PHẦN I I- HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN
Đ5-3. BỐ TRÍ CÁC BỘ PHẬN CỐNG.
Theo phương phỏp nờu trờn, chiều sõu bể d xỏc định bằng cỏch tớnh đỳng dần. - Chiều dài bể tiờu năng:
Lb = L1 + βLn (5-7)
Trong đú L1 - chiều dài nước rơi từ ngưỡng xuống sõn tiờu năng, cú thể tớnh theo Trectụuxốp: L1 = 2 hk (P+0,35hk) (5-8) hk≈ 3 2 H0;
P - chiều cao ngưỡng cống so với bể;
Ln - chiều dài nước nhảy, cú thể tớnh theo cụng thức kinh nghiệm:
Ln = (4,5 - 5,0) (hc" - hc) (5-9)
β - hệ số, lấy bằng 0,7 - 0,8.
Đ5-3. BỐ TRÍ CÁC BỘ PHẬN CỐNG. I. Thõn cống:
Bao gồm bản đỏy, trụ và cỏc bộ phận bố trớ trờn đú.
1. Cửa van: Cú thể chọn van phẳng hay van cung. Van cung thớch hợp khi kớch thước lỗ cống lớn; van phẳng hay dựng với cỏc lỗ cống nhỏ hơn: Trong thực tế thường phải thụng qua so sỏnh kinh tế - kỹ thuật để chọn phương ỏn hợp lý. Chỳ ý rằng, với loại van cung, cần tăng chiều dài thõn cống để bố trớ càng van; Cần chọn vị trớ tõm quay thớch hợp để tiện đúng mở và đảm bảo an toàn trong mọi trường hợp (xem chương cửa van, giỏo trỡnh thuỷ cụng tập II).
2. Tường ngực: bố trớ để giảm chiều cao van và lực đúng mở.
a. Cỏc giới hạn của tường ngực:
- Cao trỡnh đỏy tường ngực:
123 Trong đú Ztt là mực nước tớnh toỏn khẩu diện cống, tức cần đảm bảo ứng với trường hợp này, khi mở hết cửa van chếđộ chảy qua cống phải là khụng ỏp; δ - độ lưu khụng lấy bằng 0,5 - 0,7m.
- Cao trỡnh đỉnh tường ngực: lấy bằng cao trỡnh đỉnh cống xỏc định nhưđỉnh đập bờ tụng, xem đồ ỏn số 4.
b. Kết cấu tường: Gồm bản mặt và cỏc dầm đỡ. Khi chiều cao tường khụng lớn, chỉ cần bố trớ 2 dầm đỡ (ở đỉnh và đỏy tường); khi chiều cao lớn, cần bố trớ thờm cỏc dầm trung gian. Bản mặt đổ liền khối với dầm; chiều dày bản mặt chọn từ 0,1 ữ 0,3 một và được chớnh xỏc hoỏ bởi tớnh toỏn kết cấu sau này.
3. Cầu cụng tỏc: là nơi đặt mỏy đúng mở và thao tỏc van. Chiều cao cầu cụng tỏc cần tớnh toỏn đảm bảo khi kộo hết cửa van lờn vẫn cũn khoảng khụng cần thiết để đưa van ra khỏi vị trớ cống khi cần. Kết cấu cầu bao gồm bản mặt, dầm đỡ và cỏc cột chống. Kớch thước cỏc bộ phận cú thể tham khảo cỏc cụng trỡnh đó cú (xem cỏc bản vẽ tham khảo) và được chớnh xỏc hoỏ bởi tớnh toỏn kết cấu.
4. Khe phai và cầu thả phai. Thường bố trớ phớa đầu và cuối cống để ngăn nước giữ cho khoang cống khụ rỏo khi cần sửa chữa. Với cỏc cống lớn, trờn cầu thả phai cần bố trớ đường ray cho cần cẩu thả phai; với cỏc cống nhỏ, việc thả phai cú thể tiến hành bằng thủ cụng.
