Đồ án môn học thiết kế đê

Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương N MễN HC THIT K ấ S : C A TI LIU THIT K : Nhim v cụng trỡnh : Dc theo b sụng Hng thuc ng bng Bc B, cũn thp cha ỏp ng yờu cu phũng l, cn nõng cp xõy dng nhn l bo v th xó ST v huyn P thuc tnh HT Vựng bo v l vựng ng bng vi dõn s 853000 ngi v din tớch t canh tỏc l 135000 Trong vựng cũn cú mt s nh mỏy, xớ nghip, nhiu cụng trỡnh di tớch hoỏ, cụng trỡnh thụng tin, trng hc, bnh vin, cỏc cụng trỡnh quc phũng v cỏc cụng trỡnh c s h tng khỏc Khớ tng thu : 2.1 Khớ tng : 2.1.1 Ma : Vựng xõy dng cụng trỡnh cú khớ hu chia thnh hai rừ rt + Mựa ma : t thỏng VI n thỏng X + Mựa khụ : t thỏng XI n thỏng V nm sau + Lng ma bỡnh quõn nm : 1917 mm + Lng ma nm ln nht : 3330 mm (1973) + Lng ma nm nh nht : 979 mm (1957) 2.1.2 Giú : Giú thnh hnh theo mựa: + Mựa hố : giú thng xuyờn theo hng Tõy Nam ụng Bc, tc giú trung bỡnh 4m/s Tc giú ln nht cú bóo : Vmax 2% = 48,00 m/s ; Vbqmax = 20,00 m/s + Mựa ụng : Giú ụng Bc, tc giú trung bỡnh 3,75 m/s 2.1.3 m khụng khớ : + m khụng khớ trung bỡnh : 84% + m khụng khớ max : 91% + m khụng khớ : 81% 2.1.4 Bc hi : SVTH: Lê Hồng Phương -1- Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương + Lng bc hi c nm : 808 mm + Lng bc hi thỏng max : 96 mm (thỏng VII) + Lng bc hi thỏng : 31mm (thỏng III) 2.2 Thu : Mc nc trn l lch s sụng Hng ti trm Sn Tõy nm 1971 ng vi tn sut (dựng tớnh toỏn v n nh ờ) cho bng Bng Quỏ trỡnh mc nc l thc o bỡnh quõn ngy vi tn sut P% = 0,8% (Sụng Hụng o ti Sn Tõy nm 1971) Thỏng Ngy 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 V VI VII VIII IX X 5.73 5.86 5.86 6.2 6.66 8.03 8.81 8.84 8.96 8.96 8.75 8.64 8.28 7.78 7.6 8.53 10.09 11.31 11.69 11.46 11.16 11.02 10.49 9.92 9.45 8.98 8.56 8.25 8.35 8.82 9.41 10.03 10.51 11.67 11.84 12.22 12.56 12.34 11.92 11.65 11.38 11.12 10.9 10.72 10.67 10.68 11.68 13.09 13.08 12.66 12.36 12.5 13.11 12.94 12.31 11.94 12.15 13.27 13.72 12.82 12.87 13.28 13.46 13.28 13.02 12.83 12.81 12.96 13.22 13.35 13.31 13.12 13.22 13.44 13.74 13.94 14.4 15.23 15.96 16.16 16.15 15.62 15 14.53 14.22 14.36 13.98 13.58 13.28 12.99 12.71 12.44 12.2 12.09 11.84 11.62 11.41 11.44 11.75 11.79 11.67 11.97 12.2 12.24 12.25 11.92 11.54 11.17 10.78 10.38 10.12 10.09 11.07 11.38 11.09 10.73 10.48 10.46 10.16 9.91 9.93 9.87 9.68 9.46 9.11 8.82 8.64 8.51 8.39 8.31 8.24 8.19 8.16 8.15 8.09 SVTH: Lê Hồng Phương -2- Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê 27 28 29 30 31 8.63 8.42 8.56 8.86 9.01 GVHD: Phạm Thu Hương 10.84 11.54 11.81 11.65 13.43 12.86 12.42 12.33 12.66 14.17 14.44 14.72 14.81 14.65 9.96 9.92 10.04 10.09 a hỡnh : + Cho bỡnh vựng xõy dng tuyn t l : 20000 nh Hỡnh + Cho s liu mt ct ngang a hỡnh (C8) nh Hỡnh 2: - B = 9,80 m - t = 3,2 m - T = 10 m - Lb = 2000 m + Cỏch chõn phớa ng 50 100 (m), o ao vt th v lm gch, tng ph b o thnh nhiu ao, m, cú chiu sõu 2m Hỡnh Bỡnh vựng xõy dng tuyn (T l : 20000) SVTH: Lê Hồng Phương -3- Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương Hỡnh Mt ct ngang a hỡnh tuyn a cht cụng trỡnh : + Mt ct dc a cht theo tuyn (iu kin a cht nh nhau) + Mt ct ngang a cht th hin trờn mt ct ngang Hỡnh +Ch tiờu c lý t p thõn v ca cỏc lp t cho Bng Bng Bng ch tiờu c lý ca t p thõn v cỏc lp t nn KG/cm2 ( ỏ sột ) 18,9 14,5 27,27 43,05 0,20 Tng ph ( ỏ sột ) 18,5 14,1 35 44,8 0,18 14 11 a1-2 cm2/KG 0,034 0,022 0,756 0,768 10 K cm/s 5,2.10-6 1,84.10-5 11 TK K (m nn) KN/m3 14,5 STT Ch tiờu Loi t W K W n C SVTH: Lê Hồng Phương n v KN/m3 KN/m3 % Thõn -4- Tng cỏt ( cỏt ) 19,5 15,8 23,5 45,4 30 (Khụ) 26 (t) 0,027 0,83 ( ban u) 1,36 (max) 0,64 (min) 6,6.10-3 Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương Giao thụng thu : Sụng Hng phm vi tuyn bo v thuc loi lung giao thụng ti thu ch yu ca Bc Tu thu ch khỏch v ch hng v Ca nụ kộo cú lng choỏn nc t 1000 