Đồ án Môn học về thi công thi công đập đất đầm nén

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN I. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 1.1. Vị trí và nhiệm vụ công trình 1.1.1. Vị trí công trình: Công trình đầu mối hệ thống thủy lợi DD dự kiến xây dựng trên suối SB, thuộc xã PN, huyện K, cách thị xã H 20 km về phía Bắc ,ở toạ độ 230 19’ vĩ độ Bắc và 1050 38’kinh độ Đông. 1.1.2. Nhiệm vụ công trình: Theo luận chứng kinh tế kỹ thuật đã được Bộ NN – PTNT phê duyệt, hồ chứa có nhiệm vụ sau: Cung cấp nước tưới cho nông nghiệp khoảng 550ha; Phát điện với công suất khoảng 1,5MW; Cung cấp nước cho sinh hoạt cho và công nghiệp với lưu lượng 50m3/h; Lòng hồ kết hợp nuôi trồng thủy sản; Cải tạo môi trường và du lịch. 1.2. Quy mô công trình. 1.2.1. Dung tích hồ chứa: Để đảm bảo cho nhiệm vụ công trình,yêu cầu hồ chứa phải có các thông số sau: Mực nước Dung tích hồ Mực nước dâng bình thường 31,6m W = 3,9.106 m3 Mực nước dâng gia cường 34,2 m W = 4,884.106 m3 Mực nước chết 23,8 m W = 0,994.106 m3 1.2.2. Đập đất: Kết cấu đập bằng đất đắp, có vật thoát nước kiểu lăng trụ. Có các thông số kỹ thuật của đập như sau: Chiều dài đập : L = 27,063m Chiều cao đập : Hmax = 23m Cao trình đỉnh đập : Ñđđ = + 39m Chiều rộng đỉnh đập : b = 5,0m Mái dốc thượng lưu được gia cố bằng đá lát khan dày 30cm, trên lớp sỏi cát đệm. Hệ số mái thay đổi m = 2,5- 2,25, có 2 cơ. một cơ ở cao trình 20m rộng 2,5m.một cơ ở cao trình 30 rộng 2,5 m. Mái dốc hạ lưu được trồng cỏ bảo vệ, hệ số mái thay đổi từ m = 2,0-1,5 có hai cơ ở cao trình + 25m rộng 2,5m . 1.2.3. Cống lấy nước: Kiểu cống hộp, chảy không áp bằng bê tông cốt thép đặt trên nền đá phiến sét bên vai trái đập đất. Cống có các thông số sau: Lưu lượng thiết kế : QTK = 1m3/s Kích thước : bxh = 0,8 x1,2m Chiều dài : L = 80m Cao độ đầu cống :Ñđc =+ 22,54mĐộ dốc lòng cống : i = 0,002 Cao độ đỉnh tháp cống : Ñđtc = + 40,3m 1.2.4. Đập tràn: Tràn tự do bố trí tại eo yên ngựa bên phải đập đất kiểu tràn thực dụng Ophixerop nối tiếp bằng bậc nước nhiều cấp. Kết cấu đập tràn bằng bê tông cốt thép M250 Tràn có các thông số sau: Cao trình ngưỡng tràn Ñnt = + 32,00m Chiều rộng ngưỡng tràn Bnt = 40m Độ dốc của dốc nước sau ngưỡng tràn i = 0,07 Lưu lượng xả qxả = 234,45m3/s Cột nước ngưỡng tràn H = 2,38m . 1.2.5. Cấp công trình: Dựa vào tính chất của đất nền và chiều cao đập, theo TCXDVN – 285 - 2002 ta xác định được cấp của công trình là cấp IV. 1.2.6. Thời gian thi công: Công trình được xây dựng trong khoảng 2 năm kể từ ngày khởi công. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình Điều kiện địa hình Suối SB chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh đồi có độ cao 50-100m, đỉnh hình tròn, hai bên lòng suối có thềm rộng, thuận tiện cho việc thi công. Đặc trưng khí tượng, thủy văn Khu vực xây dựng nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa. Mùa mưa từ tháng V đến tháng X, mùa khô từ tháng XI đến tháng IV. Các đặc trưng thủy văn và các yếu tố dòng chảy vùng công trình đầu mối Hồ DD dự kiến xây dựng trên Suối SB. Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập đo được 16,6 km2. - Lưu lượng dòng chảy ứng với tần suất 10 % của các tháng mùa khô như sau: Nhóm Thời gian thi công Lưu lượng dòng chảy theo tháng mùa khô Q(m3/s) 11 12 1 2 3 4 d 2 năm 1,85 0,8 0,85 0,75 0,82 1,95 - Quan hệ Q~Zh ở hạ lưu tuyến đập: Q(m3/s) 0 13 68 190 333 539 Zhạ(m) 17,6 18 18,5 19 19,5 20 - Dòng chảy lũ thiết kế: Ứng với tần suất 10 % ta có lưu lượng đỉnh lũ Qmax = 196m3/s Tổng lượng lũ thiết kế W = 7,5.106 m3 - Quan hệ dung tích hồ và cao trình mực nước ngầm như sau: Zhồ(m) 24,6 25,5 28,9 31,6 32,6 34,6 Vhồ(103 m3) 700 905 2113 2747 3406 3900 1.3.4. Động đất: Khu vực xây dựng công trình có động đất cấp 7. 1. 4. Nguồn vật liệu xây dựng. 1.4.1. Vật liệu đất: - Mỏ A nằm phía vị trí đập tràn, cách tuyến đập 400m, gồm chủ yếu là lớp đất sét và có lớp á sét từ trung đến nặng có lẫn dăm sạn xen kẹp, lớp này có lúc ở dưới, ở giữa và ở trên lớp đất sét. Bề dày khai thác tương đối đồng đều 2¸2,5m. Trữ lượng 134.103m3. - Mỏ B nằm ở thượng lưu tuyến đập, tại cao trình 21m, cách tuyến đập 500m gồm các loại đất: á sét, sét, bề dày trung bình 2,8m. Trữ lượng 115.103m3. - Mỏ D nằm ở sau vai trái tuyến đập. Mỏ này chủ yếu là đất sét, bề dày trung bình 2,5m cách tuyến đập 800m, trữ lượng 123.103m3. - Mỏ E nằm phía thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 1500m, bề dày khoảng 2,4m, gồm đất sét, á sét. Bốn mỏ đất gồm hai loại nguồn gốc chính là Eluvi và Deluvi. Đất ở bốn mỏ này có dung trọng tự nhiên khô gtnk = 1,6T/m3 , đều dùng để đắp đập được. 1.42. Cát, đá, sỏi Dùng đá vôi ở mỏ Bache, đá ở đó rất tốt dùng trong các công trường xây dựng. Mỏ này cách tuyến đập 6 ¸7km. Vì sỏi ít nên dùng đá dăm ở mỏ Bache để đổ bê tông, cát phân bố dọc sông Đà dùng làm cốt liệu rất tốt, cự ly vận chuyển khoảng 5 ¸10km. 1.5. Giao thông vận tải. Công trình nằm ở huyện K cách quốc lộ 6 khoảng 12km. Đường đến công trình thuận tiện cho việc vận chuyển thiết bị thi công và vật liệu xây dựng Tất cả các con đường trên công trường là đường cấp 3, chiều rộng đường 6 m, lợi dụng đường đồng mức và đường mòn cũ, kết hợp mở rộng thêm cho đạt yêu cầu đi lại. 1.6. Điều kiện dân sinh kinh tế. Theo phương hướng quy hoạch đây là một huyện có dân số không nhiều nhưng lại có nhiều dân tộc khác nhau. Cuộc sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp, điều kiện sinh hoạt thấp kém. 1.7. Khả năng cung cấp điện nước 1.7.1. Cung cấp điện Cách công trình có đường dây cao thế 35KV chạy qua thuận tiện cho việc sử dụng điện cho công trường 1.7.2. Cung cấp nước Nước dùng cho sản xuất được đảm bảo cả về số lượng lẫn chất lượng nhờ việc sử dụng nguồn nước lấy từ các sông, suối. Nước cho sinh hoạt cần xử lý bảo đảm vệ sinh cho người dùng 1. 8. Điều kiện thi công + Khởi công ngày 1/12/2008. + Công trình đầu mối thủy lợi do Công ty D thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đảm nhận thi công. + Vật tư thiết bị cung cấp đến chân công trình theo đúng tiến độ. + Máy móc đảm bảo cho việc thi công. + Nhà thầu có khả năng tự huy động vốn đáp ứng nhu cầu thi công. + Thời gian thi công 2 năm. II.CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1.Mục đích, ý nghĩa, nhiệm vụ và các nhân tố ảnh hưởng đến dẫn dòng thi công. 2.1.1.Mục đích, ý nghĩa - Mục đích: Đảm bảo cho hố móng luôn được khô ráo, mặt khác phải đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp nguồn nước ở hạ lưu trong suốt quá trình thi công ở mức cao nhất. -Ý nghĩa: Biện pháp dẫn dòng ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ thi công của toàn bộ công trình, hình thức kết cấu, chọn và bố trí công trình thuỷ lợi đầu mối, chọn phương pháp thi công, bố trí công trình và cuối cùng là ảnh hưởng tới giá thành công trình. 2.1.2.Nhiệm vụ - Đắp đê quai bao quanh hố móng, bơm cạn nước và tiến hành công tác nạo vét, xử lí nền và xây móng công trình. - Dẫn nước từ thượng lưu về hạ lưu qua các công trình dẫn dòng đã được xây dựng xong trước khi ngăn dòng. 2.2.Nêu phương án dẫn dòng và chọn phương án dẫn dòng 2.2.1.Chọn tần suất dẫn dòng thiết kế Chọn theo TCVN: Bảng 4.6 trang 16 TCVN 285-2002, ứng với công trình cấp IV ta tra được tần suất dẫn dòng thiết kế P = 10% 2.2.2.Chọn thời doạn dẫn dòng thiết kế Thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công là gì? Thời đoạn dẫn dòng thiết kế được chọn dựa vào: - Thời gian thi công: thi công theo từng giai đoạn yêu cầu. là như thế nào? - Đặc điểm thủy văn: Khu vực chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, lượng mưa lớn và rất không đều trong năm. Thời gian các mùa, lưu lượng, mực nước thay đổi ra sao? - Đặc điểm kết cấu công trình. - Phương pháp dẫn dòng - Điều kiện và khả năng thi công - ……. Do đó ta chọn thời gian thi công theo từng giai đoạn Cụ thể ntn? Đối với ctr này: + ctr đất ko cho nc tràn qua, khối lượng thi công lớn không thể hoàn thành trong 1 mùa khô. + thượng lưu có khả năng hình thành hồ chứa và khả năng điều tiết của hồ lớn + Vật tư thiết bị cung cấp đến chân công trình theo đúng tiến độ. + Máy móc đảm bảo cho việc thi công. + Nhà thầu có khả năng tự huy động vốn đáp ứng nhu cầu thi công. Ta chia ra hai thời đoạn dẫn dòng : + Mùa khô :từ tháng mấy đến tháng mấy? + Mùa lũ : từ tháng mấy đến tháng mấy? 2.2.3.Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công Thời gian thi công theo từng giai đoạn, lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong giai đoạn ứng với tần suất dẫn dòng thi công. Cụ thể Qdd mùa lũ, mùa kiệt??? 2.3. Đề xuất phương án dẫn dòng Ở đây ta chia năm thi công ra làm 2 mùa, mùa lũ từ 1/5 dến 31/10, mùa kiệt từ 1/11 năm trước đến hết 30/4 năm sau. Theo sự phân công của giáo viên hướng dẫn em chọn phương án thi công trong vòng 2 năm ???, bắt đầu từ mùa khô năm thứ nhất đến hết mùa lũ năm thứ hai. Nội dung phương án: Phương án 1: Năm XD Thời gian Hình thức dẫn dòng Lưu lượng dẫn dòng(m3/s) Các công việc phải làm và các mốc khống chế I Mùa khô từ 1/11 đến hết 30/4 Qua lòng sông thiên nhiên 1.95 Đắp đê quai đợt 1 Thi công cống ngầm, thi công một phần vai trái đập, đào móng tràn Mùa mưa từ 1/5 đến hết 30/10 Qua lòng sông thu hẹp 196 Đào móng tràn đến cao trình thiết kế và đổ bê tông móng tràn đến cao trình tính toán; thi công vai trái đập đến cao trình tính toán II Mùa khô từ 1/11 đến hết 30/4 Qua cống 1.95 Ngăn dòng đợt 2, thi công đập phần lòng sông đến 1 cao trình tính toán, đổ bêtông toàn bộ tràn Mùa mưa từ 1/5 đến hết 30/10 Qua tràn chính 196  Hoàn thiện thi công Phương án 2: Năm XD Thời gian Hình thức dẫn dòng Lưu lượng dẫn dòng(m3/s) Các công việc phải làm và các mốc khống chế I Mùa khô từ 1/11 đến hết 30/4 Qua lòng sông thiên nhiên 1.95 Đắp đê quai đợt 1. đào kênh dẫn dòng Thi công cống ngầm, thi công một phần vai trái đập, đào móng tràn Mùa mưa từ 1/5 đến hết 30/10 Qua lòng sông thu hẹp 196 Đào móng tràn đến cao trình thiết kế và đổ bêtông móng tràn đến cao trình tính toán; thi công vai trái đập đến cao trình tính toán Thi công tràn và kênh dẫn dòng II Mùa khô từ 1/11 đến hết 30/4 Qua cống và kênh dẫn dòng 1.95 Ngăn dòng đợt 2, thi công đập phần lòng sông đến 1 cao trình tính toán, đổ bêtông toàn bộ tràn Mùa mưa từ 1/5 đến hết 30/10 Qua tràn chính 196  Hoàn thiện thi công Lấp kênh dẫn dòng Trong hai phương án trên ta chọn phương án 1. Tại sao lại chọn PA1 mà ko phải là PA2? 2.4.Tính toán thuỷ lực phương án dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ( Em cần phải tính cho cả mùa khô và mùa lũ!) 2.4.1.Mục đích - Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp; - Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô; - Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy; - Xác định cao trình đê quai thượng lưu, hạ lưu. 2.4.2.Nội dung tính toán - Sơ đồ tính toán: Hình 1. Mặt cắt ngang sông Hình 2. Mặt cắt dọc sông Trong phạm vi đồ án này để đơn giản ta chỉ tính toán cho một giá trị Qi== 1,95 m3/s (Tại sao em dẫn dòng qua LSTH cả vào mùa lũ mà ko tính cho Mùa Lũ?) - Vẽ quan hệ Q~Zhl - Căn cứ vào lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ (Ở trên thì nói là chỉ tính cho Qmk, ở dưới lại tính với Qml???) và quan hệ Q~Zhl, ứng với Qmax(10%) = 196m3/s ta xác định được Zhl = 19 m diện tích ướt của lòng sông w1 và diện tích ướt của hố móng w2. Ta được: w1=251,1m2 w2 =131,175m2 - Giả thiết DZgt = 0,2m Þ Tính ZTL=Zhl+DZgt = 19+0,2 = 19,2m ÞĐo diện tích trên mặt cắt ngang được: diện tích ướt của lòng sông w0=260,67m2 - Tính lại Với = =1,72 m/s (e = 0,95) Vo = = = 0,746 m/s Lấy j = 0.85 Þ »DZgt (đơn vị?) Đây là hướng dẫn chi tiết, em đọc lại rồi sửa: - Sơ đồ tính toán: Chú ý: Các hình vẽ trên đây chỉ có tính chất minh họa.. Hình vẽ cụ thể tùy thuộc vào phương án phân chia các giai đoạn đắp đập. - Căn cứ vào lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ và quan hệ Q~Zhl ta xác định được Zhl; - Giả thiết Zgt ÞTính ZTL=Zhl+DZgt Þ Tính lại ; Với và Trên mặt cắt ngang tại vị trí co hẹp (sử dụng mặt cắt lòng sông điển hình) đo: diện tích ướt của lòng sông w1 và diện tích ướt của hố móng và đê quai chiếm chỗ w2 w1 và w2 phải được xác định tương ứng trên cùng một mặt cắt là mặt cắt thu hẹp c-c (cho phép bỏ qua độ cao hồi phục để bài toán đơn giản ) với mực nước là Zhl w0 xác định bằng phương pháp tính thử dần thông qua giả thiết Z Nếu Zgt»Ztt thì dừng lại, nếu Zgt #Ztt thì tiếp tục tính; Chú ý: Việc tính toán nên lập thành bảng tính rồi giải thích bảng tính Bảng ….(số): g ……(Tên bảng) DZgt Ztl w1 w2 Vc Vo DZtt (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Ghi chú: Cột (1): ….. Cột (2): ….. ……….. Vậy DZ=…(m) - Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa khô và mùa lũ; ZTL=Zhl+DZ = 19+ 0.2 = 19.2 m (Thế thì em phải chia làm 2 trường hợp: + Mùa khô: Zhl= …;Ztl= Zhl+DZ = …) + Mùa lũ: Zhl= …;Ztl= Zhl+DZ = …) - Xác định phạm vi hố móng cho giai đoạn thi công đầu: w2=131,175m2 - Xác định mức độ thu hẹp lòng sông; = = 52,24%Î (30¸60%)Þkết quả trên là hợp lý (xem các nhân tố ảnh hưởng quyết định đến K rồi mới đi đến nhận xét hợp lý hay ko??) 2.4.3. ứng dụng kết quả tính toán - Tìm ra cao trình đỉnh đê quai thượng lưu đợt 1 Zđê quai= Zbãi bồi = +20 m Mái nghiêng 1:1 , gia cố bằng sỏi, mặt đê do không có yêu cầu về giao thông nên lấy bề rộng là 2 m, rải sỏi và đá dăm (Tại sao lại lấy Zđê quai= Zbãi bồi = +20 m ?; ctrìnhđê quai HL ko cần tính à? + Mùa khô: ZdqTL= ZTL+d1=… ZdqHL= Zhl +d2=… + Mùa lũ: ZdqTL= ZTL+d1=… ZdqHL= Zhl +d2=…) - Xác định cao trình đắp đập vượt lũ cuối mùa khô năm thứ 1: ZVL=ZTL+d (d=0,5¸0,7m) ZVL= 19,2 + 0,5 = 19,7 m chọn bằng 20m cho dễ thi công giải thích rõ d? - Kiểm tra khả năng xói nền: V£[V]kxnền; - Kiểm tra khả năng đầu đập: V£[V]kxđập; Ta có: liệu có đúng ko (xem loại đất nền và đất đắp đê quai, tra phụ lục 1 – 14TCN57-88 ứng với cột nước = …, ta có [V]kxnền;[V]kxđập )? [V]kxnền = [V]kxđập= 1,15 m/s < Vc Þ nền bị xói (vậy mà bên trên KL K hợp lý) - Để phòng chống xói lở cần thực hiện các biện pháp sau: +/Bố trí đê quai thuận chiều dòng chảy, trường hợp cần thiết phải làm tường hướng dòng. +/Nạo vét và mở rộng lòng sông để tăng diện tích thu hẹp tức là giảm Vc. +/Trong trường hợp cần thiết có thể dùng đá để bảo vệ đê quai, lòng sông và bờ sông. 2.5.Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống ngầm 2.5.1. Mục đích: - Lợi dụng công trình lâu dài để dẫn dòng; - Xác định mực nước trước cống để xác định cao trình đê quai thượng lưu; - Kiểm tra sự an toàn của cống khi dẫn dòng; 2.5.2. Nội dung tính toán - Sơ đồ: Trình tự tính toán: + Giả thiết các cấp lưu lượng Qi qua cống; + Kiểm tra trạng thái chảy: có áp, bán áp và không áp bằng cách . Theo Hứa Hạnh Đào ta so sánh nếu: + H<1,2d: Cống chảy không áp; + H>1,4d: Cống chảy có áp; + 1,2d£H£1,4d: Cống chảy bán áp; (Không đúng! Em cần xem lại giáo trình thủy lực tập 3 hoặc QPTL C1-75!) (Cụ thể: Dòng chảy qua cống diễn ra ở một trong 3 trạng thái: có áp, bán áp và không áp. Muốn xác định lưu lượng qua cống trước hết phải xác định trạng thái chảy qua cống. có thể tóm tắt các trường hợp có thể xảy ra như sau (theo Hứa Hạnh Đào hay Van Te Chow): + H(1,2 - 1,4)D và hn<D: Cống chảy không áp; + H>(1,2 - 1,4)D: có thể xảy ra chảy có áp hoặc bán áp còn tùy thuộc độ dài của 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. Chọn trị số 1,2 hay 1,4 tùy thuộc vào mức độ thuận ở cửa vào. Cửa vào rất thuận chọn 1,4 cửa vào không thuận chọn 1,2. Muốn xác định chính xác trạng thái chảy trong cống phải vẽ đường mặt nước trong cống. Nếu xuất hiện nước nhảy trong cống và chạm trần cống thì cống chảy có áp (còn gọi là cống dài). Nếu nước nhảy trong cống không tới trần cống hoặc nước nhảy phóng xa ra sau cống thì cống chảy bán áp (còn gọi là cống ngắn). Việc áp dụng công thức tính lưu lượng qua cống dài và cống ngắn xem trong giáo trình thủy lực tập 3, các sổ tay thủy lực hay Quy phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QPTL C-1-75). Xác địnhquan hệ giữa Q và ZTl. (Sai rồi!!! Mặt khác ở đây em đã giả thiết trạng thái chảy của cống đâu mà dùng công thức này?) hệ số lưu tốc của cống ngầm: Z0=H0+iL- Với :d chiều cao cống d=1.2m L chiều dài cống L=80m Q(m3/s H(m) 1.2d(m) Kết luận hk(m) 1.95 1.3979 1.44 chảy không áp 0.8461 1.23 1.1291 1.44 chảy không áp 0.6223 0.98 1.0358 1.44 chảy không áp 0.5348 0.56 0.879 1.44 chảy không áp 0.3683 0.34 0.7969 1.44 chảy không áp 0.2641 0.12 0.7148 1.44 chảy không áp 0.1319 Ta thấy ứng với các Qi giả thiết đều chảy không áp.Vây ta tính toán cống chảy không áp như một đập tràn đỉnh rộng băng cách vẽ đường mặt nước. Giả thiết cống chảy ngập vẽ đường mặt nước đến cửa ra xác định được H. Từ bảng tính đường mặt nước ta có hn=1.289 m Xét chỉ tiêu chảy ngập ›(1.2-1.4)→chảy tự do H0=2+h=1.33 m Lây φ=0.976 h=1.03m chiều sâu lớp nước (lấy cách cửa vào 8-10m) H= Ho+; coi Vo=0 nênH=Ho ZTL = ZHL+H=22,54+1,33=23,87m (Phần tính toán trên em cần phải trình bày khoa học hơn, cần xem kỹ lại giáo trình Thuỷ lực! Sau đây là phần gợi ý các bước tính toán để em tham khảo: Nội dung tính toán : Sơ đồ tính toán dẫn dòng qua cống Về mặt định tính, ta thấy L > (810)H nên có thể coi cống làm việc như một đập tràn đỉnh rộng nối tiếp với hạ lưu bằng một đoạn kênh (Hình trên vẽ với giả thiết đường mặt nước trong cống là đường nước hạ b1). Ta có tình tự tính toán như sau : Giả thiết các cấp lưu lượng Qi qua cống Kiểm tra trạng thái chảy : có áp, bán áp và không áp theo cách vẽ đường mặt nước ngược từ dưới hạ lưu lên. Cụ thể như sau : Giả thiết trạng thái chảy của cống Từ Qi tra ra hh tương ứng ® ZHL = hh + ZĐS, so sánh ZHL với Zk = hk + Zđáy cống để tìm ra chiều sâu cột nước tại cửa ra hr Vẽ đường mặt nước từ cửa ra ngược lên theo phương pháp cộng trực tiếp nếu chạm trần cống thì trạng thái chảy là có áp nếu không chạm trần thì trạng thái chảy là bán áp hoặc không áp, ta giả thiết trạng thái chảy của cống (bán áp hoặc ko áp) để tính toán. Ứng với từng Qi sau khi xác định sơ bộ được trạng thái chảy ta tính toán : Nếu chảy không áp thì tính như một đập tràn đỉnh rộng nối tiếp với hạ lưu bằng một đoạn kênh; Đoạn đầu kênh tính như đập tràn đỉnh rộng: Xác định chỉ tiêu chảy ngập: Chảy ngập: Chảy ko ngập: Nếu chảy có áp thì tính theo công thức tính thủy lực qua vòi hoặc ống ngắn hn > D/2 : Q = hn < D/2 : Q = với và Nếu chảy bán áp thì tính theo công thức tính thủy lực cống lộ thiên có cửa van Cống chảy ngập Cống chảy không ngập với Kiểm tra lại trạng thái chảy là bán áp hay không áp để kiểm nghiệm lại giả thiết, nếu đúng thì tính tiếp, nếu sai thì tính lại. Từ HTL ® ZTL = ZDC + HTL ứng với Qi Liên tục làm như vậy ta sẽ lập được đường quan hệ Q ~ ZTL) 2.5.3. ứng dụng kết quả tính toán -Xác định cao trình đắp đập:(để làm gì??? TH này Ko cần!) Zđđ=ZTL+d = 23,87+0,63=24,5m (d=0,5¸0,7m) Chọn bằng 25m để tiện thi công - Xác định cao trình đê quai thượng lưu: Zđq=ZTL+d =23.87+0,63 = 24,5m (d=0,5¸0,7m) chọn bằng 25m cho dễ thi công (Khối lượng tăng thêm do em chọn cao trình từ 24.5 lên 25 ai trả tiền???) BẢNG TÍNH TOÁN ĐƯỜNG MẶT NƯỚC TRONG CỐNG Các thông số tính toán: Q=1,95m3/s; b=0,8m; h=1,2m; i=0,002; STT h(m) X(m) R(m) C C2.R V(m/s) J jtb V2/2g э(m) i-jtb Λэ(m) ∆i(m) li(m) 1 0.872 0.7 2.544 0.274 57.57 908.93 2.8 0.009 0.4 1.27 0 0 2 0.912 0.73 2.623 0.278 57.71 925.75 2.67 0.008 0.008 0.36 1.28 -0.006 -0.006 0.934 0.934 3 0.951 0.76 2.702 0.282 57.83 941.66 2.56 0.007 0.007 0.33 1.29 -0.005 -0.01 1.849 2.783 4 0.991 0.79 2.782 0.285 57.94 956.72 2.46 0.006 0.007 0.31 1.3 -0.005 -0.013 2.878 5.661 5 1.03 0.82 2.861 0.288 58.05 971.01 2.37 0.006 0.006 0.29 1.32 -0.004 -0.016 4.041 9.702 6 1.07 0.86 2.94 0.291 58.15 984.57 2.28 0.005 0.006 0.26 1.33 -0.004 -0.019 5.368 15.07 7 1.11 0.89 3.019 0.294 58.25 997.46 2.2 0.005 0.005 0.25 1.36 -0.003 -0.021 6.894 21.96 8 1.127 0.9 3.054 0.295 58.29 1002.9 2.16 0.005 0.005 0.24 1.37 -0.003 -0.01 3.586 25.55 9 1.2 0.96 3.2 0.3 58.44 1024.6 2.03 0.004 0.004 0.21 1.41 -0.002 -0.045 19.13 44.68 10 1.289 1.03 3.378 0.305 58.61 1048.7 1.89 0.003 0.004 0.18 1.47 -0.002 -0.061 35.48 80.16 BẢNG 2 w = b*h c = b+2h R = C = 1/n*R^1/6 = h+ v = = C Li = 2.6.Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua tràn 2.6.1. Mục đích: - Xác định quan hệ Qxả~ZTL; - Dùng để tính toán điều tiết lũ qua tràn và xác định cao trình đắp đập vượt lũ; 2.6.2. Nội dung tính toán: - Sơ bộ xác định các thông số của tràn; Tràn tự do bố trí tại eo yên ngựa bên phải đập đất kiểu tràn thực dụng Ophixerop nối tiếp bằng bậc nước nhiều cấp. Kết cấu đập tràn bằng bê tông cốt thép M250. Tràn có các thông số sau: Cao trình ngưỡng tràn : Ñnt = + 32m Chiều rộng ngưỡng tràn : Bnt = 40m Lưu lượng xả : qxả = 234,45m3/s - Giả thiết các giá trị Hi; - Xác định chế độ chảy qua tràn (tự do, ngập): dựa vào quan hệ (Q~Zhl) ta thấy chế độ chảy của tràn là chế độ chảy tự do vì ứng với lưu lượng đỉnh lũ Qmax10%=196m3/s thì Zhl=19<Ñnt =32m. Trong giai đoạn này ta thi công xong toàn bộ tràn nên tràn tính toán là tràn thực dụng. -Dùng công thức của đập tràn thực dụng chảy tự do để tính: Þ; Lấy hệ số lưu lượng m = 0,35 ; b =40m; thay vào công thức trên xác định được Ho=2,15. ZTL= Ñnt+Ho=32+ 2,15=34,15 m (Quan hệ Qxả~ZTL đâu?) 2.6.3. Ứng dụng kết quả tính toán: - Để tính toán điều tiết lũ; - Đề ra biện pháp gia cố, bảo vệ cống; 2.7. Tính toán điều tiết 2.7.1. Tính toán điều tiết thường xuyên: 2.7.1.1.Mục đích: Xác định mực nước lũ trong hồ Zmaxvà lưu lượng xả qxarmaxcủa tràn lớn nhất khi lũ về Xác định cao trình đắp đập chống lũ 2.7.1.2.Nội dung tính toán: 2.7.2.Tính toán điều tiết lũ: 2.7.2.1.Mục đích: - Xác định mực nước lũ trong hồ Zmax và lưu lượng xả qxảmax của tràn lớn nhất khi lũ về; - Xác định cao trình đắp đập chống (vượt) lũ; 2.7.2.2.Nội dung tính toán: Do không đủ tài liệu nên ta tính điều tiết theo phương pháp Kôtrêrin; (Do không đủ tài liệu nên ta lấy mực nước trước lũ bằng cao trình ngưỡng tràn Ñnt= 32m) Ở đây ta lấy mực nước trước lũ bằng cao trình ngưỡng tràn Ñnt= 32m; tra quan hệ (Vhồ~Zhồ) ta được Wnt=3010.6*103(m3) Lũ đến dạng tam giác: đỉnh lũ Qmax=196(m3/s); WL=? (m3) ; Þ Ta tính thử dần bằng cách giả sử qmax, tính Wm ,Þ Whồ= Wm+ Wnt, tra quan hệ (W~Ztl) được Ztl .Từ đây tính ra cột nước H trước tràn: H= ZTL-. Có H thay vào công thức đập tràn thực dụng chảy tự do tính ra : qxảtt = mb , nếu qxảtt qxảgt thì thoả mãn ; tiếp tục tra quan hệ Qxả~Ztl được Ztlmax qgt Wm.10e3  WMax Ztl Ho qtt 196 0 3011 32.00 0.00 0 185 420.9184 3432 32.72 0.72 38 176.5 746.1735 3757 34.01 2.01 177 175 803.5714 3814 98.73 66.73 33803 Kết quả tính toán: qxảmax= 176,5m (cần tính kết quả chính xác hơn nữa, sao cho qxảtt qxảgt) ; Zmax=34.01m Wmax=3757*103(m3) 2.7.2.3.Sử dung kết quả tính toán: - Xác định cao trình đắp đập vượt lũ chính vụ năm thứ 2: ZVL=ZTLmax+d=34.01+0,6= 34.61m; chọn bằng 35m (d=0,5¸0,7m) Với ZTLmax được xác định bằng cách tra quan hệ Qxả ~ZTL ứng với qxảmax dẫn dòng thiết kế; 2.8. Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng 2.8.1. Thiết kế công trình dẫn nước: Công trình dẫn nước gồm tuyến kênh (bao gồm kênh chính và các kênh nhánh), tuyến cống, tràn và công trình nối tiếp sau tràn (bậc nước tiêu năng và kênh) *Tuyến cống: ở bên vai trái đập +/ Cống ngầm kiểu cống hộp bêtông cốt thép b´h = 0,8´1,2(m2) +/Chiều dài cống L= 80m, cao trình đầu cống Zđc=22,54m +/n = 0.014; i = 0.002 *Tràn chính Ñnt=32m Bnt=40m Tràn chảy tự do, nối tiếp tiêu năng bằng bậc nước 2.8.2. Thiết kế công trình ngăn nước: -Tuyến đê quai bao quanh hố móng tuỳ theo đợt ngăn dòng được thể hiện trên bản vẽ -Kích thước mặt cắt đê quai tuỳ thuộc vào đặc điểm vật liệu, kết cấu đê quai, điều kiện chống thấm, thiết bị thi công….ở đây ta chọn đê quai bằng đất có kích thước đỉnh đê quai là 2m, mái ngoài hố móng m=1, mái trong hố móng m=1. -Cao trình đỉnh đê quai đợt một: Cao trình đỉnh đê quai hạ lưu Zđqhl=Zhl+a=19+0,5=19,5 (m) Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu ngăn dòng đợt 1 Zđqtl=Ztl+a’=19,2 + 0,6 = 19.8 m. Để thuận tiện cho thi công ta chọn Zdqtl= 20 m -Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu ngăn dòng đợt 2 Zđqtl= 25 m. 2.9.Ngăn dòng Ngăn dòng theo phương pháp lấp đứng vào đầu mùa khô năm thứ 2 III. THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN 3.1. Phân chia các đợt đắp đập và xác định cường độ đắp đập 3.1.1. Phân chia các giai đoạn đắp đập Do phương án dẫn dòng và tiến độ thi công toàn bộ công trình, các mốc khống chế cần đạt là: -Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, cao trình đắp đập tối thiểu cần đạt là Ñđđvl= 22 m -Dẫn dòng qua cống ngầm, cao trình tối thiểu cần đạt là Ñđđ =25m -Dẫn dòng qua tràn chính, tối thiểu cần đạt cao trình Ñvl=35m Qua phân tích trên ta phân ra 4 đợt đắp đập: +/Đợt 1: mùa khô năm thứ nhất, thi công một phần đập bên bờ trái từ cao trình 12,0m đến cao trình ÑA= 22.0 m +/Đợt 2: mùa lũ năm thứ nhất, tiếp tục thi công đập vai trái đến cao trình ÑB =30.0m +/ Đợt 3: mùa khô năm thứ hai, thi công phần lòng sông đến cao trình đắp đập vượt lũ ÑC=Ñvl=35m +/ Đợt 4: thi công đập đến cao trình thiết kế ÑTK= 39m Sơ đồ phân đoạn các giai đoạn đắp đập như hình vẽ (Cần vẽ hình cụ thể với phương án đắp đập của em. Không vẽ chung chung như thế này!!) 3.1.2 Tính khối lượng cho các đợt đắp đập Khối lượng đắp đập và diện tích mặt đập của từng giai đoạn và biểu đồ quan hệ (V~Z) và (F~Z) được tính theo cao trình, lập bảng tính như bảng dưới đây: Bảng tÝnh khèi lîng ®ît I TT Cao trình Bề rộng Chiều dài Diện tích Diện tích tb Chiều dày Khối lượng KLtăng dần (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 1 12 5 0 0 2 13 56.23 12.06 678.134 339.0669 1 339.0669 339.067 3 14 76.78 30.36 2331.04 1504.5873 1 1504.587 1843.65 4 15 114.12 62.99 7188.42 4759.7298 1 4759.73 6603.38 5 16 110.18 63.28 6972.19 7080.3046 1 7080.305 13683.7 6 17 106.18 77.54 8233.2 7602.6938 1 7602.694 21286.4 7 18 102.18 91.93 9393.41 8813.3023 1 8813.302 30099.7 8 19 98.18 92.24 9056.12 9224.7653 1 9224.765 39324.5 9 20 91.68 96.56 8852.62 8954.372 1 8954.372 48278.8 10 21 87.68 99.76 8746.96 8799.7888 1 8799.789 57078.6 11 22 83.68 103.72 8679.29 8713.1232 1 8713.123 65791.7 ( đơn vị đâu?) Chú ý: Trong các đồ thị: Z là trục tung. Biểu đồ (F~Z), (Vi~Z) là biểu đồ dạng đường cong (Scatter- trong excel) Biểu đồ (Vi~Z) là biểu đồ lũy tích đối với Vi) BẢNG TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẮP ĐẬP ĐỢT II Cao trinh BÒ réng ChiÒu dµi DiÖn tÝch DiÖn tÝch TB ChiÒu dµi Khèi lîng KL tăng dần 1 22 83.68 103.72 8679.29 0 1 0 0 2 23 79.68 106.36 8474.765 8577.03 1 8577.027 8577.027 3 24 75.68 108.93 8243.822 8359.29 1 8359.294 16936.32 4 25 71.68 111.75 8010.24 8127.03 1 8127.031 25063.35 5 26 65.52 114.56 7505.971 7758.11 1 7758.106 32821.46 6 27 60.82 117.25 7131.145 7318.56 1 7318.558 40140.02 7 28 56.32 119.9 6752.768 6941.96 1 6941.957 47081.97 8 29 51.82 121.55 6298.721 6525.74 1 6525.745 53607.72 9 30 44.82 123.52 5536.166 5917.44 1 5917.444 59525.16 (Đợt II chứ không phải là lần II Chú ý: Trong các đồ thị: Z là trục tung. Biểu đồ (F~Z), (Vi~Z) là biểu đồ dạng đường cong (Scatter- trong excel) Biểu đồ (Vi~Z) là biểu đồ lũy tích đối với Vi) Cao trinh BÒ réng ChiÒu dµi DiÖn tÝch DiÖn tÝch TB ChiÒu dµi Khèi lîng  Tổng KL 1 12 25.69 20.58 528.7002 0 0 0 0 2 13 58.33 28.94 1688.07 1108.385 1 1108.385 1108.385 3 14 76.93 37.63 2894.876 2291.473 1 2291.473 3399.858 4 15 114.12 44.66 5096.599 3995.738 1 3995.738 7395.596 5 16 110.18 49.58 5462.724 5279.662 1 5279.662 12675.26 6 17 106.18 54.74 5812.293 5637.509 1 5637.509 18312.77 7 18 102.18 59.53 6082.775 5947.534 1 5947.534 24260.3 8 19 98.18 64.37 6319.847 6201.311 1 6201.311 30461.61 9 20 91.68 69.1 6335.088 6327.467 1 6327.467 36789.08 10 21 87.68 71.94 6307.699 6321.394 1 6321.394 43110.47 11 22 83.68 75.72 6336.25 6321.974 1 6321.974 49432.45 12 23 79.68 78.17 6228.586 6282.418 1 6282.418 55714.86 13 24 75.68 80.43 6086.942 6157.764 1 6157.764 61872.63 14 25 71.68 83.83 6008.934 6047.938 1 6047.938 67920.57 15 26 65.52 86.92 5694.998 5851.966 1 5851.966 73772.53 16 27 60.82 90.21 5486.572 5590.785 1 5590.785 79363.32 17 28 56.32 93.55 