Đồ Án Thiết Kế Thi Công Đập Bê Tông Trọng Lực

Điều kiện địa hình Địa hình khu vực xây dựng công trình chia làm hai loại rõ rệt : Địa hình đồi núi và địa hìnhđồng bằng.. Điều kiện khí hậu thủy văn và đặc trưng dòng chảy Vùng xây dự

THIẾT KẾ THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC

CÔNG TRÌNH THỦY LỢI ĐẬP LÒNG SÔNG

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH

 Tên dự án: hồ chứa nước Lòng Sông.

 Vị trí: thuộc địa phận các xã Phong Phú, Phú Lạc, Phước Thể và thị trấn Liên

Hương – huyện Tuy Phong tỉnh Bình Thuận, có tọa độ địa lý khoảng :

- Cấp nước tưới cho 4260 ha trong đó tự chảy 4000ha, tạo nguồn tưới bơm 260ha

- Cấp nước sinh hoạt cho 53300 người

- Cải tạo môi trường , chống cát bay, sa mạc hóa khu vực

- Giảm nhẹ lũ cho hạ du

1.2.2 Cấp công trình

- Đầu mối : Cấp III

- Kênh và công trình trên kênh : Cấp IV

1.3 QUI MÔ KẾT CẤU CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH

1.3.1 Thành phần công trình

1.3.1.1 Đầu mối

- Đập dâng bằng bê tông trọng lực

- Sửa chữa đập dâng Tuy Tịnh

- Kênh Cây Cà – kênh Tuy Tịnh

- Công trình trên kênh có 108 hạng mục

1.3.3 Đặc điểm kết cấu công trình

- Diện tích lưu vực : F = 394 km2

- Cấp công trình : cấp III

- Lũ thiết kế ứng với tần suất : P=0,5%

- Lũ kiểm tra ứng với tần suất: P=0,1%

Thông số kĩ thuật phương án chọn công trình đầu mối: B ng 1.1ảng 1.1

1.4 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

1.4.1 Điều kiện địa hình

Địa hình khu vực xây dựng công trình chia làm hai loại rõ rệt : Địa hình đồi núi và địa hìnhđồng bằng

Vùng đồi núi là các khối đá thuộc dãy trường sơn Cao độ phổ biến khoảng 150m đến200m, đỉnh cao nhất là 500m vùng này có dạng địa hình xâm thực bào mòn với các độ dốckhác nhau, ưu thế là các sườn dốc 100-200, rất ít sườn dốc có độ dốc lớn hơn 300, càng raphía biển núi càng thấp dần và nghiêng về phía Lòng Sông

Đồng bằng là các dải đất hẹp chạy dọc trung và hạ lưu sông Lòng Sông, miền ven biển phân

bố phức tạp do các khối núi đồi và cồn cát chia cắt

Đồng bằng được tạo thành bởi bốn bậc thềm ( thềm I – thềm IV ) và các bãi bồi với những

Lưu vực hạ du sông Lòng Sông có hai vùng chính nằm ở hai bên sông Vùng đất phía bờphải từ chân núi Một, núi Hòn Mồng kéo dài đến chân núi Kền Kền cho đến bờ sông, và bị

án ngữ về phía bờ biển bởi các dãy núi Nạng và núi Láng Bò Đó là vùng đất nông nghiệpCây Cà – Nha Mé nằm ở hai bên đường sắt Bắc Nam, vùng này phần lớn nằm dưới độ cao150m Nằm ở bờ trái sông Lòng Sông, đó là vùng đất nông nghiệp kéo dài từ bờ sông đếncác chân núi ông Xiêm, ông Tào và núi Đất cho đến các dải ven biển, vùng này phần lớn cócao độ dưới 30

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

Vùng xây dựng công trình Lòng Sông nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhưng dođặc điểm địa hình nên có những đặc điểm khác biệt là: mưa ít, nắng với gió nhiều, nhiệt độcao quanh năm, độ ẩm không khí thấp, bốc hơi mạnh, tuy vậy vẫn có sự phân biệt rõ rệtgiữa hai mùa mưa nắng Đặc điểm này có tác động rất lớn đến môi trường sống và sự pháttriển nông nghiệp trong vùng

 Độ ẩm không khí trung bình năm: Utb = 74%

 Độ ẩm không khí thấp nhất trong năm: Utb = 14%

 Tốc độ gió:

 Tốc độ gió lớn nhất trong năm: V = 24m/s

 Tốc độ gió trung bình trong năm:

