THIẾT KẾ CỐNG LỘ THIÊN PHỤC VỤ TIÊU NƯỚC, NGĂN TRIỀU VÀ GIỮ NGỌT

Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Đồ án số thiết kế cống lộ thiên a tàI liệu I Cống B Nhiệm vụ: Cống B xây dựng ven sông Y (Vùng chịu ảnh hởng thuỷ triều) để: Tiêu nớc, ngăn triều giữ Diện tích tiêu: 30.000 Các lu lợng mực nớc thiết kế (bảng B): Bảng B: Lu lợng mực nớc cống B Trờng hợp Tiêu nớc Ngăn triều Chỉ tiêu Đề số Qtiêumax (m3/s) Zđồngkhống chế (m) ZsôngTK (m) Zsôngmin (m) Zsôngmax (m) Zđồngmin (m) 40 75 3.60 3.45 -0.05 6.90 0.75 TàI liệu kênh tiêu: Z đáy kênh = -1.00m; Độ dốc mái m = 1,5; Độ nhám n = 0,025; Độ dốc đáy i = 10-4; Tài liệu gió Tần suất P% V(m/s) 28.0 26.0 22.0 20 18.0 30 16.0 50 14.0 Tài liệu địa chất Đất thịt cao độ +1,00 đến -1,00; Đất cát pha từ -1,00 đến -20,00; Đất sét từ -20,00 đến -40,00; Chỉ tiêu lý xem bảng D Bảng D: Chỉ tiêu lý đất cống Loại đất Chỉ tiêu k(T/m3) tn(T/m3) Độ rỗng n tn(độ) bh(độ) SVTH: phạm đình mạnh Thịt Cát pha Sét 1,47 1,70 0,40 19o 16o 1,52 1,75 0,38 23o 18o 1,41 1,69 0,45 12o 10o Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Ctn(T/m2) Cbh(T/m2) Kt(m/s) Hệ số rỗng e Hệ số nén a(m2N) Hệ số không 1,50 1,00 4.10-7 0,67 2,2 0,50 0,3 2.10-6 0,61 2,0 3,50 2,50 1.10-5 0,82 2,3 Thời gian thi công: năm B yêu cầu đồ án Xác định cấp công trình tiêu thiết kế; Tính toán thuỷ lực xác định chiều rộng cống giảI tiêu năng; Chọn cấu tạo phận cống; Tính toán thấm ổn định cống; Chuyên đề: tính toán đáy cống theo phơng pháp dầm đàn hồi; Bản vẽ: ữ vẽ khổ A1, thể mặt cắt dọc, mặt bằng, diện thợng , hạ lu; mặt cắt ngang cống cấu tạo chi tiết Thiết kế cống lộ thiên Phần I: giới thiệu chung I Vị trí, nhiệm vụ công trình: Cống A xây dựng ven sông X để: - Lấy nớc tới cho 60.00 ruộng; - Ngăn nớc sông vào đồng có lũ; - Kết hợp tuyến đờng giao thông với loại xe ữ 10 qua; II Cấp công trình tiêu thiêt kế Cấp công trình ( xác định theo TCXD VN 285:2002) dựa vào điều kiện a) Theo chiều cao công trình loại nền: Chiều cao công trình tra theo TCXD VN 285:2002 so với đối tợng đập bê tông đất Chiều cao công trình: H = (MNLN+ d) Zđk Trong đó: MNLN=Zsôngmax: mực nớc sông thiết kế ZsôngTK = 6,90(m) d: độ vợt cao an toàn d = 1ữ 3(m); lấy d = 1(m) Zđk: cao trình đáy kênh; theo đề Zđk = -1,00(m) Vậy H = (6,90 + 1) (-1,00) = 8,90(m) Tra theo quy phạm ta đợc cấp công trình cấp IV b) Theo nhiệm vụ công trình: Tra bảng 1-2 Cống tiêu nớc cho 30.000 ruộng tra quy phạm công trình câp II Vậy ta chọn cấp công trình cấp II Các tiêu thiết kế: Dựa vào cấp công trình cấp II dựa theo TCXD VN 285:2002 ta xác định đợc: SVTH: phạm đình mạnh Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc - Tần suất lu lợng, mực nớc lớn thiết kế kiểm tra công trình thuỷ tra bảng 4.2: + Tần suất thiết