Đồ án tốt nghiệp TK TCTCcông trình hồ chứa sông chu

Nội dung của đồ án bao gồm những phần sau: Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Dẫn dòng thi công Chương 3: Thiết kế tổ chức TC công trình chính – Hạng mục: Cống lấy nướcChương 4: Tiến đ

Đồ án tốt nghiệp TK TCTCcông trình hồ chứa Sông Chu

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1.Vị trí công trình 1

1.2.Nhiệm vụ công trình 1

1.3.Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình 1

1.4.Điều kiện tự nhiên khu vực xây công trình 2

1.4.1 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy: 2

1.4.2 Chế độ khí hậu, gió, bốc hơi 3

1.4.2 Các đặc trưng thủy văn thiết kế 4

1.5 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn 8

1.5.1 Tuyến cống: 8

1.5.2.Địa chất thủy văn: 8

1.5.3 Kiến tạo, tân kiến tạo và động đất: 9

1.6 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực 9

1.6.1Dân số và lao động: 9

1.6.2 Điều kiện sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp: 9

1.7 Điều kiện giao thông : 10

1.8 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước: 10

1.8.1 Nguồn cung cấp vật liệu 10

1.8.2 Tình hình cung cấp năng lượng 10

1.9 Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công 10

1.9.1Khó khăn 10

1.9.2 Thuận lợi 10

CHƯƠNG 2 : DẪN DÒNG THI CÔNG 11

2.1 Mục đích, ý nghĩa, nhiệm vụ của dẫn dòng thi công 11

2.1.1 Mục đích 11

2.1.2 Ý nghĩa 11

2.1.3 Nhiệm vụ 11

2.2 Các phương án dẫn dòng thi công 12

SVTH: Lê Văn Vĩnh GVHD: TS Nguyễn Hữu Huế

Đồ án tốt nghiệp TK TCTCcông trình hồ chứa Sông Chu

2.2.1 Phương án 1 ( thời gian thi công là 2 năm) 12

2.2.2 Phương án 2 ( thời gian thi công là 2,5 năm) 13

2.2.3 Phân tích phương án dẫn dòng 14

2.3 Lựa chọn lưu lượng dẫn dòng thi công 14

2.3.1.Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng P% 14

2.3.2 Chọn thời đoạn dẫn dòng và lưu lượng thiết kế 15

2.4 Tính toán thủy lực phương án chọn 15

2.4.1 Tính toán thủy lực dẫn dòng năm thứ nhất 15

2.4.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng năm thứ hai 17

2.4.3 Thiết kế đê quai: 33

2.4.4 Ngăn dòng 34

CHƯƠNG III: THI CÔNG CÔNG TRÌNH CHÍNH – CỐNG NGẦM 35

3.1 Công tác hố móng 35

3.1.1 Xác định khối lượng đào móng 35

3.2 Công tác bê tông 41

3.2.1 Phân chia khoảnh đổ và đợt đổ bê tông 41

3.2.2 Tính toán cấp phối bê tông 49

3.2.3 Tính toán trạm trộn bê tông 54

3.2.5 Đổ, san, dầm và dưỡng hộ bê tông 56

3.3 Công tác ván khuôn 61

3.3.1 Vai trò và nhiệm vụ của ván khuôn 61

3.3.2 Yêu cầu khi thiết kế ván khuôn 61

3.3.3 Lựa chọn ván khuôn 62

3.3.9 Công tác dựng lắp và tháo dỡ ván khuôn 63

3.3.9.2 CÔNG TÁC THÁO DỠ VÁN KHUÔN 64

CHƯƠNG IV: TIẾN ĐỘ THI CÔNG 65

4.1 Mục đích, ý nghĩa lập tiến độ thi công 65

4.1.1 Mục đích lập tiến độ thi công 65

4.1.2 Ý nghĩa lập tiến độ thi công 65

4.2 Cơ sở lập tiến độ thi công 65

4.3 Các phương pháp lập kế hoạch tiến độ thi công 66

SVTH: Lê Văn Vĩnh GVHD: TS Nguyễn Hữu Huế

Đồ án tốt nghiệp TK TCTCcông trình hồ chứa Sông Chu

4.3.1 Phương pháp sơ đồ đường thẳng 66

4.3.2 Phương pháp sơ đồ mạng lưới 66

4.3.3 Lựa chọn phương pháp lập tiến độ tổ chức thi công 66

4.4 Lập kế hoạch tiến độ thi công 67

4.4.1 Kê khai các hạng mục 69

4.4.2 Tính khối lượng các công việc 69

4.4.3 Tra định mức kỹ thuật 69

4.4.4 Các mốc khống chế 69

4.4.5 Lập tiến độ thi công 69

CHƯƠNG 5: BỐ TRÍ MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH 70

HẠNG MỤC: CỐNG LẤY NƯỚC 70

5.1.Số công nhân làm việc trực tiếp A: 70

5.2 Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây dựng nhà:.70 5.2.1.Tính diện tích kho bãi: 71

5.2.3.Cung cấp điện cho công trường: 72

5.2.3.1 XÁC ĐỊNH LƯỢNG ĐIỆN CẦN THIẾT 72

5.2.3.2.PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 72

5.2.4.Cung cấp nước cho công trường: 73

5.2.4.1.XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC YÊU CẦU 73

5.1.4.2.PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP 75

CHƯƠNG VI: DỰ TOÁN HẠNG MỤC CỐNG NGẦM 76

6.1 Cơ sở lập dự toán 76

6.2 Tổng hợp dự toán 76

6.2.1 Chi phí trực tiếp 76

6.2.2 Chi phí chung 77

6.2.3 Thu nhập chịu thuế tính trước 78

6.2.4 Chi phí xây dựng trước thuế 78

6.2.5 Thuế giá trị gia tăng 78

6.2.6 Chi phí xây dựng sau thuế 78

6.2.7 Chi phí xây dựng nhà tạm tại hiện trường để ở và điều hành thi công 78

6.2.8 Tổng dự toán 78

SVTH: Lê Văn Vĩnh GVHD: TS Nguyễn Hữu Huế

Đồ án tốt nghiệp TK TCTCcông trình hồ chứa Sông Chu

LỜI MỞ ĐẦU

Sau thời gian 4 năm học tập và phấn đấu tại trường, đến nay em đã vinh

dự được nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế TCTC Hồ Sông Chu” từ

bộ môn Công nghệ và QLXD khoa công trình trường Đại học Thuỷ Lợi, dưới

sự hướng dẫn trực tiếp của Thầy giáo TS Nguyễn Hữu Huế Nội dung của đồ

án bao gồm những phần sau:

