đồ án thi công hồ chứa nước lanh ra

Điều kiện cung cấp thiết bị vật tư, lực lượng thi công - Đất đắp đập: Có trữ lượng tương đối lớn, các bãi nằm ở thượng và hạ lưu đập trong phạm vi 1-2 km, chất đất thuộc loại đất á sét,

MỤC LỤC

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 4

1.1 Vị trí công trình 4

1.2 Nhiệm vụ công trình 4

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình 4

1.3.1 Hình thức kết cấu đập 4

1.3.2 Đỉnh đập 6

1.3.3 Thiết bị thoát nước thân đập 6

1.3.4 Thiết bị bảo vệ mái thượng lưu 6

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình 8

1.4.1 Điều kiện địa hình 8

1.4.2 Đặc diểm khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy 9

1.4.2.1 Nhiệt độ không khí: 9

1.4.2.2 Độ ẩm không khí 9

1.4.2.3 Nắng 10

1.4.2.4 Gió 10

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn 9

1.4.3.1 Điều kiện địa chất nền đập chính 10

1.4.3.2 Điều kiện địa chất nền đập phụ 13

1.4.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực 13

1.5 Điều kiện giao thông vận tải 14

1.6 Nguồn cung cấp nước 14

1.7 Điều kiện cung cấp thiết bị vật tư, lực lượng thi công 14

1.8.Thời gian thi công được duyệt 15

1.9 Những khó khăn và thuận lợi trong thi công 16

1.9.1 Khó khăn 16

1.9.2 Thuận lợi 16

Chương 2: CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 17

2.1 Dẫn dòng 17

2.1.1 Mục đính yêu cầu 17

2.1.2 Nhiệm vụ 17

2.1.3.Các nhân tố ảnh hưởng tới dẫn dòng thi công 17

2.1.3.1.Điều kiện địa hình 17

2.1.3.2.Điều kiện thủy văn 18

2.1.3.3.điều kiện địa chất địa chất thủy văn 18

2.1.3.4.Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy 18

2.1.3.5.Quan hệ giữa công trình thủy lợi với phương án dẫn dòng 18

2.1.3.6.Điều kiện tổ chức và khả năng thi công 19

2.1.4 So sánh chọn phương án dẫn dòng: 21

2.1.4.1 Đánh giá chọn phương án 21

2.1.4.2 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công 22

2.1.5.Chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế 22

2.2 Nội dung tính toán 23

2.2.1 Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp 23

2.2.1.1.Mục đích 23

2.2.1.2 Xác định mức độ thu hẹp 23

Sinh viên: Lớp:

2.2.2 Tính toán thủy lực qua cống ngầm 27

2.2.2.1 Mục đích 27

2.2.2.2 Nội dung tính toán 27

2.2.3 Tính toán điều tiết thường xuyên 31

2.2.3.1 Mục đích 31

2.2.3.2 Nội dung tính toán 31

2.2.4 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng 32

2.2.4.1 Đê quai 32

2.2.4.2 Công trình tháo nước 34

2.2.5 Ngăn dòng 34

2.2.5.1 Tác dụng và mục đích 34

2.2.5.2 Chọn tần suất lưu lượng thiết kế ngăn dòng 34

2.2.5.3 Chọn ngày tháng ngăn dòng 34

2.2.5.4 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng 35

2.2.5.5 Xác định bề rộng ngăn dòng 35

Chương 3: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 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 39

3.1.1.2 Xác định lưu lượng nước cần tiêu 40

3.1.1.3 Lựa chọn thiết bị và bố trí hệ thống tiêu nước móng 45

3.1.2 Thiết kế tổ chức đào móng 46

3.1.2.1 Tính khối lượng và cường độ đào móng 46

3.1.2.2 Chọn phương án đào móng 49

3.1.2.3 Tính toán xe máy theo phương án chọn 49

3.2 Thiết kế tổ chức đắp đập 52

3.2.1 Tính khối lượng đắp đập của từng giai đoạn 53

3.2.2 Cường độ đào của từng giai đoạn 57

3.2.3 Quy hoạch sử dụng bãi vật liệu 60

3.2.3.1 Khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu 60

3.2.3.2 Khối lượng của bãi vật liệu dự trù 60

3.2.3.3 Kế hoạch sử dụng bãi vật liệu cho từng giai đoạn 61

3.2.4 Chọn máy và thiết bị đắp đập cho từng giai đoạn 61

3.2.4.1.Tính số lượng máy đào và ôtô 62

3.2.4.2 Kiểm tra phối hợp xe máy 64

3.2.5 Tính số lượng máy ủi và đầm 64

3.2.5.1 Chọn và tính máy ủi 65

3.2.5.2 Chọn và tính máy đầm 65

3.2.6 Tổ chức thi công trên mặt đập 68

3.2.6.1 Công tác dọn nền đập 69

3.2.6.2 Công tác trên mặt đập 69

3.2.6.3 Xác định số đoạn công tác trên mặt đập 70

3.2.6.4 Kiểm tra điều kiện chọn xe máy hợp lý 72

Chương 4: KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG 75

4.1 Nội dung và trình tự lập kế hoạch tiến độ công trình đơn vị 75

4.1.1 Mục đích lập kế hoạch tiến độ thi công 75

4.1.2 Ý nghĩa lập kế hoạch tiến độ thi công 75

4.2 Cơ sở lập kế hoạch tiến độ thi công 75

4.3 Chọn phương pháp tổ chức thi công 76

4.4 Chọn phương pháp lập tiến độ thi công 77

4.5 Lập tiến độ thi công cho hạng mục công trình đập chính 77

4.6 Kiểm tra sự cân đối của biểu đồ cung ứng nhân lực 80

Chương 5: BỐ TRÍ MẶT BẰNG 81

5.1 Những vấn đề chung 81

5.1.1 Trình tự thiết kế 81

5.1.2 Chọn phương án bố trí mặt bằng 83

5.2 Công tác kho bãi 83

5.2.1 Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho 83

5.2.2 Xác định diện tích kho 83

5.3 Tổ chức cung cấp điện nước trên công trường 84

5.3.1 Tổ chức cung cấp nước 84

5.3.1.1 Xác định lượng nước cần dùng 84

5.3.1.2 Chọn nguồn nước 87

5.3.2 Tổ chức cung cấp điện 87

5.3.2.1 Xác định lượng điện dùng cần thiết 87

5.3.2.2 Thiết kế hệ thống cung cấp điện và chọn nguồn điện 88

5.4 Bố trí quy hoạch nhà tạm thời trên công trường 88

5.4.1 Xác định số người trong khu nhà ở 88

5.4.2 Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chổ của khu vực xây nhà 89

5.4.3 Sắp xếp bố trí nhà ở và kho bãi 90

5.5 Đường giao thông 90

5.5.1 Đường ngoài công trường 90

5.5.2 Đường trong công trường 90

CHương 6: DỰ TOÁN HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 91

6.1 Căn cứ lập dự toán 91

6.2 Dự toán xây lắp hạng mục đập chính 91

6.2.1 Tính toán chi phí theo đơn giá 91

6.2.1.1 Chi phí trực tiếp (T) 92

6.2.1.2 Chi phí chung (C) 92

6.2.2 Thu nhập chịu thuế tính trước (TL) 92

6.2.2.1Chi phí xây dựng trước thuế (G) 92

6.2.2.2 Thuế giá trị gia tăng (GTGT) 92

6.2.2.3.Chi phí xây dựng sau thuế (G XD ) 93

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!

Sinh viên: Lớp:

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí công trình

Công trình hồ chứa nước Lanh Ra được xây dựng trên sông Lanh Ra thuộc xã Phước Vinh, huyện Ninh Phước, Tỉnh Ninh Thuận

Khu vực xây dựng lòng hồ chứa nước Lanh Ra nằm ở thượng lưu sông Quao với tên gọi là sông Lanh Ra bao gồm các xã Liên Sơn, Phước Thái, Phước An Căn cứ bản đồ tỷ lệ 1/25.000 ta có :

Lưu vực sông Lanh Ra được bao bọc bởi núi Tà Dương Đỉnh cao nhất là 47,14 m, ở đây chủ yếu là núi đá trọc Vùng ven thân có cao độ từ 25-30 m

Vị trí đập cần xây dựng với tọa độ địa lý

110 38’ 02” Vĩ độ Bắc

1080 51’ 31” Kinh độ Đông

1.2 Nhiệm vụ công trình

Công trình hồ chứa nước Lanh Ra có các nhiệm vụ chính sau

+ Tích nước vào mùa mưa, điều tiết nước, lưu lượng dòng chảy vào mùa khô đáp ứng nhu cầu tưới cho 565ha và bổ sung cho trạm bơm Hữu Đức theo phương

án Thủy lợi 2

+ Chống úng vùng hạ lưu công trình: Phước An và Liên Sơn

+ Tận dụng diện tích mặt hồ tương đối rộng để nuôi trồng thuỷ sản

+ Cải thiện điều kiện khí hậu khắc nghiệt của khu vực xây dựng công trình

và các khu dân cư lân cận

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình

1.3.1 Hình thức kết cấu đập

- Xây dựng hồ chứa nước Lanh Ra: Dung tích 13,88 triệu m3 nước, phục

vụ tưới tự chảy cho 1.050ha đất nông nghiệp và cấp nước tạo nguồn cho 200ha

hạ lưu công trình Công trình đầu mối:

+ Đập đất chính: chiều dài đỉnh đập 650,0m, cao trình đỉnh đập +43,90m, cao trình tường chắn sóng +44,70m, bề rộng đỉnh đập 5,0m, chiều cao đập lớn nhất 16,70m

+ Đập phụ 1(đập đất): chiều dài đỉnh đập 273,0m, cao trình đỉnh đập +43,90m, cao trình đỉnh tường chắn sóng +44,70m, bề rộng đỉnh đập 5,0m, chiều cao đập lớn nhất 16,70m

+ Tràn xả lũ: Hình thức tràn có cửa van điều tiết, cao trình ngưỡng tràn 34,50m, bề rộng tràn nước (2x6)m, lưu lượng tràn thiết kế (1%) 539,90(m3/s), cột nước tràn thiết kế (1%)7,99m, lưu lượng xả kiểm tra (0,2%) 744,2(m3/s) cột nước tràn kiểm tra (0,2%) 9,62m

+ Cống lấy nước số 1 (dưới đập phụ): Loại cống hộp BTCT, số lượng 1 cái, lưu lượng thiết kế (Qtk) 1,48(m3/s), khẩu diện cống (BxH) = (1,2x1,6) m, chiều dài cống L = 106,0m , cao trình cửa vào cống +29,00m

+ Cống lấy nước số 2 (dưới đập chính): loại cống hộp BTCT, số lượng 1 cái, lưu lượng thiết kế (Qtk) 0,91(m3/s), khẩu diện cống (BxH) = (1,2x1,6)m, chiều dài cống L = 66,0m, cao trình cửa vào cống +29,00m

- Hệ thống kênh chính và kênh nhánh bảo đảm tưới cho 1.050ha đất sản xuất nông nghiệp và tạo nguồn nước cho 200ha đất nông nghiệp: kênh chính và

hệ thống kênh nhánh kết cấu bằng BTCT mặt cắt chữ nhật, chiều dài kênh chính

1 Lkc1 = 2.330m chiều dài kênh chính 2 Lct2 = 6.806m, tổng chiều dài kênh nhánh thuộc kênh chính Lkn = 12.280m bao gồm 12 kênh nhánh, tổng số công trình trên kênh chính 25 cái, tổng số công trình trên kênh nhánh 91 cái

- Do khối lượng đập tương đối lớn, phải khai thác các bãi khác nhau, chất liệu đất đắp không đồng đều, đất ở các bãi gần phạm vi công trình có hệ số thấm tương đối lớn (k = 5 x 10-5  10-4 cm/s) nên cần có thiết bị chống thấm

- Khối lượng (Đ2) đắp bằng đất sét lấy tại bãi D nằm trong khu tưới kênh chính 1

- Khối thượng lưu (Đ1) đắp đất á sét nhẹ đến á sét trung bình khai thác ở các mỏ vật liệu E, AE mở rộng trong lòng hồ và mỏ vật liệu G ở hạ lưu đập chính

- Khối hạ lưu (Đ3) đắp bằng đất á sét nhẹ lấy tại bãi vật liệu A và B trong lòng hồ

- Tiếp giáp giữa Đ2 và Đ3 làm một ống khói thoát nước bằng vật liệu cát sỏi lòng sông, ở chân ống bố trí một gối phẳng tập trung nước, có chiều rộng b=8,0m

1.3.2 Đỉnh đập

- Để giảm bớt khối lượng đất đắp và tăng mỹ quan công trình, chọn hình thức xây tường chắn sóng trên đỉnh đập

- Kết cấu tường chắn sóng bằng BTCT M200, chiều cao tường Ht = 0,8m

- Đỉnh đập có bề rộng b = 5,0m, để bảo vệ đỉnh đập và đảm bảo việc đi lại trong quá trình khai khác, vận hành hồ chứa được thuận lợi, chọn hình thức bảo

vệ mặt bằng lớp bê tông M200 có chiều dày trung bình t = 0,2m và tạo độ dốc về

2 phía với i = 3%

1.3.3 Thiết bị thoát nước thân đập

a/ Ống khói: Bố trí sau lõi đập, bằng vật liệu cát sỏi lòng sông, chiều dày

ở đỉnh t = 1,0m và tăng dần xuống chân với số gia 0,05h và 0,55h

b/ Gối phẳng: bố trí sát nền, phía sau ống khói, chạy dọc trục đập; chiều

rộng và chiều dày khác nhau theo từng đập; vật liệu cát như ống khói

c/ Dải thoát nước ngang: bố trí ở phần lòng sông, nối gối phẳng với lăng

trụ thoát nước hạ lưu

d/ Lăng trụ thoát nước hạ lưu: bố trí ở đoạn lòng sông với đập chính và

đập phụ

1.3.4 Thiết bị bảo vệ mái thượng lưu

- Do chiều cao sóng thiết kế khá lớn (hs1% = 1,72m), chọn hình thức bảo

vệ mái thượng lưu bằng các tấm bê tông đổ tại chỗ trên lớp đệm kiểu lọc ngược Kích thước các tấm được chính xác hoá ở phần sau Ống khói: Bố trí sau lõi đập

2 Tổng lượng dòng chảy đến (75%) Triệu m3 14,10

8 Lưu lượng xả kiểm tra (0,2%) m3/s 744,2

4 Kết cấu kênh

4 Kết cấu kênh

Sinh viên: Lớp:

3 Kết cấu kênh

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.4.1 Điều kiện địa hình

- Công trình hồ chứa nước Lanh Ra được xây dựng trên sông Lanh Ra

thuộc xã Phước Vinh, huyện Ninh Phước, Tỉnh Ninh Thuận

- Nhìn chung khu vực xây dựng công trình có địa hình tương đối bằng phẳng, lượn sóng nhẹ thấp dần về hai phía Đông và Tây Cao độ trung bình là 40m, nơi cao nhất có cao trình 47m, nơi thấp nhất có cao trình 23,51m, độ dốc trung bình của vùng từ 80100, điều kiện rất thuận lợi cho việc thi công

1.4.2 Đặc diểm khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy

- Khí hậu vùng dự án nghiên cứu nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa,

lượng mưa BQNN trên lưu vực vào khoảng 850mm, tiến trình mưa hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa khô và mùa mưa Mùa khô bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 8, trong thời kỳ này vào tháng 5 và 6 xuất hiện những trận mưa lớn gây nên lũ gọi là

lũ tiểu mãn Mùa mưa bắt đầu từ tháng 9 điến tháng 12, tuy có 4 tháng mùa mưa

nhưng lượng mưa chiếm từ 70% đến 80% lượng mưa cả năm, lượng mưa lớn tập trung nhiều nhất vào hai tháng 10 và 11 Lượng mưa lớn, cường độ mạnh dễ gây nên lũ lớn, thông thường lũ lớn thường xảy ra nhiều nhất vào hai tháng 10 và 11

1.4.2.1 Nhiệt độ không khí:

- Được thừa hưởng chế độ bức xạ mặt trời nhiệt đới có cân bức xạ trong năm luôn luôn dương và ít biến động, mang tính nhiệt đới rõ rệt Chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ tháng nóng nhất và nhiệt độ tháng nhỏ nhất từ 5 - 60C Nhiệt độ trung bình ngày hầu như vượt trên 250C trừ một số ngày chịu ảnh hưởng của gió mùa cực đới Bảng phân bố nhiệt độ TBNN (0C) trình bày ở bảng 2-4

Bảng 1- 2: phân phối các đặc trưng nhiệt độ không khí

ẩm không khí tương đối trung bình và độ ẩm tương đối thấp nhất ghi trong bảng 2-5

Bảng 1-3: Phân phối các đặc trưng độ ẩm tương đối (%)

Bảng 1-4: Phân phối số giờ nắng trong năm

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Giờ nắng 266 271 312 268 247 183 242 206 198 183 191 222 2789

1.4.2.4 Gió

- Vùng dự án chịu ảnh hưởng chế độ gió mùa gồm hai mùa gió chính trong năm là gió mùa đông và gió mùa hạ Vận tốc gió trung bình hàng tháng dao động từ 2m/s đến 3m/s, biến trình vận tốc gió TBNN trong năm ghi ở bảng 2-7

