Thiết kế kỹ thuật thi công kè bờ chắn sóng

Website: Email : Tel : 0918.775.368
Lời nói đầu
Thiết kế thi công là một phần không thể thiếu đợc trong quá trình thiế kế xây
dựng một công trình, phần thiết kế thi công nhằm mục đích chỉ ra phơng pháp,
cách thực hiện để xây dựng một công trình nh thiết kế kỹ thuật đã đề ra. Yêu cầu
thiết kế thi công phải đảm bảo chất lợng đảm bảo, đúng kỹ thuật, thời gian nhanh
và giá thành hợp lý.
Trong quá trình thi công, công trình thuỷ công bị chi phối rất nhiều bởi các
yếu tố tự nhiên cũng nh phải chịu sự đòi hỏi rất cao của yêu cầu kỹ thuật đề ra.
Thực hiện tốt các biện pháp thi công đề ra nhằm mục đích đảm bảo các yêu cầu
kỹ thuật của công trình, tổ chức hợp lý để không gây lãng phí về nhân lực, thiết
bị, vật t và hoàn thành thi công công trình đúng tiến độ.
Trong đồ án môn học này em đợc giao nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật thi công kè
bờ chắn sóng dới sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo Lơng Giang Vũ song do thời
gian cũng nh trình độ còn có hạn nên còn có nhiều sai sót. Em mong các thầy chỉ
bảo để em có thể làm tốt hơn nữa các đồ án môn tiếp theo cũng nh đồ án tốt
nghiệp sắp tới. Em xin chân thành cảm ơn.
1
Website: Email : Tel : 0918.775.368
các số liệu thiết kế và kích thớc của công
trình
Các số liệu
Đề bài số: K20
Số liệu tính toán:

Đề bài
Các cao trình (m) Các kích thớc (m)
b1 b2 b3 b4 b5 a1 a2 B
K20 +21 +10 +6 -2 +4 5,5 3,0 35
Nội dung tính toán chính
- Tính toán khối lợng đào, đắp và lập bảng cân đối đất, sử dụng phơng pháp tính

toán khối lợng thích hợp để kết quả có sai số nhỏ nhất.
- Xác định thời gian và trình tự thi công công trình, bao gồm cả giai đoạn chuẩn
bị và giải phóng mặt bằng. Phân chia khối lợng thi công cần hoàn thành trong
từng năm, quý, tháng
- Chọn phơng pháp thi công cho từng giai đoạn, chọn thiết bị, so sánh biện pháp
thi công để tìm ra biện pháp thi công hợp lý nhất.
- Tính năng suất, số lợng máy thi công và số nhân lực cần thiết.
- Xác định hệ thống đờng tạm trong quá trình thi công.
- Lập tiến độ thi công (sơ đồ tuyến tính).
- Tính toán giá thành xây dựng và các biện pháp an toàn lao động trong thi công
.
2
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Chơng 1
tính toán khối lợng thi công
1. Xác định tuyến công trình
- Căn cứ vào bản đồ địa hình, tuyến công trình và các mặt cắt để vẽ bình đồ
công trình. Dựa vào bình đồ chia công trình thành nhiều đoạn nhỏ để tính khối
lợng: đắp hay đào.
- Chiều dài tuyến kè L
kè
= 380 (m)
- Bề rộng kè B
kè
= 42,2 (m)
m = 1
m = 1
m

=

1
m

=

1
,
5
Khối BT Tetrapod 5t, xếp 2 lớp
Khối BT 0,6 x 0,6 x 0,6 m, xếp 2 lớp
Đá hộc đổ
Tấm BT lát mái, mác 200 , t=30 cm
Đá dăm 2 x 4 cm, dày 20 cm
Cát thô, dày 20 cm
Đất dính đầm chặt K= 0,98
10.0
4.0
6.0
2.0
21.0
4.3 10.7
0.9
19.5 5.1
78.5
35
1.2
1.2
2.6
6.7

0.5
11
12
33
11
5.5
18
4.7
3.0
42.2
3.0
Mặt đất tự nhiên
3
Website: Email : Tel : 0918.775.368
H×nh 1: MÆt c¾t ®iÓn h×nh kÌ
H×nh 2: B×nh ®å c«ng tr×nh
4
Website: Email : Tel : 0918.775.368
2. Xác định khối lợng đào đắp
- Dựng đờng mặt đất tự nhiên so sánh với mặt cắt của kè và tính khối lợng cần
đào đắp.
5
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Hình 3: Mặt cắt đào đắp
a) Tính khối lợng đào đất theo công thức
V
đào
=
ì
+

2
21
FF
L (m
3
)
Trong đó:
F
1
, F
2
: Diện tích của 2 mặt cắt ngang gần nhau (m
2
).
L: Khoảng cách giữa 2 mặt cắt (m).
Bảng 1: tính thể tích đào đất
stt
Mặt cắt Diện tích (m
2
) Diện tích tb (m
2
) Khoảng cách (m) Khối lợng (m
3
)
1 1 45.08


2 2 32.68 38.88 30.0 1166.4
3 3 40.46 36.57 35.0 1279.95
4 4 48.33 44.4 40.0 1775.8

5 5 73.22 60.78 23.0 1397.83
6 6 66.41 69.82 20.0 1396.3
7 7 131.12 98.77 23.0 2271.6
8 8 59.21 95.17 28.0 2664.62
9 9 103.12 81.17 39.0 3165.44
10 10 46.28 74.7 23.0 1718.1
16836.03
Tổng khối lợng đất đào V
đào
= 16836,03 (m
3
).
b) Tính khối lợng đất đắp theo công thức
V
đắp
=
ì
+
2
21
FF
L (m
3
)
Bảng 2: tính thể tích đắp đất
stt Mặt cắt Diện tích (m
2
) Diện tích tb (m
2
) Khoảng cách (m) Khối lợng (m

3
)
1 1 377.25


2 2 360.29 368.77 30.0 11063.1
3 3 270.15 315.22 35.0 11032.7
4 4 196.78 233.47 40.0 9338.6
5 5 186.81 191.8 23.0 4411.29
6 6 195.26 191.04 20.0 3820.7
7 7 171.44 183.35 23.0 4217.05
8 8 173.22 172.33 28.0 4825.24
9 9 151.75 162.49 39.0 6339.62
10 10 219.87 185.81 23.0 4273.63
6
Website: Email : Tel : 0918.775.368
59319.22
Tổng khối lợng đất đắp V
đắp
= 59319,22 (m
3
).
3. Tính toán khối lợng vật liệu
a) Bê tông khối Tetrapod
Diện tích mặt cắt ngang khối gia cố Tetrapod F = 78,61 (m
2
).
Số lợng khối trên đơn vị diện tích:
2
3

100
1






ì






ìì=

W
P
KnN
BT

N = 0,638 khối.
Số lợng khối cho cả công trình:
0,638ì78,61ì380 = 19058 (khối).
Thi công đúc khối ngay trên bãi số lợng khối bị hỏng do quá trình di chuyển nhỏ
2%. Số khối bê tông cần dùng N
1
= 19058 + 0,02ì19058 = 19439 (khối)
Mỗi khối nặng 5 T Trọng lợng khối Tetrapod: 19439ì5 = 97195 T.

