Tiểu luận Thiết kế đập đất

Tiêu luận Đề án: Thiết kế đập đất hittp://www.haquangnguyen.co.cc ĐỒ ÁN SỐ THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT DE BAI: C16 A TÀI LIỆU CHO TRƯỚC Nhiệm vụ cơng trình Hồ chứa nước H sông S đảm nhiệm vụ sau : Cấp nước tưới cho 1650 ruộng đất canh tác Cấp nước sinh hoạt cho 5000 dân Kết hợp ni cá lịng hồ, tạo cảnh quan môi trường, sinh thái phục vụ du lịch 1Ư Các cơng trình chủ yếu khu đầu mối Một đập ngăn sơng Một đập tràn tháo lũ Một cống đặt đập để lấy nước IH/ 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 bảng Tầng đá gốc rắn mức độ nứt nẻ trung bình, lớp phong hóa dày từ 0,5 + Im Vật liệu xây dựng Đất : Xung quanh vị trí đập có bãi vật liệu A (trữ lượng 800.000 mỷ, cự ly 800m); B ( trữ lượng 600.000 mỶ, cự ly 600 m ) ; C ( trữ lượng km ) Chất đất loại pha cát, thấm nước tương đối mạnh, tiêu bảng Điều kiện khai thác bình thường Đất sét: khai thác vị trí cách đập km, trữ lượng đủ làm thiết bị chống thấm Đá: Khai thác vị trí cách cơng trình km, trữ lượng lớn, trữ lượng đảm bảo đắp đập, lát mái Một số tiéu co ly: @ = 32°; n= 0,35 ( đống đá ); +, =2.5 T/mỶ (của đá) Cát, sỏi : Khai thác bãi dọc sông, cự ly xa km, trữ lượng đủ lớn làm tầng lọc Cấp phối bảng —————_ — ——————————— lí(0./111.]GQLG1121LCL)C1UCO.CC Bảng — Chỉ tiêu lý đất vật liệu đắp đập Chitieu | HS @ (độ) rốn | DO dm Loai W% C(T/m?) Tu Bao nhién | hoa Tu Bão | Xk nhién | hoa x (T/m’) | (m/s) n Dat dap dap 035| (ché bi) 20 | 23 | 20 | 3,0 | 24 | 1,62 | 10° 22 l7 13 5,0 3,0 0,40; 18 30 27 0 1,60 | 10 0,39 24 26 22 1,0 0/7 1,59 | 10° Sét (ché bi) | 0,42 Cát Đất 1,58 |4.102 Bảng 2-Cấp phối vật liệu dap dap Loại Oa đo đo đo Đất thịt pha cát 0,005 0,05 0,08 Cát 0,05 0,35 0,40 Soi 0,5 3,00 5,00 4.Đặc trưng hồ chứa - Các mực nước hồ mực nước hạ lưu : bảng - Tràn tự động có cột nước dinh tran H,,,, = 3m - Vận tốc gió tính tốn ứng với mức đảm bảo P% : P% V(m/s) | 32 20 30 50 30 26 17 14 12 - Chiểu dài truyền sóng ứng với MNDGC: D’= D+0,3 km MNDBT : D (bảng - Đỉnh đập khơng có đường giao thơng chạy qua Đồ án môn học thủy công 3); ứng với —) tip rage iyen.coce Tai liệu thiết kế cống - Lưu lượng lấy nước ứng với mực MNDBT MNC (Q,) : bảng - Mực nước khống chế đầu kênh tưới : bảng - Tài liệu kênh chính: hệ số mái m = 1,5; độ nhámn=0,025; độ dốc đáy: ¡ = (3+ 5) x 102 B/ NỘI DUNG THIẾT KẾ 1/ Thuyết minh - Phân tính chọn tuyến đập , hình thức đập; - Xác định kích thước dập; - Tính tốn thấm ổn định; - Chọn cấu tạo tiết 2/ Bản vẽ - Mặt đập; - Cát dọc đập ( diện hạ lưu ); - Các mặt cắt ngang đại biểu lịng sơng bên thêm sông; - Các cấu tạo tiết Đặc trưng hồ chứa sơ đồ 29 Cc D MNC 2,0 123,5 km) | (m) Mực nước hạ lưu (m) MNDBT (m) 146,0 Đồ án mơn học thủy cơng Bình thường | 112,0 114,2 (Qtk) —————————————————— lí(0./hLiU.]id(LG1121121.V01.C0.CC A/ NHUNG VAN BE CHUNG BÀI LÀM Nhiệm vụ cơng trình Hồ chứa nước H sông S đảm nhiệm vụ sau : Cấp nước tưới cho 1650 ruộng đất canh tác Cấp nước sinh hoạt cho 5000 dân Kết hợp ni cá lịng hồ, tạo cảnh quan môi trường, sinh thái phục vụ du lịch 1Ư Chọn tuyến đập : Dựa vào bình đồ khu đầu mối cho, phân tích điều kiện địa hình cụ thể (địa hình, địa chất, vật liệu địa phương ) chọn tuyến đập B - B hợp lý IH/ Chọn loại đập : Qua phân tích điều kiện địa hình, địa chất, tình hình cung cấp vật liệu chỗ, ta chọn phương án xây dựng đập đất để tận dụng vật liệu sẵn có địa phương nơi xây dựng cơng trình IV/ Cấp cơng trình tiêu thiết kế 1/ Cấp cơng trình: Theo quy phạm thiết kế đập đất đầm nén, cấp cơng trình xác định từ điều kiện: Theo chiêu cao cơng trình loại nên Chiều cao đập sơ xác định theo công thức: =152m Vdỉnh đập = ( MNLTK + d ) = (MNDBT + Hmax + d ) = 146 + + Chiều cao cơng trình = V đỉnh đập — V day cong trinh 152 - 104 = 48(m) Với chiều cao đập sơ tính Hạ = 40m, đập sử dụng vật liệu địa phương, tra phụ lục PI-1 cơng trình cấp II Theo nhiệm vụ cơng trình vai trị cơng trình hệ thống Tra bảng P 1-2 (Đồ án thuỷ công) = Cơng trình cấp IV Đồ án mơn học thủy công _Ầ Theo quy phạm chọn cấp cơng trình có mức độ quan trọng Như cơng trình xác định cơng trình cấp II 2/ Các tiêu thiết kế: Từ cấp cơng trình xác định - Tần suất lưu lượng, mực nước lớn (Bảng PI-3): P=1% - Hệ số tin cậy (Bảng P1-6): K,=1,2 - Tần suất gió lớn tính tốn (Theo QP TCVN - CI1-78): P=4% - Gió bình quân lớn nhất: P=50% (áp dụng tất cấp cơng trình) - Các mức đảm bảo sóng(Bảng P2-1) : P=30% - Độ vượt cao đỉnh đập đỉnh sóng Hệ số an tồn ổn định trượt với tổ hợp lực đặc biệt (Theo QPVN 11-77) : a=0.5m; a=0.4m B CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP: 1/.Đỉnh đập 1/.Cao trình đỉnh đập: Theo quy phạm thiết kế đập đất đầm nén cao trình đỉnh đập xác định theo cấp mực nước a Theo mực nước dâng bình thường: Vag =MNDBT + Ah+hạ+a (1-1) b Theo mực nước dâng gia cường: Vaa=MNDGC + Ah’ +h’, +a’ (1-2) Trong đó: Ah Ah’ : Độ dẻnh gió ứng với gió tính tốn lớn gió bình qn lớn hy va h’, : Chiều cao sóng leo (có mức bảo đảm 1% ) ứng với gió tính tốn lớn gió bình qn lớn a=0,5m, a=04m a Xác định Ah hụ ứng với gió tính tốn lớn V * Xác định độ dễnh gió Ah theo công thức: Ah= 210° D cos@ (m) (1-3) gH Trong : Đồ án mơn học thủy cơng ———————————————————— lií(0./hLiu.]id(UG11011L.V01.C0.CC V : Vận tốc gió tính tốn lớn (m/s) Tra theo bảng P 2-1 với tần suất gió lớn P = 4% V = 30m/s D = 2000 m - Đà sóng ứng với MNDBT g = 9,81 Gia tốc trọng trường H: Chiêu sâu mực nước thượng lưu đập H=Vwwpgr- Vụy ạy = 146 - 104 = 42m ø: Góc kẹp trục dọc hồ hướng gió.Theo tài liệu trắc đạc , gió tính tốn vơ hướng , nên ta chọn hướng bất lợi a=0 Thay trị số vào (1-3) : Ah=2.10° 307.2000 9,81.40 1=0,367(m) * Xác định chiêu cao sóng ứng với mức bảo đảm sóng 1% h ;„, sau Theo QPTL CI1-78, chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% xác định hy =K,.Ky Ky Ky hyo, (1-4) Trong : hạ _- Chiều cao sóng với mức bảo đảm 1% - K,,K,,K3,K, : Cac sé - Xác định h ¡„: - Giả thiết sóng xét sóng nước sâu H>0,52 (1-5) - Tính đại lượng khơng thứ ngun: gt Vv gD ’v? Trong : t: Thời gian gió thổi liên tục, khơng có tài liệu đo ta lấy t = D= 2000 m Ta có st V _ 9,81.21600 30 = 7063.2 ø.D _ 9,81.2000 =218 y? 30° Đồ án môn học thủy công —————_ — ——————————— lLí(U./011.]ÌGQLG11211C1LVC1UCO.CC Tra đồ thị hình P 2.1 GT - ĐATC ta Cặp trị số thứ nhất: St _ 796325) V gt V Cặp trị số thứ 2: a.D =218> Chọn cặp có tri số nhỏ < [ ! a II 104V _10430 =318 —g — 981 _eT 0,0095.V? _ 0,0095.307 = 0,872 Tri s6 duoc xdc dinh nhu sau 1-É— (m) (1-6) 1= 9,81.3,182 =15,8(m) 2.3,14 Kiém tra diéu kién (1-5) H=42>0,5 =0,5 15,8 =7,9 m Vay ta giả thiết tinh tốn theo sóng nước sâu Tính h¡„ =K,„.h, (1-7) Trong K;„ tra đồ thị hình P 2.1 GT - ĐATC ứng với đại lượng #2 v2 —218(m) Đồ án môn học thủy công —————_ — ——————————— lí(0./111.]ÌGQLG1121LCL/)C1UCO,CC Ta K;„ = 2,0 h,¡„ = 2.0 0,872 = 1,788 (m) Hé sé K,,K, tra bang P 2-3 GT ĐATC, phụ thuộc vào đặc trưng lớp gia cố mái độ nhám tương đối mái Tra maim: K;=1,0; K;¿= 0,9 Hệ số K; tra bảng P2-4 GT ĐATC, phụ K,= thuộc vận tốc gió hệ só 1,5 Hệ số K, tra hình P2-3 GT ĐATC, phụ thuộc vào hệ số mái m trị số vi Với: A 2158 _ 9997 h„„ 1788 Sơ chọn m = Tra K„= 1.3 Thay đại lượng vào (1-4) => hyyg=1.0,9 1,5 1,3 1,788 = 3,138 (m) Thay số liệu tính tốn vào cơng thức xác định cao trình đỉnh đập : Vaa =MNDBT + Ah + hy +a Vag =144 + 0,007 + 2,457 + 0,5 = 146,96 (m) lấy tròn V„¿=147 m b, Xác định Ah h„ứng với gió bình qn lớn Ý„„„rp Theo tra bang P2-1 va dé ta có V„„„„= 12 m/s D’ =D + 300 m= v2 1800 m Ah =2.10°Vnate P § Trong đó: cosa (m) (1-3) V„„p=l2m/s : Vận tốc gió bình qn lớn (m/s) D’ =I800m_ : Đà sóng ứng với MNDGC g =9,81m/s” : Gia tốc trọng trường H : Chiều sâu nước trước đập H' =MNLTK - V„y„„= 147 - 104 = 43(m) Đô án mơn học thủy cơng ————————————————————— lií(0./hLul,]id(LG1101101L2C1.C0.CC ø: Góc kẹp trục dọc hồ hướng gió Theo tài liệu trắc đạc, gió tính tốn vơ hướng , nên ta chọn hướng bất lợi a=0 Thay trị số vào (1-3) Ah’ =2.10% 127.1800 9,81.43 1=0,0012(m) Xéc dinh h’, Theo QPTL C-1-78, chiều cao sóng leo có mức bảo đẩm 1% xác định sau h?