Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
5- Bảo vệ mái thượng, hạ lưu đập: Căn cứ vào 14TCN 157/2005 mục 4.3 trang 23

5- Bảo vệ mái thượng, hạ lưu đập: Căn cứ vào 14TCN 157/2005 mục 4.3 trang 23

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



+ Phía trên bằng đỉnh đập.

+ Phía dưới thấp hơn MNC một đoạn bằng 2,5 (m).

- Chiều dày lớp đá lát: xác định theo công thức của Sankin

t  1, 7



n

1  m2

.

h

 d   n m.(m  2) s1%



Trong đó:n - Trọng lượng riêng của nước: n = 1 (T/m3)

đ - Trọng lượng riêng của hòn đá: đ = 2,6 (T/m3)

m - Mái dốc trung bình thượng lưu: m = 3,5

hs1% - Chiều cao sóng lớn nhất: hs1% = 1,095 (m)

1

1  3,52

.

.1, 095  0, 20 (m) .

=> t  1,7.

2, 6  1 3,5(3,5  2)



Chọn chiều dày lớp đá lát t = 20cm.

b. Mái hạ lưu

Bảo vệ mái hạ lưu bằng biện pháp trồng cỏ, trước khi trồng cỏ phủ một lớp

đất màu dày 15cm.Kích thước của mỗi ơ cỏ là 3x3m.

Trên mái hạ lưu bố trí hệ thống các rãnh thốt nước đan chéo nhau có kích

thước 30x30cm, trong rãnh bỏ đá dăm để tập trung nước mưa. Rãnh nghiêng với

trục đập một góc 45o.



II- Tính thấm qua đập đất

1- Mục đích tính tốn:

Việc tính tốn qua thân đập đất nhằm:

- Xác định lưu lương thấm qua thân đập và nền đập



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



53



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



- Xác định vị trí đường bão hồ để bố trí vật liệu xây dựng đập và đánh giá

sự ổn định của mái dốc đập, đồng thời lựa chọn hình thức và kích thước vật thốt

nước.

- Xác định gradiên thấm để đánh giá mức độ xói ngầm chung và xói ngầm

cục bộ nhằm xác định kích thước hợp lý của thân đập,vật chống thấm, vật thoát

nước và tầng lọc ngược.



2- Các Trường hợp tính tốn

TH1: Thượng lưu là MNDBT. Hạ lưu là mực nước tương ứng Z hl = 0

TH2: Thượng lưu là MNLTK. Hạ lưu là mực nước tương ứng. Zhl = 1,0

TH3: Thượng lưu là MNLKT. Hạ lưu là mực nước tương ứng. Zhl = 1,2



3- Các mặt cắt tính tốn: Xét cho 3 mặt cắt đại biểu

Mặt cắt lòng sơng 01 mặt cắt

Mặt cắt sườn đồi 02 mặt cắt

Tính thấm cho mặt cắt lòng sơng TH1, TH2, TH3

.Phương pháp tính tốn:

Sử dụng phương pháp thủy lực đối với trường hợp tính tốn là đập đồng chất đặt

trên nền không thấm nước

Theo các kết quả nghiên cứu lý luận và thực nghiệm của Giáo sư G.X Mikhailốp

chiều dài đoạn đập biến đổi được xác định

ΔL = .h1 ;







m1

:

2.m1  1



Trong đó: : Là hệ số phụ thuộc vào độ nghiêng của mái dốc ;

m1: hệ số mái dốc trung bình thượng lưu đập.

L’ : Chiều dài tính từ chân đập phần thượng lưu đến vật thốt nước

L’ = (18,0-1,5).3,75+3+(32,6-18,0).3,25+5+(32,6-18,0).3+3+(18,0-7,0).3,25(7,0-1,5).1,5 = 191,63(m)

* Số liệu tính tốn:

-  đđ

-  MNDBT

-  đáy sơng

SVTH: PHẠM HỒNG HẢI



32,6

26,53

1,50



54



m

m

m

LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



- MNLTK



30,7



m



- Hhl min



0,00

1,00

3,5

3,1

8,3.10-6

7.10-6

5



m

m



- Hhl max

- Hệ số mái TL trung bình m1=

- Hệ số mái HL trung bình m2 =

- Hệ số thấm cho đập Kđ =

- Hệ số thấm cho nền Kn =

- Bề dày tầng thấm

�Tính thấm cho mặt cắt lòng sơng



(cm/s).

(cm/s).

m



a.TH1: Thượng lưu là MNDBT. Hạ lưu là mực nước tương ứng Zhl = 0



5



+32,6



y



MNDBT=26,53



3,2

5



kd



+18



3



5

3,2



3,7

5



3



3



+18



a0



1,5



+7,0

2



x



2



T=5m



L



L



l0



L'



Hình: Sơ đồ tính thấm mặt cắt lòng sơng TH1.

(Thượng lưu là MNDBT, MNHLmin = 0)

Đây là sơ đồ tính thấm qua đập đòng chất trên nền thấm, vật thoát nước hạ lưu

kiểu lăng trụ, hạ lưu khơng có nước.

Khi tính tốn trên nền thấm hữu hạn ta xem nền như không thấm để xác định lưu

lượng thấm qua đập qd. Sau đó tính thấm qua nền với giả thiết thân đập là không

thấm ta được qn

SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



55



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



∆L được tính theo cơng thức của Mikhailốp ta có:



L =



3,5.25,03

m.H1

=

= 10,95 (m)

2.m  1 2.3,5  1



L = (32,6-26,53).3,25+5+(32,6-18,0).3,0+3+(18,0-7,0).3,25-(7,0-1,5).1,5 =

99,03 (m).

a0: độ cao hút nước

a0  H12  ( L  L) 2  ( L  L)



=



25,03 2  (99,03  10,95) 2  (99,03  10,95)



= 2,81 (m)

- Lưu lượng thấm qua 1 đơn vị chiều dài đập tại mặt cắt lòng sơng tính theo công

thức :

+ Lưu lượng thấm qua đập:

qđ = kd a0 = 8,3.10-8. 2,81 = 2,33.10-7 (m3/s.m)

+ Lưu lượng thấm qua nền:

H1  H 2

25,03

-8

L

'



0,88

T

qn= kn.T.

= 7.10 .5. 191,63  0,88.5 = 4,47-8 (m3/s.m)



q = qđ+qn = 2,33.10-7 + 4,47.10-8 = 2,77.10-7(m3/s.m)

- Phương trình đường bão hồ :Với hệ toạ độ như hình trên ta có phương trình

bão hồ như sau :

y2 = 2a0.x = 2.2,81.x = 5,68 x .

- Kiểm tra độ bền thấm



J dK   J K  d

Trong đó:

+ J Kd : građien thấm trung bình của đập

+  J K  d : građien thấm cho phép.tra theo quy phạm 157-2005 bảng 4-4 trang 36 )

ta được  J K  d = 0,85

J kd 



25,03  2,81

H 1  a0

=

= 0,22 < J K

99,03

L



 



d



= 0,85



b.TH2: Thượng lưu là MNLTK. Hạ lưu là mực nước tương ứng Zhl = 1,00



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



56



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



5



+32,6

Y



MNLTK=30,7

k



d



3



+18



1



3



2



+1,5



MNHL



H2



a



0



2



X



+7,0



T=5m

L



L



lo



Hình: Sơ đồ tính thấm mặt cắt lòng sơng TH2.

(Thượng lưu là MNLTK, MNHLmax = 1,00m)

Tương tự như trường hợp MNDBT ta có:

H1 = MNLTK -  đáy đập = 30,7 – 1,5 = 29,2 m

H2 =1,00 m

L =



3,5.29,2

m.H1

=

= 12,78 (m)

2.m  1 2.3,5  1



L=(32,6-30,7).3,25+5+(32,6-18,0).3+3+(18,0-7,0).3,25-(7,01,5).1,5=82,48 (m).

a0  ( H1  H 2 ) 2  ( L  L) 2  ( L  L)



= (29,2  1) 2  (82,48  12,78) 2 - (82,48+12,78) = 4,08 (m)

- Lưu lượng thấm qua 1 đơn vị chiều dài đập tại mặt cắt lòng sơng tính theo cơng

thức :+ Lưu lượng thấm qua đập:

qđ = kd



H12  ( H 2  a0 ) 2

29,2 2  (1  4,08) 2

= 8,3.10-8.

=3,6.10-7 (m3/s.m).

2( L  L)

2(82,48  12,78)



+ Lưu lượng thấm qua nền:

H1  H 2

29,2  1

qn = kn.T. L ' 0,88T = 7.10-8.5. 191,63  0,88.5 = 5,03 .10-8 (m3/s.m).



q = qđ+qn = 3,6.10-7 + 5,.0310-8 = 4,1.10-7 (m3/s.m).

- Phương trình đường bão hồ :Với hệ toạ độ như hình trên ta có phương trình

bão hồ như sau :

SVTH: PHẠM HỒNG HẢI



57



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



y2 = 2a0x=8,16.x



J dK   J K  d



- Kiểm tra độ bền thấm :

Trong đó:



+ J Kd : građien thấm trung bình của đập

+  J K  d : građien thấm cho phép.tra theo quy phạm 157-2005 bảng 4-4 ta

được  J K  d = 0,85

J kd 



29,2  1

H 1H2

0,34 < J K

=

82,48

L



 



d



= 0,85



c.TH3: Thượng lưu là MNLKT. Hạ lưu là mực nước tương ứng Zhl = 1,2



5



+32,6



Y



MNLKT

k



d



3



+18



1



3



2



+7,0



+1,5



X



H2



a



0



MNHL



T=5m

L



L



lo



+) Cột nước trước đập: H1 = MNLKT - ▼đáy đập = 31,06 – 1,5 = 29,56m;

+) Cột nước hạ lưu : H2 = 1,2m ;

Lưu lượng thấm qua mặt cắt :



q đ k d .



H12  ( H 2 a0 ) 2

2 L  L 



Trong đó : + qđ : Lưu lượng thấm đơn vị (m3/s.m).

+ kđ : Hệ số thấm của đất đắp đập : kđ = 8,3.10-8m/s

SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



58



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



a0  ( H1  H 2 ) 2   L  L    L  L 

2



Theo Mikhailop ta có : L 



m

3, 25

.H1 

.29,56  12,81

1  2m

1  2.3, 25



Với : L = (32,6-30,7).3,25+5+(32,6-18).3,0+3+(18-7,0)3,25-(7,0-1,5).1,5

= 85.5m.

=> a0 = 3,97m

Vậy lưu lượng thấm qua 1 đơn vị chiều dài đập tại mặt cắt lòng sơng là :

q đ k d .



2

2

H12  ( H 2 a0 ) 2

8 29,56  (1, 2  3,97)

 3,58.107

= 8,3.10 .

2 L  L 

2.(12,56  85,5)



- Lưu lượng thấm qua nền tại mặt cắt lòng sơng là :

qn  kn. .T .



H1  H 2

29, 2  1, 2

 7.108.5.

 5, 03.10 8

L ' 0,88.T

191, 63  0,88.5



Vậy Phương trình đường bão hồ: y2 = 2a0x = 2.3,97x = 7,94x

đ

- Kiểm tra độ bền thấm : J k <  J k  d



Trong đó : J kđ : građien thấm trung bình của đập.

-



 Jk d



: građien thấm cho phép. Tra bảng 4-4 Theo 14TCN 157 – 2005 ( đất á sét



) được:  J k  d =0,85

Với J kđ =



H1  (a0  H 2 ) 29, 2  (3,97  1)



 0, 28 <  J k  d = 0,85

L

85,5



�Mặt cắt sườn đồi (Tính cho trường hợp MNDBT và hạ lưu khơng có nước )

y



5,0

MNDBT=+26,53



+32.6



H



1



kd



a0



x

m'ao



L



L



Sơ đồ tính thấm cho mặt cắt sườn đồi



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



59



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



* Trường hợp 1: Tính cho mặt cắt có  đáy =14

- MNDBT = 26,53 (m)

 h1 = 26,53-14 = 12,53m



L’=(18,0-14,0)3,75+3+(32,6-18,0)3,25+5+(32,6-18,0).3+3+(18,0-14).3,25=

130,25 (m)

+ Tính qđ :

Trường hợp này lưu lượng thấm qua đập tính theo cơng thức.

h 12  a 02

q k

đ

d 2(L  L - m a )

2 0



(*)



Lưu lượng thấm qua nêm hạ lưu xác định như sau :

k .a 0

q  d

đ 0,5  m 2



(**)



Với:

ΔL 



m 1 .h 1

3,5.12,53

=

=5,48 (m).

