TK DDTC và công tác hố móng

1

THIẾT KẾ DẪN DÒNG THI CÔNG VÀ CÔNG TÁC HỐ MÓNG
Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Vị trí công trình
Công trình hồ chứa nước Trà Co thuộc 2 xã Phước Tân và Phước Tiến – Huyện Bác
Ái – Tỉnh Ninh Thuận
Vị trí địa lý của hồ chứa:
Từ 108o 48’ đến 108o 50’ Kinh độ Đông.
Từ 11o 13’ đến 11o 15’ Vĩ độ Bắc.
1.2. Nhiệm vụ của công trình
- Khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn nước của suối Trà Co, tưới tự chảy cho 942
ha đất trong đó mới có một phần sản xuất được một vụ nhờ nước trời, cho năng suất thấp
thành ruộng sản xuất 2 vụ chủ động được nước tưới cho năng suất cao.
-Tiếp nước tưới cho trên 200ha đất trồng lúa của khu tưới đập Trà Co hiện có phía hạ
lưu đập chính hồ Trà Co.
- Góp phần cắt giảm lũ cho vùng hạ lưu suối Trà Co và vùng hạ lưu sông Cái Phan
Rang, làm giảm thiệt hại về tài sản và con người cho các vùng này.
- Góp phần phát triển kinh tế địa phương và nâng cao đời sống của nhân dân, cải tạo
môi trường vùng dự án.
1.3. Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình
Theo CTXDVN 285-2002, hồ chứa nước Trà Co có:
Cấp công trình : Cấp III
Tần suất lũ thiết kế : P= 1,0 %
Tuần suất lũ kiểm tra: P= 0,2 %
Tần suất lũ thi công : P= 10 %

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


2

Các thông số TK chính của công trình được phê duyệt theo hồ sơ TKKT: Bảng 1-1
Giá
TT

Hạng mục

Đơn vị
trị

A CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
I

Hồ chứa

1 Diện tích lưu vực

Km²

94.0

106m³

42,246

m³/s

1,34

m

150,0

106m³

1,337

m

159.00

7 Dung tích hiệu dụng (Vhi)

106m³

8.761

8 Dung tích tổng cộng (Vh)

106m³

10.098

9 Mực nước dâng gia cường (MNDGC P=1%))

m

160.70

10 Mực nước dâng gia cường (MNDGC P=0.2%)

m

161.76

11 Diện tích mặt hồ (ứng với MNDBT)

ha

139.70

12 Diện tích mặt hồ (ứng với MNDGC)

ha

2 Tổng lượng dòng chảy đến (75%)
3 Lưu lượng bình quân dòng chảy đến (75%)
4 Mực nước chết (MNC)
5 Dung tích chết (Vc)
6 Mực nước dâng bình thường (MNDBT)

13 Dung tích phòng lũ

106m³

14 Cấp công trình

5.969
III

II Đập chính (đập đất)
1 Hình thức đập

Đập hỗn hợp 3 khối – có
tường chắn sóng

2 Cao trình đỉnh tường chắn sóng

m

162.50

3 Cao trình đỉnh đập

m

161.70

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


3

4 Chiều dài đập theo tim

m

153.00

5 Chiều cao đập lớn nhất (Hmax)

m

26.70

6 Bề rộng đỉnh đập

m

5,0

7 Cao trình đỉnh lăng trụ thóat nước

m

144.00

8 Hệ số mái thượng lưu

3,0

9 Hệ số mái hạ lưu

2,75; 3,0

10 Thiết bị thoát nước thân đập

Lăng trụ + Áp mái

11 Thiết bị chống thấm cho nền

khoan phụt

12 Thiết bị bảo vệ mái thượng lưu

Tấm BTCT đổ tại chỗ

III Đập phụ 1 (đập đất)
1 Hình thức đập

Đập hỗn hợp 3 khối – có
tường chắn sóng

2 Cao trình đỉnh tường chắn sóng

m

162.50

3 Cao trình đỉnh đập

m

162.0

4 Chiều dài đập theo tim

m

358.70

5 Chiều cao đập lớn nhất (Hmax)

m

11.0

6 Bề rộng đỉnh đập

m

5,0

7 Cao trình đỉnh lăng trụ thoát nước

153.0

8 Hệ số mái thượng lưu

2.75

9 Hệ số mái hạ lưu

2.50

IV Đập phụ 2 (đập đất)
1 Hình thức đập
2 Cao trình đỉnh tường chắn sóng
GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

Đập hỗn hợp 3 khối – có
tường chắn sóng
m
HSTH

162.50


4

3 Cao trình đỉnh đập

m

161.70

4 Chiều dài đập theo tim

m

230.3

5 Chiều cao đập lớn nhất (Hmax)

m

8.20

6 Bề rộng đỉnh đập

m

5,0

7 Hệ số mái thượng lưu

2.75

8 Hệ số mái hạ lưu

2.50

V Đập phụ 3 (đập đất)
1 Hình thức đập

Đập hỗn hợp 3 khối – có
tường chắn sóng

2 Cao trình đỉnh tường chắn sóng

m

162.50

3 Cao trình đỉnh đập

m

161.70

4 Chiều dài đập theo tim

m

381.0

5 Chiều cao đập lớn nhất (Hmax)

m

9.20

6 Bề rộng đỉnh đập

m

5,0

7 Hệ số mái thượng lưu

2.75

8 Hệ số mái hạ lưu

2.50

VI Tràn xả lũ
1 Hình thức tràn

Có cửa van điều tiết

2 Cao trình ngưỡng tràn

m

154.00

3 Bề rộng tràn (3 cửa x 8m)

m

24

4 Chiều dài ngưỡng tràn

m

18

5 Hình thức ngưỡng tràn

Thực dụng

6 Cột nước tràn Hmax (1%)

m

6.70

7 Lưu lượng xả Qmax (1%)

m³/s

794.0

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


5

8 Chiều dài dốc nước

m

60.0

9 Chiều rộng dốc nước

27.60

10 Độ dốc dốc nước

0.05

11 Hình thức tiêu năng

Tiêu năng đáy

VII Cống lấy nước
1 Số lượng cống
2 Lưu lượng thiết kế Qtk

1
m³/s

3 Loại cống

1,85
Hộp BTCT

4 Cao trình đáy cửa vào cống

m

148.65

5 Cao trình đáy cửa ra cống

m

148.60

6 Độ dốc đáy cống

0.001

7 Khẩu diện cống (BxH)

m

1,2x1,6

8 Chiều dài cống

m

65.0

9 Hình thức lấy nước

Tháp van

10 Số lượng, kích thước van

2x(1,5x1,8)

1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình
1.4.1. Điều kiện địa hình
- Hồ chứa nước Trà Co nằm giữa các dãy núi cao, Phía Đông là dãy núi Tiacmong, núi
Yabô, Núi Mavô, núi Ya biô (+1220m), phía Tây là dãy núi đá đen, núi Fgiagog, Núi A sai,
phía Bắc là dãy núi Tha Ninh (+1020m), Tara Nhin và núi Ma rai (+1636m), núi Mavia
- Địa hình lòng hồ là vùng lòng chảo, mở rộng phía hạ lưu, phía thượng lưu nhỏ dần.

Suối chính nằm sát giữa hai dãy núi cao. Vùng lòng hồ có ba yên ngựa có cao trình thấp,
yên thấp nhất có cao trình +152,4m, nên ngoài đập chính phải xây dựng thêm ba đập phụ
nhỏ.

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


6

1.4.2. Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy
Khí hậu vùng dự án nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, lượng mưa BQNN trên lưu
vực vào khoảng 1500 mm. Biến trình mưa hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt : mùa khô và
mùa mưa. Mùa khô bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 8, trong thời kỳ này vào tháng 5, 6 xuất
hiện những trận mưa lớn gây nên lũ gọi là lũ tiểu mãn. Mùa mưa bắt đầu từ tháng 9 đến
tháng 12, tuy có 4 tháng mùa mưa nhưng lượng mưa chiếm từ 70% đến 80% lượng mưa cả
năm, lượng mưa lớn tập trung nhiều nhất vào hai tháng 10 và 11. Lượng mưa lớn cường độ
mạnh dễ gây nên lũ lớn thông thường lũ lớn thường xảy ra nhiều nhất vào 2 tháng 10 và
tháng 11.
1.4.2.1. Nhiệt độ không khí
Bảng 1-2
Tháng
Tcp (0C)

I

II

III

IV

V

VI

VII VIII

IX

X

XI

XII Năm

24.6 25.8 27.2 28.4 28.7 28.7 28.6 29.0

27.3 26.6 25.9

24.6 27.1

Tmax (0C) 33.5 35.2 36.2 36.6 38.7 40.5 39.0 38.9

36.5 34.9 34.5

34.0 40.5

Tmin(0C) 15.5 15.6 18.9 20.7 22.6 22.5 22.2 21.2

20.8 19.3 16.9

14.2 14.2

1.4.2.2. Độ ẩm không khí
Bảng 1-3
Tháng

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII Năm

Ucp (%)

69

70

70

73

78

76

76

71

80

83

78

72

75

Umin(%)

20

24

14

22

28

26

24

26

23

39

38

16

14

Độ ẩm tương đối lớn nhất hàng tháng đều đạt tới Umax = 100%

1.4.2.3. Nắng
Thời kỳ nhiều nắng từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau, số giờ nắng trung bình lớn hơn
200 giờ/ tháng, thời kỳ từ tháng 6 đến tháng 11 số giờ nắng trung bình từ 180 đến 200 giờ/
tháng. Biến trình số giờ nắng trong năm ghi ở bảng 1- 4

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


7

Bảng 1-4
Tháng

I

Giờ nắng 266

II

III

IV

V

VI

VII VIII

IX

X

XI

XII Năm

271

312

268

247

183

242

198

183

191

222 2789

206

1.4.2.4. Gió
Vùng dự án chịu ảnh hưởng chế độ gió mùa gồm hai mùa gió chính trong năm là gió
mùa đông và gió mùa hạ. Vận tốc gió trung bình hàng tháng dao động từ 2 m/s đến 3m/s,
biến trình vận tốc gió TBNN trong năm ghi ở bảng 1-5
Bảng 1-5
Tháng

I

II

III

IV

V

VI

VII VIII IX

X

XI

XII

Năm

V(m/s)

2.3

2.6

2.8

2.5

2.3

2.2

2.5

1.8

1.8

2.2

2.3

2.4

2.2

Ghi chú : Năm 1993 tại Phan Rang đã quan trắc được trị số Vmax = 35m/s, đây là
những trị số cảnh báo trong tính toán thiết kế.