 Tốc độ gió bình quân lớn nhất trong năm:

 Lượng bốc hơi:

 Lượng bốc hơi bình quân lưu vực: Zbqlv = 1287mm

 Mùa mưa thường từ tháng 7 dến tháng 11

 Mùa khô thường từ tháng 12 đến tháng 6

 Lượng mưa bình quân năm lưu vực là : Q0 = 37.4 m3/s

1.4.2.2 Các yếu tố thủy văn

 Dòng chảy năm và phân phối dòng chảy năm

Hồ Lòng Sông có diện tích lưu vực là F = 394 km2

X0 = 1033mm; Y0= 387mm; M0 = 10.91l/s/km2; Q0 = 429 m3/s; W0 = 135.39×106m3; Q75% =3.021 m3/s; W75% = 184.1×106m3; Cv = 0.41; Cs = 2Cv

Kết quả tính toán phân phối dòng chảy năm P = 75% : B ng 1-4ảng 1.1

Qi75%

(m3/s) 6,32 3,33 13 2,26 0,19 0,216 0,09 0,02 0,566 1,26 5,49 3,66 3,04W

(m3/s)

Thời gianlũ(giờ)

Q10%

(m3/s)

Thời gianlũ(giờ)

Q(m3/s) 0 35,0 152 590,0 1.321 1.910

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn

1.4.3.1.Địa chất công trình

Đánh giá điều kiện địa chất nền đập tại tuyến 1 là tuyến được lựa chọn trong thiết kế

kĩ thuật như sau:

Vùng tuyến đập có điều kiện địa chất tốt để xây dựng đập bê tông trọng lực loại vừa.Tầng phủ sườn núi mỏng, cát cuội sỏi lòng sông nông, đá gốc lộ nhiều

Trong khu vực tuyến đập không có đứt gãy và nằm trong vùng có động đất cấp 7/12

Đá gốc là đá Macma cứng chắc, khả năng chịu lực tốt, gồm đá Riolit, Điabaz và đáĐaxit lẫn tuf Tuy vậy các chỉ tiêu cơ lý và lực học vẫn tương đối cao, đảm bảo độ bền vữngkhi xây dựng đập đá Đaxit lẫn tuf phong hóa vừa có các kết quả thí nghiệm về chỉ tiêu cơ lýnhư sau:

Dung trọng khô k = 2,64T/m3, tỷ trọng  = 2,66, độ khe hở n = 3%, mức hút nước0,02%, cường độ kháng ép khô 559,8kg/cm2, cường độ kháng kéo khô 46,6kg/cm2, bão hòa40,5kg/cm2, cường độ kháng cắt khô 1,35 kg/cm2,  = 37055’, bão hòa 1,08 kg/cm2,  =

37030’

Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của nền đá được thực hiện trên các mẫu đá đạidiện các đới của các hố khoan máy Kết quả được ghi trong bảng 1-13 Theo kết quả thínghiệm trong phòng

Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đá nền công trình

B ng 1-13ảng 1.1

Các chỉ tiêu Điabaz Riolit Đá Đaxit lẫn

tuf p.hóa vừa

Đá Đaxit lẫn tuf p.hóa nhẹ- tươi

1.4.3.1 Địa chất thủy văn

Nước mặt:

 Theo kết quả thí nghiệm mẫu nước sông lấy trong thời gian khảo sát( 10/1998) vào cuối mùa khô đầu mùa mưa cho thấy nước trong, không mùi, không màu,không vị, là nước Bicacbonat Clorua Natri Magie (BCNM)

Diện tích đã canh tác được phân chia cho các vùng như sau: vùng Cây Cà-Nha Mé;925ha, vùng Tuy Tịnh:1737ha Sau khi có dự án có thể tiến hành mở rộng diện tích canh táclên 4.260ha bằng cách khai hoang thêm ở các vùng có độ phì của đất tương đối tốt với chiphí khai hoang thấp và phục hóa một số diện tích đưa vào sản xuất tập trung vùng Cây Cà-Nha Mé ( khoảng 1.305ha ), vùng Tuy Tịnh (khoảng 293ha).

Vì không chủ động được nguồn nước tưới, lại nằm trong vùng khô hạn nhất nước tanên năng suất cây trồng thấp và phụ thuộc vào thiên nhiên Thời vụ chính của cây trồng làmùa mưa Vụ lúa chính là hè thu và khoảng 826,6ha có thể làm thêm vụ ngắn ngày Đối vớicây bông thời vụ chính vào tháng 6 đến tháng 10, cây thuốc lá vụ chính vào tháng 8 đếntháng 12 để tận dụng lượng mưa cuối mùa Kết quả là diện tích canh tác thực tế và năng suấtcây trồng thấp và không ổn định Lương thực bình quân đầu người năm 1991 là:226kg/người-năm, năm 1994 là: 209,4 kg/người-năm

Khó khăn lớn nhất cảu ngành nông nghiệp là nước, lại chưa có công trình tưới tiêuchủ động sản xuất nông nghiệp gần như phụ thuộc hoàn toàn vào thiên nhiên, đây là lựccản đối với quá trình đầu tư thâm canh, quá trình đẩy nhanh phát triển sản xuất hàng hóatrên địa bàn Chăn nuôi có phát triển nhưng còn nhỏ và không vững chắc chuyển đổi cơ cấunông nghiệp còn chậm

1.4.4.2 Phương hướng phát triển kinh tế-xã hội tỉnh Bình Thuận

Quy hoạch tổng thể kinh tế-xã hội tỉnh Bình Thuận thời kì 1995-2010 nhằm mục tiêuđẩy nhanh tốc độ tăng trưởng kinh tế giải quyết tốt các vấn đề xã hội và môi trường sinhthái, hòa nhập vào xu thế chung của cả nước và khu vực Phấn đấu đạt mức tăng trưởngGDP từ 10,5%-13,1% của thời kì 2001-2010

1.4.4.3 Nhiệm vụ và mục tiêu phát triển kinh tế-xã hội giai đoạn 1996-2000 và

2000-2020 huyện Tuy Phong và vùng dự án

Mục tiêu chung của huyện Tuy Phong là: “Ổn định kinh tế-xã hội cải thiện đời sốngnhân dân, củn cố an ninh quốc phòng, tạo điều kiện phát triển nhanh hơn, theo kịp mức pháttriển chung của tỉnh và của cả nước”

 Tăng trưởng kinh tế

Phương hướng đến năm 2000 và 2020 tốc độ tăng trưởng GDP dự kiến của vùngnghiên cứu là 12-15,4% bình quân hàng năm và GDP bình quân đầu người là 291,2USD/năm và 924,6 USD/năm

1.5 Điều kiện giao thông vận tải

Đường từ quốc lộ 1A vào công trình dài khoảng 15km trong đó đoạn từ quốc lộ 1đến đường sắt Bắc Nam vào công trường dài 5-6km trước khi xây dựng công trình chỉ làđường mòn nên phải làm mới hoàn toàn chuẩn bị cho việc thi công công trình đầu mối.Đường thi công trong công trường dựa vào nền tự nhiên rải một lớp cấp phối dày 12-14 cm,giao thông giữa hai bờ trong những năm thi công bằng đường ngầm

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước

1.6.1 Vật liệu đất

Ba mỏ vật liệu đất được khảo sát là mỏ:A, A1, A2

Mỏ A nằm trong khu vực lòng hồ có diện tích khai thác là 113.000m2, chiều dày khaithác trung bình 1m, tổng khối lượng có thể khai thác là 114.000m3 lớp 1b

Mỏ A1 nằm tại khu vực đập bá ra kéo dài về hạ lưu dài 500m, rộng 40m diện tíchkhai thác 46.000m2 chiều dày khai thác 1,5m gồm lớp 1b, 1c và lớp 4, khối lượng khai tháckhoảng 50.000m3 khu vực này chỉ là dự phòng vì là khu vực công trường

Mỏ A2 nằm tại khu vực thềm sông bờ hữu, cách tuyến đập 2km về phía hạ lưu, dài350m, rộng 40m, diện tích mỏ là 90.000m2 tại đây khai thác lớp đất 1b dày 1.5m, khốilượng khai thác >14.000m3

Tổng khối lượng đất có thể khai thác được là 18.000m3 đủ để phục vụ cho công tácđắp đê quai Ngoài ra có thể tận dụng nguồn đất đá thải đào hố móng…………

Chỉ tiêu cơ lý lớp 1b, 1c và lớp 4 như sau:

và xa công trình, qui trình khai thác phải qua sàng lọc giá thành sẽ cao vì vậy có thể khai

thác cát sạch tại sông Lũy (Phan Rí Cửa ) khoảng cách khoảng 25-30km Khối lượng phongphú.

