Đồ án Thi công đập đất đầm nén

sông thu hẹp 2.4.1.1. Mục đích - Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp; - Xác định cao trình đê quai thượng hạ lưu; - Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô; - Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy; 2.4.1.2 Nội dung tính toán: - Sơ đồ tính toán: Hình 1. Mặt cắt ngang sông Hình 2. Mặt cắt dọc sông - Căn cứ vào quan hệ Q~Zhl, ứng với Qmax(10%) = 188m3/s xác định được Zhl = 19m - Giả thiết DZgt = 0,5 Þ Tính ZTL=Zhl+DZgt = 19+0,45=19,45m.Đo diện tích trên mặt cắt ngang được :diện tích ướt của lòng sông w1 và diện tích ướt của hố móng w2. Ta được: w1 =134,76m2 w2 =65,37m2 - Tính lại Với = = 2,85m/s : Hệ số thu hẹp lòng sông thu hẹp 1 bên = 0,95 Vo = = = 1,39 m/s Lấy j = 0.85 Þ =DZgt - Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa khô và mùa lũ; ZTL=Zhl+DZ = 19 + 0,45 = 19,45m - Xác định phạm vi hố móng cho giai đoạn thi công đầu: w2=65,37m2 - Xác định mức độ thu hẹp lòng sông ; = = 48,5%< 60% Vậy K = 48,5Î(30¸60%) là hợp lý 2.4.1.3 Ứng dụng kết quả tính toán: - Xác định cao trình đắp đập vượt lũ: ZVL=ZTL+d (d=0,5¸0,7m) ZVL= 19,45+0,7 = 20,15m chọn bằng 20,5m cho dễ thi công - Kiểm tra khả năng xói nền: V£[V]kxnền; - Kiểm tra khả năng đầu đập: V£[V]kxđập; Ta có: [V]kxnền = [V]kxđập= 1,15 m/s < Vc Þ nền bị xói - Để bảo đảm an toàn cho công trình ta có thể dề ra các biện pháp gia cố 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 tiết diện khi thu hẹp, tức là giảm Vc ; +> Thu hẹp phạm vi hố móng và mặt cắt đê quai dọc của giai đoạn đầu ; +> Trong trường hợp thật cần thiết có thể dùng đá đê quai ,lòng sông và bờ sông 2.5. Tính toán thuỷ lực qua kênh dẫn dòng 2.5.1.Mục đích : 2.5.2.Nội dung tính toán : Vào mùa khô năm thứ 2 ta dẫn dòng qua cống lấy nước. Nước từ cống còn qua một đoạn kênh dẫn rồi mới đổ ra lòng sông.Dựa vào tài liệu địa hình, địa chất xác định các thông số của kênh. 2.5.2.1Chọn kích thước kênh dẫn dòng: +) Chọn cao trình đáy kênh, tuyến kênh d ựa trên nguyên tắc sau : -Lợi dụng kênh lâu dài; -Tránh đào đá; -Khối lượng đào đắp nhỏ; -Thuận lợi cho ngăn dòng và đắp đập giai đoạn sau; -Thi công dễ dàng; => Vì vậy chọn cao trình đầu đáy kênh trùng với cao trình cuối đáy cống là : 22,4m Với cao trình cuối đáy cống được xác định như sau: Ñcc=Ñdc -icLc =22,54-0,002*72 =22,4m +)Chọn chiều rộng đáy kênh cũng cần dựa vào các nguyên tắc sau: -Phù hợp với lưu lượng dẫn dòng; -Phù hợp với thiết bị và biện pháp thi công; Do đó chọn chiều rộng đáy kênh bằng b = 0,8m +)Chọn hệ số mái m=1,5;độ nhám n = 0,025, độ dốc i = 0,002 +)Tính toán các thông số kênh theo mặt cắt lợi nhất về thủy lực; 2.5.2.2.Tính toán thuỷ lực : Sơ đồ: Cách tính: -Giả thiết cấp lưu lượng Q i = 2,45 (m3/s) -Phương pháp tính: Vẽ đường mặt nước theo phương pháp công trực tiếp; Trình tự tính toán: + Xác định hk: Với hkcn = trong đó =1,1 ; Q = 2,55(m3/s) g = 9,81 ; b =0,8 m => hkcn = (m) hk(m) +)Xác định ho Với m = 1,5 tra phụ lục 8-1 của bảng tra thuỷ lực ta có : 4m0 =8,424 Vậy f (RLN ) = = Tra bảng phụ lục 8-1 của bảng thuỷ lực n = 0,025 => RLN = 0,51 Ta có : Tra phụ lục 8-3 của bảng thuỷ lực với m = 1,5 ta có (m) So sánh ho và hk ta thấy ho>hk do đó đường mặt nước trong kênh có dạng như hình vẽ Xuất phát từ hạ lưu ta vẽ đường mặt nước và xác định được cột nước đầu kênh khi trong đó Lkênh =100 m ; Ldk =10m Ta có bảng tính toán đường mặt nước trong kênh như bảng dưới đây:( bảng 1) ( C,R lấy với hđk) w = (b+mh)*h c = b+2h R = C = 1/n*R^1/6 = h+ v = = C Li = BẢNG TÍNH TOÁN ĐƯỜNG MẶT NƯỚC TRONG KÊNH Các thông số tính toán: Q=2,45m3/s; b=0,8m; i=0,002;, m=1,5 (Bảng 1) tt h(m) w c c R c2R V(m/s) J Jtb V2/2g ' i-Jtb ∆' Li(m) DLi 1 0.76 1.4744 3.54 34.5667 0.416 497.6 1.662 0.0055 0.141 0.915 2 0.78 1.5366 3.612 34.6888 0.425 511.9 1.594 0.005 0.00526 0.13 0.923 -0.0033 -0.0077 2.37 2.37 3 0.8 1.6 3.684 34.8085 0.434 526.2 1.531 0.0045 0.00471 0.12 0.931 -0.0027 -0.0089 3.293 5.67 4 0.82 1.6646 3.757 34.9258 0.443 540.5 1.472 0.004 0.00423 0.11 0.941 -0.0022 -0.01 4.478 7.777 5 0.84 1.7304 3.829 35.041 0.452 554.9 1.416 0.0036 0.00381 0.102 0.952 -0.0018 -0.0109 6.044 10.527 6 0.86 1.7974 3.901 35.1541 0.461 569.4 1.363 0.0033 0.00344 0.095 0.964 -0.0014 -0.0118 8.192 14.237 7 0.88 1.8656 3.973 35.2651 0.47 584 1.313 0.003 0.00311 0.088 0.977 -0.0011 -0.0125 11.3 19.497 8 0.9 1.935 4.045 35.3742 0.478 598.6 1.266 0.0027 0.00282 0.082 0.99 -0.0008 -0.0132 16.17 27.477 9 0.92 2.0056 4.117 35.4815 0.487 613.3 1.222 0.0024 0.00256 0.076 1.004 -0.0006 -0.0138 24.8 40.977 10 0.94 2.0774 4.189 35.587 0.496 628 1.179 0.0022 0.00232 0.071 1.018 -0.0003 -0.0143 44.19 68.997 11 0.95 2.1138 4.225 35.6391 0.5 635.4 1.159 0.0021 0.00216 0.068 1.025 -0.0002 -0.0073 44.62 88.807 12 0.96 2.1504 4.261 35.6908 0.505 642.8 1.139 0.002 0.00207 0.066 1.033 -7E-05 -0.0075 111.5 156.157 -Từ bảng trên với åLi = 90m, nội suy ra được hđk= 0,952m. Đoạn đầu kênh tính như đập tràn đỉnh rộng d = Lđk= 10m, không ngưỡng Xét tính chất chảy của đập: hn=hđk= 0,952m, hk= 0,76m Tính >1,2 I1,4=Þ đập chỉ chảy ngập Þ Giả sử hệ số lưu lượng m = 0,35Þ jn = 0,93 : hệ số lưu tốc khi chảy ngập được lấy theo m : là diện tích mặt cắt ướt g: gia tốc trọng trường hdk : Cột nước đầu kênh Ho :là cột nước trong kênh Tínhgần đúng h=hđkÞw = (b+mh)*h = (0,8+1,5*0,952)*0,952=2,121m2 Ho= h+ Dcv= Ho-hđk= 0,96-0,952=0,008m +> Tính ZTL = Zdk + hdk +=22,396+0,952+0,008=23,4(m) 2.5.2.3.Kiểm tra điều kiện