Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành Kỹ thuật công trình thủy MỤC LỤC 147 SVTH: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: 54LT-C1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành Kỹ thuật công trình thủy LỜI CẢM ƠN Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, công tác thủy lợi đóng góp vai trò hết sức quan trọng. Nước ta có lượng nước dồi phong phú song phân phối không theo thời gian. Vì cần phải xây dựng các công trình thủy lợi để phân phối lại nguồn nước theo không gian điều chỉnh dòng chảy theo thời gian cách hợp lý, tạo điều kiện cho phát triển kinh tế, an sinh xã hội. Thủy Lợi ngành khoa học hình thành phù hợp theo yêu cầu người việc sử dụng hợp lý nguồn nước. Thủy công môn khoa học có tính tổng hợp quan hệ mật thiết với các môn khoa học bản. Sau 14 tuần làm đồ án với kiến thức học, sự nỗ lực thân sự bảo tận tình củaTh.s Vũ Hoàng Hải, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời hạn với đề tài: “Thiết kế hồ chứa Đông Phong– Phương án 1”. Nội dung đồ án gồm phần sau: Phần một: Tổng quan công trình; Phần hai: Thiết kế sơ các phương án; Phần ba: Thiết kế kỹ thuật phương án chọn; Phần bốn: Chuyên đề kỹ thuật. Thời gian làm đồ án tốt nghiệp dịp để em hệ thống lại kiến thức học, đồng thời vận dụng lý thuyết vào thực tế, bước đầu làm quen với công việc người kỹ sư thiết kế công trình thủy. Những điều giúp em có thêm kiến thức hành trang để chuẩn bị cho tương lai. Em xin chân thành cảm ơn Th.s Vũ Hoàng Hải dành nhiều thời gian, nhiệt tình hướng dẫn, giúp em hoàn thành tốt đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo môn Thủy Công, các thầy, cô giáo Trường Đại học Thủy Lợi tận tình giảng dạy, trao đổi kiến thức, đạo đức suốt năm em học tại trường. Mặc dù cố gắng hết sức điều kiện thời gian có hạn nên đồ án chưa giải quyết hết các trường hợp thiết kế cần tính, cộng thêm kiến thức thực tế hạn chế nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót. Em kính mong sự bảo, đóng góp ý kiến giúp đỡ các thầy cô giáo, đồ án tốt nghiệp em hoàn chỉnh hơn. Hà Nội, tháng năm 2014. Sinh viên: Nguyễn Thanh Tùng 1.1.1. SVTH: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: 54LT-C1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành Kỹ thuật công trình thủy PHẦN MỘT: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN Vị trí địa lý. Hồ chứa nước Đông Phong nằm suối Bông Mo thuộc xã Phước Tân, huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận. Công trình nằm cách huyện Ninh Sơn khoảng 16 Km phía Bắc, cách thị xã Phan Rang khoảng 45 km theo đường quốc lộ 27A 27 B. Tọa độ địa lý: 11013’-11015’ vĩ độ Bắc 108048’-108050’ kinh độ đông. 1.2. Các điều kiện tự nhiên. Hồ chứa nước A Phong nằm các dãy núi cao, phía Đông dãy núi Tiac mong, núi Ya bô, núi Ma vô, núi Ya bio (+1220 m), phía Tây dãy núi đá đen, núi Fgiagog, núi A sai, phía Bắc dãy núi Tha Ninh (+1020 m), Tara Nhin núi Marrai(+1636m), núi Ma via. Sườn núi lưu vực tương đối dốc, với góc dốc thay đổi từ 20 0-250, kéo dài tới mép suối, nên lòng hồ lũng hẹp chạy dọc theo suối, với cao trình thay đổi từ (+177m) tới (+140m). Khu vực đầu mối phần chuyển tiếp núi thấp đồng nằm dọc theo hai bên bờ phía hạ lưu suối Trà Co, bề mặt địa hình thay đổi từ (+145m) đến (+120m).Vùng đồng hình thành chủ yếu từ hai thềm: Thềm bậc các lớp đất có nguồn gốc bồi tích từ cao trình +140 m trở xuống, thềm bậc các lớp đất có nguồn gốc pha bồi tích từ cao trình +140 m đến +150 m. Khí hậu khu vực thuộc miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rõ rệt: mùa khô mùa mưa.Mùa tháng 10 kéo dài đến tháng năm sau, mùa mưa tháng đến tháng 10, lượng mưa thường tập trung từ tháng đến tháng 10. Lượng mưa bình quân năm từ 1000-1300 mm. Đây khu vực khô hạn nhất, mưa, nhiều gió, nhiệt độ quanh năm cao, lượng bốc lớn, độ ẩm không khí thấp. Tuy nhiên vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng khí hậu Đà Lạt nên mát mẻ hơn. Mạng sông suối chủ yếu suối Bông Mo, suối Ma Lâm, suối Ta la các phụ lưu chúng. Các suối có lưu lượng thay đổi theo mùa, rất dồi mùa mưa cạn kiệt mùa khô. Nguồn nước ngầm nghèo nàn, nên việc cấp nước sinh hoạt rất khó khăn. SVTH: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: 54LT-C1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành Kỹ thuật công trình thủy Điều kiện giao thông đường nhìn chung tương đối thuận tiện cho việc thi công công trình sau này. Trong vùng có quốc lộ 27 B qua rải nhựa, từ quốc lộ vào công trình km đường đất cấp phối rộng. 1.2.1. Điều kiện địa hình khu vực công trình đầu mối. Địa hình khu vực công trình đầu mối lũng sông hẹp, với độ rộng lòng suối trung bình thay đổi từ 50-100m. Dọc theo lòng suối bãi cát cuội sỏi chạy từ thượng lưu đến hạ lưu. Cao độ suối thay đổi từ (+141 m) đến (+137 m). Hai vai tuyến đập phần nhô sườn núi. Sườn núi vai trái từ thượng lưu xuống hạ lưu dốc đều, có độ dốc trung bình 300-350. Phía tầng phủ tương đối dày, phía dưới sát mép nước đá gốc lộ chạy từ thượng lưu đến tim tuyến. Sườn núi bờ phải có độ dốc thoải từ 150-200. Phía thượng lưu hạ lưu tuyến sườn núi thoải, vị trí tim tuyến sườn núi dốc hơn. Chân núi sát mép nước đá gốc lộ chạy dài từ tim tuyến xuống phía hạ lưu, có chỗ đá lộ lòng suối. Chiều dài đập khoảng 155m. 1.2.2. Điều kiện địa chất công trình. 1.2.2.1. Tuyến đập chính. Theo kết nghiên cứu tổng hợp các biện pháp khảo sát cho thấy địa tầng nghiên cứu tuyến đập bao gồm tầng phủ đá gốc với các lớp theo thứ tự từ xuống dưới sau: Tầng phủ: • Lớp 1a: Thành phần hỗn hợp cuội sỏi, cát, đá tảng màu xám vàng.Cuội sỏi chiếm 25-30%.Lớp phân bố dọc theo lòng suối từ thượng lưu đến hạ lưu, chiều dày từ 4-5m,nguồn gốc bồi tích lòng suối hiện đại. • Lớp 2a: Đất á sét nặng – sét lẫn dăm sạn đá phiến serixit mềm bở, màu xám nâu, nâu đỏ,lớp phân bố hai bên sườn tuyến đập.Bên vai trái tuyến,lớp có chiều dày 4-5 m.Bên vai phải mỏng có chiều dày 0,5-1 m. Nguồn gốc pha tàn tích không phân chia. Đá gốc: Trong tuyến đập đá gốc trầm tích gắn kết hệ tầng La Ngà, tuổi Ju ra.Thành phần chủ yếu đá phiến serixit, màu xám, xám xanh, xám xanh sẫm. Đá có cấu tạo phân lớp mỏng phân phiến, kiến trúc hạt mịn. Đá gốc phân bố rộng rãi khu vực nghiên cứu , vai trái tuyến đập đá gốc phân bố độ sâu 4-5 m, vai phải đá gốc phân bố độ sâu 0,5-1 m dưới lớp phủ tàn tích. SVTH: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: 54LT-C1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành Kỹ thuật công trình thủy Đá phong hóa hoàn toàn thành đất á sét nặng, màu xám nâu, nâu đỏ lẫn nhiều dăm đá serixit mềm bở.Trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa. Đới đá phong hóa mãnh liệt mạnh phân bố dưới lớp pha tàn tích chủ yếu hai vai. Chiều dày đới vai trái 6-7m, vai phải mỏng 0,5-1,5 m. Đá phong hóa vừa màu xám, xám xanh. Đá nứt nẻ vừa, các khe nứt lấp nhét sét ôxit sắt màu vàng, nâu vàng. Đá tương đối cứng. Đới phong hóa vừa phân bố hai bên vai đập lòng suối. Ở lòng suối đới phong hóa vừa nằm dưới lớp cuội sỏi, chiều dày 2,5-3 m.Kết thí nghiệm ĐCTV cho thấy đới lượng mất nước đơn vị q = 0,025-0,032 l/ph.m. Đá phong hóa nhẹ -tươi màu xám, xám xanh sẫm, nứt nẻ ít, cứng chắc. Đới phân bố hai vai lòng suối dưới đá phong hóa vừa, lòng suối bề mặt đới nằm sâu 7-8 m.  Với các đặc điểm nêu sườn núi hai bên vai dốc không đều, lũng suối hẹp, có dạng chữ U, sườn núi có dạng độ dốc không lớn, phủ lớp pha tàn tích, vai phải có chiều dày từ 0,5-1,5m,vai trái dày từ 4-5m. Đá gốc lộ vai phải chân núi hai bên mép nước, không có thềm bồi tích bờ suối. Đây vị trí có bề mặt địa hình thuận lợi cho việc bố trí cụm công trình đầu mối. Về mặt địa chất, lớp cuội sỏi lòng sông đáy thềm có tính thấm lớn gây mất nước qua đập, có chiều dày nhỏ ~ 4m nên cần bóc bỏ xây dựng đập.Vai trái đập đặt lớp lớp phong hóa mãnh liệt - mạnh nên cần ý mặt chống thấm.Vai phải sau bóc bỏ lớp mỏng pha tàn tích (deQ) lớp đá phong hóa mãnh liệt- mạnh vai đập gối trực tiếp lên đá gốc phong hóa vừa tương đối cứng chắc. Về khả thấm mất nước qua vai đập: sau bóc bỏ các lớp đất phong hóa mãnh liệt -mạnh phần đá có giá trị q dự kiến 10-15m cần xử lý chống thấm. ≥ 0,03 l/ph.m,với chiều dày Giới Thành phần hạn hạt (%) Bảng 1-1:Bảng tiêu lý đất đắp đập Tên lớp Chỉ tiêu Sét Bụi Cát Sạn Dăm Giới hạn chảy Giới hạn lăn SVTH: Nguyễn Thanh Tùng Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp 2a Đá phong 1,5 32,5 59 18 72 15 33 52 22,6 28,9 45,2 3,3 12,5 9,5 32,3 45,7 19,5 26 47,8 6,7 22,7 17 24 17,92 36,47 23,36 37,65 24,69 Lớp: 54LT-C1 Trang Chỉ số dẻo WN Độ đặc B Độ ẩm thiên nhiên We Dung trọng nhớt γ Dung trọng khô γc (T/m3) Tỷ trọng A Độ rỗng n (%) Tỷ lệ độ rỗng ε Lực dính C (Kg/cm2) Góc ma sát φ (độ) Hệ số ép lún a (cm2/KG) Hệ số thấm K(cm/s) 5,7 0,614 20,5 1,71 1,42 2,63 46,04 0,853 0,06 12 0,023 5.10-4 Atter berg Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 1.2.2.2. 2,67 26 2.10-2 Ngành Kỹ thuật công trình thủy 6,08 0,951 23,7 1,84 1,49 2,62 43,23 0,761 0,1 14 0,028 2.10-5 13,11 -0,197 20,67 1,84 1,53 2,66 42,75 0,749 0,15 13 0,034 5.10-5 12,96 -0,135 22,59 1,87 1,53 2,65 42,4 0,808 0,16 14 0,022 3.10-4 14,8 1,74 2,68 35,01 0,54 0,1 15 0,028 3.10-4 Tuyến đập phụ 1. Công trình đập phụ nằm tại khu vực yên ngựa suối Rua đường mòn từ Maty suối Rua thấp. Hai bên vai đập các sườn núi tương đối thoải. Phía thượng lưu hạ lưu tuyến đập phụ địa hình tương đối phẳng. Cao độ đỉnh yên ngựa +152m. Địa tầng khu vực yên ngựa đập phụ bao gồm tầng phủ đá gốc: Tầng phủ: • Lớp 1c: Đất á sắt nhẹ-rung màu xám, xám đen lẫn hữu cơ, trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt. Phân bố bề mặt thượng lưu đập phụ, chiều dày 1-1,5m. • Lớp 