kế %: PTK = 0,5% + Tần suất kiểm tra %: PKT = 0,1% - Tần suất mực nớc lớn sông khai thác - Hệ số vợt tải n = 1,2 ( công trình chịu áp lực đât) - Hệ số điều kiện làm việc:m = 1( công trình bê tông bê tông cốt thép đất đá nửa cứng) - Hệ số tin cậy: Kn = 1,2 (với công trình cấp II) Phần II: tính toán thuỷ lực cống Mục đích: Xác định diện tính toán tiêu (phần lập trình đóng mở cửa cống không yêu cầu đồ án này) I Tính toán kênh hạ lu: Kênh tính toán có đặc trng sau: - Lu lợng cần tiêu lớn Qtiêumax = 75(m3/s) - Kênh tiêu có đặc trng sau: +Chọn độ dốc kênh: i =10-4 +Zđáy kênh = -1,00 +Độ dốc mái m = 1,5 +Độ nhám lòng kênh n = 0,025 TK - h = Zsông Z đáy kênh = 3,45 (-1,00) = 4,45(m) Biết đại lợng tìm B dựa theo phơng pháp đối chiếu với mặt cắt lợi thuỷ lực: Tính trị số f(Rln)= 4m o i = 8,424 10 = 0,00112 với m=1,5 4mo=8,424 Tra Q 75 phụ lục 8-1 Bảng tra thuỷ lực ứng với n=0,025 ta đợc Rln=3,20(m) h Lập tỷ số R ln 4,45 = = 1,3906 Tra phụ lục 8-1 Bảng tra thuỷ lực ứng với 3,20 b = 4,142 m=1,5 ta đợc tỷ số R ln b .R = Vậy B= 4,142 3,2 = 13,25(m); Ta chọn B = 14(m) R ln ln Kiểm tra điều kiện chống xói Ta khống chế Vmaxn.Ho=0,80.4,60=3,58(m) Vậy ta kết luận sơ đồ tính đập tràn đỉnh rộng chảy ngập b Tính bề rộng cống b: Từ công thức đập tràn đỉnh rộng chảy ngập (tra bảng Cumin xem QPTL C8-76) Q=ngb.h 2g(H o h ) (*) Trong đó: n- Hệ số lu tốc chảy ngập, lấy theo trị số hệ số lu lợng m (Tra bảng Cumin Xem QPTL C1-78) Với cửa vào tơng đối thuận m=0,36 tra bảng 14-13 Bảng tra Thuỷ lực ta có n=0,96 g- Hệ số co hẹp bên g=0,5.o + 0,5 Ta giả thiết o=0,95 g=0,975 Thay tất vào biểu thức (*) ta có: Q b= h 2g(H h ) n g o 75 = 10,496(m) =10,5(m) = 0,96.0,975.4,45 2.9,81.(4,60 4,45) Ta phân cống thành khoang, khoang rộng 3,5m Hai mố bên lợn tròn, mố dày 0,8m Hai mố đầu tròn (mố trụ), chiều dày mố trụ d=1(m) SVTH: phạm đình mạnh Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc b = 10,5 = 0,744 b + d 10,5 + 3,6 g=0,5.o+0,5=0,5.0,744+0,5=0,872 Tính hệ số lu tốc n ứng với chiều rộng khoang b=3,5m r 0,8 = 0,228 Ta có tỷ số sau: = b 3,5 b 10,5 = = = 0,745 B 10,5 + 3,6 Tra phụ lục 14-8 với trờng hợp Đập không ngỡng có co hẹp bên bảng tra thuỷ lực ta đợc m=0,366 Tra phụ lục 14-13 bảng tra thuỷ lực ta đợc n=0,972 Tính lại b 75 b= 0,972.0,872.4,45 2.9,81* (4,6 4,45) = 11,59(m) * Kiểm tra lại trạng thái chảy: hn=hh=4,45(m) .v o Ho= H + 2g Trong đó: : hệ số lu tốc lấy =1 Q 75 = = 1,2(m s ) Vo= b.h 14.4,45 1,2 Ho= 4,6 + = 4,67(m) 2.9,81 Tính lu lợng đơn vị: Q 75 q= = = 6,25(m s) b 12 o= Tra phụ lục 9-1 bảng tra thuỷ lực ta đợc hk=1,586(m) h h n 4,45 = = 0,953 > n = 0,7 ữ 0,8 Lập tỷ số: H o 4,67 H o pg h h n 4,45 = = 2,8 > n = 1,2 ữ 1,4 h 1,586 h k k pg Vậy ta kết luận trạng thái chảy cống chảy ngập III Tính tiêu phòng xói: 1.Trờng hợp tính toán: Khi tháo lu lợng qua cống với chênh lệch mực nớc thợng hạ lu lớn Với cống tiêu vùng triều hạ xuống thấp (chân triều); phía đồng mực nớc khống chế Trờng hợp tranh thủ mở hết cửa van để tiêu, lu lợng tiêu qua cống lớn lu lợng tiêu thiết kế Tuy nhiên chế độ không trì đợc thời gian dài: Zthợng lu=Zđồng khống chế=-0,05(m) SVTH: phạm đình mạnh Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Zhạ lu=Zsôngmin=3,6(m) 2.Lu lợng tính tiêu năng: Vì cống đặt gần sông nên nói chung mực nớc hạ lu cống không phụ thuộc vào lu lợng tháo cống Khi Qtt khả tháo nớc lớn ứng với mực nớc tính toán chọn Qtt=Qtiêumax=75(m3/s) 3.Tính toán kích thớc thiết bị tiêu năng: a) Chọn biện pháp tiêu năng: Có thể đào bể xây tờng bể tờng kết hợp Với cống đất, biện pháp đaof bể thờng hợp lứy Khi có tờng kết hợp cần đảm bảo không ảnh hởng đến khả tháo cống ứng với trờng hợp tính toán khảu diện cống Vậy chọn phơng pháp đào bể tiêu b) Tính toán kích thớc kết cấu tiêu tiêu năng: Nền công trình đất, bể tiêu đào sâu đợc Để giải vấn đề này, kết cấu tiêu thiết kế theo kiểu bể tờng kết hợp Eo=Ho=4,66(m); q 6,25 = = 0,654 F(c)= / / 0,95.4,66 E o Tra phụ lục 15-1 (các bảng tính thuỷ lực) ta có: c=0,6226hc=c.Eo=2,901(m); : hệ số dự trữ, =1,05-1,1 chọn =1,05 b1) Xác định chiều cao tờng tiêu năng: - Chiều sâu nớc hạ lu: hh=0,95(m); - Chiều sâu liên hiệp với chiều sâu nớc hạ lu: h q 6,252 0,95 ' o h h = + = + = 2,459(m) h 3 g.h 9,81.0,95 h - Vận tốc trung bình mặt cắt co hẹp sau tờng: q 6,25 v' = = = 2,542(m / s) 'h h ' 2,459 h Cột nớc toàn phần E10 trớc tờng (trong bể) so với đáy hạ lu: v '2 2,542 ' h E =h + = 2,459 + = 2,8239(m) 10 k 2.g.'2 2.9,81.0,952 : Hệ số lu tốc cửa bể, =0,95 Giả thiết tờng làm theo đập tràn thực dụng chảy tự do, không ngập n=1 Cột nớc toàn phần đỉnh tờng tiêu năng: 2/3 2/3 q , 25 H = = = 2,243(m) 10= m ' 2g 0,42 2.9,81 m: Hệ số lu lợng tờng tiêu năng, m=0,40ữ0,42 Chiều cao tờng tới hạn co để nớc nhảy phóng xa dới tờng, dòng chảy qua tờng chảy không ngập, nớc chảy sau tờng nớc nhảy ngập: Co=E10-H10=2,8239-2,2431=0,5808(m) SVTH: phạm đình mạnh Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Để có hiệu tợng nớc nhảy ngập, lấy c=(0,9ữ0,95)co=0,55(m) - Cao trình đỉnh tờng tiêu năng: ZT=-1+0,55=-0,45(m) - Cột nớc hạ lu đỉnh tờng tiêu năng: hn=0,05-(-0,45)=0,5(m) h 'n 0,5 = = 0,223 , tra hệ số ngập ta đợc n=0,929 H 2,243 10 Vậy tờng thành đập tràn chảy ngập Ta tính lại H1 vơi n0,5 g.t g.D Tính đại lợng không thứ nguyên v , v g = 3,8 gt 9,81.21600 v = = 7567,71 Tra QPTL C1-78, ta có v 28 g h = 0,075 v g = 0,53 gD 9,81.200 v = = 2,5 Tra QPTL C1-78, ta có v2 282 g h = 0,003 v Trong đó: t- thời gian gió thổi liên tục t=6.3600=21600(s) Từ hai cặp giá trị tra đợc, ta chọn cặp giá trị nhỏ nhất: gh s V 282 h s = = 0,003 = 0,24(m) g , 81 g V = 0,53 g V 28 v = V g = 0,53 9,81 = 1,51(m) g h = 0,03 v g 9,81.1,512 = = = 3,56(m) 2.3,14 Kiểm tra lại điều kiện sóng nớc sâu: H=4,42(m)>0,5.3,56=1,78(m)thoả mãn điều kiện sóng nớc sông Tính hs5%=K5% h s gD Với = 2,5 K5%=1,72h5%=1,72.0,24=0,413(m) V Độ dềnh cao sóng s SVTH: phạm đình mạnh Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Ta tính tỷ số sau: = 0,8 H k=1,17 (Tra hình P2-4 đồ án thuỷ công) h = 0,067 Vậy s=1,17.0,413=0,483(m) Tính h s: Tính h: V ' D' cos ' (3) g.H ' Trong đó: +V: Vận tốc gió lớn ứng với P=50%, V=14(m/s); +D: Đà sóng ứng với Zsôngmax theo đề D=300(m); +H1: Chiều sâu sau cống(m) H1=Zsôngmax-Zđáy kênh=6,9+1=7,9(m); +: Góc hớng gió thổi với pháp tuyến trục công o trình, =0 cos=1 14 2.300 Thay vào (3) ta có: h= 2.10 .1 = 0,00152(m) 9,81.7,9 Tính s: s=Ks.hs5% h Ks- Tra đồ thị 2-3 phụ thuộc vào tỷ số sau: , H Hs5%- Chiều cao sóng với mức đảm bảo 5% (Tra bảng P2-2: Mức đảm bảo tính toán chiều cao sóng i%- với công trình cấp II ta đơc i=5%) Theo QPTL C1-78, hs5% đợc xác định nh sau: Giả thiết trờng hợp xét sóng nớc sâu H>0,5 ' g.t g.D' Tính đại lợng không thứ nguyên v' , v' h= 2.10 g ' = 5,2 gt 9,81.21600 v' = = 15135 Tra QPTL C1-78, ta có v' 14 g h ' = 0,12 v' g ' = 0,113 gD' 9,81.300 v' = = 15,02 Tra QPTL C1-78, ta có 2 v' 14 g h ' = 0,013 v' Trong đó: t- thời gian gió thổi liên tục t=6.3600=21600(s) Từ hai cặp giá trị tra đợc, ta chọn cặp giá trị nhỏ nhất: SVTH: phạm đình mạnh 10 Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc gh s V 14 h s = = 0,013 = 0,26(m) g , 81 g V = 1,13 g V 28 v = V g = 0,53 9,81 = 1,61(m) g h = 0,013 v g 9,81.1,512 = = = 4,05(m) 2.3,14 Kiểm tra lại điều kiện sóng nớc sâu: H=7,9(m)>0,5.4,05=2,025(m)thoả mãn điều kiện sóng nớc sông Tính hs5%=K5% h s ' gD Với = 15,02 K5%=1,72h5%=1,72.0,26=0,45(m) V Độ dềnh cao sóng s = 0,513 H Ta tính tỷ số sau: k=1,22 (Tra hình P2-4 đồ án thuỷ công) h = 0,084 Vậy s=1,22.0,45=0,55(m) Thay đại lợng vừa tính đợc vào biểu thức (1) (2): Z1=3,45+0,0078+0,483+0,7=4,64(m); Z2=6,9+0,0125+0,55+0,5=7,96(m); Chọn cao trình đỉnh cống Zđình cống=8,0(m) với H=7,9(m); b) Kết cấu tờng: Bao gồm mặt dầm đỡ (ở đỉnh đáy tờng) Khi chiều cao tờng không lớn, cần bố trí hai dầm đỡ Bản mặt đổ liền khối với dầm; chiều cao mặt chọn từ0,1ữ0,3(m) ta chọn 0,2m đợc xác hoá tính toán kết cấu 3.Cầu công tác: nơi đặt máy đóng mở thao tác van Chiều cao cầu công tác cần đảm bảo kéo hết cửa van lên khoảng không cần thiết để đa van khỏi vị trí cống cần thiết Kết cầu cầu bao gồm mặt, dầm đỡ cột chống kích thớc cầu sơ xác định nh sau: Zđỉnh cầu=14,5(m) Mặt cầu rộng:3,2(m) 4.Khe phai cầu thả phai: Thờng bố trí phía đầu cuối cống để ngăn nớc giữ cho khoang cống khô cần sửa chữa Thả khe phai thủ công; Cao trình khe phai +8(m), rộng 1,0(m); Cầu giao thông: Cao trình mặt câu ngang cao trình đỉng cống; bề rộng kết cấu cầu chọn theo yêu cầu giao thông Chọn bề rộng cầu giao thông Bcầu=6(m); Mố cống: Bao gồm mố mố bên mố ta bố trí khe phai khe van Mố dày 1(m), mố bên dày 0,8(m) Khe van, khe phai rộng 0,2(m) Đầu mố trụ lợn tròn r=0,5(m) Chiều cao mố thay thay đổi từ thợng lu hạ lu thuỷ theo mực nớc cao thấp phía Khe lún: cống có bề rộng không lớn nên ta không cần bố trí khe lúc SVTH: phạm đình mạnh 11 Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Bản đáy: Chiều dài đáy cần thoả mãn điều kiện thuỷ lực, ổn định cống yêu cầu bố trí bên Sơ chọn chiều dày đáy t=1,2(m) chiều rộng L=16(m); II Đờng viền thấm: Bao gồm đáy cống, sân trớc, cừ, chân khay Kích thớc đáy cống chọn Các phận khác chọn nh sau: Sân trớc: Chọn vật liệu làm sân trớc đất sét + Chọn chiều dài sân: Ls=(3ữ4)H Trong đó: H-là chiều cột nớc tác dụng lên cống: H=ZsmaxZđồng min=6,9-0,75=6,15(m) Ta thờng chọn Ls=16(m) + Chiều dày sân trớc: Do làm đất sét thờng làm chiều dày thay đổi từ đầu đến cuối sân Chiều dày đầu sân thờng lấy theo điều kiện cấu tạo t 10,6(m) chọn t1=0,8(m) Chiều dày cuối sân xác định theo yêu cầu chống thấm t = H [ J] Trong đó: H- Độ chênh lệch cột nớc hai mặt sân (trên dới) [J]- građien thấm cho phép vật liệu làm sân Sơ ta chọn t2=1,2(m) Cừ chống thấm: a) Vị trí đặt: Khi cống chị tác dụng đầu nớc chiều, thờng đóng cừ đầu đáy Trờng hợp cống chịu đầu nớc hai chiều, đóng cừ phía đầu nớc cao hơn: Khi cần kiểm tra ổn định cống chiều cột nớc thay đổi (cừ làm tăng áp lực đầy ngợc đáy) Ngoài nhiều trờng hợp không cần đóng cừ Điều cần luận chứng tính toán ổn định cống kiểm tra độ bền thấm Do cống chịu tác dụng cột nớc hai chiều nên ta đóng hai hàng cừ Một hàng đầu đáy hàng b) Chiều sâu đóng cừ: Phụ thuộc vào chiều dày tầng thấm, vật liệu làm cừ điều kiện thi công Khi tầng thấm dày ta làm cừ treo Chiều sâu đóng cừ hàng thứ 4(m), hàng thứ hai 7(m); Chân khay: hai đầu đáy cần làm chân khay cắm sâu vào để tăng ổn định góp phần làm kéo dài đờng viền thấm Thoát thấm nớc: Các lỗ thoát nớc thấm thờng bố trí sân tiêu năng; dới sân phải bố trí tầng lọc ngợc Đờng viền thấm đợc tính đến vị trí bắt đầu có tầng lọc ngợc Trờng hợp cống làm việc với cột nớc chiều, sử dụng đoạn sân tiêu không đục lỗ (đoạn giáp đáy) Đoạn đóng vai trò nh sân trớc ngắn cột nớc đổi chiều Đoạn ta chọn dài 3(m); Sơ đồ kiểm tra chiều dài, đờng viền thấm Theo công thức LttC.H Trong đó: Ltt- chiều dài tính toán đờng viền thấm tính toán theo phơng pháp Len L Ltt=Lđ+ n m Lđ- Chiều dài tính toán đoạn thẳng đứng đoạn xiên với phơng ngang góc lớn 45o Lđ=2+2.7+0,8 2+2.4+0.8+0.8=27,86(m); 12 SVTH: phạm đình mạnh Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Ln- Chiều dài tổng cộng đoạn nằm ngang Ln=(16-0,8.2)+16=30,4(m) m- Hệ số phụ thuộc vào số hàng cừ có sơ đồ đờng viền thấm Với hàng cừ m=2,5 30,4 Ltt=27,86+ 2,5 =40,02(m) C- Hệ số phụ thuộc đất nền, tra theo bảng P3-1 ta có C=6 H- Độ chênh cột nớc lớn trớc sau cống, H=6,15(m) Vậy Ltt=3,82(m)>C.H=36,9(m) Đảm bảo yêu cầu tính toán iii) nối tiếp cống với thợng, hạ lu 1 Nối tiếp thợng lu: Góc mở tờng phía trớc, chọn với tg = ta lấy o 1=14 Hình thức tờng cống phụ thuộc vào quy mô cống, chọn tờng thẳng nối tiếp với kênh thợng lu Đáy đoạn nối tiếp thợng lu cần có lớp phủ chống xói (bằng đá xây dày 0,30,5(m)) Chiều daì lớp phủ khoảng (3-5)H 1, H1 chiều sâu nớc chảy vào cống H1=3,6+1=4.6(m) Ta chọn Lst=16(m), đợc xây đá chiều dày 0,4(m) Nối tiếp hạ lu: - Tờng cánh: Hình thức chọn nh tờng cánh thợng lu, song góc mở chọn nhỏ hơn, 1 ta lấy 2=11o Tờng phẳng, thẳng, chiều dài tờng kéo thờng lấy nhỏ tg = dài đến hết bể tiêu - Sân tiêu năng: Làm bê tống đổ chỗ có bố trí lỗ thoát nớc Chiều dày sân xác định theo công thức Đômbrôpxki: T= 0,15.V1 h1 Trong đó: V1,h1 lu tốc chiều sâu chỗ đầu đoạn nớc nhảy Q tt 75 V1= h b = 0,703.14 = 7,62(m / s) ts=0,15.7,62 0,703 =0,958(m) Vậy ta chọn ts=1(m) - Sân sau: làm đá xếp bê tông đục lỗ thoát nớc, phía dới có tầng đệm theo hình thức lọc ngợc Chiều dài sân sau xác định theo kinh nghiệm: Lss= K q H Q Trong đó: q- lu lợng đơn vị cuối sân tiêu q= B dk = 75 = 4,2857(m) 17,5 H=Zđồng -Zsông =3,6+0,05=3,65(m); k- hệ số phụ thuộc vào tính chất lòng kênh K=12 Lss=12 4,2857 3,65 = 34,344(m) Vậy ta chọn Lss=35(m); Phần 4: tính toán thấm dới đáy cống khống chế SVTH: phạm đình mạnh 13 Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc I Những vấn đề chung Mục đích: Xác định lu lợng thấm q, lực thấm đẩy ngợc lên đáy cống Wt, gradien thấm J đặc điểm cống yêu cầu tính Wt, J Trờng hợp tính toán: Khi chênh lệch mực nớc thợng hạ lu lớn H=Zsmax-Zđmin=6,9-0,75=6,15(m) Phơng pháp tính: Tính thấm phơng pháp vẽ lới tay II Tính thấm cho trờng hợp chọn Vẽ lới thấm: Dùng lới thấm xác định đặc trng dòng thấm: Wt,Jra Theo sơ đồ lới thấm vẽ ta có số dải n=24 dải số ống dòng 7ống - Cột nớc thấm tính toán qua dải là: H = H 6,15 = = 0,256(m) n 24 - Cột nớc thấm điểm x cách đờng cuối i dải là: hx = i.H = 0,256.i n Ta tính đợc cột nớc thấm điểm M cuối đáy (sát với sân tiêu năng) là: HM=0,256.15=3,84(m) Tại điểm N đầu đáy: HN=0,256.11,3=2,98(m) Từ ta tính tổng áp lực thấm lên đáy là: h + hN Ư W = n M Láy = 54,56 th Xác định Gradien thấm: Gradien thấm ô lới có trung đoạn S là: H = H S Dựa vào biểu đồ ta vẽ đợc biểu đồ gradien thấm cửa ra: STT 1,6 1,9 2,4 2,5 2,6 S J 0,16 0,134 0,106 0,102 0,098 II Kiểm tra độ bền thấm (Tính toán theo TCVN 4253-86) Kiểm tra độ bền thấm chung J tb 2,8 0,0914 tb JK Kn Trong đó: Jtb- gradien cột nớc trung bình vùng thấm tính toán J tb = H Ttt i Với +H- cột nớc tác dụng H=6,15(m) +Ttt- chiều sâu tính toán nền, phụ thuộc vào trị số hình chiếu ngang L o hình chiếu đứng So đờng viền thấm Ta có Lo=32(m), So=11(m)Lo/So=2,9 tra bảng (3-1) giao trình thuỷ công tập ta tính Ttt=0,8So+0,5Lo=0,8.11+0,5.32=24,8(m) +- tổng hệ số sức cản đờng viền thấm tính theo phơng pháp Trugáep SVTH: phạm đình mạnh 14 Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc a) Bộ phận cửa vào, cửa ra: - Bộ phận cửa vào: a v=0,44+ T + c o SVTH: phạm đình mạnh 15 Lớp 44c1-ĐHTL [...]... tính đợc vào biểu thức (1) và (2): Z1=3,4 5+0 ,007 8+0 ,48 3+0 ,7=4,64(m); Z2=6, 9+0 ,012 5+0 ,5 5+0 ,5=7,96(m); Chọn cao trình đỉnh cống là Zđình cống= 8,0(m) với H=7,9(m); b) Kết cấu tờng: Bao gồm bản mặt và dầm đỡ (ở đỉnh và đáy tờng) Khi chiều cao tờng không lớn, chỉ cần bố trí hai dầm đỡ Bản mặt đổ liền khối với dầm; chiều cao bản mặt chọn từ0,1ữ0,3(m) ta chọn là 0,2m và đợc chính xác hoá bởi tính toán kết cấu... đặt máy đóng mở và thao tác van Chiều cao cầu công tác cần đảm bảo khi kéo hết cửa van lên vẫn còn khoảng không cần thiết để đa van ra khỏi vị trí cống khi cần thiết Kết cầu cầu bao gồm bản mặt, dầm đỡ và các cột chống kích thớc của cầu sơ bộ xác định nh sau: Zđỉnh cầu=14,5(m) Mặt cầu rộng:3,2(m) 4.Khe phai và cầu thả phai: Thờng bố trí phía đầu và cuối cống để ngăn nớc giữ cho khoang cống khô ráo khi... vì cống có bề rộng không lớn lắm nên ta không cần bố trí khe lúc SVTH: phạm đình mạnh 11 Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc 8 Bản đáy: Chiều dài bản đáy cần thoả mãn các điều kiện thuỷ lực, ổn định của cống và yêu cầu bố trí bên trên Sơ bộ chọn chiều dày bản đáy t=1,2(m) và chiều rộng là L=16(m); II Đờng viền thấm: Bao gồm bản đáy cống, sân trớc, các bản cừ, chân khay Kích thớc bản. .. Ltt=L + n m Lđ- Chiều dài tính toán các đoạn thẳng đứng và các đoạn xiên với phơng ngang một góc lớn hơn hoặc bằng 45o Lđ= 2+2 . 7+0 ,8 2 2+2 . 4+0 . 8+0 .8=27,86(m); 12 SVTH: phạm đình mạnh Lớp 44c1-ĐHTL Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Ln- Chiều dài tổng cộng các đoạn nằm ngang Ln=(16-0,8.2 )+1 6=30,4(m) m- Hệ số phụ thuộc vào số hàng cừ có trong sơ đồ đờng viền thấm Với 2 hàng cừ m=2,5 30,4 Ltt=27,8 6+ 2,5... ổn định cống và kiểm tra độ bền thấm của nền Do cống chịu tác dụng của cột nớc hai chiều nên ta đóng hai hàng cừ Một hàng ở đầu bản đáy và một hàng b) Chiều sâu đóng cừ: Phụ thuộc vào chiều dày tầng thấm, vật liệu làm cừ và điều kiện thi công Khi tầng thấm dày ta làm cừ treo Chiều sâu đóng cừ hàng thứ nhất là 4(m), hàng thứ hai là 7(m); 3 Chân khay: ở hai đầu bản đáy cần làm chân khay cắm sâu vào nền... cống khô ráo khi cần sửa chữa Thả khe phai bằng thủ công; Cao trình khe phai +8 (m), rộng 1,0(m); 5 Cầu giao thông: Cao trình mặt câu ngang cao trình đỉng cống; bề rộng kết cấu cầu chọn theo yêu cầu giao thông Chọn bề rộng cầu giao thông Bcầu=6(m); 6 Mố cống: Bao gồm mố giữa và mố bên trên mỗi mố ta bố trí khe phai và khe van Mố giữa dày 1(m), mố bên dày 0,8(m) Khe van, khe phai rộng 0,2(m) Đầu mố trụ... cột nớc trung bình trong vùng thấm tính toán J tb = H Ttt i Với +H- cột nớc tác dụng H=6,15(m) +Ttt- chiều sâu tính toán của nền, nó phụ thuộc vào trị số hình chiếu ngang L o và hình chiếu đứng So của đờng viền thấm Ta có Lo=32(m), So=11(m)Lo/So=2,9 tra bảng (3-1) giao trình thuỷ công tập 1 ta tính Ttt=0,8So+0,5Lo=0,8.1 1+0 ,5.32=24,8(m) +- tổng hệ số sức cản của đờng viền thấm tính theo phơng pháp Trugáep... 2,5 =40,02(m) C- Hệ số phụ thuộc đất nền, tra theo bảng P3-1 ta có C=6 H- Độ chênh cột nớc lớn nhất trớc và sau cống, H=6,15(m) Vậy Ltt=3,82(m)>C.H=36,9(m) Đảm bảo yêu cầu tính toán iii) nối tiếp cống với thợng, hạ lu 1 1 1 Nối tiếp thợng lu: Góc mở của tờng về phía trớc, chọn với tg = ta lấy 3 4 o 1=14 Hình thức tờng cống phụ thuộc vào quy mô cống, chọn tờng thẳng nối tiếp với kênh thợng lu Đáy... = 0,256.i n Ta tính đợc cột nớc thấm tại điểm M cuối bản đáy (sát với sân tiêu năng) là: HM=0,256.15=3,84(m) Tại điểm N ở đầu bản đáy: HN=0,256.11,3=2,98(m) Từ đó ta tính tổng áp lực thấm lên bản đáy là: h + hN Ư W = n M Láy = 54,56 th 2 Xác định Gradien thấm: Gradien thấm tại ô lới bất kỳ có trung đoạn là S sẽ là: H = H S Dựa vào biểu đồ này ta vẽ đợc biểu đồ gradien thấm tại cửa ra: STT 1 2 3 4 5... lệch cột nớc giữa hai mặt sân (trên và dới) [J]- građien thấm cho phép của vật liệu làm sân Sơ bộ ta chọn t2=1,2(m) 2 Cừ chống thấm: a) Vị trí đặt: Khi cống chị tác dụng của đầu nớc một chiều, thờng đóng cừ ở đầu bản đáy Trờng hợp cống chịu đầu nớc hai chiều, có thể đóng cừ ở phía đầu nớc cao hơn: Khi đó cần kiểm tra sự ổn định của cống khi chiều cột nớc thay đổi (cừ làm tăng áp lực đầy ngợc bản đáy) Ngoài ... hồi; Bản vẽ: ữ vẽ khổ A1, thể mặt cắt dọc, mặt bằng, diện thợng , hạ lu; mặt cắt ngang cống cấu tạo chi tiết Thiết kế cống lộ thiên Phần I: giới thiệu chung I Vị trí, nhiệm vụ công trình: Cống A... đại lợng vừa tính đợc vào biểu thức (1) (2): Z1=3,4 5+0 ,007 8+0 ,48 3+0 ,7=4,64(m); Z2=6, 9+0 ,012 5+0 ,5 5+0 ,5=7,96(m); Chọn cao trình đỉnh cống Zđình cống= 8,0(m) với H=7,9(m); b) Kết cấu tờng: Bao gồm... trình tiêu thiết kế; Tính toán thuỷ lực xác định chiều rộng cống giảI tiêu năng; Chọn cấu tạo phận cống; Tính toán thấm ổn định cống; Chuyên đề: tính toán đáy cống theo phơng pháp dầm đàn hồi; Bản