zđqhl = 83,12 + 0,6 = 83,72 (m)

Mục đích dẫn dòng qua cống là để cường độ đắp đập vượt lũ tiểu mãn không cần khống chế, khi lũ về nước sẽ chứa trong hồ và xả dần qua cống nên ở đây phải tính bài toán điều tiết qua cống khi lũ tiểu mãn về để xác định cao trình đê quai lần nữa.Do đó cao trình đê quai cuối cùng là:

Zđqhl = 87 (m)

2.5.6.2 Tính thấm qua đê quai

Lưu lưọng đơn vị thấm qua đê quai được xác định theo công thức:

Trang 37

qđq = K

L

Y T T H

2

)()(  2   2

Trong đó:

K = 4.10-4(cm/s) = 36*4.10-4(m/h)=1,44.10-2(m/h)

T: chiều dày tầng đất thấm nước (T=1,0m)

H: cột nước đê quai (m)

L: khoảng cách từ chân đê quai đến mương tập trung nước(m)

L = L0 + 1 – 0,5.m.H

L0 = B + 2m.Hđq

m: hệ số mái của đê quai; m=1,5

2.5.6.2.1 Lưu lượng thấm qua đê quai thượng lưu

*2

)3,01()158,4

=10,301.10-3(m3/h.m)

Vậy lưu lượng thấm qua đê quai thượng lưu là:

Qqđt = qđqt*Ltl = 10,301.10-3*82 =0,845 (m3/h)

2.5.6.2.2 Lưu lượng thấm qua đê quai hạ lưu

Sơ đồ tính thấm qua đê quai hạ lưu

MNTL

+ 90 Y

T

Lo L 300

Trang 38

*2

)3,01()167,0

Vậy lưu lượng thấm qua đê quai thượng lưu là:

Qqđh = qđqh*Lhl = 1,08.10-3*36 =0,039 (m3/h)

2.5.6.2.3 Tổng lưu lượng thấm đê quai được xác định như sau

Qtđq = Qđqt +Qđqh = 0,845 + 0,039 = 0,884 (m3/h)

2.5.6.3 Tính toán khối lượng cho đê quai

2.5.6.3.1 Tính toán khối lượng cho đê quai dọc

Bảng 2-7: Bảng tính khối lượng đê quai dọc

cắt

Diện tích (m 2 )

Diện tích trung bình (m 2 )

Khoảng cách (m)

2.5.6.3.1 Tính toán khối lượng cho đê quai hạ lưu

Bảng 2-8: Bảng tính khối lượng đê quai hạ lưu

MNTL

+ 87 Y

X + 83,72

l

H/2 H

T

Lo L 300

Trang 39

2.5.6.3.2 Tính toán khối lượng cho đê quai thượng lưu

Bảng 2-9: Bảng tính khối lượng đê quai thượng lưu

cắt

Diện tích (m 2 )

Diện tích trung bình (m 2 )

Khoảng cách (m)

Khối lượng (m 3 )

Trang 40

Vậy tổng khối lượng đê quai thượng, hạ lưu là:

2.5.6.3.3 Biện pháp thi công

Đắp đê quai thượng lưu trước, đê quai hạ lưu sau để giảm khối lượng đắp đê quai hạ lưu

vì được đắp trong trạng thái tĩnh, mực nước hạ lưu thấp

2.5.6.4 Công trình tháo nước

+ Các kích thước: BxH=1,5x1,5m bằng thép bọc BTCT M200 Cao trình ngưỡng cống

86, độ dốc cống 0,01, chiếu dài 15m, hệ số nhóm n=0,011

+ Phụ vụ công tác dẫn dòng năm thứ 2

2.6 NGĂN DÒNG

2.6.1 Tầm quan trọng của công tác ngăn dòng

Ngăn dòng là một công tác khẩn trương và phức tạp với một thời gian ngắn nhất, đòi hỏi tốn ít vật liệu và nhân lực nhưng phải chặn được dòng chảy ở cửa ngăn dòng; dòng chảy được dẫn qua công trình dẫn dòng hoặc trữ lại trong hồ Nó còn là công tác có tính chất chủ yếu mấu chốt trong quá trình thi công các công trình thủy lợi lớn Vì vậy chọn phương án dẫn dòng hợp

lý có ý nghĩa to lớn về mặt kinh tế và kỹ thuật

Sau khi tính toán thủy lực cống dẫn dòng, ta xác định được các cao trình đắp đập khống chế, cao trình của đê quai

Như vậy công tác ngăn dòng có vai trò rất quan trọng: khống chế toàn bộ tiến độ thi công nhất là tiến độ thi công đập Do đó phải tính toán phân tích, lựa chọn để xác định các thông số tính toán trong thiết kế ngăn dòng, phương pháp nhăn dòng từ đó đề ra biện pháp tổ chức thi công ngăn dòng

2.6.2 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng

2.6.2.1 Chọn ngày 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 Sông Biêu 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

Dựa vào những điều kiện đã phân tích trên ta chọn ngày ngăn dòng là vào lúc 8 giờ ngày

01 tháng 02 năm 2010 thi công vì có các điều kiện thuận lợi sau:

- Lúc này băt đầu vào mùa khô nên lưu lượng nhỏ: Q10% = 0,92 (m³/s) Theo tài liệu thủy văn đây là lúc kiệt

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

Định dạng
Số trang	110
Dung lượng	1,3 MB