Giáo trình thủy công Tập 1 - 5 docx

www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 164 n - trọng lợng riêng của nớc; - hệ số hm khí, lấy bằng 0,04 ữ 0,06; 0 - độ ẩm tốt nhất. Trị số ny đợc xác định thông qua thí nghiệm v phân tích kinh tế kỹ thuật. Khi chọn sơ bộ có thể lấy thấp hơn giới hạn dẻo 2 ữ 3%. Khi đắp trên nền biến dạng nhiều, phải xem xét đến độ chặt của đất trong nền. Bởi vậy ngời ta thờng quy định độ chặt của đất đắp thấp hơn trị số tính toán theo công thức (6-82) khoảng 5 ữ 8%. ở vùng ma nhiều, đất có độ ẩm lớn, biện pháp thờng dùng l giảm dung trọng thiết kế (có khi chỉ đạt 1,4 ữ 1,5 T/m 3 ) v tăng kích thớc mặt cắt đập. Tuy nhiên, kết quả thí nghiệm cho thấy các đặc trng chống cắt của đất giảm rất nhanh khi giảm độ chặt của đất. Vì vậy cần khống chế dung trọng thiết kế k > 0,9 kmax , trị số thờng chọn hiện nay l k = 0,95 kmax . ứng với lợng ngậm nớc thiên nhiên , dung trọng thiết kế lớn nhất của đất đắp có thể tính theo kinh nghiệm: k = 0,86 0,316 W + (6-77) 2. Độ chặt của đất cát v đất có lẫn cuội trong thân đập phải đợc quy định phù hợp với độ chặt của các loại đất đó trong thiên nhiên. Dung trọng khô thiết kế của đất cát có thể tính theo công thức: k = 12 12 . (1 d) d + , (6-78) Trong đó: 1 - dung trọng khô của đất ứng với độ rỗng nhỏ nhất; 2 - dung trọng khô của đất ứng với độ rỗng lớn nhất; d - độ chặt tơng đối, bằng 0,67 ữ 0,8. V. Yêu cầu đối với vật liệu khi dùng biện pháp thi công trong nớc Khi dùng biện pháp thi công ny đất đắp đập phải thoả mãn yêu cầu sau đây: - Dễ tơi trong nớc v dễ thoát nớc. Chỉ tiêu kỹ thuật quy định "Khối đất 5 cm 3 bỏ vo nớc trong 10 phút phải ngấm nớc hon ton v trên 2/3 thể tích phải tơi ra". - Khi nén chặt đạt dung trọng khô thiết kế, cần đảm bảo hệ số thấm k 10 -6 cm/s. - Các hòn đất thích hợp phải có kích thớc 8 ữ 10 cm. - Có giới hạn dung hoá cao, độ trơng nở nhỏ, hm lợng chất dễ ho tan không lớn v.v Hình 6-46: Quan hệ giữa dung trọng khô và hàm lợng nớc www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 165 Các loại đất thích hợp l: đất thịt, thịt pha cát. Dung trọng khô v độ ẩm l những chỉ tiêu đặc biệt quan trọng. Đất đổ vo nớc sẽ bị phá hoại kết cấu v đợc nén chặt dới tác dụng của trọng lợng bản thân v cố kết lại. Muốn đảm bảo đất bị phá hoại kết cấu tơi v nhanh phải có một lợng nớc lớn, nhng nớc nhiều đất sẽ cố kết chậm v đạt dung trọng khô thấp. Đó l hai vấn đề mâu thuẫn cần giải quyết. Bởi vậy khi thi công phải khống chế lợng ngậm nớc cho thích hợp nhất. Lợng ngậm nớc tốt nhất đối với đập đồng chất tính theo công thức: = A + 0,5W (6-79) Trong đó: A - giới hạn dẻo; W - chỉ số dẻo. Cấp phối hạt ảnh hởng lớn đến dung trọng khô, kinh nghiệm xây dựng đã cho những kết luận sau đây: 1. Các loại đất có hm lợng sét < 15% hoặc đất có hm lợng đất bột > 50% thờng đạt dung trọng khô thấp. 2. Đất có hm lợng sét nhỏ, hm lợng cát lớn, hệ số không đều lớn thờng đạt dung trọng khô lớn, lợng ngậm nớc có ảnh hởng lớn đối với dung trọng. Các