Xác định lưu lượng nước cần tiêu

Chương 3: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN

3.1. Công tác hố móng

3.1.1. Thiết kế tiêu nước hố móng

3.1.1.2. Xác định lưu lượng nước cần tiêu

Tháo nước hố móng bằng phương pháp tiêu nước trên mặt được chia làm 3 thời kỳ sau:

a) Thời kỳ đầu.

Là thời kỳ ngăn dòng sau và trước khi đào móng. Thời kỳ này gồm các loại nước đọng, nước mưa và nước thấm. Lưu lượng nước cần tiêu tính theo công thức sau:

Q Qm Qt T

W (3-1)

Trong đó:

T: Thời gian đã định để hút cạn hố móng (h); Chọn T= 05 ngày.

Q1: Lưu lượng cần tiêu (m3/h)

W: Thể tích nước đọng trong hố móng (m3).

W = .h (m3).

: Diện tích bình quân của mặt nước hố móng trong ngày đêm (m2) (: được xác định từ bình đồ và mặt cắt ngang của đập xác định được hố móng đoạn lòng sông:= 3.589 m2).

h: Lượng nước đọng trung bình trong hố móng (m), tra quan hệ Q1 ~ hhl

ứng với lưu lượng tháng ngăn dòng; h = 1,12 (m)

Qt: Lưu lượng nước thấm (m3/h) vào hố móng, vì sau khi ngăn dòng, dòng thấm không phải là dòng ổn định nên Qt được tính gần đúng bằng 12 lượng nước đọng

Qm: Lưu lượng nước mưa (m3/h). Thời kỳ này thường là mùa khô nên lượng nước mưa không đáng kể nên trong tính toán có thể bỏ qua. Qm = 0

=>

T Q h

T

Q h t   



 

 (1 2) 

1

) / ( 99 , 24 66

5 12 , 1

2 3589 3

1 m h

Q 



 



Vậy Q1= 66,99 (m3/s) b) Thời kỳ đào móng

Hình 3-1: Sơ đồ bố trí tiêu nước hố móng 1. Hướng vận chuyển đất

2,3. Mương thoát nước 4. Giếng tập trung nước 5. Máy bơm

- Thời kỳ này trong hố móng có các loại nước mưa, nước thấm và nước thoát ra từ khối đất đào. Lượng nước cần tiêu được tính theo công thức:

Q2 = Qm+ Qt + Qđ (3-2) Trong đó:

Q2: Lưu lượng cần tiêu (m3/h).

Qm = 24

h F

(3-3) Qm: Lưu lượng nước mưa đổ vào hố móng (m3/h)

F: Diện tích hứng nước mưa của hố móng (m2); được xác định trên bình đồ: F= 37325 (m2).

h: Lượng nước mưa bình quân ngày trong giai đoạn tính toán.h= 0,012(m).

=> Qm=

24 012 , 0 37325

=18,66 (m3/h) Qđ : Lưu lượng nước róc ra từ khối đất đào.

Do tầng sét không chứa nước và dất, đá đào ra được đổ ngay lên xe ôtô nên Qđất =

n m a V







720 = 0 (3-4) Qt: Tổng lượng nước thấm (m3/h)

Qt = qt1 + qt2 + qt3 +qt4 (3-5) Trong đó :

qt1 : Lưu lượng đơn vị thấm qua đê quai thượng lưu ( m2/h) qt2: Lưu lượng đơn vị thấm qua đê quai hạ lưu ( m2/h) qt3: Lưu lượng đơn vị thấm từ mái hố móng( m2/h) qt4: Lưu lượng đơn vị thấm từ đáy hố móng( m2/h)

Ở đây ta bỏ qua thấm từ đáy hố móng và mái hố móng, chỉ tính cho thấm qua đê quai thượng lưu và hạ lưu. Ta xét trường hợp đê quai thượng và hạ lưu như đập đất đồng chất hạ lưu không có nước, không có vật thoát nước, đặt trên nền không thấm nước.

