CHƯƠNG 4: ĐẬP ĐẤT

Chia sẻ: Nguyen Hung | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:97

0
255
lượt xem
123
download

CHƯƠNG 4: ĐẬP ĐẤT

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đập đất là loại đập sử dụng vật liệu địa phương chủ yếu là đất. - Có từ trước công nguyên 2500¸ 4700 năm, đã xây dựng đập VLĐP: Đập Sadd-el-Kafara (Ai cập) cao 12m, L = 108m xây vào khoảng 2778¸ 2563 trước công nguyên. Đập Marduka ở Irak có Hđ = 12m từ 2500 trước công nguyên. Ở Trung Quốc từ 240 năm trước công nguyên đã xây đập cao 30m, dài 300m. Ở Nhật Bản từ 162 năm trước công nguyên đã có đập cao 17m, dài 260m....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: CHƯƠNG 4: ĐẬP ĐẤT

  1. CHƯƠNG 4: ĐẬP ĐẤT GVC. ThS. Phạm Quang Thiền
  2. §4.1. KHÁI QUÁT I. Giới thiệu chung - Đập đất là loại đập sử dụng vật liệu địa phương chủ yếu là đất - Có từ trước công nguyên 2500÷ 4700 năm, đã xây dựng đập VLĐP:  Đập Sadd-el-Kafara (Ai cập) cao 12m, L = 108m xây vào khoảng 2778÷ 2563 trước công nguyên.  Đập Marduka ở Irak có Hđ = 12m từ 2500 trước công nguyên.  Ở Trung Quốc từ 240 năm trước công nguyên đã xây đập cao 30m, dài 300m.  Ở Nhật Bản từ 162 năm trước công nguyên đã có đập cao 17m, dài 260m.
  3. §4.1. KHÁI QUÁT - Được sử dụng rông rãi, mức độ ở mỗi nước có khác nhau  Đập Anderson Ranch ở Mỹ cao 139m (xây năm 1950)  Đập Xero Pôngxông ở Pháp cao 122m, xây năm 1961  Đập Bariri ở Brazin xây năm 1967 cao 112m.  Ở Việt Nam: 98% là đập VLĐP (Hiện chủ yếu là đập đất) với H
  4. §4.1. KHÁI QUÁT - Ngày càng phát triển về chiều cao: - Ưu điểm của đập đất: 1. Dùng VLĐP. 2. Cấu tạo đơn giản. 3. Bền - chống động đất tốt. 4. Dễ quản lý, mở rộng. 5. Dùng được ở mọi loại nền. 6.Chất lượng thiết kế, thi công ngày càng cao.
  5. §4.1. KHÁI QUÁT II. Đặc điểm làm việc: Thường dùng làm đập chắn (không tràn). 1. Thấm qua nền và thân đập: Trên mặt bão hòa có khu mao dẫn ( Hình 4-1). Với đất cát khu mao dẫn cao 5 ÷ 15 cm; đất sét khu mao dẫn cao 0,5 ÷ 1,5 m Áp lực thấm là Wth = γ J.ω     H × 6­   ­ êng  hoµ  nh  1:§ b∙o    H × 6­   dông  s   nh  2:T¸c  cña ãng  vµ  m ao  khu  dÉn  ®èivíim ¸i®Ëp         
  6. §4.1. KHÁI QUÁT 2. Ảnh hưởng của nước thượng hạ lưu đến mái đập: Gây sạt lở mái. Phá huỷ bảo vệ mái. 3. Chịu ảnh hưởng của mưa và sự thay đổi nhiệt độ. 4. Nền và thân đập đều có biến dạng, lún. 5. Trong thân đập sau quá trình làm việc có ẩn họa: tổ mối, tổ chuột… III. Các bộ phận của đập đất - Thân đập. - Thiết bị chống thấm. - Thiết bị thoát nước. - Thiết bị bảo vệ mái.
  7. §4.1. KHÁI QUÁT IV. Phân loại đập đất 1. Phân loại theo phương pháp thi công: - Đập đất đầm nén. - Đập đất bồi. - Đập đất nửa bồi. - Đập đất đắp trong nước. 2. Phân loại theo cấu tạo (Hình 4 -3)