Bảng 1-5: Vận tốc gió trung bình các tháng trong năm

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn

1.4.3.1 Điều kiện địa chất nền đập chính

- Việc xác định ranh giới địa tầng khu vực tuyến đập chính chủ yếu dựa vào kết qủa khoan khảo sát, kết hợp tài liệu thí nghiệm mẫu nguyên dạng Vùng tuyến đầu mối phương án Ib bao gồm các lớp địa tầng sau

Lớp 1: Cát hạt mịn màu xám, xám nâu, trạng thái kém chặt, nguồn gốc

bồi tích trẻ, phân bố ở lòng suối

Lớp 2: Đất cát pha ít sét màu xám nâu vàng nhạt, cát hạt mịn, trạng thái chặt vừa, bóp tơi, tan rã nhanh trong nước Nguồn gốc bồi tích cổ Phân bố đều trên phạm vi thềm sông

Lớp 5: Cát hạt mịn- thô lẫn dăm cuội sỏi màu xám, xám nâu, vàng nhạt, trạng thái kém chặt, nguồn gốc bồi tích trẻ

Lớp 6: Đá Riôlít phong hoàn toàn thành đất á sét trung - nặng, còn sót ít dăm cục trạng thái chặt vừa - chặt đất màu xám xanh, vành nhạt Phân bố chủ yếu ở vai phải đập Nguồn gốc tàn tích

Lớp 7: Hỗn hợp dăm sạn, cuội tảng, đất á sét màu nâu đỏ, hàm lượng cuội tảng 40%-60%, kích thước 30-60cm, góc cạnh Tại đây gặp một số tảng lăn có kích thước khá lớn 1,0-2,0m Nguồn gốc sườn tích (dQ).Phân bố ở vai phải đập chính

Lớp 8: Đới phong hóa mạnh của đá trầm tích biến chất, đôi chỗ thành đất,

đá nứt nẻ mạnh vỡ dăm thành cục nhỏ Khe nứt được lấp nhét đầy đất á sét, trạng thái cứng chắc Phân bố ở vai phải đập và thềm, lòng sông

Lớp 9: Đới phong hóa vừa-nhẹ của đá trầm tích biến chất, đá nứt nẻ ít kín khe nứt đa dạng thường song song với trục nõn, độ mở khe nứt nhỏ, kín thường

bị ôxi hóa nhẹ Đá cứng

Lớp 10: Đới phong hóa vừa-nhẹ của đá trầm tích biến chất, đá nứt nẻ ít kín khe nứt đa dạng thường song song với trục nõn, độ mở khe nứt nhỏ, kín thường bị ôxi hóa nhẹ Đá cứng

+ Đánh giá điều kiện địa chất công trình tuyến đập chính

- Nhìn chung, địa tầng khu vực đầu mối tuyến đập khá phức tạp Hầu như các đơn nguyên địa chất khu vực này hình thành từ bồi tích cổ

+ Đánh giá khả năng chịu tải

- Đối với hai vai đập: sau khi bóc bỏ lớp 7 (hỗn hợp dăm, cuội, tảng) thì vai đập gối trực tiếp đá gốc phong hoá nhẹ tương đối cứng chắc Đối với vai phải đặt một phần lên đá gốc phong hoá hoàn toàn Nhưng do kết cấu là đập đất nên không đáng ngại về khả năng chịu lực

- Phạm vi lòng suối: lớp cát hạt mịn lòng suối (Lớp 1) có bề dày tương đối mỏng cần bóc bỏ Đối với Lớp 5 lớp cuội sỏi lòng suối, kém chặt, rời rạt Lớp

này có bề dày khá lớn trải dài từ D6 đến D18 Cần có biện pháp xử lý hợp lý Bóc bỏ lớp này, hoặc đào chân khay qua lớp này và cắm sâu vào lớp đá phong

hoá hoàn toàn (Lớp 6) và lớp đá phong hoá mạnh, nứt nẻ (Lớp 8) và tiến hành khoan phụt vào (Lớp 8)

+ Khả năng thấm mất nước qua nền đập

(cm/s) Nên việc mất nước khi hồ tích nước là xảy ra Vì vậy cần bóc bỏ lớp này, hoặc đào chân khay cắm sâu vào lớp đá phong hoá

- Thí nghiệm địa chất thuỷ văn: ép nước thí nghiệm trong tầng đá phong

hoá mạnh, nứt nẻ (Lớp 8) có lưu lượng mất nước đơn vị khá lớn: tại hố khoan

Ib-6 có q = 0,35(lít/phút.m2)>0,05(lít/phút.m2), tại hố khoan Ib-2 có q = 0,47 (lít/phút.m2) > 0,05 (lít/phút.m2) Đặc biệt tại vị trí hố khoan Ib-3 lưu lượng mất nước là rất lớn Trong quá trình ép nước đồng hồ áp lực không thể tăng lên khỏi

vạch 0 Nên cần biện pháp xử lý khoan phụt trong tầng đá phong hoá mạnh (Lớp 8) là cần thiết Phạm vi khoan phụt từ D1+20m đến D11, được giới hạn trên bản

vẽ mặt cắt địa chất dọc tuyến đập phương án Ib

1.4.3.2 Điều kiện địa chất nền đập phụ

- Theo tài liệu khoan khảo sát hiện trường và thí nghiệm trong phòng đã xác định địa tầng tại vị trí đập phụ như sau:

Lớp 8: Đá riolít phong hoá mạnh, máu xám xanh, nứt nẻ tương đối Các khe nứt

lấp nhét bởi sét Đôi chỗ phong hoá hoàn toàn

Lớp 9: Đá riolít máu xám xanh, tươi, ít nứt nẻ

+ Đánh giá điều kiện địa chất công trình tuyến đập phụ:

- Khả năng chịu tải: nền đập đặt trên tầng đá gốc phong hoá mãnh liệt, đôi chỗ phong hoá hoàn toàn Như vậy các lớp này đều có khả năng chịu tải công trình

- Khả năng thấm mất nước: Do nền đập đặt trực tiếp lên (Lớp 8) đá gốc

phong hoá mạnh, nứt nẻ tương đối lớn Theo thí nghiệm địa chất thuỷ văn hiện trường lưu lượng mất nước đơn vị q= 0,070(lít/phút.m2)> 0,05(lít/phút.m2) Do vậy, cần có giải pháp chống thấm cho lớp này Có thể chân khay cắm vào lớp đá

phong hoá nhẹ, ít nứt nẻ (Lớp 9) Hoặc khoan phụt bentonite chống thấm cho lớp

này

1.4.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực

- Khu vực xây dựng công trình hiện có 5 làng dân tộc đang sinh sống, đời sống kinh tế phụ thuộc phần lớn vào việc sản xuất nông nghiệp Nói chung kinh

tế còn kém phát triển, văn hoá xã hội thấp

Sinh viên: Lớp:

- Nhân dân trong vùng nhìn chung sản xuất chủ yếu dựa vào vụ mùa, bằng phương thức làm rẫy, quảng canh, năng suất thấp, đất đai ngày càng bị bạc màu

và có chiều hướng bị thoái hoá

- Trong vùng xây dựng công trình Thuỷ lợi Lanh Ra hiện nay chưa có một công trình thuỷ lợi nào cả Từ trước đến nay sản xuất nông nghiệp hoàn toàn phụ thuộc vào tình hình nguồn nước tự nhiên nên đạt năng suất rất thấp Vì vậy, xây dựng công trình thuỷ lợi Lanh Ra là việc làm cấp bách nhằm chủ động được nguồn tưới và cung cấp đủ nước tưới cho khu vực, tăng năng suất cây trồng, xóa đói giảm nghèo cho nhân dân trong khu vực

1.5 Điều kiện giao thông vận tải

- Về giao thông ở đây còn kém, đa số là đường đất, xác định về tầm quan trọng của giao thông là huyết mạch của huyện và là vai trò chủ yếu trong nền kinh tế thị trường tạo lưu thông thuận tiện để người sản xuất tiêu thu được hàng hoá , đến nay giao thông của huyện có phần phát triển được đáng kể, có tuyến đường xe lửa Bắc Nam và quốc lộ 1A đi ngang trung tâm huyện, có nhiều đường quốc lộ được củng cố đặc biệt, tuyến đường đi vị trí công trình được nâng cấp và dải nhựa xâm nhập đảm bảo an toàn cho xe lưu thông vận chuyển hàng hoá

- Đường từ Phan Rang đến xã Phước Vinh dài 16km, đường cấp IV

- Đường từ Phước An vào khu đầu mối: 2km đã có đường mòn, cần cải tạo nâng cấp để làm đường thi công và quản lý

- Trong phạm vi công trình đã có một số tuyến đường mòn, có thể kết hợp làm đường thi công nếu được mở rộng, tôn cao

1.6 Nguồn cung cấp nước

- Khu vực công trình không có đường điện chạy qua Điện dùng cho thi công được cấp từ máy nổ Điện cho vận hành công trình (cửa van cống, tràn) cần xây dựng đường tải mới dài khoảng 2,5km từ xã Phước Vinh vào