n 3000 tn B YấU CU THIT K : Phn thuyt minh : Bao gm cỏc ni dung sau : Xỏc nh nhim v cụng trỡnh Xỏc nh cp cụng trỡnh Phõn tớch, la chn tuyn v kt cu Thit k cỏc mt ct : + cú tng chn súng khu vc qua th xó (on 1) + Thit k mt ct t khu vc ngoi th xó : xỏc nh cao trỡnh nh ờ, c ờ, kt cu thit b chng thm, bin phỏp gim tỏc ng ca súng, bo v mỏi, tiờu thoỏt nc, cỏc b phn khỏc ( on 3) + Thit k cú kố bo v mỏi phớa sụng cho on gn sụng (on 2) Tớnh toỏn thm qua thõn v nn + Tớnh toỏn thm n nh theo phng phỏp thu lc + Kim tra bn thm c bit cho cỏc mt ct thit k + Kim tra bn thm thụng thng : Kim tra y tri (y bc) phớa h lu v bin phỏp x lý cn Tớnh toỏn n nh : + n nh phỏi ng theo phng phỏp mt trt tr trũn + n nh ca kố bo v mỏi phiỏ sụng + n nh ca tng chn súng Chn cu to chi tit Bn v : Bn v cn th hin : + Bỡnh mt bng tuyn thit k, tng on c trng SVTH: Lê Hồng Phương -5- Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương + Ba mt ct in hỡnh cho ba on + Cu to chi tit cỏc b phn : nh ờ, tng chn súng, chõn khay, bo v mỏi ờ, kt cu thoỏt nc thm, thoỏt nc ma + Cỏc ký hiu, kớch thc, cao trỡnh, ghi chỳ cn thit S lng : Mt bn v A1 C NI DUNG THIT K : Nhim v cụng trỡnh : - Tuyn c xõy dng ngn l bo v th xó ST v huyn P thuc tnh HT - Vựng bo v l vựng ng bng vi dõn s 853000 ngi v din tớch t canh tỏc l 135000 Trong vựng cũn cú mt s nh mỏy, xớ nghip, nhiu cụng trỡnh di tớch hoỏ, cụng trỡnh thụng tin, trng hc, bnh vin, cỏc cụng trỡnh quc phũng v cỏc cụng trỡnh c s h tng khỏc Xỏc nh cp ờ, cỏc tiờu chun v ch tiờu tớnh toỏn : 2.1 Cp : Cn c vo nhim v ca tuyn l bo v cho vựng ng bng vi dõn s 85300 ngi v cú din tớch canh tỏc 135000 tra tiờu chun thit k sụng (Bng giỏo trỡnh thit k v cụng trỡnh bo v b) ta cú cp ca tuyn l cp I 2.2 Tiờu chun v cỏc ch tiờu tớnh toỏn : 2.2.1 Tiờu chun phũng l ca cụng trỡnh : -Tra bảng với công trình cấp I ta có: tiêu chuẩn phòng lũ 100 150 năm 2.2.2 cao gia cao an ton ca : -Tra bảng với công trình cấp I ta có: độ gia cao an toàn đê 0,8 m 2.2.3 Gradien thm cho phộp ca ờ: a) Gradien thm cho phộp ca t nn [J]n : -Tra bảng với công trình cấp I ta có: + Tầng thấm, đất sét: [Jđn] = 0,32 + Tầng thấm, đất cát hạt trung [Jđn] = 0,22 SVTH: Lê Hồng Phương -6- Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương b) Gradien thm cho phộp thõn thi cụng m nộn : -Tra bảng với công trình cấp I ta có: đất đắp đập đất sét nên [J] = 0,7 c) Gradien thm cho phộp ca tng tõm, tng nghiờng, thit b chúng thm : - Đất sét: [J] = - Đất sét: [J] = 2.2.4 H s an ton chng trt ca t : Tra bảng ta có: + Điều kiện bình thường: 1,30 + Điều kiện bất thường: 1,20 2.2.5 H s an ton chng trt ca tng phũng l : Tra bảng 10 với công trình cấp I đất ta có: + Điều kiện bình thường: K =1,30 + Điều kiện bất thường: K= 1,15 2.2.6 H s an ton chng lt ca tng phũng l : Tra bảng 11 với công trình cấp I ta có: + Điều kiện bình thường: 1,60 + Điều kiện bất thường: 1,50 Phõn tớch la chn tuyn v kt cu : 3.1 Tuyn : Cn c quy hoch phũng l, quy hoch phỏt trin kinh t - xó hi ca vựng cn c bo v, iu kin a hỡnh, a cht, xu hng bin i ca tuyn sụng , cỏc cụng trỡnh hin cú (khụng th, hay cn phi di di) v cụng trỡnh d kin xõy dng tng lai, din tớch cn phi thu hi xõy dng hoc ci to tuyn ờ, vic bo v cỏc di tớch lch s - hoỏ, s phõn nh ranh gii hnh chớnh , trờn nguyờn tc s dng tng hp qua so sỏnh kinh t - k thut cỏc phng ỏn ó la chn T ú vch tuyn trờn bỡnh Chỳ ý : Tuyn cn b trớ phự hp vi hng chy ca th sụng v sụng song vi tuyn ch lu ca dũng chy sụng cú l ln Khong cỏch gia hai tuyn ca mt on sụng , hoc khong cỏch gia b, bói cao bờn ny n ca b bờn v i th gn bng nhau, khụng nờn t nhiờn m rng hoc thu hp SVTH: Lê Hồng Phương -7- Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương Tuyn trn tru, cỏc on ni vi thnh ng trn khụng góy khỳc un cong nhiu Cn s dng tuyn sn cú v a hỡnh thun li, p trờn bói sụng tng i n nh, cú iu kin a cht tng i tt, nờn cha bói sụng rng, ht sc trỏnh vựng t nn mm yu hoc nn t thm nc mnh, vựng t ngp nc sõu, lũng sụng c,vựng cú h xúi v to thnh Tuyn cn b trớ cho chim ớt t canh tỏc, di di ớt nh ca v cụng trỡnh, trỏnh cỏc di tớch lch s v hoỏ, thun l cho vic h phũng l v qun lý cụng trỡnh Vic b trớ phi m bo yờu cu thỏo l nhanh, trỏnh c s tỏc ng chớnh din ca hng giú, bóo thnh hnh v súng, gi cho th sụng c n nh lõu di, khụng cho dũng chy uy hip an ton 3.2 Hỡnh thc kt cu : Thụng qua tớnh toỏn so sỏnh kinh t - k thut a phng ỏn la chn l : p bng t m nn phự hp vi tỡnh hỡnh thc t, s dng vt liu a phng, iu kin thi cụng, giỏ thnh cụng trỡnh, yờu cu s dng, qu lý v m rng tụn cao sau ny 3.2.1 on qua th xó Sn Tõy (on 1) : on sụng m on ny i qua l on sụng cong, tuyn nm sỏt khu vc dõn c, ng sỏ, kho lng thc, tuyn kờnh ly nc qua th xó ST, chu tỏc dng trc tip ca súng nc sụng hng giú ch yu thi vo, giú ln mc phỏ hoi cao Do vy m bo yờu cu m quan v kin trỳc ụ th v tit kim t p m m bo yờu cu k thut, ta la chn hỡnh thc kt cu l t p m nn cú tng chng súng Cỏc thụng s vố tng chn súng la chn nh sau : + Tng lm bng bờtụng ct thộp + Chiu cao tớnh t nh n nh tng : 1,20 (m) + Chiu sõu chụn múng : 0,5 (m) + Khe lỳn trờn tng chn súng b trớ cỏch 15 (m) + Kt cu tng hp lý m bo an ton trt, lt v ng vin thm 3.2.2 on qua vựng u huyn P (on 2) : SVTH: Lê Hồng Phương -8- Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương on ny ch yu i qua khu vc canh tỏc nụng nghip, sụng cong Vy ta chn kt cu l t ng cht cú mỏi dc v khụng lm tng chn súng, mt ct hỡnh thang v p bng t ỏ sột Vỡ on sụng cong nờn lm kố lỏt mỏi thng lu chng xúi Cũn phớa h lu trng c bo v mỏi 3.2.3 on qua vựng cui huyn P ( on 3) : on ny trờn on sụng tng i thng, a hỡnh rng rói, vựng bo v ch yu l t canh tỏc nụng nghip Do vy chn hỡnh thc t p m nn, mt ct hỡnh thang Bo v mỏi bng cỏch trng c Thit k mt ct : 4.1 Xỏc nh cao trỡnh nh : 4.1.1 Cụng thc tớnh toỏn : Cao trỡnh nh c xỏc nh theo cụg thc : = MNLTK + H + HSl + a (4.1) ú : + (m) : cao trỡnh nh + MNLTK (m) : cao trỡnh mc nc l thit k + a = 0,8 (m) : cao gia cao an ton ca + H (m) : chiu cao nc dnh giú 4.1.2 Tớnh toỏn cỏc thụng s : Cao trỡnh mc nc l thit k : Cn c vo cp ta cú tiờu chun phũng l ca ng vi chu k lp li ca l lch s l 100 dn 150 nm Chn chu k lp li l 125 (nm) Vy tn sut thit k ca cụng trỡnh l : PTK = 1/125 = 0,8% xỏc nh c MNLTK ta phi cú chui s liu nhiu nm T ú i v ng tn sut v ng vi tn sut thit k PTK = 0,8% ta cú c MNLTK Tuy nhiờn õy ta ó cú ng quỏ trỡnh l ti Sn Tõy (1971) cú tn sut ỳng bng tn xut thit k Vy MNLTK l mc nc bỡnh quõn ngy cao nht ca l lch s nm 1991 Da vo s liu Bng ta cú : MNLTK = 16,16 (m) Chiu cao nc dnh giú thi : Chiu cao nc dnh xỏc nh nh sau : SVTH: Lê Hồng Phương -9- Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê h = KW GVHD: Phạm Thu Hương V D cos gh (4.2) ú : + KW : h s ma sỏt tng hp theo QPTL C1 78 ta cú : KW = 4.10-6 + h (m) : sõu trung bỡnh mc nc tnh tớnh toỏn h = MNLTK B = 16,16 9,80 = 6,36 (m) + cos = : vi = 0o l gúc gia hng giú vi phỏp tuyn ca trc tõm + V = Vmax 2% = 48 (m/s) : tc giú ln nht hố cú bóo + D (m) : súng r cos D cos i * Xỏc nh súng nh sau : i i (4.3) i i ú : + i : gúc hp bi tia tớnh toỏn th I vi hng giú chớnh + ri (m) : giú ng vi tia tớnh toỏn th i Cỏch tớnh toỏn nh sau : + V mt tia x chớnh theo hng giú chớnh + Trong phm vi 45o ca hai phớa tia x chớnh v cỏc gúc i = 7,5i vi i = -5 ữ Hỡnh 4.1 S tớnh súng SVTH: Lê Hồng Phương - 10 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương + m : h s mỏi dc, m = + Ls: chiu di súng, Ls = 14,34 (m) + Hs : chiu cao súng, (m) Vi h 6,36 0, 444 > 0,125 Vy ly Hs = Hs4% = H s K4% L s 14,34 gD 9,81.1210 5,15 Tra Hỡnh vi W 482 P 4% ta c : K 4% = 1,75 Vy : Hs = 0,94 1,75 = 1,65(m) Thay s vo cụng thc (4.6) ta cú : d 0,266 1,65 14,34 = 0,27 (m) 2,95 1,65 Vy chn chiu õy lp ỏ lỏt l : d = 0,3(m) Cỏc cu to chi tit (lp m, chõn kố, nh kố): + Lp m: Lp m di ỏ xay khan c lm bng lp ỏ dm dy 15(cm), mt lp cỏt thụ dy 10(cm) sp xp nh tng lc ngc + Chõn kố: m bo an ton cho kố bo v mỏi ờ, gia c bng chõn kố, hỡnh thc v kớch thc ca chõn kố phu thuc vo chiu cao súng Hs v chiu dy ca thõn kố Ta chn loi chõn kố chõn kố nụng dng them chỡm, ỏ hc hỡnh thnh hỡnh hỡnh thang vỡ loi ny thớch hp vi loai t nn yu Cu to v kớch thc chõn kố nh Hỡnh 4.3 Hỡnh 4.3 Cu to v kớch thc chõn kố SVTH: Lê Hồng Phương - 18 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương Viờn ỏ di chõn kố phi m bo n nh di tỏc dng ca dũng chy súng to chõn Vn tc cc i ca dũng chy súng to chõn xỏc nh nh sau: Vmax H s L s 4. h sinh( ) g Ls (4.7) Trong (4.7) : + Vmax : tc cc i ca dũng chy (m/s) + Ls : chiu di súng thit k, Ls = 14,34 (m) + Hs : chiu cao súng thit k, Hs = 1,65 (m) + h : L sõu nc trc ờ, h = 6,36 (m) + g : gia tc trng trng, g = 9,81 (m/s2) Thay s vo (4.7) ta cú : Vmax 3,14.1, 65 = 0,21 (m/s) 3,14.14,34 4.3,14.6,36 sinh 9,81 14,34 Tra Bng vi Vmax = 0,21 (m/s) ta cú: Trng lng ỏ chõn kố khụng b cun trụi l : G = 40 (Kg) 4.6 Tiờu nc thm : Tiờu nc cho thõn v nn l dựng hỡnh thc p mỏi 4.7 Cỏc b phn kt cu khỏc : Phi x lý ni tip thõn vi mt nn trc p t bng cỏch búc b khong 30(cm) t phong hoỏ trờn mt nn nhng ni cú t nn khỏc nhiu so vi t p p, tin hnh lm chõn rng (bng t sột) cm vo nn on ni tip gia on cú tng chn súng vi on t, ta phi iu chnh mt ct thay i dn m bo iu kin ni tip, ngoi phi lm on dc ni tip vi dc 10%, tho cỏc qui nh v giao thụng ng b Ni tip ch cú cng ngm ca trm bm qua phi c x lý chng thm bng mt lp t sột cht bc quanh cng Tớnh toỏn thm qua v nn : 5.1 Tớnh toỏn n nh theo phng phỏp thu lc : 5.1.1 Xỏc nh ng bo ho thõn p : SVTH: Lê Hồng Phương - 19 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương Trng hp v s tớnh toỏn : Chn trng hp tớnh toỏn l chờnh lch mc nc thng h lu ln nht ú l ng vi mc nc l lch s nm 1971 l 16,16(m) v sau khụng cú nc Ta tớnh vi bi toỏn tớnh thm ca thõn t ng cht trờn nn khụng thm nc, mỏi h lu khụng cú thit b tiờu nc S bi toỏn nh Hỡnh 5.1 Vi h s thm ca thõn K = 5,2.10-6 Hỡnh 5.1 S tớnh qua thõn Nguyờn lý v cụng thc tớnh toỏn : Nguyờn lý tớnh toỏn : Tớnh toỏn theo phng phỏp thu lc da trờn lý thuyt bi toỏn thm qua thm ch nht ng cht ca Duypuy Min thm ỏy nm ngang, cỏc ng th coi gn ỳng thng ng, dũng thm bin i chm Dũng thm nờm thng lu bin i tng ng b ch nht vi chiu di L xỏc nh nh sau : L = .H1 Trong ú : = m1 = = 0,428 ( theo G.X.Mikhailp) 2.3 2m1 Vy : L = .H1 = 0,428.6,36 = 2,72 (m) Cụng thc tớnh toỏn : p dng bi toỏn DuyPuy cho thm ch nht t mt ct n ta cú : H 12 a02 q = K 2.( L L) (5.1) Lu lng qua nờm h lu (khụng cú vt thoỏt nc) c xỏc nh nh sau : SVTH: Lê Hồng Phương - 20 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương a0 q = K m2 0,5 (5.2) Gii h phng trỡnh (5.1) v (5.2) ta c lu lng thm qua thõn p v cao ao Xỏc nh cỏc thong s (5.1) v (5.2) : Trong (5.1) v (5.2) ta cú : + q : lu lng thm n v, (m3/s.m) + K : h s thm t p ờ, K = 5,2.10-8 (m/s) + H1 : ct nc ti mt ct 1, H1 = 6,36 (m) + ao : chiu cao hỳt nc, (m) + L : chiu di thm tng ng, L = 2,72 (m) + m2 : mỏi dc h lu ờ, m2 = 2,5 + L : chiu di thm ch nht, xỏc nh nh sau : L = B + b + m1(Hờ H1) m2(Hờ ao) = + + 3.( 10,7 6,36) 2,5.( 10,7 a0) = 48,77 2,5 a0 Thay cỏc thụng s vo (5.1) v (5.2) sau ú gii ta c kt qu nh sau : ao = 1,21 (m); L = 45,75 (m); q = 2,09.10-8(m3/s.m) ng bóo ho thõn p : Phng trỡnh ng bo ho theo Duypuy ly vi h trc OXY (Hỡnh 5.1) nh sau: Y= H 12 2q X = K 40, 4496 0,804.X (5.3) Da vo phng trỡnh ng bo ho (5.3) ta cú to ng bo ho vi h trc OXY nh Bng 5.1 v ng bo ho thõn cho trng hp tớnh toỏn nh Hỡnh 5.2 Bng 5.1 To ng bo ho vi h trc OXY SVTH: Lê Hồng Phương - 21 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê X(m) Y(m) 6,36 6,23 6,10 5,97 X(m) 26 28 30 32 Y(m) 4,42 4,24 4,04 3,84 GVHD: Phạm Thu Hương 10 12 14 16 18 20 22 24 5,83 5,69 5,55 5,40 5,25 5,10 4,94 4,77 4,60 34 36 38 40 42 44 46 48 48,47 3,62 3,39 3,15 2,88 2,58 2,25 1,86 1,36 1,22 Hỡnh 5.2 ng bóo ho thõn dờ 5.1.2 Xỏc nh ng o ỏp ca dũng thm cú ỏp n nh nn cỏt : Phng trỡnh tớnh chờnh ct nc o ỏp trờn nh thm cú ỏp so vi mt t nn nm ngang theo bi toỏn n nh mt chiu nh sau (vi h trc hOX nh Hỡnh 5.3) : x hX = H* e M M= KN T t KP (5.4) (5.5) Trong (5.4) v (5.5) : + hx : chờnh ct nc o ỏp mt trờn v di ca lp t nn, (m) + H* : ct nc o ỏp ti biờn giỏp sụng so vi mt t nn, H* = 6,36+3,2=9,56 (m) + KN : h s thm ca tng cỏt, KN = 6,6.10-5 (m/s) + KP : h s thm ca tng ph, KP = 1,84.10-7(m/s) + T : chiu dy tng cỏt nc, T = 10,0 (m) + t : chiu dy tng ph ớt thm nc, t = 3,2 (m) M= KN T t = KP hX = 9,56 e x 107,14 SVTH: Lê Hồng Phương 6,6.10 10.3,2 = 107,14 1,84.10 (5.6) - 22 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương Hỡnh 5.3 ng o ỏp 5.2 Kim tra bn thm c bit cho mt ct thit k bn thm c bit l bn ca t cú kh nng chng li s phỏ hoi ca bin dng thm ti nhng vựng t ti hay ch hang thm khụng bit trc c Khi kho sỏt a cht, khụng th xỏc nh mt cỏch nh lng cỏc hang thm trung nn t, cho nờn thụng tin v cỏc hang thm trung mang tớnh ngu nhiờn, bt nh Thut ng xúi ngm c bit ch cỏc hin tng xúi ngm cú th xy bờn thm m chỳng ta rt khú phỏn oỏn trc c, nh xúi ngm ch t ti xp, xúi ngm nhng l rng ln, cỏc t mi, hang chut ca thõn ờ, xúi ngm trung vo nhng ch l hng ngu nhiờn khụng xỏc nh trc c ờ, p t Trugaev ngh phng phỏp tớnh n nh ton b (tr thnh phng phỏp ca vin VNHG Liờn Xụ) Ni dung ca phng phỏp ny l phi xỏc nh kớch thc c bn ca cụng trỡnh, cho cú chiu di ng vin khụng thm nc chng li c tng u nc thm, tc l m bo bn thm c bit iu kin tớnh toỏn nh sau: JK < Kn.[JK] (5.7) Trong (5.7) : + JK : tr s gradien ct nc trung bỡnh ca vựng thm, cũn gi l gradien kim tra bn thm c bit SVTH: Lê Hồng Phương - 23 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương + [JK] : tr s gradien thm cho phộp khụng xy xúi ngm c bit, ph thuc vo t v cụng trỡnh, c xỏc nh theo ng tng kt t thc tin thit k xõy dng p t, cú th ly theo R.R.Trugaev + Kn : h s xột n cht lng thõn v nn kộm hn so vi p t Thụng thng Kn < S b ly Kn = 0,8 5.2.1 Kim tra bn thm c bit cho thõn : Gradien thm trung bỡnh thong thm thõn xỏc nh nh sau : JK H1 H L 0,4.( H H ) (5.8) Trong (5.8) : + H1 : Chiu sõu nc sụng, H1 = 6,36(m) + H2 : Chiu sõu nc ng tớnh n mt tng ph,H2 = (m) + L : Khong cỏch theo phng nm ngang tớnh t im mộp nc mỏi thng lu phớa sụng n im mộp nc mỏi h lu phớa ng: S xỏc nh L nh Hỡnh 5.4 Da vo s Hỡnh 5.4 ta xỏc nh c : L = 48,77 (m) Hỡnh 5.4 Sụ xỏc nh L Thay s vo (5.8) : J K H1 H 6,36 = 0,12 L 0, 4.(H1 H ) 48,77 0, 4.(6,36 0) SVTH: Lê Hồng Phương - 24 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương Gradien thm cho phộp [J] : Theo tiờu chun gradien thm cho phộp ca thõn thi cụng m nộn, ta cú [JK] = 0,7 So sỏnh thy : JK = 0,12 < Kn.[JK] = 0,8.0,7 = 0,56 Vy thõn tho iu kin an ton v thm c bit 5.2.2 Bn thm c cho nn : Gradien thm trung bỡnh vi nn xỏc nh nh sau : JK H1 H Lp Ld (5.9) Trong (5.9) : + Lp : l chiu di tng ph phớa sụng (tớnh t mỏi thnh lũng sụng n chõn Da vo s Hỡnh 5.5 ta cú : LP = 170,09 (m) + Ld : Chiu rng ỏy ờ, Ld = 67,85 (m) + H1 = 6,36 (m) v H2 = nh trờn Thay s vo (5.9) ta cú : J K H1 H 6,36 0,027 L p L d 170, 09 67,85 Theo tiờu chun ca gradien thm cho phộp ca t nn, [JK] = 0,32 So sỏnh thy : JK = 0,027 < Kn.[JK] = 0,8.0,32 = 0,256 Vy nn c m bo iu kin an ton v thm c bit Hỡnh 5.5 S tớnh chiu di Ld SVTH: Lê Hồng Phương - 25 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương 5.3 Kim tra n nh chng y bc tng ph nn h lu : Trên sở đường đo áp dòng thấm có áp ổn định cát, ta tiến hành kiểm tra khả đẩy bục tầng phủ đê phía hạ lưu hai vị trí xung yếu: +) Vị trí điểm chân đê phía đồng vị trí có cột nước đo áp cao điểm phía hạ lưu đê +) Vị trí vị trí đáy ao (thùng đấu) đồng nơi có cột nước đo áp nhỏ bề dày tầng phủ bé nhất, nên nguy hiểm Hệ số an toàn ổn định tìm từ việc xét cân giới hạn cột đất có diện tích đáy F = 1, chiều cao S (phần chiều dày lại lớp phủ) nc.Ntt m R Kn [Kcp] = K n 1,25.1 R = n c = = 1,25 m N tt Trong đó: - Kn: hệ số tin cậy, Kn = 1,25 - nc = hệ số tổ hợp tải trọng, nc = - m: hệ số điều kiện làm việc, m = Trong tính toán bỏ qua tác dụng lực dính để tăng thêm tính an toàn a Kiểm tra cho vị trí thứ nhất: - Lực thấm đẩy nổi: Wth = .hx đó: X = 238,75 m hx = 9,56.e 238,75 107,14 = 1,03 (m) Wth = 1.1,03 = 1,03 (T) - Lực chống đảy trọng lượng thân cột đất Gg = dn.S = 2,74 (T) đó: S = 3,2 m dn = 1,41 1.(1 0,448) = 0,858 (T/m3 ) Gg =0,858.3,2 = 2,74 (T) * Kiểm tra: Kb = 2,74 = 2,66 > [Kcp] = 1,25 1, 03 Do an toàn đẩy bục b Kiểm tra cho vị trí thứ hai: - Lực thấm đẩy nổi: Wth = .hx SVTH: Lê Hồng Phương - 26 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê đó: X = 312 m hx = 9,56.e GVHD: Phạm Thu Hương 312 107,14 = 0,52 m Wth = 1.0,52= 0,52 (T) - Lực chống đảy trọng lượng thân cột đất Gg = dn.S = 1,03 T đó: S = 3,2-2 =1,2 m dn = 0,858 T/m3 * Kiểm tra: Kb = 1, 03 = 1,98 > [Kcp] = 1,25 0,52 Do an toàn đẩy bục Tớnh toỏn n nh ca : Tớnh toỏn n nh cn tin hnh i vi mỏi phớa ng, mỏi phớa sụng, kố bo v mỏi, tng chn súng i vi mi b phn, cn tớnh vi cỏc trng hp lm vic bt li khỏc V n nh ca cỏc mỏi tin hnh tớnh toỏn nh i vi p t Trong ỏn ny yờu cu tớnh toỏn n nh cho kố mỏi phớa sụng cựng vi nn ca nú trng hp mc nc rỳt xung ngang chõn kố Cỏc ni dung tớnh toỏn nh sau: 6.1 Tớnh toỏn n nh ca kố trờn mỏi : 6.1.1 S v trng hp tớnh toỏn : ( hỡnh sai : mc nc ngang chõn kố) + S tớnh toỏn nh Hỡnh 6.1 + Mc nc sụng l mc nc kit Hỡnh 6.1 S tớnh n nh kố SVTH: Lê Hồng Phương - 27 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương 6.1.2 Nguyờn lý v cụng thc tớnh toỏn : Nguyờn lý : Mt trt tớnh toỏn l ng góy khỳc ABC nh Hỡnh 6.1 Vic tớnh toỏn quy v xột n nh ca BCB trờn mt BC di tỏc dng ca trng lng bn than G2 v lc y t BBAD Cụng thc kim tra : K1 = PCt Kcp Pgt (6.1) Trong (6.1) : + K1 : h s an ton v trt + Pct : tng lc chng trt, (T) + Pgt : tng lc gõy trt, (T) + Kcp : h s an ton v trt, Kcp = 1,3 Tớnh toỏn cỏc lc : + Tớnh lng bn thõn phn kố BBDA (G1) : G1 = .F1.1 (6.2) Trong ú : - = 2,95 (T/m3) : lng riờng ỏ lm kố - F1 = 10 (m2) : din tớch mt ct kố phn BBDA Vy : G1 = .F1.1 = 2,95.10.1 = 29,5 (T) + Trng lng bn thõn kố BBC (G2) : G2 = .F2.1 Trong ú : - (6.2) 0,15.1 = 0,44 (T) + Lc gõy trt t ti B BBDA truyn xung : Pgt (T) Pgt = (G1.sin1).cos1 (6.3) Trong ú : - tg1 : ma sỏt gia v kố Ta cú : = 14o(vi t p ờ) - = arccotg(3) = 18,43o : gúc nghiờng mỏi Thay s vo (6.3) ta cú : Pgt = [29,5.sin(18,43o) ].cos(18,43o) = 8,85 (T) + Lc chng trt trờn mt BC : Pct (T) Pct = G2.tg2 + G1.tg2 (sin21 sin1.cos1.tg1) + G1.cos21.tg1 (6.4) Trong ú : - tg2 : ma sỏt kố v t nn Ta cú : = 40o(vi vt liu lm kố) - = arccotg(3) = 18,43o : gúc nghiờng mỏi SVTH: Lê Hồng Phương - 28 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê Pct=0,44.tg40o + GVHD: Phạm Thu Hương 29,5.tg40o (sin218,43o sin18,43o.cos18,43o.tg14o) + 29,5.cos218,43o.tg14o = 7,61 (T) Thay s vo (6.1) ta cú : K1 = 7,61 PCt = = 0,86 < Kcp = 1,3 Do vy khụng bo m an ton Pgt 8,85 chng trt mỏi kố n nh ta cú th dựng phn ỏp o chõn gi n nh 6.2 Tớnh toỏn n nh tng th kố : Tính toán ổn định tổng thể bao gồm: ổn định trượt kè với mái dốc ổn định trượt theo mặt tiếp xúc kè với đê Trường hợp trượt với mái dốc tính theo phương pháp cung trượt trụ tròn Trong đồ án tính ổn định trượt theo mặt tiếp xúc kè với đê 6.2.1 S tớnh toỏn : + S tớnh toỏn trt tng th kố nh Hỡnh 6.2 + Tớnh toỏn vi trng hp mc nc kit + Mt trt tớnh toỏn l mt ABCD ú v trớ ca C v D c xỏc nh bi cỏc gúc v (khng ch C nm trờn mt phn lp sõu t) F A G1 G2 G3 E D P1 B' B t P2 C Hỡnh 6.2 S tớnh n nh tng th kố 6.2.2 Nguờn lý tớnh toỏn : + Gi thit t ú cú c v trớ dim C Vi mi im C ta li gi thit cỏc V trớ D xỏc nh cú T ú i xỏc nh h s an ton trt K Thay i ta tỡm c Kmin SVTH: Lê Hồng Phương - 29 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương + Thay i gúc v lm tng t nh trờn ta tỡm c (Kmin)min 6.2.3 Cụng thc tớnh : Xỏc nh lc gõy trt v chng trt trờn mt AB ta cú : lc kố ABBF truyn cho BBCE l : P1 = G1(sin1 cos1.tg 1) (6.5) Trong (6.5) : + G1 = 29,5 (T) : trng lng bn thõn kố ABBF + = 18,43o : gúc nghiờng mỏi sin1 = 0,316 ; cos1 = 0,949 + tg1 = tg14o = 0,249 : h s ma sỏt gia kố v P1 = 29,5.(sin18,43o cos18,43o.tg 14o) = 2,35 (T) ta cú : P1 = 2,35 (T) Xỏc nh hiu s lc gõy trt v lc chng trt ca BCE trờn mt CB : + Cỏc lc tỏc dng lờn BCE : - Lc P1 = 2,35 (T) kố truyn xung (theo phng 1) - Trng lng bn thõn t BCEB : G2 = 0,15 + .F2.1 (T) Trong ú : + 0,15 (T) : trng lng kố BBM + = 0,858 (T/m3) : trng lng riờng y ni ca t tng ph + F2 : din tớch BCE Xỏc nh nh sau : F2 = t2 (6.6) 2tg + Phõn tớch lc trờn mt trt gi nh CB ta cú hiu s ca lc chng trt v gõy trt nh sau : P2 = G2(sin2 cos2.tg) C.t + P1.cos(1 2) P1.sin(1 2).tg sin Thiờn v an ton ta b qua phn lc chng trt : P1.sin(1 2).tg Vy ta cú : P2 = G2(sin2 cos2.tg) C.t + P1.cos(1 2) sin (6.7) Trong (6.7) :+ P1, G2 : xỏc nh nh trờn SVTH: Lê Hồng Phương - 30 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương + C = 0,018 (T/m2) : lc dớnh t tng ph + t = 3,2 (m) : chiu dy tng ph + tg = tg11o = 0,194 : h s ma sỏt ca t tng ph Xỏc nh lc gõy trt v chng trt ca DCE trờn mt CD : + Cỏc lc tỏc dng lờn : - Lc P2 theo phng (xỏc nh nh trờn 6.7 ) - Trng lng bn thõn DCE : G3 = .F3.1 vi F3 = t2 2tg + Lc gõy trt : Ngt = P2.cos(2 +3) + Lc chng trt : Nct = G3(sin3 + cos3.tg) + P2.sin(2 +3).tg + C.t/sin3 Vy h s an ton trt tng th l : G (sin cos 3.tg ) P2 sin( 3) C t / sin P2 cos( 3) K2 = (6.8) Tớnh toỏn theo nguyờn tc v trỡnh t trờn ta cú kt qu Bng 6.1 6.2.4 Kt lun kh nng n nh : Da vo kt qu Bng 6.1 ta cú :(Kmin)min = 2,163 (vi = 22o; = 25o) So sỏnh thy : (Kmin)min = 2,163 > [K] = 1,30 Vy kố m bo iu kin n nh tng th Bng 6.1 H s an ton trt cho trng hp = 22o = 22o P2 G3 (T) (T) 4.334 50.212 Ngt (T) 3.862 Nct (T) 15.143 3.921 Stt 5o G2 (T) 11.023 10o 11.023 4.334 24.914 3.676 9.874 2.686 15o 11.023 4.334 16.395 3.462 8.051 2.326 20 o 11.023 4.334 12.070 3.221 7.065 2.193 25o 11.023 4.334 9.421 2.956 6.393 2.163 SVTH: Lê Hồng Phương - 31 - K Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương 30o 11.023 4.334 7.609 2.668 5.864 2.198 35 o 11.023 4.334 6.274 2.361 5.404 2.289 40o 11.023 4.334 5.235 2.035 4.978 2.447 45o 11.023 4.334 4.393 1.694 4.567 2.697 10 50o 11.023 4.334 3.686 1.339 4.161 3.106 D KT LUN : Đồ án môn học em giúp nắm vững kiến thức môn học thiết kế đê bước tiến hành việc thiết kế đê Tuy cố gắng trình làm có nhiều điều sai sót Kính mong thầy cô bảo để em rút kinh nghiệm sau Em xin chân thành cảm ơn cô giáo nhiệt tình hướng dẫn em thời gian làm đồ án Hà Nội, ngày 14 tháng 10 năm 2008 Sinh viên Lê Hồng Phương SVTH: Lê Hồng Phương - 32 - Lớp 46c3 [...]... 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương 6 30o 11.023 4.334 7.609 2.668 5.864 2.198 7 35 o 11.023 4.334 6.274 2.361 5.404 2.289 8 40o 11.023 4.334 5.235 2.035 4.978 2.447 9 45o 11.023 4.334 4.393 1.694 4.567 2.697 10 50o 11.023 4.334 3.686 1.339 4.161 3.106 D KT LUN : Đồ án môn học này em đã giúp nắm vững hơn các kiến thức cơ bản của môn học thiết kế đê và các bước tiến hành trong việc thiết. .. Phương - 25 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương 5.3 Kim tra n nh chng y bc tng ph nn ờ h lu : Trên cơ sở đường đo áp của dòng thấm có áp ổn định trong nền cát, ta tiến hành kiểm tra khả năng đẩy bục tầng phủ nền đê phía hạ lưu tại hai vị trí xung yếu: +) Vị trí 1 tại điểm chân đê phía đồng là vị trí có cột nước đo áp cao nhất trong các điểm phía hạ lưu đê +) Vị trí 2 là vị trí... Hồng Phương - 28 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê Pct=0,44.tg40o + GVHD: Phạm Thu Hương 29,5.tg40o (sin218,43o sin18,43o.cos18,43o.tg14o) + 29,5.cos218,43o.tg14o = 7,61 (T) Thay s vo (6.1) ta cú : K1 = 7,61 PCt = = 0,86 < Kcp = 1,3 Do vy khụng bo m an ton Pgt 8,85 chng trt mỏi kố n nh ta cú th dựng khi phn ỏp o chõn ờ gi n nh 6.2 Tớnh toỏn n nh tng th kố : Tính toán ổn định tổng thể bao gồm:... to mt ct ngang ca thit b bo v mỏi nh Hỡnh 4.2 Đá học lát khan Đá dăm dày 20cm Cát thô dày 20cm Đất thả Đỉnh m=3 Hỡnh 4.2 Kt cu kố lỏt mỏi thng lu ờ 3 Tớnh toỏn kớch thc lp bo v: Trng lng ca hũn ỏ hoc cu kin: Trng lng n nh ca hũn ỏ hoc cu kin kt cu kố cú th xỏc nh theo cụng thc Hudson : SVTH: Lê Hồng Phương - 16 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương 3 B H SD G (4.5) 3 KD... nờn vt liu dựng p ờ, tng ph u l t ỏ sột C hai loi t ny u cú h s thm khụng ln, nhng an ton chng thm cho ờ, ta phi tuõn th cỏc bin phỏp chng thm bao gm: SVTH: Lê Hồng Phương - 14 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương 3 + Cht lng t p ờ phi m bo ch tiờu TK K = 14,5 (KN/m ) v cỏc ch tiờu khỏng ct ca t v h s thm + hn ch thm v gim ỏp lc thm y ngc ca dũng thm cú ỏp trong nn cỏt thụng... mũn phỏ hoi mỏi ờ do dũng chy trn ta b trớ rónh tiờu nc dc theo mộp trong c ờ, chõn mỏi ờ Rónh ny s hng nc t nh v mỏi trờn xung T rónh dc ny, vi khong SVTH: Lê Hồng Phương - 15 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương cỏch 100 (m), b trớ cỏc rónh ngang dn nc xung chõn mỏi di, rónh tiờu nc l rónh lm bng gch xõy, i vi nhng on ờ ó c bo v bng kố lỏt mỏi khụng phi lm rónh tiờu nc mt 4.5.2.. .Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương Bng 4.1 Bng tớnh súng STT i ri (m) Cosi Cos2i ri.Cos2i (m) -6 -45 1660 0,707 0,5 830 -5 -37,5 1390 0,793 0,629 875 -4 -30 1230 0,866 0,75 923 -3 -22,5 1150 0,924... d m Hs (4.6) Trong (4.6) : + d (m) : chiu dy lp ỏ hc lỏt mỏi trờn ờ + d : trng lng riờng ca ỏ, d = 2,95(T/m3) + : trng lng riờng ca nc, = 1(T/m3) SVTH: Lê Hồng Phương - 17 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương + m : h s mỏi dc, m = 3 + Ls: chiu di súng, Ls = 14,34 (m) + Hs : chiu cao súng, (m) Vi h 6,36 0, 444 > 0,125 Vy ly Hs = Hs4% = H s K4% L s 14,34 gD 9,81.1210 ... dng them chỡm, ỏ hc hỡnh thnh hỡnh hỡnh thang vỡ loi ny thớch hp vi loai t nn yu Cu to v kớch thc chõn kố nh Hỡnh 4.3 Hỡnh 4.3 Cu to v kớch thc chõn kố SVTH: Lê Hồng Phương - 18 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương Viờn ỏ di chõn kố phi m bo n nh di tỏc dng ca dũng chy do súng to ra chõn ờ Vn tc cc i ca dũng chy do súng to ra chõn ờ xỏc nh nh sau: Vmax H s L s 4. h sinh(... thm bng mt lp t sột cht bc quanh cng 5 Tớnh toỏn thm qua ờ v nn ờ : 5.1 Tớnh toỏn thỏm n nh theo phng phỏp thu lc : 5.1.1 Xỏc nh ng bo ho trong thõn p : SVTH: Lê Hồng Phương - 19 - Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương 1 Trng hp v s tớnh toỏn : Chn trng hp tớnh toỏn l khi chờnh lch mc nc thng h lu ln nht ú l ng vi mc nc l lch s nm 1971 l 16,16(m) v sau ờ khụng cú nc Ta tớnh vi bi ... 50o 11.023 4.334 3.686 1.339 4.161 3.106 D KT LUN : Đồ án môn học em giúp nắm vững kiến thức môn học thiết kế đê bước tiến hành việc thiết kế đê Tuy cố gắng trình làm có nhiều điều sai sót Kính... 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương 5.3 Kim tra n nh chng y bc tng ph nn h lu : Trên sở đường đo áp dòng thấm có áp ổn định cát, ta tiến hành kiểm tra khả đẩy bục tầng phủ đê. .. sõu 2m Hỡnh Bỡnh vựng xõy dng tuyn (T l : 20000) SVTH: Lê Hồng Phương -3- Lớp 46c3 Đồ án môn học : Thiết kế Đê GVHD: Phạm Thu Hương Hỡnh Mt ct ngang a hỡnh tuyn a cht cụng trỡnh : + Mt ct dc