Đang tải... (xem toàn văn)
TÀI LIỆU THAM KHẢO - BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC THỦY VĂN CÔNG TRÌNH CỦA TRƯỜNG CĐ THUỶ LỢI BẮC BỘ
Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi PhầnI : Nhiệm vụ tập lớn -Thiết kế đập BTTL theo phơng pháp tỷ lệ đơng thẳng I Số liệu ban đầu (T/m3) 1,61 a (T/m3) 1,8 0BT kG/cm2 2,4 T m kn (m/24h) 0,001 λ C (T/ m2) f H1 (m) 26,5 ϕ TN m 15 0.7 12 [σ] kg/cm2 0,8 hs m II Yêu cầu: ST Công Việc Tiến độ (tuần) T Thiết kế mặt cắt đập Xác định kích thớc tờng nghiêng chân khay Xác định lu lợng thấm đờng bÃo hoà đập Xác định lực tác dụng lên đập Kiểm tra ổn định đập: -Kiểm tra ổn định trợt phẳng -Kiểm tra ổn định lật -Kiểm tra ổn định trợt mái dốc theo phơng pháp trợt cung tròn Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 Thực Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi Phần II : Nội dung tính toán Chơng1 : Thiết kế đập bêtông trọng lực Số liƯu : - Mùc níc thỵng lu : H1 = 26,5 - Mùc níc h¹ lu : H2 = - Trọng lợng riêng tờng : đ = 2,4 m3 - HƯ sè thÊm cđa nỊn : Kn = 0,001m/24h - Lùc dÝnh : C = T/m2 - Hệ số ma sát f = 0,6 - Chiều sâu tầng không thấm : T = m A Cơ sở lí thuyết I Thiết kế mặt cắt đập Phân tích mặt cắt kinh tế đập Khi thiết kế mặt cắt đập thờng xét tới điều kiện: - Điều kiện ổn định: Đảm bảo hệ số an toàn ổn định trợt mặt cắt nguy hiểm phải lớn trị số cho phép Điều kiện ứng suất: khống chế không đợc xuất ứng suất kéo mép thợng lu, có xuất nhng phải nhỏ trị số cho phép ứng suất nén mép hạ lu phải không đợc lớn trị số cho phép Điều kiện kinh tế: đảm bảo điều kiện khối lợng công trình nhỏ II Xác định bè dày đế đập theo điều kiện ứng suất - Xét đoạn đập có chiều dài 1m, tiÕt diƯn ngang lµ ABC, chiỊu cao h, chiỊu rộng đáy B Hình chiếu mái TL nB, hình chiếu mái HL (1-n)B, MN TL ngang đỉnh đập, HL đập nớc Các lực tác dụng lên đập gồm có: - Trọng lợng thân đập: G - áp lực nớc nằm ngang thẳng đứng: W1, W2 - áp lực thấm dới đáy đập có chiều cao 1.h1 (1: hệ số áp lực thấm) Nhiệm vụ tìm bmin biết h ứng suất nén theo phơng thẳng đứng lên mặt cắt ngang đập đợc xác định theo nén lệch tâm : = G M0 B B2 Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi Trong đó: G - tổng lực thẳng đứng tác dụng lên mặt cắt ngang M0 - tổng mô men lực thẳng ®øng ®èi víi ®iĨm O G = G + W2 - Wt ∑ G=γ B h n B h B.h +γ −α γ 2 : Hệ số áp lực thấm lại tác dụng cản trở màng chống thấm : Trọng lợng riêng vật liệu làm thân đập : Trọng lợng riêng nớc M 0= B h h2 γ +α γ−3.γ n+2.γ n2 −γ +2.γ n 12 B ( ) ứng suất theo phơng thẳng đứng mép thơng lu hạ lu đập hồ đầy níc: 1 = h.[1.(1-n) +.(2-n).n -1 - h2/B2] 2 = n.h(1 - + n.) + .h3/B2 Khi TL kh«ng có nớc (mới thi công) ứng suất pháp mép TL vµ HL: o1 = 1.h.