x Trong thực tế, đập BTTL còn chịu tác dụng của: - nhiều lực khác (áp lực bùn cát, áp lực sóng, ...)
- nhiều lý do khác (bố trí CT tháo nước, đường GT trên đỉnhđập, ...) đập, ...)
o m/c ngang của đập thường được sửa đổi cho phù hợp với yêu cầu sử dụng.
i Áp lực bùn cát và áp lực do động đất (nếu có)
o tăng chiều rộng b và độ dốc mái TL
i Áp lực sóng
o tăng chiều cao đập và trọng lượng đập
i Bố trí CT tháo lũ trên đỉnh đập làm đỉnh đập bị hạ thấp
o cần sửa đổi về hình dạng đỉnh đập và mặt HL đập cho phù hợp với yêu cầu tháo nước.
i Aùp lực nước HL có thể làm thay đổi ít nhiều trạng thái ứng suất trong đập và nền.
VD BTTL 1
Một đập BT trọng lực có mặt cắt ngang dạng ' với góc nghiêng E1 = 80o. Biết hsố suy giảm cột nước thấm do màn vữa xi măng chống thấm ở mép TL đáy đập = 0,1, hsố ma sát giữa đập và nền đất = 0,45, hsố ổn định chống trượt phẳng = 1,05, tỉ trọng BT = 2,4, đỉnh đập =
MNDBT = 33 m và HL không có nước.
X.định chiều rộng b của đáy đập thỏa các đ.kiện cường độ và ổn định.
* nb = h.cotgE = a = 33.cotg80o = 5,82 m
* Theo đ.kiện cường độ (không cho phép xuất hiện ứng suất kéo ở mép TL đáy đập): 1 2 1 bt n h b n n n J D J >Gbt(1 - n) + n(2 - n) - D1@b2 = h2 (Gbt - D1)b2- Gbtnb2 + 2nb2 - n2b2 = h2 (Gbt - D1)b2– (Gbt – 2)nb.b – (nb)2 = h2 (Gbt - D1)b2- (Gbt - 2)ab - (a2+ h2) = 0 với Gbt = Jbt/Jn = 2,4 ; D1= 0,1 2,3b2 – 2,33b – 1122,9 = 0 * Giải PT bậc 2 và chọn nghiệm b > 0. Kết quả: b = 22,6 m n = (nb)/b = 0,257 * Theo đ.kiện ổn định b = 19,4 m * Kết luận: b = 22,6 m
VD BTTL 2
Một đập BT trọng lực có mặt cắt ngang dạng ' vuông. Nền đập là cát hạt thô có chiều dày = 10 m và hệ số thấm = 10 - 4 m/s. Chiều cao đập = chiều sâu nước = 8 m. Tỉ trọng của BT = 2,5.
1. X.định chiều rộng min bocủa đáy đập từ hai đ.kiện cường độ và ổnđịnh. Lấy hệ số ma sát giữa đập và nền = 0,4, hệ số giảm áp lực thấm định. Lấy hệ số ma sát giữa đập và nền = 0,4, hệ số giảm áp lực thấm = 1, hệ số an toàn chống trượt = 1,2.
2. Người ta làm một sân trước (ST) không thấm nước nối với đậpchiều rộng bo. X.định chiều dài min Lo của ST thỏa đồng thời hai chiều rộng bo. X.định chiều dài min Lo của ST thỏa đồng thời hai đ.kiện:
(i) không xảy ra XN (theo Lane, lấy Co = 5 và hệ số tính đổi m = 2). (ii) l.lượng thấm qua nền khi có ST = 20% l.lượng thấm qua nền khi không có ST.
1. Theo đ.kiện cường độ: b = 6,5 m
Theo đ.kiện ổn định: b = 16 m Chọn bo = 16 m
2. (i) Theo PP Lane:
(1/m)(Lo + bo) t CoH (Lo + bo)min = mCoH = 2.5.8 = 80 m (*) (ii) Không có ST: q = KJT = K(H/bo)T Có ST: q’ = KJ’T = K>H/(Lo + bo)@ T q’ = 20%q K>H/(Lo + bo)@ T = 0,2 K(H/bo)T Lo + bo = 5bo Lo = 4bo (**) (*) & (**) Lo,min = 64 m
VD BTTL 3
Một đập BT trọng lực có mặt cắt ngang dạng ' vuông, chiều cao 12 m, chiều rộng đáy b, được xây dựng trên nền cát trung. HL đập không có nước.
Để chống thấm cho nền, người ta đóng các bản cọc thép dài Lc = 20 m và làm ST bằng sét không thấm dài Ls (bỏ qua chiều dày ST).
1. Dùng PP Lane (lấy hsố tính đổi m = 2,5):
a. X.định chiều dài min của (b + Ls) để không có XN trong nền.b. Chminh rằng với chiều dài min tìm được, hsố suy giảm cột nước b. Chminh rằng với chiều dài min tìm được, hsố suy giảm cột nước thấm D1 dưới đáy đập chỉ phụ thuộc vào b.
2. Có cần tính b theo đ.kiện cường độ không ? Tại sao ?
3. Lấy hsố ma sát giữa đập và nền = 0,5, hsố an toàn chống trượt =1,1 và tỉ trọng của BT = 2,4. Dùng đkiện ổn định chống trượt phẳng 1,1 và tỉ trọng của BT = 2,4. Dùng đkiện ổn định chống trượt phẳng để tính b, từ đó suy ra Ls. 4. Tính áp lực thấm Wth (T/m) tác dụng lên đáy đập BT từ b và Ls tìm được ở câu 3. 1.a) Ltt = 2Lc + (1/ 2,5)(Ls + b) = 2.20 + (1/ 2,5)(Ls + b) t CoH = 6.12 = 72 (Ls + b) min = (72 – 40).2,5 = 80 m b) D1 = h/ H = (b/2,5) / Ltt = b / 2,5Ltt = b / (100 + Ls + b) = b / 180
2. Không cần tính b theo đ.kiện cường độ vì nền không phải là đá.
3. Theo đ.kiện ổn định:b = KctH / >f (Gbt - D1)@ = 1,1. 12 />0,5 (2,4 – b/180)@ b = KctH / >f (Gbt - D1)@ = 1,1. 12 />0,5 (2,4 – b/180)@ b2 – 432b + 4752 = 0 Hai nghiệm: b1 = 11,3 m và b2 = 420,7 m Chọn b = 11,3 m Ls = 68,7 m 4. D1 = b/180 = 0,0628 h = D1H = 0,75 m W = 0,5J (bh) = 0,5.1.11,3.0,75 = 4,24 T/m
4.20 PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT TRONG ĐẬP BTTL
x Thiết kế sơ bộ mặt cắt ngang của đập BTTL
x Kiểm tra cường độ của thân đập và nền của nó ở các giai đoạn thi công và khai thác theo những tổ hợp tải trọng cơ bản và đặc biệt
(đã đề cập ở chương 2)
Ba PP được dùng để phân tích ƯS trong thân đập: - PP sức bền vật liệu