  8. §4.1. KHÁI QUÁT   H × 6­   l   ®Êt nh  3:C¸c o¹i®Ëp     
  9. §4.1. KHÁI QUÁT + Đập đồng chất. + Đập đất không đồng chất. + Đập đất có tường nghiêng mềm và cứng. + Đập đất có tường lõi mềm và cứng. + Đập đất hỗn hợp nhiều khối. + Đập có màng phun vừa chống thấm kết hợp lõi chống thấm. 3. Phân loại theo điều kiện tháo nước: + Đập đất không tràn nước. + Đập đất tràn nước: Ít dùng, dùng với đập thấp, có kết cấu bảo vệ. 4. Phân theo tính chất của nền đập: Đập đất trên đá. Đập đất trên nền không phải là đá. 5. Theo chiều cao đập: Đập rất cao, đập cao, đập vừa, đập thấp.
  10. §4.2. NGUYÊN TẮC VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA MẶT CẮT ĐẬP I. Nguyên tắc thiết kế 1. Đập và nền ổn định. 2.Thấm có q < [q] Không xói ngầm. 3. Đủ cao và có công trình tháo lũ. 4. Có thiết bị bảo vệ, chống sóng, gió, mưa, thay đổi nhiệt độ. 5. Giá thành thấp, chi phí quản lý rẻ. 6. Khả thi, tiện quản lý. 7. Tạo cảnh quan chung hài hòa, an toàn.
  11. § 4.2. NGUYÊN TẮC VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA MẶT CẮT ĐẬP II. Các bước thiết kế 1. Đề xuất, so sánh và chọn loại đập. 2. Xác định các kích thước cơ bản của mặt cắt. 3. Tính thấm, ổn định, lún, độ bền. 4. Chọn chi tiết các bộ phận. 5. Tính khối lượng, giá thành.
  12. § 4.2. NGUYÊN TẮC VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA MẶT CẮT ĐẬP III. Kích thước mặt cắt ngang của đập 1. Cao trình đỉnh đập: - Đập đủ cao để không tràn nước qua. - Chọn giá trị lớn nhất theo các điều kiện: MNDBT, MNLTK, MNLKT - Theo "Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén"14 TCN - 157 – 2005. Cao trình chọn lớn nhất theo 3 điều kiện a) Theo MNDBT: ∇ đđ1 = MNDBT + Δh + hsl + a (+ St) b) Theo MNLTK: ∇ đđ2 = MNLTK + Δh' + hsl'+ a' (+ St’) c) Theo MNLKT: ∇ đđ3 = MNLKT + a'' (+ St”)
  13. § 4.2. NGUYÊN TẮC VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA MẶT CẮT ĐẬP Với: St, St', St" : Chiều cao dự phòng lún. a, a',a": Độ cao an toàn tra theo quy phạm. Δh, hsl : Độ dềnh, chiều cao sóng leo tính với tốc độ gió lớn nhất ứng với P% : Công trình cấp I, II: 2% Công trình cấp III, IV: 4% - Công trrình cấp V: 10% Δh', hsl' : Độ dềnh, chiều cao sóng leo với tốc độ gió lớn nhất ứng với P = 25 % (Công trình cấp I, II); P = 50% (Công trình các cấp còn lại) Chú ý: Nếu có tường chắn sóng thì cao trình đỉnh đập phải cao hơn MNDGC tối thiểu 30cm. Sóng leo tính theo quy định với i = 1 %
  14. § 4.2. NGUYÊN TẮC VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA MẶT CẮT ĐẬP 2. Chiều rộng đỉnh đập: - Xác định theo yêu cầu cấu taọ, giao thông quốc phòng, phương pháp thi công. Nơi nối tiếp với bờ, công trình khác phải có chiều rộng phù hợp. - Chiều rộng đỉnh đập ≥ 5 (m), đập càng cao thì B càng lớn. 3. Mái đập và cơ đập: - Mái đập: Phụ thuộc vào hình thức đập, H, loại đất, tính chất nền. Khi H ≤ 40 m thì sơ bộ mt = 0,05H + 2,0 mh = 0,05H + 1,5 Mái thượng lưu xoải hơn mái hạ lưu ở cùng một cao độ. ∆m = 0,25 ; 0,5 Dọc chiều cao, cứ 10÷ 15m lại thay đổi m, mái dưới xoải hơn mái trên.