không xói : £[V]kx; Ta có : = R= Ck = Do đó V =35,64(m/s) Thấy V< [ Vkx] =1,15(m/s). Vậy nền kênh không bị xói 2.5.2.4. Ứng dụng kết quả tính toán: -Xác định cao trình đắp đập: Zd d= Ztl+δ (δ =0,5÷0,7) Với Ztl được xác định với Qp% dẫn dòng thiết kế: Ztl=23,4(m); chọn δ=0,5 m Zd d= 23,4+0,5=23,9(m) Xác định cao trình đê quai thượng lưu: Zdq=Zd d=23,9 m Kiểm tra khả năng xói nền: Có V<[V]kx Nhưng trong quá trình thi công kênh cần chú ý : +>Nên tránh việc đào đá để giảm bớt khó khăn , tốn kém, và chậm trễ. +> Bố trí kênh thuận chiều dòng chảy . Miệng vào và cửa ra của kênh cần cách đê quai thượng , hạ lưu một khoảng cách nhất định để đề phòng xói lở chân đê quai (thường lấy khoảng 10 m). Bờ kênh nên cách hố móng một khoảng cách nhất định để tránh nước trong kênh thấm vào hố móng (thường bằng 3 lần độ chênh giữa mực nước trong kênh và đáy hố móng ). - Xác định cao độ bờ kênh để nước không tràn vào hố móng: Zbk=Zđk +ho+d (d=0,5¸0,7m) Chọn d = 0,5m.Khi đó : Zbk = 22,4+0,5+ 0,95 =23,9(m). 2.6.Tính toán thuỷ lực qua cống ngầm 2.6.1.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; 2.6.2.Nội dung tính toán : 2.6.2.1.Các thông số về cống lấy nước Kiểu cống hộp, chảy không áp bằng bê tông cốt thép đặt trên nền đá phiến sát 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 = 72m Cao độ đầu cống :Ñđc=+22,54m Độ dốc lòng cống : i = 0,002 2.6.2.2.Sơ đồ: +> Lấy lưu lượng qua cống bằng lưu lượng dẫn dòng thi công : Q = Qtk= 2,55(m3/s) +> Kiểm tra trạng thái chảy: có áp, bán áp và không áp bằng cách so sánh ( Theo Hứa Hạnh Đào ) nếu: + H<1,2d: Cống chảy không áp; + H>1,4d: Cống chảy có áp; + 1,2d£H£1,4d: Cống chảy bán áp; Công thức tính toán: +Giả sử chảy không áp: Tính như kênh + đập tràn đỉnh rộng; Để cho đơn giản ta coi mực nước sau cống hn là độ sâu dòng đều h0. Kênh sau cống có Q=1,55(m3/s); i=0,002 ; m=0,4 ;b=0,8(m) ; n=0,025 Tính f(Rln)= ( với 4m0=6,944 tra từ bảng thuỷ lực ) Từ f(Rln) tra bảng (8-1) bảng tra thuỷ lực ta có Rln=0,56(m). Từ đây tính ra Tra bảng (8-3) ta có . Tính ra h0=hn=Rln.=0,8(m) .Vậy h0=hn=0,8(m) + Nguyên tắc tính toán :phải tính và vẽ đường mặt nước trong cống,xuất phát từ mặt cắt D-D cắt hD=hK .Từ mặt cắt D-D tính ngược lên mặt cắt có độ sâu hx tính ngược lên mặt cắt có độ sâu hx(là độ sâu hạ lưu của đập tràn đỉnh rộng). Để tính được hx phải tính và vẽ đường mặt nước trong kênh.Nhưng để cho đơn giản ta xác định hx==0,61x1,2=0,732(m) Phần đầu cống áp dụng công thức của đập tràn đỉnh rộng (bỏ qua độ cao hồi phục Z2),Với. Do đó H0=.So sánh H0<1,2d thỏa mãn cống chảy không áp ,nên giả thiết đúng. Vậy H (m) Cao trình mực nước thượng lưu Ztl=Zđáy cống+ H=22,54+1,2=23,74(m) 2.6.3. Ứng dụng kết quả tính toán: - Xác định cao trình đắp đập: Zđđ=ZTL+d (d=0,5¸0,7m) Chọn d = 0,5 m Zđđ = 23, 74+0,5 =24,24 m .Ta lấy tròn Zđđ =24,5 m - Xác định cao trình đê quai thượng lưu: Zđq=ZTL+d (d=0,5¸0,7m) Chọn d = 0,5 m Zđq = Zdd=24,24 m .Ta lấy tròn Zđq =24,5 m - Để cống làm việc ổn định thì trong quá trình thi công cống phải đề ra biện pháp gia cố và thi công lượn tròn các góc cống 2.7.Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua tràn 2.7.1.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; 2.7.2. Nội dung tính toán: - Sơ bộ xác định các thông số của tràn; Cao trình ngưỡng tràn : Ñnt = + 31,62m Chiều rộng ngưỡng tràn : Bnt = 40m Lưu lượng xả : qxả = 234,45m3/s Số bậc nước : n=6 Chiều rộng bậc nước :b= 20m Cột nước ngưỡng tràn :H= 2,38m - Giả thiết các cấp lưu lượng Qi qua tràn; - Xác định chế độ chảy qua tràn (tự do, ngập): theo đập tràn đỉnh rộng; Vì Qlũ = 188(m2 /s) tra quan hệ Q & Zhl => Zhl =19,00(m) mà cao trình ngưỡng tràn là : 31,62m Vậy chế độ chảy qua tràn là chế độ chảy tự do Khi đó công thức tính lưu lượng là : hoặc có thể xác định theo công thức: Trong đó : :là hệ số lưu tốc ; chọn m =0,49 : Diện tích mặt cắt Ho : cột nước toàn phần trước tràn Ta tính với Q = 190(m3/s) Vậy Ho = = 1,68( m) Vì quá nhỏ có thể bỏ qua => H =1,68 (m) Khi đó ZTL = Znt + H = 31,62 +1,68 =33,30 (m) Với các lưu lượng giả thiết Qi khác tính tương tự cho ta các mực nước thượng lưu tương ứng như bảng sau: Quan hệ Qxả ~ ZTL Qxa (m3/s) 13 68 190 333 539 ZTl (m) 31.90 32.471 33.30 34.07 35 2.7.3 Ứng dụng kết quả tính toán: - Tính toán điều tiết lũ; - Đề ra biện pháp gia cố, bảo vệ cống; 2.8. Tính toán điều tiết 2.8.1. Tính toán điều tiết thường xuyên: 2.8.1.1.Mục đích: - Xác định thời gian từ lúc ngăn dòng đến khi nước chảy ổn định qua công trình dẫn dòng t1; - Xác định thời gian từ khi ngăn dòng đến khi nước dâng đến tràn tạm t2; - Quyết định cường độ thi công ngăn dòng và đắp đập; - Xác định mực nước lũ trong hồ và lưu lượng xả của tràn lớn nhất khi lũ về; 2.8.1.2.Nội dung tính toán: Tính t1: Ứng với ZTL = 23,74 m đã xác định được ở chương tính thủy lực qua công trình cống ngầm, tra quan hệ Z~V được W1 = 665*103 (m3) ; qxả=0 ngày - Tính t2: Có cao trình ngưỡng tràn, tra quan hệ Z~V được W2=2747*103(m3) ; qxả=0 => ( giờ) 2.8.2.Tính toán điều tiết lũ : 2.8.2.1.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 vượt lũ, các công trình phòng lũ. 2.8.2.2.Nội dung tính toán: - Theo phương pháp Kôtrêrin - Do không có đủ tài liệu nên tính mực nước trong hồ bằng cao trình ngưỡng công trình tháo; Theo phương pháp Kotrêrin: + Trường hợp mực nước trước lũ cao bằng ngưỡng tràn: Lũ đến dạng tam giác: ; Þ Trong đó : Tổng lượng lũ thiết kế Wp= 7,5.106 m3 Qmaz : lưu lượng đỉnh lũ Qmax ứng với tần suất 10 % bằng 188 m3/s Bằng cách tính thử dần ta sẽ tìm được qmax, Wmax và Zmax; +>Giả sử : qmax = 68 (m3/s) tra quan hệ qxả và ZTL đã thiết lập ở trên ta có:ZTL = 32,47 m.Với giá trị của ZTL đó tra quan hệ Zhồ ~ Vhồ => Vhồ = 3406*103(m3) =>Wm=Vhồ-Vhôtl = (3406-2747)*103 = 659 *103 (m3) Vh ôtl: Dung tích hồ ứng với cao trình ngưỡng tràn. Mặt khác ta có: Wm = = 7,5*106 4829*103(m3) So sánh 2 giá trị ta thấy hai giá trị khác nhau =>qmax giả thiết sai Với cách thử dần như vậy ta có: +>Giả sử : qmax = 170(m3/s) tra quan hệ qxả ~ ZTL đã thiết lập ở trên ta có:ZTL = 33,169 m.Với giá trị của ZTL đó tra quan hệ Zhồ và Vhồ => Vhồ = 3500,968*103(m3) => Wm = Vhồ- Vhôtl =(3500,968- 2747)*103 = 753,968 *103 (m3) Mặt khác ta có: = 7,5*106824,61*103(m3) So sánh 2 giá trị ta thấy hai giá trị gần bằng nhau =>qmax giả thiết đúng Vậy qmax = 170 (m3/s) , Zmax = 33,169 m ; Wmax = 3500,968*103(m3/s) 2.8.2.3. Ứng dụng kết quả tính toán: Xác định cao trình đắp đập vượt lũ: Zvl= Ztl max+δ =33,169+0,5=33,669(m) Để dễ thi công ta chọn Zvl = 34 m 2.9. Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng 2.9.1. Thiết kế đê quai: Tuyến đê quai : bao gồm đê quai dọc và đê quai thượng, hạ lưu (xác định dựa vào diện tích thu hẹp đã tính ở phần dẫn dòng ) Kích thước mặt đê quai : mặt cắt hình thang bằng đầm đất đầm nén , kích thước như sau : đỉnh b = 4m (kết hợp cả làm đường thi công ), mái thượng m1 =3, mái hạ m2 =2,5. Đê quai dọc có mặt cắt hình thang, làm bằng bê tông , bề rộng 4m. Cao trình đỉnh Năm thứ nhất: Zđqhl = Zhl + a=19,00 + 0,5=19, 5 (m); a=0,5m Zđqtl = Ztl + a’=19,45 + 0,5=19,95 (m), chän b»ng 20 (m); a’=(0,5-0,7m) Năm thứ hai: Zdqhl lấy bằng 20m Zdqtl= Ztl+δ=23,74+0,5=24,24m. Lấy tròn 24,5m 2.9.2. Thiết kế công trình tháo nước: - Ở đây là cống kênh kết hợp dẫn nước (kênh dẫn nước ở sau cống về hạ lưu ).Kênh dẫn sau cống đảm bảo ngắn nhất , cách chân đê quai ít nhất 10m ,kênh có các kích thước như sau : cao trình đáy kênh trùng với cống lấy nước Zcuối cùng=Z-i.Lcống≈ 22,4(m), Bề rộng bằng bề rộng cống b = 1 m, độ dốc i =0,002hệ số mái m=1,5; độ nhám n = 0,025, chiều dài Lkênh = 100 m Cao h=Zbk-Zcc=23,85-22,4≈1,5 m ; Đỉnh rộng; b’= 2mh+b=2*1,5*1,5+1= 5,5 m ; . Chương 3: 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 Việc phân chia các giai đoạn đắp đập có vai trò quyết định đến cường độ và tiến độ thi công .Nếu phân chia các đợt đắp đập hợp lý thì sẽ đảm bảo được công tác ngăn dòng không cho nước tràn qua mặt đập đang thi công gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng công trình . Vì vậy căn cứ theo các mốc các cao trình khống chế đã chỉ ra trong phần tính toán dẫn dòng mà ta phân chia các giai đoạn đắp đập được thể hiện trên cả mặt cắt dọc và mặt cắt