thiết kế kỹ thuật cống bờ tre rạch giá –kiên giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN KỸ THUẬT XÂY DỰNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ KỸ THUẬT CỐNG BỜ TRE
RẠCH GIÁ –KIÊN GIANG
(PHẦN THUYẾT MINH)

CBHD: TRẦN VĂN TỶ

SVTH: THÁI VĂN KHÔI
MSSV: 1110522
LỚP: XDCTT -K37

Cần Thơ, tháng 5/2015


Lời cảm ơn

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên cho em xin kính gửi đến quý thầy cô trường Đại học Cần Thơ và
Bộ môn Kỹ thuật Xây dựng – khoa Công nghệ nói chung và ngành Xây dựng Công
trình thủy nói riêng lời cám ơn chân thành và sâu sắc.
Sau 4 năm học tập tại trường Đại học Cần Thơ, với sự dạy dỗ nhiệt tình và của
các thầy cô và sự nỗ lực cố gắng không ngừng của bản thân, em đã tích lũy được
những kiến thức cơ bản về chuyên ngành Xây dựng Công trình thủy, với những kiến
thức bổ ích đó sẽ giúp ích cho em rất nhiều trong công việc tương lai.

Luận văn tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng, nỗ lực không ngừng của bản
thân, là thành quả trong suốt quá trình học tập của em.
Xin cám ơn gia đình, bạn bè đã bên cạnh, đóng góp ý kiến và tạo điều kiện
thuận lợi cho em trong suốt thời gian học tập tại trường và trong thời gian làm luận
văn tốt nghiệp.
Trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp, em rất cám ơn sự hướng dẫn nhiệt tình
của quý thầy cô trong Bộ môn Kỹ thuật Xây dựng, đặc biệt là thầy Trần Văn Tỷ là
người trực tiếp hướng dẫn luận văn cho em.
Mặc dù em đã cố gắng hết sức nhưng do thời gian làm luận văn tốt nghiệp
tương đối ngắn cùng với kiến thức và kinh nghiệm bản thân còn non yếu nên những
thiếu sót là không thể tránh khỏi. Em xin quý thầy cô chỉ bảo để em có thể hoàn thiện
mình hơn và tránh được những sai lầm tương tự sau này.
Em xin kính gửi đến quý thầy cô lời chúc sức khỏe và hạnh phúc!
Em xin chân thành cám ơn!
Cần Thơ tháng 04 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Thái Văn Khôi

SVTH: Thái Văn Khôi


Lời nhận xét

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
HỌ VÀ TÊN CBHD: TRẦN VĂN TỶ
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
HỌ VÀ TÊN CBPB: TRẦN VĂN PHẤN
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………….

SVTH: Thái Văn Khôi


Mục lục

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1- GIỚI HIỆU CHUNG ..........................................................................1

1.1.

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH...................................................................1

1.1.1. Giới thiệu chung về tiểu dự án Ô Môn – Xà No........................................1
1.1.2. Nhiệm vụ công trình.................................................................................1
1.1.3. Giới thiệu về công trình cống Bờ Tre .......................................................1
1.2.
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG ....................................................................1
1.2.1. Địa hình khu vực ......................................................................................1
1.2.2. Địa chất....................................................................................................1
1.2.3. Thổ nhưỡng..............................................................................................2
1.3.
KHÍ TƯỢNG VÀ THỦY VĂN .......................................................................2
1.3.1. Nhiệt độ ...................................................................................................2
1.3.2. Độ ẩm ......................................................................................................2
1.3.3. Mưa..........................................................................................................3
1.3.4. Thủy văn ..................................................................................................3
1.4.
TÌNH HÌNH DÂN SINH ...............................................................................3
1.4.1. Địa giới hành chính của khu dự án ...........................................................3
1.4.2. Tình hình sử dụng đất và sản xuất nông nghiệp hiện nay ..........................3
CHƯƠNG 2 - THỦY LỰC ........................................................................................5
2.1.

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN..................................................................................5

2.2.
XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CỐNG .....................................................................5
2.2.1. Chọn cao trình đáy kênh...........................................................................6

2.2.2. Cao trình Zs..............................................................................................6
2.2.3. . Cao trình mực nước đồng ruộng .............................................................7
2.2.4.
2.2.5.
2.2.6.
2.2.7.

Lớp nước giảm sau t giờ .......................................................................7
Thể tích nước chảy qua cống ....................................................................7
Lưu lượng qua cống .................................................................................7
Chọn sơ bộ chiều rộng cống .....................................................................8

2.3.
THIẾT KẾ KÊNH PHÍA ĐỒNG (TL) VÀ PHÍA SÔNG (HL) ........................9
2.3.1. Số liệu tính toán .......................................................................................9
2.3.2. Thiết kế kênh dẫn phía đồng (TL) ............................................................9
2.3.3. Thiết kế kênh dẫn phía sông (HL) ..........................................................12
SVTH: Thái Văn Khôi


Mục lục

2.4.

CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ CÁC BỘ PHẬN CỦA CỐNG ...12

2.5.

XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH ĐỈNH TRỤ .........................................................13

2.6.
TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG ..........................................................................13
2.6.1. Trình tự tính toán....................................................................................13
2.6.2. Xác định kích thước tiêu năng ................................................................14
2.7.

TÍNH TOÁN HỐ XÓI .................................................................................15

CHƯƠNG 3 - THIẾT KẾ CỬA VAN .....................................................................17
3.1.

.SỐ LIỆU TÍNH TOÁN...............................................................................17

3.2.

.KÍCH THƯỚC CỬA VAN .........................................................................17

3.2.1. .Chiều cao cửa van .................................................................................17
3.2.2. .Chiều rộng cửa van................................................................................17
3.2.3. .Trường hợp tính toán.............................................................................17
3.3.
.TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH........................................................................18
3.3.1. .Xác định vị trí dầm chính ......................................................................18
3.3.2. .Tính toán lực tác dụng lên dâm chính ....................................................19
3.3.3. .Chọn kết cấu cho dầm chính..................................................................19
3.3.4. . Kiểm tra khả năng chiệu lực của dầm chính có sự tham gia của bản mặt
20
3.3.5. . Chọn thép dầm biên..............................................................................20
3.4.

.TÍNH TOÁN DẦM PHỤ............................................................................20

3.5.

TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA BẢN MẶT ......................................................22

3.6.
.TÍNH LỰC NÂNG HẠ VAN.......................................................................22
3.6.1. .Trọng lượng của van..............................................................................22
3.6.2. Chọn máy nâng cửa van và phai .............................................................23
3.6.3. .Lực nâng van.........................................................................................23
3.6.4. .Lực nâng hạ van ....................................................................................23
CHƯƠNG 4 - TÍNH TOÁN CẦU CÔNG TÁC ......................................................25
4.1.

