ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí. Công trình thuỷ điện Đăk Đoa được xây dựng trên suối Ia Krom, thuộc địa phận xã Đăk Sơ Mei huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai. Khu vực công trình cách Thành phố Pleiku khoảng 40km và cách Thị xã Kon Tum khoảng 15km. Vị trí địa lý của lưu vực suối Ia Krom được xác định ở toạ độ 14o10’÷14o19’ vĩ độ Bắc và 108o01’÷107o30’ kinh độ Đông. Suối Ia Krom cả lưu vực tương đối lớn, dòng sông chảy uốn lượn và khu vực thượng nguồn có chênh cao địa hình tạo nên trữ năng thuỷ điện có thể khai thác hiệu quả. Khu vực dự kiến xây dựng công trình nằm cạnh đường giao thông tỉnh lộ 670 và gần khu trung tâm huyện nên rất thuận tiện cho việc đầu tư xây dựng cũng như khai thác vận hành sau này. 1.2 Nhiệm vụ công trình và quy mô dự án. Công trình thuỷ điện Đăk Đoa có nhiệm vụ chủ yếu là phát điện cung cấp điện năng cho hệ thống quốc gia với sản lượng điện hàng năm cung cấp dự kiến khoảng 53.90 triệu KWh, công suất lắp máy 12.6MW, với hồ chứa điều tiết năm sẽ góp phần giải quyết khó khăn về nhu cầu dùng điện và cải thiện hệ thống điện quốc gia trong những năm tới. Ngoài ra khi thực hiện dự án cũng góp phần tích cực thúc đẩy phát triển kinh tế của vùng. Khi công trình hoàn thành góp phần tích cực cải thiện môi trường sinh thái, xã hội cho khu vực, còn tạo điều kiện cho việc phát triển nuôi trồng thuỷ sản và dịch vụ du lịch Quy mô dự án: Công trình thuỷ điện Đăk Đoa có vốn đầu tư khoảng 270.0 tỷ đồng, thuộc dự án nhóm B. Cấp công trình: Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 285 - 2002 công trình Thuỷ điện Đăk Đoa là công trình thuộc cấp III 1.3. Quy mô kết cấu các hạng mục công trình. 1 1.3.1 Đập ngăn sông. Tổng chiều dài tuyến đập là 288.0m, trong đó đập tràn tự do bố trí lòng sông có chiều dài 94.0m, đập bêtông trọng lực bờ trái dài 91.0m, bờ phải dài 98.0m. Toàn bộ nền đập được đặt trên lớp đá IIA (chi tiết xem các bản vẽ 01-02) Các thông số chính như sau: Đập dâng bờ trái và bờ phải. Đặc trưng Cao trình đỉnh đập Chiều rộng đỉnh đập Thông số +620,00 5m Chiều cao lớn nhất 32m Chiều dài đỉnh đập Mái thượng lưu Mái hạ lưu 288m m=0 m = 0,75 Ghi chú Tính từ cao trình đỉnh đập tới đáy chân khay 1.3.2 Tràn tự do xả lũ. Đặc trưng Lưu lượng xả kiểm tra Kích thước tràn tự do Cao độ ngưỡng tràn Bê tông cốt thép bên ngoài chịu nước Bê tông bên trong Một hành lang trong thân đập Cao độ hành lang Cao trình mũi phun Cao trình hố xói Thông số Q0,2% = 2276,1m3/s B= 90m +614,00 M250 dày 2m Ghi chú M150 b×h = 2,5×3m Để khoan phun và thoát nước +596,50 +602,00 +590,00 1.3.3 Tuyến năng lượng. Bao gồm cửa nhận nước đặt trong đập bờ phải cao trình ngưỡng vào 599.5, đường ống thép hở có đường kính D = 3.5m, dài 350m chiều dày ống thép 10mm. 1.3.4 Nhà máy thuỷ điện. 2 Đặt ở vị trí 1, bên bờ phải suối Ia Krom (sau thác nước), gồm 2 tổ máy tua bin Francis trục đứng cao trình lắp máy 576.3m. Lưu lượng lớn nhất 36.76 m3/s, công suất lắp máy 11 MW, điện năng 44.96 triệu KWh. Trạm phân phối điện bố trí bên cạnh nhà máy về phía hạ lưu. 1.3.4 Công trình dẫn dòng. Đặc trưng Thông số Chiều dài 29,65m Kích thước nxbxh Cao độ ngưỡng vào Cao độ ngưỡng ra Độ dốc Kết cấu Độ nhám 2x4x3(m) +590 +590 i= 0,00% BTCT M250 n= 0,014 Ghi chú Chiều dài trước đập l= 3,52m Hình chữ nhật 1.3.5 Tuyến hành lang. Hành lang khoan phun có kích thước 2,5x3,0m, bố trí dọc tuyến đập tại cao trình 596,5m 1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình. 1.4.1 Điều kiện địa hình: Suối Ia Krom là phụ lưu cấp 2 nằm bên trái của sông Sê san, bắt nguồn từ vùng núi có độ cao trên 850m với toạ độ địa lý 108 o01’ ÷107o30’ kinh Đông và 14o10’ ÷14o19’ vĩ độ Bắc. Phía Đông và Đông Nam giáp ranh với lưu vực sông Ba, phía Tây giáp với lưu vực suối Iagrai. Từ nguồn về, dòng chính chảy theo hướng Nam - Bắc và nhập vào sông Đak Bla ở vị trí 108°05’10” kinh Đông và 14o19’00’’ vĩ độ Bắc. Lưu vực sông có dạng hình lông chim. Lũng sông cắt sâu, lòng sông tương đối dốc, nhiều ghềnh thác. Địa hình lưu vực khá phức tạp, là địa hình vùng núi cao, bị chia cắt mạnh. Thượng lưu đập địa hình thượng lưu thoải hơn hạ lưu đập.Tại vị trí xây dựng đập địa hình bờ phải thoải hơn. 3 1.4.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn và các đặc trưng dòng chảy. Lượng mưa bình quân lưu vực tính đến các trạm thuỷ văn: Tương tự như lượng mưa bình quân lưu vực Đăk đoa, lượng mưa bình quân lưu vực tính đến trạm thuỷ văn Kon Tum và Konplong được tính theo phương pháp chọn: phương pháp bản đồ đẳng trị mưa năm. Kết quả tính toán như sau: XoKonTum = 2050 mm XoKonplong = 2615 mm Phân phối lượng mưa tháng tại lưu vực công trình nêu trong bảng 2.8. Tháng I II X(mm) 4.1 7.4 III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 28.0 81.0 219.3 346.2 350.3 463.0 340.8 188.9 62.7 11.0 2100 Bảng 1.1. Lượng mưa trung bình tháng tại lưu vực Đăk đoa Đặc trưng dòng chảy Tuyến Tuyến đập 0.2 2276,1 0.5 1891,4 1.0 1668,8 1.5 1498,0 2.0 1327,1 5.0 1187,0 10.0 994,1 Bảng 1.2. Lưu lượng lũ thiết kế (Tuyến 3) Tuyến P(%) I II III IV V VI VII Đập 10% 32,35 23,4 26,8 32,9 127,4 205,5 150,5 XII I÷IV I÷VII XII÷VI 151,3 230,1 234,3 260,7 Bảng 1.3. Lưu lượng lớn nhất tháng và thời khoảng mùa kiệt ứng với các TSTK tại tuyến công trình 4 5 Z (m) Q(m3/s) Z (m) Q(m3/s) 592,08 30 597,89 1187,0 592,58 50,0 598,23 1327,1 593,33 100,0 598,62 1498,0 594,42 228,3 598,94 1668,8 595,03 320,5 599,33 1891,4 595,49 425,7 599,91 2276,1 595,86 516,9 600,82 3000,0 597,41 994,1 Bảng 1.4. Quan hệ Q~ Zhl Z (m) 590 F (km2) 0,000 W (Triệu m3) 0,000 595 0,391 0,997 600 0,796 3,963 605 1,355 9,341 610 2,254 18,364 615 3,127 31,815 620 4,056 49,772 625 5,203 72,920 Bảng 1.5. Quan hệ Z~ F~ W 1.4.3. Điều kiện địa chất , địa chất thuỷ văn. 1.4.3.1. Điều kiện địa chất vùng đầu mối công trình Mặt cắt đầy đủ của vỏ phong hoá gồm các đới: Hai vai đập được xây dựng tới lớp địa chất IA1 giới hạn khoan phụt xử lý nền 15m Đập tràn tự do được xây dựng tới lớp địa chất IB giới hạn khoan phụt xử lý nền 15m 6 630 6,515 102,215 Lớp sườn tàn tích (deQ): Thành phần gồm sét, sét pha màu nâu đỏ, cát pha lẫn dăm sạn thạch anh và mảnh vụn, tảng đá gốc nằm tại chỗ hoặc vận chuyển từ trên xuống. Đới phong hóa mãnh liệt (IA1): Thành phần chủ yếu là sét, sét pha màu xám, dăm sạn.Trong đới, các dấu vết cấu trúc, kiến trúc ban đầu của đá gốc nhiều nơi còn quan sát được như cấu tạo khối, kiến trúc nổi ban. Đới phong hóa mạnh (IA2): Thành phần chủ yếu là dăm, cục, tảng đá gốc bị biến màu hoàn toàn, khe nứt nhét sét pha, sạn. Đới đá phong hóa (IB): Khối đá gốc bị nứt nẻ mạnh, dọc khe nứt đá bị biến đổi chuyển thành màu vàng, nâu. Các khe nứt được mở rộng, phân chia khối đá thành những tảng, khối nhỏ. Bề mặt các khe nứt thường có lớp đọng oxyt Fe, Mn màu nâu đen, một phần khe nứt được lấp nhét bởi các sản phẩm phong hóa sét, sạn. Đới đá nứt nẻ, giảm tải (IIA): Đá tươi nhưng khối đá gốc bị nứt nẻ trung bình đến yếu, dọc khe nứt có chỗ bám ôxyt sắt. Đới hình thành do các tác nhân phong hóa vật lý giai đoạn đầu của hoạt động phong hóa và sự phân bố lại ứng suất thiên nhiên trong khối đá cứng khi thung lũng sông cắt sâu. Đới đá tương đối nguyên vẹn (IIB): Đá tươi, nguyên khối, nứt nẻ rất yếu, khe nứt kín. Các cấp đất Nhóm đất đá Cấp đất đá Đất (%) Đới phong hóa Đá (%) Granit Cấp 2 Cấp 3 Cấp 4 Cấp 4 Cấp 3 Cấp 2 Cấp 1 edQ: Sườn tàn tích không chứa tảng lăn IA1: Đới phong hóa mãnh liệt không chứa tảng sót 100 100 7 IA2: Phong hoá mạnh 70 IB: Đới phong hóa 30 70 IIA: Đới đá nứt nẻ 30 60 40 Bảng 1.6.Phân cấp đất đá tại công trình thủy điện Đăk Đoa 1.4.3.2. Điều kiện địa chất thủy văn vùng đầu mối công trình Các thành tạo đất đá trong vùng có tính thấm nước yếu đến trung bình, tầng đá gốc tương đối nguyên khối, ít nứt nẻ được coi là tầng cách nước. Nước ngầm được chứa trong các lỗ rỗng tầng phủ và trong các khe nứt trong các đới phong hoá đá gốc. Có thể chia các tầng chứa nước trong vùng nghiên cứu như sau: Tầng chứa nước trong trầm tích aluvi, deluvi-proluvi Đặc điểm các tầng, phức hệ chứa nước Nước chứa và vận động trong lỗ rỗng của các tích tụ bở rời sét pha, cát pha, cuội tảng nguồn gốc bãi bồi lòng sông, ven sông, thềm bậc I và hỗn hợp proluvi-deluvi. Nguồn cung cấp nước chủ yếu là nước mưa, nước từ các phức hệ chứa nước nằm trên và nước suối. Chế độ vận động và thành phần hóa học của nước trầm tích aluvi, deluvi-proluvi liên quan chặt chẽ với điều kiện và thành phần hóa học nước suối. Tầng chứa nước trong các phức hệ đá granit, gneis Nước có thành phần chủ yếu là bicacbonat-clorua Kali Natri, Canxi. Độ pH= 7,3. Các chỉ tiêu ăn mòn bê tông: HCO 3 =14,56mg/l; SO42= vết; căn không tan=150mg/l. Theo tiêu chuẩn ngành 14.TCN 72-2002 (Nước dùng cho bêtông thuỷ công), nước ngầm hoàn toàn đạt yêu cầu làm nước dùng cho bê tông thuỷ công trong tất cả các khâu như trộn, bảo dưỡng, rửa, tưới cốt liệu và bê tông. Kết luận: Theo tiêu chuẩn ngành 14.TCN 72-2002 (Nước dùng cho bêtông thuỷ công) nước ngầm và nước mặt trong khu vực hoàn toàn đáp ứng yêu cầu kỹ thuật dùng cho bê tông thuỷ công. Tính thấm đất đá. 8 Để xác định tính thấm đất đá trong phạm vi vùng tuyến công trình đã tiến hành công tác thí nghiệm hiện trường địa chất thuỷ văn trong các hố khoan, hố đào vùng tuyến bằng các thí nghiệm ép nước hố khoan và đổ nước hố đào. Qua bảng kiến nghị cho thấy, theo tiêu chuẩn VN 4253-86, đới IB, IIA, IIB thuộc loại thấm yếu, các đới edQ, IA1, IA2 thuộc loại thấm vừa. 1.5 Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực. Huyện Đăk Đoa : Vị trí ở phía tây tỉnh Gia Lai (bắc Tây Nguyên). đất đai phì nhiêu, tài nguyên đa dạng, phong phú. Là huyện mới thành lập. Có một thị trấn và 15 xã. Diện tích tự nhiên: 980,41 km2 Dân số: 72.928 người Bình quân: 74 người / km2 Có nhiều dân tộc chung sống hòa thuận từ lâu đời, nay đang chung sức xây dựng một huyện có kinh tế phát triển, chính trị ổn định, xã hội công bằng, dân chủ, văn minh. Xã Đăk Sơ Mei & Đăk Krong. Xã Đăk Krong và Đăk SơMei nằm cách thị trấn Đăk Đoa 20 km. Đường 670, và 671 đi qua trung tâm 2 xã. Phía Tây và Tây - Tây Bắc giáp huyện Chư Păh. Phía Bắc, Đông Bắc giáp xã Hà Đông. Phía Nam, Đông - Nam giáp Hà Bầu và Kon Gang (Đăk Đoa) Tổng diện tích của 2 xã là: 18189 ha, diện tích canh tác 3033,6 ha,trong đó trồng cà phê: 896,7 ha, lúa nước 487,6 ha. Hai xã có 1815 hộ gồm 8465 nhân khẩu. Bình quân một người trên 2 ha đất tự nhiên, canh tác 0, 4 ha đất trồng lúa, cà phê... 9 Thu nhập bình quân năm 2006 quy ra thóc: 309 kg tương đương