Tải bản đầy đủ (.pdf) (174 trang)

Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu xác định mặt cắt hợp lý của đập bê tông trọng lực xây dựng trong vùng có động đất

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.78 MB, 174 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

Sau thời gian học tập và làm luận văn, được sự giúp đỡ nhiệt tình cua các thay, cô giáo trong trường Dai hoc Thuỷ lợi, các cán bộ, nhân viên thư viện trường

Đại học Thuỷ lợi. Tác giả đã hoàn thành luận văn thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu xác định mặt cắt hợp lý của đập bê tông trọng lực xây dựng trong vùng có động

Các kết quả trong luận văn là những đóng góp nhỏ về mặt khoa học trong q trình tính tốn xác định mặt cắt của đập bê tơng trọng lực xây dựng trong vùng có động dat. Do thời gian va kinh nghiém han ché nén trong khuôn khổ một luận văn thạc sĩ kỹ thuật còn ton tại một số van dé can tiép tục nghiên cứu. Tac giả rất

mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thay cô giáo và các bạn đồng nghiệp.

Tác giả xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới thay giáo - GS.TS Nguyễn Chiến đã nhiệt tình hướng dẫn, cung cấp các thông tin khoa học cần thiết trong quá trình lam luận văn. Xin chân thành cảm ơn các thây, cơ giáo khoa Cơng trình - Trường Đại học Thuỷ lợi, và bạn bè đồng nghiệp đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập nghiên cứu để tác giả hoàn thành tốt luận văn.

Sau cùng tác giả xin cảm ơn bạn bè và những người thân trong gia đình đã động viên, khích lệ trong quả trình nghiên cứu và làm luận văn.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 02 năm 2014

Tác giả

Nguyễn Duy Hưng

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<small>“Tên tôi là Nguyễn Duy Hung, tôi xin cam doan đây là cơng trình nghiên cứucủa rên tơi. Những nội dung và kết quả trình bày rong luận văn là trung thực và</small>

chưa được ai công bd trong bắt ky công trình khoa học nào

TÁC GIÁ.

Nguyễn Duy Hưng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<small>VIỆC XÁC ĐỊNH MAT CAT DAP 3</small>

1.1.Tổng quan về xây dựng đập b tông trong lự trên thé giới vàở Việt Nam. ...3

<small>1.1.1.Tổng quan về xây dựng đập bê tông trọng lực trên thé giới. 31.1.2. Tinh hình xây đựng đặp bê tơng trọng lục ở Việt Nam, 71.2. Hình dang và kích thước mat ct đập bê tơng trong lực. 9</small>

1.3.Anh hưởng của động dat đến ôn định và độ bền của đập. 10

<small>1.3.1 Nguyên nhân gây ra động đất 10</small>

1.3.2.Một số khái niệm về động dat. 1 1.33, Ảnh hưởng của động đắt đến ôn định và độ bn của dip la

<small>1.4. Về các chỉ tiêu thiết kế đập bê tông. 141.5. Giới hạn phạm vi nghiên cứu. 14</small>

'CHƯƠNG 2 :CO SỞ LÝ THUYET VE XÁC ĐỊNH MAT CAT HỢP LY CUA DAP BE TONG TRONG LUC. 15 3.1 Các tiêu chỉ để xác định mặt cắt hợp ý. 15

<small>2.1.1, Đảm bảo yêu cầu ky thuật 15</small>

2.2.Tinh toán dip có mặt cắt cơ bản hình tam giác 16 2.2.1. Hình dang mặt cắt cơ bản” 16

<small>2.2.2. Xác định bề rộng đáy mặt cắt hình tam giác. 172.3.Xée định các thong số của mặt cit hình đa giác 20</small>

2.3.1. Dạng mặt cắt đa giác ”. 20

<small>-33.2.Các bước xác định mặt cắt kin tế của đập bê tông trọng lực. 212.4.Ap dung tính cho các đập có chiều cao khác nhau 22.4.1 Xác định phạm vi nghiên cứu 222.42. Tinh tốn cho đập có mặt cất hình tam giác, 23</small>

2.4.3. Tính tốn cho đập có mặt cắt hình đa giác, 27

<small>2.5. Nhận xét các 30</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

'CHƯƠNG 3: KIEM TRA DIEU KIỆN AN TOAN CUA DAP THỰC TE KHI CĨ

<small>3.2.3.Lya chọn phương pháp và phần mềm tính tốn ứng suất đập.</small>

3.3 .Áp dung tính tốn kiếm tra an tồn cho các dạng mặt cắt dap khi có động đắt.

<small>3.3.1. Các thơng số ding dth tốn.3.3.2. Các trường hop tính tốn.</small>

3.3.3.H¢ số an tồn!

<small>3.3.4, Kết qua tính tốn theo tiêu chuẩn Việt Nam.</small>

<small>3.3.5, Kết qua tinh toán theo tiêu chuẳn Mỹ</small>

<small>3.4.Nhan xétqua nh toán</small>

<small>3.5 Kết luận chương 3.</small>

<small>'CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN AP DỤNG CHO DAP SƠN LA</small>

<small>4.1.Gi6i thiệu cơng trình thủy điện Sơn La.4.1.1.Vj bí, nhiệm vụ cơng trình</small>

<small>4.1.2.Thanh phin cơng trình đầu mỗi</small>

4,1.3,Cúc thơng số thiết kế đập Sơn La

<small>4.2.Tinh toán Iya chọn mặtđập4.2.1. Mat cắt cơ bản.</small>

4.2.2.Mat cắt thực tế

<small>4.3.Kiém tra an tồn của đập khi có động đắt theo các phương án-4.3.1.Tính tốn theo tiêu chuẩn Việt Nam,</small>

<small>4.3.2.Tinh toán theo tiêu chuẩn Mỹ,</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

1. CÁC KET QUA ĐẠT ĐƯỢC CUA LUẬN VĂN, 2. MOT SO DIEM CON TON TAL

<small>3. HƯỚNG TIẾP TỤC NGHIÊN CUU.</small>

<small>85</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Bảng 1.1 Bảng thống ké một số đập bê tông được xây dụng ở Việt Nam,

Bảng chuyển đổi trơng đương giữa các thang động dit"!

<small>Bảng chuyển đổi từ định gia tốc nền sang cắp động dat!</small>

Thông số mặt cắt đập ứng với F= 06 và chiễu cao h

<small>Thông số mặt cắt đập ứng với f= 0,7 và chiều cao h.</small>

Thông sé mặt cắt đập ứng với F~0,8 và chiễu cao h “Thông số mặt cắt của đập dạng tam giác.