.SỐ LIỆU TÍNH TOÁN...............................................................................25

4.2.
.KÍCH THƯỚC CẦU CÔNG TÁC..............................................................25
4.2.1. .Chiều dài nhịp .......................................................................................25
4.2.2. .Bề rộng nhịp..........................................................................................25
4.2.3. .Chiều dài dầm cầu trục và dầm công tác................................................25
SVTH: Thái Văn Khôi


Mục lục

4.2.4. .Cao trình đỉnh dầm cầu công tác............................................................26
4.2.5. .Cao trình đỉnh dầm cầu trục...................................................................26
4.2.6. .Cao trình sàn mái...................................................................................26

4.2.7. .Xác định kích thước dầm và cột ............................................................26
4.3.
.TÍNH TOÁN SÀN MÁI ..............................................................................27
4.3.1. .Số liệu tính toán ....................................................................................27
4.3.2. .Tính toán nội lực và bố trí thép cho sàn mái ..........................................27
4.3.3. .Tính toán nội lực và bố trí thép cho dầm dọc của sàn mái......................29
4.4.

.TÍNH TOÁN SÀN CONSOL VÀ DẦM CÔNG TÁC....................................30

4.4.1. .Số liệu tính toán ....................................................................................30
4.4.2. .Thiết kế lan can .....................................................................................31
4.4.3. .Tính toán nội lực và bố trí thép sàn consol.............................................31
4.4.4. .Tính toán nội lực và bố trí thép dầm công tác ........................................32
4.4.5. .Tải trọng tính toán .................................................................................32
4.4.6. .Tính toán nội lực ...................................................................................32
4.4.7. .Tính toán và bố trí thép..........................................................................33
4.5.

.TÍNH TOÁN DẦM CẦU TRỤC .................................................................34

4.5.1.
4.5.2.
4.5.3.
4.5.4.
4.5.5.
4.5.6.

.Số liệu tính toán ....................................................................................34
.Tải trọng tính toán .................................................................................34

.Tính toán lội lực ....................................................................................36
Tính toán và bố trí thép ..........................................................................37
.Kiểm tra dầm theo trạng thái giới hạn thứ II ( độ võng ) ........................38
.Kiểm tra nứt ..........................................................................................38

4.6.
.TÍNH TOÁN KHUNG CẦU CÔNG TÁC ...................................................38
4.6.1. .Lực tác dụng..........................................................................................38
4.6.2. .Tính toán cốt thép dầm khung ...............................................................41
4.6.3. .Tính toán thép vai cột ...........................................................................41
CHƯƠNG 5 - THIẾT KẾ CẦU GIAO THÔNG ....................................................43
5.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.....................................................................................43
5.1.1.Kích thước ................................................................................................43
5.1.2 .Vật liệu.........................................................................................................43
5.1.3. Tải trọng thiết kế:.........................................................................................44
5.2.TÍNH TOÁN KẾT CẤU ....................................................................................44

SVTH: Thái Văn Khôi


Mục lục

5.2.1. Tính toán thanh lan can................................................................................44
5.2.2. Tính toán trụ lan can....................................................................................46
5.3. TÍNH TOÁN LỀ BỘ HÀNH.............................................................................47
5.3.1. Tải trọng tính toán. ......................................................................................47
5.3.2. Sơ đồ kết cấu............................................................................................47
5.4. TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU ..........................................................................48
5.4.1. Thiết kế bản hẫng .....................................................................................48
5.5. TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH NHỊP 5M .............................................................52

5.5.1. Tính toán cho dầm 5m dầm 1 ...................................................................52
5.5.2. Lực tác dụng.............................................................................................52
5.5.3. Xác định hệ số phân bố ngang ..................................................................53
5.5.4. Tính toán tải tác dụng lên dầm..................................................................53
5.5.5 .Tính toán cho dầm 2. dầm 3. ....................................................................56
5.5.6. Tổ hợp nội lực..........................................................................................57
5.5.7. Tính thép chịu lực cho dầm ......................................................................57
5.6. Kiểm tra..........................................................................................................58
5.6.1. Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm.........................................................58
5.6.2. Kiểm tra tiết diện Bê tông tại gối. tính toán cốt đai..................................58
5.6.3. Kiểm tra độ võng của dầm theo trạng thái giới hạn thứ II .........................59
5.6.4. Kiểm tra nứt của dầm ...............................................................................59
5.7.TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH 11M.......................................................................59
5.7.1. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện : ..............................................................59
5.7.2. Tính toán dầm chính nhịp 11m .................................................................59
5.7.3. Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm.........................................................61
5.8.TÍNH TOÁN XÀ MŨ VÀ CỘT TRỤ..................................................................62
5.8.1.Kích thước xà mũ ......................................................................................62
5.8.2.Tính toán thép xà mũ và cột trụ .................................................................62
5.8.3. Tính toán xà mũ và cột trụ trên trụ pin......................................................64
5.9. TÍNH TOÁN MỐ TRỤ CẦU ............................................................................66
5.9.1. Kích thước chi tiết mố trụ cầu ..................................................................66
5.9.2. Lực tác dụng.............................................................................................66
5.9.3. Tính toán ứng suất đáy móng ...................................................................66
CHƯƠNG 6 - TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH THÂN CỐNG – BỂ TIÊU NĂNG...........69
SVTH: Thái Văn Khôi


Mục lục

6.1.
SỐ LIỆU TÍNH TOÁN................................................................................69
6.1.1. Số liệu cơ bản.........................................................................................69
6.1.2. Số liệu địa chất .......................................................................................69
6.2.

ỔN ĐỊNH BỂ TIÊU NĂNG ........................................................................69

6.2.1. Tải trọng.................................................................................................69
6.2.2. Tính toán ứng suất..................................................................................70
6.2.3. Sức chịu tải đất nền dưới đáy bể tiêu năng..............................................73
6.2.4. Xử lý nền bể tiêu năng............................................................................73
6.3.

ỨNG SUẤT THÂN CỐNG..........................................................................73

6.3.1. Tải trọng.................................................................................................73
6.3.2. Tính toán ứng suất..................................................................................74
6.4.
TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH THÂN CỐNG........................................................78
6.4.1. Số liệu tính toán .....................................................................................78
6.4.2. Kiểm tra hình thức trượt phẳng...............................................................78
6.4.3. Xác định ứng suất giới hạn của đất nền ..................................................79
6.4.4. Xác định sơ bộ hệ số an toàn trượt sâu....................................................81
6.4.5. Xác định sơ bộ hệ số an toàn trượt hỗn hợp ............................................81
6.4.6. Hệ số an toàn cung trượt tròn .................................................................82
6.5.
XỬ LÝ NỀN THÂN CỐNG .........................................................................84
6.5.1. Phương án 1: Cừ tràm.............................................................................84
6.5.2. Phương án 2: Cọc bê tông cốt thép .........................................................84

CHƯƠNG 7 - TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÂN CỐNG..........................................96
7.1.
SỐ LIỆU TÍNH TOÁN................................................................................96
7.1.1. Vật liệu tính toán....................................................................................96
7.1.2. Kích thước cơ bản ..................................................................................96
7.2.
TẢI TRỌNG ...............................................................................................96
7.2.1. Tải trọng tác dụng ..................................................................................97
7.2.2. Trường hợp vừa mới thi công xong ( TH1).............................................97
7.2.3. Trường hợp MNSmax-MNĐmin ( TH2 ) ...............................................99
7.2.4. Trường hợp sửa chữa ( TH4) ................................................................ 100
TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT DƯỚI ĐÁY TRỤ .......................................................... 101
7.3.
TINH TOÁN KẾT CẤU THÂN CỐNG...................................................... 102
7.3.1. Nội lực ................................................................................................. 102

SVTH: Thái Văn Khôi


Mục lục

7.3.2. Trụ pin ................................................................................................. 103
7.3.3. Trụ biên................................................................................................ 104
7.4.
TÍNH TOÁN KẾT CẤU BẢN ĐÁY............................................................ 105
7.4.1. .Tính toán nội lực tác dụng bản đáy...................................................... 105
7.4.2. Tính toán thép cho bản dáy................................................................... 106
7.5.