2: Đấ á sét nặng lẫn dăm sạn đá phiến mềm bở, màu xám nâu, nâu đỏ. Trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa - chặt. Lớp phân bố bề mặt, dưới lớp 1c, chiều dày từ -4m. Đá gốc: Đá gốc đá phiến serixit, đá thuộc đới phong hóa hoàn toàn. Đới đá phong hóa mãnh liệt - mạnh thành đất á sét nặng, màu xám nâu, nâu đỏ lẫn nhiều dăm sạn, đá phiến serixit mềm bở, trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa. Đới đá phong hóa mãnh liệt - mạnh phân bố dưới lớp pha tàn tích hai bên vai đập phụ 1. 1.2.2.3. Tuyến đập phụ 2. Tuyến đập phụ hai nằm tại khu vực yên ngựa đường mòn từ Maty suối Vơ. Hai bên vai đập các sườn núi tương đối thoải, phía thượng lưu hạ lưu tuyến đập phụ địa hình tương đối thoải. Cao độ đỉnh yên ngựa + 154m. Địa hình khu vực đập phụ bao gồm tầng phủ đá gốc: Tầng phủ: Lớp 2: Đất á sét nặng lẫn dăm sạn đá phiến mềm bở, màu xám nâu, nâu đỏ. Trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa - chặt. Lớp phân bố bề mặt sườn núi hai vai phía thượng hạ lưu đập, chiều dày từ – 2m. SVTH: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: 54LT-C1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành Kỹ thuật công trình thủy Đá gốc: Đá gốc đá phiến serixit, đá thuộc đới phong hóa hoàn toàn. Đới đá phong hóa mãnh liệt - mạnh thành đất á sét nặng, màu xám nâu, nâu đỏ lẫn nhiều dăm sạn, đá phiến serixit mềm bở, trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa. Đới đá phong hóa mãnh liệt - mạnh lộ hai bên sườn núi vai đập, phân bố dưới lớp pha tàn tích đỉnh yên ngựa phía thượng hạ lưu tim tuyến. 1.2.2.4. Đập phụ 3. Tuyến đập phụ nằm tại khu vực yên ngựa đường mòn từ Maty suối Vơ. Hai bên vai đập sườn núi tương đối thoải.Phía hạ lưu vai trái có vết sạt nhỏ cách tim tuyến khoảng cách 40m phía hạ lưu.Vết sạt phát triển lớp phủ pha tàn tích, chân vết sạt cắt vào đá gốc đá phiến serxit phong hóa mãnh liệt - mạnh mềm yếu.Kích thước vết sạt: rộng 5-6 m, dài 40m bước sạt khoảng 2,53m, góc sạt gần dựng đứng. Địa tầng khu vực đập phụ bao gồm tầng phủ đá gốc: Tầng phủ • Lớp 1b:Đất á cát- á sét, trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa.Lớp phân bố dọc khe suối, chiều dày từ 0,5-1,0m. • Lớp 2:Đất á sét nặng, trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa-chặt.Lớp phân bố bề mặt sườn núi hai vai phía thượng lưu hạ lưu đập, chiều dày từ 2,02,5m. Đá gốc: Đá gốc đá phiến serixit, đá thuộc đới phong hóa hoàn toàn. Đới đá phong hóa mãnh liệt - mạnh thành đất á sét nặng, màu xám nâu, nâu đỏ lẫn nhiều dăm sạn, đá phiến serixit mềm bở, trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa. Đới đá phong hóa mãnh liệt - mạnh lộ hai bên sườn núi vai đập, phân bố dưới lớp pha tàn tích đỉnh yên ngựa phía thượng hạ lưu tim tuyến. 