(1-n) o2 = 1.h.n Khi ta thấy khả chịu kéo BT nhỏ mép TL không cho phép xuất khe nứt nên 1 = h.[1(1-n) + .(2-n)n - 1 - .h2/B2] = B= h √ γ1 (1−n )+n(2−n)−α γ Đập có B Đạo hàm (1−n)+n(2−n )−α γ γ1 (1−n)+n(2−n )−α γ vµ cho b»ng ∂ γ (1−n )+n(2−n)−α = ∂n γ [ max ] γ − +22 n=0 Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi n= Cho 1 = 2,4 T/m3; = n = -0,2 n< Mái TL dốc ngợc Xét mặt thực tế mặt cắt nh không ổn định TL nớc Do ngời ta chọn mặt cắt đập BT vuông có mái TL thẳng đứng (n = 0) Trờng hợp bề rộng đáy đập tính theo công thức B= h Với mặt cắt D vuông mái TL thẳng đứng, ứng suất mép TL, HL đập là: - Khi hồ đầy níc 1 = 2 = (1 - ).h - Khi hå kh«ng cã níc o1 = 1.h , o2 = NÕu 1 = 0,5 ; 1/ = 2,4 B = 0,72.h NÕu 1 = ; 1/ = 2,4 B = 0,65.h Khi 1 = 0, trờng hợp áp lực thấm bề rộng b nhỏ áp lực thấm dới nền, khối lợng vật liệu giảm từ 10 - 25% Vì cần có biện pháp chống thấm dới đáy công trình để làm giảm áp lực thấm III Xác định chiều dày đế đập theo điều kiện ổn định trợt: Điều kiện tối thiểu để đảm bảo ổn định là: kC.W1 = f.G Trong đó: f - hệ số ma sát ®Ëp vµ ®Êt nỊn kC - hƯ sè an toµn cđa ®Ëp h2 B.h k c γ =f ( γ b +γ n−α γ ) 2 kc h B= f ( γ1 γ +n−α ) NÕu n = 0, f = 0,7; 1/ = 2,4 ; 1 = 0,5 ; kc = B = 0,75h NÕu n = 0, f = 0,7; 1/ = 2,4 ; 1 = ; kc = B = 0,6h NhËn xÐt: tõ kết tính b nh trên, áp lực thấm nhỏ bề rộng đế đập theo điều kiện cờng độ định, áp lực thấm bề rộng ®Õ ®Ëp theo ®iỊu kiƯn ỉn ®Þnh khèng chÕ Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi Với đá có hệ số ma sát nhỏ, để thỏa mÃn điều kiện ổn định trợt bề rộng đế đập phải tăng nhiều đồng thời mái TL phải nghiêng ( n > 0) Vì để tăng cờng ổn định ngời ta đào móng nghiêng phía TL K C= ∑ G cos β+∑ W sin β f ∑ G cos β−∑ W sin β IV Phơng pháp tỉ lệ đờng thẳng (phơng pháp kéo dài đờng chu vi thấm) - Nguyên tắc: kéo dài toàn chu vi thấm dới đáy công trình thành ®êng n»m ngang - Sau kÐo dµi chu vi thấm thành đờng nằm ngang, từ điểm 12 ta dóng lên cột nớc H = H1 - H2 Vì tổn thÊt cét níc tØ lƯ bËc nhÊt víi chiỊu dµi ®êng viỊn nªn ta nèi ®iĨm O víi ®iĨm - Muốn tìm áp lực thấm điểm ta kẻ đờng thẳng góc với đờng 12-1 Cột nớc thấm điểm cách mép HL đờng viền đoạn x là: h x= x H Ltt Trong ®ã: Ltt > C.H Ltt = Ld + Ln/m Ld - chiều dài tổng cộng đoạn thẳng đứng đoạn xiên so với đờng nằm ngang có gãc > 450 Ln - chiỊu dµi tỉng céng cđa đoạn nằm ngang đoạn xiên có góc so víi ph¬ng n»m ngang < 450 C - hƯ sè phụ thuộc vào tính chất đất đợc tra bảng 3.2/GT Thủy công m - hệ số tiêu hao cột nớc đoạn thẳng đứng nằm ngang Hệ số lấy theo sơ đồ đờng viền thấm dới đáy công trình Khi có hàng cừ: m = - 1,5 Khi cã hµng cõ: m = - 2,5 Khi cã hµng cõ: m = - 3,5 B Điều kiện áp dụng I Xác định bề dày