ĐỒ án số 3 đập bê tông trọng lực

Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực ThiÕt kÕ ®Ëp ĐỒ ÁN SỐ THIẾT KẾ ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC PHẦN I : MỞ ĐẦU I TÀI LIỆU THIẾT KẾ: Theo quy hoạch trị thuỷ khai thác sơng C, vị trí X phải xây dựng cụm cơng trình đấu mối thuỷ lợi với nhiệm vụ phát điện chính, kết hợp phòng lũ cho hạ du, điều tiết phục vụ tưới, cấp nước sinh hoạt giao thông mùa kiệt Nhiệm vụ cơng trình: • Nhiệm vụ phát điện Trạm thuỷ điện có cơng suất N=12000KW • Phóng lũ cho hạ du với phạm vi ảnh hướng mà cơng trình phát huy 250000 • Tăng mực nước lưu lượng sơng mùa kiệt để tưới cho 150000 ruộng đất phục vụ giao thông thuỷ, tạo nguồn nước sinh hoạt cho 1000000 người Địa hình, địa chất, thuỷ văn a) Bình đồ khu đầu mối cơng trình, tỷ lệ 1/2000: Tuyến xác định sơ bố trí hạng mục cơng trình sau: • Đập bê tơng trọng lực dâng nước có đoạn tràn nước • Nhà máy thuỷ điện đạt hạ lưu đập phía bờ trái, nước qua tua bin trả lại sông để cấp nước cho hạ du Có đường hầm dẫn nước vào nhà máy thuỷ điện • Cơng trình nâng tầu (âu tầu)bố trí bờ trái, cách xa nhà máy thuỷ điện 11 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực Thiết kế đập Đ ầu đề II mặt c địa c hất t uyến đập Tỷ l ệ NGang 1:2000 § øn g 1:500 b) Địa chất khu vực cơng trình: • Nền tuyến đập: sa thạch phân lớp, mặt có phủ lớp đất thịt dày từ đến m Đá gốc có độ phong hố, nứt nẻ trung bình • Tài liệu ép nước thí nghiệm tuyến đập: Độ sâu (m) Độ nước (l/ph) 10 0,05 15 0,03 • Chỉ tiêu lý đá nền: + Hệ số ma sát: f=0,65 + Các đặc trưng chống cắt: f0=0,63 , c=2kg/cm2 + Cường độ chịu nén giới hạn R=1600kg/cm2 22 20 0,01 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lùc ThiÕt kÕ ®Ëp c) Vật liệu xây dựng: Tại khu vực đất thịt hiếm, cát đá có trữ lượng lớn, khai thác hạ lưu đập, chất lượng đảm bảo tiêu chuẩn dùng làm vật liệu bê tơng; gỗ, tre có trữ lượng lớn, tập trung thượng lưu d) Tài liệu thuỷ văn: • Cao trình bùn cát lắng đọng (sau thời gian phục vụ cơng trình) 40m • Chỉ tiêu lý bùn cát: n=0,45 ; γK=1,15 T/m3 ; ϕbh=110 • Lưu lượng tháo lũ Qtháo cột nước siêu cao mực nước dâng bình thường H t cho bảng sau: Tần suất P% Qtháo (m3/s) Ht (m) 0,1 1330 5,5 0,5 1230 5,1 1190 4,8 1,5 1120 4,3 1080 • Quan hệ Q~Z hạ lưu tuyến đập: Z (m) Q (m3/s) 133,4 300 134,4 500 135,2 700 135,8 900 136,2 1000 e) Tài liệu thuỷ năng: • Trạm thuỷ điện có tổ máy • Mực nước dâng bình thường: MNDBT = 189,1 m • Mực nước chết: MNC = 145,2 m • Lưu lượng qua tổ máy QTM =124 m3/s f) Các tài liệu khác: 33 136,4 1100 136,6 1200 137,5 1550 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực Thiết kế đập Chiu di truyn súng: + Ứng với MNDBT D = 6km + Ứng với MNLTK D' =6,5 km • Tốc độ gió ứng với tần suất P% Tần suất P% V (m/s) 36 34 30 20 22 30 20 50 18 • Khu vực xây dựng cơng trình có động đất cấp • Đỉnh đập khơng có đường giao thơng qua II CHỌN TUYẾN ĐẬP VÀ BỐ TRÍ CƠNG TRÌNH ĐẦU MỐI: Tuyến đập: Dựa vào bình đồ khu đầu mối mặt cắt địa chất ta chọn tuyến đập (như bình đồ) Vì tuyến đập ngắn, hai vai gối lên sườn núi dốc Nền đảm bảo tính chỉnh thể, khơng có tượng địa chất cục Lớp phủ đất thịt mỏng, đá gốc phong hoá vừa nên ổn định giảm tính thấm Chọn loại đập: Dựa vào tài liệu địa chất ta thấy tầng đất thịt phủ mặt mỏng, tầng đá gốc phong hoá vừa nên ta chọn xây dựng đập bê tông trọng lực Bố trí tơng thể cơng trình: • Đập bê tơng trọng lực dâng nước có đoạn cho nước tràn qua dòng • Nhà máy thuỷ điện đặt hạ lưu đập phía bờ trái nước qua tua bin trả lại sông để tưới cho đồng ruộng phía hạ lưu Có đường hầm dẫn nước vào nhà máy • Cơng trình dâng tầu bè bố trí bờ trái, cách xa nhà máy thuỷ điện III CẤP CƠNG TRÌNH THIẾT KẾ VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ: Cấp cơng trình thiết kế: Xác định dựa vào điều kiện: ∗ Theo chiều cao đập loại nền: đập bê tông trọng lực đá Sơ xác định chiều cao đập: H = MNLTK-∇đáy = MNDBT +Ht -∇đáy Trong đó: Ht : cột nước siêu cao lớn Ht = 5.1m ∇đáy : cao trình đáy đập ∇đáy = 132 m MNLTK = 190+ 5.1 = 195.1 m H = 195.1 - 132 = 63.1 m Tra bảng QCVN 04:05-2012 ta cấp cơng trình thiết kế cấp I ∗ Theo nhiệm vụ (tưới, phát điện phòng lũ): tra bảng QCVN 04:05-2012 cấp thiết kế cơng trình cấp I Vậy cấp thiết kế cơng trình cấp I Các tiêu thiết kế: Từ cấp cơng trình loại đập, dựa vào QCVN 04:05-2012 ta xác định được: • Tần suất lưu lượng mực nước lớn tính tốn: P =0,5% ( Bảng 4) • Tần suất gió lớn tính toỏn: P =2% (Ph lc 2-1) 44 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực • • • ThiÕt kÕ ®Ëp Tần suất gió bình quân lớn nhất: P =25%(Phụ lục 2-1 ) Hệ số vượt tải : n=1,05 Hệ số điều kiện làm việc : m=0,95 ( phụ lục 1-5 ) Hệ số tin cậy : kn =1,2 (Phụ lục 1-6 ) Độ vượt cao an toàn: a =1,2; a' =1,0; a’’ = 0,3 Hệ số tổ hợp tải trọng n =0,9 PHẦN II : TÍNH TỐN MẶT CẮT ĐẬP I MẶT CẮT CƠ BẢN: Dạng mặt cắt bản: Do đặc điểm chịu lực, mặt cắt đập bê tông trọng lực có dạng tam giác  Đỉnh mặt cắt ngang MNLTK: MNLTK=MNDBT+Ht Trong đó: Ht : cột nước siêu cao, ứng với tần suất lũ thiết kế P=0,5% Ht = 5,1 m MNLTK = 190 + 5,1 = 195.1 m  Chiều cao mặt cắt ngang: H1 = MNLTK - ∇đáy ∇đáy : xác định mặt cắt dọc tuyến đập cho, lấy vị trí sâu sau bóc lớp phủ ∇đáy = 132 m H1 = 195.1- 132 = 63,1 m  Chiều rộng đáy đập B: B xác định theo điều kiện ổn định ứng suất Chọn mái dốc thượng lưu n =0 Xác định chiều rộng đáy đập:(theo điều kiện) a) Theo điều kiện ổn nh: 55 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông träng lùc ThiÕt kÕ ®Ëp H1 B = Kc γ  f  + n − α  γn  Trong đó: H1 : chiều cao mặt cắt H1 = 63.1m F : hệ số ma sát f = 0,65 γ1 : dung trọng đập γ1 = 2,4 T/m3 γn : dung trọng nước γn =1 T/m3 n: trị số chọn n = α1 : hệ số cột nước lại sau màng chống thấm Vì đập cao, cơng trình quan trọng nên cần thiết phải xử lý chống thấm cho cách vữa tạo màng chống thấm Trị số α1 xác định theo mức độ xử lý nền, sơ chọn α1 = 0,4 – 0,6 ; ta chọn α1 = 0,54 Trị số α1 xác hố việc tính tốn xử lý sau Kc : hệ số an toàn ổn định cho phép Theo quan điểm tính tốn ổn định quy phạm ổn định cơng trình đảm bảo khi: m nc N TT ≤ R Kn Trong đó: n c : hệ số tổ hợp tải trọng n c = 0,9 tổ hợp tải trọng đặc biệt (có tính tải trọng động đất) m : hệ số điều kiện làm việc m=0,95 Kn : hệ số độ tin cậy Kn = 1,2 Ntt : giá trị tính tốn lực tổng quát gây trượt giới hạn R : giá trị tính tốn lực chống trượt giới hạn Có thể viết công thức dạng: R n Kn ≥ c N TT m So sánh với công thức ổn định quy phạm cũ coi: Kc = nc K n m = 0,9 1,2 = 1,137 0,95 Vậy chiều rộng đáy đập: b) Theo điều kiện ứng suất: c) Chọn trị số B: Để thoả mãn điều kiện ổn định ứng suất ta chọn trị số B lớn 66 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực ThiÕt kÕ ®Ëp B =59.34 m CHỌN B = 60 m II MẶT CẮT THỰC DỤNG CỦA ĐẬP KHÔNG TRÀN: Từ mặt cắt ta bổ sung số chi tiết mặt cắt thực dụng Xác định cao trình đỉnh đập: Đỉnh đập bê tơng phần không tràn xác định từ điều kiện: ∇đ1 = MNDBT + ∆h + ηs + a ∇đ2 = MNLTK + ∆h' + ηs ' + a' ∇đ3 = MNLKT + a” Trong đó: ∆h ∆h' : độ dềnh mặt nước gió ứng với gió lớn gió bình qn lớn ηs , ηs' : Độ dềnh cao sóng có mức đảm bảo ứng với gió lớn gió bình qn lớn a , a',a” : độ vượt cao an toàn a) Tính ∆ h η s : ∗ Tính ∆h : ∆h = 2.10−6 V2 D cosα s g H1 Trong đó: V: vận tốc gió tính tốn lớn ứng với P = 2% có V = 36 m/s D : đà sóng ứng với mực nước dâng bình thường MNDBT D = km g : gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2 H1 : Chiều sâu nước trước đập ứng với MNDBT H1 = MNDBT - ∇đáy = 190 - 132 =58 m α1 : Góc kẹp trục dọc hồ hướng gió Chọn α1 = Cos α1 =1 Thay số ta có: ∗ Tính ηs : ηs = kηs h Trong đó: kηs : tra đồ thị P2-4, kηs phụ thuộc vào λ/H h1%/λ h : chiều cao truyền sóng H : chiều sâu nước sơng λ : chiều dài sóng  Vì chưa biết λ nên ta giả thiết trường hợp sóng nước sâu  Tính giá trị khơng thứ ngun, t thời gian gió thổi liên tục ( Khi khơng có tài liu ly t = h) +Tớnh: 77 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực g t 9,81 6.3600 = = 5886 V 36 ThiÕt kÕ ®Ëp Từ tra đường bao đồ thị P2-1 giá trị không thứ nguyên: g τ g h = 3,7 ; = 0,068 V V2 + Tính: g D V = 9,81 6000 = 45,417 362 g τ = 1,23 ; V g h = 0,013 V2 → +Chọn cặp giá trị nhỏ cặp giá trị ta tính giá trị sau: chu kỳ sóng bình qn τ h , chiều cao sóng bình qn , chiều dài sóng bình qn  g h  V 36 h =   = 0,013 = 1,71 m 9,81  V  g  g τ τ =  V λ = 36  V = 4,51 m  = 1,23 9,81  g g τ 9,81 4,512 = = 31,77 m 2π 3,14  Kiểm tra điều kiện sóng nước sâu: λ H1 = 58 > /2 = 31.77/2 = 15,885 m Vậy thoả mãn điều kiện sóng nước sâu  Tính chiều cao sóng h với mức đảm bảo i = 1% là: h1% = k1% k1% : tra đồ thị P2-2 ứng với (g.D/V ) = 45,417 ta có k1% = 2,05 h1% = 2,05 1,71 = 3,505 ( m )  Tính độ dềnh cao sóng: ηs = kηs h1% Từ tra đồ thị P2-3 kηs = 1,23 ηs = 1,23 3,505 = 4,31 m Vậy cao trình đỉnh đập: ∇đ1 =190 + 0,027 +4,31 + 1,2 = 194,64 m 88 h λ §å án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực Thiết kÕ ®Ëp b) Tính ∆ h' η s': ∗ Tính ∆h' : ∆h' = 2.10−6 V '2 D' cosα's g H'1 Trong đó: V': vận tốc gió tính tốn lớn ứng với P = 25% có V = 21 m/s D' : đà sóng ứng với mực nước dâng gia cường MNLTK D' = 6,5 km g : gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2 H'1 : Chiều sâu nước trước đập ứng với MNLTK H'1 = MNLTK - ∇đáy = 195.1 - 132 =63.1 m α1 : Góc kẹp trục dọc hồ hướng gió Chọn α1 = Cos α1 =1 Thay số ta có: ∗ Tính η's : η's = k'ηs h' Trong đó: k'ηs : tra đồ thị P2-3, k'ηs phụ thuộc vào λ/H' h1%/λ h': chiều cao truyền sóng H' : chiều sâu nước sơng λ ': chiều dài sóng  Vì chưa biết λ' nên ta giả thiết trường hợp sóng nước sâu Tính giá trị khơng thứ ngun, t thời gian gió thổi liên tục ( Khi khơng có tài liệu lấy t = h) +Tính: g t 9,81 3600 = = 10090 V' 21 Từ tra đường bao đồ thị P2-1 giá trị không thứ nguyên: g τ ' = 3,98 ; V' g h ' = 0, 081 V '2 + Tính: g D ' 9,81 6500 = = 144, V '2 212 Từ tra đồ thị P2-1 giá trị không thứ nguyên: g τ ' = 1,68 ; V' g.h ' = 0, 019 V '2 → +Chọn cặp giá trị nhỏ cặp giá trị ta tính giá trị sau: chu kỳ sóng bình qn τ h , chiều cao sóng bình qn , chiều dài sóng bình qn 99 λ Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lùc ThiÕt kÕ ®Ëp  g h '  V '2 212 h'= = 0, 019 = 0,85 m ÷ 9,81  V'  g 21  g τ '  V ' τ '= = 3,6 m ÷ = 1, 68 9,81  V'  g g τ '2 9,81 3, λ '= = = 20, 24 m 2π 3,14  Kiểm tra điều kiện sóng nước sâu: λ' H'1 = 63.1 > /2 = 20,24/2 = 10,12 ( m ) Vậy thoả mãn điều kiện sóng nước sâu  Tính chiều cao sóng với mức đảm bảo i = 1% là: h'1% = k'1% k'1% : tra đồ thị P2-2 ứng với (g.D'/V' ) = 144.6 ta có k'1% = 2,09 h'1% = 2,09 0,85 = 1,777 m  Tính độ dềnh cao sóng: η's = k'ηs h'1% h' Từ tra đồ thị P2-4 kηs = 1,21 η's = 1,21 1,777 = 2,15 ( m ) Vậy cao trình đỉnh đập: ∇đ2 =195.1 + 0.0092 +2.15 + = 198.25 m C; theo MNLKT MNLKT = MNDBT + 5,5 = 190+5.5 = 195.5 m ∇3 = MNLKT + a” = 195.5 + 0.3 = 195.8 m Chon cao trình đỉnh đập: Từ kết tính cao trình đỉnh đập ta chọn cao trình đỉnh đập ∇đ = 198.25 m Chọn ∇đ = 198.5m Bề rộng đỉnh đập: Đỉnh đập khơng có u cầu giao thông nên chọn theo điều kiện cấu tạo Chọn b = m Bố trí lỗ khoét: Các hành lang ( lỗ khoét) thân đập có tác dụng tập trung nước thấm thân đập nền, kết hợp để kiểm tra,sửa chữa Hành lang gần để sử dụng vữa chống thấm Kích thước hành lang chọn theo yêu cầu sử dụng Hành lang vữa chọn theo yêu cầu thi công (phụ thuộc vào kích thước máy khoan khoảng không cần thiết thi công) Các hành lang khác chọn không nhỏ 1,2 x 1,6 m Theo chiều cao đập bố trí hành lang tầng khác nhau, hành lang cách khoảng từ (15:20)m Khoảng cách từ mặt thượng lưu đến mép trước hành lang 10 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông träng lùc 2224,15 1460,76 VIII VIII 27,9 750,626 IX - IX 22,9 523,458 X-X 18,0 342,454 -819,813 XI -XI 13,1 207,210 -317,726 XII - XII 8,16 136,074 -191,677 XIII XIII 3,22 64,938 -49,405 ThiÕt kÕ ®Ëp 23,33 56,6 7,66 7,9157 27, 8,1 56,69 15,841 18,88 52,3 3,14 3,2436 23 3,3 52,31 6,491 14,44 10,00 10,00 10,00 47,3 39,7 0,13 1,66 25,11 2,11 9,45 3,53 0,1 1,7 2,2 3,7 47,30 39,78 25,10 9,458 0,1296 1,7136 2,1782 3,6492 18 13, 8,1 3,2 14) Tính ứng suất biên mặt cắt: a) Ứng suất pháp: σy = b) ♦ ♦ c) ♦ ♦ ∑ G ∑ M ± B B2 B : bề rộng mặt cắt xét Lấy dấu ( + ) với biên thượng lưu: σy' Lấy dấu ( - ) với biên hạ lưu : σy'' Ứng suất tiếp τ : Biên thượng lưu: τ' = (γn y - σy' ) tgα1 Trong đó: γn : dung trọng nước y : chiều sâu nước tính đến mặt cắt ngang xét σy' : trị số ứng suất pháp σy biên thượng lưu α1 : góc mái thượng lưu đập phương thẳng đứng α1 = 00 Biên hạ lưu: τ'' = σ''y tgα2 σy'' : trị số ứng suất pháp σy biên hạ lưu α2 : góc mái hạ lưu đập phương thẳng đứng α2 = 43,40 ; tgα2 = 0,9458 Ứng suất pháp σ x Biên thượng lưu: σx' = γn y - (γn y - σy' ) tg2α1 Biên hạ lu: 32 0,259 3,429 4,359 7,303 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực Thiết kế đập ''x = σy'' tg2α2 d) Ứng suất chính: ♦ Biên thượng lưu: N2' = γn y σy ' N1' = ♦ Biên hạ lưu: cos2 α - γn y tg2α1 σ y '' N2'' = 0N1'' = cos2 α e) Ứng suất cắt chính: ♦ Biên thượng lưu: T' = ♦ Biên hạ lưu: N 1' − N ' N '' T'' = Kết tính tốn bảng sau: 15) Tính tốn thành phần ứng suất mặt cắt: Chọn trục x hướng từ hạ thượng lưu mặt cắt a) Ứng suất σ y mặt cắt ngang:  σ y ' − σ y ''      B   σy = σy'' + x b) Ứng suất cắt τ mặt nằm ngang: τ = a1 + b1 x + c1 x2 Trong : c) Ứng suất σ x mặt nằm ngang ( coi gần σx biến đổi tuyến tính theo x ): σx = σx'' +  σ y ' − σ y ''   B x 33 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực Thiết kế ®Ëp d) Ứng suất chính: tính theo sức bền vật liệu: N 1,2 = σx + σy 2  σx − σy   + τ2 ±    T=  σx − σy    + τ2    Kết tính bảng sau: B a1 b1 49,18 54,450 -6,5656 43,02 50,000 -6,3305 36,89 45,560 -6,0526 30,82 41,110 -5,7243 24,83 36,660 -5,3266 18,94 32,220 -4,8333 13,26 27,770 -4,2191 7,915 23,330 -3,4359 3,243 18,880 -2,4519 c1 0,1039 0,1094 0,1150 0,121 0,1268 0,1317 0,1347 0,1327 0,1207 34 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực 0,129 1,713 2,178 3,649 14,440 10,000 10,000 10,000 ThiÕt kÕ ®Ëp 0,0925 0,1148 0,0653 0,1094 -1,3454 -1,3203 -0,8713 -1,4597 Mặt cắt I - I B= 54,450 a1 = 49,1862 b1 = -6,5656 c1 = 0,1040 N2 T tanθ1 tanθ 0,00 49 1,0339 -1 0,00 49 1,0339 -1 19 1,0991 -0,9 6, -1,3713 0,73 26 -1,0845 0,92 41 -1,0572 0,95 50 -1,0494 0,95 0,45 54 -1,0485 0,95 109 2,33 53 -1,0524 0,95 104 93, 9,39 21,6 47 -1,063 0,94 36 -1,0885 0,92 Điể m X σy τ σx 47,57342 49,186155 50,854 47,57342 49,186155 50,854 48,33423 18,958021 51,923 10 49,09505 -6,070619 52,992 15 49,85586 -25,89976 54,062 20 50,61668 -40,52942 55,131 25 51,37749 -49,95957 56,201 98, 98, 69, 57, 77, 93, 104 30 52,13831 -54,19024 57,27 109 35 52,89912 -53,2214 58,34 10 40 53,65994 -47,05308 59,409 11 45 54,42075 -35,68526 60,479 N1 35 31,0 44,6 25,9 12,2 3,77 §å án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực 12 50 55,18157 ThiÕt kÕ ®Ëp -19,11794 61,548 77, 38,9 19 -1,1803 0,85 N1 N2 T tanθ1 tanθ 0,00 43 1,0339 -1 0,00 43 1,0339 -1 14 1,007 -1 9, -0,8762 1,14 27 -0,9102 1,1 40 -0,9066 1,1 47 -0,8943 1,12 49 -0,8733 1,15 45 -0,8378 1,19 36 -0,7708 1,3 23 -0,6063 1,65 T tanθ1 tanθ Mặt cắt II - II B= 50,000 a1 = 43,0282 b1 = -6,3305 c1 = 0,1094 Điể m X σy τ σx 41,61739 43,028222 44,487 41,61739 43,028222 44,487 45,59747 14,110608 45,794 10 49,57755 -9,337051 47,102 15 53,55763 -27,31476 48,409 20 57,53772 -39,82251 49,716 25 61,5178 -46,86031 51,023 86, 86, 59, 57, 78, 93, 103 30 65,49788 -48,42815 52,331 108 35 69,47796 -44,52605 53,638 107 10 40 73,45804 -35,15398 54,945 101 11 45 77,43812 -20,31197 56,253 89, 31,5 38,9 23,5 13,6 9,12 10,0 16,3 27,8 43,9 Mặt cắt III - III Điể m X σy B= 45,560 a1 = 36,8947 b1 = -6,0526 c1 = 0,1151 x N1 36 N2 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực Thiết kế đập 35,68497 36,894687 38,145 0,56 36,19666 33,541333 38,323 5,56 40,76539 6,7997242 39,912 45,33412 -14,18819 41,5 49,90284 -29,4224 43,089 54,47157 -38,90291 44,677 59,0403 -42,62973 46,266 63,60902 -40,60284 47,854 68,17775 -32,82226 49,443 72,74647 -19,28798 51,031 10 10,5 15,5 20,5 25,5 30,5 35,5 40,5 73, 70, 47, 57, 76, 88, 95, 97, 92, 84 0,00 37 1,0339 -1 3,70 34 1,0322 -1 33,5 29,1 16,8 10,3 6, 0,9392 -1,1 14 -0,874 1,14 30 -0,8909 1,12 39 -0,882 1,13 43 -0,8613 1,16 41 -0,8246 1,21 34 -0,7545 1,33 22 -0,5846 1,71 N2 T tanθ1 tanθ 0,00 31 1,0339 -1 7,01 25 1,027 -1 19 1,0167 -1 14 0,9989 -1 0,9632 -1 0,8656 -1,2 9,55 14,3 24,6 39,7 Mặt cắt IV - IV B= 41,110 a1 = 30,8263 b1 = -5,7243 c1 = 0,1210 Điể m X σy τ σx 29,81556 30,826304 31,871 1,11 30,98678 24,621391 32,298 2,11 32,04194 19,286698 32,683 3,11 33,0971 14,194013 33,067 4,11 34,15226 9,3433366 33,452 5,11 35,20742 4,734668 33,836 N1 37 61, 56, 51, 47, 43, 39, 13,0 18,8 24,4 29,7 9, 4, Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông träng lùc ThiÕt kÕ ®Ëp 36, 6,11 36,26258 0,3680076 34,221 7,11 37,31774 -3,756645 34,605 40 8,11 38,3729 -7,639289 34,99 44, 34,1 31,9 28,8 N1 1, 0,1747 -5,7 -0,7022 1,42 7, -0,8028 1,25 N2 T tanθ1 tanθ 0,00 25 1,0339 -1 9,91 16 1,012 -1 25,1 14,3 5, -0,715 1,4 20 -0,8353 1,2 29 -0,8257 1,21 32 -0,7886 1,27 29 -0,7122 1,4 20 -0,5316 1,88 Mặt cắt V - V B= 36,660 a1 = 24,8333 b1 = -5,3266 c1 = 0,1268 Điể m X σy τ σx 24,01904 24,833287 25,675 1,66 26,05946 16,340628 26,448 6,66 32,2053 -5,016598 28,775 38,35114 -20,03287 31,103 44,49699 -28,7082 33,43 50,64283 -31,04257 35,758 56,78867 -27,036 38,085 76 62,93451 -16,68847 40,413 71, 8 11,6 16,6 21,6 26,6 31,6 49, 42, 35, 55, 68, 75, Mặt cắt VI - VI B= 32,220 a1 = 18,9485 38 9,73 11,2 18,8 31,5 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông träng lùc b1 = ThiÕt kÕ ®Ëp -4,8333 c1 = 0,1318 Điể m X σy τ σx 18,32721 18,948507 19,591 2,22 21,54241 8,8679952 20,845 7,22 28,78384 -9,079476 23,671 36,02526 -20,43916 26,497 43,26669 -25,21105 29,323 50,50812 -23,39516 32,148 57,74955 -14,99147 34,974 12,2 17,2 22,2 27,2 N1 37, 30, 35, 52, 62, 66, 65, N2 T tanθ1 tanθ 0,00 19 1,0339 -1 12,3 16,8 10,2 10,1 16,2 27,5 8, 9, 0,9615 -1 -0,7573 1,32 21 -0,7937 1,26 26 -0,761 1,31 25 -0,6818 1,47 19 -0,4962 2,02 N2 T tanθ1 tanθ 0,00 13 1,0339 -1 13,8 10,7 2, 0,6882 -1,5 12 -0,7326 1,36 20 -0,7213 1,39 Mặt cắt VII - VII B= 27,770 a1 = 13,2645 b1 = -4,2191 c1 = 0,1347 Điể m X σy τ σx 12,82963 13,26455 13,714 2,77 17,6211 2,6114118 15,624 7,77 26,26997 -11,38383 19,071 12,7 34,91884 -18,6426 22,518 N1 39 26, 19, 34, 48, 9,07 §å án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực 17,7 43,56771 -19,16488 22,7 52,21657 -12,95068 ThiÕt kÕ ®Ëp 25,966 29,413 55, 58, 13,6 23,5 21 -0,6412 1,56 17 -0,4519 2,21 T tanθ1 tanθ 1,0339 -1 -0,4488 2,23 Mặt cắt VIII - VIII B= 23,330 a1 = 7,9157 b1 = -3,4359 c1 = 0,1327 Điể m X σy τ σx 7,656159 7,9157032 8,184 3,33 14,65533 -2,053904 11,001 8,33 25,1646 -11,49511 15,231 35,67386 -14,29987 19,461 44 46,18313 -10,46816 23,69 50, 13,3 18,3 N1 15, 15, 32, N2 10,0 7, 2, 7,68 13 -0,6573 1,52 16 -0,5826 1,72 15 -0,3934 2,54 T tanθ1 tanθ 1,0339 -1 -0,5391 1,85 0,00 11,1 19,5 Mặt cắt IX - IX B= 18,880 a1 = 3,2437 b1 = -2,4519 c1 = 0,1208 Điể m X σy τ σx 3,137315 3,2436696 3,3536 3,88 13,24349 -4,451466 7,387 8,88 26,26691 -9,005903 12,585 13,8 39,29032 -7,522081 17,782 N1 Mặt cắt X - X B= 14,440 a1 = 0,1297 b1 = -1,3454 c1 = 0,0925 40 6,4 15, 30, 41, N2 0,00 4,99 3, 5, 8,12 11 -0,4962 2,02 15,4 13 -0,315 3,17 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực Điể X σy τ m ThiÕt kÕ ®Ëp σx N1 0,125407 0,129658 0,1341 4,44 14,63241 -4,019273 5,6398 9,44 30,96912 -4,323299 11,84 0,2 16, 31, N2 T tanθ1 tanθ 0,00 0, 1,0339 -1 4,11 -0,3818 2,62 10,9 10 -0,2155 4,64 N2 T tanθ1 tanθ 1,0735 -0,9 -0,5026 1,99 tanθ1 tanθ 1,0735 -0,9 -0,5026 1,99 tanθ1 tanθ Mặt cắt XI - XI B= 10,000 a1 = 1,7137 b1 = -1,3203 c1 = 0,1149 Điể m X σy τ σx 3,529551 1,713659 3,7729 6,493846 -2,015415 3,4965 N1 5,3 7,5 1,93 2,48 1, 2, Mặt cắt XII - XII B= 10,000 a1 = 2,1783 b1 = -0,8713 c1 = 0,0653 Điể m X σy τ σx 3,529551 1,713659 3,7729 6,493846 -2,015415 3,4965 N1 5,3 7,5 N2 1,93 2,48 T 1, 2, Mặt cắt XIII - XIII Điể m X σy B= 10,000 a1 = 3,6492 b1 = -1,4597 c1 = 0,1095 τ σx N1 41 N2 T Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực Thiết kế đập 3,529551 1,713659 3,7729 6,493846 -2,015415 3,4965 42 5,3 7,5 1,93 2,48 1, 2, 1,0735 -0,9 -0,5026 1,99 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lùc ThiÕt kÕ ®Ëp 16) Vẽ đường đẳng ứng suất quỹ đạo ứng suất a) Đường đẳng ứng suất:  Đường đẳng ứng suất đường cong ứng suất có trị số Các đường đẳng ứng suất sở để chọn vật liệu thích hợp cho vùng rong thân đập  Các bước vẽ đường đẳng ứng suất phương pháp sức bền vật liệu:  Chia mặt cắt đập thành lưới, kích thước lưới 10 x 10 m  Tính tốn trị số σx , σy , τ , N1 , N2 mắt lưới  Nối điểm có trị số ứng suất thứ thứ hai ta đường cong liên tục, đường dẳng ứng suất N1 , N2 b) Đường quỹ đạo ứng suất :  Phương ứng suất pháp xác định góc nghiêng θ chúng với trục ox Quy ước : góc θ1 quay từ trục gốc đến phương N theo chiều thuận chiều kim đồng hồ Hoặc xác định theo:  Từ đỉnh tam giác ta vẽ tia ,2 ,3 ứng với góc θ1 ta tính Sau dùng phương pháp đồ giải để vẽ đường qũy đạo ứng suất pháp Theo phương x lấy đoạn OO' có chiều dài đơn vị, ta vẽ đoạn O1 , O2 , O3 , theo điều kiện: O '1 = tgθ O' O O'2 = tg θ O' O ,  Phương đoạn O1 , O2 , O3 biểu thị phương ứng suất tia , , Đương đẳng ư/s: 43 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực ThiÕt kÕ ®Ëp Biểu đồ N2 XIII XII -0,54 XI 24,13 17,19 52,98 29,98 X IX 34,79 24,6 39,1 45,27 VIII 34,9 32,23 43,24 26 39,16 VII 44,18 VI 49,68 55,46 V IV 61,48 III 67,65 73.97 59 40,4 37,24 60,6 51,24 29,14 65,54 74,35 71,48 56,88 70,32 81,59 82,96 56,25 76,97 83,49 90,39 98,57 89.94 106.31 81.53 100.56 95,18 106,02 115.89 113.11 74,14 53,9 45,58 55,07 77,79 91 105,49 118.28 119.15 96,89 113.41 118.65 66,34 54,66 55,55 80,21 101.23 111.63 Biểu đồ N1 44 78,79 68,18 55,5 91,22 81,93 81.75 62.95 98.1 78.1 103,59 95.74 70.5 115.88 104.36 122.78 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông träng lùc ThiÕt kÕ ®Ëp PHẦN VII : CÁC CẤU TẠO CHI TIẾT Phân đoạn đập vàcấu tạo khớp nối: Nhằm tránh tượng nứt biến dạng nhiệt lún không ta chia đập thành đoạn, đoạn nối với khe tồn suốt q trình làm việc cơng trình khe lún khe nhiệt độ Mỗi khe cách 50m Phần đập tràn khoang cách khe lún mố.Khe lún cắt suốt chiều cao đập đẩm bảo cho đoạn đập làm việc độc lập Vì khe nhiệt nằm lưng chừng đập thường xuất ứng suất tập trung lớn nên khe nhiệt độ thường làm trùng với khe lún Khe lún có dạng phẳng Cấu tạo đỉnh đập: Cao trình đỉnh đập phần khơng tràn 198.5m Bề rộng đỉnh đập b = 10m Cao trình đỉnh tràn 190 m Thiết bị nước hành lang:  Thân đập bố trí đường ống thoát nước thấm, Các ống đặt thẳng đứng, đường kính 0,2 m đặt m , mặt thượng lưu đập 5m  Các ống tập trung nước làm bê tông xốp Nước thấm tập trung vào ống thẳng đứng dẫn xuống hành lang để dẫn nước xuống hạ lưu  Để giảm ấp lực thấm lên đáy đập, dọc trục đập sau chống thấm thường khoan - hàng lỗ để thoát nước, lỗ khoan cách nhâu 4m Nối tiếp phần tràn không tràn: Dùng bê tông mác cao để chống thấm Nối tiếp đập với bờ:  Trước đổ bê tơng thường phải bóc bỏ lớp phong hố mặt nền, tiến hành gia có xử lý mặt sau:  Phụt vữa tạo màng chống thấm  Phụt vữa gia cố để tăng cường liên kết gữa đập nền, nâng cao cường độ Độ sâu khoan phụ thuộc tính chất nứt nẻ chất lượng Độ sâu vữa gia cố từ - 15 m Trên mặt lỗ khoan bố trí hình chữ nhật Hà nội, ngày 27 tháng năm 2018 45 Đồ án môn học Thuỷ Công Thiết kế đập bê t«ng träng lùc 46 ... 24, 833 42, 25, 69,08 49,698 VI - VI 37 ,8 134 2,25 32 ,22 64,9 18 ,33 18,948 37 , 19, 64,99 37 ,921 VII - VII 32 ,8 10 23, 25 27,77 60,8 12, 83 13, 264 32 , 13, 60,86 8291, 83 7201, 03 6109,128 5046,70 4 036 ,91... 21 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực Thiết kế đập c = m ; d = 6 ,36 2 m ; Lb = 52,182 m I PHẦN V: TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH CA P MC CH: 22 Đồ án môn học Thuỷ Công bê tông trọng lực Thiết kế đập. .. 41,62 43, 028 57, 44, 81,41 86,110 III-III 52,6 2574,14 45,56 77 ,3 35,68 36 ,894 52, 38 , 77 ,31 73, 836 IV - IV 47,6 2117 ,34 4 41,110 73, 1 29,82 30 ,826 47, 31 , 73, 19 61,691 V-V 42,7 1706,51 36 ,66 69,0