đồ án thiết kế và thi công đập hồ chứa

Hå chøa H trªn s«ng S ®¶m nhËn c¸c nhiÖm vô sau: 1. CÊp n­íc t­íi cho 2650ha ruéng ®Êt canh t¸c 2. CÊp n­íc sinh ho¹t cho 5000 d©n 3. KÕt hîp nu«i c¸ ë lßng hå, t¹o c¶nh quan m«i tr­êng, sinh th¸i vµ phôc vô du lÞch. 1. §Þa h×nh: Cho b×nh ®å vïng tuyÕn ®Ëp cã Zmin =5 m ; Zmax=50 m 2. §Þa chÊt: Cho mÆt c¾t ®Þa chÊt däc tuyÕn ®Ëp. ChØ tiªu c¬ lý cña líp båi tÝch lßng s«ng cho ë b¶ng 1. TÇng ®¸ gèc r¾n ch¾c møc ®é nøt nÎ trung b×nh. líp phong hãa dµy 0,51m. 3. VËt liÖu x©y dùng: a) §Êt: Xung quanh vÞ trÝ ®Ëp cã b•i vËt liÖu A (tr÷ l­îng 800.000m3 ,cù ly 800m), B(tr÷ l­îng 600.000m3, cù ly 600m); C(tr÷ l­îng 1.000.000m3, cù ly 1 km). ChÊt ®Êt thuéc lo¹i thÞt pha c¸t ,thÊm n­íc t­¬ng ®èi m¹nh c¸c chØ tiªu nh­ ë b¶ng1 §iÒu kiÖn khai th¸c b×nh th­êng. §Êt sÐt cã thÓ khai th¸c t¹i vÞ trÝ c¸ch ®Ëp 4 km ,tr÷ l­îng ®ñ lµm thiÕt bÞ chèng thÊm. b) §¸: Khai th¸c ë vÞ trÝ c¸ch c«ng tr×nh 8 km, tr÷ l­îng lín, chÊt l­îng ®¶m bá ®¾p ®Ëp, l¸t m¸i. Mét sè chØ tiªu c¬ lý: ; , n = 0,35 (cña ®èng ®¸), (cña hßn ®¸) c) C¸t sái: Khai th¸c ë c¸c b•i däc s«ng, cù ly xa nhÊt lµ 3 km, tr÷ l­îng ®ñ lµm tÇng läc.CÊp phèi nh­ ë b¶ng 2.

Hồ chứa H trên sông S đảm nhận các nhiệm vụ sau:

1 Cấp nớc tới cho 2650ha ruộng đất canh tác

2 Cấp nớc sinh hoạt cho 5000 dân

3 Kết hợp nuôi cá ở lòng hồ, tạo cảnh quan môi tr ờng, sinh thái vàphục vụ du lịch

II - Các công trình chủ yếu ở khu đầu mối:

1 Một đập chính ngăn sông;

2 Một đờng tràn tháo lũ

3 Một cống đặt dới đập để lấy nớc tới

III - Tóm tắt một số tài liệu cơ bản

1 Địa hình: Cho bình đồ vùng tuyến đập có Zmin =5 m ; Zmax=50 m

2 Địa chất: Cho mặt cắt địa chất dọc tuyến đập Chỉ tiêu cơ lý của lớp

bồi tích lòng sông cho ở bảng 1 Tầng đá gốc rắn chắc mức độ nứt nẻ trungbình lớp phong hóa dày 0,5-1m

3 Vật liệu xây dựng:

a) Đất: Xung quanh vị trí đập có bãi vật liệu A (trữ l ợng 800.000m3 ,cự

ly 800m), B(trữ lợng 600.000m3, cự ly 600m); C(trữ lợng 1.000.000m3, cự ly 1km) Chất đất thuộc loại thịt pha cát ,thấm n ớc tơng đối mạnh các chỉ tiêu nh

ở bảng1 Điều kiện khai thác bình thờng

Đất sét có thể khai thác tại vị trí cách đập 4 km ,trữ l ợng đủ làm thiết bịchống thấm

 (độ) C (T/m2) K

(T/m 3 )

k(m/s)Tự

nhiên Bãohòa nhiênTự Bãohòa

20

221824

23

173026

20

132722

3,0

5,001,0

2,4

3,000,7

1,62

1,581,601,59

0,050,353,00

0,080,405,00

- Đỉnh đập không có đờng giao thông chính chạy qua

5- Tài liệu thiết kế đập đất:

- Cắt dọc đập (hoặc chính diện hạ lu) ;

- Các mặt cắt ngang đại biểu ở giữa lòng sông và bên thềm sông ;

- Các cấu tạo chi tiết

Phần Thiết KếA-NHữNG VấN Đề CHUNG:

I - Nhiệm vụ của công trình:

1 - Cấp nớc tới cho 2650 ha ruộng canh tác

2 - Cấp nớc sinh hoạt cho 5000 dân

3 - Kết hợp nuôi cá ở lòng hồ,tạo cảnh quan môi trờng, sinh thái và phục vụ

du lịch

Để thực hiện nhiêm vụ trên cần phải xây dựng các công trình đầu mối:

1 - Đập chính ngăn sông

2 - Một đờng tràn tháo lũ sang lu vực khác

3 - Một cống lấy nớc tới đặt dới đập

Đất đắp đập là đất thịt pha cát thấm nớc tơng đối mạnh nên ta phải làm thiết

bị chống thấm.Từ tài liệu đã cho ta thấy lợng đất sét tại 1 bãi vật liệu cách công trìnhkhoảng 4 km đủ làm vật liệu chống thấm Do vậy ta chọn đất sét làm vật liệu chốngthấm

Các loại vật liệu khác: Đá, cát, cuội sỏi ta dùng làm tầng lọc ngợc và bảo vệmái đập

1 Cấp công trình: Xác định từ hai điều kiện :

a) Theo chiều cao công trình và loại nền :

Đất nền :

Dựa vào điều kiện địa chất nền với các chỉ tiêu cơ lý ta xác định đợc :

Đất nền là đất dính, cha bão hòa nớcTra bảng P1-1, phụ lục 1 : Cấp thiết kế của công trình theo đặc tính kỹ thuậtcủa các hạng mục công trình thuỷ với các điều kiện :

- Đập vật liệu đất

- Chiều cao đập :39,5(m)

- Nền đất thuộc nhóm B. Công trình cấp II

b) Theo nhiệm vụ của công trình: Tới cho 2650ha Tra bảng P1-2, phụ lục 1

Cấp thiết kế của công trình theo năng lực phục vụ với các điều kiện :

- Tần suất lu lợng, mức nớc lớn nhất: Tra bảng P1-3 ta có :

+Tần suất thiết kế : P = 0,5% (tơng ứng với chu kỳ lặp 200 năm)

+Tần suất kiểm tra :P=0,1% (tơng ứng với chu kỳ lặp 1000 năm)

- Hệ số tin cậy kn : Tra bảng P1-6 ta có kn = 1,20

- Tần suất gió lớn nhất và gió bình quân lớn nhất, các mức bảo đảm sóng(Theo QPVN 11-77)

Tra 14TCN-157-2005 Tiêu chuẩn thiết kế đập đầm nén bảng 4-2:Tần suất giólớn nhất tính toán khi xác định cao trình đỉnh đập đất

Với : + Công trình cấp II

+ Mực nớc dâng bình thờng :

Ta có : Tần suất gió lớn nhất : P = 2%  V = 32 (m / s)

+ Mực nớc dâng gia cờng :

Ta có : Tần suất gió bình quân lớn nhất : P = 25%  V = 15,5( m / s)

- Hệ số an toàn cho phép về ổn định mái đất ( Theo QPVN 11-77 )

Tra Bảng P1-7 Hệ số an toàn cho phép về ổn định mái đất

Với : + Công trình cấp II

+ Tổ hợp tải trọng chủ yếu

Ta có : Hệ số an toàn cho phép về ổn định mái đất : [ K ] = 1,3

+ a và a’: Độ vợt cao an toàn.

Cao trình đỉnh đập đợc chọn từ trị số lớn nhất trong các kết quả tính theo Z 1 , Z 2 a) Xác định h , h sl ứng với gió lớn nhất V :

* Xác định h:h = 2.10-6 g H S

D V



cos

.

2

(m)Trong đó: V- Vận tốc gió tính toán lớn nhất ứng với P=2%: V= 32 (m/s)

D - Đà sóng ứng với MNDBT: D= 2,6.103 (m)g- Gia tốc trọng trờng (m/s2)

H- Chiều sâu nớc trớc đập (m)

H = ZMNDBT - (Zđáy -0,5)= 33,5 - (1-1) = 33,5 (m)

S

 - Góc kẹp giữa trục dọc của hồ và hớng gió Theo tài liệu trắc

đạc, gió tính toán là vô hớng, nên ta chọn hớng bất lợi nhất  = 0.

h

 = 2 10-6 9 , 81 33 , 5

10 6 , 2

, 2

V

D g

) trong đó t là thời gian gió thổi liên tục(sec) Khi không có tài liệu có thể lấy t = 6 giờ (đối với hồ chứa)

75 , 6621 32

3600 6 81 , 9





V gt

91 , 24 32

10 6 , 2 81 , 9

2

3

V gD

Theo đờng cong bao phía trên đồ thị ở hình P2-1 xác định đợc các đại lợngkhông thứ nguyên :

071,

075

,

V g V

h g V

0092,

091

,

2

V g V

h g V

2 2

g

V V

42 , 3 81 , 9 2

2 2

(K1%= 2,1 , K1% đợc tra ở đồ thị hình P2-2 ứng với đại lợng : 2  24 , 91

V gD

- Hệ số K1, K2 tra ở bảng P2-3, phụ thuộc vào đặc trng lớp gia cố mái và độnhám tơng đối trên mái Chọn độ nhám tơng đối mái  = 0,02 m

01 , 0 016 , 2

02 , 0

% 1

- Hệ số K3 tra ở bảng P2-4, phụ thuộc vào vận tốc gió và hệ số mái m

Chọn mái dốc đập sơ bộ theo công thức sau:

+ Mái thợng lu : m1 = 0,05Hd + 2,00 = 0,05.39,5+2 = 3,98+ Mái hạ lu : m2 =0,05Hd + 2,00 = 0,05.39,5+1,5 = 3,48Với Vgío =32 m/s >20 m/s tra bảng P2-4  K3 = 1,5

-Hệ số K4 tra ở đồ thị hình P2-3; phụ thuộc vào hệ số mái m (m=3) và trị số

26 , 18

% 1

D V

 cos ' 2 '

Trong đó: V’: Là vận tốc gió bình quân lớn nhất: P = 25%  V  15,5(m/s)

B,: Góc kẹp giữa trục dọc của hồ với hớng gió, chọn trờng hợpbất lợi nhất B,= 0o

 h ,= 2.10-6 0 , 0039

5 , 36 81 , 9

10 9 , 2 5 ,

15 2 3

* Xác định h’

sl:Theo QPTL C1-78 chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% xác định nh sau:

3600 6 81 , 9

V gt

41 , 118 5

, 15

10 9 , 2 81 , 9

2

3 2

Tra từ đồ thị xác định các yếu tố của sóng ta có:

,13670

'

2 ' '

V g V

h g V

019,041

,118

'

2 ' 2

' '

V g V

h g V

2 2

' 2

g

V V gh

(m) 

14 , 3 2

56 , 2 81 , 9 2

02 , 0

% 1 '  

Với Vgio=15,5 m/s tra bảng P2-2  K3 = 1,32

-Hệ số K4 tra ở đồ thị hình P2-3, phụ thuộc vào hệ số mái m và trị số

% 1

h



99 , 0

23 , 10

% 1

Vậy Z2= MNDGC + h ' + h'

sl + a' =(33,5 + 3 + 0,0039 + 1,72 + 1 = 39,2239(m)

Cao trình đỉnh đập ứng với mực nớc lũ kiểm tra

Z3= MNLKT + a ' = MNDGC + 1,5 + a ' = 36,5 + 1,5 + 0,3 = 38,3(m)

Chọn cao trình đỉnh đập: Zđ=max(Z1;Z2 ; Z3) = 39,2239 (m) 39,2 (m)

Vậy cao trình đỉnh đập là Zđ =39,2 (m)

2 Bề rộng đỉnh đập:

Tại tuyến công trình, việc giao thông không thuận lợi do vậy đỉnh đập không

có yêu cầu giao thông Vậy ta chọn bề rộng đỉnh đập dựa theo yêu cầu thi công vàcấu tạo cũng nh yêu cầu khai thác, quản lý vận hành và sửa chữa đập dễ dàng

Chọn B = 10 (m)

1 Mái đập:

- Chiều cao đập H= Zđ -( Zđáy- 1) = 39,2 – (1 – 1) = 39,2 (m)

- Sơ bộ hệ số mái: Mái dốc đập phảI đảm bảo điều kiện ổn định của đập trongmọi trờng hợp, mái càng thoải càng tốt nhng phải phù hợp về mặt kinh tế Độ thoảicủa mái phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh hình thức đập, chiều cao đập, các loại đất đắp

đập, tính chất cơ lý và loại nền

- Khi tính toán sơ bộ chọn mái theo công thức kinh nghiệm Sau này hệ số mái

đợc tính chính xác hơn theo điều kiện ổn định

- Sơ bộ chọn hệ số mái:

+ Mái thợng lu : m1 = 0,05Hd + 2,00 = 0,05.39,5+2 = 3,98+ Mái hạ lu : m2 =0,05Hd + 2,00 = 0,05.39,5+1,5 = 3,48Lấy m1 = 4 ; m2 = 3,5

2- Cơ đập:

Yêu cầu cơ là do thi công, kiểm tra sữa chữa đập, nếu đập cao trên 10 m thìnên bố trí các cơ đập ở mái hạ lu để sử dụng để làm đờng dẫn nớc ma, làm đờngcông tác đi lại kiểm tra, quản lý Cơ đập còn có tác dụng làm tăng thêm độ ổn định

có bố trí rãnh thoát nớc ngang để tập trung nớc ma từ mái trên đổ xuống Đỉnh cơ có

độ dốc i = 3 % về phía hạ lu, trên đỉnh đợc phủ 1 lớp bảo vệ gồm dăm, sỏi dày 20cm

ở phía thợng lu ta không làm cơ

III- Thiết bị chống thấm:

Theo tài liệu cho, đất đắp đập và đất nền có hệ số thấm khá lớn nên cần cóthiết bị chống thấm cho thân đập và nền

Tầng thấm tơng đối mỏng T = 5,0m  5m nên chọn các thiết bị chống thấmcho đập và cho nền là chống thấm kiểu tờng nghiêng + chân răng (cắm xuống tậntầng không thấm)

, 3

Vậy : Chọn 2=5,0 (m)

Để thuận tiện cho thi công chọn cao trình đỉnh tờng nghiêng bằng cao trình

đỉnh đập

m

Chọn chiều dày phía dới đáy cắm xuống: Với mcr  ( 0 , 7  0 , 75 ) hệ số mái chân răngChọn m = 0,75 Từ hình vẽ ta tính đợc:

2 1

t-IV- Thiết bị thoát nớc thấm đập:

Với các nhiệm vụ chính :

- Không cho dòng thấm thoát ra trên mái hạ lu

- Hạ thấp đúng đắn và kinh tế đờng bão hòa để nâng cao ổn định

- Dẫn nớc thấm qua thân, nền đập đập xuống hạ lu

- Ngăn ngừa biến dạng do thấm

Thiết bị chống thấm thờng đợc phân biệt thành 2 đoạn :

Bề rộng đỉnh lăng trụ b  2m Chọn b = 2m

Mái dốc thợng lu của khối lăng trụ làm dốc 1:1;(m’ = 1)

Mái dốc hạ lu cuae khối lăng trụ làm dốc 1:1,5; (m’’=1,5)

2 Đoạn sờn đồi:

ứng với trờng hợp hạ lu không có nớc chọn thiết bị thoát nớc kiểu áp mái

Cần lu ý, ở chỗ tiếp giáp của thiết bị thoát nớc với thân đập và nền phải làmtầng lọc ngợc

C- tính Toán thấm qua đập và nền:

1 Nhiệm vụ tính toán:

- Xác định lu lợng thấm

- Xác định đờng bão hòa trong đập

- Kiểm tra độ bền thấm của đập và nền

2 Các trờng hợp tính toán:

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

- Trờng hợp thiết bị thoát nớc làm việc không bình thờng

- Trờng hợp thiết bị chống thấm bị hỏng

Trong phần này chỉ trình bày tính thấm với trờng hợp đầu tiên :

ứng; thiết bị chống thấm, thoát nớc làm việc bình thờng.)

3 Các mặt cắt tính toán:

Tính toán chi tiết cho 2 mặt cắt đại diện :

Mặt cắt 1-1 ở lòng sông ( chỗ tầng thấm dày nhất )

sin 2

3 1 2 0 2 3 2 1 0





T h

m L

T h h K

h m L

h h K

44 , 0 '

) (

) (

2 3 3

1

2 2

2 3

- Chiều dày trung bình của tờng nghiêng :  = 3

2

5 1 2

2 1

h1- Chiều sâu nớc thợng lu ứng với MNDBT:

h1=MNDBT-(Zđáy- 1)=33,5-(1-1) =33,5 (m)

h2 - Chiều sâu nớc hạ lu ứng với MNHLBT:

h2=MNHLBT-(Zđáy- 1)=6,7 – ( 1 – 1 ) = 6,7 (m)

m1- Hệ số mái thợng lu: m1 =4 Ta có cotg =4 =14,2o

m’: Hệ số mái lăng trụ hệ thoát nớc: m’=1,5

Z0 = cos  =3 cos (14,2o) =2,91 (m)

L = Hđ.m1+Bđ+(Zđỉnh-Zcơ)m2+Bcơ+(Zcơ-ZLT)m2- (HLT-h2)m’ =39,2.4 + 10 + (39,2 - 20).3 + 3 +(20 - 10,2).3,5 - (10,2 -6,7).1,5 = 222,8(m)

Thay và giải hệ phơng trình:

5 , 33 2

14 3 2

91 , 2 5

, 33 10

' 0

2 2

0 , 4 44 , 0 7 , 6 1 8 , 222

0 , 3 ) 7 , 6 ( 10 ) 4 8 , 222 ( 2

7 , 6

3

2 2

3 5

h h

. 3

1

2 2

2 3 2 3





74 , 11 4 8 , 222

7 , 6 74 , 11 74

, 11

2 2

Hình dạng của đờng cong bão hoà đợc thể hiện nh trên hình vẽ

3- Kiểm tra độ bền thấm:

Với đập đất, độ bền thấm bình thờng ( xói ngầm cơ học, trồi đất) có thể đảmbảo đợc nhờ bố trí tầng lọc ngợc ở thiết bị thoát nớc ( mặt tiếp giáp với thân đập vànền) Ngoài ra ta còn kiểm tra độ bền thấm đặc biệt để ngăn ngừa sự cố trong truờnghợp xảy ra hàng thấm tập trung tại một điểm bất kỳ trong thân đập hay nền

a) Với thân đập cần bảo đảm điều kiện:  d

K d

K J

J 

74 , 11 4 8 , 222

7 , 6 74 , 11 3

1

2 3

h h

[Jk ] phụ thuộc vào loại đất đắp và cấp công trình theo Trugaep.Tra phụ lục P3-3 với đất cát pha và điều kiện công trình cấp II ta đợc [Jk ] = 0,65

 Jk < [Jk ] Đập đảm bảo ổn định thấm

b)Với nền đập cần đảm bảo điều kiện: Jk [Jk ]

0 , 4 44 , 0 7 , 6 1 8 , 222

7 , 6 74 , 11 44

, 0 '. 2

2 3

m L

h h

[Jk ] phụ thuộc loại đất nền và cấp công trình theo Trugaep

Tra bảng P3-2 với đất cát pha và điều kiện công trình cấp II ta đợc [Jk ] = 0,8

Vậy Jk < [Jk ] Nền đảo bảo ổn định thấm

III - Tính thấm cho mặt cắt sờn đồi :

Với lu lợng đã cho, sơ đồ chung của mặt cắt sờn đồi là đập trên nền khôngthấm, hạ lu không có nớc, thoát nớc kiểu áp mái

)

( 2

2

2 0

0 2 3

1

2 2

2 2

2 0

m a K

q

a m h

m L

a h

K q

Sin

z h

h K

q

d d





(*)Trong đó:

Ko- Hệ số thấm của thiết bị chống thấm: K0 = 4.10-9 m/s

2(Zđỉnh-Zcơ) =4.(39,2-20,0)+10+3,0.(39,2-20,0=144,3 (m)

10

)

3

4 4

,

1 44 (

2 10

2 ,

1 4

2 3

91 , 2 5

, 13 10 4

0 5

0 3

2 2

5

2 2

2 9

a q

a h

h q

Sin h

Giải hệ bằng phơng pháp thử dần ta có bảng sau:

3.41 0.153 4.4584.10-7 4.453.10-7 4.371.10-7 1.001079 1.018667 0.9806173,41 0.154 4,458.10-7 4,453.10-7 0.00000044 1.001082 1.012049 0.9870263,41 0,155 4,458.10-7 4,453.10-7 4,428.10-7 1.001086 1.005516 0.9934353,41 0,156 4,458.10-7 4,453.10-7 4,457.10-7 1.00109 0.999067 0.9998443,41 0.157 4,458.10-7 4,453.10-7 4,485.10-7 1.001094 0.9927 1.006254

2- Phơng trình đờng bão hoà:

Trong hệ trục nh trên hình vẽ, phơng trình đờng bão hoà có dạng:

k

q h

d

10

10 46 , 4 2 41 , 3

2

5

7 2

3- Kiểm tra độ bền thấm đặc biệt :

a) Với thân đập cần bảo đảm điều kiện:  d

K d

K J

J 

41 , 3 4 4 , 144

41 , 3 3

[Jk ] phụ thuộc vào loại đất đắp và cấp công trình theo Trugaep.Tra phụ lục P3-3 với đất cát pha và điều kiện công trình cấp II ta đợc [Jk ] = 0,65

 Jk < [Jk ] Đập đảm bảo ổn định thấm

D - Tính toán ổn định mái đập:

I- Trờng hợp tính toán

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

1- Cho mái hạ lu:

- Khi thợng lu là MNDBT, hạ lu là chiều sâu nớc lớn nhất có thể xảy ra, thiết

bị chống thấm và thoát nớc làm việc bình thờng (tổ hợp cơ bản)

- Khi thợng lu có MNDGC, sự làm việc bình thờng của thiết bị thoát nớc bịphá hoại (tổ hợp đặc biệt)

2- Cho mái thợng lu:

- Khi mực nớc hồ rút nhanh từ MNDBT đến mực nớc min có thể xảy ra (cơ bản)

- Khi mực nớc thợng lu ở cao trình thấp nhất (nhng không nhỏ hơn 0,2H đập)

Theo Filennit, tâm trợt nguy hiểm nằm ở lân cận đờng MM1 (hình vẽ)

Điểm M1 đợc xác định dựa vào các góc  và , các góc này phụ thuộc hệ sốmái tra bảng 6_5 giáo trình Thuỷ Công:

Tacó

m=

86 , 2 2

, 39

5 , 1 2 , 10 2 8 , 9 5 , 3 3 2 , 19 3 0

2 , 39

) 0 2 , 10 ( 2 ) 2 , 10 20 (

3 ) 20

- Điểm M1 cách điểm Q1 theo phơng thẳng đứng một khoảng là H = 39,2(m)

- Điểm M1 cách điểm Q1 theo phơng nằm ngang một khoảng là:

4,5.H = 176,4(m) về phía hạ lu

Đoạn thẳng M M1 đợc xác định nh hình Vẽ

20

10.2 39.2

Hình 1 Sơ đồ xác định MM1

b) Phơng pháp Fanđêep:

Theo phơng pháp này tâm cung trợt nguy hiểm nằm ở lân cận hình thangcong abcd (hình vẽ) Cách xác định: từ điểm giữa mái đập hạ lu (O) ta kẻ một đờngthẳng đứng và một đờng hợp với mái dốc một góc 85o Lấy O làm tâm vẽ các cung

,K3 cho các cung tơng ứng, vẽ biểu đồ quan hệ giữa K i và vị trí tâm Oi ta xác định

đợc trị số Kmin ứng với các tâm O Từ vị trí của tâm O ứng với Kminđó kẻ đờng thẳng

NN vuông góc với đờng MM1 ,trên đờng NN ta lại lấy các tâm O khác vạch các cungcũng đi qua điểm Q1 ở chân đập, tính K ứng với các cung này, vẽ biểu đồ quan hệgiữa Kvà vị trí tâm Ota xác định đợc trị số Kmin ứng với điểm Q1 ở chân đập

Với các điểm Q2,Q3 ở mặt nền hạ lu đập ,làm tơng tự ta cũng tìm đợc trị số

Kmintơng ứng Vẽ biểu đồ quan hệ giữa Kmini với các điểm ra của cung Qi ta tìm đợc

hệ số Kmin min cho mái đập

Trong đồ án này chỉ tìm Kmin cho một điểm ra Q1

10.2

39.2

20

Hình 2: Sơ đồ xác định vùng tâm trợt nguy hiểm AB

2 Xác định hệ số an toàn K cho một cung trợt bất kỳ:

Theo phơng pháp mặt trợt tròn của Ghecxevanop ta chia khối trợt thành cácdải có chiều rộng dải là b = R/m (R-bán kính cung trợt, m-số bất kì lấy bằng 1020,chọn m = 10) Ta có công thức tính hệ số ổn định:

n n gt

ct

T

l C tg

W N M

- Wn - áp lực thấm ở đáy dải thứ n: Wn=n.hn.ln (T/m)

- hn - Chiều cao cột nớc từ đờng bão hoà đến đáy dải

- Nn, Tn - thành phần pháp tuyến và tiếp tuyến của trọng lợng dải Gn

Nn = Gn cosn

Tn = Gn sinn

Gn - là trọng lợng dải thứ n: Gn = b(i.hi)

hi - Chiều cao của phần dải tơng ứng có dung trọng là i

Đối với đất ở trên đờng bão hoà lấy dung trọng tự nhiên tn

Đối với đất ở dới đờng bão hoà lấy dung trọng bão hoà bh

Lập bảng tính toán tìm Kmin :

 (1)- Thứ tự dải

 (2)- h0: Chiều cao dải đất đắp đập nằm trên đờng bão hoà

 (3)- h1: Chiều cao dải đất đắp đập bão hoà

 (4)- h2: Chiều cao dải đất nền ( bão hoà)

 (5) - h3: Chiều cao dải đá làm thiết bị thoát nớc nằm trên đờng bão hoà

 (6) - h4: Chiều cao dải đá làm thiết bị tháo nớc nằm dới đờng bão hoà

+ 0: Dung trọng tự nhiên của đất đắp đập

1 w 1 , 621 0 , 2 1 , 944

dap k

n n

dap k

dap bh

1         

+ 2: Dung trọng bão hoà của đất dới nền đập