Đồ án chuyên đề kỹ thuật công trình kiểm soát nguồn nước thiết kế cống lộ thiên cống b đề số 43

ĐỒ ÁN Chuyên đề: Kỹ Thuật Công Trình Kiểm Soát Nguồn Nước Thiết Kế Cống Lộ Thiên Cống B đề số 43 GVHD: ThS. Nguyễn Thị Phương Thảo Mục Lục Phần I. Tài Liệu 1 1. Nhiệm vụ công trình 1 2. Các mực nước và lượng tiêu 1 3. Tài liệu về kênh 1 4. Tài liệu về gió và chiều dài truyền sóng 1 5. Tài liệu địa chất 1 6. Thời gian thi công 2 7. Yêu cầu đồ án 2 Phần II. Thuyết Minh 3 1. Giới thiệu về công trình 3 1.1 Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế 3 a) Cấp công trình 3 b) Các chỉ tiêu thiết kế 3 2. Tính toán thủy lực cống 3 2.1 Mục đích 3 2.2 Tính toán kênh hạ lưu 3 2.3 Tính toán khẩu diện cống 5 a) Trường hợp tính toán 5 b) Chọn loại và cao trình ngưỡng 5 c) Xác định bề rộng cống 5 2.4 Tính tiêu năng phòng xói 8 a) Trường hợp tính toán 8 b) Lưu lượng tính toán tiêu năng 8 c) Tính toán kích thước thiết bị tiêu năng 8 3. Bố trí các bộ phận cống 10 3.1 Thân cống 10 a) Cửa van 10 b) Tường ngực 10 c) Cầu công tác 15 d) Khe phai và cầu thả phai 15 e) Cầu giao thông 15 f) Mố cống 15 g) Khe lún 15 3.2 Đường viền thấm 16 a) Sân trước 16 b) Bản cừ 17 c) Chân khay 17 d) Thoát nước thấm 17 e) Sơ đồ kiểm tra chiều dài, đường viền thấm 18 3.3 Nối tiếp cống với thượng, hạ lưu 18 a) Nối tiếp thượng lưu 18 b) Nối tiếp hạ lưu 19 4. Tính toán thâm dưới đáy cống 20 4.1 Những vấn đề chung 20 a) Mục đích 20 b) Trường hợp tính toán 20 c) Phương pháp tính 20 4.2 Tính thấm cho trường hợp đã chọn 20 a) Vẽ lưới thấm 20 b) Dùng lưới thấm xác định các đặc trưng dòng thấm 21 4.3 Kiểm tra độ bền thấm của nền 22 a) Kiểm tra độ bền thấm chung 22 b) Kiểm tra độ bền thấm cục bộ 24 5. Tính toán ổn định cống 24 5.1 Mục đích và trường hợp tính toán 24 a) Mục đích và trường hợp tính toán 24 b) Trường hợp tính toán 24 5.2 Tính toán ổn định trượt cho trường hợp đã chọn 25 a) Xác định các lực tác dụng lên mảng tính toán 25 b) Xác định áp lực đáy móng 28 c) Tính toán trượt phẳng 30 Phần III. Kết Luận 31

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐỒ ÁN Chun đề: Kỹ Thuật Cơng Trình Kiểm Sốt Nguồn Nước Thiết Kế Cống Lộ Thiên Cống B đề số 43 GVHD: ThS Nguyễn Thị Phương Thảo BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐỒ ÁN Chuyên đề: Kỹ Thuật Cơng Trình Kiểm Sốt Nguồn Nước Thiết Kế Cống Lộ Thiên Cống B đề số 43 GVHD: ThS Nguyễn Thị Phương Thảo Mục Lục Phần I Tài Liệu 1 Nhiệm vụ cơng trình Các mực nước lượng tiêu Tài liệu kênh Tài liệu gió chiều dài truyền sóng Tài liệu địa chất Thời gian thi công 7.Yêu cầu đồ án Phần II Thuyết Minh Giới thiệu cơng trình 1.1 Cấp cơng trình tiêu thiết kế a) Cấp cơng trình b) Các tiêu thiết kế Tính tốn thủy lực cống 2.1 Mục đích 2.2 Tính tốn kênh hạ lưu 2.3 Tính tốn diện cống a) Trường hợp tính tốn b) Chọn loại cao trình ngưỡng .5 c) Xác định bề rộng cống 2.4 Tính tiêu phịng xói a) Trường hợp tính tốn b) Lưu lượng tính tốn tiêu c) Tính tốn kích thước thiết bị tiêu Bố trí phận cống 10 3.1 Thân cống 10 a) Cửa van 10 b) Tường ngực 10 c) Cầu công tác 15 d) Khe phai cầu thả phai 15 e) Cầu giao thông 15 f) Mố cống 15 g) Khe lún 15 3.2 Đường viền thấm .16 a) Sân trước 16 b) Bản cừ 17 c) Chân khay .17 d) Thoát nước thấm 17 e) Sơ đồ kiểm tra chiều dài, đường viền thấm 18 3.3 Nối tiếp cống với thượng, hạ lưu 18 a) Nối tiếp thượng lưu 18 b) Nối tiếp hạ lưu 19 Tính tốn thâm đáy cống 20 4.1 Những vấn đề chung 20 a) Mục đích .20 b) Trường hợp tính tốn 20 c) Phương pháp tính 20 4.2 Tính thấm cho trường hợp chọn .20 a) Vẽ lưới thấm 20 b) Dùng lưới thấm xác định đặc trưng dòng thấm 21 4.3 Kiểm tra độ bền thấm 22 a) Kiểm tra độ bền thấm chung 22 b) Kiểm tra độ bền thấm cục 24 Tính tốn ổn định cống 24 5.1 Mục đích trường hợp tính tốn 24 a) Mục đích trường hợp tính tốn 24 b) Trường hợp tính tốn 24 5.2 Tính tốn ổn định trượt cho trường hợp chọn 25 a) Xác định lực tác dụng lên mảng tính tốn 25 b) Xác định áp lực đáy móng 28 c) Tính tốn trượt phẳng 30 Phần III Kết Luận 31 Mục Lục Bảng Bảng Lưu lượng mục nước cống B Bảng Tài liệu gió Bảng Chiều dài truyền sóng Bảng Tài liệu địa chất Bảng Các tiêu lý đất cống Bảng Kết Quả Tính Tốn Lực Tác Dụng 29 Mục Lục Hình Ảnh Hình Sơ đồ tính diện ngưỡng đỉnh rộng Hình Mặt cống với mố trụ hai cửa cống Hình Trạng thái chảy ngập .7 Hình Nước nhảy cống tiêu 10 Hình Kích thước chân khay 17 Hình Kích thước đường viền thấm .18 Hình Chênh lệch độ cao mực nước thượng lưu hạ lưu 20 Hình Lưới thấm vẽ tay 20 Hình Sơ đồ áp lực thấm đẩy ngược 21 Hình 10 Biểu đồ Gradien thấm Jr 22 Hình 11 Sơ đồ đường viền thấm 23 Hình 12 Kích thước đáy .25 Hình 13 Kích thước cầu giao thông 26 Hình 14 Kích thước cầu công tác .26 Hình 15 Kích thước tường ngực .27 Nhiệm vụ cơng trình Phần I Tài Liệu Cống B xây dựng ven sông Y (vùng chịu ảnh hưởng thuỷ triều) để tiêu nước, ngăn triều giữ Diện tích tiêu: 30.000 Cống xây dựng tuyến đường giao thơng có loại xe 8-10 qua Các mực nước lượng tiêu Tiêu Nước tiêu Ngăn triều khốngchế Z sông TK Zsông Zsông (m3/s) (m) (m) (m) (m) 90 3,66 3,49 0,25 6,30 Qmax Zđồng max (m) Zmin đồng 0,92 Bảng Lưu lượng mục nước cống B Tài liệu kênh  Zđáy kênh = - 1,00 m ;  Độ dốc đáy i = 10 –4  Độ dốc mái m = 1,5 ; ;  Độ nhám n = 0,025 Tài liệu gió chiều dài truyền sóng Tần suất P% 20 30 50 V (m/s) 28,0 26,0 22,0 18,0 16,0 14,0 Bảng Tài liệu gió Trường hợp Z sơng bình thường Z sông max D (m) 200 300 Bảng Chiều dài truyền sóng Tài liệu địa chất Loại đất Đất thịt Đất cát pha Đất sét Cao độ +1,00 đến -1,00 -1,00 đến -20,00 -20,00 đến -40,00 Bảng Tài liệu địa chất Loại đất Chỉ tiêu Thịt Cát pha Sét k (T/m3) 1,47 1,52 1,41 tn (T/m3) 1,70 1,75 1,69 Độ rỗng n 0,40 0,38 0,45 tn (độ) 190 230 120 bh (độ) 160` 180 100 Ctn (T/m2) 1,50 0,50 3,50 Cbh (T/m2) 1,00 0,30 2,50 10-7 10-6 10-8 Hệ số rỗng e 0,67 0,61 0,82 Hệ số nén a (m2/N) 2,2 2,0 2,3 Hệ số không  Kt (m/s) Bảng Các tiêu lý đất cống Thời gian thi công Thời gian thi cơng cơng trình năm u cầu đồ án       Xác định cấp cơng trình tiêu thiết kế Tính tốn thuỷ lực xác định chiều rộng cống giải tiêu Chọn cấu tạo phận cống Tính tốn thấm ổn định cống Chun đề: tính tốn đáy cống theo phương pháp dầm đàn hồi Bản vẽ: - khổ A1, thể cắt dọc, mặt bằng, diện thượng, hạ lưu, mặt cắt ngang cống cấu tạo chi tiết Phần II Thuyết Minh Giới thiệu cơng trình Theo quy hoạch phát triển vùng Cống lộ thiên xây dựng ven sông Y vùng chịu ảnh hưởng thuỷ triều có nhiệm vụ tiêu nước cho 30,000 ha, ngăn triều giữ cho ruộng 1.1 Cấp cơng trình tiêu thiết kế a) Cấp cơng trình Theo QCVN 04 – 05 : 2012 cấp cơng trình xác định theo tiêu chí sau  Theo chiều cao cơng trình loại nền: Tra theo bảng với đối tượng đập bê tơng đất nhóm B Ta có sơ cơng trình thuộc cơng trình cấp II  Theo nhiệm vụ cơng trình, cấp cơng trình cấp thiết kế cơng trình cấp II Vậy chọn cấp cơng trình cấp II b) Các tiêu thiết kế Dựa vào cấp cơng trình (cấp II) xác định được:  Tần suất lưu lượng,mực nước lớn để tính tốn ổn định, kết cấu P% = 0,5 % (theo bảng P1-3)  Tần suất mực nước lớn ngồi sơng khai thác P% = 10%  Hệ số lệch tải n = 1,00  Hệ số điều kiện làm việc m = 1,00 (theo bảng P1-5)  Hệ số tin cậy Kn = 1,20 (theo bảng P1-6)  Tải trọng động đất = 1,00 Tính tốn thủy lực cống 2.1 Mục đích Xác định diện tính tốn tiêu (phần lập quy trình đóng mở cống khơng u cầu đồ án này) 2.2 Tính tốn kênh hạ lưu Bài tốn có i, m, n, Q, h (do khống chế cao trình đáy mực nước thiết kế) từ tìm B Có thể giải phương pháp đối chiếu với mặt cắt lợi thuỷ lực Ta chọn sơ chọn độ dốc kênh i = 10 -4, độ dốc mái m = 1,5, độ nhám n = 0,025 Chiều sâu cột nước kênh h =ZTK Sôn – Zđáy kênh = 3,49 – (-1,0) = 4,49 g (m) Lưu lượng tính tốn: Q = Qtiêu ma = 90(m /s) x .. .B? ?? TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐỒ ÁN Chun đề: Kỹ Thuật Cơng Trình Kiểm Sốt Nguồn Nước Thiết Kế Cống Lộ Thiên Cống B đề số 43. .. b? ?? rộng cống ∑ b= Q = 90 = 11,93 m φn φgh √ g ( H 0−h) 0,989.0,93.4,49 √ 2.9,81( 4,66−4,49) Ta thấy kết chênh lệch không đáng kể nên chọn b? ?? rộng cống ∑ b = 12 m thoả mãn b 1m B b Hình Mặt cống. .. cơng trình năm Yêu cầu đồ án       Xác định cấp cơng trình tiêu thiết kế Tính tốn thuỷ lực xác định chiều rộng cống giải tiêu Chọn cấu tạo phận cống Tính tốn thấm ổn định cống Chun đề: tính