đập theo điều kiện ứng suất : Ta thiết kế cho đập tràn nớc Cao trình đỉnh đập ĐĐ = MNTL ĐĐ = 26,5 m Mặt cắt thân đập dạng tam giác có chiều cao 28m chiều rộng đáy B Hình chiếu mái thợng lu nB, hình chiếu mái hạ lu (1-n)N Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi n= = 2−2,4 =−0,2 V× n = - 0,2 nghĩa mái dốc thợng lu đập - Có có độ dốc ngợc, gây khó khăn cho việc thi công, mặt khác phát sinh ứng suất kéo mặt hạ lu, lấy n = Vậy chiều rộng đáy đập tính theo công thức sau: B= h √ γ1 −α γ = 26 ,5 =19 , 2m √ 2,4−0,5 B = 20 m Mái dốc thân đập Mái dốc đập thợng lu : m0 = Mái dốc đập hạ lu : m1 = 0,7 Xác định chiều rộng đập theo điều kiện ứng suất ứng suất theo phơng thẳng đứng tác dụng lên mặt cắt ngang đập xác định theo công thức nén lệch tâm σ= ∑ G ± ∑ M B2 B Trong ®ã G = W2 + G - Wt W2: áp lực nớc thẳng đứng tác dụng lên mái đập thợng lu ( = 0) G : Trọng lợng thân công trình Wt : áp lực đẩy dới ®¸y ®Ëp ∑ G=γ B h n B h B.h +γ −α γ 2 : Hệ số áp lực thấm lại tác dụng cản trở màng chống thấm (= 0,5) : Trọng lợng riêng vật liệu làm thân đập (= 2,4T/m3) : Trọng lợng riêng níc (=1T/m3) 2 ∑ M 0=12B h γ Bh +α1 γ−3.γ n+2.γ n2−γ 1+2.γ1 n ( ) - Thay sè ta cã G = 503,5T M0= 1423,3 T.m Vậy ứng suất theo phơng thẳng đứng tác dụng lên mặt cắt đập : = G ± 6∑ M0 B B2 Sinh viªn : Ngun Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi = 503 ,5 1423 , ± 20 20 Thay số vào ta có max=46,5T/m2 min= 3,8T/m2 Các giá trị nhỏ cờng độ bê tông khả chịu kéo nén II Xác định đáy đập theo điều kiện ứng suất Xác định chiều rộng đáy đập theo điều kiện ổn định trợt, theo điều kiện tối thiểu để đảm bảo ổn định đập k c W =f ∑ G Trong ®ã f : Hệ số ma sát đập nền(= 0,7) kc : Hệ số an toàn ổn định đập ( = 1) G : Tỉng c¸c lùc t¸c dơng lên mặt cắt W1 : áp lực nớc nằm ngang tác dụng lên mái đập thợng lu W = H 21 γ n W1 = 351,1 T Trêng hỵp n0 = 0, 1 = 0,5, kc = 1, đ = 2,4T/m3 lấy B = 0,75h B = 0,75.28 = 21 m G = W2 + G - Wt Trong ®ã : G : Trọng lợng thân công trình G =1/2.(b+B).H.đ = 1/2.(7+21).26,5.2,4 = 890,4 T W2 : áp lực nớc thẳng đứng tác dụng lên mái đập thợng lu (=0) Wt : ¸p lùc ®Èy nỉi díi ®¸y ®Ëp W t = B h γn α (=0.5) : Hệ số áp lực thấm lại tác dụng cản trở màng chống thấm Wt =1/2.21.26,5.2,4.0.5 = 333,9 T VËy G = W2 + G - Wt = 890,4 – 333,9 = 556,5 T Cã W1 = 351,1T f.G = 389,55 T §Ëp ổn định III Tính lu lợng thấm theo phơng pháp tỉ lệ đờng thẳng Đối với cát, tầng lọc ngợc hạ lu, lấy J = 0,2 Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 Bài tập lớn môn học Công Trình Thủ Lỵi J= H =0,2 ⇒ v=k J L k - hƯ sè thÊm cđa ®Êt nỊn ( = 0,001) v = 0,0002 m/s Cét níc thÊm tại điểm cách mép hạ lu đờng viền thấm đoạn dài tính toán x là: x h x= H L Ltt > C.H 7000 26500 7000 21000 IV Xác định tải trọng tác dụng lên công trình Tải trọng tác dụng lên 1m dài công trình gồm có: tải trọng sóng, trọng lợng nớc đè, trọng lợng thân đập, áp lực đẩy nổi, áp lực nớc Xác định tải trọng sóng Tải trọng sóng tác dụng lên đập dạng mái nghiêng đợc xác định theo công thức: P2=k no k nb P2 γ h(T /m ) Trong đó: - Trọng lợng riêng nớc (=1T/m3) h - ChiỊu cao sãng(= 7m) P2 - ¸p lùc sãng tơng đối lớn điểm theo bảng 2.5 với h = 7m Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi P2 = 2,3 λ 15 = =2 ,14 knb - HƯ sè x¸c định theo bảng 2.4 với h ta có knb= 1,5 kno - Hệ số xác định theo công thức: h h k no =0 , 85+4,8 +m.(0, 028−1 , 15 ) λ λ 7 =0 , 85+4,8 +3 (0 ,028−1, 15 ) 15 15 =1 ,564 VËy thay vào công thức ta có P2 = 37,8 T/m2 Xác định tung độ z2: z 2= A+ ( 1− √ m2 + 1)( A+ B) m Trong ®ã: λ 1+m2 15 10 h (0 , 47+0 ,23 ) =7 (0 , 47+0 ,23 ) =7,5 h m A= h h , 95−(0 , 84 m−0 , 25 ) =−0 , 765 λ B= [ ] Thay A, B vµ m=3 vào công thức ta có z2= 4,99 m Xác định khoảng cách li: l1=0,0125L ;l2=0,0265L ; l3=0,0325L ; l4=0,0675L m λ 15 = =26 , 76 m √8 m −1 √ Víi L= Thay L vào hệ thống công thức ta có l = 0,33m; l2 = 0,71m ; l3 = 0,87m; l4 = 1,81m Xác định trọng lợng nớc ®Ì, ¸p lùc níc, ¸p lùc ®Èy nỉi 1) X¸c định áp lực nớc (W) áp lực nớc tác dụng lên tờng nghiêng ta coi nh theo phơng ngang ta cã: 26,5.1.26,5=351,13T W1 = 2) X¸c định áp lực nớc đẩy nổi.(W3) Ta có W2 = 0,5 W1 = 175,56T 3) Trọng lợng nớc đè Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lỵi 26,5.3.26 ,5=1053 ,4T W3 = W3 = 1053,4T Xác định trọng lợng thân công trình: Sau đà vẽ đợc đờng bÃo hoà để thiên an toàn ta coi đờng bÃo hoà đờng thẳng từ thợng lu tới hạ lu Công trình có phần bị đẩy ngập nớc phần không bị đẩy đờng bÃo hoà Trọng lợng thân công trình là: G = G1 + G2 = 940,8 (T) Qua tính toán tải trọng ta có sơ đồ lực nh sau: 7000 G=940,8T 28000 W1 = 351,13T 8830 7000 W2 = 175,56T V Kiểm tra ổn định đập Kiểm tra ổn định trợt phẳng: Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 10 21000 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi Dựa vào sơ đồ lực đà tính toán ta có : Tổng lực gây trợt Ftr=351,13 T Tổng lực đứng N = 1818,64 T Tổng lực giữ Fg = N.fmas= 1818,64.0,7 = 1273,05 T Vậy ta có hệ số ổn định trợt là: Fg > Ftr Vậy đập ổn định trợt Kiểm tra ổn định lật: Kiểm tra ổn định lật quanh A Tổng mô men giữ : Mg= 13171,2Tm Tổng mô men lật là: Ml=11759,27Tm Mg > Ml Vậy đập ổn định lật Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 11 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi Chơng Thiết kế đập đất đồng chất có tờng nhiêng chân khay I Xác định kích thớc đập 1.Cao trình đỉnh đập CTĐĐ = CTMN_dâng bình thờng + d Hoặc : CTĐĐ = CTMN_lũ + d Trong : d , d - độ vợt cao đỉnh đập so với MN_dâng MN_lũ Ta chọn d=2m với cấp công trình cấp CTĐĐ = 26,5 + = 28,5 m 2.ChiỊu réng ®Ønh ®Ëp ChiỊu réng đỉnh đập đợc xác định theo yêu cầu cấu tạo , giao thông nhng bề rộng nhỏ phải m LÊy chiỊu réng ®Ønh ®Ëp : B = m 3.Mái đập Độ dốc mái đập phụ thuộc vào chiều cao đập , loại đất đắp , tính chất Sơ chọn mái dèc ®Ëp nh sau : Khi H = 28,5 m < 40 m : - Mái thợng lu m = 0,05.H + = 3,425 -Mái hạ lu m1 = 0,05.H + 1,5 = 2,925 VËy ta chän m=3,5; m1=3.Ta tính toán cho trờng hợp mái dốc không đổi bậc II Xác định kích thớc tờng nghiêng chân khay Kích thớc tờng nghiêng Chọn bề dày t1 = m t2 = 0,1.H = 0,1.28 = 2.85 m ,chän t2 = m KÝch thíc ch©n khay Ch©n khay cã bỊ dày không thay đổi t = t2 = m Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 12 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi Chiều cao chân khay : T chiều sâu từ chân đập đến tầng không thấm nớc : T =9m Mặt cắt ngang đập nh hình vẽ: 5000 1000 3, = = m m 26500 9000 III Tính toán lu lợng thấm qua đập Trờng hợp đập có tờng nghiêng chân khay,theo tính chất liên tục dòng chảy ta thiết lập công thức tính lu lợng nh sau : Theo giáo trình Thủ C«ng Given 2 T h1 h3 z0 q k0 ( h1 h3) t 2sin q k ( T h3) T 2 2 mh3 Trong ®ã : m mái dốc đập thợng lu ( m = 3,5) h1 – mùc níc thỵng lu ( h1 = 26,5m ) q lu lợng thấm qua đập tính cho m dµi ( m/s) K – hƯ sè thÊm cđa ®Ëp ( K = 0,4m/24h) k0 : hƯ sè thÊm cđa têng (k0 = 0,001 m/24h) δ : chiỊu dày trung bình t : chiều dày trung bình tờng : chiều dày trung bình t = m m1 mái dốc hạ lu đập ( m1 = ) T : chiều dày tầng không thấm T = m Giải phơng trình ta tìm đợc : q , h3 Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 13 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi k1 0.01 k0 0.001 k 0.4 z0 0.95 h1 26.5 T 9 m 3.5 q 0 t 2 h3 0 Given 2 T h1 h3 z0 q k0 ( h1 h3) t 21.5sin ( ) q 2 k ( T h3) T 2( 1.5 mh3) 0.233 1.243 Find( h3 q ) Gi¶i hƯ : q = 0.233 m/ngđ = 2,697.10-6 m/s h3 = 1,243 m -)Đờng b·o hoµ ao Ta cã q = m1 + 0,5 ⇒ ao =q ( m1 + 0,5)=0 ,233 (3+ 0,5)=0 ,82 m Đờng bÃo hoà nh hình vẽ : 5000 1000 3, = = m m 26500 1243 820 Đư ờngưbÃoưhoà 9000 IV Xác định lực tác dụng lên đập Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Líp : CTT46 - §H2 14 12 180 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi Tính cho mét dài đập áp lực thuỷ tĩnh TÝnh cho mét mÐt dµi têng W2 G1 m=3 W1 G2 G3 m = 2,5 W3 Thành phần lực thuỷ tĩnh lớn đáy: P = .H = 26,5 T/m.H = 26,5 T/m2 W1 = P.H/2 = 26,5.26,5/2 = 351,13T e = H/3 = 8,8m ¸p lùc níc t¸c dụng mái dốc : W2 = Vn.n = 26,5.8,8.26,5.1/2 = 3089,9 T áp lực đẩy : W3 = 0,5.26,5.