Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1 ĐỊA HÌNH ĐỊA MẠO Hồ chứa Loọng Lng PA2 có diện tích lưu vực khoảng 2,2 km thuộc sườn Đông Nam dãy núi cao lên đến 1200m Dòng bắt nguồn từ độ cao 1100m Lòng hồ có dạng mở rộng theo hướng Tây Bắc - Đông Nam kéo dọc theo lòng khe suối Loọng Nghịu Loọng Lng Phía nhánh phải – suối Loọng Nghịu lòng thung lũng hẹp sườn dốc; phía nhánh Loọng Lng lòng thung lũng mở rộng với sườn đồi thoải < 30 ngăn cách dải đồi có cao độ từ 1045m đến 1025m Phần bụng hồ có cao độ từ 1020,0m ÷ 1005,0m dốc dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam Khu vực tuyến đập cắt ngang thung lũng rộng có địa hình phẳng; tuyến đập phụ qua eo yên ngựa gối với sườn đồi có độ dốc từ 250 ÷ 400 Nhìn chung khu vực cơng trình có địa hình phức tạp, hầu hết diện tích đất tự nhiên đồi, núi cao, có độ dốc lớn bị chia cắt mạnh So với mực nước biển, độ cao trung bình 950m, nơi có cao độ cao 1.544m, thấp 550m Về tổng thể, địa hình khu vực có hướng thấp dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam chia thành hai vùng chính: + Vùng núi: Hầu hết núi vùng đồi dốc có cao độ trung bình 1200 ÷ 1544m so với mực nước biển, địa hình vùng hiểm trở, nhiều chỗ vách dựng đứng, cheo leo, đỉnh lởm chởm tập trung nhiều phía Đơng Bắc Trong vùng khơng có núi đá mà sườn đồi dốc, nước nhanh có độ thấm cao làm cho tầng đất mặt vùng thường khô sau trận mưa rào, mùa khơ vùng thường thiếu nước nghiêm trọng + Vùng đồi đất bằng: Là vùng gồm đồi núi nhỏ, độc lập dạng bát úp, chia cắt địa hình thành lòng chảo nhỏ xen kẹp khe nhỏ, có cao độ thay đổi từ 550 ÷ 1000m, phân bố hầu hết Các dãy núi hình thành sét đỏ lẫn cát kết phong hóa mạnh, biến chất, có đỉnh thoải bằng, độ dốc hai bên sườn núi tương đối Các thung lũng SVTH: Nguyễn Văn Vũ Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- nhân dân khai thác để canh tác trồng lúa màu ao cá, trang trại Thảm thực vật phát triển đa dạng phong phú, nơi rừng tầng đất dày, đất đai tốt Bảng 1.1: Quan hệ Z ~ V, Z ~ F Z (m) F (106m2) V (106m3) Z (m) F (106m2) V (106m3) Z (m) F (106m2) V (106m3) 1002 0,000 0,000 1010 0,028 0,065 1018 0,101 0,582 1003 0,001 0,000 1011 0,037 0,097 1019 0,114 0,689 1004 0,004 0,002 1012 0,047 0,139 1020 0,122 0,807 1005 0,005 0,004 1013 0,056 0,190 1021 0,130 0,933 1006 0,006 0,010 1014 0,065 0,250 1022 0,138 1,067 1007 0,008 0,017 1015 0,073 0,319 1023 0,146 1,209 1008 0,012 0,027 1016 0,084 0,397 1024 0,155 1,360 1009 0,019 0,042 1017 0,093 0,485 1025 0,164 1,520 1.2 ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 1.2.1 Khu vực hồ chứa 1.2.1.1 Đặc điểm địa chất thuỷ văn Nước mặt có nguồn cấp từ khe suối lưu vực phần nước thấm đất tầng phủ Kết thí nghiệm mẫu nước lấy nhánh suối Loong Nghịu Loong Luông cho thấy nước loại nước nhạt Bicacbonat Sunphát Clorua Cạnxi Magiê Natri; có pH = 7,08 ÷ 7,24; tổng độ khống hố M = 0,14 ÷ 0,16 , Mg +2 = 5,5 ÷ 7,6 mg/l; SO4-2 = 4,8 ÷ 24,4 mg/l; Cl- = 4,30 ÷ 5,0mg/l; HCO3- = 63,0 ÷ 107,5mg/l (0,44 me/l); CO2 xâm thực = 1,8 ÷ 4,3 mg/l Nước ngầm tồn lớp cuội sỏi lòng suối cổ đáy