Thiết kế đập đất đồng chất có tường nghiêng mềm

PHẦN I : NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚN. Đề bài: -Thiết kế đập BTTL theo phương pháp hệ số kháng. -Thiết kế đập đá có tường lõi mềm. -Thiết kế đập đồng chất có tường nghiêng và chân khay. Sinh viên: Nguyễn Trung Kiên. Ngày giao:…. /…../2008. Ngày nộp:…/…./2008. I/ Số liệu ban đầu. 1.1.Tài liệu địa chất: Loại đất: g0 (T/m3) ga (T/m3) {s} (T/m2) T (m) k1 (m/ngđêm) k2 (m/ngđêm) k3 (m/ngđêm) 1,52 1,7 0,8 ∞ 10-1 q S1 (m) S2 (m) S3 (m) C (T/m2) f t (m) 23 1,8 2,5 1,5 1 0,7 k1-Hệ số thấm của đất nền.k2-Hệ số thấm của đập. k3-Hệ số thấm của tường. 1.2.Tài liệu về thuỷ văn: Mực nước TL H1(m) Mực nước HL Chiều cao sóng Hs(m) Bước sóng TB l (m) Hệ số thấm a1 30 0 3 14 0,5 II.Yêu cầu: STT Công Việc Tiến độ (tuần) Thực hiện 1 Thiết kế mặt cắt của đập 2 Xác định kích thước của tường 3 Xác định lưu lượng thấm và đường bão hoà của đập và nền. 4 Kiểm tra ổn định của đập: -Kiểm tra ổn định trượt phẳng. -Kiểm tra ổn định lật. -Kiểm tra ổn định trượt của mái dốc theo phương pháp trượt cung tròn. PHẦN II : NỘI DUNG TÍNH TOÁN. CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT ĐỒNG CHẤT CÓ TƯỜNG NGHIÊNG MỀM. I. Cơ sở lý luận. 1. Sơ đồ tính.(Hình 1.1) Trong đó: + d: độ vượt cao của đỉnh so với mực nước dâng bình thường và mực nước lũ. + B: chiều rộng đỉnh đập được xác định theo yêu cầu giao thông( 3-5 m). + m1, m2: mái dốc thưọng lưu và hạ lưu đập. + xoy : hệ trục toạ độ giả định khi tính toán thấm. 2. Lý thuyết đập đất đồng chất có tường nghiêng mềm. a) Khái niệm: Đập đất là loại đập được cấu tạo từ loại đất có khả năng chịu được ổn định nhờ trọng lượng bản thân. Đặc điểm của đập đất là cho dòng thấm chảy qua. b) Nguyên tắc và các bước thiết kế đập đất. +. Nguyên tắc: Đập và nên phải ổn định trong mọi điều kiện làm việc. Thấm qua nền và thấm qua thân đập không tiêu hao cột nước qua lớn, không xói ngầm, nước thấm qua thân không làm hư hỏng đập Đập phải đủ cao, phải có công trình tháo lũ đảm bảo hệ thống làm việc an toàn Có thiết bị bảo vệ mái đập chống tác hại của sóng, gió, mưa, nhiệt độ… Giá thành đập và kinh phi quản lý rẻ nhất. Việc lựa chọn các loại đập, cấu tạo các bộ phận thời gia và phương pháp thi công phải dựa vào tình hình hệ thống công trình. +. Các bước thiết kế: So sánh lựa chọn các loại đập Xác định các kích thước chủ yếu các bộ phận của đập Tính toán thấm ổn định và độ lún Chọn cấu tạo chi tiết các bộ phận Tính toán khối lượng công trình và nhân công. (*) Tính toán thấm qua đập đất. (*) Phương trình của đường bão hoà: II. Ung dụng. (*)Xác định các kích thước cơ bản của đập : 1.Cao trình đỉnh đập : CTĐĐ = CTMN_dâng bình thường + d Hoặc : CTĐĐ = CTMN_lũ + d’ Trong đó : d , d’ - độ vượt cao của đỉnh đập so với MN_dâng và MN_lũ Ta chọn d=2m với cấp công trình là cấp 1. CTĐĐ = 30 + 2 = 32 m . 