Đồ án: Thiết kế cống lộ thiên

Đồ án: Thiết kế cống lộ thiên

Trang 0 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI CƠ SỞ II BỘ MÔN THUỶ CÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC SỐ 5 : THIẾT KẾ CỐNG LỘ THIÊN A.TÀI LIÊU ( Cống B ): I. Nhiệm vụ : Cống B xây dựng ven sông Y ( vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều ) để tiêu nước, ngăn triều và giữ ngọt. Diện tích tiêu : 30.000 ha. Cống xây dựng trên tuyến đường giao thông có loại xe 8-10 tấn đi qua. II. Các lưu lượng và mực nước thiết kế : Bảng : Lưu lượng và các mực nước thiết kế. Trường hợp Tiêu nước Ngăn triều Chỉ tiêu Đề số max tieâu Q (m 3 /s) khoángcheá ñoàng Z (m) TK soâng Z (m) min soâng Z (m) max soâng Z (m) min ñoàng Z (m) 41 82 3,78 3,62 0.2 6.55 1.2 III. Tài liệu về kênh tiêu : - Z đáy kênh = -1,00 (m). - Độ dốc mái m = 1,5. - Độ dốc đáy i = 10 -4 . - Độ nhám n = 0,025. IV. Tài liệu về gió và chiều dài truyền sóng : Tài liệu về gió GVHD: Lê Trung Thành Sinh viên : Trịnh Xuân Nhật Lai Lớp : S3-K42C Đề số : 41 s L Trang 1 Tần suất P% 2 3 5 20 30 50 v (m/s) 28,0 26,0 22,0 18,0 16,0 14,0 Chiều dài truyền sóng Trường hợp Z s ô ng b ì nh th ư ờ ng Z s ô ng max D (m) 200 300 V. Tài liệu địa chất : - Đất thịt từ cao độ +1,00 đến –1,00 - Đất cát pha từ –1,00 đến –20,00 - Đất sét từ –20,00 đến –40,00 Chỉ tiêu cơ lý của đất nền cống. Loại đất Chỉ tiêu Đất thịt Đất cát pha Đất sét k (T/m 3 ) 1,47 1,52 1,41 m (T/m 3 ) 1,70 1,75 1,69 Độ rỗng n 0,40 0,38 0,45  tn (độ) 19 23 12  bh (độ) 16 18 10 C tn (T/m 2 ) 1,50 0,50 3,50 C bh (T/m 2 ) 1,00 0,30 2,50 K t (m/s) 4.10 -8 2.10 -8 1.10 -8 Hệ số rỗng e 0,67 0,61 0,82 Hệ số nén a (m 2 N) 2,20 2,00 2,30 Hệ số không đều  8 9 7 VI. Thời gian thi công : 2 năm. B.YÊU CẦU ĐỒ ÁN : 1. Xác định cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế. 2. Tính toán Thủy Lực xác định chiều rộng cống và giải quyết tiêu năng. 3. Chọn cấu tạo các bộ phận cống. 4. Tính toán thấm và ổn định cống. 5. Chuyên đề : tính toán bản đáy cống theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi. 6. Bản vẽ : 1-2 bản vẽ khổ A1, thể hiện được cắt dọc, mặt bằng, chính diện thượng hạ lưu, mặt cắt ngang cống và các cấu tạo chi tiết. 1.GIỚI THIỆU CHUNG. I. Vị trí, nhiệm vụ công trình : Cống B xây dựng ven sông Y ( vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều ) để tiêu nước, ngăn triều và giữ ngọt. Diện tích tiêu : 30.000 ha. Cống xây dựng trên tuyến đường giao thông có loại xe 8-10 tấn đi qua. II. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế : 1 Cấp công trình : (xác định theo TCVN 5060-90) dựa vào 2 điều kiện : - Chiều cao công trình , sơ bộ có thề xác định : Trang 2 01045201556 ,,),(,dZZH day song max  (m) d : độ vượt cao an toàn d = 1,5  3,0 (m).  