1.2.3. Điều kiện địa chất thủy văn. Nhìn chung khu vực nước ngầm nghèo nàn, chủ yếu nước tầng bồi tích đá gốc nứt nẻ. 1.2.4. Điều kiện vật liệu xây dựng. 1.2.4.1. Đất đắp đập, Tiến hành khảo sát thăm dò tại mỏ vật liệu xây dựng. Vị trí địa tầng trữ lượng khai thác các lớp đất mỏ sau: Mỏ 1: SVTH: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: 54LT-C1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành Kỹ thuật công trình thủy Vị trí nằm gần thôn Đá trắng, chạy dọc đường, cách tuyến đập khoảng 1,5km. Mỏ VLXD đất phẳng, bề mặt lớp phủ khộp. Mỏ có: • Diện tích 900.000m2 • Khối lượng khai thác: 1.470.000m3 • Khối lượng bóc bỏ: 270.000m3 Địa tầng các lớp đất đá mỏ sau: • Lớp 1b: Đất á cát – cát lẫn nhiều sạn sỏi, đáy lớp có cuội tảng, màu xám, xám vàng. Cuội sỏi chiếm 30 – 35%, thành phần thạch anh cứng chắc, trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa. Lớp phân bố bề mặt chiều dày: 0,5-0,7m, có chỗ 1m. • Lớp 2: Đất á sét trung - nặng, màu xám nâu, nâu đỏ, nâu vàng, lẫn dăm sạn đá phiến vón két laterit. Trạng thái nửa cứng - cứng, kết cấu chặt vừa. Lớp phân bố đầu mỏ có tuyến kênh qua. Chiều dày khai thác: 0,9 – 1,2m, chiều dày bóc bỏ 0,3m. • Lớp 2b: Đất á sét nặng – trung, màu xám, xám vàng, lẫn dăm sạn thạch anh. Trạng thái cứng, kết cấu chặt, chiều dày – 1,5m. Mỏ 2: Vị trí phía bên phải, dọc theo đường ô tô vào trại giam sông Cái, cách tuyến đập khoảng 6km theo đường ô tô. Mỏ VL số nằm địa hình tương đối phẳng, bề mặt lớp phủ khộp. Mỏ có: • Diện tích: 780.000m2 • Khối lượng khai thác: 1.120.000m3 • Khối lượng bóc bỏ: 270.000m3 Địa tầng các lớp đất đá mỏ sau: • Lớp 1b: Đất á cát-cát lẫn nhiều sạn sỏi, đáy lớp có cuội tảng, màu xám, xám vàng. Cuội sỏi chiếm 30-35%, thành phần thạch anh cứng chắc, trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa. Lớp phân bố bề mặt chiều dày: 0,5-0,7m. • Lớp 2: Đất á sét trung - nặng, màu xám, xám vàng lẫn dăm sạn thạch anh. Trạng thái cứng, kết cấu chặt, chiều dày: 1-1,5m. Mỏ 3: Vị trí nằm hai bên, dọc theo đường ôtô từ cầu Trà Co huyện Bắc Ái, cách tuyến đập khoảng 8km theo đường ôtô. Mỏ có: • Diện tích: 500.000 m2 • Khối lượng khai thác: 800.000 m3 • Khối lượng bóc bỏ: 550.000 m3 SVTH: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: 54LT-C1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành Kỹ thuật công trình thủy Địa tầng các lớp đất đá mỏ sau: • Lớp 1b: Đất á cát-cát lẫn nhiều sạn sỏi, đáy lớp có cuội tảng, màu xám, xám vàng. Cuội sỏi chiếm 30-35%, thành phần thạch anh cứng chắc, trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa. Lớp phân bố bề mặt chiều dày: 0,5-0,7m. • Lớp 2b:Đất á sét nặng-trung, màu xám, xám vàng lẫn dăm sạn thạch anh.Trạng thái cứng, kết cấu chặt, chiều dày: 1-1,2 m. • Đá gốc:Đá gốc đá Granit màu xám, xám trắng, xám vàng. Cấu tạo khối kiến trúc poocfia, Đá phong hóa mạnh mềm yếu, Đá phong hóa vừa tương đối cứng chắc.Đá gốc phân bố dưới lớp 1b lớp 2b. Qua khảo sát ĐCCT có nhận xét sau: Các mỏ vật liệu nằm cách công trình không xa( 0,3h0 - Tính toán cốt thép. Sơ đồ ứng suất sau: = 1. e0 = 29,7 (cm). = 13,5 cm nên cấu kiện chịu nén lệch tâm lớn. N e' Rn a' he F'a R'a F'a a' Rn bx e h0 h Ra Fa a a Fa b Hình 10-14: Sơ đồ tính toán cốt thép dọc trục (nén lệch tâm lớn) Trong đó: e: Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép chịu lực nén Fa. e = η e0 + 0,5h − a = 29,7 + 0,5.50 − = 49,7 cm e’: Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép Fa’: e' = η e0 − 0,5h + a ' = 29,7 − 0,5.50 + = 9,7 cm x : Chiều cao vùng nén cấu kiện. Xuất phát từ công thức (các phương trình bản) sau: kn nc N ≤ mb Rnbx + ma Ra ' Fa '− ma Ra Fa x kn nc Ne ≤ mb Rnbx(h0 − ) + ma Ra ' Fa '(h0 − a ') Đây toán xác định Fa Fa’ biết điều kiện khác cấu kiện. Điều kiện hạn chế: 2a ' ≤ x ≤ α h0 (nhằm đảm bảo xảy nén lệch tâm, ứng suất bê tông miền đạt Rn, ứng suất Fa đạt Ra, ứng suất Fa’ đạt Ra’) Chọn x = α h0 ( α = α , A = A0 ) kn nc Ne − mb Rnbh02 A0 1,15.1.21680 .49,7 − 1.90.100.452.0,42 ⇒F = = − 54,002cm ' ma Ra (h0 − a ') = 1,1.2700.