TÍNH TOÁN THÉP CHO KHE VAN ........................................................ 106

7.5.1. Trụ biên................................................................................................ 106
7.5.2. Trụ pin ................................................................................................. 107
CHƯƠNG 8 - BỂ TIÊU NĂNG ............................................................................. 109
8.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.................................................................................. 109
8.1.1 Kích thước bể tiêu năng........................................................................ 109
8.1.2 Vật liệu tính toán.................................................................................. 109
8.2 TÍNH TOÁN TƯỜNG CÁNH THƯỢNG HẠ LƯU ....................................... 110
8.2.1 Vị trí tính toán ...................................................................................... 110
8.2.2 Tính toán nội lực .................................................................................. 110
8.2.3

Tính toán bố trí thép cho tường cánh .................................................... 112

8.2.4

Kiểm tra nứt và mở rộng nứt ................................................................ 113

8.3 TÍNH TOÁN ĐÁY BỂ TIÊU NĂNG .............................................................. 113
8.3.1 Tính toán nội lực tại vị trí 1-1............................................................... 113
8.3.2 Tính toán nội lực tại vị trí 2-2............................................................... 116
8.3.3 Kiểm tra sự hình thành và mở rộng khe nứt .......................................... 118
8.3.4 Xử lý nền của bể tiêu năng ................................................................... 118
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 120

SVTH: Thái Văn Khôi


Danh mục bảng

DANH MỤC HÌNH
Hình 2. 1. Biểu đồ triều Gạch Giá năm 2014 ..............................................................5
Hình 2. 2.Sơ đồ mặt cắt ngang của kênh đảm bảo điều kiện giao thông thủy .............11
Hình 2. 3.Kích thước sơ bộ của cống .........................................................................13

Hình 3. 1.Sơ đồ tính toán cửa van..............................................................................18
Hình 3. 2.Sơ đồ tính toán dầm chính..........................................................................19
Hình 3. 3.Thép U dầm biên và dầm chính I................................................................20
Hình 3. 4. Sơ đồ tính toán dầm phụ............................................................................21

Hình 4. 1.Hình dạng khung cầu công tác ................................................................27
Hình 4. 2. Sơ đồ tính toán bản sàn .............................................................................28
Hình 4. 3. Sơ đồ tính toán nội lực dầm dọc. ...............................................................29
Hình 4. 4.Kích thước sàn consol ................................................................................31
Hình 4. 5.Sơ đồ bố trí lan can ....................................................................................31
Hình 4. 6. Sơ đồ tính toán nội lực sàn có ...................................................................32
Hình 4. 7. Sơ đồ kết cấu của dầm...............................................................................33
Hình 4. 8.Biểu đồ bao monent của dầm công tác........................................................33
Hình 4. 9.Biểu đồ bao lực cắt của dầm công tác.........................................................33
Hình 4. 10.Hình minh họa hệ thống cầu trục dầm cầu trục ........................................34
Hình 4. 11.Phản lực gối trường hợp nâng van ...........................................................35
Hình 4. 12.Đường ảnh hưởng phản lực gối cầu trục trường hợp di chuyển van .........35
Hình 4. 13. Sơ đồ kết cấu của dầm cầu trục ở thân cống............................................36
Hình 4. 14.Biểu đồ bao moment dầm cầu trục ở thân cống ........................................36
Hình 4. 15.Biểu đồ bao lực cắt dầm cầu trục ở thân cống..........................................36
Hình 4. 16. Sơ đồ kết cấu của dầm cầu trục ở thân cống ............................................37
Hình 4. 17.Biểu đồ bao moment dầm cầu trục ơ nhà phai ..........................................37
Hình 4. 18.Biểu đồ bao moment dầm cầu trục ở nhà phai ..........................................37
Hình 4. 19.Biểu đồ monent, lực dọc, lực cắt của khung nhà phai ...............................40
Hình 4. 20.Kích thước vai cột ....................................................................................42

SVTH: Thái Văn Khôi


Danh mục bảng

Hình 5.1: Mặt cắt ngang cầu giao thông.....................................................................43
Hình 5.2: Kích thước của lan can...............................................................................44
Hình 5.3: Sơ đồ kết cấu của thanh lan can.................................................................45
Hình 5.4: Moment trên thanh lan can .........................................................................45
Hình 5.5: Tải trọng tác dụng lên trụ lan can ...............................................................46
Hình 5.6: Kích thước lề bộ hành ...............................................................................47
Hình 5.7: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên lề bộ hành.......................................................47
Hình 5.8: Kích thước bản hẫng và sơ đồ tính của bản hẫng .......................................48
Hình 5.9: Hình dạng của bản sàn trong . ....................................................................49
Hình 5.10: Các tải tác dụng lên trong bản mặt cầu ....................................................50
Hình 5.11: Sơ đồ tĩnh tải tác bản sàn trong.................................................................50
Hình 5.12: Kích thước của dầm chính 5m ..................................................................52
Hình 5.13: Sơ đồ xác định hệ số phân bố ngang.........................................................53
Hình 5.14: Tải trọng tác dụng lên dầm 1 nhip 5m ......................................................53
Hình 5.15: Đường ảnh hưởng lực cắt tại gối ..............................................................54
Hình 5.16: Đường ảnh hưởng moment và lực cắt tại vị trí ¼ nhịp..............................54
Hình 5.17: Đường ảnh hưởng moment và lực cắt tại vị trí ¼ nhịp..............................55
Hình 5.18: Bố trí thép sơ bộ cho dầm 5m...................................................................58
Hình 5.19: Biểu đồ bao moment vật liệu của dầm Tại ½ nhịp ....................................58
Hình 5.20: Sơ bộ kích thước dầm chính nhịp 11m .....................................................59
Hình 5.21: Bố trí thép dầm chính nhịp 11m ...............................................................61
Hình 5.22: Biểu đồ bao moment vật liệu của dầm 11m ..............................................61
Hình 5.23 : Kích thước xà mũ và cột trụ ....................................................................62
Hình 5.24: Sơ đồ kết cấu xà mũ và cột trụ..................................................................63

