Đồ án Thi công công trình thủy lợi
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
PHẦN I: THI CÔNG PHẦN ĐẤT
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
I. GIỚ THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH
Tên công trình: Đập Đồng Cam
❖ Vị trí địa lý:
Công trình được xây dựng tại Xã Hòa Hội, Huyện Phú Hòa, Tỉnh Phú Yên. Đập nối núi
Trù Cát, xã Hòa Hội, huyện Phú Hòa ở bờ bắc với núi Qui Hậu, xã Sơn Thành Đông,
huyện Tây Hòa ở bờ nam, đập nước ,có hai kênh dẫn nước là kênh Chính Bắc và Nam
tưới tiêu cho cả vùng lúa Tuy Hòa , huyện Phú Hòa, Đông Hòa, Tây Hòa và một phần
của huyện Tuy An
Đồng Cam là công trình có giá trị thẩm mỹ lẫn kỹ thuật rất cao. Đập có ý nghĩa về mặt
kinh tế, lịch sử cộng với cảnh quan tươi đẹp, kiến trúc độc đáo.
❖ Địa chất, thủy văn:
- Phú Yên là tỉnh ven biển thuộc vùng duyên hải Nam Trung Bộ Nam Việt Nam
nằm trên vùng đồng bằng và bình nguyên rộng lớn.
- Địa hình khu vực có độ cao trung bình từ 20 – 200m độ dốc phổ biến không quá 15
độ tương đối dốc từ bờ kênh cái sao cho kéo dài vào nội đồng, cao độ chênh lệch không
lớn chổ cao nhất 0,8 - 2,5m.
- Mực nước cao nhất trong mùa lũ là +16,0m; mực nước cao nhất trong mùa khô
là +14,5m.
❖ Đặc trưng khí hậu:
1
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
• Nhiệt độ:
- Nhiệt độ trung bình năm khoảng 26,50C
- Độ ẩm không khí
- Độ ẩm bình quân năm 80 %
- Độ ẩm lớn nhất trong năm 89 %
- Độ ẩm nhỏ nhất trong năm 72 %
• Bốc hơi:
- Lượng bốc hơi bình quân năm 1368mm/năm
- Lượng bốc hơi lớn nhất 5,9mm/ngàyđêm, nhỏ nhất 2,43mm/ngàyđêm.
• Gió:
- Hướng gió theo đổi theo mùa:
- Mùa hè (khoảng từ tháng 4 - 9) gió Tây và Tây nam
- Mùa đông (từ tháng 10 - 3) gió Bắc và Đông Bắc
- Tốc độ gió trung bình 4,1m/s
- Tốc độ gió lớn nhất 26,4m/s
• Mưa:
- Lượng mưa trung bình cả năm từ 1600 – 1700mm
- Có hai mùa rõ rệt:mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, mùa mưa từ tháng 9 đến
tháng 12.
• Vị trí:
- Công trình được xây dựng trên sông Ba, bờ sông khá dốc.
❖ Đặc điểm công trình:
- Công trình được xây dựng gần mạng lưới điện Thành phố nên có thể sử dụng
trực tiếp mạng lưới điện.
- Nguồn nước sử dụng trong công trình được lấy từ hệ thống giếng khoan tại chổ.
- Công trình nằm gần trung tâm và trục giao thông chính thành phố. Đủ điều kiện
cung ứng đầy đủ các loại vật liệu xây dựng như: cát, đá, Ximăng, thép, cốp pha…
- Khối lượng công tác lớn: chịu ảnh hưởng của thời tiết (mùa khô và mùa mưa),
cường độ thi công cần phải cao để kết thúc công tác này, chuyển tiếp cho các công tác
khác tiếp theo như bê tông, xây lát.
- Máy đào đất, ôtô tự đổ, máy ủi, máy san, máy đầm,…phải đảm bảo được cung
cấp đầy đủ cho công trình.
❖ Nhiệm vụ công trình:
Nhiệm vụ chính là tạo nguồn nước tưới ổn định cho trên 30 ngàn ha đất canh tác ở
các huyện Phú Hòa, Đông Hòa, Tây Hòa, TP Tuy Hòa và một phần của huyện Tuy An.
✓Số liệu tính toán:
α
(độ)
90
β
(độ)
5
GH
(m)
80
b
(m)
18
G
(m)
150
H
(m)
250
Đề
Lưới ô vuôngCao độ đỉnh đê m1
m2
3
12
40 17,5 1.5
II. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI THI CÔNG
2
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
Giải phóng mặt bằng:
- Giải phóng mặt bằng bao gồm các công việc:
+ Di chuyển và phá dỡ nhà cửa, công trình cũ (nếu có): đảm bảo an toàn và tận thu
vật liệu sử dụng.
+ Di chuyển các tảng đá to, có thể dùng các biện pháp sau:
+ Sử dụng thuốc nổ để phá vỡ đá
+ Sử dụng thiết bị cơ giới như máy ủi, máy kéo, máy đào,…
+ Chặt, hạ cây cối nằm trong mặt bằng xây dựng
+ Chặt hạ thủ công
+ Hạ cây bằng máy kéo, máy ủi.
+ Sử dụng máy cưa chạy điện
+ Đào gốc, rễ cây, có thể sử dụng các biện pháp sau đây: thuốc nổ, máy ủi, máy
xới, máy đào
+ Dọn lớp đất hữu cơ, vét bùn, san lấp tạo mặt bằng thi công.
