ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đồ án thiết kế đâp đất Gvhd Trần Duy Quân Svth Nguyễn Văn Bắc Lớp 52Đ2 Page 1 MỤC LỤC A TÀI LIỆU CHO TRƯỚC 3 I Nhiệm vụ công trình 3 1 Cấp nước tới cho 2650 ha ruộng đất canh tác 3 2 Cấp.
Đồ án thiết kế đâp đất Gvhd: Trần Duy Quân MỤC LỤC A TÀI LIỆU CHO TRƯỚC : I Nhiệm vụ cơng trình : Cấp nước tới cho 2650 ruộng đất canh tác Cấp nước sinh hoạt cho 5000 hộ dân 3 Kết hợp ni cá lịng, tạo cảnh quan môi trường, sinh thái phục vụ du lịch II Các cơng trình chủ yếu khu đầu mối : Một đập ngăn sơng Một đường tràn tháo lũ 3 Một cống đặt đập để lấy nước Địa chất 3 Vật liệu xây dựng Đặc trưng hồ chứa thông số kỹ thuật: B NỘI DUNG THIẾT KẾ Phần 1: Thuyết minh Phần 2: Bản vẽ PHẦN 1: THUYẾT MINH CHƯƠNG NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG I Nhiệm vụ cơng trình: II Chọn tuyến đập: III Chọn loại đập: IV.Cấp cơng trình tiêu thiết kế: Cấp cơng trình: Chỉ tiêu thiết kế: CHƯƠNG CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT 10 I Đỉnh đập: 10 Cao trình đỉnh đập: 10 Bề rộng đỉnh đập: 15 II Mái đập cơ: 15 Mái đập: 15 Cơ đập: 16 III Thiết bị chống thấm 16 Chọn sơ kích thước ban đầu: 16 IV Thiết bị thoát nước thân đập 17 Đoạn lịng sơng: 17 Hình 18 Đoạn sườn đồi 18 Hình 18 CHƯƠNG TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP VÀ NỀN 19 I Nhiệm vụ trường hợp tính tốn: 19 Nhiệm vụ tính tốn: 19 Các trường hợp tính tốn: 19 II Tính thấm cho mặt cắt lịng sơng 20 III Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi : 22 Svth: Nguyễn Văn Bắc Page 1Lớp 52Đ2 Đồ án thiết kế đâp đất Gvhd: Trần Duy Qn CHƯƠNG TÍNH TỐN MÁI ĐẬP 25 I Trường hợp tính tốn 25 Cho mái hạ lưu 25 Cho mái thượng lưu 25 II Tính tốn ổn định mái phương pháp cung trượt 25 Tìm vùng có tâm trượt nguy hiểm 25 Xác định hệ số an toàn K cho cung trượt 27 3) Đánh giá tính hợp lý mái: 33 CHƯƠNG CẤU TẠO CHI TIẾT 34 I Đỉnh đập 34 II Bảo vệ mái đập 34 Mái thượng lưu 34 Mái hạ lưu: 35 III NỐI TIẾP ĐẬP VỚI NỀN VÀ BỜ 35 Nối tiếp đập với 35 Nối tiếp đập với bờ 35 CHƯƠNG KẾT LUẬN 36 Svth: Nguyễn Văn Bắc Page 2Lớp 52Đ2 Đồ án thiết kế đâp đất Gvhd: Trần Duy Quân ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUỶ CÔNG SỐ ĐỀ : 2-A A TÀI LIỆU CHO TRƯỚC : I Nhiệm vụ cơng trình : Hồ chứa nước H sông S đảm nhận nhiệm vụ sau đây: Cấp nước tới cho 2650 ruộng đất canh tác Cấp nước sinh hoạt cho 5000 hộ dân Kết hợp ni cá lịng, tạo cảnh quan môi trường, sinh thái phục vụ du lịch II Các cơng trình chủ yếu khu đầu mối : Một đập ngăn sơng Một đường tràn tháo lũ Một cống đặt đập để lấy nước III Tóm tắt số tài liệu : Địa hình -Cho bình đồ vùng tuyến đập Địa chất -Cho mặt cắt địa chất dọc tuyến đập ; tiêu lý lớp bồi tích lịng sơng cho bảng Tầng đá gốc rắn trắc , mức độ nứt nẻ trung bình lớp phong hố dầy 0,51m Vật liệu xây dựng a) Đất : Xung quanh vị trí đập có bãi vật liệu: + A ( trữ lương 800.000m3 cự ly 800m ) + B (trữ lượng 600.000m3 cự ly 600m ) + C ( trữ lượng 1.000.000m3 cự ly km ) - Chất đất thuộc loại thịt pha cát , thấm nước tương đối mạnh, tiêu bảng - Điều kiện khai thác bình thường - Đất sét khai thác vị trí cách đập 4km , trữ lượng đủ làm thiết bị chống thấm b) Đá : Khai thác vị trí cách cơng trình 8km trữ lượng lớn , chất lượng đảm bảo đắp đập , lát mái : Svth: Nguyễn Văn Bắc Page 3Lớp 52Đ2 Đồ án thiết kế đâp đất Gvhd: Trần Duy Quân - Một số tiêu lý : =32o ; n =0,35 ( đống đá ) ; k = 2,5 T /m3 (của đá ) c) Cát , sỏi : Khai thác bãi dọc sông ; cự ly xa 3km trữ lượng đủ làm tầng lọc - Cấp phối bảng Bảng - Chỉ tiêu lý đất vật liệu đắp đập (độ) HS Độ rỗng ẩm n W% 0,35 (chế bị) Chỉ tiêu C (T/m2) K k (T/m3) (m/s) Tự Bão Tự Bão nhiên hòa nhiên hòa 20 23 20 3,0 2,4 1,62 10-5 0,42 22 17 13 5,0 3,0 1,58 4.10-9 Cát 0,40 18 30 27 0 1,60 10-4 Đất 0,39 24 26 22 1,0 0,7 1,59 10-6 Loại Đất đắp đập (chế bị) Sét Bảng - Cấp phối vật liệu đắp đập d(mm) d10 d50 d60 Đất thịt pha cát 0,005 0,05 0,08 Cát 0,05 0,35 0,40 Sỏi 0,50 3,00 5,00 Loại Svth: Nguyễn Văn Bắc Page 4Lớp 52Đ2 Đồ án thiết kế đâp đất Gvhd: Trần Duy Quân Đặc trưng hồ chứa thông số kỹ thuật: - Các mực nước hồ mực nước hạ lưu: bảng - Tràn tự động có cột nước đỉnh tràn Hmax = 3m - Vận tốc gió tính tốn ứng với mức đảm bảo P% P% 20 30 50 V(m/s) 32 30 26 17 14 12 - Chiều dài truyền sóng ứng với MNDBT: D =4,5km ; ứng với MNLTK: D’ = D+0,3=4,8km - Đỉnh đập khơng có đường giao thơng chạy qua Bảng – Tài liệu thiết kế đập đất Đặc trưng hồ chứa Mực nước hạ lưu (m) Đề Sơ số đồ D (km) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) A 4,5 12 32,5 7,5 9,8 MNC (m) MNDBT (m) Bình Max thường + Mực nước dâng gia cường MNLTK = MNDBT + = 32,5 +3 = 35,5 (m) Svth: Nguyễn Văn Bắc Page 5Lớp 52Đ2 Đồ án thiết kế đâp đất Gvhd: Trần Duy Quân B NỘI DUNG THIẾT KẾ Phần 1: Thuyết minh - Phân tích chọn tuyến đập, hình thức đập; - Xác định kích thước đập; - Tính toán thấm ổn định; - Chọn cấu tạo chi tiết Phần 2: Bản vẽ - Mặt đập - Cắt dọc đập (hoặc diện hạ lưu); - Các mặt cắt ngang đại biểu lịng sơng bên thềm sông; - Các cấu tạo chi tiết Svth: Nguyễn Văn Bắc Page 6Lớp 52Đ2 Đồ án thiết kế đâp đất Gvhd: Trần Duy Quân PHẦN 1: THUYẾT MINH CHƯƠNG NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG I Nhiệm vụ cơng trình: Lưu vực dịng sơng S vùng đất rộng lớn Mà nhu cầu nước vùng lớn Do vấn đề cấp nước cho sản xuất cần thiết Chính ta phải tạo hồ chứa H sông S Hồ chứa H đảm nhận nhiệm vụ chủ yếu là: Cấp nước tới cho 2650 ruộng đất canh tác kết hợp ni cá lịng hồ, cấp nước phục vụ sinh hoạt cho 5000 dân tạo cảnh quan môi trường, sinh thái phục vụ du lịch Để thực tốt nhiệm vụ phải xây dựng cơng trình chủ yếu khu đầu mối là: Một đập ngăn sông Một đường tràn tháo lũ Một cống đặt đập để lấy nước II Chọn tuyến đập: Dựa theo bình đồ khu đầu mối cho: Hai bên bờ sơng có đồi 155m nằm đối xứng thu hẹp lịng sơng lại Theo mặt cắt địa chất tuyến đập: tầng đá gốc đồi tương đối tốt, lớp phủ tàn tích mỏng Tại khu vực đồi có bãi vật liệu thuận tiện cho việc thi công Do ta chọn tuyến đập C-C qua đỉnh đồi hình vẽ cho III Chọn loại đập: Theo tài liệu cho ta thấy: Tầng bồi tích lịng sơng tương đối mỏng Về vật liệu địa phương chủ yếu đất bãi vật liệu A (trữ lượng 800.000m3 cự ly 800m), B(trữ lượng 600.000m3, cự ly 600m); C(trữ lượng 1.000.000m3, cự ly 1Km) Điều kiện khai thác dễ, thuận tiện cho việc thi cơng Vì ta chọn loại đập đất Svth: Nguyễn Văn Bắc Page 7Lớp 52Đ2 Đồ án thiết kế đâp đất Gvhd: Trần Duy Quân Do đất đắp đập thấm tương đối mạnh nên ta phải làm thiết bị chống thấm: Từ tài liệu cho ta thấy trự lượng đất sét bãi vật liệu cách công trình khoảng 4Km nhiều, chất lượng tốt Đủ làm vật liệu chống thấm Do ta chọn đất sét làm vật liệu chống thấm Các loại vật liệu khác: Đá, cát, cuội sỏi ta dùng làm tầng lọc ngợc bảo vệ mái sau làm xong đập đất IV.Cấp cơng trình tiêu thiết kế: Cấp cơng trình: Tra QCVN 04-05/BNNPTNN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia cơng trình thủy lợi quy định chủ yếu thiết kế a) Theo chiều cao công trình loại : Cao trình đỉnh đập: Zđỉnh đập= MNLTK + d với d = 1,5 3,0 chọn d =2 thay số ta có Zđ = 35,5 + = 37,5(m) Từ mặt cắt địa chất tuyến đập C Zđáy đập = m (có kể đến bóc bỏ 50cm = 0,5 m) Vậy chiều cao đập H = Zđỉnh đập - Zđáy đập = 37,5 – = 37,5m Tra bảng P1-1 → Cấp thiết kế cấp II b) Theo nhiệm vụ cơng trình: Tưới cho 2650ha Tra Bảng 1: Phân cấp cơng trình thủy lợi → Cấp thiết kế cấp II So sánh tiêu ta chọn cấp cơng trình cấp II Chỉ tiêu thiết kế: Từ cấp cơng trình xác định được: - Tần suất lưu lượng, mức nước lớn nhất: Tra TCVN 8216-2009 Thiết kế đập đất đầm nén ta có P = 1,5% Svth: Nguyễn Văn Bắc Page 8Lớp 52Đ2 Đồ án thiết kế đâp đất Gvhd: Trần Duy Quân - Hệ số tin cậy Kn : Tra QCVN 04-05/BNNPTNN ta có Kn = 1,20 - Tần suất gió lớn gió bình qn lớn TCVN 8216-2009 thiết kế đập đất đầm nén - Theo quan hệ tài liệu : P = 4% → V = 28m/s : MNDBT (Nội suy) P = 50% → V = 12m/s : MNLTK Svth: Nguyễn Văn Bắc Page 9Lớp 52Đ2 Đồ án thiết kế đâp đất Gvhd: Trần Duy Quân CHƯƠNG CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT I Đỉnh đập: Cao trình đỉnh đập: - Xác định từ mực nước: MNDBT MNLTK Z1 = MNDBT + h + hsl + a Z1 = MNLTK + h ’ + hsl’ + a’ Trong đó: h h ’ : Độ dềnh gió ứng với tính tốn lớn gió bình qn lớn nhất; hsl hsl’ : Chiều cao sóng leo (có mức đảm bảo 1%) ứng với gió tính tốn lớn gió bình qn lớn a a’: Độ vượt cao an toàn a=a’=0,7m a) Xác định h , hsl ứng với gió lớn V : * Xác định h : h = 2.10−6 V D cos s gH Trong đó: V- Vận tốc gió tính tốn lớn ứng với p=2%: V = 28(m/s) D - Đà sóng ứng với MNDBT: D = 4,5.103(m) g- Gia tốc trọng trờng (m/s2): g = 9,81(m/s2) H- Chiều sâu nước trước đập (m) H = MNDBT - đáy sông = 32,5 - 0= 32,5(m) S - Góc kẹp trục dọc hồ hướng gió S = 00 thay số ta có : Svth: Nguyễn Văn Bắc Page 10Lớp 52Đ2