Đồ án môn học thiết kế đập đất đồ án môn học thủy công

Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

MỤC LỤC
A . TÀI LIỆU CHO TRƯỚC :....................................................................................3
I. Nhiệm vụ cơng trình :..............................................................................................3
1. Cấp nước tới cho 2650 ha ruộng đất canh tác.......................................................3
2. Cấp nước sinh hoạt cho 5000 hộ dân....................................................................3
3. Kết hợp ni cá ở lịng, tạo cảnh quan mơi trường, sinh thái và phục vụ du lịch.
.....................................................................................................................................3
II. Các cơng trình chủ yếu ở khu đầu mối :.................................................................3
1. Một đập chính ngăn sông......................................................................................3
2. Một đường tràn tháo lũ.........................................................................................3
3. Một cống đặt dưới đập để lấy nước......................................................................3
2. Địa chất.................................................................................................................3
3. Vật liệu xây dựng..................................................................................................3
4. Đặc trưng hồ chứa và các thông số kỹ thuật:........................................................5
B . NỘI DUNG THIẾT KẾ........................................................................................6
Phần 1: Thuyết minh...................................................................................................6
Phần 2: Bản vẽ...........................................................................................................6
PHẦN 1: THUYẾT MINH.........................................................................................7
CHƯƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG...............................................................7
I. Nhiệm vụ của cơng trình:........................................................................................7
II. Chọn tuyến đập:.....................................................................................................7
III. Chọn loại đập:.......................................................................................................7
IV.Cấp cơng trình và các chỉ tiêu thiết kế:..................................................................8
1. Cấp cơng trình:.....................................................................................................8
2. Chỉ tiêu thiết kế:....................................................................................................8
CHƯƠNG 2. CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT..............................10
I. Đỉnh đập:...............................................................................................................10

1. Cao trình đỉnh đập:.............................................................................................10
2. Bề rộng đỉnh đập:................................................................................................15
II. Mái đập và cơ:......................................................................................................15
1. Mái đập:..............................................................................................................15
2. Cơ đập:................................................................................................................16
III. Thiết bị chống thấm............................................................................................16
1. Chọn sơ bộ kích thước ban đầu:.........................................................................16
IV. Thiết bị thốt nước thân đập...............................................................................17
1. Đoạn lịng sơng:..................................................................................................17
Hình 1.....................................................................................................................18
2. Đoạn sườn đồi.....................................................................................................18
Hình 2.....................................................................................................................18
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP VÀ NỀN......................................19
I. Nhiệm vụ và các trường hợp tính tốn:.................................................................19
1. Nhiệm vụ tính tốn:............................................................................................19
2. Các trường hợp tính tốn:...................................................................................19
II. Tính thấm cho mặt cắt lịng sơng.........................................................................20
III. Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi :........................................................................22

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 1

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN MÁI ĐẬP....................................................................25
I. Trường hợp tính tốn.............................................................................................25
1. Cho mái hạ lưu....................................................................................................25
2. Cho mái thượng lưu............................................................................................25
II. Tính tốn ổn định mái bằng phương pháp cung trượt..........................................25
1. Tìm vùng có tâm trượt nguy hiểm......................................................................25
2. Xác định hệ số an toàn K cho một cung trượt bất kỳ.........................................27
3) Đánh giá tính hợp lý của mái:............................................................................33
CHƯƠNG 5. CẤU TẠO CHI TIẾT........................................................................34
I. Đỉnh đập................................................................................................................34
II. Bảo vệ mái đập...................................................................................................34
1. Mái thượng lưu...................................................................................................34
2. Mái hạ lưu:..........................................................................................................35
III. NỐI TIẾP ĐẬP VỚI NỀN VÀ BỜ....................................................................35
1. Nối tiếp đập với nền............................................................................................35
2. Nối tiếp đập với bờ.............................................................................................35
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN.......................................................................................36