thu nhập từ 1,800,000÷4,950,000đ (Thu nhập có sự chênh lệch giữa người Kinh với đồng bào dân tộc thiểu số). Nhân dân sản xuất nông nghiệp là chính (trồng lúa, màu và cà phê). Gần đây phát triển diện tích trồng mỳ (sắn), cây cao su, nguyên liệu giấy. Công ty cà phê ĐăkĐoa nằm trên xã Đăk Krong, sản xuất trên diện tích hàng trăm ha. 1.6 Điều kiện giao thông. Điều kiện giao thông khá thuận lợi, có 2 đường thi công bạt mái taluy dẫn vào 2 vai đập. Hệ thống đường tạm và cầu phía hạ lưu đập cách đập khoảng 0,5 km . Tỉnh lộ 670 và hệ thống đường tạm dẫn vào 2 vai đập. Hệ thống đường tạm b= 5m phục vị công tác đắp đê quai. 1.7 Nguồn cung cấp vật liệu điện nước. Mỏ đá granit Vị trí: Mỏ đá granit số 1 nằm về cạnh tỉnh lộ 670 bên phải theo hướng đi từ ĐăkSơmei đến Đăk Tơ ver, cách vị trí Đập chính chừng 8km về phía Tây Bắc. Mỏ dự kiến thuộc làng Tuyết, xã Đăk Tơ Ver, huyện Chư Pah. Mỏ đất Vị trí: Mỏ đất số 1 nằm bên phải đường 670 theo hướng từ từ ĐăkSơmei đến Đăk Tơ ver, cách vị trí Đập chính chừng 1km, cách mốc đường chuyền cấp 2 (LC2-1) khoảng 100m về phía Tây Bắc. Vật liệu tận dụng đá đào từ hố móng nghiền làm vật liệu đổ bêtông. Đào đá hở bằng khoan nổ mìn, dùng khoan máy kết hợp khoan tay, xúc dọn đá dùng máy xúc chuyển lên ô tô chở ra bãi thải và bãi trữ, cự ly vận chuyển 0.5÷2 km Cấp điện thi công: Dự kiến xây dựng trước đường dây 110KV chiều dài khoảng 5.0 km từ khu vực ngã ba Tra Huỳnh vào trong công trường giai đoạn đầu phục vụ thi công với cấp điện áp 35KV, sau khi thi công xong sử dụng đường dây 10 này truyền tải điện nhà máy vào hệ thống điện quốc gia và điểm đấu nối tại cột 110kV E45. Hệ thống cấp nước sinh hoạt và thi công: Khu đầu mối dự kiến lấy nước tại thượng lưu suối chính (suối IaKrom) cấp cho sinh hoạt và thi công. Khu nhà máy dự kiến lấy nước ở suối nhánh (suối ĐăkTim) 1.8 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị nhân lực. Công ty chúng tôi đáp ứng đủ nhu cầu cung ứng nhân lực và máy móc. 1.9 Thời gian được phê duyệt Thời gian thi công: 3 năm. 1.10 Khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công. 1.10.1 Khó khăn Do cấp công trình là cấp III, công trình lớn nên việc bố trí các công trình phụ trợ, nhà ở, công trình chính gặp nhiều khó khăn và cần được tính toán, bố trí hết sức thận trọng… Địa hình phân cắt mạnh gây khó khăn trong việc làm thi công. Khu vực xây dựng công trình nằm ở vùng sâu vùng xa vì vậy hầu như không có các cơ sở, xí nghiệp công nghiệp nào có thể sử dụng cho phục vụ thi công xây dựng công trình. Chính vì vậy phải xây dựng trên công trường tất cả các cơ sở sản xuất với các xí nghiệp phụ trợ cần thiết phục vụ cho việc xây dựng công trình. 1.10.2 Thuận lợi Thời gian thi công công trình 3 năm: nói chung là phù hợp với điều kiện năng lực thi công (khả năng cung cấp thiết bị, vật liệu, nhân lực, trình độ tổ chức và quản lý thi công) của các đơn vị thi công trong giai đoạn hiện nay Trong khu vực xây dựng công trình đã có những công trình thủy điện, thủy lợi được xây dựng nên ta có thể lợi dụng những cơ sở sẵn có để phục vụ cho thi công xây dựng công trình 11 CHƯƠNG 2.DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1. Mục đích, nhiệm vụ của dẫn dòng thi công 2.1.1. Mục đích Năm 2012dẫn dòng qua lòng thu hẹp: đắp đê quai bảo vệ hố móng, tiêu nước và xử lý hố móng, tiến hành thi công vai phải đập. Ngăn dòng vào đầu tháng 1/2013, dẫn dòng qua cống: đào móng, tiêu nước và xử lý hố móng, tiến hành thi công đập phần lòng sông và vai trái đập. Dẫn dòng về hạ lưu đáp ứng nhu cầu kinh tế dân sinh và bảo vệ môi trường. 2.1.2. Nhiệm vụ Để đảm bảo cho hố móng công trình luôn được khô ráo mà vẫn đảm bảo được yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy trong quá trình thi công ta phải tiến hành công tác dẫn dòng thi công. Do vậy nhiệm vụ của dẫn dòng thi công là: Xây dựng các công trình ngăn nước như đắp đê quai, bơm cạn nước hố móng, tiến hành công tác nạo vét… để đảm bảo công trình xây dựng trên khô, an toàn, chất lượng và đúng tiến độ. Xây dựng các công trình dẫn nước như kênh, cống, tràn, xi phông… dẫn dòng chảy về hạ lưu công trình, đảm bảo sinh hoạt bình thường của vùng hạ lưu. 2.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến lựa chọn phương án dẫn dòng 2.2.1. Điều kiện thuỷ văn Từ tài liệu của khu vực ta thấy dòng chảy sông Iakrom thay đổi theo mùa và hình thành hai mùa rõ rệt, mùa lũ kéo dài từ tháng 8 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 7. Lượng mưa của lưu vực tập trung ở mùa mưa. Dòng chảy trong sông biến đổi khá lớn hàng năm đỉnh lũ tương đối lớn. 2.2.2. Điều kiện địa hình 12 Do địa hình lòng sông rộng nên năm đầu xây dựng ta lựa chọn dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp. Mùa kiệt lòng sông lộ đá nhấp nhô ta lợi dụng điều này để bố trí đê quai 2.2.3. Điều kiện địa chất Lòng sông là đá cát kết cứng chắc, điều kiện địa chất khá tốt nên mức độ thu hẹp lòng sông trong năm xây dựng thứ nhất là khá lớn; Do điều kiện địa chất công trình tốt nên ta chọn dùng cống để dẫn dòng, nhưng cống đặt trên lớp địa chất IB nên ta cần xử lý chống thấm cho cống tránh nước thấm làm ướt hố móng; 2.2.4. Điều kiện tổng hợp lợi dụng dòng chảy Dẫn dòng về hạ lưu tổng hợp dòng chảy, bảo vệ môi trường, đáp ứng yêu cầu kinh tế dân sinh. 2.2.5. Cấu tạo và bố trí công trình Đập dâng là kết cấu đá đổ bê tông bản mặt theo nguyên tắc có thể cho nước tràn qua đập. Do lưu lượng mùa lũ lớn nên ta sẽ dùng kết cấu xây dở của đập và cống dẫn dòng để dẫn dòng chảy về hạ lưu; Tràn xả lũ được bố trí bên bờ phải đập. Hoàn thiện tràn trước mùa lũ năm thứ 3 để dòng chảy được dẫn theo vận hành qua tràn Cống dẫn dòng được bố trí hợp lí để đắp đê quai giai đoạn tiện cho việc đào hố móng bên vai trái đập và phần lòng sông. 2.3. Các phương án dẫn dòng thi công. Sau khi phân tích các yếu tố anh hưởng em đưa 2 phương án dẫn dòng như sau: Phương án I:Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp và cống dẫn dòng. Mùa kiệt từ 1/12 đến 31/7, mùa lũ từ 1/8 đến 30/11, cống dẫn dòng kích thước nxbxh=2x4x4. Lưulượng Các công việc phải làm và các mốc khống dẫn dòng chế (m3//s) Năm XD Thời gian Hình thức dẫn dòng I Mùa kiệt 1/12- Lòng sông tự 151,3 nhiên - Đào móng vai phải 13 1/1 II Mùa kiệt 1/131/7 Lòng sông 205,5 thu hẹp Mùa lũ 1/830/11 Lòng sông 994,1 thu hẹp Mùa kiệt 1/121/1 Lòng sông 151,3 thu hẹp Mùa kiệt 1/130/4 Mùa kiệt 1/531/7 Mùa lũ 1/8- Cống dòng dẫn 32,9 Cống dẫn dòng và đập xây dở 205,5 994,1 - Đắp đê quai bảo vệ hố móng phục vụ thi công cống dẫn dòng bờ phải. - Thi công đập bờ phải để lại cống dẫn dòng - Thi công cống xong trước ngày 30/5. - Đào móng vầ thi công cửa nhận nước. - Tiếp tục thi công đập bờ phải tới cao trình 600,5. - Tiếp tục thi công cửa nhận nước, nhà máy, đường ống áp lực. - Tiếp tục thi công đập bờ phải tới cao trình 609 - Tiếp tục thi công cửa nhận nước, nhà máy, đường ống áp lực. - Tiếp tục đào móng vai trái đập - Đắp đê quai thượng lưu và hạ lưu để chuẩn bị ngăn dòng. - Ngăn dòng vào đầu tháng 1/2012. - Hoàn thành thi công hố xói trước ngày 30/4. - Tiếp tục đào móng và thi công đập phía lòng sông tới cao trình 596,5chiều dài 55m. - Phá đê quai thượng lưu và hạ lưu. - Thi công đập bờ trái cao trình tới cao trình 603,5 - Gia cố tốt phần hành lang thi công dở không cho nước tràn vào. - Tiếp tục thi công đập bê tông bờ trái tới cao trình 611 và các hạng mục khác. 14 30/11 III Mùa kiệt 1/1231/7 Mùa lũ 1/1231/7 Cống dòng dẫn Dẫn qua chính dòng tràn 205,5 994,1 - Hoàn thiện tràn. - Thi công đập tới cao trình 616. - Hoàn thành đường ống áp lực, nhà máy. - Nút cống trước ngày 15/7, tích nước hồ chứa. - Hoàn thiện đập. - Hoàn thiện lắp đặt các thiết bị. - Hoàn thiện nhà máy, chạy thử. - Phương án II:Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp và kênh. + Mùa kiệt từ 1/12 đến 31/7, mùa lũ từ 1/8 đến 30/11, kênh dẫn dòng kích thước bxh=8x6, m=1. 15 Năm XD Thời gian Mùa kiệt 1/1231/7 I Mùa lũ 1/830/11 Mùa kiệt 1/1231/7 II Hình thức Lưu lượng dẫn Các công việc phải làm và các mốc dẫn dòng dòng (m3//s) khống chế - Đắp đê quai bảo vệ hố móng bờ trái. - Tiến hành đào móng chân khay,và Qua lòng 205,5 bóc lớp bồi tích bên bờ trái sông thu - Bạt núi tại mái dốc ổn định chống hẹp. trượt bờ phải - Thi công khoan phụt chống thấm và chân khay đập dâng bờ phải - Thi công phần đập bên bờ tới cao trình 602 - Thi công kênh xong trước ngày 30/06. .- Thi công cửa nhận nước, nhà máy, đường ống áp lực và kênh xả. Qua lòng 994,1 - Tiếp tục thi công đập bờ phải tới cao sông thu trình 608 hẹp và kênh - Thi công các hạng mục chính khác. - Đắp một phần đê quai thượng và hạ lưu để chuẩn bị ngăn dòng. Qua kênh - Ngăn dòng vào đầu tháng 1 năm 205,5 2012. - Hoàn thành thi công hố xói trước ngày 30/4 - Đào móng và xử lý nền đập phần lòng sông. - Thi công đập phần lòng sông tới cao trình 594 chiều rộng khe răng lược 6m - Thi công đập tới cao trình 610. 16 III Mùa lũ 1/830/11 Qua kênh và đập xây dở 994,1 Mùa kiệt 1/1231/7 Khe lược răng 205,5 Mùa lũ 1/830/11 Dẫn dòng qua tràn chính 994,1 - Tiếp tục thi công đập bê tông cả 2 bờ tới cao trình 616 và các hạng mục chính.. -Hoàn thành cửa nhận nước, đường ống áp lực và kênh xả. - Ngăn dòng tháng 1năm 2013 - Phá kênh, đào hố móng, khoan phụt chống thấm đoạn lòng sông, thi công đập tới cao trình 614. -Hoàn thành cửa nhận nước, đường ống áp lực và kênh xả. - Lấp khe răng lược - Thi công xong tràn. - Thi công đập tới cao trình thiết kế 616. - Hoàn thiện đập. - Hoàn thiện lắp đặt các thiết bị. - Hoàn thiện các hạng mục nhà máy, chạy thử. • Nhận xét so sánh các phương án dẫn dòng Do địa hình dốc dẫn tới việc đào kênh khó khăn, công tác đào kênh ảnh hưởng lớn tới tiến độ. Khối lượng đào kênh lớn dẫn tới việc bố trí nhân lực máy móc lớn ngay trong giai đoạn đầu hoặc phải kéo dài thời gian thi công dẫn tới không hợp lý về hiệu quả kinh tế. Khi đào kênh khả năng chống xói, chống thấm sẽ gặp nhiều khó khăn vào mùa lũ. 17 Khi dẫn dòng qua kênh thi mùa kiệt năm thứ 3 phải thi công khối lượng lượng công việc rất lớn dẫn tới khả năng cung ứng vất tư nhân lực khó khăn đáp ứng được yêu cầu thực tế. Khi đào kênh lại phải lấp khe răng lược rất khó khăn và gấp rút. Ta lựa chọn phương án dẫn dòng là phương án (I) Tính toán thủy lực. 2.4.1 Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa kiệt năm thứ nhất. Quan hệ Q~ZHL - Mục đích: - Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp; - Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy; Chọn lưu lượng dẫn dòng Q10%= Qtkmk= 205,5m3 =>Zhl= 594,22m.Trong khi đó cao trình đáy cống là 590m, vị trí đặt cống lại ở lòng 18 sông => chắc chắn phải sử dụng đê quai dọc bảo vệ hố móng thi công cống ngầm.Vậy dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ngay từ mùa kiệt năm thứ nhất. Hình 2.1: Mặt cắt lòng sông mùa kiệt năm thứ nhất • Tính toán thủy lực. - Ở cao trình 594,22 với diện tích ướt của lòng sông ω1=84,97 m2 và diện tích ướt của hố móng và đê quai chiếm chỗ ω2= 45,67 m2 , ⇒ Lập bảng tính Ztl theo trình tự sau: - Giả thiết ∆Zgt ⇒Tính Ztl=Zhl+∆Zgt ⇒Đo diện tích trên mặt cắt ngang được: diện tích ướt của lòng sông ω1 và diện tích ướt của hố móng ⇒ Tính lại ∆Z tt Vc2 QP % Vo2 = − ; Với Vc = . Nếu ∆Zgt≈∆Zgt ε (ω1 − ω 2 ) 2ϕ 2 g 2 g thì dừng lại, nếu ∆Zgt #∆Zgt thì tiếp tục tính; lấy ε = 0.9 , ϕ = 0.95 . - Kết quả tính toán xem phụ lục 2.1 - Tính được ∆Z= 0,76 m. 19 - Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa khô và mùa lũ; ZTL=Zhl+∆Z= 594,98m. - Xác định mức độ thu hẹp lòng sông. 59,53 = 100% = 51,23% ω2 K = 100% 116,20 ω1 - Xác định cao trình đê quai bảo vệ hố móng. Zđq=ZTL+δ  chọn δ=0,52 m.