5. Cầu giao thụng: Cao trỡnh mặt cầu ngang hoặc thấp hơn đỉnh cống; bề rộng và kết cấu cầu chọn theo yờu cầu giao thụng (xem bản vẽ tham khảo). Vị trớ đặt cầu giao thụng cần chọn sao cho khụng cản trở việc thao tỏc van và phai.
6. Mố cống: Bao gồm mố giữa và cỏc mố bờn. Trờn mố bố trớ khe phai và khe van (khi van phẳng) hoặc bộ phận đỡ trục quay van cung (tai van). Chiều dày mố khi dựng van phẳng cần lớn hơn khi dựng van cung. Chiều dày mố bờn cần đủđể chịu ỏp lực đất nằm ngang. Hỡnh dạng đầu mối giữa cần đảm bảo điều kiện thuận dũng, thường chọn dạng nửa trũn, lưu tuyến hoặc tam giỏc.
Chiều cao mố cú thể thay đổi từ thượng về hạ lưu tuỳ theo mực nước cao thấp ở mỗi phớa.
7. Khe lỳn: Khi cống rộng, cần dựng khe lỳn phõn cống thành từng mảng độc lập. Bề rộng mỗi mảng phụ thuộc điều kiện địa chất nền, thường khụng vượt quỏ 15 - 20 một. Mỗi mảng cú thể gồm 1, 2 hay 3 khoang. Cỏc mảng nờn bố trớ giống nhau để tiện thiết kế, thi cụng và quản lý.
Khe lỳn thường bố trớ ở mố giữa. Mố cú chứa khe lỳn là mố kộp. Trờn khe lỳn cần bố trớ thiết bị chống rũ nước, lỗđể đổ nhựa đường.
124 nền.
Chiều dày bản đỏy chọn theo điều kiện chịu lực - nú phụ thuộc vào bề rộng khoang cống, tải trọng bờn trờn và tớnh chất nền. Thường chọn theo kinh nghiệm, sau đú chớnh xỏc hoỏ bằng tớnh toỏn kết cấu bản đỏy.
II. Đường viền thấm:
Bao gồm bản đỏy cống, sõn trước, cỏc bản cừ, chõn khay. Kớch thước bản đỏy cống nhưđó chọn ở trờn. Kớch thước cỏc bộ phận khỏc cú thể chọn như sau:
1. Sõn trước: Vật liệu làm sõn cú thể là đất sột, ỏ sột, bờ tụng, bờ tụng cốt thộp hay bitum. Khi cú sẵn vật liệu tại chỗ (đất sột, ỏ sột) nờn cố gắng tận dụng.
- Chiều dài sõn: Ls ≤ (3 - 4)H (5-11) Trong đú H là cột nước tỏc dụng lờn cống.
- Chiều dày: Khi sõn bằng đất sột hay ỏ sột thường làm chiều dày thay đổi từ đầu đến cuối sõn. Chiều dày ở đầu sõn thường lấy theo điều kiện cấu tạo: t1 ≥ 0,6m. Chiều dày ở cuối sõn xỏc định theo yờu cầu chống thấm:
t2 ≥ ] [J H Δ (5-12) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong đú ΔH - Độ chờnh cột nước ở 2 mặt sõn (trờn và dưới); [J] - gradien thấm cho phộp, phụ thuộc vật liệu làm sõn.
2. Bản cừ:
a. Vị trớ đặt. Khi cống chịu tỏc dụng của đầu nước một chiều, thường đúng cừở đầu bản đỏy. Trường hợp cống chịu đầu nước 2 chiều, cú thểđúng cừở phớa đầu nước cao hơn: Khi đú cần kiểm tra sựổn định của cống khi chiều cột nước thay đổi (cừ làm tăng ỏp lực đẩy ngược dưới bản đỏy). Ngoài ra trong nhiều trường hợp cú thể khụng cần đúng cừ. Điều này cần được luận chứng bằng tớnh toỏn ổn định cống và kiểm tra độ bền thấm của nền.
b. Chiều sõu đúng cừ: Phụ thuộc vào chiều dày tầng thấm, vật liệu làm cừ và điều kiện thi cụng.
125 - Khi tầng thấm khụng dày (T < 5 - 10m) nờn đúng cừ cắt ngang tầng thấm (cừ chống).
- Khi tầng thấm dày, cú thể làm cừ lơ lửng (cừ treo). Chiều sõu đúng cừ khi đú chọn theo vật liệu làm cừ và điều kiện thi cụng.
3. Chõn khay:ở 2 đầu bản đỏy cần làm chõn khay cắm sõu vào nền để tăng ổn định và gúp phần kộo dài đường viền thấm.
4. Thoỏt nước thấm: Cỏc lỗ thoỏt nước thấm thường bố trớ ở sõn tiờu năng; dưới sõn khi đú phải bố trớ tầng lọc ngược. Đường viền thấm được tớnh đến vị trớ bắt đầu cú tầng lọc ngược.
Trường hợp cống làm việc với cột nước 2 chiều, cú thể sử dụng một đoạn sõn tiờu năng khụng đục lỗ (đoạn giỏp với bản đỏy). Đoạn này đúng vai trũ như một sõn trước ngắn khi cột nước đổi chiều.
5. Sơ đồ kiểm tra chiều dài, đường viền thấm:
Theo cụng thức Ltt ≥ C . H (5-13) Trong đú Ltt - chiều dài tớnh toỏn của đường viền thấm tớnh theo phương phỏp của Len (xem đồ ỏn số 1); H - cột nước lớn nhất của cống; C - hệ số phụ thuộc loại đất nền, cú thể tra ở bảng P3-1 (phụ lục 3).
Trường hợp điều kiện (5-13) chưa thoả món, cần thay đổi chiều dài sõn trước, chiều sõu đúng cừ hoặc đúng thờm hàng cừ phụởđầu sõn trước.
III. Nối tiếp cống với thượng, hạ lưu:
1. Nối tiếp thượng lưu: Gúc mở của tường về phớa trước, chọn với tgθ= 4 1 3
1− ; hỡnh thức tường cỏnh phụ thuộc quy mụ cống, cú thể là tường thẳng, tường xoắn vỏ đỗ hay mặt nún nối tiếp với kờnh thượng lưu.
Đỏy đoạn nối tiếp thượng lưu cần cú lớp phủ chống xúi (bằng đỏ xõy khan hoặc xõy hồ dày 0,3 - 0,5m). Chiều dài lớp phủ khoảng (3-5)H1, trong đú H1 là chiều sõu nước chảy vào cống. Trường hợp cú làm sõn phủ chống thấm thỡ lớp bảo vệ ớt nhất phải dài bằng sõn chống thấm. Phớa dưới lớp đỏ bảo vệ cần cú tầng đệm bằng dăm cỏt dày 10 - 15cm.
126
6 4
- Sõn tiờu năng: Thường bằng bờ tụng đổ tại chỗ cú bố trớ cỏc lỗ thoỏt nước. Chiều dày sõn cú thể xỏc định theo cụng thức Đụmbrốpxki:
t = 0,15 V1 h1 (m) (5-14)
Trong đú V1(m/s) và h1(m) là lưu tốc và chiều sõu chỗđầu đoạn nước nhảy.
- Sõn sau: làm bằng đỏ xếp hoặc tấm bờ tụng cú đục lỗ thoỏt nước, phớa dưới cú tầng đệm theo hỡnh thức lọc ngược.
Chiều dài sõn sau xỏc định theo kinh nghiệm:
Lss = K q ΔH (m) (5-15) Trong đú q - lưu lượng đơn vị ở cuối sõn tiờu năng (m2/s)
ΔH - chờnh lệch cột nước thượng hạ lưu (m) ; K - hệ số phụ thuộc tớnh chất lũng kờnh; Loại đất Trị số K - Cỏt, cỏt pha 10 - 20 - Cỏt thụ, đất cú tớnh dớnh 8 - 9 - Đất sột cứng 6 - 7
127
Đ5-4. TÍNH TOÁN THẤM DƯỚI ĐÁY CỐNG.