1.6.3 Mỏ vật liệu đá

Mỏ vật liệu đá nằm cách tuyến đập khoảng 2km Tầng phủ dày 0,4-1m, dưới là đágranit pocfia màu xám hồng lốm đốm màu đỏ Đới phong hóa dày 3-5m, dưới là đá tươi.Khối lượng khai thác 343.000m3 đáp ứng đủ nhu cầu kết quả thí nghiệm cho thấy đá đảmbảo chất lượng làm đá hộc và nghiền đá dăm cho bê tông

 Chỉ tiêu cơ lý của đá xây dựng:

Dung trọng khô k=2,61 T/m3, tỷ trọng  = 2,68 T/m3 , độ khe hở n = 2,3%, mức hútnước 0,1%, cường độ kháng ép khô 1.458 kg/cm2, bão hòa 1.447 kg/cm2, cường độ khángkéo khô 86 kg/cm2, bão hòa 80,7 kg/cm2, cường độ kháng cắt khô C = 415 kg/cm2,  =

38030’ , bão hòa C =400 kg/cm2,  = 38030’.Hệ số biến mềm 0,99

1.6.4 Nguồn điện, nước phục vụ thi công

1.6.4.1 Cung cấp điện

Hiện tại không có đường điện cao thế nào gần khu vực xây dựng công trình

Tổng công suất tiêu thụ cho sản xuất và sinh hoạt khoảng 200-300KVA vì vậyphương án dự kiến là:

Trong những năm đầu xây dựng công trình cấp điện bằng một trạm phát điện có 2-3máy phát với tổng công suất 200KVA Dùng điện lưới khi đã xây dựng xong đường điệncao thế từ huyện Tuy Phong vào công trường Xây dựng đường điện cao thế là một nhu cầucấp thiết, không những phục vụ cấp điện cho quá trình xây dựng mà còn phục vụ công tácquản lí đầu mối ( đóng mở cửa van) sau này

1.6.4.2 Cung cấp nước

Nước dùng cho sản xuất lấy ở sông Lòng Sông Nước dùng cho sinh hoạt lấy nướcngầm ở giếng đào chở đến các khu sinh hoạt bằng ô tô stec đổ vào bể chứa Giếng đào cóthể tận dụng được của nhân dân địa phương nơi xây dựng công trình trong những năm đầu

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

Tình hình phát triển công nghiệp tại thành phố Phan Thiết không đủ năng lực để sửachữa máy móc thiết bị hư hỏng trong quá trình xây dựng Vì vậy cần xây dựng trạm sửachữa có điện dặt trên xe di động nhằm sửa chữa khi xe máy thi công bị hư hỏng nhẹ Đối

với xe máy lớn, khi hư hỏng nặng phải vận chuyển về thành phố Hồ Chí Minh để sửa chữa,

cự ly vận chuyển khoảng 200km đường tốt

Vật tư dùng cho xây dựng đập bê tông trọng lực chủ yếu là xi măng, cát, dăm, sỏi, trobay, phụ gia và nước theo khả năng cung ứng của khu vực thì xi măng, phụ gia, tro bayphải vận chuyển từ nơi khác đến.khối lượng dự trữ theo kinh nghiệm là 1/2 năm thi côngđối với cốt liệu thô các loại vật liệu còn lại dự trữ ít nhất là cho một tháng thi công

Nhân lực: công trình Lòng Sông là công trình có qui mô lớn đặc biệt là đập bê tôngtrọng lực, có tính chất kĩ thuật phức tạp các công việc hầu hết thi công bằng cơ giới từ làmđất, đào móng, đến đổ bê tông…….Công trình được các đơn vị thi công lớn trong nước đảmnhiệm thông qua đấu thầu tình hình cung ứng nhân lực tại địa phương là rất lớn, nhưng hầuhết là lao động không có tay nghề, chưa được đào tạo vì vậy đối với công trình đầu mốikhông lợi dụng được nhân lực của địa phương

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt: (Thời gian dự kiến là 3-4 năm)

Theo quyết định phê duyệt dự án nghiên cứu khả thi hồ chứa nước Lòng Sông ngày

22 tháng 1 năm 1998 của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn: công trình được xâydựng trong 3 năm

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

1.9.1 Khó khăn

Xây dựng công trình bê tông khối lớn trong vùng khô nóng nhất nước ta Vì vậy việckhống chế nhiệt trong quá trình thủy hóa của bê tông là một vấn đề khó cần tiếp tục được đisâu nghiên cứu

Là công trình lớn có tính chất kĩ thuật phức tạp, hiện trường thi công lại chật hẹp,điều kiện thi công khó khăn

