Các loại đập khác
III. Tính toán cọc khi chịu áp lực theo ph−ơng ngang
Trong sơ đồ hình 11-9 dưới tác dụng áp lực ngang của nước, nếu khoảng cách ngang của các cọc lμ l2 thì áp lực ngang tác dụng mμ cọc phải chịu lμ:
Q = 0,5 γH2l2, (11-2)
Trong đó: H - chênh lệch cột nước thượng, hạ lưu (trong hình vẽ hạ lưu không có nước).
áp lực mỗi cọc hoặc cừ phải chịu tỷ lệ với diện tích mặt cắt ngang của cọc hay cừ trong phạm vi hμng cọc đang xét (với chiều rộng l2). Ta có:
Q1 = Qωi
Ω , (11-3)
(11-3)
Trong đó:
∑Qi = Q vμ ∑ωi = Ω;
ωi - diện tích mặt cắt ngang cọc thứ i; nếu lμ cừ thì bằng δil2 (xét trong phạm vi rộng l2).
δi - chiều dμy cừ.
www.vncold.vn
Hình 11-8: Sơ đồ tính ổn định
đẩy nổi ng−ỡng tràn
Hình 11-9: Sơ đồ tính toán cọc chịu áp lực ngang 1,4, 8- Các hàng cừ; 2, 3, 5, 6, 7- Các cọc
Biết mặt cắt ngang của cọc, cừ vμ chiều sâu đóng cọc h, có thể xác định đ−ợc tải trọng ngang giới hạn lên cọc vμ đối chiếu với trị số tính theo (11-3). Các trị số lực giới hạn nμy đ−ợc xác định từ điều kiện bền của đất bao quanh cọc, vμ độ bền của cọc (về uốn): Qgh = m.Pt, trong đó Pt lμ độ bền tính toán, xác định từ điều kiện chuyển vị ngang cho phép của đầu cọc Δl; m - hệ số
điều kiện lμm việc, lấy bằng 0,9.
Phương pháp đơn giản xác định các lực tác dụng lên cọc lμ dựa vμo giả thiết cho rằng chỉ lấy Pt bằng 2/3 tổng số các cọc trong 1 hμng, nghĩa lμ con số Qmax = 1,5 Q/n, trong đó n - tổng số cọc trong hμng.
Trị số của Pt theo độ bền của cọc vμ đất đ−ợc xác định theo các tμi liệu chuyên môn về móng cọc.
§11.3. §Ëp cao su I. Chỉ dẫn chung
1. Ưu nh−ợc điểm của đập cao su
a) Ưu điểm: So sánh kết cấu của đập cao su với các loại đập, cống khác cho thấy các −u điểm sau:
- Giá thμnh hạ: So với các cửa cống bằng kim loại có cùng quy mô, ph−ơng án đập cao su rẻ hơn từ 1,5 đến 3 lần (số liệu thống kê ở Trung Quốc).
- Thời gian thi công ngắn: Phần túi đập vμ các phụ kiện đ−ợc gia công ở x−ởng rồi mang ra hiện trường để lắp đặt, đảm bảo chất lượng vμ độ chính xác cao. Nói chung, thi công công trình
đập có thể hoμn thμnh trong 1 mùa khô, công tác dẫn dòng thi công ít phức tạp.
www.vncold.vn
- Có thể bố trí nhịp lớn (đến 30 ữ 60m), giảm đ−ợc số trụ trung gian của đập;
- Kết cấu đập đơn giản, nhẹ nhμng. Khi lμm việc đập có tính đμn hồi cao, chịu đ−ợc tác động của sóng xung kích, động đất...
- Về mùa lũ, cho tháo hết nước hay khí, túi đập xẹp xuống sát bản đáy, tạo khả năng tháo lũ lớn, giảm bớt mức độ ngập lụt ở thượng lưu; có thể dễ dμng tháo bùn cát qua đập.
b) Nh−ợc điểm:
- Cao su dễ bị lão hoá, tính bền vững của đập kém hơn so với kết cấu thép, đá vμ bê tông.
Tuổi thọ của túi đập cao su nói chung khoảng 20 năm. Hết thời gian nμy cần thay một túi đập mới với kinh phí thay thế không lớn so với giá thμnh toμn bộ đập.
- Dòng chảy có lưu tốc lớn, mang theo sỏi đá sắc cạnh có thể lμm xây xước mặt cao su, giảm tuổi thọ công trình. Điều nμy cần đ−ợc xem xét khi xây dựng đập ở các suối miền núi có độ dốc lớn, bùn cát nhiều.
2. Các sơ đồ bố trí đập cao su:
a) Bố trí đập tại ng−ỡng tràn xả lũ: các
ng−ỡng trμn xả lũ tự động của hồ chứa có thể
bố trí đập cao su để dâng cao mực nước hồ,
tăng dung tích có ích trong mùa kiệt. Khi
mùa lũ đến lại cho xẹp túi cao su xuống,
đảm bảo tháo lũ tự do, không lμm dâng cao
mực n−ớc hồ.
Sơ đồ nμy lợi dụng đường tháo lũ đã có của
hồ chứa, không cần lμm thêm bộ phận sân
phủ vμ bộ phận nối tiếp hạ lưu ngưỡng. Nếu xây đập cao su trên đỉnh trμn kiểu
Ôphixêrốp cũng không cần phải thay đổi kết
cấu ban đầu của ng−ỡng trμn (hình 11- 10).
b) Đập cao su trên sông vùng trung du
(hình 11-11)
Sông trung du thường có mặt cắt tương đối rộng, dòng chảy êm thích hợp với khả năng mở rộng nhịp khi bố trí đập cao su. Tr−ờng hợp lòng sông quá rộng thì có thể bố trí một số trụ trung gian. Khi đó cần chọn chiều dμi trụ đủ lớn để tránh việc dòng xoáy ở sau trụ gây chấn động, mμi mòn túi đập.
c. Đập cao su trên sông suối vùng núi (hình 11-5)
Sông vùng núi th−ờng dốc, chảy xiết, hμm l−ợng bùn cát lớn, dòng chảy qua đập dễ sinh rung
động, va đập lμm bμo mòn vμ xé rách túi đập. Vì vậy khi bố trí phải đặt cao tấm bản đáy móng vμ lμm một đoạn dốc nghiêng sau ngưỡng. Trong quản lý cần tăng cường quan trắc chấn động, mμi mòn để kịp thời khắc phục.
Hình 11-10: Bố trí đập cao su trên ng−ỡng tràn xả lũ.
1- Mặt tràn xả lũ; 2- Túi đập bơm khí;
3- Đ−ờng néo; 4- Đ−ờng ống bơm, tháo.
1 4 3
2
Vị trí túi xẹp
www.vncold.vn
7 7
1 3
5
8 1 6
3
2 4
a)
b)
Hình 11-11: Đập cao su trên sông vùng trung du a) Cắt dọc; b) Cắt ngang
1- Túi đập; 2- Buồng bơm; 3- Buồng quản lý; 4- ống bơm, tháo n−ớc;
5- ống xả an toàn; 6- ống thoát khí; 7- ống quan trắc mực n−ớc; 8- cửa n−ớc vào, ra.
3. Thành phần công trình: Kết cấu hoμn chỉnh của đập cao su gồm 3 khối chính.
a) Khối công trình nối tiếp với nền và bờ bao gồm:
- Ngưỡng đập: bản đáy, tường bên vμ mố giữa (nếu có).
Ng−ỡng lμ nơi tiếp nhận lực từ thân đập để truyền xuống nền vμ bờ. Khi cần kéo dμi
đường viền thấm có thể đóng cừ ở đầu bản đáy (trường hợp đập xây trên nền đất thấm mạnh).
- Bộ phận nối tiếp thượng lưu: gồm sân phủ, tường cánh, kè bờ đoạn sông thượng lưu tiếp giáp với đập.
- Bộ phận nối tiếp hạ lưu: gồm bể tiêu năng, sân sau, tường cánh, kè bờ hạ lưu.
b) Thân đập, tức túi đập cao su
c) Hệ thống khống chế quan trắc: gồm thiết bị bơm, xả lμm căng túi đập, trang thiết bị an toμn vμ quan trắc.
II. Thiết kế túi đập