Tải bản đầy đủ
Sơ đồ tính lượng nước cần tiêu trong thời kỳ đào móng

Sơ đồ tính lượng nước cần tiêu trong thời kỳ đào móng

Tải bản đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế TCTC Công trình Phiêng Lức

Q: Lưu lượng cần tiêu (m3/h).
Qt: Tổng lưu lượng thấm (m3/h).
Qm: Lưu lượng mưa cần tiêu trong phạm vi hố móng (m3/h), do chặn
dòng về mùa khô nên lưu lượng nước mưa nhỏ có thể bỏ qua.
Qd: Lượng nước róc từ khối đất đã đào ra (m3/h).
Qd =

Vam
720n

V: Thể tích khối đất đào dưới mực nước ngầm (m3).
a: Hệ số róc nước; với địa chất khu vực là cát pha sét (a=0,1÷0,15).
n: Thời gian đào móng (tháng).
m: Hệ số bất thường, (m=1,3÷1,5; chọn m=1,4).
* Mùa khô năm thi công thứ I, Vđất = 36107 m3
Qđ = = 7,02(m3/h)
* Mùa khô năm thi công thứ II, Vđất = 49268 m3
Qđ = = 9,58(m3/h)
=>Tổng lưu lượng thấm:
Qt= Qt1 + Qt2 + Qt3
Qt1: lượng nước thấm qua đê quai thượng và hạ lưu (m3/h )
Qt2: lượng nước thấm qua mái hố móng (m3/h)
Qt3: lượng nước thấm qua đáy hố móng (m3/h)
* Mùa khô năm thi công thứ I:
Qt1= Qttl + Qthl
Qttl ,Qthl :lượng nước thấm qua đê quai thượng và hạ lưu (m3/h)
• Tính thấm qua đê quai thượng lưu:
Qtlt= qtlt.Ltlđq
(Ltlđq – chiều dài đê quai thượng lưu, Ltlđq = 21,21 m đo trên bình đồ)
SVTH: Nguyễn Văn Thế_53CT1

Trang 60

GVHD:PGS.TS Nguyễn Trọng Tư

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế TCTC Công trình Phiêng Lức

Lưu lượng thấm đơn vị qua đê quai:
K.
tl

q

t

=

( H + T ) 2 − (T − Y ) 2
2L

Trong đó:
qtlt- Lưu lượng thấm đơn vị qua đê quai thượng lưu, (m3/h/m)
T- Chiều dày tầng thấm, T=5m
Y- Khoảng cách từ mặt nước trong hố đến mặt đất tự nhiên, Y=
0,5÷0,8m, chọn Y=0,5m.
K- Hệ số thấm qua đê quai, lấy theo đất đắp đập lớp 4a, K= 5,10-6cm/s =
1,8*10-4 m/h.
L = L0 – 0,5m.H+l

y

H
2

H

T

L0

l
L

Sơ đồ đường thấm qua đê quai
Trong đó: L0 = Bđq+(m1+m2)Hđqtl
= 3 + (2,5+1,75)*(537,5 – 534,92) = 13,965(m)

SVTH: Nguyễn Văn Thế_53CT1

Trang 61

GVHD:PGS.TS Nguyễn Trọng Tư

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế TCTC Công trình Phiêng Lức

Hđqtl = Zđqtl– Ztlđáy = 537,5 – 534,92 = 2,58 (m)
(với Ztlđáy = 534,92m)
m- Hệ số mái đê quai
H- Cột nước trước đê quai thượng lưu
Khi dẫn dòng qua kênh ứng với lưu lượng 19,52 m3/s ta có Ztl = 536,83
Suy ra : H= Ztl – Zđqđáy = 536,8 – 534,92 = 1,88 (m)
l= 1 m
Vậy L = L0– 0,5m.H+l = 13,965 – 0,5 * 2,5 * 1,88 + 1 = 12,615 (m)
Vậy :
( H + T ) 2 − (T − Y ) 2 = 1,8 *10 −4 (1,88 + 5) − ( 5 − 0,5) = 1,93 *10 −4 m 3 / h
K.
2 *12,615
2L
2

tl

q

t

=

2

(

)

