Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
b. Cách xác định vị trí nước nhảy:

b. Cách xác định vị trí nước nhảy:

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư



Trang 147



Ngành: Kỹ thuật công trình



Bảng 11-12: Bảng tính tốn xác định đường b1 ứng với Qtk = 0,809 m3/s

ω







∆∋



χ



(m )



v

(m/s)



(m)



(m)



(3)



(4)



(5)



(6)



(7)



1



0,7500



0,750



1,079



0,809



2



1



0,7520



0,752



1,076



0,811



3



1



0,7540



0,754



1,073



4



1



0,7550



0,755



5



1



0,7560



6



1



7

8



Mặt cắt



bc

(m)



h

(m)



(m)



R

(m)



C



J



Jtb



i - Jtb



ΔL

(m)



ΣΔL

(m)



(1)



(2)



(8)



(9)



(10)



(11)



(12)



(13)



(14)



(15)



1



2,500



0,300



48,129



0,00167



0,002



2,504



0,300



48,137



0,00166



0,0017



-0,000169



-9,99



67,89



0,813



0,002



2,508



0,301



48,146



0,00165



0,0017



-0,000158



-10,71



57,18



1,072



0,814



0,001



2,510



0,301



48,150



0,00165



0,0016



-0,000149



-5,66



51,52



0,756



1,070



0,814



0,001



2,512



0,301



48,154



0,00164



0,0016



-0,000144



-5,88



45,63



0,7580



0,758



1,067



0,816



0,002



2,516



0,301



48,163



0,00163



0,0016



-0,000135



-12,50



33,14



1



0,7600



0,760



1,064



0,818



0,002



2,520



0,302



48,171



0,00162



0,0016



-0,000125



-13,61



19,53



1



0,7626



0,763



1,061



0,820



0,002



2,525



0,302



48,182



0,00161



0,0016



-0,000112



-19,53



0,00



2



Sinh viên: Thân Thanh Cường



Lớp S10-49C1



77,88



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 148



Ngành: Kỹ thuật



Bảng 11-13: Bảng tổng hợp xác định vị trí nước nhảy trong cống

MC



h C1 (m)



∑∆L(m)



h"



∑∆L+Ln



hb1(m)



Lb1(m)



(1)



(2)



(3)



(4)



(5)



(6)



(7)



1



0,051



0



1,59



7,16



0,7500



77,88



2



0,080



2,80



1,25



8,43



0,7520



67,89



3



0,120



7,07



1,00



11,55



0,7540



57,18



4



0,150



10,70



0,87



14,62



0,7550



51,52



5



0,200



16,41



0,72



19,66



0,7560



45,63



6



0,300



25,50



0,53



27,90



0,7580



33,14



7



0,350



28,80



0,47



30,90



0,7600



19,53



8



0,406



30,34



0,41



32,16



0,7626



0,00



Chú thích bảng 11-13:

+ Cột 1: Thứ tự mặt cắt tính tốn.

+ Cột 2: Cột nước ứng với đường nước dâng c1 (bảng 11-10)

+ Cột 3: Khoảng cách cộng dồn Σ∆L (bảng 11-10)

"

+ Cột 4: Độ sâu liên hiệp với h , tính theo công thức: h =





h

8αq 2



1

 1+



2 

gh 3





+ Cột 5: Khoảng cách Σ∆L+Ln ; Ln là chiều dài nước nhảy: Ln = 4.5h”

+ Cột 6: Cột nước ứng với đường nước hạ b1 (bảng 11-13)

+ Cột 7: Khoảng cách cộng dồn của đường nước hạ b1 (bảng 11-13)



Sinh viên: Thân Thanh Cường

S10-49C1



Lớp



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 149



Ngành: Kỹ thuật



Nhận xét : Qua kết quả tính tốn, ta xác định được vị trí và các đặc trưng cơ bản của nước

nhảy như sau:

+ Khoảng cách từ mặt cắt co hẹp C-C đến mặt cắt II-II : L = 18,4 m.

+ Độ sâu sau nước nhảy : h” = 0,76 m.

+ Độ sâu trước nước nhảy:

hh' =





h" 

8α q 2  0, 76 

8.0,8092

1

+



1

=

1

+

− 1 = 0,19m







"3

3

2 

gh

2 

9,81.0, 76







+ Chiều dài nước nhảy : Ln = 4,5.h’’ = 4,5.0,76 = 3,42 m.

+ Khoảng cách từ mặt cắt co hẹp C-C đến mặt cắt I-I :

Lcc-II = L – Ln = 18,4 – 3,42 = 14,98 m.

Như vậy, thông qua tính tốn đã chứng minh độ sâu sau nước nhảy không chạm trần cống nên

chấp nhận nước nhảy trong cống và xử lý như sau: không làm bể tiêu năng trong cống mà tại

vị trí nước nhảy tiến hành gia cố bằng cách tăng cốt thép và tăng cường độ bê tơng.

11.5.5. Tính tốn tiêu năng:

Vì có hiện tượng nước nhảy trong cống do đó năng lượng dòng chảy đã bị tiêu tán, dòng

chảy ra khỏi cống là dòng êm. Tuy nhiên để phòng xói cho kênh hạ lưu và theo điều kiện

cấu tạo ta vẫn bố trí bể tiêu năng ở sát cửa ra cống.

+ Chiều sâu bể theo điều kiện cấu tạo; db = 0,5m m.

+ Chiều dài bể tiêu năng theo điều kiện cấu tạo; Lb = 5 m.

11.6. CHỌN CẤU TẠO CHI TIẾT CÁC BỘ PHẬN CỐNG.

11.6.1. Cửa vào, cửa ra.

11.6.1.1. Cửa vào:

Bộ phận cửa vào của cống cần đảm bảo cho nước vào cống được thuận dòng, tránh gây xói

lở chỗ cửa vào. Để làm được như vậy, cần bố trí tường hướng dòng hình thức mở rộng dần.

Góc chụm của 2 tường hướng dòng ở cửa vào 180 để tránh hiện tượng tách dòng. Các tường

cánh làm hạ thấp dần theo mái. Đáy đoạn hướng dòng đổ bê tơng cốt thép M200, dày 1m và

dài 6 m. Tường hướng dòng được thiết kế hạ thấp dần theo mái dốc đập.

Tại cửa vào cống ta bố trí các khe phai có kích thước (30 x 30)cm, khoảng cách 2 khe phai

là 50cm.

Để tránh các vật trôi nổi lọt vào trong cống, sau hàng phai ta bố trí một lưới thép chắn rác

làm bằng thép tròn đường kính thanh thép là 10mm, kích thước của các ô lưới là (5x5)cm.

Lưới được đặt nghiêng một góc 75o so với phương ngang

11.6.1.2. Cửa ra:

Bộ phận cửa ra của cống cần đảm bảo sao cho tiêu hao hết phần năng lượng thừa của dòng

Sinh viên: Thân Thanh Cường

S10-49C1



Lớp



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 150



Ngành: Kỹ thuật



chảy từ hồ chứa qua cống, đảm bảo nối tiếp thuận với kênh hạ lưu, khơng gây xói lở kênh

hạ lưu. Vì vậy, ở cửa ra của cống ta cũng bố trí tường hướng dòng hình thức mở rộng dần.

Ở cửa ra cống bố trí bể tiêu năng theo yêu cầu cấu tạo như sau:

+ Chiều sâu bể : db = 0,5m.

+ Chiều dài bể : Lb = 5m.

+ Chiều dày đáy bể tiêu năng: tđáy = 0,8 m; làm bằng BTCT M200.

Sau bể tiêu năng cần bố trí một đoạn bảo vệ kênh hạ lưu bằng đát lát dày 30cm. Chiều dài

đoạn bảo vệ có thể xác định theo cơng thức Vưzơgo sách Thủy lực Tập II như sau:

L bv =



0, 4.h h 0, 4.0, 75

=

= 12 m.

n

0, 025



Trong đó:

hh - chiều sâu nước trong kênh hạ lưu, hh = 0,75 m

n - hệ số nhám lòng kênh, n = 0,025

11.6.2. Thân cống.

11.6.2.1. Mặt cắt cống:

Cống hộp làm bằng bê tông cốt thép, đổ tại chỗ, bên dưới có lớp bê tơng lót M100. Mặt cắt

ngang cống có tiết diện chữ nhật và có kết cấu khung cứng thường làm vát các góc

(20x20)cm để tránh ứng suất tập trung. Chiều dày thành cống xác định theo điều kiện chịu

lực, điều kiện chống thấm và yêu cầu cấu tạo.

Theo điều kiện chống thấm cần đảm bảo : t ≥



H

[J]



Trong đó:

H - cột nước lớn nhất trên đỉnh cống:

H = MNDBT – Zđỉnh cống = MNDBT – (Zđáy cống + hc + t)

= 1141,3 – (1127,18 + 1,5 + 1) = 11,62 m.

[J] - gradien cho phép về thấm bê tông cốt thép [J] = 10÷15. Chọn [J] = 15

=> t >



H

11,62

=

= 0,775 m.

15

[J]



Do cống nhỏ nên ta chọn t = 0,4m và có sử dụng phụ gia chống thấm khi trộn bê tông.



Sinh viên: Thân Thanh Cường

S10-49C1



Lớp



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 151

50



40



100



40



Ngnh: K thut



50



50

40

20

150



230

20



40



Đ ất sét



Bê tông lót M100 dày 10 cm





nh 11-8: Mặ

t cắ

t ngang cống



11.6.2.2. Phõn on cng:

Khi cng dài, cần bố trí khe nối chia cống thành từng đoạn để tránh rạn nứt do lún không

đều. Chiều dài mỗi đoạn phụ thuộc vào địa chất nền và tải trọng nền cống, thường khoảng

10-15 m. Chọn chiều dài mỗi đoạn L = 11 m.

Tại khe nối cần đặt thiết bị chống rò nước. Thiết bị chống rò bằng tấm kim loại dùng cho

tấm ngang và tấm đứng của cống có cấu tạo như sau:

KHỚP NỐI ĐỨNG



4



4



1



1



2

KHỚP NỐI NẰM NGANG



2



1-Bao tải tẩm nhựa đường

2-Đổ nhựa đường

3-Tấm kim loại hình omega

4-Tấm kim loại hình phẳng

5-Vữa bê tông đổ sau



5



3



1



Hình 11-5: Sơ đồ khớp nối của cống hộp bằng bê tông

Sinh viên: Thân Thanh Cường

S10-49C1



Lớp



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 152



Ngành: Kỹ thuật



Khi cột nước tác dụng khơng cao có thể làm thiết bị chóng rò tại khớp nối kiểu dây thừng

tẩm nhựa đường.

11.6.2.3. Nối tiếp thân cống với nền:

Cống hộp có thể đổ trên lớp bê tơng lót M100 dày 10cm, khi nền không phải là đá và tải

trọng lên cống lớn cần phải tăng bề rộng đáy cống để hạn chế ứng suất đáy móng.

11.6.2.4. Nối tiếp thân cống với đập:

Thường dùng đất sét nện chặt thành một lớp bao quanh cống dày 0,5. Tại chỗ nối tiếp các

đoạn cống, làm thành các gờ để nối tiếp cống với đất đắp được tốt hơn. Gờ cao 1m, dày 30

cm.



11.6.3. Tháp van.

Vị trí tháp van được kiểm tra thơng qua tính tốn thủy lực cống (đảm bảo khơng sinh nước

nhảy trong cống ứng với các mực nước cao) và đảm bảo các yêu cầu khác.

Trong tháp, thường bố trí van công tác và van sửa chữa sự cố, cần bố trí lỗ thơng hơi khi

cần thiết (khi có mực nước nhảy trong cống và chiều sâu mực nước nhảy xấp xỉ tới trần

cống).

Mặt cắt ngang tháp thường làm dạng chữ nhật, được làm bằng BTCT M200. Chiều dày

thành cũng được xác định theo điều kiện chịu lực, điều kiện chống thấm và yêu cầu cấu tạo.

Thành tháp có chiều dày thay đổi từ trên xuống dưới theo sự thay đổi của áp lực ngồi;

chiều dày của tháp van ở phía dưới chọn bằng 1m, phía trên làm mỏng hơn với độ dày 0,5m.

Vị trí của tháp được đặt lùi trong thân đập, khoảng giữa mái đập thượng lưu. Đoạn cống

trước tháp chảy có áp với chiều dài 34,5 m; đoạn sau tháp chảy khơng áp có chiều dài 69,5

m. Phía trong tháp có cầu thang lên xuống, phía trên tháp bố trí nhà quản lí và đặt máy đóng

mở cửa van, cao trình sàn nhà chọn bằng cao trình đỉnh đập. Nối tháp van với đỉnh đập là

cầu công tác rộng 2,6 m; lan can cầu cao 1 m bằng thép.

Khi thiết kế tháp van cần chú ý tới yêu cầu kiến trúc, tạo cảnh quan đẹp phục vụ các mục

đích dân sinh kinh tế khác.

