CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẬP ĐÁT ĐẦM NÉN
3.2 Thiết kế tổ chức đắp đập
3.2.3 Cường độ đào đất của từng giai đoạn
Khối lượng cần đào trong từng đợt là:
Vđào = Vđắp.
tn TK
.K1.K2.K3
Trong đó:
Vđào : Khối lượng cần đào để bảo đảm đủ khối lượng đắp (m³).
Vđắp : Khối lượng đắp theo yêu cầu thiết kế (m³).
K1 : Hệ số tổn thất do lún = 1,1.
K2 : Hệ gọt mái = 1,08.
K3 : Hệ số tổn thất do vận chuyển = 1,04.
TK : Dung trọng thiết kế = 1,75 (T/m³).
TN : Dung trọng tự nhiên = 1,7 (T/m³).
Cường độ đào đất trong từng đợt là: Qdao= T n Vdao
. (m³/ca).
Trong đó:
Qđào : Cường độ đào đất yêu cầu (m³/ ca).
T : Số tháng thi công theo tiến độ
n : Số ca làm việc trong một ngày, n = 2 (ca).
Vđào = Vđắp.
tn TK
.K1.K2.K3 = 319738,55.
7 , 1
75 ,
1 .1,1.1,08.1,04= 406,662,30
STT Đợt thi công Khối lượng đắp Khối lượng đào Cường độ đắp Cường độ đào
1 I 142936,05 181794,47 539,5 699,20
2 II 83202,18 105821,43 587,8 705,47
3 III 93600,32 119046,39 534,2 692,13
Tổng cộng 319738,55 406,662,30
Hình vẽ: Biểu đồ cường độ đào
GVHD: Page 53 500
550 600 650 700 750 Q(m )
T (ngày)
3
699,20 705,47
692,13
130 75 86
*. Tính khối lượng yêu cầu:
Vyc = K4 . Vđào
Trong đó: K4 = 1,2 (Hệ số đào sót ở bãi vật liệu)
STT Đợt thi công Khối lượng đào (m3) Khối lượng yêu cầu (m3)
1 I 181794,47 218153,36
2 II 105821,43 126985,72
3 III 119046,39 142855,66
3.2.4. Quy hoạch sử dụng bãi vật liệu:
3.2.4.1. Tính toán khối lượng bãi vật liệu chủ yếu:
Vcy = (1,5 2). Vyc
STT Đợt thi công Khối lượng yêu cầu (m3) Hệ số Khối lượng chủ yếu (m3)
1 I 218153,36 1,5 327230,04
2 II 126985,72 1,5 190478,58
3 III 142855,66 1,5 214283,49
3.2.4.2. Tính toán khối lượng bãi vật liệu dự trữ:
Vdtrữ = (0,2 0,3). Vicy chọn Vdtrữ = 0,2 Lập bảng: khối lượng bãi vật liệu dự trữ
STT Đợt thi công Vđào Vyc Vcy Vdtrữ
1 Đợt I 181794,47 218153,36 327230,04 65446,00
2 Đợt II 105821,43 126985,72 190478,58 38095,72
3 Đợt III 119046,39 142855,66 214283,49 42856,70
Tổng cộng 406,662,30 488024,74 731992,11 146398,42 3.2.4.3. Quy hoạch sử dụng bãi vật liệu:
GVHD: Page 54 a- Các nguyên tắc quy hoạch sử dụng bãi vật liệu:
Lợi dụng đất đào của các công trình khác để đắp đập, như vậy giảm được giá thành công trình.
Trình tự sử dụng bãi vật liệu có liên quan đến vị trí đắp đập theo yêu cầu để sử dụng hết đất và tăng tốc độ đắp đập… và nên tuân theo các qui định sau: Đất chỗ thấp đắp đập ở cao trình thấp, đất chỗ cao đắp đập ở cao trình cao, đất gần dùng trước, đất xa dùng sau.