Định vị công trình:
- Từ các số liệu như cọc mốc chuẩn G, góc hướng, góc phương vị và độ dài đoạn
GH được giao ta triển khai định vị công trình từ bản vẽ lên thực địa theo phương pháp tọa
độ cực hoặc tọa độ vuông góc.
- Phương pháp tọa độ cực: thích hợp với khu vực quang đãng, bằng phẳng và
khoảng cách bố trí nhỏ hơn chiều dài thước.
o Cách xác định:
- Dùng la bàn xác định hướng Bắc đặt máy kinh vĩ tại G, ngắm máy theo hướng
Bắc, chỉnh bàn độ về 0o0’0’’ quay một góc =90o theo chiều kim đồng hồ xác định được
tia Gx dùng thước đo từ G theo hướng Gx một đoạn GH=80m xác định được điểm H.
- Đặt máy tại điểm H ngắm về G, chỉnh bàn độ về 0o0’0’’ quay một góc =5o
ngược chiều kim đồng hồ xác định được tia Hx. Tia Hx này chính là trục của tuyến đê và
đánh dấu 2 điểm J và K ở 2 bên bờ cọc gỗ hay cọc thép đóng tạm.
Hình thức tiêu nước:
- Thi công hệ thống thoát nước mặt để đảm bảo cho mặt bằng công trường không
bị đọng nước, không bị ngập úng trong suốt thời gian thi công.
- Các phương pháp tiêu nước bề mặt:
+ Tạo độ dốc cho mặt bằng thi công.
+ Xây dựng hệ thống mương hoặc cống thoát nước.
- Các phương pháp tiêu nước ngầm:
+ Bố trí hệ thống giếng xung quanh móng rồi bơm để hạ mực nước ngầm
xuống.
Dẫn dòng, ngăn dòng thi công: (60 ngày)
• Dẫn dòng thi công:
- Do đặc điểm công trình phần lớn được xây dựng trên sông, ao, hồ, … công trình
nằm sâu trong mặt đất tự nhiên hay dưới mực nước ngầm. Vì vậy không tránh khỏi việc
ảnh hưởng của nước đến công trình.
3
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
- Phải đảm báo hố móng được khô ráo và đồng thời lợi dụng tổng hợp nguồn nước
ở hạ lưu tới mức cao nhất. Cho nên cần phải tiến hành dẫn dòng thi công.
- Các yêu cầu thiết kế khi dẫn dòng thi công:
+ Chọn tần xuất thiết kế và lưu lượng thiết kế.
+ Chọn phương pháp thích hợp từng giai đoạn.
+ Xác định trình tự thi công.
+ Phải chọn thời gian dẫn dòng thích hợp.
• Ngăn dòng thi công:
- Trong quá trình thi công các công trình thủy lợi trên sông hầu hết phải tiến hành
ngăn dòng. Nó là một khâu quan trọng hàng đầu khống chế toàn bộ khối lượng thi công
dặc biệt là việc thi công công trình đầu mối.
- Kỹ thuật tổ chức và thi công ngăn dòng rất phức tạp. Do đó chúng ta hải nắm
chắc quy luật dòng chảy để chọn đúng thời cơ, xác định lưu lượng, thời gian ngăn dòng
thích hợp.
- Có nhiều cách ngăn dòng:
+ Đổ đá ngăn dòng, đánh chìm xà lan.
+ Đắp đất bằng phương pháp thủy lực.
+ Nổ mìn định hướng, đóng cửa công.
- Các phương pháp ngăn dòng:
+ Tiến hành ngăn dòng hạ lưu trước để tránh các vật liệu lắp trôi vào lòng
công trình,gây bồi lắng làm ảnh hưởng đến công tác bốc véc đáy song công trình sau này
+ Phương pháp lắp đứng: là dùng vật liệu (đất, đá, bêtông đúc sẵn,…) đắp
từ 2 bờ ra cho đến khi dòng chảy bị chặn lại. Biện pháp này thi công đơn giản, nhanh
chóng rẻ tiền,không cần làm cầu công tác nhưng đến giai đoạn cuối thì lưu tốc dòng chảy
lớn làm cho quá trình ngăn dòng phức tạp và khó khăn
+ Phương pháp lắp bằng: dùng vật liệu đắp đập ngăn dòng trên toàn bộ
chiều rộng tuyến đê cho tới khi đập nhô lên khỏi mặt nước. Biện pháp này có diện thi
công rộng, tốc độ nhanh, lưu tốc dòng chảy trong quá trình ngăn dòng không lớn nhưng
phải làm cầu công tác nên tốn thêm nhân lực và thời gian cho công việc này
- Xác định các thông số thiết kế ngăn dòng:
+ Chọn ngày, tháng ngăn dòng.
+ Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng
+ Xác định chiều rộng ngăn dòng.
+ Cao trình và chiều rộng đỉnh đập.
+ Mái dốc đập ngăn dòng.
+ Cần phải tính toán thủy lực trước khi ngăn dòng.
+ Cần phải chuẩn bị chu đáo các công tác chuẩn bị.
+ Phải thi công nhanh nhằm tránh hao hụt vật liệu.
Xây dựng láng trại, nhà tạm:
- Hệ thống cơ sở hạ tầng phục vụ thi công gồm có:
+ Hệ thống giao thông công trường.
4
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
+ Nhà tạm công trường.
+ Nhà kho.
+ Hệ thống cấp nước cho công trường.
+ Các hệ thống khác…
- Hệ thống giao thông công trường: vì là công trình tạm phục vụ cho thời gian ngắn
nên sử dụng loại mặt đường đất có gia cố, nền đường là đất tự nhiên, mặt trên có rãi một
lớp cấp phối đá cuội sỏi theo một tỉ lệ nhất định đã được tính toán và thí nghiệm. Tất cả
được trộn bằng thủ công, rãi lên mặt đường, san phẳng rồi dùng xe lu nặng từ 4 tấn đầm
chặt, tạo thành một lớp mặt đường rắn chắc chịu lực.
- Nhà tạm công trường: Do thời gian thi công ngắn và đa số công nhân có nhà ở gần
công trường nên ta chỉ cần dựng nhà tạm bằng cây gỗ chặt trong rừng, phía trên lợp bằng
tấm cao su.
- Nhà ở dành cho ban chỉ huy công trường ta cũng dựng bằng gỗ chặt trong rừng,
phía trên lợp bằng tole và dừng xung quanh cũng bằng tole.
- Nhà kho: đây là công tác thi công đào hố móng nên chủ yếu ta dùng máy thi công
do đó cần phải có kho chứa nhiên liệu như xăng, dầu.
- Kho xăng, dầu: bố trí kho cách xa các công trình và các khu lân cận khoảng 50m
và có hệ thống thu lôi chống sét, mái che đậy các thùng xăng, dầu để tránh nắng.
- Hệ thống cấp nước cho công trường: đây là công trình thi công đào hố móng nên
nước dùng cho công trường chủ yếu là nước sinh hoạt do đó phải bảo đảm các yêu cầu
như: trong, sạch, không chứa các vi khuẩn gây bệnh, đạt các tiêu chuẩn về nước sạch do
bộ y tế qui định. Vậy ta sử dụng nguồn nước do nhà máy nước của địa phương cung cấp.
Do thời gian thi công lâu dài nên ta bố trí xây dựng các công trình trên cố định
tránh di chuyển nhiều.
5
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
CHƯƠNG II
TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG THI CÔNG TỪNG HẠNG MỤC
I. TÍNH TOÁN KHỔI LƯỢNG ĐẤT ĐẮP
✓Cách xác định khối lượng đất như sau:
- Để có thể tính toán khối lượng thi công, ta tiến hành theo các bước sau:
- Căn cứ vào bản đồ địa hình, tuyến công trình và các số liệu đã cho để vẽ mặt
bằng công trình.
- Dựa vào hình dạng công trình trên bình đồ, chia công trình thành nhiều đoạn
nhỏ, bằng các mặt cắt ngang, để tính khối lượng đất thi công, khối lượng này bao gồm:
khối lượng đất thực vật cần bóc, lượng đất phải đắp, khối lượng bạt mái dốc đê chính, đê
quai. Để tính được khối lượng này một cách chính xác, cần có nhiều mặt cắt ở những địa
hình thay đổi. Lập thành bảng tính toán để tính khối lượng công trình theo từng đoạn rồi
tổng hợp lại.
- Khi tính đắp đê tuỳ theo địa hình và các mặt cắt ngang, ta có thể dùng các công
thức hình học đơn giản để tính.
Hình 2.1. Mô hình tính khối lượng đê
- Thể tích khối đắp có thể tính gần đúng theo:
F F2
1
V
L
2
Trong đó:
F1, F2: diện tích của 2 mặt cắt ngang gần nhau (m2)
L: khoảng cách giữa hai mặt cắt ngang (m).
Hình 2.2. Hình dạng mặt cắt ngang đê
- Diện tích mặt cắt ngang đê tính như sau:
6
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
(b B).H
F
2
Chiều cao chân đê thay đổi theo độ cao mặt đất tự nhiên.
- Ta có thể lập bảng tính khối lượng như sau.
✓Tính khối lượng đất:
➢ Bảng tính khối lượng Đê Chính:
Đê Chính
Cao
Mặt trình trình chiều rộng rộng
cắt đỉnh chân cao đê đỉnh chân mặt trung giữa 2
đê đê đê đê cắt bình mặt cắt
Cao
chiều chiều Diện Diện Khoảng
tích tích cách
Thể
tích
0_0
17,5
17,5
0
1,5
3,5
5,5
7,5
10,5
10,5
7,5
5,5
3,5
1,5
0
18
18
0
16,031
61,313
128,81
214,31
349,31
437,06
349,31
214,31
128,81
61,313
46,66 748,02
21,079 1292,4
27,113 3492,5
28,106 6023,5
20,329 7101,2
30,31 13247
17,465 6100,7
19,751 4232,9
1_1
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
16
14
12
10
7
18 24,75 32,063
18 33,75 90,563
18 42,75 167,06
18 51,75 261,56
18 65,25 437,06
18 65,25 437,06
18 51,75 261,56
18 42,75 167,06
18 33,75 90,563
18 24,75 32,063
2_2
3_3
4_4
5_5
6_6
7
7_7
10
12
14
16
17,5
8_8
16,885
2175
9_9
23,472 1439,1
16,68 267,4
10_10
11_11
16,031
0 0
18
18
Tổng
46120
7
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
Khối lượng đê quai thượng lưu:
CBHD
- Do thi công quanh năm nên ta chọn cao trình đê quai phụ thuộc vào mực nước
max trong mùa lũ Zmax = +16m
- Cao trình đỉnh đê quai: Zđê quai = Zmax + h = 18 + 0.5 = 16.5m
Trong đó: h: độ vượt cao của đê quai (0,5 – 0,75m)
- Chọn cao trình đê quai là +16,5m.
