Bài giảng Thủy công - Tính toán thiết kế kè bê tông cốt thép cung cấp cho người học kiến thức về tác dụng của kè bê tông cốt thép, các loại bờ kè, tài liệu thiết kế, xác định biểu đồ áp lực đất, thường bản dựa,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
8/7/2015 Chương THẤM DƯỚI ÐÁY CƠNG TRÌNH 1) Định luật Darcy 2) Phương pháp hệ số sức kháng trugaep 3) Phương pháp tỷ lệ đường thẳng 4) Phương pháp lưới thấm 5) Tác hại dòng thấm biện pháp khắc phục 1) Chuyển động có áp: dòng thấm bị giới hạn biên cứng, dòng thấm khơng có mặt thống, chuyển động giống chui qua đường ống có áp; 2) Chuyển động khơng áp: dòng thấm có mặt thống Trên áp lực tương đương áp lực khí trời (thấm qua đập đất) Mặt thoáng nằm theo đường cong gọi đường bão hòa 8/7/2015 Các giả thiết bản: 1) Nước ngầm chuyển động theo định luật Darcy: V = k×J đó: V: lưu tốc, m/s; k: hệ số thấm đất nền; J: độ dốc thuỷ lực (gradient thuỷ lực) điểm tính tốn 2) Ðất môi trường đồng đẳng hướng 3) Dòng thấm ổn định 4) Nước chứa đầy khe rỗng đất ép co Ðối với thấm qua thấm qua đập đất, ta thêm giả thiết sau: 1) Trong miền thấm khơng có điểm tiếp nước khơng có điểm rút nước; 2) Bài toán thấm phẳng Các yếu tố dòng thấm cần tìm là: - Cột nước thấm; - Lưu lượng thấm; - Gradient vận tốc thấm 8/7/2015 1) Phương pháp hệ số sức kháng Trugaep - Bộ phận cửa vào phận cửa (thường có cừ có bậc); - Bộ phận (thường có cừ đứng bậc thẳng đứng); - Bộ phận ngang Cột nước tiêu hao phận tính theo cơng thức: 8/7/2015 8/7/2015 10 8/7/2015 11 12 8/7/2015 13 2) Phương pháp lưới thấm Cơ sở phương pháp bảo đảm xây dựng lưới thấm điển hình có mắt lưới hình vng cong (các đường đẳng đường dòng vng góc nhau) Tỷ số khơng đổi cạnh ô lưới vẽ lưới thường lấy (DS = DL) Ðường Ống dòng Ðường dòng Tổn thất 14 8/7/2015 H S T 15 a) Vẽ đường dòng: - Ðường viền đáy cơng trình đường dòng đầu tiên; - Mặt tầng khơng thấm đường dòng cuối cùng; - Miền thấm hai đường dòng liên tiếp gọi ống dòng; - Có m+1 đường dòng tạo thành m ống dòng 16 8/7/2015 10 11 12 13 14 15 b) Vẽ đường thế: - Ðường đầu tiên: h = H1 đáy sơng thượng lưu cơng trình (H1: cột nước thượng lưu); - Ðáy sông hạ lưu cơng trình đường cuối cùng: h = H2 (H2: cột nước hạ lưu); - Miền thấm hai đường liên tiếp gọi dải; - Có n+1 đường tạo thành n dải ống dòng có n mắt lưới 17 18 8/7/2015 19 m=? n=? 20 10 8/7/2015 Lớp sạn sỏi Mực nước A Tầng không thấm 25 26 13 8/7/2015 27 28 14 8/7/2015 29 30 15 8/7/2015 31 32 16 8/7/2015 33 34 17 8/7/2015 35 36 18 8/7/2015 37 THẤM TRONG NỀN KHÔNG ÐỒNG NHẤT Hướng dọc lớp Hướng thẳng góc lớp 38 19 8/7/2015 THẤM TRONG NỀN KHƠNG ÐỒNG NHẤT Hướng dọc lớp Hướng thẳng góc lớp 39 XÁC ÐỊNH BỀ DÀY CỦA BẢN ÐÁY 40 20 8/7/2015 41 TÁC HẠI CỦA DÒNG THẤM VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Tác hại dòng thấm - Dòng thấm gây tác hại cơng trình sau: + Làm nước cơng trình trữ nước; + Giảm ổn định cơng trình như: đẩy trượt cơng trình; + Giảm ổn định làm ổn định nền: đẩy trượt cơng trình kéo theo phận đất nền, gây xói ngầm, trơi đất 42 21 8/7/2015 - Phân tích tác hại dòng thấm, ta có số kết luận sau: + Tăng chiều dài đường viền thấm gradient thấm lưu lượng thấm bình quân giảm + Tăng chiều dài đoạn thượng lưu áp lực thấm đáy cơng trình giảm nhỏ + Giảm chiều dài đoạn hạ lưu áp lực thấm đáy cơng trình giảm nhanh + Các đoạn đường viền thẳng đứng có tác dụng tiêu hao cột nước thấm lớn đoạn đường viền nằm ngang có độ dài 43 Biện pháp khắc phục Xói ngầm Thiết kế đường viền thấm đủ dài để gradient thấm đất không vượt gradient thấm cho phép - Phương pháp Lane: Ltt ≥ C×H - Phương pháp Trugaep: phân tích vấn đề thấm ổn định đất nền, Trugaep đưa khái niệm thấm toàn thấm cục Việc thiết kế đường viền thấm trước hết phải bảo đảm ổn định thấm toàn đất nền, sau kiểm tra lại ổn định thấm cục 44 22 8/7/2015 45 46 23 8/7/2015 47 48 24 8/7/2015 49 50 25 8/7/2015 51 52 26 8/7/2015 Figure 9.13 Uplift and seepage This diagram represents the flow of water under a floodwall The equipotential lines represent the drop in pressure and the flow lines represent the seepage paths In this illustrative example, 30% of the differential hydrostatic head (H) is dissipated over the depth of the wall base on the landward side This yields a high exit gradient and hence the potential for piping Note that the uplift pressure at Point A is calculated as (h − 0.4H) It is the hydrostatic head (h) less the dissipation of differential head (40% of H) Figure 9.14 Effect of a cutoff The cutoff (in this case positioned on the landward side of the wall) has two impacts: it increase the seepage path length and thus reduces the exit gradient (the rate of dissipation of headin the soil on the defended side), in this case to about half; but it also increases the uplift pressure under the base of the wall (which acts together with the horizontalhydrostatic force to overturn the wall) The uplift pressure at point A is now about (h − 0.2H) 53 54 27 ... ta thêm giả thiết sau: 1) Trong miền thấm khơng có điểm tiếp nước khơng có điểm rút nước; 2) Bài tốn thấm phẳng Các yếu tố dòng thấm cần tìm là: - Cột nước thấm; - Lưu lượng thấm; - Gradient vận... pháp hệ số sức kháng Trugaep - Bộ phận cửa vào phận cửa (thường có cừ có bậc); - Bộ phận (thường có cừ đứng bậc thẳng đứng); - Bộ phận ngang Cột nước tiêu hao phận tính theo cơng thức: 8/7/2015... độ dài 43 Biện pháp khắc phục Xói ngầm Thiết kế đường viền thấm đủ dài để gradient thấm đất không vượt gradient thấm cho phép - Phương pháp Lane: Ltt ≥ C×H - Phương pháp Trugaep: phân tích vấn