thiết kế đập bê tông trọng lực theo phương pháp hệ số sức kháng , thiết kế đập đất đồng chất có tường nghiêng và chân khay,thiết kế đập đá có tường lõi

Bài tập lớn: Công trình thuỷ lợi GVHD: K.S Trần Huy Thanh
Chương 1
SỐ LIỆU BAN ĐẦU
Dạng đề tài:
1. Thiết kế đập bê tông trọng lực theo phương pháp hệ số sức kháng
2. Thiết kế đập đất đồng chất có tường nghiêng và chân khay
3. Thiết kế đập đá có tường lõi
1.1 .Trường hợp 1:
Thiết kế đập đá có tường lõi
Mực nước thượng lưu: H
1
= 48,5 m
Mực nước hạ lưu: H
2
= 0
Chiều sâu tầng không thấm: T = 8 m
Hệ số thấm của tường: K
t
= 10
-6
cm/s
Đất có: γ
Đ
= 1,7 T/m
3

Hệ số thấm của nền : K
n
= 0,1 cm/s
Lực dính : C = 1 T/m
2

1.2 .Trường hợp 2:
TK đập BT trọng lực theo phương pháp hệ số sức kháng:
Mực nước thượng lưu: H
1
= 20m
Mực nước hạ lưu: H
2
= 0
Trọng lượng riêng của tường : γ
đ
= 2,3 T/m
3
Hệ số thấm của nền: K
n
= 0,1cm/s
Lực dính: C = 1T/m
2
Hệ số ma sát f = 0,7
1.3 . Trường hợp 3:
TK đập đất đồng chất có tường nghiêng và chân khay
Mực nước thượng lưu: H
1
= 32 m
Mực nước hạ lưu: H
2
= 0
Chiều sâu tầng thấm: T = 8 m
Hệ số thấm của tường: K
t
= 10

-6
cm/s
Đất có: γ
Đ
= 1,52 T/m
3

Hệ số thấm của nền : K
n
= 0,1 cm/s
Lực dính : C = 1 T/m
2
Trang 1
Bi tp ln: Cụng trỡnh thu li GVHD: K.S Trn Huy Thanh
Chơng I :
Thiết kế đập đá có tờng lõi
1. Cơ sở lí thuyết
1.3.1.1 I. Thiết kế đập đá:
1. Đỉnh đập:
- Chiều rộng đỉnh đập đợc xác định theo yêu cầu giao thông, theo điều kiện thi công
và quản lí khai thác.
- Nếu không có giao thông thì B = 0,1.H và B không đợc nhỏ quá 5m
- Nếu có giao thông thì B = 0,1.H và B không đợc nhỏ quá 4m
Cao trình đỉnh đập

đ đ
=
MN_dâng bình thờng
+ d
Hoặc :

đ đ
=
MN_lũ
+ d
Trong đó :
d , d - độ vợt cao của đỉnh đập so với MN_dâng và MN_lũ
b. Mái dốc đập:
- Độ dốc mái đập phụ thuộc vào tính chất của đá, chiều cao đập, cấu tạo thân đập và
cấp động đất tại vị trí xây dựng
- Đối với đập có tờng nghiêng thì
+ Mái HL = 1/1,25 - 1/1,5
+ Độ dốc tờng ( mái trong) = 1/1 - 1/3,5
+ Độ dốc tờng ( mái ngoài) = 1/2,5
- Đối với đấp có tờng lõi chống thấm mềm:
+ Mái HL m = 1/1,75 - 1/2
+ Mái TL m = 1/1,75 - 1/2,5
- Đối với đập đá đổ: mái dốc đợc xác định bằng thí nghiệm, thờng lấy là 1/1,3 -
1/1,4. Nếu cần tăng tính ổn định ta làm thêm các cơ đập ở mái dốc HL. Cơ đập rộng từ 1 -
2m để thuận tiện cho việc đi lại, kiểm tra và thi công.
1.3.1.2 II. Tính thấm cho đập đá:
Mục đích chủ yếu tính thấm qua đập đá là xác định lu lợng thấm qua tờng nghiêng
hoặc tờng lõi.
Giả sử có 1 môi trờng đá đổ, do các khe rỗng đá lớn nên sự chuyển động của nớc
không tuân theo định luật Đacxy, dòng thấm qua đá là dòng chảy rối có thể tính toán gần
đúng theo công thức của Pavolopxki. Sơ đồ tính toán nh hình vẽ. Tại mặt cắt N-N có cột
nớc thấm là y, ta có pt lu lợng thấm nh sau:
x3
yH
K