(28.3,5 + + 28.2,5)/2 = 1053,4 T Träng lỵng thân đập : G1 = 28.3,5.28.1,45/2 = 1957.5 T G2 = 30.5.1,45 = 217.5 T G3 = 30.2,5.30.1,45/2 = 1989,4 T Tỉng träng lỵng : G = 4164,4 T Tải trọng sóng tác dụng lên đập Sơ đồ tính áp lực sóng lên công trình dạng mái nghiêng: Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 15 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi đỉnh đê 0.1Pd Pd MNTT 0.4Pd 0.4Pd 0.1Pd f Tải trọng sóng tác dụng lên đập dạng mái nghiêng đợc xác định theo công thức: Pd =k no k nb P2 γ h(T /m2 ) Trong đó: -Trọng lợng riêng nớc (=1T/m3) h = 7m-Chiều cao sóng P2 -áp lực sóng tuơng đối lớn điểm theo bảng 2.5 với h = 7m P2 =2,7 λ 15 = =2 ,14 knb-HÖ số xác định theo bảng 2.4 với h ta có knb= 0,85 kno-Hệ số xác định theo công thức: h h 7 k no =0 , 85+4,8 +m.(0, 028−1 ,15 )=0, 85+4,8 +3,5 (0 ,028−1, 15 )=1,31 15 15 Vậy thay vào công thức 2-4 ta có Pd= 21,05T/m2 Xác định tung độ z2: z 2= A+ (1− √2 m2 + 1)( A+ B) m Trong ®ã: (2-5) λ 1+m2 15 13 ,25 h (0 , 47+0 ,23 ) =2,5(0 , 47+0 , 23 ) =2,6 h 12 ,25 m A= Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 16 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi h h , 95−(0 , 84 m−0 , 25) =−2 , 14 λ B= [ ] Thay A, B m=3,5 vào công thức 2-5 ta có z2= 2,45m Xác định khoảng c¸ch li: l1=0,0125L ;l2=0,0265L ; l3=0,0325L ; l4=0,0675L (2-6) m λ 3,5 15 = =28 , m 4 11, 25 Víi L= √m −1 √ Thay L vào hệ thống công thức 2-6 ta có l1=0,36m; l2=0,76m ; l3=0,93m; l4=1,94m V Kiểm tra ổn định đập Kiểm tra ổn định trợt phẳng Tổng lực giữ : Pgi÷ = (G + W2 – W3 + 2.Pd.cosα).0,7 ).0,7 = (4164,4 + 3089,9 – 1053,4 + 2.21,05.cos12).0,7 = 4369,5 T Tổng lực gây trợt : Ptr = W1 + 2.Pd.sinα).0,7 = 351,13 + 2.21,05.sin12= 359,9 T Pg > Ptr Vậy đập ổn đinh trợt Kiểm tra ổn định lật Tổng mô men giữ : Mgiữ = G1.e1 + G2.e2 + G3.e3 + W2.e4 = 272014 Tm Tỉng m« men lËt : MlËt = W1.e5 + W3.e6 = 65402 Tm Mg > MlËt VËy c«ng trình đảm bảo điều kiện ổn định lật Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 17 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi Chơng Thiết kế đập Đá có tờng nghiêng I Cơ sở lý thuyết Khái niệm chung Đập đá loại đập đợc xây dựng đá Đá đổ tự xếp xây khan, không cần chất kết dính Đây loại đập đợc xây dựng nhiều nơi có nhiều đá giao thông thuận lợi Những đập đợc xây dựng đá, khai thác mỏ không gia công đợc gọi đập đá đổ Những đập đợc xây dựng đá theo trình tự định gọi đập đá xây khan Hình dạng kích thớc đập đá Cơ sở để chọn: đảm bảo độ ổn định, chống them tốt đủ độ cao giá thành hạ a) Đỉnh đập Chiều rộng xác định theo yêu cầu giao thông, điều kiện thi công quản lý khai thác Nếu giao thông B=0,1H không bé 5m, với đập đá xây khan B=0,1H khômg nhỏ 4m Cao trình đỉnh đập: không cho tràn nớc độ vợt cao đập xác định giống nh đập đất b) Mái dốc