THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT – CỐNG NGẦM PHẦN A: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT PHẦN I : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH I. Nhiệm vụ công trình:  Một hồ chứa nước được xây dựng trên sông với mục đích tưới là chính và đảm nhận các nhiệm vụ sau: 1. Cấp nước tưới cho 5000 ha ruộng đất canh tác 2. Cấp nước sinh hoạt cho 7000 dân 3. Kết hợp nuôi trồng thủy sản và du lịch sinh thái. 4.Kết hợp thủy điện nhỏ với công suất N=1000KW  Các hạng mục công trình chủ yếu ở khu đầu mối: 1.Đập chính ngăn sông-được chọn phương án là đập đất. 2.Công trình tàn tháo lũ với 2 phương án có thể lựa chọn là Đường tràn dọc hoặc máng tràn ngang; Tràn hoặc động theo kiểu tràn tự do. 3. Một cống ngầm lấy nước có tháp đóng mở đặt dưới thân đập để lấy nước phục vụ tưới. II. Chọn tuyến đập: a. Tài liệu có được: Theo quá trình khảo sát, ta có được một số tài liệu cơ bản sau: 1. Địa hình: Cho bình đồ vùng tuyến đập: Z max = 85 m; Z min = 35 m. Bình đồ tuyến đập tỷ lệ 1/2000. Bình đồ số 7A 2. Địa chất: Địa chất tuyến đập tương đối đơn giản, có 3 lớp, từ trên xuống: o Lớp 1: Lớp phủ tàn tích dày từ 0.5-1.2m phân bố 2 bên bờ o Lớp 2: Lớp bồi tích lòng sông thấm mạnh, có bề dày từ 1-20m o Lớp 3: Lớp dưới cùng là đá gốc rắn chắc, mức độ nứt nẻ trung bình o Chỉ tiêu cơ lý của lớp nền bồi tích được cho ở bảng 1: Bảng 1: Chỉ tiêu cơ lý của đất nền và vật liệu đắp đập Chỉ tiêu HS rỗng n Độ ẩm W % Φ (độ ) C (T/m 2 ) γ k (T/m 3 ) K (m/s) Tự nhiên Bão hòa Tự nhiên Bão hòa Đất đắp đập 0,35 20 23 20 3,0 2,4 1,62 10 -6 Sét 0,42 22 17 13 5,0 3,0 1,58 10 -9 Cát 0,40 18 30 27 0 0 1,60 10 -4 Lớp bồi tích 0,39 24 26 22 1,0 0,7 1,59 10 -5 1 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT – CỐNG NGẦM 3. Vật liệu xây dựng: - Đất đắp đập: Trong khu vực xây dựng có 3 bãi vật liệu, đất thuộc loại thịt pha cát, thấm nước tương đối mạnh, đất ở các bãi vật liệu là tương đối đồng nhất, có đủ trữ lượng để đắp đập đồng chất. Điều kiện khai thác bình thường. Chỉ tiêu cơ lý cho ở bảng 1. -Đất sét: có thể khai thác cách vị trí xây dựng đập 4km, đủ yêu cầu và trữ lượng để làm vật chống thấm. -Đá: Có trữ lượng lớn, đủ để xây dựng bảo vệ mái, vật thoát nước và tường chắn sóng… Đá có các chỉ tiêu cơ lý như sau: o Góc ma sát trong: φ = 30ᵒ o Độ rỗng của đống đá: n = 0.35 o Dung trọng khô của hòn đá: γk = 2,4 t/m³ o Hệ số thấm qua đống đá: k= 10ˉ² m/s -Cát, sỏi: Được khai thác ở các bãi dọc sông, cự ly xa nhất là 3km, trữ lượng đủ làm tầng lọc. (cấp phối như ở bảng 2) Bảng 2: Cấp phân phối của các vật liệu đắp đập d(mm) Loại d 10 d 50 d 60 Đất đắp đập 0,005 0,05 0,08 Cát 0,05 0,35 0,40 Sỏi 0,50 3,00 5,00 4. Đặc trưng hồ chứa: - Các mực nước trong hồ và mực nước hạ lưu. + D (km): 3.8 + D’(km): D’= D+0.5=4.3 + MNC (m): 49.0 + MNDBT (m): 77.7 + Mực nước lũ thiết kế (m): MNLTK= MNDBT+ Ht max = 77,7+4=81,7 +Mực nước lũ kiểm tra (m) MNLKT= MNLTK+1=81,7+1=82,7 + Mực nước hạ lưu Max (m): 45,8 + Mực nước hạ lưu bình thường (m): 41,1 Tràn tự động có cột nước trên đỉnh tràn: Ht max = 4 m Vận tốc gió ứng với mức bảo đảm thiết kế P%: P% 2 3 5 20 30 50 V (m/s) 32 30 26 17 14 12 Chiều dài truyền sóng: + Ứng với MNDBT : D= 3.8( km) + Ứng với MNDGC: D’= D + 0,5 = 4.3 (km) Đỉnh đập không có đường giao thông chính chạy qua. 2 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT – CỐNG NGẦM b. Phân tích chọn tuyến công trình: Việc chọn tuyến xây dựng công trình phải dựa vào bình đồ khu vực cần xây dựng công trình và kết quá trình khảo sát tình hình địa chất của khu vực . + Về mặt địa hình : cần phải cố gắng chọn tuyến hẹp để giảm được khối lượng đắp đập chính nhưng củng phải cần quan tâm đến tuyến đập phụ (nếu có) để tổng khối lượng của cả công trình là nhỏ nhất. Ngoài ra cần phải tìm cách để giảm diện tích mặt hồ (nếu có thể được) để cho diện tích ngập lụt nhỏ nhất để giảm thiệt hại và lượng bóc hơi mặt thoáng . Tuyến được chọn phải thuận lợi cho việc bố trí đường tràn tháo lũ và giá thành đường tràn tháo lũ là rẽ nhất, hạn chế dòng chảy theo mái đập và thuận lợi cho việc bố trí các công trình nối tiếp ở hạ lưu cùng với các công trình trong hệ thống . + Về mặt địa chất chọn tuyến có nền đồng chất và vững chắc không có nứt gãy lớn, các chỉ số ϕ, C lớn, hệ số thấm bé, chiều dày tầng thấm nhỏ . + Về điều kiện thi công : tuyến được chọn phải thuận lợi cho việc dẩn dòng thi công, giao thông đi lai vận chuyển vật liệu thi công và máy móc thiết bị thi công dể dàng thuận lợi . III. Chọn loại đập: Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất và căn cứ vào vật liệu xây dựng đã nêu ở trên ta thấy điều kiện điều kiện về vật liệu xây dựng rất thuận lợi để tiến hành xây dựng đập đất, ta chọn loại hình đập là đập đất để hạ giá thành sản xuất, và tận dụng được nguồn vật liệu địa phương, rút ngắn thời gian thi công. IV. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế: 1. Cấp công trình: Cơ sở để phân cấp công trình dựa vào 2 điều kiện: a. Xác định theo chiều cao công trình và loại nền. Trong quy phạm quy định cấp công trình đối với đập dâng nước khi công trình đập đất được xây dựng trên nền nền là đất cát, đất hòn thô, đất sét ở trạng thái cứng và nửa cứng, thì cấp công trình được xác định dựa vào chiều cao sơ bộ tra bảng 3 (QCVN 04-05 :2012) H đ = ∇ đỉnh đập − ∇ đáy Sông mà ∇ đđ = MNLKT+ 0,3m => ∇ đđ = 82,7 + 0,3 =83 (m) ∇ L Sông =35 (m) => H đ = 83 - 35 =48 (m) 35 m < H đ = 48 m < 75 m ⇒ Theo (QCVN 04-05: 2012) thì cấp công trình là cấp I. b. Theo năng lực phục vụ của công trình: Công trình xây dựng phải đảm bảo tưới cho 5000 ha đất canh tác ⇒ Theo (QCVN 04- 05: 2012) thì cấp công trình là cấp III. Kết hợp hai cách phân loại trên ta chọn cấp công trình là cấp I để xác định các tần suất và các chỉ tiêu thiết kế công trình. 