Bảng tính khối lượng Đê Quai Thượng Lưu:
đê quay phía thượng lưu
Diện Diện Khoảng
chiều
rộng
đỉnh đê chân đê
chiều
rộng
Cao trình Cao trình chiều
đỉnh đê chân đê cao đê
tích
mặt trung giữa 2
cắt bình mặt cắt
tích
cách
Thể
tích
Mặt cắt
0_0
16,5
16,5
16
14
12
10
7
0
8
8
0
2,2188
17,688
51,188
98,688
179,94
233,94
179,94
98,688
51,188
17,688
14,055 31,185
27,739 490,63
29,686 1519,6
17,067 1684,3
18,296 3292,1
27,632 6464,2
17,876 3216,6
19,068 1881,8
15,368 786,65
19,221 339,97
7,855 17,428
1_1
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
0,5
2,5
4,5
6,5
9,5
9,5
6,5
4,5
2,5
0,5
0
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
9,75 4,4375
16,75 30,938
23,75 71,438
30,75 125,94
41,25 233,94
41,25 233,94
30,75 125,94
23,75 71,438
16,75 30,938
9,75 4,4375
2_2
3_3
4_4
5_5
6_6
7
7_7
10
12
14
16
16,5
8_8
9_9
10_10
11_11
2,2188
0 0
8
Tổng
19724
8
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
✓ Khối lượng đê quai hạ lưu
CBHD
Bảng tính khối lượng Đê Quai Hạ Lưu:
đê quay phía Hạ lưu
Cao
Cao
chiều chiều Diện Diện Khoảng
Mặt trình trình chiều rộng rộng
cắt đỉnh chân cao đê đỉnh chân mặt trung giữa 2 tích
đê đê đê đê cắt bình mặt cắt
tích
tích
cách
Thể
0_0
16,5
16,5
0
0,5
2,5
4,5
6,5
9,5
9,5
6,5
4,5
2,5
0,5
0
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
0
2,1875 13,878 30,358
16,875 25,377 428,24
1_1
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16,5
16
14
12
10
7
9,5 4,375
15,5 29,375
21,5 66,375
27,5 115,38
36,5 211,38
36,5 211,38
27,5 115,38
21,5 66,375
15,5 29,375
9,5 4,375
2_2
47,875 21,139
90,875 29,468 2677,9
163,38 19,28 3149,9
1012
3_3
4_4
5_5
0
211,38 30,114 6365,3
163,38 18,783 3068,7
90,875 12,669 1151,3
47,875 19,643 940,41
16,875 28,323 477,95
6_6
7
7_7
10
12
14
16
16,5
8_8
9_9
10_10
11_11
2,1875
74,77 163,56
Tổng 19466
8
0
9
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
✓ Khối lượng bốc lớp thực vật:
CBHD
Bảng tính khối lượng Lớp Thực Vật:
khối lượng bốc lớp thực vật
Khoản
Diện g cách
tích giữa 2
Cao
Mặt trình
chiều
dày
lớp TV
chiều diện
rộng tích
Thể
tích
cắt
đỉnh
đê
TB
mặt
cắt
0_0
17,5
0,5
18
9
10,688 46,66 498,68
14,625 21,079 308,28
19,125 27,113 518,54
1_1
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
0,5 24,75 12,375
0,5 33,75 16,875
0,5 42,75 21,375
0,5 51,75 25,875
0,5 65,25 32,625
0,5 65,25 32,625
0,5 51,75 25,875
0,5 42,75 21,375
0,5 33,75 16,875
0,5 24,75 12,375
2_2
3_3
23,625 28,106
664
4_4
29,25 20,329 594,62
32,625 30,31 988,86
29,25 17,465 510,85
23,625 19,751 466,62
19,125 16,885 322,93
14,625 23,472 343,28
5_5
6_6
7_7
8_8
9_9
10_10
11_11
10,688 16,68 178,27
9 0
0,5
18
Tổng
5394,9
➢ Tóm lại:
NVN
10
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
- Khối lượng đất mặt phải bốc:
- Khối lượng đê chính:
- Đê quai thượng lưu:
- Đê quai hạ lưu:
5394,9 m3
46120,1 m3
19724,4 m3
19465,6 m3
II. TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC CẦN TIÊU
- Do thời gian thi công đê quai trong mùa khô nên mực nước sông max ở cao trình
+16m. Do địa hình lòng sông không thay đổi nhiều nên ta tính diện tích 2 mặt cắt tại đê
quai thượng lưu và hạ lưu.
Hình:1 Mặt cắt ngang đê quai thượng lưu
Hình:2 Mặt cắt ngang đê quai hạ lưu
- Sử dụng phần mềm AutoCad ta tính được diện tích các mặt cắt trên.
Bảng tính khối lượng nước cần tiêu:
bảng tính khối lượng nước cần tiêu
tổng
chiều
dài
diện tích
mặt cắt
(m2)
khoảng
cách
diện tích
tổng thể
mặt cắt
TB (m2)
tích(m3)
(m)
(m)
11
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
thượng
933,200
150,0
250,0
lưu
939,8
400
375900,00
hạ lưu
946,300
- Thể tích nước: V = 375900 m3
Ướt tính thời gian tiêu nước cho công trình là 12 ngày. Nhưng trong quá trình thi
công thì thời gian này có thể kéo dài do lưu lượng thấm.