Thể tích bê tông V
bê tông
==
4,2
97195
40498 (m
3
).
b) Bê tông khối 0,6ì0,6ì0,6 m xếp hai lớp
Diện tích mặt cắt ngang phần kè đợc gia cố bằng khối bê tông 0,6ì0,6ì0,6(m)
F = 42,16 (m
2
).
V
bêtông
= L
kè
ìF = 380ì42,16 = 16021 (m
3
).
Số khối bêtông
==
3
6,0
16021
74171 (khối).
Thi công đúc khối ngay trên bãi số lợng khối bị hỏng do quá trình di chuyển nhỏ
2%. Số khối bê tông cần dùng N
2
= 74171 + 0,02ì74171 = 75655 (khối).

c) Bê tông lát mái mác 200 dày 30 (cm)
V
bê tông
= L
kè
ìB
mái dốc
ì0,3
Trong đó:
B
mái dốc
= 15,56 (m)
V
bê tông
= 380ì15,56ì0,3 = 1774 (m
3
).
d) Đá dăm 2ì4 cm dày 20 (cm)
V
đá dăm
= L
kè
ìB
mái dốc
ì0,2
Trong đó:
B
mái dốc
= 32,53 (m).
V

đá dăm
= 380ì32,53ì0,2 = 2472,3 (m
3
).
7
Website: Email : Tel : 0918.775.368
e) C¸t th« dµy 20 (cm)
V
c¸t
= L
kÌ
×B
m¸i dèc
×0,2
Trong ®ã:
B
m¸i dèc
= 32,53 (m).
→ V
c¸t
= 380×32,53×0,2 = 2472,3 (m
3
).
f) Khèi lîng ®¸ gia cè m¸i kÌ
V
®¸
= L
kÌ
×F
Trong ®ã: F diÖn tÝch mÆt c¾t ngang gia cè m¸i kÌ, F =182 (m

2
).
V
®¸
= L
kÌ
×F

= 380×182 = 69160 (m
3
).
8
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Chơng 2
xác định thời gian và trình tự thi công
1. Xác định sơ bộ thời gian thi công
- Khối lợng đất phải đắp: V
đắp
= 59319,22 (m
3
).
- Khối lợng đất phải đào: V
đào
= 16836,03 (m
3
).
- Công trình thuộc loại quy mô tơng đối lớn, do vậy thời gian thi công tơng đối
lớn.
+ Năng suất lấp,đắp dự kiến: N = 1000 (m
3

/ngày).
+ Năng suất san,đào dự kiến: N = 1000 (m
3
/ngày).
- Số ngày thi công đắp dự kiến:
n
1
= V
đắp
/ N = 59319,22/1000 = 60 (ngày).
- Số ngày thi công đào dự kiến:
n
2
= V
đào
/ N = 16836,03/ 1000 = 17 (ngày).
- Công tác bêtông : n
bt
= 100 (ngày).
- Công tác chuẩn bị thi công : n
cb
= n/3 = 45 (ngày)
- Thi công lớp đá đổ và tầng lọc ngợc: n
đ
=100(ngày)
- Công tác hoàn thiện : n
ht
= 30 ngày
- Tổng thời gian thi công :
n = n

đắp
+n
đào
+n
bt
+n
cb
+n
đ
+n
ht
= 60+17+100+45+100+30 = 352 (ngày).
2. Trình tự thi công công trình
Trình tự thi công công trình là sắp xếp công việc sao cho hợp lý về mọi măt thời
gian, nhân công, máy móc, giảm tối thiểu giá thành do thời gian nghỉ của máy và
nhân lực. Đối với thi công kè có thể có trình tự thi công nh sau:
a) Công tác chuẩn bị công trờng
+ Xác định tuyến công trình,định vị các mốc bằng cọc bê tông ở các góc
công trình, các vị trí cao trình đào đắp thi công kè.
+ Phát quang cây cối giải phóng mặt bằng phục vụ cho thi công thuận lợi, bóc lớp
thực vật nếu cần thiết.
+ Làm hệ thống đờng tạm cho công trình.
9
Website: Email : Tel : 0918.775.368
+ Bố trí các lán trại công nhân nhà chỉ huy cổng bảo vệ, trạm sửa chữa, trạm điện
nớc.
+ Công trình có chiều dài L = 380 m, B = 42,4 m chia công trình làm 5 phân
đoạn, mỗi phân đoạn có chiều dài 76 m.
b) Thi công đúc các khối bê tông
Tiến hành đúc, lắp đặt cốt pha, tháo dỡ và bảo dỡng cho các khối bê tông

0,6ì0,6ì0,6 m, khối Tetrapod.
c) Thi công đào đất
+ Đào khô: Dùng máy xúc gầu nghịch và đa lên ô tô vận chuyển đi.
+ Đào ớt : Dùng máy đào gầu dây đặt trên xà lan thi công dọc tuyến công trình và
đất đợc đa lên xà lan vận chuyển đi.
d) Thi công tầng lọc ngợc
Sử dụng cần trục xích đặt trên xà lan, thi công dọc tuyến kè. Kết hợp với các xà
lan khác chở vật liệu để thi công.
e) Thi công lăng thể đá
Cách thức thi công tơng tự nh phần lọc ngợc.
f) Thi công xếp các khối bê tông
Dùng cần trục xích để đa các khối bê tông từ xà lan lên phần thi công.
g) Thi công đắp đất
+ Sử dụng ô tô để vận chuyển đất đắp.
+ Dùng máy đào để đa đất xuống vị trí cần đắp.
+ Dùng máy ủi để san đất.
+ Sử dụng máy đầm rơi để đầm chặt đất theo yêu cầu.
h) Công tác hoàn thiện
Gồm một số công tác nh: Bạt mái, gia cố mái, làm đờng
10
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Chơng 3
chọn biện pháp thi công và máy thi công
1. chọn máy trộn bê tông
Đúc khối tetrapod, khối bê tông 0,6x0,6x0,6 m.
Chọn máy trộn liên tục SB-78, có các thông số kĩ thuật sau:
Đờng kính hạt đá lớn nhất d = 70 (mm).
Dung tích thùng: 34 (m
3
).

N
động cơ
= 58,3 (KW).
Kích thớc giới hạn: dài 36,6 m; rộng 3,26 m; cao12,52 m.
Trọng lợng 33 (t).
Năng suất kĩ thuật N = 60 (m
3
/h).
2. chọn máy xúc gầu nghịch eo-6122a
Các thông số kỹ thuật:
+ Dung tích gàu q = 2,5 (m
3
)
+ Bán kính đào R
max
=10,45 (m).
+ Chiều sâu đào lớn nhất H = 6,4 (m).
+ Chiều cao nâng gầu h = 5,3 (m).
+ Trọng lợng: 56,2 (t).
+ Chu kỳ: t
ck
= 22 (s).
11
Website: Email : Tel : 0918.775.368
3. Chọn máy đào gàu dây E-2505
Các thông số kỹ thuật:
+ Dung tích gàu g = 3,0 (m
3
)
+ Bán kính đào R

max
=19,3 (m).
+ Chiều sâu đào lớn nhất khi đào dọc H
v
= 13 (m).
+ Chiều sâu đào lớn nhất khi đào ngang H = 9,3 (m).
+ Chu kỳ: t
ck
= 32 (s).
Hớng thi công dọc theo tuyến công trình. Máy đào sẽ dợc đặt trên xà lan 200 (t)
và xà lan di chuyển dọc theo tuyến công trình.
Thi công đào ớt: hớng thi công từ ngoài vào và có đủ mớn nớc cho xà lan có thể
di chuyển dễ dàng. Xà lan chở đất 400 (t) sẽ nhận phần đất do maý đào chuyển
lên và mang đi.

Xà lan 200 t Xà lan 400 t
Mặt đất tự nhiên
Máy đào gầu dây
E-2505
Ô tô tự đổ
KRAZ-291
Máy xúc gầu nghịch
EO-6122A
hình 4: thi công đào đất
12
Website: Email : Tel : 0918.775.368
4. Thi công tầng lọc ngợc lần 1
Bằng cần trục xích E-2001 .
Xà lan 200 tXà lan 400 t Xà lan 400 t
Đá dăm 2x4, dày 20 cm

Cát thô, dày 20 cm
Cần trục xích
E-2001
hình 5: thi công tầng lọc ngợc
5. Thi công lăng thể đá
Bằng xà lan tự đổ và cần trục xích E-2001. Thi công phần xếp chính xác tạo biên
và đổ đá tự do.
Xà lan 200 t Xà lan 400 t
Cần trục xích
E-2001
Đá hộc đổ
d=(10-30) cm
13
Website: Email : Tel : 0918.775.368
hình 6: thi công lăng thể đá
6. chọn ôtô tự đổ đất
Vận chuyển đất để thi công đắp bãi ở cự ly giả định là 1,5 km, các thông số kĩ
thuật của xe :
Ôtô có mã hiệu KRAZ-291
+ Sức chở = 10 t.
+ Dung tích thùng xe V = 7,5 (m
3
).
+ Khả năng vợt dốc = 18
+ Thời gian nâng thùng.
+ Tốc độ ôtô khi chở hàng là 20 (km/h).
+ Tốc độ ôtô khi không chở hàng là 30 (km/h).
+ Thời gian hạ thùng 20 (s).
+ Khối lợng xe không tải 12,2 (t).
+ Kích thớc xe: dài: 8,19 m

rộng: 2,56 m
cao: 2,76 m
7. chọn máy san đất
Máy ủi DZ-51
Các thông số kĩ thuật của máy:
+ Khối lợng máy: 20,45 (t).
+ Chiều dài ben: 4,57 (m).
+ Chiều cao ben: 1,2 (m).
+ Độ cao nâng ben: 0,9 (m).
+ Góc quay ben ở mặt bằng: 63
o
ữ90
o
+ Góc nghiêng ben ở mặt phẳng đứng: 6
o
+ Vận tốc di chuyển: V
tiến
= 19 (km/h).
V
lùi
= 19 (km/h).
8. Chọn máy đầm rơi
Đầm rơi là những tấm gang hay bê tông lớn có kích thớc 1,0ì1,0 m, nặng từ
1,5ữ3 (t) đợc nâng lên và thả cho rơi tự do bằng cần trục xích E-651.
Dới tác dụng của lực xung kích của những nhát đầm, đất bị phá vỡ kết cấu, bị
rung động, dịch chuyển tơng đối và bị lèn ép lại.
14
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Lực va của quả đầm tỷ lệ thuận với trọng lợng quả đầm, chiều cao rơi và tỷ lệ
nghịch với thời gian rơi và chiều sâu đất lún của 1 lần rơi.

Mức độ nén đất không những có thể điều chỉnh bằng trọng lợng quả đầm, chiều
cao rơi, mà cả số lần đầm.
Chiều cao nâng quả đầm thay đổi trong khoảng:0,5ữ2 (m).
Xà lan 200 t Xà lan 400 t
Cần trục xích
E-2001
hình 7: thi công lắp ghép các khối bt
9. Chọn cần trục xích E-2001
Các thông số kỹ thuật:
+ Sức nâng: max = 20 (t).
min = 4,3 (t).
+ Tầm với : max = 22,5 (m).
min = 8,0 (m).
+ Tốc độ nâng: 12,4 (vòng/ph).
+ Tốc độ quay: 0,97 (vòng/ph).
+ Trọng lợng : 76,2 (t).
15
Website: Email : Tel : 0918.775.368
10. Chọn xà lan tự hành chở đất đá và chở cần trục
Xà lan chở đất đá
Các thông số kỹ thuật:
LìBìT = 43,1ì7,4ì2,56 (m).
Tốc độ: 10 (hải lý/giờ).
Trọng tải G = 400 (t).
Xà lan chở cần trục xích và máy đào gầu dây
Các thông số kỹ thuật:
LìBìT = 30ì7,6ì1,8 (m).
Tốc độ: 7,5 (hải lý/giờ).
Trọng tải G = 250 (t), P = 150 (mã lực).
Máy đào gầu dây

E-2505
Ô tô tự đổ
KRAZ-291
Máy ủi
DZ-51
hình 8: thi công lấp đất
16