Thiết kế tổ chức thi công cống lấy nước hồ chứa na khuông 1 – tỉnh lai châu

Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian làm đồ án dưới sự giúp đỡ nhiệt tình của ThS Nguyễn Thị Huệ,
em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đề tài: "Thiết kế tổ chức thi công cống lấy
nước hồ chứa Na Khuông 1 – Tỉnh Lai Châu’’ đúng hạn định của nhà trường.
Do thời gian và trình độ có hạn, kinh nghiệm bản thân còn ít nên việc vận dụng
kiến thức tính toán một công trình cụ thể còn hạn chế và không tránh khỏi những sai
sót. Kính mong các thầy giáo chỉ bảo, giúp em bổ sung những phần còn thiếu sót để
em hoàn thiện hơn sự hiểu biết của bản thân.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới cô ThS Nguyễn Thị Huệ đã tận tình
hướng dẫn để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Em cũng xin chân thành cảm ơn
các thầy cô giáo trong bộ môn thi công đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức
chuyên môn, các kinh nghiệm thực tế, cung cấp tài liệu và giúp đỡ em hoàn thành
đồ án tốt nghiệp của mình theo đúng thời hạn được giao. Xin cảm ơn các thầy cô
giáo trong trường Đại Học Thủy Lợi Hà Nội đã tận tình dạy bảo em trong suốt 3
năm học tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 14 tháng 05 năm 2014
Sinh viên
Trần Văn Trường
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
1
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
CHƯƠNG 1.GIỚI THIỆU CHUNG
Vị trí địa lý
Công trình hồ chứa nước Na Khuông dự kiến được xây dựng trên sông Na
Khuông thuộc xã X, huyện T, tỉnh Lai Châu. Tuyến công trình nằm cách thị trấn
Bắc Yên khoảng 15 km về phía Tây Bắc. Tọa độ địa lý của tuyến đập: 103
0
07' kinh
độ Đông; 21

0
30' vĩ độ Bắc
Na Khuông là một nhánh cấp I của sông Đà, bắt nguồn từ vùng núi có độ cao
1900m nằm ở huyện Bắc Yên, tỉnh Lai Châu chảy theo hướng chính Đông Bắc -
Tây Nam đổ ra sông Đà ở cao độ khoảng 100m thuộc xã X - huyện T - tỉnh Lai
Châu.
Giáp với lưu vực Na Khuông về phía Tây Bắc là lưu vực Nậm Qua, phía Bắc
giáp với lưu vực Ngòi Thia, phía Đông giáp với lưu vực suối Xím Vàng và phía Tây
Nam là dòng sông Đà. Tiềm năng của sông này khá lớn và đang được cơ quan
chuyên ngành xem xét, nghiên cứu nhằm khai thác phục vụ công cuộc phát triển
kinh tế, xã hội của vùng miền núi xa xôi.
Vùng dự án có diện tích tự nhiên 18,486ha, trong đó: đất nông nghiệp 9,932ha,
dân số 38,104 người, khoảng 60% là các dân tộc ít người.
Nhiệm vụ của công trình
Nhiệm vụ của hồ chứa nước Na Khuông là: đảm bảo tưới cho diện tích 2300ha
trong đó: 300ha ven hồ, 2000ha ở khu tưới.
- Theo cơ cấu cây trồng:
o Cà phê: 1730ha.
o Lúa: 350ha.
o Hồ tiêu và cây trồng cạn: 220ha.
- Theo biện pháp công trình:
o Kết hợp cấp nước sinh hoạt cho 18000 dân, nước công nghiệp địa
phương, giao thông , du lịch và cải tạo cảnh quan, môi trường trong khu dự án.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
2
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
o Khi hồ chứa nước Na Khuông xây xong, ngoài nhiệm vụ chính là
tưới, cấp nước cho sinh hoạt và công nghiệp nhỏ còn cần được khai thác tốt trên
một số khía cạnh khác:
o Nuôi trông thuỷ sản trong hồ, kết hợp giao thông thuỷ trong vùng.

o Biến khu đầu mối thành một khu du lịch.
o Lợi dụng một bờ kênh làm đường đi lại, tạo thành mạng lưới giao
thông nội bộ trong khu tưới, giao thông giữa các vùng với nhau và với bên ngoài.
o Kết hợp với việc cấp nước tưới là trồng rừng, phủ xanh đất trống đồi
trọc. Cải tạo điều kiện môi trường khí hậu.
Điều kiện tự nhiên
Điều kiện địa hình
1.1.1.1. Đầu mối hồ chứa nước Na
Khuông.
. Đặc điểm địa hình khu vực cụm công trình đầu mối tương đối hẹp, mái
dốc của các sườn núi thay đổi từ 50
0
đến 65
0
. Với các khu tưới do bị các dãy núi
phân chia thành các mảnh nhỏ chạy dọc các thung lũng ven suối, xung quanh bị bao
bọc bởi các dãy núi,
1.1.1.2. Khu hưởng lợi
Đây là một vùng đất tương đối rộng, cao độ từ +450,0m đến +580,0m, độ dốc
bình quân từ 3
o
÷ 10
o
, thấp dần từ Bắc xuống Nam. Mật độ sông suối dày đặc rất
thuận lợi cho việc tiêu thoát nước mùa lũ.
Nhìn chung, địa hình khu này có hai phần rõ rệt: Phần tương đối bằng phẳng là
thềm các suối mở rộng hơn tạo thành những dải đất dài được người dân đang canh
tác trồng lúa nước, phần còn lại là sườn đồi với độ dốc khác nhau, là đất trồng cây
công nghiệp. Dòng chảy của Na Khuông chia khu hưởng lợi thành 2 vùng:
Vùng hữu: là khu tưới được cấp nước từ hồ Na Khuông, đây là vùng đất tương