Tiêu nước mặt
• Tiêu nước thời kì đầu:
- Thường gặp khi xây dựng các công trình trong nước sau khi đắp đê quây ngăn
nước thì tiến hành bơm nước đọng bằng các trạm bơm.
- Ta bố trí máy bơm đặt trên thuyền bơm để thuận lợi cho quá trình tiêu nước. Sơ
đồ bố trí như hình:
Hình: Mô hình bố trí máy bơm trên thuyền bơm
- Biện pháp tiêu nước thời kì đầu
- Xác định lưu lượng nước cần tiêu:
3
V
Q q q m / h
m
t
T
Trong đó:
V
qđ lưu lượng nước cần tiêu trong thời gian T(m3/h)
T
qt = (1 – 2).qđ: lưu lượng nước do thấm(m3/h)
qm: Lưu lượng mưa. (rất nhỏ có thể bỏ qua do ngăn dòng vào mùa khô).
Ta có tổng lượng nước tiêu tính toán ban đầu là V = 375900 m3.
- Lưu lượng nước cần tiêu:
Trong trường hợp chưa xác định T và tốc độ hạ thấp mực nước trong ngày đêm (m/mđ)
mà không gây sạc lỡ mái hố móng. Thường lấy Δh=(0,5-1m) chọn Δh =0,75m và chiều
cao cột nước vào mùa lũ max +16m nên chiều cao cột nước của ta là :
Zsmax Zzmin 16 (7) 9m
Trong đó:
Zsmax : là cao trình mực nước lũ cao nhất
Z
:là cao trình thấp nhất (+7m)
min
12
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
Vậy nếu ta chọn mỗi ngày hạ mực nước là : Δh =0,75m thì ta có 12 ngày để hạ nước và
tiêu hết nước trong hố móng
V
375900
qđ
1305,2(m3 / h)
12T 12*24
Tổng chiều dài đường thấm được tính như sau :
L LTL LHL 2L
Trong đó:
LTL : chiều dài đê quay thượng lưu , LTL = 223,5 m
LHL : chiều dài đê quay hạ lưu , LHL = 226,3 m
L = Khoảng cách đê quay thượng lưu và đê quay hạ lưu , L = 340m
1
1
L LTL LHL 2L1 = 223,5+226,3+2x340 = 1129,8 m
qo=0,02(l/s)/m=0,072(m3/h)/m
qt Lxq0 1129,8x0,072 81,3(m3 / h)
Q1 = qt + qđ = 1305,2 + 81,3 = 1385,5 m3/h
Chọn 3 máy bơm đa cấp mitsuky có lưu lượng bơm 300 m3/h, 2 máy bơm đầu rời
trục pentax có lưu lượng là 240 m3/h, chọn dự phòng thêm 1 máy bơm đa cấp mitsuky có
lư lượng là 300m3/h và 1 máy bơm đầu rời trục pentax có lưu lượng là 240m3/h
• Tiêu nước thường xuyên
- Đây là thời kì thi công công trình. Lưu lượng cần tiêu trong giai đoạn này là
nước mưa và nước thấm. (Do thời gian thi công kéo dài khoảng 12 tháng, nên ta tính đến
lưu lượng do nước mưa).
Q2 = qm + qt
Trong đó:
+ Lưu lượng nước do mưa:
F.h
qm =
.k
24
F: diện tích hứng nước mưa (m2).191000
h: lưu lượng mưa bình quân ngày trong thời gian thi công (h=0,004m)
k: hệ số kể đến nước mưa chảy từ ngoài vào (1 – 1,5).
qt: lưu lượng nước do thấm.
qm = 477,5(m3/h)
+ Lưu lượng nước do thấm qua đê:
Hệ số thấm qua đê: 0,2 (l/s)/m
Tổng chiều dài thấm: L = Ltl + Lhl + 2.H= 133,004+135,21+2.340 = 948,214m
H: chiều dài từ thượng lưu đến hạ lưu (340m)
13
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
Tổng lưu lượng thấm qua đê quai thượng lưu và hạ lưu:
qt = 0,72.948,214 = 682,71 m3/h
Q2 = qt + qm = 682,71+477,5=1160,21 m3/h
Chọn 2 máy bơm đa cấp mitsuky có lưu lượng bơm 300 m3/h, 2 máy bơm đầu rời
trục pentax có lưu lượng là 240 m3/h, 1 máy bơm li tâm trục ebara có lưu lượng bơm 144
m3/h, chọn dự phòng thêm 1 máy bơm li tâm trục ebara có lưu lượng bơm 144 m3/h và 1
máy bơm đầu rời trục pentax có lưu lượng là 240 m3/h
CHƯƠNG III
XÁC ĐỊNH THỜI GIAN VÀ TRÌNH TỰ THI CÔNG
1. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THI CÔNG
Thời gian thi công gồm 2 thời kỳ:
- Thời kỳ chuẩn bị công trình:
- Thời kỳ xây dựng công trình chính:
+ Thi công đắp đê chính.
+ Thi công phần bê tông.
Số ca làm việc : 2 ca/ngày và những ngày đặt biệt như hợp long thì chọn 3 ca/ngày
2. TRÌNH TỰ THI CÔNG
- Thực hiện dẫn dòng và ngăn dòng thi công.
- Chuẩn bị công trường: giải phóng mặt bằng; làm rãnh thoát nước; tiêu nước; làm
láng trại, kho bãi, nhà tạm, làm đường; điện nước;……
- Thi công đê chính: bốc lớp thực vật, khai thác đất; vận chuyển đất; đổ đất; san đất và
đầm đất.
- Công tác hoàn thiện: Bạt mái, gia công mái thượng, hạ lưu; làm đường trên đập…
3. CHỌN BIỆN PHÁP THI CÔNG VÀ MÁY THI CÔNG
+ giải phóng mặt bằng là loại rừng cây cấp I có bãi hoặc đồi tranh lau lách, sim
mua, cỏ lau, cỏ lác trên địa hình khô ráo, thỉnh thoảng có cây con hoặc cây có đường kính
lớn hơn hoặc bằng 10cm.
+ thành phần công viêc: chuẩn bị, cưa chặt hoặc ủi đổ cây, nhổ gốc cây rễ cây…
- Ta chọn phương pháp phát rừng tạo mặt bằng bằng cơ giới
dựa theo ĐM và DTXD 24-1776 phá rừng bằng cơ giới
mật độ tiêu chuẩn trên 100m2 rừng
mã hiệu
thành phần hao phí
đơn vị
0
>5
2
3
5
nhân công 3,0/7
máy ủi 140CV
công
ca
0,075
0,123
0,286
0,418
0,535
AA.1121
0,0103 0,0155 0,0204 0,0249 0,0274
14
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
Dựa vào bảng vẽ mặt bằng AUTOCAD ta tính được:
Mặt bằng xây dựng có tổng diện tích: Smb= 294300m2
Mặt bằng diện tích lòng song: Ss= 14985m2
Vậy Diện tích mặt bằng cần giải phóng : S= Smb - Ss =294300-14985=279315m2
Mật độ cây tiêu chuẩn trên 100m2 rừng là 2
S.0,123 279315.0,123
Số nhân công n
344 công
100
100
Để sử dụng máy thi công có hiệu quả ta chọn thi công trong 25 ngày
344
Số công nhân làm việc trong 1 ngày
13,76 công chọn 14 công làm việc
25
279315.0,0155
Số ca máy ủi loại 140CV làm việc trong 1 ngày n
1,73ca(2 ca)
100.25
▪ Thi công đê quai
- Ta chọn biện pháp thi công bằng phương pháp lấp đứng do thi công đơn giản,
nhanh chóng, rẻ tiền. Ta chọn loại đê quai bằng đất, dùng ô tô đổ đất đắp lấn dần từ bờ 2
bờ ra giữa dòng theo sơ đồ như hình.
Hình:3 Biện pháp thi công đê quai
- Khi thi công đến giữa dòng do tốc độ dòng chảy lớn nên ta sử dụng bê tông đúc
khối sẵn để ngăn dòng.trong giai đoạn thi công này cần phải thi công nhanh chống và
phải chuẩn bị chu đáo về thiết bị cũng như nhân lực và vật liệu cần phải chính xác, bố trí
thi công cho các đơn vị phải thực hiện một cách nhịp nhàng, liên tục không để chồng
chéo và chờ đợi nhau.
- Đắp đê quai phần dưới nước thi công bằng cách đổ đất trong nước, phần trên khô
bằng phương pháp đầm nén (đổ, san và đầm đất) sử dụng ô tô, máy ủi và máy đầm.
- Thông thường ta đắp đê quai ở hạ lưu trước, thượng lưu sau để tránh tình trạng
đất đá trôi vào khu vực thi công tăng khối lượng bốc lớp thực vật do chiều dài từ đê
thượng lưu tới đê chính có chiều dài ngắn (L=150m).
▪ Thi công đê chính:
- Bóc lớp đất mặt: thường dùng loại máy ủi vạn năng để bàn gạt có thể thay đổi
theo độ dốc địa hình,hướng ủi đất không nên vuông góc với đường đồng mức(trừ trường
15
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
hợp địa hình thoải). Đất ủi thường được dồn thành đống về phía hạ lưu đập và được
chuyển đi đến bãi thải bằng máy đào và ô tô.
- Đào và vận chuyển đất thường dùng tổ hợp máy đào và ô tô vận chuyển, cần phải
tính sự đồng bộ giữa máy đào và ô tô sao cho hợp lý giữa dung tích gầu xúc và dung tích
thùng xe vận chuyển (với số gầu đổ thường từ 4 ÷ 6 gầu cho 1 xe ô tô).
- San đất thường dùng máy san hoặc máy ủi để chiều dày lớp san được đảm bảo.
- Đầm đất thường chọn loại máy đầm chân dê vì có áp lực nén đơn vị rất lớn, chất
lượng đầm đồng đều, bề mặt lớp đất sau khi đầm được xới tơi, tạo sự liên kết tốt cho việc
đắp các lớp sau.
- Bạt mái và gia cố mái đập được làm bằng thủ công
- Trong quá trình thi công đập đất,phải bố trí hệ thống đường vận chuyển đất và
các cao trình thi công sao cho ít nhất mà vẫn đảm bảo yêu cầu về độ dốc và bán kính
vòng của đường vận chuyển.Thông thường mỗi đường thi công có thể đảm bảo được
chiều cao đắp từ 15 ÷ 25m.Nên tận dụng cơ đập để làm đường thi công lên cao trình bên
trên của đập để giảm thiểu số lượng đường thi công xuống ít nhất.