( 45 − 5) ' a Vì Fa’ < nên ta chọn Fa’ theo điều kiện sau: Fa′ ≥ µ bh0 = 0,0005.100.45 = 2,25(cm ) Theo điều kiện cấu tạo: Fa' = 5φ 10 = 3,93 (cm2) Vậy ta chọn cốt thép Fa’ theo điều kiện cấu tạo Fa' = 5φ 10 = 3,93 (cm2), khoảng cách các cốt thép 20cm. Bài toán trở thành xác định Fa biết Fa’ các điều kiện khác. Đặt A = α (1 − 0,5α ) , từ phương trình ta có: kn nc Ne − ma Ra' Fa' (h0 − a ') A= mb Rnbh02 1,15.1.21680 .49,7 − 1,1.2700.3,93.( 45 − 5) A= = 0,0424 1.90.100.452 a ' .5 ⇒ α = − − A = − − 2.0,0424 = 0,043 < = = 0,222 h0 45 2a ' α< Ta thấy: h0 chứng tỏ Fa’ đạt ứng suất σ a ' < Ra ' . Lấy x = 2a’ để tính Fa theo công thức: Fa = k n .nc .N .e' 1,15.1.21680 .9,7 = = 2,356 cm ma .Ra .( h0 − a ' ) 1,1.2700.( 45 − 5) Fa ≥ µ bh0 = 2,25(cm ) cm Ta thấy nên diện tích thép tính đạt yêu cầu. Từ kết tính Fa tra bảng ta 5ϕ 10 cóFa=3,93cm2khoảng cách các cốt thép 20cm.  Mặt cắt 2: Các nội lực sau: M2 = 1,088 T.m; Q2 = T; N2 = 21,68 T Tiến hành tính toán tương tự mặt cắt A ta kết sau: e0 = M 1,088 = = 0,050 m = 5,0cm 0,3h0 = 10,8 cm Tiến hành tính toán tương tự kết sau: e = ηe0 + 0,5h − = 45,21 cm e ' = ηe0 − 0,5h + = 13,21 cm = -39,58 cm2 k n nc Ne − mb Rnbh02 A0 ⇒F = ma Ra' ( h0 − a ') Chon (cm2) ' a Fa' = 5φ10 = 3, 93 A = 0,0654 ⇒ α = 0,0677 < 2.a ' = 0,222 h0 ⇒ Fa = 3,49 cm cm2 nên diện tích thép tính đạt yêu cầu. Chọn thép bố trí Ta thấy Fa > µmin bh0 = 1,8 . Khoảng cách các cốt thép 20cm. ⇒ Fa = 5ϕ10 = 3,93 cm  Mặt cắt 4: Các nội lực sau: M4 = 4,013 Tm; N4 = 21,25 T e0 = M = 0,1889 m = 18,89 cm N Ta thấy cm nên cấu kiện cấu kiện chịu nén lệch tâm lớn. η e0 ≥ 0,3h0 = 10,8 Tiến hành tính toán tương tự kết sau: e = ηe0 + 0,5h − a = 34,89 cm e ' = ηe0 − 0,5h + a ' = 2,89 cm (cm) e ' = η e0 − 0,5.h + a ' = 3, 68 =-42,57 cm2 k n nc Ne − mb Rnbh02 A0 ⇒F = ma Ra' ( h0 − a ') ' a (cm2) Chon Fa' = 5φ10 = 3, 93 A = 0,0411 ⇒ α = 0,042 < 2.a ' = 0,222 h0 ⇒ Fa = 0,946 cm cm2. Khoảng cách các cốt chọn thép theo điều kiện cấu tạo Fa = 5φ10 = 3,93 thép 20cm. Căn cứ vào kết tính toán cốt thép cho hai mặt cắt ta có kết bố trí cốt thép cho thành bên cống sau: + Cốt thép phía cống: Fngoài = (cm2), a = 20 cm. 5φ10 = 3,93 + Cốt thép phía cống: Ftrong = 5ϕ 12 = 5,65(cm ) , a = 20 cm. Tính toán bố trí thép cho trần cống:  Mặt cắt B: 10.5.2.3. Các nội lực sau: MB = 6,116 T.m; QB = 20,64 T; NB = 21,97 T Xét ảnh hưởng uốn dọc: nên ảnh hưởng uốn dọc với cấu kiện không đáng kể. l 0,7 = = 1,75 < 10 h 0,4 Chọn . η =1 m = 28,07 (cm) e0 = Ta thấy M = 0,2807 N cm nên cấu kiện cấu kiện chịu nén lệch tâm lớn. η e0 ≥ 0,3h0 = 10,8 Tiến hành tính toán tương tự kết sau: cm e = ηe0 + 0,5h − a = 44,07 cm e ' = ηe0 − 0,5h + a ' = 12,07 =-39,83cm2 k n nc Ne − mb Rnbh02 A0 ma Ra' ( h0 − a ') Vậy ta chọn cốt thép Fa’ theo điều kiện cấu tạo ⇒ Fa' = (cm2), khoảng cách Fa' = 5φ10 = 3,93 =0,0634 A= ⇒ α = 0,0656 < kn nc Ne − ma Ra' Fa' (h0 − a ') mb Rnbh02 a ' .4 = = 0,222 h0 36 k n .nc .N .e' 1,15.1.21970.12,07 = = 3,209 cm m a .Ra .