đối bằng phẳng, tập trung dân cư tương đối đông đúc, chạy dọc theo quốc lộ.
Vùng tả: địa hình khu này là đồi thấp bị chia cắt nhiều bởi suối nhỏ, đây là vùng
sâu, vùng xa của huyện, là nơi sinh sống của đồng bào các dân tộc ít người. địa hình
vùng này khá phức tạp.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
3
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Điều kiện địa chất công trình
Khu vực nghiên cứu mang đặc điểm địa hình miền núi, xen giữa các dãy núi
là các thung lũng hẹp, cao độ địa hình khá cao và dốc. Tại khu vực công trình, cao
độ nhỏ nhất tại lòng suối đạt (+1116). Cao độ các sườn đồi hai vai đập đạt (+1150)
đến (+1160m). Sự phân cắt giữa đỉnh núi với các thung lũng lên tới 150 m.
1.1.1.3. Vùng lòng hồ
Điều kiện địa chất lưu vực:
a. Phân vùng I: Khu vực có địa hình khá bằng phẳng hoặc dốc thoải, phạm vi phân
bố có dạng hẹp và kéo dài. Đất đá phía trên là các thành tạo bồi, lũ tích sông (a,pQ)
với thành phần chính sét pha, cát pha lẫn sét bụi đến cuội sỏi; thành phần hạt nhỏ là
thạch anh và phenspát. Chiều dày của tầng này thay đổi từ 3,0 – 8,0m và phủ lên
trên tầng phong hoá mạnh của đá cát sạn kết.
b. Phân vùng II: Khu vực có địa hình dốc chiếm đa phần diện tích hồ đó là các sườn
đồi và các dãy núi dọc cánh trái đường viền hồ. Đây là vùng phát triển các thành tạo
có nguồn gốc sườn tích (dQ); thành phần chủ yếu là đất sét pha nặng đôi chỗ có lẫn
tảng lăn, tảng sót, kích thước từ 0,2 – 1,5m; Chiều dày trung bình từ 1,5 - 3,0m.
c. Phân vùng III: Tầng đá gốc đá grano diorit, Điorit thạch anh phong hoá vừa, mức
độ nứt nẻ của đá từ trung bình đến ít. Trong lòng hồ, diện lộ trên bề mặt thường ở
dạng nhỏ dưới dạng các khối độc lập nơi tầng phủ trên mặt bị bào mòn. Phía đầu
sườn vai phải đập, tầng đá gốc xuất lộ dưới dạng một Batolit lớn có sườn dốc đứng.
Nhìn chung tầng đá gốc có cấu tạo dạng khối, cường độ cứng chắc, ít nứt nẻ
Điều kiện địa chất thuỷ văn
Trong khu vực nghiên cứu có hai loại nguồn nước chính là nước mặt và nước

ngầm.Nước mặt và nước ngầm trong khu vực là loại nước nhạt Bicacbonat Canxi
magiê có độ pH = 7,0 - 7,2; độ kiềm Bicacbonát [HCO
3
-
]

= 1,52 - 2,59mg/l; hàm
lượng các ion muối tan khác [CL
-
]

= 0,16 - 0,24g/l; [Mg
+
]

= 0,51 - 0,86mg/l. Qua
đối chiếu hàm lượng hoá học của nước với các chỉ tiêu được quy định trong tiêu
chuẩn ngành 14TCN 78 - 88 nhận thấy: nước trong khu vực công trình không có
bất cứ một dấu hiệu nào về khả năng ăn mòn các loại đối với bê tông dùng cho công
trình thuỷ công
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
4
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Tình hình khí tượng, thuỷ văn
1.1.1.4. Tình hình lưới trạm và các yếu tố
khí tượng
Trong lưu vực chỉ có trạm đo mưa Bắc Yên, còn hầu hết các trạm khí tượng và
thuỷ văn đều nằm ở ngoài lưu vực nghiên cứu.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
5

Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Bảng 1.1. Đặc trưng trung bình tháng
các yếu tố khí hậu.
Đại lượng
Tháng
T
(
o
C)
U
(%)
G
(h)
X
(mm)
Z
(mm)
V
(m/s)
1 18,5 77 247 0,0 122 2,9
2 20,3 73 244 0,6 134 2,9
3 22,6 71 262 15,6 159 2,7
4 24,0 74 222 68,4 136 2,2
5 23,7 83 195 162,2 86 2,0
6 22,9 90 129 267,7 50 2,8
7 22,4 92 126 242,6 41 2,9
8 22,1 93 115 379,6 35 3,3
9 22,2 91 124 287,1 39 1,9
10 21,7 86 169 189,9 59 2,0
11 20,3 82 183 54,8 84 3,1

12 18,9 78 219 6,9 107 3,2
Năm 21,7 82 2244 1675,4 1052 2,6
Max 36,0
Min 5,7
Bảng 1.2. Gió lớn nhất các hướng theo tần suất
Hướng V
TB
(m/s) C
V
C
S
V
2%
(m/s) V
4%
(m/s)
W 10,5 0,65 1,3 28,7 24,8
N 20,3 0,65 1,3 55,4 47,9
E 12,0 0,50 1,0 27,4 24,3
S 19,0 0,45 0,45 38,6 35,3
NW 19,1 0,60 0,90 47,8 42,3
SW 12,5 0,65 1,95 35,9 30,3
NE 16,4 0,33 0,90 30,0 27,4
SE 12,0 0,43 1,0 22,6 21,0
b) Lượng mưa bình quân lưu vực hồ Na Khuông.
.Bảng 2. 11. Phân phối mưa bình quân năm
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
X
50%
20.2 26.1 65.7 108.6 196.2 258.6 337.3 300.3 143.7 47.4 31.2 20.7 1556

X
75%
17.8 23.1 58.0 95.9 173.2 228.3 297.8 265.2 126.9 41.9 27.6 18.3 1374
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
6
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
c) Lượng bốc hơi.
Phân phối lượng tổn thất bốc hơi theo phân phối lượng bốc hơi đo bằng ống
piche như sau
Bảng 1.3. Phân phối bốc hơi theo tháng
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
Z
(mm)
14,0 16,9 19,5 18,1 18,7 16,1 13,8 12,2 12,5 14,9 14,8 13,8 185,3
1.1.1.5. Các yếu tố thuỷ văn ở khu đầu
mối
Bảng 1.4. Phân phối dòng chảy năm thiết kế tần suất 75%
Tháng Tuyến hồ chứa Bên phải đập Na Khuông 4 Bên trái đập Na Khuông 4
1 0,078 0,125 0,074
2 0,047 0,076 0,045
3 0,036 0,058 0,034
4 0,053 0,085 0,050
5 0,213 0,343 0,203
6 0,715 1,154 0,681
7 0,645 1,041 0,614
8 0,317 0,512 0,302
9 0,442 0,714 0,421
10 0,183 0,295 0,174
11 0,134 0,217 0,128
12 0,148 0,239 0,141

TB năm 0,251 0,405 0,239
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
7
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Bảng 1.5. Đường quá trình lũ tại tuyến đập hồ Na Khuông(
∆
t = 3600s).
Giờ thứ 0,2% 1% Giờ thứ 0,2% 1%
1 0 0 8 189 172
2 4 4 9 120 111
3 44 46 10 67 65
4 142 130 11 36 33
5 253 220 12 17 17
6 298 270 13 8 8
7 258 231 14 3 3
1.1.1.6. Các đường quan hệ mực nước –
lưu lượng tại các tuyến nghiên cứu.
Bảng 1.1. Quan hệ Q~Z
hl
hạ lưu tuyến
công trình
Z (m) 665,5 666,0 666,5 667,0 667,5 668,0 668,5 669,0 669,5 670,0
Q
(m
3
/s)
0 1,76 5,09 15,28 43,45 86,62
143,7
4
218,09

312,7
9
429,39
Tình hình dân sinh kinh tế
Vùng dự án nằm ở trung tâm huyện Bắc Yên, nơi có tiềm năng phát triển kinh tế
lớn. Toàn bộ vùng nằm trên lớp đất mầu mỡ, thuận lợi cho việc phát triển nông
nghiệp, nhưng hiện nay thu nhập bình quân đầu người thấp 205 USD/người
năm(theo thống kê năm 2000).
Dân số toàn huyện theo điều tra mới đây là 108768 người, trong đó:
- Dân tộc Kinh: 50652 người, chiếm 46,6%.
- Dân tộc khác: 50709 người, chiếm 53,4%.
Dân cư phần lớn tập trung ở vùng thị trấn, nơi có những điều kiện hạ tầng cơ sở
thuận lợi. Tỉ lệ tăng dân số từ 2,3%(1995) đến 13,3%(1999), sự tăng dân số này bao
gồm cả tăng tự nhiên và tăng cơ học, nhưng chủ yếu là tăng cơ học do việc di dân.
Tình hình cung cấp điện
Gần công trình có đường dây cao thế 35KV chạy qua. Ngoài ra, nhà thầu còn có
sẵn các máy phát điện.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
8
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Đặc trưng hồ chứa và mực nước
 Mực nước chết(MNC): +672,0m.
 Mực nước dâng bình thường(MNDBT): +690,0m.
Bảng 1.2. Quan hệ đặc tính lòng hồ(Z
~ F ~ W).
Z (m) F (km
2
) W (10
6
m

3
)
665,50 0,050 0,050
670,00 1,175 0,222
675,00 1,502 1,242
680,00 1,798 3,367
685,00 2,151 6,787
690,50 3,379 11,787
695,00 4,176 18,777
700,00 4,258 27,942
705,00 5,293 39,417
Hình 1.2: Biểu đồ quan hệ Z~F
Hình 1.3: Biểu đồ quan hệ Z~W
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
9
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Tình hình vật liệu xây dựng
1.1.1.7. Đất đắp
Trong giai đoạn dự án đã khảo sát các mỏ vật liệu sau:
- Mỏ M1: Khu vực dự kiến khai thác vật liệu đất đắp là triền đất cao có cao độ
từ +1110m đến +1125m. Diện khai thác của M1 chiều dài 250m, chiều rộng 60m,
diện tích khai thác S1 = 15 000 m
2
, chiều sâu khai thác trung bình đạt từ 2,0 m đến
3,0m sau khi đã bóc bỏ lớp thảm thực vật và rễ cây bề dày từ 0,2 - 0,4 m, tổng trữ
lượng khai thác của mỏ (được đánh giá ở cấp A) với trữ lượng là: 37 500m
3
.
- Mỏ M2: Phạm vi dự kiến khai thác có chiều dài 500m, chiều rộng 300m,
diện khai thác S2 = 150 000m

2
. Với chiều sâu của tầng khai thác thác đạt từ 3,0m
đến trên 4,0m sau khi đã bóc bỏ lớp thực vật và rễ cây là 0,2 - 0,3 m, mỏ cho phép
khai thác với tổng trữ lượng là: 500 000m
3
.
Đất khai thác ở 2 mỏ này chủ yếu là đất sét pha màu nâu đỏ, nâu vàng, xám
vàng lẫn ít dăm mảnh, chiều dày khai thác của các lớp này đều > 2,0m
Trong giai đoạn này đã tiến hành khảo sát 02 mỏ vật liệu đắp phía hạ lưu
đập. Gồm có 02 VL3, VL4, có vị trí và trữ lượng như sau:
- Mỏ đất VL3 (khảo sát tại giai đoạn TKKT): Nằm về phía hạ lưu tuyến
đập, cách vị trí đập khoảng 1.5 Km. Khu vực dự kiến khai thác là một phần quả đối
có kích thước 200m x 200.m, diện tích S = 40 000 m
2
. Độ sâu khai thác dự kiến đạt
khoảng > 5 m. Trữ lượng đạt khoảng 200 000 m
3
. Kết quả cho thấy đất vật liệu tại
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
10
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
đây là sét pha nặng mầu nâu hồng, xám nâu đốm trắng chứa ít sạn nhỏ, đất có trạng
thái cứng.
1.1.1.8. Vật liệu đá, cát, sỏi,xi măng.
Vật liệu xây dựng có trữ lượng dồi dào, chất lượng tốt. Đường vận chuyển
thuận tiện, khoảng cách từ công trình đến Thành phố là 28km đường cấp IV.
Quy mô,kết cấu công trình và các hạng mục công trình.
Bảng 1.2. Các thông số kỹ thuật chủ yếu
Nội dung Đơn vị
Thiết kế

I. Hồ chứa
- Cấp công trình đầu mối
III
- Cấp kênh và CTTK
IV
- Diện tích lưu vực:
+ Tính đến tuyến đầu mối hồ chứa
+ Tính đến tuyến đập dâng Tạ Té B)
Km
2
14,8
36,9
- Mức đảm bảo tưới % 75
- Tần suất lũ thiết kế % 1
- Tần suất lũ kiểm tra % 0,2
- Hệ số tưới (q) l/s/ha
1,47
- Hệ số lợi dụng kênh mương
0,85
- MNC m 1126,40
- MNDBT m 1140,66
- MNDGC (P=1%) m 1141,92
- MNLKT (P=0,2%) m 1142,91
- Dung tích chết (Wc) m
3
0,56×10
6

- Dung tích hữu ích (Wh) m
3

5,379×10
6

- Dung tích hồ ứng với MNDBT m
3
5,939×10
6

- Chế độ điều tiết năm
II. Đập đất

- Hình thức đập Đập đồng chất
- Cao trình đỉnh đập m
+1143,5
- Cao trình đỉnh tường chắn sóng m
+1144,3
- Chiều rộng mặt đập m
5,0
- Chiều cao đập lớn nhất m
33,5
- Chiều dài đỉnh đập m
293,5
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
11
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Nội dung Đơn vị
Thiết kế
- Mái đập: Thượng lưu m
1
= 3,0; m

2
= 3,0
Hạ lưu m
1
= 3,0; m
2
= 3,0
- Cao trình cơ TL và HL m
+1133,0
- Bề rộng cơ TL và HL m
4,0
- Cao trình đỉnh đống đá tiêu nước m
1122,5
II. Tràn xả lũ

- Hình thức
Đập tràn chảy tự do, có cửa van
điều tiết 2x4,5x3,5m
- Cao trình ngưỡng tràn m +1137,16
- Cao trình đỉnh cửa m +1140,66
- Cột nước tràn thiết kế m
4,76
- Lưu lượng xả Qmax thiết kế m
3
/s
178,77
- Hình thức tiêu năng Tiêu năng đáy
III. Cống lấy nước

- Hình thức

Cống có áp, kiểu tháp, sử dụng
van côn đóng mở bằng máy vít
me
- Lưu lượng thiết kế cống m
3
/s 0,809
- Cao trình đáy cống cửa vào m +1125,0
- Khẩu diện cống D m D=1,0
- Chiều dài cống (L) m 117
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
12
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Thời gian thi công được phê duyệt
Thời gian thi công khoảng 2 năm kể từ khi phê duyệt.
.Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công
-Những khó khăn trong quá trình thi công.
Giai quyết mặt bằng.
Điều kiện thơi tiết,khí hâu.
Vốn kế hoạch năm.
Khối lượng công trình lớn.
-Những thuận lợi trong quá trinh thi công.
Nguồn nhân lực dồi dào.
Địa chất,địa hình thuận lơi.
Thi công an toàn,đúng tiến độ.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
13
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CỐNG LẤY NƯỚC
2.1. Giới thiệu chung về hạng mục công trình
2.1.1. Vị trí công trình

Cống nằm bên vai trái đập chính.
2.1.2. Nhiệm vụ công trình
Cống có nhiệm vụ cung cấp nước tưới cho 2300 ha đất.
2.1.3. Đặc điểm kết cấu công trình
Cống là dạng cống ngầm, nằm hoàn toàn trong thân đập, có dạng hình hộp chữ
nhật bằng bê tông cốt thép.
Tháp van được bố trí cách cửa cống thượng 35(m). Trong tháp van bố trí một van
sửa chữa và một van công tác, bố trí lỗ thông hơi sau tháp van để tránh hiện tượng
chân không trong cống có thể xảy ra do nước nhảy.
Mặt cắt tháp van có dạng hình chữ nhật làm bằng bêtông cốt thép M200
#
, phía
trong tháp có cầu thang lên xuống, phía trên tháp có bố trí nhà quản lý và đặt máy
đóng mở van.
Nối tháp van và đỉnh đập là cầu công tác rộng 1,6m; lan can cầu cao 1m bằng thép
φ42. Cao trình sàn tháp bằng cao trình đỉnh đập
Các chỉ tiêu thiết kế của cống:
Tiết diện cống: bxh = 1.0 x 1.5 m
Cao trình của vào: 1125.00 m
Cao trình cửa ra: 1124.80 m
Độ dốc đáy cống : i = 0.003
2.2. Công tác hố móng
2.2.1. Xác định phạm vi mở móng
Xác định phạm vi mở móng chính là xác định giao tuyến của mái đào với mặt
địa hình.
Khi ta đã xác định được tuyến công trình, kết hợp với tính toán thiết kế công
trình thủy công ta xác định được cao trình đáy công trình Z, chiều rộng B, hệ số
mái m. Cống có chiều rộng lớn nhất theo đáy là 1,6 m. Để đảm bảo thi công thuận
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
14

Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
lợi thì hố móng cần được mở rộng thêm độ lưu không c cả hai bên. Do đào móng
trên nền đá nên độ lưu không nhỏ, ta chọn c = 0.5m.
Xác định bề rộng mở móng lớn nhất:
B
móng
= B
đáy cống
+2c = 1.6 + 2x0,5 = 2.6 m
Mái dốc móng m = 1.5
m = 1.5
m

=

1
.
5
Dựa vào đường đồng mức và tuyến của cống ta xác định được giao tuyến của
cống với địa hình, vẽ được các mặt cắt ngang cống và từ đó xác định được giao
tuyến của đáy móng với địa hình.
Khi đã biết đầy đủ các thông số trên ta tiến hành mở móng từ cao trình đáy
móng trở lên. Từ đó xác định được khối lượng đào (đất, đá) của mặt cắt đó.
2.2.2. Tính khối lượng đào móng
Khối lượng đào móng được xác định theo phương pháp mặt cắt.
V
i
= F
tb
. L

i
+ F
tb
: Diện tích trung bình giữa hai mặt cắt.
+ V
i
: Khối lượng đào giữa hai mặt cắt.
+ L
i
: Khoảng cách giữa hai mặt cắt.
+ Khối lượng đào hố móng V =
Σ
V
i
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
15
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Bảng 2.1: Tính khối lượng đào móng
STT Mặt cắt
Khoảng
cách (m)
F
đất
(m
2
)
F
tbđất
(m
2

)
V
tđất
(m
3
)
1 0 - 0 27.00
6.50 22.0 143.00
2 1 - 1 17.00
2.50 17.5 43.75
3 2 - 2 18.00
12.00 22.5 270.00
4 3 - 3 27.00
15.00 34.0 510.00
5 4 - 4 41.00
15.00 42.0 630.00
6 5 - 5 43.00
15.00 49.5 742.50
7 6 - 6 56.00
15.00 54.5 817.50
8 7 - 7 53.00
15.00 53.5 802.50
9 8 - 8 54.00
15.00 50.5 757.50
10 9 - 9 47.00
12.00 53.0 636.00
11 10 - 10 59.00
2.54 77.5 196.85
12 11- 11 96.00
Tổng 5549.60

Ta có tổng khối lượng đất cần phải đào là: 5549.60 m
3
2.2.3. Cường độ thi công đào móng
Xác định cường độ thi công đào móng theo công thức:
Q
đào
=
Tn
V
đao
.
( m
3
/ca )
Trong đó: V
đào
- Là khối lượng đất,đá cần đào (m
3
).
T - Số ngày thi công
n - Số ca thi công trong ngày
Chọn thời gian đào móng là 30 ngày, mỗi ngày làm việc với n = 2 ca.
Khối lượng đất sau khi đào:
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
16
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh

ào
p i
đ

V K V
= ×
∑
Trong đó: V
i
: khối lượng đất cần phải đào bỏ.
K
p
: Hệ số tơi xốp. Theo bảng (6-7) GTTC tập I: K
p
= 1,2

o
3
1,2 5549.60 6659.52( )
đà
p i
V K V m
⇒ = × = × =
∑
Cường độ thi công đào xúc: Q
đào
=
6659.52
30 2×
= 110.992 (m
3
/ca).
2.3. Thiết kế công tác bốc xúc đất đá sau khi đào móng
2.3.1. Chọn phương án đào móng

Do địa chất khu vực đào móng chủ yếu nằm trên nền đất nên ta chỉ dùng phương
pháp đào bóc bỏ phong hoá bằng máy đào.
Bước 1: Dùng máy đào, đào và xúc lên ô tô vận chuyển ra bãi thải.
Bước 2: Dùng lao động thủ công đào và hoàn thiện hố móng
2.3.2. Tính toán số lượng xe máy
2.3.2.1.Xác định số lượng xe máy
+ Máy đào:
Để chọn loại máy đào móng ta căn cứ vào các yếu tố sau :
Cường độ thi công
Điều kiện địa hình địa chất khu vực.
Loại và khối đất đá cần đào.
Định mức dự toán xây dựng công trình phần xây dựng số 1776/ 2007 của bộ
xây dựng
Sổ tay chọn máy thi công (ĐHTL).
⇒ Căn cứ vào những yêu cầu trên, tra sổ tay chọn máy thi công chọn máy đào có
dung tích gầu theo khối lượng đất đào trong 1 tháng:
Ta có V
đào
= 5549.60 (m
3
) thuộc khoảng < 20000 (m
3
) → chọn dung tích gầu
q = 0,4÷ 0,65 m
3
.
Tra sổ tay chọn máy thi công ta chọn: Máy YUTANI HEAVY IND, mã hiệu
LC80S có các thông số như sau:
- Trọng lượng: 12,5 tấn
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3

17
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
- Kích thước: Cao x rộng = 2,81(m) x2,48(m).
- Áp lực lên đất: 0,37 kG/cm
2
- Vận tốc quay của bàn quay: 6 (vòng/giây)
- Vận tốc quay di chuyển: 2,2 km/h
- Cơ cấu di chuyển: Xích
- Gầu sấp, dung tích: 0,6 m
3
Tra trong “định mức dự toán xây dựng công trình” ta có định mức xe máy và
nhân công tính cho 100 m
3
đất xúc như sau:
Bảng 2.2: Định mức hao phí ca máy
Đơn vị tính: 100m
3

Mã Công tác Thành phần Đơn
Cấp đất
III
AB.25113
Đào móng bằng
máy đào < 0,8m
3
Nhân công 3,0/7
Máy thi công
Máy đào ≤0,8m
3
công

ca
7,48
0,52
Năng suất thực tế của máy đào:
N
đào
=
3
100
192,31( / )
0,52
m ca=
Tính số lượng máy đào đất:
n
đào
=
110.992
0.577
192,31
=
(máy)
Chọ số lượng máy đào là 1 máy và 1 máy dự trữ.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
18
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Hình 2. 1: Máy xúc 0,6 m
3
+ Máy ủi:
Máy ủi có nhiệm vụ tạo mặt đường thi công, tạo mặt bằng công trường và làm
công việc phụ trợ cho máy đào và ô tô vận chuyển. Do đó chỉ cần 1 máy ủi để đảm