5268.736 5377.654 1 5377.654 84740.97 18 29 51.82 97.07 5030.167 5149.452 1 5149.452 89890.42 19 30 44.82 100.3 4493.653 4761.91 1 4761.91 94652.33 20 31 40.32 226.8 9144.576 6819.115 1 6819.115 101471.4 21 32 35.82 234.9 8414.476 8779.526 1 8779.526 110251 22 33 31.32 240.7 7537.471 7975.974 1 7975.974 118226.9 23 34 26.82 248 6652.165 7094.818 1 7094.818 125321.8 24 35 22.32 254.9 5688.922 6170.543 1 6170.543 131492.3 Đắp Đập Đợt IV Cao trinh BÒ réng ChiÒu dµi DiÖn tÝch DiÖn tÝch TB ChiÒu dµi Khèi lưîng Tổng KL 1 35 22.32 254.88 5688.922 0 0 0 0 2 36 17.85 261.91 4675.094 5182.008 1 5182.008 5182.008 3 37 13.32 266.63 3551.512 4113.303 1 4113.303 9295.31 4 38 8.82 368.63 3251.317 3401.414 1 3401.414 12696.72 5 39 5 270.63 1353.15 2302.233 1 2302.233 14998.96 (đơn vị đâu?) Khối lượng đắp cho toàn bộ đập là Vđắp= 276155,3(m3) 3.1.3 Tính cường độ đắp đập cho các giai đoạn Căn cứ vào thời gian dự kiến đắp đập theo tiến độ tính toán được cường độ đắp cho từng đợt. Cường độ đắp đập được tính theo công thức: Qđắp = (m3/ngàyđêm hoặc m3/ca) Trong đó: Vi: khối lượng đắp giai đoạn thứ i Ti: số ngày hoặc số ca thi công giai đoạn thứ i Mỗi ngày thi công từ 2 đến 3 ca Lập bảng theo dõi cường độ đắp đập: Tt Giai đoạn đắp đập Khối lượng đắp(m3) Thời gian (ca) Cường độ (m3/ca) Ghi chú 1 I 65791.73 252 261.07 - 3 tháng đắp đập, mỗi tháng thi công 28 ngày, mỗi ngày 3 ca 2 II 63872.31 224 285.14 -2 đắp đê quai - 4 tháng đắp đập, mỗi tháng thi công 28 ngày, mỗi ngày 2 ca 3 III 131492.3 396 332.05 - 6 tháng, mỗi tháng thi công 22 ngày, mỗi ngày 3 ca 4 IV 14998.96 135 111.103 -3 tháng , mỗi tháng thi công 15 ngày, mỗi ngày 3 ca (Cơ sở nào để đưa ra số ngày thi công trong 1 tháng??Tháng mùa mưa thì số ngày thi công phải ít hơn số ngày thi công của tháng mùa khô chứ?) Vẽ biểu đồ cường độ: cho hiện giá trị cường độ trên biểu đồ, bỏ phần thập phân (Biểu đồ chênh lệch quá nhiều giữa đợt 4 và các đợt khác! Tại sao em không đắp đợt 3 theo mặt cắt chống lũ?Ví dụ: ) 3.2 Quy hoạch bãi vật liệu 3.2.1 Quy hoạch bãi vật liệu cho toàn bộ đập 3.2.1.1 Khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp Vcần= Vđắp Trong đó: Vđắp= 276155,3 (m3)- khối lượng đắp yêu cầu theo thiết kế của toàn bộ đập; Chọn »1 ?? Vcần- khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp của toàn bộ đập; K1- hệ số kể đến lún, K1=1,1; K2- hệ số tổn thất mặt đập, K2=1,08; K3- hệ số tổn thất do vận chuyển, K3=1,04; K4- hệ số tổn thất ở bãi (sót lại), K4=1,2; Þ Vcần=276155,3*1*1,1*1,08*1,04*1,2 = 409434.47(m3) 3.2.1.2 Khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu Vchủ yếu=(1,5¸2)Vcần =1,5*409434.47 = 614151.71(m3) Trong đó: V chủ yếu- khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu 3.2.1.3 Khối lượng của bãi vật liệu dự trữ Vdt=(0,2¸0,3)Vchủ yếu =0,25*614151.71 = 153537.93(m3) Trong đó: Vdt- khối lượng của bãi vật liệu dự trữ Lập bảng qui hoạch các bãi vật liệu chủ yếu và dự trữ TT Tên bãi vật liệu Trữ lượng (m3) Vị trí Khoảng cách đến đập (km) Trình tự khai thác Đợt I Đợt II Đợt III Đợt IV 1 A 134000 Vaiphải 0.4 CY 2 B 115000 Thượng lưu 0.5 CY 3 D 123000 Sau vai trái 0.8 CY 4 E Thượng lưu 1.5 CY 3.2.2 Kế hoạch sử dụng bãi vật liệu cho từng đợt Nguyên tắc sử dụng bãi vật liệu : -Lợi dụng đất đào của các hạng mục công trình để đắp đập ,như vậy giảm được giá thành công trình. - Trình tự sử dụng bãi vật liệu có liên quan đến vị trí đắp đập theo yêu cầu để tận dụng hết đất và tăng tốc độ đắp đập v.v… Nên tuân theo qui định sau : đất chỗ thấp đắp nơi thấp , đất chỗ cao đắp nơi cao ; đất gần dùng trước , đất xa dùng sau , đất thấp dùng trước đất cao dùng sau. - Để tránh bị ngập đường vận chuyển và bãi vật liệu , nên sử dụng bãi vật liệu thượng lưu trước , bãi vật liệu hạ lưu sau .Hoặc để tránh bớt vận chuyển chồng chéo nhau , mở rộng diện công tác , có thể đồng thời dùng cả bãi thượng lưu và hạ lưu . -Cao trình của các bãi vật liệu phải phối hợp chặt chẽ với cao trình các đợt đắp đập .Cần chú ý sắp xếp vận chuyển giữa các loại vật liệu , tránh hiện tượng vận chuyển ngược chiều hoặc chồng chéo lên nhau. -Các bãi vật liệu khác , vận chuyển thuân lợi , nên giành tới giai đoạn đắp đập cao trình chống lũ. Theo nguyên tắc trên, các bãi vật liệu được sử dụng như sau: +/Đợt I: bãi vật liệu D +/Đợt II: bãi vật liệu B +/Đợt III: bãi vật liệu A +/Đợt IV: bãi vật liệu E 3.2.2.1 Khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp Sử dụng công thức: Vcần= Vđắp Trong đó: Vđắp- khối lượng đắp yêu cầu theo thiết kế của từng đợt, đã tính toán ở trên. Vcần- khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp của từng đợt;Tính toán tương tự mục 3.2.1 3.2.2.2 Khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu Sử dụng công thức: Vchủ yếu=(1,5¸2)Vcần Trong đó: Vchủ yếu- khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu cho từng đợt; 3.2.2.3 Khối lượng của bãi vật liệu dự trữ Sử dụng công thức: Vdt=(0,2¸0,3)Vchủ yếu Trong đó: Vdt- khối lượng của bãi vật liệu dự trữ cho từng đợt Bảng kế hoạch sử dụng bãi vật liệu cho từng đợt TT Giai đoạn đắp dập Khối lượng đắp(m3) Vcần Vchủ yếu Vdự trữ 1 I 65791.73 92667.178 139000.767 34750.2 2 II 63872.31 89963.68 134975.53 33736.38 3 III 131492.3 185205.95 277808.93 69452.23 4 IV 14998.96 21125.92 31688.89 79222.22 3.3 Tính toán số xe máy và thiết bị phục vụ đắp đập 3.3.1 Chọn tổ hợp xe máy để đào và vận chuyển đất đắp đập Vì khoảng cách tử công trường đến bãi vật liệu khá xa và nằm rải rác, nên nếu chọn máy cạp để đào và vận chuyển đất thì sẽ không kình tế. Dùng ôtô sẽ linh hoạt hơn và tận dụng để chở đá, dăm sỏi cách công trường 7Km về làm