Trong phần bố trí tổng thể công trình đầu mối đã chọn mặt cắt tràn dạng mặt cắt thực dụng không chân không kiểu Cơ-ri-ghơ Ô-fi-xê-rốp Dựa vào mặt cắt cơ bản đã xác
4.1.1.Thiết kế mặt cắt kinh tế
4.1.1.1. Yêu cầu của mặt cắt kinh tế: Mặt cắt cơ bản của đập phải đảm bảo:
+ Điều kiện ổn định: đảm bảo hệ số an toàn ổn đỉnh trượt trên mặt cắt nguy hiểm nhất không nhỏ hơn trị số cho phép.
+ Điều kiện ứng suất: khống chế không để ứng suất kéo ở mép thượng lưu hoặc xuất hiện ứng suất kéo nhưng nhỏ hơn cho phép, ứng suất chính nén mép hạ lưu không vượt quá trị số cho phép.
+ Điều kiện kinh tế: đảm bảo khối lượng công trình là nhỏ nhất.
H h =
ξ.
Η
m
Hình 4.1 - Mặt cắt kinh tế của đập bê tông
+ Giả thiết nhiều trị số ξ (ξ = 0; ξ = 0,1; ξ = 0,2; ξ = 0,3… )
+ Với mỗi ξ giả thiết nhiều trị số n, dựa vào yêu cầu ổn định chống trượt K ≥ [K] xác định được m tương ứng. Thiết lập quan hệ m = f1(n) ứng với mỗi ξ.
+ Ứng với mỗi cặp (m, n) của bước 2 tính ứng suất chính biên thượng lưu và lập quan hệ σ’1 = f2(n), tính diện tích mặt cắt đập và thiết lập quan hệ A = f3(n).
+ Dựa vào các quan hệ m = f1(n), σ’1 = f2(n), A = f3(n) chọn được cặp (m, n) vừa thoả mãn điều kiện ổn định, điều kiện ứng suất, lại vừa kinh tế nhất (ứng với mỗi ξ).
+ Lặp lại các bước trên cho các giá trị ξ khác nhau, tìm được các tổ hợp (ξ,n,m ) thoả mãn điều kiện ổn định và ứng suất. Chọn tổ hợp có Amin được mặt cắt kinh tế.
4.1.1.3. Tính toán mặt cắt kinh tế: Cấu tạo mặt cắt kinh tế: mặt thượng lưu có một đoạn thẳng đứng chiều dài ξH, tiếp theo là đoạn có mái dốc n, hạ lưu có hệ số mái m, chiều cao mặt cắt được tính đến MNLTK. Với các thông số ξ, n,m đã biết bề rộng đáy và diện tích mặt cắt đập:
+ Chiều rộng đáy : B = n.(1 – ξ).H + m.H = H.[m + n(1 – ξ)] (4 - 1)
+ Diện tích : A = 0.5.(mH.H) + 0.5.[n(1 – ξ)H].[(1 – ξ)H] = 0.5H2[m + n(1 – ξ)2](4 - 2) Thành phần tải trọng tác động:
+ Áp lực nước thượng lưu: thành phần ngang W11, thành phần đứng (W12, W13). + Áp lực nước hạ lưu: thành phần ngang W21, thành phần đứng W'
22.+ Áp lực bùn cát: thành phần ngang W31, thành phần đứng W32.