đập Độ dốc mái đập phụ thuộc vào tính chất đá, chiều cao đập cấp động đất vị trí xây dựng Đối với đập có tờng nghiêng, mái hạ lu m1=1:1,25_1:1,5 Độ dốc mái tờng nghiêng m=1:1_1:1,35 mái 1:1,25 Đối với đập có tờng lõi chống them mềm, để đảm bảo ổn định mái đập thoải mái + Mái thợng lu 1:1,75_1:2 + Mái hạ lu 1:1,75_1:2,5 Tính them đập đá có tờng nghiêng Đối với đập đá hỗn hợp có tờng nghiêng mềm đất sét phần hạ lu đá đổ không them Theo Pvơlôpki dùng công thức ®Ĩ tÝnh lu läng thÊm: q/k=(h12-a2cos2 α -h22)/2sin α Hc công thức đơn giản q/k=(h12-h22)/ sin ®ã: α : gãc nghiªng so víi ®êng n»m ngang đờng trung bình tờng nghiêng a: bề dày trung bình tờng nghiêng Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 18 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi k: hệ số thấm tờng nghiêng II áp dụng tính toán Xác định kích thớc đập a).Cao trình đỉnh đập CTĐĐ = CTMN_dâng bình thờng + d Hoặc : CTĐĐ = CTMN_lũ + d Trong : d , d - độ vợt cao đỉnh đập so với MN_dâng MN_lũ Ta chọn d=2m với cấp công trình cấp CTĐĐ = 26,5 + = 28,5 m b).ChiỊu réng ®Ønh ®Ëp ChiỊu réng ®Ønh đập đợc xác định theo yêu cầu cấu tạo , giao thông B = 0.1 H Lấy chiều rộng đỉnh đập : B = m c).Mái đập Độ dốc mái đập phụ thuộc vào chiều cao đập , loại đất đắp , tính chất Sơ chọn mái dốc đập nh sau : Khi H = 26,5 m: - Mái thợng lu m = 2.5 -Mái hạ lu m1 = 1.5 Ta tính toán cho trờng hợp mái dốc không đổi bậc d).Xác định kích thớc tờng nghiêng Chọn bề dày t1 = m Chän bỊ dµy t2 = m Mặt cắt ngang đập nh hình vẽ: Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 19 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi Tính toán lu lợng thấm qua đập N H1 y H2 x N L Mơc ®Ých chủ yếu tính thấm qua đập đá xác định lu lợng thấm qua tơng nghiêng Do môi trờng đá đổ có khe rỗng đá lớn chuyển động nớc không tuân theo định luật Đacxy dòng thấm qua đá dòng chảy rối tính gần theo công thức Pa vơ lốp ki sơ đồ tính nh hình vẽ Ta có phơng trình lu lợng thấm nh sau : 2 q H 1−t sin α −H = k a sin Trong : q-lu lợng thấm đơn vị k-hệ số thấm đá Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 20 ... - ĐH2 14 12 180 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi Tính cho mét dài đập áp lực thuỷ tĩnh Tính cho mét dài têng W2 G1 m=3 W1 G2 G3 m = 2,5 W3 Thành phần lực thuỷ tĩnh lớn đáy: P = γ.H =... : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi 26,5.3.26 ,5=1053 ,4T W3 = W3 = 1053,4T Xác định trọng lợng thân công trình: Sau đà vẽ đợc đờng bÃo hoà để thiên... dụng lên đập Sơ đồ tính áp lực sóng lên công trình dạng mái nghiêng: Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Tơi Lớp : CTT46 - ĐH2 15 Bài tập lớn môn học Công Trình Thuỷ Lợi đỉnh đê 0.1Pd Pd MNTT 0.4Pd 0.4Pd