Thi công các công trình thủy lợi – tập 1

Thi công các công trình thủy lợi – tập 1.pdf” trình bày chi tiết về thi công các công trình thủy lợi, tập trung vào hai chương chính: Dẫn dòng thi công và Công tác hố móng, và Đê quai.

Chương 1: Dẫn dòng thi công và Công tác hố móng

• Đặc điểm và nhiệm vụ dẫn dòng: Nêu bật những thách thức khi xây dựng công trình thủy lợi dưới nước và tầm quan trọng của việc dẫn dòng để đảm bảo hố móng khô ráo và lợi dụng dòng nước.
• Các phương pháp dẫn dòng thi công:
  • Ngăn dòng một đợt: Bao gồm tháo nước qua máng (áp dụng cho sông nhỏ, lưu lượng không lớn), qua kênh (phổ biến ở sông đồng bằng, có bãi bồi rộng), qua đường hầm (dùng ở miền núi, lòng hẹp, bờ dốc, đá rắn chắc), và qua cống ngầm (thường tận dụng cống dưới thân đập).
  • Ngăn dòng nhiều đợt: Chia thành các giai đoạn, thường là hai giai đoạn. Giai đoạn đầu dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp hoặc không thu hẹp, đồng thời xây dựng các công trình tháo nước cho giai đoạn sau. Giai đoạn sau dẫn dòng qua các công trình lâu dài chưa xây dựng xong (cống đáy, khe răng lược) hoặc chỗ lõm chừa lại ở thân đập.
  • Các trường hợp đặc biệt: Không dẫn dòng (trữ nước trong hồ hoặc dùng bơm) và cho nước tràn qua đê quai, hố móng.
• Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng: Dựa trên tần suất thiết kế (thường 10% cho công trình tạm) và thời đoạn dẫn dòng. Việc lựa chọn phải cân nhắc tổng hợp nhiều yếu tố như đặc điểm thủy văn, khí tượng, cấu tạo công trình, khả năng thi công để đạt hiệu quả kinh tế và kỹ thuật tối ưu. Tính toán kinh tế – kỹ thuật được sử dụng để xác định lưu lượng kinh tế nhất.
• Chọn phương án dẫn dòng thi công: Phân tích các nhân tố ảnh hưởng như điều kiện thủy văn, địa hình, địa chất, lợi dụng tổng hợp dòng chảy, cấu tạo công trình thủy lợi và điều kiện thi công. Các nguyên tắc lựa chọn bao gồm thời gian thi công ngắn nhất, chi phí rẻ nhất, thi công thuận lợi, an toàn, chất lượng cao và đảm bảo lợi dụng dòng chảy tối đa.

Chương 2: Đê quai

• Khái niệm chung: Đê quai là công trình ngăn nước tạm thời, chia làm các loại dựa trên cấu tạo và vật liệu (đất, đá đổ, bó cây, cỏ và đất, bản cọc gỗ/thép, khung gỗ, bê tông) và vị trí (ngang, dọc).
• Yêu cầu cơ bản đối với đê quai: Đủ cường độ, ổn định, chống thấm, chống xói tốt, cấu tạo đơn giản, dễ thi công/sửa chữa/tháo dỡ, liên kết tốt với bờ và lòng sông, khối lượng công việc và vật liệu ít nhất, giá thành rẻ.
• Cấu tạo và phương pháp thi công đê quai thông thường: Trình bày chi tiết từng loại đê quai (đất, đá đổ, bó cây, cỏ và đất, bản cọc gỗ, bản cọc thép, khung gỗ, bê tông) về ưu nhược điểm, cấu tạo, và phương pháp thi công.
• Xác định cao trình đỉnh đê quai và bố trí mặt bằng:
  • Cao trình đỉnh đê quai: Phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế dẫn dòng, đặc trưng thủy văn, khả năng xả của công trình tháo nước và khả năng điều tiết của hồ. Cần tính toán so sánh kinh tế để xác định cao trình hợp lý nhất.
  • Bố trí mặt bằng: Đảm bảo hố móng khô ráo, rộng rãi, thuận tiện; dòng chảy thuận lợi, khả năng xả nước lớn, chống xói tốt; tận dụng địa hình và cấu tạo công trình để giảm chi phí; thi công dễ dàng, nhanh chóng.

Chương 3: Ngăn dòng

• Vị trí và tác dụng: Ngăn dòng là khâu quan trọng, phức tạp, khống chế tiến độ thi công. Yêu cầu tốc độ và cường độ cao.
• Các phương pháp ngăn dòng:
  • Lấp đứng: Đổ vật liệu từ bờ vào giữa. Ưu điểm: đơn giản, rẻ tiền. Nhược điểm: phạm vi hẹp, tốc độ chậm, lưu tốc lớn ở giai đoạn cuối.
  • Lấp bằng: Đổ vật liệu trên toàn bộ chiều rộng. Ưu điểm: diện hoạt động rộng, tốc độ nhanh, dễ ngăn dòng. Nhược điểm: tốn kém làm cầu công tác.
  • Hỗn hợp: Kết hợp lấp đứng và lấp bằng.
• Thứ tự ngăn dòng: Ngăn đê quai thượng lưu trước, hạ lưu trước, hoặc đồng thời cả hai.
• Xác định các thông số tính toán:
  • Chọn ngày tháng ngăn dòng: Lúc nước kiệt, đủ thời gian thi công công trình chính, chuẩn bị vật liệu, và ít ảnh hưởng đến lợi dụng dòng chảy.
  • Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng: Dựa trên tần suất thiết kế (5% cho cấp I, II; 10% cho cấp III trở xuống).
  • Vị trí cửa ngăn dòng: Giữa dòng chính, nơi chống xói tốt, có hiện trường rộng rãi.
  • Chiều rộng cửa ngăn dòng: Quyết định bởi lưu lượng, điều kiện chống xói, cường độ thi công và yêu cầu vận tải thủy.
  • Đập ngăn dòng: Xác định cao trình đỉnh, chiều rộng đỉnh, vị trí tuyến đập, và mái dốc đập.
• Tính toán thủy lực ngăn dòng: Xác định cỡ đá, khối lượng vật liệu, thời gian và cường độ thi công cần thiết. Trình bày quá trình hình thành các dạng mặt cắt đập ngăn dòng (hình tam giác, hình thang, dốc nước) và sự ổn định của đá hộc. Cung cấp các công thức tính toán thủy lực cho từng dạng mặt cắt đập và ví dụ minh họa.