ngang như bản vẽ kèm theo +> Giai đoạn I :mùa khô năm thứ nhất đắp đến cao trình 24,5 m nội dung thi công một phần vai phải đập +> Giai đoạn II : mùa lũ năm thứ nhất đắp đập vai phải đến cao trình thiết kế 34 m +> Giai đoạn III: mùa khô năm thứ hai ,thi công đập phần lòng sông thu hẹp đến cao trình 34m +> Giai đoạn IV: hoàn thiện thi công đắp đập đầm nén , đắp đập đến cao trình đỉnh đập 41 m 3.1.2 Tính khối lượng cho các đợt đắp đập Nguyên tắc chung là ta phân chia các đợt đắp đập thành nhiều phần nhỏ để tính. Phương pháp tính toán là dùng mặt cắt vuông góc với tuyến đập hoặc mặt cắt song song với các đường đồng mức để tính toán . Khối lượng giữa 2 mặt cắt tính theo công thức : +Vi = Dh ´ Fi tb + Trong đó Với Fi : Diện tích mặt bằng đập tại cao trình i (m2) Fi+1:Diện tích mặt bằng đập tại cao trình i+1 (m2) Dh : Chênh lệch độ cao giữa 2 cao trình i và i+1 Khối lượng đắp đập và diện tích mặt đập của từng giai đoạn được tính theo cao trình, lập bảng tính dưới đây: Khối lượng cho đợt đắp đập đợt I TT Cao trình(m) Diện tích (m2) Diện tích trung binh(m2) Chiều dày (m) Khối lượng (m3) Ghi chú 1 17.5 7415.1 2 18 7591.0142 7503.0571 0.5 3751.52855 3 19 8582.9004 8086.9573 1 8086.9573 4 20 9582.3432 9082.6218 1 9082.6218 5 21 9747.5016 9664.9224 1 9664.9224 6 22 9635.1744 9691.338 1 9691.338 7 23 8991.6956 9313.435 1 9313.435 8 24,5 7714.849 8353.2723 1 8353.2723 Khối lượng 57944.07535 Khối lượng cho đợt đắp đập đợt II TT Cao trình(m) Diện tích (m2) Diện tích trung binh(m2) Chiều dày (m) Khối lượng (m3) Ghi chú 1 24,5 7714.849 2 25 7096.622 7405.7355 1 7405.7355 3 26 6771.816 6934.219 1 6934.219 4 27 6228.975 6500.3955 1 6500.3955 5 28 5517.45 5873.2125 1 5873.2125 6 29 5260.625 5389.0375 1 5389.0375 7 30 5019.75 5140.1875 1 5140.1875 8 31 4761.0276 4890.3888 1 4890.3888 9 32 4480.0408 4620.5342 1 4620.5342 10 33 4139.925 4309.9829 1 4309.9829 11 34 3770.25 3955.0875 1 3955.0875 Khối lượng 55018.7809 Khối lượng cho đợt đắp đập đợt III TT Cao trình(m) Diện tích (m2) Diện tích trung binh(m2) Chiều dày (m) Khối lượng (m3) Ghi chú 1 17.5 13294.4504 2 18 13030.6792 13162.5648 0.5 6581.2824 3 19 13999.1922 13514.9357 1 13514.9357 4 20 14682.9078 14341.05 1 14341.05 5 21 14784.2304 14733.5691 1 14733.5691 6 22 14671.008 14727.6192 1 14727.6192 7 23 13706.7488 14188.8784 1 14188.8784 8 24 6091.0725 9898.91065 1 9898.91065 9 25 5841.095 5966.08375 1 5966.08375 10 26 5590.0005 5715.54775 1 5715.54775 11 27 5112.3125 5351.1565 1 5351.1565 12 28 4869.1 4990.70625 1 4990.70625 13 29 4291.25 4580.175 1 4580.175 14 30 4062.95 4177.1 1 4177.1 15 31 3781.9728 3922.4614 1 3922.4614 16 32 3699.8825 3740.92765 1 3740.92765 17 33 3242.325 3471.10375 1 3471.10375 18 34 2936.625 