Tr

ng

i h c Thu l i

1

Lu n v n th c s

L IC M

N

Lu n v n th c s k thu t chuyên ngành xây d ng công trình th y v i đ tài:
“Nghiên c u th c nghi m ch n gi i pháp d n dòng thi công Công trình th y đi n
kđrinh ” đ̃ đ

c hoàn thành v i s giúp đ t n tình c a các Th y giáo , Cô giáo

trong Khoa Công trình, Khoa sau đ i h c, cùng các b n bè và đ ng nghi p.
Tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c đ n PGS.TS Tr n Qu c Th
ng

i đ̃ dành nhi u tâm huy t, t n tình h

ng,

ng d n, ch b o cho tác gi trong quá

trình th c hi n lu n v n.

L p: 16C2


Tr

ng

CH
T
7

2

i h c Thu l i

Lu n v n th c s

NG 1. T NG QUAN V CÔNG TÁC D N DÒNG THI CÔNG.......................6
T
7

1.1. T ng quan v d n dòng thi công công trình đ u m i thu l i, thu đi n .... 6
T
7

T
7

1.1.1.
T


1.2.1. Ph

ng pháp đ p đê quai ng n dòng m t đ t .............................................. 7

1.2.2. Ph

ng pháp đ p đê quai ng n dòng nhi u đ t ......................................... 15

T
7

T
7

T
7

T
7

T
7

T
7

1.2.3. M t s ph
T
7

1.3.2. Ch n t n su t thi t k d n dòng ................................................................. 31
T
7

T
7

1.3.3. Ch n th i đo n d n dòng ........................................................................... 32
T
7

T
7

1.3.4. Ch n l u l

ng thi t k d n dòng .............................................................. 32

T
7

T
7

1.3.5. Nh ng bài h c kinh nghi m khi ch n l u l
T
7

CH
T


2.2.1. Nhi m v .................................................................................................... 34
T
7

T
7

2.2.2. Quy mô và c p công trình .......................................................................... 35
T
7

T
7

2.3. Các thông s chính c a công trình ................................................................ 35
T
7

T
7

Nhà máy th y đi n ............................................................................................... 38
T
7

T
7

2.4. Công tác d n dòng công trình thu đi n

T
7

H c viên: V

T
7

c H nh

L p: 16C2


Tr

ng

3

i h c Thu l i

Lu n v n th c s

2.4.5. Tính toán qua c ng d n dòng ..................................................................... 45
T
7

T
7


7

T
7

2.5.3 N m thi công th 2. .................................................................................... 59
T
7

T
7

2.5.4 N m thi công th 3 . .................................................................................... 60
T
7

T
7

2.5.5 N m thi công th 4. ..................................................................................... 61
T
7

T
7

2.5.6 N m thi công th 5 . .................................................................................... 61
T
7


7

T
7

3.2.1 Mô hình c ng d n dòng............................................................................... 66
T
7

T
7

3.2.2. D n dòng thi công qua c ng và đ p tràn xây d
T
7

cao trình ∇336,00 mùa l

n m xây d ng th ba (2011) ................................................................................ 69
T
7

3.2.3. D n dòng thi công qua c ng và đ p tràn xây d
T
7

cao trình ∇385,50 và

381,00 mùa l n m xây d ng th t (2012) ......................................................... 70
T


3.4. N i dung thí nghi m chính v d n dòng ....................................................... 80
T
7

T
7

3.4.1 Thí nghi m cho riêng c ng ......................................................................... 80
T
7

T
7

3.4.2.Thí nghi m x k t h p c ng + tràn xây d

mùa l 2011 ........................... 81

T
7

T
7

3.4.3Thí nghi m x k t h p c ng + tràn xây d mùa l 2012 ............................ 81
T
7

CH

L p: 16C2


Tr

ng

4

i h c Thu l i

Lu n v n th c s

4.2 Thí nghi m x riêng qua c ng d n dòng ........................................................ 83
T
7

T
7

4.3. Thí nghi m x k t h p c ng và đ p TXD cao trình 336m. ......................... 85
T
7

T
7

4.3.1. Mô t tình hình th y l c. ............................................................................ 85
T
7

7

4.4.1. Mô t tình hình thu l c. ............................................................................ 87
T
7

T
7

4.4.2. Tr ng thái ch y trong c ng d n dòng......................................................... 88
T
7

T
7

4.4.3 L u t c trên m t đ p tràn xây d và t i m i phun và c ng d n dòng ......... 89
T
7

T
7

4.4.4. Áp su t trong c ng và trên m t đ p tràn xây d ........................................ 89
T
7