1.9.2 Thuận lợi

Điều kiện địa chất nền đập tương đối tốt rất thuận lợi cho việc xây dựng đập bê tôngCông tác chặn dòng đơn giản vì lưu lượng chặn dòng vào mùa kiệt là khá nhỏ

2.2 Phân đợt đổ khoảnh đổ bê tông :

Dựa vào điều kiện thi công, quy phạm, đặc điểm thi công và điều kiện khống chếnhiệt dộ phát sinh khi đổ bê tông khối lớn nên trong thời gian thi công ta tiến hành phânkhe, khoảnh để thi công:

B NG CHI TI T KHO NH ẢNG CHI TIẾT KHOẢNH ĐỔ, HÌNH DẠNG KẾT CẤU VÀ KHỐI LƯỢNG ẾT KHOẢNH ĐỔ, HÌNH DẠNG KẾT CẤU VÀ KHỐI LƯỢNG ẢNG CHI TIẾT KHOẢNH ĐỔ, HÌNH DẠNG KẾT CẤU VÀ KHỐI LƯỢNG ĐỔ, HÌNH DẠNG KẾT CẤU VÀ KHỐI LƯỢNG, HÌNH D NG K T C U VÀ KH I LẠNG KẾT CẤU VÀ KHỐI LƯỢNG ẾT KHOẢNH ĐỔ, HÌNH DẠNG KẾT CẤU VÀ KHỐI LƯỢNG ẤU VÀ KHỐI LƯỢNG ỐI LƯỢNG ƯỢNGNG

ST

1 Bê tông M200thân đập

6 Bê tông M200thân đập

Khối lượng vữa bê tông cho từng đợt đổ: thànhkhí

: khối lượng vữa bê tông (m

Khối lượng khoảnh

Khối lượng

BT thành khí (m3)

Thời gian

đổ BT (ca)

228,575 342,8625

I

192,7 289,05 174,25 215,25 143,5 261,375 233,7

252,15 241,9 228,575 342,8625

Khối lượng khoảnh

Khối lượng

BT thành khí (m3)

Thời gian

đổ BT (ca)

222,9375 338,25

322,875 394,625

2.3 Tính cấp phối bê tơng:

Để đảm bảo tiến độ thi công bê tông được liên tục không bị gián đoạn do thiếuvật liệu hoặc không đủ chất lượng theo yêu cầu ta phải lập kế hoặch dự trù vật liệu,tính toán cho từng đợt đổ thi công

Theo định mức dự toán xây dựng cơ bản NXBXD- năm 2005

- Định mức cấp phối vật liệu cho 1 m3 bê tông:

+ Độ sụt: 4 ÷ 6 cm

+ Đá dăm: dmax= 20 mm [(40÷ 70)% cỡ 0,5x1 cm và (60÷ 30)% cỡ 1x2 cm]

BẢNG TÍNH TOÁN DỰ TRÙ VẬT LIỆU

TT Mác BT Khối lượng

Xi măng(kg )

Cát vàng(m3 )

Đá dăm(m3 ) Nước ( lít )

2.3 Tính tốn cấp phối bê tơng:

2.3.1 Xác định độ sụt của bê tơng (Sn): Tra trong quy phạm thi cơng bê tơng ta cĩ độ sụt Sn

=(46)cm

2.3.2 Tính tốn cấp phối bê tơng

A) Đối với bê tơng đá 1x2 M200:

R : cường độ xi măng tuổi 28 ngày (400 kg/cm2)

K: hệ số phụ thuộc cốt liệu thơ (dùng vật liệu tốt, K = 0,5)

5 , 0 400

200 5

, 0

R N

, 1

a Xác định lượng nước : N(lít)

Tra bảng 5.32 GTVLXD trang 210 xác định lượng nước/1m3 bê tông với độ sụt là Sn

= 4cm, bê tông dùng xi măng pooclăng puzơlan ta có : N  195 lít/1m3

b Xác định lượng xi măng cho 1 m3 bê tông

325 195 6 ,

K

r Đ







1

1000





Trong đó:

ađ – khối lượng riêng của đá

ođ– khối lượng đơn vị của đá

44 , 0 42 , 1 6 , 2 1

1000

K

r Đ

1290 695

, 3

325 1000

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

Do độ ẩm thực tế của cát là ωc = 6% và của đá là ωđ = 2% (giả thiết) nên liều lượngpha trộn cho 1m3 bê tông sau khi điều chỉnh độ ẩm được xác định như sau: