HƯỚNG dẫn đồ án THI CÔNG đập đất đầm nén
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (248.55 KB, 19 trang )
HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN
1. Yêu cầu:
1.1.
Về kiến thức: Sinh viên vận dụng các kiến thức đã học để thực hành thiết kế tổ
chức thi công cho một hạng mục công trình cụ thể;
1.2.
Kết quả của đồ án:Mối SV cần nộp 1 thuyết minh và tối thiểu 1 bản vẽ:
1.2.1. Thuyết minh: Trình bày những nội dung và kết quả tính toán thiết kế trong
phạm vi từ 20-25 trang đánh máy A4 hoặc 25-30 trang viết tay;
1.2.2. Bản vẽ: Bản vẽ kỹ thuật thể hiện nội dung cơ bản nhất của tính toán thiết kế thi
công. Số bản vẽ tối thiểu 1-3 bản vẽ khổ A1;
1.2.3. Hình thức trình bày theo quy định chung của nhà trường;
1.3.
Tài liệu cần thu thập:
1.3.1. Hồ sơ thiết kế kỹ thuật;
1.3.2.
Tài liệu thủy văn:
-
Quan hệ Q~Zhl;
-
Phân bố dòng chảy năm ứng với tần suất 5% và 10%;
-
Lưu lượng đỉnh lũ và đường quá trình lũ ứng với tần suất 5%, 10%;
-
Quan hệ Z~F~W hồ chứa;
2. Nội dung tổng quát của đồ án
Thời gian thực hiện: 4 tuần;
Đồ án tốt nghiệp gồm các chương chính và tỷ lệ các chương như sau:
2.1.
Chương 1. Giới thiệu chung: Thời gian 0,5 tuần – chiếm 10%;
2.2.
Chương 2. Dẫn dòng thi công: Thời gian làm 1,5 tuần - chiếm 30%;
2.3.
Chương 3. Thi công công trình chính: Thời gian làm 2 tuần - chiếm 60%;
2.4.
Ngày nộp đồ án 29 tháng 3 năm 2006;
3. Nội dung chi tiết:
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Vị trí công trình;
1.2. Nhiệm vụ công trình;
1.3. Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình;
1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình
1.4.1. Điều kiện địa hình;
1.4.2. Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy;
1.4.3. Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn;
1.4.4. Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực;
1.5. Điều kiện giao thông vận tải;
1
1.6. Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước;
1.7. Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, con người;
1.8. Thời gian thi công được duyệt;
1.9. Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công;
Chương 2. CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG
2.1.
Mục đích, ý nghĩa, nhiệm vụ và các nhân tố ảnh hưởng tới dẫn dòng thi công
2.1.1. Mục đích, ý nghĩa;
2.1.2. Nhiệm vụ;
2.2.
Đề xuất phương án dẫn dòng ( từ 2÷3 phương án);
2.2.1. Phương án I:
Theo phương án này thi công công trình trong vòng ..... năm, bắt đầu từ ...... đến .........
•
Nội dung phương án:
Năm XD
Thời gian
(1)
(2)
Mùa khô từ: .....
đến .........
Mùa khô từ: .....
đến .........
...............
I
I
II
Hình thức dẫn
dòng
Lưu lượng dẫn
dòng
(3)
(4)
Các công việc
phải làm và các
mốc khống chế
(5)
2.2.2. Phương án II: Tương tự;
2.2.3. So sánh, chọn phương án:
- Phân tích ưu nhược điểm của từng phương án;
- Phân tích định tính về kinh tế, kỹ thuật (hoặc tính toán định lượng):
+ Khối lượng công trình tạm dẫn dòng;
+ Cường độ thi công;
+ Thời gian hoàn thành;
+ Kỹ thuật thi công công trình tạm;
- Chọn 1 phương án tốt nhất làm phương án dẫn dòng thiết kế (hoặc theo phân công của
GVHD);
2.2.4. Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công;
2.2.4.1.
Chọn tần suất dẫn dòng thiết kế;
Chọn theo TCVN: Bảng 4.6 trang 16 TCVN 285-2002 theo cấp công trình;
2.2.4.2.
Chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế;
+ Thời gian thi công;
+ Đặc điểm thủy văn (mùa):
2
2.2.4.3.
-
-
Thời gian thi công lớn hơn 1 mùa khô;
-
Thời gian thi công là 1 mùa khô;
-
Thời gian theo từng giai đoạn yêu cầu;
Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công;
Thời gian thi công lớn hơn 1 mùa khô, lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là
lưu lượng lớn nhất trong năm ứng với tần suất dẫn dòng thiết kế;
-
Thời gian thi công lớn là 1 mùa khô, lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là
lưu lượng lớn nhất mùa khô ứng với tần suất dẫn dòng thiết kế;
-
Thời gian thi công theo từng giai đoạn, lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là
lưu lượng lớn nhất trong giai đoạn ứng với tần suất dẫn dòng thi công;
2.3.
Tính toán thủy lực phương án dẫn dòng
2.4.1. Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp:
2.4.2. Mục đích:
- Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp;
- Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô;
- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy;
2.4.3. Nội dung tính toán:
- Sơ đồ tính toán:
Hình 1. Mặt cắt ngang sông
Hình 2. Mặt cắt dọc sông
- Căn cứ vào lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ và quan hệ Q~Zhl ta xác định được Zhl;
- Giả thiết ∆Zgt ⇒Tính ZTL=Zhl+∆Zgt ⇒Đo diện tích trên mặt cắt ngang được: diện tích
ướt của lòng sông ω1 và diện tích ướt của hố móng
3
⇒ Tính lại
∆Z
tt
Vc2
QP%
Vo2
=
−
; Với Vc =
. Nếu ∆Zgt≈∆Ztt thì dừng lại, nếu
2
ε
(
ω
−
ω
)
2
g
1
2
2ϕ g
∆Zgt #∆Ztt thì tiếp tục tính;
- Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa khô và mùa lũ;
ZTL=Zhl+∆Z
- Xác định phạm vi hố móng cho giai đoạn thi công đầu;
- Xác định mức độ thu hẹp lòng sông;
K=
ω2
100%
ω1
Nếu K=30÷60% là hợp lý;
2.4.4. Ứng dụng kết quả tính toán:
- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ:
ZVL=ZTL+δ
(δ=0,5÷0,7m)
- Kiểm tra khả năng xói nền: V≤[V]kxnền;
- Kiểm tra khả năng đầu đập: V≤[V]kxđập;
- Đề ra biện pháp gia cố, bảo vệ;
2.4. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua kênh;
2.4.1. Mục đích:
-
Thiết kế kênh dẫn dòng hợp lý;
-
Xác định mực nước đầu kênh, từ đó xác định cao trình đỉnh đê quai hoặc cao
trình đắp đập;
2.4.2. Nội dung tính toán:
2.4.2.1.
Chọn kích thước kênh dẫn dòng:
• Cao trình đáy kênh, tuyến kênh:
-
Lợi dụng kênh lâu dài;
-
Tránh đào đá;
-
Khối lượng đào đắp nhỏ;
-
Thuận lợi cho ngăn dòng và đắp đập giai đoạn sau;
-
Thi công dễ dàng;
• Chọn chiều rộng đáy kênh:
-
Phù hợp với lưu lượng dẫn dòng;
-
Phù hợp với thiết bị và biện pháp thi công;
• Chọn hệ số mái, độ nhám, độ dốc........
• Tính toán các thông số kênh theo mặt cắt lợi nhất về thủy lực;
4
2.4.2.2.
•
Tính toán thủy lực:
Sơ đồ:
∆Zcv
Ztl
h®k
Ho
N1
K
Z®k
N1
K
N2
h0
i%
K
hk
Zck
N2
i < ik
i > ik
•
Cách tính:
-
Giả thiết các cấp lưu lượng Qi (m3/s);
-
Phương pháp tính: Vẽ đường mặt nước theo phương pháp công trực tiếp;
-
Trình tự tính toán:
+ Xác định hk:
σ
hk = hkcn (1 − n + 0,105σ n2 ) ; 3
3
Với:
hkcn = 3
αQ 2
gb 2
;
σn =
mhkcn
b
+ Xác định ho:
f ( Rln ) =
4 mo
Q
i
⇒ Trang bảng tra thủy lực ta có:
Rln
ho
ho ⇒
R
ln
+ So sánh ho và hk để nhận dạng đường mặt nước;
+ Xuất phát từ hạ lưu ta vẽ đường mặt nước xác định được cột nước
đầu kênh khi
∑ Li = Lkênh − Lđk ;
(Có thể tạm tính Lđk=10m)
5
BẢNG TÍNH TOÁN ĐƯỜNG MẶT NƯỚC TRONG KÊNH
Các thông số tính toán: Q, b, i, m
ω
TT h
c
R C2.R V J Jtb
2
(m) (m ) (m) (m)
(m/s)
V2/2g
(m)
∋
i-Jtb
(m)
∆∋
(m)
Li
(m)
L
(m)
+ Dùng chương mềm để tính toán cần nêu: tên chương mềm, các thông số đưa
vào, kết quả tính toán;
+ Tính Ztl = Zđk+hđk + ∆Zcv
+ Đoạn đầu kênh tính như đập tràn đỉnh rộng:
hn hn
>
≈ 0,7 ÷ 0,8
H o H o p.g
Xác định chỉ chảy ngập:
hn > hn
≈ 1,2 ÷ 1,4
h
h
k k p.g
Chảy ngập: Q = ϕ nω 2 g ( H o − hđk )
Chảy ngập: Q = ϕω 2 g ( H o − hđk )
+ Vẽ quan hệ Q~ZTL
2.4.2.3.