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 2

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THUỶ CÔNG
SỐ ĐỀ : 2-A

A . TÀI LIỆU CHO TRƯỚC :
I. Nhiệm vụ cơng trình :
Hồ chứa nước H trên sông S đảm nhận các nhiệm vụ sau đây:

1. Cấp nước tới cho 2650 ha ruộng đất canh tác
2. Cấp nước sinh hoạt cho 5000 hộ dân
3. Kết hợp ni cá ở lịng, tạo cảnh quan mơi trường, sinh thái và phục vụ du
lịch.
II. Các cơng trình chủ yếu ở khu đầu mối :

1. Một đập chính ngăn sơng.
2. Một đường tràn tháo lũ.
3. Một cống đặt dưới đập để lấy nước.
III. Tóm tắt một số tài liệu cơ bản :

1. Địa hình

-Cho bình đồ vùng tuyến đập

2. Địa chất

-Cho mặt cắt địa chất dọc tuyến đập ; chỉ tiêu cơ lý ở của lớp bồi tích lịng sơng cho
ở bảng 1. Tầng đá gốc rắn trắc , mức độ nứt nẻ trung bình . lớp phong hố dầy 0,51m

3. Vật liệu xây dựng

a) Đất : Xung quanh vị trí đập có các bãi vật liệu:

+ A ( trữ lương 800.000m3 cự ly 800m )
+ B (trữ lượng 600.000m3 cự ly 600m )
+ C ( trữ lượng 1.000.000m3 cự ly 1 km ).
- Chất đất thuộc loại thịt pha cát , thấm nước tương đối mạnh,
các chỉ tiêu như bảng 1.
- Điều kiện khai thác bình thường.
- Đất sét có thể khai thác tại vị trí cách đập 4km , trữ lượng đủ làm thiết bị chống
thấm
b) Đá : Khai thác ở vị trí cách cơng trình 8km trữ lượng lớn , chất lượng đảm bảo
đắp đập , lát mái :

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 3

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

- Một số chỉ tiêu cơ lý :  =32o ; n =0,35 ( của đống đá ) ; k = 2,5 T /m3 (của hòn
đá )
c) Cát , sỏi : Khai thác ở các bãi dọc sông ; cự ly xa nhất là 3km trữ lượng đủ làm
tầng lọc
- Cấp phối như ở bảng 2
Bảng 1 - Chỉ tiêu cơ lý của đất nền và vật liệu đắp đập

Chỉ tiêu

HS

Độ

rỗng

ẩm

n

W%

0,35

(chế bị)

C (T/m2)

(độ)

k
(T/m3)

(m/s)

2,4

1,62

10-5

5,0

3,0

1,58

4.10-9

27

0

0

1,60

10-4

22

1,0

0,7

1,59

10-6

Tự

Bão

Tự

Bão

nhiên

hòa

nhiên

hòa

20

23

20

3,0

0,42

22

17

13

Cát

0,40

18

30

Đất nền

0,39

24

26

Loại
Đất đắp đập
(chế bị)
Sét

Bảng 2 - Cấp phối của các vật liệu đắp đập
d(mm)

d10

d50

d60

Đất thịt pha cát

0,005

0,05

0,08

Cát

0,05

0,35

0,40

Sỏi

0,50

3,00

5,00

Loại

4. Đặc trưng hồ chứa và các thông số kỹ thuật:
- Các mực nước trong hồ và mực nước hạ lưu: bảng 3

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 4

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

- Tràn tự động có cột nước trên đỉnh tràn Hmax = 3m
- Vận tốc gió tính tốn ứng với mức đảm bảo P%
P%

2

3

5

20

30

50

V(m/s)

32

30

26

17

14

12

- Chiều dài truyền sóng ứng với MNDBT:
D =4,5km ; ứng với MNLTK: D’ = D+0,3=4,8km
- Đỉnh đập không có đường giao thơng chính chạy qua.
Bảng 3 – Tài liệu thiết kế đập đất

Đặc trưng hồ chứa

Mực nước hạ lưu (m)

Đề

Sơ

số

đồ

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

2

A

4,5

12

32,5

7,5

9,8

D (km)

MNC (m)

MNDBT (m)

Bình

Max

thường

+ Mực nước dâng gia cường MNLTK = MNDBT + 3 = 32,5 +3 = 35,5 (m)

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 5

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

B . NỘI DUNG THIẾT KẾ
Phần 1: Thuyết minh
- Phân tích chọn tuyến đập, hình thức đập;
- Xác định các kích thước cơ bản của đập;
- Tính tốn thấm và ổn định;
- Chọn cấu tạo chi tiết.
Phần 2: Bản vẽ
- Mặt bằng đập.

- Cắt dọc đập (hoặc chính diện hạ lưu);
- Các mặt cắt ngang đại biểu ở giữa lịng sơng và bên thềm sông;
- Các cấu tạo chi tiết.

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 6

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

PHẦN 1: THUYẾT MINH

CHƯƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
I. Nhiệm vụ của cơng trình:
Lưu vực của dịng sơng S là một vùng đất rộng lớn. Mà nhu cầu về nước của vùng
này rất lớn. Do vậy vấn đề cấp nước cho sản xuất là rất cần thiết. Chính vì vậy ta
phải tạo ra một hồ chứa H trên sông S. Hồ chứa H sẽ đảm nhận nhiệm vụ chủ yếu
là: Cấp nước tới cho 2650 ha ruộng đất canh tác và kết hợp ni cá ở lịng hồ, cấp
nước phục vụ sinh hoạt cho 5000 dân và tạo cảnh quan môi trường, sinh thái và
phục vụ du lịch.
Để thực hiện tốt các nhiệm vụ này chúng ta phải xây dựng các công trình chủ yếu ở
khu đầu mối đó là:
1. Một đập chính ngăn sơng.
2. Một đường tràn tháo lũ.
3. Một cống đặt dưới đập để lấy nước.

II. Chọn tuyến đập:
Dựa theo bình đồ khu đầu mối đã cho: Hai bên bờ sơng có 2 ngọn đồi

155m nằm

đối xứng nhau và thu hẹp lịng sơng lại. Theo mặt cắt địa chất tuyến đập: tầng đá
gốc của quả đồi tương đối tốt, lớp phủ tàn tích mỏng .Tại khu vực 2 quả đồi đều có
các bãi vật liệu thuận tiện cho việc thi công. Do vậy ta chọn tuyến đập C-C đi qua 2
đỉnh của quả đồi như hình vẽ đã cho.
III. Chọn loại đập:
Theo tài liệu đã cho ta thấy: Tầng bồi tích lịng sơng là tương đối mỏng. Về vật liệu
địa phương chủ yếu là đất như bãi vật liệu A (trữ lượng 800.000m3 cự ly 800m),
B(trữ lượng 600.000m3, cự ly 600m); C(trữ lượng 1.000.000m3, cự ly 1Km). Điều
kiện khai thác dễ, thuận tiện cho việc thi cơng. Vì vậy ta chọn loại đập đất.

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 7

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

Do đất đắp đập là thấm tương đối mạnh nên ta phải làm thiết bị chống thấm: Từ tài
liệu đã cho ta thấy trự lượng đất sét tại 1 bãi vật liệu cách cơng trình khoảng 4Km là
khá nhiều, chất lượng tốt. Đủ làm vật liệu chống thấm. Do vậy ta chọn đất sét làm
vật liệu chống thấm.