(Độ cao an toàn) Zđq=594,98 + 0.52= 595,5 (m), mặt đê quai b=3m. - Kiểm tra khả năng chống xói của đê quai: V≤[V]kx - Với [V]kx = Q0,1=205,50,1 =1,7m/s Không bảo đảm khả năng chống xói =>vphải gia cố rọ đá ở đê quai dọc. 2.4.2 Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa lũ năm thứ nhất. - Lưu lượng dẫn dòng thi công Q= 994.1m3/s.=> Zhl= 597,41m. - Mặt khác cao trình đỉnh cống Zcđỉnh= 590+4+1,5=595,5(m) và thi công đập tới cao trình 600. - Địa hình vị trí xây dựng đập có độ dốc không lớn.Cao trình đáy sông Zđs= 591m. - Ở cao trình 597,5 với diện tích ướt của lòng sông ω1=292,55 m2 và diện tích ướt của hố móng và đê quai chiếm chỗ ω2= 76,44 m2 , ⇒ Lập bảng tính Ztl theo trình tự sau: - Gia cố mép cống sát lòng sông tăng cao trình đê quai lên cao trình thiết kế. - Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp. Giả thiết ∆Zgt ⇒Tính ZTL=Zhl+∆Zgt ⇒Đo diện tích trên mặt cắt ngang được: diện tích ướt của lòng sông ω1 và diện tích ướt của hố móng 20 tt ⇒ Tính lại ∆Z = Vc2 QP % V2 − o ; Với Vc = . Nếu ∆Zgt≈∆Ztt 2 ε (ω1 − ω 2 ) 2ϕ g 2 g thì dừng lại, nếu ∆Zgt #∆Ztt thì tiếp tục tính; lấy ε = 0.9 , ϕ = 0.95 . Kết quả xem tính toán phụ lục 2.2 Hình 2.2: Mặt cắt lòng sông cuối mùa kiệt năm thứ hai - Chọn ∆Z= 0,70m. - Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa kiệt và mùa lũ; ZTL=Zhl+∆Z= 598,20m. - Xác định mức độ thu hẹp lòng sông. 92,45 = 100% = 27,34% ω2 K = 100% 338,05 ω1 - Xác định cao trình thi công đập bờ phải. ZVL=ZTL+δ chọn δ=0,60m. .(Công trình cấp 3)  ZVL=597,98 + 0,52= 598,80(m) 21 - Để an toàn và dễ thi công cuối mùa kiệt năm thứ nhất cần thi công đâp tới cao trình 599(m). 2.4.3. Dẫn dòng giai đoạn 2 mùa kiệt năm thứ 2 qua cống dẫn dòng - Giai đoạn 2 (từ tháng 1- tháng 4) mùa kiệt năm 2: dẫn dòng qua cống dẫn dòng với lưu lượng nhỏ Q = 32,9m 3/s.=> Zhl= 592,15.Khi đó cống chảy không áp, chế độ chảy tính toán như đập tràn đỉnh rộng. Hình 2 - 3: Sơ đồ tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng a) Mục đích: - Tính toán thuỷ lực qua cống ngầm nhằm xác định mối liên hệ giữa lưu lượng tháo qua cống với cột nước trước cống. - Xác định cao trình đê quai chặn dòng thi công để thi công phần đập giữa lòng sông b) Xác định cao trình mực nước trước cống: * Trình tự tính toán: - Tính với lưu lượng dẫn dòng chảy qua cống là Q = 32,9 (m3/s) - Giả thiết trạng thái chảy trong cống, áp dụng công thức tính lưu lượng ứng với trạng thái chảy đã giả thiết để tính cột nước trước cống H, sau đó kiểm tra lại trạng thái chảy theo điều kiện:vì cửa vào không thuận + H < 1,4d Cống chảy không áp. 22 + H > 1,4d Cống chảy bán áp hoặc có áp.Xét có áp Trong đó d = 3 m là chiều cao cống. Kiểm tra nếu thấy điều kiện giả thiết thoả mãn thì kết quả tính cột nước H ở trên là đúng. Còn nếu không thoả mãn thì ta phải giả thiết lại trạng thái chảy và tính cột nước H theo giả thiết trạng thái chảy đó. - Xác định cao trình mực nước trước cống: ZTC = ZĐC + H. * Nội dung tính toán: - Giả thiết trạng thái chảy trong cống là chảy không áp. - Xác định cột nước trước cống H. - Xác định độ sâu phân giới hk và độ sâu dòng đều. * Tính toán cụ thể: - Xác định độ sâu phân giới hk. Độ sâu phân giới trong cống tính theo công thức (2.1) trong đó: q= Q 32,9 = = 4,1125 m3/s.m ; với α = 1 thì: b 8 hK = 3 1 × 4,1125 2 = 1,2 m 9,81 - Cống ic= 0 => không có dòng đều trong cống, không tồn tại ho -Vì ik >ic = 0,00, chưa biết đường mực nước, giả thiết đường mực nước trong cống là đường nước dâng. - Mặt khác giả thiết h= hncống = 592,15-590= 2,15m chế độ chảy không áp và L/hn = 29,65/2,15 = 13,79 > 10 => Cống dài vậy chế độ thủy lực tính như kênh+ đập tràn đỉnh rộng. * Xác định cột nước trước cống ứng với Q = 32,9 m3/s. - Xét chỉ tiêu chảy ngập: - Với Q = 32,9 (m3/s) , Zhl= 592,15=> hn= 592,15-590 = 2,15m 23 ⇒ h  hn 2,15 = 1,79 >  x  = 1, 2 . = hk 1,2  hk  pg Vậy theo giáo trình thuỷ lực tập 2 thì dòng chảy ở đầu cống coi như chảy qua đập tràn đỉnh rộng với chế độ chảy ngập. Tính toán thủy lực kênh. * Lập bảng tính đường mặt nước: Mục đích là là xác định được cột nước đầu cống h x từ đó giả thiết chính xác được chế độ chảy đầu cống cũng như trạng thái làm việc của cống. Xác định chiều sâu cột nước đầu cống h x. Sử dụng phương pháp cộng trực tiếp xuất phát từ cột nước cuối cùng ta tính ngược lên trên đầu cống xác định được cột nước hx. Để thuận tiện cho tính toán ta lập bảng: - Cột 1: Ứng với cấp lưu lượng Q đã giả thiết ta có độ sâu phân giới hk; cột 1 là cột hx được giả thiết từ hn= 2,15m. - Cột 2: ω (m2) là diện tích mặt cắt ướt của cống và được xác định theo công thức: ω = b.h Trong đó b là chiều rộng cống b = 8m. h là chiều cao cột nước trong cống (cột 1) - Cột 3: χ (m) là chu vi ướt được xác định theo công thức: χ = b + 4h. - Cột 4: R(m) là bán kính thuỷ lực, R = - Cột 5: C2*R. K = C. R ; C = ω χ 1 16 1 2 .R ⇒ K = .R 3 n n - Cột 6: V (m/s) là lưu tốc của dòng chảy đi qua mặt cắt cống, được xác định theo công thức: V = Q . ω Vi 2 - Cột 7:. J là độ dốc thuỷ lực. J i = 2 . Ci .Ri - Cột 8: JTB là độ dốc trung bình tại mặt cắt cống kề nhau: Ji = J1 + J 2 2 - Cột 9: V2 (m) 2.g 24 - Cột 10: ∋ (m) là tỷ năng giữa 2 mặt cắt, được xác định theo công α .Vi 2 thức: ∋ = hi + 2.g - Cột 11: i – JTB - Cột 12: Δ∋ (m) là hiệu số tỷ năng giữa 2 mặt cắt, xác định theo công thức: Δ∋ = ∋1 - ∋2. ∆ ∋i i − J tb - Cột 13: ΔL là khoảng cách giữa 2 mặt cắt cống kề nhau: ΔL = Trong đó: i là độ dốc đáy cống ic = 0,00. - Cột 14: L (m) là khoảng cách cộng dồn. Kết quả được ghi trong bảng: phụ lục 2.3 - Ứng với khoảng cách cống L = 29,65m ta tìm được h đc= 2,125m, như vậy giả thiết đường mực nước hạ là đúng. * Xác định cột nước trước cống ứng với Q = 32,9 m3/s. - Xét chỉ tiêu chảy ngập:tính toán như đập tràn đỉnh rộng. Với Q = 32,9 (m3/s) có hn = 2,13(m) ⇒ h  hn 2,13 = 1,775 >  x  = 1, 2 . = hk 1,2  hk  pg Vậy theo giáo trình thuỷ lực tập 2 thì dòng chảy ở đầu cống coi như chảy qua đập tràn đỉnh rộng với chế độ chảy ngập Áp dụng công thức tính lưu lượng qua đập tràn đỉnh rộng chảy ngập. Chảy ngập: Q = ϕ nω 2 g ( H o − hn )  Q Ho-hn=   ϕnω 2 g 2 2    32,9  =  = 0,269 m=>Ho=   0,84.8.2,13 2.9,81     0,269+2,13=2,4(m) + ϕn: hệ số chảy ngập, theo bảng 14-13 giáo trình thủy lực tập II, lấy ϕn = 0,84 Trong đó: Q là lưu lượng chảy qua đập tràn đỉnh rộng Q = 32,9 m3/s. b là bề rộng cống b = 8m. 25 hx là chiều cao cột nước tại điểm x, hn= 2,13 m ϕ n là hệ số chảy ngập, lấy theo hệ số lưu lượng của đập tràn đỉnh rộng. - Xác định chế độ chảy: Ho = 2,4 < 1,4d = 4,2 (m). Vậy chế độ chảy trong cống là không áp là đúng, mặt khác L/Ho=29,65/2,4= 12,35> 10. Như vậy giả thiết cống là cống dài là đúng. ⇒ Cao trình mực nước trước cống là. ZTC = ∇cửa vào + H = 590 + 2,4 = 592,4(m) Do trong tính toán chưa kể hết các tổn thất nên chọn cao trình dâng nước là: ZTC = 592,60(m) => Cao trình đê quai thượng lưu ngăn dòng :Zđtl= Z TC+0,6= 593,2(m) - Từ quan hệ Q~Zhl => cao trình đê quai hạ lưu: Zđhl = 592,15+0,55 =592,7 (m) 2.4.4 Mùa kiệt năm thứ 3: Dẫn dòng qua cống dẫn dòng dẫn - Lưu lượng dẫn dòng Q= 205,5 m3/s.Tính toán thủy lực như sau: 2.4.4.1. Mục đích tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống ngầm. - 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. 2.4.4.2. Nội dung tính toán • Sơ đồ tính toán 26 Hình 2.4. Cắt dọc cống dẫn dòng • Trình tự tính toán - Với lưu lượng dẫn dòng qua cống ứng với Q = 205,5(m 3/s) tra quan hệ Q~Zhl ta có Zhl= 594,22m. → hn - Độ ngập của cống hn = Zhl - ∇đáy cống = 594,22 – 590 = 4,22 m > h= 3m (chiều cao cống) →Giả thiết cống chảy có áp. - Mặt khác: R = ω b.h 4.3 = = = 1,2m => L=29,65 < 40R = 48m χ b + 2h 4 + 2.3 =>Cống ngắn.( Tra giáo trình cống dưới sâu) - Chế độ thủy lực tính như lỗ và ống ngắn. Ta thấy hn >d/2 nên: Qc= ϕ c .ω 2 gZ o Với +) ϕc = 1 α + ∑ξc + 2 g .L C 2R Σξ c = ξ cv + ξ mt = 0,3+0= 0,3 ξcv = 0,3, vì cửa vào không thuận, theo bảng tra thủy lực trang 17. 27 ξ mr = 0 : cửa van mở hoàn toàn, không có tổn thất co hẹp đứng +) α = 1; hệ số động lượng cửa ra (cửa ra không có chướng ngại vật, gẫy khúc) +) 2 g.L 2.9,81.29,65 = = 0,0894 C2R 73,632.1,2  1  1/ 6 1 C =  .R1/ 6 =  .1,2 = 73,63 n  0,014  → ϕc = 1 2 g.L α + Σξ c + 2 C .R = 1 = 1 + 0,3 + 0,0894 0,848 + Q = ϕ cω 2 gZo , Ho = Zo+hn = Zo+ Zhl- Zcr , Ztl = Zcv+Ho + 205,5 = ϕ cω 2 gZo =0,848.24. 2 g.Zo =>Zo=5,20m + Ho= 5,20+594,29- 590 =9,49m → Tính H tl = H 0 − α v02 , bỏ qua cột nước lưu tốc đến gần → 2g Htl = H0 = 9,18m. - Nhận thấy cống chảy có áp khi dẫn với lưu lượng Q= 205,5m 3/s khi đó cột nước trước cống Ho =9,18 m.=> Ztl= 590+9,18 =599,19 m. 2.4.5 Dẫn dòng qua cống dẫn dòng và đập xây dở giai đoạn 3 mùa kiệt và mùa lũ năm thứ 2. Cống dẫn dòng: nxbxh=2x4x3, i=0,00. Đập xây dở: Ztr = 596,5m, Btr = 55m, mặt cắt chữ nhật, độ nhám n= 0,014, i = 0,00. 2.4.5.1 Dẫn dòng qua cống dẫn dòng và đập xây dở giai đoạn 3 mùa kiệt. Dẫn với lưu lượng Q= 205,5m3/s =>Zhl= 594,22 + Ztrc=593< Zhl= 594,22,Giả thiết cống chảy có áp + Ztr= 596,5> Zhl= 594,22=> Tràn đỉnh rộng chảy tự do. 28 + Đập tràn đỉnh rộng chảy tự do: Q = m.b. 2.g H O3 2 Với : + m: hệ số lưu lượng, theo bảng 14-12 của Cumin giáo trình thủy lực tập II, cửa vào không thuận, ngưỡng đập vuông cạnh, không có tường cánh lấy m = 0,32 - Dòng chảy qua cống hoàn toàn là dòng chảy có áp, tính toán như mục 2.5.2. - Lưu lượng dẫn dòng qua tràn: Qtr = Qdd - Qc Với: Qtr – lưu lượng dẫn dòng qua tràn; Qdd – lưu lượng dẫn dòng thiết kế; Qc – lưu lượng dẫn dòng qua cống. • Trình tự tính toán: - Giả thiết các cấp lưu lượng Qi - Ứng với mỗi cấp lưu lượng chúng ta có Z HL từ đường quan hệ Q ~ ZHL - Giả thiết lưu lượng chảy qua cống ngầm: QC i - Tính được lưu lượng chảy qua tràn: QT i = Qdd - QC i - Tính thử dần cột nước thượng lưu sao cho Z T = ZC từ đó tìm được lưu lượng qua cống và tràn ứng với mỗi cấp lưu lượng Qdd - Công thức tính toán như sau:  Q Cột nước trước cống: ZO =   µ .