Các kích thước và cấu tạo chi tiết được thể hiện trong bản vẽ A1 kèm theo.



Sinh viên: Thân Thanh Cường

S10-49C1



Lớp



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 153



Ngành: Kỹ thuật



11.7. XÁC ĐỊNH NGOẠI LỰC TÁC DỤNG LÊN CỐNG.

11.7.1. Xác định vị trí của đường bão hồ.

a. Mục đích:

Xác định được vị trí đường bão hòa trên đỉnh cống, từ đó xác định được chiều cao mực

nước ngầm tại mặt cắt tính tốn.

b. Tài liệu tính tốn:

- Cao trình MNDGC



: 1143,23 m.



- Cao trình đỉnh đập



: 1144,3 m.



- Hệ số mái thượng lưu (từ dưới lên)



: m1 = 3,5, ; m2 = 3,25



- Hệ số mái hạ lưu (từ dưới lên)



: m”1 = 3,0 ; m”2 = 2,75



- Cao trình đỉnh cống tại mặt cắt tính toán :



1129,6 m.



Zđỉnh cống = Zđáy cống + hc + t = 1127,1 + 1,5 + 0,4 = 1129,0 m.

Trong đó : Zđáy cống là cao trình đáy cống tại mặt cắt tính tốn ;

Zđáy cống = Zv – i.L’ = 1127,18 – 0,0015.55 = 1127,1 m ( L’ là chiều dài

cống tính từ cửa vào đến mặt cắt tính toán.)

hc - chiều cao cống ; hc = 1,5 m.

t - chiều dày cống ; t = 0,4 m.

c. Sơ đồ tính tốn:

Dựa vào mặt cắt dọc đập ta xác định được tại vị trí mặt cắt tính tốn là sơ đồ tính thấm trên

nền có thấm nước, với chiều dày tầng thấm tính từ đáy đập tại mặt cắt tính tốn đến đỉnh

cống tại mặt cắt tính tốn (T = 3,0 m)

Với mục đích là xác định vị trí của đường bão hòa nên ta bỏ qua việc xác định lưu lượng

tấm qua tầng thấm.

Ta tính thấm cho trường hợp thượng lưu là MNDGC, hạ lưu khơng có nước, vật thoát nước

kiểu áp mái.



Sinh viên: Thân Thanh Cường

S10-49C1



Lớp



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 154



y



MNDGC (1143.23)

H1



Ngành: Kỹ thuật



1144.3



6m



m'2

=2.

75



3.25

m'1 =



1132

∆L



ao

Ltt



x



L





nh 11-9: Sơđ

ồ tính thấmcho mặt cắt tính toán

d. Phng phỏp tính tốn:

Lưu lượng thấm qua đập xác định thơng qua hệ phương trình:



H12 − a02

 qđ = K đ .

2 Ltt



(I) 

 q = K . a0

đ

 đ

m2' + 0,5



Trong đó:

Kđ - hệ số thấm của đất đắp đập, Kđ = 5,2.10-8 m/s

H1 - chiều cao cột nước trước đập, H1 = MNDGC – Zđáy = 1143,23 – 1132 = 11,23 m.

a0 - độ cao hút nước (m)

Ltt - chiều dài tính tốn, Ltt = ∆L + L – m’2a0

3, 25.11, 23

m1' .H1

= 4,87 (m)

+ ∆L =

=

'

2.3, 25 + 1

2.m1 + 1



+ L = m’1 (Zđđ - MNDGC) + Bđ + m’2.(Zđđ – Zđáy )

= 3,25.(1144,3 – 1143,23 ) + 6 + 2,75.(1144,3 – 1132) = 43,3 (m)

=> Ltt = 4,87 + 43,3 – 2,75.a0 = 48,17 – 2,75a0 (m)

Thay các giá trị vào hệ (I) ta được :



(II)





11, 232 − a 02

−8

q

=

5,

2.10

.

 đ

2(48,17 − 2, 75a 0 )





a0

q = 5, 2.10−8.

đ



2, 75 + 0,5





Giải hệ phương trình (II) trên ta được nghiệm:

 ao = 4,79(m)



−8

3

 qđ = 7, 66.10 ( m / s.m)



Phương trình đường bão hòa:

Sinh viên: Thân Thanh Cường

S10-49C1



Lớp



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

b. Cách xác định vị trí nước nhảy:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×