- Nước cho thi công và sinh hoạt lấy từ sông Lanh Ra và các giếng đào

1.7 Điều kiện cung cấp thiết bị vật tư, lực lượng thi công

- Đất đắp đập: Có trữ lượng tương đối lớn, các bãi nằm ở thượng và hạ lưu đập trong phạm vi 1-2 km, chất đất thuộc loại đất á sét, chất lượng không đều, hệ

Bảng 1-8: Phân phối vật liệu xây dựng

TT Tên bãi VL Diện tích

+ Các loại vật liệu xây lát khác

- Cát: Khai thác trên sông Lanh Ra, cự ly trong vòng 3km

- Đá: Khai thác trong khu vực, trữ lượng lớn, chất lượng đảm bảo cho xây, lót và làm thiết bị chống thấm, điều kiện khai thác dễ

- Xi măng, sắt thép, gỗ: từ Phan Rang

+ Khả năng thi công

- Đơn vị thi công có đầy đủ máy móc, thiết bị vật tư, nhân lực, trình độ

quản lý và tổ chức thi công cho công trình Đảm bảo công trình thi công đúng tiến độ, an toàn và chất lượng

1.8.Thời gian thi công được duyệt

- Dựa vào tình hình thực tế, thời gian thi công của hồ chứa nước Lanh Ra là

2,5 năm kể từ thời gian khởi công công trình bắt đầu từ 01/01/2013 đến 31/08/2015

1.9 Những khó khăn và thuận lợi trong thi công

1.9.1 Khó khăn

- Xây dựng công trình với khối lượng lớn trong vùng khô nóng nhất nước ta.Vì vậy việc khống chế nhiệt độ trong quá trình xây dựng là một vấn đề khó cần tiếp tục đi sâu vào nghiên cứu

- Cụm công trình cách xa thị xã Phan Rang, địa hình không được bằng phẳng, hiện trường thi công thì chật hẹp nên rất khó khăn thi công ở hiện trường

1.9.2 Thuận lợi

- Điều kiện địa chất nền đập là tương đối tốt

- Trong khu vực xây dựng công trình với lực lượng lao động khá dồi dào

và thiết bị thi công hiện đại

- Công tác chặn dòng đơn giản vì lưu lượng chặn dòng vào mùa kiệt khá nhỏ

- Công trình đầu mối được xây dựng trên sông Lanh Ra Trong quá trình

xây dựng cần phải đảm bảo cấp một lượng nước tối thiểu cho hạ lưu nhằm thỏa mãn các điều kiện sinh thái, vệ sinh môi trường, các yêu cầu cho sinh hoạt và nguồn nước tưới cho nhân dân địa phương

- Trong quá trình thi công công trình thủy lợi cần phải luôn đảm bảo khả năng dùng nước theo yêu cầu của hạ lưu và các yêu cầu khác

- Mặt khác do đập sử dụng vật liệu địa phương (đất) nên không thể để nước tràn qua phá hoại phần đập đã thi công

- Vậy: mục đích của công tác dẫn dòng thi công:

+ Đảm bảo công tác hố móng khô ráo, thi công an toàn, không bị ảnh hưởng của dòng chảy, chất lượng công trình đảm bảo

+ Đáp ứng được yêu cầu dùng nước ở hạ lưu

2.1.2 Nhiệm vụ

+ Chọn thời đoạn dẫn dòng thi công phải dựa vào:

+ Thời gian thi công: Thi công theo từng thời đoạn yêu cầu

+ Đặc điểm thuỷ văn: Khu vực xây dựng chịu ảnh hưởng của nhiệt đới gió mùa Tây Nguyên, lượng mưa lớn và rất không đồng đều trong năm

Vì vậy, ta chọn thời gian thi công theo từng thời đoạn

+ Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công: Thời gian thi công theo từng thời đoạn, lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn ứng với tần suất dẫn dòng thi công

+ Tính toán thuỷ lực để thiết kế công trình dẫn dòng và ngăn dòng cho

phương án chọn

+ Đề xuất các mốc khống chế thi công (mốc tiến độ khống chế) như mốc ngăn dòng

2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng tới dẫn dòng thi công

2.1.3.1 Điều kiện địa hình

- Được bao bọc bởi 3 dãy núi hình vòng cung, sườn dốc hai bên không cân bằng Do đó đắp từ vai đập trước nên công tác dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên hay lòng sông thu hẹp Địa hình nơi đây tương đối rộng vì vậy rất thuận lợi cho việc bố trí thi công công trình mà không ảnh hưởng đến việc dẫn dòng

2.1.3.2 Điều kiện thủy văn

- Dòng chảy phân ra hai mùa rõ rệt, mùa khô lưu lượng ít, mùa mưa lưu lượng nhiều Giữa hai mùa chênh lệch nhau khá lớn, lượng nước trong sông thay đổi liên tục Cho nên việc dẫn dòng thi công khá phức tạp Do đó ta có thể dẫn dòng thi công nhiều đợt Bằng cách dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên, sông thu hẹp, cống lấy nước và tràn xả lũ Đồng thời khi dẫn dòng nên thiết kế theo từng mùa để giảm chi phí

2.1.3.3 Điều kiện địa chất địa chất thủy văn

- Điều kiện địa chất Tại truyến đập có lớp đất sét lẫn cuội sỏi dày từ

0,52,0m, rất thuận lợi cho việc làm kênh dẫn dòng Nhưng cũng phải chú ý đến lưu tốc không xói cho phép của loại đất này

- Điều kiện địa chất thủy văn Trong phạm vi tuyến đập nhìn chung tầng nước

ngầm không đáng kể, cho nên việc thi công công tình tương đối thuận lợi

2.1.3.4 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

- Công trình đầu mối được xây dựng trên sông Lanh Ra, trong quá trình xây dựng còn phải đảm bảo dùng nước trong thi công, trong sinh hoạt công trường và cấp một lượng nước tối thiểu cho hạ lưu, nhằm thỏa mãn các điều kiện sinh thái, vệ sinh môi trường và nguồn nước tưới cho nhân dân địa phương Không nên tích nước quá cao dẫn đến gây cản trở trong quá trình thi công công trình

2.1.3.5 Quan hệ giữa công trình thủy lợi với phương án dẫn dòng

- Hệ thống công trình đầu mối gồm các hạng mục như: Đập đất, cống lấy nước, tràn xả lũ Đối với đập đất không được cho nước tràn qua đập, nên trong quá trình dẫn dòng phải đảm bảo mực nước và tốc độ đắp đập trong từng giai đoạn để đạt cao trình vượt lũ Khi xây dựng xong cống lấy nước, ta tiến hành dẫn dòng thi công vào mùa khô khi lũ tiểu mãn chưa về Khi xây tràn xả lũ xong ta tiến hành dẫn dòng qua tràn kết hợp với cống lấy nước

2.1.3.6 Điều kiện tổ chức và khả năng thi công

- Điều kiện tổ chức: Bố trí một cách cụ thể, rõ ràng để kịp tiến độ thi công công trình

- Điều kiện khả năng thi công: hầu hết các nhà thầu khi trúng thầu có khả năng thi công, có đủ các thiết bị xe máy, nhân lực và tài chính để thi công xong công trình

- Như vậy sau khi phân tích các điều kiện ảnh hưởng tới dẫn dòng thi công, em đã đề xuất được một số phương án dẫn dòng Phương án dẫn dòng thi công hợp lý phải là một phương án đơn giản nhất, an toàn và giá thành hạ

* Phương án 1: Thời gian thi công là 2,5 năm từ ngày 01 tháng 01 năm 2013 đến ngày 31 tháng 08 năm 2015

Bảng 2-1: Nội dung phương án 1 Năm

TC

Thời

gian

Hình thức dẫn dòng

Lưu lượng dẫn dòng

Các công việc phải làm và các mốc

96,7 (m3/s)

- Làm đường thi công, lán trại, kho bãi, tập kết vật tư, thiết bị xe máy

- Đắp đê quai bên phải đập

- Bóc phong hóa, đào móng đập tràn xả

323 (m3/s)

- Thi công xong cơ bản tràn xả lũ

- Tiếp tục thi công gia cố đống đá tiêu nước phía hạ lưu công trình

- Xây rãnh thoát nước

96,7 (m3/s)

- Đắp lấn dần đê quai thượng lưu để chuẩn bị ngăn dòng

- Dẫn dòng qua cống lấy nước và bóc móng đập phần còn lại bên vai phải

- Thi công đống đá tiêu nước

- Đắp đập ở vai phải đến cao trình vượt

lũ chính vụ

- Hoàn thiện tràn xả lũ

- Hoàn thiện đập và trồng cỏ mái ta luy

hạ lưu toàn tuyến đập đến cao trình thiết

323 (m3/s)

- Đổ bê tông phần gia cố mặt đập

- Hoàn thiện đường công tác bê tông trên mặt đập

- Hoàn thiện tường chắn sóng

- Hoàn thiện, thu dọn mặt bằng và dọn

vệ sinh công trường

- Làm hồ sơ và bàn giao công trình

* Phương án 2:Thời gian thi công 2,5 năm từ ngày 01 tháng 01 năm 2013 đến ngày 31 tháng 08 năm 2015

Bảng 2-2 : Nội dung phương án 2 Năm

TC

Thời

gian

Hình thức dẫn dòng

Lưu lượng dẫn dòng

Các công việc phải làm và các mốc

khống chế

96,7 (m3/s)

323 (m3/s)

- Thi công xong cơ bản tràn xả lũ

- Tiếp tục thi công gia cố đống đá tiêu nước phía hạ lưu công trình

- Trồng cỏ ta luy hạ lưu phần bên phải, xây rãnh thoát nước

96,7 (m3/s)

- Xây lát và hoàn thiện tràn xả lũ

và cống ngầm đã thi công xong

323 (m3/s)

- Hoàn thiện đường công tác bê tông trên mặt đập

- Hoàn thiện tường chắn sóng

- Hoàn thiện, thu dọn mặt bằng và dọn

vệ sinh công trường

- Làm hồ sơ và bàn giao công trình

Sinh viên: Lớp:

+ Thi công đập đất không bị giám đoạn, chủ động được tiến độ thi công

+ Khối lượng đào đắp đê quai nhỏ hơn phương án 2

+ Không ảnh hưởng đến nhu cầu dùng nước ở hạ lưu

- Nhược điểm:

+ Cao trình đê quai cao nên khối lượng đê quai lớn

+ Cường độ thi công không đồng đều, năm thứ nhất thi công quá lớn do

phải hoàn thành cống lấy nước và tràn xả lũ

* Phương án 2:

- Ưu điểm: Lợi dụng được lòng suối tự nhiên nên việc dẫn dòng rất thuận

lợi cho thi công, mặt bằng thi công rộng, ít ảnh hưởng đến hố móng Khả năng

thoát lũ lớn, khối lượng đê quai ít

- Nhược điểm: Giá thành cống dẫn dòng rất cao, thiết kế thi công phức

tạp, thời gian thi công cống dẫn dòng kéo dài do khối lượng lớn Sau khi dẫn

dòng xong thì công tác lấp cống dẫn dòng cũng chiếm nhiều thời gian và tốn kém

2.1.4.1 Đánh giá chọn phương án

- Vì thời gian có hạn nên em chỉ có thể phân tích định tính dựa trên điều

kiện đặc điểm của công trình để đánh giá lựa chọn phương án dẫn dòng cho công

trình Hồ Chứa Nước Lanh Ra như sau:

+ Do các điều kiện thi công của công trình nên việc bố trí dẫn dòng chủ

yếu là để thi công đập chính và đường tràn

+ Trình tự thi công đập đất giữa 2 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

thi công giữa các mùa tương đối đồng đều và ổn định

- Qua phân tích đánh giá ta lựa chọn phương án 1 làm phương án thiết kế

dẫn dòng thi công là tối ưu hơn

2.1.4.2 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

- Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công

- Theo QCVN 04-05-2012 Thì tần suất lưu lượng mực nước lớn nhất để

thiết kế các công trình tạm phục vụ dẫn dòng được xác định theo bảng sau:

- Hệ thống công trình đầu mối Hồ Chứa Nước Lanh Ra (đập dâng, tràn xả

lũ) đều là công trình cấp III thời gian thi công  2 mùa khô nên ta có tần suất dẫn

dòng thi công là 10%

Bảng 2-3: tần suất dẫn dòng thi công

Mùa kiệt Mùa lũ Mùa kiệt Mùa lũ

2.1.5.Chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế

+ Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công là một vấn đề khá phức tạp vì nó

liên quan đến rất nhiều vấn đề như: Đặc điểm thuỷ văn, khí tượng, đặc điểm kết

cấu công trình, phương pháp dẫn dòng, điều kiện và khả năng thi công

+ Công trình hồ chứa nước Lanh Ra gồm các hạng mục như đập đất, cống,

tràn xả lũ Vì vậy ta nên lợi dụng kết hợp dẫn dòng theo mùa hoặc theo năm thi

công, khối lượng công trình đầu mối Lanh Ra tương đối lớn, nên không thể thi công dứt điểm các hạng mục trong một mùa khô hay một năm, nên ta phải chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng sao cho phù hợp với quá trình thi công Do đó ta có thể chọn thời đoạn dẫn dòng làm nhiều đợt qua các công trình như: Kênh, cống ngầm, tràn

+ Lưu lượng lớn nhất trong mùa lũ từ tháng IX đến tháng XII: Q = 323(m3/s)

+ Lưu lượng lớn nhất trong mùa kiệt từ tháng I đến tháng VIII: Q = 96,7(m3/s)

2.2 Nội dung tính toán

2.2.1 Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp

2.2.1.1.Mục đích

+ Xác định quan hệ Q ~ Ztl khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

+ Xác định cao trình đê quai thượng lưu và hạ lưu

+ Xác định cao trình chống lũ vào cuối mùa khô

+ Chống xói lở và có biện pháp gia cố

2.2.1.2 Xác định mức độ thu hẹp

- Để tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp ta xem sông có mặt cắt ngang dạng hình thang cân và dòng chảy như dòng chảy ổn định trong kênh hở hình thang

Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật ta có các thông số sau:

- Độ dốc bình quân đáy sông: i = 0,035

- Lưu lượng thiết kế ứng với mùa lũ P10% : Q = 323 (m3/s)

- Lưu lượng thiết kế ứng với mùa kiệt p10%: Q = 96,7 (m3/s)

Do đó khi lũ lớn nhất thì cột nước trong lòng sông thu hẹp được tính toán theo bài toán dòng chảy đều trong kênh hở,với lưu lượng chảy qua kênh được tính theo công thức

Tính thử dần các giá trị h ta có các giá trị Q tương ứng kết quả thể hiện ở bảng sau

Trong đó:

Cột 1: Cột nước tại lòng sông (giả thiết)

Cột 2: Cao trình thượng lưu: Ztl = h + đáy đập

Từ lưu lượng đỉnh lũ Q = 323 (m3/s) tra quan hệ (Q ~ Zhl) ta được: Zhl =26,88(m)

+ Xác định tiết diện ướt của sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ 1

Do thi công đập đất bên trái và phải trên bãi bồi về mùa kiệt nên ta không cần đắp đê quai, do đó chân móng của đập phải đặt ở cao trình lớn hơn cao trình

Ứng với cao trình mực nước hạ lưu Zhl = 26,88(m) đo trên mặt cắt dọc đập xác định được 1 = 55,15 (m2)

+ Xác định tiết diện ướt của lòng sông cũ 2:

Ứng với cao trình mực nước hạ lưu Zhl = 26,88 (m) đo trên mặt cắt dọc đập xác định được 2= 151,4 (m2)

+ Mức độ thu hẹp của dòng suối được biểu thị bằng công thức sau:

1: là diện tích mặt cắt ướt của lòng sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ (m2)

2: là diện tích mặt cắt ướt của lòng sông cũ (m2)

4 , 151

15 , 55

% 100

Ta thấy mức độ thu hep của lòng sông K = 36,4% nằm trong khoảng (30%

 60%) như vậy không cần giảm khối lượng đắp đập đợt I

Tính vận tốc tại cửa thu hẹp Vc, áp dụng công thức (1-2) trang 12 GTTC tập I

) (2 1



TK dd c

Q : là lưu lượng dẫn dòng thi công mùa lũ

: là hệ số thu hẹp bên (trong trường hợp này thu hẹp một bên nên  = 0,95)

) 15 , 55 4 , 151 ( 95 , 0

323 )

Q V

TK dd

V c

2 2

13 , 2 81 , 9 2

53 , 3 85 , 0

- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ năm thứ nhất:

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

Zvl = Ztl +  (2-5)

Trong đó:

Zvl: là cao trình đắp đập vượt lũ năm thứ nhất (m)

Ztl: là mực nước phía thượng lưu đập (m)

 = (0,5  0,7) m Ta chọn  = 0,52(m)

 Zvl = 27,48 + 0,52 = 28(m)

Vậy cao trình đắp đập vượt lũ năm thứ nhất là: Zvl = 28(m)

2.2.2 Tính toán thủy lực qua cống ngầm

2.2.2.1 Mục đích

Thiết kế kênh dẫn dòng hợp lý về kinh tế và kỹ thuật Đảm bảo thoát nước

qua các tháng trong năm thi công thứ hai

2.2.2.2 Nội dung tính toán

2.2.2.2.1 Tính toán thủy lực kênh sau cống

Xác định kích thước kênh sau cống (bxh) Xác định ứng với mỗi cấp lưu lượng qua cống Lợi dụng công trình lâu dài nên lấy bk = 2m, lấy theo tài liệu thiết kế bản vẽ thi công