ω 2.g 2  → H 0 = Z 0 + hn ÷ ÷  ZTLC = H0 + ZĐC = H0 + 590 Kết quả lưu lượng qua đập và cống: 23   Q → ZTLtr = H O + Z tr Cột nước thượng lưu đập: H O =   m.B . 2.g ÷ ÷ tr   Kết quả tính toán xem phụ lục 2.4 29 Quan hệ Q ~ Zhl Lưu lượng Lưu lượng xả Lưu lượng xả Lưu lượng xả MNTL đến (m3/s) max (m3/s) qua cống (m3/s) qua đập (m3/s) (m) 205,5 205,5 156 49,5 597,24 MNHL (m) 594,22 2.4.5.2 Dẫn dòng qua cống dẫn dòng và đập xây dở mùa lũ năm thứ 2. • Trường hợp tính toán - Dẫn dòng thi công mùa lũ năm thứ 2 với tần suất thiết kế P = 10% có lưu lượng dẫn dòng thiết kế là Q = 994,1m3/s - Nhận thấy với Q = 994,1m 3/s thì Zhl= 597,41 >Ztr= 596,5 => Đập tràn chảy ngập - Dòng chảy qua cống hoàn toàn là dòng chảy có áp, tính toán như mục 2.5.2. Dòng chảy qua đập xây dở đập tràn đỉnh rộng chảy ngập: Q = ϕ n .b.h 2.g(H O − h) 30 + ϕn: hệ số chảy ngập, theo bảng 14-13 giáo trình thủy lực tập II, lấy ϕn = 0,84 - Lưu lượng dẫn dòng qua tràn: Qtr = Qdd - Qc Với: Qtr – lưu lượng dẫn dòng qua tràn; Qdd – lưu lượng dẫn dòng thiết kế; Qc – lưu lượng dẫn dòng qua cống. • Trình tự tính toán: - Giả thiết các cấp lưu lượng Qi - Ứng với mỗi cấp lưu lượng chúng ta có Z HL từ đường quan hệ Q ~ ZHL - Giả thiết lưu lượng chảy qua cống ngầm: QC i - Tính được lưu lượng chảy qua tràn: QT i = Qdd - QC i - Tính thử dần cột nước thượng lưu sao cho Z T = ZC từ đó tìm được lưu lượng qua cống và tràn ứng với mỗi cấp lưu lượng Qdd - Công thức tính toán như sau:  Q Cột nước trước cống: Z O =   µ .ω 2.g  2  → H 0 = Z 0 + hn ÷ ÷  ZTLC = H0 + ZĐC = H0 + 590 Cột nước thượng lưu đập: Ho-hn  Q   ϕnω 2 g   Q =   ϕnω 2 g     2 => Ho = 2   +hn (m)   Kết quả tính toán phụ lục 2.5 Theo phụ lục tính toán ta có quan hệ Q ~ Z tl khi dẫn dòng qua đập và cống kết hợp. 31 Quan hệ Q ~ Ztl - Như vậy hai vai đập phải thi công tới cao trình 601,5. 2.6. Điều tiết lũ Từ quan hệ W ~ ZTL ứng với Q= 226,68 m3/s.Ta có Ztl= 598,27=> Ztl= ZTL= 598,27=>WTL=2,936*106 m3/s. - Vào mùa lũ dẫn dòng qua đập xây dở và cống dẫn dòng. Do không có đủ tài liệu tính toán nên tính toán điều tiết lũ bằng phương pháp Kotrerin - Lũ có 1 đỉnh => Lũ đến dạng tam giác 32 Ta có:   q max   Wm = WL 1 − Q max  q max .T Q max .T   Wm = W L ; WL = ⇒  2 2  Wm  q    max = Q max  1 − W  L      q max   Wm = WL 1 − Q max  q max .T Q max .T   Wm = WL ; WL = ⇒  2 2  Wm  q    max = Q max  1 − W  L    -Thời gian lũ đến T= 66h. 994,1.66.3600 - WL = = 118,099.106(m3). 2 - Trên công thức Vm và qmax chưa biết nên ta dùng phương pháp tính thử dần. Giả thiết các giá trị qmax, tra quan hệ Q ~ ZTL ta xác định được cao trình mực nước trong hồ tương ứng là Z i. Tra quan hệ Vhồ ~ Zhồ, ứng với các Zi ta có được các Vi tương ứng. Từ đó ta xác định được dung tích trữ lại trong hồ Vm theo công thức sau: 33 Vm = Vhồ - VBĐ Với: VBĐ: là dung tích nước hồ ban đầu trước khi lũ về ứng với cao trình ngưỡng đập cho lũ tràn qua là +598,27 , tra quan hệ V hồ ~ Zhồ ta được: VBĐ = 2,963.106m3 - Thay Vm trở lại công thức (*) ta tính lại qmax - So sánh qmax vừa tính toán với qmax giả thiết. Nếu bằng nhau thì đó là nghiệm của bài toán. - Từ số liệu tính toán ta tính được lưu lượng xả max q max = 696m /s, mực nước thượng lưu ZTL = 600,74m 3 Kết quả tính toán xem tại phụ lục 2.5 - Tra quan hệ khả năng xả của cống và đập xây dở ta xác định được lưu lượng xả qua cống và đập xây dở. Lưu lượng Lưu lượng xả Lưu lượng xả Lưu lượng xả MNTL đến (m3/s) max (m3/s) qua cống (m3/s) qua đập (m3/s) (m) MNHL (m) 994,1 597,35 969 167 802 600,74 Vậy ta có cao trình đắp đập vượt lũ là: Zđắp đập = ZTL + δ = 600,74+ 0,76 = 601,5m. 2.7. Thiết kế đê quai Khi thiết kế đê quai cần phải đảm bảo được các yêu cầu sau: - Phải đủ cường độ chịu lực, ổn định, chống thấm và chống xói tốt; - Cấu tạo đơn giản, dễ thi công đảm bảo công việc thi công và tháo dỡ là nhanh chóng nhất; - Phải liên kết chặt với 2 bên bờ sông, nếu lưu tốc dòng nước lớn phải có biện pháp chống xói cho đê quai; 34 - Khối lượng vật liệu xây dựng là ít nhất tận dụng vật liệu tại chỗ, thi công hoàn thành trong thời gian ngắn; 2.7.1. Thiết kế đê quai chống lũ năm thứ nhất Ta đắp đê quai dọc thu hẹp lòng sông để mở móng đắp bờ trái và thi công cống dẫn dòng - Cao trình đỉnh đê quai: Zđq = 595,4m; - Bề rộng đỉnh đê quai: B = 3m; - Hệ số mái đê quai: mTL = 1,5; mHL = 1,5; - Chiều dài đê quai: 165m; - Loại đê quai: Đê quai đắp bằng vật liệu đất đá, mái thượng lưu lát đá dày 1m, cỡ đá trung bình D = 0,5m. 2.7.2. Thiết kế đê quai ngăn dòng mùa kiệt năm thứ hai o Thiết kế đê quai thượng lưu: - Cao trình đỉnh đê quai: Zđq = 593,2m; - Bề rộng đỉnh đê quai: B = 3m; - Hệ số mái đê quai: mTL = 1,5; mHL = 1,5; - Chiều dài đê quai: L = 50 m; - Loại đê quai: Đê quai đắp bằng vật liệu đất đá, Thiết kế đê quai hạ lưu: - Cao trình đỉnh đê quai: Zđq = 592,7m; - Bề rộng đỉnh đê quai: B = 3m; - Hệ số mái đê quai: mTL = 1,5; mHL = 1,5; - Chiều dài đê quai: L = 66 m; - Loại đê quai: Đê quai đắp bằng vật liệu đất đá. 35 2.8. Thiết kế ngăn dòng - Thời điểm ngăn dòng vào đầu 10/01/2012. - Phương pháp ngăn dòng: lấp đứng. - Lưu lượng ngăn dòng: Q= 32,9m3/s. -Xác định vị trí ngăn dòng: đê quai thượng lưu. - Bề rộng cửa ngăn dòng.b = 8m, m=1,5. • Tính toán thủy lực: + Cống dẫn dòng: nxbxh=2x4x3,giả thiết chảy không áp. + Cửa ngăn dòng: Zn = 591m, mặt cắt tam giác, độ nhám n = 0.03, độ dốc i = 0.00.Tại vị trí đỉnh sâu nhất của tam giác chịu lưu tốc lớn nhất. Kiểm tra chế độ chảy của cửa ngăn dòng. - Dẫn dòng thi công mùa kiệt năm thứ 2 với có lưu lượng dẫn dòng thiết kế là Q = 32,9m3/s. - Nhận thấy với Q = 32,9 m3/s thì Zhl= 592,15 > Zn= 591=> Cửa ngăn dòng chảy ngập.Tính toán như đập tràn đỉnh rộng chảy ngập. Kiểm tra chế độ chảy của cống dẫn ngăn dòng. Như đã tính toán ở trên với Q = 32,9 m3/s thì cống chảy không áp, vậy lúc này Qc< 32,9 m3/s => cống chảy không áp - Cống ic= 0 => không có dòng đều trong cống, không tồn tại ho -Vì ik >ic = 0.00, đường nước hạ C2 - Mặt khác giả thiết cống chảy không áp và L/h = 29,65/3 = 9,88< 10 => Cống ngắn vậy chế độ thủy lực tính như đập tràn đỉnh rộng. - Xét chỉ tiêu chảy ngập: - Với Q = 32,9 (m3/s) , Zhl= 592,15=> hn= 592,15-590 = 2,15m ⇒ h  hn 2,15 = 1,79 >  x  = 1, 2 . = hk 1,2  hk  pg 36 Vậy theo giáo trình thuỷ lực tập 2 thì dòng chảy ở đầu cống coi như chảy qua đập tràn đỉnh rộng với chế độ chảy ngập. - Trình tự tính toán: - Lưu lượng dẫn dòng: Q= 32,9m3/s.Từ đường quan hệ Q ~ ZHL =>ZHL= 592,15. - Lập bảng tính toán. - Cột(1): Giả thiết lưu lượng chảy qua cống dẫn dòng: QC i - Cột(2): Lưu lượng chảy qua cửa ngăn dòng: Qn = 32,9 - QC i   Q2  + hn , lấy ω = 8.hn c ,ϕn 2 2  ϕ n .ω .2 g  - Cột(3):Cột nước trước cống: Hoc=  = 0,84, hnc=2,15m - Cột(4):Cao trình trước mực nước cống: Ztlc= Hoc+590   Q2   + hn , lấy - Cột(5):Cột nước trước cửa ngăn dòng: H on=  2 2  ϕ n .ω .2 g  ω = b.hn / 2 ,b tìm được từ Ho và m=1,5, ϕn = 0,84, hnn=1,15m, Hon= Hoc-1. - Cột(6):Cao trình trước mực nước cửa ngăn dòng: Ztln= Ho+591 - Tính thử dần cột nước thượng lưu sao cho Z tlc = Ztln từ đó tìm được lưu lượng qua cống và tràn ứng với lưu lượng Q= 32,9m 3/s. - Kết quả tính toán xem phụ lục 2.6 -Tính toán Qc= 30m3/s, Qn= 2,9m3/s.=> Ztl= 592,37=>bn/2=(Ztl591).m=1,37.1,5=2,055m - Xác định kích thước viên đá ngăn dòng.Theo hình dạng đê quai chọn Vmin tính kích thước viên đá. - Vmin= q , a a= htn= 1,15, q= 2Qn/bn= 2,82m3/ms, Vmin= 2,82 = 2,452m / s , 1,15 37 Vmin = K 2 g γd −γ ⋅ D γ Trong đó: Vmin- Lưu tốc ổn định chống trượt của hòn đá (m/s); K- Hệ số ổn định theo thực nghiệm (trượt K=0,86) γd- Khối lượng riêng của đá (Tấn/m3); γ- Khối lượng riêng của nước (Tấn/m3); D- Đường kính của hòn đá (m); g- Gia tốc trọng trường;   V2  D =  γ −γ  K 2 .2 g . d   γ        2 2,452    = = 0,276m. Chọn kích   2,5 − 1    2     0,86 .2 g .  1    thước đá ngăn dòng D= 0,3m. CHƯƠNG 3: THI CÔNG CÔNG TRÌNH CHÍNH ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC VÀ TRÀN TỰ DO 3.1. Công tác hố móng 38 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. Với công trình bê tông khối lượng đào đá thường lớn. Do đó ta phải xác định chính xác phạm vi mở móng để giảm khối lượng đào. Việc xác định chính xác phạm vi mở móng thì việc 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 tràn xả lũ dựa trên những nguyên tắc sau: + Khối lượng đào đất đá là ít nhất; + Đảm bảo tính ổn định của hố móng; + Có mặt bằng thi công thuận lợi: + Đúng vị trí, kích thước thiết kế • Chọn phương án mở móng: - Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thủy văn… Ta đưa ra phương án mở móng tràn là: Dùng máy ủi để ủi lớp đất tầng phủ gồm cát lẫn cuội sỏi và lớp đá phong hóa edQ. Đối với lớp đá cứng chắc IIA ta dùng biện pháp nổ mìn, sau đó dùng máy xúc lên ô tô vận chuyển ra đắp đê quai, đắp đập hoặc ra bãi thải; - Để thuận lợi cho quá trình thi công và tăng ổn định cho hố móng ta bố trí các cơ tại hố móng. Để hố móng được khô ráo, (mực nước ngầm dưới thấp, công trình bị ảnh hưởng bởi nước mưa), để giảm nước mặt ta bố trí hệ thống rãnh tiêu thoát nước. 3.1.1.3. Tính toán khối lượng và cường độ đào móng Tuyến tràn tự do ở giữa lòng sông. Do vậy ta chia làm 4 thời kỳ đào móng. Đợt I: giai đoạn 1 mùa khô năm thứ nhất, Đợt II: giai đoạn 2 mùa khô năm thứ nhất, Đợt III: giai đoạn 1 mùa khô năm thứ hai, Đợt IV: giai 39 đoạn 2 mùa khô năm thứ hai. 