thung lũng, nước tầng có quan hệ chặt chẽ với nước sông phần nước ngấm từ tầng đá gốc Theo số liệu phân tích mẫu nước lấy độ sâu tầng chứa hố khoan cho thấy nước ngầm nước nhạt Bicacbonat Sunphats Magiê Canxi với hàm lượng khoáng hoá sau: pH = 7,05 ÷ 7,08; tổng độ khống hố M = 0,14; Mg +2 = 5,4mg/l; SO4-2 = 9,20 mg/l; Cl- = 4,5 ÷ 4,9mg/l; HCO3- = 87,5 ÷ 93,0mg/l; CO2 xâm thực = 3,6 ÷ 4,3 mg/l Nước mặt nước ngầm khơng có biểu tính xâm thực bê tơng có SVTH: Nguyễn Văn Vũ Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- đủ điều kiện để dùng làm nước trộn bê tông vữa 1.2.1.2 Động đất tân kiến tạo Theo tài liệu địa chất nghiên cứu hoạt động kiến tạo khu vực diễn vào thời kỳ Paleozoi thượng – Mezozoi hạ ( P – T1), kết hình thành hệ đứt gãy lớn Điện Biên – Lai Châu dài hàng trăm km với tổ hợp thạch kiến tạo gồm đá macma xâm nhập; Đứt gãy dốc hoạt động Kainozoi theo chế trượt gần trận động đất mạnh Theo đồ phân vùng động đất Việt Nam tài liệu nghiên cứu Viện Vật lý địa cầu thuộc Trung tâm khoa học tự nhiên công nghệ Quốc gia, khu vực cơng trình vùng chịu ảnh hưởng trấn động từ điểm tâm trấn cực đại nằm cách cơng trình khoảng 15 ÷ 20 Km phía Đơng Bắc, tạo động đất cấp I 0max =VII (MKS,MM) với cường độ Msmax = 5,5 độ Richter, tần suất khoảng 150 năm lần Đánh giá khả trữ nước lòng hồ Hồ Loọng Lng phía thượng lưu vai đập bao bọc triền đồi cao tới 1050m hình thành tầng đá Điorit Granodiorit, ngoại trừ phía vai phải đập có eo yên ngựa thấp cao trình mực nước dâng hồ nên cần phải đắp bổ xung đập phụ, vấn đề thấm nước sang lưu vực khác có khả xảy Tuy nhiên, đặc điểm lớp phong hóa dày có tính thấm số vùng đạt đến mức trung bình nên vấn đề thấm nước từ hồ chủ yếu xảy khu vực đầu vai đập đập; đặc biệt đập có lớp cuội sỏi lũ tích lòng suối cổ nằm sâu điều kiện thuận lợi trình thấm nước hồ qua đập 1.2.1.3 Khả tái tạo bờ bồi lắng lòng hồ Với cao trình thiết kế mực nước dâng bình thường cho thấy hầu hết đường viền hồ bờ hồ nằm phạm vi khu vực địa hình có độ dốc khơng lớn, khoảng từ 15 ÷ 250 cấu tạo tầng đất sét pha đến sét có tính dính cao; mặt khác lớp thực vật phát triển dày nên tượng sạt trượt tái tạo bờ hồ có khả xảy Trong trường hợp bề mặt địa hình tự nhiên bị phá vỡ khai thác đất đắp lòng hồ cần lưu ý tạo mái dốc hợp lý để trách tượng sạt lở sau Do lưu vực nhỏ, ngắn nên trình bồi lắng hồ hạn chế, chủ yếu lượng bùn sét lơ lửng SVTH: Nguyễn Văn Vũ Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Lng- 1.2.2 Khu vực cơng trình đầu mối 1.2.2.1 Tuyến đập Trên tuyến có lớp đất, đá phân bố theo thứ tự từ xuống sau; Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng, đất ruộng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn sạn, rễ cây; kết cấu chặt, trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng Lớp phân bố bề mặt đất tự nhiên với chiều dày từ 0,3 ÷ 0,7m Lớp 1b: Cuội sỏi lẫn cát sạn bồi tích lòng suối kết cấu rời rạc, chặt, nguồn gốc aQ Cuội sỏi đa màu, độ mài mòn kém, kích thước trung bình từ ÷ 6cm chiếm đa phần Trên mặt cắt lớp gặp vị trí lòng khe Loọng Nghịu với diện phân bố hẹp bề dày 1,0m Lớp 2a: Sét pha nhẹ màu xám đen, xám nâu lẫn sạn, nguồn gốc bồi tích suối aQ Đất có trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng phân bố cục thành lớp mỏng gặp mặt cắt thượng lưu với chiều dày lớn 1,4m Lớp 2b: Đất sét pha nặng lẫn sạn, sỏi xám vàng, xám xanh nguồn gốc bồi lũ tích (aQ); Đất có trạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng kết cấu chặt vừa Trong phạm vi khu vực đầu mối lớp có chiều dày từ 1,6 ÷ 4,8 m phân bố rộng khắp phạm vi lòng thung lũng phía thượng hạ lưu đập từ cao trình +1006,0 trở xuống Lớp 4: Hỗn hợp cuội dăm lẫn cát sạn màu nâu xám trắng kết cấu chặt, nguồn gốc bồi lũy tích lòng suối cổ (apQ) Lớp phân bố trực tiếp bề mặt tầng đá gốc phong hóa, gặp phía lòng thung lũng phần khe suối Loọng Lng tập chung chủ yếu phía mặt cắt thượng lưu đập; chiều dày trung bình lớp biến đổi từ 1,0m đến 3,0m Đất có tính thấm nước trung bình với K = 1,06.10-3 cm/s Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố chủ yếu sườn đồi cao lớp 1a; tập trung phía đầu vai đập dông núi ngăn khe suối Chiều dày trung bình lớp biến đổi từ 2,5 ÷ 4,0m Lớp có tính thấm yếu (K = 4,59.10-5 cm/s) Lớp 6a: Đá Granoddiorit phong hố kồn tồn, đá bị biến đổi thành đất có màu xám vàng, xám đen lẫn sạn sỏi; trạng thái đất từ dẻo cứng đến nửa cứng Trên mặt cắt tuyến đập, lớp phân bố không liên tục gặp chủ yếu phía đỉnh đồi hữu khe Loọng Nghịu SVTH: Nguyễn Văn Vũ Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- với chiều dày lớp biến đổi mạnh từ 0,8 ÷ 7,0m Lớp có tính thấm nước trung bình K = 1,97.10-4cm/s, đơi chỗ nước bị hồn tồn thí nghiệm Đây lớp đá gốc bị phong hóa song giữ nguyên cấu trúc đá mẹ với kết cấu chặt, tính thấm nước trung bình cần lưu ý tính tốn thiết kế đập Lớp 6b: Đá Granoddiorit phong hoá mãnh liệt, phần lớn đá bị biến đổi thành đất sét pha màu xám vàng, xám đen đốm trắng lẫn dăm sạn sỏi; dăm mảnh đá gốc mềm bở chứa nhiều felspat dùng tay dễ bóp vỡ, khoan nõn khoan tiêu gần hồn tồn, số RR = 0,0 ÷ 10,0%, RQD = 0% Đất thường có trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng, chặt vừa Trên mặt cắt tuyến đập, lớp phân bố rộng khắp với chiều dày lớn biến đổi từ 10,0m đến 20m Lớp có tính thấm nước yếu với hệ số thấm trung bình từ thí nghiệm đổ nước K= 3,6.10-5cm/s; lưu lượng thấm theo kết ép nước q = 0,041 l/ph.m.m tương đương K = 6,37.10-5cm/s Lớp 7: Đá Riolít phong hố mạnh - vừa, nứt nẻ màu xám nâu, xám ghi, xám vàng đốm trắng Đá có cường độ cứng vừa dùng búa đập từ ÷ nhát vỡ; Chỉ số RR = 5,0 ÷ 30,0%, RQĐ = ÷ 15% Lớp có tính thấm nước trung bình, lưu lượng thấm q = 0,081 l/phút.m.m với hệ số thấm tương đương K = 1,25.10-4cm/s Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình tuyến đập chính: Theo kết khảo sát cho thấy cấu trúc mặt cắt địa chất vùng tuyến đập đặc trưng sau : a/ Khu vực lòng thung lũng từ cao trình +1005,00 trở xuống: - Phần phía lớp có nguồn gốc bồi tích lòng suối thềm suối gồm lớp 1b, 2a, 2b lớp với diện phân bố không đồng đều, chiều dày biến động Trong lớp tầng phủ lòng thung lũng nêu nhận thấy: lớp 1b có đặc điểm phân bố diện hẹp; đặc tính lý đặc trưng độ chặt kém, kết cấu rời rạc tính nén lún cao tính thấm tương đối lớn khơng phù hợp làm cơng trình, cần phải bóc bỏ Các lớp 2b lớp lớp có diện phân bố rộng phạm vi khu vực tuyến, chiều dày lớp tương đối lớn Xét theo tính chất lý lớp nhận thấy, lớp có sức chịu tải tương đối tốt, tính thấm lớp 2b lớp có tính thấm yếu đủ điều kiện để làm cơng trình Riêng lớp với SVTH: Nguyễn Văn Vũ Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Lng- diện phân bố rộng, song có tính thấm nước lớn phân bố sâu nên cần có biện pháp xử lý chống thấm phù hợp - Phía lớp 6b đới phong hóa từ mãnh liệt đến mạnh tầng đá gốc Theo đặc tính lý chúng cho thấy tất lớp đảm bảo khả ổn định lún cho đập; b/ Tại phạm vi sườn vai đập dông đồi phân thủy khe suối cho thấy: Phần mặt gồm lớp 1a phân bố với chiều dày từ 2,3 ÷ 4,0m; qua phân tích cho thấy loại trừ lớp 1a cần phải bóc bỏ hồn tồn lớp lớp có đủ điều kiện làm cơng trình Phía lớp 6b lớp 7; theo kết thí nghiệm cho thấy lớp sức chịu tải đủ điều kiện làm cơng trình 1.2.2.2 Tuyến đập phụ Đặc điểm phân bố lớp tuyến sau: Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn sạn, rễ kết cấu chặt, trạng thái nửa cứng Lớp phân bố bề mặt đất tự nhiên với chiều dày lớn 1,5m Lớp cần bóc bỏ hồn tồn thi công đập Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Tại tuyến lớp phân bố tồn chiều dài với chiều dày > 3,5m chưa kết thúc Nhìn chung tuyến đập phụ địa chất có cấu tạo đơn giản gồm 02 lớp; lớp 1a hỗn hợp đất lẫn rễ nên cần bóc bỏ hồn tồn Đập phụ có chiều cao khơng lớn nên với đặc điểm, tính chất lớp đập khơng cần biện pháp xử lý khác 1.2.2.3 Tuyến tràn Các lớp đất đá gặp tuyến theo thứ tự từ xuống sau: Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng, đất ruộng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn sạn, rễ kết cấu chặt, trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng Lớp phân bố phần mặt cắt từ HK11 đến chân suối Loong Nghịu với chiều dày từ 0,2 ÷ 0,4m SVTH: Nguyễn Văn Vũ Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- Lớp 3a: Cát sạn màu xám nâu, xám đên kết cấu rời rạc; nguồn gốc bồi tích lòng suối aQ Trên mặt cắt lớp gặp vị trí lòng suối với chiều dày 1,2m Lớp 4: Hỗn hợp cuội dăm kích thước từ 2,0 ÷ 6,0cm lẫn cát sạn màu mâu xám trắng kết cấu chặt vừa, nguồn gốc bồi lũ tích lòng suối cổ (apQ) Lớp phân bố lớp vị trí lòng suối nằm trực tiếp bề mặt tầng đá gốc phong hóa với chiều dày 1,8m Đất có tính thấm nước trung bình với K = 3,09.10-3 cm/s Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố chủ yếu phạm vi thân tràn với chiều dày từ 3,0 ÷ 4,0m Lớp có tính thấm yếu K = 4,32 10-5cm/s Lớp 6b: Đá Granoddiorit phong hoá mãnh liệt, phần lớn đá bị biến đổi thành đất sét pha màu xám vàng, xám đen đốm trắng lẫn dăm sạn sỏi; dăm mảnh đá gốc mềm bở chứa nhiều felspat dùng tay dễ bóp vỡ, khoan nõn khoan tiêu gần hồn tồn Đất thường có trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng, kết cấu chặt vừa Trên mặt cắt tuyến, phần thân tràn lớp phân bố rộng khắp từ từ cao trình +1023,5 trở xuống thấp dần theo dạng bề mặt địa hình tự nhiên Tại vị trí bể tiêu – lòng suối bề mặt lớp gặp cao trình +1003 Lớp có tính thấm nước yếu với kệ số thấm trung bình K= 4,10 x 10 -5 cm/s; Lớp có sức chịu tải trung bình, tính nén lún nhỏ R0 = 1,74 kG/cm2; E0 = 78,5 kG/cm2 đủ điều kiện làm cho tràn Đánh giá điều kiện địa chất tuyến tràn Dọc toàn tuyến tràn, đặc trưng kiểu cấu trúc riêng biêt: + Phần từ ngưỡng thân tràn cấu trúc gồm lớp phần lớp sét pha nguồn gốc tàn tích nằm cao trình ngưỡng Phía cao trình ngưỡng lớp đá phong hóa 6b + Phần đuôi tràn – bể tiêu năng, đặc trưng phần lớp 3a lớp cuội, cát nguồn gốc bồi tích aQ, kết cấu rời rạc; phía lớp đá có mức độ phong hóa mãnh liệt đến mạnh Như vậy, với cao trình ngưỡng tràn +1023,5m nên đáy tràn hầu hết đặt lớp 6b; lớp đảm bảo cường độ cho phép làm tràn nhiên lớp có tính thấm từ yếu SVTH: Nguyễn Văn Vũ Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- đến trung bình cần phải cần xử lý chống thấm chân khay màng chống thấm để hạn chế dòng thấm qua đáy Tại phạm vi hố tiêu lớp 3a, có kết cấu rời rạc nên cần phải bóc bỏ Phần đáy bể đặt lớp phong hóa mãnh liệt nên cần phải gia cố chắn 1.2.2.4 Tuyến cống Đặc điểm phân bố lớp đất sau: Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng, đất ruộng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn sạn, rễ kết cấu chặt, trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng Lớp phân bố bề mặt đất tự nhiên với chiều dày từ 0,4m ÷ 0,7m Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Trên mặt cắt lớp phân bố chủ yếu phía hạ lưu cơng kể tù vị trí hố khoan HK17 với chiều dày ~ 3m Lớp 6b: Đá Granoddiorit phong hoá mãnh liệt, phần lớn đá bị biến đổi thành đất sét pha màu xám vàng, xám đen đốm trắng lẫn dăm sạn sỏi;dăm mảnh đá gốc mềm bở chứa nhiều felspat dùng tay dễ bóp vỡ, khoan nõn khoan tiêu gần hồn tồn Đây lớp có sức chịu tải trung bình R0 =1,60 kG/cm2; tính nén lún nhỏ E0 = 139,4 kG/cm2 Đánh giá điều kiện điạ chất cơng trình tuyến cống Điều kiện địa chất tuyến phức tạp phân mặt đến cao trình + 1010m chủ yếu gặp lớp đất có nguồn gốc bồi tích (lớp 2c 3b) lớp sườn tích Nhìn chung lớp ngồi đặc điểm có diện phân bố khơng mặt cắt tuyến tính cất xây dựng tương đối khơng đủ điều kiện làm cống Phía từ cao trình +1010m gặp chủ yếu lớp đá gốc granodiorits phong hóa từ mãnh liệt đến mạnh Các lớp có sức mang tải tương đối tốt đủ điều kiện làm cơng trình 1.2.2.5 Tuyến kênh a/ Tuyến kênh hữu Dọc theo tuyến kênh có lớp đất phân bố sau: Lớp 1: Đất thổ nhưỡng - đất sét pha màu nâu xám, nâu vàng lẫn rễ cây, đất có trạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng; lớp phân bố có mặt toàn tuyến với chiều SVTH: Nguyễn Văn Vũ Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- dày từ 0,3 ÷ 0,4m Lớp 2b: Sét pha nặng mầu xám vàng xám xanh, nguồn gốc bồi tích, trạng thái đất dẻo mềm đến dẻo cứng Trên mặt cắt lớp gặp phần đầu tuyến nơi bố trí đập dâng đón nước, chiều dày 1,0m Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố tồn chiều dài mặt cắt với chiều dày từ 1,8m đến > 3,0m Đất có tính thấm nước yếu K = 4,1.10 -5cm/s; đất có sức chịu tải, tính nén lún nhỏ đủ điều kiện làm kênh Lớp 6: Đá Granoddiorit phong hố kồn tồn, đá bị biến đổi thành đất có màu xám vàng, xám đen lẫn sạn sỏi; trạng thái đất từ dẻo cứng đến nửa cứng Trên mặt cắt lớp phân bố khắp nằm dứơi sâu sau lớp Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình tuyến kênh Hữu Từ kết khảo sát cho thấy, điều kiện địa chất tuyến kênh đơn giản, hầu hết lớp đất phân bố mặt cắt tuyến có tính chất xây dựng từ trung bình đến khá; tính thấm nước yếu Lớp đá gốc nằm sâu phía Với cấu trúc địa chất hều hết tuyến kênh đặt lớp có đủ điều kiện để kênh ổn định không xảy tổn thất nước kênh b/ Đập dâng Phân bố lớp đất đá từ xuống sau: Lớp 1: Đất thổ nhưỡng - đất sét pha màu nâu xám, nâu vàng lẫn rễ cây; lớp có chiều dày 0,3m phân bố chủ yếu thềm trái suối Lớp 1b: Cuội sỏi lẫn cát sạn bồi tích lòng suối kết cấu rời rạc, chặt, nguồn gốc aQ Cuội sỏi đa màu, độ mài mòn kém, kích thước trung bình từ ÷ 6cm chiếm đa phần Trên mặt cắt, lớp gặp vị trí lòng suối với chiều dày lớn 1,6m Lớp 2b: Sét pha nặng mầu xám vàng xám xanh , nguồn gốc bồi tích, trạng thái đất dẻo mềm đến dẻo cứng Trên mặt cắt lớp phân bố từ cao trình 980,0m trở xuống nên gặp lòng suối thềm trái; chiều dày lớp biến đổi từ 1,0 ÷ 1,7m Lớp có tính thấm nước yếu, sức chịu tải trung bình SVTH: Nguyễn Văn Vũ Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố toàn chiều dài mặt cắt với chiều dày từ 2,5m đến 4,8m; vai phải đập lớp xuất lộ mặt đất tự nhiên Đất có tính thấm nước yếu K = 2,5.10-5 cm/s; đất có sức chịu tải trung bình, tính nén lún nhỏ đủ điều kiện làm đập Lớp 6: Đá Granoddiorit phong hố kồn tồn, đá bị biến đổi thành đất có màu xám vàng, xám đen lẫn sạn sỏi; trạng thái đất từ dẻo cứng đến nửa cứng Trên mặt cắt lớp phân bố khắp nằm dứơi sâu sau lớp Nhận xét: Với đặc điểm phân bố lớp đất đá khu vực đập dâng nhận thấy, ngoại trừ lớp 1b - cuội cát sỏi lòng suối có tính thấm cao, kết cấu rời rạc cần phải bóc bỏ hồn tồn Còn lại, nhìn chung lớp đất từ 2b, làm cơng trình Tuy nhiên, để cơng trình đủ điều kiện ổn định móng cơng trình cần đặt lớp c/ Tuyến kênh Tả Dọc theo tuyến kênh có lớp đất phân bố sau: Lớp 1: Đất thổ nhưỡng - đất sét pha màu nâu xám, nâu vàng lẫn rễ cây, đất có trạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng; lớp phân bố có mặt tồn tuyến với chiều dày từ 0,3 ÷ 0,4m Lớp 1b: Cuội sỏi lẫn cát sạn bồi tích lòng suối kết cấu rời rạc, chặt, nguồn gốc aQ Cuội sỏi đa màu, độ mài mòn kém, kích thước trung bình từ ÷ 6cm chiếm đa phần Lớp 2a: Sét pha nhẹ màu xám đen, lẫn sạn, nguồn gốc bồi tích suối aQ Đất có trạng thái dẻo mềm Lớp 2b: Sét pha nặng mầu xám vàng lẫn sạn, nguồn gốc bồi tích, trạng thái đất dẻo mềm đến dẻo cứng Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp 6: Đá Granoddiorit phong hố hồn tồn, đá bị biến đổi thành đất có màu nâu đỏ, xám vàng, xám nâu lẫn sạn sỏi; trạng thái đất từ dẻo cứng đến nửa cứng Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình tuyến kênh Tả SVTH: Nguyễn Văn Vũ 10 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- Kiểm tra ổn định mái hạ lưu cho mặt cắt lòng sơng Tại mặt cắt lòng sơng, đập đặt trực tiếp đất có chiều dày mỏng (T=4m) 4.3.4.2 Phương pháp tính Sử dụng hai phương pháp: Phương pháp filennit Xác định tâm trượt nguy hiểm nằm lân cận đường thẳng MM hình vẽ Điểm M xác định dựa vào góc α β Các góc phụ thuộc độ dốc trung bình mái hạ lưu đập Tra bảng 6.5 trang 146 GTTC tập I với mtb = 2,875 α = 350 β = 250 Điểm M1 xác định cách điểm Q1 theo phương thẳng đứng khoảng Hđ = 22(m), theo phương ngang khoảng 4,5Hđập= 4,5.22 = 99(m) Phương pháp Fanđêép Để xác định vùng chứa tâm cung trượt, từ điểm mái đập ta kẻ đường thẳng đứng đường hợp với mái dốc góc 85 hình vẽ Cũng từ điểm làm tâm ta kẻ cung tròn có bán kính R r Tâm trượt nguy hiểm nằm lân cận hình thang cong abcd hình vẽ Các trị số bán kính r R phụ thuộc hệ số mái m chiều cao đập Hđ Tra 6.6 trang 147 GTTC tập I với mtb = 2,875 ta có: R H = 2,2 ⇒ R = 22.2,23 = 49,06(m) r H = 0,97 ⇒ r = 22.0,97 = 21,34(m) Kết hợp hai phương pháp, ta tìm phạm vi có khả chứa tâm cung trượt nguy hiểm đoạn AB, ta giả thiết tâm O 1, O2, O3 Vạch cung trượt qua điểm Q1 đỉnh TBTN, tiến hành tính hệ số an tồn ổn định K 1, K2, K3 cho cung trượt tương ứng Vẽ biểu đồ quan hệ Ki vị trí Oi ta xác định trị số Kmin ứng với tâm O đường thẳng MM1 Từ vị trí tâm O ứng với Kmin ta kẻ đường thẳng NN MM1 Trên đường ⊥ SVTH: Nguyễn Văn Vũ 81 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- NN lại lấy tâm O khác tiếp tục vạch cung trượt qua Q đỉnh TBTN Tính K ứng với cung này, vẽ biểu đồ trị số K theo tâm O, xác định trị số K ứng với Q1 chân đập Điểm Q1 điểm giao đỉnh lăng trụ mái hạ lưu d B c A M1 a MNLTK 600 b α h2 +1010 (+1005) 4,5H® Hình 4-12: Sơ đồ xác định vùng tâm trượt nguy hiểm mái đập Xác định hệ số an tồn K cho cung trượt R + Theo phương pháp mặt trượt trụ tròn chia khối trượt thành dải có chiều rộng b = m Trong đó: R - bán kính cung trượt m - số nguyên bất kỳ, m = {10 20} ta chọn m = 10 + Ta xét dải đất n bất kỳ, trọng lượng dải đất tổng quát viết: Gn = b (∑γiZi)n (4-26) Trong đó: SVTH: Nguyễn Văn Vũ 82 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- Zi chiều cao phần dải tương ứng có dung trọng γi (γi với đất đường bão hoà lấy theo dung trọng tự nhiên γtn với đất đường bão hồ lấy theo dung trọng bão hoà γbh) + Lực theo phương tiếp tuyến: Tn = Gnsinα + Lực theo phương pháp tuyến: Nn = Gncosα + Cơng thức tính hệ số ổn định chống trượt: ∑(N K= n − Wn ) tgϕ n + ∑ Cl n ∑T (4-27) n Trong đó: - ϕ n , C n : góc ma sát lực dính đơn vị đáy dải thứ n - ln: chiều rộng đáy thứ n: ln = b/cosαn (4-28) - Wn: áp lực thấm đáy giải thứ n: Wn = γn.hn.ln (4-29) (hn: chiều cao cột nước từ đường bão hoà đến đáy dải xét) - Nn, Tn: thành phần pháp tuyến tiếp tuyến trọng lượng dải Gn - αn : góc hợp phương thẳng đứng đường thẳng nối tâm đáy dải thứ n với tâm cung trượt n n 1− ( ) m - sinαn = m ; cosαn = (4-30) Bảng diễn toán thực bảng (4-6; 4-7; 4-8; 4-9; 4-10) Bảng 4-5: Kết tính hệ số ổn định trượt mái dốc TT Cung O1 Cung O2 Cung O3 Cung O4 Cung O5 SVTH: Nguyễn Văn Vũ Bán kính R (m) 37,60 38,00 38,20 39,00 37,00 Hệ số an toàn K 2,997 2,661 3,146 2,829 3,340 83 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Lng- Đánh giá tính hợp lý mái : Để mái đập đảm bảo tính an tồn trượt phải thỏa mãn điều kiện K ≥ [ K ] =1,3 Từ kết tính tốn ta thấy Kmin = K2 = 2,661 > 1,3 Vậy mái đập đảm báo tính an tồn trượt Đánh giá tính hợp lý kinh tế: Đập xây dựng thỏa mãn điều kiện kinh tế khi: K ≤ 1,15 [ K ] Ta thấy Kmin = 2,661 > 1,15.1,3 = 1,495 Vậy đập không thỏa mãn điều kiện kinh tế SVTH: Nguyễn Văn Vũ 84 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa Loọng Lng- PA2 Bảng 4-6: Tính hệ số an tồn ổn định K1 SVTH: Nguyễn Văn Vũ 85 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- PA2 d Cung 1: R =37,6(m) m = 10 b = 3,76 c A MNLTK O1 a M +1027 B b a +1015 -1 -2 +1005 ? +1006.7 Hd 4,5Hd Hình 4-13: Sơ đồ tính ổn định tâm O1 SVTH: Nguyễn Văn Vũ 86 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- PA2 Bảng 4-7: Tính hệ số an tồn ổn định K2 SVTH: Nguyễn Văn Vũ 87 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- PA2 d Cung 2: R = 38(m) m = 10 b = 3,8 B c O2 A a M MNLTK +1027 b a +1015 -1 +1005 ? +1006.7 Hd 4,5Hd Hình 4-14: Sơ đồ tính ổn định tâm O2 SVTH: Nguyễn Văn Vũ 88 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- PA2 Bảng 4-8: Tính hệ số an tồn ổn định K3 SVTH: Nguyễn Văn Vũ 89 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- PA2 d Cung 3: R = 38,20(m) m = 10 b = 3,82 B c O3 A a M MNLTK +1027 b a +1015 -1 +1005 ? +1006.7 Hd 4,5Hd Hình 4-15: Sơ đồ tính ổn định tâm O3 SVTH: Nguyễn Văn Vũ 90 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa Loọng Lng- PA2 Bảng 4-9: Tính hệ số an toàn ổn định K4 SVTH: Nguyễn Văn Vũ 91 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- PA2 d Cung 4: R = 39(m) m = 10 b = 3,9 B c O4 A a M MNLTK +1027 b a +1015 -1 -2 +1005 ? +1006.7 Hd 4,5Hd Hình 4-16: Sơ đồ tính ổn định tâm O4 SVTH: Nguyễn Văn Vũ 92 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa Loọng Lng- PA2 Bảng 4-10: Tính hệ số an toàn ổn định K5 SVTH: Nguyễn Văn Vũ 93 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- PA2 d Cung 5: R = 37(m) m = 10 b = 3,7 B c O5 A a M MNLTK +1027 b a +1015 -1 +1005 ? +1006.7 Hd 4,5Hd Hình 4-17: Sơ đồ tính ổn định tâm O5 SVTH: Nguyễn Văn Vũ 94 Lớp: HA 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư PA2 Thiết kế hồ chứa Loọng Luông- CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ SVTH: Nguyễn Văn Vũ 95 Lớp: HA 13 ... Tra QCVN 0 4-0 5: 2012/BNNPTNT ta có: - Tần suất thiết kế: P = 1% - Bảng (Trang 16) - Tần suất kiểm tra: P = 0,2% - Bảng (Trang 16) - Tần suất đảm bảo tưới: P = 85% - Bảng (Trang 15) - Tần suất... kế hồ chứa Loọng Lng- - Áp lực thủy tĩnh, sóng, gió, thấm: n=1 - Tải trọng gió: n = 1,3 - Tải trọng động đất: n = 1,1 + Hệ số tổ hợp tải trọng: - Tổ hợp tải trọng bản: nc = - Tổ hợp tải trọng... + Hệ số lệch tải: - Trọng lượng thân cơng trình: - Bảng B.2 (Trang 47) n = 1,05 (0,95) - Áp lực thẳng trọng lượng đất gây ra: n = 1,1 (0,9) - Áp lực bên đất: n = 1,2 (0,8) - Áp lực bùn cát: n