2

1

3 5

4

+ qt1: Lưu lượng đơn vị thấm qua đê quai thượng lưu, xác định theo công thức ( 4 – 6 ) trang 45 giáo trình thi công tập I.

0,5mH

L0 L

l

Hình 3-2: Sơ đồ tính thấm qua đê quai thượng lưu trên nền thấm .

   

2L Y T T K H

q

2 2

t1





 

 (3-6)

Trong đó :

K: Hệ số thấm của đê quai (m/h). Lấy K = 1,510-4 (m/s) L = L0 - 0,5 m H + 1

(với l =1 m lấy theo kinh nghiệm)

L0= (m1 + m2)Hđê + b = (2+1,5)11,23 + 5 = 44,305 (m).

b = 5 m – là chiều rộng đỉnh đê quai thượng lưu.

Hđê = 11,23 m – là chiều cao của đê quai thượng lưu.

m: hệ số mái thượng của đê quai m = 2 H = 10,08 m.

L = 44,305 – 0,5210,08 + 1 = 35,225m

T: là bề dày tầng thấm dựa vào mặt cắt địa chất ta có:

Ttl = 22,16 m

Y = 0,5 (lấy theo kinh nghiệm );

qtl =1,510-4x 4

2 2

10 09 , 225 8

, 35 2

) 5 , 0 16 , 22 ( ) 16 , 22 08 , 10

( 



 





 m2/s

 Qtl = qtl Lđê quai thượng = 8,0910-4  289,06 = 0,234( m3/h).

+ qt2: Lưu lượng thấm qua đê quai hạ lưu, xác định theo công thức ( 4 – 6 ) trang 45 giáo trình thi công tập I.

0,5mH L0

L l

Hình 3-3: Sơ đồ tính thấm qua đê quai hạ lưu trên nền thấm qt L

2

) ( )

( 2 2

2













 



 (3-7)

Trong đó:

K: Hệ số thấm của đê quai (m/h). Lấy K = 1,510-4 (m/s) L = Lo – 0,5mH + l(với l = 1 m lấy theo kinh nghiệm) Với: L0 = (m1 + m2)Hđê + b = (2 + 1,5) 1,96 + 3 = 9,86 m chiều rộng đỉnh đê quai hạ lưu: b = 3 m

chiều cao của đê quai hạ lưu: Hđê = 1,96 m m: Hệ số mái hạ lưu của đê quai m = 1,5 H = 1,47 m.

L = 9,86 – 0,51,51,47 + 1 = 9,76m Thl = 5,93 m

Y = 0,5 (lấy theo kinh nghiệm);

    4

2 2

4

t2 1,94 10

9,76 2

0,5 5,93 5,93

10 1,47 5 , 1

q    







 





 m2/h

 Qhl = qt2 . Lđê quai hạ = 1,94 10-4  106,07 = 0,021 m3/h

 Qt = Qhl + Qtl = 0,021 + 0,234 = 0,255 m3/h Vậy thay vào công thức (3-2):

Q2 = Qm+ Qt + Qđ = 18,66 + 0,255 = 18,915 m3/h c) Thời kỳ thi công công trình chính

Trong thời kỳ này lượng nước tiêu bao gồm: Nước mưa, nước thấm và nước thi công

Q3 = Qm + Qt + Qtc (3-8)

Trong đó:

Qm là lưu lượng nước mưa (m3/h). (Vì thời kỳ này thi công từ tháng 2 đến tháng 7 trong mùa khô nên lượng nước mưa được tính như thời kỳ đào móng).

Qtc là lưu lượng nước thi công (m3/h). (là lượng nước cần để nuôi dưỡng bê tông, khoan phun xử lý nền, bảo đảm cọ rửa vật liệu và thiết bị…). Xác định dựa theo thực tế. Trong trường hợp này thi công đập đất nên lượng nước này không có Qtc =0.

Qt là tổng lượng nước thấm (m3/h). (được tính như thời kỳ đào móng).

 Q2 = Q3 = 18,915 (m3/h)