1.4.2.5. Lượng mưa TBNN lưu vực
Lượng mưa phân bố theo không gian lớn dần từ Đông sang Tây, từ hạ lưu đến thượng
lưu. Lưu vực Trà Co được khống chế bởi 5 trạm đo mưa :
Phía Tây Bắc

: Trạm Hòn Bà Xo = 3300 mm

Phía Đông Bắc

: Trạm Khánh Sơn Xo = 1800 mm

Phía Tây Nam

: Trạm Sông Pha Xo = 1400 mm

Phía Đông Nam

: Trạm Tân Mỹ Xo = 800mm và trạm Nha Hố Xo = 800mm.

Qua các phương pháp tính toán cho thấy lượng mưa lưu vực Trà Co biến đổi từ 1400
mm đến 1600 mm. Ninh Thuận thuộc vùng khô hạn nên chọn lượng mưa BQNN lưu vực
Trà Co đảm bảo thiên an toàn trong tính toán cấp nước.
Xolv = 1500 mm
1.4.2.6. Dòng chảy năm
Từ các thông số thống kê dòng chảy năm, tính toán dòng chảy năm thiết kế theo hàm
phân phối mật độ Pearson III có kết quả ghi ở bảng 1-6
GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH

8

Bảng 1-6
P (%)

50

75

Các thơng số

Qp (m3/s)

1,84

1,34

Qo = 1,97m3/s

Wp (106m3)

58,4

42,2

Cv = 0,43; Cs =2Cv

Phân phối dòng chảy năm thiết kế (m3/s). Bảng 1-7
P%

I

II

III

IV

V

VI VII VIII

IX

X

XI

XII Năm

Q50%

0,62 0,35 0,17 0,03 0,54 1,04 1,17 2,31

4,43

9,03

1,57

0,93

1,85

Q75%

0,45 0,25 0,12 0,02 0,39 0,75 0,85 1,67

3,21

6,54

1,14

0,67

1,34

1.4.2.7. Dòng chảy lũ
Kết quả tính tốn lũ thiết kế theo tần suất. Bảng 1-8
P (%)

Kiểm tra

0.5%

1.0%

1.5%

2.0%

5%

10%

Xp (mm)

470

449

382

345

318

239

182

Qmax (m3/s)

1231

1169

973

866

788

566

410

W (106m3)

35,74

33,94

28,25

25,14

22,88

16,43

11,90

Bảng kết quả tính toán lưu lượng lũ trong mùa kiệt P = 10%.Bảng 1-9
Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

Qmax 10% (m3/s)

12

5

7

26.1

34

102

65

106

Qtb 10% (m3/s)

1,28

0,45

0,65

1,12

6,70

4,91

4,19

5,26

1.4.2.8.Đường q trình lũ thiết kế
Bảng 1-10

Đường q trình lũ thiết kế
Giờ

Kiểm tra

0.5%

1.0%

1.5%

2.0%

5.0%

10.0%

1
2
3

50
64
81

47
61
77

40
51
64

35
45
57

32
41
52

23
30
37

17
21
27

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


9

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Qmax
Wmax

99
161
317
507
725
829
974
1086
1231
835
621
431
341
284
263
196
192

181646
153
138
1231

94
153
301
481
688
787
925
1031
1169
793
589
409
324
270
250
186
183
177
156
145
131
1169

79
127

251
401
573
655
770
858
973
660
491
341
270
225
2208
155
152
147
130
121
109
937

70
113
223
357
510
583
685
764
866

587
437
303
240
200
185
138
135
131
115
107
97
866

64
103
203
324
464
5331
624
695
788
535
397
276
218
182
168
125

1223
119
105
98
89
788

46
74
146
233
333
381
448
499
566
384
285
198
157
131
121
90
88
86
76
70
64
566

33
54
106
169
241
276
324
362
410
278
207
144
114
95
88
65
64
62
55
51
46
410

35,74

33,94

28,25

25,14

22,88

16,43

11,90

1.4.2.9.Tài liệu địa hình vùng lòng hồ
Kết quả đo vẽ, tính toán xác định đường đặc tính lòng hồ Trà co trên bản đồ tỉ lệ
1:5.000 như bảng 1.11
Đường đặc tính hồ chứa nước trà co. Bảng 1-11
Z

F

V

(m)136.5

(ha)

(106 m3)

1

148

28.28

0.593

2

150

46.89

1.337

3

152

69.44

2.508

4

154

91.41

4.129

TT

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH

10

5

156

115.44

6.211

6

158

131.88

8.700

7

160

147.38

11.496

8

162

162.80

14.596

1.4.3. Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn
1.4.3.1. Đặc điểm địa chất nơi xây dựng công trình
- Toàn bộ khu vực lòng hồ, bao gồm nền và bờ hồ chứa được cấu tạo bởi đá trầm tích
gắn kết gồm : đá phiến sét, đá phiến serixit, đá phiến thạch anh serixit, đá sừng ... thuộc hệ
Là nhà (J2ln), có tuổi Jura giữa.
- Đá được gắn kết cứng chắc, không bị chia cắt bởi các đứt gãy kiến tạo. Trong đá phát
triển nhiều khe nứt, chủ yếu là khe nứt cắt, với mô đun khe nứt khác nhau, trung bình 10-15
khe nứt/1m, nhưng chủ yếu là các khe nứt kín, hoặc là được lấp nhét bằng các vật liệu sét và
ô xít sắt, không có khả năng dẫn nước.
- Trong khu vực lòng hồ, hiện tượng trượt bề mặt, sạt lở, đá lăn kém phát triển do địa
hình sườn núi có độ dốc không lớn từ 15-20o, bề dày lớp đá phong hoá, tầng phủ mỏng.
1.4.3.2. Địa chất của tuyến đập chính
* Tầng phủ
Lớp 1a: Thành phần hỗn hợp cát, cuội, sỏi, đá tảng màu xám vàng, cuội sỏi chiếm 2530%. Đá và cuội có thành phần chủ yếu là đá mac ma, thạch anh, phong hoá nhẹ, tương đối
tròn cạnh, kích thước và màu sắc đa dạng. Lớp này phân bố dọc suối, từ thượng lưu đến hạ
lưu. Chiều dày từ 4-5m. nguồn gốc bồi tích trẻ (aQ)
Lớp 2: Đất á sét nặng lẫn ít dăm sạn đá phiến serixít mềm bở, màu xám nâu, nâu đỏ.
Trạng thái cứng, kết cấu chặt vừa. Phân bố sườn núi hai bên vai của tuyến đập.Bên vai trái
lớp 2 có chiều dày 4.0-5.0m. Vai phải mỏng hơn có chiều dày 0.5- 1.0m.
Đá Gốc: Trong khu vực công trình đầu mối tuyến đập chính đá gốc là trầm tích gắn
kết hệ tầng La Ngà. Tuổi Jura giữa (J2ln).Thế nằm của lớp đá là 195<85. Trong đá gốc
phiến serixít phát triển khe nứt kiến tạo theo hướng ĐB-TN, thế nằm khe nứt 230-250<5055. Ngoài ra, còn có hệ thống khe nứt phát triển theo mặt lớp của đá.Vai trái phân bố ở độ
GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


11

sâu 4.0-5.0m, gặp trong các hố khoan KM3, KM6. Vai phải đá gốc phân bố ở độ sâu 0.5m1.5m dưới lớp phủ pha tàn tích. Ở lòng suối đá gốc nằm trực tiếp dưới lớp cuội sỏi phân bố
ở độ sâu 4.0-5.0m. gặp trong các hố khoan KM1, KM4,KM6.
Lớp 3: Đá phong hoá hoàn toàn thành đất á sét nặng, màu xám nâu, nâu đỏ lẫn nhiều
dăm sạn đá phiến serixit mềm bở. Trạng thái nữa cứng, trạng thái chặt vừa. Đới đá phong
hoá mãnh liệt – mạnh phân bố dưới lớp pha tàn tích và chủ yếu ở hai vai. Chiều dày của đới
ở vai trái 6.0 - 7.0m. gặp trong hố khoan KM3, KM6. ở vai phải mỏng hơn 0.5-1.5m.
Lớp 4: Đá phong hoá vừa màu xám, xám xanh. Đá nứt nẻ vừa, các khe nứt lấp nhét bởi
sét và oxít sét màu xám vàng, nâu vàng. Đá tương đối cứng. Đới đá này phân bố ở hai vai
đập và ở lòng suối, ở lòng suối đá phong hoá vừa nằm dưới lớp cuội sỏi,chiều dày 2.5-3.0m.
Lớp 5: Đá phong hoá nhẹ - tươi màu xám, xám xanh xẫm. Nứt nẻ ít, cứng chắc. Đới
này phân bố ở cả hai vai đập và lòng suối dưới đá phong hoá vừa, ở lòng suối đới này nằm
sâu 7.0-8.0m.
1.4.4. Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực
Dự án hồ chứa nước Trà Co được xây dựng trên địa bàn 2 xã Phước Tân và Phước Tiến.
Dân cư sống trong vùng Dự án phần lớn là dân tộc RăcLây sống chủ yếu bằng nghề làm
rẫy, ruộng canh tác là những thềm I,II dọc sông nhưng rất thiếu nước, mùa màng bấp bênh
phụ thuộc hoàn toàn vào thiên nhiên. Tập trung đông dân nhất là vùng xã Phước Tiến và
một số hộ dân thôn Đá Trắng, Ma Ty xã Phước Tân. Nghề nghiệp làm rẫy va khai thác gỗ.
Nói chung đời sống kinh tế khó khăn, đời sống văn hóa còn thấp. Ngoài ra có một số bộ
phận nhỏ người Kinh sống rải rác trên các trục giao thông, làm thủ công hoặc buôn bán nhỏ.
Xuất phát từ nhu cầu cần nước như vậy nên việc xây dựng hồ chứa Trà Co là cần thiết
và cấp bách, để người dân an cư lạc nghiệp, không bỏ nương rẫy đi chặt phá rừng đầu nguồn
làm mất cân bằng sinh thái, ô nhiễm môi trường dẫn đến nạn thiên tai lũ lụt, càng làm cho
đời sống nhân dân trong vùng thêm khố khăn lạc hậu.Ngoài ra việc xây hồ chứa tạo diều
kiện dể phát trển kinh tế xã hội, nâng cao đời sống văn hóa tinh thần cho đồng bào dân tộc,

góp phần rút ngắn khoảng cách giữa đồng bằng và miền núi.
1.5. Điều kiện giao thông
- Đường từ Phan Rang đến thị trấn Ninh Sơn dài 35 km là quốc lộ 27A, đường cấp II.
GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


12

- Đường từ thị trấn Ninh Sơn đến thôn Trà Co dài 12 km là quốc lộ 27B (Ninh SơnCam Ranh), đường cấp II.
- Đường từ Quốc lộ 27B vào cụm công trình đầu mối dài 3km, đường loại IV.
Nói chung điều kiện giao thông đến vị trí công trình đầu mối là thuận lợi, khi thi công
cần làm thêm các đường nội bộ công trường để vận chuyển đất và các vật liệu xây dựng
khác.
1.6. Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước
1.6.1.Nguồn vật liệu xây dựng
a/ Đất đắp đập
- Khai thác tại các mỏ A,B,4,5,6,7 có các cự ly vận chuyển trong phạm vi 1.5km.
- Trữ lượng đất đắp rồi dào, đủ để đắp đập chính và các đập phụ.
b/ Cát, cuội, sỏi
- Mỏ 1: Cách tuyến đập chính 200m về phía thượng lưu
- Mỏ 2: Cách tuyến đập chính 1 km về phía hạ lưu
Trữ lượng cát, cuội, sỏi ở các mỏ này đủ để làm tầng đệm, tầng lọc và cát để trộn bê
tông
c/ Đá: Đá xây dựng có thể khai thác ở mỏ nằm cách bản Suối Vơ khoảng 1 km, cách tuyến
đập chính khoảng 3,4 km, nhưng khi khai thác cần phải mở đường mới. Đá thuộc loại
Granit màu xám, cúng chắc, số lượng và chất lựong đủ để xây, lát và đổ bê tông công trình.
1.6.2.Điện nước
Khu vực công trình có đường điện 35 KV chạy qua thuận tiện cho việc cấp điện để vận

hành của van, đường tràn và cống lấy nước sau này. Trong giai đoạn thi công, cũng có thể
xây trước trạm hạ thế để cấp điện cho công trường. Ở các điểm thi công lẻ, có thể dùng điện
từ máy nổ.
Nước cho thi công và sinh hoạt: Sử dụng nước sông Trà Co và các giếng đào.
1.7. Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


13

Phần chính thiết bị và vật tư xây dựng công trình hồ chứa nước Trà Co được vận
chuyển từ Phan Rang. Các thiết bị cơ khí và cửa van được vận chuyển từ tp.Hồ Chí Minh.
Đường vận chuyển vật tư thiết bị thuận lợi.
Đơn vị thi công có đầy đủ nhân lực và thiết bị để thi công công trình
1.8. Thời gian thi công được phê duyệt
Dựa vào điều kiện thực tế trên, thời gian thi công công trình hồ chứa nước Trà Co là 2
năm.
Từ đầu tháng 1 năm 2012 đến hết tháng 12 năm 2013
1.9. Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công
Qua việc phân tích các tài liệu cơ bản ta thấy việc thi công công trình gặp một số thuận
lợi và khó khăn sau:
1.9.1 Thuận lợi
- Công trình nằm gần các tuyến giao thông chính.
- Nguồn nhân lực, kinh phí dồi dào.
1.9.2 Khó khăn
- Điều kiện khí tượng, thủy văn diễn biến phức tạp.
- Khối lượng công trình tương đối lớn, nhưng phân tán.

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


14

Chương 2

CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG
2.1.Dẫn dòng
2.1.1.Phương án dẫn dòng
Trong quá trình thi công, công trình thuỷ lợi cần phải luôn đảm bảo khả năng dùng
nước theo yêu cầu của hạ lưu, và các yêu cầu khác như giao thông thủy, nuôi trồng thuỷ sản.
Mặt khác, do đập sử dụng vật liệu địa phương (đất) nên không thể để nước tràn qua phá hoại
phần đập đã thi công.
Vậy, mục đích của công tác dẫn dòng:
+ Đảm bảo hố móng khô ráo, thi công an toàn, không bị ảnh hưởng của dòng chảy,
chất lượng công trình đảm bảo.
+ Đáp ứng được yêu cầu dùng nước ở hạ lưu
+ Giảm khối lượng công trình tạm , đẩy nhanh tiến độ và an toàn trong thi công.
Nhiệm vụ của dẫn dòng thi công:
- Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công, lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công dựa
theo quy mô, kích thước công trình, nhiệm vụ công trình và tài liệu thủy văn khu vực đầu
mối. - Chọn tuyến và sơ đồ thích hợp cho từng giai đọan thi công. chọn phương án dẫn dòng
phù hợp đảm bảo tiến độ thi công và giá thành rẻ
- Tính toán thủy lực, điều tiết dòng chảy. Lựa chọn kích thước công trình dẫn dòng,
ngăn dòng.
- Định ra các mốc thời gian, thời đọan thi công từng hạng mục công trình và tiến độ thi

công khống chế.
- So sánh các phương án dẫn dòng. Từ đó lựa chọn, tìm ra phương án tối ưu nhất.
GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


15

Dẫn dòng thi công là công tác không thể thiếu khi thi công các công trình thủy lợi.
Phương án dẫn dòng đưa ra sẽ khống chế tiến độ thi công, từ đó ánh hưởng đến giá thành
của công trình. Do vậy, phương án dẫn dòng thi công phải hợp lý ( thông qua việc so sánh
lựa chọn kỹ càng ) đảm bảo công trình thi công được liên tục, cường độ thi công cao và
không chênh lệch nhau nhiều, hoàn thành công trình đúng hoặc trước theo thời gian thi công
được duyệt. Đảm bảo vấn đề lợi dụng tổng hợp dòng chảy.
Từ những mục đích và nhiệm vụ của công tác dẫn dòng ở trên, với các điều kiện cụ thể của
công trình. Từ đó đưa ra 2 phương án dẫn dòng thi công cho công trình hồ chứa nước Trà
Co như sau:
* Phương án I
Thời gian thi công là 2 năm, bắt đầu từ tháng 1 năm thứ nhất kết thúc tháng 12 năm thứ hai.
Năm thi

Thời gian

Công tác dẫn

công
(1)

(2)

Lưu lượng dẫn Công việc phải làm và mốc

dòng

dòng

khống chế

(3)

(4)

(5)
- Chuẩn bị mặt bằng thi
công, làm đường thi công,
lán trại các khu vực phụ trợ
cho thi công.
-Làm nhà quản lý, trạm
biến áp,đường điện.

Mùa khô ( từ tháng1
đến tháng 8)

- Đắp đê quai dọc .

Dẫn dòng qua
lòng sông thu
hẹp

Q10%=106m3/s

- Thi công cống xã sâu ở
vai phải đËp chính (phục vụ
công tác dẫn dòng năm
thứ2)

N¨m
- Thi công móng đường
Thø
I

tràn ở đập phụ số1.
- Thi công cống lấy nước ở
đập phụ số2.

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


16

- Đào móng, xử lý nền phụ
số 1,3
- Đào móng và xử lý hai
vai đập chính.

- Tiếp tục thi công đường
Mùa mưa ( tháng 9

đến tháng12 )

tràn .

Dẫn dòng qua
lòng sông thu

Q10% = 410 m3/s - Thi công hoàn thành cống

hẹp

xã sâu.
- Hoàn thành đập phụ 1,3
- Đắp đê quai thượng, hạ

Đầu mùa khô ( từ

lưu chặn dòng.

Dẫn dòng qua

- Xử lý nền ở lòng sông và

tháng 1 đến tháng 5) cống xã sâu

đắp hoàn thành đập chính.
- Thi công đập phụ 2
Q10%=34 m3/s

- Hoàn thành thi công và

lắp đặp đường tràn

N¨m
- Xây nhà quản lý và nhà
Thø
II

tháp, cầu công tác ở đập
Cuối mùa khô ( từ

Đóng cống xã

chính.

tháng 6 đến tháng 8) sâu

- Tích nước vào hồ đến cao
trình ngưỡng tràn.
- Xây tường chắn sóng, đổ
bê tông cơ đập. trồng cỏ
mái hạ lưu, xây dựng rãnh

Mùa mưa ( tháng 9

Xã lũ qua

đến tháng 12)

tràn,cống lấy

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

Q10% = 410

tiêu nước.

3

m /s
HSTH


17

nước

- Hoàn thành đường quản
lý công trường.
- Nghiệm thu bàn giao
công trình.

* Phương án II:
Thời gian thi công là 2 năm, bắt đầu từ tháng 1 năm thứ nhất kết thúc tháng 12 năm thứ
hai.
Năm thi
Thời gian

Công tác dẫn

Lưu lượng

Công việc phải làm và

dòng

dẫn dòng

mốc khống chế

(3)

(4)

(5)

công
(1)

(2)

- Đào kênh dẫn dẫn
Mùa khô ( tháng 1

Dẫn dòng qua

đến tháng 3)

lòng sông tự
nhiên

dòng ở vai phải đập
Q10%=12 m3/s

chính.
- Đắp đê quai thượng
hạ lưu.

N¨m

- Xư lý nền đập chính

Thø

- Làm cống lấy nước ở

I

đập chính
Mùa khô ( từ tháng 4 Dẫn dòng qua
kênh
đến tháng 8)

Q10%=106m3/s - Thi công đập phụ số
1,3
- Thi công đường tràn
Q10%=410m3/s - Tiếp tục thi công

Mùa mưa ( tháng 9

Dẫn dòng qua

đến tháng 12 )

kênh và cống

đường tràn

lấy

- Hoàn thành đập
phụ1,3

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


18

- Đắp hoàn thành đập
Đầu mùa khô (tháng Dẫn dòng qua
1 đến tháng 5 )

Q10%=34m3/s chính

cống

- Thi công đập phụ 2
- Hoàn thành thi công
và lắp đặp đường tràn

- Xử lý và đấp vai phải
đập chính

N¨m
Thø

- Tích nước vào hồ đến
Cuối mùa khô

Đóng cống

đến cao trình ngưỡng
tràn.

II

- Hoàn thành đập chính
vào các công trình
Mùa mưa ( tháng 9

Xã lũ qua tràn

đến tháng 12)

Q10%=410m3/s

khác.
- Hoàn thành đường
quản lý công trường.
- Nghiệm thu bàn giao

công trình.

So sánh các phương án dẫn dòng
1. Phương án I
a.Ưu điểm
- Do cống dẫn dòng nằm dưới đập chính nên giảm được khối lượng đắp đập.
- Cường độ thi công vừa phải.
- Giảm được khối lượng đê quai thượng lưu
- Tận dụng cống dẫn dòng để làm cống xã sâu, xã bùn cát. Kéo dài tuổi thọ công trình.
b. Nhược điểm
- Do cống dẫn dòng đặt thấp nên không thể kết hợp với cống lấy nước thường xuyên.
- Mặt bằng thi công chật hẹp.
GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


19

2. Phương án II
a.Ưu điểm
- Mặt bằng thi công rộng.
- Tận dụng được cống lấy nước làm cống dẫn dòng
- không phải đắp đê quai dọc.
b. Nhược điểm
- Cường độ thi công cao.
- Địa hình phức tạp nên khối lượng đào, đắp kênh dẫn dòng lớn.
- Địa chất nền gây khó khăn cho việc đào kênh.
- Khối lượng đê quai thượng lưu lớn hơn.
- Cường độ thi công lớn, sau khi ngăn dòng thì cường độ đắp đập cao nhưng dễ bố trí.

Kết luận: Chọn phương án dẫn dòng phục vụ cho việc thi công hồ chứa Tra Co là
phương án I. Vì điều kiện thi công thuận lợi, cường độ thi công không cao, giảm được khối
lượng đắp đê quai.
2.1.2. Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công và Chọn tần suất thiết kế dẫn
dòng thi công
Theo TCXDVN 285 : 2002 trang 16 (bảng 4.6) thì tần suất lưu lượng, mực nước lớn
nhất để thiết kế công trình tạm thời phục vụ công tác dẫn dòng.
Hệ thống công trình đầu mối hồ chứa nướcTrà Co la công trình cấp III. Thời gian thi
công  2 mùa khô nên ta có tần suất dẫn dòng thi công là 10%.
Lưu lượng lớn nhất trong mùa lũ ứng với tần suất P=10% ; Q = 410(m3/s)
Lưu lượng lớn nhất trong mùa khô ứng với P = 10% ; Q = 106 (m3/s)
2.1.3. Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công
Thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công là thời gian thiết kế phục vụ dẫn dòng (ngăn nước,
tháo nước) của các công trình dẫn dòng. Cụ thể, chọn thời đoạn ngăn dòng đầu mùa khô vào
tháng 1 năm thứ 2.

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


20

2.1.4. Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp:
Mục đích:
- Xác định quan hệ Q ~ ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.
- Xác định cao trình đê quai thượng và hạ lưu.
- Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô.
- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy.
Năm thứ nhất

+Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp 8 tháng mùa khô.
+ Dẫn dòng qua long song thu hẹp 4 tháng mùa mưa.
Năm thứ hai
+ Dẫn dòng qua cống xả sâu 8 tháng mua khô.
+ Dẫn dòng qua tràn,cống lấy nước 4 tháng mùa mưa.
a).Mức độ thu hẹp cho phép của lòng sông
Do các yếu tố sau qui định.
- Lưu lượng dẫn dòng thi công.
- Điều kiện không xói của lòng sông và địa chất hai bờ.
- Đặc điểm cấu tạo của công trình.
- Đặc điểm và khả năng thi công trong các giai đoạn, nhất là giai đoạn công trình có
trọng điểm.
- Hình thức cấu tạo và cách bố trí đê quai.
- Các tổ chức thi công, bố trí công trường và giá thành công trình.
b).Nội dung tính toán
Mức độ thu hẹp của dòng sông được biểu thị bằng công thức sau:( GT thi công tậpI )
K=
GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

1
. 100%
2

(2-1)
HSTH


21

Trong đó :

K : Mức độ thu hẹp của lòng sông , K = ( 30÷60)%
2
1 :Tiết diện ướt của lòng sông mà đê quai và phần công trình chiếm chổ (m )

 2 : Tiết diện ướt của lòng sông cũ (m2)

c). Xây dựng quan hệ (Q~Zhl)
Xây dựng quan hệ ( Q~Zhl) dòng chảy trong sông tự nhiên:
Căn cứ vào trắc dọc đập xác định được diện tích ướt (  ) và (  ) ứng với từng cao trình
mực nước qua mặt cắt.
Độ nhám lòng sông : n = 0,014
Bán kính thủy lực : R =




(m)

Trong đó :
Chu vi ướt :  = b + 2.h. 1  m 2
Diện tích mặt cắt ướt của lòng sông :  = (b+m.h).h
Bề rộng của đoạn lòng sông co hẹp : b = 22 m
h : cột nước lòng sông giả thiết
m: la hệ số mái m = 3
Độ dốc lòng sông chính : i = 0,00107
Lưu lượng qua mặt cắt xác định theo công thức Sê-Di : Q =  .C. R.i (m)
1

Hệ số Sê-Di xác định theo công thức : C =

1 6
R
n

Số mũ thủy lức y xác định theo công thức : y = 1,5. n
Giả thiết nhiều giá trị cao trình mực nước hạ lưu (Zhl) tính giá trị Q tương ứng , ta xác
định được quan hệ ( Q~hhl).

