2. Đoạn sườn đồi: Hạ lưu không có nước.
4.4.2.Tính thấm cho đập đất.
Sau đây trình bày nội dung tính thấm theo tài liệu đã cho của đồ án này:
4.4.2.1. Trường hợp thượng lưu MNDBT, hạ lưu không có nước.
a Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi (mặt cắt I-I )
Sơ đồ của mặt cắt sườn đồi, hạ lưu không có nước, thoát nước kiểu áp mái.
Các thông số:
- Hệ số mái m1 = 3(thượng lưu) m2 = 2,5 (hạ lưu)
+ Hệ số thấm của đập: Kđ = 1,85.10-7m/s + Hệ số thấm của nền: Kn = 1,0.10-7m/s
+ Ta chọn cao trình đáy ở mặt cắt sườn đồi là +140,5m
- Thượng lưu là MNDBT: H1 = MNDBT - Zđáy = 147,5 – 140,5 = 7(m) - Thiết bị thoát nước chọn loại áp mái.
- Thượng lưu không bố trí lớp chống thấm 42
• Tính thấm cho mặt cắt đập:
Theo phương pháp phân đoạn, lưu lượng thấm được tính bằng cách giải phương trình sau:
Với = = = 3m.
L =.(151,268 – 147,5) + 6 +.(151,268 – 146,33) + 3 + .(146,33-140,5)= 3.3,768 + 6 + 2,5.4,938 + 3 + 2,5.5,83 = 47,224m. = 3.3,768 + 6 + 2,5.4,938 + 3 + 2,5.5,83 = 47,224m.
L0 = L + mt.h1 = 47,224 + 3.7 = 68,224m. Thay vào hệ phương trinh trên ta có:
Phương trình đường bão hòa là: y = = =
Ta vẽ được đường viền thấm như hinh vẽ.
x 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 46,7 5 y 7 6,63 6,25 5,8 3 5,3 9 4,9 0 4,3 6 3,7 4 3,0 0 2,0 0 1,50 • Kiểm tra độ bền thấm: Cần đảm bảo điều kiện: Jkđ
≤
[Jkđ] Trong đó:
Jkđ = = = 0,14.
- [Jkđ] phụ thuộc vào loại đất đắp đập và cấp công trình theo Trugaep. Tra phụ lục P3-3 ứng với đất cát pha và công trinh cấp II ta được [Jkđ] = 1,25. Vậy Jkđ< [Jkđ] . Do đó đảm bảo ổn định thấm của đập.
Tính thấm cho mặt cắt lòng sông (mặt cắt II-II)
- Thượng lưu là MNDBT: H1 = MNDBT - Zđáy = 147,5 – 136,5 = 11(m) - Thiết bị thoát nước chọn loại lăng trụ.
Xác định lưu lượng thấm: qđ = kđ.
qn = Kn ..T Trong đó:
Hệ số thấm của đập: Kđ = 1,85.10-7 m/s. Chiều dày tầng thấm lấy T = 15m Hệ số thấm của nền Kn = 1,0.10-7m/s
Tính toán thành phần trong công thức: Với = = = 4,7m
L = (Zđđ – ZMNDBT)m1 + Bđ + (Zđđ – Zcơ)m2 + bcơ + (Zcơ – Zlt)m2 - (Zcơ2 – Zđáy)m’
= (151,268 – 147,5).3 + 6 + (151,268 – 146,33).2,5 + 3 + (146,33 – 141,4).2,5 - (141,4 – 136,5).1,5 = 37,624m a0 = - ( = - (4,7 + 37,624) = 1,4m. L0 = L + h1.m1 = 37,624 + 11.3 = 70,624m. Thay và giải hệ phương trình:
qđ = 1,85.10-7. = 2,6.10-7 (m3/s) qn = 1,0.10-7 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
..15 = 1,97.10-7 (m3/s)
• Phương trình đường bão hoà: y2 = 2a0x = 2.1,4.x = 2,8.x
Ta vẽ được đường bão hòa như trên hình vẽ:
x 0 5 10 15 20 25 30 35 40
y 0 3,74 5,29 6,48 7,4 7,4
8 8,37 9,17 9,90 11* Kiểm tra độ bền thấm: * Kiểm tra độ bền thấm:
- Với thân đập cần bảo đảm điều kiện:
[ ]dK K d K J J ≤ Trong đó: Jkđ = = = 0,26.
- [Jkđ] phụ thuộc vào loại đất đắp đập và cấp công trình theo Trugaep. Tra phụ lục P3-3 ứng với đất cát pha và công trinh cấp II ta được [Jkđ] = 1,25 Vậy Jkđ< [Jkđ] . Do đó đảm bảo ổn định thấm của đập.
- Với nền đập cần đảm bảo điều kiện: Jkn
≤
[Jkn]
Trong đó:Jkn = = = 0,13.
[Jkn] phụ thuộc loại đất nền và cấp công trình lấy theo Trugaep. Tra bảng P3-2 ta được [Jkn] = 0,45.
Vậy Jkn
≤
[Jkn]. Nên nền đảo bảo ổn định thấm.
b Tính thấm cho mặt cắt lòng sông (mặt cắt III-III)
- Thượng lưu là MNDBT: H1 = MNDBT - Zđáy = 147,5 – 138,5 = 9(m) - Thiết bị thoát nước chọn loại lăng trụ.
Xác định lưu lượng thấm: qđ = kđ.
qn = Kn ..T Trong đó: 45
Hệ số thấm của đập: Kđ = 1,85.10-7 m/s Chiều dày tầng thấm: T = 13m.
Hệ số thấm của nền Kn = 1,0.10-7m/s. m’: Hệ số mái lăng trụ hệ thoát nước =1,5. Tính toán thành phần trong công thức: Với = = = 3,86m.
L = (Zđđ – ZMNDBT)m1 + Bđ + (Zđđ – Zcơ)m2 + bcơ + (Zcơ – Zlt)m2 - (Zcơ2 – Zđáy)m’
= (151,268 – 147,5).3 + 6 + (151,268 – 146,33).2,5 + 3 + (146,33 – 141,4).2,5 - (141,4 – 138,5).1,5 = 40,624m. a0 = - ( = - (3,86 + 40,624) = 0,9m. L0 = L + h1.m1 = 40,624 + 9.3 = 67,624m. Thay và giải hệ phương trình:
qđ = 1,85.10-7. = 1,67.10-7 (m3/s) qn = 1,0.10-7
..5,59 = 1,14.10-8 (m3/s)
• Phương trình đường bão hoà: y2 = 2a0x = 2.0,9.x = 1,8.x
Ta vẽ được đường bão hòa như trên hình vẽ:
x 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45y 0 3 4,24 5,20 6 6,7 7,35 7,94 8,4 9 y 0 3 4,24 5,20 6 6,7 7,35 7,94 8,4 9 Kiểm tra độ bền thấm: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Với thân đập cần bảo đảm điều kiện:
[ ]dK K d K J J ≤ Trong đó: Jkđ = = = 0,2.
- [Jkđ] phụ thuộc vào loại đất đắp đập và cấp công trình theo Trugaep. Tra phụ lục P3-3 ứng với đất cát pha và công trinh cấp II ta được [Jkđ] = 1,25 Vậy Jkđ< [Jkđ] . Do đó đảm bảo ổn định thấm của đập.
- Với nền đập cần đảm bảo điều kiện: Jkn
≤
[Jkn]
Trong đó:Jkn = = = 0,114.
[Jkn] phụ thuộc loại đất nền và cấp công trình lấy theo Trugaep. Tra bảng P3-2 ta được [Jkn] = 0,45s.
Vậy Jkn
≤
[Jkn]. Nên nền đảo bảo ổn định thấm.
c Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi (mặt cắt IV-IV)
Các thông số:
- Hệ số mái m1 = 3(thượng lưu), m2 = 2,5 (hạ lưu)
+ Hệ số thấm của đập: Kđ =1,85.10-7m/s, Kn = 1,0.10-7m/s.
- Thượng lưu là MNDBT: H1 = MNDBT - Zđáy = 147,5 – 142,5 = 5(m) 47
- Chiều dày tầng thấm: T = 9m. - Thiết bị thoát nước chọn loại áp mái, - Thượng lưu không bố trí lớp chống thấm
• Tính thấm cho mặt cắt đập:
Theo phương pháp phân đoạn, lưu lượng thấm được tính bằng cách giải phương trình sau:
Với = = = 2,14m.
L =.(151,268 – 147,5) + 6 +.(151,268 – 146,33)+b+.(146,33-142,5) = 3.3,768 + 6 + 2,5.4,938+3+2,5.3,83 = 42,224m.
L0 = L + mt.h1 = 42,224 + 3.5= 57,224m. Thay vào hệ phương trình trên ta có:
Lưu lượng thấm qua nền là: = =1,0.10-7 9=6,9.10-8(m3/s)/ Phương trình đường bão hòa là: y = = =
Ta vẽ được đường viền thấm như hình vẽ.
x 0 5 10 15 15,9
y 5 4,16 3,10 1,38 0,87
• Kiểm tra độ bền thấm: Cần đảm bảo điều kiện: Jkđ
≤
[Jkđ] Trong đó:
Jkđ = = = 0,112. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- [Jkđ] phụ thuộc vào loại đất đắp đập và cấp công trình theo Trugaep.
Tra phụ lục P3-3 ứng với đất cát pha và công trinh cấp II ta được [Jkđ] = 1,25. Vậy Jkđ< [Jkđ] . Do đó đảm bảo ổn định thấm của đập.
- Với nền đập cần đảm bảo điều kiện: Jkn
≤
[Jkn]
Trong đó:Jkn = = = 0,077.
I II III IVIV IV
I II III
23 65 47 49 7
[Jkn] phụ thuộc loại đất nền và cấp công trình lấy theo Trugaep. Tra bảng P3-2 ta được [Jkn] = 0,45.
Vậy Jkn
≤
[Jkn]. Nên nền đảo bảo ổn định thấm. d Kiểm tra lượng mất nước.
q1 = qđ1 + qn1 = 9,28.10-8 +0 = 9,28.10-8(m3/s) q2 = qđ2 + qn2 =2,6.10-7 + 1,97.10-7 = 4,57.10-7(m3/s) q3 = qđ3 + qn3 = 1,67.10-7 + 1,14.10-8 = 1,784.10-7(m3/s) q4 = qđ4 + qn4 = 5,3.10-8 + 6,9.10-8 = 1,22.10-7(m3/s) Q = [q1.l1 + (q1 + q2).l2 + (q2 + q3).l3 + (q3 + q4).l4 + q4.l5] = [9,28.10-8.23+(9,28.10-8+ 4,57.10-7).65+( 4,57.10-7+1,784.10-7).47 +( 1,784.10-7+1,22.10-7).49+ 1,22.10-7.7] =8,319.10-5
Tính toán cho thời đoạn 1 tháng ta có lượng mất nước là: W = Q.T= 8,319.10-5.30.24.3600=215,6(m3)
1%.Vhồ=1%.14601165,1=146.103( m3) W<1%.Vhồ.
Thỏa mãn về lượng mất nước cho phép.
4.4.2.2. Trường hợp thượng lưu MNLTK, hạ lưu có nước.
* Tính thấm cho mặt cắt lòng sông trường hợp thượng lưu MNLTK, hạ lưu Hnmax.
- Thượng lưu là MNLTK: H1 = MNLTK - Zđáy = 149,27 – 136,5 = 12,77(m) - Thiết bị thoát nước chọn loại lăng trụ.
- Thượng lưu không bố trí lớp chống thấm Xác định lưu lượng thấm: qđ1 = kđ. qn1 = Kn ..T Trong đó: Hệ số thấm của đập: Kđ = 1,8.10-7 m/s Chiều dày tầng thấm: T = 15m. Hệ số thấm của nền Kn = 1.10-7m/s. mt : Hệ số mái thượng lưu.
m1: Hệ số mái lăng trụ hệ thoát nước. Với = = = 6,385m.
• Tính toán thành phần trong công thức:
L = (Zđđ – ZMNLTK)mt + Bđ + (Zđđ – Zcơ)mh + bcơ + (Zcơ – Zlt)mh – (Zlt – Znmax)m’ Thay vào công thức trên ta có:
L = (151,268 – 149,27).3 + 6 + (151,268 – 146,33).2,5 + 3 + (146,33-141,4).2,5 - (141,4– 138,2).1,5 = 34,86m. a0 = - ( = - (6,385 +34,86) = 1,46m 50
L0 = L + h’1.m1 = 34,86 + 12,77.3 = 73,17m. Thay và giải hệ phương trình:
qđ1 = 1,85.10-7. = 3,43.10-7 (m3/s) qn1 = 1.10-7
..15 = 1,28.10-8 (m3/s)
• Phương trình đường bão hòa: y2 = 2a0x = 2.1,46.x = 2,92x. x 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 56 y 0,00 0 3,82 5,40 6,62 7,64 8,54 9,36 10,11 10,80 1,46 12,08 12,77 • Kiểm tra độ bền thấm:
Với thân đập cần bảo đảm điều kiện: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[ ]d K d K J J ≤ Trong đó: Jkđ = = = 0,32.
- [Jkđ] phụ thuộc vào loại đất đắp đập và cấp công trình theo Trugaep.
Tra phụ lục P3-3 ứng với đất cát pha và công trinh cấp I ta được [Jkđ] = 1,25 Vậy Jkđ< [Jkđ] . Do đó đảm bảo ổn định thấm của đập.
- Với nền đập cần đảm bảo điều kiện: Jkn
≤
[Jkn] Trong đó:
Jkn = = = 0,128.
[Jkn] phụ thuộc loại đất nền và cấp công trình lấy theo Trugaep. Tra bảng P3-2 ta được [Jkn] = 0,45.
Vậy Jkn
≤
[Jkn]. Nên nền đảo bảo ổn định thấm. Vậy Jkđ< [Jkđ] . Vậy độ bền thấm được đảm bảo.