Cao trỡnh đỉnh đập được xỏc định sao cho trong mọi trường hợp khi làm việc thỡ nước khụng tràn qua đỉnh đập. Cao trỡnh đỉnh đập được xỏc định theo 3 điều kiện sau:
Z1 = MNDBT + ∆h + hsl + a Z2 = MNLTK + ∆h’ + h’sl + a’ Z3 = MNLTK + a’’
Trong đú:
∆h, ∆h’: Độ dềnh do giú tương ứng với giú tớnh toỏn lớn nhất và giú bỡnh quõn lớn nhất.
hsl, h’sl: Chiều cao súng leo (với mức bảo đảm 1%) tương ứng với giú tớnh toỏn lớn nhất và giú bỡnh quõn lớn nhất.
a, a’, a’’: Độ vượt cao an toàn.
Cao trỡnh đỉnh đập được chọn theo trị số lớn nhất trong ba trị số trờn. * Theo kết quả tớnh toỏn ở 3-2 ta xỏc định được cao trỡnh đỉnh đập như sau:
Z1 Z2 Z3 Chọn Zđđ
73,8 78.499 77,49 78,5
Để phũng lỳn theo thời gian chọn độ lỳn dự phũng S = 1% chiều cao đập. Vậy cao trỡnh đỉnh đập thiết kế là:
Zđỉnh = 78,5 + 0,01.( 78,5−55,3 ) = 78,73 m. Chọn Zđỉnh = 78,8 m.
Chiều cao lớn nhất đập: H = Zđỉnh - Zđỏy = 78,8 − 55,3 =23,5 m.
8.1.1) Chiều rộng và cấu tao đỉnh đập.
Chiều rộng đỉnh đập xỏc định phụ thuộc vào điều kiện thi cụng, giao thụng và cấu tạo. Hồ chứa nước Rào Trổ khụng yờu cầu về giao thụng và thi cụng bằng cơ giới nờn ta chọn chiều rộng B = 6m.
Do đập khụng cú yờu cầu về giao thụng nờn ta chỉ cần gia cố nhẹ đỉnh đập bằng đỏ xõy để thuận tiện cho việc đi lại trong quỏ trỡnh khai thỏc quản lý và đỏp ứng được yờu cầu mĩ quan cho cụng trỡnh.
Ngoài ra dưới lớp gia cố bằng đỏ xõy ta làm thờm một tầng đệm nối tiếp bằng cuội sỏi để nối tiếp giữa mặt đường và nền đường đồng thời làm nhiệm vụ thoỏt
nước cho mặt đập được dễ dàng.Nước từ trong tầng đệm này sẽ theo xuống cỏc rónh thoỏt nước ở mỏi hạ lưu đập một cỏch nhanh chúng.
Để cho nước ở trờn mặt đập (do mưa) cú thể dễ dàng chảy xuống, ta thiết kế đỉnh đập dốc về phớa hạ lưu với độ dốc i=3% để nước mưa cú thể nhanh chúng thoỏt xuống theo cỏc rónh thoỏt nước ở mỏi đập hạ lưu.
8.1.2) Mỏi và bảo vệ mỏi đập, cơ đập.
8.1.2.1) Mỏi đập:
Mỏi đập phải đảm bảo ổn định theo tiờu chuẩn quy định trong mọi điều kiện mà đập làm việc. Độ dốc của đập được xỏc định phụ thuộc vào: loại hỡnh đập, chiều cao đập, tớnh chất vật liệu của thõn đập và nền đập, cỏc lực tỏc dụng lờn mỏi, điều kiện thi cụng và vận hành cụng trỡnh.
Sơ bộ hệ số mỏi đập dõng chọn theo cụng thức kinh nghiệm:
- Mỏi thượng lưu : m1 = 0,05.H + 2 = 0,05. 23,5 +2 = 3,175 - Mỏi hạ lưu : m2 = 0,05.H + 1,5 = 0,05. 23,5 +1,5 = 2,675 H: chiều cao lớn nhất của đập (m): H = 24,86 (m).
Chọn: - Mỏi thượng lưu: m1 = 3,5 - Mỏi hạ lưu: m2 = 3.25 .
8.1.2.2) Cơ đập:
Cơ đập cú tỏc dụng tăng thờm độ ổn định cho đập, thoỏt nước trờn mỏi đập, quản lý và kiểm tra trong khai thỏc và vận hành dễ dàng.
Thượng lưu bố trớ 1 cơ ở cao trỡnh + 67 m, bề rộng cơ Bcơ = 5m . Hạ lưu bố trớ ở cao trỡnh cao trỡnh + 70 m, bề rộng cơ Bcơ = 5 m.
- Trờn cơ sở việc bố trớ cơ đập trờn mỏi dốc thượng , hạ lưu cú thể giảm bớt khối lượng đắp đập mà vẫn cú thể đảm bảo sự ổn định của đập trong quỏ trỡnh làm việc bằng cỏch thay đổi hệ số mỏi đập giảm dần từ trờn xuống dưới một trị số ∆m = 0,5.
Cụ thể thay đổi như sau: Mỏi hạ lưu: m1’ = 3,5 ; m1’’ = 3,5 . Mỏi hạ lưu: m2’ = 3 ,25 ; m2’’ = 3,25.
8.1.2.3) Bảo vệ mỏi đập.
Để đảm bảo ổn định cho đập, trỏnh sự va đập của súng, mỏi thượng lưu được bảo vệ bằng tấm bờ tụng (vỡ hs1% >1,25m). Phạm vi bảo vệ từ cao trỡnh đỉnh đập đến cao trỡnh thấp hơn mực nước chết một đoạn Z =2,5m ở cao trỡnh 55,5 m.
Chiều dày xỏc định theo điều kiện ổn định chống đẩy nổi và lật.sơ bộ cú thể định,cú thể chọn theo cụng thức Anđrẩytuc : ( ) 2 K n 1% 3 hb 1 4 cos hs B Ls b n γ γ γ α ữ ữ = − − (10)
Trong đú : - Chiều dày tấm bờ tụng
γn - Dung trọng nước ( γn = 1T/m3). γb - Dung trọng bờ tụng ( γb = 2,5T/m3).
B- bề rộng tấm bờ tụng, để đảm bảo điều kiện bền của tấm khi chịu ỏp lực súng lớn nhất ta chọn B = 1,5 m.
α- gúc nghiờng giữa mỏi đập và mặt nằm ngang . α =140
K- hệ số, do tấm đặt trờn lớp lọc liờn tục bằng hạt lớn lấy K = 0,23 Ls- chiều dài súng Ls = 10,9 (m) Thay vào (10) ta cú: hb = 2 0 0, 23.1.1, 401 3 1,5 . 1 . 0, 22 (2,5 1). os14c 4 10,9 − = ữ − m
Vậy chọn bề dày bản bờ tụng lỏt mỏi thượng lưu là : hb = 0,22 m.
Khi dựng tấm bờ tụng bảo vệ mỏi cần bố trớ lỗ thoỏt nước để giảm ỏp lực nước bờn trong khi mực nước hồ rỳt nhanh hoặc do cỏc nguyờn nhõn khỏc. Phần tiếp giỏp giữa thõn đập và lớp gia cố mỏi làm tầng lọc ngược.
b) Bảo vệ mỏi hạ lưu.
- Mặt mỏi trồng cỏ trờn lớp đất hữu cơ dày 20 cm. Mỏi đập hạ lưu được bảo vệ từ đỉnh đập đến đỉnh của lăng trụ thoỏt nước..
- Làm rónh thoỏt nước dọc cơ và chõn mỏi hạ lưu (Phần phớa trờn lăng trụ thoỏt nước);kết cấu rónh bằng đỏ xõy kớch thước rónh đỏ dăm 0,2 x 0,2 m.