Hình 5.25: Sơ bộ kích thươc mố trụ cầu.....................................................................66

Hình 6. 1.Cột địa tầng ...............................................................................................69
Hình 6. 2.Trọng tâm bản đáy bể tiêu năng .................................................................70
Hình 6. 3.Kích thước bản đáy bể tiêu năng ................................................................70
Hình 6. 4.Kích thước tường cánh bể tiêu năng...........................................................70
SVTH: Thái Văn Khôi


Danh mục bảng

Hình 6. 5.Tải trọng tác dụng lên bản đáy trường hợp 2 .............................................72
Hình 6. 6.Tải trọng tác dụng lên bản đáy trường hợp 3 .............................................72
Hình 6. 7.Mặt cắt dọc và cắt ngang cống...................................................................74
Hình 6. 8.Tải trọng tác dụng trường hợp 2 ................................................................75
Hình 6. 9.Tải trọng tác dụng trường hợp 3 ................................................................77
Hình 6. 10. Đa giác lực Evđôkimov ...........................................................................80
Hình 6. 11. Biểu đồ quan hệ gh~gh........................................................................81
Hình 6. 12. Tải trọng tác dụng lệch tâm về hạ lưu .....................................................82
Hình 6. 13. Sơ đồ tính toán trượt cung tròn................................................................83
Hình 6. 14. Phương án cọc 0,30,319m...................................................................85
Hình 6. 15.Sức chịu tải cọc theo độ sệt B ...................................................................86
Hình 6. 16.Mặt bằng bố trí cọc ..................................................................................88
Hình 6. 17. Biểu đồ đường quan hệ e – P...................................................................90
Hình 6. 18. Sơ đồ tính lún tổng lớp phân tố................................................................92
Hình 6. 19. Momen trường hợp vận chuyển ...............................................................92
Hình 6. 20.Momen trường hợp thi công .....................................................................93
Hình 6. 21. Sơ đồ cung trượt cắt hệ thống cọc ...........................................................93
Hình 6. 22. Sơ đồ tính lực kháng trượt của cọc ..........................................................94

Hình 7. 1: Kích thước thân cống .............................................................................96
Hình 7. 2 :Tổng tác dụng lên trụ Pin .........................................................................97
Hình 7. 3: Áp lực đất tác dụng lên trụ biên trường hợp 1...........................................98
Hình 7. 4:Tải trọng tác dụng lên trụ biên................................................................. 100
Hình 7. 5: Áp lục tác dụng lên trụ biên..................................................................... 101
Hình 7. 6: Ứng suất dưới bản đáy của trụ pin.......................................................... 102
Hình 7. 7 :Sơ đồ kết cấu mố trụ ............................................................................... 102
Hình 7. 8 :Bố trí thép trụ pin, trụ biên...................................................................... 103
Hình 7. 10 :Sơ đồ kết cấu bản đáy............................................................................ 105
Hình 7. 11 :Biểu đồ moment bản đáy ....................................................................... 106
Hình 7. 12 :Biểu đồ moment lực cắt bản dáy............................................................ 106
Hình 7. 13 :Kích thước khe van ở trụ biên .............................................................. 107
SVTH: Thái Văn Khôi


Danh mục bảng

Hình 7. 14 :Kích thước khe van ở trụ pin ............................................................... 107

Hình 8. 1.Kích thước bể tiêu năng............................................................................ 109
Hình 8. 2. Áp lực đất tác dụng lên tường cánh tại vị trí 1-1...................................... 110
Hình 8. 3.Áp lực đất tác dụng lên tường cánh tại vị trí 2-2 ...................................... 111
Hình 8. 4.Áp lực tường cánh tác dụng lên tường cánh ............................................. 111
Hình 8. 5. Áp lực tác dụng lên tường cánh ............................................................... 112
Hình 8. 6. Biểu đồ momen tĩnh Sc ............................................................................ 114
Hình 8. 7.Sơ đồ kết cấu tại vị trí 1-1 ........................................................................ 115
Hình 8. 8.Biểu đồ bao moment tại vị trí 1-1 ............................................................. 116
Hình 8. 9.Biểu đồ bao lực cắt tai vị trí 1-1............................................................... 116
Hình 8. 10.Biểu đồ bao momen bản đáy vị trí 2-2 .................................................... 117
Hình 8. 11.Biểu đồ bao lực cắt bản đáy vị trí 2-2..................................................... 117

Hình 8. 12. Bố trí thép bản đáy bể tiêu năng............................................................ 118

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1. Cấu tạo địa tầng .........................................................................................2
Bảng 1. 2.Chỉ tiêu cơ lí đất ..........................................................................................2

Bảng 2. 1.Kết quả tính toán khẩu độ cống....................................................................8
Bảng 2. 2. Bảng tính vận tốc trong kênh ....................................................................10

Bảng 3. 1.Vị trí dầm chính .........................................................................................18
Bảng 3. 3Tính toán nội lực dầm phụ ..........................................................................21
Bảng 3. 4.Bảng tính chiều dày thép bản mặt ..............................................................22
Bảng 3. 5.Trọng lượng cửa van..................................................................................23

Bảng 4. 1.Số liệu cột và dầm của khung.....................................................................26
Bảng 4. 2.Tính toán nội lực sàn mái...........................................................................28
SVTH: Thái Văn Khôi


Danh mục bảng

Bảng 4. 3.Bảng tính thép sàn mái...............................................................................29
Bảng 4. 5.Tính thép dầm dọc của sàn mái ..................................................................30
Bảng 4. 6.Tính thép sàn conson .................................................................................32
Bảng 4. 7.Tổng hợp nội lực dầm công tác ..................................................................33
Bảng 4. 8.Tính thép dầm công tác..............................................................................33
Bảng 4. 9.Tổng hợp nội lực dầm cầu trục...................................................................37
Bảng 4. 10.Tổng hợp nội lực dầm cầu trục.................................................................37
Bảng 4. 11.Tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên khung cầu công tác...................................39
Bảng 4. 12.Tổng hợp hoạt tải tác dụng lên khung cầu công tác ..................................39

Bảng 4. 13. Giá trị nội lực của khung.........................................................................40
Bảng 4. 14.Tổng hợp bố trí thép ở các khung.............................................................41
Bảng 4. 15.Tính toán cốt thép cho dầm khung............................................................41
Bảng 4. 16.Tính toán bố trí thép.................................................................................42