2.Chiều rộng đỉnh đập : Chiều rộng đỉnh đập được xác định theo yêu cầu cấu tạo , giao thông nhưng bề rộng nhỏ nhất phải ³ 3 ¸ 5 m . Lấy chiều rộng đỉnh đập : B = 5 m 3.Mái đập : Độ dốc mái đập phụ thuộc vào chiều cao đập , loại đất đắp , tính chất nền . Sơ bộ chọn mái dốc đập như sau : Khi H = 30 m < 40 m thì : Mái thượng lưu m = 0,05.H + 2 = 3,5 Mái hạ lưu m1 = 0,05.H + 1,5 = 3 Vậy ta chọn m=3.5; m1=3.Ta tính toán cho trường hợp mái dốc không đổi và không có bậc cơ. (*)Xác định kích thước của tường nghiêng và chân khay: Kích thước tường nghiêng: Chọn bề dày t1 = 1 m t2 = 0,1.H = 0,1.30 = 3 m ,chọn t2 = 3 m Kích thước chân khay: Chân khay có bề dày không thay đổi t = t2 = 2 m Chiều cao chân khay : T bằng chiều sâu từ chân đập đến tầng không thấm nước : T = ∞ m : lấy T= 10m Mặt cắt ngang đập như hình vẽ: (*). Tính toán lưu lượng thấm qua đập và nền : Trường hợp đập có tường nghiêng và chân khay,theo tính chất liên tục của dòng chảy ta thiết lập công thức tính lưu lượng như sau : Theo giáo trình Thuỷ Công Trong đó : m – mái dốc đập thượng lưu ( m = 3,5) h1 – mực nước thượng lưu ( h1 = 30m ) q – lưu lượng thấm qua đập tính cho 1 m dài ( m/s) K – hệ số thấm của đập ( K = 0,1m/24h) k0 : hệ số thấm của tường (k0 = 0,001 m/24h) δ : chiều dày trung bình của tường δ = 2 m m1 – mái dốc hạ lưu đập ( m1 = 3 ) T : chiều dày tầng không thấm T = 10 m Giải 2 phương trình trên ta tìm được : q , h3 q = 0.39 m/ngđ = 4.47.10-6 m/s ; h3 = 2,70 m -)Đường bão hoà Ta có q = Đường bão hoà như hình vẽ : (*)Xác định các lực tác dụng lên đập:Tính cho một mét dài đập 1)Áp lực thuỷ tĩnh : Tính cho một mét dài tường Thành phần lực thuỷ tĩnh lớn nhất tại đáy: P = γ.H = 30 T/m2 W1 = P.H/2 = 30.30/2 = 450 T e = H/3 = 9.3m Áp lực nước tác dụng trên mái dốc : W2 = Vn.gn = 30*9.3*30*1/2 = 3656 T áp lực đẩy nổi : W3 = 0,5.30.(30.3 + 5 + 30.3)/2 = 1387.5 T Trọng lượng bản thân đập : G1 = 32.3.32.1,45/2 = 2227.2 T G2 = 32.5.1,45 = 232 T G3 = 32.3.32.1,45/2 = 2227.2 T Tổng trọng lượng : G = 4686.4 T 2)Tải trọng sóng tác dụng lên đập : Sơ đồ tính áp lực sóng lên công trình dạng mái nghiêng: Tải trọng sóng tác dụng lên đập dạng mái nghiêng được xác định theo công thức: Trong đó: g-Trọng lượng riêng của nước (g=1T/m3). h=2,5m-Chiều cao sóng. -áp lực sóng tuơng đối lớn nhất trên điểm 2 theo bảng 2.5 với h=2,5mÞ=1,9. knb-Hệ số xác định theo bảng 2.4 với ta có knb=0,85. kno-Hệ số xác định Vậy thay vào công thức 2-4 ta có Pd=4,8T/m2. Xác định tung độ z2: (2-5). Trong đó: A= B= Thay A, B và m=3 vào công thức 2-5 ta có z2= 2,55m. Xác định các khoảng cách li: l1=0,0125La ;l2=0,0265La ; l3=0,0325La ; l4=0,0675La (2-6). Với La= Thay La vào hệ thống công thức 2-6 ta có l1=0,312m; l2=0,662m ; l3=0,812m; l4=1,685m. (*)Kiểm tra ổn định của đập : 1)Kiểm tra ổn định trượt phẳng: Tổng lực giữ : Pgiữ = (G + W2 – W3 + 2.Pd.cosα).0,7 = (4686.4 + 3656 – 1387.5 + 2*4,75.cos18,43 ).0,7 = 4281.02 T Tổng lực gây trượt : Ptr = W1 + 2.Pd.sinα = 392 + 2.4,75.sin18,43 = 401.1 T Hệ số ổn định trượt : Ktr = Vậy đập ổn đinh trượt 2)Kiểm tra ổn định lật : Tổng mô men giữ : Mgiữ = G1.e1 + G2.e2 + G3.e3 + W2.e4 = 278385 Tm Tổng mô men lật : Mlật = W1.e5 + W3.e6 = 65298 Tm Hệ số ổn định lật Kl = Vậy công trình đảm bảo điều kiện ổn định lật. 3) Kiểm tra trượt cung tròn trên mái dốc: Để kiểm tra điều kiện trên ta phải xác định tâm trượt và bán kính cung trượt. a.Xác định tâm trượt. Tại K là trung điểm mái dốc ta kẻ một đường với mái dốc đập một góc 850 và một đường thẳng đứng. Tâm trượt nguy hiểm nhất nằm trong vùng dẻ quạt giới hạn bởi 2 cung R1=H=8,442m và R2=2,3H=19,417m. Sau đó ta chọn một tâm O như hình vẽ sau: b.Xác định bán kính cung trượt. Chọn t/H =0,25 và m=2,5 ta có: R/H=(2,3¸3) ÞR=(19,4166¸25,326)m. Vậy ta chọn R=21m. c.Công thức kiểm tra điều kiện ổn định trượt là: K= Trong đó : K- Hệ số ổn định trượt, với đê mái nghiêng K >1,3. R=21m-Bán kính cung trượt. Ci-Lực dính của đất lấy theo quy định trạng thái giới hạn I.(Ta chọn Ci=1,5T/m2). ji-Góc nội ma sát lấy theo quy định trạng thái giới hạn I.(Ta chọn ji=230). li-Chiều dài đoạn cung trượt tròn của phân tố thứ i. ai-Gradien của đường đáy phân tố thứ i. H-Ngoại lực tối đa theo phương ngang (áp lực sóng, áp lực thuỷ tĩnh...). a-Cánh tay đòn của ngoại lực. W’-Tổng trọng lượng thực của phân tố thứ i. Wi- Tổng trọng lượng hữu hiệu của phân tố chia nhỏ thứ i . Ta chia nhỏ phạm vi cung trượt làm 5 mảnh nhỏ có bề rộng như nhau.Dựa vào hình vẽ ta xác định được a1=360; a2=150; a3=50; a4=260; a5=510.Trong tính toán ta coi như bỏ qua áp lực sóng (vì áp lực này gây ổn định hơn) , áp lực thuỷ tĩnh phân bố hình tam giác khi tham gia vào ổn định làm đê càng ổn định vì vậy giá trị ở mẫu của thành phần này mang giá trị âm. Coi đất nền và cát có g=1,8T/m3.Ta coi Ci =0; ji=450 tại vị trí cung trượt đi qua phần đất của mảnh5.Xét các lực tác dụng lên mảnh thứ 5 như sau: Tổng trọng lượng bản thân (hữu hiệu) là: W5==2,5.7,85+4,7.(2,5-1,025)+21,73.(2,2-1,025) +6,4.