Báo cáo thủy công( xây dựng công trình thủy)

ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ
SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT

Đề
số
9

Đấp đắp đập 2
C
K

o
2
(kG/cm ) (cm/s)
0.70 17-19 0.28-0.30 3.10-5


(%)
14



o

0.72 19-21

Địa chất nền
C
K

2
(kG/cm ) (cm/s)
0,10-0,12 6.10-4

SỐ LIỆU THỦY VĂN HỒ CHỨA
Gió
Gió
MNDBTMNC
ZHL=Qa Vhồ=bZc Quá trình lũ thiết kế
(MNDBT) (MNLTK)
Đề
m
m 10 D 10 D
Qmax T TL Thời
gian
số
a
b c
3
m/s km m/s km
m /s giờ giờ đỉnh
lũ td
9
26
16 30 4.8 24 5.6 0.415 3300 2.8 150 30 10
3


(%)
14

T
(m)
10

Quá trình lũ kiểm tra
TL Thời
gian
3
m /s giờ giờ đỉnh
lũ td
225 36 12 3
Qmax

T

Zhl  Q a : Quan hệ giũa mực nước sông hạ lưu Zhl (m) và lưu lượng sông Q(m3/s)
Vho  bZc : Quan hệ giữa dung tích hồ V(m3) và mực nước hồ Z(m)

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 1


ĐAMH: THỦY CƠNG 1

+20

ĐỀC

+10

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

+0

+20

+10

+30

+30

+20

+40

+30
THƯNG LƯU

+30

+50

+40
+50

CTTL

HẠ LƯU

SÔ
NG

MẶ
T BẰ
NG BỐTRÍ CÔ
NG TRÌNH
TL: 1/5000

Hình 0.1 Mặt bằng cơng trình

SVTH: MAI THÀNH CƠNG

MSSV: 80700254

TRANG 2


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

PHẦN I: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
A. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
I. HỒ CHỨA VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỒ CHỨA:
Hồ chứa là công trình có tác dụng điều chỉnh và phân phối lại dòng chảy trong thiên nhiên

sao cho phù hợp với nhu cầu sử dụng nước.
Các thông số cơ bản của hồ chứa:
- Mực nước chết (MNC): là mực nước thấp nhất của hồ chứa, nếu mục nước trong hồ thấp
hơn MNC thì hồ chứa không làm việc. Dung tích từ đáy hồ đến MNC gọi là dung tích chết.
- Mực nước dâng bình thường (MNDBT): là mực nước cao nhất trong hồ chứa khi vận
hành bình thường. Dung tích hồ giữa MNC và MNDBT gọi là dung tích hữu ích Vm tức là dung
tích phục vụ nhu cầu dùng nước.
- Mực nước lũ thiết kế (MNLTK): là dung tích cao nhất trong hồ xuất hiện trong quá trình
tháo lũ thiết kế p% khi công trình tháo lũ mở hoàn toàn và các công trình tháo nước khác hoạt
động bình thường.
- Mực nước lũ kiểm tra (MNLKT): là dung tích cao nhất trong hồ xuất hiện trong quá trình
tháo lũ kiểm tra p% khi công trình tháo lũ mở hoàn toàn, các công trình tháo nước khác hoạt động
bình thường và công trình tháo lũ dự trữ hoạt động.
- Mực nước phòng lũ (MNPL): là mực nước được chủ động tháo xuống thấp hơn MNDBT
để chuẩn bị đón lũ lớn về sao cho hồ chứa đủ khả năng cắt lũ để lưu lượng tháo xuống hạ lưu
không vượt quá độ ngập cho phép.
II.MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ:
- Nhằm xác định mực nước lũ thiết kế (MNLTK) và mực nước lũ kiểm tra (MNLKT) khi đã
biết bề rộng tràn B(∑b) của công trình tháo lũ và lưu lượng xả lũ tối đa cho phép xuống hạ lưu(qx).
- Với đường quá trình lũ theo thời gian ta xác định được tổng lũ đến W. Tổng lũ này một
phần được giữ lại trong hồ, một phần được tháo xuống hạ lưu.
Do đó, nếu chọn trước MNLTK tức xác định lượng nước giữ lại trong hồ nghĩa là định được
lượng nước tháo xuống hạ lưu từ đó xác định được bề rộng B. Sau đó so sánh tương quan các kết
quả tính toán để tìm ra giá trị thích hợp nhất.
B.TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ: (theo phương pháp đơn giản)
I. TÍNH MNLTK:
Ký hiệu Đơn vị Độ lớn
Cao trình MNDBT
ZBT
m

26
Qmax

(m3/s)

150

Thời gian lũ lên

TL

Giờ

10

Thời gian kéo dài đỉnh lũ
Thời gian lũ

td
T

Giờ
Giờ

3
30

Lưu lượng lũ thiết kế

Hình 1.1 - Biểu đồ quá trình lũ thiết kế

Thông thường: ZLTK = ZBT+(0.5m÷2m)
Giả sử: ZLTK=ZBT+1m=26+1=27m
Gọi: Qmax: Lưu lượng đỉnh lũ
qmax: Lưu lượng tháo lũ max xuống hạ lưu
T: Thời gian lũ
t:
Thời gian kéo dài đỉnh lũ

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 3


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

Lưu lượng tháo lũ cực đại: qmax 

Qmax
V
[1  m ]

W

Trong đó:
- Vm là tổng nước giữ lại trong hồ:
Vm=VLTK1–VBT = b(ZLTK1)c –bZ(BT)c = 3300*272.8 – 3300*2.62.8 = 3.37*106 (m3)

3
6
3
W là tổng lượng nước lũ đến: W  0.5Qmax (T  td )  0.5 �150 �(30  3) �3600  8910000m  8.91�10 (m )

Q(m3/s)
td=3

Qmax
q max

Lu dang hình thang

Vm

Hình 1.2 - Quá trình lũ thiết kế

TL =10

T=30

t(h)

T
30

 0.909
T  t 30  3
Q
V

150
3.37 �106
[1 
]  102.60(m3 / s) (=68.40%Qmax)
=> q max  max [1  m ] 

W
0.909
8.91�106
Bề rộng đập tự tràn:
q max
102.60
B

 66.18(m)
3/ 2
n m 2gH0
1��
1 0.35 � 2 �9.81 �1.13/2
-

η là hệ số xét đến đường quá trình lũ:  