3089.475 1 3089.475 Khối lượng 132990.9825 Khối lượng cho đợt đắp đập đợt IV Cao trình(m) Diện tích (m2) Diện tích trung binh(m2) Chiều dày (m) Khối lượng (m3) Ghi chú 11 34 6706.875 12 35 8577.4 7642.1375 1 7642.1375 13 36 7438.75 8008.075 1 8008.075 14 37 6225.525 6832.1375 1 6832.1375 15 38 5153.925 5689.725 1 5689.725 16 39 3675.4848 4414.7049 1 4414.7049 17 40 2429.7075 3052.59615 1 3052.59615 18 41 1451.9 1940.80375 1 582.241125 khối lượng 36221.61718 Khối lượng đắp đập cho toàn bộ đập:282175.4559(m3) 3.1.3 Tính cường độ đào đất cho các giai đoạn Đối với từng giai đoạn tính toán như sau: Vdào= Vđắp Trong đó: s¬ bé Vđắp- khối lượng đắp yêu cầu theo thiết kế của toàn bộ đập; Vđắp = 325295.07(m3) 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; 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: Cường độ đào đất: Q dao =(m3/ca) Trong đó: Vdao: khối lượng đào giai đoạn thứ i T: Số ngày thi công theo tiến độ yêu cầu (mùa khô thi công 24 -26 ngày , mùa mưa thi công 16-20 ngày trong 1 th áng). n : Số ca thi công trong ngày , t = 3 ca Bảng theo dõi cường độ đào đất yêu cầu TT Giai đoạn đắp đập Khối lượng đ ào (m3) Thời gian (ca) Cường độ(m3/ca) Ghi chú 1 I 68011.511 216 314.87 Trong thời gian này bên cạnh việc đắp đập còn thi công cống và đào móng tràn m à thời gian đắp đập chỉ trong 3 tháng và mùa khô thi công 24 ngày trong tháng và mỗi ngày 3 ca 2 II 64577.964 178 362.8 Mùa lũ thi công 17 ngày trong tháng và 3 ca một ngày,tni công 3,5 tháng 3 III 156097.3678 360 433.604 Thi cống trong 5 tháng , mỗi ngày 3 ca,mỗi tháng 24 ngày 4 IV 42514.906 216 196.83 Thi công trong 4 tháng ,mỗi tháng 18 ngày ,mỗi ngày 3 ca Khối lượng 331201.75 -Vẽbiểuđồcườngđộ 3.2. Qui hoạch bãi vật liệu 3.2.1 Qui hoạch bãi vật liệu cho toàn bộ đập 3.2.1.1 Khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp Vyc= Vđao Trong đó: Vyc- khối lượng yêu cầu đối với bãi vật liệu; K4- hệ số tổn thất ở bãi (sót lại); K4=1,2; Vyc = 331201.75*1.2 = 397442.1(m3) 3.2.1.2 Khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu Vchủ yếu=(1,5¸2)Vyc Trong đó: Vchủ yếu- khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu Vchủ yếu=1,5Vyc =1.5* 397442.1 = 596163.15(m3 ) 3.2.1.3 Khối lượng của bãi vật liệu dự trữ Vdt=(0,2¸0,3)Vchủ yếu Trong đó: Vdt- khối lượng của bãi vật liệu dự trữ Vdt=0,2Vchủ yếu = 0.2*596163.15 =119232.63(m3 ) Lập bảng qui hoạch các bãi vật liệu chủ yếu và bãi vật liệu dự trữ TT Tên bãi vật liệu Trữ lượng (m3) Vị trí Khoảng cách đến đập (km) Bãi chủ yếu (m3) Bãi dự trữ (m3) 1 A 134000 Vai phải đập 0.4 CY 2 B 115000 Thượng lưu 0.5 CY 3 D 123000 Sau vai tráiđập 0.8 DT 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 các nguyên tắc trên ta chọn bãi vật