Các loại vật liệu khác: Đá, cát, cuội sỏi ta dùng làm tầng lọc ngợc và bảo vệ mái sau
khi làm xong đập đất.
IV.Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế:

1. Cấp cơng trình:

Tra QCVN 04-05/BNNPTNN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia cơng trình thủy lợi các
quy định chủ yếu về thiết kế
a) Theo chiều cao cơng trình và loại nền :
Cao trình đỉnh đập:
Zđỉnh đập= MNLTK + d với d = 1,5 3,0 chọn d =2 thay số ta có
Zđ = 35,5 + 2 = 37,5(m)
Từ mặt cắt địa chất tuyến đập C Zđáy đập = 0 m (có kể đến bóc bỏ 50cm = 0,5 m)
Vậy chiều cao đập
H = Zđỉnh đập - Zđáy đập = 37,5 – 0 = 37,5m
Tra bảng P1-1

Cấp thiết kế là cấp II

b) Theo nhiệm vụ của cơng trình: Tưới cho 2650ha .
Tra Bảng 1: Phân cấp cơng trình thủy lợi
Cấp thiết kế là cấp II
So sánh 2 chỉ tiêu ta chọn cấp cơng trình cấp II

2. Chỉ tiêu thiết kế:
Từ cấp cơng trình xác định được:
- Tần suất lưu lượng, mức nước lớn nhất: Tra TCVN 8216-2009 Thiết kế đập đất
đầm nén
ta có P = 1,5%

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 8

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

- Hệ số tin cậy Kn : Tra QCVN 04-05/BNNPTNN ta có Kn = 1,20
- Tần suất gió lớn nhất và gió bình quân lớn nhất TCVN 8216-2009 thiết kế đập đất
đầm nén
- Theo quan hệ tài liệu :
P = 4%
P = 50%

V = 28m/s : MNDBT (Nội suy)
V = 12m/s : MNLTK

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 9

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

CHƯƠNG 2. CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT.
I. Đỉnh đập:

1. Cao trình đỉnh đập:
- Xác định từ 2 mực nước: MNDBT và MNLTK.
Z1 = MNDBT +

+ hsl + a

Z1 = MNLTK +

’ + hsl’ + a’

Trong đó:
và

’ : Độ dềnh do gió ứng với tính tốn lớn nhất và gió bình qn lớn nhất;

hsl và hsl’ : Chiều cao sóng leo (có mức đảm bảo 1%) ứng với gió tính tốn lớn nhất
và gió bình qn lớn nhất.
a và a’: Độ vượt cao an toàn. a=a’=0,7m
a) Xác định

, hsl ứng với gió lớn nhất V :

* Xác định

Trong đó:

V- Vận tốc gió tính tốn lớn nhất ứng với p=2%: V = 28(m/s)
D - Đà sóng ứng với MNDBT: D = 4,5.103(m)
g- Gia tốc trọng trờng (m/s2): g = 9,81(m/s2)
H- Chiều sâu nước trước đập (m)
H=

MNDBT

-

đáy sông

= 32,5 - 0= 32,5(m)

- Góc kẹp giữa trục dọc của hồ và hướng gió.
= 00
thay số ta có :

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 10

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

* Xác định hsl:

Theo Tcvn 8421 – 2010_ cơng trình thủy lợi – tải trọng và lực tác dụng lên cơng
trình do sóng và tàu
chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% xác định như sau:
hsl(1%) = K1 . K2 . K3 . K4 . hs1%
Trong đó: hs1% - Chiều cao sóng với mức bảo đảm 1%; K1, K2 - các hệ số phụ thuộc
độ nhám tương đối  /h1% và đặc trưng vật liệu gia cố mái đập được tra ở bảng phụ
lục P2-3; K3 - hệ số phụ thuộc vào tốc độ gió và hệ số mái nghiêng được tra ở bảng
phụ lục P2-4; K4 - hệ số được xác định từ đồ thị hình P2-3.
Xác định hs1%
- Giả thiết trường hợp đang xét là sóng nước sâu tức là : H

0,5

- Tính các giá trị khơng thứ ngun
Trong đó
g : là gia tốc trọng trờng lấy g = 9,81 ( m/s2)
t : thời gian gió thổi liên tục . Lấy t = 6giờ
V : vận tốc gió tính tốn V = 28 m/s
D : chiều dài truyền sóng ứng với MNDBT ; D = 4,5.103k m.
Thay số ta tính được:

Tra đồ thị hình P2-1 ứng với đường bao trên cùng ta được :
+ Ứng với

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 11

Lớp 52Đ2

Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

+ Ứng với

Ta chọn cặp giá trị nhỏ nhất là:

Bước sóng trung bình xác định theo cơng thức sau :

H = 37,5m ; 0,5. =0,5.23,15 = 11,58 m

H > 0,5

giả thiết là đúng

Vậy sóng là sóng nước sâu.
Chiều cao sóng ứng với mực nước đảm bảo 1% xác định theo công thức sau :
hs1%=K1%.
Trong đó: K1% tra theo đồ thị hình P2-2
Ứng với

và P = %.

K1% = 2,1
Chiều cao sóng ứng với mực nước đảm bảo P = 1% là :
hs1% =K1%.htb = 2,1.1= 2,1 (m)
Tra các hệ số K1 ,K2 : chọn lớp vật liệu gia cố mái là đá lát bình thường  =0,02 Vậy

Tra bảng P2-3

giá trị K1 = 0,95 ; K2 =0,85

Tra hệ số K3: giả thiết hệ số mái m = 35 ; V =28m/s
Tra bảng P2-4 ta được K3 =1,5
Tra K4 : ta có

tra trên đồ thị hình P2-3 suy ra K4=1,15

Tra K :  =0 tra bảng P2-6 suy ra K = 1

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 12

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

vậy chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% là
hsl1% = K1.K2.K3.K4.K.hs1%=0,95.0,85.1,5.1,15.2,1 = 2,93 m
Vậy cao trình đỉnh đập ứng với MNDBT :
Z1 = MNDBT +

+ hsl + a = 32,5 + 0,022+ 2,93 +0,7 = 36,152m

b. Xác định h’ và hsl’ ứng với gió bình qn lớn nhất V’
* xác định h’
h’ đợc xác định theo cơng thức sau

trong đó
V’ : vận tốc gió lớn nhất với gió bình qn lớn nhất P50% suy ra V’ = 12 m/s
D’ đà sóng ứng với MNLTK
D’ = D + 0,3km = 4800 m
H’ chiều sâu nước trước đập ứng với MNLTK
H’ = MNLTK – Zđỉnh đập = MNDBT + Hmax – Zđáy đập
thay số : H’ = 32,5 + 3 – 0 = 35,5m
 s góc kẹp giữa hướng dọc của hồ và hướng thổi của gió
tính tốn cho trường hợp bất lợi nhất , lấy  ‘s = 0

cos ‘ =1

thay các số vào cơng thức ta tính được h’

Xác định hsl’ :
Chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% được tính như sau :
hsl1%’ = K1’ .k2’ .K3’.K4’ K ‘s.hsl’
hsl’1% : chiều cao sóng với mức bảo đảm 1% đợc tính với trường hợp gió bình qn
lớn nhất V’= 12m/s
K1’ ,K2’ : các hệ số tra ở bảng P2-3.
K3’: Hệ số tra ở bảng phụ lục P2-4.
K4’ : hệ số tra ở đồ thị hình P2-3.
K ‘s : hệ số phụ thuộc vào s’ tra ở bảng P2-6.

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 13

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

Xác định hsl1%’ theo Tcvn 8421 – 2010_ cơng trình thủy lợi – tải trọng và lực tác
dụng lên cơng trình do sóng và tàu
Giả thiết trường hợp đang tính là sóng nước sâu ( H’  0,5 ’ )
Tương tự ta tính các giá trị khơng thứ ngun :

Tra đồ thị hình P2-1 ứng với đường bao trên cùng ta được :
+ ứng với
+ ứng với

ta chọn cặp giá trị nhỏ nhất là:

Kiểm tra lại điều kiện sóng nước sâu: H’ > 0,5
H’ = 35,5 > 0,5. 11,30 = 5,65 (m) :Thoả mãn điều kiện giả thiết
Tính h’s1% = K1%.
Trong đó:
Trong đó K1% tra ở đồ thị hình P2-2 ứng với đại lượng

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 14

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

h’s1% = 2,1.0,43 =0,903 (m)
- Hệ số K’1, K’2 tra ở bảng P2-3. Lấy

= 0,02

K’1 = 0,87 ; K’2 =0,77
- Hệ số K’3 tra P2-4, phụ thuộc vào vận tốc gió và hệ số mái m.
- Chọn sơ bộ hệ số mái: m = 35
- Tra bảng P2-4 bằng cách nội suy ta được

K’3 = 1,18 (Vgió = (20>12m/s >

10m/s)

- Hệ số K’4 tra ở đồ thị hình P3-2, phụ thuộc vào hệ số mái m và trị số

h’sl1% = K’1.K’2.K’3.K’4.h’s1% = 0,87.0,77.1,18.1,15.0,903 = 0,82 (m)
Vậy Z2 = MNLTK +

’ + h’sl + a’

= 35,5 + 0,004 + 0,82 + 0,5 = 36,824 (m)
Chọn cao trình đỉnh đập: Zđỉnhđập=MAX (Z1, Z2) = 36,824 (m). Lấy trịn 37 (m)

2. Bề rộng đỉnh đập:
Vì khơng có đường giao thơng chạy qua đỉnh đập nên ta lấy bề rộng đỉnh đập là B =
6m. để thi công thuận tiện và phù hợp với chiều cao đập.

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 15

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

II. Mái đập và cơ:

1. Mái đập:

Chiều cao đập H = Zđ - Zđáy = 37,5 -0 = 37,5(m).
Sơ bộ hệ số mái:
+ Mái thượng lưu: m1 = 0,05H +2,00 = 0,05.37,5+ 2 = 3,875
+ Mái hạ lưu :
Lấy

m2 = 0,05H + 1,5 = 0,05.37,5+ 1,5 = 3,375

m1 = 4
m2 =3,5

2. Cơ đập:
- Đập cao 37,5m > 10m nên bố trí cơ ở mái hạ lưu.
- Khoảng cách giữa 2 cơ theo chiều cao chọn từ 10-20m
- Bề rộng cơ chọn theo yêu cầu giao thông và lấy không nhỏ hơn 2m. Lấy Bcơ = 3m
III. Thiết bị chống thấm.
Theo tài liệu cho, đất đắp đập và đất nền có hệ số thấm khá lớn nên cần có thiết bị
chống thấm cho thân đập và nền.
- Nếu tầng thấm tương đối mỏng (T

) có thể chọn các thiết bị chống thấm cho

đập và cho nền thích hợp sau:
+ Chống thấm kiểu tường nghiêng + chân răng (cắm xuống tận tầng không thấm).
+ Chống thấm kiểu tường lõi + chân răng
- Nếu tầng thấm dày (T>10m) : phương án hợp lý là dùng thiết bị chống thấm kiểu
tường nghiêng + sân phủ.
Theo đề bài hình A đo trên hình vẽ ta được chiều dầy chưa bóc bỏ lớp trên được
T= 4m do lớp đất dưới đáy đập có bồi tích lịng sơng có hệ số thấm lớn lên ta phải
bóc bỏ đi 0,5 m
chiều dầy thực của tầng thấm là T = 4 - 0,5 = 3,5m < 5m. Ta chọn phương án:
Dùng thiết bị chống thấm kiểu tường nghiêng chân răng.

1. Chọn sơ bộ kích thước ban đầu:
a) Chiều dày tường nghiêng
- Trên đỉnh:

.Chọn

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 16

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

- Dưới đáy:
Trong đó:

H- Là cột nước lớn nhất

H = Hmax = MNLTK - Zđáy = 35,5 – 0 = 35,5(m)

=>
- Chọn

=5m

b) Cao trình đỉnh tường nghiêng: Chọn khơng thấp hơn MNLTK ở thượng lưu.
Chọn cao trình đỉnh tường nghiêng

cao trình đỉnh đập đất.

c) Chiều dày chân răng:
Chọn như đối với đáy tường nghiêng. Ngồi ra cịn đảm bảo điện kiện nối tiếp đều
đặn giữa tường nghiêng với chân răng.

Do hệ số mái thượng lưu là: m = cotg

= 4 =>

= 14o2’

chiều dày chân răng phía trên là:
Chọn chiều dầy phía dưới đáy cắm xuống
với mcr (0,70,75) mcr : hệ số mái của chân răng
chọn mcr = 0,75
Từ hình vẽ ta tính được t2 = t1 - 2.0,75.T ( với T = 3,5 )
Suy ra t2 = 20,62 - 2.0,75.3,5 = 15,38 m
IV. Thiết bị thoát nước thân đập.
Thường phân biệt 2 đoạn theo chiều dài đập.

1. Đoạn lịng sơng:
- Hạ lưu có nước
- Chiều sâu nước hạ lưu:
HHL max = MNHLmax - Zđáy = 9,8- 0 = 9,8 m

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 17

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

HHLBT = MNHLBT - Zđáy = 7,5-0 = 7,5 m
Với chiều sâu mức nước hạ lưu khơng q lớn ta
chọn thốt nước kiểu lăng trụ.
- Độ vượt cao của đỉnh lăng trụ so với mực nước hạ lưu max từ (1-2)m.
Chọn a= 2,0m
- Do đó chiều cao lăng trụ hlt = 7,5 + 2 =9,5(m)
- Bề rộng đỉnh lăng trụ b 2m chọn b = 3m
- Mái trước và mái sau của lăng trụ chọn m’ =1,5

Hình 1
2. Đoạn sườn đồi
-Ứng với trường hợp hạ lưu khơng có nước.
Ta chọn thốt nước kiểu áp mái.

Hình 2

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 18

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THẤM QUA ĐẬP VÀ NỀN
I. Nhiệm vụ và các trường hợp tính tốn:

1. Nhiệm vụ tính tốn:

- Xác định lưu lượng thấm q
- Xác định đường bão hòa trong đập
- Kiểm tra độ bền thấm của đập và nền.

2. Các trường hợp tính tốn:
Trong thiết kế đập đất cần tính thấm cho các trường hợp làm việc khác nhau của
đập.
- Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu là mực nước min tương ứng.
- Thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước max tương ứng.
- Ở thượng lưu mực nước rút đột ngột
- Trường hợp thiết bị thoát nước làm việc khơng bình thường.
- Trường hợp thiết bị chống thấm bị hỏng.
Ta chỉ tính thấm cho trường hợp thứ nhất. Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu là
mực nước min tương ứng.
Thượng lưu là MNDBT: H1 = MNDBT - Zđáy = 32,5 – 0 = 32,5(m)
Hạ lưu là mực nước min: H2 = MNHLBT - Zđáy = 7,5- 0 = 7,5 (m)
Thiết bị thoát nước chọn loại lăng trụ. Sơ đồ đập có tường nghiêng + chân răng.

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 19

Lớp 52Đ2


Đồ án thiết kế đâp đất

Gvhd: Trần Duy Quân

II. Tính thấm cho mặt cắt lịng sơng
Sơ đồ như hình vẽ :

Hình 3
a. Xác định lưu lượng thấm:
Dùng phương pháp phân đoạn, bỏ qua độ cao hút nước ao ở cuối dòng thấm, lưu
lượng thấm q và độ sâu h3 sau tường nghiêng xác định từ hệ sau:

Trong đó:
Hệ số thấm của đập: Kđ = 10-5 m/s
Hệ số thấm của thiết bị chống thấm K0 = 4.10-9 m/s
Hệ số thấm của nền Kn = 10-6m/s
: Chiều dày trung bình của tường nghiêng

=3m

t: Chiều dày trung bình của chân răng t = 18 m
H1 = 32,5 m
H2 = 7,5 m
m: Hệ số mái thượng lưu = 4

Svth: Nguyễn Văn Bắc

Page 20

Lớp 52Đ2