T
7


7

4.6. Nh ng thay đ i so v i PA1 ............................................................................ 91
T
7

T
7

4.7. Thí nghi m x k t h p c ng và đ p TXD ∇336m:....................................... 94
T
7

T
7

4.7.1. Mô t tình hình th y l c. ............................................................................ 94
T
7

T
7

4.7.2. Tr ng thái ch y trong c ng d n dòng......................................................... 95
T
7

T
7


7

T
7

4.8.3 L u t c trên m t đ p tràn xây d và t i m i phun và c ng d n dòng ......... 97
T
7

T
7

4.8.4. Áp su t trong c ng và trên m t đ p tràn xây d ........................................ 97
T
7

T
7

4.9 So sánh các thông s d n dòng c a hai ph
T
7

ng án ....................................... 97
T
7

4.9.1. V kh n ng x : .......................................................................................... 97
T
7


Tr

ng

5

i h c Thu l i

Lu n v n th c s

4.9.4. V áp su t trong c ng:................................................................................ 99
T
7

T
7

4.10. K t lu n ch

ng ............................................................................................ 99

T
7

CH
T
7

T


T
7

TÀI LI U THAM KH O ...............................................................................................102
T
7

T
7

Ph l c k t qu thí nghi m d n dòng qua đ p tràn xây d PA1..................... 104
T
7

T
7

Ph l c k t qu thí nghi m d n dòng qua đ p tràn xây d PA2..................... 108
T
7

T
7

Hình nh thí nghi m d n dòng ........................................................................... 112
T
7

H c viên: V


ng nh , dòng ch y th

ng đ

qua lòng sông thu h p, qua kênh. V mùa l d n dòng qua c ng, kênh….
nh ng công trình nh . G n đây n

ó là v i

c ta xây d ng nhi u công trình thu l i, thu

đi n l n nh : Sê San 3, Sê San 4, B n v , Tuyên Quang, C a
s đ d n dòng thông th

cd n

t… N u theo các

ng thì qui mô các công trình d n dòng r t l n t n nhi u

kinh phí. Do đó, l a ch n s đ

x l d n dòng thi công k t h p qua c ng và đ p

tràn xây d ... gi m đáng k kinh phí xây d ng công trình d n dòng và công trình
chính. Tuy nhiên, ch đ thu l c khi x l thi công qua công trình trên r t ph c
t p, c n tính toán h t các y u t thu l c nh h

ng đ n công trình và th


- Quá trình thi công đòi h i h móng khô ráo và ph i đ m b o yêu c u l i
d ng t ng h p dòng ch y

h l u.

1.1.2. Nhi m v d n dòng
-

p đê quai bao quanh h móng, b m c n n

c và ti n hành n o vét, x lý

n n và xây móng công trình;

H c viên: V

c H nh

L p: 16C2


Tr

ng

7

i h c Thu l i



c t m th i ho c lâu
ng áp d ng khi xây

d ng các công trình nh , lòng sông h p. Trong đó, các công trình d n dòng th
đ

ng

c s d ng là máng, kênh, tuy nen, c ng, tràn t m.

1.2.1.1. D n dòng qua máng
a) S đ :
2

4

3
a)

1

b)

3

2

1



ng l u và

c v h l u công trình (xem hình 1.1).

b) T ch c thi công:
p đê quai th

-

ng và h l u;

-

L p đ t máng qua 2 đê quai đ d n n

c v h l u;

-

Ti n hành thi công công trình chính;

-

Tháo d máng và hoàn thành công trình.
i u ki n áp d ng:

c)
-



các giá ch ng đ và s rò r n
khác, các ph

c hi n có không th l i d ng đ d n dòng ho c

c c a máng nh ,

c xu ng h móng gây c n tr khi thi công. M t

ng pháp khác nh dùng b m, xi phông ng

c b ng các ng cao su

ho c ng nh a thay cho máng c ng s thu n ti n h n r t nhi u đ i v i nh ng công
trình có l u l

ng nh .

1.2.1.2. D n dòng qua kênh
a) S đ :
Kênh đ

c đào

m t bên b đ d n dòng thi công (hình 1.2; 1.3 và 1.4).
2

4
1


Tr

ng

i h c Thu l i

9

Hình 1.3: Kênh d n dòng công trình

Lu n v n th c s

m Hà

ng

1. Lòng kênh d n; 2. V i ch ng th m; 3. B kênh ti p giáp đ p; 4. Vai trái đ p

H c viên: V

c H nh

L p: 16C2


Tr

ng


i v i các công trình v a và nh th

ng s d ng c ng l y n

cđ d n

dòng mùa khô ho c b trí các l x trong thân đ p (c ng ng m) đ tháo l thi công.
i v i các công trình l n, c ng đ

c thi t k riêng đ d n dòng c mùa khô và

mùa l , mùa khô n m thi công cu i cùng m i hoành tri t c ng;

H c viên: V

c H nh

L p: 16C2


Tr

ng

11

i h c Thu l i

Lu n v n th c s


4

22
0

23
0

210

24
0

260

250

170

a)

180

0
162.2

1
0
0.0


210

b)

1
2

6

Hình 1.5: Ph

ng pháp d n dòng qua c ng ng m b trí trong thân đ p bê tông
(Th y đi n H a Na)
a) M t b ng

1. C ng d n dòng
4. ê quai th

H c viên: V

2. Ph n đ p đã thi công
ng

c H nh

5. ê quai h

b) C t d c
3. C a nh n n



ng)

ng cánh c a v̀o; 3. Tháp van đang thi công d

L p: 16C2


Tr

ng

13

i h c Thu l i

Lu n v n th c s

Hình 1.7: S d ng l x b trí trong thân tràn bê tông c t thép đ d n dòng mùa
ki t (công trình

m Hà

1. L x trong thân đ p tr̀n

ng)

2. Thân đ p tr̀n đang xây d ng d

b) T ch c thi công:


H c viên: V

c H nh

d ng đ

c

ng nh t là l i d ng c ng đ t trong
c b trí trong thân đ p bê tông.

L p: 16C2


Tr

ng

i h c Thu l i

14

Lu n v n th c s

1.2.1.4. D n dòng qua tuy nen
Tuy nen đ

c dùng làm công trình d n dòng (hình 1.8 và 1.9) trong đi u


trong mùa l .
ng

ng pháp trên (d n dòng qua máng, kênh, c ng ng m và đ
i v i m t s công trình có l u l

i ta còn ph i dùng k t h p thêm các ph

ng h p c ng đ

ng h m)
c dùng

ng d n dòng l n, v mùa l ,

ng pháp d n dòng khác

Hình 1.8: C a vào 2 tuy nen d n dòng, Th y đi n Hòa Bình

H c viên: V

c H nh

L p: 16C2


Tr

ng


BM8
BM7
¶

®¸
BM6

ct

23

s2
4

1

BM5

s2
5

3

t7

BM4

TN1-2
BM3
BM2

K

vµ

TR2

a9

o
lß
ng

s3
5

hå

TN2-3

E
a8

a7

hg

a6

3



3. Tuy nen d n dòng
ng l u c a giai đo n

c

ng pháp đ p đê quai ng n dòng nhi u đ t
i v i các công trình l n ng

i ta th

ng dùng ph

ng pháp đ p đê quai

ng n dòng nhi u đ t. Ph bi n nh t là hai đ t, đ t đ u d n dòng qua lòng sông thu
h p đ thi công công trình đ t 1.

t 2 s ng n ph n lòng sông còn l i và tháo n

qua các công trình d n dòng đ̃ đ

c thi công trong đ t 1 nh khe r ng l

x đáy, l x sâu, tuy nen, tràn t m ho c ch lõm đ

c

c, c ng


16

i h c Thu l i

Lu n v n th c s

c g i là công trình đ t 1). Mùa l dòng ch y đ

c d n qua ph n lòng sông thu

h p và ti p t c thi công công trình đ t 1 trong ph m v đ
4

5

3

a)

c b o v b i các đê quai.

6

2

1

3

b)


ng, h l u và đê quai d c đ d n dòng qua lòng sông thu

h p;
-

Thi công công trình đ t 1 trong ph m vi đ

c các đê quai b o v ;

p đê quai đ t 2 ch n lòng sông thu h p đ thi công công trình đ t 2;
Hoàn thành toàn b công trình đ n cao trình yêu c u.
i u ki n áp d ng:

c)
-

i v i nh ng công trình l n, có th chia đ

-

Lòng sông r ng, l u l

-

Có yêu c u s d ng t ng h p dòng ch y trong th i gian thi công.

H c viên: V

c H nh

4

5
3

2
170.2

1

170

6

180
190
200

210
200

220

210

230

Hình 1.11: D n dòng qua lòng sông thu h p (Th y đi n H a Na)
1. Lòng sông đã b thu h p



18

i h c Thu l i

1.2.2.2. D n dòng qua khe r ng l

Lu n v n th c s

c

a) S đ (hình 1.13):
Khe r ng l
dòng ch y đ
2. Khe r ng l

c th

ng đ

c dùng đ ph c v d n dòng giai đo n hai. Khi

c d n qua các khe r ng l
c th

ng đ

c thì thi công các h ng m c công trình đ t

c b trí t i các khoang c a đ p tràn vì:

8

5

9

3

4

6

2
1

10
7

Hình 1.13: S đ d n dòng qua khe r ng l
1. Khe r ng l

c;

c, Th y đi n Thác Bà

2. Nh̀ máy th y đi n;

3.

p đá đ b ph i;

Sau khi hoàn thành công trình đ t 1, đ p đê quai đ t 2 đ ch n lòng sông thu

h p và thi công công trình đ t 2;
-

L p khe r ng l

c khi không c n dùng đ d n dòng, thi công công trình đ n

cao đ yêu c u.
i u ki n áp d ng:

c)

Ch áp d ng cho nh ng công trình bê tông, đ a ch t t t. Nói chung hi n nay
ít s d ng ph

ng pháp này do vi c l p khe r ng l

1.2.2.3. Các ph

c r t ph c t p.

ng pháp d n dòng khác khi đ p đê quai ng n dòng nhi u đ t

Ngoài khe r ng l

c, ng

i ta còn dùng các công trình khác nh c ng x

l ul

ng d n dòng nh Q ≤ 2m3/s thì có th dùng máy b m đ b m n
P

cv h l u

P
P

ho c sang l u v c khác.
1.2.3.3. D n dòng b ng các ng xi phông ng

c

i v i m t s công trình nh , th i gian xây d ng trong m t mùa khô, l u
l

ng d n dòng nh thì có th dùng các ng nh a đ làm xi phông ng

c ph c v

d n dòng.
1.2.3.4. Cho tr̀n qua m t đ p đ t đang xây d ng d đ
Ph

ng pháp này th

c ph b ng b t ho c ni lon


c (xem hình 1.14).

Trong công trình đ t 1 có b trí các công trình d n dòng cho đ t 2. Khi thi công
xong công trình đ t 1 s ti n hành ng n sông đ thi công công trình đ t 2. L c này
dòng ch y đ

c d n qua các công trình d n dòng đ̃ đ

c b trí trong công trình đ t

1. Khi đ̃ hoàn thành công trình đ t 2 thì l p các công trình d n dòng này.
Ph

ng pháp này th

ng dùng khi xây d ng các đ p dâng trên các sông

vùng đ ng b ng.

a)

b)
6

4

3

3
2

ò

đ ng b ng, ven

i m, Hà T nh) ng

i ta th

ng

c đ p đ t đ ch ng th m) vây t ng ph n

công trình đ thi công cho đ n khi hoàn thành toàn b công trình (hình 2.15). Lúc
này dòng ch y đ
đây là ph

c d n qua các ph n còn l i c a lòng sông. M t s ng

i còn g i

ng pháp “Không d n dòng”.

H c viên: V

c H nh

L p: 16C2


Tr


c b trí theo nhi u hình th c khác nhau nh ng nhìn chung

đ u có 5 h ng m c chính là đ p chính, c ng l y n

c, tràn chính, kênh t m, tràn

t m
(hình 1.16);
n

N m thi công th nh t: D n dòng qua lòng sông t nhiên, thi công c ng l y

c và kênh d n dòng;

H c viên: V

c H nh

L p: 16C2


Tr

ng
-

22

i h c Thu l i


1

2
6

Hình 1.16. S đ d n dòng t ng h p qua kênh, c ng, tràn t m
1. C ng l y n

c; 2. Kênh d n dòng; 3. Tr̀n t m; 4.

p chính; 5. Tr̀n chính; 6.

Cao trình đ nh đê quai; 7. Cao trình đ p đ p ch ng l
b) T ch c thi công:
-

N m thi công th nh t: D n dòng qua lòng sông t nhiên. Làm công tác

chu n b , thi công xong c ng l y n
-

c và kênh d n dòng;

N m thi công th 2:
+ Mùa ki t:

u mùa ki t ti n hành ng n sông, d n dòng qua kênh, thi công

đ p và đào tràn t m. Cu i mùa ki t ch n kênh d n dòng và dòng ch y đ


ng

23

i h c Thu l i

Ph

ng pháp này đ

Lu n v n th c s

c dùng r t ph bi n t tr

v a và nh . Khi thi t k d n dòng th

c t i nay cho các công trình

ng l i d ng tri t đ các h ng m c công trình

chính đ d n dòng thi công.
1.2.4.2 K t h p c ng v̀ kênh
a) S đ : (hình 1.17 và 1.18)
4

6

3


1. Kênh d n dòng; 2. C ng d n dòng ; 3. H móng đ p chính;
4. ê quai th

H c viên: V

c H nh

ng l u;

5. ê quai h l u.

L p: 16C2


Tr

ng

24

i h c Thu l i

D n dòng đ t 1: Ti n hành đ p đê quai th

-

Lu n v n th c s
ng l u, đê quai d c và đê quai h

l u đ vây m t ph n c a h móng đ p bên b ph i, d n dòng qua lòng sông thu h p

N m thi công th nh t: ti n hành đ p các đê quai đ thu h p lòng sông, hoàn

thành các công trình đ n dòng (c ng, kênh) ph c v d n dòng. Khi này d n dòng
qua lòng sông thu h p.
-

N m thi công th 2:
+ Mùa ki t: ng n lòng sông thu h p, d n dòng qua c ng và kênh, đ p đ p

đ n cao trình ch ng l ;
+ Mùa l : d n dòng đ ng th i qua c ng và kênh, ti p t c thi công đ p;
-

N m thi công th 3:
+ Mùa ki t: l p kênh, d n dòng qua c ng, thi công đ p đ n cao đ ch ng l .

Cu i mùa ki t hoành tri t c ng d n dòng và b t đ u tr n

c trong h ;

+ Mùa l : d n dòng qua tràn chính và hoàn ch nh công trình.
c)

i u ki n áp d ng:
Áp d ng v i lòng sông không r ng l m, chênh l ch l u l

ng gi a mùa ki t

và mùa l l n, th i gian thi công kéo dài.
1.2.4.3 K t h p c ng ng m, ch lõm ch a l i trên m t đ p đang xây d ng d , các

4

2
1
5
Hình 1.19. S đ k t h p c ng d n dòng, ch lõm ch a l i trên thân đ p đá đ
đang xây d ng d , l x sâu và tràn chính đang xây d ng d đ d n dòng
1. C ng ng m; 2. Ch lõm ch a l i trên thân đ p đá đ đang xây d ng d ;
3.

p đá đ ; 4. Tr̀n chính đang xây d ng d ; 5. Các l x sâu c a tr̀n

chính; 6. Nh̀ máy th y đi n; 7.

p bê tông không tr̀n; 8. Ranh gi i gi a

đ p đá đ v̀ đ p bê tông

Hình 1.20. Hi n tr ng công trình tr
đang xây d ng d
1. ê quai th
xây d

c khi x l qua đê quai th

ng và m t đ p

cao đ 48m, Th y đi n Tuyên Quang ( nh ch p t h l u)

ng l u