▪ Tính số lượng máy thi công:
- Căn cứ vào sự lựa chọn biện pháp và loại máy thi công, cũng như khối lượng
công tác của từng công việc và thời gian phải hoàn thành, tiến hành tính toán khối lượng
công tác trung bình và khối lượng lớn nhất phải thi công trong một ngày đêm, đồng thời
tính năng suất máy thi công cho các công đoạn: đào, vận chuyển đắp đất v.v... Từ đó tính
ra số lượng máy thi công cần thiết, tương ứng với các công việc.
- Nếu số lượng máy tính ra quá nhiều hoặc quá ít thì phải điều chỉnh lại cho phù
hợp với thực tế,với điều kiện cung cấp máy: nếu số lượng máy quá nhiều thì ta phải giảm
số lượng đi bằng cách tăng số ca làm việc lên 1 ÷ 2 ca/ngày đêm hoặc chọn loại máy có
công suất lớn hơn.
- Nếu số lượng máy quá ít thì cần tăng lượng máy này bằng cách chọn loại máy thi
công có công suất nhỏ hoặc giảm thời gian thi công (vượt thời hạn thi công). Nếu thi
công thủ công, phải căn cứ vào định mức năng suất lao động tính ra số lượng người cần
thiết.
CHƯƠNG IV
TÍNH NĂNG SUẤT VÀ CHỌN TỔ HỢP MÁY
I. THI CÔNG ĐÊ CHÍNH
Bảng tính khối lượng từng đợt như trong bảng
đợt thi
công
chiều dày
cao trình
(m)
thể tích
(m3)
(m)
1
2
3
3
2
2
+7 đến +10 26449,3
+10 đến +12 10256,4
+12 đến +14 5667,49
16
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
4
5
2
+14 đến +16 2732,53
+16 đến
1015,42
+17,5
1,5
Chia đê chính ra làm 5 đợt thi công theo các cao trình tự nhiên,vì khối lượng đê
chính quá lớn do đó ta chia đê chính làm 5 khoảng thi công để thuận lợi cho việc tính
toán tổ hợp máy cũng như thuận lợi trong việc bố trí thi công .
Ta chọn khoảnh có khổi lượng đất đắp trung bình để tính tổ hợp máy ( khoảnh 3
khối lượng là 5667,49 m3 ). Ta giả sử thi công khoảnh 3 trong vòng 13 ngày.
Thể tích đào đắp trung bình ngày là :
Vkt 5667,491.2
Vn
523,2 (m3/ngày)
n
13
Trong đó:
Vn : thể tích đào đắp trung bình trong 1 ngày (m3/ngày).
V : tổng thể tích đất đắp khoảnh 3 ,V=5667,49 m3.
kt : hệ số tơi của đất đắp đập.
n : thời gian dự kiến đắp đập (ngày).
1.1.1.1.
Tính năng suất và chọn máy đào
Thể tích đào đất trung bình mỗi tháng là :
V 26Vn 26523,2 13602 (m3/tháng).
t
Mỗi đợt có chiều dày lớp đất thi công khác nhau từ 3m đến 1,5m và được chia ra
làm nhiều lớp nhỏ để thi công theo tổ hợp máy tính toán cho tới khi đạt được chiều dày
thiết kế thì kết thúc 1 đợt làm việc theo nguyên tắc đổ san và đầm. việc tổ chức đổ san
đầm phải phối hợp 1 cách nhịp nhàng không có sự gián đoạn hay chờ đợi trong lúc thi
công để đảm bảo tiến độ thi công. Trình tự thi công đổ san và đầm như sau: ta thực hiện
các công tác trên theo hướng song song với tuyến đê chính để tránh tạo nên những đường
xung yếu thuận đường nước thấm từ thượng lưu đến hạ lưu. Sau khi đầm xong phải lấy
mẫu để kiểm tra ( chiều dày lớp san là 0,5m sau khi đầm xong còn lại là 0,3m và để lớp
tiếp theo kết hợp với lớp dưới thì ta phải xới lớp cũ lên một lớp 2cm rồi sau đó mới đổ
lớp mới lên rồi san ra và đầm tiếp). cũng áp dụng trình tự trên cho các đợt tiếp theo cho
tới khi hoàn thành.
Sơ đồ thi công trên đập
17
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
Hình 1:vị trí thi công của các loại máy ở ca trước
Hình 2:vị trí thi công của các loại máy ở ca tiếp theo.
Tính năng suất máy đào:
- Ta có năng suất máy đào là : 13602 m3/tháng nên ta dựa vào bảng 2.1 hướng dẫn
đồ án thi công ta chọn dung tích gàu xúc của máy đào 0.8 m3. Tra PL-5 ta chọn máy đào
gào sấp EO – 4321
- Năng suất máy:
1
60
60.0,8. .0,9. .0,9 97,2
(m /h)
1
3
Nx = 60.q.nck.kđ.
.Ktg =
Ktoi
20
1,2
Trong đó:
q: thể tích gàu xúc (m3).
60
nck=
: số chu kì đào trong 1 phút
Tck
Tck: thời gian thực hiện 1 chu kì đào của máy
Trung bình Tck = (15-22s) cho 1 chu kỳ. chọn Tck: 20s
kđ: hệ số đầy gầu, phụ thuộc vào loại gầu, cấp và độ ẩm của đất loại đất khô
(0,75-0,9) chọn kđ:0,9
Ktoi: hệ số tơi của đất (Kt = 1,14 – 1,28) đất lẫn sỏi, á sét nhẹ,á cát với cuội
Ktg: hệ số sử dụng thời gian (Ktg = 0,8 – 0,9)
- Khối lượng đất đào trong 1ngày của máy:
V = Nx.6 = 97,2.6 = 583,2 (m3/ngày)
Số máy đào cần thiết:
Vn 532,2
(máy).
0.89
m
V
583,2
Ta chọn 1 máy đào EO – 4321
• Tính năng suất ôtô:
60.V.Ktg
Nôtô =
(m3/h)
t1 t2 t3
Trong đó:
V: Thể tích thùng xe (m3)
Ktg: hệ số sử dụng thời gian (0,8 – 0,9)
t1: thời gian ôtô lùi vào chỗ lấy đất và trút vật liệu (1 – 2 phút)
60.V.k
t2 =
: thời gian đổ vật liệu vào thùng
Nx
k = 1,1: hệ số tăng thời gian
l
t3 = .Kc : thời gian vận chuyển đi và về
v
l: chiều dài đoạn đường đi và về l = 4km
v: vận tốc trung bình của xe v = 10km/h
18
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
Kc: hệ số chậm trễ
CBHD
Khoảng cách từ nơi đào đất đến công trình là 2km. Chọn ô tô HUYNDAI – HD 8
DM có thể tích thùng xe:
V = 4.2,2.0,69 = 6,1 m3
60.V.k 60.6,1.1,1
t2 =
phút
4,14
Nd
97,2
l
4
t3 = .Kc 60. .1,05 8,4 phút
v
30
Năng suất ôtô:
60.V.Ktg
60.6,1.0,9
Nôtô =
22,65(m3/h)
t1 t2 t3 2 4,14 8,4
Số ôtô phục vụ 1 máy đào:
Nx
97,2
4,29
n =
Nôtô 22,65
chọn 5 ôtô HUYNDAI – HD 8 DM
Chọn 5 ôtô HUYNDAI – HD 8 DM phục vụ cho 1 máy đào
• Tính năng suất máy ủi:
- Năng suất của máy ủi được tính theo công thức sau:
K
Nủi = Vb. dôc .Nck .Ktg .(1 Kroi.Lvc )
Ktoi
Trong đó:
Vb: thể tích khối đất trước ben khi bắt đầu vận chuyển (m3)
B.h2
Vb =
2.tan
B, h: chiều dài và chiều cao của lưỡi ủi
tgφ: góc nội ma sát của đất ở trạng thái động
Krơi: hệ số mất mát đất khi ủi(0,0025-0,0032)
Lvc: khoảng cách ủi đất của máy(50m)
Kdốc: hệ số ảnh hưởng của dốc khi máy làm việc(1,2)
Ktơi: hệ số tơi của đất(1,2-1,3)
3600
Nck =
: số chu kỳ ủi đất trong một giờ
T
ck
Tck: thời gian của một chu kỳ ủi đất (giây)
4
L
i
2tquay thaben
mtsang số
Tck =
V
1
i
19
NVN
Đồ án Thi công công trình Thủy Lợi
CBHD
Li, Vi: đoạn đường, vận tốc của các giai đoạn: cắt đất, vận chuyển, đổ (rải)
đất đi và về
tquay = 10'': thời gian quay vòng
thạ ben = 1 - 2'': thời gian hạ ben
tsang số = 4 - 5'': thời gian san số
m: số lần sang số
Ktg: hệ số sử dụng thời gian (0,7 - 0,8)
- Ta chọn máy ủi vạn năng D-5B của hang CATERPILLAR công suất 108CV.
- Thể tích đất trước bàn gạt:
B.h2
3,66.0,8552
2.tan 25
3
2,86
m
Vb =
2.tan
Chọn Tck = 100s
Diện tích mặt cắt ngang khối đất trước bàn gạt khi máy ủi xuống dốc
Vb 2,86
S
0,78m2
B
3,66
Với đất đồi rắn cấp III,cho lưới ủi đất với chiều sâu 0,15 ta được đoạn đường cắt
của máy
Chiều dài đoạn đường vận chuyển lấy 70m,Ta lấy vận tốc của máy khi cắt đất là
3,5km/h = 0,972m/s, khi ủi đất 5km/h =1,38m/s, khi về không là 10km/h =2,8m/s
ta có một chu kỳ của máy như sau:
4
L
5,2
70
75,2
2,8
i
2tquay thaben
2 2 4,5
107s
Tck=
mtsangsố=
V
0,972 1,38
1
i
- Ta có năng suất của máy ủi là:
K
1,2 3600
Nui Vb dôc .Nck .Ktg .(1 Kroi.Lvc ) 2,86.
.
.0,8.(1 0,0032.50) 59,69
m /h
3
Ktoi
1,3 107
- Năng suất máy làm việc trong ngày:
Nủi/ngày = Nủi.6= 59,69.6 = 358,14 m3/ngày
- Khối lượng cần bóc trong 10 ngày nên:
5394,9
V
539,49(m3 / ngay)
d
10
- Số máy ủi cần thiết để phối hợp với máy đào
Vd
539,49
n
1,5
Nui/ngày 358,14
- Vậy chọn 2 máy ủi sẽ phục vụ cho 1 máy đào
• Tính năng suất máy đầm:
20
NVN
Tải về để xem bản đầy đủ
62 trang
25981
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thi công công trình thủy lợi", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_thi_cong_cong_trinh_thuy_loi.doc