3 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT – CỐNG NGẦM 2. Các chỉ tiêu thiết kế: Từ cấp công trình I đã chọn ta xác định được: - Tần suất gió thiết kế ở MNDBT: P= 2% - Tần suất gió thiết kế ở MNLTK: P= 25% - Hệ số tin cậy K n = 1,20 (PL B,Trang 45, QCVN 04-05:2012) - Vận tốc gió tính toán tương ứng với MNDBT: V 2% = 32 (m/s) - Vận tốc gió tính toán tương ứng với MNLTK: V 25% = 15,5 (m/s) - Cao trình MNDBT = 77,7 (m) - Chênh lệch giữa MNDBT và MNLTK là ∆h= 4m - Chiều dài truyền sóng ứng với MNDBT : D = 3.8 ( km) - Chiều dài truyền sóng ứng với MNDGC: D’= D + 0,5 = 4,3 (km) - Độ vượt cao an toàn của đỉnh đập trên đỉnh song (chiều cao an toàn a) Theo bảng 2 (TCVN8216-2009) ứng với: + MNDBT: a= 1,2 (m) + MNLTK: a’= 1 (m) + MNLKT: a’’= 0,3 (m) PHẦN II : CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT: I. Đỉnh đập: 1. Cao trình đỉnh đập: Xác định từ ba mực nước: MNDBT, MNLTK, và MNLKT. Z 1 = MNDBT + ∆h set + h sl + a (1) Z 2 = MNLTK + ∆h set ’+ h’ sl + a’ (2) Z 3 = MNLKT + a’’ (3) Trong đó : +Δh và Δh’ – độ dềnh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất. +h sl và h sl ’-chiều cao sóng leo (có mức đảm bảo 1%) ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất. +a, a’, a’’ độ vượt cao an toàn. Cao trình đỉnh đập chọn theo trị số nào lớn nhất trong các kết quả tính theo Zmax(1,2,3). a. Xác định Δh set và h sl ứng với gió lớn nhất V: * Xác định ∆h set : (độ cao nước dâng do gió ) w set w wset hHg DV kh α cos )5,0.( . . 2 ∆+ =∆ Trong đó: α w : góc giữa trục dọc của khu chưa nước và hướng gió, độ. Lấy α w =0 =>cos α w = 1 V w : vận tốc tính toán của gió,p=2% , V w = 32 (m/s) D: đà sóng, D=3.8 (km)= 3800 (m) k w : hệ số, được lấy theo bảng A2 (TCVN-8421:2010), ta được k w =3,18.10 -6 g : Gia tốc trọng trường, g= 9,81 (m/s 2 ) H : chiều sâu nước trước đập, H= MNDBT - ∇ đáy sông = 77,7 - 35 = 42,7 (m) => 1. )5,07,42.(81,9 4300.32 .10.18,3cos )5,0.( . . 2 6 2 set w set w wset hhHg DV kh ∆+ = ∆+ =∆ − α => h∆ set = 0,033 (m) 4 THIT K P T CNG NGM * Xỏc nh chiu cao súng leo h sl : Gi thit súng nc sõu (d/ >0.5 v d 2h1%) Khi tha món iu kin súng nc sõu, chiu cao súng leo lờn mỏi vi mc bo m p=1% xỏc nh theo cụng thc 25 TCVN 8421-2010 H run1% = K r . K p . K sp . K run .h 1% Trong ú: k r v k p : ln lt l h s nhỏm v h s hỳt nc ca mỏi dc. Chn lp vt liu gia c mỏi l ỏ lỏt bỡnh thng vi /h s1% < 0,002 (m), c ly bng 6 (TCVN-8421:2010), ta c cỏc giỏ tr k r =1, k p =0,90 k sp : h s, ly theo bng 7 (TCVN-8421: 2010) c k sp = 1,5 k run : h s, c ly theo th H.11 tựy theo thoi ca súng %1s h vựng nc sõu. H run1% : Chiu cao súng leo trờn mỏi vi mc bo m 1% h 1% c xỏc nh theo h 1%= ki . h Gi thit súng l súng nc sõu: H > 0,5. Tớnh cỏc i lng khụng th nguyờn V gt v 2 V gD Vi g: gia tc trng trng, ly g= 9,81 (m/s 2 ) t : l thi gian giú thi liờn tc t= 6 gi = 21600 (s) V : vn tc giú tớnh toỏn V= 32 ( m/s) D : chiu di truyn súng ng vi MNDBT=3800 (m) Thay vo tớnh c cỏc i lng khụng th nguyờn: 75,6621 32 21600.81,9. == V tg 404.36 32 3800.81,9. 22 == V Dg Tra õọử thở hỗnh Hiỡnh A1 TCVN 8421:2010 ổùng vồùi õổồỡng bao trón cuỡng ta õổồỹc : Vi === 075,08,375,6621 . 2 V hg v V g V tg Vi === 012,025,1404.36 22 V hg v V g V gD Theo quy phm ta chn cp giỏ tr nh nht. Chióửu cao soùng trung bỗnh ,chu kyỡ soùng trung bỗnh : 5 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT – CỐNG NGẦM )(077,4 81,9 32.25,1.25,1 25,1 )(253,1 81,9 32.012,0.012,0 012,0 22 2 s g V V g m g V h V hg ===⇒= ===⇒= τ τ Bước sóng trung bình xác định theo công thức sau )(96,25 14,3.2 077,4.81,9 .2 2 2 m g === π τ λ So sánh H= 42,7 m và 0,5. λ = 12,98 (m)  H > 0,5. λ nên giả thiết là đúng: Sóng là sóng nước sâu Chiều cao sóng ứng với mực nước bảo đảm 1% xác định theo công thức sau : h s1% = K 1% . h h : chiều cao sóng trung bình K 1% : tra theo bảng 8 (TCVN-8421 :2010) Với P= 1% tra theo bảng 8 (TCVN-8421 :2010) K 1% = 1  h s1% =1.1,253= 1,253 (m) Xác định K run Ta có 72,20 253,1 96,25 %1 == s h λ , chọn m sơ bộ m=4 với (m=3÷5) Tra trên đồ thị hình 11(TCVN-8421:2010) được K run =1,65 Vậy chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% là h sl =H run1% = K r . K p . K sp . K run .h 1% = 1.0,90.1,5.1,65.1,253= 2,791 (m) b. Xác định Δh’ và h’ sl ứng với gió bình quân lớn nhất V’: *Ta xác định ∆h’ set : w set w wset hHg DV kh α cos )'5,0'.( '.' .' 2 ∆+ =∆ (m) Trong đó: α w : góc giữa trục dọc của khu chưa nước và hướng gió, độ. Lấy α w =0 =>cos α w = 1 V’ w : vận tốc tính toán của gió, V’ w = 15,5 (m/s) D: đà sóng, D’=4,3 (km)= 4300 (m) k w : hệ số, được lấy theo bảng A2 (TCVN-8421:2010), ta được k w =1,695.10 -6 g : Gia tốc trọng trường, g= 9,81 (m/s 2 ) H : chiều sâu nước trước đập, H’= MNLTK - ∇ L Sông = 81.7 - 35 = 46.7 (m) => 1. )'5,07,46.(81,9 4300.5,15 .10.695,1cos )'5,0'.( '.' .' 2 6 2 set w set w wset hhHg DV kh ∆+ = ∆+ =∆ − α =>∆h’ set =0,00382 m * Xác định h sl ’: chiều cao sống leo có mức bảo đảm 1% xác định như sau: H’ run1% = K r . K p . K sp . K run .h’ 1% 6 THIT K P T CNG NGM Trong ú: k r v k p : ln lt l h s nhỏm v h s hỳt nc ca mỏi dc. Chn lp vt liu gia c mỏi l ỏ lỏt bỡnh thng vi /h s1% < 0,002 (m), c ly bng 6 (TCVN-8421:2010), ta c cỏc giỏ tr k r =1, k p =0,90 k sp : h s, ly theo bng 7 (TCVN-8421: 2010) c k sp = 1,265 k run : h s, c ly theo th H.11 tựy theo thoi ca súng %1 ' ' s h vựng nc sõu. H run1% : Chiu cao súng leo trờn mỏi vi mc bo m 1% h 1% c xỏc nh theo h s1% = K 1% . 'h Gi thit súng l súng nc sõu: H > 0,5. ' Tớnh cỏc i lng khụng th nguyờn 'V gt v 2 ' ' V gD Vi g: gia tc trng trng, ly g= 9,81 (m/s 2 ) t : l thi gian giú thi liờn tc t= 6 gi = 21600 (s) V : vn tc giú tớnh toỏn V= 15,5 ( m/s) D : chiu di truyn súng ng vi MNDBT=4300 (m) Thay vo tớnh c cỏc i lng khụng th nguyờn: 709,13670 5,15 21600.81,9 ' . == V tg 579.175 5,15 4300.81,9 ' '. 