Như vậy chỉ cần xác định h ứng với mỗi cấp lưu lượng Qc

Theo phương pháp đối chiếu mặt cắt lợi nhất về mặt thủy lực

Q

i m R

ln

4 )

ln

R R

- Ta xem cống làm việc như một đập tràn đỉnh rộng nối tiếp với hạ lưu là

hố xói và kênh lấy nước

- Tính độ sâu phân giới hk trong cống (Sách thủy lực tập II trang 165)

B g

48 , 1 1

3

2

2 3

2

2

m b

từ hạ lưu về thượng lưu cống

+ Giả thiết cống chảy có áp, khi đó quan hệ lưu lượng tháo Q và cột nước

56 , 1



i - tổng hệ số tổn thất thuỷ lực từ mặt cắt đầu đến mặt cắt bể tiêu năng (sau cửa ra cống) bao gồm:

- Tổn thất tại khe phai: KP = 2  0,1 = 0,2;

- Tổn thất tại cửa vào: V = 0,11 (cửa vào uốn cong theo cung tròn)

- Tổn thất tại cửa ra:  ( 1  ) 2  0 , 770

h r

3 , 1 2 , 1 ) (

h b

m

C: Hệ số sê di

015 , 0

130 81 , 9 2

48 ,

ZđqTL = 27,1m + Kiểm tra điều kiện chảy có áp:

- Cống có cửa vào thuận (lượn tròn)

264 , 7 039 , 0

316 , 0 56 , 1

166 , 1 56 , 1







z Z

, thoả mãn điều kiện chảy có áp

2.2.3 Tính toán điều tiết dòng chảy qua tràn

2.2.3.1 Nội dung tính toán

Đối với công trình hồ chứa nước Lanh Ra theo phương án thi công đã chọn thì công trình sẽ thi công trong 2,5 năm Năm thứ nhất dẫn dòng qua sông thiên nhiên như vậy năm thứ nhất ta không cần điều tiết dòng chảy, mà chỉ tính điều tiết cho năm thứ hai và dẫn dòng qua cống ngầm mùa khô năm thứ hai, mùa lũ năm thứ hai dẫn dòng qua tràn xả lũ

Xác định thời điểm mực nước trong hồ đạt cao trình đáy cống,ngưỡng tràn Căn cứ vào lượng nước dẫn trong năm, chọn ngày 02/01 ngăn dòng thì lưu lượng Qt1= 323 m3/s

Wtích = Wđến – Wxả (2-15)

Trong đó:

Wđến - Tổng lượng nước đến trong thời gian tính toán (m3)

Wxả - Lượng nước xả về hạ lưu (m3)

Wtích - Lượng nước được tích lại trong hồ (m3)

Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật ta có cao trình ngưỡng tràn là 34,50(m)

Biểu đồ đường quan hệ (Z-W)

Hình 2-3: Biểu đồ đường quan hệ tổng lượng nước hồ và cao trình thượng lưu

Trong thời gian mùa lũ với tần suất p = 10% ta có:

Qmax = 323 (m3/s); Wlũ = 7,5x106 (m3)

Với lưu lượng Qmax = 323 (m3/s ) xả qua tràn,phần còn lại trữ trong hồ

Dùng phương pháp Kôtrêrin để tính toán điều tiết lưu lượng xả lũ

Dùng phương pháp này xem đường quá trình tháo lũ là một đường thẳng

và xem đường tháo nước lũ thiết kế là tam giác

Hình 2-4: Sơ đồ tính toán điều tiết lũ kôcherin Tính theo phương pháp Kôtrêrin ta có công thức tính:

Bảng 2-7:Tính toán với các lưu lương giả thiết

q t

Q (m /s)3

Sinh viên: Lớp:

2.2.3.2 Ứng dụng kết quả tính toán

Từ bảng trên ta xác định qmax = 78,69(m3/s), tương ứng với mực nước thượng lưu Ztl = 35,89 (m) Như vậy khi thi công đập đất năm thứ 2 ( hết mùa khô) phải thi công vượt qua cao trình lũ chính vụ là: 35,89 (m)

2.2.4 Tính toán điều tiết thường xuyên

2.2.4.1 Mục đích

Xác định đường quá trình mức nước dâng lên thượng lưu theo thời gian tương ứng với lưu lượng xả vớ lưu lượng tích lại trong hồ Từ đó xác định mực nước cũng như lưu lượng tháo về hạ lưu ở thời điểm tính toán

2.2.4.2 Nội dung tính toán

- Đây là bài toán cân bằng nước: Wđến = Wxả + Wtích (2-18)

Qđến t = Qxả  t + Ftb  H (bỏ qua thấm , bốc hơi) (2-19)

Trong đó

Wđến :lượng nước đến (m3)

Wxả: lượng nước xả về hạ lưu (m3)

Wtích: lượng nước tích lại trong hồ (m3)

Qđến: lưu lượng đến (m3/s)

Qxả: lưu lượng xả (m3/s)

t: khoảng (gia cố) thời gian tính toán (s)

Ftb(m2): diện tích trung bình mặt hồ tại cao trình mặt nước đang tính toán Ztl và Ztl + H

10 061 ,

xa den

tich

Q Q

Vào tháng 1 nước xả qua tràn: Qtr = 5,94m3/s

Có Qtr tra quan hệ Qtr ~ Ztl ta được Ztl = 32,379m

Có Ztl tra quan hệ Wtr ~ Z hồ ta được W32,379 = 2,103106m3Vậy tổng nước cần tích kể từ khi mực nước ở cao trình ngưỡng tràn đến khi đạt được lưu lượng xả qua tràn tạm

,

97 , 2

10 279 ,





giây = 26 giờ

Như vậy tới 11 giờ 30 phút ngày 06 tháng 01 lưu lượng xả qua tràn đạt QT

= 5,94m3/s, từ thời điểm này đến ngày 30 tháng 01 mực nước trong hồ sẽ ổn định

2.2.5 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng

2.2.5.1 Đê quai

- Tuyến đê quai,Khi đắp đê quai cần thỏa mãn những yêu cầu sau:

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

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

+ Vị trí đắp đê quai ở thượng lưu được nối từ bờ trái của dòng sông hướng vào kênh dẫn dòng, đê quai này có nhiệm vụ ngăn nước từ thượng lưu về không cho tràn vào hố móng làm ảnh hưởng thi công hố móng đập

+ Phải liên kết tốt với 2 bờ và lòng sông Trong trường hợp cần thiết phải bảo vệ thích đáng để tránh dòng chảy làm xói lở và phá hoại

+ Khối lượng ít nhất, tận dụng được vật liệu địa phương, đảm bảo nhân lực, vật liệu và máy móc ít nhất mà có thể xây dựng xong trong thời gian ngắn nhất với giá rẻ nhất

- Chọn cao trình, vị trí và mặt cắt đê quai

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

+ Tính khối lượng đê quai

Đê quai hạ lưu

Diện tích trung bình (m 2 )

Khoảng cách (m)

Khối lượng (m 3 )

Diện tích trung bình (m 2 )

Khoảng cách (m)

Khối lượng (m 3 )

2.2.5.2 Công trình tháo nước

Trong thi công các công trình thủy lợi các công trình tháo nước thường gặp nhiều khó khăn Trong công việc tính toán, lựa chọn và bố trí các công trình tháo nước hợp lý thì tiến độ thi công được tăng nhanh và hiệu quả, sẽ giảm được chi phí cho công trình Công trình hồ chứa Lanh Ra gồm có những hạng mục chính cần phải bố trí công trình tháo nước sau:

- Tuyến công trình: Chọn tuyến công trình ngắn nhất, khối lượng đào, đắp

ít dễ thi công, thuận tiện cho giao thông đi lại

- Kích thước: Cống lấy nước: Cống hộp chữ nhật, (bh)= (1,21,3)m

- Biện pháp thi công: Căn cứ vào tình hình địa chất, địa hình và các yêu cầu thực tế trong thi công, chọn vị trí cống lấy nước ở bên vai phải đập Lưu lượng một phần được xả qua cống lấy nước Qc = 1,48 (m3/s)

2.2.6 Ngăn dòng

2.2.6.1 Tác dụng và mục đích

- Công tác ngăn dòng là một khâu rất quan trọng trong thi công các công trình thủy lợi Nó quyết định toàn bộ tiến độ thi công, thời gian hoàn thành cụm công trình đầu mối

- Mục đích công tác ngăn dòng là tìm chênh lệch cột nước, vận tốc ngăn dòng, đường kính đá ngăn dòng sao cho hợp lý nhất về kinh tế và kỹ thuật

2.2.6.2 Chọn tần suất lưu lượng thiết kế ngăn dòng

- Thời gian ngăn dòng đã được xác định thì lưu lượng ngăn dòng chỉ phụ thuộc vào tần suất thiết kế ngăn dòng



