Hệ thống thoát nước mặt Mặt cắt ngang đường (Độ dốc ngang) Các loại rãnh thoát nước: Rãnh dọc, rãnh đỉnh, rãnh tập trung nước, thùng đấu, bể bốc hơi Công trình thoát nước qua đường: cầu, cống, đường thấm, đường tràn, máng vượt Các công trình thay đổi hướng dòng nước Các công trình phụ trợ: dốc nước, bậc nước, các biện pháp gia cố Hệ thống thoát nước ngầm
3/9/2012 TÍNH TỐN HỆ THỐNG THỐT NƯỚC MẶT VÀ NGẦM NGUYỄN VIỆT HƯNG Đường bị ngập nước 3/9/2012 Tác hại nước Khái niệm chung Hệ thống thoát nước mặt Mặt cắt ngang đường (Độ dốc ngang) Các loại rãnh thoát nước: Rãnh dọc, rãnh đỉnh, rãnh tập trung nước, thùng đấu, bể bốc Cơng trình nước qua đường: cầu, cống, đường thấm, đường tràn, máng vượt Các cơng trình thay đổi hướng dịng nước Các cơng trình phụ trợ: dốc nước, bậc nước, biện pháp gia cố Hệ thống thoát nước ngầm 3/9/2012 Mặt cắt ngang đường Dốc ngang mái dạng parabol Trắc ngang mái dốc 3/9/2012 Trắc ngang mái dốc Chọn độ dốc ngang mặt đường Loại vật liệu: độ dốc ngang mặt đường tỷ lệ thuận với hệ số thấm vật liệu làm lớp mặt Độ phẳng mặt đường: độ dốc ngang tỷ lệ nghịch với độ phẳng Điều kiện vận hành xe đường Sự gia tăng tải trọng trọng tâm xe bị lệch Sự trơn trượt xe vận hành thời tiết ẩm ướt 3/9/2012 3/9/2012 Độ dốc ngang mặt đường quy định sau Theo loại vật liệu: Loại VL Độ dốc Mặt đường BT nhựa Mặt đường xử lý nhựa Mặt đường VL hạt 1.5 – 2.o% 2.0 – 3.0% 3.0 – 4.0% Mặt đường BTXM bố trí dạng hai mái dốc thẳng đối xứng qua tim đường Các loại mặt đường khác bố trí theo dạng đường cong parabol hai mái thẳng, có đường cong tròn Độ dốc ngang lề đường thường cao độ dốc ngang mặt đường tư 1.0 – 2.0% Rãnh dọc (Rãnh biên) •Rãnh dọc dùng để tập trung nước từ ½ bề rộng đường phần đất dành cho đường •Rãnh dọc bố trí đường đào đường đắp thấp 0.6 m •Khơng nên thiết kế để nước chảy từ đường đắp đường đào, trừ trường hợp đường đào ngắn 100 m 3/9/2012 • Kích thước rãnh điều kiện bình thường thiết kế theo cấu tạo mà khơng cần tính tốn thủy lực Chỉ tính tốn thủy lực trường hợp trường hợp rãnh dọc dùng đề thoát nước lưu vực lớn • Khơng cho nước chảy từ rãnh khác rãnh đỉnh, rãnh tập trung nước rãnh dọc Kích thước cấu tạo rãnh phải chọn cho mực nước rãnh thấp mép rãnh 25 cm va chiều sâu rãnh không vượt 60 cm Đối với rãnh hình thang 500 m, rãnh hình tam giác 250 m phải bố trí cống cấu tạo để nước ngang Lịng rãnh phải gia cố thích họp Chiều sâu rãnh lớn q ko an tồn cho xe chạy 3/9/2012 Rãnh đỉnh Khi tuyến đường qua sườn dốc lớn cần phải thiết kế rãnh đỉnh để giảm bớt lưu lượng nước chảy đường Kích thước rãnh đỉnh lựa chọn dựa việc tính tốn lưu lượng Rãnh đỉnh thơng thường có tiết diện hình thang với chiều rộng đáy tối thiểu 0.5 m Độ dốc mái taluy 1:1.5 Chiều sâu rãnh đỉnh ko nên vượt 1.5 m Nếu rãnh đỉnh ko thỏa mãn lưu lượng (hoặc để thỏa mãn lưu lượng kích thước rãnh lớn) làm nhiều rãnh đỉnh khác chia thành nhiều đoạn bố trí nước ngang 3/9/2012 Bố trí rãnh đỉnh Rãnh đỉnh đường đào 3/9/2012 Rãnh đỉnh đường đắp Rãnh tập trung nước Là rãnh dùng để dẫn nước từ suối nhỏ nơi trũng cục cơng trình nước gần từ rãnh dọc, rãnh đỉnh chỗ trũng hay cầu cống 10 3/9/2012 33 3/9/2012 34 3/9/2012 35 3/9/2012 36 3/9/2012 Đường tràn 37 3/9/2012 Quy định chung Mực nước tràn ko vượt trị số bảng Phải bố trí hệ thống cọc tiêu báo phạm vi phần xe chạy cọc thủy chế để báo mức nước ngập Độ dốc mái taluy đường tràn phía thượng lưu 1:1 đến 1:1.5, phía hạ lưu 1:3 đến 1:5 Mái taluy mặt đường tràn phải đảm bảo khơng bị xói (nên làm VL bê tơng, gia cố nhựa lát đá) Giải đất ven taluy phải gia cố để phịng xói lở nước chảy từ mái taluy xuống Chiều rộng gia cố thượng lưu m, hạ lưu 2.5 đến lần vận tốc nước chảy Đường tràn kết hợp với cầu tràn, cống hay đường thấm 38 3/9/2012 Tính tốn khả thoát nước đường tràn Khi đường tràn kết hợp với cống đường thấm khả thoát nước tổng khả đường tràn với cống đường thấm Đường thấm (Đường đắp lọc nước) 39 3/9/2012 Quy định chung Đường thấm áp dụng trường hợp lưu lượng nhỏ 10 m3/s Độ dốc cơng trình ko nhỏ 1% VL làm đường thấm phải đá 0.2 đến 0.5 m Đá phải xếp cẩn thận tạo nhiều hang rỗng theo hướng nước chảy Phải có lớp ngăn cách trước đắp đường nhằm ngăn đất đắp đường lọt xuống làm tắc đường thấm Chiều cao đá phải cao mực nước cao 25 cm (đường thấm không áp) Trong trường hợp đường thấm có áp, chiều cao đường phải cao mực nước dâng trước cơng trình m Phải làm đê quai trường hợp dịng chảy có nhiều bùn rác Tính tốn thủy lực đường thấm khơng áp h1: chiều sâu nước chảy thượng lưu công trình h2: chiều sâu nước chảy hạ lưu cơng trình Trong tính tốn lấy kt: hệ số chảy rối (tra bảng) l, b: chiều dài chiều rộng đường thấm 40 3/9/2012 Đặc tính dịng chảy lưu lượng thiết kế Đặc tính hình thành dòng chảy Các phương pháp xác định lưu lượng thiết kế Dòng chảy lớn mưa rào từ lưu vực chảy (lưu lượng) phụ thuộc vào yếu tố sau: Cường độ mưa thời gian mưa Diện tích lưu vực hình thù Tổn thất dịng chảy thấm xuống đất, cỏ giữ lại, nước bị tích trữ ao hồ Điều kiện nước chảy từ lưu vực cơng trình, chiều dài suối, chiều rộng sườn lưu vực, độ dốc sườn núi lòng suối, độ nhám lòng suối Tính chất mưa khơng đồng khu vực 41 3/9/2012 Mơ hình đơn giản việc hình thành dịng chảy T1: thời đoạn mà tất nước mưa ngấm ngấm xuống đất bị giữ lại cỏ T2: dịng chảy bắt đầu hình thành lớn dần, thời gian để có lưu lượng dịng chảy lớn thời gian để giọt nước từ điểm xa chảy cơng trình (thời gian tập trung nước) T3: giai đoạn dòng chảy ổn định T4: giai đoạn nước rút Lưu lượng tính toán (lưu lượng thiết kế) lưu lượng tương ứng với tần suất thiết kế quy định Tần suất thiết kế phụ thuộc vào ý nghĩa kinh tế trị cơng trình tính chất lũ Cơ sở lý thuyết tập trung nước từ lưu vực Cường độ mưa tồn lưu vực khơng thay đổi Lưu vực có dạng sách mở đơi Thời gian tập trung nước thời gian để giọt nước xa lưu vực kịp chảy cơng trình 42 3/9/2012 Quy luật thay đổi lưu lượng qua mặt cắt cơng trình Lưu lượng cực đại vị trí cơng trình 43 3/9/2012 Một số cơng thức xác định lưu lượng Việt Nam: Theo 22 TCN 220 - 95 Pháp: Mỹ: 44 3/9/2012 Cách xác định lưu vực Phương pháp hình thái 45 3/9/2012 Tính lưu lượng theo mặt cắt khảo sát ω: diện tích mặt cắt ướt v: vận tốc nước chảy n: hệ số nhám R: bán kính thủy lực y: hệ số mũ thủy lực 46 3/9/2012 Tính suy lưu lượng thiết kế 47 ...3/9/ 2012 Tác hại nước Khái niệm chung Hệ thống thoát nước mặt Mặt cắt ngang đường (Độ dốc ngang) Các loại rãnh thoát nước: Rãnh dọc, rãnh đỉnh, rãnh tập trung nước, thùng đấu,... hạ lưu cống 31 3/9/ 2012 32 3/9/ 2012 33 3/9/ 2012 34 3/9/ 2012 35 3/9/ 2012 36 3/9/ 2012 Đường tràn 37 3/9/ 2012 Quy định chung Mực nước tràn ko vượt trị số bảng Phải bố trí hệ thống cọc tiêu báo... độ cầu cống Khả thoát nước đoạn sông đào cho phép nhỏ khả nước sơng tự nhiên ko nhỏ 80% Bậc nước 14 3/9/ 2012 Dốc nước Máng vượt 15 3/9/ 2012 Phương pháp tính tốn kênh rãnh nước Những u cầu