PHẦN I: TÌNH HÌNH CHUNG
8.2 Xác định cao trình đỉnh đập
+ Xác định theo MNDBT : Z1 = MNDBT + ∆h + hsl + a (8-8) + Xác định theo MNLTK : Z2 = MNLTK + ∆h’ + hsl’+ a’ (8-9) + Xác định theo MNLKT : Z3 = MNLKT + a’’ (8-10)
Với : MNLKT : Mực nước lũ kiểm tra.
⇒ Cao trình đỉnh đập được chọn là trị số lớn nhất trong các kết quả tính theo các công thức (8-8); (8-9); (8-10).
- Các bước tính toán (8-8); (8-9) tương tự như ở 6.1 (phần 2).
Kết quả tính toán cụ thể được thể hiện trong Bảng 8-5 (phụ lục2). - Với trường hợp tính theo lũ kiểm tra ta có :
Z3 = MNLKT + a’’ = 19,37 + 0,2 = 19,57 (m)
(a’’ độ vượt cao an toàn, đối với trường hợp MNLKT : a’’ = 0,2 m “ tra theo bảng 4- 1 trang 19 : 14TCN 157 – 2005 tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén).
Bảng 8-6 : Kết quả tổng hợp các cao trình đỉnh đập ứng với các mực nước.
Thông số
Mực nước
MNDBT MNLTK MNLKT
Zđđ (m) 21 21,6 19,57
Hđ 18 18,6 16,57
- Từ bảng kết quả tổng hợp trên ta chọn cao trình đỉnh đập là : Zđđ = 21,6 (m).
- Chiều cao đập : Hđ = Zđđ - Zđáy = 21,6 – 3 = 18,6 (m).
8.3. Cấu tạo các chi tiết đập. 8.3.1. Hình thức đập.
- Căn cứ vào các điều kiện đã có ta chọn hình thức đập là đập đồng chất có chân răng cắm sâu vào nền chống thấm.
- Chỉ tiêu cơ lý của đất đắp đập như sau :
Dung trọng khô : γk = 1,95 (g/cm3). Độ ẩm tốt nhất : WTN = 11,7 %. Góc ma sát trong : ϕ = 21o19’.
Lực dính đơn vị : C = 0,18 (kg/cm2). Hệ số thấm : K = 3,5.10-4 (m/s)
8.3.2. Cấu tạo đỉnh đập. Xem trong bản vẽ 8.3.3. Mái đập và cơ đập.
- Độ dốc mái phụ thuộc vào hình thức, chiều cao đập, loại đất đắp, tính chất nền v.v… độ dốc mái phải chọn sao cho phải đảm bảo sự ổn định của đập trong quá trình làm việc. Theo giáo trình Thủy Công tập I, chiều cao đập Hđ không quá 40 m, mái đập có thể được xác định theo công thức đơn giản sau :
Mái thượng lưu : mtl = 0,05Hđ + 2,00 (8-11)
Mái hạ lưu : mhl = 0,05Hđ + 1,50 (8-12)
Trong đó : Hđ – Chiều cao đập, Hđ = 18,6 (m) . - Ta chọn hệ số mái đập như sau :
Mái thượng lưu : + Trên cơ : m1 = 3,0 . + Dưới cơ : m1’ = 3,5 . Mái hạ lưu : + Trên cơ : m2 = 2,5 .
: + Dưới cơ : m1’ = 3,0 . - Cơ đập được bố trí ở cả mái thượng lưu và hạ lưu :
+ Cơ thượng lưu đặt thấp hơn mực nước chết một đoạn bằng 4 m ở cao trình 8m. Chiều rộng của cơ thượng lưu rộng 3 m để đảm bảo thi công cơ giới được dễ dàng. + Cơ hạ lưu đặt ở cao trình 10, rộng 3m.
8.3.4 Thiết bị chống thấm và thiết bị thoát nước : 8.3.4.1 Chống thấm thân và nền đập
- Trên toàn bộ mặt cắt đập ta bố trí hình thức chống thầm kiểu tường nghiêng chân răng.
8.3.4.2 Thiết bị thoát nước thân đập :
*/ Đoạn lòng sông.
- Hạ lưu có nước, chiều sâu nước hạ lưu nhỏ nên ta chọn thoát nước kiểu lăng trụ. Cao
trình đỉnh lăng trụ cao hơn cao trình mực nước hạ lưu (MNHL)max một khoảng d = 1,0 ÷ 2,0 m, để đảm bảo trong mọi trường hợp đường bão hoà không chọc ra mái hạ lưu. Chọn d = 1,5 m.
- Theo tài liệu thủy văn ta có : ∇MNHL max = 7 m.
=> ∇đỉnh lâng trụ = ∇MNHL max + d = 7 + 1,5 = 8,5 (m).
- Chiều rộng đỉnh lăng trụ chọn Blt = 2 m. Hệ số mái thượng lưu m1’= 1, hệ số mái hạ lưu m2’= 1,5.
- Mặt tiếp giáp giữa lăng trụ với đập và nền có tầng lọc ngược để tránh hiện tượng xói ngầm, cuốn trôi đất thân đập vào vật thoát nước. Kết cấu tầng lọc ngược gồm các lớp tăng dần từ phía thân đập đến vật thoát nước.
8.3.5 Bảo vệ mái thượng, hạ lưu :
- Bảo vệ mái hạ lưu : dưới tác dụng của gió, mưa và động vật đào hang có thể gây hư hỏng mái dốc hạ lưu cho nên cần phải bảo vệ.
Chọn hình thức bảo vệ mái hạ lưu là trồng cỏ. Phủ một lớp đất mầu dày 10 cm, trên đó trồng các ô cỏ, các ô cỏ có dạng là các ô hình vuông có kích thước 5 x 5(m). Giữa các ô cỏ có hệ thống các rãnh thoát nước mái hạ lưu, rãnh thoát nước này đặt xiên với mặt đập một góc 450 để tăng độ thoải cho rãnh nhằm tránh hiện tượng rãnh bị xói do lưu tốc lớn trong rãnh, các rãnh có chiều rộng 20 cm, trong các rãnh có phủ lớp cấp phối cuội sỏi để thoát nước.
- Để tiêu nước mặt của mái hạ lưu, ta làm các rãnh tập trung nước ở cơ và các rãnh dẫn nước đổ xuống thân đập.
Khoảng cách giữa các rãnh dẫn nước từ 40 đến 50 m. Kích thước rãnh tập trung nước ở cơ 30x30 cm. Kích thước rãnh dẫn nước : 30x30 cm.
Độ dốc dọc cơ về hai phía rãnh dẫn nước i = 0,005. Độ dốc ngang cơ về phía rãnh tập trung nước i = 0,03.
500
20
20
500
500
Hình 8-4 : Trồng cỏ bảo vệ mái hạ lưu.
- Bảo vệ mái thượng lưu : Để đảm bảo ổn định cho đập, tránh các hiện tượng bất lợi do tác dụng của sóng gió lên mái đập, mái đập thượng lưu được bảo vệ bằng 1 lớp đá xây có chiều dày 30cm, phía dưới có lớp đệm gồm lớp dăm sỏi dày 15cm và lớp cát lọc dày 10cm.
8.3.6. Nối tiếp đập và bờ.
*/ Nối tiếp mái hạ lưu và bờ.
- Đường viền nối tiếp đập với bờ ta làm rãnh tập trung nước bằng đá xây
8.4 Tính toán thấm qua đập và nền.