Kiểm tra điều kiện không xói: V = C Ri ≤[V]kx;
2.4.3. Ứng dụng kết quả tính toán:
- Xác định cao trình đắp đập:
Zđđ=ZTL+δ
(δ=0,5÷0,7m)
Với ZTL được xác định bằng cách tra quan hệ Q kênh ~ZTL ứng với QP% dẫn dòng
thiết kế;
- Xác định cao trình đê quai thượng lưu:
Zđq=ZTL+δ
(δ=0,5÷0,7m)
- Kiểm tra khả năng xói nền: V≤[V]kxnền;
- Đề ra biện pháp gia cố, bảo vệ;
- Xác định cao độ bờ kênh để nước không tràn vào hố móng:
Zbk=Zđk +ho+δ
2.5.
(δ=0,5÷0,7m)
Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống ngầm:
2.6.1. Mục đích:
- Lợi dụng công trình lâu dài để dẫn dòng;
- Xác định mực nước trước cống để xác định cao trình đê quai thượng lưu;
- Kiểm tra sự an toàn của cống khi dẫn dòng;
2.6.2. Nội dung tính toán:
6
- Sơ đồ:
- Trình tự tính toán:
+ Giả thiết các cấp lưu lượng Qi qua cống;
+ Kiểm tra trạng thái chảy: có áp, bán áp và không áp bằng cách:
C1- Vẽ đường mặt nước trong cống, nếu thấy trong cống đường mặt
nước:
+ Trạm trần cống: Có áp;
+ Không trạm trần:
Thượng lưu: H>d, hạ lưu hn
+ H<1,2d: Cống chảy không áp;
+ H>1,4d: Cống chảy có áp;
+ 1,2d≤H≤1,4d: Cống chảy bán áp;
•
Công thức tính toán:
+ Chảy có áp: Áp dụng công thức tính thủy lực qua vòi hoặc ống ngắn:
- hn>d/2:
Q = ϕcω 2 g ( H o + i.L − hn ) = ϕcω 2 gZ o
- hn
d
Q = ϕcω 2 g ( H o + i.L − ) = ϕcω 2 gZ o
2
Với
ϕc =
1
α + ∑ξc +
2 g .L ;
C2R
2Vo2
Zo = Z +
2g
+ Chảy bán áp: Áp dụng công thức tính thủy lực cống lộ thiên có cửa van:
-
Cống chảy không ngập: hc”≤hh:
Q = µω 2 g ( H o − ε .d )
; Với hc”=τc”.Ho, ε và τc” theo bảng tra
thủy lực 16-1(giáo trình Thủy lực tập II) phụ thuộc vào a/Ho;
-
Cống chảy ngập: hc”≥hh:
7
Q = µω 2 g ( H o − hz )
; Với h z = h z2 −
2α o q 2 (hh − hc )
.
g
hh .hc
+ Chảy không áp: Tính như kênh + đập tràn đỉnh rộng;
2.6.3. Ứng dụng kết quả tính toán:
- Xác định cao trình đắp đập:
Zđđ=ZTL+δ
(δ=0,5÷0,7m)
Với ZTL được xác định bằng cách tra quan hệ Q cống ~ZTL ứng với QP% dẫn dòng
thiết kế;
- Xác định cao trình đê quai thượng lưu:
Zđq=ZTL+δ
(δ=0,5÷0,7m)
2.7.
- Đề ra biện pháp gia cố, bảo vệ cống;
Tính toán thủy lực dẫn dòng qua đường hầm:
Tính thủy lực như cống ngầm;
2.8.
Tính toán thủy lực dẫn dòng qua tràn tạm:
2.8.1. Mục đích:
- Xác định quan hệ Qxả~ZTL;
- Dùng để tính toán điều tiết lũ qua tràn tạm và xác định cao trình đắp đập vượt
lũ;
2.8.2. Nội dung tính toán:
- Sơ bộ xác định các thông số của tràn;
- Giả thiết các cấp lưu lượng Qi qua tràn;
- Xác định chế độ chảy qua tràn (tự do, ngập): theo đập tràn đỉnh rộng;
- Dùng công thức của đập tràn đỉnh rộng để tính:
hn hn
>
≈ 0,7 ÷ 0,8
H
H
o o p.g
Xác định chỉ chảy ngập:
hn > hn
≈ 1,2 ÷ 1,4
h
h
k
k
p.g
Chảy ngập: Q = ϕ nω 2 g ( H o − hh )
Chảy ngập: Q = ϕω 2 g ( H o − hh )
- Vẽ quan hệ Qxả~ZTL;
2.8.3. Ứng dụng kết quả tính toán:
- Tính toán điều tiết lũ;
- Đề ra biện pháp gia cố, bảo vệ cống;
2.9. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua một số sơ đồ khác:
8
2.9.1. Tràn qua đập đá đổ: Rào Quán, Tuyên Quang...
2.9.2. Đập tràn kết hợp cống ngầm: Tuyên quang...
2.9.3. Kênh kết hợp cống ngầm: Sơn La, ...
...........................................
Mục đích xác định được Q~Z xả chung, bằng cách chọn Q, giả thiết các mực nước
TL tính thử dần sẽ được Ztl ứng với Q đã chọn;
2.11. Tính toán điều tiết
2.11.1. Tính toán điều tiết thường xuyên:
2.11.1.1. Mục đích:
-
Xác định thời gian từ lúc ngăn dòng đến khi nước chảy ổn định qua công trình dẫn
dòng t1;
-
Xác định thời gian từ khi ngăn dòng đến khi nước dâng đến tràn tạm t2;
-
Quyết định cường độ thi công ngăn dòng và đắp đập;
-
Xác định mực nước lũ trong hồ và lưu lượng xả của tràn lớn nhất khi lũ về;
2.11.1.2.
-
Nội dung tính toán:
Tính t1: Ứng với ZTL đã xác định được ở chương tính thủy lực qua công trình dẫn
dòng, tra quan hệ Z~W được W1;
t1 =
W1
; qxả=0
Qdd
- Tính t2: Có cao trình đáy tràn tạm Zđt, tra quan hệ Z~W được W2;
t2 =
W2
; qxả#0
Qlu − q xa
2.11.2. Tính toán điều tiết lũ:
2.11.2.1. Mục đích:
- Xác định mực nước lũ trong hồ Zmax và lưu lượng xả qxảmax của tràn lớn nhất khi lũ về;
- Xác định cao trình đắp đập chống lũ;
2.11.2.2. Nội dung tính toán:
- Theo phương pháp Kôtrêrin hoặc phương pháp Pôtapốp;
-
Nếu có đủ tài liệu cần xác định mực nước trong hồ trước khi lũ về để tính điều tiết,
nếu không có đủ tài liệu cho phép tính mực nước trong hồ bằng cao trình ngưỡng
công trrình tháo;
•
Theo phương pháp Pôtapốp:
- Trên cơ sở phương trình cân bằng nước:
W2
W
+ 0,5q2 = 0,5(Q1 + Q2 ) + 1 − 0,5q1
∆t
∆t
9
Xây dựng quan hệ phụ trợ:
W
q1 = f1 − 0,5q ;
∆t
⇒ f2 =
W
q 2 = f 2 − 0,5q
∆t
Qi + Qi +1
+ f1
2
Từ mực nước trước lũ trong hồ ta tra quan hệ Z~W được Wtl;
Giả thiết các mực nước trong hồ để tính dung tích trong hồ và lưu lượng xả tương
ứng:
W=Wi-Wtl
Tính các lưu lượng xả qua các công trình q theo các công thức tính thủy lực;
Tính f1, f2 theo các giá trị q vừa tính ở trên rồi vẽ lên biểu đồ;
Từ q1 đã biết tra trên biểu đồ được giá trị f1, tính f2= Q + f1 và tra ra được q2;
Cứ làm như vậy cho đến khi kết thúc;
Từ quá trình lũ đến và qxảMax ta xác định được MN lớn nhất trong hồ và dung tích
cắt lũ;
•
Theo phương pháp Kotrêrin:
+ Trường hợp mực nước trước lũ cao bằng ngưỡng tràn:
Lũ đến dạng tam giác:
q
.T
Wm = WL − max ;
2
q max
Wm = WL 1 −
Q
Q
.T
max
W L = max ⇒
2
Wm
q
1 −
=
Q
max
max
W
L
Lũ đến dạng hình thang:
10
q max
Wm = W L 1 − η
Qmax
q max .T
T + t'
T
Wm = W L −
; W L = Qmax .
⇒
Với η =
2
T + t'
2
Qmax Wm
q
max = η 1 − W
L
Bằng cách tính thử dần ta sẽ tìm được qmax, Wmax và Zmax;
+ Trường hợp mực nước trước lũ thấp hơn ngưỡng tràn:
Lũ đến dạng tam giác:
q max
.α − Wd
Wm = W L 1 −
qmax .(T − t d )
Qmax .T
Qmax
Wm = WL − Wd −
; WL=
⇒
2
2
Qmax Wm + Wd
q
max = α 1 − W
L
Với α =
T − td
; td là thời gian chứa đầy hồ Wd; td=t2;
T
Lũ đến dạng hình thang:
q max
− Wd
Wm = W L 1 − αη
Qmax
q max .T
T + t'
Wm = W L −
− Wd ; WL=Qmax.
⇒
2
2
Qmax Wm + Wd
q
max = α .η 1 − W
L
Với η =
T
T − td
và α =
; td là thời gian chứa đầy hồ Wd;
T + t'
T
Bằng cách tính thử dần ta sẽ tìm được qmax, Wmax và Zmax;
2.11.2.3. Sử dung kết quả tính toán:
- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ:
ZVL=ZTLmax+δ
(δ=0,5÷0,7m)
Với ZTLmax được xác định bằng cách tra quan hệ Q xả ~ZTL ứng với qxảmax dẫn
dòng thiết kế;
- Đề ra biện pháp chống xói;
2.11.2.4. Chú ý:
Khi tính bằng chương mềm cần nêu rõ:
- Đề ra biện pháp chống xói;
- Số liệu đầu vào;
- Số liệu đầu ra;
11
- Nguyên lý tính toán;
- Phương pháp sử dụng trong tính toán;
2.12. Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng
2.12.1. Thiết kế công trình dẫn nước:
- Tuyến công trình;
- Các thông số của công trình;
- Tính toán khối lượng đào đắp;
- Phương pháp thi công;
2.12.2. Thiết kế công trình ngăn nước:
-
Tuyến đê quai;
-
Kích thước mặt cắt đê quai: Chọn theo đặc điểm vật liệu, kết cấu đê quai, điều kiện
chống thấm, giao thông, thiết bị thi công.....
-
Cao trình đỉnh:
2.12.
Zđqhl = Zhl + a ; a=(0.5-0.75m)
Zđqtl = Ztl + a’ ; a’=(0.5-0.77m)
Ngăn dòng
Chương 3. THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN
3.1. Phân chia các đợt đắp đập và xác định cường độ đắp đập
3.1.1. Phân chia các giai đoạn đắp đập
-
Căn cứ theo các mốc các cao trình khống chế đã chỉ ra trong phần tính toán dẫn dòng;
(Yêu cầu thể hiện trên cả mặt cắt dọc và mặt cắt ngang)
MÆT C¾T DäC
1
TK
C
IV
B
A
I
II
III
1
MÆT C¾T 1-1
TK
IV C
III
I
12
A
3.1.2 Tính khối lượng cho các đợt đắp đập
Khối lượng đắp đập và diện tích mặt đập của từng giai đoạn được tính theo
cao trình, lập bảng tính như bảng (3-1) dưới đây:
Bảng: 3-1
TT
Cao
trình
Diện
tích
Fi (m2)
Diện tích
trung bình
(m2)
Chiều
dày
(m)
Khối
lượng
(m3)
1
1
F1
2
2
F2
(F2+F1)/2
h21
h21*(F1+F2)/2
3
3
F3
(F3+F2)/2
h32
h32*(F2+F3)/2
…
…
…
…
…
…
i
i
Fi
(Fi+Fi-1)/2
…
…
…
…
n
n
Fn
(Fn+Fn-1)/2
Ghi chú
hii-1*(Fi+Fi-1)/2
…
…
hnn-1*(Fn+Fn-1)/2
n
∑h
Khối lượng
i =2
ii -1
* (Fi + Fi-1 )/2
-
Vẽ biểu đồ V∼Z và F∼Z để tiện thiết kế tổ chức thi công trên mặt đập;
-
Tính khối lượng đắp cho toàn bộ đập;
3.1.3 Tính cường độ đắp đập cho các giai đoạn
-
Căn cứ vào thời gian dự kiến đắp đập theo tiến độ tính toán được cường độ đắp cho
từng đợt. Cường độ đắp đập được tính theo công thức:
Vi
Qđắp =
(m3/ngày đêm hoặc m3/ca)
Ti
Trong đó:
Vi: khối lượng đắp giai đoạn thứ i
Ti: số ngày hoặc số ca thi công giai đoạn thứ i
-
Lập bảng theo dõi cường độ đắp đập (bảng 3-2):
Bảng 3-2
TT
Giai đoạn đắp đập
-
Vẽ biểu đồ cường độ:
Khối lượng
đắp (m3)
Thời gian
13
Cường độ
Ghi chú
BiÓu ®å c êng ®é ®¾p ®Ëp
3
Q (m /ca)
1400
1200
1200
1000
1300
1000
900
800
600
400
200
0
I
II
III
IV
Đ?t
3.2 Qui hoạch bãi vật liệu
3.2.1 Qui hoạch bãi vật liệu cho toàn bộ đập
3.2.1.1 Khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp
Vcần= Vđắp
γ TK
K1 K 2 K 3 K 4
γ tn
Trong đó:
Vđắp- khối lượng đắp yêu cầu theo thiết kế của toàn bộ đập;
Vcần- khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp của toàn bộ đập;
K1- hệ số kể đến lún, K1=1,1;
K2- hệ số tổn thất mặt đập, K2=1,08;
K3- hệ số tổn thất do vận chuyển, K3=1,04;
K4- hệ số tổn thất ở bãi (sót lại), K4=1,2;
3.2.1.2 Khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu
Vchủ yếu=(1,5÷2)Vcần
Trong đó: Vchủ yếu- khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu
3.2.1.3 Khối lượng của bãi vật liệu dự trữ
Vdt=(0,2÷0,3)Vchủ yếu
Trong đó: Vdt- khối lượng của bãi vật liệu dự trữ
Lập bảng qui hoạch các bãi vật liệu chủ yếu và bãi vật liệu dự trữ (bảng 3-3):
14
Bảng 3-3
Khoảng
cách đến
đập
(km)
Bãi
chủ yếu
(m3)
CY
TT
Tên bãi vật liệu
Trữ
lượng
(m3)
1
A
x
TL
a
2
B
y
HL
b
…
…
…
…
…
Vị trí
Bãi
dự trữ
(m3)
DT
…
…
3.2.2 Kế hoạch sử dụng bãi vật liệu cho từng đợt
3.2.2.1 Khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp
Sử dụng công thức: Vcần= Vđắp
γ TK
K1 K 2 K 3 K 4
γ tn
Trong đó:
Vđắp- khối lượng đắp yêu cầu theo thiết kế của từng đợt (đã tính ở Mục 3.2.2)
Vcần- khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp của từng đợt;
3.2.2.2 Khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu
Sử dụng công thức: Vchủ yếu=(1,5÷2)Vcần
Trong đó: Vchủ yếu- khối lượng của bãi vật liệu chủ yếu cho từng đợt;
3.2.2.3 Khối lượng của bãi vật liệu dự trữ
Sử dụng công thức: Vdt=(0,2÷0,3)Vchủ yếu
Trong đó: Vdt- khối lượng của bãi vật liệu dự trữ cho từng đợt
Lập bảng kế hoạch sử dụng bãi vật liệu cho từng đợt (bảng 3-4):
Bảng 3-5
Khoảng
cách đến
đập
(km)
Đợt I
Đợt II
CY
Trình tự khai thác
Tên bãi
vật liệu
Trữ lượng
(m3)
Vị trí
1
A
x
TL
a
CY
2
B
y
HL
b
DT
3
C
z
HL
c
TT
Đợt III
Đợt …
CY
DT
DT
3.3 Tính toán số xe máy và thiết bị phục vụ đắp đập
3.3.1 Chọn tổ hợp xe máy để đào và vận chuyển đất đắp đập
Phân tích để chọn tổ hợp xe máy để đào và vận chuyển đất đắp đập (cần phân tích chọn
tổ hợp sử dụng máy cạp hoặc máy đào).
Tổ hợp 1: Máy đào + ôtô + máy ủi + máy đầm
15
Tổ hợp 2: Máy cạp + máy ủi + máy đầm
3.3.2 Chọn loại thiết bị thi công
- Chọn loại thiết bị có các thông số kỹ thuật hợp lý để đào và vận chuyển đất đắp đập (cần
phải nêu các thông số kỹ thuật của loại thiết bị đã chọn).
- Khi chọn loại thiết bị nên sử dụng các tài liệu mới, thực tế đang dùng.
3.3.3 Tính toán số lượng xe máy phục vụ thi công
- Tính toán số lượng xe máy dựa theo năng suất thực tế của máy, sử dụng “Định mức dự
toán xây dựng công trình” ban hành kèm theo quyết định số 24/2005/QĐ-BXD ngày
29/7/2005 của Bộ trưởng Bộ xây dựng.
- Khi tính toán chọn số máy xúc và ô tô cần lưu ý không chọn số lượng quá ít hoặc quá
nhiều. Nếu xảy ra hiện tượng như vậy cần xem xét lại chủng loại và năng suất của máy để
chọn cho phù hợp. khuyến khích dùng máy đào gầu sấp, điều khiển bằng thủy lực. Không bắt
buộc phải thiết kế khoang đào mà cần chú ý đến tầng khai thác của bãi vật liệu.
- Chọn loại máy đầm cần căn cứ vào catalog của loại máy chọn để có các thông số cần
thiết
- Các giai đoạn thi công cần chọn chủng loại máy giống nhau cho tiện sử dụng và bảo
dưỡng.
- Khi tính số ô tô:
Hoặc dùng công thức:
noto = 1,5
ndao N dao
N oto .K T
cho trường hợp ô tô làm việc 2ca, máy đào làm việc 3ca;
Trong đó:
Nđào và Nôtô là năng suất thực tế của một máy đào và của một ô tô (m3/ca);
nôtô- số ô tô phối hợp với máy đào trong dây chuyền thi công;
KT là hệ số bảo đảm kỹ thuật của trạm sửa chữa ô tô KT=0,67÷0,7;
Sau khi tính phải chọn nôtô là số nguyên và trong thiết kế tổ chức thi công luôn luôn phải
bảo đảm điều kiện ưu tiên máy chủ đạo:
Nđào ≤ nôtô⋅Nôtô
Hoặc chỉ tính số ô tô làm việc và chọn thêm ô tô dự trữ.
Lập bảng thống kê số lượng xe máy cho từng đợt (bảng 3-5)
Bảng 3-5
Đợt
Cường
độ đào
3
(m /ca)
Số ngày
Cự ly
thi công
Số
máy
đào
Số ô tô
Làm
việc
3.3.4 Kiểm tra sự phối hợp giữa máy đào và ô tô
16
Dự
trữ
Số máy ủi
Làm
việc
Dự
trữ
Số máy đầm
Làm
việc
Dự
trữ
3.3.4.1 Số gầu xúc đầy một ô tô
m=
Q
= ( 4 ÷ 7)
q.γ tn .K H .K p'
Trong đó:
m: Số gầu xúc đầy một ô tô;
Q: Tải trọng của ô tô (tấn);
q: Dung tích gầu xúc (m3);
γ tn : dung trọng tự nhiên ở bãi vật liệu (T/m3);
KH: hệ số đầy gầu;
K p' =1/Kp (Kp: hệ số tơi xốp của đất lấy theo bảng 6-7 giáo trình thi công tập I);
Sau khi tính phải chọn m là số nguyên và kiểm tra lại tải trọng của ô tô;
3.3.4.2 Điều kiện phối hợp nhịp nhàng
(Điều kiện này không bắt buộc nhưng có thể sử dụng trong trường hợp cụ thể cần thiết)
(nôtô − 1) ≥
2L
+ t1 + t 2 + t 3
Vtb
3.4. Tính toán bố trí thi công trên mặt đập
Công tác mặt đập là khâu chủ yếu của thi công đập đất đầm nén . Nội dung công tác mặt
đập gồm các phần việc sau:
- Dọn nền và xử lý nền;
- Vận chuyển và rải đất trên mặt đập thành từng lớp;
- Xử lý độ ẩm trước hoặc sau khi rải đất (nếu cần);
- Đầm đất;
- Sửa mái và làm bảo vệ mái;
Cần dùng phương pháp thi công dây chuyền trên mặt đập cho các công việc rải, san, đầm.
Diện tích mỗi đoạn công tác phải bằng nhau và phải đủ kích thước để phát huy năng suất máy
thi công. Diện tích mỗi đoạn được xác định bởi cường độ thi công và chiều dày rải đất;
3.4.1 Chọn cao trình điển hình
Lấy theo qui định: cao trình điển hình được qui định theo chiều cao đập là các cao trình
0,2H; 0,4H; 0,6H; 0,8H và 1H.
3.4.2 Tính toán bố trí thi công trên mặt đập tại cao trình điển hình
Việc tính toán bố trí thi công trên mặt đập tại cao trình điển hình là hợp lý khi thỏa mãn
điều kiện cường độ:
Qkc
Trong đó:
Qkc- Cường độ khống chế đắp đập của giai đoạn đắp đập;
Qkc =
Qdap
n.K 3
Qđắp- Cường độ đắp của giai đoạn (đã tính tại bảng 3-2);
n - Số ca làm việc trong ngày;
K3- Hệ số tổn thất do vận chuyển, K3=1,04;
Qm- Cường độ thi công của máy đào;
Qm =
ndao ∏ dao
K3
Qtt - Cường độ đắp thực tế:
Qtt = Frtt .hc
hc - Chiều dày lớp đất sau khi đầm chặt: hc=0,7hr
hr - Chiều dày rải đất một lớp;
(hc và hr có thể lấy theo catalog của máy đầm hoặc lấy theo kết quả thí nghiệm đầm nén hiện
trường hoặc tính theo công thức trong giáo trình thi công Tập I nếu sử dụng máy đầm chân
dê của Liên Xô cũ)
tt
Frtt - diện tích rải thực tế: Fr = F / mtt
F- diện tích mặt đập tại cao trình thi công của giai đoạn đang thi công (m2)
mtt- số đoạn công tác thực tế là số nguyên của số đoạn công tác: m=F/Fr
Fr - diện tích rải đất trong một ca của máy (m2): Fr=Qm/hc
Số đoạn công tác phải thoả mãn điều kiện: mtt ≥ 3 nhưng không quá lớn sinh hiện tượng
đất phải chờ lâu mới san đầm ảnh hưởng chất lượng. Mặt khác nếu m tt = 1 hoặc 2 thì không
thoả mãn yêu cầu thi công dây chuyền của 3 khâu công việc. Trường hợp đó có thể khắc phục
bằng cách thay đổi ca thi công là 3giờ; 4 giờ ...
Lập bảng bố trí thi công trên mặt đập theo phương pháp dây chuyền (bảng 3-6)
Bảng 3-6
Ca
m
1
2
1
2
3
R
S
Đ
R
S
Đ
R
S
Đ
R
S
3
4
R, S: bố trí cho cao trình tiếp theo
3.4.3 Khống chế và kiểm tra chất lượng
18
4
5
R
6
S
R
Đ
-
Xử lý nền trước khi đắp
-
Xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp ở bãi vật liệu, thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn
xác định γkmax và độ ẩm tốt nhất
-
Kiểm tra độ chặt sau mỗi lớp đắp
-
Xử lý mặt nối tiếp
(Công tác kiểm tra chất lượng cần tuân theo tiêu chuẩn thi công đập đất đầm nén 14TCN 202004)
3.4.4 Thi công trong mùa mưa
-
Ca thi công
Biện pháp tiêu nước trên mặt đập và bãi vật liệu
3.5 Thi công các công tác khác
3.5.1 Xử lý khoan phụt hoặc thi công chân khay
3.5.2 Lát mái thượng lưu, trồng cỏ mái hạ lưu
3.5.3 Thi công vật thoát nước
3.6.4 Thi công rãnh thoát nước mái đập và vai đập
(Yêu cầu tính toán khối lượng, nêu biện pháp và trình tự thi công)
19