→ Qtlt= qtlt.Ltlđq= 1,93*10-4 * 21,21 = 4,1*10-3(m3/h)
• Tính thấm qua đê quai hạ lưu:
Qhlt= qhlt.Lhlđq
(Lhlđq – chiều dài đê quai hạ lưu,Lhlđq = 19,19 m đo trên bình đồ)
Lưu lượng thấm đơn vị qua đê quai:
K.
hl

q

SVTH: Nguyễn Văn Thế_53CT1

t

=

( H + T ) 2 − (T − Y ) 2
2L

Trang 62

GVHD:PGS.TS Nguyễn Trọng Tư

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế TCTC Công trình Phiêng Lức

Trong đó:
qhlt- Lưu lượng thấm đơn vị qua đê quai hạ lưu, (m3/h/m)
T- Chiều dày tầng thấm, T = 5m
Y- Khoảng cách từ mặt nước trong hố đến mặt đất tự nhiên, Y=
0,5÷0,8m, chọn Y=0,5m.
K- Hệ số thấm qua đê quai, lấy theo đất đắp đập lớp 4a, K = 5*10-6cm/s
= 1,8*10-4 m/h.
L = L0 – 0,5m.H+l
Ta có:

L0 = Bđq + (m1+m2)Hđqhl
= 3 + (2+1,75) *(536,22-534,44)= 9,675 (m)
Hđqhl = Zđqhl – Zhlđáy = 536,22 – 534,44 = 2,72 (m)
m- Hệ số mái hạ lưu đê quai
H- Cột nước sau đê quai hạ lưu, tra quan hệ Q ∼ Zhl ta đk Zhl=535,62 m
H =Zhl - Zđáy =535,62 – 534,44 = 1.18 (m)
l = 1m

Vậy L = L0– 0,5m.H + l = 9,675 – 0,5 * 1,75 * 1,18 + 1 = 9,03 (m)
Vậy :

SVTH: Nguyễn Văn Thế_53CT1

Trang 63

GVHD:PGS.TS Nguyễn Trọng Tư

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế TCTC Công trình Phiêng Lức

( H + T ) 2 − (T − Y ) 2 = 1,8 *10 − 4 (1,18 + 5) − ( 5 − 0,5) = 1,79 *10 − 4 m 3 / h
K.
2 * 9,03
2L
2

hl

q

t

=

2

(

)

→ Qhlt= qhlt.Lhlđq = 1,79*10-4 * 19,19 = 3,43*10-3(m3/h)
Vậy lưu lượng thấm qua đê quai:
Qt= Qtlt+ Qhlt = 4,1*10-3 + 3,43*10-3 = 7,53*10-3 (m3/h)
* Mùa khô năm thi công thứ II:
• Tính thấm qua đê quai thượng lưu:
Qtlt= qtlt.Ltlđq
(Ltlđq – chiều dài đê quai thượng lưu, Ltlđq = 31,72 m đo trên bình đồ)
Lưu lượng thấm đơn vị qua đê quai
K.
tl

q

t

=

( H + T ) 2 − (T − Y ) 2
2L

Trong đó:
qtlt- Lưu lượng thấm đơn vị qua đê quai thượng lưu, (m3/h/m)
T- Chiều dày tầng thấm, T=5m
Y- Khoảng cách từ mặt nước trong hố đến mặt đất tự nhiên, Y=
0,5÷0,8m, chọn Y=0,5m.
K- Hệ số thấm qua đê quai, lấy theo đất đắp đập lớp 4a, K= 5*10-6cm/s
= 1,8*10-4 m/h.
L = L0 – 0,5m.H+l
SVTH: Nguyễn Văn Thế_53CT1

Trang 64

GVHD:PGS.TS Nguyễn Trọng Tư

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế TCTC Công trình Phiêng Lức

y

H
2

H

T

L0

l
L

Sơ đồ đường thấm qua đê quai
Trong đó: L0 = Bđq+(m1+m2)Hđqtl
= 3 + (2,5+1,75)*( 546,2– 535) = 50,6(m)
Hđqtl = Zđqtl– Ztlđáy = 546,2 – 535 = 11,2 (m)
(với Ztlđáy = 535 m)
m- Hệ số mái đê quai
H- Cột nước trước đê quai thượng lưu, khi dẫn dòng ứng với Q= 19,52 m3/s, ta
có Ztl= 545,6 m
Suy ra : H= Ztl – Zđqđáy = 545,6 – 535 = 10,06 (m)
l= 1 m
Vậy L = L0– 0,5m.H+l = 50,6 – 0,5 *2,5 * 10,06 + 1 = 39,025 (m)
Vậy :

SVTH: Nguyễn Văn Thế_53CT1

Trang 65

GVHD:PGS.TS Nguyễn Trọng Tư

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế TCTC Công trình Phiêng Lức

( H + T ) 2 − (T − Y ) 2 = 1,8 *10 −4 (10,06 + 5) − ( 5 − 0,5) = 4,76 *10 − 4 m 3 / h
K.
2 * 39,025
2L
2

tl

q

t

=

2

(

)

→ Qtlt= qtlt.Ltlđq= 4,76*10-4 * 31,72 = 0,015 (m3/h)
• Tính thấm qua đê quai hạ lưu
Qhlt= qhlt.Lhlđq
(Lhlđq – chiều dài đê quai hạ lưu,Lhlđq = 25,17 m đo trên bình đồ)

Lưu lượng thấm đơn vị qua đê quai:

hl

q

t

=

( H + T ) 2 − (T − Y ) 2
K.
2L

Trong đó:
qhlt- Lưu lượng thấm đơn vị qua đê quai hạ lưu, (m3/h/m)
T- Chiều dày tầng thấm, T = 5m
Y- Khoảng cách từ mặt nước trong hố đến mặt đất tự nhiên, Y=
0,5÷0,8m, chọn Y=0,5m.
K- Hệ số thấm qua đê quai, lấy theo đất đắp đập lớp 4a, K = 5*10-6cm/s
= 1,8*10-4 m/h.
L = L0 – 0,5m.H+l
Ta có: L0 = Bđq + (m1+m2)Hđqhl
SVTH: Nguyễn Văn Thế_53CT1

Trang 66

GVHD:PGS.TS Nguyễn Trọng Tư

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế TCTC Công trình Phiêng Lức

= 3 + (2+1,75) * (536.22-533,25)= 14,138 (m)
Hđqhl = Zđqhl – Zhlđáy = 536,22 – 533,25 = 2,97 (m)
m- Hệ số mái hạ lưu đê quai
H- Cột nước sau đê quai hạ lưu, H =Zhl - Zđáy =535,62 – 533,25 = 2,37
(m)
l = 1m
Vậy L = L0– 0,5m.H + l = 14,138 – 0,5 * 1,75 * 2,37 + 1 = 13,06(m)
Vậy :
( H + T ) 2 − (T − Y ) 2 = 1,8 × 10 − 4 ( 2,37 + 5) − ( 5 − 0,5) = 2,35 *10 − 4 m 3 / h
K.
2 *13,06
2L
2

hl

q

t

=

2

(

)

→ Qhlt= qhlt.Lhlđq = 2,35*10-4 * 25,17 = 5,9*10-3(m3/h)
Vậy lưu lượng thấm qua đê quai:
Qt= Qtlt+ Qhlt =0,015+ 5,9*10-3 = 0,021 (m3/h)
Bỏ qua lượng nước thấm từ mái hố móng và đáy hố móng
Tổng lượng nước cần tiêu mùa khô năm I là:
Q= Qt+ Qd = 7,53*10-3 + 7,02 = 7.03(m3/h)
Tổng lượng nước cần tiêu mùa khô năm II là:
Q= Qt+ Qd = 0,021 + 9,58 = 9,6(m3/h)
c. Thời kì thường xuyên
Là thời kỳ đã đào xong móng và thi công công trình lâu dài trong hố móng.
Lượng nước cần tiêu trong thời kỳ này bao gồm là nước mưa, nước thấm và nước
thi công.

SVTH: Nguyễn Văn Thế_53CT1

Trang 67

GVHD:PGS.TS Nguyễn Trọng Tư

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế TCTC Công trình Phiêng Lức

Q = Qm+ Qt+ Qtc
Thời gian đào móng công trình vào mùa khô nên lượng nước mưa không đáng
kể.
Lượng nước thi công thải ra thường là nước dùng để tưới ẩm đất, bảo dưỡng, cọ
rửa thiết bị vật liệu.. thường căn cứ vào thực tế để xác định. Trong giới hạn làm đồ án
tốt nghiệp có thể bỏ qua lượng nước thi công.
Tổng lưu lượng thấm qua đê quai, mái và nền hố móng mùa khô năm I là:
Qt= Qt1 + Qt2 + Qt3 = 7,53*10-3 + 0 + 0 = 7,53*10-3 (m3/h )
=> Q= 7,53*10-3 (m3/h )
Tổng lưu lượng thấm qua đê quai, mái và nền hố móng mùa khô năm II là:
Qt= Qt1 + Qt2 + Qt3 = 0,021 + 0 + 0 = 0,021 (m3/h )
=> Q= 0,021 (m3/h )
3.1.1.3. Lựa chọn thiết bị và bố trí hệ thống tiêu nước hố móng
a. Lựa chon thiết bị
Căn cứ vào lượng nước cần tiêu của từng thời kỳ ta chọn loại máy bơm sau:
Bơm ly tâm trục ngang bằng Gang hiệu Ebara-Italia
Đặc tính kỹ thuật:
- Dải lưu lượng: (1.2 - 54) m3/h
- Cột áp: (8-95)mH20
- Cột nước hút: 10 m
- Số vòng quay: 2900, 1450 vòng/phút , kiểu liền trục.
Máy bơm có các dải lưu lượng thay đổi phù hợp với từng thời kỳ tiêu nước hố
móng, chủ yếu được sử dụng trong thời kỳ đầu.
* Số máy bơm nước cần dùng cho thời kỳ đầu
- Năm thi công thứ nhất
nb = Qtk/Qb= 44.55/54=0.83 chọn 1 máy
Số máy dự trữ là 20%.nb =1 máy
- Năm thi công thứ 2

SVTH: Nguyễn Văn Thế_53CT1

Trang 68

GVHD:PGS.TS Nguyễn Trọng Tư

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế TCTC Công trình Phiêng Lức

nb = Qtk/Qb= 53.56/54=0.99 chọn 1 máy
* Số máy bơm nước cần dùng cho thời kỳ đào móng
- Năm thi công thứ nhất
nb = Qtk/Qb= 7.0244/8=0.88 chọn 1 máy
- Năm thi công thứ 2
nb = Qtk/Qb= 9.59/10=0.96 chọn 1 máy
Số máy dự trữ là 20%.nb =1 máy
* Đối với thời kỳ thi công công trình chính do lượng nước cần tiêu trong 1 giờ
rất nhỏ nên bỏ qua tính toán số máy bơm.
b. Bố trí hệ thống tiêu nước hố móng
Khi bố trí hệ thống tiêu nước mặt thì cần lưu ý phạm vi bố trí của các thiết bị ít
ảnh hưởng đến mặt bằng thi công. Bố trí sao cho việc lắp đặt và tháo dỡ các thiết bị
phải dễ dàng và nhanh chóng. Vì vậy mà hệ thống tiêu nước mặt thường bố trí không
cố định và thay đổi theo từng thời kỳ thi công công trình
*Bố trí tiêu nước trong thời kỳ đầu: Thời kỳ này chủ yếu là tiêu nước đọng do
đó ta bố trí các máy bơm ở đê quai thượng lưu. Sau khi, bơm cạn hở đáy sông thì đào
hố tập trung nước ở hạ lưu đê quai thượng lưu sau đó sẽ bố trí máy bơm tại hố để tiêu
nước để tiêu nước thấm.

(4)

(2)

(1)
(3)

1-§ ª quai 3-GiÕng tËp trung nuí c
2-M¸y b¬m 4-§ uêng èng dÉn nuí c.
Bố trí hệ tiêu nước đọng
* Bố trí tiêu nước trong thời kỳ đào móng: Trong thời kỳ này chủ yếu là tiêu
nước thấm. Ta bố trí hệ thống mương chạy dọc theo biên của đáy chân khay. Dọc theo
các mương có bố trí các giếng tập trung nước bằng ống buy bê tông lắp ghép để tránh
đất đá lấp vào các giếng này.

SVTH: Nguyễn Văn Thế_53CT1

Trang 69

GVHD:PGS.TS Nguyễn Trọng Tư