http://www haquangnguyen.co.cc ĐỒ ÁN SỐ 2
THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT
ĐỀ BÀI : C16
A TÀI LIỆU CHO TRƯỚC
Ư Nhiệm vụ công trình Hồ chứa nước H trên sông S đảm nhiệm vụ sau : 1 Cấp nước tưới cho 1650 ha ruộng đất canh tác
2 Cấp nước sinh hoạt cho 5000 dân
3 Kết hợp nuôi cá ở lòng hồ, tạo cảnh quan môi trường, sinh thái và phục vụ du lịch
IƯ Các công trình chủ yếu ở khu đầu mối 1 Một đập chính ngăn sông
2 Một đập tràn tháo lũ
3 Một cống đặt dưới đập để lấy nước HIƯ Tóm tắt một số tài liệu cơ bản
1 Địa hình : cho bình đồ vùng tuyến đập 2 Địa chất:
Cho mặt cắt địa chất dọc tuyến đập, chỉ tiêu cơ lý của lớp bồi tích lòng sông trong bảng 1 Tầng đá gốc rắn chắc mức độ nứt nẻ trung bình, lớp phong
hóa dày từ 0,5 + 1m
3 Vật liệu xây dựng
Đất : Xung quanh vị trí đập có các bãi vật liệu A (trữ lượng 800.000 mỶ, cự ly 800m); B ( trữ lượng 600.000 m’, cự ly 600 m ) ; C ( trữ lượng 1 km ) Chất đất là loại pha cát, thấm nước tương đối mạnh, các chỉ tiêu như ở bảng 1 Điều kiện khai thác bình thường
Đất sét: có thể khai thác tại vị trí cách đập 4 km, trữ lượng đủ làm thiết bị chống thấm
Đá: Khai thác ở vị trí cách công trình § km, trữ lượng lớn, trữ lượng đảm bảo đắp đập, lát mái Một số chỉ tiêu cơ lý: @ = 32”; n= 0,35 ( của đống đá ); ¥, =2,5 T/m? (cua da)
Trang 2L/W WW GUY DL COLL Bảng 1 — Chỉ tiêu cơ lý của đất nền và vật liệu đắp đập Chỉ tiêu HS @ (độ) C(T/m”) rốn | Độ ẩm Tự |Bão [Tự |Bão |Ý k Loại 8 WH nhién | hoa nhién | hoa (T/m') | (m/s) n Dat đấp dap 0,35} 20 23 20 | 3,0 | 2,4 | 1,62 | 10° (ché bi) Sét (ché bi) | 0,42} 22 17 13 5,0 3,0 1,58 | 4.10° Cat 0,40 18 30 27 0 0 1,60 | 10% Đất nền 0,39] 24 26 22 1,0 0,7 1,59 | 10° Bảng 2-Cấp phối cua cdc vat liéu dap dap Pw dio dso đạp Đất thịt pha cát 0,005 0,05 0,08 Cát 0,05 0,35 0,40 SÓI 0,5 3,00 5,00 4.Đặc trưng hồ chứa
Trang 3— 1.11
5, Tài liệu thiết kế cống
- Lưu lượng lấy nước ứng với mực MNDBT và MNC (Q,,) : bang 3 - Mực nước khống chế đầu kênh tưới : bảng 3
- Tài liệu về kênh chính: hệ số máim =1,5; độ nhámn=0,025; độ dốc đáy: i = (3+ 5) x 10 B/ NỘI DUNG THIẾT KẾ 1/ Thuyết mỉnh - Phân tính chọn tuyến đập , hình thức đập; - Xác định kích thước cơ bản của dập; - Tính toán thấm và ổn định; - Chọn cấu tạo chi tiết 2/ Bản vẽ - Mặt bằng đập;
- Cắt dọc đập ( hoặc chính diện hạ lưu );
Trang 4_— 1 BÀI LÀM A/ NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG L/ Nhiệm vụ công trình
Hồ chứa nước H trên sông S đảm nhiệm vụ sau : 1 Cấp nước tưới cho 1650 ha ruộng đất canh tác 2 Cấp nước sinh hoạt cho 5000 dân
3 Kết hợp nuôi cá ở lòng hồ, tạo cảnh quan môi trường, sinh thái và phục vụ du lịch
II/ Chọn tuyến đập :
Dựa vào bình đồ khu đầu mối đã cho, phân tích các điều kiện địa hình cụ thể (địa hình, địa chất, vật liệu địa phương ) chọn tuyến đập B - B là hợp lý
II Chọn loại đập :
Qua phân tích các điều kiện địa hình, địa chất, tình hình cung cấp vật liệu tại chỗ, ta chọn phương án xây dựng đập đất để tận dụng vật liệu sẵn có của địa phương nơi xây dựng công trình
IV/ Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế 1/ Cấp công trình:
Theo quy phạm thiết kế đập đất đầm nén, cấp công trình được xác định từ 2 điều kiện:
Theo chiêu cao công trình và loại nền
Chiều cao đập sơ bộ xác định theo công thức:
Vđinh đập = ( MNLTK + d ) = MNDBT + Hmax + d) = 146 + 3 + 3 =152m
Chiều cao công trình = V dinh dap — V day công trình
152 - 104 = 48(m)
Với chiều cao đập sơ bộ tính Hạ = 40m, đập sử dụng vật liệu địa phương tra trong phụ lục P1-1 được công trình cấp II
Theo nhiệm vụ của công trình và vai trò của công trình trong hệ thống Tra trong bảng P 1-2 (Đồ án thuỷ công)
Trang 5_— 1.1
Theo quy phạm chọn cấp công trình có mức độ quan trọng hơn Như vậy công trình được xác định là công trình cấp II
2/ Cac chỉ tiêu thiết kế:
Từ cấp công trình xác định được
- Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất (Bảng PI-3): P=1% - Hệ số tin cậy (Bảng P1-6): K =1,2 - Tần suất gió lớn nhất tính toán (Theo QP TCVN - C1-78): P=4% - Gió bình quân lớn nhất: P=50% (áp dụng đối với tất cả mọi cấp công trình)
- Các mức đảm bảo sóng(Bảng P2-1) : P=30% - Độ vượt cao của đỉnh đập trên đỉnh sóng Hệ số an toàn ổn định trượt với tổ hợp lực cơ bản và đặc biệt (Theo QPVN 11-77) : a=0.5m; a=0.4m B CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP: I/Dinh dap 1/.Cao trình đỉnh đập: Theo quy phạm thiết kế đập đất đầm nén cao trình đỉnh đập được xác định theo 2 cấp mực nước a Theo mực nước dâng bình thường: Vạa =MNDBT + Ah+h¡+a (1-1) b Theo mực nước dâng gia cường:
V «a= MNDGC + Ah’ +h’, +a’ (1-2)
Trong đó: Ah va Ah’ : D6 dénh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất
h, va h’, : Chiéu cao séng leo (có mức bảo đảm 1% ) ứng với gió tính
toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất
a =0,5m, a=0,4m
Trang 6_— 1 V: Vận tốc gió tính toán lớn nhất (m/s) Tra theo bảng P 2-1 với tần suất ø1ó lớn nhat P = 4% thi V = 30m/s D = 2000 m - Đà sóng ứng với MNDBT g = 9,81 Gia tốc trọng trường H: Chiều sâu mực nước thượng lưu đập H =VWwngr - Vay aạy = 146 - 104 = 42m
a: Géc kẹp giữa trục dọc của hồ và hướng gió.Theo tài liệu trắc đạc , ø1ó tính tốn là vơ hướng , nên ta chọn hướng bất lợi ø=0
Thay các trị số vào (1-3) : _¢ 307.2000
Ah = 2.10 0 1=0,367(m)
* Xác định chiều cao sóng ứng với mức bảo đảm sóng 1% h ¡ạ,
Trang 8=1 , Ta duoc K,., = 2,0
h ;„ = 2,0 0,872 = 1,788 (m)
Hệ số K;,K; tra ở bảng P 2-3 ŒT ĐATC, phụ thuộc vào đặc trưng lớp gia cố mái và độ nhám tương đối trên mái Tra được K, =1,0; K,= 0,9 Hé sé K, tra 6 bang P2-4 GT DATC, phu thuộc vận tốc gió và hệ só mái m : K,= 1,5 Hệ số K, tra ở hình P2-3 GT ĐATC, phụ thuộc vào hệ số mái m và trị số 4 1% VớI: Bh Sơ bộ chọn m = 4 Tra duoc K,= 1,3 Thay các dai lượng vào (1-4) => h„=l1.0,9 1,5 1,3 1,788 = 3,138 (m) Thay các số liệu tính tốn trên vào cơng thức xác định cao trình đính đập : Vạ¿¿ =MNDBT + Ah +h¡+ a V aa =144 + 0,007 + 2,457 + 0,5 = 146,96 (m) lấy tròn Vạz=147 m b, Xác định Áh và h„, ứng với gió bình quân lớn nhất V ung
Trang 9==ễễễễƑ (ii WW LU SUV CUCL
œ: Góc kẹp giữa trục dọc của hồ và hướng gió Theo tài liệu trắc đạc, ø1ó tính tốn là vơ hướng , nên ta chọn hướng bất lợi ø=0 Thay các trị số vào (1-3) _¢ 127.1800 9,81.43 Ah =2.10 1=0,0012(m) Xác dinh h’, Theo QPTL C-1-78, chiều cao sóng leo có mức bảo đầm 1% xác định như sau h? io =K1.Ky.K3-Ky beep Trong đó : h ;„ - Chiều cao sóng với mức bảo đảm 1% K;,,K›,K:,K, : Các hệ số
h,¡„ xác định như sau ( Theo QPTL C1-78 )
Giả thiết rằng trường hợp đang xét là sóng nước sâu H>0,5 2` (1-5)
Tính các đại lượng không thứ nguyên : ee ; 7 2
Trang 10——==>$ỳễ-säằăằ——ÌÍ(|).//1L1.\ Ì:()()1((/11,111/\C1LCO.CC 161V 1,61.12 T= = 1,969(m) g 981 2 z - 0,018.12 =0264 9,81 Trị số 2 dược xác định theo công thức sau 1S (m) (1-6) 9 81.1,969? 2.314 A= = 6,06 (m) Kiém tra diéu kién (1-5)’ H=43>0,5 2’ =0,5 6,06 = 3,03 (m) Vậy ta giả thiết tính toán theo sóng nước sâu là đúng Tính h„ =Kiz.h, q-7) Trong đó K,., tra ở đồ thị Hình P2-2 GT ĐATC ứng đại lượng T =1226 Ta được K.„ = 2,05 h¡„ = 2,05 0,264 = 0,541 m
Hệ số K,,K, tra 6 bang P2-3 GIDATC, phu thuéc vao dac trưng lớp gia cố mái và độ nhám tương đối trên mái Tra được K; = 1,0 ; K;= 0,9 Hệ số K; tra ở bảng P2-4 GTĐATC, phụ thuộc vận tốc gió và hệ só mái m : K¿= 1,1 Hệ số K, tra ở hình P2-3 GTĐATC, phụ thuộc vào hệ số mái m và trị số ` 51% A = 6,06 = 11,20; hog, 9,541 Tra ta được K,= 1,3 Thay các đại lượng vào (1-4)' h „„=1.0,9 1,1 1,3 0,541 =0,70m
Trang 11L/W WW UV CTL COC Vaa=MNDGC + Ah’ +h’, +a’
Via =147 + 0,0012 + 0,70 + 0,4 = 148,1(m)
So sánh kết quả tính toán xác định cao trình đỉnh đập ứng với 2 mực nước theo quy phạm trên, để thiên về an toàn chọn cao trình đỉnh đập:
Z„= 148,1(m)
2/ Chiêu rộng đỉnh đập
Do thiết kế không có yêu cầu giao thông ta có thể chọn bề rộng đỉnh đập cho phù hợp với cấu tạo và thi công cũng như khai thác, quản lí và sửa chữa đập dễ dàng
Ta chọn bề rộng đỉnh đập B = 5 m (trong đó có kể đến chiều dày tường
nghiêng )
II/ Mái đập và cơ đập
1/ Mái đập : Sơ bộ tính theo công thức kinh nghiệm, Mái thượng lưu: m; =0,05.H+2,0 Mái hạ lưu : m;=0,05.H+1,5 Trong đó: H là chiều cao đập
H= V ginn aan-V aay aap = 148,1 - 104 = 44,1m
Thay vao cac cong thifc ta duoc: m, = 0,05 44,1 + 2,0 = 4,2;m, = 0,05 44,1 + 1,5 = 3.70
Ta chọn sơ bộ mái như sau:
Mái thượng lưu : m, =4,0 Mái hạ lưu : m, = 3,50 2/ Co dap :
Theo kinh nghiệm những đập cao trên 10m thì trên mái đập nên bố trí các cơ để làm đường đi lại kiểm tra, quản lý, đặt rãnh thoát nước mưa Cơ đập
có tác dụng làm tăng thêm độ ổn định cho mái, tập trung và thoát nước mưa đồng thời bảo đảm thuận lợi cho quá trình thi công, phục vụ tốt cho quá trình quản lý, vận hành và phòng chống lũ sau này Trong điều kiện đồ án này chiều cao đập đã tính toán được Hạ = 44,1m ta bố trí như sau:
Mái thượng lưu không bố trí cơ m= 4,0
Mái hạ lưu bố trí một cơ có bề rộng mặt cơ B,„=2m, cao trình đỉnh cơ 131 m, trên đỉnh cơ bố trí một rãnh tập chung nước chạy dọc theo chiều dài
Trang 12L/W GUY YEN COLL
đập, nối tiếp với các rãnh thoát nước ngang được bố trí chạy theo chiều mái
đập
III/ Thiết bị chống thấm
Theo tài liệu cho, đất đắp đập và nền có hệ số thấm khá lớn nên cần có thiết bị chống thấm cho đập và cho nền
Theo mặt cắt dọc tuyến đập đã cho tầng thấm dày T = 5 m Như vậy chiều dày tầng thấm nước tương đối mỏng Ta chọn hình chống thấm kiểu tường nghiêng + chân răng Vật liệu làm chân răng là đất sét khai thác tại vị trí cách vị trí xây dựng đập 4 Km theo như tài liệu đã cho, chân răng được cắm sâu xuống nền đá 1m Kích thước cơ bản của tường nghiêng và chân răng được chọn như sau:
1/ Chiều dày tường nghiêng :
Trên đỉnh : ồ,> 1,0 m Ta chọn =1,0 m
- 4s ` 1 1 z N LA ^ ^ ⁄
Dưới đáy : thường ồ; = (+ 4) H trong đó H là chênh lệch cột nước thấm trước và sau tường, nhưng không nhỏ hơn 3m Do chưa xác định được độ chênh lệch cột nước thấm trước và sau tường nên sơ bộ chọn chiều dày đáy tường nghiêng theo yêu cầu cấu tạo
é, =3m
2 Cao trình đỉnh tường : chọn bằng với mặt đập = + 148,1m 3 Chiều dày chân răng:
Để đảm bảo nối tiếp giữa tường nghiêng và chân răng tương đối thuận đồng thời chiều dày chân răng không quá lớn ta kéo dài tường nghiêng xuống phía dưới nền một khoảng sao cho chiều dày chân răng bằng với chiều dày đáy tường nghiêng ðtn =3m
IV/ Thiết bị thát nước thân đập 1/ Mục đích:
Do có sự chênh lệch mực nước thượng hạ lưu đập, trong đập xuất hiện dòng thấm Các dòng thấm này nếu mạnh sẽ gây ra những hiện tượng bất lợi cho đập như trôi đất, xói mòn, xạt lở mái đập và có khả năng gây phá huỷ đập Do vậy ta phải có các biện pháp làm giảm áp lực thấm bằng cách lắp đặt thiết bị thoát nước nhằm đưa dòng thoát ra hạ lưu đập được dễ dàng và an toàn, hạ thấp đường bão hồ khơng cho dịng thấm thoát ra ở mái hạ lưu gây sạt lở mái dốc, đưa dòng thấm vào vật thoát nước tăng ổn định cho đập
Trang 13^—————————— ï((n./xwV,lha101ug1LgL voi c0,cC a, Phan lòng sông :
Ứng với mặt cắt lòng sông là trường hợp hạ lưu đập có nước Tuy nhiên
theo tài liệu đã cho mực nước hạ lưu lớn nhất Vựnyy= +112,5 m vậy so với cao trình đỉnh đập mực nước hạ lưu không lớn lắm nên ở đây chọn hình thức thoát nước kiểu lăng trụ Cao trình đỉnh lăng trụ chọn cao hơn mực nước hạ lưu lớn nhất để đảm bảo trong mọi trường hợp đường bão hồ khơng đi xuyên qua mái hạ lưu Trong đồ án này dựa vào kinh nghiệm đã có từ những công trình đã đưa vào sử dụng ta chọn cao trình đỉnh lăng trụ thoát nước cao hơn mực nước hạ lưu lớn nhất 1,5m
V đỉnh lăng trụ = 112,5 + 1,5 = +114m
Bề rộng của đỉnh thiết bị thoát nước B,„ =2 m Khối lăng trụ được xếp bằng đá hộc hệ số mái chọn như sau:
Hệ số mái phía hạ lưu m,=2.0
Hệ số mái phía thượng lưu mạ = 1,5
Để đảm bảo không xảy ra hiện tượng trôi đất tại phần tiếp giáp giữa thân đập và vật thoát nước ta bố trí tầng lọc ngược (Chi tiết xem trong bản vẽ)
b, Phần trên sườn đổi :
Từ cao trình +11,4m trở lên (Từ cao trình đỉnh lăng trụ) ứng với trường hop hạ lưu đập không có nước, để tiết kiệm vật liệu mà vẫn đảm bảo an toàn ta bố trí thiết bị thoát nước kiểu áp mái Cao trình đỉnh của thiết bị thoát nước kiểu áp mái luôn cao hơn điểm ra của đường bão hoà ứng với từng vị trí cụ thể là 0.5m
C/ TÍNH THẤM QUA ĐẬP ĐẤT VÀ QUA NỀN I-nhiệm vụ và trường hợp tính toán
1.Mục đích:
Trang 14— 1.11 Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu là mực nước mm tương ứng; thiết bị chống thấm thoát nước làm việc bình thường
Thượng lưu là MNL TK, hạ lưu là mực nước max tương ứng Ở thượng lưu mực nước rút đột ngột
Trường hợp thiết bị thoát nước làm việc không bình thường Trường hợp thiết bị chống thấm bị hỏng
(Trong đồ án này chỉ tính toán với trường hợp thứ nhất) 3/ Các mặt cắt tính toán : Tính với 2 mặt cắt đại biểu
Mặt cắt lòng sông ( chỗ tầng thấm dày nhất ) ứng với cao trình đáy đập + 104 (m) Mặt cắt sườn đồi ( đập trên nền không thấm ) ứng với cao trình đáy đập +112,5(m) II/.Tính thấm cho mặt cắt ở lòng sông 1/ Tính cho trường hợp MNDBT: Tại mặt cắt này có tầng thấm dây 5 m ( Theo cắt dọc đã cho ) Các số liệu phục vụ tính toán
Tại vị trí thấp nhất của lòng sông Vđáy sông = 104 m
Cao trình đỉnh đập so với cao trình đáy sông H = 148,1 - 104 = 44,1 h¡ Là độ sâu nước trước đập h;= 40m ; m,=40; mạ = 3,375
Trang 15Lh WWW OUP UY ONCOL Sơ đồ tính toán như sau: = MNTL +144m V/⁄⁄⁄⁄⁄⁄///////////////////////////////, ⁄⁄⁄⁄⁄⁄⁄ z—— 4i ————————— Ht
Dùng phương pháp phân đoạn để tính Bỏ qua độ cao hút nước a, ở cuối đòng thấm, lưu lượng đơn vị q và độ sâu h; sau tường nghiêng được xác định từ hệ phương trình sau: h, -h?›-Z?›; h,-h + _ ~T) 26 sin & t q=k,.( h,’ —h,° ak (h, —h,)T “2(L-mh,) " L+0,44T -m,'h, q=K Thay các trị số vào phương trình trên ta có : 407 —h‡ —1,94” „ (40—h,).5 q=4.10 2.2,0.sin 14°20' 4 40” —h2 40—h q=10” _ a0" hs 2(229—4.h ) 1079 294+0,44.5 —1,5.8,5 0-5, Lập bảng tính thử dần ta được kết quả : q = 5,43.10” (m?⁄s); h; = 17,56 m Phương trình đường bão hoà trong hệ trục toạ độ XOY: (Toa d6 trong hình vẽ) ? 2 2 2
yap Bate y= hins6t LEE BS 5 = (508-105
Trang 16——==>$ỳễ-säăằ——— | Í(|),//\1\ Ì:()()1((/11,111/\C1LCO.CC 4 90 14.61 5 120 13.49 6 150 12.27 7 180 10.91 8 200 9.90 9 210 9.35 10 224,5 8.50
HIL/ Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi
Trang 17iti ÔÐÔÔÔÔ Day là trường hợp đập trên nền không thấm nước, thiết bị thoát nước
kiểu áp mái phương trình tính toán xác định qạ, h; và a„ như sau: _ Ky (hs a5) 1 2.(L —mh, —m'a,) a 9 “" m'+0.5 h, -h, -Zo’ 2ổ.sinø q=K., 6 =(14+3,0)/2 =2,0m; ao =arccotg(m) Zo = 6.cosa = 2,0 0,97 = 1,94 m Sina = 0,242
Cao trình đáy đập tại mặt cắt nàylấy bang +10 m
Trang 18——ỒÖễE na -Ì Í().)\.\.) Ì.(/(/j//11Q})21/)G1).).C BẢNG TÍNH TỐN TOẠ ĐỘ ĐIỂM THUỘC ĐƯỜNG BÃO HOÀ MẶT CẮT SƯỜN ĐỒI TT X Y 1 0 12.26 2 25 12.06 3 50 11.33 4 75 10.54 5 100 9.69 6 125 8.75 7 150 7.70 8 175 6.48 9 200 4.98 10 225 2.75
D/ TINH TOAN ON DINH MAI DAP
I/ Truong hop tinh toán
Theo qui định của qui 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 mực nước dâng bình thường, hạ lưu là chiều sâu nước lớn nhất có thể xảy ra, thiết bị chống thấm và thoát nước làm việc bình
thường (tổ hợp cơ bản)
Khi thượng lưu có MNLTK, sự làm vệc bình thường của thiết bị thoát
nước bị phá hoại (tổ hợp đặc biệt)
2/ Cho mái thượng lưu
Khi mực nước hồ rút nhanh từ MNDBT đến mực nước thấp nhất có thể xảy ra (cơ bản) Khi mực nước thượng lưu ở cao trình thấp nhất (nhưng không nhỏ hơn 0,2 Hđập ) — (tổ hợp cơ bản) Khi mực nước hồ rút nhanh từ MNLTK đến mực nước thấp nhất có thể xảy ra (tổ hợp đặc biệt)
Trong đồ án này chỉ giới hạn tính toán ổn định cho mái hạ lưu trong trường hợp thượng lưu là MNDBT và hạ lưu có mực nước max
Trang 19L/W GUN UY ONCOL 1/ Tìm vùng có tâm trượt nguy hiểm : Sử dụng 2 phương pháp
a, Phuong phap Filennit :
Theo Filennit, tam trượt nguy hiểm nằm ở lân cận đường MM’ (hinh
vẽ) Điểm M? được xác định dựa vào các góc œ và |, các góc này phụ thuộc độ dốc mái đập tra bảng (4-1) giáo trình Thuỷ Công tập I trang 79 Trong trường hợp này mạ; = 3,375 —> œ = 35° và B = 25° Điểm M được xác định như trong hình vẽ
b, Phương pháp Fanđêep
Theo phương pháp này tâm cung trượt nguy hiểm nằm ở lân cận hình
thang cong abcd (hình vẽ) Để xác định khu vực này thì từ điểm giữa mái đập
hạ lưu ( khi mái có độ dốc khác nhau thì lấy trị số trung bình) ta kẻ một đường
thẳng đứng và một đường hợp với mái dốc một góc 85° Cũng lấy điểm đó làm
tâm vẽ các cung tròn có bán kính R và r, các bán kính này phụ thuộc vào chiều cao đập và độ dốc mái trung bình Tra bảng 4-2 giáo trình Thuỷ Công
tap I trang 80 ta được: r/H =1,19; R/H=2,84
Với Hạ = 44,1 m —>r = 52,48m ; R=125,2m
Kết hợp hai phương pháp ta tìm được phạm vi có khả năng chứa tâm cung trượt nguy hiểm nhất là đoạn AB Trên đó ta giả định các tâm O,, O; ,O; vạch các cung tiếp xúc với tầng không thấm nước của nền đập (Tiếp xúc với nền đá), tiến hành tính toán hệ số an toàn ổn định K,, K; ,K: cho các
cung tương ứng, vẽ biểu đồ quan hệ giữa K, và vị trí tâm O, ta xác định được trị số K,„ ứng với các tâm O Từ vị trí của tâm O ứng với K đó kẻ đường thẳng NN vuông góc với đường MM, ,trên đường NN ta lại lấy các tâm O khác vạch các cung trượt mới, giả thiết các cung trượt này cũng tiếp XÚC với nền đá, tính hệ số K ứng với các cung này, vẽ biểu đồ quan hệ giữa K, và vị trí tâm O,ta xác định được trị số K.„„„„„„ Ứng với các cung trượt giả thiết
2/ Xác định hệ số an toàn K cho một cung trượt bất kỳ :
Theo Ghecxevanop ta chia khối trượt thành các dải có chiều rộng dai là b với b = R/m, (R-bán kính vòng cung trượt, m-số nguyên lấy bằng 10-20 tuỳ theo từng cung trượt) Ta có công thức tính hệ số ổn định:
M —
2M, dT,
Cac ky hiéu trong bang tinh :
0„, C.- góc ma sát trong và lực dính đơn vị ở đáy dải thứ n I,- bề rộng dải thứn: I=b/cosơ, (m)
W,- áp lực thấm ở đáy dải thứ n: W,=y,.h,l„ (1/m)
Trang 20LLL WWW LUV CNL COLE %„: Trọng lượng riêng của nước y,= 1 (T/m)
sind, =~ (trong đó n là số thứ tự dải) m
N,,„1,-thành phần pháp tuyến và tiếp tuyến của trọng lượng dai G, N,=G,.cosœ, (17m)
Tạ=G,.smơ, (T/m)
G,- trọng lượng dải thứ n: G_= b@>y h,)
h,chiéu cao trung bình của phần dải tương ứng có dung trọng là +, Đối với đất, đá ở trên đường bão hoà lấy dung trọng tự nhiên %,„ Đối với đất, đá ở dưới đường bão hoà lấy dung trong bao hoa ¥, Yor = Ye †ÐYn.n
n : hệ số rỗng của đất Y,: trọng lượng riêng khô
Dựa vào công thức trên và các số liệu đầu bài đã cho lập các bảng tính xác định trị số K „úp (Trang bên)
Từ các số liệu trong bảng ta xác định được K„„¡.=1,28 3/ Đánh giá tính hợp lý của mái
Mái đập đảm bảo an toàn về trượt nếu thoả mãn điều kiện K <[K] Trong đó [K] phụ thuộc cấp công trình và tổ hợp lực tác dụng lên công trinh dé (tra bang P1-7 GT DAMN : [K] = 1,2
Tuy nhiên cần đảm bảo điều kiện kinh tế, cần khống chế : „1,15 [KK]
Theo kết quả tính toán trong các bảng tính trên hệ số an toàn nhỏ nhất
[K]<Kzmm„=1,28<1,15[K]
Vậy mái đập thoả mãn cả 2 điều kiện về kinh tế và kĩ thuật
E CẤU TẠO CHI TIẾT
I.Đỉnh đập
Vì trên đỉnh đập không làm đường giao thông nên chỉ cần phủ 1 lớp dam soi déy 20 Cm Mat đỉnh đập dốc về 2 phía độ dốc i=2%
Trang 21LL WWW LOGUE UY CNL cóc 1 Mái thượng lưu:
Theo kết quả tính toán chiều cao sóng ứng với mức bảo đảm sóng 1% là 1,4 m với chiều như vậy ta chọn hình thức bảo vệ mái = đá lát khan
2 Mái hạ lưu:
Mái hạ lưu đập cần được bảo vệ chủ yếu chống xói do nước mưa gây ra ở đây ta chọn phương pháp trồng cỏ để bảo vệ mái Trên mái hạ lưu đập đào các rãnh nhỏ nghiêng với trục đập 1 góc 45° để tập trung nước mưa, đồng thời phân khu vực trồng cỏ thành các ô nhỏ Trong các rãnh này có xếp đá dăm để giảm tốc độ nước chảy, nước từ các rãnh tập trung vào các mương ngang bố trí tại cơ đập
HIL Nối tiếp đập với nền và bờ 1 Nối tiếp đập với nền
Tại các vị trí tiếp xúc giữa đập và nền ta tiến hành bóc bỏ 1 lớp đất phong hoá mạnh chiều dày trung bình lớp đất bóc bỏ là 1m
2 Nối tiếp đập với bờ
Để đảm bảo an toàn về thấm, tránh hiện tượng nước thấm qua phần nối
tiếp giữa thân đập và bờ đá ta dùng đất sét tạo chân răng cắm sâu vào bờ đá 1 khoảng 0,5 m
G KẾT LUẬN
Hà Nội, ngày / /2010 Sinh viên thực hiện