22 == V Dg Tra õọử thở hỗnh Hiỡnh A1 TCVN 8421:2010 ổùng vồùi õổồỡng bao trón cuỡng ta õổồỹc : Vi === 118,0 ' ' 489,4 ' ' 709,13670 ' . 2 V hg v V g V tg Vi === 026,0 ' ' 9,1 ' ' 579,175 ' ' 22 V hg v V g V gD Theo quy phm ta chn cp giỏ tr nh nht l : )(002,3 81,9 5,15.9,1'.9,1 '9,1 ' ' )(637,0 81,9 5,15.026,0'.026,0 '026,0 ' ' 22 2 s g V V g m g V h V hg ==== ==== Bc súng trung bỡnh xỏc nh theo cụng thc sau: )(078.14 14,3.2 002,3.81,9 .2 ' ' 22 m g === So sỏnh H= 46.7 m v 0,5. ' =7.038 (m) H > 0,5. ' nờn gi thit l ỳng: Súng l súng nc sõu Chiu cao súng ng vi mc nc bo m 1% xỏc nh theo cụng thc sau : 7 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT – CỐNG NGẦM h’ s1% = K 1% . 'h h ’ : chiều cao sóng trung bình K 1% : tra theo bảng 8 (TCVN-8421 :2010) Với P= 1% tra theo bảng 8 (TCVN-8421 :2010) K 1% = 1  h’ s1% =1.0,637= 0,637 (m) Xác định K run Ta có 101,22 637,0 078,14 ' ' %1 == s h λ , chọn m sơ bộ m=4 với (m=3÷5) Tra trên đồ thị hình 11(TCVN-8421:2010) được K run =1,65 Vậy chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% là h’ sl =H’ run1% = K r . K p . K sp . K run .h’ 1% = 1.0,90.1,265.1,65.0,637= 1,197 (m) * Cao trình đỉnh đập ứng với MNDBT: Z 1 = MNDBT + ∆h+ h sl + a= 77,7+0,033+2,791+1,2=81,724 (m) * Cao trình đỉnh đập tương ứng với MNLTK: Z 2 = MNLTK + ∆h’+ h’ sl + a’= 81,7+0,00425+1,197+1= 83,901 (m) * Cao trình đỉnh đập tương ứng với MNLKT, với MNLKT= MNLTK+ 1=258,1 (m) Z 3 = MNLKT + a’’ = 82,7+0,3 = 83 ( m)  Cao trình đỉnh đập là Z đđ =max( Z 1 ; Z 2 ; Z 3 )=max(82,924; 84,541; 84,2)= 83,901 (m)  Để tiện cho thi công ta chọn cao trình đỉnh đập Z đđ = 84 (m ) 2. Bề rộng đỉnh đập B: Chiều rộng đỉnh đập cần xác định phụ thuộc vào điều kiện thi công và khai thác, có xét đến cấp công trình: -Khi không có yêu cầu khác, chiều rộng đỉnh đập nên từ 5m- 10m đối với đập cấp III trở xuống, từ 10m trở lên đối với đập cấp I, II -Khi có yêu cầu kết hợp đường giao thông công cộng thì phải thiết kế theo tiêu chuẩn đường giao thông. Nếu tiêu chuẩn đường giao thông nhỏ hơn thì phải theo quy định của tiêu chuẩn này. Vì đập không có đường giao thông chạy qua, chọn B= 10 (m). II. Mái đập và cơ đập: 1. Mái đập: Mái dốc đập căn cứ vào chiều cao của đập, tính chất cơ lý của đất đắp đập và điều kiện thi công. Chọn sơ bộ mái dốc đập sao cho khối lượng đập giảm nhưng vẫn đảm bảo an toàn, sau đó tính chính xác lại thông qua tính thấm và tính ổn định. Hệ số mái dốc thay đổi theo độ cao đập trong khoảng 10÷15(m), trị số thay đổi hệ số mái dốc ∆m=0,25÷0,5. Theo kinh nghiệm của các đập đất đã thi công và sử dụng khai thác với chiều cao H=84-35 = 49 (m) >40 m nên ta có thể chọn sơ bộ mái dốc của đập theo kinh nghiệm