2) Xỏc định gradient tới hạn J Rt hR của cỏc loại đất
3.5. Tớnh toỏn xỏc định giới hạn an toàn thấm
3.5.1. Xỏc định giới hạn trờn
Bước 1: Chọn mực nước thượng lưu tớnh toỏn ZRi+1R = ZRiR + ∆H
ax D m Z MN BT H n − ∆ = (3-50)
ZRmaxR: mực nước thượng lưu lớn nhất ứng với mực nước lũ lớn nhất cú thể xảy ra
n: số đoạn chia.
Bước 2: Giải bài toỏn thấm:
+ Xỏc định lưu lượng thấm qua thõn và nền đập; + Xỏc định vị trớ đường bóo hũa;
+ Xỏc định gradient thấm của dũng chảy trong thõn và nền đập.
Bước 3: Tớnh toỏn ổn định mỏi hạ lưu đập cú sử dụng kết quả bài toỏn thấm. Bước 4: So sỏnh hệ số ổn định KRminRvới Kcp.
+ Nếu Kmin min ≥Kcp→mỏi đập ổn định →quay lại bước 1. + Nếu Kmin min <Kcp→mỏi đập khụng ổn định cần thiết kế lại.
Lặp lại cỏc bước tớnh toỏn đến khi tỡm được mực nước thượng lưu tương ứng với hệ số ổn định mỏi hạ lưu Kmin = Kcp.
Hỡnh 3-21: Sơ đồ khối xỏc định cận trờn
Hệ số an toàn ổn định nhỏ nhất của mỏi đập cho phộp phụ thuộc vào cấp cụng trỡnh và tổ hợp tớnh toỏn, được cho trong bảng 3-1.
Bảng 3-1: Hệ số an toàn ổn định Tổ hợp tỏc dụng Cấp đập I II III IV Bỡnh thường (cơ bản) 1,50 1,35 1,30 1,25 Đặc biệt 1,20 1,15 1,10 1,05 3.5.2. Xỏc định giới hạn dưới
Khi đưa đập vật liệu địa phương vào sử dụng cú thể gặp cỏc tỡnh huống bất lợi như sau:
+ Thiết bị thoỏt nước đặt quỏ sõu làm đường bóo hũa trong thõn đập hạ xuống quỏ nhanh làm xuất hiện vị trớ cú gradient thấm lớn quỏ trị số gradient cho phộp của vật liệu;
+ Trong thõn đập xuất hiện những tổ mối, chuột đào hang…làm cho vật liệu trong thõn đập khụng cũn đạt độ chặt như thiết kế hoặc xuất hiện những lỗ hổng lớn gõy thấm mạnh ảnh hưởng đến ổn định đập;
+ Đất đắp đập khụng đồng nhất, xuất hiện vị trớ vật liệu đắp cú hệ số thấm lớn gấp nhiều lần đất đắp cho phộp.
+ Đỏnh giỏ sai địa chất nền, để sút lớp thấm mạnh khụng được xử lý.
+ Thiết kế khụng đề ra biện phỏp xử lý nền tốt hoặc thi cụng khụng thực hiện tốt biện phỏp xử lý ở nền và vai đập.
+ Đất đỏ bị nứt nẻ lớn, vị trớ tuyến đập xuất hiện những khe nứt.
Khi một hoặc nhiều cỏc sự cố trờn xuất hiện thỡ đập cú khả năng mất ổn định về thấm, hiện tượng quan sỏt được rừ nhất là thấm mạnh hoặc sủi nước ở nền và vai đập. Vỡ vậy giới hạn để đập vẫn ổn định thấm là gradient lớn nhất tại vị trớ cửa ra của đường bóo hũa phải bằng trị số gradient cho phộp của lớp vật liệu cho trong bảng sau 3-2 và bảng 3-3.
Bảng 3-2: trị số gradient cho phộp ở khối đắp thõn đập
Loại đất Cấp cụng trỡnh I II III IV-V Sột 1,00 1,10 1,20 1,30 Á sột 0,70 0,75 0,85 0,90 Cỏt trung bỡnh 0,50 0,55 0,60 0,65 Á cỏt 0,40 0,45 0,50 0,55 Cỏt mịn 0,35 0,40 0,45 0,50
Bảng 3-3: trị số gradient trung bỡnh tới hạn ở cỏc bộ phận chống thấm
Loại đất
Giỏ trị gradient cột nước cho phộp trung bỡnh đối với Sõn phủ Tường nghiờng và tường tõm Thõn và cỏc lăng trụ của đập Đất sột, bờ tụng sột 15 12 từ 8 đến 2 Đất ỏ sột 10 8 từ 4 đến 15 Đất ỏ cỏt 3 2 từ 2 đến 1