Đồ án môn học Thủy công: Thiết kế cống lộ thiên

Đồ án môn học Thủy công: Thiết kế cống lộ thiên

Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết thiÕt kÕ cèng lé thiªn Ch¬ng 1: GIỚI THIỆU CHUNG I-Tµi liƯu: 1- NhiƯm vơ: Cèng C x©y dùng ven s«ng Z ®Ĩ lµm nhiƯm vơ tíi níc cho 35.000ha rng, tiªu níc cho khu vùc trªn vµ ng¨n lò tõ s«ng vµo. Cèng ®ỵc x©y dùng trªn tun ®- êng giao th«ng cã xe 8-10 tÊn ®i qua. 2- C¸c lu lỵng vµ mùc níc thiÕt kÕ: Đề Q tiªumax (m 3 /s) Z ®ångmin (m) Z s«ngTK (m) Z ®ångmax (m) Z s«ngmin (m) Z s«ngmax (m) Z ®ångmin (m) 86C 86 5,4 5,22 6,65 6,30 6,35 2,35 3- Tµi liƯu vỊ kªnh tiªu: - Z ®¸y kªnh = +1,0 m. - §é dèc m¸i: m = 1,5. - §é nh¸m: n = 0,025. - §é ®èc ®¸y: i = 10 -4 . 4- Tµi liƯu vỊ giã: TÇn st P% 2 3 5 20 30 50 V (m/s) 28 26 22 18 16 14 5- ChiỊu dµi trun sãng: Trêng hỵp Z s«ng b×nh thêng Z s«ng max D (m) 200 300 6- Tµi liƯu ®Þa chÊt: - §Êt thÞt tõ cao ®é +2,50 ®Õn +1,0. - §Êt c¸t pha tõ +1,0 ®Õn -15,0. - §Êt sÐt tõ -15,0 ®Õn -35,0. SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 1 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết *ChØ tiªu c¬ lý cđa ®Êt nỊn cèng Lo¹i ®Êt ChØ tiªu ThÞt C¸t pha SÐt γ k (T/m 3 ) 1,47 1,52 1,41 γ tn (T/m 3 ) 1,70 1,75 1,69 §é rçng n 0,40 0,38 0,45 ϕ tn (®é) 19 0 23 0 12 0 ϕ bh (®é) 16 0 18 0 10 0 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 -7 2.10 -6 1.10 -8 HƯ sè rçng e 0,67 0,61 0,82 HƯ sè nÐn a (m 2 N) 2,20 2,00 2,30 HƯ sè kh«ng ®Ịu ( η ) 8,00 9,00 7,00 7- Thêi gian thi c«ng: 2 n¨m. Ch¬ng II: THIÕT KÕ CèNG Lé THI£N A- Giíi thiƯu chung: I- VÞ trÝ, nhiƯm vơ c«ng tr×nh: 1- VÞ trÝ: Cơng trình được bố trí ven s«ng Z. 2- NhiƯm vơ: - Tíi, tiªu níc cho diƯn tÝch 35.000 ha. - Ng¨n lò tõ s«ng vµo. II- CÊp c«ng tr×nh vµ c¸c chØ tiªu thiÕt kÕ: 1- CÊp c«ng tr×nh: a- Theo chiỊu cao c«ng tr×nh: H ct = Z ®ång max + d - Z ®¸y kªnh = 6,65 + 0,55 - 1 = 6,2m. Trong ®ã: d lµ ®é vỵt cao an toµn, lÊy d = 0,55m. Tra b¶ng P1-1 (Phơ lơc 1 - §å ¸n m«n häc Thủ c«ng) t¬ng øng víi c«ng tr×nh ®Ëp bª t«ng trªn nỊn ®Êt ta cã cÊp c«ng tr×nh lµ cÊp IV. b- Theo nhiƯm vơ c«ng tr×nh: tra b¶ng P1-2 (Phơ lơc 1 - §å ¸n m«n häc Thủ c«ng) víi diƯn tÝch tiªu lµ 35.000 ha ta cã cÊp c«ng tr×nh lµ cÊp III ( Cơng trình thứ yếu ). SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 2 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết VËy ta chän cÊp c«ng tr×nh lµ cÊp III. 2- C¸c chØ tiªu thiÕt kÕ: - TÇn st lu lỵng, mùc níc lín nhÊt ®Ĩ tÝnh ỉn ®Þnh, kÕt cÊu: P = 1%. - TÇn st mùc níc lín nhÊt ngoµi s«ng khai th¸c: P = 10%. - C¸c hƯ sè vỵt t¶i n: + Träng lỵng b¶n th©n c«ng tr×nh: 1,05. + Áp lùc th¼ng ®øng cđa träng lỵng ®Êt: 1,20. + Áp lùc bªn cđa ®Êt: 1,20. + Áp lùc níc tÜnh, ¸p lùc thÊm ngỵc, ¸p lùc sãng: 1,00. + T¶i träng do giã: 1,30. + T¶i träng cđa ®éng ®Êt: 1,00. - HƯ sè ®iỊu kiƯn lµm viƯc: m = 1,00. - HƯ sè tin cËy: K n = 1,15. B- TÝnh to¸n thủ lùc cèng: Mơc ®Ých: x¸c ®Þnh khÈu diƯn cèng vµ tÝnh to¸n tiªu n¨ng. I- TÝnh to¸n kªnh h¹ lu: theo ph¬ng ph¸p ®èi chiếu víi mỈt c¾t cã lỵi nhÊt vỊ thủ lùc. 1- C¸c tµi liƯu vỊ kªnh tiªu: - Z ®¸y kªnh = +1,0 m. - §é dèc m¸i: m = 1,5. - §é nh¸m: n = 0,025. - §é ®èc ®¸y: i = 10 -4 . - Lu lỵng tÝnh to¸n: Q = Q tiªumax = 86 m 3 /s. 2- TÝnh bỊ réng kªnh: * §é s©u mùc níc trong kªnh: H = Z s«ngTK - Z ®¸y kªnh = 5,22 - 1 = 4,22(m) * ChiỊu réng ®¸y kªnh: Ta cã: f(R ln ) = Q im 4 0 = 86 0001,0.424,8 = 0,0009 Tra b¶ng phơ lơc 8-1 (b¶ng tra TL) víi n = 0,025 ta cã: R ln = 3,5m. LËp tû sè ln R H = 5,3 22,4 = 1,206 Tra b¶ng 8-2 (b¶ng tra TL) víi m = 1,5 ta cã: ln R b = 5,68 → b = 19,88(m.) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 3 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết VËy ta chän bỊ réng kªnh b = 20m. ⇒ B=b+2mh = 18+2.1,5.4,22 = 32,66(m). II- TÝnh khÈu diƯn cèng: 1- Trêng hỵp tÝnh to¸n: Chän khi chªnh lƯch mùc níc thỵng h¹ lu nhá, cÇn th¸o Q thiÕt kÕ. - Q TK = Q tiªumax = 86m 3 /s. - ∆Z = Z ®ång min - Z s«ngTK = 5,4 - 5,22 = 0,18(m). 2- Chän lo¹i vµ cao tr×nh ngìng cèng: a- Cao tr×nh ngìng: ®Ĩ t¨ng kh¶ n¨ng th¸o ta chän ngìng cèng ngang víi ®¸y kªnh thỵng lu, Z ng = +1,0 m. b- H×nh thøc ngìng: ®Ëp trµn ®Ønh réng. 3- X¸c ®Þnh bỊ réng cèng: a- X¸c ®Þnh tr¹ng th¸i ch¶y: h n = h h - P 1 = h h = 4,22m. H×nh 1: S¬ ®å tÝnh khÈu diƯn cèng khi ngìng ®Ønh réng H 0 = H + g v .2 . 2 0 α = (Z ®ång min - Z ®¸y kªnh ) = 5,4 - 1 = 4,4m. → 0 H h n = 4,4 22,4 = 0,959 > ( 0 H h n ) pg = (0,7 ÷ 0,8) → ch¶y ngËp Do ®é cao håi phơc nhá nªn cã thĨ bá qua, lÊy h = h n = 4,22m. b- TÝnh bỊ réng cèng ∑ b: * Ta cã: Q = ϕ n .ϕ g .∑b.h. ).(.2 0 hHg − Trong ®ã: - ϕ n : hƯ sè lu tèc, chän m = 0,36 → ϕ n = 0,96. (B¶ng 14-13 b¶ng tra TL). - ϕ g : hƯ sè co hĐp bªn, ϕ g = 0,5ε 0 + 0,5 = 0,5.0,98 + 0,5 = 0,99. - ε 0 =0,98 → ∑b = ).(.2 0 hHgh Q gn − ϕϕ = )22,44,4.(81,9.2.22,4.99,0.96,0 86 − = 11,4 (m) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 4 h 4444.14 m H +1 h h Z h p Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết + TÝnh l¹i ε 0 : Chän sè khoang n = 2. Mçi khoang réng 5,7m ChiỊu réng trơ pin: 1(m), lỵn trßn: R = 0,5m. VËy: ε 0 = db b ∑+∑ ∑ Víi Σd: Tỉng chiỊu dµy cđa mè. ε 0 = 14,11 4,11 + = 0,919 2,9≈ . ⇒ ϕ g = 0,96. - TÝnh hƯ sè ngËp ϕ n Chän ®êng c¸nh vµ trơ pin lỵn trßn cã : R = 0,5(m). Tra b¶ng (14-12-B¶ng tra thủ lùc) víi møc ®é cưa vµo t¬ng ®èi thn víi m = 0.36 Tra b¶ng (14-13 ) ta cã ϕ n = 0.96 VËy Σb= )22,44,4(62,1922,496,096,0 86 −×× = 11,8(m). So s¸nh 2 lÇn ta chän b = 5,9 m (®Ĩ ®¶m b¶o an toµn). KiĨm tra l¹i tr¹ng th¸i ch¶y: Theo c«ng thøc h K = 3 2 . g q α , trong ®ã: q= b Q ∑ = 8,11 86 =7,29(m 2 /s) Thay vµo ta ®ỵc : h K = 1,76 m XÐt 76,1 22,4 = k n h h =2,39 > k n h h = 1,4. Nh vËy tho¶ m·n ®iỊu kiƯn ngËp. VËy: kÕt qu¶ tÝnh l¹i lÇn 2 lµ chÝnh x¸c. III. TÝnh to¸n tiªu n¨ng phßng xãi. 1. Trêng hỵp tÝnh to¸n: Trêng hỵp mùc níc s«ng nhá nhÊt vµ mùc níc ®ång lín .Nhng trêng hỵp nµy do yªu cÇu d©ng níc mµ kh«ng më hÕt cưa van, chØ më ®đ ®Ĩ th¸o lu lỵng thiÕt kÕ, ë ®©y còng yªu cÇu tÝnh víi chÕ ®é më ®Ịu c¸c cưa. Tøc lµ phÝa h¹ lu mùc níc xng cao tr×nh: +3,30m PhÝa thỵng lu møc níc ë cao tr×nh: +6,65m chän Q tt = 86m 3 /s = Q max tiªu 2. Lu lỵng tÝnh to¸n tiªu n¨ng: XÐt trong trêng hỵp mùc níc h¹ lu cèng kh«ng phơ thc lu lỵng th¸o qua cèng. Khi mùc níc thỵng lu ®· khèng chÕ, Q tt chÝnh lµ lu lỵng th¸o thiÕt kÕ cđa cèng. Khi ®ã cÇn x¸c ®Þnh ®é më a cđa cèng theo c«ng thøc ch¶y díi cưa cèng Q=εϕ∑bh c ( ) co hHg −2 =εϕ∑bαa )(2 aHg o α − Trong ®ã: ε:hƯ sè co hĐp bªn; F(τ c ) = 2/3 o bH Q Σ ϕ = 2/3 4,4.8,11.95,0 86 =0,831 ϕ=0,95:hƯ sè lu tèc; h c =αa,víi α: hƯ sè co hĐp ®øng; Tra b¶ng ta cã: H a =0,338; α =0,628; ⇒a= o H H a       =0,225.4,4=1,49m 3.TÝnh to¸n thiÕt bi tiªu n¨ng: a - Chän biƯn ph¸p tiªu n¨ng: C¨n cø vµo ®Ỉc ®iĨm ®Þa chÊt (do cèng trªn nỊn ®Êt) chän ph¬ng ph¸p ®µo bĨ. b - TÝnh to¸n kÝch thíc bĨ: SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 5 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết + ChiỊu s©u ®µo bĨ ®ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: d = σ.h” c - (h h - Z 2 ). Trong ®ã: σ: hƯ sè ngËp, lÊy σ = 1,07. h” c : ®é s©u liªn hiƯp níc nh¶y øng víi h c . Z 2 : ®é chªnh lƯch cét níc cưa ra cđa bĨ tÝnh nh ®Ëp trµn ch¶y ngËp: Z 2 = 2 '' 2 22 2 ).(2 2 chn hg q hg q σ α ϕ − . Trong c«ng thøc trªn: q = b Q tt ∑ = 8,11 86 = 7,29m 2 /s ϕ b : hƯ sè lu tèc ë cưa ra cđa bĨ lÊy ϕ b = 0,95. h h : mùc níc ë h¹ lu sau bĨ. Theo ph¬ng ph¸p nµy, chiỊu s©u bĨ (d) ®ỵc tÝnh theo ph¬ng ph¸p ®óng dÇn. - S¬ bé lÊy chiỊu s©u bĨ theo c«ng thøc: d o = h” c - h h + TÝnh h” c : Ta cã: E o = H o + P = (5,4 - 1) + 0 = 4,4(m). F(τ c ) = 831,0 4,495,0 29,7 . 2/32/3 0 = × = E q ϕ Tra b¶ng (15-1) ta cã: τ c ’’ = 0,678 ⇒ h" c = Eo. τ c ’’ = 4,4×0,678 = 2,98m VËy: d 0 = 2,98 - 2= 0,98(m). Khi ®ã so víi ®¸y bĨ cét níc toµn phÇn lµ: E 01 = E 0 + d = 4,4 + 0,98 = 5,38 (m) TÝnh l¹i: F(τ c ) = 2/3 38,595,0 29,7 × = 0,615(m 2 ) ⇒ τ c ’’ = 0,609 =>h” c = 5,38 × 0,609 = 3,27(m). TÝnh: σ.h” c = 1,07 × 3,27 = 3,5(m). Z 2 = 2 2 22 2 5,362.19 29,71 295,062,19 29,7 × × − ×× = 0,53(m) TÝnh l¹i chiỊu s©u bĨ theo c«ng thøc: ®èi víi d 1 =σ.h” c - (h h + Z 2 ) = 1.07 × 3,47 - (2+ 0,49) = 1,22 (m). Ta thÊy d 0 ≈ d 1 vËy phÐp tÝnh trªn lµ ®ỵc. Ta chän d = 0,98(m). + ChiỊu dµi bĨ tiªu n¨ng: L b = L 1 + βL n Trong ®ã: L 1 : chiỊu dµi níc r¬i tõ ngìng cèng xng s©n tiªu n¨ng. L 1 = )35.0(2 kk hPh + . P: ChiỊu cao ngìng cèng so víi ®¸y bĨ, P = 0,98m. h K = 93,24,4 3 2 3 2 0 =×= H (m). VËy L 1 = )93,235,098,0(93,22 ×+ = 4,85(m). L n : ChiỊu dµi níc nh¶y: L n = 4.75 (h” c - h c ) = 4,75.(3,27 - 1,49.0,628) = 11,09(m). β: hƯ sè , ( β = 0,75). vËy L b = 4,85 + 0,75 × 11,09 = 13,17(m). KÝch thíc ®µo bĨ lµ: - §é s©u ®µo: d = 0,98(m); - ChiỊu dµi: L b = 13(m) Ch¬ng 3: Bè trÝ c¸c bé phËn cèng I - Th©n cèng: bao gåm b¶n ®¸y, trơ vµ c¸c bé phËn kh¸c. SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 6 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 1. Cưa van: chän cưa van ph¼ng 2. Têng ngùc: a - C¸c giíi h¹n cđa têng + Cao tr×nh ®¸y têng: Z ®t = Z tt + δ Z tt : cao tr×nh mùc níc tÝnh to¸n Z tt = 4,40m δ: ®é lu kh«ng lÊy δ = 0,6 m VËy Z ®t = 4,40 + 0,6 = 5,0 m. LÊy Z ®¸y = 5,0(m) + Cao tr×nh ®Ønh têng : lÊy b»ng cao tr×nh ®Ønh cèng, ®ỵc x¸c ®Þnh theo 2 c«ng thøc: Z 1 = Z s«ng TK + ∆h + η s + a (1) Z 2 = Z s«ng Thùc + ∆h’ + η s ’+ a’ (2) TrÞ sè cao tr×nh ®Ønh sÏ lÊy gi¸ trÞ lín trong 2 c«ng thøc trªn * TÝnh Z 1 TÝnh ∆h: §é dỊnh do giã øng víi Z s«ng TK : ∆h = 2×10 -6 α cos. . . 2 Hg DV Trong ®ã: V: VËn tèc giã lín nhÊt V = 28 m/s D: §µ sãng øng víi mùc níc s«ng b×nh thêng D = 200 (m) H: Cét níc trong ®ång: H = 4,4m α: gãc hỵp bëi trơc däc cđa hå vµ híng giã α= 0 0 VËy ∆h = 2×10 -6 17.01 4,481.9 20028 2 =× × × (m) TÝnh η s (®é dỊnh cao nhÊt cđa sãng) Theo c«ng thøc η s = K η s .h s1% . h Gi¶ thiÕt trêng hỵp ®ang xÐt lµ sãng níc s©u H > 0.5 λ tÝnh c¸c ®¹i lỵng kh«ng thø nguyªn. 7.7567 28 3600681.9 = ×× = V gt ⇒ 032.0 2 = V hg ; 23= V g τ 5.2 28 20081.9 22 = × = V gD ⇒ 003.0 2 = V hg ; 53.0= V g τ Chän trÞ sè nhá trong 2 trÞ sè trªn ta cã: 003.0 2 = V hg ; 53.0= V g τ ⇒ h = 0.24; τ = 1.51 TÝnh λ : λ = π τ 2 . 2 g = 56.3 14.32 51.181.9 2 = × × (m) KiĨm tra l¹i ®iỊu kiƯn sãng s©u H > 0.5 λ 6.0 > 1.78 tho¶ m·n + TÝnh h 1% = K 1% . h víi K 1% = f ( 2 . V Hg ) tra ®å thÞ P2-2 ta cã: K = 2.4 VËy h 1% = 2.4× 0.24 = 0.58 + TÝnh K η s = f( λ λ h H , ) Tra P2-4 ⇒ K η s = 1.2 VËy η s = 1.2 × 0.58 × 0.24 = 0.0016 T×m a: ®é cao an toµn lÊy a = 0.4 m VËy Z 1 = 5.22 + 0.0061 + 0.0016 + 0.4 = 5.63 (m) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 7 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết + TÝnh Z 2 : ∆h' = 2×10 -6 α cos. . . 2 Hg DV V: vËn tèc giã b×nh qu©n lín nhÊt V = 18 (m/s). D: ®µ giã øng víi mùc níc lín nhÊt D = 300 (m). H: cét níc trong s«ng H = 6,0(m) ∆h' = 2×10 -6 3 2 10.025,0 581.9 30018 − = × × + TÝnh η s : η s = K η s . K 1% . h TÝnh 11772 18 6360081.9 = ×× = V gt ⇒ 085.0 2 = V hg ; 2.4= V g τ 1.9 18 30081.9 22 = × = V gD ⇒ 0055.0 2 = V hg ; 75.0= V g τ gi¸ trÞ nhá nhÊt: 0055.0 2 = V hg ⇒ h = 0.18 75.0= V g τ ⇒ τ = 1.38 TÝnh λ = 97.2 14.32 38.181.9 2 22 = × × = π τ g (m) TÝnh h s1% =K 1% . h ; Víi K 1% =f( 2 V gH ) Tra ®å thÞ P2-2 cã K 1% = 2,23 VËy h 1% = 2.23 × 0.18 = 0.40 + TÝnh K η s = f( λ λ h H , ) Tra P2-4 ⇒ K η s = 1.25 do ®ã: η s = 1.25× 0.4×0.18 = 0.09 (m) §é cao an toµn a = 0,4 m VËy: Z 2 = 7.10 + 0,025.10 -3 + 0.09 + 0.4 = 7,59(m) Ta thÊy: Z 2 > Z 1 vËy chän Z 2 = 7,59(m) = Z ®Ønh têng b, KÕt cÊu têng: gåm dÇm ®ì vµ b¶n mỈt. Bè trÝ 2 dÇm ®ì ë ®Ønh vµ ®¸y têng. B¶n mỈt ®ỉ liỊn khèi víi dÇm chiỊu dµy b¶n mỈt 0.4m vµ ®ỵc chÝnh x¸c ho¸ trong tÝnh to¸n kÕt cÊu ë phÇn sau. 3 - CÇu c«ng t¸c: lµ n¬i ®Ỉt m¸y ®ãng më vµ thao t¸c van chiỊu cao sµn c«ng t¸c cÇn ®¶m b¶o khi kÐo van lªn hÕt, cưa van cßn kho¶ng trèng ®Ĩ ®a van ra khái cèng khi cÇn thiÕt ®Ĩ thay thÕ, sưa ch÷a. KÕt cÊu cÇu c«ng t¸c bao gåm: DÇm ®ì, b¶n mỈt, cét trèng cao tr×nh ®Ønh cÇu c«ng t¸c: +14,0 m BỊ réng: 6m 4 - Khe phai vµ cÇu th¶ phai: bè trÝ ë ®Çu vµ ci cèng, ®Ĩ ng¨n níc gi÷ cho khoang cèng kh« gi¸o khi cÇn sưa ch÷a Cao tr×nh mỈt cÇu th¶ phai: 7,59 m BỊ réng mỈt cÇu: 1.0 m 5 - CÇu giao th«ng: cao tr×nh mỈt cÇu :7.2 m,réng : 6 m 6 - Mè cèng: bao gåm 1 mè gi÷a vµ 2 mè bªn trªn mè bè trÝ khe phai vµ khe van. SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 8 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Mè dµy1 m,khe phai:25 cm x 25 cm,khe van:30 cm x 30 cm,mè gi÷a lỵn trßn R = 0.5 m 7 - Lùc lón: do cèng më nªn kh«ng cÇn bè trÝ khe lón. 8 - B¶n ®¸y: chiỊu dµy b¶n ®¸y s¬ bé chän: 1m II - §êng viỊn thÊm Bao gåm: b¶n ®¸y cèng, s©n tríc, c¸c b¶n cõ, ch©n khay 1, S©n tríc: vËt liƯu lµm s©n lµ bª t«ng ChiỊu dµi s©n: Ls =3H ; Ls = 3× 4,4 =13,2(m). chiỊu dµy: ®Çu s©n lÊy t 1 = 0.6m Ci s©n theo c«ng thøc: t 2 ≥ [ ] j H∆ ∆H: ®é chªnh cét níc ë 2 mỈt s©n [j] gra®ien thÊm cho phÐp phơ thc vµo vËt liƯu lµm s©n. ë ®©y ta kh«ng tÝnh mµ chän b»ng b¶n ®¸y; t 2 = 0,8m. 2 - B¶n cõ a - VÞ trÝ: do cèng chÞu ¸p lùc níc tõ 2 chiỊu thn nghÞch nªn ta bè trÝ cõ ë phÝa cã ®Çu níc cao h¬n. b - ChiỊu dµi ®ãng cõ: v× tÇng thÊm dµy nªn ta chØ ®ãng cõ ®Õn mét ®é s©u nhÊt ®Þnh (cõ treo). ChiỊu dµi cõ S = (0.6 ÷1)H S = 0.8H = 0.8 × 4,4 = 3,52(m) ta lÊy S = 3,5(m) ChiỊu dµy têng cõ: 0,4(m) ChiỊu réng cõ lÊy: 0,6(m) VËt liƯu lµm cõ: bª t«ng cèt thÐp 3 - Ch©n khay: lµm ë 2 ®Çu b¶n ®¸y c¾m s©u vµo nỊn ®Ĩ t¨ng ỉn ®Þnh vµ kÐo dµi ®- êng viỊn thÊm. 4 - Tho¸t níc thÊm: do cèng lµm viƯc 2 chiỊu nªn 1 ®o¹n s©n tiªu n¨ng phÝa s«ng tiÕp gi¸p b¶n ®¸y kh«ng ®ơc lç. §o¹n nµy ®ãng vai trß nh 1 s©n tríc ng¾n khi níc s«ng lín.Ta chän 1 ®o¹n kh«ng ®ơc lç lµ 6(m). 5 - S¬ bé kiĨm tra chiỊu dµi ®êng viỊn thÊm. KiĨm tra theo ®iỊu kiƯn sau: L tt ≥ C . H Trong ®ã: L tt = L ® + m L n (chiỊu dµi tÝnh to¸n ®êng viỊn thÊm). L ® : chiỊu dµi tỉng céng cđa c¸c ®o¹n th¼ng ®øng: L ® = 0,6+2×4,5+0,4+0,6+0,4 = 11(m) L n : Tỉng chiỊu dµi ®o¹n n»m ngang ; L n = 16,5+12+6=34,5 m m: hƯ sè hiƯu qu¶ trªn hai cét níc thÊm trªn c¸c ®o¹n th¼ng ®øng so víi c¸c ®o¹n n»m ngang. V× cã 1 hµng cõ nªn m = 1.5 C: hƯ sè phơ thc vµo lo¹i ®Êt nỊn, víi c¸t pha lÊy C = 5 (phơ lơc 3) H: chªnh lƯch cét níc thỵng h¹ lu cèng VËy: L tt = 11 + 5.1 5.34 = 34 (m) + Trêng hỵp trong ®ång lµ mùc níc max vµ ngoµi s«ng lµ mùc níc min th× : H = 3.5 m Khi ®ã: C .H = 17.5 < L tt = 34 m + Trêng hỵp trong ®ång lµ mùc níc min vµ ngoµi s«ng lµ mùc níc max th×: H = 4m Khi ®ã: C H = 20 < L tt = 34 m SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 9 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Nh vËy chiỊu dµi ®êng viỊn thÊm s¬ bé tÝnh to¸n nh trªn lµ ®¶m b¶o ®é bỊn thÊm chung. III - Nèi tiÕp cèng víi thỵng h¹ lu: 1 - Nèi tiÕp thỵng lu: Gãc më cđa têng vỊ phÝa tríc lÊy víi tgθ 1 = 4 1 H×nh thøc têng lµ mỈt trơ nèi tiÕp víi kªnh thỵng lu, ®¸y ®o¹n kªnh nèi tiÕp víi kªnh thỵng lu ®ỵc x©y b»ng ®¸ cã chiỊu dµy 0,5m. PhÝa díi cã tÇng ®Ưm c¸t dµy 15cm. 2 - Nèi tiÕp h¹ lu: - Gãc më cđa têng vỊ phÝa sau tgθ 2 = 5 1 h×nh thøc têng lµ têng xo¾n vá ®ç, chiỊu dµi kÐo hÕt bĨ tiªu n¨ng. - S©n tiªu n¨ng: B»ng bª t«ng ®ỉ t¹i chç cã bè trÝ lç tho¸t níc ë ci bĨ. ChiỊu dµy s©n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: t = 0.15.V 1 . 1 h Trong ®ã: V 1 vµ h 1 lµ lu tèc & chiỊu s©u chç ®Çu ®o¹n níc nh¶y. ChiỊu dµy lÊy t s = 0,4(m) - S©n sau: ®ỵc x©y b»ng ®¸ l¸t khan cã bè trÝ lç tho¸t níc so le nhau, phÝa díi cã tÇng ®Ưm h×nh thøc läc ngỵc. ChiỊu dµi ®ỵc x¸c ®Þnh L s = K Hq ∆ ∆H: Chªnh lƯch mùc níc thỵng h¹ lu: ∆H = 4 m q = 3,4 20 86 == s b Q (m 3 /s) (Lu lỵng ®¬n vÞ ë ci s©n tiªu n¨ng) K: HƯ sè phơ thc vµo chÊt ®Êt (lÊy k = 15) VËy L s = 43,415 = 43,99(m) Ch¬ng 4: TÝnh to¸n thÊm díi ®¸y cèng I - Nh÷ng vÊn ®Ị chung: 1. Mơc ®Ých: X¸c ®Þnh lu lỵng thÊm q, lùc thÊm ®Èy ngỵc lªn ®¸y cèng w t , gra®ien thÊm J. 2. Trêng hỵp tÝnh to¸n: tÝnh to¸n víi trêng hỵp chªnh lƯch mùc níc thỵng h¹ lu lín nhÊt; ë ®©y ta chØ tÝnh cho trêng hỵp: Mùc níc ®ång lµ mùc níc min(2), mùc níc s«ng lµ mùc níc max(5,0)dßng thÊm ngỵc 3. Ph¬ng ph¸p tÝnh: TÝnh theo ph¬ng ph¸p vÏ líi thÊm b»ng tay. II - TÝnh thÊm cho trêng hỵp ®· chän Mùc níc ®ång lµ 2,0 mùc níc s«ng lµ 5,0 1. VÏ líi thÊm: vÏ theo ph¬ng ph¸p ®óng dÇn Dùa vµo s¬ ®å thÊm ta x¸c ®Þnh ®ỵc n = 20 d¶i vµ m = 7 èng dßng 2. Dïng líi thÊm ®Ĩ x¸c ®Þnh c¸c ®Ỉc trng cđa dßng thÊm a. X¸c ®Þnh ¸p lùc thÊm ®Èy ngỵc w ®n Cét níc thÊm t¹i 1 ®iĨm x nµo ®ã c¸ch ®êng thÊm ci cïng i d¶i sÏ lµ: h x = i. n H H: chªnh lƯch cét níc tríc vµ sau cèng: H = 4. 0 m SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 10 [...].. .Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 4.0 = 3.1 (m) 20 4.0 hB = 9.5× = 1.9 (m) 20 hA = 15.5× γn.hA γn.hB Tõ kÕt qu¶ trªn ta vÏ ®ỵc biĨu ®å ¸p lùc thÊm díi ®¸y c«ng tr×nh vµ tÝnh ®ỵc tỉng ¸p lùc ®Èy ngỵc h A + hB ) +... h×nh chiÕu ngang L0 = 34.5(m) S0: h×nh chiÕu ®øng cđa ®êng viỊn S0 =5.5(m) Ta cã: L0 34.5 = 6.27 > 5 = S 0 5.5 Ta lÊy Ttt = 0.5 L0= 0.5 × 34.5 = 17.25 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 11 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Σξ: Tỉng hƯ sè søc c¶n cđa ®êng viỊn thÊm, tÝnh theo ph¬ng ph¸p cđa Trugp (ph¬ng ph¸p hƯ sè søc kh¸ng) Σξ = ξV + ξn’ + ξn’’ + ξc + ξr Trong ®ã: a 0.4 = 0.463 ξv= 0.44 + T = 0.44... cho trêng hỵp ®· chän 1 X¸c ®Þnh lùc t¸c dơng lªn m¶ng tÝnh to¸n a C¸c lùc th¼ng ®øng (tÝnh s¬ bé) * Träng lỵng b¶n ®¸y cèng: - DiƯn tÝch mỈt c¾t ngang: SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 12 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết F = 12×1.5 - 0.5× 11 + 10 = 12.75( m2) 2 → Gb® = γb.F.B = 2,4×12×12.75 = 367,2 T * Träng lỵng mè gi÷a vµ 2 mè bªn: DiƯn tÝch mè 2 gi÷a vµ 2 mè bªn lµ: F =0.52×3.14×2+1×11+12×0.5×2... van; H = 4.6+0.5= 5.1 (m) q: Träng lỵng phÇn déng cđa cưa van ph¼ng tÝnh cho 1 m2 lç cèng q = 60×(Hc×l0)1/3-60×1.4 =60×(2.3×5.2)1/3- 60×1.4 =29.4 daN/m2 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 13 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Hc Cét níc tÝnh to¸n tai t©m lç cèng Hc= 2.3 m Gcv1 = 29.4×5.2×5.1 ×0.1= 78.1 T Träng lỵng 2 cưa van lµ Gcv = 156.2 T * C¸c lùc ®Èy ngỵc: - Áp lùc thủ tÜnh: Wtt = (0.7 + 1) ×.12×11.8=240.7... ®èi víi t©m O cđa m¶ng F: DiƯn tÝch ®¸y m¶ng , F = L.B = 14 x 11.8 = 165.2 (m2) BL2 11.8 × 12 2 W: m« ®un chèng n cđa ®¸y m¶ng ; w = = = 283.2(m 3 ) 6 6 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 14 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết §Ĩ tÝnh tỉng m« men cđa c¸c lùc t¸c dơng lªn ®¸y m¶ng lÊy ®èi víi t©m O cđa ®¸y; ta s¬ bé bè trÝ c¸c chi tiÕt vµ h¹ng mơc B¶ng 1: TÝnh m« men c¸c ngo¹i lùc t¸c dơng lªn b¶n ®¸y... (c¸t pha = 0.61) γ γ (1 + ε ) 1.52(1 + 0.61) ∆ = tn = k = = 2.45 γn γn 1 N= 2.45 − 1 ∆ −1 γn = × 1 = 0.9 (T/m3) 1+ε 1 + 0.61 6.26 = 0.55 < 1 12 × 0.9 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 15 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết c b ChØ sè chèng trỵt: tg Ψ = tgϕ + σ ≥ 0.45 tb ϕ,c: lµ gãc ma s¸t trong vµ lùc dÝnh cđa ®Êt nỊn tg Ψ = tg180 + c Møc ®é cè kÕt: Cv = K t (1 + e)t 0 aγ n h0 2 0.3 = 0.396 < 0.45... nhau (tÝnh nh bµi to¸n ph¼ng, lÊy chiỊu réng b¨ng b = 1 m) Trong ®å ¸n chØ yªu cÇu tÝnh to¸n cho 1 b¨ng ë sau cưa van II - TÝnh to¸n ngo¹i lùc t¸c dơng: SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 16 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Trªn 1 b¨ng cđa m¶ng c¸c ngo¹i lùc t¸c dơng lªn b¶n ®¸y bao gåm: Lùc tËp trung tõ c¸c mè, lùc ph©n bè trªn b¨ng, c¸c t¶i träng bªn 1 Lùc tËp trung tõ c¸c mè: §©y chÝnh lµ tỉng hỵp... d: ChiỊu dµy mè ë ®¸y (d = 0.5m) VËy P'k = Pk = 13.28 T/m2 KÕt qu¶ tÝnh theo b¶ng sau: Lo¹i Tªn t¶i träng mè SVTH: Cao Thò Thúy Vân TrÞ sè ∑G C¸nh tay ®ßn Mo (T/m) + Trang 17 Mè bªn Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 37.2 52.08 3.875 10.87 22.19 10 36.87 T2 1.475 0.333 G1 78.64 3.5 G2 G3 G4 G5 G6 T1 108.4 7.75 21.75 44.38 10 73.75 2.5 3.3 3 2 2 1.67 T2 Mè G1 G2 G3 G4 G5 G6 T1 2.95 b - TÝnh cho... ph¶n lùc t¹i ®¸y mãng q3 = 8.058 × 1 = 8.058 (T/m) 3 - Lùc c¾t kh«ng c©n b»ng a TrÞ sè x¸c ®Þnh tõ ph¬ng tr×nh c©n b»ng tÜnh 3 Q = ∑ P'K + 2L ∑ qi i =1 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 18 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Trong ®ã: 2L: ChiỊu dµi b¨ng ®ang xÐt (2L = 14m) ∑ P'K = -2 (20.4 + 24.2) = -89.2 (T) ∑ qi = qo + q1 + q2 + q3 = -1.3 – 2.5 + 5.45 + 8 = 9.7 (T/m) VËy: Q = -89.2 + 14 × 9.7 = 46.6... lªn Qm ph©n bè t¬ng ®¬ng nhau P’1 = P’2 = P’3 = P’4 = P’5 = Fm Qm 42.63 = 6.5 = 8.526 (T) ∑ Fm 6.5 × 5 Ph©n Qd cho b¶n ®¸y q4= Qd 3.97 = = 0,142 2l 2,14 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 19 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 4, T¶i träng bªn: §Çu m¶ng tinh to¸n giap bê ®Êt, mè bªn Ph¹m vi ®Êt ®¾p ®µo mãng T¶i träng ®øng: S = γd hd b lÊy b =1 (m) hd = 7.5 (m) γd = 1.65 → S = 1× 1.65 × 7.5 = 12.38 (T/m) . Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết thiÕt kÕ cèng lé thiªn Ch¬ng 1: GIỚI THIỆU CHUNG I-Tµi liƯu: 1- NhiƯm vơ:. +1,0 ®Õn -15,0. - §Êt sÐt tõ -15,0 ®Õn -35,0. SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 1 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết *ChØ tiªu c¬ lý cđa ®Êt nỊn cèng Lo¹i ®Êt ChØ tiªu ThÞt C¸t pha SÐt γ k . c«ng tr×nh lµ cÊp III ( Cơng trình thứ yếu ). SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 2 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết VËy ta chän cÊp c«ng tr×nh lµ cÊp III. 2- C¸c chØ tiªu thiÕt kÕ: - TÇn st