“Thông số mặt cắt cơ bản của đập dang da giác Bảng gia tốc nền tương ứng với động đắt

<small>Các tổ hợp tải trọng theo tiêu chuẩn Mỹ.</small>

Hệ số an toàn theo tiêu chuẩn Việt Nam

<small>Hg số an tồn theo tiêu chun Mỹ</small>

<small>Bang kết qua tính tốn én định, trượt, lật, và ứng suắt theo TCVN(Trường</small>

<small>Bảng kết quả tính tốn én định, trượt,</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Bang.3.15: Bảng hé số &, m, n, sau khí tiến hành giám n. 6 Bảng 3.16. Bảng kết quả tính tốn ổn định, ứng suất theo tiêu chuẩn Mỹ (Trường.

<small>hợp 5, OBE), sau khi thay đổi hệ số n 6Bang 3.17.Bang kết quả tinh tốn ơn định, ứng suất theo tiêu chuẩn Mỹ (Trường.hợp 6, MCE), sau khi thay đổi hệ số m 64</small>

Bảng 4.1 : Bảng thơng số chính chi iêu thiết kể thay điện Son La 68

<small>Bảng 42:Cúc đặc tinh vật liêu và nề theo tiêu chuẩn Việt Nam, 76Bảng 4.3. Chỉ tiêu cơ lý của BT RCC thí nghiệm theo tiêu chuẩn Việt Nam...77</small>

Bang 4.4: HỆ số an toàn theo tiêu chuẩn Việt Nam. T17 Bảng 4.5: Bảng kết quả tinh toin dn định. trượt, it, và ứng suất theo TCVN... 77

<small>Bang 4.6: Bang gia tốc nền tương ứng với động đất 78</small>

và nên theo tiêu chain Mỹ, 29

<small>êu chuẩn Mỹ 80</small>

Bảng 4.9: Bang kết quả tính toin dn din, ứng suất theo tigu chun Mỹ 80

<small>Bảng 4-10 : Bảng so sắnh kết quả tính tốn, s2</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<small>Hình 1.1 Biểu dé xây dựng đập lớn trên toàn thé giới (1900-2000).</small>

<small>Hinh 1.2 : Đập Grande Dixence nhị từ hạ lưu</small>

<small>Hình 1.3 : Tồn cảnh đập Tam HiệpHình 1.4 : Tồn cảnh đập haipuHình 1.5 : Tồn cảnh đập Guui.Hình L.6 : Tồn cảnh đập Tucuni.</small>

<small>Hình 1.7 : Tồn cảnh đập Sơn La nhìn từ hạ lưu</small>

<small>Hinh 1.8 Tồn cảnh đập Bản Vẽ nhìn từ hạ lưu</small>

Hình 1.9 :Các dang mặt cắt của đập bê tông trọng lực <small>10</small>

Hình 1.10, Vất sấy trên trởng chấn i đập Tứ Bình Bạc (Zipingpu) ti nh Tứ

<small>Xuyên ~ Trung Quốc.</small>

Hình 2.1: Sơ đỗ tính tốn mặt cắt cơ bản dang tam giác Hình 22 : Mặt ct đa giác ding để tính tốn

<small>Hình 2.3 : Các đường quan hệ A, m, ơ”, = fịn) ứng với một giá trị của &</small>

Hình 2.4 : Tinh tốn chọn š, n, m của mặt cắt đa giác đập bê tơng trọng lực

<small>Hình 2.5: Biểu đỗ quan hệ n~</small>

Hình 2.6: Biểu đồ quan hệ B-h,

Hình 2.7: Hình v tính tốn mặt cắt đa giác

Hình 2.8: Sơ dé các lực tác dụng vào mặt cắt tinh tốn,

<small>Hình 3.1: Matt đập thủy di</small>

<small>Hình 3.2: Mặt cắt đập thủy điện Sê San 4.</small>

Hình 33: Mặt ct dp thủy điện Đẳng Na 3

<small>Hình 3.4: Mặt cắt đập thy điện Sơng Tranh 2Hình 3.5: Mặt ct đập thấy điện Bản ChitHình 3.6: Mi ct đập thủy điện Sơn La</small>

<small>Hình 3.7: Hình dang dao động riêng.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Hình 3.12: Sơ đồ mặt cắt tính tốn đập dạng đa giác Hình 3.13: Biểu đồ quan hệh,f ng với 0,7

<small>Hình 4.1. Vịt xây dng thủy điện Sơn La</small>

<small>Hình 42 : Các phương án mặt cắt thực tế của dip Sơn LaHình 43 : Sơ đồ tinh tốn PAL</small>

<small>Hình 4.4 : Sơ đồ tính tốn PA2</small>

<small>Hình 45: Mit cét ngang đập theo kết quả tính tốn của luận vin</small>

Hình 4.6: Mặt cắt ngang đập của tư vin thiết kế PECCL

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

1.Tính cấp thiết của ĐỀ ài:

Nước ta có 2360 con sơng có chiều dài trên 10km, trong đồ có 9 hệ sơng chính và điện tích lưu vực hơn 10.000 km”. Tổng lượng dòng chảy trong năm 835 tỷ mm’, Đây là nguồn tải nguyên dỗi dio nhưng lại phân bổ không đều cả về không giam

<small>và thời gian, khoảng 70+75% lượng dong chảy năm tập trung vào 3-4 tháng mùa.mưa. Trong dé 3 thing mùa khô chi chiếm 58%. Vì vậy vào mùa mưa thi gây lũ</small>

lụt cơn mùa kiệt thì gây han hin khắc nghiệt cho một số khu vực. Với điều kiện tự nhiên của nước ta như đã nêu trên và nhu cầu ding nước, nhủ cầu phịng lũ.... thì

<small>biện pháp xây dung hồ chứa để điều tiết nước là biện pháp thủy lợi phổ biến và hiệu</small>

quả. Nó đáp ứng đa mye tiêu, cung cắp nước cho sinh hoạt, nông nghiệp, cắt lũ cho

<small>hạ lưu, phát điện, nuôi trồng thủy sản.</small>

<small>Theo con số thống kế của Bộ NN & PTNT năm 2002 cả nước có 1967 hồi</small>

(dụng tích mỗi hỗ trên 2.10°m), Trong đồ 11 hỗ thủy điện có tổng dung tích 19 tý mm côn lại 1956 hồ thủy nông với dung tích 5.842 tỷ m`. Nẵu chi tính hồ có dung tích 1 triệu mỶ trở lên thì nước ta có 587 hỗ có nhiệm vụ tưới là chính. Da số các

<small>đập được xây dựng ở nước ta sử dụng bằng vật liệu dia phương như đập đất, đập đó</small>

43, đập đắt đá hỗn hợp... Đập đất là loại dip được xây đập sớm nhất và tới nay

<small>vẫn côn được ứng dụng rộng ri nhờ những tu điểm của nỏ. Ngoài ra dp bê tông,bê tông cốt thép cũng là những loại đập được xây dựng phổ biến.</small>

Đập bê tông đã được xây dựng từ rắt lâu trên thể giới. Ở Việt Nam đập bề tông được phát triển và xây dựng khả nhiều. Một số dip lớn da, đang dược xây dựng như: Định Bình, Sơng Tranh, Sơn La, Lai Châu.... Việc tính tốn chọn mặt cắt

<small>cho dip là cơng việc quan trọng và cỏ ảnh hưởng lớn tới sự làm việc của đập saunày. Cơng vie tỉnh tốn địi hỏi người thiết k& phải lựa chọn được ede trường hợpb</small> loi, nguy hiểm để tính toin, Trong các trường hợp bắt lợi thì trường hợp đập chịu tác động của động đất là phức tạp và việc tính tốn gặp nhiều khó khăn

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

việc tính tốn thiết kế, lựa chọn mặt cắt cơ bản của đập bê tơng trong vùng có động.

<small>cất là hết sức cin thiết</small>

lục đích của Đề tài:

<small>“Nghiên cứu đưa ra được dang và kích thước mặtit hợp lý cho đập bê tơngtrọng lực xây dung trong vũng có động đắt, tương ứng với các chiều cao đập khác</small>

nhau, làm cơ sở lựa chọn phương án khi lập dự án và thiết kế đập bé tông trọng lực. 3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

~ Tiếp cận thực ế: các đập đã xây dựng trên thể giới và ở Việt Nam

- Tiệp cận lý thuyếc cơ sở tính tốn mặt cắt đập theo các tiêu chuỗn v én định.

<small>độ bền, kinh tế.</small>

<small>Phương pháp nghiên cứu: tính tốn mặt cắt đập với cúc cao trinh khác nhau,</small>

trong vùng có động đất, dựa vào lý thuyết về én định, độ bền, sử dụng mơ hình tốn và phần mễm CADAM

4. Kết quả đạt được:

~ Cơ sở lý thuyết xác định kích thước hợp lý của mặt cắt đập bê tong

- Đưa ra mặt cắt hợp lý cho dip bê tông trong lực trong vùng có động dit, với

<small>những chiều cao khác nhau.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

VA VIỆC XÁC ĐỊNH MAT CAT DAP

1L1-Tổng quan về xây dựng đập bê tông trong lực trên thé gi <small>Việt Nam.</small>

1.1.1.Tổng quan về xây dựng đập bé lông trọng lực trên thể gi

Đập bê tông trọng lực là loại đập được xây dựng ở nhiều nước trên thể giới Ra đời sau đập đất và không pho biển rộng như đập dat, nhưng đa số các đập cao. tiên 100m là đập bê tong. Theo thống kê của Hội đập cao thể giới (COLD), tính (đến năm 2000, trên thể giới đã có khoảng 45.000 đập lớn phân bố ở 140 nước, “Nước có nhiều đập nhất trên thể giới là Trung Quốc với 22.000 đập chiếm 48% số đập trên thé giới. Đứng thứ hai là Mỹ có 6.575 đập. Đứng hàng thứ ba là Ấn Độ có 4.291 đập, sau đó là Nhật Bản với 2.675 đập, tiếp đến là Tây Ban Nha có 1.196 đập. Việt Nam cổ gần 500 đập đứng thứ 16 trong các nước có nhiễu đập cao trên thé

<small>giới. Hiện nay đập bê tông trọng lực chiếm khoảng 12% trong tổng số các loại đập</small>

.đã được xây dựng trên thé giới. Với đập cao trên 100m, đập bê tông trọng lực chiếm khoảng 30%. Tốc độ xây dựng đập cao trên thể giới cũng không đều. Thông kê đập xây dựng từ năm 1900 đến năm 2000 ta thấy thời kỳ xây dựng nhiều là những năm.

<small>1950, Đỉnh cao là năm 1970. Tinh hình này cũng xây ra tương tự ở vùng xây dựngnhiều đập như ở Châu A, Bắc Mỹ, Tây Au,</small>

“Theo con số thống ké đập ở 44 nước của ICOLD-1997, s6 đập cao 15z30m

<small>chiếm 56.2%, đập cao hơn 30m chiếm 23.8%, đập cao hơn 150m chỉ có 0.1%.</small>

Tình 1,1 Biễu đồ xây ng đập lớn trê toàn th giới (1900-2000)

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

chiều cao lên tới 285m. Đập được xây dựng trên sông Dixence, một phụ lưu trên

<small>thượng nguồn Rhone trong vùng núi Alpes phía tây nam Thụy si, gần biên giới với</small>

<small>nước Pháp</small>

<small>Hình 1.2 : Đập Grande Dixence nhìn từ hạ lưu:</small>

Dap Tam Hiệp (Trung Quốc) được xây dựng trên sông Dương Tử tại Tam Đấu. Bình, Nghĩ Xương. tinh Hồ Bắc, Trung Quốc Chiầu đài hồ (theo sông): 660 km.

<small>Số 1d miy phát điện: 26 tỗ máy, công suit mỗi tổ 700 MW</small>

ng suất phát điện tiết kế: 18.200 MW

<small>Điện lương: 84,3 tỷ kWh,</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<small>Đập Itaipu (Biên giới Brazil và Paraguay) được xây dựng trên sông Parana.</small>

Chiều dai đập 7235m,

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<small>Hinh 1.5 : Toàn cảnh đập Guri</small>

<small>Đập Tucurui (Brazil) là một đập bê tông trong lực được xây dựng trên sông</small>

Tocantins nằm ở huyện Tueunti, Brazil Chiêu cao đập: 78 m.

Chiều dài đập: 6900 m

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

“Thời kì trước năm 30 của thể kỹ 20, ở nước ta đã xuất hiện một số đập bể tông trọng lực nhưng mơi chỉ là những đập thấp có chiều cao khoảng Sm dén 10m, chưa có những đập lớn. Các đập có kết cấu đơn giản, thi cơng nhanh bằng thủ công,

<small>kỹ thuật không phức tạp ngoại trừ đập Đồng Cam, tinh Phú Yên do đặc điểm thủyvăn của sơng Đà Ring. Phần lớn cơng việc từ th</small> <sub>« kế, chi đạo thi công là do các ky</sub>

ptr châu A

<small>kết quả nghiên cứu của nước ngc</small>

sur Pháp thực hiện, xi ming ni cắp phi bề tong chủ yêu dựa vio các

<small>chưa có những giải pháp và cơng nghệ phù hopvới Việt Nam.</small>

Giai đoạn từ năm 1930 đến 1945 người Pháp tấp tục xây đựng ở nước ta một số đập bê tông trong lực như đập ding Đô Lương, Nghệ An làm nhiệm vụ cấp nước. tưới, đập Day ở Sơn Tây có nhiệm vụ phân lũ, một số dip dâng nhỏ khác như đập