Bảng 5 .1:Thông số kĩ thuật đoàn xe tiêu chuẩn thiết kế ............................................44
Bảng 5 ,2: Hệ số vượt tải ...........................................................................................44
Bảng 5.3: Tính thép của thanh lan can .......................................................................45
Bảng 5.4: Tính thép của lề bộ hành, bản hẫng............................................................47
Bảng 5.5: Tải trọng tác dụng lên sàn trong.................................................................49
Bảng 5.6: Tính thép sàn trong ....................................................................................51
Bảng 5.7: Tổng hợp nội lực dầm 1 .............................................................................56
Bảng 5. 8: Tổng hợp nội lực dầm 2 ............................................................................56
Bảng 5.9: Tổng hợp nội lực dầm 3 .............................................................................56
Bảng 5 .10: Tổng hợp nội lực của dầm.......................................................................57
Bảng 5.11: Tính toán thép dầm chính tại mặt cắt 1/2L ...............................................57
Bảng 5 .12: Tổng hợp nội lực dầm 11m .....................................................................59
Bảng 5.13: Kết quả tính thép dầm chính nhịp 11m.....................................................60
Bảng 5 .14: Kết quả tính võng dầm chính nhịp 11......................................................62
Bảng 5 .15: Tải trọng của dầm 5m chuyền xuống trụ biên và trụ pin..........................63
Bảng 5.16: Tải trọng của dầm 11m chuyền xuống trụ biên.........................................63
Bảng 5.17: Tổng hợp tải tác dụng xà mũ....................................................................63
SVTH: Thái Văn Khôi


Danh mục bảng

Bảng 5.18: Kết quả nội lực ........................................................................................63
Bảng 5.19: Tính thép xà mũ trên trụ biên ..................................................................64
Bảng 5.21: Tính thép xà mũ trên trụ pin.....................................................................64

Bảng 5.20: Kết quả nội lực ........................................................................................64
Bảng 5.22: Tính momen tại tâm O .............................................................................66

Bảng 6. 1.Số liệu địa chất ..........................................................................................69
Bảng 6. 2.Ứng suất bể tiêu năng trường hợp 1...........................................................71
Bảng 6. 3. Tính toán ứng suất bể tiêu năng trường hợp 2...........................................72
Bảng 6. 4. Tính toán ứng suất bể tiêu năng trường hợp 3...........................................72
Bảng 6. 5.Tổng hợp ứng suất bể tiêu năng .................................................................73
Bảng 6. 6.Tải trọng cầu công tác ...............................................................................73
Bảng 6. 7.Tải trọng cầu giao thông............................................................................74
Bảng 6. 8.Tính toán ứng suất thân cống trường hợp 1 ...............................................75
Bảng 6. 9.Tính toán ứng suất thân cống trường hợp 2 ...............................................76
Bảng 6. 10.Tính toán ứng suất thân cống trường hợp 3 .............................................77
Bảng 6. 11.Tính toán ứng suất thân cống trường hợp 4 .............................................77
Bảng 6. 12.Tổng hợp ứng suất bể thân cống ..............................................................77
Bảng 6. 13. Kết quả kiểm tra hình thức trượt phẳng ..................................................78
Bảng 6. 14. Kết quả tính toán tải trọng giới hạn ........................................................81
Bảng 6. 15. Hệ số án toàn trượt sâu...........................................................................81
Bảng 6. 16. Tổng hợp hệ số an toàn cung trượt tròn ..................................................83
Bảng 6. 17.Tổng hợp sức chịu tải của cọc..................................................................86
Bảng 6. 18.Ứng suất dưới đáy móng quy ước trường hợp P max ...............................89
Bảng 6. 19.Tính lún lớp đất dưới mũi cọc ..................................................................90
Bảng 6. 20.Tính toán lực kháng trượt của cọc ...........................................................95

Bảng 7. 1: Tổng hợp tải trọng phương đứng ..............................................................97
Bảng 7. 2 :Ứng suất dưới trụ biên và trụ pin..............................................................99
Bảng 7. 3 :Lực ngang tác dụng lên trụ pin .................................................................99
Bảng 7. 4 :Tải trọng theo phương đứng tác dụng lên trụ biên và trụ pin (TH2)..........99
SVTH: Thái Văn Khôi

Danh mục bảng

Bảng 7. 5 :Ứng suất đưới trụ biên và trụ pin..............................................................99
Bảng 7. 6 :Tổng hợp lực ngang tác dụng lên trụ biên (TH2) .................................... 100
Bảng 7. 7: Tổng hợp lực ngang tác dụng trụ biên (TH4) .......................................... 101
Bảng 7. 8: Ứng suất dưới trụ pin và trụ biên trong các trường hợp.......................... 101
Bảng 7. 9: Moment và lực cắt tác dụng lên trụ biên và trụ pin ................................. 101
Bảng 7. 10: Tải trọng tác dụng lên trụ pin ............................................................... 103
Bảng 7. 11: Tải trọng tác dụng lên trụ biên.............................................................. 104
Bảng 7. 12: Kiểm tra điều kiện khe nứt trụ biên ....................................................... 104
Bảng 7. 13: Tổng hợp ứng suất thân cống................................................................ 105
Bảng 7. 14: Tính thép cho bản đáy thân cống .......................................................... 106
Bảng 7. 15: Bảng tính thép khe van phần chịu uốn................................................... 107

Bảng 8. 1.Áp lực đất tác dụng lên tường cánh tại vị trí 2-2 ...................................... 111
Bảng 8. 2 Lực tác ngang dụng lên tường cánh vị trí 1-1........................................... 111
Bảng 8. 3 .Lực ngang tác dụng lên tường cánh vị trí 2-2.......................................... 112
Bảng 8. 4.Kết quả tính toán thép cho phía giáp đất.................................................. 112
Bảng 8. 5 .Kiểm tra nứt tường cánh ......................................................................... 113
Bảng 8. 6.Momen tĩnh tại vị trí 1-1 .......................................................................... 114
Bảng 8. 7.Lực tác dụng trường hợp 2, trường hợp sữa chữa (Vị trí 1-1) .................. 116
Bảng 8. 8 .Tính toán thép bản đáy bể tiêu năng ....................................................... 117
Bảng 8. 9.Kiểm tra điều kiện nứt tường cánh ........................................................... 118
Bảng 8. 10.Ứng suất dưới bể tiêu năng.................................................................... 118

SVTH: Thái Văn Khôi


Chương 1: Giới thiệu chung

TKKT Cống Bờ Tre- Gạch Giá

CHƯƠNG 1- GIỚI HIỆU CHUNG
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
1.1.1. Giới thiệu chung về tiểu dự án Ô Môn – Xà No
Tiểu dự án Ô Môn – Xà No thuộc dự án phát triển thủy lợi Đồng Bằng Sông Cửu
Long (ĐBSCL) nằm ở khu vực trung tâm ĐBSCL. Diện tích tự nhiên của vùng tiểu dự
án Ô Môn – Xà No là 55.430 ha, bao gồm một phần của huyện Phong Điền, Thới Lai
và quận Ô Môn thuộc TP.Cần Thơ, một phần các huyện Châu Thành A, Vị Thủy và
thị xã Vị Thanh thuộc tỉnh Hậu Giang; một phần huyện Giồng Riềng, Gò Quao thuộc
tỉnh Kiên Giang.
Khu tiểu dự án được giới hạn bởi:
-

Phía Đông Bắc giáp sông Tắc Ông Thục

-

Phía Tây Bắc giáp kênh Ô Môn

-

Phía Tây Nam giáp sông Cái Tư

-

Phía Đông Nam giáp kênh Xà No

1.1.2. Nhiệm vụ công trình

Kiểm soát lũ cả năm cho vùng dự án có diện tích tự nhiên 55.430 ha, bảo vệ sản
xuất nông nghiệp cho 3 vụ ổn định (vụ Hè Thu, Đông Xuận và Vụ Mùa), bảo vệ diện
tích vườn cây ăn trái và cơ sở hạ tầng.
Xây dựng hệ thống thủy lợi phục vụ tưới, tiêu, xổ phèn, ngăn mặn, lấy phu sa cải
tạo cho đất nông nghiệp.
Cấp nước sinh hoạt và cấp nước sinh hoạt cho nông thôn.
Kết hợp phát triển giao thông thủy bộ, tạo nền khu dân cư.
1.1.3. Giới thiệu về công trình cống Bờ Tre
Cống đặt tại lòng rạch Bờ Tre thuộc huyện Gò Quao, tỉnh Kiên Giang. Tim dọc
cống theo tim dòng chảy, tim ngang cống vuông góc với tim dọc, cách bờ sông Cái Tư
60,4m, cách cầu hiện hữu về phía trong đồng 10,5m.
1.2. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG
1.2.1. Địa hình khu vực
- Địa hình khu vực tương đối bằng phẳng, cao độ trung bình từ 1 – 2m đối với
đất vườn và từ 0,5 – 1m đối với đất ruộng.
- Địa hình khu vực chủ yếu nằm dưới mực nước biển trung bình.
1.2.2. Địa chất
Kết quả khảo sát địa chất khu vực xây dựng công trình.
SVTH: Thái Văn Khôi

1


Chương 1: Giới thiệu chung

TKKT Cống Bờ Tre- Gạch Giá

Bảng 1. 1. Cấu tạo địa tầng
Lớp

1

2

Cao trình

Chiều dày
(m)

Tính chất của đất

+0,77 -14,5

15,27

Bùn sét hữu cơ màu xám đen, xanh đen. trạng thái chảy
- dẻo chảy

-14,5  -20,8

6,3

Sét màu xám nâu vàng, đốm trắng, nâu đỏ, xám hồng.
Cuối tầng lẫn các lớp á sét trung mỏng. Trạng thái dẻo
cứng

3

-20,8  -30,00

9,2

Sét màu xám nâu vàng, đốm trắng, nâu đỏ, xám hồng.
Cuối tầng lẫn các lớp á sét trung mỏng. Trạng thái dẻo
cứng

Kết quả thí nghiệm cơ lí đất.
Bảng 1. 2.Chỉ tiêu cơ lí đất
Lớp

Cao trình

đn



Chiều
dày (m)

(T/m )

(T/m )

Độ
sệt B

3

3

Lực
dính C

Góc
ma sát

(T/m2)

(o)

Độ ẩm
W (%)

1

+0,77 -14,5

15,27

1,43

0,44

1,22

0,8

4,83

104,1

2

14,5  -20,8

6,3

1,88

0,9

0,47

2,3

13,5

32,7

3

-20,8  -30,00

9,2

2,07

1,1

0,2

0,6

29,5

16,8

1.2.3. Thổ nhưỡng
- Có 2 loại đất:
+ Loại 1: Đất chua phèn ít: Tập trung về phía Tây Nam toàn bộ diện tích
các xã của huyện Giồng Riềng tỉnh Kiên Giang, các xã Vị Tân, Vị Thanh.
+ Loại 2: Đất lên liếp, chua: Phân bố dọc theo bờ sông Tắc Ông Thục, một
phần theo kênh Ô Môn và kênh Xà No thuộc huyện Ô Môn.
1.3.KHÍ TƯỢNG VÀ THỦY VĂN
- Đặc điểm khí tượng thủy văn vùng hưởng lợi các cống cấp 2 Ô Môn - Xà No
được mô tả trên cơ sở dữ liệu thu thập từ trạm Vị Thanh và Cần Thơ.
1.3.1. Nhiệt độ
- Khu vực nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên nền nhiệt cao và ổn
định, nhiệt độ trung bình từ 25oC - 27oC, không có tháng nào có nhiệt độ dưới 20oC.
- Lượng bức xạ nhiệt dồi dào.
1.3.2. Độ ẩm
- Độ ẩm cao nhất đạt vào tháng 10: 88,1%
SVTH: Thái Văn Khôi

2


Chương 1: Giới thiệu chung

TKKT Cống Bờ Tre- Gạch Giá

- Độ ẩm thấp nhất đạt vào tháng 3: 77,3%
- Độ ẩm bình quân năm: 80,4%
1.3.3. Mưa
Mưa bị chi phối rõ rệt theo 2 mùa:
- Mùa khô: Từ tháng 11 đến tháng 6 năm sau. Lượng mưa tương đối ít.
- Mùa mưa: Kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10.
1.3.4. Thủy văn
Vùng Ô Môn - Xà No bị chia cắt bởi mạng lưới kênh rạch chằng chịt. Nguồn
cấp nước ngọt cho vùng dự án là sông Hậu với lưu lượng bình quân mùa cạn vào
khoảng 1200m3/s, lưu lượng bình quân mùa lũ vào khoảng 7000m3/s.
Vùng dự án chịu ảnh hưởng của triều biển Đông có dạng bán nhật triều không
đều với biên độ lớn 3 đến 3,5 mét và tác động của nguồn nước sông Hậu từ thượng
nguồn chảy về.
1.4.TÌNH HÌNH DÂN SINH
1.4.1. Địa giới hành chính của khu dự án
- Vị trí vùng hưởng lợi của công trình thủy lợi Ô Môn – Xà No thuộc Ô Môn,
Châu Thành, Vị thanh và Gò Quao tỉnh Kiên Giang.
Khu dự án được giới hạn bởi:
-

Phía Đông: giới hạn bởi rạch Tắc Ông Thục.

-

Phía Tây: giới hạn bởi sông Cái Tư.

-

Phía Nam: giới hạn bởi Kênh Xà No.

-

Phía Bắc: giới hạn bở kênh Ô Môn.

1.4.2. Tình hình sử dụng đất và sản xuất nông nghiệp hiện nay
1.4.2.1. Sử dụng đất
- Việc sử dụng đất nông nghiệp chủ yếu vào việc trồng lúa, cây ăn trái, sau đó là
trồng rau, màu và cây công nghiệp.
1.4.2.2. Hiện trạng thủy lợi
- Tổng vùng có hệ thống kênh trục và kênh cấp 1 hoàn chỉnh, hệ thống kênh cấp
2 phát triển khá nhanh nhưng vẫn chưa đồng đều, có một số khu vực mật độ kênh quá
mức cần thiết nhưng vẫn có một số khu vực chưa đào đủ mật độ, một số kênh bị bồi
lắng làm hạn chế khả năng dẫn nước tưới tiêu.

SVTH: Thái Văn Khôi

3


Chương 1: Giới thiệu chung

TKKT Cống Bờ Tre- Gạch Giá

- Hệ thống nội đồng tương đối phát triển nhưng chưa hoàn chỉnh, phân bố không
đồng đều hầu hết do dân tự làm chỉ đáp ứng nhu cầu trước mắt mà chưa đáp ứng theo
yêu cầu vận hành của hệ thống .
1.4.2.3. Hiện trạng cơ sở hạ tầng về giao thông
-

Giao thông thủy:

+ Mạng lưới giao thông thủy nơi đây chủ yếu là trục sông Tắc Ông Thục,
kênh Xà No, kênh Ô Môn, kênh KH8, KH9 và các kênh cấp 2 cùng với các
kênh cấp 3 mới đào hoặc mở rộng.
+ Tải trọng lớn nhất các ghe qua lại là 200 tấn chuyên chở các loại vật liệu
xâu dựng, hàng hóa sinh hoạt, các loại nông ngư cơ, phân bón phục vụ sản xuất
nông nghiệp và nhất là chuyên chở các sản phẩm nông nghiệp đi giao lưu mua
bán trên thị trường.
-

Giao thông bộ: Mạng lưới giao thông bộ đã và đang khôi phục và phát triển.

1.4.2.4. Phương hướng phát triển sản xuất
Trong những năm tới đây Cần Thơ, Hậu Giang và Kiên Giang sẽ đẩy mạnh
phát triển kinh tế về mọi mặt trong đó việc phát triển sản xuất nông nghiệp là mục
tiêu hết sức quan trọng, vì đây là vùng có 86,53% diện tích đất đai là đất nông
nghiệp. Trong đó có đến 80,22% diện tích đất nông nghiệp là canh tác lúa. Do đó
vấn đề thủy lợi phục vụ tưới tiêu, kiểm soát lủ nơi đây cần phải được chú trọng và
quan tâm đúng mức.
Việc phân bố đất đai như hiện tại, để tăng sản lượng nông nghiệp thì mục tiêu
chính đặt ra thì bảo vệ sản xuất nông nghiệp cho 3 vụ ổn định, bảo vệ diện tích vùng
cây ăn trái, bảo vệ hạ tầng cơ sở, quy hoạch cây trồng hợp lí và áp dụng khoa học kỹ
thuật canh tác mới.

.

SVTH: Thái Văn Khôi

4

Chương 2: Thủy lực

TKKT Cống Bờ Tre –Gạch Giá

CHƯƠNG 2 -

THỦY LỰC

2.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
Diện tích 5000ha
Chọn sơ bộ cao trình đáy kênh  dk  3, 0m
Cao trình bình quân mặt ruộng BQMR  0,5m . Dựa vào nhu cầu phát triển
nông nghiệp của khu vực chủ yếu là chồng lúa và hoa màu, nên lấy cây lúa để tính
toán độ ngập cho phép của khu vực:
MNCP  0,5  0, 2  0, 7m

Tài liệu quan trắc lượng mưa trong nhiều năm, ta tìm được tổ hợp mưa 1, 3 và 5
ngày max liên tiếp ứng với tần suất 10%.
Mưa 1 ngày max là 190mm
Mưa 3 ngày max là 220mm
Mưa 5 ngày max là 280mm
cm
100
80
60
40
20
0

-20
-40
-60
1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Zdr

11

Zm in

12
tháng
Zm ax

Hình 2. 1. Biểu đồ triều Gạch Giá năm 2014
Dựa vào biểu đồ triều ta có thể chia lịch thời vụ như sau:
+ Vụ Đông Xuân khoảng từ tháng 10 đến tháng 1
+ Vụ Hè Thu khoảng từ tháng 2 đến tháng 6
Quan sát biểu đồ triều Gạch Giá năm 2014 ta thấy tháng 10 có chân triều cao
nhất (bất lợi cho tiêu nước) và tháng 3 có đỉnh triều thấp nhất (bất lợi cho tưới nước)
nên ta chọn triểu tháng 10 để tính toán tiêu và triều tháng 3 để tính bài toán tưới.
2.2.XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CỐNG
Tính toán khẩu độ cống theo phân tích phương trình cân bằng nước cho khu
vực khép kín.
Ta có:
SVTH: Thái Văn Khôi

5


Chương 2: Thủy lực

TKKT Cống Bờ Tre –Gạch Giá

Wmưa +Wthấm = Wbốc hơi + Wtc

(2.1)

Trong đó:

Wmưa : Thể tích mưa trên khu vực tại thời điểm tính toán.
Wthấm : Thể tích thấm vào khu vực, xem như bằng 0 (Do không có số liệu)
Wbốc hơi Thể tích bốc hơi, xem như bằng 0 (Do không có số liệu)
Wtc :

Thể tích tự chảy qua cống.

Như vậy để quản ly nước trong khu vực ta cần tính toán lượng mưa, khả năng
tiêu tự chảy qua cống để đạt cao trình mực nước đồng cho phép là +0.4m.
Trong phương trình (2.1) dấu “ = “ chỉ xảy ra trong một thời đoạn tính toán nhất
định (ví dụ : trong một vụ mùa…..) đối với một khu vực khép kín.
Vì vậy khi tính toán trong từng khoảng thời gian t  1 giờ thì ta có:
Wmưa – Wtc = W
Chia hai vế phương trình cho F (diện tích khu vực cần tiêu) thì ta được:
P  H  Z di  Z d (i 1)
 Z di  Z d (i 1)  P  H

(m)

Trong đó :
P: tổng lượng mưa phân bố đều (m) tương ứng với tưng trường hợp tiêu.
Zdi: cao trình đồng ruộng tại thời điểm i.
Zd(i-1): cao trình đồng ruộng tại thời điểm i-1.
H : lớp nươc giảm theo thời gian t (m)

2.2.1. Chọn cao trình đáy kênh
Do nhu cầu về giao thông thủy nên ta chọn cao trình đáy kênh phải thấp hơn
mực nước min của sông, dựa vào biểu đồ triều ta thấy  min  0, 47m m vậy ta chọn sơ
bộ cao trình đáy kênh  dk  3, 0m
2.2.2. Cao trình Zs

Từ hiện trạng sản suất nông nghiệp trong vùng chủ yếu là cây lúa nên ta tính
toán trong 2 trường hợp:
-

Mưa 1 ngày max tiêu 3 ngày.
Mưa 3 ngày max tiêu 5 ngày .
Mưa 5 ngày max tiêu 7 ngày .

Từ tài liệu triều tháng 10 ,trích ra cao trình triều của:
3 ngày tiêu (72 giờ) từ ngày 29/10 – 31/10.
5 ngày tiêu (120 giờ ) từ ngày 29/10 – 2/11.
7 ngày tiêu (168 giờ) từ ngày 29/10 – 4/11.

SVTH: Thái Văn Khôi

6


Chương 2: Thủy lực

TKKT Cống Bờ Tre –Gạch Giá

2.2.3. . Cao trình mực nước đồng ruộng
Cao trình mực nược đồng ban đầu chọn bằng cao trình bình quân của khu vực
(+0.5m) cộng thêm độ chịu ngập bình quân của cây lúa (+0.2m) là +0.7m.
Cao trình mực nước đồng tại thời điểm i
Ta có: Z di  Z d (i 1)  P  H (m)

(2.2)

P: tổng lượng mưa phân bố đều (m) tương ứng với tưng trường hợp tiêu.
Zdi: cao trình đồng ruộng tại thời điểm i.
Zd(i-1): cao trình đồng ruộng tại thời điểm i-1.
H : lớp nươc giảm theo thời gian t (m)

2.2.4.

Lớp nước giảm sau t giờ
Lớp nước giảm trên diện tích 5000ha
Ta có : H  W / F (m)

(2.3)

F: diện tích tiêu (ha)
W : thể tích nước tiêu trong t giờ (m3)
2.2.5. Thể tích nước chảy qua cống
Ta có : W = Q. t (m3)

(2.4)

Q: lưu lượng qua cống (m3/s)

Trong đó:

t = 1 giờ = 3600 giây.

2.2.6. Lưu lượng qua cống
- So sánh

h 

hn
với  n  xem chế độ chảy qua cống ngập hay không ngập.
H0
 H 0  pg

Trong đó :
+ hn: cột nước hạ lưu; Với hn   MNHL   dc
+ H0: cột nước trong cống; Với H 0   MNTL   dc
Nếu

hn  hn 
    0.75  0.85 thì chảy ngập ngược lại chảy không ngập.
H 0  H 0  pg

Khi lưu lượng chảy qua cống là chảy không ngập thì dùng công thức:
Q  m.Bc . 2 g .H 03/ 2

Trong đó :

Q: lưu lượng qua cống .
m: hệ số lưu lượng ,lấy m= 0.35.
Bc: khẩu độ cống.
H0: cột nước trong cống có kể đến lưu tốc đến gần.
 v2
H0  H 
(m)
2g

SVTH: Thái Văn Khôi

7


Chương 2: Thủy lực

TKKT Cống Bờ Tre –Gạch Giá

 v2
 v2
Trị số
thường là rất nhỏ, để dể tính toán ta bỏ qua giá trị
.
2g
2g
 H 0  H   MNTL   dc

Khi lưu lượng chảy quu cống là chảy ngập thì ta dùng công thức:
Q  n .hn . b. 2 g ( H 0  hn )

(2.5)

Trong đó:
n : hệ số ngập chọn bằng 0.96.

Hn: cột nước hạ lưu, hn   MNHL   dc (m);

 b : khẩu diện cống (m);
g: gia tốc trọng trường lấy bằng 9.81 (m/s2)
 dc : cao trình đáy cống chọ bằng cao trình đáy kênh (-3,0m)

2.2.7. Chọn sơ bộ chiều rộng cống
Ta chọ sơ bộ chiều rộng cống B = 7m, B =8, B = 11m. Tính toán với 2 trường
hợp tiêu.
-

Mưa 1 ngày max tiêu 3 ngày ( TH1)
Mưa 3 ngày max tiêu 5 ngày ( TH2 )
Mưa 5 ngày max tiêu 7 ngày ( TH3)

Ta lập bảng tính chế độ nước chảy qua cống và kiểm tra các trường hợp tiêu
(xem phụ lục 2.1)
Kết quả tính toán tiêu ta thấy B = 7m không thỏa, còn B = 8m và B=10m thỏa,
nhưng B=10m phí về mặt kinh tế, nên ta chọn B = 8m làm khẩu độ thiết kế.
Bảng 2. 1.Kết quả tính toán khẩu độ cống
Mưa 1 ngày max tiêu Mưa 3 ngày max tiêu Mưa 5 ngày max tiêu
3 ngày
5 ngày
7 ngày
B (m)

Zđ
trước(m)

Zđ sau
(m)

Zđ
trước(m)

Zđ sau

(m)

Zđ
trước(m)

Zđ sau
(m)

7

0,7

0,71

0,7

0,5

0,7

0,41

8

0,7

0,59

0,7

0,47

0,7

0,38

10

0,7

0,48

0,7

0,41

0,7

0,31

SVTH: Thái Văn Khôi

8


Chương 2: Thủy lực

TKKT Cống Bờ Tre –Gạch Giá

2.3.THIẾT KẾ KÊNH PHÍA ĐỒNG (TL) VÀ PHÍA SÔNG (HL)

2.3.1. Số liệu tính toán
Lưu lượng thiết kế: để đảm bảo kênh làm việc ổn định với mọi cấp lưu lượng
chảy qua cống, ta chọn lưu lượng thiết kế kênh bằng với lưu lượng lớn nhất qua cống
3
c
Qtkk  Qmax
 81, 73 (m /s)
Cao trình đáy kênh thượng lưu và hạ lưu  dktl   dkhl  3, 0m
Cao trình MNTL max =+0,72m
Cao trình MNHL max =+0.74m
Cao trình MNTL min = -0.47m
Cao trình MNHL min = -0.47m
Căn cứ vào số liệu địa chất và lưu lượng chảy qua cống :
+ Lớp đất được bốc lên để làm kênh là lớp sét pha
+ Lưu lượng chảy qua kênh Qtkk  81.73m3 / s
+ Theo sổ tay Kỹ Thuật Thủy Lợi tập 1b
Tra bảng (3-42), độ dốc mái kênh m = 1.5
Tra bảng (3-44), hệ số nhám n = 0.025
+ Theo tài liệu tham khảo sổ tay Kỹ Thuật Thủy Lợi, khu vực đồng bằng
thiết kế với độ dốc đáy kênh i = 10-4 .
2.3.2. Thiết kế kênh dẫn phía đồng (TL)
a. Xác định kích thước của kênh
Tính toán kênh theo phương pháp đối chiếu mặt cắt lợi nhất về mặt thủy lực của
AGƠRỐTSKIN.
 Tính htk : hTK  Z dmax  dktl
Trong đó :  dktl : Cao trình đáy kênh thượng lưu,  dktl = -3,0m
Z dmax : Cao độ mực nước đồng ứng với Qtk : Z dmax =+0,7m

 hTK  0, 7  (3.00)  3, 70m , chọn hTK = 3,7m.

 Tính bTK :
Ta có : Qtk = 81,73 m3/s ; hTK = 3,7m
Theo Agorotskin ta có công thức:
FRLN

4(2 1  m 2  m) i 4(2 1  1,52  1,5) 0, 0001


 0, 001
Qtk
81, 73

Tra bảng phụ lục 1-1 giáo trình Thủy Lực Công Trình (khoa công nghệ Đại
Học Cần Thơ) với: n = 0.025 ta có được Rln = 3.31

SVTH: Thái Văn Khôi

9