q
33
1
2
2

=
(phơng trình xác định đờng bão hoà)
Khi x = L thì y = H
2

L3
HH
K
q
3
2
3
1
2
2

=
Trong đó:
Trang 2
Bi tp ln: Cụng trỡnh thu li GVHD: K.S Trn Huy Thanh
q lu lợng thấm đơn vị
K hệ số thấm của đá phụ thuộc vào độ rỗng p, hình dạng và kích thớc của viên
đá, tra bảng 6-1/Tr 144/GT thủy công.
1.3.1.3 III. Tính thấm cho đập đá tờng lõi:

Khi tính thấm qua đập đá có lõi giữa ta giả định rằng coi MN TL đến tận tâm tờng
lõi tức là tổn thất cột nớc đến phần đá đổ và phần trớc lõi là không đáng kể.
Khi tính thấm chỉ tính dòng thấm qua lõi dựa vào lới thấm.
Khi
5,0
L
H
1
<
thì h
o
đợc xác định theo công thức sau:
)
2
(tg1
b
65,0h
o



=
Trong đó:
- góc hợp bởi giữa tờng nghiêng và đáy nằm ngang
J - gradien của dòng thấm đi qua ở mép hạ lu
J
t
= sin
J
p

= sin .tg


=
cos
sin
J
- góc của đờng dòng tạo với mặt hạ lu tại điểm đang xét
Lu lợng thấm qua lõi đợc xác định theo công thức
q = K.
K hệ số thấm của tờng lõi
- diện tích biểu đồ
2. Điều kiện áp dụng
1.3.1.4 I. Xác định các kích thớc cơ bản của đập :
1. Cao trình đỉnh đập :

đ đ
=
MN_dâng bình thờng
+ d
Hoặc :

đ đ
=
MN_lũ
+ d
Trong đó :
d , d - độ vợt cao của đỉnh đập so với MN_dâng và MN_lũ

đ đ

= 48,5 + 1,5 = 50 m
2. Chiều rộng đỉnh đập :
Chiều rộng đỉnh đập đợc xác định theo yêu cầu cấu tạo, giao thông nhng bề rộng
nhỏ nhất phải không đợc nhỏ quá 5 m .
Lấy chiều rộng đỉnh đập : B = 5 m
3. Mái đập :
Trang 3
Bi tp ln: Cụng trỡnh thu li GVHD: K.S Trn Huy Thanh
Độ dốc mái đập phụ thuộc vào chiều cao đập, loại đá đổ, cấu tạo thân đập và cấp
động đất tại vị trí xây dựng công trình. Sơ bộ chọn mái dốc đập nh sau:
Mái thợng lu m = 2,5
Mái hạ lu m = 1,4
Nhng đập cao > 15 m, để thi công thuận tiện và tăng ổn định mái dốc, mái đập th-
ờng có độ dốc thay đổi, trị số thay đổi m = 0,5, ngoài ra còn bố trí các cơ đập có chiều
rộng 1,5 m để ngời đi lại và thoát nớc dễ dàng.
1.3.1.5 II. Tính thấm qua đập đá:
Khi tính thấm qua đập đá có tờng lõi giữa ngời ta giả thiết rằng coi MN thợng lu đến
tận tâm tờng lõi tức là tổn thất cột nớc đến phần đá đổ và phần trớc lõi là không đáng kể.
Khi tính thấm chỉ tính dòng thấm qua lõi dựa vào lới thấm
Vẽ hình và xác định L ta có: L = 196,1m
Có
1
50
0,25 0,5
196,1
H
L
= = <
thì h
0