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: FTB = - Khối lượng giữa 2 mặt cắt: Vi = FTB .Li Fi + Fi +1 2 Li: Khoảng cách giữa hai mặt cắt - Khối lượng đào móng: V = ∑ Vi Tính khối lượng đào móng tuyến tràn: Phụ lục 3.1 - Phương án đào móng: + Khi bóc lớp đất tầng phủ dày trung bình 6,5m, lớp edQ là đất cấp 2 ta dùng máy đào, máy ủi và dùng ô tô vận chuyển + Khi bóc lớp đá IA1, IA2 là đá cấp 3 ta dùng phương pháp nổ mìn rùi dùng máy xúc lên ô tô vận chuyển • Xác đinh cường độ đào đất Ta thi công: mùa khô : 24 ngày, mỗi ngày làm 3 ca Bảng 3.1. Cường độ đào đất Thời kỳ đào Đợt I Đợt II Khối lượng (m3) 44494.28 39796.26 Thời gian thi công Tổng số ca thi công Tháng đầu mùa kiệt (tháng 12/2011 năm thi 72 công thứ nhất) Tháng đầu mùa kiệt(tháng 12/2012 năm thi công thứ 66 hai) Cường độ đào (m3/ca) 617.97 602.97 3.1.1.3. Tính toán số lượng xe máy phục vụ thi công đào đất hố móng tràn a) Chọn xe máy: 40 • Chọn máy đào: Ta thấy khối lượng đất đào trong 1 tháng nhỏ hơn 100000m 3 nên ta chọn dung tích gầu của máy đào nhỏ hơn 2,5m3 Căn cứ vào: “Sổ tay chọn máy thi công” NXBXD năm 2005 ta lựa chọn máy có thông số: Phụ lục 3.2 • Chọn máy ủi: Máy ủi được chọn trên cơ sở kết hợp sức kéo (N k) của máy với điều kiện thi công và độ bền hạn của đất. Chiều rộng đáy hố đào móng lớn lên ta chọn máy có sức kéo >15T Căn cứ vào: “Sổ tay chọn máy thi công” NXBXD năm 2005 ta lựa chọn máy có thông số : Phụ lục 3.3 • Chọn ô tô Vận chuyển bằng ô tô được sử dụng chủ yếu trong công tác vận chuyển đất. Thông thường sử dụng loại ô tô tự đổ, đổ đất bên sườn hoặc phía sau; Căn cứ vào: “Sổ tay chọn máy thi công” NXBXD năm 2005 ta lựa chọn xe có thông số: Phụ lục 3.4 b) Tính số lượng xe máy đã chọn: • Số máy đào: Số máy đào cần thiết giai đoạn đào móng. Áp dụng công thức: n dào = Q dào N dào nđào : Số máy đào cần thiết cho giai đoạn thi công Nđào : Năng suất thực tế của máy đào (m3/ca) Qđào : Cường độ đào đất của giai đoạn (m3/ca) - Tính năng suất máy đào: Tra Định mức dự toán xây dựng cơ bản ban hành số 1776/BXD với máy đào đã chọn: 41 Đào san đất bằng máy đào (đơn vị tính 100m3) Mã hiệu Công tác Thành phần xây lắp hao phí Đào san Nhân công 3/7 đất bằng Máy thi công AB.2544 máy đào Máy đào ≤2,3m3 chọn m = 6 (gầu) (thỏa mãn qγ tn K H 1, 75.1, 65.1, 05 điều kiện m = 4÷7) Trong đó: m- số gầu xúc đầy 1 ô tô Q- tải trọng của ô tô, Q = 12 T q- dung tích gầu của máy đào, q = 1,75 m3 γtn- dung trọng của đất tự nhiên ở móng công trình, γ tn = 1, 65 T/m3 KH- hệ số đầy gầu, KH = 1,05 KP- hệ số tơi xốp, KP = 1,4 (Bảng 6-7 giáo trình thi công tập 1) - Năng suất của ô tô : N oto = 100 = 129,87 0, 77 Tra Định mức dự toán xây dựng cơ bản ban hành số 1776/BXD với xe máy đã chọn: Mã hiệu Công tác xây lắp Thành phần hao phí Vận chuyển đất bằng ôtô tự đổ AB.4144 Ôtô 12 tấn trong phạm vi Từ quan hệ Q ~ Zhl=> Zhl= 592,15 - Mực nước sông Zs= 592,15=> H= 592,15-591= 2,15m. - Diện tích hố móng: F= 1026,36m2 - Tổng lượng nước đọng: W= F.H=1026,36.2,15= 2206,67(m3) - Tổng lượng nước thấm qua đê quai. - q = Kd h32 − h22 , K®- HÖ sè thÊm cña ®Ëp: K® = 6.10-4 m/s, Bỏ qua thấm qua 2( L − m1h3 ) nền. - Chiều dài đường thấm L= 15m, hệ số mái m=1,5. Tính toán với trường hợp bất lợi nhất h3 = 592,15- 591= 2,15(m), h2= 0(m). - q = 6.10 −4 2,152 − 0 2 2(15 − 1,5.2,15) = 1,178.10-4(m3/ms) - Tổng lượng nước: Qt= l.q = 0,019 (m3/s) - Bỏ qua lượng nước mưa vì thi công vào mùa khô. - Vậy lượng nước cần tiêu chủ yếu lượng nước đọng trong hố móng. - Lưu lượng cần tiêu: Q = Qđ + Qt = W 2206,67 + Qt = + 0,019 = 6,13(m3/h). T 15.24 3.1.2.2 .Tiêu nước hố móng mùa kiệt năm thứ hai - Tiêu nước hố móng mùa kiệt năm thứ nhất - Lưu lượng dẫn dòng Q= 32,9m3=> Từ quan hệ Q ~ Zhl=> Zhl= 592,15. - Diện tích hố móng: F= 1474,77m2 - Tổng lượng nước cần tiêu: W= F.H=1474,77.2,15 = 3170,75m3 - Tổng lượng nước thấm qua đê quai. 44 - q = Kd h32 − h22 , K®- HÖ sè thÊm cña ®Ëp: K® = 6.10-4 m/s, Bỏ qua thấm qua 2( L − m1h3 ) nền. - Chiều dài đường thấm L= 10m, hệ số mái m=1,5. Tính toán với trường hợp bất lợi nhất h3 = 592,15- 591= 2,15(m), h2= 0(m). - q = 6.10 −4 2,152 − 0 2 2(10 − 1,5.2,15) = 2,046.10-4(m3/ms). - Tổng lượng nước: Qt= l.q = 116.2,046.10-4 = 0,0237(m3/s). - Bỏ qua lượng nước mưa vì thi công vào mùa khô. - Vậy lượng nước cần tiêu chủ yếu lượng nước đọng trong hố móng. - Lưu lượng cần tiêu: Q = W 3170,75 + Qt = + 0,0237 = 8,83(m3/h). T 15.24 3.1.2.3 Chọn máy bơm. - Dựa vào các yếu tố: Cột nước hút Hh, cột nước đẩy Hđ, Lưu lượng bơm - Chọn Qtiêu= 9(m3/h), Hh= 12m, Hđ= 30m. - Thông số máy bơm.Bảng phụ lục 3.5 3.1.3. Thiết kế nổ mìn đào móng 3.1.3.1. Chọn phương pháp nổ mìn Hố móng nằm trên đoạn sườn núi phía trái, công tác hố móng phải đào đến tận đá gốc, nên ta chọn phương pháp nổ mìn lỗ nông để nổ mình ở dưới đáy hố móng, các tầng phía trên ta nổ lỗ sâu, đồng thời kết hợp với nổ mìn tạo viền để tạo đường biên hố móng đúng kích thước Sự kết hợp các phương pháp có nhiều ưu điểm: - Phương pháp nổ mìn lỗ nông thích hợp với đào móng trong nền đá; - Độ chính xác cao, giảm tác dụng địa chấn; - Đất đá được đập vỡ đều hơn; - Đường kính lỗ khoan nhỏ, lưới lỗ khoan thưa hơn, do đó giảm được số mét dài khoan và tổng lượng thuốc nổ cần dùng; - Đất đá văng tập trung thành từng luống hoặc từng đống do đó tăng hiệu quả bốc xúc - Tạo được mặt thoáng cho bao thuốc sau do đó tăng được dao động đàn hồi của đất đá và đảm bảo không làm câm bao thuốc sau; 45 - Phương pháp nổ mìn lỗ sâu ở tầng trên thì kinh tế hơn, tốc độ thi công nhanh. a) Chọn loại thuốc nổ và thiết bị • Chọn loại thuốc nổ Thuốc nổ dùng cần thỏa mãn các yêu cầu sau: - Phải đủ mạnh để phá đất đá; - Không được quá nhạy để bảo quản, vận chuyển được thuận lợi về an toàn; - Tính ổn định tốt, khó biến chất, có thể bảo quản lâu trong điều kiện tương đối khó khăn; - Kỹ thuật sử dụng đơn giản và đảm bảo an toàn khi nổ phá; - Giá thành rẻ và sẵn có. Dựa vào giáo trình thi công tập 1 ta chọn được loại thuốc nổ 0 Amônit N 9 có các tính năng kỹ thuật sau: - Mật độ thuốc nổ dạng bột hạt rời : ∆ = 0,85 g/cm3; - Nhiệt lượng tỏa ra khi nổ 1 kg thuốc nổ : 850 Kcal/kg; - Vận tốc nổ : 3500 m/s; cm - Sức công phá : V = 300÷320 - Chỉ số cân bằng ôxi - Tính chịu nước : +2,9%; : không; 3 - Được dùng với nạo đất có hệ số kiên cố : f = 5÷12 • Chiều dày tầng đá nổ mìn hmax=12m, chia làm 2 tầng nổ, tầng trên h1= 8m nổ mìn lỗ sâu, tầng dưới h2= 4m nổ mìn lỗ nông. • Thiết bị Nổ mìn lỗ sâu. Bao thuốc hình dài trong các lỗ khoan d>85mm, H>5m, thường dùng các lỗ khoan thẳng đứng có d=110 mm, trường hợp cần thiết mới khoan theo phương nghiêng hoặc nằm ngang; 46 Phương pháp này cho giá thành rẻ, khâu bốc xúc năng suất cao nhưng đòi hỏi khoan lớn, khả năng chấn động gây nứt nẻ lớn và nhiều đá quá cỡ; - Dùng phương pháp nổ đồng thời. Tính các thông số nổ phá W = 53K T d ⋅ ∆⋅e γ Trong đó: KT − Hệ số xét đến điều kiện địa chất 0,9÷1,1;chọn KT =1. d − Đường kính bao thuốc (m); ∆ − Mật độ thuốc nổ trong bao thuốc (kg/dm 3); ∆ = 0,85 (g/cm3) = 850 (kg/m3). e :Hệ số sức công phá của thuốc nổ: e = V 360 Với V : sức công phá của thuốc nổ, V= 320 (cm 3) →e= V 320 = = 0,88889 360 360 γ : khối lượng riêng đá được nổ phá, γ = 2,5 (T/m3) = 2500( kg/m3) W = 53.1.0,11.0.0,55= 3.2m a = (0,9÷1,4)W; b = (0,85÷1)W; lkt = (10÷15)d; llb≥(20÷25)d, để đá không văng xa llb=(30÷35)d;chọn a= 0,94W=3m, b=0,94W=3m, lkt =15d=1,65m, llb=20d=2,2m. Q = q⋅W⋅a⋅H; Trong đó: q: lượng hao thuốc đơn vị (kg/m 3). Tra bảng 11-1 giáo trình thi công tập I ta được q = 0,6 (kg/m3) Q= 0,6.3,2.3.8=46,08(kg) - Để đảm bảo an toàn, hàng lỗ khoan đầu tiên cách mép tầng ba = 2÷3m;chọn ba=2m. 47 11.5.2.3. Biện pháp phân đoạn không khí Trong lỗ khoan có thể nạp thuốc phân đoạn, giữa các khối thuốc được ngăn cách bằng vật liệu lấp bua được gọi là phân đoạn thường, ngăn cách bằng đoạn không khí thì gọi là phân đoạn không khí; Nổ phân đoạn làm cho mức độ đập vỡ đồng đều hơn. Nhất là phân đoạn không khí làm tăng thời gian tác dụng của áp suất nổ và giảm áp suất lớn nhất trong lỗ khoan, tập trung được năng lượng nổ phía dưới mặt thoáng do đó giảm lượng đá nát vụn và tăng mức độ đập vỡ đồng đều đất đá; Tỷ số chiều dài khối thuốc nổ trên và khối thuốc nổ dưới nên 1 1 5 3 lấy là ( ÷ ). Nếu lớp đá bên trên cứng thì lấy trị số lớn và ngược lại thì lấy trị số nhỏ; Chiều cao cột không khí hk lấy như sau: hk = (0,2÷0,35)lbt khi f ≥ 14; hk = (0,25÷0,45) lbt khi f = 8÷14; hk = (0,3÷0,55) lbt khi f 40m - Điều kiện tự nhiên khá thuận lợi, khí hậu mát mẻ; - Khoảng cách đường vận chuyển từ trạm trộn đến khoảnh đổ khoảng 1km - Khả năng cung cấp thiết bị máy móc thi công của nhà thầu đẩy đủ. Căn cứ vào những điều trên ta chọn phương án: Dùng ô tô có thùng chuyên đựng bê tông kiểu đứng lấy vữa bê tông từ trạm trộn, sau đó ô tô chở thùng đến vị trí cần trục tháp có thể với tới cẩu thùng bê tông vào khoảnh đổ. Phương án này có ưu điểm: Giảm bớt số lần bốc dỡ vữa bê tông, giảm ảnh hưởng đến cất lượng bê tông, giảm tổn thất lượng vữa bê tông. 63 Dùng cần trục tháp để cẩu bê tông đến vị trí khoảnh đổ có thể thi công được những khoảnh đổ trên cao, cẩu được khối lượng bê tông lớn. a) Chọn cần trục tháp Tra “Sổ tay chọn máy thi công” ta chọn được loại cần trục tháp của Liên Xô cũ có thông số kĩ thuật: Phụ lục 3.12 Tính năng suất của cần trục tháp Năng suất ca máy P của cần cẩu tháp thường tính toán theo công thức: Nct = 8.Q.n.Kq.Kt = 8.10.5.0,9.0,85 = 306 (T/ca) = 38,25 T/h Trong đó: Nct – năng suất của cần trục tháp, T/ca; Q – sức nâng của cần trục tháp,Q = 10 T; n – số lần cẩu trong 1 giờ, n = 5; Kq - Hệ số lợi dụng trọng lượng định mức của cần cẩu tháp, Kq = 0,9; Kt - Hệ số lợi dụng thời gian công tác, Kt = 0,85 Dùng cần trục đưa các thùng chứa hỗn hợp bê tông vào khoảnh đổ cần theo các quy định sau: theo TCN 59-2002 + Độ cao giữa đáy thùng treo và mặt đổ hỗn hợp bê tông không nên vượt quá 1,5m để đảm bảo hỗn hợp bê tông không bị phân lớp; + Nắp đạy của đáy thùng treo khi đóng phải kín không cho xi măng chảy ra, khi mở hỗn hợp bê tông thoát ra được dễ dàng; + Hỗn hợp bê tông đổ vào thùng treo không quá 90 – 95% dung tích của thùng. b) Chọn và tính số lượng xe ô tô tự đổ vận chuyển vữa bê tông Tra “Sổ tay chọn máy thi công” ta chọn được ô tô của hãng ISUZU MOTORS có các thông số: Phụ lục 3.13 Vận chuyển vữa bê tông bằng ô tô tự đổ theo TCN 59-2002 cần chú ý các điểm sau: 64 + Chiều dày lớp bê tông trong thùng xe cần lớn hơn 40cm; + Đường vận chuyển chính phải tôt, êm. Độ dốc của đường không nên vượt quá 10%; + Mỗi lần đổ phải dốc sạch hỗn hợp bê tông ra khỏi thùng, thùng xe cứ sau 2 giờ phải rửa 1 lần.... - Tính số ô tô vận chuyển vữa bê tông: Tra Định mức dự toán xây dựng cơ bản ban hành số 1776/BXD ta có: Mã hiệu Công tác xây lắp Vận chuyển vữa bê tông AF.5232 bằng ô tô tự đổ Vận chuyển trong phạm vi Thành phần hao phí ≤ 1km Ô tô tự đổ Năng suất thực tế của ô tô: Nô tô = Đơn vị Phương tiện vận chuyển Ô tô Ô tô Ô tô 10 T 15 T 22 T Ca 3,17 2,09 100 = 47,85 m3/ca = 5,98 m3/h 2, 09 Số ô tô cần cho 1 trạm trộn bê tông: noto = N tt 60 = = 10, 03 ô tô N oto 5,98 Vậy ta chọn 11 ô tô tự đổ làm việc và 2 ô tô dự trữ cho 1 trạm trộn bê tông 3.2.5. Đổ, san, dầm và dưỡng hộ bê tông 3.2.5.1. Đổ bê tông - Đổ bê tông