Tần suất thiết kế phụ thuộc vào cấp công trình theo QCVN 04-05 -2012.Tần suất lưu lượng lớn nhất tính toán ngăn dòng là P = 10% đối với công trình cấp III

2.2.6.3 Chọn ngày tháng ngăn dòng

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

Chọn lúc nước kiệt nhất trong mùa khô

Đảm bảo sau khi ngăn dòng có đầy đủ thời gian đắp đê quai, bơm cạn nước, nạo vét hố 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 dòng, chuẩn bị vật liệu thiết bị Ảnh hưởmg ít nhất đến việc lợi dụng tổng hợp dòng chảy

- Hồ chứa nước Lanh Ra 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 trước đó

- Dựa vào những điều kiện đã phân tích trên ta chọn ngày chặn dòng là vào lúc 8 giờ ngày 02 tháng 01 năm 2013 thi công vì có điều kiện thuận lợi sau:

Lúc bắt đầu mùa khô nên lưu lượng nhỏ: Q10% = 4,8 (m3/s) Theo tài liệu thủy văn mặc dù không phải là lúc kiệt nhất, tháng 2,3 mới là lúc kiệt nhất nhưng

để có thời gian đắp đập chính kịp tiến độ

Các công trình phục vụ ngăn dòng đã được sẵn sàng, vật liệu tập kết đầy đủ Đảm bảo sau khi ngăn dòng có đủ thời gian nạo vét hố móng và thi công đập chính thuận lợi, dễ dàng

2.2.6.4 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng

Thời gian ngăn dòng đã được xác định thì lưu lượng ngăn dòng chỉ phụ thuộc vào tần suất thiết kế ngăn dòng

Tần suất thiết kế phụ thuộc vào cấp công trình theo QCVN 04-05-2012.Tần suất lưu lượng lớn nhất tính toán ngăn dòng là P = 10% đối với công trình cấp III

2.2.6.5 Xác định bề rộng ngăn dòng

- Chiều rộng ngăn dòng quyết định bởi các yếu tố:

+ Lưu lượng thiết kế ngăn dòng: Lưu lượng ngăn dòng Q = 4,8 (m3/s) + Điều kiện chống xói của nền: Theo tài liệu địa chất lòng sông thì lòng sông là cát thô có lẫn cuội sỏi, kết cấu kém chặt Tra bảng (1-2) trang 8 giáo trình thi công tập 1, với cát hạt thô thì lưu tốc bình quân cho phép không xói [V]= 0,650,75(m/s)

+ Cường độ thi công

+ Yêu cầu về lợi dụng tổng hợp dòng chảy

* Qua phân tích các yếu tố trên chọn bề rộng ngăn dòng B = 10m, lưu tốc qua cửa ngăn dòng v = 0,46 (m/s) < [V] và cột nước cửa ngăn dòng h = 0,54(m)

- Phương pháp ngăn dòng:

+ Có nhiều cách ngăn dòng như: Đổ vật liệu vào dòng chảy, nổ mìn định hướng, bồi đắp bằng thủy lực, đóng cửa van

+ Yêu cầu công tác đổ đá đắp đập ngăn dòng là khẩn trương, liên tục với

độ cao cho tới khi đập nhô ra khỏi mặt nước

Hiện nay có ba phương pháp ngăn dòng:

Phương pháp lấp đứng

+ Mặt bằng rộng, giao thông thuận lợi, lòng sông xoải, bãi vật liệu gần về

cơ bản đảm bảo yêu cầu đắp đập ngăn dòng được khẩn trương liên tục với cường

độ cao

+ Do đó chọn phương pháp lấp đứng để ngăn dòng, lấp từ hai bờ vào

Hình 2-7: Sơ đồ phương pháp lấp đứng + Ngăn đê quai thượng lưu trước, để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đắp đê quây hạ lưu

- Phương pháp tổ chức thi công ngăn dòng:

Trước khi ngăn dòng cần tiến hành kiểm tra lại công trình dẫn nước, khối

lượng vật liệu chuẩn bi ngăn dòng theo dự tính, thành lập ban chỉ huy ngăn dòng

Dùng ôtô vận chuyển vật liệu đất đá xuống cửa ngăn dòng và lấp từ hai bờ sang.Sau đó ngăn dòng cần tiến hành tôn cao, đắp đến cao trình thiết kế

- Tổ chức thi công ngăn dòng:

Đắp đê quai thượng lưu trước, đê quai hạ lưu sau để giảm khối lượng đê quai hạ lưu vì đê quai hạ được đắp trong trạng thái tĩnh,mực nước hạ lưu thấp Cao trình đắp đê quai thượng lưu : Zđqt = + 33,00 m

Bề rộng đỉnh : B = 5 m

Hệ số mái đê quai thượng lưu: m = 2

Cao trình đê quai hạ là : Zđqh = + 27,00 m

Bề rộng đỉnh : B = 3 m

Hệ số mái đê quai hạ lưu: m = 1,5

- Tính toán thủy lực ngăn dòng theo phương pháp lấp đứng

Thời điểm ngăn dòng ngày 02 tháng 01, lưu lượng ngăn dòng thiết kế đã chọn là: q= 4,8 (m3/s)

- Phương trình cân bằng nước

Qđến = Qxả + Qcửa + Qthấm + Qtích (2-20)

( để đơn giản có thể bỏ qua Qthấm , Qtích)

- Căn cứ vào quan hệ Qdẫndòng ~ ZTL

- Lưu lượng qua cửa dẫn dòng: Qcửa:

hc = hh = 0,90 (m): Tra quan hệ (Q – hh) ứng với Qđến = 4,8m3/s

B = B +m.hc: Chiều rộng trung bình của ngăn dòng (m)

Để tính được Qcửa phải tính đúng dần bằng cách giả thiết ZTL, ứng với một

bề rộng cửa ngăn dòng cho đến khi nào thỏa mãn phương trình cân bằng nước

Và chỉ tính cho trường hợp khi hai chân kè gặp nhau B = 0

Giả thiết một số giá trị H tl > h h

B

/ 951 , 3 ) 632 , 1

732 , 0 1 ( 632 , 1 35 , 1

8 , 4 )

1 (

Sinh viên: Lớp:

+ Đường kính viên đá lớn nhất dùng để ngăn dòng

2

2 86

g

V D

951 , 3

đ : Khối lượng riêng của đá (đ = 2,6 T/m3)

n : Khối lượng riêng của nước (n = 1T/m3) Vậy chọn loại đá sỏi kích thước D0,672 (m) để làm vật liệu chặn dòng

Chương 3

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN

3.1 Công tác hố móng

Hồ chứa nước Lanh Ra được thi công trên nền đập có địa tầng rất phức

tạp, dưới nền có tầng địa chất lớp 5 ''Cát hạt mịn - thô lẫn dăm cuội sỏi màu xám,

xám nâu, vàng nhạt, trạng thái kém chặt, nguồn gốc bồi tích trẻ” phân bố dọc tuyến đập phạm vi lòng sông và thềm sông ở độ sâu từ 5m đến 10m, có tính thấm mạnh Dưới lớp 5 là tầng đá phong hóa mạnh lớp 8 có hệ số thấm K>0,05 lít/phút-m²

Thung lũng sông Lanh Ra tại vị trí xây dựng công trình đầu mối khá rộng, thuận lợi cho việc phân đoạn đập và dẫn dòng thi công

Dãy núi ở bờ phải dốc đứng, không thuận tiện cho việc bố trí đường thi công phần cống ở phía này

Mặt bằng thi công rộng rãi, về mặt thời gian phải hoàn thành đúng yêu cầu tiến độ đề ra.Vì vậy cần phải có một tiến độ thi công hợp lý cho công tác hố móng

3.1.1 Thiết kế tiêu nước hố móng

Trong quá trình thi công móng đập thì tiêu nước hố móng là một khâu rất quan trọng Vì hố móng nằm dưới nền đất đá Do đó khi ta đào lớp đất đá thì nước sẽ tập trung tại hố móng chủ yếu là nước mưa, nước thấm từ xung quanh xuống , để đảm bảo cho công tác thi công hố móng đúng yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo cho tiến độ công trình ta phải thiết kế phương án tiêu nước hố móng tối

ưu nhất

3.1.1.1 Đề xuất và lựa chọn phương án

- Có hai phương pháp tiêu nước hố móng đang được dùng phổ biến đó là: Phương pháp tiêu nước trên mặt và phương pháp tiêu nước bằng cách hạ thấp mực nước ngầm

- Phương pháp tiêu nước trên mặt là 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 một phương pháp tương đối phức tạp và đắt tiền

- Phần lòng sông: Từ mặt cắt C15 đến mặt cắt C18 đào bóc bỏ hết lớp 1 và lớp 5 (cát sỏi lòng sông) dưới nền đập ở khối thượng lưu và khối lõi chống thấm tầng đá phong hóa mạnh lớp 8, tạo chân khay cắm vào lớp 8 từ 0,5 đến 1m Khoan phụt vữa xi măng – sét tạo màng chống thấm qua lớp 8