thí nghiệm ở hiện trờng cho thấy, dùng phơng pháp đổ đất trong nớc đắp đập, dung trọng khô thờng chỉ đạt 1,5 ữ 1,55T/m 3 . Đ6.7. Cấu tạo đập Trong quá trình chọn cấu tạo thân đập ngời ta bố trí vật liệu trong đập v chọn cấu tạo chi tiết. I. Đập đồng chất Đập đồng chất có thể đắp bằng đất dính thuần nhất hoặc bằng đất không dính. 1. Dùng đất thịt Loại thích hợp nhất l đất chứa 10 ữ 25% sét. Vật liệu ny có hệ số thấm nhỏ v dễ thi công. Đất cng chứa nhiều sét cng khó thi công vì chịu ảnh hởng nhiều của khí hậu v thời tiết. Hơn nữa trong quá trình thi công v một thời đoạn ban đầu khi đập lm việc trong đất có áp lực nớc kẽ rỗng lớn. Kinh nghiệm xây dựng ở nhiều nớc cho thấy các đập cao 30 ữ 40m đắp bằng đất đồng chất l phơng án rẻ nhất, nhng chủ yếu phải xét điều kiện vật liệu tại chỗ. 2. Đập đồng chất đắp bằng đất không dính Loại vật liệu ny có hệ số thấm lớn. Ngời ta thờng tăng số lần đầm để lm chặt đất, nhng vẫn không tăng đợc ổn định thấm v giảm đợc lu lợng thấm một cách rõ rệt. Bởi vậy biện pháp thờng dùng l: tăng kích thớc mặt cắt đập v khối lợng đất đắp. II. Đập đất có tờng lõi mềm www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 166 Đập đất tơng đối cao thờng dùng nhiều nhất l loại có tờng lõi. Thiết bị chống thấm đặt trong thân đập có nhiều u điểm rõ rệt nh chống chấn động tốt, lún dễ đều. Theo cấu tạo, bề dy đỉnh tờng lõi đắp bằng đất sét hoặc đất sét pha không nên nhỏ hơn 0,8m. Độ dy chân tờng không đợc nhỏ hơn 1/10 cột nớc, nhng phải bảo đảm 2m. Nếu tờng lõi đắp bằng đất có hm lợng sét lớn không lợi cho thi công v ổn định thì có thể giảm bớt kích thớc tờng lõi. Đối với đất ít dính, ví dụ chỉ số dẻo < 15 ữ 17, ngời ta dựa vo trị số gradien thấm cho phép [J] để tính bề dy của tờng. Đỉnh tờng lõi phải bảo đảm không cho nớc phía thợng lu vợt quá, đồng thời phải cao hơn mực nớc mao dẫn trong đất. Đỉnh tờng lõi đợc xác định dựa vo mực nớc dâng bình thờng trong hồ chứa với độ vợt cao = (0,3ữ0,6)m, tuỳ theo cấp công trình. Trên đỉnh tờng có đắp một lớp đất bảo vệ có độ dy đủ chống lại các ảnh hởng xấu của thời tiết. Nếu đập có l m thêm tờng chắn sóng, ngời ta thờng liên kết chặt tờng chắn sóng với tờng lõi. Phải đặc biệt lu ý đến việc liên kết giữa tờng lõi v nền. Độ cắm sâu của tờng lõi vo nền đất chặt, ít thấm nớc phải lớn hơn từ 0,5 ữ 1,25m. Bộ phận nối tờng lõi v nền đá phải lm rất cẩn thận với các hình thức nh đế răng, hoặc tờng răng bêtông cắm sâu vo khối đá tốt 0,6 ữ1,2m. Những chi tiết cấu tạo nối tiếp tờng lõi v nền đá đợc trình by trong hình 6-47. Tờng lõi đợc bố trí ở giữa đập hoặc hơi dịch về phía thợng lu để lm tăng thêm tác dụng phòng chống thấm. III. Đập có tờng nghiêng mềm Tờng nghiêng đặt ở sát mái thợng lu đập có u điểm hạ thấp đờng bão ho xuống rất nhanh, lm cho đại bộ phận đất thân đập đợc khô ráo v tăng thêm tính ổn định của mái hạ lu. Tờng nghiêng có thể đắp bằng đất sét, đất thịt hoặc bêtông đất sét, v.v Bề dy tờng nghiêng phụ thuộc vo các yêu cầu cấu tạo v gradien thủy lực cho phép của đất đắp tờng. Bề dy tờng tăng từ trên xuống dới. Bề dy đỉnh tờng không nên nhỏ hơn 0,8m. Chân tờng không nhỏ hơn H/10 (H - cột nớc tác dụng), v không nên nhỏ hơn 2 ữ 3m. Độ vợt cao của đỉnh tờng nghiêng trên mực nớc dâng bình thờng ở thợng lu đợc tính theo bảng (6- 8) dựa theo cấp công trình. Đỉnh tờng không đợc thấp hơn mực nớc tĩnh gia cờng. Bảng 6-8 Loại đập đất Độ vợt cao của tờng chống thấm (m) trên mực nớc dâng bình thờng tuỳ theo cấp công trình Hình 6-47: Nối tiếp thiết bị chống thấm và nền www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 167 I II III IV v V Tờng nghiêng Tờng lõi 0,8 0,6 0,7 0,5 0,6 0,4 0,5 0,3 Trên mặt tờng nghiêng có phủ một lớp bảo vệ đủ dy (khoảng 1m) để tránh ma nắng. Giữa tờng nghiêng v lớp bảo vệ ngời ta bố trí một tầng lọc ngợc. Khi xác định độ dốc mái tờng nghiêng, phải bảo đảm lớp bảo vệ không bị trợt trên mặt tờng, đồng thời lớp bảo vệ v tờng nghiêng phải ổn định (không trợt). Sự liên kết giữa tờng nghiêng v nền phải tốt. Nếu nền đập l đá, ngời ta liên kết tờng nghiêng với nền bằng các răng chống thấm. Khi nền bị nứt nẻ v thấm nớc nhiều ngời ta phụt vữa chống thấm. IV. Đập đất có tờng nghiêng và sân trớc mềm Khi đắp đập có tờng nghiêng trên nền có đất thấm nớc mạnh hoặc khi tầng không thấm nằm sâu, ngời ta xây dựng thêm một sân trớc chống thấm bằng một loại đất với tờng nghiêng v nối liền hai thiết bị chống thấm đó với nhau. Nói chung sân trớc phải bảo đảm những yêu cầu chống thấm nh tờng nghiêng. Bề di sân trớc thờng lấy bằng (3 ữ 5)H. Nếu đất trong nền thấm mạnh hơn nhiều so với đất đắp thân đập, phải dựa vo thí nghiệm v tính toán để chọn bề di tốt nhất cho sân trớc. Sân trớc thờng đợc thi công đầm nén chặt. Cũng có thể lợi dụng phù sa nớc lũ hoặc đổ đất trong nớc tạo thnh sân trớc. Đất lắng xuống sẽ tạo thnh một sân trớc thiên tạo trớc đập, sau 1 ữ 2 năm sân trớc đã có tác dụng chống thấm tốt. Đập đất có tờng nghiêng v sân trớc có tác dụng chống thấm cao, hạ thấp nhanh đờng bão ho trong thân đập do đó tăng đợc ổn định mái hạ lu. Đó l một u điểm nổi bật. Đập có tờng lõi v sân trớc chống thấm mềm có nhợc điểm lm giảm ổn định chống trợt của mái đập th ợng lu bởi vậy loại đập ny ít đợc dùng trong xây dựng. V. Đập có thiết bị chống thấm cứng Khi ở địa điểm đắp đập thiếu loại đất lm thiết bị chống thấm phải chuyên chở từ xa đến quá đắt, có thể xét phơng án lm thiết bị chống thấm cứng: gỗ, đá xây, bêtông, bêtông cốt thép, thép. Loại đập đất có tờng nghiêng chống thấm cứng ít dùng, vì có nhiều nhợc điểm: cấu tạo phức tạp, dễ sinh nứt nẻ khi nhiệt độ thay đổi hoặc thân đập lún, giá thnh đắt. Một số đập đất đã xây dựng với tờng lõi chống thấm loại cứng. Gỗ vì không bền v kim loại vì quá đắt nên rất ít đợc dùng. Khi có đá tại chỗ v xét hợp lý có thể xây tờng lõi chống thấm. Tờng lõi bằng bêtông cốt thép có bề dy khá mỏng. Trên tờng cách mặt nền một khoảng không cao có đặt khe ngang hình thức trơn hoặc hình thức gối để bản lm việc tốt hơn. Đối với đập vừa v thấp có thể dùng tờng lõi có kết cấu đơn giản nh hình thức cố định v.v Tờng lõi bằng bêtông cốt thép phải bảo đảm bề dy thích đáng. Bề dy ở đỉnh tờng không nên nhỏ hơn 0,3m v ở đáy bằng khoảng (1/12 ữ 1/15) cột nớc. www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 168 Để tờng lõi bằng bêtông cốt thép không bị nứt gãy, cần bố trí những khe lún thẳng đứng cách nhau (15 ữ 25)m theo trục đập v cần thêm một lớp đất sét chống thấm ở mặt trớc của tờng. VI. Cấu tạo của đỉnh đập và bảo vệ mái 1. Cấu tạo đỉnh đập Nếu đỉnh đập không dùng lm đờng giao thông thì chỉ cần phủ một lớp đá dăm, đá sỏi hoặc trồng cỏ để bảo vệ. Mặt đỉnh đập thờng lm theo một mái dốc hoặc hai mái dốc để dễ thoát nớc ma. Độ dốc mái khoảng 2 ữ 3%. Nếu mặt đập dùng lm đờng giao thông thì phải gia cố theo các quy phạm giao thông. Hai bên mép đờng phải có lan can để đảm bảo an ton. 2. Bảo vệ mái đập Mái thợng lu chịu tác dụng của các yếu tố: sóng, nhiệt độ thay đổi, lực thấm thuỷ động khi mực nớc hồ rút nhanh. Mái hạ lu đập chịu tác dụng của gió, ma v.v Bởi vậy các mái đập thợng hạ lu đều cần đợc bảo vệ. Vật liệu dùng để bảo vệ mái đập đợc lựa chọn dựa vo tình hình chịu lực v cấp công trình. Có thể dùng các bản bêtông, bêtông cốt thép, đá hộc, gạch, đá dăm, dùng các bó cnh hoặc cây cỏ, v.v để bảo vệ. Tiền chi cho việc bảo vệ mái đập có thể chiếm 10% tổng giá thnh hoặc nhiều hơn nữa. Do đó khi lựa chọn cấu tạo v vật liệu bảo vệ mái đập, cần phải bảo đảm hai mặt bền v rẻ. Hình thức xây khan để bảo vệ mái đập thợng lu khi dùng chiều cao sóng 1,25m. Đá xây khan dùng loại kích thớc tơng đối nhỏ xếp trên một lớp đệm bằng đá dăm hoặc sỏi. Bề dy lớp đá tính theo công thức Sankin: t = 1,7 2 1 n s dn11 1m h m(m 2) + + , (6-80) Trong đó: đ - trọng lợng riêng của đá; n - trọng lợng riêng của nớc; h s - chiều cao của sóng; m 1 - hệ số mái dốc thợng lu. Loại ny có nhợc điểm l phải lựa chọn đá, không tận dụng đợc hết các phần đá khai thác. Hình thức đổ đá để bảo vệ mái. Kinh nghiệm cho thấy trọng lợng các hòn đá bảo vệ mái đập l hm số bậc ba đối với chiều cao sóng. Sóng cng cao, kích thớc đá đổ cng phải lớn. Trọng lợng của hòn đá tính theo công thức Sankin: G = 3 2 3 1 ds 3 11 dn m1 A(h) m(m 2) () + + (6-81) www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 169 ý nghĩa các ký hiệu dùng nh ở công thức (6-80). Trong đó: A = 7,2 khi L/h s < 15; A = 8,2 khi L/h s > 15; L - bớc sóng. Chiều dy lớp đá đổ phải lớn hơn hai lần kích thớc hòn đá thiết kế v tính theo công thức: t đ 2,5 3 d G (6-82) Trong khối đá đổ cho phép dùng 25% loại đá m trọng lợng nhỏ hơn G nhng phải lớn hơn 0,5G. Dới lớp đá đổ phải có một lớp đệm để nớc dễ thoát v chống xói đất. Lớp đệm lm theo cấu tạo của tầng lọc ngợc. Kết cấu đá đổ bảo vệ mái đập thợng lu bảo đảm yêu cầu mềm dẻo, dễ thi công cơ giới trong mọi thời tiết, nhng tốn nhiều đá v không phù hợp với yêu cầu mỹ quan. Dùng bản bêtông cốt thép để bảo vệ mái đập. Hình thức ny chống sóng tốt, dễ thi công cơ giới, có thể dùng bản hoặc bản chịu ứng lực trớc đúc sẵn tại chỗ hoặc tại nh máy. Kích thớc các bản bêtông đúc tại chỗ l 55ì m đến 2020ì m v dy 15 ữ 50cm. Loại kết cấu ny có nhợc điểm dễ sinh nứt nẻ. Nếu dùng bản bêtông lắp ghép thì kích thớc mỗi bản từ 5,15,1 ì m đến 55ì m, dy 8 ữ 10cm đến 15 ữ 20cm tuỳ theo điều kiện ổn định, lực đẩy nổi v áp lực của sóng vỗ. Loại kết cấu ny thi công dễ v nhanh, tuy tốn cốt thép nhng triển vọng sẽ phát triển. Các bản bêtông đợc đặt trên tầng lọc. Phạm vi mái đập thợng lu cần bảo vệ từ đỉnh đập xuống dới mực nớc chết một khoảng bằng 1,5 chiều cao sóng. Nếu mái đập thợng lu không có thiết bị bảo vệ thì phải lm đủ thoải. Có đập thấp v di đợc xử lý theo phơng pháp ny. Ton bộ mái đập hạ lu đợc bảo vệ bằng cách trải đá dăm hoặc cây cỏ. Nếu mái đập hạ lu đắp bằng đất cát thì trớc khi trồng cỏ phải phủ một lớp đất mu dy 0,2 ữ 0,3m. VII. Các thiết bị thoát nớc của đập đất Thông thờng các đập đất đều có các thiết bị thoát nớc. Đó l yêu cầu quan trọng về mặt kỹ thuật. Tuỳ theo chức năng v tác dụng, ngời ta chia thiết bị thoát nớc thnh ba loại. - Thiết bị thoát nớc thân đập; - Thiết bị thoát nớc nền đập; Hình 6-48: Hình thức bảo vệ mái www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 170 - Thiết bị thoát nớc mái đập. Hai loại đầu có tác dụng chủ yếu cho nớc trong đất thoát ra hạ lu (nớc ngầm). Loại thiết bị thứ ba chủ yếu dùng để thoát nớc ma (nớc mặt). Nếu qua tính toán ngời thiết kế chứng minh đợc trong mọi trờng hợp nớc ngầm không thoát ra ở mái hạ lu hoặc bộ phận thân đập hạ lu l sỏi, sạn, đá cuội, đá hộc thì có thể không đặt các thiết bị thoát nớc. 1. Thoát nớc thân đập Mục đích của việc đặt thiết bị thoát nớc thân đập l: cho dòng thấm thoát ra hạ lu đợc dễ dng v an ton, hạ thấp đờng bão ho không cho dòng thấm thoát ra ở mái đập hạ lu, tăng đợc ổn định, chống xói ngầm v chống trợt mái. Hình thức v cấu tạo của thiết bị thoát nớc phụ thuộc loại đập, điều kiện địa chất, mực nớc hạ lu v nguyên vật liệu tại chỗ. Vì phải đảm bảo yêu cầu chống xói ngầm nên vật thoát nớc đợc lm theo cấu tạo của tầng lọc ngợc với các hình thức: - Thoát nớc kiểu áp mái; - Thoát nớc đặt trong thân đập; - Thoát nớc kiểu hỗn hợp. a) Thoát nớc kiểu áp mái (hình 6-49) Đây l loại thoát nớc thân đập đơn giản nhất. Nó gồm một số lớp vật liệu dễ thoát nớc bố trí theo nguyên tắc tầng lọc ngợc, lớp ngoi cùng l đá hộc. Loại ny phủ trực tiếp trên chân mái đập, cao hơn điểm ra của đờng bão ho 0,5 ữ 1m. Loại ny cấu tạo đơn giản, tốn ít vật liệu, dễ kiểm tra, sửa chữa, nhng không hạ thấp đờng bão ho. Hình thức thoát nớc ny thờng dùng với đập loại vừa v nhỏ hoặc phần đập hai bên sờn đồi, hạ lu không có nớc, đập có thiết bị chống thấm tốt. b) Thoát nớc đặt trong thân đập: Căn cứ vo hình dạng kết cấu, loại ny có thể chia thnh: lăng trụ, gối phẳng v.v Hình 6-49: Thoát nớc kiểu áp mái Thoát nớc kiểu lăng trụ (hình 6-50). Thoát nớc kiểu lăng trụ l loại thờng dùng nhất. Khối lăng trụ đợc xếp bằng đá hộc hoặc các Hình 6-50. Thoát nớc kiểu lăng trụ www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 171 ống bêtông v.v cao trên mực nớc hạ lu 0,5 ữ 1m, nó còn có tác dụng bảo vệ mái chống sóng. Nếu không đủ đá có thể giảm bớt chiều cao khối lăng trụ nhng phải tăng cờng bảo vệ mái. Mái thợng lu khối đá thờng lm dốc 1 : 1, mái ngoi 1 : 1,5 hoặc thoải hơn, đỉnh rộng 1 ữ 2m. Giữa lăng trụ v thân đập có một số lớp của tầng lọc ngợc. Loại thoát nớc ny cấu tạo đơn giản, có tác dụng chống đỡ thân đập, khi thi công dùng nó lm đê quai thì cng rẻ. Song nhợc điểm l khi nền xấu dễ sinh lún nhiều. Thoát nớc kiểu gối phẳng (hình 6-51). Thiết bị gối phẳng ăn sâu vo thân đập không quá (1/4 ữ 1/3) bề rộng đáy đập. Gối phẳng dy khoảng 0,4m, đợc lm hơi nghiêng về phía hạ lu với độ dốc 0,005 ữ 0,001 (để dễ thoát nớc); có thể lm theo hình thức liên tục hoặc không liên tục. Hình 6-51: Thoát nớc kiểu gối phẳng Loại thoát nớc ny có tác dụng hạ thấp đờng bão ho một cách rõ rệt, tiết kiệm đợc vật liệu đá, thích hợp khi hạ lu không có nớc nhng có nhợc điểm l khó kiểm tra, sửa chữa. Thoát nớc kiểu ống (hình 6-52). Loại thoát nớc ny gồm có các ống có đục lỗ thoát nớc, đúc bằng snh, bêtông, bêtông cốt thép, v.v Đờng kính ống đợc xác định dựa vo lu lợng thấm, thờng khoảng 15 ữ 30cm. Nớc thấm đợc tập trung vo đờng ống đặt dọc Hình 6-52: Thoát nớc kiểu ống www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 172 thân đập v theo các ống nhánh bố trí cách nhau (15 ữ 40)m để chảy ra hạ lu. Xung quanh ống thoát nớc có tầng lọc ngợc. Loại thoát nớc kiểu ống có tác dụng lớn đối với việc hạ thấp đờng bão ho. Song nhợc điểm l dễ bị tắc, gãy, khó sửa chữa. c) Thoát nớc kiểu hỗn hợp (hình 6-53). Trong xây dựng thờng dùng loại thoát nớc kiểu hỗn hợp nh hình thức lăng trụ kết hợp với gối phẳng, lăng trụ kết hợp với áp mái hoặc kết hợp cả ba hình thức gối phẳng, lăng trụ v áp mái Thoát nớc kiểu hỗn hợp phát huy đợc các mặt tốt của mỗi loại thoát nớc giản đơn, đáp ứng đợc các yêu cầu của công tác quản lý v các trờng hợp lm việc của đập. Hình 6-53: Thoát nớc kiểu hỗn hợp Cần chú ý lựa chọn loại thoát nớc thích hợp, ví dụ những đoạn hạ lu có nớc có thể dùng hình thức hỗn hợp lăng trụ v các loại khác, những đoạn hạ lu không có nớc dùng loại gối phẳng, hình ống hoặc áp mái. 2. Thoát nớc nền đập (hình 6-54) Các hình thức thoát nớc đặt trong thân đập, ở mức độ nhất định cũng có tác dụng tiêu nớc trong nền đập. Khi xét cần thiết phải bố trí thêm các thiết bị thoát nớc nền đập (nh để giảm áp lực nớc kẽ rỗng của đất sét hoặc đất pha sét, v.v ). Hình 6-54: Thoát nớc nền đập 1- Thân đập; 2 - Thoát nớc nền đập Loại thoát nớc ny gồm các lỗ khoan, trong đó bố trí tầng lọc ngợc hoặc đặt những ống bêtông thnh có đục lỗ dẫn nớc. 3. Thoát nớc mái đập www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 173 Để thoát nớc ma, phòng xói cần đặt các thiết bị thoát nớc trên mái dốc hạ lu. Nếu mái đập hạ lu đợc bảo vệ bằng đá dăm, ngời ta dùng đá hộc xây các mơng dọc, mơng ngang để tập trung tiêu nớc ma (hình 6-55). Trên mái đập có trồng cỏ bảo vệ, ngời ta đo những rãnh nhỏ nghiêng với trục đập 45 0 tạo thnh từng ô, trong rãnh bỏ đá dăm để tập trung nớc ma. Nớc từ những rãnh nghiêng đổ về: mơng ngang bố trí trên cơ đập chuyển sang hai bên bờ v chảy xuống hạ lu đập. Kích thớc mặt cắt mơng đợc xác định dựa vo cờng độ ma, diện tích hứng nớc v độ dốc đáy mơng. Hình 6-55: Thoát nớc mái đập Đ6.8. Xử lý nền v nối tiếp đập với bờ hoặc với các công trình khác I. Nền đập Nền đập đất phải bảo đảm các yêu cầu cơ bản sau đây: - Đủ cờng độ chống cắt; - Chịu tải tốt; - ít thấm nớc. Nền có cờng độ chống cắt nhỏ dễ gây mất ổn định cho thân đập. Nếu sức chịu tải kém nền sẽ lún nhiều v lún không đều. Nền thấm nớc mạnh sẽ tiêu hao quá nhiều nớc lm giảm hiệu ích của hồ, mặt khác có thể gây xói ngầm v đẩy trồi đất. - Dựa vo địa chất ngời ta phân nền thnh 4 loại: - Nền đá hoặc nền đá có lớp phủ không dy; - Nền sỏi, cuội rất dy thấm nớc mạnh; - Nền cát nhỏ v có lớp bùn; - Nền sét. Hai loại nền đầu tiên thờng có cờng độ chống cắt cao v chịu tải tốt. Nền sỏi cuội hoặc đá nứt nẻ nhiều có nhợc điểm thấm nớc mạnh. [...]... theo công thức của giáo s N P Puzrepski với sơ đồ tính toán nh hình ( 7 -5 ) Tại mặt cắt N - N, cột nớc thấm l y ta có: w v 3 q 2 H1 y3 = 3x K2 ( 7-2 ) Khi x = L, y = H2, công thức tính lu lợng qua môi trờng đá đổ dới dạng: q2 K2 = 3 H1 H 3 2 , 3L ( 7-3 ) Trong đó: w q - lu lợng đơn vị; H1 - độ sâu dòng thấm tại mặt cắt 1 - 1; w H2 - độ sâu dòng thấm tại mặt cắt 2 - 2; L - khoảng cách giữa hai mặt cắt 1 - 1. .. đập cần thoải hơn: - Độ dốc trung bình mái hạ lu l 1: 1, 75 ữ 1: 2; 19 2 www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam - Độ dốc trung bình mái thợng lu l 1: 1, 75 ữ 1: 2 ,50 hoặc thoải hơn Những đập đá xây dựng trong vùng có động đất phải đảm bảo mái thoải hơn từ 15 ữ 20% so với vùng không có động đất Độ dốc của mái đập có thể tính theo công thức: m1 = m (1 + Kc) (7 -1 1 ) Trong đó: m1 - côtang mái dốc khi... khoảng 40 ữ 45% w v nc Lớp phủ bảo vệ có tác dụng chống sóng, chống lực xung kích đồng thời giảm đợc ảnh hởng của nhiệt độ đối với bêtông bitum Hình 7 -1 1 : Tờng nghiêng bằng bêtông bitum có lớp phủ bảo vệ 1 - Bản bêtông; 2 - Bêtông bitum; 3 - Lớp đệm bêtông; 4 - Lớp đệm đá hộc; 5 - Bêtông thấm nớc Hình 7 -1 2 : Tờng nghiêng bằng bêtông bitum không có lớp bảo phủ bảo vệ 1 - Bêtông bitum; 2 - Lớp đệm đá... lực nằm trong 1/ 3 chiều di đáy đập Mái hạ lu khối đá đổ thờng lm dốc 1: 1,2 ữ 1: 1 ,5 hoặc thoải hơn dựa vo sự kiểm tra ổn định chống trợt w II Đập hỗn hợp bêtông - đá đổ Hình 7 -1 6 : Đập hỗn hợp đá xếp và đá đổ 1 - Tờng nghiêng bằng gỗ; 2 - Bêtông 3 - Đá xây khan; 4 - Đá đổ w Loại ny có đặc điểm cơ bản giống nh đập hỗn hợp đá xếp v đá đổ, chỉ khác ở chỗ thay khối đá xếp bằng bêtông (hình 7 -1 7 ) Bởi vậy có... không hẹp hơn 3 ữ 3,5m Độ vợt cao của đỉnh đập đợc tính toán nh đối với đập đất Khi xác định chiều cao đập phải trừ hao độ lún Độ dốc mái đập phụ thuộc tính chất đá, chiều cao đập, cấu tạo thân đập v cấp động đất tại vị trí xây dựng Đối với đập có tờng nghiêng, mái hạ lu thờng có độ dốc 1: 1, 25 ữ 1: 1 ,5 Độ dốc mái trong của tờng nghiêng nên lấy bằng 1: 1 ữ 1: 1, 35, mái ngoi khoảng 1: 2 ,50 Để thích nghi với... pháp ny l dùng cơ giới nhiều, tốn vữa xi măng v khó thi công nếu lu tốc thấm lớn 17 6 d v n www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam nc 3 Xử lý nền cát nhỏ và nền bùn ol Hình 6 -5 8: Tờng chống thấm bằng bêtông khoan nhồi 1 - Sàng chấn động; 2 - Vữa; 3 - Phần vữa chui vào; 4 - Tầng cát sỏi; 5 - Tầng cuội; 6 - Tầng kẹp bùn cát; 7 - Tầng bùn; 8 - Máy bơm Thông thờng bùn v cát hạt nhỏ xếp thnh từng... 1 v 2 - 2; K - hệ số thấm của đá, phụ thuộc vo độ rỗng n, hình dạng v kích thớc của đá Theo M F Xrapni, hệ số K có thể lấy theo bảng (7 -1 ) Bảng 7 -1 Độ rỗng n Đờng kính trung bình của đá dtb Hình dạng đá 18 9 www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 20cm 50 cm 0,4 K = 0, 35 m/s K = 0 ,56 m/s Cạnh trơn tròn 0 ,5 K = 0,43 m/s K = 0,70 m/s Cạnh sắc 1 Tính thấm qua đập đá có tờng nghiêng hoặc công thức... lõi (hình 7-8 ) trong từng trờng hợp cụ thể để tính xét giữa thấm Độ hạ thấp đờng bão ho qua lõi giữa đối L < 0 ,5 có thể xác định theo trờng hợp khi H1 với n công h0 = 0, 65 b 1 tg 2 ( 7-6 ) Gradien của dòng thấm khi ra ở mép hạ Jp = sintg, Trong đó: sin , cos Hình 7-8 : Sơ đồ lới thấm lu: ( 7-7 ) ( 7-8 ) ( 7-9 ) nc J= ol Jt = sin, d v thức: Jt - gradien tiếp tuyến tại điểm đang xét; w v Jp - gradien... 1/ 2 (hình 6- 61) 17 9 d v n www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam ol Hình 6- 61: Bố trí thi công đắp đập bằng đổ đất trong nớc Diện tích mỗi khoảnh đổ từ 40 đến 10 0m2 Nếu chọn diện tích quá nhỏ thì khoảnh đổ quá nhiều, tốn công Nếu diện tích quá lớn thì thời gian tích nớc quá di, đất bị quá ớt nc Mặt cắt bờ khoảnh hình thang, chiều cao đợc xác định dựa vo lớp đất đổ (thờng khoảng 11 0 ữ 11 5% ... một khối hình nêm bằng cuội sỏi Trong nêm sẽ hình thnh mặt trợt nhân tạo (hình 7 -1 8 ) sinh áp lực cân bằng với áp lực nớc ở thợng lu tờng bêtông 19 8 ol d v n www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam nc Hình 7 -1 7 : Đập hỗn hợp bêtông - đá đổ 1 - Phần bêtông; 2 - Tờng nghiêng chống thấm; 3 - Đá đổ; 4 - Đá xây; 5 - Cuội sỏi w w w v áp lực nớc do tờng bêtông v khối đá đổ cùng chịu Nếu áp lực do . chỗ l 55 ì m đến 2020ì m v dy 15 ữ 50 cm. Loại kết cấu ny có nhợc điểm dễ sinh nứt nẻ. Nếu dùng bản bêtông lắp ghép thì kích thớc mỗi bản từ 5 , 15 ,1 ì m đến 55 ì m, dy 8 ữ 10 cm đến 15 ữ 20cm. vo lớp đất đổ (thờng khoảng 11 0 ữ 11 5% bề dy lớp đất), đỉnh rộng 15 ữ 20cm (nếu dùng lm đờng đi lại, vận chuyển thì mở rộng thêm. Mái bờ đắp dốc 1 : 1 ữ 1 : 1, 5. Nên cố gắng đắp các bờ khoảnh. theo công thức Sankin: G = 3 2 3 1 ds 3 11 dn m1 A(h) m(m 2) () + + ( 6- 81) www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln v Phỏt trin ngun nc Vit Nam 16 9 ý nghĩa các ký hiệu dùng nh ở công