đồ án thủy công (dành cho dân thủy lợi)

Tuyến được chọn phải thuận lợi cho việc bố trí đường tràn tháo lũ và giá thành đường tràntháo lũ là rẽ nhất, hạn chế dòng chảy theo mái đập và thuận lợi cho việc bố trí các công trìnhnối

PHẦN A: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤTPHẦN I : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH

I Nhiệm vụ công trình:

 Một hồ chứa nước được xây dựng trên sông với mục đích tưới là chính và đảm nhận cácnhiệm vụ sau:

1 Cấp nước tưới cho 5000 ha ruộng đất canh tác

2 Cấp nước sinh hoạt cho 7000 dân

3 Kết hợp nuôi trồng thủy sản và du lịch sinh thái

4.Kết hợp thủy điện nhỏ với công suất N=1000KW

 Các hạng mục công trình chủ yếu ở khu đầu mối:

1.Đập chính ngăn sông-được chọn phương án là đập đất

2.Công trình tàn tháo lũ với 2 phương án có thể lựa chọn là Đường tràn dọc hoặc máng trànngang; Tràn hoặc động theo kiểu tràn tự do

3 Một cống ngầm lấy nước có tháp đóng mở đặt dưới thân đập để lấy nước phục vụ tưới

II Chọn tuyến đập:

a Tài liệu có được:

Theo quá trình khảo sát, ta có được một số tài liệu cơ bản sau:

1 Địa hình:

Cho bình đồ vùng tuyến đập: Zmax= 85 m; Zmin= 35 m

Bình đồ tuyến đập tỷ lệ 1/2000

Bình đồ số 7A

2 Địa chất: Địa chất tuyến đập tương đối đơn giản, có 3 lớp, từ trên xuống:

o Lớp 1: Lớp phủ tàn tích dày từ 0.5-1.2m phân bố 2 bên bờ

o Lớp 2: Lớp bồi tích lòng sông thấm mạnh, có bề dày từ 1-20m

o Lớp 3: Lớp dưới cùng là đá gốc rắn chắc, mức độ nứt nẻ trung bình

o Chỉ tiêu cơ lý của lớp nền bồi tích được cho ở bảng 1:

Bảng 1: Chỉ tiêu cơ lý của đất nền và vật liệu đắp đập

3 Vật liệu xây dựng:

- Đất đắp đập: Trong khu vực xây dựng có 3 bãi vật liệu, đất thuộc loại thịt pha cát,

thấm nước tương đối mạnh, đất ở các bãi vật liệu là tương đối đồng nhất, có đủ trữ lượng đểđắp đập đồng chất Điều kiện khai thác bình thường Chỉ tiêu cơ lý cho ở bảng 1

-Đất sét: có thể khai thác cách vị trí xây dựng đập 4km, đủ yêu cầu và trữ lượng để làm

vật chống thấm

-Đá: Có trữ lượng lớn, đủ để xây dựng bảo vệ mái, vật thoát nước và tường chắn sóng…

Đá có các chỉ tiêu cơ lý như sau:

+ Mực nước lũ thiết kế (độ )m): MNLTK= MNDBT+Htmax = 77,7+4=81,7

+Mực nước lũ kiểm tra (độ )m) MNLKT= MNLTK+1=81,7+1=82,7

+ Mực nước hạ lưu Max (độ )m): 45,8

+ Mực nước hạ lưu bình thường (độ )m): 41,1

Tràn tự động có cột nước trên đỉnh tràn: Htmax= 4 m

Vận tốc gió ứng với mức bảo đảm thiết kế P%:

b Phân tích chọn tuyến công trình:

Việc chọn tuyến xây dựng công trình phải dựa vào bình đồ khu vực cần xây dựng côngtrình và kết quá trình khảo sát tình hình địa chất của khu vực

+ Về mặt địa hình : cần phải cố gắng chọn tuyến hẹp để giảm được khối lượng đắp đậpchính nhưng củng phải cần quan tâm đến tuyến đập phụ (độ )nếu có) để tổng khối lượng của cảcông trình là nhỏ nhất

Ngoài ra cần phải tìm cách để giảm diện tích mặt hồ (độ )nếu có thể được) để cho diện tíchngập lụt nhỏ nhất để giảm thiệt hại và lượng bóc hơi mặt thoáng

Tuyến được chọn phải thuận lợi cho việc bố trí đường tràn tháo lũ và giá thành đường tràntháo lũ là rẽ nhất, hạn chế dòng chảy theo mái đập và thuận lợi cho việc bố trí các công trìnhnối tiếp ở hạ lưu cùng với các công trình trong hệ thống

+ Về mặt địa chất chọn tuyến có nền đồng chất và vững chắc không có nứt gãy lớn, cácchỉ số , C lớn, hệ số thấm bé, chiều dày tầng thấm nhỏ

+ Về điều kiện thi công : tuyến được chọn phải thuận lợi cho việc dẩn dòng thi công,giao thông đi lai vận chuyển vật liệu thi công và máy móc thiết bị thi công dể dàng thuận lợi

III Chọn loại đập:

Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất và căn cứ vào vật liệu xây dựng đã nêu ở trên ta thấyđiều kiện điều kiện về vật liệu xây dựng rất thuận lợi để tiến hành xây dựng đập đất, ta chọnloại hình đập là đập đất để hạ giá thành sản xuất, và tận dụng được nguồn vật liệu địaphương, rút ngắn thời gian thi công

IV Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế:

1 Cấp công trình:

Cơ sở để phân cấp công trình dựa vào 2 điều kiện:

a Xác định theo chiều cao công trình và loại nền.

Trong quy phạm quy định cấp công trình đối với đập dâng nước khi công trình đập đấtđược xây dựng trên nền nền là đất cát, đất hòn thô, đất sét ở trạng thái cứng và nửa cứng, thìcấp công trình được xác định dựa vào chiều cao sơ bộ tra bảng 3 (độ )QCVN 04-05 :2012)

Hđ = đỉnh đập  đáy Sông

mà đđ = MNLKT+ 0,3m

=> đđ= 82,7 + 0,3 =83 (độ )m) L Sông =35 (độ )m)

=> Hđ= 83 - 35 =48 (độ )m)

35 m < Hđ = 48 m < 75 m  Theo (độ )QCVN 04-05: 2012) thì cấp công trình là cấp I

b Theo năng lực phục vụ của công trình:

Công trình xây dựng phải đảm bảo tưới cho 5000 ha đất canh tác  Theo (độ )QCVN 05: 2012) thì cấp công trình là cấp III

04-Kết hợp hai cách phân loại trên ta chọn cấp công trình là cấp I để xác định các tần suất

và các chỉ tiêu thiết kế công trình

2 Các chỉ tiêu thiết kế: Từ cấp công trình I đã chọn ta xác định được:

- Tần suất gió thiết kế ở MNDBT: P= 2%

- Tần suất gió thiết kế ở MNLTK: P= 25%

- Hệ số tin cậy Kn = 1,20 (độ )PL B,Trang 45, QCVN 04-05:2012)

- Vận tốc gió tính toán tương ứng với MNDBT: V2%= 32 (độ )m/s)

- Vận tốc gió tính toán tương ứng với MNLTK: V25%= 15,5 (độ )m/s)

- Cao trình MNDBT = 77,7 (độ )m)

- Chênh lệch giữa MNDBT và MNLTK là ∆h= 4m

- Chiều dài truyền sóng ứng với MNDBT : D = 3.8 (độ ) km)

- Chiều dài truyền sóng ứng với MNDGC: D’= D + 0,5 = 4,3 (độ )km)

- Độ vượt cao an toàn của đỉnh đập trên đỉnh song (độ )chiều cao an toàn a)Theo bảng 2 (độ )TCVN8216-2009) ứng với:

+…h và …h’ – độ dềnh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất

+hsl và hsl’-chiều cao sóng leo (độ )có mức đảm bảo 1%) ứng với gió tính toán lớn nhất và gióbình quân lớn nhất

+a, a’, a’’ độ vượt cao an toàn

Cao trình đỉnh đập chọn theo trị số nào lớn nhất trong các kết quả tính theo Zmax(độ )1,2,3)

a Xác định Δhh set và h sl ứng với gió lớn nhất V:

* Xác định ∆hset: (độ )độ cao nước dâng do gió )

set

w w

set

h H

g

D V k

)5,0.(độ )

αw: góc giữa trục dọc của khu chưa nước và hướng gió, độ Lấy αw=0 =>cos αw = 1

Vw: vận tốc tính toán của gió,p=2% , Vw= 32 (độ )m/s)

=> .1

)5,07,42.(độ )81,9

4300.32

10.18,3cos

)5,0.(độ )

2 6

2

set

w set

w w

D V k

* Xác định chiều cao sóng leo h sl:

Giả thiết sóng nước sâu (độ )d/>0.5 và d ≥ 2h1%)

Khi thỏa mãn điều kiện sóng nước sâu, chiều cao sóng leo lên mái với mức bảo đảm p=1% xác định theo công thức 25 TCVN 8421-2010

Hrun1% = Kr Kp Ksp Krun.h1%

Trong đó:

 kr và kp: lần lượt là hệ số nhám và hệ số hút nước của mái dốc Chọn lớp vật liệugia cố mái là đá lát bình thường với ∆/hs1%< 0,002 (độ )m), được lấy ở bảng 6 (độ )TCVN-8421:2010), ta được các giá trị kr=1, kp=0,90

 ksp: hệ số, lấy theo bảng 7 (độ )TCVN-8421: 2010) được ksp= 1,5

 krun: hệ số, được lấy theo đồ thị H.11 tùy theo độ thoải của sóng

% 1

s

h



ở vùng nướcsâu

 Hrun1%: Chiều cao sóng leo trên mái với mức bảo đảm 1%

h1% được xác định theo h1%= ki h

 Giả thiết sóng là sóng nước sâu: H > 0,5 

Tính các đại lượng không thứ nguyên

V

gt

và V2

gD

Với g: gia tốc trọng trường, lấy g= 9,81 (độ )m/s2)

t : là thời gian gió thổi liên tục t= 6 giờ = 21600 (độ )s)

V : vận tốc gió tính toán V= 32 (độ ) m/s)

D : chiều dài truyền sóng ứng với MNDBT=3800 (độ )m)

Thay vào tính được các đại lượng không thứ nguyên:

32

21600 81 , 9

g V

g V

Theo quy phạm ta chọn cặp giá trị nhỏ nhất

Chiều cao sóng trung bình ,chu kỳ sóng trung bình :

) (độ ) 077 , 4 81 , 9

32 25 , 1 25 , 1 25

,

1

) (độ ) 253 , 1 81 , 9

32 012 , 0

012 , 0 012

,

0

2 2

2

s g

V V

g

m g

V h

2 2

 H > 0,5. nín giả thiết lă đúng: Sóng lă sóng nước sđu

Chiều cao sóng ứng với mực nước bảo đảm 1% xâc định theo công thức sau :

96 , 25

% 1

Vậy chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% lă

hsl=Hrun1% = Kr Kp Ksp Krun.h1%= 1.0,90.1,5.1,65.1,253= 2,791 (độ )m)

b Xâc định Δhh’ vă h’ sl ứng với gió bình quđn lớn nhất V’:

*Ta xâc định ∆h’set:

w set

w w

set

h H

g

D V k

)'5,0'.(độ )

'.'

4300.5,15

10.695,1cos

)'5,0'.(độ )

'.'

'

2 6

2

set

w set

w w

D V k

Trong đó:

 kr và kp: lần lượt là hệ số nhám và hệ số hút nước của mái dốc Chọn lớp vật liệugia cố mái là đá lát bình thường với ∆/hs1%< 0,002 (độ )m), được lấy ở bảng 6 (độ )TCVN-8421:2010), ta được các giá trị kr=1, kp=0,90

 ksp: hệ số, lấy theo bảng 7 (độ )TCVN-8421: 2010) được ksp= 1,265

 krun: hệ số, được lấy theo đồ thị H.11 tùy theo độ thoải của sóng

% 1 '

 Hrun1%: Chiều cao sóng leo trên mái với mức bảo đảm 1%

 h’1% được xác định theo h’s1%= K1%.h'

 Giả thiết sóng là sóng nước sâu: H’ > 0,5  '

Tính các đại lượng không thứ nguyên V gt' và ' 2

'

V gD

Với g: gia tốc trọng trường, lấy g= 9,81 (độ )m/s2)

t : là thời gian gió thổi liên tục t= 6 giờ = 21600 (độ )s)

V’ : vận tốc gió tính toán V’= 15,5 (độ ) m/s)

D’ : chiều dài truyền sóng ứng với MNDBT=4300 (độ )m)

Thay vào tính được các đại lượng không thứ nguyên:

5 , 15

21600 81 , 9 '

4300 81 , 9 '

, 4 '

' 709

, 13670

g V

, 1 '

' 579

, 175

g V

Theo quy phạm ta chọn cặp giá trị nhỏ nhất là :

) (độ ) 002 , 3 81 , 9

5 , 15 9 , 1 ' 9 , 1 ' 9 , 1

'

'

) (độ ) 637 , 0 81

, 9

5 , 15 026 , 0 ' 026 , 0 ' 026 , 0

'

2

s g

V V

g

m g

V h

002 , 3 81 , 9 2

' '

2 2

 H > 0,5. ' nên giả thiết là đúng: Sóng là sóng nước sâu

Chiều cao sóng ứng với mực nước bảo đảm 1% xác định theo công thức sau :

h’s1%= K1% h'

h ’ : chiều cao sóng trung bình

078 , 14 '

'

% 1

Vậy chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% là

 Cao trình đỉnh đập là Zđđ=max(độ ) Z1; Z2; Z3)=max(độ )82,924; 84,541; 84,2)= 83,901 (độ )m)

 Để tiện cho thi công ta chọn cao trình đỉnh đập Zđđ= 84 (độ )m )

Vì đập không có đường giao thông chạy qua, chọn B= 10 (m)

II Mái đập và cơ đập:

Thượng lưu :

Chọn m1=4

84 đến 75 chọn m = 2.5

75 đến 65 chọn m = 3 65 đến 50 chọn m = 3.5

50 đến 34 chọn m = 4

Hạ lưu:

Chọn m2=3,5

84 đến 75 chọn m = 2

75 đến 65 chọn m =2,5 65 đến 50 chọn m = 3

50 đến 34 chọn m = 3,5Câc chỉ số mâi dốc của đập vừa chọn chỉ lă chọn sơ bộ việc quyết định chọn mâi dốc cuốicùng phải thông qua băi toân kiểm tra thấm vă tính toân ổn định của đập vă so sânh kinh tế.xong

2 Cơ đập:

+ Cơ đập lă đoạn nằm ngang trín mâi dốc Cơ đập có tâc dụng lăm tăng ổn định cho mâiđập,thu vă thoât nước mưa mặt trín mâi đập, đi lại vă kiểm tra trong thời gian thi công, khaithâc vă quản lý đập

+ Ngoăi ra cơ đập còn phục vụ cho việc đăt mây cẩu, xe vận chuyển vật liệu cho việcthi công, sửa chửa ă gia cố mâi đập v.v…

+ Cơ đập ở mâi thượng lưu chọn theo yíu cầu cơ giới trong thi công bề mặt, gia cố chọn

B = 3 m

+ Cơ đập ở mâi hạ lưu chọn theo yíu cầu cơ giới vă lăm rảnh thoât nước từ mâi chọn B

= 3m

+ Chọn độ dốc sơ bộ cho cơ đập của mâi dốc thượng lưu vă hạ lưu : icơ = 2%

3 Gia cố mâi thượng lưu, hạ lưu, cơ đập:

a Gia cố mâi đập thượng lưu :

Mâi thượng lưu thường xuyín chịu tâc dụng của sóng, âp lực thủy động của dòngchảy, lực xô va của câc vật trôi nổi vì vậy cần có biện phâp bảo vệ để trânh xói lở mâi dốcbằng câch lât đâ khan dăy 30cm, lớp đệm đâ sỏi dăy 15cm, lớp cât dăy 10cm theo nguyíntắc cấu tạo của tầng lọc ngược

Giới hạn trín của lớp bảo vệ mâi thượng lưu lă đỉnh đập Giới hạn dưới của lớp bảo

vệ mâi lă thấp hơn MNC một đoạn (độ )h = 2h1% ); Trong đó h1% lă chiều cao sóng ứng với tầnsuất 1%

Vậy giới hạn thấp nhất cần gia cố lă :

min gc = MNC  h =49,0 2 1,253 = 46,494m

Chọn giới hạn dưới : min gc = 46 (độ )m)

Để đảm bảo ổn định cho lớp gia cố mâi tại chổ giới hạn dưới của lớp gia cố ta xđy dựngmối bítông đâ xđy Mâc 100

Để tăng ổn định cho lớp gia cố, đề phòng

hiện tượng trượt dọc theo mâi dốc mĩp dưới

của phần gia cố cần xđy dựng những gối tựa

Kích thứơc vă độ chôn sđu của gối tựa phụ

thuộc văo độ dốc của mâi vă lực tâc dụng

Mâi dốc căng dốc vă khi công trình căng

Gố i tự a Bê Tông

Lơïp g

ia cố bằng đa

khan dày 30

- 45 cm

Sỏi, Sa

ûn dày

- 25 cm

Caït da

ìy 10

-25 cm

chịu tác dụng của lực động đất thì gối tựa

càng phải vững chắc

Lớp bảo hộ được nằm trên tầng nệm có cấu

tạo như tầng lọc ngược có tác dụng bảo vệ

mái thượng lưu không bị xói ngầm khi mực

nước trong hồ hạ xuống đột ngột

b Gia cố mái đập hạ lưu:

Để tránh mái kênh bị xói lở do mưa và phá hoại của động vật đào hang, ta cần phải có biệnpháp xử lý mái Ta chọn biện pháp xử lý là rải lên bề mặt một lớp đất màu dày 0,3m rồitrồng cỏ lên trên toàn bộ diện tích mái hạ lưu

Để cho việc thoát nước mưa dể dàng và

chống trượt ta chia mái thành các ô vuông

xiên góc 450 với kích thước 1,51,5 m,

trong các rảnh phân cách rải đá dăm 12

+ Chống thấm kiểu tường nghiêng + chân răng (độ ) cắm xuống tận tầng không thấm)

+ Chống thấm kiểu tường lõi + chân răng

- Nếu tầng thấm dày (độ ) T > 10m): phương án hợp lý là dùng thiết bị chống thấm kiểu tườngnghiêng + sân phủ

Theo đề bài hình C cho tầng thấm T= m < 5m Ta chọn phương án: Dùng thiết bị chống thấmkiểu tường nghiêng chân răng

Vật liệu làm tường và chân răng là đất sột

* Chọn sơ bộ kích thước ban đầu:

a) Chiều dày tường (nghiêng hay lõi)

- Trên đỉnh: 1  0 , 8m Chọn 1  1 m

- Dưới đáy:

4

H 10

H





Trong đó: H- Là cột nước lớn nhất

100

Coí

Hmax = MNLKT - Zđáy = 82,7-35 = 47,7 (độ )m)

925 , 11 4 47

,

4

H H



- Chọn δ2=7 m

Chân răng có bề dày δ= δ2=7m cắm sâu xuống lớp đất không thấm 0,5 m

b) Cao trình đỉnh tường nghiêng: (độ )hay lõi): Chọn không thấp hơn MNLKT ở thượng lưu

Chọn cao trình đỉnh tường nghiêng  cao trình đỉnh đập đất (độ )46 m)

c) Chiều dày chân răng:

Chọn như đối với đáy tường nghiêng Ngoài ra còn đảm bảo điện kiện nối tiếp đều đặn giữatường nghiêng với chân răng

Tính t1=7/sin(độ )14.30)=28.34 m (độ )Do mái thượng lưu m1=4)

Chọn t2=4.2 m

IV Thiết bị thoát nước thân đập:

+ Mục đích và yêu cầu của việc thiết kế VTN :

VTN được xây dựng nhằm mục đích tập trung lượng nước thấm qua thân đập mộtcách chủ động, hạ thấp đường bảo hòa, không cho dòng thấm đi ra mái hạ lưu nhờ đó làmtăng ổn định của mái hạ lưu, hạn chế xói lở mái hạ lưu

+ Yêu cầu khi thiết kế vật thoát nước :

Vật thoát nước phải bảo đảm thường xuyên làm việc tốt, có khả năng thoát nước tốt.Đảm bảo đường bảo hòa không lộ ra mái hạ lưu Không cho phép xói ngầm thân và nền đập

và trong cả bản thân vật thoát nước

+ Cấu tạo vật thoát nước : Phần thoát nước bằng đá hộc 46, đá 12, cát thô Có cấu tạotheo nguyên tắc cấu tạo tầng lọc ngược

+ Hình thức VTN: ở đoạn lòng sông dùng VTN kiểu lăng trụ, ở đoạn hai bên vai đập (độ )hạ lưukhông có nước) dùng VTN kiểu hỗn hợp lăng trụ + áp mái, nó giúp bảo vệ mái hạ lưu khi cósóng leo, không có tác dụng hạ thấp đường bảo hoà

+ Kích thước VTN:

- Cao trình đỉnh VTN : (độ ) VTN )

VTN kiểu lăng trụ có cao trình cao hơn mực nước hạ lưu (độ )ứng với trường hợp thượng lưu làMNDBT) một độ cao an toàn, không tính với trường hợp thượng lưu là MNDGC (độ )hạ lưu làmực nước max) vì khi đó đường bão hoà (độ )y) chưa kịp ra ở mái hạ lưu

VTN = đs + HVTN

Trong đó : đs : Cao trình đáy sông đs =35 m

HVTN : Chiều cao vật thoát nước

HVTN = Hhl + d

Trong đó : Hhl = hlmax - đs = 45,8-35 = 10,8 m

Chọn độ cao an toàn d = 1.5 m

Bề rộng đáy vật thoát nước BđVTN = 12,3.(độ )1,25 +1,5) + 3 = 36,825 m

Khi hạ lưu không có nước kích thước VTN lăng trụ lấy theo cấu tạo :

PHẦN III :

TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP VÀ NỀN:

I NHIỆM VỤ VÀ TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN.

1 Mục đích

Việc tính toán thấm qua đập nhằm :

 Tính toán thấm xác định lưu lượng dòng thấm q qua đập và nền Trên cơ sở đó tìm lưu lượng

tổn thất của hồ do dòng thấm gây ra và có biện pháp phòng chống thấm thích hợp

 Xác định đường bão hoà, từ đó tìm ra được áp lực thấm dùng tính toán ổn định của mái đập

 Xác định gradien thấm (độ ) hoặc lưu tốc thấm ) của dòng chảy trong thân đập, nhất là chỗ dòngthấm thoát ra ở hạ lưu để kiểm ra hiện tượng xói ngầm, trôi đất và xác định kích thước cấu tạocủa tầng lọc ngược (độ ) Kiểm tra độ bền thấm của đập và nền )

2 Các trường hợp, mặt cắt tính toán.

Trong thiết kế đập đất cần tính cho các trường hợp làm việc khác nhau của đập:

 Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu là mực nước min tương ứng: thiết bị chống thấm, thoát nướclàm việc bình thường

 Thượng lưu là MNDGC, hạ lưu là mực nước max tương ứng

 Ở thượng lưu nước rút đột ngột

 Trường hợp thiết bị thoát nước làm việc không bình thường

Mặt cắt 2-2 ở vai đập (độ ) đập trên nền không thấm )

II TÍNH THẤM CHO MẶT CẮT Ở LÒNG SÔNG.

Ta chỉ tính thấm cho trường hợp thứ nhất.

Thượng lưu là MNDBT: h1 = MNDBT - Zđáy = 77,7-(độ )35-1) = 43,7(độ )m)

Hạ lưu là mực nước min: h2 = MNHLBT - Zđáy = 41,1 -(độ ) 35-1)= 7.1 (độ )m)

Thiết bị thoát nước chọn loại lăng trụ Sơ đồ đập có tường nghiêng + chân răng

a) Xác định lưu lượng thấm:

Dùng phương pháp phân đoạn, bỏ qua độ cao hút nước ao ở cuối dòng thấm, lưu lượng thấm q và

độ sâu h3 sau tường nghiêng xác định từ hệ sau:

- PT lưu lượng qua tường nghiêng và chân răng bên trái trục Oy

: Chiều dày trung bình của tường nghiêng =(độ )1+7)/2 =4 m

t: Chiều dày trung bình của chân răng t =(độ )t1+t2)/2 =(độ )28.34+4.52)/2 =16 m

H1 =43,7 m

H2 = 7,1 m

m1: Hệ số mái thượng lưu = 3.5

m’: Hệ số mái lăng trụ hệ thoát nước =1.25

Z0 = .cos= 4.cos14o2’ = 3.876(độ )m)

L = m1.Hđập + Bđập + m2.(độ )Hđập-HVTN ) - m’.(độ ) HVTN -H2)

= 3.5x49+3+2.75(độ )49-12.2)-1.5*12.2= 253.05(độ )m)

sin= sin 15o56’ = 0,275

Thay và giải hệ phương trình:

Vậy: Jk < [Jk ] Do đó đảm bảo ổn định thấm của đập

- Với nền đập cần đảm bảo điều kiện:

Jkn [Jkn]

Trong đó:

Jk = 1 2

2

10.219 7,6

0.0112' 0, 44 241.65 1, 25.7,6 0, 44.4,8

Vậy: Jkn  [Jkn] Nên nền đảo bảo ổn định thấm

III TÍNH THẤM CHO MẶT CẮT SƯỜN ĐỒI.

Với lưu lượng đã cho, sơ đồ chung của mặt cắt sườn đồi là đập trên nền không thấm, hạ lưukhông có nước, thoát nước kiểu áp mái

m1 : Hệ số mái dốc mái thượng lưu (độ )m1 = 3.5)

m2 : Hệ số mái dốc mái hạ lưu (độ )m2 = 2.75)

2 .sin

2.(độ ) )

2 174.125 3,5 2, 75

10

2.75 0,5

h q

h a q

a q

2 Phương trình đường bão hoà.

Phương trình đường bão hoà trên trục toạ độ có dạng :

3.Kiểm tra độ bền thấm đặc biệt.

Cần đảm bảo điều kiện: Jk  [Jk ]

Trong đó: [Jkđ] phụ thuộc vào loại đất đắp đập và cấp công trình theo Trugaep Tra bảng 5 (độ )TCVN 8216:2009) ta được [Jk] = 0,5

Vậy: Jkđ < [Jkđ] Do đó đảm bảo ổn định thấm của đập.

PHẦN IV

TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MÁI ĐẬP

Đập đất là công trình chắn nước có mặt cắt hình thang, mái dốc tương đối thoải, trọng lượng đậplớn, nên khó có thể bị nước đẩy theo phương trượt ngang Sự mất ổn định về trượt của đập chỉ có

thể là trượt mái hoặc mái cùng với một phần của nền Vì vậy, để xét sự ổn định của đập đất ta

phải tính toán ổn định mái đập

I TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN.

Theo quy định của quy phạm, khi thiết kế đập đất, cần kiểm tra ổn định với các trường hợp sau:

1 Cho mái hạ lưu.

 Khi thượng lưu là MNDBT, hạ lưu là chiều sâu nước lớn nhất có thể xảy ra, thiết bị chốngthấm và thoát nước làm việc bình thường (độ )tổ hợp lực cơ bản)

 Khi thượng lưu có MNDGC, sự làm việc bình thường của thiết bị thoát nước bị phá hoại (độ )tổhợp lực đặc biệt)

2 Cho mái thượng lưu.

 Khi mực nước hồ rút nhanh từ MNDBT đến mực nước thấp nhất có thể xảy ra (độ )tổ hợp lực cơbản)

 Khi mực nước thượng lưu ở cao trình thấp nhất (độ )nhưng không nhỏ hơn 0,2Hđập ) (độ )tổ hợp lực

cơ bản)

 Khi mực nước hồ rút nhanh từ MNDGC đến mực nước thấp nhất có thể xảy ra (độ )tổ hợp lựcđặc biệt)

II TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP CUNG TRƯỢT.

1 Tìm vùng có tâm trượt nguy hiểm.

Để giảm bớt khối lượng tính toán trước khi tính hệ số ổn định K, ta cần xác định vùng chứa tâmtrượt nguy hiểm bằng cách sử dụng kết hợp hai phương pháp :

 Phương pháp Filennit : để xác định đường thẳng MM1 chứa tâm cung trượt nguy hiểm nhất

 Phương pháp Fanđêép : để xác định sư bộ vùng chứa tâm cung trượt nguy hiểm nhất.

 Tìm ra được phạm vi chứa tâm cung trượt nguy hiểm nhất