Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
d. Xác định kích thước và kết cấu tường bên ngưỡng tràn (mố bên):

d. Xác định kích thước và kết cấu tường bên ngưỡng tràn (mố bên):

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 114



Ngành: Kỹ thuật



Ztp = 1145 m.

+ Hình thức trụ pin là dạng đầu lượn tròn bán nguyệt.

+ Chiều dày trụ pin là d = 1,2 m.

b. Khe phai :

Phía thượng lưu, cách đầu trụ pin khoảng 2m (trước cửa van) ta bố trí hàng khe phai để

thả phai đóng kín khoang tràn để thuận tiện cho việc sửa chữa khi cửa van hư hỏng hay sự

cố xảy ra ở hạ lưu ngưỡng tràn. Kích thước cơ bản của hàng khe thả phai là (4620)cm.

10.4.4. Cầu giao thông.

Để tiện cho việc đi lại khi thi cơng cũng như trong q trình khai thác cơng trình sau này,

ta bố trí cầu giao thơng gối lên các trụ pin của tràn (bắc qua ngưỡng tràn). Bề rộng cầu giao

thông chọn bằng bề rộng đỉnh đập đất: Bcầu = Bđập = 6m, và cao trình mặt nền bằng đỉnh đập.

Dọc theo cầu ta làm lối dành cho người đi bộ và lan can an toàn ở hai bên. Trên mặt cầu có

bố trí thiết bị thốt nước, kết cấu của cầu là bê tông cốt thép, các kích thước cơ bản như sau:

èng thÐp tr¸ng kÏ m d =70mm



èng tho¸t n í c PVC d=50mm

BT l í i thép gia c ờng M300



Sắt vuông

(25x25)



BTCT M200

i=1.5%



i=1.5%



Hỡnh 10-5: Mt cắt ngang cầu giao thông

10.4.5. Cầu công tác.

Để tràn được vận hành dễ dàng và theo yêu cầu thiết kế ta phải bố trí cầu cơng tác dọc

theo ngưỡng tràn, ở phía trên các trụ pin. Cầu cơng tác có nhiệm vụ giúp cho việc đi lại

kiểm tra các thiết bị đóng mở cửa van đặt trên trụ pin được thuận tiện, dễ dàng. Cầu công

tác được làm bằng bê tông cốt thép.

10.4.6. Cầu thả phai.

Phai là một thiết bị dùng để ngăn nước trong trường hợp cửa van bị hỏng, cần sửa chữa. Kết

cấu khe phai bằng thép. Chọn chiều rộng khe phai là 46 cm; chiều sâu khe phai là 20cm,

vậy chiều dài phai lp = 4,5 + 2.0,2 = 4,9 m.

Cầu thả phai được bố trí trước cửa van, trên cầu có bố trí đường ray để xe chạy khi thả phai.

10.4.7. Cửa van.

Để việc vận hành cửa van, điều tiết lưu lượng được dễ dàng, chọn cửa van cung cấu tạo

bằng thép. Cửa van cung là loại cửa van có bản chắn nước cong mặt trụ, sau tấm chắn nước

là hệ thống dầm tựa vào càng, chân càng tựa vào trục quay gắn vào trụ. Vị trí của trục quay

chọn trùng với tâm của bản chắn nước. Lực đóng mở cửa van là sử dụng các xi lanh thủy

lực nên có ưu điểm là lực mở nhỏ, mở nhanh và dễ dàng.

Sinh viên: Thân Thanh Cường

49C1



Lớp: S10-



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 115



Ngành: Kỹ thuật



- Cao trình đỉnh cửa van: chọn cao hơn MNDBT là 1,5m.

Zcửa van = MNDBT + 1,5 = 1141,3 + 1,5 = 1142,8 (m)

- Bán kính mặt chắn nước: chọn theo kinh nghiệm: R = (1,2 ÷ 1,5).H

Với H là cột nước trước cửa van: H = MNDBT – Zsân trước = 1141,3 – 1133,3 = 8 (m)

 R = (9,6 ÷ 12) (m) . Vậy ta chọn R = 10 (m).

10.4.8. Dốc nước.

a. Nhiệm vụ : Nối tiếp dòng chảy từ ngưỡng tràn về kênh hạ lưu.

b. Kếu cấu:

Toàn bộ dốc nước được xây dựng bằng BTCT M200, mặt cắt ngang hình chữ nhật gồm

tường bên và bản đáy.

c. Kích thước:

+ Chiều dài dốc nước : L = 155 m

+ Đoạn thu hẹp : Lth = 20 m

+ Đoạn không đổi : Lkd = 135 m

+ Chiều rộng đầu dốc : Bđd = 10,2 m

+ Chiều rộng đoạn không đổi : Bkđ = 7,2 m

+ Cao trình đầu dốc : Zđầu dốc = 1133,3 m

+ Cao trình cuối dốc : Zcuối dốc = 1117,8 m

+ Độ dốc của dốc nước : i = 10%

+ Chiều dày bản đáy và tường bên dốc nước phụ thuộc vào vận tốc và cột nước trên dốc

nước, các thơng số này đã được tính tốn cụ thể trong phần tính tốn thủy lực dốc nước.

Chiều dày bản đáy dốc: t dốc = 0,6 m.

• Chọn hình thức và kích thước của tường bên dốc nước:

+ Hình thức tường: Do chiều cao tường bên nhỏ hơn 3m nên ta chọn hình thức tường là

tường trọng lực.

+ Chiều dày đỉnh tường: t đỉnh = 0,6 m.

+ Chiều dày đáy tường: t đáy = 1,0 m.

0,6 m



§ ất đ



p

Lỗ thoát n ớ c d =20mm

Mặ

t dốc



0,6 m



1m





nh 10-6: KÝch th í c t êng bªn dèc n í c

Sinh viên: Thân Thanh Cường

49C1



Lớp: S10-



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 116



Ngành: Kỹ thuật



Dọc theo dốc nước, cứ 20 m bố trí một khe lún.Tại nơi bố trí khe lún phải bố trí thiết bị

chống thấm bằng bao tải tẩm nhựa đường dưới có tầng lọc ngược.

10.4.9. Thiết bị tiêu năng.

a. Nhiệm vụ: Tiêu hao năng lượng thừa của dòng chảy sau dốc nước, giảm lưu tốc, đưa

dòng chảy về trạng thái tự nhiên một đoạn ngắn nhất, rút ngắn đoạn gia cố ở hạ lưu, chống

xói lở cho kênh dẫn hạ lưu,...

b. Kết cấu:

- Hình thức tiêu năng là bể kết hợp tường tiêu năng. Kết cấu bằng BTCT M200.

- Tường bên của bể tiêu năng là tường sườn có bản chống. Kết cấu tường và bản chống là

BTCT M200.

c. Kích thước:

+ Chiều rộng bể : B đầu bể = B cd = 7,2 m.

+ Chiều rộng cuối bể : Bcuối bể = 14 m.

+ Chiều dài bể : Lbể = 35 m.

+ Chiều sâu bể : d = 4,63 m.

+ Chiều cao tường tiêu năng : C = 0,7 m.

+ Chiều dày bản đáy bể : t = 1,5 m. Kết cấu BTCT M200.

10.4.10. Kênh dẫn hạ lưu.

a. Nhiệm vụ: dẫn lượng nước xả từ tràn đổ ra sông.

b. Kết cấu: Kênh đắp bằng đất, mái và lòng kênh được gia cố bằng bê tơng M100.

c. Kích thước:

+ Chiều rộng đáy kênh : bk = 14 m.

+ Hệ số mái kênh : m = 1,5.

+ Độ dốc đáy kênh : i = 0,001.

+ Độ nhám của kênh : n = 0,017

+ Chiều sâu nước trong kênh : h = 2,98 m.

+ Cao trình đáy kênh : Zđk = 1116,8 m.

+ Cao trình bờ kênh : Zbk = 1120,8 m.

+ Bề rộng bờ kênh : bbờ = 4 m.

10.5. TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH TRÀN.

10.5.1. Mục đích.

Kiểm tra ổn định ngưỡng tràn là kiểm tra khả năng trượt, khả năng lật của các bộ phận tràn

(tường bên, ngưỡng tràn, dốc nước, ...) và để đánh giá xem việc bố trí, lựa chọn kích thước

các bộ phận như trên đã hợp lý hay chưa.

Trong phạm vi đồ án, do thời gian còn hạn chế và được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn,

ta chọn bộ phận tường cánh thượng lưu để kiểm tra ổn định về lật và trượt.

Sinh viên: Thân Thanh Cường

49C1



Lớp: S10-



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 117



Ngành: Kỹ thuật



10.5.2. Các trường hợp tính tốn.

- Trường hợp 1: Cơng trình mới thi cơng xong, đất đắp ở ngang cao trình đỉnh tường, khơng

có áp lực thấm.

- Trường hợp 2: Cơng trình vận hành bình thường, cửa van đóng, hồ ở MNDBT.

- Trường hợp 3: Mực nước thượng lưu trong hồ rút nhanh từ MNDGC.

Kiểm tra cho trường hợp 1 và 3, là hai trường hợp thường gây nguy hiểm cho cơng trình.

Tính tốn ổn định tường chắn đất được dựa trên bài tốn phẳng (tính cho 1m chiều dài

tường).

10.5.3. Tính ổn định tường cánh thượng lưu.

10.5.3.1. Các tài liệu cơ bản:

Kết cấu tường bằng bê tơng cốt thép M200, γb = 2,5 T/m3, với kích thước tường như sau:

+ Chiều cao tường :

Ht = 11,5 m.

+ Chọn chiều rộng đỉnh tường : b1 = 1 m.

+ Chọn chiều rộng đáy tường : b2 = 1,5 m.

+ Chọn chiều dày bản đáy :



t =1,0 m.



+ Chọn chiều dày bản chống : tc = 0,6 m.

+ Chiều rộng bản chống :



bc = 0,5 m.



Hệ số an toàn về lật với cơng trình cấp III có:

+ [K] = 1,3 với tổ hợp lực tác dụng cơ bản.

+ [K] = 1,1 với tổ hợp lực tác dụng đặc biệt.

Hệ số an toàn về trượt cho phép : K c =



nc .K n

m



Đất đắp có:

+ Lực dính đơn vị :



Ctn = 2,83 T/m2; Cbh = 2,5 T/m2



+ Góc nội ma sát :



ϕtn = 24o28’; ϕbh = 23o.



+ Dung trọng tự nhiên :



γtn = 1,84 T/m3.



+ Dung trọng bão hoà :



γbh = γtn + n. γn = 1,84 + 0,35.1 = 2,19 T/m3.



Hệ số ma sát giữa đáy tường và nền : f = 0,65.

10.5.3.2. Tính ổn định cho trường hợp 1:

Do cao trình tường thay đổi theo chiều dài của nó nên ta chọn một mặt cắt tính tốn là mặt

cắt có chiều cao tường lớn nhất Ht = 11,5 m.

a. Sơ đồ tính tốn:

Sinh viên: Thân Thanh Cường

49C1



Lớp: S10-



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 118



Ngành: Kỹ thuật

q =3 T/m2



1m



Đ ất đ



p

Zo



Ht =11,7m



P4

P3



P1



H



x1



y1



x3

0,5 m

0,7 m



A



Ec



7m

1,5m



1

3H



P2



x2





nh 10-7: Sơđ

ồ tính ổ



ịnh t ờng cánh th ợ ng l u (TH1)



b. Cỏc lực tác dụng lên tường:





Trọng lượng bản thân tường:

- Bản mặt tường : P1

 b1 + b2

 2



+ Giá trị : P1 = F1.1. γ bt = 





1 + 1,5

.11, 7.2,5 = 36,6 (T)

÷.Ht.1.γ bt =

2





+ Điểm đặt: xác định tọa độ trọng tâm theo dụng công thức : x =



Σ( xi .Fi )

Σ( yi .Fi )

;y =

ΣFi

ΣFi



Ta xác định được cánh tay đòn đối với điểm A là: x1 = 1,13 m. ( Điểm A ở mép đáy

tường bên trái tường như hình vẽ )

- Bản đáy tường : P2

+ Giá trị: P2 = F2.1. γ bt = t.B.1.γ bt = 0,7.9.2,5.1 = 15,75 (T).

+ Cánh tay đòn đối với điểm A là : x2 =





B 9

= = 4, 5 (m).

2 2



Trọng lượng đất đắp đè lên bản đáy tường : P3

+ Giá trị : P3 = F3.γ tn .1 =



7 + 7,5

.11,7.1,84.1 = 156,08 (T)

2



+ Điểm đặt : xác định tọa độ trọng tâm theo dụng công thức : x =



Σ( xi .Fi )

Σ( yi .Fi )

;y =

ΣFi

ΣFi



Ta xác định được cánh tay đòn đối với điểm A là : x3 = 5,38 m.





Trọng lượng xe cộ trên mặt đất: chuyển thành lực ngang tác dụng vào tường (P4)

ϕ

24o 28'

) = 0, 414

+ Giá trị: P4 = q.Kc.(Ht +t).1; với K c = tg 2 (45o − ) = tg 2 (45o −

2



2



P4 = 3. 0,414. (11,7 + 0,7). 1 = 15,4 (T).

Sinh viên: Thân Thanh Cường

49C1



Lớp: S10-



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 119



+ Cánh tay đòn đối với điểm A là : y1 =



Ngành: Kỹ thuật



12, 4

= 6,2 m.

2



• Áp lực ngang của đất: (tính theo phương pháp của Rankine)

Cường độ áp lực đất chủ động tính theo cơng thức của Rankine:

Pđ = γ tn.Z.Kc – 2.Ctn. K c

Dựa vào công thức, ta thấy áp lực đất chủ động gồm 2 thành phần: một phần do trọng lượng

đất gây ra (γ tn.Z.Kc), có tác dụng đẩy tường; một phần do lực dính gây ra áp lực âm

(– 2.Ctn. K c ) có tác dụng níu tường, tức là làm giảm áp lực đất lên tường. Tuy nhiên trong

thực tế do lớp đất trên mặt thường bị nứt nẻ nên lực dính mất tác dụng và để thiên về an

tồn thì khi tính tốn ta bỏ qua thành phần áp lực âm. Như vậy, áp lực đất nằm ngang là:

Ec =



(



1

H . γ tn .Z .K c − 2.Ctn . K c

2



)



Trong đó:

γ tn - dung trọng của đất đắp sau tường, γ tn = 1,84 T/m3.

ϕtn - góc nội ma sát tự nhiên của đất đắp sau tường; ϕtn = 24o28’.

C - Lực dính đơn vị của đất đắp; C = Ctn = 2,83 T/m2

Z - chiều cao cột đất đắp; Z = Ht + t = 12,4 m.

H - chiều cao chịu áp lực đất; H = Ht + t – Zo = 11,7 + 0,7 – 4,78 = 7,62 m.

Ht - chiều cao tường chắn.

t - chiều dày bản đáy tường chắn.

Zo - độ sâu giới hạn, được xác định theo công thức sau:

Zo =



2.C



γ Kc



=



2.2,83

=

 o 24o 28' 

1,84.tg  45 −

÷ 4,78 m.

2







Thay các giá trị vào, ta tính được áp lực đất cho 1m chiều dài như sau:



(



)



1

Ec = .7, 62. 1,84.12, 4.0, 414 − 2.2,83. 0, 414

2



= 22,11 (T).



- Cánh tay đòn đối với điểm A là : y2 =



H 7, 62

=

= 2,54 m.

3

3



Bảng 10-6: Tổng hợp kết quả tính toán lực tác dụng lên tường cánh TH1.



TT Lực tác dụng



1



Trọng lượng bản



Sinh viên: Thân Thanh Cường

49C1



Hệ

số

Ký Giá trị

lệch

tính

tải

hiệu

tốn



P1



36,6



0,95



Trị số (T)

Đứng

(P)

34,54



Tay



Mơmen (T.m)



Ngang đòn Chống



Gây



(m)



lật



lật



1,13



39,03



(Q)



Lớp: S10-



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

d. Xác định kích thước và kết cấu tường bên ngưỡng tràn (mố bên):

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×