Nghiên cứu ảnh hưởng của nền tới ổn định đập bê tông trọng lực trên nền đá

L I CAM OAN Tên là: Laomoua NAOKER H c viên: L p 23C21 Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên c u c a b n thân d is h ng d n c a PGS.TS Nguy n Quang Hùng Các k t qu nghiên c u k t lu n lu n v n trung th c, không chép t b t k m t ngu n d Vi c tham kh o ngu n tài li u đ i b t k hình th c c th c hi n tích d n ghi ngu n tài li u tham kh o quy đ nh Hà n i, tháng 07 n m 2017 Tác gia lu n v n Laomoua NAOKER i L IC M N Sau m t th i gian h c t p nghiên c u t i Tr ng i h c Th y l i Hà N i, đ d y b o, giúp đ t n tình c a th y giáo Tr ng cs i h c Th y l i, s giúp đ t n tình c a b n bè l p v i s n l c ph n đ u c a b n thân tác gi hoàn thành lu n v n Th c s k thu t, chuyên ngành K thu t xây d ng Cơng trình th y v i đ tài: “NGHIÊN C U NH H NG C A N N T I N NH P BÊ TÔNG TR NG L C TRÊN N N Á ” có đ c thành qu này, tr c tiên tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c đ n th y giáo PGS.TS Nguy n Quang Hùng t n tình h ng d n, ch b o cung c p thông tin khoa h c c n thi t th i gian tác gi th c hi n lu n v n Bên c nh đó, Tác gi c ng xin chân thành c m n s giúp đ nhi t tình c a th y giáo, cán b Phòng t o đ i h c & Sau đ i h c, th y giáo, cô giáo gi ng d y t i b môn Tr ng i h c Th y l i gi ng d y, t o u ki n giúp đ tác gi su t trình th c hi n lu n v n M c dù tác gi h t s c c g ng nh ng h n ch nhi u v ngơn ng Ti ng vi t trình đ chun mơn c a b n thân nên lu n v n khơng tránh kh i nh ng thi u sót, r t mong đ đ c đóng góp ý ki n, ch b o c a th y cô giáo, b n bè đ lu n v n c hoàn thi n h n Xin chân thành c m n! Hà n i, tháng 07 n m 2017 Tác gia lu n v n Laomoua NAOKER ii M CL C DANH M C CÁC HÌNH NH VI DANH M C B NG BI U IX M U CH NG I: KHÁI QUÁT 1.1 Tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c th gi i 1.2 Tình hình xây d ng đ p bê tơng tr ng l c 1.3 Nh ng v n đ k thu t tính tốn n đ nh đ p bê tông tr ng l c 14 Lào(Internet) 10 1.3.1 Yêu c u chung tính tốn n đ nh đ p bê tông tr ng l c [1] 14 1.3.2 H s an toàn n đ nh đ b n 14 n đ nh đ p bê tông tr ng l c xây n n đá 17 1.3.3 1.4 N i dung gi i h n ph m vi nghiên c u 18 1.4.1 N i dung 18 1.4.2 ph m vi nghiên c u 18 K t lu n Ch CH ng I 18 NG II: C NH S LÝ THUY T C A NGHIÊN C U PHÂN TÍCH P BÊ TÔNG TR NG L C .20 2.1 Các gi thi t n i dung ph ng pháp phân tích đ p bê tông tr ng l c n n đá 20 2.1.1 Tính n đ nh đ p bê tông theo ph 2.1.2 ph ng pháp xét l c ch ng c t m t phá ho i 20 ng pháp cân b ng gi i h n 29 2.2 Phân tích l a ch n ph K t lu n ch CH N ng pháp dùng nghiên c u 36 ng II 36 NG III: NGHIÊN C U NH H NG C A N N T I P BÊ TÔNG TR NG L C .37 3.1 l a ch n Sery nghiên c u 37 3.2 Nghiên c u nh h ng c a nhân t góc ma sát t i n đ nh đ p bê tông tr ng l c 38 3.2.1 Tr ng h p C=0 38 3.2.2 Tr ng h p C=1.5 39 3.2.3 Tr ng h p C=3.8 40 3.2.4 Tr ng h p C=6 40 3.2.5 Tr ng h p C=8 41 iii 3.3 Nghiên c u nh h ng c a nhân t l c dính t i n đ nh đ p bê tông tr ng l c 42 3.3.1 Tr ng h p Phi= 220 42 3.3.2 Tr ng h p Phi= 260 42 3.3.3 Tr ng h p Phi= 320 43 3.3.4 Tr ng h p Phi= 360 44 3.4 Nghiên c u nh h ng c a t ng tác n n đ p t i n đ nh đ p bê tông tr ng l c 44 3.4.1 Tr ng h p H= 15 m 44 3.4.2 Tr ng h p H= 30 m 45 3.4.3 Tr ng h p H= 55 m 46 3.4.4 Tr ng h p H= 90 m 47 3.4.5 Tr ng h p H= 120 m 48 3.5 Nghiên c u nh h ng c a chi u r ng đ p t i n đ nh đ p bê tông tr ng l c 49 3.5.1 Tr ng h p H= 15 (m); Phi=22o 49 3.5.2 Tr ng h p H= 30 (m); Phi=22o 49 3.5.3 Tr ng h p H= 55 (m); Phi=22o 50 3.5.4 Tr ng h p H= 90 (m); Phi=22o 51 3.5.5 Tr ng h p H= 120 (m); Phi=22o 51 3.5.6 Tr ng h p H= 15 (m); Phi=26o 52 3.5.7 Tr ng h p H= 30 (m); Phi=26o 53 3.5.8 Tr ng h p H= 55 (m); Phi=26o 53 3.5.9 Tr ng h p H= 90 (m); Phi=26o 54 3.5.10 Tr ng h p H= 120 (m); Phi=26o 55 3.5.11 Tr ng h p H= 15 (m); Phi=32o 55 3.5.12 Tr ng h p H= 30 (m); Phi=32o 56 3.5.13 Tr ng h p H= 55 (m); Phi=32o 57 3.5.14 Tr ng h p H= 90 (m); Phi=32o 57 3.5.15 Tr ng h p H= 120 (m); Phi=32o 58 3.5.16 Tr ng h p H= 15 (m); Phi=36o 59 3.5.17 Tr ng h p H= 30 (m); Phi=36o 59 3.5.18 Tr ng h p H= 55 (m); Phi=36o 60 3.5.19 Tr ng h p H= 90 (m); Phi=36o 61 3.5.20 Tr ng h p H= 120 (m); Phi=36o 61 3.6 Phân tích t ng h p k t qu nghiên c u 63 iv K t lu n ch CH ng III 64 NG IV: NG D NG NGHIÊN C U CHO P BÊ TÔNG TR NG L C N M KOONG .65 4.1 Gi i thi u cơng trình 65 4.1.1 V trí c a cơng trình 65 4.1.2 Quy mơ cơng trình 66 4.1.3 Các thơng s tính tốn th y n ng .67 4.2 Nghiên c u nh h ng c a nhân t n n t i n đ nh đ p bê tông tr ng l c 72 4.2.1 Tính tốn n đ nh đ p bê tơng tr ng l c theo tiêu chu n M -EM1100-2-2200 72 4.2.2 Tính tốn n đ nh tr t theo tiêu chu n M 74 4.2.3 Tính tốn n đ nh tr t theo tiêu chu n Nga-Vi t .77 4.3 Phân tích k t qu tính tốn 80 4.3.1 Tiêu chu n Vi t Nam - Nga 80 4.3.2 Theo tiêu chu n M .81 K t lu n ch ng IV 82 K T LU N VÀ KI N NGH .83 TÀI LI U THAM KH O 85 v DANH M C CÁC HÌNH NH Hình 1.1 p Hoover Hình 1.2 p Grand Dixence, Swiss Alps (Internet) Hình 1.3 p Xiaowan (Ti u Loan ), Trung Qu c(Internet) Hình 1.4 p Tam hi p, Trung Qu c(Internet) Hoa k (Internet) Hình 1.5 T c đ phát tri n đ p t n m 1900 đ n n m 2000 Hình 1.6 T c đ xây d ng đ p th gi i th k 20 Hình 1.7 T l % phân b đ p th gi i Hình 1.8 p N m Ng m 1, p cao 74 m, Công su t 155 MW 11 Hình 1.9 p N m Nghiep 1, p cao 148 m, Công su t 272 MW 11 Hình 1.10 p N m Ng m 5, p cao 99 m, Công su t 120 MW 12 Hình 1.11 p Xekaman 1, Hình 1.12 p Mekong Xainyaburi, p cao 117,5 Cơng su t 190 MW 12 p cao 33m, Cơng su t 1285 MW(Internet) 12 Hình 2.1 M t tr t m t ti p xúc gi a đ p n n 25 Hình 2.2 M t tr t n m sâu d i n n 25 Hình 2.3 S đ tính tốn n đ nh m t tr Hình 2.4 Hình d ng m t tr t ph ng đ n 32 t đáy đ p đ t sâu 33 Hình 2.5 S đ tính n đ nh tr t theo m t gãy khúc 33 Hình 2.6a So sánh giá tr K K 35 Hình 2.6b So sánh giá tr K1và K2 35 Hình 3.1 H s an tồn n đ nh đ p v i c ng đ kháng c t C=0 38 Hình 3.2 H s an toàn n đ nh đ p v i c ng đ kháng c t C=1.5 39 Hình 3.3 H s an tồn n đ nh đ p v i c ng đ kháng c t C=3.8 40 Hình 3.4 H s an tồn n đ nh đ p v i c ng đ kháng c t C=6 41 Hình 3.5 H s an toàn n đ nh đ p v i c ng đ kháng c t C=8 41 Hình 3.6 H s an tồn n đ nh đ p v i c ng đ kháng c t =220 42 Hình 3.7 H s an toàn n đ nh đ p v i c ng đ kháng c t =260 43 Hình 3.8 H s an tồn n đ nh đ p v i c ng đ kháng c t =320 43 Hình 3.9 H s an toàn n đ nh đ p v i c ng đ kháng c t =360 44 vi Hình 3.10 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 15 m .45 Hình 3.11 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 30 m .45 Hình 3.12 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 55 m .47 Hình 3.13 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 90 m .47 Hình 3.14 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 120 m .48 Hình 3.15 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 15 m; Phi=22o 49 Hình 3.16 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 30 m; Phi=22o .50 Hình 3.17 H s an toàn n đ nh v i đ p có chi u cao 55 m; Phi=22o .50 Hình 3.18 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 90 m; Phi=22o .51 Hình 3.19 H s an toàn n đ nh v i đ p có chi u cao 120 m; Phi=22o 52 Hình 3.20 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 15 m; Phi=22o .52 Hình 3.21 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 30 m; Phi=26o .53 Hình 3.22 H s an toàn n đ nh v i đ p có chi u cao 55 m; Phi=26o .54 Hình 3.23 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 90 m; Phi=26o .54 Hình 3.24 H s an toàn n đ nh v i đ p có chi u cao 120 m; Phi=26o 55 Hình 3.25 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 15 m; Phi=32o .56 Hình 3.26 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 30 m; Phi=32o .56 Hình 3.27 H s an toàn n đ nh v i đ p có chi u cao 55 m; Phi=32o .57 Hình 3.28 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 90 m; Phi=32o .58 Hình 3.29 H s an toàn n đ nh v i đ p có chi u cao 120 m; Phi=32o 58 Hình 3.30 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 15 m; Phi=36o .59 Hình 3.31 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 30 m; Phi=36o .60 Hình 3.32 H s an toàn n đ nh v i đ p có chi u cao 55 m; Phi=36o .60 Hình 3.33 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 90 m;Phi=36o 61 Hình 3.34 H s an tồn n đ nh v i đ p có chi u cao 120 m;Phi=36o 62 Hình 4.1 V trí cơng trình N m kơng 65 Hình 4.2 M t b ng t ng th n đ p 66 Hình 4.3 C t d c n đ p 66 Hình 4.4 M t c t ngang đ p 67 Hình 4.5 Tr ng h p tính tốn n đ nh tr t t h p c b n 74 vii Hình 4.6 S li u m t c t đ u vào 75 Hình 4.7 K t qu tính tốn h s Hình 4.8 Tr n đ nh tr ng h p tính tốn n đ nh tr t 75 t t h p đ c bi t 76 Hình 4.9 S li u m t c t đ u vào 76 Hình 4.10 K t qu tính tốn h s Hình 4.11 Tr n đ nh tr ng h p tính tốn n đ nh tr t 77 t t h p c b n 77 Hình 4.12 S li u m t c t đ u vào 78 Hình 4.13 K t qu tính tốn h s Hình 4.14 Tr n đ nh tr ng h p tính tốn n đ nh tr t 78 t t h p đ c bi t 79 Hình 4.15 S li u m t c t đ u vào 79 Hình 4.16 K t qu tính tốn h s n đ nh tr viii t 79 DANH M C B NG BI U B ng 1.1 M t s cơng trình đ p bê tông l n Trung Qu c [ 2] B ng 1.2 M t s công trình đ p bê tơng l n M [ 2] B ng 1.3 M t s đ p bê tông đ c xây d ng Lào tr B ng 1.4 M t s đ p bê tông đ c xây d ng Lào nh ng n m g n [3] .12 B ng 1.5 H s an toàn v B ng 3.1 Các tr c 1975 11 n đ nh đ b n theo tiêu chu n M [ 4] 17 ng h p tính tốn nghiên c u 37 B ng 3.2 B ng k t qu FS v i tr ng h p C=0 38 B ng 3.3 B ng k t qu FS v i tr ng h p C=1.5 39 B ng 3.4 B ng k t qu FS v i tr ng h p C=3.8 40 B ng 3.5 B ng k t qu FS v i tr ng h p C=6 40 B ng 3.6 B ng k t qu FS v i tr ng h p C=8 41 B ng 3.7 B ng k t qu FS v i tr ng h p Phi=220 42 B ng 3.8 B ng k t qu FS v i tr ng h p Phi=260 42 B ng 3.9 B ng k t qu FS v i tr ng h p Phi=320 43 B ng 3.10 B ng k t qu FS v i tr ng h p Phi=360 44 B ng 3.11 B ng k t qu FS v i tr ng h p H= 15 m 44 B ng 3.12 B ng k t qu FS v i tr ng h p H= 30 m 45 B ng 3.13 B ng k t qu FS v i tr ng h p H= 55 m 46 B ng 3.14 B ng k t qu FS v i tr ng h p H= 90 m 47 B ng 3.15 B ng k t qu FS v i tr ng h p H= 120 m 48 B ng 3.16 B ng k t qu FS v i tr ng h p H=15 (m) ); Phi=22o 49 B ng 3.17 k t qu FS v i tr ng h p H=30 (m) ; Phi=22o 49 B ng 3.18 k t qu FS v i tr ng h p H=55 (m) ; Phi=22o 50 B ng 3.19 k t qu FS v i tr ng h p H=90 (m); Phi=22o 51 B ng 3.20 k t qu FS v i tr ng h p H=120 (m); Phi=22o 51 B ng 3.21 k t qu FS v i tr ng h p H=15(m);Phi=26o .52 B ng 3.22 k t qu FS v i tr ng h p H=30(m);Phi=26o .53 ix B ng 3.23 k t qu FS v i tr ng h p H=55(m);Phi=26o 53 B ng 3.24 k t qu FS v i tr ng h p H=90(m);Phi=26o 54 B ng 3.25 k t qu FS v i tr ng h p H=120(m);Phi=26o 55 B ng 3.26 k t qu FS v i tr ng h p H=15(m);Phi=32o 55 B ng 3.27 k t qu FS v i tr ng h p H=30(m);Phi=32o 56 B ng 3.28 k t qu FS v i tr ng h p H=55(m);Phi=32o 57 B ng 3.29 k t qu FS v i tr ng h p H=90(m);Phi=32o 57 B ng 3.30 k t qu FS v i tr ng h p H=120(m);Phi=32o 58 B ng 3.31 k t qu FS v i tr ng h p H=15 (m);Phi=36o 59 B ng 3.32 k t qu FS v i tr ng h p H=30 (m);Phi=36o 59 B ng 3.33 k t qu FS v i tr ng h p H=55 (m);Phi=36o 60 B ng 3.34 k t qu FS v i tr ng h p H=90 (m);Phi=36o 61 B ng 3.35 k t qu FS v i tr ng h p H=120 (m);Phi=36o 61 B ng 3.36 B ng h s an toàn cho phép tiêu chu n M 63 B ng 4.1 Các thơng s c a cơng trình N m kông [5] 67 B ng 4.2 Ch tiêu c lý đá n n ki n ngh s d ng tính tốn [ 6] 72 B ng 4.3: H s n đ nh nh nh t [FS] theo tiêu chu n M EM1100-2-2200 73 B ng 4.4: B ng th hi n k t qu theo tiêu chu n Vi t Nam - Nga 81 B ng 4.5 Tiêu chu n đánh giá v n đ nh th ng th ng su t cho phép c a đ p theo tiêu chu n M 81 B ng 4.6 B ng th hi n k t qu theo tiêu chu n M 82 x b) Tính cho tr ng h p tr Hình 4.8 Tr t t h p l c đ c bi t ng h p tính tốn n đ nh tr t t h p đ c bi t Hình 4.9 S li u m t c t đ u vào 76 Hình 4.10 K t qu tính tốn h s 4.2.3 Tính tốn n đ nh tr a) Tính cho tr t t theo tiêu chu n Nga-Vi t ng h p tr Hình 4.11 Tr n đ nh tr t t h p l c c b n ng h p tính tốn n đ nh tr 77 tt h pc b n Hình 4.12 S li u m t c t đ u vào Hình 4.13 K t qu tính tốn h s 78 n đ nh tr t b) Tính cho tr ng h p tr Hình 4.14 Tr t t h p l c đ c bi t ng h p tính toán n đ nh tr t t h p đ c bi t Hình 4.15 S li u m t c t đ u vào Hình 4.16 K t qu tính tốn h s 79 n đ nh tr t 4.3 Phân tích k t qu tính tốn 4.3.1 Tiêu chu n Vi t Nam - Nga  Theo QCVN 04 - 05 : 2012/BNNPTNT CHu∏ 33-01-2003 tính n đ nh cơng trình theo tr ng thái gi i h n th nh t ph i th a mãn: n c ×N tt ≤ m R R n K ho c K = ≥ c n kn N tt m đó: - n c : H s t h p t i tr ng + i v i t h p t i tr ng c b n: n c = + i v i t h p t i tr ng đ c bi t: n c = 0.9 + i v i t h p t i tr ng đ t bi t đ ng đ t thi t k : n c = 0.95 + i v i t h p t i tr ng đ t bi t đ ng đ t c c đ i: n c = 0.85 + i v i t h p t i tr ng th i k thi công s a ch a: n c = 0.95 - K: H s an toàn chung c a cơng trình - Ntt: T i tr ng tính tốn t ng qt (l c, mơmen, ng su t) ho c thông s khác - R: S c ch u t i tính tốn t ng qt, ho c thông s khác đ c xác l p theo tiêu chu n thi t k - m : H s u ki n làm vi c; L y m = 0.95 - Kn=1.15 : H s tin c y cơng trình c p đ c bi t đ i v i cơng trình bê tơng bê tơng c t thép n n đá, m t tr t qua m t ti p xúc gi a bê tông đá - Kn = 1.15: H s tin c y cơng trình c p đ c bi t đ i v i cơng trình bê tơng bê tông c t thép n n đá, m t tr t qua khe n t đá n n (l y v i tâm vò nhàu n n) 80  Theo h s an toàn nh sau : - T h p t i tr ng c b n [K] = 1.25 - T h p t i tr ng đ c bi t [K] = 1.125 - T h p t i tr ng thi công [K] = 1.19 B ng 4.4: B ng th hi n k t qu theo tiêu chu n Vi t Nam - Nga H s T h p Cao đ n n n đ nh tr TH tính t i tr ng K tr t [K] t C b n 1.6371 1.25 c bi t 1.6061 1.125 373.0 4.3.2 Theo tiêu chu n M B ng 4.5 Tiêu chu n đánh giá v n đ nh th ng th ng su t cho phép c a đ p theo tiêu chu n M i u ki n t i tr ng V trí h p H s tr l c nh nh t m t đáy B ng t Kh n ng ch u t i tông c an n Nén Kh n ng cho phép Bình 1/3 ÷ 2/3B 1.7 th ng B t th ng 1/4 ÷ 3/4B 1.3 c bi t ÷ 1B su t bê Kéo 0.3 f c ' Kh n ng cho phép 0.5 f c ' 0.6 f t '