đợc xác định theo công thức sau:
( ) ( )
m84,10
4790tg1
5
.65,0
90tg1
b
.65,0h
000
0
=

=

=
Trong đó:


: góc hợp bởi giữa tờng nghiêng và đáy nằm ngang. Lấy = 47
0
Hỡnh 5.1. Đập đá có tờng lõi
J : gradien của dòng thấm đi qua ở mép hạ lu
J
t
= sin

J
p
= sin

.tg



=
cos
sin
J

: góc của đờng dòng tạo với mặt hạ lu tại điểm đang xét
STT MN


J
1 35,66 47 14 0,75
2 33 47 21 0,78
3 27,9 47 28 0,83
4 21,25 47 35 0,89
5 13,35 47 42 0,98
6 0 47 49 1,11
Trang 4
Bi tp ln: Cụng trỡnh thu li GVHD: K.S Trn Huy Thanh
Hỡnh 5.2. Sơ đồ lới thấm
Lu lợng thấm qua lõi đợc xác định theo công thức:
q = K
t
.
Trong đó:
K

t
: hệ số thấm của tờng lõi (= 10
-6
cm/s)
: diện tích biểu đồ (= 15,803m
2
)
q =13,03. 10
-3
m
3
/24h
1.3.1.6 III. Tải trọng tác dụng lên đập:
1. Tải trọng bản thân và áp lực thuỷ tĩnh :
Thành phần lực thuỷ tĩnh lớn nhất tại đáy:
P = .H = 48,5 T/m
2
W
1
= P.H/2 = 48,5.48,5/2 = 1176 T
e = H/3 = 17 m
áp lực nớc tác dụng trên mái dốc :
W
2
= V
n
.
n
= 48,5.48,5.1/2 = 1176 T
áp lực đẩy nổi :

W
3
= 0,5.48,5.(48,5.1 + 7,66 + 48,5.1,4)/2 = 1269 T
Trọng lợng bản thân đập :
G
2
=
7,66 230
.50
2
+
.1,7 = 10100 T
Tải trọng sóng :
Sơ đồ tính áp lực sóng lên công trình dạng mái nghiêng:
Trang 5
Bi tp ln: Cụng trỡnh thu li GVHD: K.S Trn Huy Thanh
MNTT
đỉnh đê
f
0.1Pd
0.4Pd
Pd
0.4Pd
0.1Pd
Tải trọng sóng tác dụng lên đập dạng mái nghiêng đợc xác định theo công thức:
).m/T(h P.k.kP
2
2nbnod
=
(2-4).

Trong đó:
-Trọng lợng riêng của nớc ( =1T/m
3
).
h - Chiều cao sóng.( = 2,3m)
2
P
- áp lực sóng tơng đối lớn nhất trên điểm 2 theo bảng 2.5 với h = 2,3m

2
P
=1,9.
k
nb
-Hệ số xác định theo bảng 2.4 với
0
0
2,5h

= =
ta có k
nb
=0.
k
no
-Hệ số xác định theo công thức:
Vậy thay vào công thức 2-4 ta có P
d
= 0T/m
2

.
1.3.1.7 V. Kiểm tra ổn định của đập :
1. Kiểm tra ổn định trợt phẳng:
Tổng lực giữ :
P
giữ
= (G + W
2
W
3
).0,7 = (10100+1176-1269 ).0,7 = 7005T
Tổng lực gây trợt :
P
tr
= W
1
= 180,5 = 1176 T
Hệ số ổn định trợt : K
tr
=
[ ]
7005
6 1,5
1176
giu
tr
tr
P
K
P

= = > =
Vậy đập ổn đinh trợt
2. Kiểm tra ổn định lật :
Tổng mô men giữ :
M
giữ
= G.e
1
+ W
2
.e
4

= 10100.115+1176.77 = 1252052 Tm
Tổng mô men lật :
M
lật
= W
1
.e
5
+ W
3
.e
6
= 1176.17+1269.153 = 214572 Tm
Trang 6
Bài tập lớn: Công trình thuỷ lợi GVHD: K.S Trần Huy Thanh
HÖ sè æn ®Þnh lËt K
l