Trong đó:
σn: Hệ số ngập, vì công trình tháo lũ là đập tự tràn chảy không ngập nên lấy σn=1
ε: Hệ số co hẹp bên, vì không có co hẹp bên nên lấy ε=1
B: Bề rộng đập tự tràn ( tổng chiều dài tràn nước Σb)
H: Cột nước tràn ( H=ZLTK1 – ZBT)
H0: Cột nước tràn có kể đến cột nước lưu tốc tiến gần, H 0=H+αV2/2g. Vì đây là thiết kế sơ bộ
nên chọn H �H0

m : Hệ số lưu lượng của đập tràn, vì theo đề bài, đập thiết kế trên nền đất, chọn loại đập tràn
đỉnh rộng nên hệ số m=0.35
Tương tự, giả sử ZLTK2=ZBT+1.1; ZLTK2=ZBT+1.2;…
Ta có bảng sau:
ZLTK(i)(m) H(m) qmax(m3/s) B(m) qmax/Qmax ZLTK(i)(m) H(m) qmax(m3/s) B(m) qmax/Qmax
27.00
1.0
102.60 66.18 68.4%
27.6
1.6
63.11
20.11 42.1%
27.10
27.20
27.30
27.40
27.50

1.1
1.2
1.3
1.4
1.5

96.13
89.61
83.05
76.45
69.80

53.75
43.97
36.14
29.77
24.51

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

64.1%
59.7%
55.4%
51.0%
46.5%

27.7
27.8
27.9
28.0
28.1

1.7
1.8
1.9
2.0
2.1

MSSV: 80700254

56.37
49.60

42.77
35.91
28.99

16.41
13.25
10.53
8.19
6.15

37.6%
33.1%
28.5%
23.9%
19.3%

TRANG 4


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

Hình 1.3 - Biểu đồ thể hiện quan hệ giữa qmax và B
II. TÍNH MNLKT:
Ứng với MNLTK1, ta có: qmax = 102.60(m3/s), Σb= 66.18m
-

Lưu lượng tháo lũ xuống hạ lưu: qmax = σn*ε*m*Σb* 2g *(ZKT1–ZBT)3/2

Và Vm=VLKT1-VBT
1
1
T
36
W  * Qmax *(T  td )  *225*(36  3)*3600  15.795*10 6 ( m3 ) ,  

 0.923
2
2
T  t 36  3
Suy ra: VLKT 1  VBT

�
 n *  * m * �b1 * 2 g *( Z LKT 1  Z BT )3/2 �
W �
1  *
�
Qmax ktra
�
�

�
1*1*0.35*66.18* 2*9.81*( Z LKT 1  26)3/2 �
� 3300*( Z
 26 )  15.795*10 * �
1  0.923*
�
225
�

�
2.8
2.8
6
3/2
� 3300*( Z LKT 1  26 )  15.795*10 * �
1  0.421*( Z LKT 1  26) �
(*)
�
�
2.8
LKT 1

2.8

6

Giải thử dần: Áp dụng phép tính lặp lên phương trình (*) (dùng hàm GOAL SEEK trong ECXEL)
 ZLKT1 = 27.40m. Tương tự, ứng với mỗi ZLKT2, ZLKT3… ta tính được các MNLKT tương ứng.
Ta có bảng sau:
ZLKT(i)(m) qmax-kt(m3/s) qmax-kt/Qmax-kt ZLKT(i)(m) qmax-kt(m3/s) qmax-kt/Qmax-kt
27.40
75.5%
28.38
51%
169.97
114.27
27.55
71.7%
28.55

46%
161.41
103.80
27.71
67.8%
28.74
41%
152.60
92.93
27.87
63.8%
28.92
36%
143.50
81.61
28.04
59.6%
29.12
31%
134.09
69.81
28.20
55.3%
29.31
26%
124.36
57.49

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 5


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

Hình 1.4 - Biểu đồ thể hiện quan hệ giữa ZLKT và B
Từ những số liệu đã tính toán ở trên và 2 đồ thị (1.3;1.4), để thỏa các yêu cầu về tính toán và
mặt kinh tế ta chọn bề rộng đập tự tràn B=30(m).
Với giá trị B=30(m) ta thay vào 2 phương trình sau, và thử lại kết quả với các giá trị lân cận,
để tìm được ZLTK, ZLKT và qmax (dùng hàm Goal Seek)
(T  td )
c
c
Qmax  bZ LKT
 bZ BT
qmax
2
qmax 
;B 
0.5T
0.35 2 g ( Z LKT  Z BT )3/2
Ta có bảng sau:
B(m) ZLTK(i)(m) ZLKT(i)(m)
23
27.53
28.26

24
27.51
28.22
25
27.49
28.19
26
27.47
28.15
27
27.45
28.12
28
27.43
28.09

H(m) qmax(m3/s) B(m) ZLTK(i)(m) ZLKT(i)(m)
1.53
67.64
29
27.41
28.06
1.51
69.09
30
27.40
28.03
1.49
70.48
31

27.38
28.00
1.47
71.82
32
27.36
27.97
1.45
73.11
33
27.35
27.95
1.43
74.35
34
27.33
27.92

H(m) qmax(m3/s)
1.41
75.55
1.40
76.71
1.38
77.83
1.36
78.92
1.35
79.96
1.33

80.98

Vậy công trình đập tràn có: B=30(m); ZLTK=27.40 (m);
qmax=76.71 (m3/s) (=51.14%Qmax)
H0=1.40(m); ZLKT=28.03 (m); Hm=2.03m

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 6


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

PHẦN II: THIẾT KẾ ĐẬP DÂNG NƯỚC
BẰNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG
A. KHÁI NIỆM VỀ ĐẬP DÂNG NƯỚC:
I. ĐỊNH NGHĨA:
Công trình dâng nước là một trong những hạng mục cơ bản của hồ chứa. Đập dâng là công
trình có nhiệm vụ ngăn sông để tạo nên cột nước thường xuyên trước đập, điều khiển dòng nước
theo yêu cầu của người sử dụng, giữ nước lại trong hồ và dâng cao mực nước để hình thành hồ
chứa.
II.
PHÂN LOẠI:
Theo vật liệu xây dựng đập, người ta chia đập thành 2 nhóm:
 Đập vật liệu địa phương: Bao gồm những loại đập sử dụng vật liệu tại chỗ để đắp đập
như đập đất, đập đá, đập đất đá hỗn hợp, đập gỗ,...Ưu điểm là chi phí vật liệu rẻ.

 Đập bê tông: Đập có thể chỉ bằng bê tông như đập bê tông trọng lực, đập vòm…
hoặc có bố trí thêm cốt thép chịu lực như đập bản tựa.
Ở Việt Nam, các công trình đập dâng thường là đập vật liệu địa phương vì giá thành vật liệu rẻ
do sử dụng vật liệu tại chỗ như đập đất, đập đá, đập đất đá hỗn hợp, đập gỗ…Vì vậy ở đồ án này
sử dụng thiết kế đập dâng nước bằng vật liệu địa phương.
B. THIẾT KẾ ĐẬP DÂNG BẰNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG:
I. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CẤP CÔNG TRÌNH:
Cấp công trình là một chỉ số rất quan trọng quyết định rất lớn đến kích thước, giá thành công
trình.Cấp thiết kế của công trình theo đặc tính kỹ thuật của các hạng mục công trình thủy (theo
TCXDVN 285:2002)
Giả sử độ vượt cao d=5 (m)
Hđ = MNDBT+d= 26+5=31(m)
Đập VLĐP thuộc nhóm B: Đất sét ở trạng thái cứng và nửa cứng.
Cấp công trình: Cấp III

II.
THÔNG SỐ THIẾT KẾ: ĐỀ 9
Bảng 2.1
Gió (MNDBT)
Gió (MNLTK)
10 (m/s) D (km) 10 (m/s) D (km)
26
16
27.40
28.03
30
4.8
24
5.6
Với: * D: chiều dài khuếch tán của sóng hay đà gió (km)

* 10: vận tốc gió ở độ cao 10m trên mực nước tĩnh (m/s)
Cột nước trước đập: dd =0m
H1 = HMNDBT = MNDBT- dd =26 - 0
= 26m
H2 = HMNLTK = MNLTK- dd =27.40 - 0 = 27.40m
H3 = HMNLKT = MNLKT- dd =28.03 - 0 = 28.03m
Bảng 2.2
Đấp đắp đập 2
Địa chất nền


C
K
C
K
T

o

o
2
2
(kG/cm ) (cm/s) (%)
(kG/cm ) (cm/s) (%) (m)

MNDBT(m) MNC(m) MNLTK(m) MNLKT(m)

0.70

17-19

0.28-0.30

3.10-5

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

14

0.72

19-21

MSSV: 80700254

0,10-0,12

6.10-4

14

10
TRANG 7


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

Khi chọn loại đập dâng nước bằng vật liệu địa phương, ta phải căn cứ trữ lượng các loại đất ở

địa phương, địa chất nền, khí hậu, lưu lượng thấm cho phép, chiều cao đập…
Ở đề 9, vật liệu địa phương sẵn có là đất có hệ số thấm k=3.10 -5cm/s (thấm ít), và vì chỉ có 1
loại đất có thể dùng để đắp đập và được xây dựng trên nền đất thấm nước nên chọn đập đất đồng
chất trên nền thấm nước.
Khi thiết kế đập đất, cần chú ý đến các ưu khuyết điểm của nó như sau:
Ưu điểm:
- Tận dụng vật liệu tại chỗ nên giá thành hạ.
Khả năng cơ giới hóa cao.
Có thể xây dựng ở mọi loại nền khác nhau.
Quản lý sửa chữa đơn giản.
Nước ta hiện nay có rất nhiều đập á sét đồng chất đã được xây dựng nên
loại đập này còn có ưu điểm và có nhiều kinh nghiệm và thi công.
Khuyết điểm: - Không cho phép nước tràn qua trong mọi điều kiện.
Thi công phụ thuộc nhiều vào yếu tố thời tiết.
Mái dốc lớn dẫn đến hố móng rộng.
Xử lý thoát nước trong thân đập khó khăn, đặc biệt khó khăn khi xử lý
chống động vật đào hang.
Đập đồng chất là loại đập mà thân đập chỉ làm bằng một loại đất, có cấu tạo đơn giản và dễ
thi công. Đập xây dựng trên nền đất thấm nước nên cần có biện pháp xử lý nền đập thấm nước.
Phần này sẽ được trình bày ở phần sau.
III. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ MẶT CẮT NGANG ĐẬP:
1. BỀ RỘNG ĐỈNH ĐẬP:
Chiều rộng đỉnh đập bđ được xác định theo các điều kiện:
- Thi công (kích thước và lưu thông của máy móc, công cụ xây dựng)
- Quản lý (dùng đỉnh đập làm đường giao thông)
Với: Hđ =31(m)>20m, đập cấp III (chọn bđ=5m÷10m)nên ta chọn chiều rộng đập bđ=10(m)

Hình 2.1 Cấu tạo mặt đập
MÁI ĐẬP VÀ CƠ ĐẬP:
a. MÁI ĐẬP:

- Đập đất có hai mái dốc thượng lưu (TL) và hạ lưu (HL).
- Mái TL thoải hơn mái HL.
- Nhằm giảm khối lượng và tăng ổn định đập ta thay đổi hệ số mái dốc m
Ở MÁI TL: cứ giảm 10m chiều cao ta thay đổi m và Δm=0.5. Tính từ đỉnh đập hệ số mái
dốc lần lược là 3; 3.5; 4.
Ở MÁI HL: cứ giảm 10m chiều cao ta thay đổi m và Δm=0.25. Tính từ đỉnh đập hệ số mái
dốc lần lược là 2.5; 2.75; 3

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 8


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

b. CƠ ĐẬP: Là đoạn nằm ngang trên mái dốc, được thiết kế do yêu cầu:
- Thi công: máy móc đi lại và làm việc.
- Kiểm tra sửa chữa mái trong thời gian khai thác.
- Thu thoát nước mưa để tránh xói lỡ.
- Giao thông đối với mái HL.
- Tăng ổn định đập
- Thường bố trí cơ đập tại chổ thay đổi m
Chọn bề rộng cơ đập 3m và bố trí 2 cơ đập trên mái TL,HL
Chiều rộng đáy đập:
Lđ= 4 �10.5+3+3.5 �10.5+3+3 �10+10+2.5 �10+3+2.75 �10.5+3+3 �10.5 = 214(m)
3. GIA CỐ MÁI ĐẬP:

a. Gia cố mái thượng lưu(TL):
Mái thượng lưu đập cần được gia cố để chống lại áp lực sóng nhằm bảo vệ khối đất trong thân
đập.
Trong đồ án, vì cường độ sóng khá lớn nên chọn hình thức gia cố thượng lưu là bê tông cốt
thép đổ liền khối để tranh thủ áp dụng biện pháp cơ giới hóa đồng bộ công tác đổ bê tông, tăng
cường độ và giảm thời gian thi công, tạo lớp phủ liên tục không thấm nước, không trôi đất.
Phần gia cố chính: Có giới hạn trên là đỉnh đập và giới hạn dưới nằm
dưới MNC của hồ
một chiều sâu hgcc=2hs=2.033x2=4.07(m) (hs: Chiều cao sóng xét cho MNDBT sẽ tính ở phần sau)
Cuối phần gia cố chính làm các gối tựa bằng đá để giữ cho lớp gia cố không bị trượt.
Phần gia cố nhẹ: Nằm dưới phần gia cố chính, có giới hạn dưới được
xác định theo chiều
sâu hgcn=1.05(0.58+1/m1)hs=1.05(0.58+1/3)x2.033=1.95(m)
Mái thượng lưu được gia cố bằng tấm bê tông cốt thép dày 10cm.
Giữa lớp gia cố và đất thân đập có một lớp đệm, gồm nhiều lớp vật liệu thoát nước tốt như
cát, sỏi, cuội.

Hình 2.2 Hình thức gia cố mái thượng lưu
b. Gia cố mái hạ lưu (HL):
- Mái HL cần được gia cố để dề phòng các tác hại do gió, mưa, nhiệt độ và động vật đào hang.
- Gia cố mái hạ lưu bằng cách:
- Rải một lớp đá dăm hoặc cuội sỏi dày khoảng 0.2m. Bên trên mái trồng một lớp cỏ.
- Làm các rãnh thoát nước nghiêng 450 trên mái HL.

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 9

ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

Hình 2.3 Hình thức gia cố mái hạ lưu
4. BỘ PHẬN CHỐNG THẤM (BPCT):
Thấm là hiện tượng nước chuyển động trong môi trường rỗng hay xốp (đất, đá đổ, nền đá nứt
nẻ) khi có sự chênh lệch mực áp giữa mặt nước thượng lưu và mặt hạ lưu của môi trường. Khi xây
dựng đập dâng nước sẽ có sự chênh lệch mực nước trước và sau công trình, như vậy sẽ xuất hiện
các loại dòng thấm:
- Xuyên qua công trình: thấm qua đập.
- Dưới nền công trình: thấm dưới đập. Dòng thấm có thể có những tác dụng hữu ích, nhưng
đối với đập dâng, dòng thấm gây ra những tác hại sau:
Công trình không giữ được nước: nước trong hồ chứa sẽ thấm qua đập ra hạ lưu.
Gây ra xói ngầm (dòng thấm mang những hạt mịn theo làm rỗng cốt đất, làm giảm khả
năng chịu lực của đất) hay đùn đất (dòng thấm thoát ra hạ lưu, nâng hạt cát hạ lưu thành
lơ lửng không còn khả năng chịu lực).
Tạo áp lực thấm lên đáy đập, làm giảm khả năng chống trượt của đập dâng.
-Vì đập là đập đồng chất nên không thể dùng các biện pháp chống thấm trong thân đập và đập
có hệ số thấm K khá nhỏ nên không quan tâm đến thấm trong thân đập.
Nhưng vì đập xây dựng trên nền đất thấm nước nên phải tính toán chống thấm dưới nền đập
để tránh gây ra xói ngầm, hạ thấp đường bão hòa, hạn chế lưu lượng thấm và chống trượt cho đập.
Với T=10m thì làm bộ phận chân khay. BPCT Chân khay làm khi T≤ 5m÷10m. Tính
toán thấm sẽ đề cập đến trong phần sau.
5. BỘ PHẬN THOÁT NƯỚC (BPTN):
Nhiệm vụ không cho dòng thấm thoát ra trên mái HL đập và hạ thấp đường bảo hòa (ĐBH).

Hình 2.4 Bộ phận thoát nước

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 10


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

a.Nhiệm vụ của bộ phận thoát nước: Thu và thoát nước thấm trong thân đập và nền ra hạ
lưu, ngăn ngừa xói ngầm và đùn đất cho thân đập và nền, có tác dụng hạ thấp đường bão hòa đối
với các VTN lăng trụ, gối phẳng, ống dọc, không cho nước thấm thoát ra mái đập.
b.Vật liệu: Để thoát nước được thì nó bộ phận thoát nước phải làm bằng vật liệu có độ rỗng
lớn như đá đổ… Nhưng giữa nó và thân đập và nền phải có lớp lọc bằng “cát to – cuội – sỏi” hay
bằng vải địa kĩ thuật.
c.Phân loại: Vật thoát nước bề mặt, lăng trụ, gối phẳng, ống dọc, hỗn hợp.
Trong các vật thoát nước trên, vật thoát nước bề mặt không có tác dụng hạ thấp đường bão hòa, chỉ
dùng cho đập có chiều cao thấp; vật thoát nước gối phẳng và ống dọc hạ thấp đường bão hòa rất
nhiều nhưng không sử dụng được khi hạ lưu có nước. Vì vậy có thể chọn bộ phận thoát nước cho
đập như sau:
Đối với mặt cắt lòng sông: chọn bộ phận thoát nước lăng
trụ.
Đối với mặt cắt thềm và bờ sông: chọn bộ phận thoát nước
bề mặt.
CHỌN BỘ PHẬN THOÁT NƯỚC LĂNG TRỤ
Th©n ®Ëp - ¸ sÐt
C¸t th« (t=0,2m)
Sái s¹n (t=0,2m)

1:3
§¸ ®æ
.0
3m
2,5
1
’=

7m
m
2

m1

MNHLmax=6.06m
’=
1

.5

Hình 2.5 Bộ phận thoát nước lăng trụ
a
0.415
 6.06m
Mực nước hạ lưu đập lớn nhất ứng với MNLTK: ZHL max  q max MNLTK  76.71
Đỉnh vật thoát nước lăng trụ: HVTN = 7m
Bề rộng vật thoát nước: b=1/3*HVTN = 2.3m. Chọn b=3m
Hệ số mái dốc: m1’ = 1.25; m2’= 1.5
IV. TÍNH TOÁN CAO TRÌNH ĐỈNH ĐẬP THIẾT KẾ:
Khuyết điểm của đập dâng bằng vật liệu địa phương là không cho phép nước tràn qua trong

mọi điều kiện. Vì vậy phải thiết kế cao trình đỉnh đập dâng nước bằng vật liệu địa phương sao cho
trong mọi trường hợp mực nước trong hồ kết hợp với độ dềnh nước do gió, chiều cao sóng leo
không được vượt tràn qua đập. Chọn lớp gia cố thượng lưu đập là đan bê tông cốt thép có K 1=0.9.
Xác định sơ bộ mái dốc thượng lưu đập m1=3và mái dốc hạ lưu đập m2=2.5