( h0 − a ' ) 1,1.2700.( 36 − 4) Ta thấy cm2 nên diện tích thép tính đạt yêu cầu. Từ kết tính ⇒ Fa = Fa > µmin bh0 = 1,8 cóFa=3,93cm2khoảng cách các cốt thép 20cm. Fa tra bảng ta 5φ10  Mặt cắt 1: Các nội lực sau: M1 = 1,108(Tm); Q1 = (T); N1 = 21,97 (T) = 5,04 cm e0 = Ta thấy M = 0,0504 m N cm nên cấu kiện cấu kiện chịu nén lệch tâm bé. η e0 ≤ 0,3h0 = 10,8 Tiến hành tính toán tương tự kết sau: cm e = ηe0 + 0,5h − a = 21,04 cm e ' = 0,5h − ηe0 − a ' = 10,96 Với ηe0 = 5,04 < 0,2h = 7,2cm Ta có: x = h − (1,8 + h − 1, 4α )η e0 2h0 x = 40 − (1,8 + 60 − 1,4.0,6).1.5,04 = 30,96 cm 2.36 Ta có: x < h0 nên tính gần ứng suất cốt thép Fa sau: KG/cm2 σ a = (1 − ηe 1.5,04 ).Ra = (1 − ).2700 = 2322 h0 36 = -54,568 cm2 x kn nc Ne − mb Rnbx (h0 − ) Fa' = ' ma Ra (h0 − a ') Vì Fa’ < nên ta chọn Fa’ theo điều kiện sau: (cm2) Fa' ≥ µmin bh0 = 0, 0005.100.36 = 1,8 (cm2) Theo điều kiện cấu tạo: Fa' = 5φ10 = 3,93 (cm2), khoảng cách Vậy ta chọn cốt thép Fa’ theo điều kiện cấu tạo Fa' = 5φ10 = 3,93 các cốt thép 20cm = -103,77 cm2 Fa = − ( mb Rnbx + ma Ra' Fa' − kn nc N ) maσ a Fa[...]... 83 34880 4 212 0 670 21 99736 62203 513 56 616 03 87528 9 510 7 82 914 78043 48647 Thấm Wth m3 (10 ) ΣTổn Wtt m3 (11 ) 14 429 19 5 71 315 33 513 77 67075 69634 69634 69634 64588 50899 3 312 5 19 386 49309 616 91 98554 15 111 2 12 9278 12 0990 13 1237 15 716 2 15 9695 13 3 813 11 116 9 68033 Có kể đến tổn thất Wq + Wtt Vhồ Vxả ∆W (10 3m3) 3 3 m (+) (-) m m3 (12 ) (13 ) (14 ) (15 ) (16 ) 14 54497 10 6 710 1 22525 14 54497 8 911 31 1052869 2507366... 1- 6:Đường đặc trưng vận tốc gió lớn nhất theo hướng Đặc Đơn N NE E SE S SW trưng vị Vtb m/s 13 ,1 13,6 11 ,8 12 ,3 12 ,9 14 ,4 Cv 0,49 0,20 0 ,14 0 ,16 0,24 0,40 Cs 0,92 0,64 1, 35 1, 21 0,86 2,36 V2% m/s 29,3 20,0 16 ,2 17 ,6 20,5 31, 7 V4% m/s 26,2 18 ,8 15 ,3 16 ,5 19 ,1 27,3 V10% m/s 21, 7 17 ,2 14 ,0 14 ,9 17 ,0 21, 6 V20% m/s 18 ,1 15,7 13 ,0 13 ,7 15 ,2 17 ,6 V30% m/s 15 ,7 14 ,8 12 ,4 13 ,0 14 ,1 15,3 V50% m/s 12 ,2 13 ,3 11 ,5... (11 ) 15 179 20752 32922 52466 64778 64778 64778 64778 60492 48224 316 69 18 822 510 88 64375 10 5 319 15 7758 12 5858 11 4 212 12 4075 14 9030 15 212 9 13 1967 11 1838 66565 Có kể đến tổn thất Wq + Wtt Vhồ Vxả ∆W (m3) 3 3 m (+) (-) m m3 (12 ) (13 ) (14 ) (15 ) (16 ) 14 54497 10 68880 75696 14 54497 893 815 10 5 018 5 2504682 935623 13 410 17 3845698 18 4 515 0 2627778 6473476 0 12 40 418 7079902 6940292 6 613 087 9 713 00 16 545436 6940292 16 545436... 6477793 11 88323 6477793 11 88323 6477793 10 94023 6049249 986556 4822369 656247 316 6945 4 914 25 18 8 217 7 Ftb m2 (7) 503640 609270 843788 10 86607 11 88323 11 88323 11 88323 11 88323 11 411 73 10 40289 8 214 01 573836 SVTH: Nguyễn Thanh Tùng Tổn thất bốc Wb.hơi ∆Ζ (mm) m3 (8) (9) 71 72 86 97 51 42 50 71 80 81 98 83 35 910 43624 72397 10 5292 610 80 49434 59297 84252 916 36 83743 8 016 9 47743 Thấm Wth m3 (10 ) ΣTổn Wtt m3 (11 )... 