tầng lọc ngược và vật thoát nước. Mặt khác đường trên công trường là đường cấp III chiều rộng đường khoảng 6m, nếu dùng máy cạp phải gia cố nền đường tốn kém. Do vậy ta chọn tổ hợp 1: Máy xúc + ôtô + máy ủi + máy đầm 3.3.2 Chọn loại thiết bị thi công (Các cơ sở để em chọn các loại máy bên dưới? Em cần phải đọc kỹ Tài liệu hướng dẫn mà tôi đã đưa cho lớp chứ ?!) Theo định mức dự toán nào? Mã hiệu dự toán, trích dẫn cụ thể? Sổ tay chọn máy của tác giả nào? Mã hiệu, trích dẫn cụ thể? Nên lập thành bảng! 3.3.2.1.Chọn máy xúc Theo định mức dự toán cơ bản và cường độ thi công cũng như thời gian thi công, ta chọn máy đào 1 gầu MISUBISHI mã hiệu MS180. Máy đào có các thông số sau: Căn cứ ntn? Từ khối lượng đào sẽ chọn được dung tích gàu xúc - Dung tích gầu: 0.8 m3 - Trọng lượng : 14.7tấn - Vận tốc quay: 3 km/h - Vận tốc quay của bàn quay: 9.4(v/s) - Áp lực lên mặt đất: 0.44(kg/cm2) - Bán kính đào max: 9.67m - Trọng lượng làm việc: 18 tấn - Động cơ: 6D11C - Công suất lý thuyết: 98 CV - Năng suất lý thuyết: 61 m3/h - Kích thước giới hạn: Cao 2.78m; Rộng 2.8 m -Di chuyển bằng bánh xích -Nhiên liệu bằng Diezel -Năng suất thực tế : . Ta tính cho trường hợp bãi vật liệu nằm trên mặt đất máy đứng 3.3.2.2.Chọn máy ủi Theo định mức dự toán cơ bản , cường độ thi công và thời gian thi công ta chọn máy ủi KOMATSU có mã hiệu D53A-16 có các thông số kỹ thuật sau: - Điều khiển bằng thủy lực - Động cơ mã hiệu: 4D-130 - Công suất: 110KW - Cơ cấu di chuyển: bánh xích - Áp lực lên mặt đất: 0.59 kg/cm2 - Nhiên liệu Diezel - Năng suất lý thuyết: 187 m3/h - Lưỡi ủi thẳng : +>Chiều dài ben B = 3.72m +> Chiều cao ben 0.875 m +> Trọng lượng lưỡi ủi 1.65 tấn - Góc cắt đất: 550 - Tốc độ di chuyển: Tiến 7 km/s, lùi 4-11.6 km/h - Kích thước bề ngoài của máy: - Trọng lượng máy ủi: 11.95 tấn - Năng suất của máy ủi: 100/0.036 =2778(m3/ca) 3.3.2.3.Chọn máy đầm Theo định mức dự toán cơ bản , cường độ thi công và thời gian thi công ta chọn loại đầm chân cừu mã hiệu D-130B có các thông số kĩ thuật như sau: - Kiểu 1 con lăn - Kích thước: - Trọng lượng có tải trọng: 5.52 tấn - Trọng lượng không có tải trọng dẫn: 3.74 tấn - Vận tốc di chuyển: 3 km/h - Áp lực lên đất: 57.37(kg/cm2) - Con lăn: Đường kính :1.616m ; Chiều rộng : 1.5 -Số lượng vấu: 128 - Độ cao vấu: 0.188 m - Năng suất máy đầm: 392.15 m3/ca 3.3.2.4. Chọn máy vận chuyển Theo định mức dự toán cơ bản và cường độ thi công cũng như thời gian thi công ta chọn loại ôtô NISANDIEZELMOTOR mã hiệu CF30CD với các thông số kỹ thuật sau: - Sức chở lớn nhất ( tấn): 7,25tấn - Trọng lượng : 7.83 tấn - Kích thước: - Bán kính quay min: 9.4(m) - Công suất lý thuyết: 220 CV - Nhiên liệu: Diezel - Dung tích: 4,8(m3) - Thùng xe: 3.3.3 Tính toán số lượng xe máy phục vụ thi công Tính toán số lượng xe máy dựa theo năng suất thực tế của máy, sử dụng “Định mức dự toán xây dựng công trình” ban hành kèm theo quyết định số 24/2005/QĐ-BXD ngày 29/7/2005 của Bộ trưởng Bộ xây dựng. 3.3.3.1.Số lượng máy đào Có nxuc= Trong đó: Qdao : Cường độ đào đất từng đợt pxuc: năng suất của máy xúc, pxuc =374,53(m3/ca) nxuc số lượng máy xúc nxuc = ? (số thập phân) rồi mới làm tròn. Việc làm tròn phải được xem xét: tăng hay giảm. Hay là chọn lại máy?, ..... Đợt I II III IV Cường độ đào 261.07 285.14 332.05 111.103 nx 1 1 1 1 3.3.3.2.Khi tính số ô tô: Dùng công thức: cho trường hợp ô tô làm việc 2ca, máy đào làm việc 3ca; Thực tế ngày nay ô tô cũng được sử dụng 3 ca, ví dụ ở công trường Cửa Đạt mà em đã có dịp thực tập. Do đó không nên dùng hệ số 1,5 trong công thức này nữa! Trong đó: Nđào và Nôtô là năng suất thực tế của một máy đào và của một ô tô (m3/ca); Nđào = 347,53(m3/ca); Nôtô =100(m3/ca) nôtô- số ô tô phối hợp với máy đào trong dây chuyền thi công; ndao- số lượng máy đào làm việc đồng thời cả 3 ca KT là hệ số bảo đảm kỹ thuật của trạm sửa chữa ô tô KT=0,7; Sau khi tính phải chọn nôtô là số nguyên và trong thiết kế tổ chức thi công luôn luôn phải bảo đảm điều kiện ưu tiên máy chủ đạo: Nđào £ nôtô×Nôtô . (xe) Ta lấy bằng 8 xe nôtô = ? (số thập phân) rồi mới làm tròn. Việc làm tròn phải được xem xét: tăng hay giảm. Hay là chọn lại máy?, ..... Kiểm tra lại điều kiện Nđào £ nôtô×Nôtô => 374.53< 8*100 =800(m3/ca) (thoả mãn) Vậy số ô tô phối hợp với máy đào trong dây chuyền thi công là 8 3.3.3.3.Tính số lượng máy đầm n đ= Trong đó: nxuc: là số lượng máy đào pxuc: năng suất đào, pxuc=347,53m3/ca pd: năng suất đầm, pđ =392,15m3/ca K2: là hệ số tổn thất mặt đập, lấy bằng 1,2 ndam = ? (số thập phân) rồi mới làm tròn. Việc làm tròn phải được xem xét: tăng hay giảm. Hay là chọn lại máy?, ..... §ît I II III IV nx 1 1 1 1 n đ 1 1 1 1 Lập bảng thống kê số lượng xe máy cho từng đợt Đợt Cường độ (m3/ca) Số ca thi công Cự li (m) Số máy đào Số ôtô Số máy ủi Số máy đầm Làm việc Dự trữ Làm việc Dự trữ Làm việc Dự trữ I 261.07 275 800 1 8 0 1 0 1 0 II 285.14 225 500 1 8 0 1 0 1 0 III 332.05 275 400 1 8 0 1 0 1 0 IV 111.103 225 1500 1 8 0 1 0 1 0 Ở trên đã tính số máy ủi đâu mà ở bảng tổng hợp lại có? Số lượng máy dự trữ phụ thuộc vào những gi? Có nhất thiết phải là 20% -30% ko? 3.3.4 Kiểm tra sự phối hợp giữa máy đào và ô tô 3.3.4.1 Số gầu xúc đầy một ô tô lấy m = 6 Trong đó: m: Số gầu xúc đầy một ô tô; Q: Tải trọng của ô tô (tấn); q: Dung tích gầu xúc (m3); : dung trọng tự nhiên ở bãi vật liệu, gtnk = 1,6T/m3; KH: hệ số đầy gầu; =1/Kp (Kp= 1,2 - hệ số tơi xốp của đất lấy theo bảng 6-7 giáo trình thi công tập I); Þ =0,83 Sau khi tính phải chọn m là số nguyên và kiểm tra lại tải trọng của ô tô; q = Vậy số gầu xúc đầy một ôt ô m =6 là hợp lý Nghiên cứu việc làm tròn m? Từ đó xem xét xem có