liệu lần lượt sử dụng như sau: +> Đợt I : Bãi vật liệu B +> Đợt II : Bãi vật liệu A +> Đợt III: Bãi vật liệu D ,A +> Đợt IV: Bãi vật liệu D+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 ở Mục 3.2.2) Vcần- khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp của từng đợt; Đợt I:Vcần=81613.81(m3) Đợt II :Vcần=77493.56(m3) Đợt III:Vcần=187316(m3) Đợt IV :Vcần=111751.6(m3) 3.2.2.2 Khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu Sử dụng công thức: Vchủ yếu=1,5Vcần Trong đó: Vchủ yếu- khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu cho từng đợt; Đợt I :Vchu yếu=122420(m3) ĐợtIII :Vchu yếu=280975(m3), ĐợtII :Vchu yếu=116240(m3) Đợt IV:Vchu yếu=167627(m3), 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 §ît I:Vdù Tr÷ =24485(m3) §ît III:Vdù Tr÷ =56195(m3) §ît II:Vdù Tr÷ =23248(m3) §ît IV:Vdù Tr÷ =33525(m3) 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 CY 2 B 115000 Thượng lưu 0.5 CY 3 D 123000 Sau vai phải 0.8 DT DT 4 E Thượng lưu 1.5 CY 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 Để chọn được phương án thi công thích hợp ta phải dựa vào khả năng thi công , khối lượng đào đắp đập , cường độ thi công và điều kiện địa hình , địa mạo và địa chất thuỷ văn .Ta đề suất phương án sau: +> Phương án 1: Dùng máy đào gầu thuận kết hợp với ô tô tự đổ để đào và vận chuyển đất .Thi công trên mặt đập bằng máy ủi và máy đầm . Ưu điểm: Phương pháp naỳ phù hợp với điều kiện địa chất tốt , độ chặt đảm bảo ổn định cho máy .Khi chiều sâu khai thác không quá lớn thì phát huy được công suất .Có thể tiếp tục sử dụng máy đào và ô tô , máy ủi khi đào móng xong . Nhược điểm : Số lượng xe máy thi công trên công trường nhiều vì vậy quy hoạch đường xá giao thông phải đảm bảo cho xe hoạt động , tăng cường độ thi công trong ngày. +> Phương án 2: Dùng máy cạp đào +máy ủi +máy đầm Ưu điểm : Khối lượng vận chuyển của máy cạp lớn .Máy cạp có thể sử dụng một cách tổng hợp : đào , vận chuyển , rải ,san … Vì vậy sẽ giảm được số lượng máy thi công trên công trường . Nhược điểm : Máy cạp khó hoạt động khi địa hình phức tạp .nhất là đường vận chuyển quá dài và không có điều kiện làm việc trong hố móng sâu và mặt bằng không lớn .Nếu đào đất cấp III và IV phải dùng máy xới kết hợp với máy cạp mới có hiệu quả . => Chọn phương án : Do thực tế các bãi vật liệu có độ sâu khai thác không lớn từ 2-3 m , quãng đường vận chuyển trung bình từ 600-700m .Nên ta chọn phương án máy đào gầu sấp kết hợp với ôtô tự đổ vận chuyển đất .Máy ủi san đất và máy đầm chân dê 3.3.2 Chọn loại thiết bị thi công a)Chọn máy ủi: Theo định mức dự toán cơ bản , cường độ thi công và thời gian thi công ta chọn máy ủi KOMATSUcó 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