2.m1  1

2.3,5  1



L = (32,6-26,53).3,25+5+(32,6-18,0).3+3+(18,0-14).3,25 =84,53m).

Do lưu lượng thấm qua đập bằng lưu lượng thấm qua nêm hạ lưu nên.

(*) = (**) <=>





a0

h 12  a 02



0,5  m 2 2(L  L  m 2 .a 0 )

(0,5  m 2 ).a 02  2( L  L).a 0  (0,5  m 2 ).h 12 0



Thay số: - 2,63 a



2



0



+ 180,02 a0 – 569,13 = 0



 a0 = 3,32m.

 Lưu lượng thấm qua mặt cắt là :



k .a 0

8,3.10 - 8.3,32

q  d

=

= 7,44.10  8

đ 0,5  m 2

0,5  3,2

(m3/s.m).

+ Xác định vị trí đường bão hồ :

Phương trình đường bão hồ theo hệ trục toạ độ Oxy như hình vẽ có dạng sau:

h12  y 2

qd =kd

2x

12,53 2  y 2

thay số vào ta được 7,44.10  8,3.10 .

2x

8



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



8



60



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



y2 = 156,63- 87,25x



Vậy



+ Kiểm tra độ bền thấm :

Độ bền thấm đặc biệt trong thân đập cần đảm bảo điều kiện :

Jkđ < [ Jk]đ

Jkđ =



h 1  a 0 12,53  3,32

=

= 0,11

84,53

L



Với :

[ Jk]đ = 0,85



=>



Jkđ = 0,11 < [ Jk]đ = 0,85.



* Trường hợp 2: Tính cho mặt cắt có  đáy =13

- MNDBT = 26,53 (m)

 h1 = 26,53-13 = 13,53m



+ Tính qđ :

Trường hợp này lưu lượng thấm qua đập tính theo cơng thức.

h 12  a 02

q k

đ

d 2(L  L - m a )

2 0

Lưu lượng thấm qua nêm hạ lưu xác định như sau :

k .a 0

q  d

đ 0,5  m 2

Với:

ΔL 



m 1 .h 1

3,5.13,53

=

=5,92 (m).

2.m1  1

2.3,5  1



L = (32,6-26,53).3,25+5+(32,6-18,0).3+3+(18,0-13).3,25 =87,77m).

Do lưu lượng thấm qua đập bằng lưu lượng thấm qua nêm hạ lưu nên.

Ta có phương trình sau:

a0

h 12  a 02



0,5  m 2 2(L  L  m 2 .a 0 )





(0,5  m 2 ).a 02  2( L  L).a 0  (0,5  m 2 ).h 12 0



Thay số: - 2,63 a 2 0 + 187,38 a0 – 663,6 = 0

 a0 = 3,74m.

 Lưu lượng thấm qua mặt cắt là :



k .a 0

8,3.10-8.3,74

q  d

=

= 8,38.10  8 (m3/s.m).

đ 0,5  m 2

0,5  3, 2

SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



61



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



+ Xác định vị trí đường bão hồ :

Phương trình đường bão hồ theo hệ trục toạ độ Oxy như hình vẽ có dạng sau:

qd =kd



h12  y 2

2x



thay số vào ta được 8,38.10  8  8,3.10  8 .



13,532  y 2

2x



y2 = 183,13- 90,69x



Vậy



+ Kiểm tra độ bền thấm :

Độ bền thấm đặc biệt trong thân đập cần đảm bảo điều kiện :

Jkđ < [ Jk]đ

Jkđ =



h 1  a 0 13,53  3, 74

=

= 0,11

87, 77

L



Với :

Jkđ = 0,11 < [ Jk]đ = 0,85.



