ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG NGẦM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG
1. Tài liệu cơ bản:
1.1. Bản vẽ thuỷ công cống ngầm-Hồ chứa Xuân Bình.
1.2. Vật liệu.
TT Thông số Cát Đá Xi măng
1
γ
a
(T/m
3
)
2.50 2.65 3.15
2
γ
o
(T/m
3
)
1.70 1.65 1.35
3
W

(%) 4.5 1.5 0
1.3. Mác bê tông và xi măng dùng.
STT
Bê tông lót Bê tông CT chính
Mác Bê tông Mác Xi măng Mác Bê tông Mác Xi măng
3 M100 M200 M250 M300
- Bê tông lót dày 15cm, bê tông tấm lắp cống dày 15cm.
1.4. Vật liệu làm ván khuôn.

)
Mác
BT
Ghi
chú
1
Cửa
vào
2(1.8*0.4*1)+
2((1+2.14)/2*8*0
.4)+
((5.08+2)/2*5*0.
3+(0.3
2
+0.3*0.3/
2)5.08+(0.3
2
+0.3
2
/2)2
17.617 250
GVHD: Trần Văn Toản SVTH: Đỗ Quang Tùng_44C4
- 2 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG NGẦM
2 Cửa
cống
2.84*2.3*2.6-
2.41*1.5*2.6+(0.
3*0.3+0.3*0.3/2)
*2.3

31.12 250
GVHD: Trần Văn Toản SVTH: Đỗ Quang Tùng_44C4
- 5 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG NGẦM
7 khớp
nối
[(0.6*0.3+0.3*0.
3)*2.9*2+(0.6*0.
3+0.3*0.3)*2.4*
2]*7
20.034 250
8 bậc
nước
i = 0.0
([1.5*0.7+(0.5+1.
5)/2*4]*2.8+(0.4
*2.8+2*1*0.4)*8
.55+
[(2.5+3)/2*3*0.4
*2]+
[(2+2.5)/2*1.6*0.
4*2])*10
357.95 250
GVHD: Trần Văn Toản SVTH: Đỗ Quang Tùng_44C4
- 6 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG NGẦM
9 BT lót 2.3*0.15*91.6+2.
8*0.15*85
67.302 100
10 tháp

công.
- Các khoảnh trong cùng một đợt không quá xa nhau để tiện cho việc bố trí thi công,
nhưng cung không quá gần gây khó khăn cho việc lắp dựng ván khuôn và mặt bằng thi
công quá hẹp.
- Theo trình tự từ dưới lên trên (trước – sau).
- Tiện cho việc bố trí trạm trộn và đường vận chuyển.
- Tiện cho việc thi công các khe, khớp nối (thông thường 2 khoảnh đổ sát nhau bố trí
ở 2 đợt khác nhau).
Thời gian mỗi đợt đổ kéo dài từ 5-7 ngày ( Cứ 5-7 đơn vị thời gian chuẩn thì có 1 đơn
vị thời gian đổ bê tông).
Số đợt đổ được tính theo công thức:
T
M
N ≤
(đợt)
Với: N - Là số đợt đổ bê tông.
M – Là tổng số ngày thực tế thi công.
T – Số ngày đổ bê tông 1 đợt.
Số ngày thực tế thi công có thể chọn phụ thuộc vào giai đoạn thi công:
- Mùa khô : 22-26 ngày/tháng.
- Mùa mua : 14-16 ngày/tháng.
GVHD: Trần Văn Toản SVTH: Đỗ Quang Tùng_44C4
- 8 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG NGẦM
TT
Đợt
đổ
Khoảnh đổ
Khối lượng
BT thành

II
7,
82.852
84.923 6 4.718
3 III III
1,
III
2,
III
3,
III
4,
III
5,
III
6,
III
7,
III
8,
84.81
86.930 6 4.829
4 IV IV
1,
IV
2,
IV
3,
IV
4,

6 VI VI
1,
VI
2,
VI
3,
VI
4,
VI
5,
VI
6,
VI
7,
V
8.
112.521
115.334
7
5.492
7 VII VII
1,
VII
2,
VII
3,
VII
4,
VII
5,

47.28
48.462 4 4.0385
10 X X
1,
X
2,
X
3,
X
4,
34.425
35.286 4 2.941
Với : 1kíp = 4giờ . Một tháng bố trí 5 đợt đổ. Mỗi đợt kéo dài 6 ngày. Đổ BT trong
1 ngày làm việc 6kíp. Một đợt đổ tối đa là 10 kíp. Mỗi kíp chỉ có 3 giờ là đổ BT tông còn 1
giờ làm công tác chuẩn bị, nghiệm thu
V
vữa
=1.025V
thành khí
GVHD: Trần Văn Toản SVTH: Đỗ Quang Tùng_44C4
- 9 -
N MễN HC THI CễNG THIT K THI CễNG CNG NGM
BIU CNG Bấ TễNG
- Chn cng thit k: Q
TK
=Q
Max
=5.492 m
3
/h (tho món tt cỏc cỏc t).