như sau : Thượng lưu : Chọn m 1 =4 ∇ 84 đến ∇ 75 chọn m = 2.5 ∇ 75 đến ∇ 65 chọn m = 3 8 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT – CỐNG NGẦM ∇ 65 đến ∇ 50 chọn m = 3.5 ∇ 50 đến ∇ 34 chọn m = 4 Hạ lưu: Chọn m 2 =3,5 ∇ 84 đến ∇ 75 chọn m = 2 ∇ 75 đến ∇ 65 chọn m =2,5 ∇ 65 đến ∇ 50 chọn m = 3 ∇ 50 đến ∇ 34 chọn m = 3,5 Các chỉ số mái dốc của đập vừa chọn chỉ là chọn sơ bộ việc quyết định chọn mái dốc cuối cùng phải thông qua bài toán kiểm tra thấm và tính toán ổn định của đập và so sánh kinh tế. xong 2. Cơ đập: + Cơ đập là đoạn nằm ngang trên mái dốc. Cơ đập có tác dụng làm tăng ổn định cho mái đập,thu và thoát nước mưa mặt trên mái đập, đi lại và kiểm tra trong thời gian thi công, khai thác và quản lý đập. + Ngoài ra cơ đập còn phục vụ cho việc đăt máy cẩu, xe vận chuyển vật liệu cho việc thi công, sửa chửa à gia cố mái đập v.v… + Cơ đập ở mái thượng lưu chọn theo yêu cầu cơ giới trong thi công bề mặt, gia cố chọn B = 3 m. + Cơ đập ở mái hạ lưu chọn theo yêu cầu cơ giới và làm rảnh thoát nước từ mái chọn B = 3m. + Chọn độ dốc sơ bộ cho cơ đập của mái dốc thượng lưu và hạ lưu : i cơ = 2%. 3. Gia cố mái thượng lưu, hạ lưu, cơ đập: a. Gia cố mái đập thượng lưu : Mái thượng lưu thường xuyên chịu tác dụng của sóng, áp lực thủy động của dòng chảy, lực xô va của các vật trôi nổi vì vậy cần có biện pháp bảo vệ để tránh xói lở mái dốc bằng cách lát đá khan dày 30cm, lớp đệm đá sỏi dày 15cm, lớp cát dày 10cm theo nguyên tắc cấu tạo của tầng lọc ngược. Giới hạn trên của lớp bảo vệ mái thượng lưu là đỉnh đập. Giới hạn dưới của lớp bảo vệ mái là thấp hơn MNC một đoạn (h = 2h 1% ); Trong đó h 1% là chiều cao sóng ứng với tần suất 1% . Vậy giới hạn thấp nhất cần gia cố là : ∇ min gc = ∇ MNC − h =49,0− 2. 1,253 = 46,494m . Chọn giới hạn dưới : ∇ min gc = 46 (m). Để đảm bảo ổn định cho lớp gia cố mái tại chổ giới hạn dưới của lớp gia cố ta xây dựng mối bêtông đá xây Mác 100. Để tăng ổn định cho lớp gia cố, đề phòng hiện tượng trượt dọc theo mái dốc mép dưới của phần gia cố cần xây dựng những gối tựa. 9 Gäúi tæûa Bã Täng L å ïp g i a c ä ú b à òn g â a ï l a ït k h a n d a ìy 3 0 - 4 5 c m S o íi , S a ûn d a ìy 1 0 - 2 5 c m C a ït d a ìy 1 0 - 2 5 c m ' THIT K P T CNG NGM Kớch thc v chụn sõu ca gi ta ph thuc vo dc ca mỏi v lc tỏc dng. Mỏi dc cng dc v khi cụng trỡnh cng chu tỏc dng ca lc ng t thỡ gi ta cng phi vng chc. Lp bo h c nm trờn tng nm cú cu to nh tng lc ngc cú tỏc dng bo v mỏi thng lu khụng b xúi ngm khi mc nc trong h h xung t ngt. b. Gia c mỏi p h lu: trỏnh mỏi kờnh b xúi l do ma v phỏ hoi ca ng vt o hang, ta cn phi cú bin phỏp x lý mỏi. Ta chn bin phỏp x lý l ri lờn b mt mt lp t mu dy 0,3m ri trng c lờn trờn ton b din tớch mỏi h lu. cho vic thoỏt nc ma d dng v chng trt ta chia mỏi thnh cỏc ụ vuụng xiờn gúc 45 0 vi kớch thc 1,5ì1,5 m, trong cỏc rnh phõn cỏch ri ỏ dm 