phải theo tiến hành theo đúng các quy tắc sau: + Theo dõi liên tục, nếu thấy hiện tượng biến dạng hay xê dịch ván khuôn, cốt thép phải ngừng đổ bê tông ngay để điều chỉnh và gia cố; 65 1,53 + Mức độ đầy của bê tông trong ván khuôn phù hợp với độ cứng tính toán của ván khuôn; + Khi đổ bê tông trời nắng nóng phải che bớt ánh nắng mặt trời. Khi trời mưa, các đoạn đổ bê tông phải được che kín. Nếu phải ngừng đổ bê tông quá thời gian quy định, trước khi đổ tiếp ta phải xử lí bề mặt khe thi công; + Không để hỗn hợp bê tông dính vào bulong hoặc bộ phận khác của ván khuôn và các vật chôn sẵn ở những chỗ chưa đổ bê tông tới. - Chọn phương án đổ bê tông cho các kết cấu của tràn: + Đổ bê tông đáy ngưỡng tràn, ngưỡng tràn, vai tràn và dốc nước ta dùng phương pháp đổ lấp nghiêng; + Đổ bê tông trụ pin, tường bên dốc nước và tường cánh thượng lưu phía lòng sông ta dùng phương pháp đổ lên đều. - Kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh Điều kiện để bê tông không phát sinh khe lạnh: F < [F] = K .N tt (t1 − t2 ) h Trong đó: [F]: diện tích cho phép của khoảnh đổ; m2. K: hệ số trở ngại do vận chuyển, thường lấy K = 0,9. Ntt: năng suất thực tế của trạm trộn. Ntt = 120 m3/h h: chiều dày lớp đổ phụ thuộc loại đầm. h = 0,8.l đầm = 20÷26 cm; chọn h = 25cm (Theo 14TCN 59-2002 (bảng 4-6) ) t1: thời gian ninh kết ban đầu của bê tông. Theo 14TCN59-2002 mục 4.6.3 trang 32, thì với nhiệt độ ngoài trời là 20 0 ÷ 300 thì t1= 1,5h t2: thời gian vận chuyển vữa đến khoảnh đổ t2 = L V ( với L = 1000m, V = 50 km/h = 50000m/h) → t2 = 0,02 h → [F] = 0,9.120. ( 1,5 − 0.02 ) 0, 25 = 639,36 m2 66 F: Diện tích thực tế của khoảnh đổ điển hình • Phương pháp đổ lấp nghiêng Ta chọn đợt đổ 37 làm đợt đổ điển hình h=25cm Hình 3.6. Đổ theo phương pháp lấp nghiêng Diện tích thực tế của khoảnh đổ: F tt = B. H 2 = 38,35 = 401,97 sin α sin110 m2 Với: B: chiều rộng khoảnh đổ; B = 38,35m; H: chiều cao khoảnh đổ; H = 2m; α: góc nghiêng của lớp đổ bê tông, α = 110. Ta thấy Ftt = 401,97 m2 < [F] = 639,36 m2 Vậy khoảnh đổ theo phương pháp lấp nghiêng không phát sinh khe lạnh • Phương pháp đổ lên đều Ta chọn đợt đổ XXXXII(1-3) tại cao độ (+597=> +599). 67 Hình 3.7. Đổ theo phương pháp lên đều Diện tế thực tế của khoảnh đổ: F = 256,5(162) m2 Ta thấy Ftt = 256,6 m2 < [F] = 639,36 m2 Vậy khoảnh đổ theo phương pháp lên đều không phát sinh khe lạnh 3.2.5.2. San bê tông Công tác san bê tông có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bê tông. Yêu cầu của công tác san bê tông là không làm bê tông bị phân tầng phân cỡ. Đổ bê tông đến đâu san đến đó. Ta dùng đầm máy để đầm bê tông nên ta tận dụng luôn đầm để san bê tông. Khi san chú ý không cắm thẳng đầm vào giữa đống vữa bê tông mà nên cắm nghiêng bên cạnh. Khống chế thời gian rung của đầm không nên quá 15p trong khi san và khoảnh cách san bê tông không quá lớn để tránh hiện tượng phân cỡ. Hình 3.8. Phương pháp san bê tông 68 3.2.5.3. Đầm bê tông Nhằm đảm bảo cường độ bê tông, loại bỏ bọt khí trong bê tông ta tiến hành đầm bê tông khi đổ • Chọn máy đầm Các căn cứ để chọn máy đầm - Cường độ đổ bê tông; - Kết cấu công trình; - Khả năng cung cấp thiết bị của nhà thầu. Công trình có nhiều kết cấu với các kích thước khác nhau, để tiện thi công và đỡ vất vả cho anh em công nhân, sử dụng 2 loại đầm  Đầm chấn động trong (đầm dùi): Dùng đầm các kết cấu tường thượng lưu, tường bên dốc nước, trụ pin.... Đầu đầm rùi ăn sâu xuống lớp bê tông dưới từ 5 – 10cm để liên kết tốt mọi lớp với nhau. Thời gian đầm tại một vị trí 20 40 giây. Khoảng cách chuyển đầm dùi không quá 1,5 lần bán kính tác dụng của đầm. Phải chuyển đầm bằng cách rút từ từ và không được tắt máy để tránh lưu lại lỗ rỗng trong bê tông ở chỗ vừa đầm xong. Tra “Sổ tay chọn máy thi công” ta chọn được loại đầu đầm dùi bê tông nhóm G – Nhật có các thông số kỹ thuật: Phụ lục 3.14 - Tính năng suất máy đầm: N dd = 2.k .r 2 .d 2.0,85.0,522.0,3 = = 2, 298.10−3 m3/s = 8,27 m3/h t1 + t2 30 + 30 Trong đó: Ndd: năng suất máy đầm dùi; k: hệ số sử dụng, k = 0,85; r: bán kính tác dụng của đầm, không có tài liệu lấy bằng chiều dài đầu đầm, r = 0,52m; 69 d: chiều dày lớp bê tông được đầm, d = 30 cm = 0,3 m; t1: thời gian cần đầm 1 chỗ, t1 = 30 s; t2: thời gian di chuyển đầm, t2 = 30 s; - Tính số máy đầm: ndd = N tt 120 = = 14,5 cái N dd 8, 27 Chọn 15 đầm dùi làm việc và 3 đầm dự trữ  Đầm chấn động (đàm bàn): Dùng đầm bê tông sàn và những lớp bê tông trên cùng như: bê tông lót, lõi trong thân tràn bê tông không có cốt thép. Thời gian đầm ở một chỗ đối với đầm bàn là 30 – 50 giây. Khi dùng đầm mặt phải kéo đầm từ từ và đảm bảo vị trí để dải đầm saui trườn lên dải đầm trước một khoảng 5 – 10cm Tra “Sổ tay chọn máy thi công” ta chọn được loại đầm ngoài bê tông của Nhật có các thông số kỹ thuật: Phụ lục 3.15 - Tính năng suất máy đầm: N db = ktg F .h.3600 0, 67.0,52.0,3.3600 = 0,95. = 5,96 m3/h t1 + t 2 30 + 30 Trong đó: Ndb: năng suất máy đầm bàn; k: hệ số sử dụng thời gian, k = 0,95; F: diện tích mặt đầm bàn; F = 0,7.0,52 h: chiều sâu tác dụng của đầm, d = 30 cm = 0,3 m; t1: thời gian cần đầm 1 chỗ, t1 = 30 s; t2: thời gian di chuyển đầm, t2 = 30 s; - Tính số máy đầm: 70 ndb = N tt 120 = = 20 cái N dd 5,96 Chọn 20 đầm bàn làm việc và 4 đầm dự trữ Những chú ý khi đầm bê tông: - Tất cả các loại đầm phải chú ý tránh sai lệch cốt thép hoặc ván khuôn; - Dấu hiệu chứng tỏ đầm xong, không thấy vữa bê tông sụt lún rõ ràng, trên mặt bằng phẳng có nước xi măng nổi lên; - Nếu thấy nhiều gọn nước quay vòng đồng tâm quanh đầm dùi hoặc có nước đọng thành vũng nước quanh đầm bàn là chứng tỏ vữa bê tông đã bị phân tầng, do đầm lâu quá tại 1 vị trí gây nên. Lựa chọn phương pháp đầm bê tông: Quá trình đầm cần theo 1 trình tự nhất định. Tiến hành đầm từ thấp trước, cao sau, khi đổ theo phương pháp lấp nghiêng, đầm dưới chân dốc trước. Để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật trên ta chọn phương pháp đầm từ đầu này sang đầu kia và bố trí đầm theo hình hoa mai Sơ đồ đầm như hình vẽ Hình 3.9. Bố trí thứ tự đầm từ đầu này sang đầu kia 71 4 1 2 3 Hình 3.10. Bố trí đầm theo hình hoa mai 1: Đầm dùi; 2: lớp bê tông đang đổ; 3: Lớp bê tông đổ trước; 4: phạm vi ảnh hưởng của đầm R0: bán kính tác dụng của đầm; h: chiều dày lớp bê tông 3.2.5.4. Dưỡng hộ bê tông Mục đích của công tác dưỡng hộ bê tông là chống mất nước và bổ sung nước cho bê tông, giúp sự thủy hóa của xi măng được thuận lợi và hoàn toàn, đảm bảo được chất lượng của bê tông, phòng được nứt bề mặt do bị thấm nước và nâng cao tính chất chống thấm và chống xâm thực của bê tông. Theo 14TCN 59 – 2002: - Các mặt ngoài của bê tông phải được che phủ, giữ ẩm và tưới nước, bắt đầu muộn nhất sau 10 – 12h sau khi đổ bê tông. Trường hợp trời nóng và có gió thì sau 2- 3h cho đến khi bê tông đạt 70% cường độ thiết kế. - Đối với mặt bê tông nằm ngang thì dùng mùn cưa và cát ướt, bao tải thấm nước phủ lên trên hoặc đổ trữ nước trên mặt bê tông. 72 - Đối với các mặt bê tông thẳng đứng và nằm nghiêng thì dùng ống nước có các lỗ nhỏ ở đầu vòi và cho chảy liên tục tưới khắp mặt bê tông hoặc biện pháp phun màng chất dưỡng hộ - Thời gian dưỡng hộ bê tông: ta sử dụng xi măng Pooc lăng: mùa hè 14 ngày; mùa đông 7 ngày 3.3. Công tác ván khuôn 3.3.1. Lựa chọn ván khuôn Ván khuôn là kết cấu tạm nhưng ảnh hưởng trực tiếp tới tốc độ thi công và chất lượng của công trình. Dựa vào điều kiện thi công công trình ta chọn ván khuôn tiêu chuẩn bằng thép có kích thước (2×3)m. Dùng các tấm ván khuôn này riêng lẻ này ghép lại với nhau tạo thành các hộp ván khuôn trụ, tường, dầm, sàn và các kết cấu khác. Hình 3.11. Ván khuôn tiêu chuẩn 73 Ngoài ván khuôn tiêu chuẩn, khi thi công công trình còn có các loại ván khuôn khác như: ván khuôn leo, ván khuôn tôn định hình. Những kết cấu nhỏ còn có thể sử dụng ván khuôn gỗ Các yêu cầu đối với ván khuôn: - Đúng hình dạng, kích thước và vị trí các bộ phận công trình theo thiết kế. Vững chắc, ổn định, khi chịu tải không biến dạng quá trị số cho phép; - Mặt ván bằng phẳng, trơn nhẵn kín không để vữa bê tông chảy ra khi đầm; - Dựng lắp tháo dỡ dễ dàng. Khi tháo dỡ ít bị hư hỏng, mặt bê tông ít bị hư hại. Ván khuôn phải luân lưu được nhiều lần; - Công tác ván khuôn phải tạo điều kiện thuận lợi cho các công tác khác như: cốt thép, đổ, san, đầm bê tông.... 3.3.2. Tổ hợp lực tác dụng lên ván khuôn 3.3.2.1. Ván khuôn nằm chịu áp lực đứng a) Khối lượng của ván khuôn q1 Trọng lượng của ván khuôn được tính theo công thức q1 = γth.d Trong đó: γth: trọng lượng riêng của thép, theo mục 3.1.1.4 14TCN 59-2002 lấy γth = 7850 daN/m3; D: chiều dày ván mặt, ta chọn chiều dày ván mặt = 5mm → q1 = γth.d = 7850.0,005 = 39,25 daN/m2 b) Khối lượng bê tông mới đổ q2 Với: γBT = 2500 daN/m3, t = 2m: chiều dày đợt đổ bê tông → q2 = γBT.t = 2500.2 = 5000 daN/m2 c) Khối lượng thép q3 74 Với γth = 100 daN/m3, t = 2m → q3 = γth.t = 100.2 = 200 daN/m2 d) Tải trọng do người và công cụ thi công q4 Khi tính ván mặt lấy q4 = 250 daN/m2; Khi tính với nẹp sau ván lấy q4 = 150 daN/m2; Khi tính với cột chống: q4 = 100 daN/m2; e) Lực xung kích khi đổ hoặc đầm bê tông q5 Theo 14TCN 59-2002 khi đầm bê tông với ván khuôn nằm lấy q5 = 100daN/m2; f) Tải trọng do lớp phủ bề mặt khi bảo dưỡng bê tông q6 Do không bảo dưỡng bê tông bằng lớp phủ nên coi q6 = 0 Vậy tổng hợp lực tác dụng lên ván khuôn là q = n1.q1+ n2.q2+ n3.q3+ n4.q4+ n5.q5 Trong đó: Tham khảo công trình Cửa Đạt n1: hệ số vượt tải trọng của ván khuôn, n1 = 1,1; n2: hệ số vượt tải trọng của bê tông, n2 = 1,2; n3: hệ số vượt tải trọng của cốt thép, n3 = 1,2; n4: hệ số vượt tải trọng do người và phương tiện vận chuyển, n4 = 1,3; n5: hệ số vượt tải trọng do đầm bê tông, n5 = 1,3 → q = 1,1.39,25+1,2.5000+1,2.200+1,3.250+1,3.100 = 6738,175daN/m2 3.3.2.2. Ván khuôn đứng chịu áp lực ngang a) Áp lực ngang của vữa bê tông: P1 75 γ. Hình 3.12. Biểu đồ áp lực ngang của vữa bê tông Ta dùng đầm dùi để đầm bê tông nên áp lực ngang của hỗn hợp bê tông được xác định theo công thức: P1 = γbt . Ro Trong đó: P1: áp lực phân bố của bê tông lỏng; Ro: Bán kính tác dụng theo chiều thẳng đứng của đầm. R0 = 0,52 m; γbt : Dung trọng riêng của bê tông sau khi đầm, γbt = 2500 daN/m2. → P1= 2500 . 0,52 = 1300 daN/m2 Tổng áp lực của bê tông lỏng trên 1m dài   F1 = γbt .R0.  H − R0  2 ÷  Trong đó: F1: tổng áp lực của bê tông lỏng lên 1m chiều dài; H : là chiều cao sinh áp lực ngang, phụ thuộc vào kiểu đổ bê tông Do đổ bê tông theo phương pháp lên đều do vậy: H= N tt .t1 120.1,5 = = 0,92m Fd 195,75 R0: bán kính tác dụng của đầm, R0 = 0,52m F1 = γbt .R0. ( H − R0 0,52 ) = 2500.0,52(0,92 − ) = 858m daN/m 2 2 b) Áp lực do đổ hoặc đầm bê tông gây ra: P2 Theo 14TCN 59 – 2002 tải trọng động khi đầm bê tông P2 = 200 daN/m 2 76 c) Lực tác dụng ngang do gió: bỏ qua tải trọng này Vậy tổng hợp lực tác dụng lên ván khuôn là: P = n1.P1 + n2.P2 Với n1, n2 = 1,3 lần lượt là hệ số quá tải của áp lực ngang của hỗn hợp bê tông và của tải trọng động khi đầm bê tông P = 1,3.1300 + 1,3.200 = 1950 daN/m2 3.3.3. Lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn 3.3.3.1. Lắp dựng ván khuôn Công tác ván khuôn phải được thực hiện nhanh chóng, chính xác trên toàn tuyến, đảm bảo độ phẳng, khít và chắc chắn khi thi công bê tông. Vì vậy cần phải tuân thủ đầy đủ các bước sau: + Công tác trắc đạc, vạch mốc khống chế chính xác, đánh dấu vị trí ván khuôn lên chỗ bê tông đã đổ hoặc lên vật mốc cố định. + Lắp dựng ván khuôn tiêu chuẩn đúng kích thước. Khi lắp ván khuôn phải kiểm tra thật kỹ, dùng dây rọi để xác định vị trí ván khuôn thiết kế, không để ván khuôn bị nghiêng, lệch chân các cột chống đỡ phải đặt trên hai chiếc nêm hình vát đặt lên nhau được liên kết bằng đinh đĩa để thuận lợi cho việc điều chỉnh ván khuôn và công tác tháo dỡ sau này. + Gắn kết ván khuôn bằng đinh bít, bulông, dây thép chắc chắn, cột chống phải chèn chặt, néo giữ chắc chắn. 3.3.3.2. Tháo dỡ ván khuôn Theo 14TCN 59 – 2002 - Bê tông đủ chịu lực mới được tháo dỡ cốp pha, thời gian tối thiểu được quy định: + Đối với cốp pha đứng: mùa đông, đủ 2 – 3 ngày; mùa hè, đủ 1 – 2 ngày; + Đối với cốp pha chịu tải trọng: cường độ tối thiểu khi tháo dỡ cốp pha 35 daN/cm2 với kết cấu tường, trụ mặt đứng của vòm; cường độ tối thiểu khi tháo dỡ cốp pha 55 daN/cm 2 với kết cấu cốp pha dựa 1 phần vào chống đỡ, chịu uốn và chịu nén của tải trọng bản thân công trình như: mặt trong của vòm, mặt đứng của tường mỏng và mặt phía dưới của mặt dốc (nếu độ dốc > 450). 77 - Tránh làm hư hỏng mặt ngoài, sứt mẻ bê tông, hư hỏng cốp pha; - Tháo ván đứng trước, kiểm tra chất lượng bê tông xem có cần xử lý không; - Tháo từ trên xuống, bộ phận thứ yếu trước, bộ phận chủ yếu sau; - Phải tháo nêm hoặc hộp cát trước khi tháo cột chống; - Tháo cột chống, phải tháo dỡ dần và kiểm tra biến hình của công trình, nếu không có hiện tượng nguy hiểm mới được dỡ bỏ hoàn toàn; - Tu sửa, phân loại, bảo quản ngăn nắp cốp pha tháo dỡ, không làm ảnh hưởng đến thi công và an toàn lao động; - Chỉ được chất tải 100% khi bê tông đạt mác thiết kế. CHƯƠNG 4: TIẾN ĐỘ THI CÔNG 4.1. Mục đích, ý nghĩa lập tiến độ thi công 4.1.1. Mục đích lập tiến độ thi công Mục đích của việc lập tiến độ thi công là đưa ra được trình tự thi công, thời gian thi công, yêu cầu thiết bị vật tư, máy móc, nhân lực trong từng thời kỳ thi công của các hạng mục công trình một cách hợp lý và kinh tế nhất. Từ đó có những giải pháp và kế hoạch cung cấp vốn, thiết bị và nhân lực cho việc thi công công trình 4.1.2. Ý nghĩa lập tiến độ thi công - Kế hoạch tiến độ thi công có ý nghĩa quyết định đến tốc độ trình tự và thời hạn thi công của toàn bộ công trình; - Nhằm đảm bảo thi công nhịp nhàng và thuận lợi. Đảm bảo chất lượng công trình và an toàn lao động 4.2. Cơ sở lập tiến độ thi công Để lập kế hoạch tổng tiến độ thi công cần dựa vào các tài liệu về tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực xây dựng công trình. Dựa vào các văn 78 bản pháp lý của nhà nước, các hồ sơ thiết kế và khả năng cung ứng vật tư kỹ thuật và yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy; Tài liệu để làm cơ sở cho việc lập tiến độ thi công là: - Thời hạn thi công cụm công trình là 3 năm; - Định mức dự toán xây dựng cơ bản ban hành số 1776/BXD ngày 16 tháng 8 năm 2007 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng;; - Trình tự thi công và khối lượng các bộ phận công trình, số lượng xe máy trong các thời kỳ thi công - Phương án dẫn dòng đã chọn; - Phương pháp đổ bê tông; - Các bản vẽ và thuyết minh thiết kế kỹ thuật; - Điều kiện cung ứng vật tư kỹ thuật của nhà thầu xây lắp là đầy đủ; 4.3. Các phương pháp lập kế hoạch tiến độ thi công Tiến độ thi công thực chất là kế hoạch sản xuất, được thực hiện theo thời gian định trước, trong đó từng công việc đã được tính toán và sắp xếp. Công cụ để lập kế hoạch tiến độ thường là hai sơ đồ: - Sơ đồ ngang (sơ đồ Gant). - Sơ đồ mạng ( PERT). 4.3.1. Phương pháp sơ đồ đường thẳng Nội dung của phương pháp này là dùng các đường thẳng tỉ lệ để biểu thị công việc có kèm theo các yếu tố kỹ thuật, nhân lực, máy móc thi công. - Ưu điểm: Đơn giản, dễ lập, tính toán không phức tạp, việc chỉ đạo đơn giản. - Nhược điểm: Không thể hiện được mối quan hệ giữa các công việc với nhau, không thể hiện được tính căng thẳng trong sơ đồ, đôi khi bỏ sót công việc. 4.3.2. Phương pháp sơ đồ mạng lưới Nội dung của phương pháp là dùng mũi tên để biểu thị mối liên quan giữa các công việc. - Ưu điểm: 79 + Cơ sở của phương pháp là bài toán lý thuyết đồ thị do đó mức độ chính xác và tính logíc toán cao. + Thể hiện rõ ràng mối quan hệ giữa các công việc và sự kiện. + Xác định được đường găng công việc, giúp cho người quản lý biết tập trung chỉ đạo một cách có trọng điểm. + Có thể tiến hành lập, điều khiển tiến độ thi công trên máy tính điện tử. - Nhược điểm: Phức tạp, khó khăn. 4.3.3. Lựa chọn phương pháp lập tiến độ tổ chức thi công Qua phân tích ưu nhược điểm của hai phương pháp trên, lựa chọn phương pháp lập tiến độ theo sơ đồ đường thẳng, nhằm thuận tiện cho quản lý các công việc được, đơn giản. Thấy rõ được tiến độ thi công tràn qua các thời kỳ thi công 4.4. Lập kế hoạch tiến độ thi công Bảng tính toán phục vụ lập tiến độ: Phụ lục 4.1 4.4.1. Kê khai các hạng mục Theo tiến độ công trình thi công trong 3 năm. Các công việc chính là: Chuẩn bị mặt bằng, đào móng, thi công bê tông các kết cấu tràn, lát đá, lắp đặt cửa van.... 4.4.2. Tính khối lượng các công việc Khối lượng các công việc chính được tính trong chương 3 4.4.3. Tra định mức kỹ thuật Định mức nhân công, ca máy các công việc được tra trong định mức dự toán xây dựng 1776 4.4.4. Các mốc khống chế Các mốc khống chế ngăn dòng, đắp đê quai, đào móng tràn, thi công bê tông các kết cấu của tràn được trình bày trong phương án dẫn dòng chương 2 80 4.4.5. Lập tiến độ thi công Tiến độ thi công thể hiện trong bản vẽ. Tính và vẽ được các biểu đồ cung ứng nhân lực và máy móc đắp đập. 4.4.6. Kiểm tra tính hợp lý của biểu đồ nhân lực Biểu đồ cung ứng nhân lực phản ánh sự cân đối về cung ứng tài nguyên trong thời kỳ chủ yếu thi công công trình. Vì thế ta cần kiểm tra đánh giá chất lượng của biểu đồ cung ứng nhân lực người ta dùng hệ số không cân đối K theo điều kiện sau: K= A max ≤ 1.3 ÷ 1.8 A tb Trong đó: Amax Trị số lớn nhất của số lượng công nhân biểu thị trên biểu đồ cung ứng nhân lực Amax = 224 (người/ngày); Atb Trị số trung bình của số lượng công nhân trong suốt quá trình thi công công trình A tb = ∑a t i i T = 478686 == 738, 713 (người/ngày) 648 Với : ai - Số lượng công nhân làm việc trong ngày; ti – Thời đoạn thi công cần cung ứng số lượng công nhân trong mỗi ngày là ai; T – Thời gian thi công tràn: T = 792(ngày) Ta tính được K= 1132 = 1,53 =1.51 738, 713 Như vậy, biểu đồ cung ứng nhân lực đạt yêu cầu về sự cân bằng tổng hợp. Vì vậy, kế hoạch tiến độ lập trên đây là hợp lý. 81 CHƯƠNG 5: BỐ TRÍ MẶT BẰNG 5.1. Những vấn đề chung 5.1.1. Trình tự thiết kế Căn cứ vào những nguyên tắc trên khi bố trí mặt bằng thi công cần dựa vào các bước sau: - Thu thập và phân tích tài liệu bao gồm: bản đồ địa hình khu vực công trường, bình đồ bố trí công trình đầu mối và các công trình hạng mục, công trình đơn vị… - Lập bảng kê khai các công trình tạm và công trình phục vụ xây dựng để tạo cơ sở vật chất cho việc thi công công trình chính. - Kiểm tra lại trình tự sắp xếp các công trình tạm theo qui trình công nghệ sản suất, có thể đề ra một số phương án rồi tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật chọn ra một phương án hợp lý nhất. - Cuối cùng, căn cứ vào phương án tối ưu nhất để chọn và vẽ ra bản đồ bố trí mặt bằng công trường. 5.1.2. Chọn phương án bố trí mặt bằng Thi công công trình là bê tông có nhiều xí nghiệp phụ trợ như xưởng gia công cốt thép, xưởng chế tạo ván khuôn, xí nghiệp nghiền sàng, trạm trộn bê tông... Vì vậy việc chọn phương án tùy thuộc vào cách bố trí công trình chính Mỏ đá B nằm phía cao phía bờ phải, nên ta chọn phương án 1 bờ với các xí nghiệp phụ trợ (trạm trộn bê tông, trạm sửa chữa xe máy...) nằm bên bờ phải Cao trình bố trí cần trục theo thời đoạn thi công Trạm trộn bê tông nằm bên bờ phải cách tuyến tràn 1km 5.2. Công tác kho bãi 82 5.2.1. Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho Do có tiến độ thi công nên ta nhập vật liệu liên tục theo yêu cầu của tiến độ thi công: q = qmax.tdt Với: q: Khối lượng vật liệu phải dự trữ, T; qmax: Khối lượng vật liệu dùng cao nhất trong ngày: Ta tính toán cho đợt đổ 55 có cường độ thi công lớn nhất với bê tông M300 QTK = 91,36 m3/h, lượng vữa bê tông 2192,55 m3. Đợt đổ bê tông này thi công 3 ca, mỗi ngày thi công 3 ca Khối lượng vật liệu cho 1 giờ trộn (theo 3.2.3.2) X = 28169,03 kg; C = 46948,99 kg; Đ = 130232,77 kg; Khối lượng vật liệu cho 1 ngày thi công bê tông: X = 676,056 T; C = 1126,775 T; Đ = 3125,586 T; Khối lượng cốt thép cần cho ngày thi công Thép chịu lực D>18: 197,3295 T; Thép cấu tạo D18 T/ngày 1,973,295 10 1,973,295 5 Thép D 100 ha và nhà trên công trường < 2 tầng chúng ta chọn Qch = 10 (lít /s) và có 1 đám cháy đồng thời (Theo bảng 2611 GTTC Tập II). 