505050
30
40
50
30
t
Chọn kích thước sơ bộ ván khuôn : a = 50(cm) ; b = 40(cm) ; c = 30(cm).
1.1.Các lực tác dụng ngang lên ván khuôn :
Ta có A- Áp lực ngang của bê tông lỏng : p=P
đ
+ γR.
P
d
áp lực do đổ bê tông hay đầm bê tông gây ra : P
d
=200daN/m
2
Chiều cao sinh áp lực ngang ( Đổ bê tông lên đều )
P
=
t 1
b
d
.t
H
F
t

3
) là trọng lượng riêng của bê tông.

GVHD: Trần Văn Toản SVTH: Đỗ Quang Tùng_44C4
- 11 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG NGẦM
1.2. Tính lực cho nẹp ngang:
1.2.1. T ính cho ván bản mặt:
Sơ đồ tính : Dầm đơn nhịp tính toán l =0,5(m)
tc
i
q p.b 10,75.0,4 4,3(kN / m)= = =

Ta có tải trọng tính toán:
= = =
tt tc
1 1
q kq 4,3.1,3 5,59(kN / m)
với hệ số vượt tải k=1,3
ql /8
2
l=0,5m
b
t
q
tt
- Theo điều kiện về ứng suất cho phép :
[ ]
2
max

x
: mômen quán tính J
x
=
3
.
12
b t
=
3
40.0,5
12
=0,417(cm
4
)
Độ võng dầm f=
4
4
tc
4
x
5 5.4,3.50
q l
384EJ 384.2,1.10 .0,417.100
=
≈
0,4(cm)
1.2.2.Tính cho nẹp ngang:
1.2.2.1.Sơ đồ tính:
1.2.2.2. Tải trọng tác dụng :

- 12 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG NGẦM
7kN/m
l=1m
ql /8
2
M
x
y
bo
25
δ
25
δ

Ta có biểu đồ mômen của áp lực bê tông lên ván khuôn
M
max
=
2
.
8
q l
=
2
7.1
8
=0,875(kNm) .
Đặc trưng mặt cắt : F = 10,9+29,6.0,5=25,7(cm
2

max max
x
M 0,875.100
y 8,02 2,06(kN / cm ) 16(kN / cm )
J 340,24
= = = < =s s

Độ võng giữa nẹp ngang f =
4
4
tc
4
x
5 5.5,375.100
q l
384EJ 384.2,1.10 .340,24.100
=
=0,01(cm)

1.3.Tính toán cho nẹp dọc :
1.3.1. Sơ đồ tính : Dựa vào phản lực truyền xuống từ nẹp ngang ta có các lực tác dụng
vào nẹp dọc
1.3.2. Tải trọng tác dụng:
P
tc
=p.a.b=10,75.0,5.0,4=2,15(kN)
P
tt
= kP
tc

3,63
34,2
cm
+
=
y
c
là khoảng cách từ trục trung tâm đến bề ngoài của bản mặt
- J
x
=
3
2 2
34,2.0,5
342.0,5.3,38 174.2 10,9.2.1,87
12
+ + +
=619,95 (cm
4
).
Vậy ta có ứng suất lớn nhất trong thép:

[ ]
2 2
max
max max
x
M 2,795.100
y 6,87 3,3(kN/ cm ) 16(kN/ cm )
J 619,95

≤
[N]
kb
=Fbl*Rkb=
2
*
4
b
k
D
R
π

Trong đó: D - Đường kính phần có ren của bu lông (cm).
Rkb- Cường độ tính toán chịu kéo của bu lông:
Rkb =1700 daN/cm
2
.

4*
*
bl
b
k
P
D
R
π
⇒ =
=

≥ = =
Vậy ta chọn dây néo là thanh thép φ10.

Trình tự lắp dựng ván khuôn như sau:
Do đặc điểm của tháp van và kích thước ván khuôn nên ta chia làm 3 đợt lắp dựng
ván khuôn và đổ bê tông.
Đợt 1: Dựng ván khuôn theo phương đứng và đổ đến độ cao 2.5 m so với đáy tháp
van.
Đợt 2: Tháo dỡ xong ván khuôn đợt 1 đưa lên dựng lắp đợt 2. Ván khuôn cũng được
dựng theo phương đứng và được đỡ bởi các bu lông giữ ván khuôn đổ đợt 1 (Mỗi ván
khuôn tựa trên hai đầu bu lông). Đổ bê tông đến độ cao 5m so với đáy tháp van.(Cánh đỉnh
ván khuôn 20 cm).
Đợt 3: Tháo dỡ xong ván khuôn đợt 2 đưa lên dựng lắp đợt 3. Ván khuôn được dựng
theo phương ngang và cũng được đỡ bởi các bu lông giữ ván khuôn đổ đợt 2 (Mỗi ván
GVHD: Trần Văn Toản SVTH: Đỗ Quang Tùng_44C4
- 15 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG NGẦM
khuôn tựa trên 3 đầu bu lông). Đổ bê tông đến độ cao 7.5 m so với đáy tháp van.(Cánh
đỉnh ván khuôn 30 cm).
Các đợt còn lại tương tự
*Các bước lắp dựng như sau:
1- Đưa ván khuôn vào vị trí đã có bu lông đặt chính xác từ trước, dựng ván khuôn .
2- bắt bu lông giữa các biên ván khuôn với nhau và giữa ván khuôn với đất.
3- Bắt bu lông và đặt thanh thép chống khống chế.
4- Điều chỉnh 2 tường ván khuôn vữa dựng cho chính xác về kích thước và độ
thẳng đứng bằng trắc đạc (quả dọi phải đặt trong nước hoặc dầu để tránh ảnh
hưởng của gió).
5- Chống đỡ bằng cột gỗ (Đợt 1) hoặc giằng có tăng đơ điều khiển (Đợt 2 và 3).
Mỗi tấm ván khuôn phải có 1 giằng nghiêng 1 góc 30
O

phận ngập nước, Tra bảng 5-20 giáo trình VLXD(ĐHTL) ta có N/X =0,55
b- Xác định tỉ lệ pha trọn trong 1 m
3
bê tông
Với đường kính cốt liệu Dmax=40mm, độ sụt Sn = 30mm. Tra biểu đồ 5-21 giáo
trình VLXD (ĐHTL) lượng nước trong 1m
3
bê tông là 175 (l/m
3
)
*Xác định lượng Xi măng:
Cốt liệu dùng là cát có,γ
cTN
=2,5(T/m
3
),γ
ck
=1,7(T/m
3
),γ
đTN
=2,65(T/m
3
), γ
đk
= 1,65(T/m
3
)
Tỉ lệ N/X= 0,55 Vậy lượng Xi măng
175

= 1- γ
đk
/γ
đa
Với γ
đk
-Dung trọng khô của đá =1,65(T/m
3
)
γ
đa
- Dung trọng hạt của đá = 2,65(T/m
3
)
→π
đ
= 0,3774
Do đó
447,0
65,1
7,1
.3774,0.15,1
D
==
C
Vậy
447,0
D
=
C

=γ
®aac
®aac
®a®aacac
)§+C(a
Với γ
a(C+Đ)
- Dung trọng hạt của cát và đá, đặt
C+§
C
=m

→γ
a(C+Đ)
=m.γ
ac
+ (1-m).γ
ađ
(*)
Thay vào (*) ta có γ
a(C+Đ)
= 0,309.2,5 + (1-0,309).2,65 = 2,604(T/m
3
)
Vậy khối lượng cốt liệu Đá+cát là:
C+Đ = γ
a(C+Đ)
.(Vac + Vađ) = 2,604.0,724 = 1,885 (T/m
3
)

303,1
γ
3
k
d
m
G
V
c
===

Ta có độ ẩm: W = Vn/Va ; Với - Vn:Thể tích nước
- Va: Thể tích hạt
Vậy thể nước có trong lượng cát đá thí nghiệm là:
+ Đối với đá Vnđ = 0,015.0,724 = 0,0109 m
3
= 10,9 (l)
GVHD: Trần Văn Toản SVTH: Đỗ Quang Tùng_44C4
- 17 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG NGẦM
+ Đối với cát Vnc = 0,045.0,343 = 0,0154 m
3
= 15,4 ( l )
Vậy trong thực tế lượng cát, đá,nước cần dùng là
- N’ = N - ∑Vn
(C+Đ)
= 175 - (10,9 + 15,4) = 148,7( l )
- Đ’ = Đ + Vnđ = 1302,6 + 10,9 = 1312.5 ( kg )
- C’ = C + Vnc = 582,3 + 15,4 = 597,7 ( kg )
Vậy tỷ lệ X : C : Đ : N trong thực tế cho 1 m

2.5.2. Thiết kế trạm trộn Từ bảng tính toán phân đợt đổ tìm ra cường độ thiết kế thi
công bê tông= 6.56 m
3
/h, chọn máy trộn
a- Chọn loại máy trộn bê tông
Việc chọn máy trộn dựa trên các căn cứ :
- Đường kính Dmax của cốt liệu đá , chọn Dmax=40mm
- Cường độ bê tông thiết kế
- Điều kiện cung cấp thiết bị
- Dựa vào các điều kiện trên tra cứu ST máy thi công Ta có thể chọn loại máy trộn bê
tông là loại “ quả lê ,xe đẩy”. Ký hiệu SB – 16V
với các thông số chính sau:
+ Dung tích thùng trộn V = 500 (lít) , nquay
thùng
=18(v/ph), Vxuất
liệu
=330(lít).
+ Thời gian một cối trộn : t = 60( giây)
+ Năng suất của máy theo lý thuyết

. . .
sx XL CK tg
V K n K
π
=
GVHD: Trần Văn Toản SVTH: Đỗ Quang Tùng_44C4
- 18 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG NGẦM
Trong đó:
- Vsx :Dung tích sản xuất của thùng trộn, Vsx=0,8Vhh=0,8.500=400(lit)

Trong đó :
- Ntt là năng suất thực tế của máy trộn
- KXL : Hệ số xuất liệu
1
0,724
277,5 466 1462
1300 1650 1650
XL
K = =
+ +
- Ktg : Hệ số lợi dụng thời gian phụ thuộc vào việc bố trí tổ chức thi công trên công
trường.
Ta chọn Ktg = 0,85
- Vtt là thể tích thực tế của thùng trộn dựa theo cấp phối ở trên ( lấy số nguyên bao xi
măng cho mỗi cối trộn để thuận tiện cho thi công )
Xác định Vtt ứng với số nguyên bao xi măng cho mỗi mẻ trộn
50 93,95 206,35
249( )
1,35 1,7 1,65
tt
V l= + + =
- Kb là hệ số lợi dụng thời gian phụ thuộc vào việc bố trí tổ chức thi công trên công
trường
Kb =0,85→ Ntt =249.10
-3
.0,724.36.0,85 = 5,516 (m
3
/h)
d- Xác định số máy trộn
- Năng suất của trạm chộn Nt=

N
→ = = =
.
⇒
Ta chọn số máy trộn là 2 máy.
e- Xác định năng suất thực tế của trạm trộn (gồm m máy)
Đây là thông số quan trọng để tính toán chọn phương tiện vận chuyển cốt liệu, Vận chuyển
vữa bê tông và số máy đầm.
Qtt = m.Ntt = 7,2(m
3
/h)
f- Tính toán thiết bị vận chuyển cốt liệu
Trong đồ án này ta chọn xe cải tiến để vận chuyển côt liệu để tính toán.
• Tính năng suất xe cải tiến khi vận chuyển cốt liệu
Năng suất của xe cải tiến khi vận chuyển cốt liệu được tính theo công thức:
1 2 3 4 5
3,6.
.
nap
xe b
V
K
t t t t t
π
=
+ + + +
Trong đó:
- t1 là thời gian nạp vật liệu vào xe ; t1 = 150s
- t2, t3 là thời gian đi và về của xe : t2+t3 = 2L/V ; Lấy L = 200(m)
- t2 +t3 = 2.200/1,389 = 288(giây)

= = =
Vậy chọn số xe chở xi là n = 3 xe
- Số xe chở cát thực tế là
. .84
36.2.84
3,6
.1000. 1,65.1000.1,017
CK
xe
oc xe
n m
n
γ π
= = =
Vậy chọn số xe cát n = 4 xe
- Số xe chở đá thực tế là
. .263,4
36.2.263,4
11,3
.1000. 1,65.1000.1,017
CK
xe
od xe
n m
n
γ π
= = =
Vậy chọn số xe chở đá là n = 12 xe
Vậy tổng số xe chở cốt liệu là n = 19xe
Ta chọn 1 xe dùng để dự trữ trong trường hợp xe chở bị sự cố

π
Trong đó
. t
1
: thời gian nạp bê tông vào thùng xe ; t
1
= 30s
. t
2
, t
3
: thời gian vận chuyển vữa bê tông vào khoảnh đổ và quay lại:
t
2
+t
3
=
2 200
.3600 144( )
5000
L
s
V
= =
ở đây L = 100m(là quãng đường vận chuyển vữa bê tông)
. t
4
: thời gian đổ cốt liệu ; t
4
=30s

3
/h)

xe
: năng suất chở bê tông của một xe cải tiến ;
xe
= 1,514(m
3
/h)
Vậy chọn 4 xe cải tiến để vận chuyển vữa bê tông và 1 xe dự trữ khi có sự cố
Qua tính toán ở trên ta thấy tổng số xe cải tiến để vận chuyển cốt liệu, vữa bê tông tính cả
dự trữ là 25 xe
2.5.3. Đổ, san, đầm.
• Đổ bê tông
Tuỳ theo khoảnh đổ mà có cách đổ khác nhau.
Đối với bản đáy của cống, và đỉnh của cống đổ theo phương pháp lớp nghiêng.
Đối với thân cống ngầm và tháp điều áp đổ theo phương pháp lên đều .
• San bê tông
Yêu cầu của công tác san bê tông là không để bê tông phân tầng, san bê tông có thể
dùng máy hoặc dùng thủ công hay lấy dụng cụ đầm dùi là dụng cụ san bê tông, khi dùng
đầm dùi để san bê tông thi không được cắm đầm thẳng đứng để san bê tông mà phải cắm
nghiêng nhờ chấn động của đầm bê tông dần được san phẳng.
GVHD: Trần Văn Toản SVTH: Đỗ Quang Tùng_44C4
- 21 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG NGẦM
• Đầm bê tông
Vữa bê tông do quá trình trộn và đổ hình thành nên những bọt khí muốn bê tông đảm
bảo chất lượng về cường độ ta phải tiến hành đầm bê tông. Đầm bê tông dùng máy đầm, ta
chọn loại đầm dùi trục mềm để đầm bê tông(Vì khối bê tông có thể tích nhỏ,hẹp mỏng ,có
nhiều cốt thép).

c. Kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh cho một khoảnh
đổ điển hình
• Chọn khoảnh đổ điển hình để kiểm tra
Căn cứ vào kết cấu công trình chọn ra một số khoảnh đổ điển hình tiến hành kiểm tra điều
kiện không phát sinh khe lạnh cho các khoảnh đổ đó từ đó kết luận khoảnh đổ chọn là hợp
lý
Các khoảnh đổ điển hình có thể chọn như sau:
- khoảnh đổ có kích thước lớn nhất
- khoảnh đổ có kích thước không phải lớn nhất nhưng ở xa trạm trộn.
- khoảnh đổ khó đổ nhất.
• Tiến hành kiểm tra
Ta đi kiểm tra cho khoảnh đổ số II
3
: Bản đáy ở đây khối lượng khoảnh đổ lớn và
cách xa trạm trộn. Phưong pháp đổ ở đây là đổ lớp nghiêng
Điều kiện không phát sinh khe lạnh tại 1 khoảnh phải đổ thoả mãn công thức sau:

h
ttK
F
).(.
21
−
≤
π
Trong đó:
-  là năng suất thực tế của trạm trộn  Qtt = 11,03 (m3/h)
- K là hệ số xét đến chở ngại khi vận chuyển ; K = 0,9
- t1 là thời gian ninh kết ban đầu của bê tông ; t1 = 1,5h = 90s
GVHD: Trần Văn Toản SVTH: Đỗ Quang Tùng_44C4

0
) ; Lấy α = 11
0

[ ]
1 2
. ( ) 0,9.11,03.(1,5 0,02)
48,97
0,3
K t t
F
h
π
− −
= = =
(m
2
)
So sánh ta thấy không phát sinh khe lạnh
2.5.5. Phương pháp dưỡng hộ bê tông:
Sau khi đổ bê tông ta tiến hành dưỡng hộ bê tông để bê tông có điều kiện thuận lợi
để phát triển cường độ tránh ảnh hưởng của điều kiện thời tiết bên ngoài
Khi dưỡng hộ bê tông Ta dùng cách sau:
- Phủ lên bề mặt bê tông một lớp cát tưới ẩm nên cát giúp cho bê tông đủ độ ẩm để
phát triển cường độ.
- Tưới nên bê tông: khi đổ bê tông mà thời tiết nắng quá thì người ta thường tiến
hành đổ bê tông vào ban đêm để ánh nắng không ảnh hưởng đến sự phát triển cường độ bê
tông (sự phát triển cường độ bê tông ban đầu rất quan trọng, nếu bị ảnh hưởng ngay ở thời
kỳ đầu thì lúc đó bê tông không đủ cường độ rất dễ sinh ra nứt, mất nước nhanh quá xi
măng không thuỷ hoá kịp)