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương 2: Dẫn dòng thi công

Chương 3: Thiết kế tổ chức TC công trình chính – Hạng mục: Cống lấy nướcChương 4: Tiến độ thi công

Chương 5: Mặt bằng thi công

Chương 6: Lập dự dự toán công trình

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp em đã nhận được sự giúp đỡ,

hướng dẫn tận tình của Thầy giáo TS Nguyễn Hữu Huế và các thầy cô trong

bộ môn Công nghệ và QLXD khoa công trình trường Đại học Thuỷ Lợi.Nhưng do trình độ có hạn nên không tránh khỏi những sai sót, em rất mongnhận được sự chỉ dẫn và đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo để ĐATNcủa em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2012

Sinh viên thực hiện.

Lê Văn Vĩnh

SVTH: Lê Văn Vĩnh GVHD: TS Nguyễn Hữu Huế

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Vị trí công trình

Cụm công trình đầu mối dự kiến xây dựng nằm trên suối Sông Chu,thuộc địa phận xã Thanh An - huyện Điện Biên - tỉnh Điện Biên

Vị trí cụm đầu mối có toạ độ:

21019’50” vĩ độ Bắc

103002'30” kinh độ Đông

1.2.Nhiệm vụ công trình

- Cấp nước tưới cho 116ha lúa của xã Thanh An – huyện Điện Biên;

- Giảm lũ cho hạ du, cải thiện môi trường sinh thái

- Xoá đói giảm nghèo, ổn định đời sống người dân vùng dự án

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

- Diện tích lưu vực : 7,1km2

- Cấp công trình : Cấp III

- Mức đảm bảo tưới và mưa thiết kế : P=75%

- Tần suất thiết kế các công trình phụ và DDTC : P=10%

- Tần suất chống lũ thiết kế : 1%

- Tần suất chống lũ kiểm tra :0, 2%

- Mực nước dâng bình thường : 524,4m

- Hình thức tràn là tràn tự do, tràn nằm ở vai phải của đập

- Tuổi thọ công trình T=75 năm

Cống lấy nước.

Bảng 1-2: Thông số cống lấy nước

1.4.Điều kiện tự nhiên khu vực xây công trình

1.4.1 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy:

Khí hậu vùng dự án nói chung chịu ảnh hưởng của vùng nhiệt đới giómùa: nắng nóng, mưa nhiều, độ ẩm cao, bốc hơi nhiều Nhiệt độ mang đặctrưng của vùng miền núi, nhiệt độ lên cao vào những tháng mùa hè và giảmđáng kể vào những tháng mùa đông Mưa chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa

từ tháng V đến tháng IX, mùa khô từ tháng XI đến tháng III, tháng X và tháng

IV là hai tháng chuyển tiếp Lượng mưa phân phối không đều, chiếm tỷ lệ lớntrong mùa mưa; mùa khô lượng mưa ít, tuy nhiên vào tháng IV, tháng X cóthể xuất hiện một vài trận mưa gây lũ

Tuyến đập đầu mối Hồ Sông Chu dự kiến xây dựng trên suối Sông Chu– nhánh cấp 1 sông Nậm Rốm Tính đến các vị trí tuyến công trình

Bảng1-3: Thống kê các đặc trưng hình thái lưu vực

T

4 Độ dốc lưu vực Jd ‰ 481

1.4.2 Chế độ khí hậu, gió, bốc hơi.

Nằm gần với khu vực dự án có trạm khí tượng Điện Biên đo đạc đầy đủcác yếu tố khí tượng và có thời gian tương đối dài (từ 1957 đến nay) Chất lượng đo đạc đảm bảo độ tin cậy để sử dụng trong tính toán các đặc trưng khí tượng, thủy văn thiết kế công trình

Ngoài ra, còn có trạm đo mưa Mường Pôn và các trạm thủy văn cũng tiến hành đo mưa như Thác Bay, Bản Yên, Him Lam và Nứa Ngàm

1.4.2.1 Nhiệt độ.

- Nhiệt độ trung bình nhiều năm đạt : 22,10

- Nhiệt độ cao nhất trung bình tháng ( tháng VI ) : 26,30

SE 10,0 0,45 1,58 22,4 19,6

1.4.1.4 Mưa.

- Lượng mưa bình quân lưu vực:

Trong lưu vực nghiên cứu không có trạm đo mưa, ngoài lưu vực gầnnhất cách khoảng 6km về phía Đông Nam có trạm khí tượng Điện Biên đomưa với thời gian quan trắc thu thập được là 49 năm (1961÷2009), chất lượngđảm bảo độ tin cậy Theo kết quả thống kê, lượng mưa trung bình nhiều nămXĐiện Biên = 1540,4 mm

Sử dụng số liệu mưa tại trạm Điện Biên để xác định lượng mưa bìnhquân lưu vực nghiên cứu Kết quả tính toán lượng mưa bình quân lưu vựcnghiên cứu

Xo = 1540,4 mm

- Lượng mưa gây lũ:

Do lưu vực tính đến các tuyến công trình bé nên lượng mưa gây lũ trênlưu vực xác định dựa vào lượng mưa một ngày lớn nhất trạm Điện Biên

Bảng 1-5: Lượng mưa 1 ngày lớn nhất thiết kế

Tần suất P = 0,2% 0,5%P = 1,0%P = 1,5%P = P =2% 10%P =Lưu vực

nghiên cứu 305,4 273,4 248,9 234,4 224,0 163,9

1.4.2 Các đặc trưng thủy văn thiết kế.

1.4.2.1 Dòng chảy năm thiết kế.

Lưu lượng dòng chảy năm thiết kế tại các vị trí tuyến công trình:

Bảng 1-6: Kết quả xác định dòng chảy năm thiết kế

Phân phối dòng chảy năm thiết kế được lấy theo mô hình phân phốibình quân nhiều năm của trạm thủy văn Nứa Ngàm Kết quả phân phối dòngchảy năm thiết kế tần suất P=75%; 85% tại các tuyến đập như sau:

Bảng 1-7: Phân phối dòng chảy năm thiết kế

Tổng lượng lũ thiết kế được xác định theo công thức kinh nghiệm:

Bảng 1-9: Kết quả tính tổng lượng lũ thiết kế (10 6 m 3)

Tham số P = 0,2% P = 0,5% P = 1% P = 1,5% P = 2% P = 10%

W(106 m3/

c/ Đường quá trình lũ thiết kế

Đường quá trình lũ có dạng hình tam giác với thời gian lũ lên TL = Tx /2

Bảng 1-10: Quá trình lũ tại tuyến công trình

P = 0,2% P = 0,5% P = 1% P = 1,5% P = 2% P = 10%T

(h)

Q

(m3/s)

T(h)

Q(m3/s)

T(h)

Q(m3/s)

T(h)

Q(m3/s)

T(h)

Q(m3/s)

T(h)

Q(m3/s)0,0

0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000,2

0 17,8 0,20 15,2 0,20 13,3 0,20 12,4 0,20 11,7 0,20 7,780,4

0 35,6 0,40 30,4 0,40 26,6 0,40 24,9 0,40 23,3 0,40 15,60,6 53,5 0,60 45,5 0,60 39,9 0,60 37,3 0,60 35,0 0,60 23,3

0,8

0 71,3 0,80 60,7 0,80 53,2 0,80 49,7 0,80 46,6 0,80 31,11,0

0 89,1 1,00 75,9 1,00 66,5 1,00 62,2 1,00 58,3 1,00 38,91,2

0 107 1,20 91,1 1,20 79,8 1,20 74,6 1,20 70,0 1,20 46,71,4

0 125 1,40 106 1,40 93,1 1,40 87,0 1,40 81,6 1,40 54,41,6

0 143 1,60 121 1,60 106 1,60 99,5 1,60 93,3 1,60 62,21,8

0 148 2,20 132 2,20 119 2,20 113 2,20 107 2,40 72,62,4

0 139 2,40 124 2,40 112 2,40 106 2,40 101 2,60 68,72,6

0 130 2,60 116 2,60 106 2,60 100 2,60 94,9 2,80 64,82,8

0 121 2,80 109 2,80 99,0 2,80 93,9 2,80 89,0 3,00 60,93,0

0 112 3,00 101 3,00 92,4 3,00 87,7 3,00 83,2 3,20 57,03,2

0 103 3,20 93,7 3,20 85,7 3,20 81,4 3,20 77,4 3,40 53,13,4

0 94,5 3,40 86,1 3,40 79,1 3,40 75,2 3,40 71,6 3,60 49,23,6

0 85,6 3,60 78,5 3,60 72,4 3,60 69,0 3,60 65,7 3,80 45,33,8

0 76,7 3,80 70,9 3,80 65,8 3,80 62,8 3,80 59,9 4,00 41,54,0

0 67,8 4,00 63,3 4,00 59,2 4,00 56,6 4,00 54,1 4,20 37,64,2

0 58,9 4,20 55,7 4,20 52,5 4,20 50,4 4,20 48,2 4,40 33,74,4

0 50,0 4,40 48,1 4,40 45,9 4,40 44,1 4,40 42,4 4,60 29,84,6 41,1 4,60 40,6 4,60 39,2 4,60 37,9 4,60 36,6 4,80 25,9

4,8

0 32,2 4,80 33,0 4,80 32,6 4,80 31,7 4,80 30,7 5,00 22,05,0

0 23,2 5,00 25,4 5,00 25,9 5,00 25,5 5,00 24,9 5,20 18,15,2

0 14,3 5,20 17,8 5,20 19,3 5,20 19,3 5,20 19,1 5,40 14,25,4

0 5,42 5,40 10,2 5,40 12,6 5,40 13,1 5,40 13,3 5,60 10,45,5

2 0,00 5,67 0,00 5,78 0,00 5,82 0,00 5,85 0,00 6,13 0,00

1.4.2.2 Lũ dẫn dòng thi công

Về mùa kiệt, tuy không có lũ lớn nhưng thường xuất hiện những trận lũvào cuối kỳ hoặc đầu kỳ mùa mưa còn gọi là lũ tiểu mãn Lũ thi công tại cáctuyến công trình được xác định bằng phương pháp lưu vực tương tự, và đượcchuyển về các tuyến công trình theo tỉ lệ diện tích từ công thức triết giảm

Vì lưu vực công trình không có trạm thuỷ văn, gần lưu vực công trình

có trạm Nứa Ngàm và trạm Bản Yên có quan trắc dòng chảy Trạm NứaNgàm chỉ có 5 năm số liệu (1970 ÷ 1974), trạm Bản Yên có số liệu từ năm

1976 đến nay nhưng trạm này có diện tích tương đối lớn (F = 638km2) nênchúng tôi sử dụng tài liệu thực đo trạm Nứa Ngàm để tính toán lũ dẫn dòngthi công cho công trình

Bảng 1-11: Kết quả tính lũ thi công với tần suất 10%

Lớp KQ: Sét pha lẫn hữu cơ

Lớp 4: Đá cát, bột kết, màu xám nâu, xám, xám đen, nâu đỏ, phong hoánứt nẻ mạnh, độ cứng cấp IV

Lớp 5: Đá cát, bột kết, màu xám đen, nứt nẻ mạnh, độ cứng cấp IV-V

1.5.2.Địa chất thủy văn:

Địa chất thuỷ văn vùng công trình thuộc lưu vực và lòng hồ với nguồnnước khá nghèo nàn, chủ yếu được đặc trưng bởi các tầng chứa nước sau:

Tầng chứa nước thứ nhất: tầng nước chứa trong đất đá bồi lũ tích suối,chủ yếu tồn tại trong lớp cát cuội sỏi lòng sông (aQ) và hỗn hợp cuội sạn cátsét tuổi Holoxen hạ - trung apQ21-2 có chiều dày Đây là tầng chứa nướctương đối phong phú do liên quan trực tiếp với nước suối, do vậy có nhiềuảnh hưởng tới quá trình thi công hố móng công trình

Tầng nước thứ 2: Tầng nước trong đá gốc cát bột kết ít ảnh hưởng đếncông trình.

1.5.3 Kiến tạo, tân kiến tạo và động đất:

Trong khu vực lòng hồ không quan sát thấy dấu hiệu của các hoạt độngtân kiến tạo Theo bản đồ phân vùng động đất Việt Nam và các tài liệu nghiêncứu của Viện Vật lý địa cầu thuộc Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệQuốc gia, khu vực công trình là vùng có thể xuất hiện dư trấn động đất lênđến cấp I0max=VIII- IX (MKS,MM), với cường độ Msmax = 6,75 độ Richter

1.6 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực

1.6.1Dân số và lao động:

Xã Thanh An nằm ở phía Đông Nam của lòng chảo Điện Biên, cáchtrung tâm UBND huyện Điện Biên 8km trên quốc lộ 279 chạy sang cửa khẩuTây Trang; phía Đông giáp xã Pú Nhi – huyện Điện Biên Đông, phía Tâygiáp xã Thanh Yên, phía Nam giáp xã Noong Hẹt, phía Bắc giáp xã ThanhXương Thanh An có diện tích 1970km2, dân số 5.986 người; mật độ dân số3,04 người / km2

1.6.2 Điều kiện sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp:

Phát triển nông nghiệp, tăng bình quân 5%/năm Sản lượng lương thựctăng bình quân mỗi năm 120 tấn Năm 2009 tổng sản lượng lương thực cả nămđạt 4.785,4tấn; lương thực bình quân đầu người đạt trên 750kg/người/năm

Toàn xã có đàn trâu trên 500 con, đàn bò trên 372 con Do làm công tácphòng chống bệnh dịch, tiêm phòng, phun phòng nên không có dịch bệnh lớnxảy ra, đàn gia sức, gia cầm phát triển và sinh trưởng tốt Độ che phủ củarừng trên toàn xã năm 2009 đạt 31%

1.7 Điều kiện giao thông :

Hệ thống các tuyến đường giao thông liên thôn, liên bản hàng nămđược đầu tư tu sửa và nâng cấp, đảm bảo cho việc đi lại thuận tiện trong cảhai mùa

1.8 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước:

1.8.1 Nguồn cung cấp vật liệu

Cát, đá, sỏi, xi măng

Vật liệu xây dựng được cung cấp tại TP Điện Biên có trữ lượng dồidào, chất lượng tốt Đường vận chuyển thuận tiện, khoảng cách từ công trìnhđến Thành phố là 10km đường cấp IV Nguyên vật liệu đặc biệt được mua tại

Hà Nội

1.8.2 Tình hình cung cấp năng lượng

Xăng dầu: Để có xăng dầu cho thi công công trình cần phải mua hoặchợp đồng với công ty xăng dầu có cơ sở đóng tại Thành phố Điện Biên Phủ

để cung cấp

Cung cấp điện: Gần khu vực công trình đầu mối hồ chứa đã có điệnlưới Quốc gia chạy qua, để sử dụng được nguồn điện này, cần phải làm thủtục xin điểm đấu dây để sử dụng

Cung cấp nước: Nước dùng trong thời gian thi công bao gồm nước cho sảnxuất thi công, nước cho sinh hoạt, nước cho phòng chống cháy nổ

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

1.9.1 Khó khăn

Cụm đầu mối công trình cách xa trung tâm huyện, địa hình không đượcbằng phẳng, đường thi công đến công trình đầu mối không được thuận tiện,mặt bằng thi công tương đối hẹp nên rất khó bố trí hiện trường

1.9.2 Thuận lợi

Trong khu vực xây dựng công trình lực lượng lao động khá dồi dào,thiết bị thi công hiện đại ít hư hỏng, đội ngũ công nhân , kỹ sư lành nghề Địachất nền là đá gốc điều này rất thuận lợi cho sự ổn định của công trình

CHƯƠNG 2 : DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Mục đ ích, ý nghĩa, nhiệm vụ của dẫn dòng thi công.

2.1.1 Mục đích.

- Đảm bảo hố móng được khô ráo trong quá trình thi công

- Dẫn dòng chảy về hạ lưu nhằm đảm bảo việc lợi dụng tổng hợp nguồnnước trong suốt quá trình thi công như sinh hoạt, giao thông, tưới nước phục

vụ công nông nghiệp

2.1.2 Ý nghĩa.

- Đảm bảo công trình thi công đúng tiến độ (thời gian đạt cao trình vượtlũ ) , tiết kiệm chi phí Do vậy phải nghiên cứu các phương án dẫn dòng thi công để đưa ra phương pháp dẫn dòng tối ưu nhất

2.1.3 Nhiệm vụ.

- Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công và lưu lượng thiết kế cho từngthời đoạn dẫn dòng theo quy mô kích thước, nhiệm vụ của công trình và cáctài liệu có liên quan

- Chọn tuyến và sơ đồ thích hợp cho từng thơì đoạn thi công đảm bảotiến độ chung và giá thành công trình thấp nhất

- Tính toán thuỷ lực, so sánh phương án để chọn kích thước công trìnhdẫn dòng

- Đề xuất các phương án, các mốc thời gian thi công và tiến độ khốngchế So sánh các phương án dẫn dòng để chọn phương án tối ưu

2.2 Các ph ươ ng án dẫn dòng thi công

2.2.1 Phương án 1 ( thời gian thi công là 2 năm).

Năm thi

Hình thức dẫn dòng

Tần suất (P)

Lưu lượng dẫn dòng (Q) (m 3 /s)

Công việc phải làm và các mốc

- Làm đường thi công

- Thi công cống ngầm và hoàn thành cống ngầm cuối mùa khô.

- Thi công và hoàn thiện khu

10%

79,5

+ Gia cố mái đập thượng hạ lưu

- Thi công một phần vai phải đập đến cao trình (+516).

- Đào móng tràn xả lũ + Thi công tràn xả lũ

10%

2,38

+ Lấp dòng, đắp đê quai thượng,

hạ lưu + Đào bóc phần móng đập phía

bờ trái + Đắp đập đến cao trình (+524) + Thi công và hoàn thiện tràn xả lũ

Mùa lũ

từ 1/5

đến 31/10

Dẫn dòng qua tràn chính và cống

10%

79.5

+ Hoàn thiện đường quản lý + Hoàn thiện phần đập

2.2.2 Phương án 2 ( thời gian thi công là 2,5 năm).

Lưu lượngdẫn dòng (Q)(m3/s)

Các công việc phải làm vàcác mốc khống chế

- Hoàn thiện khu nhà vận

từ 1/5

đến

31/10

Lòng suốithu hẹp

- Đắp đê quai thượng hạlưu ngăn dòng

- Thi công đập đất phầnlòng suối và đập bờ trái,

bờ phải đến cao trình vượt

10%

79,5

- Thi công gia cố mái đập

- Hoàn thiện tuyến kênh

10%

2,38

- Hoàn thiện đập

- Tích nước hồ chứa

- Mặt bằng thi công tương đối rộng, thuận lợi cho thi công cơ giới.

- Thi công đập dâng, đập tràn được liên tục

- Công trình đưa vào sử dụng muộn hơn do đó giảm hiệu quả kinh tế

2.3 Lựa chọn l ư u l ư ợng dẫn dòng thi công.

Dựa vào việc phân tích các ưu, nhược điểm như đã nêu trên Căn cứvào điều kiện lợi dụng tổng hợp nguồn nước đối với dân sinh kinh tế trongvùng và khả năng của đơn vị sao cho đáp ứng được yêu cầu về cường độ, sựphối hợp thi công giữa các hạng mục công trình ta thấy phương án I là tốt

hơn Vây ta chọn Phương án I, thi công công trình trong 2,0 năm.

2.3.1.Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng P%.

Theo tiêu chuẩn xây dựng việt nam Bảng 4-6 trang 17 TCVN 285-2002theo cấp công trình(cấp III) ta chọn tần suất dẫn dòng thiết kế (tần suất lũ thi công) P = 10%

2.3.2 Chọn thời đoạn dẫn dòng và lưu lượng thiết kế.

Sau khi xác định được tần suất thiết kế việc chọn lưu lượng thiết kế phụthuộc vào việc chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế (thời gian phục vụ của công trình dẫn dòng)

Với tần suất là 10%, tra tài liệu thuỷ văn ta được:

+ Lưu lượng thiết kế dẫn dòng mùa khô là: Qmk

dd= 2,38(m3/s)+ Lưu lượng thiết kế dẫn dòng mùa lũ là: Qml

dd = 79,5 (m3/s)

2.4 Tính toán thủy lực ph ươ ng án chọn

2.4.1 Tính toán thủy lực dẫn dòng năm thứ nhất.

2.4.1.1 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa kiệt năm thứ nhất.

*) Công trình dẫn dòng: Dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên

Từ Qmk

dd = 2,38(m3/s) tra quan hệ Q-Zhl được Zhl = 506,29 (m)

2.4.1.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa lũ năm thứ nhất.

*) Công trình dẫn dòng: Dẫn dòng qua lòng suối thu hẹp

*) Mục đích tính toán thủy lực qua lòng suối co hẹp:

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

- Xác định cao trình đắp đập chống lũ mùa khô

*) Sơ đồ tính toán:

Hình 2-1: Sơ đồ tính thủy lực qua lòng suối thu hẹp.

+ K - Mức độ thu của lòng suối K = (30-60)% là hợp lý

+ 2- Tiết diện ướt của lòng suối mà đê quai và hố móng chiếm chỗ (m2).+ 1- Tiết diện ướt của lòng suối cũ (m2)

- Lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp (m/s) Vc



ml dd Q

V 

0

 : là diện tích ướt của lòng suối ứng với mực nước Zhl + Z

- Tính độ cao nước dâng Ztt

2g 2g



 : Hệ số lưu tốc, chọn =0,8 (Theo giáo trình thi công với mặt bằng

đê quai dạng hình thang)

- Giả thiết các Zgt => Ztl = Zhl + Zgt => Đo diện tích trên mặt cắt ngangđược 0

So sánh giá trị Zgt và Ztt Nếu Zgt  Ztt thì dừng lại

Bảng 2.1 Kết quả tính toán Z mùa lũ

K là hệ số phụ thuộc vào điều kiện địa chất của vùng lòng sông, Trabảng 13 TCVN 4118-85 được K =0,53

V KX = 0,53 79,50.1 = 0,82 (m/s) < Vc = 2,044 (m/s)

Vậy lòng sông bị sói , phải gia cố lòng sông bằng đá lát khan

*) Sử dụng kết quả để tính cao trình vượt lũ năm thứ nhất:

Zvl=Ztl+ = 508,43 + 0,57 = 509,0(m ) ( =0,50,7(m))

Theo điều kiện thi công, khối lượng đắp đập các giai đoạn phải đều

nhau nên chọn cao trình đắp đập vượt lũ Z vl = 509,0 (m).