Để tránh bị ngập đường vận chuyển và bãi vật liệu nên sử dụng bãi vật liệu thượng lưu trước, bãi vật liệu hạ lưu sau. Hoặc để tránh không vận chuyển chồng chéo nhau, ta mở rộng diện tích công tác, có thể đồng thời dùng cả bãi thượng lưu và hạ lưu.
Cao trình của các bãi vật liệu cần phải phối hợp chặt chẽ với các cao trình đoạn thân đập.
Các bãi vật liệu khác, vận chuyển thuận lợi nên dành đến giai đoạn đắp đập đến cao trình chống lũ.
b- Quy hoạch sử dụng bãi vật liệu cho công trình:
STT Tên bãi vật liệu
Vị trí (Nhìn từ hạ lưu)
Trữ lượng
(m3)
Khoảng cách đến
đập (m)
Tình hình Khai thác
GĐ I
GĐ II
GĐ III
1 Mỏ
VLA (chủ yếu)
Hạ lưu vai phải
đập 437854 780 CY
2 Mỏ
VLC (chủ yếu)
Thượng lưu vai
phải đập
323503 900 CY DT
3 Mỏ A (dự trữ)
Thượng lưu vai trái đập
159634 1200 DT CY DT
3.2.5. Chọn thiết bị xe máy và tính toán số lượng phục vụ đắp đập:
a- lựa chọn thiết bị
+ Máy đào 1,25 (m3) + Ô tô 10,0 tấn + Máy ủi 110 CV
GVHD: Page 55 b- Xác định năng suất xe máy:
- Xác định năng suất theo định mức xây dựng cơ bản:
- Dựa vào Định mức dự toán xây dựng công trình của Bộ xây dựng ban hành. Thành phần hao phí như sau:
Bảng 3-9 xác định năng suất xe máy. Đơn vị tính 100 m3
Mã hiệu Cự ly (m) Cấp đất Thành phần hao phí Đơn vị tính Giá trị
AB.24123 III Máy đào 1,25m3
Nhân công: 3/7
Ca Công
0,229 0,81
AB.41433 1000 III Ô tô 10,0 tấn Ca 0,840
AB.24133 III Máy ủi 110 Cv Ca 0,161
* Công thức tính năng suất của máy đào:
Nđào = 436,6 229
, 0
100 (m3/ca)
Nôtô = 119,04 840
, 0
100 (m3/ca)
Nủi = 621 161 , 0
100 (m3/ca)
c- Tính toán số lượng xe máy: (có 3 đợt) Đợt 1:
- Cường độ đào đất của giai đoạn 1( Q1):
- Tính số máy đào:
nđào = Nđao
Q1
= 436,6 20 ,
699 = 1,6 (cái) ta chọn 2 cái (dự trữ phụ tùng và linh kiện để thay thế).
- Tính số ô tô phối hợp với 1 máy đào:
nôtô =
ôtô đao
N N =
04 , 119
6 ,
436 = 3,7 (cái) (ta chọn 4 cái và 1 cái dự trữ) - Tính số máy ủi phối hợp với 1 máy đào:
nủi =
ui đao
N N =
621 6 ,
436 = 0,7 ( cái)
Ta chọn 01 máy ủi vì máy ủi chỉ dùng để kết hợp cùng ôtô và máy đào.
Kiểm tra sự phối hợp xe máy theo 3 điều kiện:
1- Kiểm tra điều kiện ưu tiên máy chủ đạo
GVHD: Page 56 Nđào nôtô . Nôtô
Trong đó:
Nđào = 436,6 (m3/ca) :Là năng suất thực tế của máy đào.
nôtô = 4 (ôtô): Là số ôtô phối hợp với 2 máy đào.
Nôtô =119,04 (m3/ca): Là năng suất thực tế của ô tô.
Thay số vào ta có:
436,6 4 . 119,04 = 476,16 (m3/ca) Vậy thỏa mãn điều kiện năng suất máy
2- Điều kiện về hệ số phối hợp (số gầu xúc đầy 1ôtô) :
Số lần máy đào đổ vào ô tô trong phạm vi (47) lần là hợp lý.
m =
H tn
p
K q
K Q
. .