5.3.1.2. Chọn nguồn nước Khai thác nguồn nước của suối IAKAROM 90 5.3.1. Tổ chức cung cấp điện trên công trường 5.3.1.1. Xác định lượng điện dùng cần thiết Việc tính toán lượng điện cần dùng cho công trường căn cứ vào các giai đoạn thi công để lựa chọn phương pháp cung cấp điện phù hợp Công suất của trạm biến thế khu vực được tính theo công thức: P= Pc .K c PT .K T c c ∑ P K + ∑ cosϕ + ∑ cosϕ 0 0 , KVA Trong đó: P0, K0 công suất điện dùng để thắp sáng và hệ số yêu cầu; Pc, Kc, cosϕc là công suất các động lực dùng điện, hệ số yêu cầu và hệ số công suất; PT, KT, cosϕT là công suất các dụng cụ, và thiết bị dùng điện (máy hàn, lò sưởi…) hệ số yêu cầu và hệ số công suất. Xác định P0, K0 Xác định theo P0 dựa vào bảng 26-17 giáo trình thi công tập II Bảng 5.5. Lượng điện tiêu hao dùng để thắp sáng Đ Đối tượng dùng điện ộ rọi trung bình (lux) Phạm vi thắp sáng Cô ng suất đơn vị 70000 m2 1,0 km 1,0 km 1,0 km 0,8 W/m2 5 KW/Km 2,5 Kw/km 2,5 Kw/km Lư ợng điện tiêu hao (KW) Thắp sáng ngoài phòng Công trường đất, bê tông Đường đi chính và đường giao thông Đường đi phụ và đường giao thông Thắp sáng để bảo vệ 5 0, 5 0, 2 0, 1 Tổng Thắp sáng trong phòng 56 5 2,5 2,5 66 91 Phòng làm việc, phòng công 18636 ,62 m2 1000 m2 17145 m2 12593 ,8 m2 1000 2 m 50 cộng Xưởng bê tông, trạm bơm, 10 bãi xe Phòng ở 25 Các kho bãi 5 Xưởng cơ khí, cốt thép, ván 50 khuôn 15 W/m 2 27 9,55 5 W/m2 13 W/m2 3 2 W/m 18 2 W/m 5 22 2,885 37, 78 18 56 Tổng 3,22 Xác định K0 theo bảng 26-13 giáo trình thi công tập II Thắp sáng trong phòng, K0 = 0,35; Thắp sáng ngoài phòng, K0 = 1. Xác định Pc, Kc, cosϕc Tính với trạm trộn bê tông Pc = 45 kW; Kc = 0,6; cosϕc = 0,75 Xác định PT, KT, cosϕT Dụng cụ và thiết bị STT Máy hàn 1 2 3 Số lượng Đầm dùi bê Đầm bàn bê Công suất 1 máy (KW) Tổng công suất (kW) 20 100 15 1,1 16,5 20 5 100 tông 5 tông Tổn 216,5 g Hệ số yêu cầu KT = 0,6 Hệ số công suất cosϕc = 0,75 →P= Pc .K c PT .K T c c ∑ P K + ∑ cosϕ + ∑ cosϕ 0 0 92 , KVA = 66.1+563,22.0,35+ 45.0, 6 216,5.0, 6 + = 472, 43 KVA 0, 75 0, 75 Công suất của biến thế trung tâm tính theo công thức PP = K .∑ PK = 0,8.472,43 = 377,94 KVA Với: K – hệ số sử dụng đồng thời, K = 0,8 5.3.1.2. Chọn nguồn điện Dự kiến xây dựng trước đường dây 110KV chiều dài khoảng 5.0 km từ khu vực ngã ba Tra Huỳnh vào trong công trường giai đoạn đầu phục vụ thi công với cấp điện áp 35KV, sau khi thi công xong sử dụng đường dây này truyền tải điện nhà máy vào hệ thống điện quốc gia và điểm đấu nối tại cột 110kV E45. - Khi có sự cố: Để cấp điện dự phòng sự cố, sử dụng các trạm phát điện diesel kiểu hợp bộ. Trong trường hợp sự cố, các trạm phát điện diesel chỉ có nhiệm vụ cấp điện cho các phụ tải thiết yếu trong công trường. Chương 6: DỰ TOÁN THỦY ĐIỆN ĐĂKĐOA 6.1. Cơ sở lập dự toán - Định mức dự toán xây dựng cơ bản ban hành số 1776/BXD ngày 16 tháng 8 năm 2007 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng; - Thông tư 05/2007 /TT-BXD ngày 25 tháng 7 năm 2007, hướng dẫn lập và quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình; - Nghị định 110/2008/NĐ-CP ngày 10 tháng 10 năm 2008, quy định mức lương tối thiểu vùng đối với người lao động làm việc ở công ty, doanh nghiệp hợp tác xã, tổ hợp tác, trang trại, hộ gia đình, cá nhân và các tổ chức khác của Việt Nam có thuê mướn lao động; 93 - Thông tư 05/2009/TT-BXD, ngày 15 tháng 04 năm 2009, hướng dẫn điều chỉnh dự toán xây dựng công trình của Bộ Xây dựng; - Thông tư 07/2006/TT-BXD ngày 10 tháng 11 năm 2006 về việc hướng dẫn điều chỉnh dự toán công trình xây dựng cơ bản; - Đơn giá xây dựng công trình tỉnh Lâm Đồng, báo giá vật liệu xây dựng quý 1 năm 2010 tỉnh Lâm Đồng; - Tài liệu thiết kỹ thuật công trình Đồng Nai 2; - Khối lượng tính toán các đợt đổ bê tông, ván khuôn, cốt thép... trong chương 3; - Các văn bản pháp quy hiện hành có liên quan. 6.2 Tổng hợp dự toán. 6.2.1. Chi phí trực tiếp Chi phí vật liệu: VL = (Chi phí theo đơn giá) + (Chênh lệch giá). Chi phí nhân công NC = (Chi phí nhân công).(Knc) Với Knc = Knc1.Knc2 Trong đó: Knc1 – Hệ số điều chỉnh chi phí nhân công, K 1 = 1,28 (Tra theo thông tư 07/2006/TT-BXD ngày 10 tháng 11 năm 2006 về việc hướng dẫn điều chỉnh dự toán công trình xây dựng cơ bản với mức lương tối thiểu 350000VNĐ lên mức lương tối thiểu 450000 VNĐ) Knc2 – Hệ số điều chỉnh chi phí nhân công, K 2 = 1,44 (Tra theo Thông tư 05/2009/TT-BXD, ngày 15 tháng 04 năm 2009, hướng dẫn điều chỉnh dự toán xây dựng công trình của Bộ Xây dựng với mức lương tối thiểu 450000VNĐ lên 690000 VNĐ của vùng III) Chi phí máy thi công M = (Chi phí máy xây dựng).(Km) Với Km = Km1.Km2 Trong đó: Km1 – Hệ số điều chỉnh chi phí máy thi công, K 1 = 1,05 (Tra theo thông tư 07/2006/TT-BXD ngày 10 tháng 11 năm 2006 về việc hướng dẫn 94 điều chỉnh dự toán công trình xây dựng cơ bản với mức lương tối thiểu 350000VNĐ lên mức lương tối thiểu 450000 VNĐ) Km2 – Hệ số điều chỉnh chi phí máy thi công, K 2 = 1,14 (Tra theo Thông tư 05/2009/TT-BXD, ngày 15 tháng 04 năm 2009, hướng dẫn điều chỉnh dự toán xây dựng Chi phí trực tiếp khác TT = (VL + NC + M).TL. Với TL = 1,5% (Tra the Thông tư 05/2007 /TT-BXD ngày 25 tháng 7 năm 2007, hướng dẫn lập và quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình) Tổng chi phí trực tiếp là T = VL + NC + M + TT 6.2.2. Chi phí chung C = (Chi phí trực tiếp).TL Trong đó: TL = 5,5% (tra theo bảng 2.4 định mức chi phí chung, thu nhập chịu thuế tính trước của Thông tư 05/2007 /TT-BXD ngày 25 tháng 7 năm 2007, hướng dẫn lập và quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trìnhvới công trình thủy lợi). 6.2.3. Thu nhập chịu thuế tính trước TL= TL.(T + C) Trong đó: TL = 5,5% (tra theo bảng 2.4 định mức chi phí chung, thu nhập chịu thuế tính trước của Thông tư 05/2007 /TT-BXD ngày 25 tháng 7 năm 2007, hướng dẫn lập và quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trìnhvới công trình thủy lợi). 6.2.4. Chi phí xây dựng trước thuế G = T + C + TL 6.2.5. Thuế giá trị gia tăng GTGT = G.TGTGT-XD Trong đó: TGTGT-XD: mức thuế suất thuế GTGT quy định cho công tác xây dựng , TGTGT-XD = 10% 6.2.6. Chi phí xây dựng sau thuế GXD= G + GTGT 95 6.2.7. Chi phí xây dựng nhà tạm tại hiện trường để ở và điều hành thi công GXDNT = G.TL.(1+ TGTGT-XD) Trong đó: TL = 2% (Tra theo Thông tư 05/2007 /TT-BXD ngày 25 tháng 7 năm 2007, hướng dẫn lập và quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình) 6.2.5 Tổng dự toán GXD = GXD + GXDNT Số liệu tính toán: Phụ lục 6.1: Tổng hợp đơn giá xây dựng công trình Phục lục 6.2: Tổng hợp vật tư và chênh lệch giá Phục lục 6.2:Tổng hợp dự toán chi phí xây dựng hạng mục tràn xả lũ 96 [...]... cơ sở, xí nghiệp công nghiệp nào có thể sử dụng cho phục vụ thi công xây dựng công trình Chính vì vậy phải xây dựng trên công trường tất cả các cơ sở sản xuất với các xí nghiệp phụ trợ cần thiết phục vụ cho việc xây dựng công trình 1.10.2 Thuận lợi Thời gian thi công công trình 3 năm: nói chung là phù hợp với điều kiện năng lực thi công (khả năng cung cấp thiết bị, vật liệu, nhân lực, trình độ tổ chức... vật liệu, nhân lực, trình độ tổ chức và quản lý thi công) của các đơn vị thi công trong giai đoạn hiện nay Trong khu vực xây dựng công trình đã có những công trình thủy điện, thủy lợi được xây dựng nên ta có thể lợi dụng những cơ sở sẵn có để phục vụ cho thi công xây dựng công trình 11 CHƯƠNG 2.DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Mục đích, nhiệm vụ của dẫn dòng thi công 2.1.1 Mục đích Năm 2012dẫn dòng qua lòng thu... gian được phê duyệt Thời gian thi công: 3 năm 1.10 Khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công 1.10.1 Khó khăn Do cấp công trình là cấp III, công trình lớn nên việc bố trí các công trình phụ trợ, nhà ở, công trình chính gặp nhiều khó khăn và cần được tính toán, bố trí hết sức thận trọng… Địa hình phân cắt mạnh gây khó khăn trong việc làm thi công Khu vực xây dựng công trình nằm ở vùng sâu vùng xa... công ta phải tiến hành công tác dẫn dòng thi công Do vậy nhiệm vụ của dẫn dòng thi công là: Xây dựng các công trình ngăn nước như đắp đê quai, bơm cạn nước hố móng, tiến hành công tác nạo vét… để đảm bảo công trình xây dựng trên khô, an toàn, chất lượng và đúng tiến độ Xây dựng các công trình dẫn nước như kênh, cống, tràn, xi phông… dẫn dòng chảy về hạ lưu công trình, đảm bảo sinh hoạt bình thường của... tải điện nhà máy vào hệ thống điện quốc gia và điểm đấu nối tại cột 110kV E45 Hệ thống cấp nước sinh hoạt và thi công: Khu đầu mối dự kiến lấy nước tại thượng lưu suối chính (suối IaKrom) cấp cho sinh hoạt và thi công Khu nhà máy dự kiến lấy nước ở suối nhánh (suối ĐăkTim) 1.8 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị nhân lực Công ty chúng tôi đáp ứng đủ nhu cầu cung ứng nhân lực và máy móc 1.9 Thời gian được. .. khác cao trình đỉnh cống Zcđỉnh= 590+4+1,5=595,5(m) và thi công đập tới cao trình 600 - Địa hình vị trí xây dựng đập có độ dốc không lớn.Cao trình đáy sông Zđs= 591m - Ở cao trình 597,5 với diện tích ướt của lòng sông ω1=292,55 m2 và diện tích ướt của hố móng và đê quai chiếm chỗ ω2= 76,44 m2 , ⇒ Lập bảng tính Ztl theo trình tự sau: - Gia cố mép cống sát lòng sông tăng cao trình đê quai lên cao trình. .. dòng và đập xây dở 205,5 994,1 - Đắp đê quai bảo vệ hố móng phục vụ thi công cống dẫn dòng bờ phải - Thi công đập bờ phải để lại cống dẫn dòng - Thi công cống xong trước ngày 30/5 - Đào móng vầ thi công cửa nhận nước - Tiếp tục thi công đập bờ phải tới cao trình 600,5 - Tiếp tục thi công cửa nhận nước, nhà máy, đường ống áp lực - Tiếp tục thi công đập bờ phải tới cao trình 609 - Tiếp tục thi công cửa... Ngăn dòng vào đầu tháng 1/2012 - Hoàn thành thi công hố xói trước ngày 30/4 - Tiếp tục đào móng và thi công đập phía lòng sông tới cao trình 596,5chiều dài 55m - Phá đê quai thượng lưu và hạ lưu - Thi công đập bờ trái cao trình tới cao trình 603,5 - Gia cố tốt phần hành lang thi công dở không cho nước tràn vào - Tiếp tục thi công đập bê tông bờ trái tới cao trình 611 và các hạng mục khác 14 30/11 III Mùa... kiệt lòng sông lộ đá nhấp nhô ta lợi dụng điều này để bố trí đê quai 2.2.3 Điều kiện địa chất Lòng sông là đá cát kết cứng chắc, điều kiện địa chất khá tốt nên mức độ thu hẹp lòng sông trong năm xây dựng thứ nhất là khá lớn; Do điều kiện địa chất công trình tốt nên ta chọn dùng cống để dẫn dòng, nhưng cống đặt trên lớp địa chất IB nên ta cần xử lý chống thấm cho cống tránh nước thấm làm ướt hố móng; 2.2.4... công vai phải đập Ngăn dòng vào đầu tháng 1/2013, dẫn dòng qua cống: đào móng, tiêu nước và xử lý hố móng, tiến hành thi công đập phần lòng sông và vai trái đập Dẫn dòng về hạ lưu đáp ứng nhu cầu kinh tế dân sinh và bảo vệ môi trường 2.1.2 Nhiệm vụ Để đảm bảo cho hố móng công trình luôn được khô ráo mà vẫn đảm bảo được yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy trong quá trình thi công ta phải tiến hành công ... thi công giai đoạn Trong khu vực xây dựng công trình có công trình thủy điện, thủy lợi xây dựng nên ta lợi dụng sở sẵn có để phục vụ cho thi công xây dựng công trình 11 CHƯƠNG 2.DẪN DÒNG THI CÔNG... phát triển, trị ổn định, xã hội công bằng, dân chủ, văn minh Xã Đăk Sơ Mei & Đăk Krong Xã Đăk Krong Đăk SơMei nằm cách thị trấn Đăk Đoa 20 km Đường 670, 671 qua trung tâm xã Phía Tây Tây - Tây Bắc... khó khăn việc làm thi công Khu vực xây dựng công trình nằm vùng sâu vùng xa sở, xí nghiệp công nghiệp sử dụng cho phục vụ thi công xây dựng công trình Chính phải xây dựng công trường tất sở sản