(1,8-1,025)=59T. Tổng trọng lượng thực là: W’=2,5.7,85+4,7.2,5+21,73.2,2+6,4.1,8=90,7T. Chiều dài cung tròn trong đoạn 5 là: l5=a5.p.R/180=51. p.21/180=18,7m. Þ W5.sin51=44,297T. Và tương tự với các mảnh còn lại dựa vào mặt cắt ta tính toán như bảng sau: Mảnh Ci(T/m2) li(m) W’(T) W(T) a j H(T) a(m) R(m) Tử số Mẫu số 1 1.5 13.2 56 26 36 23 24 12 21 23 15 2 1.5 115 115 53 15 23 21 57 13.8 3 1.5 1.83 161 78 5 23 21 6.2 6.8 4 1.5 9.53 172 87 26 23 21 35 38.1 5 0 18.7 90.6 57 51 45 21 44 44.3 Nhận xét : Ta thấy 2 mảnh 1 và 2 có xu thế giữ cho đê ổn định hơn tức là nó không có lực gây trượt .Vì vậy các số hạng tham gia ở mẫu của mảnh 1 và 2 mang dấu âm. Mặt khác lực ngang H giữ cho đoạn đập ổn định lên mang dấu âm. Vậy ta có : K= Vậy đoạn đê tính toán đảm bảo ổn dịnh trượt cung tròn. CHƯƠNG2:THIẾT KẾ ĐẬP BÊTÔNG TRỌNG LỰC. I. Cơ sở lý luận. 1. Sơ đồ tính. (Hình 2.1) Trong đó: H : mực nước thượng lưu. B: bề rộng đáy đập. b : bề rộng đỉnh đập. S1 , S2: chiều cao 2 hàng cừ. T: chiều sâu tầng không thấm. 2. Lý thuyết đập bê tông trọng lực. a) Khái niệm chung. Đập trọng lực là loại đập mà sự ổn định chủ yếu dựa vào trọng lượng bản thân của nó. Trọng lượng đập giữ cho đập không bị đẩy nổi, trượt và lật. Đập bê tông trọng lực có khối lượng lớn nên không lợi dụng hết được khả năng làm việc của vật liệu. Vì vậy vật liệu xây dựng đập không có yêu cầu cao như bê tông , không cần mác cao, một phần đập có thể dùng bằng đá… Để đảm bảo tính ổn địhh cao người ta xây dựng đập bằng bê tông nên có thể gọi đập bê tông trọng lực. b) Thiết kế mặt cắt ngang của đập bê tông trọng lực. Mặt cắt ngang kinh tế của đập là mặt cắt ngang có chiều rộng nhỏ nhất và thoả mãn ba điều kiện: + Điều kiện ổn định: đảm bảo hện số an toàn ổn định trượt trên mặt cắt nguy hiểm nhất phải lớn hơn trị số cho phép. + Điều kiện ứng suất: khống chế không để xuất hiện ứng suất kéo ở mép thượng lưu hoặc có xuất hiện phải nhỏ hơn trị số cho phép + Điều khiện về kinh tế: đảm bảo điều kiện khối lượng công trình là nhỏ nhất. (*)Xác định bề dày đế đập theo điều kiện ứng suất: Dựa vào sơ đồ lực tác dụng vào đập và quá trình biến đổi toán học, ta có công thức xác định chiều rộng b như sau: , khi bmin=> n= (*)Xác định chiều rộng đáy đập theo điều kiện ổn định trượt. Từ đó ta xác định được chiều rộng đáy đập theo công thức sau: Trong đó: + f: hệ số ma sát giữa đập và đất nền + Kc: hệ số an toàn ổn định của đập + : tổng các lực tác dụng lên mặt cắt. c) Tính toán ổn định trượt, lật của đập dọc theo nền. II. Ưng dụng: 1. Số liệu : -Mực nước thượng lưu : H1 = 30m -Mực nước hạ lưu : H2 = 0 -Trọng lượng riêng của tường : gđ = 2,3m3 -Hệ số thấm của nền : Kn = 10-1 cm/s -Lực dính : C = 1,0 T/m2 -Hệ số ma sát f=0,7 -Chiều sâu tầng không thấm : ∞ m -Chiều sâu cừ giữa: 2,5m. 2. Tính toán. (*)Xác định bề dày của đập :Ta thiết kế cho đập trọng lực tràn nước . a. Cao trình đỉnh đập : CTĐĐ = MNTL => CTĐĐ = 30 m b. Xác định chiều rộng của đập theo điều kiện ứng suất và điều kiện trượt. Mặt cắt thân đập dạng tam giác có chiều cao là 30 m và chiều rộng đáy là B hình chiếu mái thượng lưu là nB ,hình chiếu mái hạ lưu là (1-n)B.Có n=1-=>n=- 0.1.Vì n=- 0,1 nghĩa là mái dốc thượng lưu đập có độ dốc ngược ,gây khó khăn cho việc thi công ,mặt khác có thể phát sinh ứng suất kéo trên mặt hạ lưu,do đó lấy n=0. Vậy chiều rộng đáy đập tính theo công thức sau: (lấy a1=0,5)ÞB=0,77h. =>B=24m.Và thoả mãn ổn định trựơt vì BÎ[0,87.h;0,7.h]. c. Mái dốc thân đập : Mái dốc đập thượng lưu : m0 = 0 Mái dốc đập hạ lưu : m1 = 0,55 d. Xác định ứng suất của đập. ưng suất theo phương thẳng đứng tác dụng lên một mặt cắt ngang của đập có thể xác định theo công thức nén lệch tâm Trong đó:  SV= W2+G- Wt W2:áp lực nước thẳng đứng tác dụng lên mái đập thượng lưu (=0) G:Trọng lượng bản thân công trình Wt :áp lực đẩy nổi dưới đáy đập a1 :Hệ số áp lực thấm còn lại do tác dụng cản trở của màng chống thấm (=0.5) g1 :Trọng lượng riêng của vật liệu làm thân đập (=2,3T/m3) g :Trọng lượng riêng của nước (=1T/m3) Thay số ta có SG=1208,5 T SM0= 6989,5 T.mVậy ứng suất theo phương thẳng đứng tác dụng lên mặt cắt đập là: Thay số vào ta có s= smax= 123,16 T/m2 smin=- 2.45 T/m2 Các giá trị trên đều nhỏ hơn cường độ tính toán của bê tông về khả năng chịu kéo và nén. e. Kiểm tra lại điều kiện ổn định trượt của đập. Ta có điều kiện ổn định trượt của đập là: Trong đó  f:Hệ số ma sát giữa đập và nền(=0.7) Kc:Hệ số an toàn ổn định của đập (=1) SG:Tổng các lực tác dụng lên mặt cắt  W1:áp lực nước nằm ngang tác dụng lên mái đập thượng lưu =>W1=450 TTa có: SG= G- Wt Trong đó:  G:Trọng lượng bản thân công trình: G=1/2.(b+B).H.gđ=1/2*(10+24)*30*2.3=1020 T. Wt: áp lực đẩy nổi dưới đáy đập  a1 :Hệ số áp lực thấm còn lại do tác dụng cản trở của màng chống thấm (=0.5) =>Wt=1/2*24*30*1*0,5=180 TVậy: SG= G- Wt=1020-180=840 T.ÞTa có : W1=450T<f.SG=0,7.840=588T. Đập là ổn định với kích thước trên . (*)Xác định lưu lượng thấm qua đáy đập theo phương pháp hệ số sức kháng. Đây là phương pháp gần đúng để xác định lưu lượng thấm qua đáy đập.Trong thực tế xây dựng các đoạn thẳng đường viền có thể chia làm 3 bộ phận: -Bộ phận cửa vào có cừ thượng lưu. -Bộ phận giữa thường có cừ. -Bộ phận cửa ra có cừ hạ lưu. Khi đó lưu lượng thấm qua đập được xác định theo công thức sau: (1-1). Trong đó: H-Độ chênh cột nước trên các đoạn đường viền.(H=44m). k-Hệ số thấm. (k=0,01 m/ngđ). xc-Hệ số sức kháng của cừ. xv-Hệ số sức kháng bộ phận cửa vào. xr-Hệ số sức kháng bộ phận cửa ra. xn’ xn’’ -Hệ số sức kháng bộ phận nằm ngang. Trong trường hợp tổng quát ta có: xc= ; xv=xr= Với: S1=1,8 m ; S2=2,5m T1 ;T2 ;T Lần lượt là chiều sâu tầng thấm ở sân trước ,sân sau và thượng lưu. a1; xb Lần lượt là chiều cao bậc và hệ số sức kháng của bậc. Theo giả thiết ta chọn công trình không có bậc a1=a2= 0; và T=T1=T2=∞ m. Ta có sơ đồ tính như sau: Thay các giá trị trên vào công thức trên ta có: xc=0,56; xv=xr=0.83 ; xn=3,37. Þ Thay số ta có q=9,24.10-2 m2/ngđ. Vậy qua tính toán ta có lưu lượng thấm qua nền công trình là q=9,24.10-7m3/ngđ. (*).Xác định tải trọng tác dụng lên đập. Tải trọng tác dụng lên đập gồm có : Tải trọng bản thân , tải trọng sóng, áp lực nước áp lực đẩy nổi. a. Xác định tải trọng sóng tác dụng lên đập dạng tường đứng. Tải trọng ngang lớn nhất tác dụng lên công trình là: Mô men lớn nhất tác dụng lên công trình là: Trong đó: km;kd- Là hệ số phụ thuộc vào tỷ số và được tra theo bảng 2.5 giáo trình thuỷ công .Với =0.214 và =0.1 ta có km=0,25 ; kd=0,11. l-Chiều dài sóng (l=14m). h=3 m-Chiều cao sóng. H=30m-Chiều cao cột nước thượng lưu. g=1T/m3-trọng lượng riêng của nứơc. Thay số vào các công thức ta có Pmax=114,4T; Mmax=3870Tm. b.Xác định tải trọng bản thân, áp lực nước, áp lực đẩy nổi. Các tải trọng này được tính toán ở phần trên .Vậy ta có sơ đồ lực như sau: (*).Tính toán ổn định công trình. a.Xác định ổn định trượt của công trình. Do việc xác định bề rộng đập thoả mãn điều kiện trượt phẳng. Tuy nhiên công trình có thêm cừ càng làm tăng ổn định. Vậy ta không cần kiểm tra điều kiện này. b.Tính toán ổn định lật của công trình quanh điểm A. Từ sơ đồ lực như trên ta có: Tổng mô men giữ là: Mg=968*29+1161,6*16=46657,6Tm. Tổng mô men lật là: Ml=968*14,67+347*22,67+3870=25937,05Tm. Hệ số ổn định lật là: KL= Vậy công trình đảm bảo ổn định lật. CHƯƠNG III : THIẾT KẾ ĐẬP ĐÁ CÓ TƯỜNG LÕI MỀM. I. Cơ sở lý luận. 1. Sơ đồ tính.(Hình 3.1) 2. Lý thuyết đập đá có tường lõi mềm. a) Khái niệm chung. Đập đá là loại đập được xây dựng bằng đá. Đá được đổ tự do hoặc được xây khan không cần chất kết dính. Đây là một loại đập được xây dựng ở những nơi có nhiều đấ giao thông thuận lợi. Những đập được xây dựng bằng đá theo một trình tự nhất định gọi là đập đá xây khan. Đập đá có tường lõi mềm là dùng hình thức chống thấm bằng lõi đất mềm, mặt trước mặt sau tường lõi đều phảI làm tầng lọc ngược để chống thấm và xói ngầm. b) Thấm qua đập đá có lõi giữa. Khi tính thấm qua đập đá có lõi giữa ngưòi ta giả thiết rằng mực nứơc thượng lưu kéo dài tới mép của lõi giữa, tức là tổn thất cột nước trong phần đá đổ trước lõi giữa là không đáng kể. Khi tính thấm chỉ xét dòng thấm qua lõi, dựa vào lưới thấm qua lõi để tính. Khi H1/L < 0.5 có thể xác định theo ct: Gradien của dòng thấm khi ra ở mép thượng lưu: Jt=sin; JP= sin.tg=> J = sin/cos : góc đường dòng tạo với mặt hạ lưu tại điểm đang xét. Lưu lưọng thấm qua lõi được xác định theo công thức: Q= k1. K1 : hệ số thấm của lõi : diện tích của biểu đồ J. II. Ung dụng. (*) Xác định các kích thước cơ bản của đập : 1.Cao trình đỉnh đập : CTĐĐ = CTMN_dâng bình thường + d Hoặc : CTĐĐ = CTMN_lũ + d’ Trong đó : d , d’ - độ vượt cao của đỉnh đập so với MN_dâng và MN_lũ Ta chọn d=2m với cấp công trình là cấp 1. CTĐĐ = 30 + 2 = 32 m . 2.Chiều rộng đỉnh đập : Chiều rộng đỉnh đập được xác định theo yêu cầu cấu tạo , giao thông B = 0.1 H Lấy chiều rộng đỉnh đập : B = 5 m 3.Mái đập : Độ dốc mái đập phụ thuộc vào chiều cao đập , loại đất đắp , tính chất nền . Sơ bộ chọn mái dốc đập như sau : Khi H = 30 m: Mái thượng lưu m = 2.5 Mái hạ lưu m1 = 1.5 Ta tính toán cho trường hợp mái dốc không đổi và không có bậc cơ. 4.Xác định kích thước của tường lõi. Chọn bề dày blõi = 3 m Chọn bề dày llõi = 5 m Mặt cắt ngang đập như hình vẽ: (*). Tính toán lưu lượng thấm qua đập : Mục đích chủ yếu tính thấm qua đập đá là xác định lưu lượng thấm qua tương lõi. Do môi trường đá đổ có khe rỗng đá lớn cho nên sự chuyển động của nước không tuân theo định luật Đacxy dòng thấm qua đá là dòng chảy rối có thể tính gần đúng theo công thức của Pa vơ lốp ki sơ đồ tính như hình vẽ trên. Ta có phương trình lưu lượng thấm như sau : =1.95m Trong đó : Khi hạ lưu đập không có nước H2 =0 lưu lượng được tính gần đúng theo công thức : Q= k1. =0.001*250=0.25m/24h (*)Xác định các lực tác dụng lên đập:Tính cho một mét dài đập 1)Áp lực thuỷ tĩnh : Tính cho một mét dài tường Thành phần lực thuỷ tĩnh lớn nhất tại đáy: P = γ.H = 30 T/m2 W1 = P.H/2 = 30.30/2 = 450 T e = H/3 = 10m Áp lực nước tác dụng trên mái dốc : W2 = Vn.gn = 30*10*30*1/2 = 4500 T áp lực đẩy nổi : W3 = 0,5.30.(30.3 + 5 + 30.2,5)/2 = 1365 T Trọng lượng bản thân đập : G1 = 1957.5 T G2 = 217.5 T G3 = 1631.25 T Tổng trọng lượng : G = 3806.25 T 2)Tải trọng sóng tác dụng lên đập : Sơ đồ tính áp lực sóng lên công trình dạng mái nghiêng: Tải trọng sóng tác dụng lên đập dạng mái nghiêng được xác định theo công thức: (2-4). Trong đó: g-Trọng lượng riêng của nước (g=1T/m3). h=2,5m-Chiều cao sóng. -áp lực sóng tuơng đối lớn nhất trên điểm 2 theo bảng 2.5 với h=2,5mÞ=1,9. knb-Hệ số xác định theo bảng 2.4 với ta có knb=0,85. kno-Hệ số xác định theo công thức: Vậy thay vào công thức 2-4 ta có Pd=4,75T/m2. Xác định tung độ z2: (2-5). Trong đó: A= B= Thay A, B và m=3 vào công thức 2-5 ta có z2= 2,55m. Xác định các khoảng cách li: l1=0,0125La ;l2=0,0265La ; l3=0,0325La ; l4=0,0675La (2-6). Với La= Thay La vào hệ thống công thức 2-6 ta có l1=0,312m; l2=0,662m ; l3=0,812m; l4=1,685m. IV)Kiểm tra ổn định của đậpViệc kiểm tra ổn định của đập tương tự như đập đất đồng chất do đó ở đây ta không tính lại nữa.(do đậpcó trọng lượng lớn hơn đập đât và có áp lực đẩy nổi nhỏ hơn do co hệ số rỗng lớnnên ta coi là an toàn và không cân kiểm tra).