Đồ Án Thi Công Thiết Kế Đập Bê Tông – Dự Án Hồ Chứa Nước Lòng Sông

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 do đặc điểm địa hình nên có những đặc điểm khá

VIỆN ĐÀO TẠO VÀ KHOA HỌC ỨNG DỤNG MIỀN TRUNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ ĐẬP BÊ TÔNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN NGỌC DƯƠNG

Phan Rang, 05 – 2017

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 4.260 ha trong đó tự chảy 4000ha, tạo nguồn tưới bơm 260ha

-Cấp nước sinh hoạt cho 53.300 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

-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: Bảng 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 hình đồng bằng

Vùng đồi núi là các khối đá thuộc dãy trường sơn Cao độ phổ biến khoảng 150m đến 200m, đỉnh cao nhất là 500m vùng này có dạng địa hình xâm thực bào mòn với các độ dốc khác nhau, ưu thế là các sườn dốc 100-200, rất ít sườn dốc có độ dốc lớn hơn 300, càng ra phía 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 thành tạo đệ tứ có nguồn gốc khác nhau và có hướng nghiêng ra biển

Lưu vực hạ du sông Lòng Sông có hai vùng chính nằm ở hai bên sông Vùng đất phía bờ phải 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 nghiệp Cây Cà – Nha

Mé nằm ở hai bên đường sắt Bắc Nam, vùng này phần lớn nằm dưới độ cao 150m Nằm ở bờ trái sông Lòng Sông, đó là vùng đất nông nghiệp kéo dài từ bờ sông đến các chân núi ông Xiêm, ông Tào và núi Đất cho đến các dải ven biển, vùng này phần lớn có cao 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 do đặc điểm địa hình nên có những đặc điểm khác biệt là: mưa ít, nắng với gió nhiều, nhiệt độ cao quanh năm, độ ẩm không khí thấp, bốc hơi mạnh, tuy vậy vẫn có sự phân biệt rõ rệt giữa hai mùa mưa nắng Đặc điểm này có tác động rất lớn đến môi trường sống và sự phát triển 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

• Bốc hơi mặt nước: Zn = 1287mm

• Tổn thất do bốc hơi: ∆Z = 804mm

 Phân phối lượng tổn thất bốc hơi theo tháng: Bảng 1-3

∆Z(mm) 73,3 73,5 89,1 75,9 65,1 65,3 78,3 88,1 47,0 38,0 45,6 64,8

 Tổng lượng tổn thất: Σ∆Z = 804mm

• 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

(m3/s)

Thời gian lũ(giờ)

Q10%

(m3/s)

Thời gian lũ(giờ)

Q10%(m3/s)

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 đá Đaxit lẫn tuf Tuy vậy các chỉ tiêu cơ lý và lực học vẫn tương đối cao, đảm bảo độ bền vững khi xây dựng đập đá Đaxit lẫn tuf phong hóa vừa có các kết quả thí nghiệm về chỉ tiêu cơ lý như sau:

Dung trọng khô γk = 2,64T/m3, tỷ trọng ∆ = 2,66, độ khe hở n = 3%, mức hút nước 0,02%, cường độ kháng ép khô 559,8kg/cm2, cường độ kháng kéo khô 46,6kg/cm2, bão hòa 40,5kg/cm2, cường độ kháng cắt khô 1,35 kg/cm2, ϕ = 37055’, bão hòa 1,08 kg/cm2, ϕ = 37030’

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

Bảng 1-13

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)

9/1998- Nươc ngầm:

• Được chia làm hai loại là nước trong đá gốc nứt nẻ và chưa trong đá trầm tích bở rời

• Nước trong hố khoan không mùi vị, không màu và cũng là nước BCNM Mực nước dao động ở độ sâu 9-10m.

• Nước trong trầm tích bở rời dao động ở độ sâu 3-4m, phụ thuộc vào mưa Các mẫu nước thí nghiệm không có mùi vị, không màu là nước BCNM

• Theo tiêu chuẩn về tính ăn mòn bê tông “QTXD-57-73” thì mẫu nước lấy trong hố khoan đều có tính ăn mòn khử kiềm và ăn mòn cacbonic

1.4.4 Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực

1.4.4.1 Khái quát

Diện tích tự nhiên của vùng nghiên cứu là 20.500ha, trong đó đất đai có khả năng canh tác nông nghiệp là 4.360ha Diện tích đã đưa vào canh tác là 2.662ha với 1.688ha trồng lúa,còn lại là bông, vải, nho, thuốc lá, mía, dưa lấy hạt……

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 tác lên 4.260ha bằng cách khai hoang thêm ở các vùng có độ phì của đất tương đối tốt với chi phí 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 ta nên năng suất cây trồng thấp và phụ thuộc vào thiên nhiên Thời vụ chính của cây trồng là mùa mưa Vụ lúa chính là hè thu và khoảng 826,6ha có thể làm thêm vụ ngắn ngày Đối với cây bông thời vụ chính vào tháng 6 đến tháng 10, cây thuốc lá vụ chính vào tháng 8 đến tháng 12 để tận dụng lượng mưa cuối mùa Kết quả là diện tích canh tác thực tế và năng suất cây 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 cua ngành nông nghiệp là nước, lại chưa có công trình tưới tiêu chủ động sản xuất nông nghiệp gần như phụ thuộc hoàn toàn vào thiên nhiên, đây là lực cản đối với quá trình đầu tư thâm canh, quá trình đẩy nhanh phát triển sản xuất hàng hóa trên địa bàn Chăn nuôi có phát triển nhưng còn nhỏ và không vững chắc chuyển đổi cơ cấu nông 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 tiêu đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng kinh tế giải quyết tốt các vấn đề xã hội và môi trường sinh thái, hòa nhập vào xu thế chung của cả nước và khu vực Phấn đấu đạt mức tăng trưởng GDP 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 sống nhân dân, củng cố an ninh quốc phòng, tạo điều kiện phát triển nhanh hơn, theo kịp mức phát triển 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 vùng nghiên cứu

là 12-15,4% bình quân hàng năm và GDP bình quân đầu người là 291,2 USD/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 1 đến đường sắt Bắc Nam vào công trường dài 5-6km trước khi xây dựng công trình chỉ là đường 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 khai thác 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 tích khai thác 46.000m2 chiều dày khai thác 1,5m gồm lớp 1b, 1c và lớp 4, khối lượng khai thác khoảng 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, dài 350m, rộng 40m, diện tích mỏ là 90.000m2 tại đây khai thác lớp đất 1b dày 1.5m, khối lượng khai thác

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 đá granit 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 đảm bảo chất lượng làm đá hộc

và nghiền đá dăm cho bê tông

 Chỉ tiêu cơ lý của đá xây dựng

Dung trọng khô γk=2,61 T/m3, tỷ trọng ∆ = 2,68 T/m3 , độ khe hở n = 2,3%, mức hút nước 0,1%, cường độ kháng ép khô 1.458 kg/cm2, bão hòa 1.447 kg/cm2, cường độ kháng kéo khô 86 kg/cm2, bão hòa 80,7 kg/cm2, cường độ kháng cắt khô C = 415 kg/cm2, ϕ = 38030’ , bão hòa C =400 kg/cm2,

ϕ = 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 vậy phương án

dự kiến là:

Trong những năm đầu xây dựng công trình cấp điện bằng một trạm phát điện có 2-3 máy phát với tổng công suất 200KVA Dùng điện lưới khi đã xây dựng xong đường điện cao thế từ huyện Tuy Phong vào công trường Xây dựng đường điện cao thế là một nhu cầu cấp thiết, không những phục vụ cấp điện cho quá trình xây dựng mà còn phục vụ công tác quản 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 nước ngầm ở giếng đào chở đến các khu sinh hoạt bằng ô tô stec đổ vào bể chứa Giếng đào có thể 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 sửa chữa máy móc thiết bị hư hỏng trong quá trình xây dựng Vì vậy cần xây dựng trạm sửa chữa 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, tro bay, phụ gia và nước theo khả năng cung ứng của khu vực thì xi măng, phụ gia, tro bay phải vận chuyển

từ nơi khác đến.khối lượng dự trữ theo kinh nghiệm là 1/2 năm thi công đối 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 tông trọng lực, có tính chất kĩ thuật phức tạp các công việc hầu hết thi công bằng cơ giới từ làm đất, đào móng, đến đổ bê tông…….Công trình được các đơn vị thi công lớn trong nước đảm nhiệm thông qua đấu thầu tình hình cung ứng nhân lực tại địa phương là rất lớn, nhưng hầu hết là lao động không có tay nghề, chưa được đào tạo vì vậy đối với công trình đầu mối không 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 xây dựng 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 việc khống chế nhiệt trong quá trình thủy hóa của bê tông là một vấn đề khó cần tiếp tục được đi sâu 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 tông

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

CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC THI CÔNG BÊ TÔNG

2.1 Tính toán khối lượng và dự trù vật liệu

Dựa vào bản vẽ thiết kế thi công công trình và yêu cầu khống chế về thi công của từng bộ phận công trình, từ đó dự trù vật liệu trên cơ sở(Định mức dự toán xây dựng CT số 1776/BXD-VP ngày 16/8/2007 của Bộ Xây Dựng) Chỉ tính hao hụt vật liệu xây dựng trong thi công, hao hụt trong khi vận chuyển đổ bê tông, hao hụt trung chuyển trong tỷ lệ quy định trong định mức Còn hao hụt trong vận chuyển ngoài công trường, trong kho bảo quản không tính trong đồ án

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 chế nhiệt dộ phát sinh khi đổ bê tông khối lớn nên trong thời gian thi công ta tiến hành phân khe, khoảnh để thi công:

BẢNG CHI TIẾT KHOẢNH ĐỔ, HÌNH DẠNG KẾT CẤU VÀ KHỐI LƯỢNG

ST

1 Bê tông M200 thân đập

46.00 44.00

2 Bê tông M200 thân đập

48.00 46.00

3 Bê tông M200 thân đập

50.00 48.00

thân đập

52.00 50.00

5 Bê tông M200 thân đập

54.00 52.00

6 Bê tông M200 thân đập

56.00 54.00

7 Bê tông M200 thân đập

58.00 56.00

8 Bê tông M200 thân đập

60.00 58.00

9 Bê tông M200 thân đập

62.00 60.00

10 Bê tông M200 thân đập

64.00 62.00

thân đập

66.00 64.00

12 Bê tông M200 thân đập

68.00 66.00

13 Bê tông M200 thân đập

70.00 68.00

14 Bê tông M200 thân đập

72.0070.00

Khối lượng vữa bê tông cho từng đợt đổ: thànhkhí

V

Q =

Trong đó: Qi

: cường độ đổ bê tông (m

3/ca)

V

v i: khối lượng vữa bê tông (m

3)

Ti: thời gian đổ thi công (ca)

Vi

thành khí: thể tích bê tông đã hoàn thành theo thiết kế (m

3)

BẢNG TÍNH KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG CHO TỪNG KHOẢNH ĐỔ

Giai

đoạn Đợt đổ

Khoảnh đổ

Khối lượng khoảnh

Cường độ đổ BT (m3/h)

Vẽ biểu đồ cường độ thi công

Chọn cường độ bê tông thiết kế :với công trình nhỏ chọn QTK = Qmax = 211,41 m3/ca

tương ứng với đợt với đợt 2 giai đoạn III trong bảng khối lượng phân khoảnh đợt đổ

2.3 Tính cấp phối bê tông

Để đảm bảo tiến độ thi công bê tông được lien tục không bị gián đoạn do thiếu vật liệu

hoặc không đủ chất lượng theo yêu cầu.Ta phải lập kế hoạch 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 : 2 ÷ 4 cm

-Đá dăm : dmax=70 mm [(40 ÷ 70) % cỡ 2x4 cm và (60 ÷ 30)% cỡ 4x7 cm]

GVHD:PGS.TS Đỗ Văn Lượng