4 -1: Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ Phương án 1 2 3 Btr (m) 2x5 2x6 2x7 MNLTK (m) 16 1, 21 160,46 15 9,84 Lũ thiết kế Ht (m) 10 ,10 9,35 8,73 qmax (m³/s) 611 ,45 653,68 687,44 MNLKT (m) 16 3,08 16 2 ,17 16 1,45 Lũ kiểm tra Ht (m) 11 ,97 11 ,06 10 ,34 qmax (m³/s) 788,32 840,97 887,02 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH Trường hợp 5 .1 Thiết kế sơ bộ đập ngăn nước 5 .1. 1 Mục đích của việc thiết. .. MNLTK 12 16 0.46 13 4 26.46 13 80 13 ,3 0 0,0029 11 97,9 76.532 0, 017 5 1, 55 0, 315 6 2 ,10 14 6,8947 14 15 9.84 13 4 25.84 13 80 13 ,3 0 0,0029 11 97,9 76.532 0, 017 5 1, 55 0, 315 6 2 ,10 14 6,8947 (m) 5,53648 3,4474 3,4474 3,4474 Thoả mãn Thoả mãn Thoả mãn Thoả mãn H > 0,5.λ d K1% h1% K2 K3 K4 Theo MNDBT 2,05 2,08 2,08 2,08 1, 34803 0,6564 0,6564 0,6564 0,9 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 1, 5 1, 232 1, 232 1, 232 8, 214 18 10 ,505 10 ,505... 1, 232 8, 214 18 10 ,505 10 ,505 10 ,505 K 1, 1 1, 2 1, 2 1, 2 Kα 1 1 1 1 Hsl1% (m) 1, 6 014 6 0,6987 0,6987 0,6987 a,a’ (m) 0,7 0,5 0,5 0,5 Zđđ (m) 15 8.924 16 2. 41 1 61. 66 16 1.04 Bảng 5-2: Kết quả tính cao trình đỉnh đập ứng với MNLKT (m) Các đại lượng Đơn vị Trường hợp tính toán ứng với MNLKT BTr (m) 10 12 14 MNLKT (m) 16 3,08 16 2 ,17 16 1,45 a’’ (m) 0,2 0,2 0,2 Zđđ (m) 16 3, 21 162,27 16 1,65 Bảng 5-3: Bảng thống kê... lũ thiết kế (m3/s) Giờ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Q0,2% 50 64 85 10 4 16 1 317 507 725 840 992 Q1% 40 55 68 84 14 2 2 51 420 585 672 780 875 10 22 Giờ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Q0,2% 976 682 454 3 41 284 263 19 6 19 2 18 6 16 4 16 3 13 8 Q1% 685 528 3 41 270 225 208 15 5 15 2 14 7 13 0 12 1 10 9 1. 2.5.7 11 11 2 0 12 12 80 Dòng chảy bùn cát Dòng chảy bùn cát trong sông gồm hai loại thành phần: Bùn cát lơ lửng và bùn... trưng hồ chứa Bảng 1- 4:Các đặc trưng hồ chứa Z(m) 14 8 15 0 15 2 15 4 15 6 15 8 16 0 16 2 16 4 Fhồ(m2) 282775 468875 694375 914 125 11 54375 14 18750 15 73750 16 88003 18 98442 V(m3) 5927 21 13374 71 2507728 412 9436 612 0995 88995 81 124959 71 15596440 19 046425 Các yếu tố khí tượng Nhiệt độ không khí: Lưu vực nghiên cứu được thừa hưởng chế độ bức xạ mặt trời nhiệt đới, cán cân bức 1. 2.5.4 xạ trong năm luôn luôn dương... MNLTK 5 .1. 3.4 SVTH: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: 54LT-C1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Các thông số (m) (m) (m) (m) (m) (m/s) (o) (m) Ngành Kỹ thuật công trình thủy Các trường hợp tính toán Đơn vị BTr Zmn Zđáy H L V α Δh Trang 34 (m) (s) (m) 0,5.λ d 15 6, 61 134 22. 61 1250 27,5 0 0, 012 83 280 ,19 3 16 . 214 9 0,00853 0,95 0,65758 2,66 31 11, 073 10 16 1. 21 134 27. 21 1380 13 ,3 0 0,0028 11 97,9 76.532 0, 017 5 1, 55 0, 315 6 2 ,10 14 6,8947 . tính toán điều tiết hồ chứa theo phương pháp lập bảng. Hình 3 -1: Đường quan hệ F~Z lòng hồ Đông Phong Hình 3-2: Đường quan hệ Z~V lòng hồ Đông Phong SVTH: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: 54LT-C1 Đồ án tốt. Lớp: 54LT-C1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 18 Ngành Kỹ thuật công trình thủy PHẦN HAI: THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ 3 .1. Mục đích, nhiệm vụ tính toán ZCDM7$ $1 )*I)*7*. +JG: 0@=G:876KL#L:4$!##. 1 /5"3#MNThiết kế hồ chứa Đông Phong– Phương án 1O ,%-*..$9D*MP9$%ME)*"37QP9 M'2'FG%FQP9GM'2'2R*8F+Q P9G1MS*A32R*8 5#$. 1 #-T<4$ 1 I2'(! 