<small>dâng An Trạch ở Quảng Nam</small>

<small>Bang 1.1 Bảng thẳng ké một số đập bê tông được xây dung ở Việt Nam(Giải đoạn trước năm 1945</small>

<small>Một số đập bê tông lớn được xây đựng ở Việt Nam(Giai đoạn trước năm 1945)</small>

<small>TIT |Tên Địa diém xây dựm Năm xây dụng</small>

1 |CũuSơn Sông Thương-Bắc Giang 1902

<small>2__| Lién Son Sơng Phó Day 1914-19173 | Bai Thượng | Sơng Chu- Thanh Hida 19204 | Thác Huỗng — | Sông Clu- Thai Nguyen 1922-1939</small>

<small>3 [Đồng Cam — | Sơng ĐìRằng-Phún 1925-19296 [Đô Lươm Sông Ci- Nghệ An 1934-19377_[Bip Biy Sông Đầy: Hà Tây 1934-1937</small>

Gini đoạn từ 1945 đến 1975, đắt nước có chiến tranh nên xây dựng thủy lợi

<small>bị hạn chế, nhưng cũng xây đựng được một số tràn thắp như tràn thủy điện Thác Ba,</small>

đập trin thủy điện Cẩm Sơn, Ba Nhì

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

mối các cơng trình thủy lợi, thủy điện như: Thạch Nham, Tân Giang, Lịng Sơng,

<small>PleiKrong, Sẽ San 3 và Sẽ San 4, Bản Vẽ, Ha Bình, Tun Quang. Sơn La... là</small>

những đập bê tơng với khối lượng hang triệu mỶ bê tông, chiều cao từ 70-138m.

<small>Việt Nam đã và đang sử dụng thành công kĩ thuật và công nghệ hiện đại để xây</small>

dmg các đập bê tơng trong lực có quy mơ cả về chiều cao và khối lượng bê tông

<small>ngủy một lớn hơn.</small>

<small>Một số đập bê tông trong lực được xây dựng ở Việt Nam</small>

<small>Đập Son La là đập bê tông trọng lực nằm trên dong sơng Đà tại địa phận xã</small>

<small>Ít Ong, huyện Mường La, tinh Sơn La</small>

<small>Chiêu cao đập: 138 m, Chiéu dai đập: 1.000 m</small>

ink thúc: Đập bê tông trọng lực, Tổng dụng tích hổ: 926 tỷ m Dung tích phịng lũ: tỷ mÌ, Diện tích mặt hỗ: 224 km?

Số tổ máy phát điện: 6 tỗ máy, công suất mỗi tổ 400 MW ing suất phát điện thi kế: 2400 MW

<small>Điện lượng: 10227 tỷ kWhinăm.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

Chiều cáo đập: 137 m Chiều dai đập: 509 m

<small>Hinh thức: Dap bê tơng trọng lực.</small>

Tổng dung tích hỗ: 1.8 tỷ mồ

Số tổ máy phát điện: 2 tồ mây, công suit mỗi tổ 320 MW ng suất phát điện tiết kế: 640 MW.

<small>Hình 1.8 : Tồn cảnh đập Bản Về nhìn từ hạ lưu.</small>

1.2. Hình dang và kích thước mặt cắt đập bê tông trọng lực.

Mặt cắt dip là phần giao cắt giữa thân đập và mặt phẳng thing đứng vng óc với trục đập. Ban đầu mặt cắt đập bê tông trong lục có dang hình thang hoặc

hình chữ nhật. Ngày nay, việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào thế

‘cing đập bê tông trọng lực mặt cắt các đập đã được thiết kế dạng hình cong hoặc đa giác. Các đập nhỏ, kết ấu đơn giản dạng mặt cắt hình thang vẫn thường được sit

<small>Hình dang và kích thước mặt cắt dp bê tông trong lực phải đảm bảo đủ. về</small>

cường độ chịu Ine, ổn định về chẳng trượt và đảm bảo điều kiện kinh tế. Trong nghiên cứu và tinh tốn thiết kế mặt cất đập bê tơng trong lực thì mặt cắt được chọn pho biển nhất là mặt cắt dang tam giác,

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

tiếp giữa đập với nén và bở, tạo các khe rộng trong thân đập...

<small>8) h)</small>

Hình 1.9 :Các dang mặt edt của đập bể tông trọng lực 1.3.Anh hướng của động dit đến ồn định và độ bền của đập.

1.3.1 Nguyên nhân gây ra động đắt Động đất hay địa chế

‘dao động đàn hồi. Động đất có nỉ

là sự nung động mạnh mẽ của vỏ quả đất dưới dang các

<small>u nguyên nhân: nội sinh, ngoại sinh và nhân sinh.</small>

<small>-Nội sinh: liên quan đến vận động phun tro núi lửa, do sập đồ trần các hang</small>

động ngằm, do sự cọ xát của các mảng thạch quyền đại dương đang bị hút chim

<small>xuống dưới một mảng khác, do hoạt động đút gay địa chin bên trong các mảng lục địa</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

- Ngoại sinh: do thiên thạch va chạm vào ri đất, các vụ trượt lở đắt đá với khối lượng lớn.

<small>- Nhân sinh: do các vụ thử hạt nhân ngằm dưới đắt, các hoạt động xây dựng</small>

hồ chứa làm mắt cân bằng trọng lực môi trường, do bơm hút nước ngằm, khí đốt gây sup đỗ ngằm đưới đất

<small>Động đất ở Việt Nam thuộc kiểu do hoạt động của đút gây tạo ra, đều có</small>

chấn tiêu (âm phát sinh động dt) nơng, thường ít sâu q 20km. Nước ta khơng có núi lửa đang hoạt động. nằm rắt xa các đới hút chìm và đới dồn mảng nên khơng có kiểu động đất liên quan đến cấu trúc nảy như ở Nhật Bán, Philipin, Inđônêxia, hay

<small>vùng núi Himalaya,</small>

1.32 Một số khái niệm vẻ động đắt

<small>1.8.2.1. Chân tâm, chấn tiêu</small>

<small>- Nơi phát sinh dich chuyển của động đắt được gọi là chắn tiêu (hoặc lị động</small>

<4), Hình chiu của chin tiêu lên mặt đắt sợi là chấn tâm của động đ

= Độ su chắn tiga H à khoảng cách từ chn tiêu lên mặt đất, túc là khoảng cách giữa chắn tiêu va chin tâm. Khoảng cách chin tiêu là khoảng cách từ một điểm bất ky trên một đất đến chất <small>u (còn gọi là tiêu cự, ký hiệu là A), Khoảng</small>

cách chin tâm của một điểm là khoảng cách từ điểm đó đến chắn tâm (cịn gọi là

<small>tâm cự, ký hiệu là D).</small>

<small>- Chin tiêu ở độ sâu 300-700Km gọi là chấn tiêu sâu, chắn tiêu trung bình60-300Km, c</small>

<small>nhất đo được là 720Km ở Florida (Mỹ). Động đất có sức tàn phá lớn nhất là động,</small>

nh thường <60Km, chin tiêu nơng <1SKm. Chin tiêu sâu dit chắn tiêu nơng, tồn bộ năng lượng được giải phóng là 15% năng lượng đàn hồi

<small>tích lũy.</small>

1.3.2.2. Biểu dé động dat

Biểu đồ chỉ lại chuyển động nén theo thời gian được go là biểu đồ động đất bao gdm các loại biểu đổ: chuyển vị (mm), gia tốc (ws), vận tốc (ans). Biểu đồ

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

thời là số liệu để suy ra các thông số quan trọng trong thiết kế kháng chin 1.32.3. Thang động đắt và cắp động đắt

Hiện nay trên thể giới có rất nhiều thang động đất, nhưng phổ biển nhất vẫn

<small>là các thang do cơ bản sau:</small>

<small>‘Thang Richter: đo độ lớn hay mức năng lượng mà động đất phát ra, được.</small>

tính bằng Magnitude (M). Một Magnitude bằng một độ Richter.

Cường độ động dit được đặc trưng bởi tỉ số gia tốc din chin a, mô tả hiện tượng động dit thông qua chuyển vi, gia tốc, vận tốc của mặt đất khi động đất di ‘qua, xác dinh theo cấp động đất dại diện là các thang: MMI (12 cấp), MSK (12 cấp), JMA (8 cấp)

“Theo thang quốc tổ MSK con người không thé nhận biết chẩn động cấp 1-2. cắp 3-4 sẽ gây rung động nhẹ và cấp 6-7 làm chao đảo mặt đắt, chin động cấp 7 trở

<small>lên sẽ gây thiệt hại lớn</small>

Bảng 1.2: Bảng chuyên đổi tương đương giữa cúc thang động đất”

oP GORE Magnitude | JMA. Merkaly vane —

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Gia tốc cực đại của một trận động dat là gia tốc lớn nhất của chuyển động

<small>nên đất trong tận động đất đó. Gia tốc cực đại là đại lượng rất quan trọng, được,</small>

dùng trong tắt cả các tiêu chuẩn kháng chắn hiện nay,

Xác định chỉnh xác gia tốc cực đại ở một điểm nào dé là điều không dễ ding

<small>vi thiểu biểu đồ gia tốc động đất mạnh và vi inh da dạng của dao động địa chấn, Vi</small>

vây người ta thường sử dung các bing ghi gia tốc dao động nén đất đã có để thiết lập mối tương quan thống kê giữa các gia tốc cực đại trung bình và các đặc trưng

<small>khác của dong,</small>

Bảng 1.3: Bảng chuyển dite đình gia tốc nên sang cắp động at’!

<small>Tang ISK Tag</small>

SP | Dmgbsúenineg | COREE | Dinh nn oe

<small>v 90E8ồ— fv OnE a</small>

w 2003.006 vi 007

<small>wt Aeais—T—M nasuit shies ut 02530</small>

x Sizes x oan<sub>š sit x had</sub>

1.3.3. Ảnh hưởng của động đất đến bn đnh và độ bên của đập

- Khi xây ra động đất, do ảnh hướng của sóng địa chin, nén phải chịu các lực kéo, nén, xoắn, Kết quả, nên có thể bị lồn, nứt, hoặc bi phá hoại hồn tồn khơng

<small>đâm bảo cường độ, dẫn tới phát sinh ác vất nút trong dip, hoặc làm cho đập bịtghiêng, chuyển vị về phía hạ lưu. Tắt cả các hiện tượng trên làm cho đập bị n</small>

<small>định và bị hư hỏng.</small>

<small>- Khi động đất xây ra, do ảnh hưởng của sóng địa chắn, nên chưa bi phá hoại,</small>

cường độ vẫn đảm bảo nhưng đập và nền sẽ xuất hiện các phản ứng (chuyển vị, vận tốc, gia the), Như vây ứng suất chuyển vị tia dp sẽ bị thay đối dẫn ới vượt quá

<small>các tị số ứng suất, chuyển vịnh trước lúc xây ra động đất. Khi vượt quá ứng suất,chuyển bịới hạn cho phép thi đập sẽ bị mắt én định và phá hoại.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

đập khi xảy ra động đất. Ap lực nước, sóng phía thượng lưu tăng thêm do động đắt, thay đội tinh chất cia khối đất đó, hóa „ hóa lơng, chuyển bi, trượt đất hay

ác chuyển vị bé mat khác

<small>Do tác hai to lớn của động đất đối vớ sơng trình xây dựng nối chung và đập</small>

bê tông trọng lực nồi riêng, mà hiện nay kh thiết kế các cơng trình xây dụng nói

<small>chung và cơng tình thủy lợi nói riêng trong vùng có nguy cơ xây ra động đất ngườita da đưa ra nhiều phương pháp tỉnh toán cũng như các chỉ tết cắu tạo nhằm đảmbáo an toàn cho cơng trình.</small>

Hình 1.10. Vér gay trên uring chin tại dip Từ Bình Bạc Zipingpy) tại ink Ti inn ~ Trang Quốc

1.4, VỀ các chỉ iêu thiết kế đập bê tông

Các chỉ iêu thiết kế đặp bể tổng được quy định chỉ it và ey thể trong các tiêu chuẩn, quy chu <small>uy phạm như:</small>

= Quy chuẳn Việt Nam (QCVN 04 - 05 : 2012/BNN&PTNT) " - Tiêu chuẩn ngành (TCVN 9137-2012)!

<small>- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCVN 9386:2012) ©Giới hạn phạm vi nghiên cin</small>

"Nghiên cứu này di sâu vào nghiên cứu xác định mặt cắt đập bê tông trọng lực

<small>được xây dựng trên nên đá có cường độ đảm bảo. Các đặc trưng địa chất nền va cap</small>

động dit trong luận văn được giới hạn rong phạm vi qui định của tiêu chuẩn Việt

<small>Nam. Việc tính tốn xác định mặt cắt của đập bê tông được dựa trên những lý</small>

thuyết và phương pháp đang được ấp dụng phổ

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Vi XÁC ĐỊNH MAT CAT HỢP LÝ CUA DAP BÊ TONG TRONG LỰC

2.1.Cic tiêu chi để xác định mặt cắt hợp lý.