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 11


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ
CT§ §

a
d

h

hsl
h



Hình 2.6 Sơ đồ tính toán cao trình đỉnh đập
Tính toán cao trình đỉnh đập trong 3 trường hợp sau:
MNDBT  h1  h l1  a

�
�
�dd  max �
MNLTK  h 2  h l2  a '
�
MNLKT  h 3  h l3  a ''
�

(3.1)
(3.2)
(3.3)

2
Trong đó: Δh: Độ dềnh mực nước do gió; h  0.01* 10 * D *cos  / (3gH)

(ω10 là vận tốc gió, D là đà gió, H là chiều sâu nước trước đập; α là góc hợp bởi phương của
gió và trục thẳng góc với tuyến đập, α=0º)
2K1 * h s  s
3
hl: chiều cao sóng leo; h l 
m1
hs
(hs, λs là chiều cao sóng, chiều dài sóng, K1 là hệ số phụ thuộc lớp gia cố thượng lưu, vì lớp
gia cố thượng lưu đã chọn là đan bê tông cốt thép nên K1=0.9)
a, a’, a’’: độ vượt cao an toàn tương ứng với các mực nước trong hồ, phụ thuộc vào cấp công
trình. (Theo số liệu bài này ta có cấp đập là III)
Bảng 2.3
a(m) theo cấp công trình
Điều kiện làm việc của hồ
I

II
III
IV
V
MNDBT
1.5 1.2 0.7 0.5 0.5
MNLTK
1.0 1.0 0.5 0.5 0.5
MNLKT
0.5 0.3 0.2 0.2
0
Ta có: a=0.7m; a’=0.5m; a’’=0.2m
Tổng 3 đại lượng hl+Δh+a=d gọi là độ vượt cao.
TÍNH TOÁN CHO TỪNG TRƯỜNG HỢP:
o Xét trường hợp MNDBT: Tính toán với trường hợp sóng do gió lớn nhất
1
Giả sử sóng trong khu nước sâu: H  s , đáy không ảnh hưởng đến hình dạng và kích thước
2
của sóng; các thông số của sóng xác định theo công thức Lavrovski:
ks là mức độ tăng của sóng dọc theo chiều dài truyền sóng: k  1  e
s
Độ dốc sóng:



1
9  19e

14
10



1
9  19e

14
30

0.4D
10

1 e

0.4*4.8
30

 1.938

 0.0478

Chiều cao sóng: h s  0.073* k s * 10 * D  0.073*1.938*30* 4.8*0.0478  2.033m
Chiều dài sóng:  s  0.073* k s * 10 *

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

D
4.8
 0.073*1.938*30*
 42.53m <2H(=52m)


0.0478

MSSV: 80700254

TRANG 12


ĐAMH: THỦY CÔNG 1
Chiều cao sóng leo: h l1 

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ
2K1 * h s
m1

3

 s 2*0.9* 2.033 3 42.53

 3.36m
hs
3
2.033

Độ dềnh mực nước do gió: chọn k=0.01
2
k * 10
* D*cos  0.01*302 * 4.8*cos 0�
h1 


 0.0565(m)
3gH
3*9.81* 26
s

H/ =0.611>0.5 (thỏa, sóng khu nước sâu)
o Xét trường hợp MNLTK: tính toán với trường hợp sóng do gió lớn nhất
ks  1  e

Độ dốc sóng:



0.4 D
10

1 e
1

9  19e

14
10

0.4*5.6
24

 1.911
1



9  19e

14
24

 0.051

Chiều cao sóng: h s  0.073* k s * 10 * D  0.073*1.911* 24* 5.6*0.051  1.789m
Chiều dài sóng:  s  0.073* k s * 10 *
Chiều cao sóng leo: h l2 

2K1 * h s
m1

3

D
5.6
 0.073*1.911* 24*
 35.08m <2H(=54.8m)

0.051

s 2*0.9*1.789 3 35.08

 2.89m
hs
3

1.789

Độ dềnh mực nước do gió: Chọn k=0.01
2
k * 10
* D *cos  0.01* 242 *5.6*cos 0�
h 2 

 0.04(m)
3gH
3*9.81* 27.4
s

H/ =0.781>0.5 (thỏa, sóng khu nước sâu)
o Xét trường hợp MNLKT: tính toán với trường hợp không có gió, Δh3 = 0; hl3 =0
Vậy cao trình đỉnh đập:
MNDBT  h1  h l1  a  26  0.0565  3.36  0.7  30.12(m)
�
�
�dd  max �
MNLTK  h 2  h l2  a '  27.4  0.04  2.89  0.5  30.83(m)
�
MNLKT  h 3  h l3  a ''  28.03  0  0  0.2  28.23(m)
�
=30.83(m) ≈31 (m): giá trị này đúng như đã chọn sơ bộ.
�
 dd
V. TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP VÀ ĐẤT NỀN:
Mục đích tính thấm:
Xác định vị trí đường bảo hòa (ĐBH) trong thân đập.

Xác định lưu lượng thấm trong thân đập.
Kiểm tra hiện tượng xói ngầm (XN) trong thân đập.
Các trường hợp tính toán: ứng với các tổ hợp MN TL, HL
Bảng 2.4
STT
TL
HL
Ghi chú
1
MNDBT
MNHL min (thường HL không có nước)
ĐBH thấp nhất
2
MNLTK
MNHL max (ứng với Qxmax)
ĐBH cao nhất
Mặt cắt tính toán: mặt cắt ở lòng sông, ứng với chiều dài thân đập dài nhất.

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 13


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

Khi tính toán thấm qua đập VLĐP, phương pháp đơn giản và thường được sử dụng nhất là

phương pháp thuỷ lực học. Trong tính toán thấm qua đập đất, phương pháp thuỷ lực học dựa vào
định luật cơ bản của chuyển động nước ngầm trong môi trường xốp, định luật Darcy: V=KJ
V: Vận tốc thấm, K: Hệ số thấm của môi trường thấm, J: Gơrađiêng thấm
Dựa trên định luật cơ bản Darcy, để xác định lưu lượng thấm và vẽ được đường bão hoà
thấm trong đập VLĐP, công thức được áp dụng rộng rãi nhất là công thức Duypy với hai giả thiết
cơ bản:
Độ dốc thuỷ lực (Gradient) J là hằng số.
Các đường dòng gần như song song và nằm ngang. Các đường thế gần như song song và
thẳng đứng.

1

h1

2

h

K

h2

2

1

L
Hình 2.7 Sơ đồ tính toán theo công thức Dupuit

q h12  h22


K
2L
Trong đó:
q: Lưu lượng thấm
K: Hệ số thấm của môi trường thấm
h1: Cột nước thấm tại mặt cắt trước
h2: Cột nước thấm tại mặt cắt sau
L: Chiều dài đoạn tính toán
Đối với những đoạn vào và đoạn ra của dòng thấm qua đập VLĐP, độ đốc thuỷ lực rất dốc
và có sự biến đổi, vì vậy việc áp dụng công thức Duypy sẽ không chính xác, khi đó cần sử dụng các

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 14


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

phương pháp khác hoặc biến đổi tương đương đoạn đó về dạng có thể áp dụng được công thức
Duypy.
1. PHƯƠNG PHÁP ĐƠN GIẢN (PAVLOSKI): (không có BPCT chân khay, VTN lăng trụ)
- Tính thấm qua đập (xem nền không thấm)  qđ
- Tính thấm qua nền (xem như đập không thấm)  qn
Số liệu tính toán chung:
Hđ=31m, bđ=10m, m1=3, m2=2.5, HVTN=7m, m3=1.5, Kđ=3x10-7m/s, T=10m, Kn=6x10-6m/s

Sơ đồ tính toán:

Hình 2.8 Sơ đồ tính toán theo PAVLOSKI
a. Trường hợp MNTL=MNDBT=26m,MNHL=0;H1=26m,H2=0m,ĐBH thấp nhất
Tính thấm đối với đập:
L  m1 (H d  H1 )  b d  m 2 (H d  H tn )  m 3 (H tn  H 2 )

 3(31  26)  10  2.5(31  7)  1.5(7  0)  74.5m
l tn  0, 055H1  0, 055* 26  1.43m
L0  H1  L  l tn  0.4* 26  74.5  1.43  86.33m
q
H 2  H 22 26 2  0 2
 1

 3.92
Kd
2Lo
2*86.33
 q d  3.92K d  1.17 *10 6 m 2 / s

a 0  f (m 3 )

q
 H 2  0.28*3.92  0  1.10m
Kd

Chọn f(m3) theo m3

, ta có bảng sau:

m3

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

f(m3)

0.51

0.36

0.28

0.22

0.18

Phương trình đường bảo hòa:
q
h 2
(L 0  x)  (H 2  a 0 ) 2  2*3.92(86.33  x)  (0  1.10) 2  677.2  7.83x
Kd
Tọa độ các điểm của đường BH:

x(m) 0

10.4

16.4

25.4

35.4

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

40

50

60

70

MSSV: 80700254

75 84.9 85.5 86.48 90.0 95.4

TRANG 15


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

hlt(m) 26 24.41 23.43 21.87 20.00 19.08 16.90 14.40 11.36 9.48 3.52 2.78 0.16

Hình 2.9 Biểu đồ đường bảo hòa trường hợp không chân khay
Tính thấm đối với nền:
L'o  m1H d  b d  m 2 (H d  H tn )  m 3H tn  3*31  10  2.5*(31  7)  1.5*7  152.5m
H  H2
qn  Kn ' 1
T  9.67 *106 (m 2 / s)
Lo  0,88T
Nhận xét: Lưu lượng thấm qua đập nhỏ hơn thấm qua nền
Lưu lượng thấm qua cả đập và nền là:
qtổng = qd + qn = 1.17*10-6 + 9.67*10-6 = 1.08*10-5 (m2/s).

b. Trường hợp MNTL=MNLTK=27.4m, MNHL=6.06: H1=26m, H2=6.06m
Tính thấm đối với đập:
L  m1 (H d  H1 )  b d  m 2 (H d  H tn )  m3 (H tn  H 2 )  79.39m

l tn  m 3H 2 / 3  3.03m
L0  H1  L  ltn  93.38m
q
H12  H 22

 3.82
Kd
2L o
 q d  3.82K d  1.15*10 6 m 2 / s

a 0  f (m 3 )

q
 H 2  0.28*3.82  6.06  5m  0 � a 0  0
Kd

Phương trình đường bảo hòa:
q
h 2
(L0  x)  H 22  2*3.92(86.33  x)  6.06 2  750.76  7.65x
Kd
Tọa độ các điểm của đường BH:


x(m) 0 10.9612.7621.7631.76 40 50 60 70 80 81.30 85 90.3591.7693.3894.76105.26
hlt(m)27.4025.8325.5624.1722.5421.0919.1917.0914.6811.7911.3610.04 7.74 7.44 7.01 6.06

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 16


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

Hình 2.10 Biểu đồ đường bảo hòa trường hợp không chân khay
Tính thấm đối với nền:
L'o  m1H d  b d  m 2 (H d  H tn )  m3 H tn  3*31  10  2.5*(31  7)  1.5*7  152.5m
H  H2

qn  Kn ' 1
T  7.94*106 (m 2 / s)
L o  0,88T
Nhận xét: Lưu lượng thấm qua đập nhỏ hơn thấm qua nền
Lưu lượng thấm qua cả đập và nền là:
qtổng = qd + qn = 1.15*10-6 + 7.94*10-6 = 9.08*10-6 (m2/s).
Nhận xét: Qua 2 cách tính toán cho thấy, với trường hợp 1: ĐBH thấp nhất, trường hợp 2 với
MNL=MNLKT thì ĐBH cao nhất, trường hợp này ta thấy ĐBH quá cao so với yêu cầu chưa đảm
bảo yêu cầu. Do đó, ta cần bố trí thêm bộ phận chống thấm. Với yêu cầu của đồ án ta chọn BPCT là
Chân Khay.
2. ĐẬP ĐẤT CÓ CHÂN KHAY: VTN lăng trụ
Số liệu tính toán chung:
Hđ=31m, bđ=10m, m1=3, m2=2.5, HVTN=7m, m3=1.5, Kđ=3x10-7m/s, T=10m, Kn=6x10-6m/s
Chân khay: lck,d=5m; vói m4=1lck,t = T*m4*2+ lck,d = 10*2+5=25m
Với T=10m thì làm bộ phận chân khay, BPCT chân khay làm khi T≤5m÷10m
+31.0m
MNDBT

m=4

+0.0m

-1.5m

m=2.5

m=3

300

+21.0m

300

+21.0m
m=2.7
5

m=3.5

300

+10.5m

-5

Kd =3.10 (cm/s)

300
m=3

2

C =0.28-0.30 (kG/cm)
 0=17- 19

300

2500
m=

1.2
5

+10.5m

+27.4m
MNTK

K =6.10-4 (cm/s)
n
C =0.10-0.12 (kG/cm)2

m=1.5

+6.06 m
MNHL

700

MNC

+16m

+26m

+32.0m 1000

 0=19-21

500

50

2300

21400

Hình 2.11 Mặt cắt ngang đập
a. Trường hợp MNTL=MNDBT=26m, MNHL=0: H1=26m, H2=0m, ĐBH thấp nhất
 Phương pháp thủy lực học theo giả thiết Dupit, bài toán 1D:

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 17


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

Sơ đồ tính toán:

Hình 2.12 Sơ đồ tính toán trường hợp có chân khay
Sơ đồ đập có lõi giữa (LG) abcd với chiều dài trung bình l và K1=Kd
Biến đổi nền có (T,Kn) thành nền có (Tbd,Kd)

-

Qnền biến đổi=Qnền thực
Kd TbdJ= KnTJ

K
Tbd  T n

Kd
K
6.104
25  5
Tbd  T n  10
 200m
 15m
Kd
3.105
2
-Vì LG abcd bị kéo dài thêm theo nền biến đổi Tbd nên K1 K1,bd:
H1''  H1  Tbd  26  200  226m H1'  H1  T  26  10  36m

l

H1'
36
 3 �107
 4.78 �108 (m / s)
''
H1
226
-Vì K1,bd ≠ Kd nên để đưa về sơ đồ đập đồng chất, cần biến đổi chiều rộng LG llbd:
K

K
H ''
226
lbd  l d  l l  l 1'  15
 94.17(m)
K l,bd
K l,bd
H1
36
K l,bd  K1

-Sơ đồ tính cuối cùng là đập và nền đồng chất:
H ''2  H 2  Tbd  200m L  m1 (Hd  H1 )  bd  m 2 (H d  H tn )  m3 (H tn  H 2 )  74.5m

H1''2  H ''2
2262  2002
2

 22.69
226
H1''
''
 1)  72]
2[0, 4H1  l( '  1)  L] 2[0.4* 226  15*(
36
H1
=>q=6.81*10-6 m2/s
- Đường biểu kiến A’BC
q
h  H1''2  2

x  2262  45.38 x
Kd
-Xác định vị trí điểm B(giao điểm giữa ĐBH thực ABC và ĐBH biểu kiến A’BC) bằng cách
tính theo chiều dài B’ theo đồ thị:
q

Kd

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 18


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

Hình 2.13 Đồ thị quan hệ giữa B’ và L’
L'  L  m1 (H d  H1 ) 

bd
 74.5  3(31  26)  59.5m
2

l
15

 0.126

'
2L 119
Tra đồ thị với l/2L’ = 0.1 và H’’1/H’1=6.28 =>B’/L’=0.28 =>B’=21.42m
x(m) 0
25
50
75
100
125
150
175
200
210
hbk(m) 226 223.5 220.92 218.34 215.73 213.08 210.40 207.69 204.94 203.83
h(m) 26 23.5 20.92 18.34 15.73 13.08 10.40 7.69
4.94
3.83

Hình 2.14 Đồ thị đường bảo hòa
 Phương pháp phần tử hữu hạn, sử dụng chương trình Seep/w, bài toán 2D:

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 19


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

Điều kiện biên:
- Các nút ở biên TL ở thân đập (∇+0m∇+26m) nhận giá trị cột nước Head(H)=26m
- Các nút ở biên HL ở thân đập nhận giá trị lưu lượng Total Flux (Q)=0 (Potentical Seepage
Face Revew)

Soil 5
Water
Soil ModelNo strength (e.g. Water)
Unit Weight98.01 5
Pore-Air Pressure0

Soil 2
Soil ModelMohr-Coulomb
Unit Weight17.56 2
Cohesion11
Phi26
Pore-Air Pressure0

Soil 1
Soil ModelMohr-Coulomb
Unit Weight17.75
1
Cohesion29
Phi18
Pore-Air Pressure0

Soil 3
Soil ModelMohr-Coulomb

Unit Weight17.56
3
Cohesion11
Phi26
Pore-Air Pressure0

4

Soil 4
Soil ModelMohr-Coulomb
Unit Weight25
Cohesion11
Phi39
Pore-Air Pressure0

Hình 2.15 Khai báo trong Seep

2 .0 8 0 1 e -0 0 6

- Kết quả chạy chương trình:

Hình 2.16 Đường bảo hòa và đường lưu lượng trường hợp HLmin
+Lưu lượng qua mặt cắt giữa đập: q=2.0810-6(m2/s)
 So sánh 2 phương pháp tính thấm:

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 20

ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

Hình 2.17 So sánh ĐBH giữa 2 phương pháp
Ghi chú: - - - - - : ĐBH theo Dupit
: ĐBH theo Seep
Nhận xét: ĐBH trong 2 trường hợp tính toán gần giống nhau.

b. Trường hợp MNTL=MNLTK=27.4m, MNHL=6.06: H1=26m, H2=6.06m
 Phương pháp thủy lực học theo giả thiết Dupit, bài toán 1D:
Ta có:
K
6.104
25  5
Tbd  T n  10
 200m
l
 15m
Kd
3.105
2
H1''  H1  Tbd  227.4m H1'  H1  T  27.4  10  37.4m
H ''2  H 2  Tbd  206.6m

L  m1 (H d  H1 )  b d  m 2 (H d  H tn )  m 3 (H tn  H 2 )  79.39m

H1''2  H ''2

2262  200 2
2

 18.76
226
H1''
''
 1)  72]
2[0, 4H1  l( '  1)  L] 2[0.4* 226  15*(
36
H1
=>q=5.63*10-6 m2/s
- Đường biểu kiến A’BC
q
h  H1''2  2
x  227.42  37.52 x
Kd
-Xác định vị trí điểm B:
b
10
L'  L  m1 (H d  H1 )  d  79.39  3(31  27.4)   63.59m
2
2
q

Kd

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 21


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

l
15

 0.118
'
2L 109
Tra đồ thị với l/2L’ = 0.1 và H’’1/H’1=6.1 =>B’/L’=0.38 =>B’=24.16m
x
0
25
50
75
100
125
150
200
220
245 247.21
hbk 227.4 225.33 223.24 221.13 219.00 216.84 214.67 210.26 208.46 206.20 206.00
h 27.4 25.33 23.24 21.13 19.00 16.84 14.67 10.26 8.46
6.20
6.00

Hình 2.18 Đường bảo hòa trường hợp Hlmax
 Phương pháp phần tử hữu hạn, sử dụng chương trình Seep/w, bài toán 2D:
Điều kiện biên:
- Các nút ở biên TL ở thân đập (∇+0m∇+27.4m) nhận giá trị cột nước Head(H)=27.4m
- Các nút ở biên HL ở thân đập (>∇+6.06m) nhận giá trị lưu lượng Total Flux (Q)=0
(Potentical Seepage Face Revew)
- Các nút ở biên HL ở thân đập đập (∇+0m∇+6.06m) nhận giá trị cột nước Head(H)=6.06m

Soil 5
4
Water
Soil ModelNo strength (e.g. Water)
Unit Weight98.01
Pore-Air Pressure0

Soil 2
2
NEN
Soil ModelMohr-Coulomb
Unit Weight17.57
Cohesion11
Phi26
Pore-Air Pressure0

Soil 1
1
DAP
Soil ModelMohr-Coulomb
Unit Weight17.76

Cohesion29
Phi18
Pore-Air Pressure0

6

3

Soil 3
NEN
Soil ModelMohr-Coulomb
Unit Weight17.57
Cohesion11
Phi26
Pore-Air Pressure0

5 4
Soil
VTN
Soil ModelMohr-Coulomb
Unit Weight25
Cohesion11
Phi39
Pore-Air Pressure0

Hình 2.19 Khai báo trong Seep
- Kết quả chạy chương trình:

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 22


GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

5 .9 5 4 5 e -0 0 6

ĐAMH: THỦY CÔNG 1

Hình 2.20 Đường bảo hòa và đường lưu lượng trường hợp HLmax
+Lưu lượng qua mặt cắt giữa đập: q=5.9510-6(m2/s)

 So sánh 2 phương pháp tính thấm:

Hình 2.17 So sánh ĐBH giữa 2 phương pháp
Ghi chú: - - - - - : ĐBH theo Dupit
: ĐBH theo Seep
Sai số giữa 2 phương pháp:

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 23


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

5.95  5.63
�100  5.4%
5.95
Sai số giữa 2 trường hợp tính toán không đáng kể, Mặc dù ĐBH có sự sai khác.
VI. KIỂM TRA XÓI NGẦM ĐỐI VỚI ĐẬP ĐỒNG CHẤT:
Xói ngầm là hiện tượng các hạt đất bé, nhất là đất không dính (cát, á cát), có thể bị dòng thấm
mang đi. Tạo nên những lỗ rỗng trong bản thân đất nền, giảm sức chịu tải và gây lún không đều cho
nền.
Theo nghiên cứu của Tsugaev, đập đất ổn định thấm khi:
Jk ≤ [Jk]
Trong đó: * Jk là gradient thấm đặc trưng cho toàn bộ vùng thấm.
* [Jk] là gradient thấm kiểm tra cho phép phụ thuộc đất nền và cấp công trình.
Ứng với đập cấp III, đất đắp đập là đất á sét, dựa vào TCXD VN 285:2002, tra được
[Jk]=0.85
Độ chênh mực nước giữa thượng lưu và hạ lưu:
-Trường hợp hạ lưu không có nước: h = 26 – 0 = 26(m)
-Trường hợp hạ lưu có nước: h = 27.4 – 6.06 = 21.34(m)
Chiều dài tính toán của dòng thấm phụ thuộc vào bộ phận thoát nước:
-Trường hợp hạ lưu không có nước:
Vq 

L= 0.4x26+3.5x(31-26)+10+2.5x31 = 115.4(m)
-Trường hợp hạ lưu có nước:

L= 0.4x27.4+3.5x(31-27.4)+8+2.5x(31-6.06) = 95.91(m)
Gradient thấm kiểm tra trung bình của thân đập:

h

26

 0.227   J kt   0.85
L 114.4
h 21.34
J kt 

 0.225   J kt   0.85
- Trường hợp hạ lưu có nước:
L 95.02
Vậy đập đảm bảo điều kiện ổn định thấm.
- Trường hợp hạ lưu không có nước: J kt 

VII. TÍNH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC:
Đối với đập có mặt cắt ngang hình thang nên đảm bảo an toàn về mặt chuyển dịch do lực
ngang tác dụng, do đó thường chỉ mất ổn định xảy ra dưới dạng trượt mái dốc khi mặt cắt ngang
thiết kế chưa hợp lý. Mục đích của việc tính toán ổn định mái dốc đập là nhằm xác định một mặt cắt
hợp lý sao cho đảm bảo ổn định trong mọi điều kiện làm việc.
Đối với đồ án môn học, dùng phần mềm Slope để kiểm tra hệ số ổn định trượt mái hạ lưu đập
trong các trường hợp sau:
Trường hợp MNTL=MNDBT, MNHL thấp nhất
Trường hợp MNTL=MNLTK, MNHL cao nhất
 Tính ổn định mái dốc hạ lưu đập bằng phần mềm Slope:
Trọng lượng riêng của đất đắp đập:
 *  w *(1  0.01* ) 2.7 *9.81* (1  0.01*14)
d 

 17.76kN / m3
1 
1  0.7

Dung trọng đẩy nổi:
(  1) n (2.7  1)9.81
 dn 

 9.81(kN / m3 )
(1  )
1  0.7
Dung trọng bão hòa:

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 24


ĐAMH: THỦY CÔNG 1

GVHD: Th.S TRẦN THỊ VÂN THƯ

 bh   dn   d  27.57(kN / m 3 )

Trọng lượng riêng của đất nền:
 *  w * (1  0.01* ) 2.7 *9.81*(1  0.01*14)
n 

 17.56kN / m3
1 
1  0.72
Dung trọng đẩy nổi:

(  1)  n (2.7  1)9.81
 dn 

 9.70(kN / m3 )
(1  )
1  0.72
Dung trọng bão hòa
 bh   dn   n  27.26(kN / m3 )
Theo quy phạm quy định thì đập dâng nước cấp III có hệ số ổn định cho phép như sau:
Đối với tổ hợp lực cơ bản thì [K]= 1.20
Đối với tổ hợp lực đặc biệt thì [K]=1.10
-

1. Trường hợp MNHL thấp nhất (hh=0):

SVTH: MAI THÀNH CÔNG

MSSV: 80700254

TRANG 25