.
= 6,07
93 , 0 . 7 , 1 . 25 , 1
2 , 1 .
10
Vậy ta chọn m = 6 vì thỏa mãn m = (4÷7) cho năng suất về sự phối hợp giữa máy đào và ô tô.
Trong đó:
m: Là số gầu xúc đầy 1 ô tô.
Q = 10 tấn: là tải trọng xe ô tô.
KP = 1,2: Hệ số tơi xốp của đất q = 1,25 m3: Dung tích gầu máy đào.
tn = 1,7 T/m3: Dung trọng tự nhiên của đất đào.
KH = 0,93: Hệ số đầy gầu.
3- Kiểm tra về thời gian:
Trong đó : Txúc = m .Tchu kỳ = 6. 0,009 = 0,054h
Tchu kỳ: là thời gian một chu kỳ làm việc của máy đào = 35” = 0,009h Vđi: Vận tốc ôtô đi từ đập đến bãi thải = 10 km/h
Vv: Vận tốc ôtô đi từ bãi thải về đến đập = 20 km/h tđổ: là thời gian đổ đất xuống bãi thải = 30’’ = 0,008h tđợi: là thời gian ôtô lấy đất = 45’’ = 0,013h
L: là đoạn đường vận chuyển đất ra bãi thải của L = 0,9 km ( nôtô-1).Txúc
Vđi
L + Vv
L + tđổ + tđợi
GVHD: Page 57 Thay vào: (4-1) . 0,054 = 0,162 0,008 0,013
20 9 , 0 10
9 ,
0 = 0,156
Vậy thoả mãn yêu cầu về thời gian.
Các đợt khác ta tính tương tự. Từ đó ta có kết quả tính toán xe máy như trong bảng : Bảng3-10 tổng hợp xe máy đào móng đập
Giai đoạn Xe máy
Máy đào Máy ủi Dự trữ Ô tô Ô tô dự trữ Giai đoạn 1: từ
01/03 đến 30/7 năm thứ 1
2 2 Dự trữ linh kiện và
phụ tùng thay thế 8 1
Giai đoạn 2 từ 01/08 đến 30/12
năm thứ 1
2 2 Dự trữ linh kiện và
phụ tùng thay thế 8 1
Giai đoạn 3: Từ 15/01đến 30/4
năm thứ 2
2 2 Dự trữ linh kiện và
phụ tùng thay thế 8 1
nđầm = . 3
. K N
N n
đâm đao
đao
Nđầm = 168 , 0
100 = 595,23 (m3/ca) (16 tấn) K3: Hệ số tổn thất do vận chuyển = 1,04.
nđầm = . 3
. K N
N n
đâm đao
đao =
04 , 1 . 23 , 595
6 , 436 .
2 = 1,41 (chọn 2 máy) S
T T
Đợt thi công
Qđào
Số lượng xe
Đào Dự trữ Ôtô Dự trữ Ủi Dự trữ Đầm Dự trữ 1 Đợt
I 699,20 2 PTLK
T/Thế 8 1 2 PTLK
T/Thế 2 PTLK
T/Thế 2 Đợt
II 705,47 2 PTLK
T/Thế 8 1 2 PTLK
T/Thế 2 PTLK
T/Thế 3 Đợt
III 692,13 2 PTLK
T/Thế 8 1 2 PTLK
T/Thế 2 PTLK
T/Thế 3.2.6. Tổ chức thi công mặt đập:
3.2.6.1. Công tác dọn dẹp nền đập:
- Là một khâu mở đầu cho việc thi công đập đất. Nó bao gồm các công việc sau:
+ Dọn sạch cây cối, gạch đá, mồ mả trong phạm vi đắp đập.
GVHD: Page 58 + Bóc lớp đất phong hoá, đất hữu cơ đến độ sâu thiết kế bằng máy xúc và ô tô vận chuyển đến bãi thải. Với những đoạn chưa đắp ngay thì sau khi dọn nền ta trừ lại 1 lớp đất bảo vệ và được dọn đi ngay lúc đắp đập.
+ Lấp các hố khoan thí nghiệm, các giếng thăm dò bằng cách dùng đất đắp đập để đắp lại theo tiêu chuẩn đầm nén.
+ Xử lý tiếp giáp giữa tường răng hoặc tường tâm với nền theo thiết kế
- Sau khi đã làm xong công tác chuẩn bị ta phải tiến hành công tác nghiệm thu nền, và đánh dấu các cao trình địa hình (kèm theo mặt cắt ngang), điều kiện địa chất, các đặc trưng địa chất công trình của nền, các số liệu về nước ngầm và các số liệu cần thiết của thiết kế. Sau đó mới cho phép đổ đất đắp đập.a
3.2.6.2. Công tác trên mặt đập:
a- Xác định số đoạn công tác trên mặt đập:
Trong đó:
m: Số đoạn công tác trên mặt đập m = ch
rai i
F F
Fi: Diện tích mặt đập tại cao trình i ứng với đợt thi công
Fchrải: Diện tích mà 1 ca máy rãi được trên mặt đập ở trạng thái chặt Fchrải = ch
rai máy
h
Q ; hraich =
p rai
K H
Kp: Hệ số tơi xốp = (1,21,3) chọn Kp = 1,2 Hrãi = 1,5. L ; L chiều dài chân dê = 0,3 (m)
tk tn đao đao
máy K
N Q n
. .
3
=
75 , 1
7 , .1 04 , 1
6 , 436 .
2 815,6 (m3/ca)
Hrải = 1,5 . 0,3 =0,45 (m) (Hrải: chiều dày lớp đất rãi tơi xốp) hraich =
p rai
K H =
2 , 1
45 ,
0 = 0,38 (m)
Fchrải = ch
rai máy
h Q =
38 , 0
6 ,
815 = 2146,3 (m2)
Kiểm tra tổ chức thi công trên mặt đập Công thức: Qk/chế Qtt Qmáy
Qk/chế: Đắp ứng với từng giai đoạn Qtt = Fttrải
. hraich ; Fttrải
=
tt i
m F
GVHD: Page 59 S
T T
Cao
trình Fi m mtt Fttrải Qk/chế Qtt Qmáy
Kiểm tra điều kiện Qk/chế Qtt Qmáy
1 81.5 12949.74 6,4 7 1850,0 539,5 703,0 815,6 539,5 703,0 815,6 2 82.0 12299.24 6,1 7 1757,0 539,5 667,7 815,6 539,5 667,7 815,6 3 82.5 11653.67 5,8 6 1942,3 539,5 738,0 815,6 539,5 738,0 815,6 4 83.0 15521.75 7,7 8 1940,2 587,8 737,2 815,6 587,8 737,2 815,6 5 83.5 14709.88 7,3 8 1838,7 587,8 698,7 815,6 587,8 698,7 815,6 6 84.0 13848.52 6,8 7 1978,3 587,8 751,7 815,6 587,8 751,7 815,6 7 83.0 6010.13 2,9 3 2003,3 534,2 761,2 815,6 534,2 761,2 815,6 8 83.5 5770.16 2,8 3 1923,4 534,2 730,8 815,6 534,2 730,8 815,6 9 84.0 5565.98 2,7 3 1855,3 534,2 705,0 815,6 534,2 705,0 815,6
b- Tổ chức dây truyền thi công trên mặt đập
- Là một dây chuyền gồm có rải, san, đầm. Để tổ chức thi công 1 dây chuyền như vậy cần phải tiến hành chia mặt đập thành các dải song song với tim đập, với số lượng ít nhất phải bằng số công nghệ thi công trong dây chuyền ( công nghệ = 3: Rải, san, đầm)
Giả sử với mtt = 4 Số ca
Dải Ca 1 Ca 2 Ca 3 Ca 4 Ca 5 Ca 6
1 Rải San Đầm
2 Rải San Đầm
3 Rải San Đầm
4 Rải San Đầm