Tiêu chi để xác định mặt cắt hợp lý của đập bê tông trọng lực là đảm bảo các:

<small>yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế</small>

<small>2.1.1. Đảm bả yêu cầu kỳ thuật:</small>

2.1.1.1. Yêu câu về độ bên

<small>“Trong tính tốn xác định mặt cắt hợp lý của đập bê tông trong lực, đảm bio</small>

<small>yêu cầu về cường độ là vấn đề rit quan trong. Nó ảnh hướng trực tiếp tới sự lâm</small>

<small>việc an toàn của đập, nếu cường độ vượt quá giới hạn cho phép thi sẽ làm cho cơng</small>

<small>trình bị phá hoại. Tiêu chuẩn để xác định độ bền của vật liệu bê tông là cường độ</small>

<small>kéo và nén giới hạn (Ry, Ra). Tuy nhiên, vật liệu bê tơng có khả năng chịu nén lớnhơn nhiều so với chịu kéo, nên điều kiện bén thường do ứng suất kéo quyết định</small>

<small>Trong tính tốn, cin phải xét đến các trường hợp làm việc khác nhau cia</small>

đập, Vi dụ khi hồ đầy nước thì ứng suất kéo xuất hiện ở biên thượng lưu đập, cịn khi mới thi cơng xong và có động đất thì ứng suất kéo có thể xuất hiện ở biên hạ lưu

<small>2.1.12 Yêu cầu về dn định</small>

<small>Đảm bảo về én định chống trược: Do điều kiện làm việc là thường xuyên</small>

chịu tác dung của ấp lực nước dy ngang rất lớn, nên đập bé ting trọng lực có th bị

<small>mắt ổn định, lật, diy nỗi. Ở đây xét các đập bê tơng có chiều cao lớn (tên 60m),</small>

nên điều kiện chống đấy nổi được đảm bảo. Với đập bê tông trên nén đi, khi không chế ứng suất ở thượng và hạ lưu ở các mặt cắt ngang không vượt quá ứng suất cho

phép trong điều kiện lim việc bình thường thì điều kiện lật sẽ khơng xảy ra. Do đó.

khả năng mắt dn định đầu tiên cần xem xét là trượt theo mặt nào đó, Có thé mặt tiếp

<small>giáp giữa đập và nén, mat nằm trong nén, hay trong đập. Khi tính tốn cần căn cứvio các trường hợp làm việc cụ thể của hỗ chứa, chỉ tiêu cơ lý của địa chất, và cácđiều kiện khác để đảm bảo điều kign ôn định về chống trượt</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<small>tông trọng lực, mục tiêu chung của các nghiên cứu là nâng cao độ an toàn cho đập</small>

và giảm khối lượng xây dựng đập. Từ yêu cầu trên mà hình dang mặt cắt đập bé

<small>tơng trong lực thực tế khá da dang.</small>

<small>3.3.Tính tốn đập có mặt cắt cơ bản hình tam giác</small>

2.2.1, Hình dang mặt cắt cơ ban!”

Mit cắt cơ bản đùng để tinh tốn là mặt cắt có đạng hình tam giác ABC (hình 2.1), cổ chiều dii đơn vi Im tết điện ngang, chiều cao him), chiều rộng đáy là B, hình chiếu của mái thượng lưu lên mặt bằng là nB, của mái hạ lưu lên mặt bằng là

<small>(1-a)B, trong đó n<l, tinh toán với trường mực nước thugng lưu ngang đỉnh đập, hạlưu khơng có nước. Tai tong tinh tốn bao gồm trọng lượng bản thân G¡ áp lực</small>

nước nằm ngang và thing đứng tác dụng lên mái thượng lưu đặp là W1, W2; áp lực thắm tác dụng lên đáy đập Wo; được thể hiện chỉ tết như hình 2-1

<small>Wy A</small>

<small>Hình 2.1: Sơ dé tính tốn mặt cắt cơ bản dang tam giác</small>

Mặt cắt cơ bản được tính tốn theo ba điều kiện.

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<small>-Di kiện ôn định đảm bảo hệ số an toàn én định trượt trên mặt cắt nguyhiểm nhất, không nhỏ hơn tri số cho phép;</small>

<small>-Điều kiện ứng suất</small>

Thượng lưu: Khi hồ đầy nước không chế dé không xuất hiện ứng suất kéo ở mép thượng lưu hoặc cỗ xuất hiện ứng suất kéo nhưng ứng suất kéo nhỏ hon ứng

<small>suất kéo cho phép;</small>

He lưu: ứng suất chính nén ở mép hạ lưu khơng được vượt quả trị số ứng suất chính nén cho phép:

-Điễu kiện kinh tế : đảm bảo khối lượng công trình là nhỏ nhất; 2.2.2. Xác định bề rộng đây mặt cắt hình tam giác

Xác định B (bé rộng đáy mặt cắt hình tam giác) theo ba điều kiện ổn định,

<small>ứng suất, và kinh tế, từ ba điều kiện trên B hợp lý nhất được lựa chọn.</small>

2.2.2.1. Xác định chiều rộng day đập theo điều kiện ứng suất

<small>Ung suất theo phương thẳng đứng tác dung lên một mặt cắt ngang của đập cóthể xác định theo cơng thức nén lệch tâm.</small>

‘etl rong lượng tiếng cia nước và củ vật iu đấp đập:

gu: hệsố áp lực thắm còn lại do tác dung can trở của mang chẳng thắm

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<small>Từ biểu thức 2-2 và 2-3 thay vào công thức 2-1 xác định được ứng suấtthượng lưu và ứng suất hạ lưu của đập.</small>

<small>i, =h 7(—n)+yn2—n)~øy~ÿ</small>

Oy

<small>=nhẦy,~7—ny)+7-Khi hồ đẩy nước với điều kiện ứng stpháp ở mép thượng lưu ơ, =0 ta có:</small>

<small>Khối lượng cơng tình sẽ là nhỏ nhất khi biểu thức trong căn của công thức2-6 dat trị số cực đại, lắy đạo ham theo n và cho bằng khơng ta được:</small>

Tri số yy có thé lấy bằng 24 khi đồ n <small>0.2, suy ra mái thượng lưu có độdốc ngược, mặt cắt như vậy dẫn tới khó thi cơng, Ngồi ra cũng có thể phát sinh</small>

<small>ứng suất kéo trên mặt hạ lưu đập, trong trường hợp vừa thi công xong, hoặc khi thio</small>

cạn hồ để sửa chữa, din tối mặt hạ lưu đập có th bị nứt. Vậy mặt cắt đập sẽ bể nhất

<small>khi xuất phat từ điều kiện ứng suất là một tam giác có mái thượng lưu thẳng đứng(n=0). Trong trường hợp,chiều rộng bản đáy đập được xác định theo công thức.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<small>Với</small> tông của dip được xe định heo công thứ (2-8) và mặt cất cơ bản là