„ =K,.K;.K.K, hay, Trong : h,¡„ - Chiều cao sóng với mức bảo đảm 1% K,,K,,K,,K, : Cac sé hạ xác định sau ( Theo QPTL C1-78 ) Giả thiết trường hợp xét sóng nước sâu H>0,5 2` (1-5) Tính đại lượng khơng thứ nguyên : o : a2 Trong : t thời gian gió thổi liên tục, khơng có tài liệu đo ta lay t = =21600(s) Ta có 1.21601 gtat _ 98121600 _ 17658 V 12 gD _ 981.1800 _ 155 v? 12? Tra đồ thi hinh P2-1 GT ĐATC ta được: Khi gt 87 25.9 n =17658— =1226> ¥ ma =012 gt i =1,61 va =0018 Chọn cặp có trị số nhỏ Đồ án môn học thủy công http # _1,61.V _ 1,61.12 g =1969/ 9,81 — 0018.12 = 0.264 hq SUED COLL () 9,81 Trị số dược xác định theo công thức sau 2= gt2 (m) 27 (1-6) 1= 9,81.1,969 = 6,06 (m) 2.3,14 Kiểm tra điều kién (1-5)’ H=43>0,5 2’ =0,5 6,06 = 3,03 (m) Vay ta giả thiết tính tốn theo sóng nước sâu Tính h”,¡„ =K;¿ h, Trong (1-7)’ K;„ tra đồ thị Hình P2-2 GT ĐATC ứng đại lượng =122,6 Ta K;„ = 2,05 hgiq, = 2,05 0,264 = 0,541 m Hệ số K;,K; tra bảng P2-3 GTĐATC, phụ thuộc vào đặc trưng lớp gia cố mái độ nhám tương đối mái Tra K, = 1,0 ; K;= 0,9 Hệ số K; tra bảng P2-4 GTĐATC, phụ thuộc vận tốc gió hệ só mái m : K,= 11 Hệ số K, tra hinh P2-3 GTDATC, phu thudc vao số mái m trị số 31% A _ 606 _ 149, hog 0,541 Tra ta K,= 1,3 Thay đại lượng vào (1-4)” h”„„=1.0,9 1,1 1,3 0,541 =0/70m Thay số liệu vừa tính tốn vào cơng thức tính cao trình đỉnh đập ứng với mực nước dâng gia cường: Đồ án môn học thủy công 10 // ww hr qangngnyen.co,ce Vyg=MNDGC + Ah’ +h’, +2” Vas =147 + 0,0012 + 0,70 + 0,4 = 148,1(m) So sánh kết tính tốn xác định cao trình đỉnh đập ứng với mực nước theo quy phạm trên, để thiên an toàn chọn cao trình đỉnh đập: Z4= 148,1(m) 2/ Chiêu rộng đỉnh đập Do thiết kế khơng có u cầu giao thơng ta chọn bề rộng đỉnh đập cho phù hợp với cấu tạo thi công khai thác, quản lí sửa chữa đập dễ dàng Ta chọn bề rộng đỉnh đập B = m (trong có kể đến chiều dày tường nghiêng ) 1U Mái đập đập 1/ Mái đập : Sơ tính theo cơng thức kinh nghiệm, Mái thượng lưu: Mái hạ lưu : m¡ =0,05.H+2,0 m, = 0,05 H+1,5 Trong d6: H 1a chiéu cao dap H= Voinn aap-Wasy aap = 148,1 - 104 = 44,1m Thay vao cdc cong thtfc ta duoc: m, = 0,05 44,1 + 2,0 = 4,2;m, = 0,05 44,1 + 1,5 =3.70 Ta chọn sơ mái sau: Mái thượng lưu: Mái hạ lưu : = m, =4,0 m; =3,50 2/ Cơ đập : Theo kinh nghiệm đập cao 10m mái đập nên bố trí để làm đường lại kiểm tra, quản lý, đặt rãnh nước mưa Cơ đập có tác dụng làm tăng thêm độ ổn định cho mái, tập trung thoát nước mưa đồng thời bảo đảm thuận lợi cho q trình thi cơng, phục vụ tốt cho q trình quản lý, vận hành phịng chống lũ sau Trong điều kiện đồ án chiều cao đập tính tốn Hạ = 44,Im ta bố trí sau: Mái thượng lưu khơng bố trí m= 4,0 Mái hạ lưu bố trí có bể rộng mặt B,„=2m, cao trình đỉnh 131 m, đỉnh bố trí rãnh tập chung nước chạy dọc theo chiều dài Đồ án môn học thủy cơng 11 —————_ — ——————————— lí(0./1UM.]GQLG11C1LCLVC1LCO,CC đập, nối tiếp với rãnh nước ngang bố trí chạy theo chiều mái đập IH/ Thiết bị chống thấm Theo tài liệu cho, đất đắp đập nên có hệ số thấm lớn nên cần có thiết bị chống thấm cho đập Theo mặt cắt dọc tuyến đập cho tầng thấm dày T = m Như chiều dày tầng thấm nước tương đối mỏng Ta chọn hình chống thấm kiểu tường nghiêng + chân Vật liệu làm chân đất sét khai thác vị trí cách vị trí xây dựng đập Km theo tài liệu cho, chân cắm sâu xuống nên đá Im Kích thước tường nghiêng chân chọn sau: 1/ Chiêu dày tường nghiêng : Trên đỉnh : ồ,> 1,0 m Ta chọn =1,0m Dưới đáy : thudng 8, = (5 +4) H H chênh lệch cột nước thấm trước sau tường, không nhỏ 3m Do chưa xác định độ chênh lệch cột nước thấm trước sau tường nên sơ chọn chiều dày đáy tường nghiêng theo yêu cầu cấu tạo 6,=3m Cao trình đỉnh tường : chọn với mặt đập = + 148,1m Chiêu dày chân răng: Để đảm bảo nối tiếp tường nghiêng chân tương đối thuận đồng thời chiều dày chân không lớn ta kéo dài tường nghiêng xuống phía nên khoảng cho chiều dày chân với chiều dày đáy tường nghiêng ồtn =3m IV/ Thiết bị thát nước thân đập 1/ Mục đích: Do có chênh lệch mực nước thượng hạ lưu đập, đập xuất dòng thấm Các dòng thấm mạnh gây tượng bất lợi cho đập trơi đất, xói mịn, xạt lở mái đập có khả gây phá huỷ đập Do ta phải có biện pháp làm giảm áp lực thấm cách lắp đặt thiết bị nước nhằm đưa dịng hạ lưu đập dễ dàng an toàn, hạ thấp đường bão hồ khơng cho dịng thấm mái hạ lưu gây sạt lở mái đốc, đưa dòng thấm vào vật thoát nước tăng ổn định cho đập 2/ Hình thức, cấu tạo thiết bị nước : Đồ án mơn học thủy cơng 12 —————_ — —————————— lí(0./W11.]ÌGQLG11211CL/)C1UCO.CC a, Phan lịng sơng : Ứng với mặt cắt lịng sơng trường hợp hạ lưu đập có nước Tuy nhiên theo tài liệu cho mực nước hạ lưu lớn Vụyyy= +112,5 m so với cao trình đỉnh đập mực nước hạ lưu không lớn nên chọn hình thức nước kiểu lăng trụ Cao trình đỉnh lăng trụ chọn cao mực nước hạ lưu lớn để đảm bảo trường hợp đường bão hồ khơng xun qua mái hạ lưu Trong đồ án dựa vào kinh nghiệm có từ cơng trình đưa vào sử dụng ta chọn cao trình đỉnh lăng trụ nước cao mực nước hạ lưu lớn 1,5m V dinh lang tru = 112,5 + 1,5=+114m Bề rộng đỉnh thiết bị thoát nước B,„ =2 m đá hộc hệ số mái chọn sau: Khối lăng trụ xếp Hệ số mái phía hạ lưu m,=2.0 Hệ số mái phía thượng lưu mạ, = 1,5 Để đảm bảo không xảy tượng trôi đất phần tiếp giáp thân đập vật thoát nước ta bố trí tầng lọc ngược (Chi tiết xem vẽ) b, Phần sườn đồi : Từ cao trình +11,4m trở lên (Từ cao trình đỉnh lăng trụ) ứng với trường hợp hạ lưu đập khơng có nước, để tiết kiệm vật liệu mà đảm bảo an toàn ta bố trí thiết bị nước kiểu áp mái Cao trình đỉnh thiết bị nước kiểu áp mái cao điểm đường thể 0.5m bão hồ ứng với vị trí cụ C/ TÍNH THẤM QUA ĐẬP ĐẤT VÀ QUA NỀN I-nhiém vu trường hợp tính tốn 1.Mục đích: Tính tốn thấm xác định lưu lượng dòng thấm qua đập nền.Trên sở tìm lưu lượng tổn thất hồ dịng thấm gây có biện pháp phịng chống thấm thích hợp Xác định đường bão hồ, từ tìm áp lực thấm dùng tính tốn ổn định mái dap Kiểm tra độ bên thấm đập 2/ Các trường hợp tính tốn : Trong thiết kế đập đất cần tính thấm với trường hợp làm việc khác đập Đồ án môn học thủy công 13 ——————————————————— li(p./LuU,]iúgi01121121.)01 C0,CC Thượng lưu MNDBT, hạ lưu mực nước tương ứng; thiết bị chống thấm nước làm việc bình thường Thượng lưu MNLTK, hạ lưu mực nước max tương ứng Ở thượng lưu mực nước rút đột ngột Trường hợp thiết bị nước làm việc khơng bình thường Trường hợp thiết bị chống thấm bị hỏng (Trong đồ án tính tốn với trường hợp thứ nhất) 3/ Các mặt cắt tính tốn : Tính với mặt cắt đại biểu Mặt cắt lịng sơng ( chỗ tầng thấm dày ) ứng với cao trình đáy đập + 104 (m) Mặt cắt sườn đồi ( đập khơng thấm ) ứng với cao trình đáy đập +112,5(m) 1U/Tính thấm cho mặt cắt lịng sơng 1/ Tính cho trường hợp MNDBT: Tai mat cắt có tầng thấm dây m ( Theo cắt dọc cho ) Các số liệu phục vụ tính tốn Tai vị trí thấp lịng sơng Vđáy sơng = 104 m Cao trình đỉnh đập so với cao trình đáy sơng H = 148,1 - 104 = 44,1 h¡ Là độ sâu nước trước đập h,= 40m ; m,=40; mụ,= 3,375 L= m,-HytBag +My (V ginn aap ~ Vainn tang try)~ MCV aint tang tru ~ V mực nước hạ ưu) L=4 44,1 + + 3,375 ( 148,1 - 114) - 1,5( 114 - 112,5 ) = 294(m) T=5m ð: Độ dày trung bình tường nghiêng = =2(m) Z,= 5cosa =2,4.cos 14°56’ =1,94 (m) 8,5(m) hạ: Độ sâu mực nước hạ lưu h VMNHL - Vựy ;„¿ = 112,5 - 104 = Hệ số thấm đất đắp đập : k, = 10° cm/s Hệ số thấm đất nên : k, =10° cm/s Hệ số thấm đất sét làm tầng chống thấm kụ = 4.10” cm/s Đồ án môn học thủy công 14 —————_ — ——————————— lí(0./111.]GQLG11C1LCLVCLLCO,CC Sơ đồ tính tốn sau: 1g THƯỜNG ang, e2 Z2 1=294m 77777 i X104 Dùng phương pháp phân đoạn để tính Bỏ qua độ cao hút nước a„ở cuối dòng thấm, lưu lượng đơn vị q độ sâu h; sau tường nghiêng xác định từ hệ phương trình sau: =k, 4=ku( h, -h›—Z°_h,Th, 28 sina h hy” 4=K,.————+k„ T) t (y= h, IT 2(L—mh,) ” L+044T-m,h, Thay trị số vào phương trình ta có : q=4.10° 40?—h?—194?_ (40—bh,).5 —+, 2.2,0.sin 14°20' 40? —h‡ 40—h q=105——— ?—+10°®————>—— 2(229-4.h,) 294 +0,44.5-1,5.8,5 Lập bảng tính thử dân ta kết qua : q=5,43.105 (m?⁄); h;= 17,56m Phương trình đường bão hồ hệ trục toạ độ XOY: (Toa độ hình vẽ) hà —h,` y =, {hy = 29 52 SS ax = {308-1050 17,56 BANG TINH TOA BO CAC ĐIỂM TRÊN DUONG BAO HOA TT x 30 60 A = 17,56? - 750 MAT CAT LONG SONG Y 17,54993 16.628 15.65 Đồ án môn học thủy công 15 —————_ — —————————— lí(0./1LU1L.ÌÌG01LG111L2L)01L.C0.CC 90 120 150 180 200 210 10 224,5 IIl/ Tinh thaém cho mặt cắt sườn đồi 14.61 13.49 12.27 10.91 9.90 9:35 8.50 Tại mặt cắt nên đập không thấm nước , lưu khơng có nước, nước kiểu áp mái 1/ Lưu lượng thấm a Sơ đồ tính: +144m “lle MNTL hl=31,5m &ị MZ — H25 m—X 1=262,55m Đồ án mơn học thủy cơng 16 Ầ Ơ ` ` ` Đây trường hợp đập nên khơng thấm nước, thiết bị nước kiểu áp mái phương trình tính tốn xác định qạ, h; a„ sau: ạ=——# c5 ma) 2.(L —mh,—m'a,) q=K a, *m'+0.5 q=K, h, —h,’ -Zo” 26.sina =(1+3,0)/2 =2,0m; o=arccotg(m) Zo = 6.cosa = 2,0 0,97 = 1,94 m Sina = 0,242 Cao trình đáy đập mat cat nàylấy +10 m mị¡ =40 : hệ số mái dốc thượng lưu hy, = 144 - 112,5 =31,5m L=(m +m’) (Veinnaip ~ Vasy) + B=7,375(1478,1 - 112,5)+5=262,55 Tường nghiêng làm từ đất sét chế bị có hệ s6 thim K, = 4.10° (m/s) Bỏ qua độ cao hút nước a,( lay a, = 0) : Ẻ =h; 20” 'Ta có q=K,„ CC 20sinx © KG ay Giả hệ phương trình ta q = 3,438 10° (m”/s) hạ = 12/76 m Đường bão hồ tượng trưng có dạng y=,|hê =4 xe ]a/6- 523319” y~ J1628~0,69x K, 10 Đồ án môn học thủy công 17 “=1 ranqe gn SUCH COLL BANG TINH TOAN TOA DO DIEM THUOC DUONG BAO HOA MAT CAT SUON DOI TT x Y 12.26 25 12.06 50 11.33 75 10.54 100 9.69 125 8.75 150 7.70 175 6.48 200 4.98 10 225 2.75 D/ TINH TOAN ON DINH MAI DAP Trường hợp tính tốn Theo qui định qui phạm, thiết kế đập đất, cần kiểm tra ổn định với trường hợp sau : 1/ Cho mái hạ lưu Khi thượng lưu mực nước dâng bình thường, hạ lưu chiều sâu nước lớn xảy ra, thiết bị chống thấm nước làm việc bình thường (tổ hợp bản) Khi thượng lưu có MNLTK, nước bị phá hoại (tổ hợp đặc biệt) làm vệc bình thường thiết bị thoát 2/ Cho mái thượng lưu Khi mực nước hồ rút nhanh từ MNDBT đến mực nước thấp xảy (cơ bản) Khi mực nước thượng lưu cao trình thấp (nhưng không nhỏ 0,2 Hđập ) — (tổ hợp bản) Khi mực nước hồ rút nhanh từ MNLTK đến mực nước thấp xảy (tổ hợp đặc biệt) Trong đồ án giới hạn tính toán ổn định cho mái hạ lưu trường hợp thượng lưu MNDBT hạ lưu có mực nước max 1Ư Tính tốn ổn định mái phương pháp cung trượt Đồ án môn học thủy công 18 ẨẳẦ.111 1/ Tìm vùng có tâm trượt nguy hiểm : Sử dụng phương pháp a, Phương pháp Filennit : Theo Filennit, tâm trượt nguy hiểm nằm lân cận đường MM (hình vẽ) Điểm M' xác định dựa vào góc œ , góc phụ thuộc độ đốc mái đập tra bảng (4-1) giáo trình Thuỷ Công tập I trang 79 Trong trường hợp mạ; = 3,375 — œ = 35° B=25° Điểm M xác định hình vẽ b, Phương pháp Fanđêep Theo phương pháp tâm cung trượt nguy hiểm nằm lân cận hình thang cong abcd (hình vẽ) Để xác định khu vực từ điểm mái đập hạ lưu ( mái có độ dốc khác lấy trị số trung bình) ta kẻ đường thẳng đứng đường hợp với mái dốc góc 85° Cũng lấy điểm làm tâm vẽ cung trịn có bán kính R r, bán kính phụ thuộc vào chiều cao đập độ dốc mái trung bình Tra bảng 4-2 giáo trình Thuỷ Cơng tập I trang 80 ta được: r/H =l,19; R/H=2,84 Với Hạ= 44,1 m —>r = 52,48m ; R=125,2m Kết hợp hai phương pháp ta tìm phạm vi có khả chứa tâm cung trượt nguy hiểm đoạn AB Trên ta giả định tâm O;, O; ,O; vạch cung tiếp xúc với tầng không thấm nước đập (Tiếp xúc với đá), tiến hành tính tốn hệ số an toàn ổn định K,, K; ,K¿ cho cung tương ứng, vẽ biểu đồ quan hệ K, vị trí tâm O, ta xác định trị số K;; ứng với tâm O Từ vị trí tâm O ứng với K„„ kẻ đường thẳng NN vng góc với đường MM, ,trén đường NN ta lại lấy tâm O khác vạch cung trượt mới, giả thiết cung trượt tiếp xúc với nên đá, tính hệ số K ứng với cung này, vẽ biểu đồ quan hệ K, vị trí tâm O,ta xác định trị số K,„„„¡„ ứng với cung trượt giả thiết 2/ Xác định hệ số an toàn K cho cung trượt : Theo Ghecxevanop ta chia khối trượt thành dải có chiều rộng dải b với b = R/m, (R-bán kính vịng cung trượt, m-số ngun lấy 10-20 tuỳ theo cung trượt) Ta có cơng thức tính hệ số ổn định: Ke Me x” LW Wee, + LC, À7: (3-2) Các ký hiệu bảng tính : 9,, C,- góc ma sát lực dính đơn vị đáy dải thứ n 1,- bé rong dai thttn: I,=b/cosơ, (m) W,~- 4p luc thấm đáy dải thứ n: W,=y,.h,.l, Đồ án môn học thủy công (T/m) 19 ... Cấp cơng trình tiêu thiết kế 1/ Cấp cơng trình: Theo quy phạm thiết kế đập đất đầm nén, cấp cơng trình xác định từ điều kiện: Theo chiêu cao cơng trình loại nên Chiều cao đập sơ xác định theo... lí(0./1UM.]GQLG11C1LCLVC1LCO,CC đập, nối tiếp với rãnh nước ngang bố trí chạy theo chiều mái đập IH/ Thiết bị chống thấm Theo tài liệu cho, đất đắp đập nên có hệ số thấm lớn nên cần có thiết bị chống thấm cho đập Theo... =3m IV/ Thiết bị thát nước thân đập 1/ Mục đích: Do có chênh lệch mực nước thượng hạ lưu đập, đập xuất dòng thấm Các dòng thấm mạnh gây tượng bất lợi cho đập trôi đất, xói mịn, xạt lở mái đập có