=
[ ]
1252052
5,8 1,5
214572
giu
l
l
M
K
M
= = > =
VËy c«ng tr×nh ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh lËt.
Trang 7
Bài tập lớn: Công trình thuỷ lợi GVHD: K.S Trần Huy Thanh
Chương 1
THIẾT KẾ ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC
(Phương pháp hệ số sức kháng)
1.4 .Xác định bề dày của đập theo điều kiện ứng suất:
Ta thiết kế cho đập trọng lực tràn nước.
1.4.1 .Cao trình đỉnh đập:
CTĐĐ = MNTL + d
CTĐĐ = 20 + 1,5 = 21,5m
Mặt cắt thân đập dạng tam giác có chiều cao là 50m và chiều rộng đáy là B. Hình
chiếu mái thượng lưu là nB, hình chiếu mái hạ lưu là (1-n)B.
- Có
2,0
2
4,22
2

2
1
−=
−
=
−
=
γ
γ
n
. Vì n = - 0,2 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:
1
1
21,5
16
2,3 0,5
h
B m
γ
α
γ
= = =
−
−

1.4.2 . Mái dốc thân đập:
Mái dốc đập thượng lưu: m
0

= 0
Mái dốc đập hạ lưu: m
1
= 0,7
1.4.3 . Xác định chiều rộng của đập theo điều kiện ứng suất:
Ứng suất theo phương thẳng đứng tác dụng lên một mặt cắt ngang của đập có thể
xác định theo công thức nén lệch tâm:
2
0
B
M.6
B
G
∑∑
±=σ
Trong đó:
ΣG = W
2
+ G - W
t
W
2
: áp lực nước thẳng đứng tác dụng lên mái đập thượng lưu ( = 0)
G : Trọng lượng bản thân công trình
W
t
: áp lực đẩy nổi dưới đáy đập
2
h.B
.

2
h.B.n
2
h.B
G
11
γα−γ+γ=
∑

α
1
: Hệ số áp lực thấm còn lại do tác dụng cản trở của màng chống thấm (= 0,5)
γ
1
: Trọng lượng riêng của vật liệu làm thân đập (= 2,3T/m
3
)
γ : Trọng lượng riêng của nước (=1T/m
3
)
Trang 8
Bài tập lớn: Công trình thuỷ lợi GVHD: K.S Trần Huy Thanh
( )
3
nB2B
.
2
Bh
)
3

nB
2
B
(
2
h.B.n
.
6
B
.
2
h.B
3
h
.
2
h
M
11
2
0
−
γ−−γ−γα+γ=
∑
Thay số ta có: ΣG = 309,6 T
ΣM
0
= 830 T.m
Vậy ứng suất theo phương thẳng đứng tác dụng lên mặt cắt đập
2

0
B
M6
B
G
∑∑
±=σ
Thay số vào ta có:
2
309,6 6.830
16 16
σ
= ±
σ
max
= 38,8 T/m
2
σ
min
= 0 T/m
2
Ta thấy ứng suất max và min đều nhỏ hơn khả năng chịu kéo và nén của Bêtông nên
bề rộng đáy đập chọn như trên là đúng.
1.5 . Xác định bề rộng đáy đập theo điều kiện ổn định trượt:
Xác định chiều rộng đáy đập theo điều kiện ổn định trượt, theo điều kiện tối thiểu
để đảm bảo ổn định của đập.
B = k
c
.
)(

1
1
α
γ
γ
−+ nf
h
=
21,5
1. 17,1
0,7.(2,3 0 0,5)
=
+ −
m
Trong đó:
f : Hệ số ma sát giữa đập và nền(= 0,7)
K
c
: Hệ số an toàn ổn định của đập ( = 1)
Chọn B = 17,1m theo điều kiện ổn định trượt của đập.
1.6 .Tính lưu lượng thấm 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:
∑
=
i

Hk
q
ξ
.
Trong đó:
H-Độ chênh cột nước trên các đoạn đường viền.(H=21,5m).
k-Hệ số thấm. (k=10
-4
cm/s).
rcnnvi
ξξξξξξ
++++=
∑
'''
Trang 9
Bài tập lớn: Công trình thuỷ lợi GVHD: K.S Trần Huy Thanh
ξ
c
-Hệ số sức kháng của cừ.
ξ
v
-Hệ số sức kháng bộ phận cửa vào.
ξ
r
-Hệ số sức kháng bộ phận cửa ra.
ξ
n’
ξ
n’’
-Hệ số sức kháng bộ phận nằm ngang.

Trong trường hợp tổng quát ta có:
ξ
v
= ξ
r
= 0,44 +
2
1
2
1
2
1
1
1
.75,01
.5,0
.5,1
T
S
T
S
T
S
T
a
−
++
ξ
n
=

T
SSl ).(5,0
12
+−

Với:
S
1
= 0m
S
2
= 0
S
3
= 1,2m
T
1
; T
2
; T Lần lượt là chiều sâu tầng thấm ở sân trước, sân sau và thượng lưu.
a
1
; ξ
b
-Lần lượt là chiều cao bậc và hệ số sức kháng của bậc.
Theo giả thiết ta chọn công trình không có bậc a
1
= 0; ξ
b
= 0 và T = T

1
= T
2
= 8m.
Ta có sơ đồ tính như sau:
Hình 1.1. Sơ đồ tính
Thay các giá trị trên vào công thức ta có:
ξ
v
= 0,44 ; ξ
n
= 2,69 ; ξ
r
= 0,44 ( Cửa vào và cửa ra giống nhau )
⇒
3,56
i
ξ
=
∑
Ta có:
Trang 10
Bài tập lớn: Công trình thuỷ lợi GVHD: K.S Trần Huy Thanh
h
1
=
21,5
. 0,44.
3,56
V

i
H
ξ
ξ
=
∑
= 2,66
h
2
=
21,5
. 2,69.
3,56
n
i
H
ξ
ξ
=
∑
= 16,24
h
3
=
21,5
. 0,44.
3,56
r
i
H

ξ
ξ
=
∑
= 2,66
Ta có biểu đồ áp lực thấm dưới đáy công trình như sau:
Hình 1.2. Biểu đồ áp lực thấm
1.7 .Xác định tải trọng tác dụng lên công trình.
Tải trọng tác dụng lên 1m dài công trình gồm có: tải trọng do sóng, trọng lượng bản
thân đập, áp lực đẩy nổi, áp lực nước.
1.7.1 .Tải trọng do sóng:
Tải trọng ngang lớn nhất tác dụng lên công trình có tường đứng là:
).
2
.(
max
h
HhkW
d
+=
γ
Mô men lớn nhất tác dụng lên công trình là:
)
22
.
6
.(
22
max
HHhh

hkM
m
++=
γ
Trong đó:
k
m
; k
d
: Là hệ số phụ thuộc vào tỷ số
λ
h
và
H
λ
được tra theo đồ thị P2-4 giáo trình
Đồ án thuỷ công. Với
λ
h
= 0 và
H
λ
= 0 ta có k
m
= 0 ; k
d
= 0
λ: Chiều dài sóng (λ = 0m).
h = 2,3m Chiều cao sóng.
Trang 11

Bài tập lớn: Công trình thuỷ lợi GVHD: K.S Trần Huy Thanh
H = 21,5 m-Chiều cao cột nước thượng lưu.
γ = 1T/m
3
trọng lượng riêng của nước
Thay số vào các công thức ta có:
W
max
= 0T; M
max
= 0Tm
1.7.2 .Tải trọng bản thân, áp lực nước, áp lực thấm:
Trọng lượng bản thân đập tính cho 1m dài đập:
G = (4,7.21,5.1 +
2
1
.16,8.21,5.1).2,3 = 647,8 T
G
1
= 232,42 T; G
2
= 415,38 T
Ta có sơ đồ tải trọng tác dụng lên đập như sau:
Hình 1.1. Tải trọng tác dụng lên đập
1.8 .Tính toán ổn định công trình:
1.8.1 .Tính ổn định trượt phẳng:
Do kích thước đập ta chọn là theo điều kiện ổn định trượt, trong trường hợp này ta
còn bố trí thêm 1 hàng cừ nên không cần kiểm tra điều kiện này.
1.8.2 .Tính ổn định lật:
Từ sơ đồ lực như trên ta có:

Tổng mô men giữ là:
M
g
= 232,42.8,4+0,45.415,38=2139 T.m
Tổng mô men lật là:
M
l
=
1 21,5 1 2.21,5
.21,5.1. .(7,03 4,34).21,5.
2 3 2 3
+ −

M
l
= 492 T.m
Hệ số ổn định lật là:
Trang 12
Bi tp ln: Cụng trỡnh thu li GVHD: K.S Trn Huy Thanh
K
L
=
[ ]
2139
4,3 1,5
492
g
L
l
M

K
M
= = > =
Vy cụng trỡnh m bo n nh lt.
Ch ơng III : Thiết kế đập đất đồng chất có t-
ờng nhiêng và chân khay.
I. Xác định các kích th ớc cơ bản của đập :
1.Cao trình đỉnh đập :
CTĐĐ = CTMN_dâng bình thờng + d
Hoặc :
CTĐĐ = CTMN_lũ + d
Trong đó :
d , d - độ vợt cao của đỉnh đập so với MN_dâng và MN_lũ
Ta chọn d=2m với cấp công trình là cấp 1.
CTĐĐ = 32 + 2 = 34 m .
2.Chiều rộng đỉnh đập :
Chiều rộng đỉnh đập đợc xác định theo yêu cầu cấu tạo , giao thông nhng bề
rộng nhỏ nhất phải 3 ữ 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 nh sau :
Khi H = 34 m < 40 m thì :
- Mái thợng lu m = 0,05.H + 2 = 3,6
-Mái hạ lu m
1
= 0,05.H + 1,5 = 3,1
Vậy ta chọn m=4; m
1
=3.Ta tính toán cho trờng hợp mái dốc không đổi và không có

bậc cơ.
II)Xác định kích th ớc của t ờng nghiêng và chân khay:
1) Kích thớc tờng nghiêng:
Chọn bề dày t1 = 1 m
t2 = 0,1.H = 0,1.32 = 3,2 m ,chọn t2 = 3 m
2) Kích thớc chân khay:
Chân khay có bề dày không thay đổi t = t2 = 3 m
Chiều cao chân khay : T bằng chiều sâu từ chân đập đến tầng không thấm nớc : T =
8 m :
Mặt cắt ngang đập nh hình vẽ:
m = 3
m = 2,5
Trang 13
Bi tp ln: Cụng trỡnh thu li GVHD: K.S Trn Huy Thanh
III). Tính toán l u l ợng thấm qua đập và nền :
Trờng hợp đập có tờng nghiêng và chân khay,theo tính chất liên tục của dòng
chảy ta thiết lập công thức tính lu lợng nh sau : Theo giáo trình Thuỷ Công
Given
q k0 h1 h3( )
T
t

h1
2
h3
2
z0
2

2 sin

( )

+







q
k T h3+( )
2
T
2






2 m h3
( )

Trong đó :
m mái dốc đập thợng lu ( m = 4)
h
1
mực nớc thợng lu ( h
1

= 32m )
q lu lợng thấm qua đập tính cho 1 m dài ( m/s)
K hệ số thấm của đập ( K = 0,1m/24h)
k
0
: hệ số thấm của tờng (k
0
= 0,000001 cm/s)
: chiều dày trung bình của tờng = 2 m
m
1
mái dốc hạ lu đập ( m
1
= 3 )
T : chiều dày tầng không thấm T = 8 m
Giải 2 phơng trình trên ta tìm đợc : q , h
3
k1 0.01:= k0 0.004:= k 0.4:= h1 19:= T 9.5:= t 2:= 18.43

180
:=
z0 0.95:= m 3:= q 0:= h3 0:=
Given
q k0 h1 h3( )
T
t

h1
2
h3

2
z0
2

2 1.5 sin
( )

+







q
k T h3+( )
2
T
2






2 1.5 m h3( )
Find h3 q,( )
0.296
1.874

=
Giải hệ : q = 0.386 m/ngđ = 4.468.10
-6
m/s
h3 = 2,674 m
-)Đờng bão hoà
Ta có q =
mmqa
m
a
o
o
158.1)5,05,2.(86.3,0)5,0.(
5,0
1
1
=+=+=
+
Đờng bão hoà nh hình vẽ :
Trang 14
Bi tp ln: Cụng trỡnh thu li GVHD: K.S Trn Huy Thanh
IV)Xác định các lực tác dụng lên đập:
Tính cho một mét dài đập
1)áp lực thuỷ tĩnh :

Tính cho một mét dài tờng
m = 3
m = 2,5
W1
W2
W3
G1
G2
G3
Thành phần lực thuỷ tĩnh lớn nhất tại đáy:
P = .H = 32 T/m
2
W
1
= P.H/2 = 32.32/2 = 512 T
e = H/3 = 11m
áp lực nớc tác dụng trên mái dốc :
W
2
= V
n
.
n
= 32.32.11.1/2 = 5632 T
áp lực đẩy nổi :
W3 = 0,5.32.(34.3 + 5 + 34.2,5)/2 = 1536 T
Trọng lợng bản thân đập :
G1 = 34.3.34.1,52/2 = 2636 T
G2 = 34.5.1,52 = 258,4 T
G3 = 34.2,5.34.1,52/2 = 2196 T

Tổng trọng lợng : G = 5091 T
2)Tải trọng sóng tác dụng lên đập :
Sơ đồ tính áp lực sóng lên công trình dạng mái nghiêng:
Trang 15
Bi tp ln: Cụng trỡnh thu li GVHD: K.S Trn Huy Thanh
MNTT
đỉnh đê
f
0.1Pd
0.4Pd
Pd
0.4Pd
0.1Pd
Tải trọng sóng tác dụng lên đập dạng mái nghiêng đợc xác định theo công
thức:
).m/T(h P.k.kP
2
2nbnod

=
(2-4).
Trong đó:
-Trọng lợng riêng của nớc (=1T/m
3
).
h=2,3m-Chiều cao sóng.
2
P
-áp lực sóng tuơng đối lớn nhất trên điểm 2 theo bảng 2.5 với h=2,3m
2

P
=1,9.
k
nb
-Hệ số xác định theo bảng 2.4 với
0
0
2,5h

= =
ta có k
nb
=0.
k
no
-Hệ số xác định theo công thức:
0,85 4,8. .(0,028 1,15. ) 0
no
h h
k m

= + + =
Vậy thay vào công thức 2-4 ta có P
d
=0T/m
2
.
V)Kiểm tra ổn định của đập :
1)Kiểm tra ổn định tr ợt phẳng:
Tổng lực giữ :

P
giữ
= (G + W2 W3 ).0,7 = (5091+5632-1536).0,7 = 6431 T
Tổng lực gây trợt :
P
tr
= W1 = 512 T
Hệ số ổn định trợt : K
tr
=
[ ]
6431
12,6 1,5
512
giu
tr
tr
P
K
P
= = > =
Vậy đập ổn đinh trợt
2)Kiểm tra ổn định lật :
Tổng mô men giữ :
M
giữ
= G1.e1 + G2.e2 + G3.e3 + W2.e4
= 278486 Tm
Tổng mô men lật :
M

lật
= W1.e5 + W3.e6 = 65315 Tm
-)Hệ số ổn định lật K
l
=
[ ]
5,126.4
65315
278486
=>==
l
l
giu
K
M
M
Vậy công trình đảm bảo điều kiện ổn định lật.
Trang 16
Bài tập lớn: Công trình thuỷ lợi GVHD: K.S Trần Huy Thanh
Trang 17