Một trong những đập bản chống đầu tiên đ−ợc xây dựng lμ đập liên vòm bằng đá Eltra cao 23m ở Tây Ban Nha vμo cuối thế kỷ 16. Sang đầu thế kỷ 20, một số đập bản phẳng, đập liên vòm có chiều cao khoảng 10 ữ 30m đ−ợc xây dựng ở Mỹ, Italia, Pháp, Nhật bản.
Năm 1929, theo thiết kế của kỹ s− Njotxli, ở Mỹ đã xây dựng đập to đầu đầu tiên - đập Đôn Mactin cao 30m. Sau đó loại đập nμy đ−ợc phát triển rộng rãi ở Italia, Thuỵ Điển, Xcôtlen, Nhật Bản, Liên Xô, Bungari, Rumani, Iran, Urugoay vμ nhiều n−ớc khác.
Hiện nay, trên thế giới đã có trên 500 đập bản chống đ−ợc xây dựng. Loại đập bản phẳng đã
có một số đập khá cao, nh− đập Posum Kingdom ở Mỹ cao 57,8m, khoảng cách giữa các trụ l = 12,2m, xây năm 1941 (hình 10-5); đập Rôdrighets (Mêhicô) xây năm 1935, có h = 76,0m; l = 6,7m; ®Ëp Ecap (Achentina) x©y n¨m 1949, cã h = 88m.
www.vncold.vn
A A
B
B C
C MNDGC 309,08
MNDBT 304,9 300,48
t=2,53 t=2,63
t=2,74
254,41 263,39 C
C
B - B r=0,20
Φ22mm a=0,61
Φ16mm, a=0,61
Φ22mm a=0,305
309,08 A - A
35.9459
0,05 2,74
30,45 78,2
2,74
0,91
2,13
C - C
0,76 2,12
0,1
Hình 10-5: Đập bản phẳng Posum Kingdom (Mỹ) có h =57,8m
Thuộc loại đập liên vòm, có thể kể đến một số đập cao nh− đập Beni Bađel (Angiêri) xây năm 1949, có h = 61m; l = 20m; đập Mai Sơn (Trung Quốc) cao 88,24m. Đập liên vòm cao nhất hiện nay lμ đập Đaniele Giônxơn ở Canađa, xây năm 1970, đập cao 215m, khối l−ợng bê tông 2,23 triệu m3, gồm có vòm trung tâm với nhịp l = 161,5 vμ 13 vòm khác có nhịp l = 76,2m (hình 10.6).
m = 0,6 m = 0
,65
a)
365,2
b)
I
I
I - I
1200 1100 1000 900 900 900 800 700 700 900 900 1000 1100 1200
Hình 10-6: Đập Đaniele Giônxơn (Manicuagan - 5) a) Chính diện hạ lưu; b) Mặt bằng
Trong số các đập bản chống đã xây dựng cho đến nay thì loại đập bản phẳng lμ phổ biến nhất (hơn 400 cái). Tuy nhiên, ngμy nay loại đập to đầu cũng đang có xu h−ớng đ−ợc áp dụng rộng rãi do những −u điểm của nó nh− kết cấu ít phức tạp, độ ổn định cao, tốc độ thi công nhanh. Một số
đập to đầu có chiều cao khá lớn nh− đập Ben Metir (Tuynidi) cao 71m; đập Mengil (Iran) cao
www.vncold.vn
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
105m; đập Hatanaghi - 1 (Nhật Bản)
cao 125m; ®Ëp Itaipu (Braxin -
Paragoay) cao 196m (hình 10- 7).
Quá trình tìm kiếm các giải
pháp hợp lý của đập đã dẫn đến
các ph−ơng án thiết kế đập có kết
cấu đặc biệt nh− đập liên cầu, đập
kiểu cột buồm, đập hình nêm, đập
có bản chắn nước đặt phía hạ lưu...
Tuy nhiên các loại đập nμy chỉ áp
dụng trong từng điều kiện nhất định,
vμ còn ít đ−ợc xây dựng.
Đ 10.2. Đập bản phẳng
I. Đặc điểm và các kích th−ớc
cơ bản
1. Đặc điểm và hình thức
Trong đập bản phẳng phần
lớn th−ờng dùng hình thức bản tách rời vμ xem nh− tựa trên trụ. Tr−ờng hợp nμy tránh cho bản phía thượng lưu không sinh ứng suất kéo vμ nền cho phép có một độ lún không đều nhất
định. Trường hợp lμm liền ít dùng vì khi nhiệt độ thay đổi, các trụ lún không đều bản dễ bị nứt. Yêu cầu về nền đập bản phẳng thấp hơn đập liên vòm. Trường hợp nền đất, đập không cao lắm, người ta cũng có thể dùng đập bản phẳng có bản đáy liền để truyền lực phân bố đều vμ không lớn xuống nền.
Đập bản phẳng có kết cấu mỏng, do đó yêu cầu dùng loại vật liệu có tính chống thấm cao.
Đập thấp d−ới 20m có thể dùng bê tông chống thấm số hiệu B4, còn đập cao hơn dùng số hiệu B8. Nếu đập dùng để trμn nước thì yêu cầu bê tông phải có khả năng chống bμo mòn.
Nói chung tuyến đập thường bố trí thẳng, song nhiều khi do điều kiện địa hình, cho phép bố trí tuyến đập thμnh đ−ờng hơi gãy khúc. Hai đầu đập gần giáp bờ có thể dùng hình thức đập trọng lực để tăng ổn định.
2. Kích th−ớc cơ bản
Khoảng cách giữa các trụ đập có liên quan đến chiều cao, chiều dμy trụ. Ngoμi ra trong một số trường hợp như đập dùng trμn nước, cần xét để thoả mãn lỗ trμn, cửa van. Nếu sau đập có bố trí nhμ máy thuỷ điện, cần thoả mãn các yêu cầu bố trí các tổ máy.
Theo một số tμi liệu tổng kết kinh nghiệm, khoảng cách giữa các trụ có thể tham khảo bảng (10-1).
Hình 10-7. Đập to đầu Itaipu cao 196m,
đoạn lòng sông có cửa nhận n−ớc của nhà máy thuỷ điện
1 4
5 10 5 4 1
6 11
5 11 11
11 3
0,58 1
40,0 44,0
9
8 12 1
00 2
www.vncold.vn
277 Chiều cao đập (m) Khoảng cách giữa hai trụ (m)
< 30 8 ÷ 12
30 ÷ 60 10 ÷ 15
60 ÷ 120 12 ÷ 20
> 120 15 ÷ 25
Chiều dμy mố trụ có thể sơ bộ chọn nh− sau:
- ở đỉnh: dđ = H
0,2m;
200+ th−ờng trong khoảng 0,25 ữ 1,0m - ở chân: dc = H
36+0,2m; th−êng ≥ 0,5 ÷ 1,8m
Trong đó H lμ chiều cao đập. Tại vị trí đỡ tỳ bản chắn (hình 10-8a) có thể chọn các kích th−ớc nh− sau: a = (0,5 ữ 1,0)e vμ δ ≥ e; với e lμ chiều dμy bản.
Hình 10-8: Mố trụ đơn và kép Hình 10-9: Mố trụ kiểu khung
Về hình thức mố trụ có thể đơn hoặc kép
(hình 10-8) hoặc kiểu khung (hình 10-9).
Chiều dμi bản chắn nước ở đỉnh eđ = 0,2
hình 0,3m. Chiều dμy ở độ sâu H dưới mực
nước thượng lưu có thể chọn sơ bộ theo biểu
đồ hình (10-10) của A.I.Oxtơrôpxki vμ thông
qua tính toán kiểm tra để sửa đổi. Biểu đồ nμy
lập nên trong điều kiện:
- Góc nghiêng của bản chắn so với ph−ơng nằm ngang ψ1 = 450.
- Khi tính toán xét với áp lực n−ớc vμ trọng l−ợng bản thân.
- Bê tông dùng số hiệu 200 vμ không cho
phép xuất hiện vết nứt.
H(m)
120 110 100
10
8 e (m)
40 50 70 60 80
30
6 4 0 2 10 20 90
L0 = 3 L0
= 16
4 5 6 7 8
9 10
12 14
L0 = L1+0,5e
L1 e
Hình 10-10: Biểu đồ sơ bộ chọn
www.vncold.vn