cần thiết phải chọn lại máy không? giá trị m lớn nhỏ thì có lợi, có hại gì? Cần kiểm tra hệ số vượt tải của ô tô có đảm bảo không chứ ko phải kiểm tra tải trọng của ô tô! 3.3.4.2 Điều kiện phối hợp nhịp nhàng (Điều kiện này không bắt buộc nhưng có thể sử dụng trong trường hợp cụ thể cần thiết) 3.4. Tính toán bố trí thi công trên mặt đập Công tác mặt đập là khâu chủ yếu của thi công đập đất đầm nén . Nội dung công tác mặt đập gồm các phần việc sau: - Dọn nền và xử lý nền, gồm : +/Dọn sạch các cây cối, bụi cây, gạch đá…trong phạm vi đập +/Bóc lớp đất hữu cơ đến độ sâu 1m bằng máy ủi hoặc máy cạp và đẩy về phía thượng lưu và hạ lưu đập, sau đó xới nền lên để nền tiếp xúc với đất được tốt hơn +/Làm các rãnh tháo nước mặt và nước ngầm, đảm bảo thi công được tiện lợi và nhanh chóng - Vận chuyển và rải đất trên mặt đập thành từng lớp; - Xử lý độ ẩm trước hoặc sau khi rải đất (nếu cần); - Đầm đất; - Sửa mái và làm bảo vệ mái; Cần dùng phương pháp thi công dây chuyền trên mặt đập cho các công việc rải, san, đầm. Diện tích mỗi đoạn công tác phải bằng nhau và phải đủ kích thước để phát huy năng suất máy thi công. Diện tích mỗi đoạn được xác định bởi cường độ thi công và chiều dày rải đất; 3.4.1 Chọn cao trình điển hình Lấy theo qui định: cao trình điển hình được qui định theo chiều cao đập là các cao trình 0,2H; 0,4H; 0,6H; 0,8H và 1H. Ở đây ta tính toán tại cao trình 0,8H tương ứng với Z=12+0,8*(39-12) = 33.6m (thuộc giai đoạn III) 3.4.2 Tính toán bố trí thi công trên mặt đập tại cao trình điển hình Việc tính toán bố trí thi công trên mặt đập tại cao trình điển hình là hợp lý khi thỏa mãn điều kiện cường độ: Qkc<Qtt<Qm Trong đó: +/Qkc- Cường độ khống chế đắp đập của giai đoạn đắp đập; = Qđắp- Cường độ đắp của giai đoạn; Qđắp=332.05(m3/ca) n - Số ca làm việc trong ngày; n = 3 K3- Hệ số tổn thất do vận chuyển, K3=1,04; +/Qm- Cường độ thi công của máy đào; +/Qtt - Cường độ đắp thực tế: hc - Chiều dày lớp đất sau khi đầm chặt: hc=0,7hr hr - Chiều dày rải đất một lớp,v chọn sơ bộ hr=0,5m. Dựa vào đâu? Þ hc=0,7hr=0,35m Phụ thuộc vào gì? ) - diện tích rải thực tế: Fr - diện tích rải đất trong một ca của máy: Fr=Qm/hc= F- diện tích mặt đập tại cao trình thi công của giai đoạn đang thi công. Dựa vào phân đoạn đắp đập và cao trình ta tính được F = 7017.17 (m2) mtt- số đoạn công tác trên mặt đập, thực tế là số nguyên của số đoạn công tác: mtt= ; lấy m =7 Lí giải làm tròn m (tăng hay giảm), m lớn hay nhỏ có lợi, hại gì? Þ=F/m=7017.17/7=1002.45(m2)Þ=1002.45*0,35 = 350(m3/ca) Þ Qkc=106,42<Qtt=350<Qm=360,125Þ điều kiện cường độ được thoả mãn Lập bảng bố trí thi công trên mặt đập theo phương pháp dây chuyền Ca m 1 2 3 4 5 6 1 R S Đ 2 R S Đ 3 R S Đ 4 R S Đ 5 R S Sao ở trên tính m=7 mà ở bảng lại bố trí m=5? 3.4.3 Khống chế và kiểm tra chất lượng - Đối với đất khai thác ở bãi vật liệu cần phải kiểm tra khống chế lượng ngậm nước, kích thước hòn đất, chất đất…đồng thời phải kiểm tra hệ thống tháo nước, biện pháp phòng mưa - Trên mặt đập phải kiểm tra, khống chế độ dày rải đất, kích thước hòn đất, lượng ngậm nước, mức độ nén chặt (khối lượng riêng khô), và tình hình kết hợp giữa các lớp đầm nén - Xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp ở bãi vật liệu, thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn xác định gkmax và độ ẩm tốt nhất - Kiểm tra độ chặt sau mỗi lớp đắp, đối với mái đập mỗi lần đầm xong một lớp phải lấy mẫu thí nghiệm và sau khi sửa mái xong cũng phải kiểm tra một số nơi trọng điểm - Xử lý mặt nối tiếp 3.4.4 Thi công trong mùa mưa - Phải có biện pháp tiêu nước trên mặt đập và bãi vật liệu, đảm bảo được khô ráo, thoát nước nhanh để sau khi mưa có thể thi công ngay được. - Khi thết kế khoang đào phải có biện pháp tiêu nước cho khoang đào. 3.5 Thi công các công tác khác 3.5.1 Lát mái thượng lưu, trồng cỏ mái hạ lưu Mái thượng lưu được xây bằng đá xây 40 ×40 cm2, dày 15cm Mái hạ lưu trồng cỏ bảo vệ, ô cỏ rộng 50 × 50 cm. Người ta đào những rãnh nghiêng với trục đập 450 tạo thành từng ô, trong rãnh bỏ đá dăm để tập trung nước mưa. Nước từ những rãnh nghiêng đổ về mương ngang bố trí trên cơ đập chuyển sang hai bên bờ và chảy xuống hạ lưu đập. Sau khi đắp đập được khoảng 10m thì lại tiến hành lát mái thượng lưu và thi công mái hạ lưu 3.5.2 Thi công vật thoát nước Đắp chiều cao của vật thoát nước luôn luôn vượt trước chiều cao thân đập để đảm bảo nén chặt đất ở vị trí nối tiếp. Ở đây ta chọn hình thức vật thoát nước là: thoát nước kiểu lăng trụ. Khối lăng trụ được xếp bằng đá hộc. Mái thượng lưu khối đá thường làm dốc 1:1; mái ngoài 1:1.5. Giữa lăng trụ và thân đập có một số lớp của tầng lọc ngược . Cấu tạo của tầng lọc ngược: Có 2 đến 3 lớp lọc mà kích thước hạt của các lớp tăng dần từ phía thân đập đến vật thoát nước. 3.5.3 Thi công rãnh thoát nước mái đập và vai đập Để thoát nước mưa, phòng xói cần đặt thoát nước ở trên mái hạ lưu đập.Dùng đá hộc xây các mương dọc, mương ngang để tập trung tiêu nước. Ta thi công bằng cách: Lúc đầu ta vẫn thi công đập như bình thường sau khi đầm nén đất trên mặt đập đạt đến độ chặt theo yêu cầu thiết kế, khi đó ta mới tiến hành đào các rãnh tiêu nước. Bởi vì nếu thi công rãnh tiêu nước trước thi xư lý phần nối tiếp gặp nhiều khó khăn . IV. KẾT LUẬN Qua đồ án môn học Thi công đập đất đầm nén giúp em được nhiều điều bổ ích, củng cố kiến thức đã học trên lý thuyết và hiểu sâu hơn về môn học.Nhưng do lần đầu được làm quen và tiếp cận với một môn khoa học chuyên ngành này, dù có cố găng và cẩn thận nhưng em không tránh khỏi những sai sót và lệch lạc trong tư duy và cách tiếp cận về lý thuyết cũng như trong thực tế.