nhận toàn bộ công việc trên công trường.
Tra sổ tay chọn máy thi công ta chọn: Máy KOMATSU – Nhật Bản, mã hiệu
D50A-16 có các thông số như sau:
- Trọng lượng máy: 11,65 tấn
- Kích thước: Dài + rộng + cao = 4555 + 2340 + 2860 (mm)
- Cơ cấu di chuyển: xích
- Chiều rộng một bản xích: 460 (mm)
- Áp lực lên đất: 0,58 kG/cm
3
- Kiểu điều khiển lưỡi ủi: Thủy lực
- Sức kéo lớn nhất: 12,3 tấn
- Công suất lý thuyết : 110 (Cv)
Hình 2. 2 : Máy ủi 110CV
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
19
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
+ Ô tô tự đổ:
Mã hiệu : TA2XD
Động cơ : XC.
Công suất lý thuyết của động cơ : 100 Cv.
Sức chở lớn nhất : 3,5T.
Trọng lượng xe : 3,065 T.
Dung tích thùng xe : 2,2 m
3
.
Kích thước giới hạn : Dài.rộng.cao = 4,995 . 1,225 . 2,34 m.
Khoảng cách hai trục bánh xe trước sau : 2,64m.
Khoảng cách gầm xe :180mm.
Số bánh xe (toàn bộ/chủ động) : 4/2.
Tra “định mức dự toán xây dựng công trình” ta có:

Bảng 2-3: Định mức vận chuyển của ô tô.
Đơn vị tính :100
m3
Mã hiệu Công tác xây lắp
Thành phần
hao phí
Đơn
vị
Cấp
đất
III
AB.41423
Vận chuyển đất bằng ô tô tự đổ
phạm vi < 1000m
Ô tô 5 tấn Ca 1.600

=> Năng suất ô tô : N
ôtô
=
100
1,6
= 62,5 (m
3
/ca)
Số ô tô cần thiết để phối hợp với máy đào đất:

ào ào
ô ô
đ đ
ôtô

t
n N
n
N
=
Trong đó: N
ôtô
là năng suất làm việc của ô tô: N
ôtô
= 62,5 (m
3
/ca)
n
đào
là số máy đào đã chọn: n
đào
= 1 máy
N
đào
là năng suất làm việc của máy đào: N
đào
= 192,31 (m
3
/ca)

1 192,31
3.08
62,5
ôtô
n

×
⇒ = =
(xe)
Ta chọn 4 chiếc ô tô vào và 1 chiếc dự trữ.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
20
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Hình 2.3: ô tô 3,5T
2.3.2.1. Kiểm tra sự phối hợp xe máy.
Điều kiện 1: Kiểm tra năng suất ưu tiên cho máy chủ đạo.
Với điều kiện này khống chế năng suất tổng cộng của các ô tô phục vụ cho máy
đào phải lớn hơn năng suất của 1 máy đào đó. Đảm bảo cho máy đào không phải
chờ ô tô quá lâu, phát huy hết năng suất của máy đào.

ô ô ào àoôtô tđ đ
n N n N
× ≥ ×
Trong đó:
n
ôtô
: Là số ôtô làm việc trong giai đoạn đào đất.
N
ôtô
: Năng suất làm việc của ôtô, Với N
ôtô
= 62,5 (m
3
/ca).
n
đào

: Số máy đào làm việc trong giai đoạn đào đất.

Nđà
o : Năng suất làm việc của máy đào đất, Với N
đào
= 192,31(m
3
/ca)
Ta có : n
ôtô
.N
ôtô
=4x62,5=250 (m
3
/ca)
n
đào
.N
ôtô
=1x192,31=192,31 (m
3
/ca)
n
ôtô
.N
ôtô
> n
đào
.N
ôtô

Vậy điều kiện 1 thoả mãn.
Điều kiện 2 : Kiểm tra sự phối hợp về mặt khối lượng.
Số gầu xúc hợp lý khi máy đào kết hợp với ô tô là 4 đến 7 gầu
Số lần xúc để máy xúc xúc đầy ô tô được xác định bằng công thức:
m =
K
K
H
tn
P
q
Q
'
××
×
γ
Trong đó: Q: Tải trọng ô tô = 4 (tấn)
γ
tn
: Dung trọng của đất vận chuyển = 1,6 (tấn/m
3
)
q: Dung tích gầu = 0,6 (m
3
)
K
H
: Hệ số đầy gầu = 0,95
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
21

Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
K
P
: Hệ số tơi xốp = 1,2

⇒
m =
4 1, 2
5,26
0,6 1,6 0,95
×
=
× ×
Ta chọn m = 5 gầu
Kiểm tra điều kiện ta thấy 4 < m < 7 (Thỏa mãn)
Điều kiện 3: Kiểm tra sự phối hợp giữa ô tô và một máy xúc. Số ô tô phục vụ máy
xúc cần đảm bảo để máy xúc làm việc liên tục. Trong thời gian 1 ô tô chở đầy tới vị
trí đổ, đổ vật liệu và quay trở lại thì các ô tô khác đã được máy xúc đổ đầy.
(n
ô tô
-1)T
xúc
≥
2L
V
+ t
đổ
+ t
đợi
Trong đó:

n
ôtô
: Số ô tô kết hợp 1 máy đào. ( n = 4)
L : Chiều dài quãng đường trung bình vận chuyển (L = 1 km)
V : Vận tốc vận chuyển trung bình của ô tô cả đi và về, V = 10 Km/h =
2,78m/s.
t
đổ
: Thời gian đổ trung bình của 1 ô tô, t
đổ
= 80s.
t
đợi
: Thời gian chờ đợi vào vị trí đổ, t
đợi
= 120s.
T
xúc
: Thời gian xúc đầy 1 ô tô, T
xúc
= m.T
ck
+t’
m : Số gầu xúc đầy 1 ô tô ( m = 5 )
t’ : Thời gian ô tô lùi vào vị trí lấy vật liệu, t’ = 20s.
T
ck
: Thời gian 1 chu kì làm việc của máy xúc,
Với N
đào

= 192,31 (m
3
/ca) =
192,31
8 3600×
= 0,00668 ((m
3
/s)
T
ck
=
0,6
0,00668
= 89,82 (s)

→
T
xúc =
5 x 89,82 + 20 = 469,10 (s)

→
(n
ôtô
– 1)T
xúc =
(4 - 1) x 469,10 = 1407,30 (s) >
2 1000
2,78
×
+ 80 + 120 = 919,42 (s)

Như vậy điểu kiện 3 thỏa mãn.
Vậy từ 3 điều kiện trên ta thấy tổ hợp xe máy đã chọn phối hợp nhịp nhàng.
Kết luận : Xe và máy có sự phối hợp nhịp nhàng.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
22
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Bảng 2-4. Bảng tính toán xe máy cho công tác thi công đào móng
Vật liệu
Khối lượng
(m
3
)
Máy đào (máy) Ôtô (xe) Máy ủi (máy)
Sử dụng dự trữ Sử dụng dự trữ Sử dụng dự trữ
Đất 5549,60 1 1 4 1 1 1
2.4. Phân chia đợt đổ, khoảnh đổ
Do cống lấy nước có các khớp nối dọc theo thân cống, lợi dụng các khớp nối này ta
chia khoảnh đổ theo từng đoạn cống.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
23
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
Bảng 2-5. Bảng tính khối lượng bê tông cống lấy nước
TT
Khoảnh
đổ
Tên khoảnh Hình dạng kết cấu Diễn toán
Khối
lượng
(m
3

)
1
1
Toàn bộ bê tông lót dài 12300cm + 1435cm sân bể
tiêu năng
12300x160x10
+ 1435x1060x10
34,892
2 2
Đáy cống đoạn cửa
vào dài 650 cm
((450+160)x35x
1
2
+ 40x25x2 +
1
2

x10x10x2))x650 +
(40+80)x
40
2
x 2x
450
10,464
3 3
Đáy cống đoạn 1
dài 920 cm
6
0

30
1
0
10
2
5
160
50
40
40
40 40 40
(160x35 + 30x25x2
+
1
2
x10x10x2)x1200 +
(80+40)x40x
1
2

x2x160
9,408
4 4
Đáy cống đoạn 2
dài 1200 cm
6
0
30
1
0

10
2
5
160
40
40
40
40 40 40
(160x35 + 30x25x2
+
1
2
x10x10x2)x1200 +
(80+40)x40x
1
2

x2x160
9,408
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
450
60
40
25
10
10
40
40
4
0

4
0
40
40
24
Đồ án tốt nghiệp Nghành kĩ thuật công trinh
5 5
Đáy cống đoạn 3
dài 1200 cm
6
0
30
1
0
10
2
5
160
40
40
40
40 40 40
(160x35 + 30x25x2
+
1
2
x10x10x2)x120
0 +(80+40)x40x
1
2

x2x160
9,408
6 6
Đáy cống đoạn 4
phần 1 dài 600 cm
1
0
0
30
1
0
10
2
5
260
(160x60+30x25x2+
1
2
x10x10x2) x425
+ 50x260x100 +
125x30x100x2
7,830
7 7
Đáy cống đoạn 4
phần 2 dài 600 cm
1
0
0
30

1
0
10
2
5
260
(160x60+30x25x2+
1
2
x10x10x2) x425
+ 50x260x100 +
125x30x100x2
7,830
8 8
Đáy cống đoạn 5
dài 1200 cm
160
55
30
15
10
10
40
40
40 40
40
40
(160x40 + 30x15x2
+
1

2
x10x10x2)x1200 +
(40+80)x40x
1
2
x2
9,36
9 9
Đáy cống đoạn 6
dài 1200 cm
5
5
30
1
0
10
1
5
160
40
40
40
40 40 40
(160x40 + 30x15x2
+
1
2
x10x10x2)x1200 +
(40+80)x40x
1

2
x2
9,36
10 10 Đáy cống đoạn 7
dài 1200 cm
5
5
30
1
0
10
1
5
160
40
40
40
40 40 40
(160x40 + 30x15x2
+
1
2
x10x10x2)x1200 +
9,36
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Huệ SVTH: Trần Văn Trường -51CDC3
25