2.4.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng năm thứ hai.

* Mục đích:

Cống ngầm được sử dụng lâu dài để dẫn nước, trong mùa khô của năm thứhai ta lợi dụng để dẫn dòng thi công  ta phải tính toán thuỷ lực để xây dựng đườngquan hệ giữa (Q~Zc), từ đó ứng với Qmk

+ Độ nhám: n = 0,014 (tra phụ lục 4 - 3 bảng tra thuỷ lực)

2.4.2.1 Tính toán thuỷ lực qua kênh dẫn sau cống:

+ Lưu lượng thiết kế Q = 2,38(m3/s)

+ Chiều dài kênh Lk = 115 (m)

Q

i m

5 , 1

Cao trình bờ kênh chọn cao hơn cao trình mực nước trong kênh 0,675

m là độ cao an toàn

 bk= 515,222 + 0,753 + 0,675 = 516,65(m)

Theo phương pháp đối chiếu với mặt cắt có lợi nhất về thủy lực thì:

 = (bKênh +m.h0Kênh).h0Kênh = (1,5 + 1,5.0,753).0,753= 1,98 (m2)

Vc =



mk dd

Q = 12,,9838 = 1,202 (m/s)Xác định vận tốc không xói (Theo TCVN 4118–85):

VKX = K.Q0,1 = 0,53.2,38 0,1 = 0,58 (m/s)

Tức là kênh bị xói do đó phải có biện pháp gia cố kênh

*) Xác định cột nước đầu kênh.

- Mục đích: Xác định cột nước trước kênh nhằm mục đích xác định hn để tínhthuỷ lực qua cống

- Nội dung: Dùng phương pháp cộng trực tiếp tính toán đường mặt nước trongkênh ứng với các cấp lưu lượng cho trước để tính cột nước đầu kênh

* Xác định dạng đường mặt nước trong kênh ứng với các lưu lượng cho trước ta có:

b





ln ln

n=0,0225

Tính hk: hk = 0 , 105 2

3 1

So sánh ta thấy ho >hk , i = 0,002 > 0

Vậy đường mặt nước trong kênh là đường nước đổ b1

Sơ đồ hình vẽ đường mặt nước sau:

hK

h

h0

x

Hình 2.2- sơ đồ đường mặt nước

* Xác định cột nước đầu kênh hx:

- Xuất phát từ cuối kênh vẽ đường mặt nước xác định cột nước đầu kênh+ Xác định diện tích mặt cắt ướt và chu vi ướt của kênh

i i k

+ Tính trị số độ dốc thuỷ lực: Ji =

i i

i

R C

V

2 2

Bảng 2.3 Bảng tính đường mặt nước trong kênh với Q = 2,38 m3/s

Tính tương tự ta lập được bảng tính đường mặt nước ứng với từng cấp

lưu lượng ta xác định được hx ở đầu kênh và từ đó ta lập được bảng tổng hợp

như sau:

Bảng 2.3 Kết quả tính h x

Q(m3/s) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,38

hx (m) 0,489 0,512 0,565 0,697 0,743

Bảng 2.4 Bảng tính đường mặt nước trong kênh với Q =2,38(m3/s)

* Xác định trạng thái chảy đầu kênh :

Lập tỷ số

k

x

h h

để xác định trạng thái chảy

Từ các bảng tính toán đường mặt nước ta có bảng tổng hợp chế độchảy trong kênh.

Nếu: hk hx > [hk hx ]pg = 1.25 thì chảy ngập

hk hx < [hk hx ]pg = 1.25 thì chảy không ngập

Chọn [hk hx ]pg = 1.25 theo giáo trình thuỷ lực tập II

Bảng 2.5 Bảng kết quả tính toán chế độ chảy

Q(m3/s)

hk(m)

hx(m)

hx/hk Chế độ

chảy0.50 0.201 0.489 2.43 chảy ngập1.00 0.310 0.512 1.65 chảy ngập1.50 0.399 0.565 1.42 chảy ngập2.00 0.477 0.697 1.46 chảy ngập2.38 0.532 0.743 1.40 chảy ngậpKhi đó kiểm tra tỷ số

k

x

h

h

thấy thoả mãn điều kiện chảy ngập

*Theo công thức đập tràn đỉnh rộng chảy ngập:

Ứng với mỗi cấp lưu lượng như đã chọn ở trên, ta xác định được giá trị

Ho đầu kênh ứng với mỗi cấp lưu lượng Kết quả tính toán được ghi ở bảngdưới đây:

Bảng 2.6 Bảng kết quả tính cột nước đầu kênh

Q(m3/s)

hx(m)



(m2)

Ho(m)0.50 0.489 1.09 0.501.00 0.512 1.16 0.551.50 0.565 1.33 0.642.00 0.697 1.77 0.772.38 0.743 1.94 0.83Hình 2-3: Biểu đồ quan hệ Q-Ho trong kênh sau cống

Zdc

Hình 2.5-Sơ đồ tính toán thuỷ lực công ngầm

*) Trình tự tính toán thuỷ lực như sau:

Trình tự tính toán:

Giả thiết một số trị số lưu lượng qua cống để tính toán và xác định quan hệ

Q – ZTL Ứng với mỗi trị số lưu lượng Q giả thiết ta tính toán như sau:

Dòng chảy trong cống diễn ra ở một trong 3 trạng thái: có áp, bán áp vàkhông áp Muốn xác định lưu lượng qua cống trước hết phải xác định trạngthái chảy qua cống