tra theo TCVN 5060-90 so với đối tượng là đập bê tông trên nền đất ta được cấp công trình : cấp IV. - Nhiệm vụ công trình : tiêu nước, ngăn triều và giữ ngọt với diện tích tiêu 30.000 ha  tra bảng P1-2 ta được cấp công trình : cấp III ( thuộc công trình chủ yếu ). 2 Các chỉ tiêu thiết kế : Dựa vào cấp công trình xác định được : - Tần suất lưu lượng : P = 1 % ( bảng P1-3 Giáo trình Thủy Công ) - Mức bảo đảm của vận tốc gió lớn nhất đối với công trình : P = 3 % ( bảng P2-1 GTTC )  v max = 26,0 (m/s) - Mức bảo đảm của vận tốc gió bình quân : P = 30 % ( bảng P2-1 GTTC )  v max = 16,0 (m/s) - Tần suất mực nước lớn nhất ngoài sông khai thác : - Hệ số vượt tải : n = 1,00 ( bảng P1-4 GTTC ứng với Công trình chịu Aùp lực nước tĩnh, áp lực sóng, áp lực thấm ngược ). - Hệ số điều kiện làm việc : m = 1,0 ( bảng P1-5 GTTC ứng với Công trình bê tông trên nền đất ) - Hệ số tin cậy : K n = 1,15 ( bảng P1-6 GTTC ) 2 TÍNH TOÁN THỦY LỰC CỐNG. Mục đích : xác định khẩu diện và tính toán tiêu năng. I. Tính toán kênh thượng hạ lưu : a. Kênh hạ lưu : theo tài liệu về kênh hạ lưu : - Cao trình đáy : Z đáy kênh = -1,00 (m) - Cao trình mực nước thiết kế : Z sông TK = 3,42 (m)  Độ sâu nước trong kênh hạ lưu : h = Z sông TK – Z đáy kênh = 3,42 – (-1,00) = 4,42 (m) - Độ dốc mái : m = 1,5  tra Phụ lục 8 -1 Bảng tra Thủy lực ta được 4m 0 = 8,424 - Độ nhám : n = 0,025 - Độ dốc đáy : i = 10 -4 - Q tiêu max = 82 (m 3 /s) Ta tính   00103 0 82 104248 4 4 0 , ., Q i.m Rf ln   Tra PL 8 -1 Bảng tra Thủy lực ứng với n = 0,025  R ln = 3,3 (m) Từ đó tính được 41 33 624 , , , R h ln  Tra PL 8 -3 Bảng tra Thủy lực ứng với m = 1,5 Ta được 074, R b ln   b = 4,07.R ln =4,07.3,3 = 13.431 (m)  13.4 (m) b. Kênh thượng lưu : tính toán tương tự : - Cao trình mực nước đồng khống chế : 783,Z khongche dong  (m)  Độ sâu nước trong kênh thượngï lưu : h TL = 3,78 – (-1,00) = 4,78 (m) - Các thông số kênh : m = 1,5 (  4m 0 = 8,424 ); n = 0,025; i = 10 -4 ; Q tiêu max = 82 (m 3 /s) Tính   00103 0 82 104248 4 4 0 , ., Q i.m Rf ln   Tra PL 8 -1 Bảng tra Thủy lực ứng với n = 0,025  R ln = 3,3 (m) Từ đó tính được 4481 33 784 . , , R h ln TL  Trang 3 H P h h n P 1 Z hp h h Sơ đồ tính khẩu diện cống khi ngưỡng đỉnh rộng Tra PL 8 -3 Bảng tra Thủy lực ứng với m = 1,5 Ta được 813. R b ln   b = 3.81.R ln =3.81.3,3 = 12.57 (m)  13,6 (m) II. Tính tốn khẩu diện cống : 1. Trường hợp tính tốn : - Chênh lệch mực nước thượng hạ lưu : 160623783 ,,,ZZZ TK song khongche dong  (m) - Lưu lượng tháo thiết kế : Q tk = 82 (m 3 /s) 2. Chọn loại và cao trình ngưỡng cống : a.Cao trình ngưỡng : Có thể chọn bằng hoặc cao