<small>„ mái thượng lưu thing đứng n=0, thì ứng suất tại mép biên thượng, hạ lưu</small>

của mật cắt đập có thé tính tốn theo các công thức sau: - Khi hồ diy nude: đ„ =0:0y =(7,~#Z)h = Khi hồ khơng có nước : đụ = Z/Ï;Ø, =O

<small>“Trong đồ : ø là ứng suất phía mép thượng lưu đập</small>

<small>là ứng suất phía mép hạ lưu đập.</small>

<small>“Từ công thức (2-8)với uy = 2.4 và dị =0,5 thì B =0,72h.</small>

Nếu ay = 0 thì B 0,66 . Vậy áp lực thắm có ảnh hướng tối chiều rộng B

<small>của đấy đập, cụ thế trong trường hợp khơng có áp lực thắm chiễu rộng B cña diy</small>

đập nhỏ hơn trường hợp có áp lực thắm dưới nén và khối lượng vật liệu lim đập có thể giảm khoảng từ 10 - 2596. Vi vay cần có các biện pháp cơng trình để giảm tối

<small>da áp lực thắm đưới đáy đập.</small>

2.2.2.2. Xúc định chic ring di đập theo điều Kiện én định trượt Điều kiện ti thiểu để đảm bảo ôn định của dip

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

Từ kết quả thu được ở trên dẫn tới kết luận như sau: Khi f>0,7 và áp lực

<small>thắm nhỏ thìrong B của diy đập do điều kiện cường độ quyết định, còn áp lựcthấm lớn thì B do điều kiện ơn định khống chế. Để quyết định lựa chọn chiều rộngBaaip hop lý, phải tihành tính tốn va so sánh cụ thể, Với nền đá c</small>

<small>sát nhỏ, để thỏa mãn điều kiện ổn định, chiều rộng B của diy đập phải tăng lên</small>

nhiều so với điều kiện cường độ, đồng thời mái thượng lưu nên làm nghiêng (n > 0)

<small>để lợi dung trong lượng nước ở phía trên mãi thượng lưu, ting cường Ổn định cho</small>

<small>đập. Tuy nhiên mái thượng lưu không nên q thoải vì khơng có lợi cho việc khơng.</small>

chế ứng suất kéo ở mặt thượng lưu đập. Căn cử vào tìm n vừa thỏa mãn điều kiện ứng suit ơ, =0, và điều kiện ôn định trên cơ sở cân bằng hai phương trình 2-6 và 2-11. sau khi biển đổi ta có phương trình 2-12

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

“rong đó: m,n, là các thơng số cin xác định theo điều kiện không chế về n định, độ bên và khối lượng đập là nhỏ nhất

<small>Hình 32 : Mặt cắt da giác đùng để tinh toán</small>

2.32.Củc bước xác định mặt cắt kinh tễ của đập bể tông trong lực -Giả thiết nhiều gi tị Š khác nhau.

<small>n , dựa vào đi</small>

<small>-Với mỗi giá ti lại giả thị ti kiện dn định ching</small>

trược K >[K], tinh được các giá trị m ứng với mỗi trị số n giả thiết lập đường quan

<small>hệ m= f{n) ứng với mỗi & ;</small>

<small>- Ứng với cặp m, nở bước 2 tiến hành tinh toán ứng suất chỉnh ở biện thượnglưu và lập đường quan hệ ơ ;= fin)</small>

<small>-Ứng với cặp m, n ở bước 2, tiến hành tính diện tích A của mặt cắt cơ bản và</small>

thiết lập đường quan hệ diện tích với hệ số mái thượng lưu S=f(n)

<small>Hình 2.3 : Cúc đường quan hệ A, m, 0°; = f(n) ứng với một giả trị của &</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

thiể) vừa thơa mãn yêu cầu ơn định, ứng suất vừa cho dign tích mặt cắt nhỏ nhất -Lần lượt làm lại các bước tỉnh cho các giá tị E khác nhau, thiết lip các đường quan hệ A, m, ở ; = f{n) ứng với mỗi giá trị khác nhau của š. Từ các đường

<small>quan hệ này chọn ra mộttổ hợp & n, m vừa thơa mãn yêu edu ơn định và ứng suất</small>

vừa cĩ dign teh mgt cắt đặp nhỏ nhất, Với tị số tim được xác định được mặt cắt kinh tế của đập,

Hinh 2.4: Tĩnh tộn chọn & n, m của mặt cắt da giác dip bê tơng trong lực .4.Áp dụng tính cho các đập cĩ chiễu cao khác nhau.

<small>24.1. Xác định pham vi nghiên cin</small>

<small>Việc tính tốn được thực hiện cho các dap tương ứng với điều kiện xây dựngở Việt Nam (đã xây dựng hoặc cĩ khả năng xây đựng). Giới hạn phạm vi nghiên</small>

<small>cứu như sau</small>

24.1.1. Chiều cao đập và hệ số an tồn với én định.

<small>“Tính tốn với các giá trị H =40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180 m</small>

“Trong đĩ phân cấp theo QCVN 04- 50 ; 20121

<small>-H>25270 m : đập cấp II, Ke=25</small>

<small>-H> 70100 m: đập cắp I, Ke = 1,30</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<small>-H> 100 m: đập cấp đặc biệt, Ke = 1,35</small>

3.4.1.2. Hệ sổ ma sát với nền.

<small>Đập bê tông trọng lực có chiều cao từ trung bình trở lên, được xây dựng trên</small>

nền đá có xử lý để đảm bảo hệ số ma sát giữa đập và nền đạt từ 0,5 trở lên, cụ thé ở

<small>dy xét với các giá tị 06 07; 08.</small>

2.4.1.3. Hệ số cột nước còn lại sai màn chống thắm (4).

Các đập bê tông tề nền đã đều được bổ tri màn chống thắm ở gin đầu mặt cắt để giảm áp lực thắm lên đáy dip, giảm lưu lượng thắm, t số a cho nghiền cứu này lấy giá trị trung bình là ø, = 0.5

<small>3.4.2. Tính tốn cho đập có mặt cắt hình tam giác</small>

24.2.1. Xác định chiều rộng diy đập thủa man đồng thải đu kiện dn định

<small>và ứng suất</small>

- Chiều rộng đáy đập theo điều kiện ứng suất Dựa vào công thức 2-6: #

-Chigu rộng day đập theo điều kiện ôn định

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<small>ứng với các giá trị K,, É, và ay ta tính được các giá tị C, D, E và từ đồ giải được.phương trình bậc hai với n.</small>

A lả diện tích mặt cắt ngang. Ap dụng công thức ta được kết quả như sau Bảng 2.1: B rộng diy mặt cit đập ứng với f= 0,5 và chiều cao h

lễ him) Ke c D E n Bim) | A(m)

Bing 3.2: B rộng diy mặt cắt đập ứng với f= 0 và chẫu cao h

<small>f him) Ke c D E a Bim) A(m)</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<small>Bang 2.3 : Bé rộng đáy mặt cắt đập ứng với ƒ = 0,7 và chiéu cao h</small>

f j him) | Ke c D n | Bom) | Am)

<small>Bảng 24 : Bé rong đúy mat cắt đập ing với f= 0,8 và chiéu cao h</small>

f j him) | Ke c D n | Bom) | Aa)

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

2) Với đập có mặt cit cơ bản dạng tam giác, để thoả mãn đồng thời 2 điều kiện ôn định và ứng suất thi trị số độ nghiêng mái thượng lưu được lựa chọn theo hệ

<small>số ma sit với nén () và chiều cao đập (h)</small>

-Nén đá cảng yếu (mị số f nhỏ) thì cảng phải làm mái thượng lưu thoải (n lớn) để tận dụng trong lượng khối nước phía trên mái thượng lưu làm tăng tính én

<small>định. Khi hệ số ma sit nén f=0,8, thì có thể lấy n= 0</small>

-Với mỗi nn đã xác định, trị số n cũng phụ thuộc vào chiều cao dip thông

<small>‘qua hệ số an tồn cho phép. Đập cảng cao thì tị số K, cảng phải lớn, do đó trị số ncũng phải tăng (xem hình 2-5)</small>

b) Với tri số n xác định để đồng thời thoả mãn điều kiện ôn định và ứng suất như đã nêu ở trên, và ứng với một loại nền xác định thì quan hệ giữa bề rộng đáy đập (B) và chiều cao (h) gần như theo quy luật tuyển tính (xem hình 2-6)

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<small>2.4.3, Tinh tốn cho đập có mặt cắt hình da giác.</small>

Hinh 2.7: Hình vẽ tính tốn mặt cắt đa giác

<small>Các bước tính tốn được thể hiện chỉ tiết ở mục 2.3</small>

<small>“Từ hình vẽ 2.7 thành lập cơng thúc tỉnh diện tích (A) của mặt cắt ngang.</small>

<small>ll.ĐH</small>

4 m+n(1~£} ] (2-13)

<sup>fa :</sup>

8 ~n(~)M +m = HẦm + n1—#)] 0-19)

<small>¬ _ X6 6dM,</small>

<small>Ứng suất biên thượng lưu = øị = 4°28 (2-15)</small>

<small>“Trong đó: SG = GÌ +G2 +W2 — With (tơng các lực thẳng đứng)</small>

MO (Ting mô men của các lục đối với trong âm mặt

"Hình 2.8: Sơ dé các ực tic dụng vào mặt cắt ính tốn

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<small>Lite ca 2y của e9 1xy ben</small>

<small>= dma y sind gH y, 0-H ny ha, HP [mend 2</small>pm tnd SF Hy +S ny 2a, Hi mond-S)]y

= 3H [mg +n(1~82, tn=#)y ca, Im+nd~2]z] (2-18)

<small>TT Ita+nd~6fy +nd=#z =a,[m+ng=g)|z.</small>

rere a on n non l(

<small>+ H —myy,[m=3n(~#)]~n(1~£} 7, [3m—nl—E)]- pny 3m</small>

3[m+nd=Ø} | xz,z [m+nd~@ +27

Điều kiện tối thiểu để dam bảo dn định của đập

K.W.=/S6 6320)

“Trong đó: fla hệ số ma sát giữa đập và nén

Ke là hệ số an toàn én định của đập, phụ thuộc vào chigu cao đập Từ công thức 2:21 tà có th vit lạ:

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

Ke ng—zy 2 -nl-E*) + qnll-£)

moL x (2-23)

“Tính tốn theo cơng thức đã thiết lập 6 trên được kết quả như bảng sau: Bảng 2.5 Thông số mặt cắt đập ứng với f= 0,5 và chidu cao h

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

2.5. Nhận xết các kết quả tinh tốn

<small>Tir kết quả tính tốn được ta có những nhận xét như sau:</small>

So sinh diện ích mặt cất A của mặt cất tam giác (các bằng 2-1 đến 2-4) và mặt cắt đa giác (các bảng 2-5 đến 2-8) tương ứng cho thấy về cơ bản trị số A theo mặt cắt da giấc nhỏ hơn so với mặt cắt am giác. Điễu này minh chứng cho tên

<small>“mặt cất kinh tẾ" được dành cho dang mặt cắt hình da gic. Tuy nhiên, với trường</small>

hợp nên tương đối yếu (F0,5) thì điều này khơng hồn toàn đúng nữa. Do vậy trong thực thé thiết kế các dang đập trên nén tương đối yêu, có thể không cin xét đến

<small>dang mặt cắt đa giác.</small>

2.6, Kết luận chương 2.

<small>Trong chương 2 đã tình bày cơ sở lý luận xác định kích thước mặt cắt đập</small>

bê lơng trọng lực thoả mãn đồng thời các yêu cầu v8 ổn định và độ bin cho hai dang mặt cất chỉnh: mặt cắt eo bản dạng tam giác và mặt cắt cơ bản dạng da “Tiến hành tính tốn cho thấy các đập với hệ số ma sát nén khác nhau, chiều cao đập

<small>khác nhau. Kết quả đạt được như sau:</small>

-Thiét lập được quan bệ n~f, h của đập có mặt cắt cơ bản hình tam giác ( hình 2-5) thoả mãn đồng thời điều kiện én định và độ bền. Kết quả tỉnh toán cho

<small>thấy nỀn đập căng yéu (nhỏ) thì cing phải tăng độ nghiêng mai thượng lưu để tận</small>

<small>dụng trọng lượng khối nước trên mái thượng lưu, làm tăng én định đập.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

“Tht lập được quan hệ Bf, hota đập có mặt cắt cơ bản li hình tam giác (hình 2-6). Có thé thấy là ứng với 1 giá trị của f, quan hệ B~h gần như là tuyến tính.

<small>- Xác định được các tị số & m,n hep lý cho các đập có chiều cao khác nhau,</small>

trên nn có hệ số ma sắt khác nhau (bảng 2-5 đến bảng 2-8), làm cơ sở để lựa chọn

<small>nhanh bình dang và kích thước mặt cắt trong giai đoạn thiết ké sơ bộ đập.</small>

- Tứ kết quả tỉnh toán cho 2 dang mặt cắt (tam giác và đa giác) cho thấy về co bản dạng mặt cắt đa giác cho diện ích mặt cắt nhỏ hơn khí thoả mãn đồng thời điều kiện ẫn định và độ bin, Tuy nhiên điều kiện này chỉ xét trên mặt cất tiếp giáp gila

<small>đập vi nên. Trong phần tính tốn tiếp theo cin phải xét đến mặt ct ngang khác, đặc</small>

biệt là tại các vị trí thay đổi hệ số mái, vị trí giảm yếu của mặt cắt

</div>

×