1ì2 nhm chng xúi mũn. III. Thit b chng thm: Theo ti liu cho, t p p v nn cú h s thm khỏ ln nờn cn cú thit b chng thm cho thõn p v cho nn. - Nu tng thm tng i mng ( T 5m) cú th chn cỏc thit b chng thm cho p v cho nn thớch hp sau: + Chng thm kiu tng nghiờng + chõn rng ( cm xung tn tng khụng thm) + Chng thm kiu tng lừi + chõn rng. - Nu tng thm dy ( T > 10m): phng ỏn hp lý l dựng thit b chng thm kiu tng nghiờng + sõn ph. Theo bi hỡnh C cho tng thm T= m < 5m. Ta chn phng ỏn: Dựng thit b chng thm kiu tng nghiờng chõn rng. Vt liu lm tng v chõn rng l t st * Chn s b kớch thc ban u: a) Chiu dy tng (nghiờng hay lừi) - Trờn nh: 8,0 1 m. Chn m1 1 = 10 1 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0 aù dm, Saỷn Coớ [...]... thân đập với bờ không đánh cấp, không làm quá dốc, không cho phép làm dốc ngược 23 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT – CỐNG NGẦM PHẦN B: THIẾT KẾ CỐNG NGẦM LẤY NƯỚC DƯỚI ĐẬP ĐẤT A NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG: I Nhiệm vụ, cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế: 1 Nhiệm vụ: - Cấp nước sinh hoạt cho 7000 dân - Cấp nước tưới cho 5000 ha ruộng đất canh tác 2 Cấp công trình: - Theo nhiệm vụ, tra bảng P1-2, cấp công trình là cấp III... khống chế không cho nước nhảy trong cống để tránh rung động bất lợi Còn với các mực nước thấp ở thượng lưu, nước nhảy trong cống là không tránh khỏi Tuy nhiên khi đó năng lượng của dòng chảy không lớn nên mức độ rung động nguy hiểm không đáng kể - Xác định chiều sâu bể cần thiết để giới hạn nước nhảy ngay sau cửa ra của cống, tránh xói lở kênh hạ lưu Z2 hc a hr L2 d Lb Sơ đồ tính toán thủy lực khi mực... [Jkn] Nên nền đảo bảo ổn định thấm III TÍNH THẤM CHO MẶT CẮT SƯỜN ĐỒI Với lưu lượng đã cho, sơ đồ chung của mặt cắt sườn đồi là đập trên nền không thấm, hạ lưu không có nước, thoát nước kiểu áp mái 1 Tính lưu lượng thấm Theo phương pháp phân đoạn, lưu lượng thấm q và các độ sâu h 3, a0 được xác định từ hệ phương trình sau Chọn mặt cắt sườn đồi tính toán tại cao trình : 52 m Trong đó: q : Lưu lượng thấm... Q1 ở chân đập 2 Xác định hệ số an toàn K cho một cung trượt bất kỳ Theo phương pháp mặt trượt trụ tròn, có nhiều công thức xác định hệ số an toàn K cho một cung trượt Khác nhau giữa các công thức chủ yếu là cách xác định lực thấm Ta xét theo công thức của Ghécxêvanốp với giả thiết xem khối trượt là vật thể rắn, áp lực thấm được chuyển ra ngoài thành áp lực thủy tĩnh tác dụng lên mặt trượt và hướng... – CỐNG NGẦM PHẦN III : TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP VÀ NỀN: I NHIỆM VỤ VÀ TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN 1 Mục đích Việc tính toán thấm qua đập nhằm : • Tính toán thấm xác định lưu lượng dòng thấm q qua đập và nền Trên cơ sở đó tìm lưu lượng tổn thất của hồ do dòng thấm gây ra và có biện pháp phòng chống thấm thích hợp • Xác định đường bão hoà, từ đó tìm ra được áp lực thấm dùng tính toán ổn định của mái đập • Xác... công trình: - Theo nhiệm vụ, tra bảng P1-2, cấp công trình là cấp III - Theo cấp chung của cả công trình đầu mối, vì cống là một trong những công trình chủ yếu của đầu mối Cấp của cả công trình được xác định như ở phần thiết kế đập Do đó, cấp công trình là cấp II => Kết hợp hai điều kiện trên, ta chọn cấp công trình là cấp II 3 Các chỉ tiêu thiết kế Ta có ∇MNDBT = 253.1 ( m) tương ứng với Qbt = 3,7... ngắn, thẳng, nên đi dọc theo đường đồng mức Thân cống dài sẽ xảy ra các hiện tượng nứt, gãy … nên thân cống phải đặt trên nền đất tự nhiên ( địa chất tốt, không nằm trên nền đất đắp), tránh đặt một phần cống trên nền đất một phần trên nền đá, thuận lợi cho thi công - Giảm khối lượng đào đắp, xây lắp - Khi thiết kế cống ở thềm trái hoặc phải của lòng sông được chọn sao cho việc dẫn nước vào khu tưới thuận... h2 h1 hh d Sơ đồ tính toán thủy lực xác định khẩu diện cống II Tính bề rộng cống bc: Bề rộng cống phải đủ lớn để lấy được lưu lượng cần thiết Q khi chênh lệch mực nước thượng hạ lưu [∆Z] đã khống chế, tức phải đảm bảo điều kiện: ΣZi ≤ [Z] Trong đó: ΣZi = Z1 + Zp + Zl + Zv + Z2 + i.L Với: i – độ dốc dọc cống L – tổng chiều dài cống Sơ bộ chọn bể rộng cống theo cấu tạo thuận tiện cho thi công, sửa chữa,... tương ứng: thiết bị chống thấm, thoát nước làm việc bình thường 3 Các mặt cắt tính toán 13 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT – CỐNG NGẦM Tính toán chi tiết cho 2 mặt cắt đại diện : Mặt cắt 1-1 ở lòng sông ( chỗ tầng thấm dày nhất ) Mặt cắt 2-2 ở vai đập ( đập trên nền không thấm ) II TÍNH THẤM CHO MẶT CẮT Ở LÒNG SÔNG Ta chỉ tính thấm cho trường hợp thứ nhất Thượng lưu là MNDBT: h1 = MNDBT - Zđáy = 77,7-(35-1) = 43,7(m)... 2 van: van phía trước là van sửa chữa sự cố và van phía sau là van công tác, phía trên tháp van bố trí nhà để đặt máy đóng mở van; có cầu công tác nối tháp van với đỉnh đập - Khi thiết kế tháp van cần chú ý tới yêu cầu kiến trúc, tạo cảnh quan đẹp phục vụ các mục đích dân sinh kinh tế khác F TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG: I Mục đích tính toán: Xác định nội lực trong các bộ phận cống ứng với các trường hợp . canh tác 2. Cấp nước sinh hoạt cho 7000 dân 3. Kết hợp nuôi trồng thủy sản và du lịch sinh thái. 4.Kết hợp thủy điện nhỏ với công suất N=1000KW  Các hạng mục công trình chủ yếu ở khu đầu mối: 1.Đập. rút ngắn thời gian thi công. IV. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế: 1. Cấp công trình: Cơ sở để phân cấp công trình dựa vào 2 điều kiện: a. Xác định theo chiều cao công trình và loại nền. Trong. 04-05: 2012) thì cấp công trình là cấp I. b. Theo năng lực phục vụ của công trình: Công trình xây dựng phải đảm bảo tưới cho 5000 ha đất canh tác ⇒ Theo (QCVN 04- 05: 2012) thì cấp công trình là cấp