hơn đáy kênh. Nói chung đối với cống tiêu và cống lấy nước tưới khi chênh lệch mực nước khống chế nhỏ, nên chọn ngưỡng thấp để tăng khả năng tháo (có thể chọn ngưỡng cống ngang với đáy kênh thượng lưu). Ở trường hợp bài tốn ta chọn : Z ngưỡng = Z đáy kênh = -1,00 (m) b. Hình thức ngưỡng : Vì ngưỡng thấp nên ta chọn hình thức ngưỡng có dạng đập tràn đỉnh rộng. 3. Xác định bề rộng cống : ta có sơ đồ tính khẩu diện cống khi ngưỡng đỉnh rộng a. Định trạng thái chảy : Theo QPTL C8-76, đập chảy ngập khi h n >nH 0 . trong đó h n = h h – P 1 ( như hình vẽ ) 7841783 ,)(,ZZH day khongche dong  (m) 8184 8192 784784515712 82 784 2 2 2 0 0 . ,. ,).,.,.( , g. V. HH             (m) n – hệ số, sơ bộ có thể lấy 0,75  n  (0,83 – 0,87) Khi chênh lệch mực nước thượng hạ lưu nhỏ, thường xảy ra chảy ngập. Độ cao hồi phục Z hp thường nhỏ, có thể bỏ qua, khi đó lấy h = h h = 4,62 (m) b. Tính bề rộng cống  b : từ cơng thức của đập tràn đỉnh rộng chảy ngập : ).(2 0 hHghbQ gn    Trong đó :  n - Hệ số lưu tốc, lấy theo trị số của hệ số lưu lượng m (tra bảng của Cumin - QPTL C8 – 76)  g – Hệ số co hẹp bên  g = 0,5 0 + 0,5 Sơ bộ có thể định trước e 0 (trong khoảng 0,95 - 1) Trình tự xác định khẩu diện cống như sau : - Định trước  n ,  g ( từ m và  0 ), thay vào cơng thức tính Q, xác định được  b - Tiến hành phân khoang và chọn mố. Trang 4 - Tính lại  n và  g theo trị số của m và  0     db b 0  với  d - Tổng chiều dày các mố. m – phụ thuộc chiều cao ngưỡng P, độ co hẹp b db  và dạng mố, tra theo các bảng của Cumin. Thay vị trí mới của  n và  g vào công thức tính Q để tính lại  b . Cuối cùng kiểm tra lại trang thái chảy đã tính ở trên. Tính toán khẩu diện cống : Tính lần 1 : - Giả thiết  n = 0,96 - Giả thiết  0 = 0.97   g = 0,5. 0 + 0,5 = 0,5.0.97 + 0,5 = 0,985 - Có Q = 82 (m 3 /s); h = 4,62 (m); H 0 = 4,818 (m)  5239 624818481926249850960 82 2 0 . ),,.(, ,.,.,)hH.(g.h Q b gn        (m) Sơ bộ ta chọn 2 khoang n = 2, mỗi khoang rộng b = 4,76 (m), mố trụ dày 1 (m), mố bên dày 0,5 (m) Tính lần 2 : - Hệ số ngập  n = 0,974 ( Tra bảng 14-13 Bảnng tra Thủy lực ) - 8050 50215239 5239 0 , ),*(. . db b           g = 0,5. 0 + 0,5 = 0,5.0,805+0,5 = 0,903  2410 6248184819262490309740 82 2 0 . ),,.(, ,.,.,)hH.(g.h Q b gn        (m) Vậy : ta chọn  b = 11 (m) chia làm 2 khoang với mố trụ dày 1 (m), mố bên dày 0,5 (m) Kiểm tra trạng thái chảy : - h n = h h – P 1 = 4,62 (m) - Chọn n = 0,87  h n = 4,62 (m) > n.H 0 = 0,87.4,818 = 4,19 (m)  Vậy đập chảy ngập như đã định ở trên. III. Tiêu năng phòng xói : 1. Trường hợp tính toán : (trường hợp cống tiêu vùng triều) Trường hợp mực nước triều hạ xuống thấp nhất ( chân triều ); ở phía đồng là mực nước đã khống chế. Trường hợp này thường tranh thủ mở hết cửa van để tiêu, lưu lượng tiêu qua cống có thể lớn hơn lưu lượng thiết kế. Tuy nhiên chế độ đó không duy trì trong một thời gian dài. - Mực nước phía đồng (thượng lưu): khoángcheá ñoàng Z =3,78 (m)  H = 3,78 - (-1,0) = 4,78 (m) - Mực nước phía sông (hạ lưu): min soâng Z =-0,2 (m)  h h = 0.2 – (-1,0) = 1.2 (m) 2. Lưu lượng tính toán tiêu năng : Vì cống đặt gần sông nên nói chung mực nước hạ lưu cống không phụ thuộc lưu lượng lưu lượng tháo qua cống. Khi đó Q tt là khả năng tháo lớn nhất ứng với mực nước tính toán đã chọn ở trên. Ta chọn Q tt = Q tiêu max = 82 (m 3 /s) Khi đó ta xác định độ mở cống a theo công thức : Trang 5   cc hHg h.b Q   0 2 Trong đó : h c = .a với  - hệ số co hẹp đứng ; a - độ mở của cống. Lưu lượng đơn vị qua cống : 467 11 82 . b Q q   (m) Năng lượng đơn vị : E 0 = H 0 = 4,818 (m) Ta xác định độ mở cống a như sau : Tính :     740 8184950 467 2 3 2 3 0 , ),.(, . E. q F c    Tra PL 16-1 Bảng tra Thủy lực ta được : 4162428102910 ,,.,a, H a  (m) 90818418801880 0 .,.,E.h, ccc   (m) 153818465406540 0 .,.,E.h, '' c '' c '' c   (m) Vậy : độ mở cống là a = 1,4 (m) Ta thấy h h = 1.2 (m) < h c '' = 3,15 (m) do đó có nước nhảy phóng xa. 3. Tính toán kích thước thiết bị tiêu năng : a. Chọn biện pháp tiêu năng : Với cống trên nền đất, ta chọn biện pháp đào bể tiêu năng. b. Tính toán kích thước bể : Chiều sâu bể :   2 '' . Zhhd hc   Ta xác định chiều sâu bể tiêu năng theo phương pháp thử dần : Giả thiết 1221153051 0 ,,,.,hh.d h '' c   (m) Ta có :E 0 ' = E 0 + d 0 = 4,818 + 2,1 = 6,93 (m)   450 93690 467 23 2 3 0 , ),.(, , E. q F ' c    Tra PL 15-1 Bảng tra Thủy lực ta được : 43393649504950 0 ,,.,E.h, ''' c '' c '' c   (m) Diện tích mặt cắt ướt cuối bể : 224312433051 ,.,.,b.h. b '' cb   (m 2 ) với 120111   ,bbb moátruï b (m) Diện tíchc mặtt cắt ướt ở hạ lưu sau bể : 31821215143113 ,,).,.,.(h).h.mb( hhhh   (m 2 ) Độ lệch mực nước ở cửa ra của bể : 820 2243 1 2181 1 8192 8211 2 222 2 222 2 2 , ,,. ,. . g. Q Z bhn                     (m) Lần 1 :     8182021433051 2 ,,,,.,Zhh.d h '' c   (m) Ta tính lại : E 0 ' = E 0 + d = 4,818 + 1,8 = 6,63 (m)   4800 63690 467 23 2 3 0 , ,., , E. q F ' c    Tra PL 15-1 Bảng tra Thủy lực ta được : 4336365421054210 0 ,,.,E.h, ''' c '' c '' c   (m) Trang 6 Diện tích mặt cắt ướt cuối bể : 104211433051 ,.,.,b.h. b '' cb   (m 2 ) Độ lệch mực nước ở cửa ra của bể : 830 1042 1 3181 1 8192 8211 2 222 2 222 2 2 , ,,. ,. . g. Q Z bhn                     (m) Lần 2 :     88183021433051 2 ,,.,.,Zhh.d h '' c   (m) Ta tính lại : E 0 ' = E 0 + d = 4,818 + 1,88 = 6,706 (m)   4810 706690 467 23 2 3 0 , ,., , E. q F ' c    Tra PL 15-1 Bảng tra Thủy lực ta được : 730706610801080 0 ,,.,E.h, ' ccc   (m) 383706650405040 0 ,,.,E.h, ''' c '' c '' c   (m) Diện tích mặt cắt ướt cuối bể : 594212383051 ,.,.,b.h. b '' cb   (m 2 ) Độ lệch mực nước ở cửa ra của bể : 8340 5942 1 2181 1 8192 8211 2 222 2 222 2 2 , ,,. ,. . g. Q Z bhn                     (m) Lần 3 :     521834021283051 2 ,,,,.,Zhh.d h '' c   (m) Vậy : ta chọn chiều sâu bể tiêu năng là d = 1,74 (m) Chiều dài bể tiêu năng: L b = L 1 + .L n Trong đó : L 1 - chiều dài từ ngưỡng xuống sân tiêu năng, có thể tính theo Trectôuxốp : )h.,P.(h.L kk 3502 1  với 21238184 3 2 3 2 0 ,,.Hh k  (m) P - chiều cao ngưỡng cống so với bể. P = 1,35 (m) L n - chiều dài nước nhảy, có thể tính theo công thức kinh nghiệm ; L n = (4,5 - 5,0 ).(h c '' - h c ) = 4,5.( 3,38 - 0,73 ) = 11,95 (m) chọn L n = 12 (m) b - hệ số, có thể lấy bằng 0,7 - 0,8 Tính được : 645212335035121232 1 ,),.,,.(,.L  (m) Vậy : L b = 5,64 + 12 = 17,64 (m) ta chọn L b = 18 (m) IV. BỐ TRÍ CÁC BỘ PHẬN CỐNG. I. Thân cống : bao gồm bản đáy, trụ và các bộ phận trên đó. 1. Cửa van : có thể chọn van phẳng hay van cung. Van cung thích hợp khi kích thước lỗ cống lớn; van phẳng hay dùng với các lỗ cống nhỏ hơn; Trong thực thế thường phải thông qua so sánh kinh tế – kĩ thuật để chọn phương án hợp lý. Trường hợp bài toán ta chọn cửa van phẳng. 2. Tường ngực : bố trí để giảm chiều cao van và lực đóng mở. 1. Các giới hạn của tường ngực : - Cao trình đáy tường ngực : δZttZ dt  Trong đó : Z tt – mực nước tính toán khẩu diện cống, tức cần đảm bảo với trường hợp này, khi mở hết cửa van chế độ chảy qua cống phải là không áp Z tt = khoángcheá ñoàng Z = 3,78 (m) Trang 7 d - độ lưu không lấy bằng 0,5 – 0,7 (m) Vậy : 4,40,62 3,78  dt Z (m) - Cao trình đỉnh tường ngực : lấy bằng cao trình cống, xác định theo 2 giá trị của mực nước sông min và mưc nước sông max. Z 1 = TK soâng Z + h +  s + a Z 2 = max soâng Z + h’ +  s ’ + a’ Trong đó : + h và h’ – là độ dềnh do gió ứng với gió lớn nhất và gió bình quân. +  s và  s ’ – là độ dềnh cao nhất ứng với 2 mực nước. + a và a’ – là độ vượt cao an toàn ứng với 2 mực nước. Tra bảng phụ lục 5-1 GTTC tập I ta được : a = 0,5 ; a’ = 0,4. ¤ Xác định cao trình cống ứng với trường hợp mực nước sông bình thường : Z 1 = TK soâng Z + h +  s + a Trong đó : TK soâng Z = 3,62 (m) h = 2.10 -6 . H.g D.V 2 .cos B V = 16 (m/s) D = 200 (m) với cos B = 1 (tính cho trường hợp bất lợi nhất  B =0) H = TK soâng Z - Z đáy = 3,92 – (-1) = 4,62 (m)  h = 2.10 -6 . 434819 20016 2 ,., . .1 = 0,0024 (m) Xác định  s :  s = s K  .h 1% Trong đó : h 1% - chiều cao sóng ứng với mức đảm bảo 1%. Giả sử trường hợp sóng nước sâu tức ( H > 2  ) + Tính các giá trị không thứ nguyên: V gt = 16 60606819 , = 13243,5 2 V gD = 2 16 200819 ., = 7,664 + Tra đồ thị P2-1, ứng với V gt = 13243,5 2 V hg = 0,086 V g = 4,222 + Với 2 V gD = 7,664 tra bảng ta được : 2 V hg = 0,0053 V g = 0,75 Trang 8 + Chọn cặp giá trị tương ứng với 2 V gD = 7,664 (tra P2-2  K 1% = 2,0) : 2 V hg = 0,0053 140 819 160053000530 22 , , ., g V., h  (m) V g = 0,75 221 819 16750750 τ , , ., g V.,  (m)   =   .2 g 2 = 1432 221819 2 ,. ,., = 3,325 (m) + Kiểm tra lại điều kiện giả thiết ta thấy : H = 4,62 > 2  = 1,663 m + Vậy giả thiết sóng nước sâu là đúng. + Tra đồ thị P2-3 ứng với 1161 0420 3253 140 λ 750 434 3253λ η ,K , , ,h , , , H S           + Xác định chiều cao sóng ứng với mức đảm bảo 1% h 1% : h 1% = K 1% . h = 2,0.0,14 = 0,28 (m) Thay tất cả vào trên ta được : s  = 1,116.0,28 = 0,3125 (m) Vậy : Z 1 = TK soâng Z + h +  s + a = 3,62 + 0,0024 + 0,3125 + 0,5 = 4,2449 (m) ¤ Xác định cao trình cống ứng với trường hợp mực nước sông lớn nhất: Z 2 = MAX soâng Z + h’ +  s ’ + a’ Trong đó : MAX soâng Z = 6,70 (m) h = 2.10 -6 . ''H.g ''D.''V 2 .cos B V’ = 26 (m/s) D = 300 (m) với cos B = 1 (tính cho trường hợp bất lợi nhất  B =0) H = MAX soâng Z - Z đáy =6,55 – (-1) = 7,55 (m)  h = 2.10 -6 . 557819 30026 2 ,., . .1 = 0,0055 (m) Xác định  s :  s ’ = s K  .h 1% Trong đó : h 1% - chiều cao sóng ứng với mức đảm bảo 1%. Giả sử trường hợp sóng nước sâu tức ( H > 2  ) + Tính các giá trị không thứ nguyên: V gt = 26 60606819 , = 8149,85 Trang 9 2 V gD = 2 26 300819 ., = 4,354 + Tra đồ thị P2-1, ứng với V gt =8149,85 2 V hg = 0,075 V g = 3,875 + Với 2 V gD = 4,354 tra bảng ta được : 2 V hg = 0,0013 V g = 0,3087 + Chọn cặp giá trị tương ứng với 2 V gD = 4,354 (tra P2-2  K 1% = 2,0) : 2 V hg = 0,0013 090 819 260013000130 22 , , ., g V., h '  (m) V g = 0,3087 820 819 263087030870 τ , , ., g 'V.,  (m)   =   .2 g 2 = 1432 820819 2 ,. ,., = 1,05 (m) + Kiểm tra lại điều kiện giả thiết ta thấy : H = 7,55 > 2  = 0,525 m + Vậy giả thiết sóng nước sâu là đúng. + Tra đồ thị P2-3 ứng với 201 0860 051 090 1390 557 051 ,K , , ,h , , , H S           η λ λ + Xác định chiều cao sóng ứng với mức đảm bảo 1% h 1% : h 1% = K 1% . h = 2,0.0,09 = 0,18 (m) Thay tất cả vào trên ta được : s  = 1,2.0,18 = 0,216 (m) Vậy : Z 2 = MAX soâng Z + h’ +  s ’ + a’= 6,55 + 0,0055 + 0,216 + 0,4 = 7,2 (m) Vậy, ta chọn cao trình ngưỡng cống là Z ngưỡng = Z 2 = 7,2 (m)  chọn Z ngưỡng = 7,2 (m) 2. Kết cấu tường : gồm bản mặt và các dầm đỡ. - Vì chiều cao tường không lớn, chỉ cần bố trí 2 dầm đỡ ở đỉnh và đáy tường. - Bản mặt đổ liền khối với dầm. Chiều dày bản mặt chọn khoảng 0,3 (m) Việc tính toán được chính xác hóa bởi tính toán kết cấu sau này. 3. Cầu công tác : là nơi đặt máy đóng mở và thao tác van. Chiều cao cầu công táccần tính toán đảm bảo khi kéo hết cửa van lên vẫn còn khoảng không cần thiết để đưa van ra khỏi vị trí cốnh khi cần. Kết cấu bao gồm bản mặt, dầm đỡ và các cột chống. Việc chính xác hóa được thông qua tính toán kết cấu. 4. Khe phai và cầu thả phai : Thường bố trí phía đầu và cuối cống để ngăn nước giữ cho khoang cống khô ráo khi cần sửa chữa. Với các cống lớn, trên cầu thả phai cần bố trí đường ray cho cần cầu thả phai; Với các cống nhỏ, việc thả phai có thể tiến hành bằng thủ công. [...]... giao thơng : Cao trình mặtcầu ngang hoặc thấp hơn đỉnh cống; bề rộng và kết cấu cầu chọn theo u cầu giao thơng Vị trí đặt cầu giao thơng cần chọn sao cho khơng cản trở việc thao tác van và phai Xây dựng theo u cầu thiết kế cho các loại xe 810 tấn đi qua Kết cấu gồm 3 dầm đỡ dọc Bề rộng cầu : Bcầu = 6m, gồm 2 lề người đi bộ, mỗi bên rộng 1 m 6 Mố cống : bao gồm mố giữa và các mố bên Trên mố bố trí khe... gồm trọng lượng cầu giao thơng, cầu cơng tác, cầu thả phai, cửa van, tường ngực, mố cống, bản đáy, trọng lượng nước trong cống (phía thượng lưu cống và hạ lưu Trang 15 cống) , trọng lượng phần đất giữa 2 chân khay ( trong phạm vi khối trượt) và các lực đẩy ngược (thấm, thủy tĩnh)  Trọng lượng cầu giao thơng : thiết kế cho xe có tải trọng 8 – 10 Tấn đi qua G1 = bt.Vcầu = 2,4 1.8.13 = 249,6 (T)  Trọng... lực ngang của cống, khi khơng có số liệu thí nghiệm có thể lấy m1 = 0,7 R = 2454.tg180 + 0,7.0,45 + 260.0,3 = 860.66 (T) Thay vào cơng thức ta có : m 1 nc N tt  1.339.51  R  866.66  747,83 Kn 1,15 Vậy : điều kiện về trượt phẳng được đảm bảo 6 TÍNH TỐN KẾT CẤU BẢN ĐÁY CỐNG I Mở đầu : 1 Mục đích : Xác định sơ đồ ngoại lực, tính tốn nội lực và bố trí cốt thép trong bản đáy cống Trường hợp đồ án u cầu... định sơ đồ ngoại lực để tính kết cấu bản đáy theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi 2 Trường hợp tính tốn : Tính cho trường hợp khi chênh lệch mực nước thượng hạ lưu lớn nhất max - Mực nước sơng : Z sông =6,55 (m) - Mực nước đồng : Z đồng =1.2 (m) min Trang 18  Chênh lệch ΔHMAX = 5.35 (m) 3 Chọn băng tính tốn : Việc tính tốn kết cấu bản đáy cần tiến hành cho các băng khác nhau ( gọi bằng phần cống có... 37,56 (m) 4.TÍNH TỐN THẤM DƯỚI ĐÁY CỐNG I Những vấn đề chung : 1 Mục đích : xác định lưu lượng thấm q, lực thấm đẩy ngược lên đáy cống Wt và Gradien thấm J Ở đây do đặc điểm của cống, chỉ u cầu xác định Wt và J 2 Trường hợp tính tốn : tính tốn ứng với trường hợp khi chênh lệch mực nước thượng hạ lưu lớn nhất max - Mực nước sơng : Z sông =6,55 (m) - Mực nước đồng : Z đồng =1,2 (m) min Trang 12  Chênh... được đảm bảo hx = i .5.TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH CỐNG I Mục đích và trường hợp tính tốn : 1 Mục đích : kiểm tra ổn định của cống về trượt, lật, đẩy nổi Trong đồ án chỉ giới hạn phần tính tốn trong việc kiểm tra ổn định trượt 2 Trường hợp tính tốn : u cầu tính với 1 trường hợp khi chênh lệch mực nước thượng hạ lưu cống là lớn nhất (trường hợp đã tính thấm ở trên) Khi cống phân thành nhiều mảng bởi các khớp lún,... tốn khẩu diện cống ta chọn : - Chiều dày mố giữa là : dmg = 1m, còn chiều dày mố bên là : dmb = 0,5 m - Mố giữa và mố bên có dạng hình nửa tròn 7 Khe lún : Khi cống rộng, cần dùng khe lún phân cống thành từng mảng độc lập Bề rộng mỗi mảng phụ thuộc điều kiện địa chất nền, thường khơgn vượt q 15 – 20 (m) Mỗi mảng có thể gồm 1,2 hoặc 3 khoang Các mảng nên bố trí giống nhau để tiện thiết kế, thi cơng và... cần bố trí thiết bị chống rò nước, lỗ để đổ nhựa đường 8 Bản đáy : Chiều dài bản đáy cần thỏa mãn cá điều kiện thủy lực, ổn định của cống và u cầu bố trí kết cấu bên trên Thường chọn chiều dài bản đáy từ điều kiện bố trí các kết cấu bên trên, sau đó kiểm tra lại bằng tính tốn ổn định chống và độ bền của nền Chiều dài bản đáy chọn theo điều kiện chịu lực – nó phụ thuộc vào bề rộng khoang cống, tải trọng... Gradien thấm cho phép, phụ thuộc vào vật liệu làm sân  Ta chọn t1 = 0,6 (m) và t2 = 1 (m) Bản cừ : 1 Vị trí đặt : Trường hợp bài tốn cống chịu đầu nước 2 chiều, có thể đóng cừ ở phía đầu nước cao hơn là khốngchế phía đồng vì cống ln đảm bảo mực nước phía đồng là Z đồng , còn phía sơng mực nước triều lên xuống liên tục nên có thể khơng cần đóng cừ 2 Chiều sâu đóng cừ : Phụ thuộc vào chiều dày tầng... khác nhau ( gọi bằng phần cống có chiều rộng b – thường bằng 1 m – giữa 2 mặt cắt vng góc với chiều dòng chảy qua cống Trong đồ án u cầu tính với 1 băng sau cửa van II Tính tùốn ngoại lực tác dụng lên băng đã chọn : Trường hợp cống gồm nhiều mảng ngăn cách bởi các khớp lún thì việc tính kết cấu cũng tiến hành cho từng mảng độc lập Trên 1 băng của mảng, các ngoại lực tác dụng lên bản đáy bao gồm lực . -1 95. 05 2 454 2 G 2 86.400 -4.10 3 G 3(1) 15. 600 -9.00 4 G 3(2) 15. 600 -6.60 5 G 3(3) 15. 600 9. 05 6 G 4 7.344 -4.10 Trang 17 7 G 5 88,440 -3. 15 8 G 6 16 45. 2 0.00 9 G 7 3 85. 468. 1432 820819 2 ,. ,., = 1, 05 (m) + Kiểm tra lại điều kiện giả thiết ta thấy : H = 7 ,55 > 2  = 0 ,52 5 m + Vậy giả thiết sóng nước sâu là đúng. + Tra đồ thị P2-3 ứng với 201 0860 051 090 1390 55 7 051 ,K , , ,h , , , H S           η λ λ . 1.6 ,55 .5, 35. 11 = 3 85, 468 (T)  Trọng lượng phần nước phía hạ lưu : G 8 = 1.13, 95. 1,7.11 = 260,87 (T)  Trọng lượng phần đất giữa 2 chân khay : G 9 = 1, 75. 13.(20.1 – 2.1 ,5) =386, 75 (T)