[ Jk]đ = 0,85=>



4- Tính tổng lưu lượng thấm

Tổng lưu lượng thấm

Ta có cơng thức:



1

(q1l1  (q1  q 2 )l 2  ...  (q n  2  q n  1 )l n  1  q n  1l n )

2



Q=

1



2



3

155



165



125



225



MNDBT=26,53



M/c long song



II II II II



II II



II

II II



II



II



II



II

II

II II II II II II

II

II

II

II

II

II

II II

II II

II II II II

II

II II



II



II

II II

II II



II II II

II II II

II II

II II

II

II II II II

II

II

II

II

II

II II II

II

II

II

II



II

II

II



II



II

II

II

II II



II



II



II



II

II

II



II



II



II

II



II

II

II



II



II



II

II



II



II



II



II



II

II



II



II



II



II



II



II

II



II

II



II

II



II II



II



II



II



II



II



II



II



II



IIII



II



II

II



II



II



II



II



II



II

II



2



II



II

II



II



II

II



II



II



II



II

II



II II



II



II II



II



II



II



II



II



II



II

II

II



II



II



II



II



4.0



II

II



II

II II



II

II II

II



1



II



II II



II



II

II



II



II

II



II



II



II



II

II



II



II



II



II



II

II



II



II II

II



II

II



II



II



II



II



II



II II



II

II



II

II



II



II

II



II



II

II II

II



II



II



II



II

II



II



II



II



II



M/c suon doi

3



M/c suon doi



Với: Mặt cắt vai trái tại cao trình MNDBT= 26,53 m. Lưu lượng thấm q=0

Mặt cắt 1-1 tại cao trình: 14,0 m. Lưu lượng thấm q= 7,44.10-8 m2/s

Mặt cắt 2-2 tại cao trình : 1,5 m. Lưu lượng thấm q= 2,77.10-7 m2/s

Mặt cắt 3-3 tại cao trình : 13,0 m. Lưu lượng thấm q= 8,38 .10-8 m2/s

Mặt cắt vai phải tại cao trình : 26,53 m. Lưu lượng thấm q=0

SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



62



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



L1 = 125 m ;



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



L2 = 165 m



;



L3= 155m ;



L4 = 225 m



Ta có:

1

2



8

Q = .10  7,44.125  (7, 44  27,7).165  (27,7  8,38).155  8,38.225



Q= 7153,62-8 (m3/s)

Ta tính cho thời đoạn 1 tháng, có 31 ngày ứng với mực nước trong hồ là

MNDBT

→ T = 31.24.3600 = 2678400 (s)

→ Tổng lượng nước tổn thất do thấm qua đập trong tháng là:

Wth = Q.T = 7152,62.10-8.2678400 = 191,60 (m3)

[Wth ] - tổng lượng nước thấm cho phép

[Wth ] = 1%Whồ = 72,54.106.1% = 725400 (m3|)

→ Wth = 191,60 < [Wth ] = 725400 (m3)

Như vậy đập thiết kế đảm bảo được yêu cầu về chống thấm và hình thức đập

chọn như vậy là hợp lý



III- Tính tốn ổn định đập đất.

1- Mục đích, ý nghĩa, các trường hợp tính tốn ổn định :

Mục đích : Đập đất là cơng trình chắn nước có mặt cắt ngang dạng hình thang, làm

bằng vật liệu địa phương có khối lượng lớn nên khơng có khả năng mất ổn định về

lật và trượt theo mặt nền mà thường bị mất ổn định dưới dạng trượt mái dốc ở

thượng lưu và hạ lưu khi việc chọn các kích thước của mặt cắt đập chưa hợp lý

Với đập làm bằng vật liệu địa phương khi mái dốc có hệ số mái càng lớn thì độ

ổn

định càng cao. Vì vậy mục đích của việc tính tốn ổn định là trên cơ sở tính tốn

mà xác định được mặt cắt ngang của đập hợp lý nhất, nghĩa là đập vừa đảm bảo

điều kiện ổn định, giá thành xây dựng đập không cao

Trường hợp :

Dựa vào các đặc điểm làm việc của đập đất cần tính tốn ổn định trong các Trường

hợp :

- Thời kỳ thi công và khi đập vừa đắp xong.



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



63



LỚP SĐ 6



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

5- Bảo vệ mái thượng, hạ lưu đập: Căn cứ vào 14TCN 157/2005 mục 4.3 trang 23

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×