Theo Hứa Hạnh Đào thì ta có:

H ≤ (1,2 ÷ 1,4)D và hn < D thì cống chảy không áp

H > (1,2 ÷ 1,4)D có thể xảy ra chảy có áp hoặc bán áp tuỳ thuộc độ dàicủa cống và mực nước hạ lưu cống

Trong đó: H - Cột nước trước cống tính từ cao trình đáy cống

D - Chiều cao cống ngay sau cửa vào

* Giả thiết cống chảy không áp:

- Tính độ sâu phân giới (hk) ứng với các cấp lưu lượng (Qi):

hk = 3

2 2

b g

- Tính độ sâu dòng đều ứng với các cấp lưu lượng khác nhau (Qi):

Theo phương pháp Agơrôtskin:

i

Q

i m R

f( ) 4 0.

ln 

Trong đó : m0  2 1  m2  m = 2 (với m = 0)

i = 0.001 - Độ dốc của cống

Có f(Rln) tra bảng 8-1 trong bảng tra thuỷ lực (BTTL) được giá trị Rln

+ hcc= Hđầukênh nếu Hđầukênh > hk

Thấy Hđầu kênh = 0,743 < Hk = 0,833 do đó hcc = Hk = 0,833m

- Tính trị số độ dốc thuỷ lực: Ji =

i i

i

R C

V

2 2

- Năng lượng đơn vị của dòng chảy:

Chia chiều dài cống có L = 78m thành 6 đoạn có chiều dài mỗi đoạn Lđ = 13m

Bảng 2.8-Bảng tính đường mặt nước trong cống ứng với cấp lưu lượng =2,38(m3 /s)

hk(m)

hx(m) hx/hk

Chế độchảy0.50 0.294 0.426 1.45 0.501.00 0.467 0.790 1.69 1.001.50 0.612 0.978 1.60 1.502.00 0.742 1.115 1.50 2.002.38 0.833 1.282 1.54 2.38

Nhận xét:

- Với các cấp lưu lượng Q  2,38 m3/s cống đều chảy ngập

* Với Q = 0,5; 1,0; 1,5 (m 3 /s).Giả sử cống chảy ngập không áp

Cống làm việc ở trạng thái không áp chảy ngập

Q = n x 2gH o  h x

x n

h g

0

5 , 1

Ztl = 515,3 + 1,11= 516,41 (m)

+ Với cấp lưu lượng Q = 0,5; 1,0 (m3/s) tính tương tự

* Với Q = 2,0; 2,38 Giả sử cống chảy có áp.

+ Ứng với các giá trị Qi trên ta có độ sâu ở hạ lưu cống hn= H0k sau cống.+ Ta thấy đều có hn > d/2, áp dụng công thức tính lưu lượng chotrường hợp chảy có áp:

+ Khi đó áp dụng công thức tính cho cống chảy có áp

Q=c*  2g(H0 i*L h n) n

c

h L i g



+cv: là hệ số tổn thất cửa vào.cv 0 , 25 (tra sổ tay thuỷ lực)

+cr : là hệ số tổn thất cửa ra kv  0 , 1(tra sổ tay thuỷ lực)

Do có 2 khe van nên kv  2 0 , 1  0 , 2

2 , 0 25 ,

1

= 56,693

R C

L g d

.

2

2



   

25 , 0 693 , 56

78 81 , 9 2

H(m)

Ztl(c)(m)

Chế độchảy0.5 0.50 515.80 Không áp

1 0.88 516.18 Không áp1.5 1.11 516.41 Không áp

Với  là độ cao an toàn (=0,51,0m).

2.4.2.4 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua tràn

*) Mục đích : Nhằm xác định quan hệ giữa lưu lượng xả qua tràn và cao trìnhmực nước hồ chứa (Qxả~Zhô), từ đó xác định cao trình khống chế vượt lũ củamùa lũ năm thi công thứ hai

Các thông số cơ bản của tràn

Q

t

Trong đó: Q- Lưu lượng qua tràn (m3/s)

Bt = 12,0(m) - Bề rộng tràn

2.4.2.3 Tính toán điều tiết lũ

2.4.3.1.Mục đích tính toán điều tiết lũ

Nhằm xác định lưu lượng lớn nhất qua tràn chính để từ đó xác định đượccao trình đắp đập vượtt lũ chính vụ trong mùa lũ chính vụ trong mùa lũ năm thicông thứ hai

2.4.3.2 Tài liệu tính toán

- Đường quá trình lũ tần suất 10%, Đỉnh lũ Q10% = 79,5(m3/s)

- Đường quan hệ (V~Z)hồ

- Đường quan hệ (Q~ZTL) khi dẫn dòng qua tràn chính

2.4.3.3 Phương pháp tính toán điều tiết

Trong quá trình thi công công trình với thời gian 2,0 năm, gặp lũ tần suất

P10% vào mùa lũ năm thứ hai Muốn không ảnh hưởng đến tiến độ đắp đập thì taphải điều tiết lũ

Điều tiết lũ bằng kho nước trên ta dùng phương pháp Kotrêrin (quá trình

Hình 2.9 Sơ đồ điều tiết lũ theo phương pháp Kôtrêrin.

Ứng với tần suất dẫn dòng P = 10%  Qmax = 79,5 (m3/s), thời gian lũ T

W

V Q

Trong đó: Vm: dung tích phòng lũ của kho nước

WL: tổng lượng lũ đến, WL= 0,877.106 (m3)

qmax và Qmax là đỉnh lũ xả và lũ đến

Từ phương trình (*) ta thấy có hai đại lượng cần phải xác định đó là

qmax và Vm Vì chỉ có một phương trình nhưng lại 2 ẩn số, do đó ta phải giảibằng phương pháp thử đúng dần Cách làm như sau:

Ta có : qxả= qmax

qxả là lưu lượng xả qua tràn

Từ đó ta giả thiết các giá trị qmax  xác định giá trị qxả tương ứng

Từ quan hệ (qtràn~Zhồ)(đã xây dựng ở trên) ta xác định được cao trìnhmực nước Zi tương ứng Tra quan hệ (V~Zhồ), ứng với mực nước Zi ta xácđịnh được các dung tích hồ Vi tương ứng

Từ đó xác định dung tích trữ lại trong hồ Vm theo công thức:

Vm=Vhồ - Vbđ ; với Vbđ là dung tích nước ban đầu trước khi lũ về

Ở đây ta tính với trường hợp trước khi lũ về thì cao trình mực nướctrong hồ bằng cao trình ngưỡng tràn

Với Zngưỡng tràn= 521,4 tra quan hệ (V~Zhồ)

Vban đầu =0,062.106 m3

Thay Vmtrở lạicông thức (*) để tìm lại qm.

So sánh q m vừa tính đươc với qm giả thiết Nếu chúng bằng nhau đó lànghiệm bài toán

Bảng 2.16 Tính toán lưu lượng xả qua tràn.

 Zhồ ≈ 524,0 (m)

Cao trình đắp đập vượt lũ chính vụ là:

Zđắpđập = Zhồ + = 524,0 + 0,6 = 524,6 (m)

( là độ vượt cao an toàn, chọn  =0,5-:- 0,7m)

2.4.3 Thiết kế đê quai:

2.4.3.1 Đê quai thượng lưu:

Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu:

Zđq=ZTL+ = 516,64 + 0,86 = 517,50 (m)

+ Bề rộng đỉnh đê quai: b = 3 (m)

+ Hệ số mái: m = 2

2.4.3.2 Đê quai hạ lưu:

+ Cao trình đỉnh đê quai hạ lưu: Zdqhl = Zhl + 

Với Qtk = 2,38 (m3/s) tra quan hệ Q-Zhl được Zhl = 506,29 (m)

độ thi công, nhất là tiến độ thi công công trình đầu mối

Kỹ thuật và tổ chức thi công ngăn dòng rất phức tạp, diện tích hoạtđộng hẹp, yêu cầu phải thi công với tốc độ lớn, cường độ cao mà đỡ tốn kém

Do đó dòi hỏi chúng ta phải nắm chắc quy luật của dòng chảy để chọn đúngthời cơ, xác định được thời gian và lưu lượng ngăn dòng thích hợp

2.4.4.2 Xác định thời diểm ngăn dòng.

Căn cứ vào sơ đồ dẫn dòng thi công, trình tự thi công, tài liệu thuỷ văn

về khu vực xây dựng đã nêu và tính toán ở các phần trên ta chọn thời gianchặn dòng vào tháng 12 (mùa khô năm thi công thứ 2)

2.4.4.3 Xác định tần suất ngăn dòng.

Tần suất lưu lượng thiết kế ngăn dòng theo TCVN 285-2002 Côngtrình thuộc công trình cấp III do đó chọn tần suất thiết kế P = 10%

2.4.4.4 Xác định lưu lượng thiết kế ngăn dòng.

Lưu lượng thiết kế chặn dòng: Do tháng 1 có lưu lượng nhỏ nhất nên ta chọn thời điểm ngăn dòng vào 14/1 với Qtk

ngd = 0,424 (m3/s)

2.4.4.5 Phương pháp ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng.

Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, đặc điểm thuỷ văn của dòngsông và nguồn cung cấp vật liệu ở khu vực xây dựng tuyến đập ta chọnphương pháp lấp đứng Bởi nếu lấp dòng theo phương pháp lấp bằng thì phảixây cầu công tác mà ở đây lòng sông rộng làm cầu rất tốn kém Làm cầu nổi

sẽ rất tốn kém vì lòng sông rộng Hơn nữa theo phương pháp này công tácchuẩn bị sẽ đơn giản đỡ tốn kém, tận dụng được đường thi công và thuận tiệncho việc chở vật liệu ngăn dòng, thuận lợi cho công tác thi công ngăn dòng

Với Qtk

ngd = 0,424 (m3/s) em chọn vật liệu là đá hộc để ngăn dòng là đủđảm bảo an toàn cho thi công

CHƯƠNG III: THI CÔNG CÔNG TRÌNH CHÍNH – CỐNG NGẦM

3.1 Công tác hố móng

3.1.1 Xác định khối lượng đào móng

3.1.1.1 Ý nghĩa của công tác đào móng

Trước khi đổ bê tông, phải đào và xử lý móng cho thật tốt Vì côngtrình có khối lượng đào lớn, do đó ta phải xác định chính xác phạm vi mởmóng để giảm khối lượng đào Việc xác định chính xác phạm vi mở móng thìviệc lập tiến độ, tính dự toán sẽ sát thực và tránh được những sai xót đáng kể

3.1.1.2 Xác định phạm vi mở móng

 Nguyên tắc mở móng:

Việc mở móng dựa trên những nguyên tắc sau:

+ Khối lượng đào đất đá là ít nhất;

- Phạm vi mở móng:

Cống lấy nước dài 78m nối tiếp ở hai đầu là kênh dẫn thượng và hạ lưu.Cống là kiểu cống hộp, kết cấu bê tông cốt thép, cống được đặt trên nền đất.Cống có chiều rộng theo đáy là Bđáy = 1.6 (m) Để đảm bảo thi côngthuận lợi, và tiêu nước hố móng thì cần mở rộng thêm về 2 bên móng 0.5 (m) Xác định độ rộng mở móng lớn nhất:

Bmóng = Bđáy + 2C = 1.6 + 2x0.5 = 2,6 mMái dốc móng: m = 1,5

3.1.1.3 Tính toán khối lượng và cường độ đào móng

Khối lượng đào móng được xác định theo phương pháp mặt cắt

- Xác định diện tích Fi của mỗi mặt cắt

- Diện tích trung bình giữa 2 mặt cắt FTB: 1