  15. § 4.2. NGUYÊN TẮC VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA MẶT CẮT ĐẬP - Cơ đập: Theo chiều cao, cứ 10 ÷ 15m lại có cơ. Cơ đập để đi lại kiểm tra, bố trí thiết bị thoát nước, tăng ổn định. Bề rộng cơ đập từ 2 ÷ 3 (m). Có thể bố trí cả cơ đập hạ lưu và cơ đập thượng lưu.
  16. §4.3. TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP ĐẤT I. Khái niệm cơ bản 1. Mục đích và nhiệm vụ: + Tính q + Xác định đường bão hòa. + Tính J (J trung bình, J ra, J tiếp xúc) 2. Phương pháp: * Phương pháp lý luận: +Phương pháp cơ học chất lỏng + Phương pháp phần tử hữu hạn + Phương pháp thủy lực. * Phương pháp đồ giải:
  17. §4.3. TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP ĐẤT * Phương pháp thực nghiệm: Trong máng kính. Tương tự điện - thủy động lực. Tương tự khe hẹp. 3. Các giá thuyết: - Thấm tuân theo định luật Đắcxy. - Giải bài toán phẳng. - Thấm ổn định. - Không kể đến mao dẫn.
  18. §4.3. TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP ĐẤT II. Tính toán thấm qua đập đất bằngp2 thủy lực các sơ đồ cơ bản: - 1. Công thức Duypuy: - Xét khối đất thấm nước có đáy nằm ngang, trên nền không thấm (Hình 64) - - Dòng chảy biếnđổi chậm, bài toán phẳng. dy - Ta có J = - dx dy q = vω = kjω = k (- )y   dx H × 6­   ®å Ý t   nh  4:S¬  tnh hÊm t c«ng høc  uypuy  heo  t D Từ đó có (6-3); (6-4); (6-5) :                qdx  ­kydy                  =     ( 3) 6­  
  19. §4.3. TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP ĐẤT h1 − y2 2                          ⇔ qx = K     ( 4) 6­   2 2 2q             ⇔ y = h1 −              x    ( 5) 6­ K (6-5) là phương trình đường bão hòa . h1 − h2 2 Từ (6-4) với x = L ta có lưu lượng thấm (6 : q = K -6) 2 ( 6) 6­   2L Đó là công thức Duy puy. 2. Dòng thấmđổ vào vậtthoát nước(Hình 6-5)   H × 6­   ®å Ý t dßng hÊm   v v  ho¸tn­ íc h2  0)  nh  5:S¬  tnh o¸n  t ®æ  µo  Ëtt   ( =  .
  20. §4.3. TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP ĐẤT - Giả thiết Côzeni: • Điểm đầu (phía trong) của vật thoát nước (F) là tiêu điểm. • Độ cao của F làđộ cao hút nước. • Gốc tọađộ 0 cách F một đoạn là l = 0,5a0 0 - Giải: • Phương trình đường bão hòa : y2  2a0x.                     6­ =                       ( 7)   Lưu lượng thấm theo 6-8):       =  ao     (      q  K  ( 8) 6­   -9): a0 = h1 + L2 − L   Độ cao hút nước tính theo (6 2           ( 9)           6­  

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản