Đồ án môn học thi công đập đất hồ chứa nước ngọt tỉnh ninh thuận

§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

MỤC LỤC
MỤC LỤC.................................................................................................................1
PHẦN I : GIỚI THIỆU CHUNG...............................................................................2
1/Đặc điểm kết cấu công trình:.............................................................................2
2/Tài liệu đòa hình ,đòa chất:..................................................................................3
3/Vật liệu xây dựng:..............................................................................................3
4/Điều kiện thi công:............................................................................................3
PHẦN II: THIẾT KẾ THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN:.......................................3
I/ Kế hoạch tiến độ thi công:................................................................................3
II/Tính toán khối lượng:.........................................................................................4
...............................................................................................................................6
III/ Đề xuất các phương án đào và vận chuyển:....................................................6
IV/Công tác ở bãi vật liệu:....................................................................................9
V/ Bố trí thi công trên mặt đập :..........................................................................10
V/ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ:........................................................................14

Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

1


§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

THIẾT KẾ THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN
PHẦN I : GIỚI THIỆU CHUNG

1/ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÔNG TRÌNH:

Công trình Hồ chứa suối Nước Ngọt thuộc đòa phận xã Vónh Hải, huyện

Ninh Hải, tỉnh Ninh Thuận ,có nhiệm đảm bảo cung cấp nước tưới 2vụ/năm cho
208 ha đất canh tác với các loại cây trồng như: nho, hành, tỏi và lúa ( trong đó tưới
tự chảy ch: 144,5ha và tưới bằng động lực: 63,5ha). Góp phần ổn đònh đời sống
nhân dân vùng thiếu nước, khô hạn thuộc xã Vónh Hải, huyện Ninh Hải.
Quy mô công trình:
- Đập đầu mối:
Hồ chứa có dung tích tổng cộng 1,81 triệu m 3, dung tích hữu ích 1,574 triệu
m3, diện tích mặt hồ lớn nhất: 27,81ha.
Cấp công trình: Đập đầu mối thuộc công trình cấp IV, loại đập đất đồng chất
đắp trên nền đá gốc, có chân khay. Chiều rộng đỉnh đập B = 5m. Cao trình đỉnh
đập 61,3m, cao trình tường chắn sóng 62m. Chiều dài đập 294m, chiều cao đập
max: 22,8m. Hệ số mái thượng lưu m = 3. Bảo vệ mái thượng lưu và chống thấm
bằng gia cố tấm bê tông cốt thép M200, kích thước 15×20m, dày 20cm. Phía dưới
là lớp bê tông lót M100, đá 2×4, dày 10cm. Nối tiếp giữa các tấm bê tông bằng
khớp nối cao su củ tỏi và bao tải nhựa đường.
Hệ số mái hạ lưu m = 2,75, cao trình cơ hạ lưu: 51,5m, bề rộng cơ 3m. Trên
cơ có rãnh thoát nước bằng đá xây vữa M100, kích thước rãnh b×h = 0,4×0,4m; dốc
về hai đầu đập với i = 0,001.
Thiết bò thoát nước thân đập: Hình thức đống đá tiêu nước. Mái đập hạ lưu
xây rãnh thoát nước và trồng cỏ bảo vệ.
- Cống lấy nước:
Cống lấy nước được sử dụng kết hợp để làm cống dẫn dòng trong giai đoạn thi
công, cao trình ngưỡng cống +49,6m, cao trình đáy cống +42m, lưu lượng thiết kế
0,311m3/s, cống dài 146,3m trong đó phần cống chính 102,8m, phần cống dẫn dòng
lắp sau van dài 43,5m ( sẽ tháo gỡ sau khi dẫn dòng xong). Thân cống bằng ống
thép φ600mm, dày 8mm. Cửa van φ600 đặt ở cuối cống, loại van đóa, đặt 2 van nối
tiếp nhau: van sau là van công tác thường xuyên, van trước là van được sử dụng để
sửa chữa hoặc thay thế van công tác.
- Tràn xả lũ:
Bố trí tràn ngang, hình thức tràn tự do. Cao trình đỉnh tràn: 58,78m, bề rộng

tràn: 60m, cột nước tràn Hmax = 1,99m. Lưu lượng xả: Qmax (P=1,5%) = 268m3/s.
Chiều dài máng bên L1 = 69m, chiều dài chuyển tiếp L2 = 64,34m, chiều dài dốc
nước L3 = 60m. Chiều rộng đáy máng bên: B = 4 ÷ 10m.
Tràn nằm trên nền đá gốc, kết cấu bằng bê tông cốt thép M200.

Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

2


§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

2/TÀI LIỆU ĐỊA HÌNH ,ĐỊA CHẤT:

Gồm bình đồ bố trí chung ,cắt dọc , cắt ngang đập ,nơi xây dựng đập nằm
trong vùng trung du, đồi núi không cao lắm.tuyến xây dựng công trình có đòa chất
đơn giản, tầng đá gốc cứng chắc ít nứt nẻ.
3/VẬT LIỆU XÂY DỰNG:
- Đất đắp đập khai thác tại mỏ A ở bãi chân núi phía trong ao Thái An, cự ly
vận chuyển đất đắp đập theo thiết kế dự toán là 7km ( ngoài diện tích khu tưới)
cung ứng đất đắp 3/4 khối lượng đập, và mỏ B cự ly 2,5km đắp 1/4 khối lượng còn
lại. Bắt buộc đơn vò thi công phải khai thác đất đắp đập tại bãi lấy đất này.
- Các vật liệu khác:
+ Đá chẻ, đá hộc, cát vàng lấy tại chỗ, cự ly 5km.
+ Đá dăm 1×2, 2×4 và 4×6 lấy tại đèo Cậu ( có thể lấy tại Giác Lan), cự
ly 40km.
+ Xi măng, sắt thép, cốp pha lấy tại Phan Rang, cự ly 35km.
4/ĐIỀU KIỆN THI CÔNG:

Điều kiện thi công cơ giới kết hợp thủ công Đơn vò thi công trong ngành, có

đầy đủ phương tiện máy móc thiết bò, nhân lực ,cung ứng đầy đủ vật tư thuận lợi
trong quá trình thi công.
Trong phạm vi đồ án môn học ta chỉ tính toán thiết kế thi công phần đập đất,
với điều kiện thi công cơ giới có kết hợp thủ công.

PHẦN II: THIẾT KẾ THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN:
I/ KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG:

1/ Thời gian thi công : 3 năm ( từ 11/2001 ÷10/2004)
Chi tiết tiến độ thi công được thể hiện ở bản vẽ tiến độ thi công.
Số ngày thi công mùa khô bình quân 26 ngày/tháng (mùa khô từ tháng 12÷
tháng 4 năm sau)
Số ngày thi công mùa mưa bình quân 13 ngày/tháng (mùa mưa từ tháng 5÷
tháng11)
2/ Phương án dẫn dòng :
+ Năm thứ nhất: Dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên
+ Năm thứ hai: Dẫn dòng qua cống ngầm trong mùa khô, mùa lũ dẫn qua tràn
chính.
+ Năm thứ ba: Ngăn dòng và tích nước trong hồ
- Ngăn dòng vào ngày 15/01/2004
3/ Các mốc khống chế:
+ Đến 30/8 năm thi công thứ nhất ( 2002): Hoàn chỉnh móng đập, cống dẫn
dòng, cống tưới, tràn xả lũ.
+ Thời gian đắp đập:
Từ 01/2003 ÷ 8/2003, trong đó:
Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

3

§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

- Từ 01/01/2003 ÷ 15/4/2003: Đắp đập đến cao trình +52,50 để tránh lũ
tiểu mãn.
- Từ 01/5/2003 ÷ 30/8/2003:
Hoàn thành khối lượng đất đắp đập còn
lại.
+ Thời gian ngăn dòng: ngày 15/01/2004 ( năm thứ 3), đến 30/4 năm thứ 3 bòt
xong cống dẫn dòng.
+ Hoàn thiện và bàn giao công trình: Trước 30/8/2004
Dựa vào thời gian thi công của công trình là 3 năm và khối lượng các hạng
mục công trình để vạch ra tiến độ thi công hợp lý ( Xem bản vẽ Tổng tiến độ thi
công No.TĐTC-01)
II/TÍNH TOÁN KHỐI LƯNG:

1/ Phân chia đợt thi công :

Thời gian khởi công : 01/11/2001
Thời gian hoàn thành : 30/8/2004
Thời gian thi công các hạng mục công trình như sau:
+ Từ 01/11/2001 ÷ 31/12/2001: Là thời gian chuẩn bò, thi công các công trình
phụ trợ như: dọn mặt bằng, làm đường thi công, lán trại, kho xưởng, phát dọn lòng
hồ, ...
+ Từ 01/01/2002 ÷ 31/12/2002: Thi công xong các hạng mục công trình như:
Tràn xả lũ, Cống lấy nước, Cống dẫn dòng, Kênh dẫn dòng, Đê quai.
+ Chọn thời gian thực tế bắt đầu đắp đập là ngày 01/01/2003. Thời gian hoàn
thành việc đắp đập là ngày 30/8/2003.
+ Ngăn dòng ( bòt cống dẫn dòng) vào ngày 15/01/2004.
+ Từ 01/9/2003 ÷ 30/8/2004: Trồng cỏ bảo vệ, xây rãnh tiêu nước mái hạ lưu,
tiếp tục thi công các phần việc còn lại để hoàn thiện công trình, đưa vào nghiệm

thu bàn giao công trình.
Như vậy, thời gian đắp đập từ ngày 01/01/2003 ÷ 30/8/2003.
+ Trên cơ sở thời gian đã chọn và các yêu cầu về ∇ đập để chống lũ chính vụ,
lũ tiểu mãn, điều kiện dẫn dòng, có thể chia quá trình đắp đập thành 2 đợt như
sau :
ĐT I : Từ ngày 01/01/2003 ÷ 15/4/2003 đắp đập lên đến ∇52,50. Dẫn dòng qua
lòng sông thu hẹp (01/01/2003 ÷ 15/02/2003) và dẫn dòng qua cống lấy nước.
ĐT II : Từ ngày 01/5/2003 ÷ 30/8/2003 hoàn thành việc đắp đập với khối lượng đất
đắp còn lại. Đến ngày 15/5/2003 tích nước phục vụ sản xuất.

2/ Tính toán khối lượng :

Dựa vào trắc dọc, trắc ngang đập , dùng phương pháp hình học trên từng mặt
cắt và áp dụng công thức :
 F + Fi +1 
Vi =  i
 × L i ÷i +1
2



(2-1)

Trong đó :
Vi : Khối lượng đất đắp trong đoạn thứ i.
Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

4

§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

Fi , Fi+1 : Diện tích mặt cắt đắp đầu và cuối đoạn.
Li ÷ i+1 : Khoảng cách giữa 2 mặt cắt.
Kết quả tổng khối lượng đất đắp là : V = 245.613 m3
Cũng từ kết quả tính trên chúng ta xây dựng được quan hệ giữa cao trình và
khối lượng đất đắp đập như bảng 1.

3/ Tính cường độ thi công :

Theo từng đợt đắp đã phân chia trong mục 1 và dựa vào kết quả tính khối
lượng trên. Lập bảng tính toán khối lượng đào, đắp từng giai đoạn như sau :
Bảng 1:
Đợt

(1)
I
II

C.Tr Đập
Từ ∇ ÷∇

K.Lượng
Đắp (m3)

K.Lượng
Đào (m3)

Thời gian
TC (ng.đ)

Cường độ
Đắp (m3/ngđ)

Cường độ
Đào (m3/ngđ)

(6)
1.496,28
1.500,00

(7)
1.731,19
1.740,50

(2)
38,5 ÷52,5
52,5÷61,3

(3)
155.613
90.000

(4)
180.044
104.130

(5)
104
60

Σ

245.613

284.174

164

Giải thích các cột :
Cột (3) : Là khối lượng đất đắp tính theo công thức (2-1).
Cột (4) : Khối lượng đất đào dùng để đắp tính theo công thức
Vđào = Vđắp ×

γ 0 TK
× K1 × K 2 × K 3
γ 0 TN

Trong đó :
γ0TK:
Dung trọng khô thiết kế của đất đắp đập = 1,78 T/m3
γ0TN:
Dung trọng tự nhiên của đất đào để đắp = 1,90 T/m3
K1 = 1,1:
Hệ số tổn thất do lún
K2 = 1,08:
Hệ số tổn thất trên đập
K3 = 1,04:
Hệ số tổn thất do vận chuyển
Thay vào công thức ta có:

Vđào = Vđắp ×

γ 0 TK
1,78
× K 1 × K 2 × K 3 = Vđắp ×
× 1,10 × 1,08 × 1,04 = 1,157Vđắp
γ 0 TN
1,90

Cột (5) Thời gian thi công đã trừ ngày nghỉ
Cột (6) : Q đắp =
Cột (7) : Q đào

Vđắp

TTC
V
= đào
TTC

Các Qi tính ra trong bảng thỏa mãn yêu cầu khống chế : Qi ≤ 3000 m3/ngđ
4/ Tính toán trữ lượng đất yêu cầu:
Vyêu cầu = K4×Vđào
Trong đó : K4 là hệ số đào sót ở bãi vật liệu =1.2.
Vyêu cầu = 1.2×284.174 = 341.009m3
Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

5

§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

5/ Tính trữ lượng dự trữ:
Vdựtrữ = (1.5÷2) Vđào = 1.5×284.174 =426.261 m3
6/ Tính khối lượng vật liệu chủ yếu:
Vchủyếu =3/4 Vđắp=3/4 × 245.613 = 184.210 m3
- Bãi vật liệu A tại bãi chân núi phía trong ao Thái An, cự ly vận chuyển đất
đắp đập theo thiết kế dự toán là 7km ( ngoài diện tích khu tưới), chiều sâu khai
thác là 2,5m. Trữ lượng của bãi vật liệu bằng 3/4Vđắp.
- Bãi vật liệu B nằm ở hạ lưu đập, cách tuyến đập 2,5km, độ sâu khai thác
2.5m.Trữ lượng của bãi vật liệu bằng 1/4 khối lượng đập.
Đây là điều kiện bắt buộc đơn vò thi công phải khai thác vật liệu ở bãi này để
tránh làm mất ổn đònh diện tích canh tác của đòa phương.
Bảng dự trữ vật liệu
Tên bãi
Bãi vật liệu A
Bãi vật liệu B
Tổng cộng

Cự ly vận
chuyển (km)
7,0
2,5

Chiều dày khai
thác (m)
2.5
2.5

Trữ lượng

(m3)
255.757,0
85.096,0
340.853,0

Ghi chú
Hạ lưu
Hạ lưu

III/ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÀO VÀ VẬN CHUYỂN:

1/ Đề xuất các phương án đào và vận chuyển :
* Căn cứ vào đòa hình khu vực
* Căn cứ vào cao trình, cự ly các bãi vật liệu hiện có.
* Căn cứ vào chiều sâu khai thác các bãi vật liệu
Ta đề xuất 2 phương án:
-Phương án 1: Dùng phương án dùng tổ hợp máy đào + ô tô + máy ủi.
Với cự ly và đòa hình này thì khối lượng thi công nhanh nhưng giá thành đắt.
-Phương án 2: Dùng phương án máy cạp
Phương án này giá thành rẻ hơn nhưng khó thực hiện với đòa hình và cự ly
trên.
Qua so sánh ta chọn phương án 1
2/Tính toán cho phương án đã chọn:
Với phương án đã chọn dựa vào Đònh mức dự toán xây dựng cơ bản ban hành
kèm theo Quyết đònh số 1242/1998/QĐ-BXD, ngày 25/11/1998 của Bộ xây dựng,
ta chọn mã hiệu BD.1782 thành phần hao phí như sau:

Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

6

§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

Đơn vò tính : 100 m3
Mã hiệu

Cự ly

Cấp đất

BD.1782

≤ 1000, v/c tiếp ≤ 7km

II

Thành phần hao phí
Máy xúc ≤ 1,25 m3
Ô tô ≤ 10 T
Máy ủi ≤ 110 CV

ĐVò
Ca
Ca
Ca

Giá trò
0,198
0,986

0,036

Từ kết quả ở bảng trên ta tính được năng suất các loại xe, máy :
100
= 505,05 m3/ca
0,198
100
π ôtô =
= 101,42 m3/ca
0,986
100
π ủi =
= 2.777,78 m3/ca
0,036
π đào =

- Máy đào:
- Ô tô:
- Máy ủi:

*Tính số xe máy:
- Chọn Qđào = Qmax trong biểu đồ cường độ yêu cầu trong các đợt đắp đập đã
tính. Do số liệu tính toán lớn hơn cho phép nên chọn Q max= 1.740,5 m3/ngày đêm
để tính.
Số lượng xe máy cần dùng :
- Máy đào:

n đào =

Q đào

1.740,5
=
= 1,72 chiếc
π đào × n ca 505,05 × 2

Chọn số máy làm việc nđào = 2 chiếc, số máy dự trữ 1 chiếc
- Ô tô:

n ôtô =

n đào × π đào 1.740,5
=
= 17,16 chiếc
π ôtô
101,42

Chọn số máy làm việc nôtô = 18 chiếc, số xe dự trữ 6 chiếc
-Máy ủi:
Trong đó:
n đào . πđào:
πủi :
K3:

n ủi =

n đào × π đào
π ủi × K 3

Số lượng, năng suất máy đào.
Năng suất của máy ủi

Hệ số phối hợp xe máy xét đến hiệu quả san đất K3 = 1,3.
n

×π

2 × 505,05

đào
đào
⇒ n ủi = π × K = 2777,78 × 1,3 = 0,3
ủi
3
Chọn nủi = 1, số máy dự trữ 1 chiếc

* Kiểm tra sự làm việc hợp lý của máy xúc và loại xe ô tô :
m=

Trong đó :
Q = 10 T:
K'P:
KH:

Q
q × γ TN × K H × K' P

Tải trọng xe ô tô
Hệ số xét đến tơi xốp của đất , K'P = 1/ KP với KP=1,18
Hệ số đầu gàu, lấy KH = 0,98

Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

7


§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

q = 1,25 m3: Dung tích gầu
γtn = 1,90 T/m3: Dung trọng tự nhiên
Theo Zhawku m = 4 ÷ 7, tốt nhất là m = 3 ÷ 5
Q×K

10 × 1,3

P
⇒ m = q × γ × K = 1,25 × 1,9 × 0,98 = 5,04 ≈ 5
TN
H

Với : m = 5 đảm bảo điều kiện trên như vậy việc chọn xe máy như trên là phù
hợp với yêu cầu phối hợp về mặt dung tích.
Căn cứ năng lực thiết bò của đơn vò thi công, thực tế hiện trường, đường thi
công và cự ly vận chuyển, ở đây ta chọn loại ôtô tự đổ Kamaz do LB Nga sản xuất
với các thông số kỹ thuật như sau:
* Loại, model:
Kamaz 55111
* Dung tích thùng xe (ben):
6,0 m3
* Công suất động cơ:
191kw (260HP)
* Trọng lượng xe không tải:

9,05 tấn
* Tải trọng:
12 tấn
* Tốc độ tối đa:
80km/h
* Độ vượt dốc tối đa:
30%
* Bán kính quay vòng:
9m
* Chiều rộng xe ( tính từ mép ngoài cùng của 2 lốp sau):
2,35 m
Số lượng ô tô phục vụ cho một máy đào trong dây chuyền sản xuất phải
đảm bảo điều kiện làm việc liên tục của máy đào. Như vậy cần phải thoả mãn yêu
cầu là trong thời gian một xe chở nặng đang đi trên đường tới vò trí đổ và ở lại vò trí
chờ lấy đất thì các xe khác đã được máy đào đổ đầy.
* Kiểm tra sự phối hợp làm việc của ô tô và máy đào :
Áp dụng công thức:
Trong đó :
n:
Tbốc:
Tchukỳ :
t’:
m:
⇒
⇒
L:
tđổ :
tđợi :
V:

(n − 1)Tbốc ≥

2.L
+ t đổ + t đợi
V

Số ô tô phối hợp với 1 máy xúc, theo tính toán ở trên: n = 18
Là thời gian máy đào bốc lên xe: Tbốc =mTchukỳ+t’
Thời gian một chu kỳ làm việc của máy đào = 30’’=0,008h
Thời gian chậm trễ =30’’= 0,008h
Số gàu đổ lên ô tô
Tbốc = 5.0,008 + 0,008 = 0,048h
(n – 1) Tbốc = (18 – 1) . 0,048 = 0,816 h
Đoạn đường đi và về của ôtô
L = Lcự ly + Lquay đầu ≈ 7 km.
Thời gian ôtô đổ đất xuống đập tđổ = 60s = 0,017 h
Thời gian đợi xe ôtô lên mặt đập tđợi = 100s = 0,028 h
Vận tốc trung bình của xe ôtô đi và về : V = (15 ÷ 20) km/h.

Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

8


§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

2.L
2×7
+ t đổ + t đợi =
+ 0,017 + 0,028 = 0,895h

V
20

So sánh ta thấy :

(n − 1)Tbốc = 0,816 h <

2.L
+ t đổ + t đợi = 0,895h
V

⇒ Không thỏa mãn yêu cầu về sự phối hợp theo thời gian.
Biện pháp xử lý ở đây là tăng số lượng xe ôtô vận chuyển vì cự ly vận chuyển
xa. Chọn số ô tô sử dụng để vận chuyển đất đắp là 20 chiếc.
Kiểm tra lại:
(n – 1) Tbốc = (20 – 1) . 0,048 = 0,912 h
⇒ (n − 1)Tbốc = 0,912 h >

2.L
+ t đổ + t đợi = 0,895h
V

⇒ Thoả mãn yêu cầu về sự phối hợp theo thời gian.
IV/CÔNG TÁC Ở BÃI VẬT LIỆU:

1/Đề ra kế hoạch sử dụng bãi vật liệu:
Khi sử dụng phải đảm bảo các nguyên tắc sau
- Đảm bảo gần trước xa sau,thấp trước cao sau,thượng lưu trước hạ lưu sau.
- Tận dụng đường giao thông sẵn có, đường giao thông không chồng chéo
Vcần đào = K.Vđào = 1,4 Vđào

Trong đó : K là hệ số tổn thất ở bãi vật liệu K = 1,4.
2/Thiết kế và vẽ khoang đào:

Căn cứ năng lực thiết bò của đơn vò thi công và điều kiện thi công thực tế của
công trình, chọn loại máy đào thuỷ lực gầu nghòch do Nhật Bản sản xuất - máy đào
Sumitomo SH220-3 với các thông số kỹ thuật như sau:
* Loại, model:
Sumitomo SH220-3
* Kiểu:
Máy đào thuỷ lực gầu nghòch
* Dung tích gầu:
1,25m3
* Công suất động cơ:
121kw (162HP)
* Trọng lượng:
23,3 tấn
* Kích thước giới hạn ( Dài×Rộng×Cao):
9,88×3,19×2,95 (m)
* Áp lực lên đất:
P = 50KPa ( 0,51 kgf/cm2)
* Lực đào ( tính tại gầu):
160kN
* Vận tốc di chuyển:
3,4 ÷ 5,5 km/h
* Chiều rộng 1 bản xích:
60cm
* Bán kính đào lớn nhất:
10,42 m
* Tầm với đào cao nhất:
9,81 m

* Tầm với đào sâu nhất:
6,97 m
- Tùy theo bố trí sự phối hợp giữa xe vận chuyển và máy đào mà chia ra 2
loại khoang đào : Khoang đào cùng hướng và khoang đào bên.

Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

9


§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

Với xe vận chuyển có tuyến song song với tuyến đào và có đường đi riêng thì
khoang đào được chọn là khoang đào bên.
Ở đây chọn tính toán thiết kế khoang đào bên kiểu bằng.
α * Chiều cao khoang đào :
β * Gọi H0 là độ cao tiêu chuẩn khoang đào, ta có:
χ H0 =

q.K H
b.c.K P

Trong đó :
q: Dung tích gầu tiêu chuẩn, q = 1,25m3
KH : Hệ số đầy gầu, KH = 0,98. KH = f(loại đất)
b: Chiều rộng của băng đất bò cắt, b = 1,0 m
c: Chiều cao phôi đất bò cắt, c = 0,2 m
KP: Hệ số tơi xốp, KP = 1,18
⇒

H0 =

q.K H
1,25 × 0,98
=
= 5,19 m
b.c.K P 1 × 0,2 × 1,18

δ * Chiều rộng khoang đào bên :
ε

B = Γ + r. cos α −

b xe
−c
2

Trong đó :
Γ : Bán kính đào lớn nhất ở ngay mặt máy đứng, theo thông số kỹ thuật của
máy đào thuỷ lực gầu nghòch Sumitom SH220-3 chọn ở trên có Γ = 10,42 m
r : Bán kính đổ lớn nhất, do không có bảng tra nên tạm lấy r = 10 m
α : Góc giữa đường vuông góc với trục đường vận chuyển. Lấy α=0 ⇒
cosα=1.
bxe: Bề rộng của phương tiện vận chuyển. Tra thông số kỹ thuật của loại ô tô
chọn ở trên là loại xe Kamaz 55111 có bxe = 2,35 m.
c: Khoảng cách từ mép đào đến phương vận chuyển, c = f(loại đất). Chọn c=1
m.
⇒ B = Γ + r. cos α −

b xe

2,35
− c = 10,42 + 10. cos 0 o −
− 1 = 20,25m
2
2

Vậy khoang đào bên kiểu bằng được thiết kế có :
- Chiều cao đào tiêu chuẩn : H0 = 5,20 m
- Bề rộng khoang đào
: B = 20,25 m
V/ BỐ TRÍ THI CÔNG TRÊN MẶT ĐẬP :

1/Xác đònh phương án đầm nén:
Chọn phương án đầm tiến lùi
2/Tính toán số máy đầm:
Chọn loại đầm rung chân cừu tự hành với tải trọng đầm P = 25 tấn, với các
thông số kỹ thuật sau :
* Loại, model:
Bomag BW211 D-3
Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

10


§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

* Kiểu:
Đầm rung tự hành chân cừu
* Công suất đònh mức của động cơ:
144HP (103KW)

* Chiều rộng đầm nén:
2,13m
* Đường kính quả lu:
1,5m
* Số lượng chân cừu:
150 cái
* Chiều cao chân cừu:
100 mm
* Diện tích 1 chân cừu:
137cm2
* Sức rung:
+ Chế độ thấp:
- Tần số rung:
36Hz
- Lực ly tâm:
20,2tấn ( 198kN)
- Chiều sâu nén tác động (đắp đất)
0,2÷0,4m
+ Chế độ cao:
- Tần số rung:
30Hz
- Lực ly tâm:
28,1tấn ( 275kN)
- Chiều sâu nén tác động (đắp đất)
0,2÷0,4m
* Công suất nén ( đắp đất):
220 ÷ 440 m3/h
*Vận tốc di chuyển:
0 ÷ 16 Km/h
-Tra đònh mức dự toán xây dựng cơ bản 1242 năm 1998 của Bộ xây dựng ban

hành với công việc đầm đất γK ≤ 1,8 T/m3, đầm chân dê tải trọng 25 tấn ứng với
mã hiệu BK.3332. Theo đònh mức hao phí khi đầm 100 m3 là 0,226 ca máy đầm.
100
= 442,47 m3/ca
0,226
n đào × π đào
⇒ Số máy đầm: n đầm = π × K
3
đầm

⇒ π đầm =

Trong đó :
nđàπđào:
πđầm:
K3:

Chọn nđầm

Số lượng, năng suất máy đào.
Năng suất của máy đầm
Hệ số tổn thất trên mặt đập K2 = 1,02.
n

1 × 505,05

×π

đào
đào

⇒ n đầm = π × K = 442,47 × 1,02 = 1,12 chiếc
3
đầm
= 2 chiếc.

3/ Tính số lần đầm :
Áp dụng công thức:

n = K×

S
F×m

Trong đó :
S: Diện tích bề mặt của đầm khi lăn một vòng.
S = π×D×B = 3,14×1,5×2,13 = 10,03 m2
F: Diện tích đáy 1 chân cừu, F = 137cm2 = 0,0137 m2
m: Tổng số chân cừu m = 150

Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

11


§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

K: Hệ số xét đến sự phân bố không đều của các nốt chân cừu thường lấy K
= 1,2 ÷ 1,3. Chọn K = 1,3
n = k×

S
10,03
= 1,3 ×
= 6,35 lần. Chọn số lần đầm là 7 lần.
F×m
0,0137 × 150

4/ Tính chiều dày rải đất :
Hrải = 1,5 L = 1,5. 0,1 = 0,15 m
L : Độ cao hoặc chiều dài của chân dê.
Tuy nhiên, theo kinh nghiệm và chiều sâu nén tác động của thiết bò đầm
( theo thông số của loại máy đầm Bomag BW211 D-3 chọn ở trên khi đắp đất là
0,2÷0,4m) nên ta chọn chiều dày lớp rải là 0,3 ÷ 0,35m.
5/Thiết kế thi công trên mặt đập :
Phải đảm bảo: Cường độ khống chế ≤ Cường độ thi công thực tế ≤ Cường độ
của máy ( Qkhốngchế ≤ Qthựctế ≤ Qmáy) (*), trong đó:
- Cường độ khống chế:

Q Khốngchế =

vận chuyển: K3 = 1,1.
Q Máy =

- Cường độ của máy:

Q đào
(m3/ca) với K3 là hệ số tổn thất do
n ca .K 3

n đào .π đào

(m3/ca)
K3

(1)
(2)

- Cường độ thực tế:
QThực tế = FThực tế ×H0 rải (m3/ca) (3)
Tổ chức thi công dây chuyền trên mặt đập bao gồm : rải – san – đầm.
a/ Chọn bố trí thi công ở cao trình +51,6
Ở cao trình +51,6 mặt đập có:
- Chiều dài đập là:
L = 92,06 m
- Chiều rộng mặt đập là: B = 66,50 m
-Diện tích mặt đập ở cao trình +51,6 là :
Fmđ = (B x L) = 66,50×62,06 = 4.127 m2
n.π

đào
- Diện tích rải: Frải = H
rải
Trong đó:
n:
Số lượng máy đào, n = 2
πđào :
Năng suất máy đào, πđào = 505,05 m3/ca
Hrải : Độ dày rải đất mỗi lớp = 0,35 m

n.π

đào
=
⇒ ⇒ Frải = H
rải

F

2 × 505,05
= 2.886,0 m2
0,35

4.127,0

mđ
- Số đoạn công tác: m = F = 2.886,0 = 1,43 ⇒ Chọn m = 2
rải

- Diện tích thực mỗi dải: FThựctế =

Fmđ 4.127,0
=
= 2.063,5 m2
m
2

Vậy:
- Cường độ thực tế : Qthựctế = Fthựctế ×Hrải = 2.063,5 × 0,35 = 722,23 m3/ca
Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

(3')

12


§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

Q

1.740,5

đào
- Cường độ khống chế: Từ (1) ⇒ Q Khốngchế = n .K = 2 × 1,1 = 791,14 (m3/ca) (1')
ca
3

- Cường độ của máy: Từ (2) ⇒ Q Máy =

n đào .π đào 2 × 505,05
=
= 918,27 (m3/ca)
K3
1,1

(2')

Từ điều kiện (*) và so sánh (1'), (2') và (3') ta thấy :
Qkhốngchế = 791,14 > Qthựctế = 722,23 < Qmáy = 918,27 (m3/ca)
Do vậy, việc bố trí thi công mặt đập ở cao trình +51,6 như trên là chưa hợp lý
cần phải xử lý bằng cách tăng số giờ thi công trong một ca lên.
b/ Chọn bố trí thi công ở cao trình +56,0m
Ở cao trình +51,6 mặt đập có:

- Chiều dài đập là:
L = 108,32 m
- Chiều rộng mặt đập là: B = 38,20 m
-Diện tích mặt đập ở cao trình +51,6 là :
Fmđ = (B x L) = 38,20×108,32 = 4.137,82 m2
n.π

đào
- Diện tích rải: Frải = H
rải

Trong đó:
n:
Số lượng máy đào, n = 2
πđào :
Năng suất máy đào, πđào = 505,05 m3/ca
Hrải : Độ dày rải đất mỗi lớp = 0,35 m
n.π

2 × 505,05
= 2.886,0 m2
0,35
Fmđ 4.137,82
- Số đoạn công tác: m = F = 2.886,0 = 1,43 ⇒ Chọn m = 2
rải
F
4.137,82
= 2.068,91 m2
- Diện tích thực mỗi dải: FThựctế = mđ =
m

2
đào
=
⇒ Frải = H
rải

Vậy:
- Cường độ thực tế : Qthựctế = Fthựctế ×Hrải = 2.068,91 × 0,35 = 724,12 m3/ca (3')
Q

1.740,5

đào
- Cường độ khống chế: Từ (1) ⇒ Q Khốngchế = n .K = 2 × 1,1 = 791,14 (m3/ca) (1')
ca
3

- Cường độ của máy: Từ (2) ⇒ Q Máy =

n đào .π đào 2 × 505,05
=
= 918,27 (m3/ca)
K3
1,1

(2')

Từ điều kiện (*) và so sánh (1'), (2') và (3') ta thấy :
Qkhốngchế = 791,14 > Qthựctế = 724,12 < Qmáy = 918,27 (m3/ca)
Do vậy, việc bố trí thi công mặt đập ở cao trình +56,0m như trên là chưa hợp

lý cần phải xử lý bằng cách tăng số giờ thi công trong một ca lên.
Tóm lại: Qua tính toán việc bố trí thi công ở mặt đập tại cao trình +51,6 và
+56,0m ta thấy để việc bố trí thi công ở mặt đập được hợp lý cần phải xử lý bằng
cách tăng số giờ thi công trong một ca lên.

Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

13


§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

V/ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ:

Trong thực tế thi công hạng mục đập đất của các công trình đầu mối hồ chứa
nươc, các đơn vò thi công thường chọn phương án thi công sử dụng tổ hợp máy đào
+ ô tô + máy ủi trong công việc đào, đắp đất. Mặc dù sử dụng phương án này có
thể làm tăng chi phí thi công nhưng đối với những công trình phải thi công trong
điều kiện đòa hình khó khăn phức tạp, cự ly vận chuyển đất đào, đắp xa thi đây là
phương án tối ưu. Mặt khác, với với khu vực Miền Trung và Tây Nguyên, thời tiết
khắc nghiệt việc thi công các công trình thường phải đảm bảo yêu cầu về tiến độ
nhất là phải vượt lũ tiểu mãn và mùa mưa lũ chính vụ, đây cũng chính là phương
án mà khó có phương án nào có thể thay thế hoàn toàn được.
Với phạm vi đồ án này, việc tính toán và chọn thiết bò như trên tương đối sát
với thực tế thi công về mặt thiết bò thường được các đơn vò thi công sử dụng. Tuy
nhiên vì thiếu nhiều dữ kiện trong tính toán nên việc bố trí, phối hợp giữa các loại
thiết bò với nhau cũng như bố trí thi công tại hiện trường chưa được hợp lý.
Về tiến độ và các mốc khống chế theo bài ra là hợp lý.
Vì thời gian có hạn, kiến thức còn nhiều hạn chế, bước đầu làm quen với các
phương pháp tính toán trong thi công các công trình thuỷ lợi nên chắc chắn đồ án

môn học này không tránh khỏi thiếu sót, kính mong được sự chỉ bảo của thầy giáo
bộ môn và các bạn trong lớp để em được bổ sung kiến thức và kinh nghiệm phục
vụ cho việc làm đồ án tốt nghiệp cũng như quá trình công tác sau này được tốt hơn.
Nhân đây, em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đối với thầy giáo Th.S
Đỗ Văn Lượng, các cô, chú ở Phòng Kỹ thuật - Công ty XDTL 25 và các bạn trong
nhóm thực tập đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện Đồ án
môn học thi công: Thiết kế thi phần đập đất đầm nén - Công trình Hồ chứa Suối
Nước Ngọt, huyện Ninh Hải, tỉnh Ninh Thuận.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn !
Quảng Ngãi, ngày 14 tháng 2 năm 2003
Sinh viên thực hiện:

Trần Quang Khánh
Lớp TH9 - Trung tâm ĐH2 - ĐHTL

Sinh Viªn thùc hiƯn: Lª Kh¾c Tun

14


§å ¸n m«n häc: Thi c«ng ®Ëp ®Êt

Sinh Viªn thùc hiÖn: Lª Kh¾c TuyÕn

15