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


22

Kết quả tính và quan hệ được thể hiện ở đường quan hệ và bảng
Bảng 2-1



TT



R

C

Q

Zhl

1

18,72

26,87

0,70

67,25

34.37

140.87

2

32,78

30,03

1,09

72,48

81.19

141.37

3

48,34

33,19

1,46

76,05

145.10

141.87

4

65,40

36,36

1,80

78,77

226.01

142.37

5

83,96

39,52

2,12

80,99

324.19

142.87

6

104,02

42,68

2,44

82,86

440.14

143.37

7

125,58

45,84

2,74

84,49

574.43

143.87

8

148,64

49,01

3,03

85,94

727.70

144.37

9

173,20

52,17

3,32

87,24

900.61

144.87

10

199,26

55,33

3,60

88,43

1093.83

145.37

11

226,82

58,49

3,88

89,53

1308.06

145.87

12

255,88

61,65

4,15

90,55

1543.98

146.37

Zhl

QUAN HỆ Q~Zhl

147
146
145
144
143
142

141
Q(m3/s)

140
0

500

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

1000

1500

HSTH

2000


23

Với tần suất P = 10% ta có lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ ứng với Q = 410 m3/s.
Từ biểu đồ quan hệ Q~Zhl . Ta xác định được cao trình hạ lưu : Zhl= 143,11 (m)
→ hhl = Zhl – Zđs = 143,11 – 140,01 = 3,1 (m)
Trong đó hhl : chiều cao cốt nước hạ lưu (m)
Zđs : Chiều cao đáy sông xác định được dùa vào mặt cắt dọc đập
Ứng với cao trình mức nước hạ lưu Zhl = 143,11 do trên cắt dọc đập xác định được
1 = 100,52 m2
2
 2 = 180,95 m

MNTL

Z

V
0

V
0

hh

hc

Hinh 2-1 : Sơ đồ tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp
d).Tính lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp (Vc)
Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp được tính theo công thức :
Vc =

Qmax 10%
(m/s)
  2  1 

(2-2)

Trong đó :
Vc : Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp của lòng sông (m/s).
Qmax10% : Lưu lượng thiết kế thi công mùa lũ (m3/s); Qmax10% = 410 (m3/s)


: hệ số thu hẹp, thu hẹp một bên;  = 0,95

GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


24

Tính được Vc:
Vc =

410
= 5,366 (m/s)
0,95.(180,95  100,52)

Sau khi sơ bộ xác định hệ số thu hẹp k và tính được lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp
Vc. Căn cứ vào địa chất của đoạn sông thu hẹp sẽ xác định được lưu tốc bình quân cho phép
không xói Vc  . So sánh nếu Vc> Vc  lòng sông bị xói lở cần gia cố lòng sông. Nếu Vc< Vc 

Vc  = K.Q0,1max

lòng sông không bị xói lở:
Trong đó :

K – hệ số phụ thuộc vào đất lòng sông (TCVN4118 – 1985 ta có K = 0,68)
Qmax – lưu lượng lớn nhất trong lòng sông;
Qmax = k. Qmax10% = 1,2.410 = 492 (m3/s)
→ Vc  = 0,68.4920,1 = 1,264

(m/s)

Vậy Vc = 5,366 (m/s) > Vc  = 1,264 (m/s) lòng sông và bờ sông và đê quai dọc có khả
năng bị xói lở nên cần phải gia cố.
e) Xác định độ cao dâng nước Z (m)
Sau khi lòng sông bị thu hẹp thì trạng thái chảy của dòng sông thay đổi mực nước dâng
lên.
Độ cao dâng nước khi lòng sông bị thu hẹp với lưu lượng Q = 410 (m3/s) được xác
định theo công thức sau :
Z 

1 Vc2 V02


 2 2g 2g

(2-3)

Trong đó :
Z - Độ cao cột nước dâng khi lòng sông bị thu hẹp

V0 - Lưu tốc lòng sông chưa bị thu hẹp
V0 =

Qmax 10%

2

=

410
= 2,266 (m/s)
180,95

g – Gia tốc trọng trường: g = 9,81 (m/s2)
GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH


25

  0,85 : Hệ số lưu tốc.

Thay các giá trị vào công thức (2-3) ta có :
Z =

1
5,366 2 2,266 2
= 1,77 m


0,85 2 2.9,81 2.9,81

Vậy khi lòng sông bi thu hẹp mực nước dẫn dòng tăng lên Z = 1,77m
g) Xác định cao trình mực nước thượng lưu Ztl
Ta có :

Ztl = Zhl + Z

(2-4)

Trong đó :
Ztl : Mực nước phía thượng lưu đập.
Zhl : Mực nước phía hạ lưu đập; Zhl = 143,11
Z : Độ chênh mức nước thượng hạ lưu đập; Z = 1,77 m

Thay vào (2-4) ta có : Ztl = Zhl + Z = 143,11 + 1,77 = 144,88 (m)
Ứng với kết quả tính toán: Cao trình đắp đập vượt lũ:
Zvl = Ztl + 


(  = 0,5  0,7)

Zvl = 144,88 + 0,62 = 145,5 (m)

2.1.5.Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống xã sâu ( đầu mùa khô năm thứ 2)
1.Mục đích tính toán
+ Thiết kế dẫn dòng hợp lý về kinh tế và kĩ thuật.
+ Xác định mực nước đầu kênh, từ đó xác định cao trình đê quai, cao trình đắp vượt lũ.
+ Kiểm tra trạng thái chảy trong cống .
+ Kiểm tra điều kiện xói lở hạ lưu cống.
2. Các bước tính toán
+ Xác định quan hệ Qc~hsc: Do chế độ chảy của kênh quyết định chế độ chảy của cống
vì thể ta tính kênh sau cống, bằng cách tính thủy lực kênh sau cống ứng với cấp lưu lượng
Qc ta xác định được cột nước đầu kênh hđk ( coi cột nước là cột nước sau cống hđk = hsc ).
+ Tính toán thủy lực cống
GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Lượng

HSTH