- Phần thềm sông: Từ mặt cắt C6 đến mặt cắt D15, nền đập bóc lớp mặt từ 0,5m đến 1m Xử lý chống thấm qua nền đập bằng biện pháp đào chân khay (Chân khay thượng lưu và chân khay tim đập) cắt qua tầng thấm nước mạnh lớp

5 và xử lý khoan phụt trong tầng đá phong hóa mạnh (lớp 8)

- Chân khay thượng lưu đập được đào đến tầng ít thấm nước và đắp lại bằng đất khai thác từ mỏ vật liệu A, có nhiệm vụ cắt dòng chảy ngầm dưới lớp 5 để thi công chân khay tim đập và khoan phụt chống thầm với chiều sâu từ 5m đến 8m

- Chân khay tim đập được đào cắm sâu tầng đá phong hóa mạnh lớp 8 và lớp

6 tối thiểu 1m đắp lại bằng vật liệu đất bãi D (khối lõi chống thấm) Xử lý khoan

- Nguyên tắc chung của việc bố trí hệ thống tiêu nước hố móng là:

+ Không cản trở hoặc ít cản trở nhất trong khi thi công hố móng cũng như trong quá trình thi công các công việc tiếp theo

+ Trong quá trình thi công hố móng có thể chia hố móng thành từng khu, tuỳ thuộc vào yêu cầu thi công mà bố trí máy bơm nước và chọn số máy bơm

cho hợp lý

3.1.1.2 Xác định lưu lượng nước cần tiêu

Tháo nước hố móng bằng phương pháp tiêu nước trên mặt được chia làm 3 thời kỳ sau:

a) Thời kỳ đầu

Là thời kỳ ngăn dòng sau và trước khi đào móng Thời kỳ này gồm các loại nước đọng, nước mưa và nước thấm Lưu lượng nước cần tiêu tính theo công thức sau:

T: Thời gian đã định để hút cạn hố móng (h); Chọn T= 05 ngày

Q1 : Lưu lượng cần tiêu (m3/h)

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

W =  h (m3)

: Diện tích bình quân của mặt nước hố móng trong ngày đêm (m2)

(: được xác định từ bình đồ và mặt cắt ngang của đập xác định được hố móng đoạn lòng sông:= 3.589 m2)

h: Lượng nước đọng trung bình trong hố móng (m), tra quan hệ Q1 ~ hhl

ứng với lưu lượng tháng ngăn dòng; h = 1,12 (m)

Qt: Lưu lượng nước thấm (m3/h) vào hố móng, vì sau khi ngăn dòng, dòng thấm không phải là dòng ổn định nên Qt được tính gần đúng bằng 12 lượng nước đọng

Qm: Lưu lượng nước mưa (m3/h) Thời kỳ này thường là mùa khô nên lượng nước mưa không đáng kể nên trong tính toán có thể bỏ qua Qm = 0

=>

T

h Q

5

12 , 1 3589

Hình 3-1: Sơ đồ bố trí tiêu nước hố móng

1 Hướng vận chuyển đất 2,3 Mương thoát nước

4 Giếng tập trung nước

Qm: Lưu lượng nước mưa đổ vào hố móng (m3/h)

F: Diện tích hứng nước mưa của hố móng (m2); được xác định trên bình đồ: F= 37325 (m2)

h: Lượng nước mưa bình quân ngày trong giai đoạn tính toán.h= 0,012(m) => Qm=

24

012 , 0

37325 

=18,66 (m3/h)

Qđ : Lưu lượng nước róc ra từ khối đất đào

Do tầng sét không chứa nước và dất, đá đào ra được đổ ngay lên xe ôtô nên

Qđất =

n

m a V

qt1 : Lưu lượng đơn vị thấm qua đê quai thượng lưu ( m2/h)

qt2: Lưu lượng đơn vị thấm qua đê quai hạ lưu ( m2/h)

qt3: Lưu lượng đơn vị thấm từ mái hố móng( m2/h)

qt4: Lưu lượng đơn vị thấm từ đáy hố móng( m2/h)

Ở đây ta bỏ qua thấm từ đáy hố móng và mái hố móng, chỉ tính cho thấm qua đê quai thượng lưu và hạ lưu Ta xét trường hợp đê quai thượng và hạ lưu như đập đất đồng chất hạ lưu không có nước, không có vật thoát nước, đặt trên nền không thấm nước

2

1

3

5 4

2 2

b = 5 m – là chiều rộng đỉnh đê quai thượng lưu

Hđê = 11,23 m – là chiều cao của đê quai thượng lưu

m: hệ số mái thượng của đê quai m = 2

10 09 , 8 225

, 35 2

) 5 , 0 16 , 22 ( ) 16 , 22 08 , 10

 Qtl = qtl Lđê quai thượng = 8,0910-4  289,06 = 0,234( m3/h)

+ qt2: Lưu lượng thấm qua đê quai hạ lưu, xác định theo công thức ( 4 – 6 )

trang 45 giáo trình thi công tập I

0,5mH L0

L l

Hình 3-3: Sơ đồ tính thấm qua đê quai hạ lưu trên nền thấm

L

q t

2

) ( )

K: Hệ số thấm của đê quai (m/h) Lấy K = 1,510-4 (m/s)

L = Lo – 0,5mH + l(với l = 1 m lấy theo kinh nghiệm)

Với: L0 = (m1 + m2)Hđê + b = (2 + 1,5) 1,96 + 3 = 9,86 m

chiều rộng đỉnh đê quai hạ lưu: b = 3 m

chiều cao của đê quai hạ lưu: Hđê = 1,96 m

m: Hệ số mái hạ lưu của đê quai m = 1,5

4

9,76 2

0,5 5,93 5,93

1,47 10

5 , 1

c) Thời kỳ thi công công trình chính

Trong thời kỳ này lượng nước tiêu bao gồm: Nước mưa, nước thấm và nước thi công

Q3 = Qm + Qt + Qtc (3-8)

Trong đó:

Sinh viên: Lớp:

Qm là lưu lượng nước mưa (m3/h) (Vì thời kỳ này thi công từ tháng 2 đến

tháng 7 trong mùa khô nên lượng nước mưa được tính như thời kỳ đào móng)

Qtc là lưu lượng nước thi công (m3/h) (là lượng nước cần để nuôi dưỡng

bê tông, khoan phun xử lý nền, bảo đảm cọ rửa vật liệu và thiết bị…) Xác định dựa theo thực tế Trong trường hợp này thi công đập đất nên lượng nước này không có Qtc =0

Qt là tổng lượng nước thấm (m3/h) (được tính như thời kỳ đào móng)

 Q2 = Q3 = 18,915 (m3/h)

Vậy: Qtiêu = max( Q1 ;Q2 ;Q3 ) = Q1 = 83,74 (m3/h)

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

+ Lựa chọn thiết bị:

Việc chọn thiết bị tiêu nước (máy bơm) phải dựa vào kết quả tính toán và tiến hành bơm thử, để điều chỉnh thiết bị cho phù hợp nhằm đảm bảo cho việc tháo nước diễn ra đúng yêu cầu và tiến độ

Nếu nước bơm rút xuống nhanh, chứng tỏ công suất máy bơm quá lớn, cần bớt một số máy, hoặc giảm lưu lượng của máy

Nước không rút, hoặc rút chậm, có thể đê quai có nhiều hang hốc, lỗ rỗng lớn thì phải xử lý triệt để rồi mới bơm

Mực nước rút tới mức độ nào đó rồi dừng lại, chứng tỏ lượng nước vào và

ra bằng nhau Cần phải thêm năng lực thiết bị và sử lý các lỗ rỗng trong đê quai

để tiếp tục hạ mực nước ngầm

Để đảm bảo hố móng luôn khô ráo , quá trình bơm tiêu nước nhanh chóng thì cần tăng lưu lượng tiêu nước tính toán khi ta chọn máy bơm

Từ đó : QTTtiêu = KQmaxtiêu

Với K : hệ số dự trữ khi tiêu nước , theo kinh nghiệm K = 1,2

Vậy : QTTtiêu = 1,283,74 = 100,488 (m3/h)

+ Chọn loại máy bơm:

Để chọn được số máy bơm và bố trí hệ thống rãnh tiêu ta dựa vào:

Lưu lượng và cột nước cần bơm

Bố trí phù hợp với địa hình và bố trí chung trong công trình

Căn cứ sổ tay tra cứu máy bơm do Thầy Nguyễn Công Tùng, bộ môn Máy Bơm và Trạm Bơm Trường Đại Học Thủy Lợi làm chủ biên Ta chọn như sau: máy bơm có Qmb = 50(m3/h)  số máy bơm : n =



 Chọn 2 máy bơm có số liệu như sau:

Số liệu kỹ thuật của máy bơm ly tâm của công ty chế tạo bơm Hải Dương: