ĐỒ án số 3 đập bê tông trọng lực

Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

N S 3

THIT K P Bấ TễNG TRNG LC
<S : II-42>
PHN I : M U
I.

TI LIU THIT K:

Theo quy hoch tr thu v khai thỏc sụng C, ti v trớ X phi xõy dng mt cm
cụng trỡnh u mi thu li vi nhim v phỏt in l chớnh, kt hp phũng l cho h
du, iu tit phc v ti, cp nc sinh hot v giao thụng trong mựa kit.
1. Nhim v cụng trỡnh:
Nhim v chớnh l phỏt in. Trm thu in cú cụng sut l N=12000KW.
Phúng l cho h du vi phm vi nh hng m cụng trỡnh cú th phỏt huy l 250000

ha.
Tng mc nc v lu lng sụng trong mựa kit cú th ti cho 150000 ha rung
t v phc v giao thụng thu, to ngun nc sinh hot cho 1000000 ngi.
2. a hỡnh, a cht, thu vn
a) Bỡnh khu u mi cụng trỡnh, t l 1/2000: Tuyn ó c xỏc nh v s b b

trớ cỏc hng mc cụng trỡnh nh sau:
p bờ tụng trng lc dõng nc cú on trn nc.
Nh mỏy thu in t h lu p v phớa b trỏi, nc qua tua bin s c tr li
sụng cp nc cho h du. Cú 4 ng hm dn nc vo nh mỏy thu in.

Cụng trỡnh nõng tu (õu tu)b trớ b trỏi, cỏch xa nh mỏy thu in.

11


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

Đ ầu đề II
mặt c ắt địa c hất t uyến đập
Tỷ l ệ

NGang 1:2000
Đ ứn g
1:500

b) a cht khu vc cụng trỡnh:
Nn tuyn p: nn sa thch phõn lp, trờn mt cú ph mt lp t tht dy t 3

n 5 m. ỏ gc cú phong hoỏ, nt n trung bỡnh.
Ti liu ộp nc thớ nghim ti tuyn p:
sõu (m)
mt nc (l/ph)

10
0,05

15

0,03

Ch tiờu c lý ca ỏ nn:
+ H s ma sỏt: f=0,65
+ Cỏc c trng chng ct: f0=0,63 , c=2kg/cm2
+ Cng chu nộn gii hn R=1600kg/cm2

22

20
0,01


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

c) Vt liu xõy dng:

Ti khu vc ny t tht him, cỏt v ỏ cú tr lng ln, khai thỏc ngay h lu
p, cht lng m bo tiờu chun dựng lm vt liu bờ tụng; g, tre cú tr lng ln,
tp trung thng lu.
d) Ti liu thu vn:
Cao trỡnh bựn cỏt lng ng (sau thi gian phc v ca cụng trỡnh) l 40m.
Ch tiờu c lý ca bựn cỏt: n=0,45 ; K=1,15 T/m3 ; bh=110

Lu lng thỏo l Qthỏo v ct nc siờu cao trờn mc nc dõng bỡnh thng H t cho

bng sau:

Tn sut P%
Qthỏo (m3/s)
Ht (m)

0,1
1330
5,5

0,5
1230
5,1

1
1190
4,8

1,5
1120
4,3

2
1080
4

Quan h Q~Z h lu tuyn p:

Z (m)
Q (m3/s)

133,4

300

134,4
500

135,2
700

135,8
900

136,2
1000

e) Ti liu v thu nng:
Trm thu in cú 4 t mỏy.
Mc nc dõng bỡnh thng: MNDBT = 189,1 m
Mc nc cht: MNC = 145,2 m
Lu lng qua 1 t mỏy QTM =124 m3/s
f) Cỏc ti liu khỏc:
33

136,4
1100

136,6
1200

137,5
1550

Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

Chiu di truyn súng:
+ ng vi MNDBT l D = 6km
+ ng vi MNLTK l D' =6,5 km
Tc giú ng vi tn sut P%

Tn sut P%
V (m/s)

2
36

3
34

5
30

20
22

30
20

50
18

Khu vc xõy dng cụng trỡnh cú ng t cp 8.
nh p khụng cú ng giao thụng chớnh i qua.
II.
CHN TUYN P V B TR CễNG TRèNH U MI:
1. Tuyn p:

Da vo bỡnh khu u mi v mt ct a cht ta chn tuyn p (nh trờn
bỡnh ). Vỡ tuyn p ngn, hai vai gi lờn 2 sn nỳi dc. Nn m bo tớnh chnh
th, khụng cú cỏc hin tng a cht cc b. Lp ph t tht mng, ỏ gc phong hoỏ
va nờn nn n nh v gim tớnh thm.
2. Chn loi p:
Da vo ti liu a cht ta thy tng t tht ph trờn mt mng, tng ỏ gc
phong hoỏ va nờn ta chn xõy dng p bờ tụng trng lc.
3. B trớ tụng th cụng trỡnh:
p bờ tụng trng lc dõng nc cú on cho nc trn qua gia dũng.
Nh mỏy thu in t h lu p v phớa b trỏi nc qua tua bin c tr li sụng
ti cho ng rung v phớa h lu. Cú 4 ng hm dn nc vo nh mỏy.
Cụng trỡnh dõng tu bố b trớ b trỏi, cỏch xa nh mỏy thu in.
III.
CP CễNG TRèNH THIT K V CC CH TIấU THIT K:
1. Cp cụng trỡnh thit k:
Xỏc nh da vo 2 iu kin:
Theo chiu cao p v loi nn: õy l p bờ tụng trng lc trờn nn ỏ.
S b xỏc nh chiu cao p:
H = MNLTK-ỏy = MNDBT +Ht -ỏy
Trong ú:
Ht : ct nc siờu cao ln nht. Ht = 5.1m

ỏy : cao trỡnh ỏy p. ỏy = 132 m
MNLTK = 190+ 5.1 = 195.1 m
H = 195.1 - 132 = 63.1 m
Tra bng 1 QCVN 04:05-2012 ta c cp cụng trỡnh thit k l cp I.
Theo nhim v (ti, phỏt in v phũng l): tra bng 1 QCVN 04:05-2012 c
cp thit k ca cụng trỡnh l cp I.
Vy cp thit k ca cụng trỡnh l cp I.
2. Cỏc ch tiờu thit k:
T cp cụng trỡnh v loi p, da vo QCVN 04:05-2012 ta xỏc nh c:
Tn sut lu lng v mc nc ln nht tớnh toỏn: P =0,5% ( Bng 4)
Tn sut giú ln nht tớnh toỏn: P =2% (Ph lc 2-1)
44


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực








Thiết kế đập

Tn sut giú bỡnh quõn ln nht: P =25%(Ph lc 2-1 )
H s vt ti : n=1,05
H s iu kin lm vic : m=0,95 ( ph lc 1-5 )
H s tin cy : kn =1,2 (Ph lc 1-6 )

vt cao an ton: a =1,2; a' =1,0; a = 0,3
H s t hp ti trng n =0,9

PHN II : TNH TON MT CT P
I.

MT CT C BN:

1. Dng mt ct c bn:

Do c im chu lc, mt ct c bn ca p bờ tụng trng lc cú dng tam giỏc.
nh mt ct ngang MNLTK:
MNLTK=MNDBT+Ht
Trong ú:
Ht : ct nc siờu cao, ng vi tn sut l thit k P=0,5%. Ht = 5,1 m
MNLTK = 190 + 5,1 = 195.1 m
Chiu cao mt ct ngang:
H1 = MNLTK - ỏy
ỏy : xỏc nh trờn mt ct dc tuyn p ó cho, ly ti v trớ sõu nht sau khi ó
búc lp ph . ỏy = 132 m
H1 = 195.1- 132 = 63,1 m
Chiu rng ỏy p l B: B c xỏc nh theo iu kin n nh v ng sut.
Chn mỏi dc thng lu n =0
2. Xỏc nh chiu rng ỏy p:(theo 2 iu kin)
a) Theo iu kin n nh:

55


Đồ án môn học Thuỷ Công

bê tông trọng lực

Thiết kế đập
H1

B = Kc



f 1 + n 1
n


Trong ú:
H1 : chiu cao mt ct. H1 = 63.1m
F : h s ma sỏt. f = 0,65
1 : dung trng ca p. 1 = 2,4 T/m3
n : dung trng ca nc. n =1 T/m3
n: tr s ó chn trờn. n = 0
1 : h s ct nc cũn li sau mng chng thm.
Vỡ p cao, cụng trỡnh quan trng nờn cn thit phi x lý chng thm cho nn
bng cỏch pht va to mng chng thm. Tr s 1 xỏc nh theo mc x lý nn,
s b cú th chn 1 = 0,4 0,6 ; ta chn l 1 = 0,54. Tr s 1 s c chớnh xỏc hoỏ
bi vic tớnh toỏn x lý nn sau ny.
Kc : h s an ton n nh cho phộp.
Theo quan im tớnh toỏn n nh trong quy phm thỡ n nh trờn nn ca cụng
trỡnh c m bo khi:
m
nc . N TT
R

Kn
Trong ú:
n c : h s t hp ti trng. n c = 0,9 i vi t hp ti trng c bit (cú
tớnh c ti trng ng t).
m : h s iu kin lm vic. m=0,95
Kn : h s tin cy. Kn = 1,2
Ntt : giỏ tr tớnh toỏn ca lc tng quỏt gõy trt gii hn.
R : giỏ tr tớnh toỏn ca lc chng trt gii hn.
Cú th vit cụng thc trờn di dng:
R
n . Kn
c
N TT
m

So sỏnh vi cụng thc n nh trong quy phm c cú th coi:
Kc =

nc . K n
m

=

0,9 . 1,2
= 1,137
0,95

Vy chiu rng ỏy p:
b) Theo iu kin ng sut:
c) Chn tr s B:

tho món c 2 iu kin v n nh v ng sut ta chn tr s B ln nht.
66


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

B =59.34 m. CHN B = 60 m.
II.
MT CT THC DNG CA P KHễNG TRN:
T mt ct c bn trờn ta b sung mt s chi tit c mt ct thc dng.
1. Xỏc nh cao trỡnh nh p:
nh p bờ tụng phn khụng trn c xỏc nh t 2 iu kin:
1 = MNDBT + h + s + a
2 = MNLTK + h' + s ' + a'
3 = MNLKT + a
Trong ú:
h v h' : dnh mt nc do giú ng vi giú ln nht v giú bỡnh quõn
ln nht.
s , s' : dnh cao nht ca súng cú mc m bo ng vi giú ln nht v
giú bỡnh quõn ln nht.
a , a',a : vt cao an ton.
a) Tớnh h v s :
Tớnh h :
h = 2.106

V2 D

cos s
g . H1

Trong ú:
V: vn tc giú tớnh toỏn ln nht ng vi P = 2% cú V = 36 m/s
D : súng ng vi mc nc dõng bỡnh thng MNDBT. D = 6 km.
g : gia tc trng trng. g = 9,81 m/s2
H1 : Chiu sõu nc trc p ng vi MNDBT.
H1 = MNDBT - ỏy = 190 - 132 =58 m
1 : Gúc kp gia trc dc h v hng giú. Chn 1 = 0 Cos 1 =1
Thay s ta cú:

Tớnh s :

s = ks . h

Trong ú:
ks : tra th P2-4, ks ph thuc vo /H v h1%/
h : chiu cao truyn súng.
H : chiu sõu nc sụng
: chiu di súng.
Vỡ cha bit nờn ta gi thit l trng hp súng nc sõu.
Tớnh cỏc giỏ tr khụng th nguyờn, trong ú t l thi gian giú thi liờn tc ( Khi
khụng
cú ti liu ly t = 6 h).
+Tớnh:
77


Đồ án môn học Thuỷ Công

bê tông trọng lực
g . t 9,81 . 6.3600
=
= 5886
V
36

Thiết kế đập

T ú tra ng bao th P2-1 c cỏc giỏ tr khụng th nguyờn:
g.
g. h
= 3,7 ;
= 0,068
V
V2

+ Tớnh:
g. D
V

=

2

9,81. 6000
= 45,417
362

g .

= 1,23 ;
V

g .h
= 0,013
V2


+Chn cp giỏ tr nh nht trong 2 cp giỏ tr trờn ta tớnh c cỏc giỏ tr sau: chu
k súng bỡnh quõn



h

, chiu cao súng bỡnh quõn , chiu di súng bỡnh quõn

g .h V
36
h = 2 .
= 0,013 .
= 1,71 m
9,81
V g
2

g .
=
V

=

2

36
V
= 4,51 m
. = 1,23 .
9,81
g

g . 2 9,81 . 4,512
=
= 31,77 m
2
2 . 3,14

Kim tra iu kin súng nc sõu:


H1 = 58 > /2 = 31.77/2 = 15,885 m
Vy tho món iu kin súng nc sõu.
Tớnh chiu cao súng h vi mc m bo i = 1% l:

h1% = k1% .
2
k1% : tra th P2-2 ng vi (g.D/V ) = 45,417 ta cú k1% = 2,05
h1% = 2,05 . 1,71 = 3,505 ( m )
Tớnh dnh cao ca súng:
s = ks . h1%

T ú tra c trờn th P2-3 c ks = 1,23
s = 1,23 . 3,505 = 4,31 m
Vy cao trỡnh ca nh p:
1 =190 + 0,027 +4,31 + 1,2 = 194,64 m
88

h



.


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

b) Tớnh h' v s':
Tớnh h' :

h' = 2.106

V '2 D'
cos's
g . H'1

Trong ú:
V': vn tc giú tớnh toỏn ln nht ng vi P = 25% cú V = 21 m/s

D' : súng ng vi mc nc dõng gia cng MNLTK. D' = 6,5 km.
g : gia tc trng trng. g = 9,81 m/s2
H'1 : Chiu sõu nc trc p ng vi MNLTK.
H'1 = MNLTK - ỏy = 195.1 - 132 =63.1 m
1 : Gúc kp gia trc dc h v hng giú. Chn 1 = 0. Cos 1 =1
Thay s ta cú:
Tớnh 's :

's = k's . h'

Trong ú:
k's : tra th P2-3, k's ph thuc vo /H' v h1%/
h': chiu cao truyn súng.
H' : chiu sõu nc sụng
': chiu di súng.
Vỡ cha bit ' nờn ta gi thit l trng hp súng nc sõu.
Tớnh cỏc giỏ tr khụng th nguyờn, trong ú t l thi gian giú thi liờn tc. ( Khi khụng
cú ti liu ly t = 6 h).
+Tớnh:
g . t 9,81. 6 .3600
=
= 10090
V'
21

T ú tra ng bao th P2-1 c cỏc giỏ tr khụng th nguyờn:
g . '
= 3,98 ;
V'

g .h '
= 0, 081
V '2

+ Tớnh:
g . D ' 9,81. 6500
=
= 144, 6
V '2
212

T ú tra th P2-1 c cỏc giỏ tr khụng th nguyờn:
g . '
= 1,68 ;
V'

g.h '
= 0, 019
V '2


+Chn cp giỏ tr nh nht trong 2 cp giỏ tr trờn ta tớnh c cỏc giỏ tr sau: chu
k súng bỡnh quõn



h

, chiu cao súng bỡnh quõn , chiu di súng bỡnh quõn
99

.


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

g . h ' V '2
212
h'=
.
= 0, 019 .
= 0,85 m
2 ữ
9,81
V' g
21
g . ' V '
'=
= 3,6 m
ữ. = 1, 68 .
9,81
V' g

g . '2 9,81. 3, 6 2
'=

=
= 20, 24 m
2
2 . 3,14
Kim tra iu kin súng nc sõu:
'

H'1 = 63.1 > /2 = 20,24/2 = 10,12 ( m )
Vy tho món iu kin súng nc sõu.
Tớnh chiu cao súng vi mc m bo i = 1% l:

h'1% = k'1% .
2
k'1% : tra th P2-2 ng vi (g.D'/V' ) = 144.6 ta cú k'1% = 2,09
h'1% = 2,09 . 0,85 = 1,777 m
Tớnh dnh cao ca súng:
's = k's . h'1%

h'

T ú tra c trờn th P2-4 c ks = 1,21
's = 1,21 . 1,777 = 2,15 ( m )
Vy cao trỡnh ca nh p:
2 =195.1 + 0.0092 +2.15 + 1 = 198.25 m
C; theo MNLKT
MNLKT = MNDBT + 5,5 = 190+5.5 = 195.5 m

3 = MNLKT + a = 195.5 + 0.3 = 195.8 m.

8 Chon cao trỡnh nh p:

T kt qu tớnh cao trỡnh nh p trờn ta chn cao trỡnh nh p l = 198.25 m

Chn = 198.5m

B rng nh p:
nh p khụng cú yờu cu v giao thụng nờn chn theo iu kin cu to.
Chn b = 5 m.
2. B trớ cỏc l khoột:
Cỏc hnh lang ( l khoột) trong thõn p cú tỏc dng tp trung nc thm trong
thõn p v nn, kt hp kim tra,sa cha. Hnh lang gn nn s dng pht
va chng thm.
Kớch thc hnh lang chn theo yờu cu s dng. Hnh lang pht va chn theo
yờu cu thi cụng (ph thuc vo kớch thc mỏy khoan pht v khong khụng cn thit
khi thi cụng). Cỏc hnh lang khỏc chn khụng nh hn 1,2 x 1,6 m.
Theo chiu cao p b trớ hnh lang cỏc tng khỏc nhau, hnh lang cỏch nhau
mt khong t (15:20)m. Khong cỏch t mt thng lu n mộp trc ca hnh lang
10


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

tm chn theo iu kin chng thm l = H/J. Vi H l ct nc tớnh n ỏy hnh lang.
J l gradien thm ca bờ tụng. J = 20. Khi s dng ph gia chng thm cú th ly J ln
hn.
i vi cỏc d liu ó cho ta thy: Vi p cao H = 198.5 132 = 66.5 (m) ta b trớ
3 hnh lang, khong cỏch gia cỏc hnh lang l 21.0 (m).
Hnh lang trờn cựng cỏch nh 22.5 (m) tớnh ti ỏy hnh lang.Hnh lang di

cựng (pht va ) cỏch ỏy 1,5 (m), hnh lang ny do phi tớnh n kớch thc mỏy
khoan pht va v khong khụng cn thit cho thi cụng nờn ta chn kớch thc l
(4ì4)m. Cũn hai hnh lang trờn u chn kớch thc l (2ì2,5)m.
Cỏc ct nc (tớnh t MNLTK):
H1 = 195.1 - 132 = 63.1 m l1 = H1 / J = 63.1/ 20 = 3,155 m
H2 = 195.1 - 154.5 = 20.6 m l2 = H2 / J = 20.6 / 20 = 1.03 m
H3 = 195.1 - 75.5= 19.6 m
l3 = H3 / J = 19.6/ 20 = 0.98 m
1000

+176.0

1400

+190.0

850

+198.5

2150

150x220

+154.5

2100

150x220

5441
+132.0

+133.5
250x350

6000

III.
MT CT THC CA P TRN:
1. Mt ct p trn:
11


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

Chn mt trn dng ễphixờrp khụng chõn khụng. Loi ny cú h s lu lng

tng i ln v ch lm vic n nh.
Cỏch xõy dng mt cỏt p nh sau:
Chn cao trỡnh ngng trn ngang MNDBT = 190 m (trn t ng).
Chn h trc oxy cú: trc ox ngang cao trỡnh ngng trn, hng v h lu; trc
oy hng xung di, gc O mộp thng lu p, ngang cao trỡnh ngng trn.
V ng cong theo to ễphixờrp trong h trc ó chn vi ct nc thit k
ly bng cao trỡnh ngng trn: HTK = Ht = 5,1 m.
Tra ph lc 14-2 sỏch " Bng tra thu lc", ng vi p loi I ta c cỏc giỏ tr
X, Y ng vi HTK = 1 m. T ú tớnh c cỏc giỏ tr

cụng thc sau õy:
X

= X . HTK

;

Y

X Y

,

ca mt ct ngang p theo

= Y . HTK

STT

X

Y

1

0

0.126

0

0.643

2

0.1

0.036

0.51

0.184

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

0.2

0.3
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.7
2
2
3
3.5
4
4.5

0.007
0
0.007
0.06
0.147
0.256
0.393
0.565
0.873
1.235
1.96
2.824
3.818
4.93
6.22

1.02
1.53
2.04
3.06
4.08
5.1
6.12
7.14
8.67
10.2
10.2
15.3
17.85
20.4
22.95

0.036
0.000
0.036
0.306
0.750
1.306
2.004
2.882
4.452
6.299
9.996
14.402
19.472

25.143
31.722

X Y

T cỏc to ( , ) tớnh trờn ta t lờn h trc to oxy ó chn v v ng

cong aBc.
Tnh tin ng cong ú theo phng ngang ú theo phng ngang v phớa h lu
cho ti khi tip xỳc vi biờn h lu ca mt ct c bn ti im D.
Mt ct h lu ni tip vi sõn sau bng mt cong cú bn kớnh R:
ữ

R = (0,2 0,5). (P + Ht)
Trong ú:
12


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

P: chiu cao p. P = MNDBT -ỏy = 190- 132=58 m
Ht : ct nc nh trn. Ht = 5,1 m
R = 0,5 . (57,1 +5,1) = 31,1m
Mt trn cui cựng s l mt ABCDF : trong ú:
+ AB : nhỏnh i lờn ca ng cong ễphixờrp .
+ BC : l on nm ngang trờn nh.
+ CD : l mt phn ca nhỏnh i xung ca ng cong ễphixờrp.

+ DE : l mt on ca mỏi h lu mt ct c bn.
+ EF : l cung ni tip vi sõn sau.

Ht

x

oBC
Aa D

P

O1

d

F

y

2. Tr pin v cu giao thụng:

nh p khụng cú ng giao thụng chớnh chy qua, nhng i li kim tra v
khai thỏc cụng trỡnh, vn phi lm cu giao thụng qua p trn. Trng hp ny b
rng trn ln nờn ta cn lm cỏc tr pin cu. Chiu dy mi tr chn l 0,7 m,
13


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

mt tr thng h lu l mt trũn (R = 0,35m ) tr trũn giỳp gim ỏp lc mi hng
m bo iu kin chy bao hp lý. Cao trỡnh nh cu giao thụng ngang nh p l
100,6 m, B rng mt cu bng mt p b = 10m. Do ngng trn bng MNDBT nờn
khụng cn cú ca van.
PHN III : TNH TON MNG CHNG THM
A-MC CH:
Xỏc nh cỏc thụng s ca mn chng thm ( chiu sõu, chiu dy, v trớ t)
m bo c yờu cu chng thm ra (hn ch lng nc mt, gim nh ỏp lc
thm lờn ỏy p).
I. XC NH CC THễNG S CA MNG CHNG THM:
1. Chiu sõu pht va:
Chiu sõu mng chng thm S1 ph thuc vo nt n ca nn v chiu cao p.
Theo quy phm Liờn Xụ CH 123-60, chiu sõu x lý chng thm x lý nh sau:
Ct nc ln nht ca p:
H = MNLTK - HL
Lu lng thỏo qua nh mỏy thu iờn:
QT = 4 . QTM = 4. 114 = 456 m3/s
Lu lng qua p trn:
QTrn = Qthỏo - QT = 1230 - 456 = 774 m3/s
V ng quan h (Q ~ Zhl) h lu tuyn p da vo s liu bi
cho.1100...............

T ú tra ra c ZHL = 135,3m ng vi QTrn= 774 m3/s.
H = MNLTK - ZHL = 195.1 - 135,302 = 59.678 m
Vỡ 25 m < H < 75 m nờn x lý chng thm n sõu mt nc l 0,03 l/ph. T
ti liu ộp nc thớ nghim ó cho ta tra c chiu sõu vi mt nc l 0,03 l/ph.
14

Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

mng chng thm l St = 15 m.
2. Chiu dy mn chng thm:
Xỏc nh theo iu kin chng thm ca bn thõn mn:


.H
[J]

Trong ú:
+ H : ct nc tn tht qua mn
= 1 - 1 = 1 - 0,55 = 0,45
H = 59.678 m
H = 0,45 . 59.678 = 26.855 m
+ [J] : graiờn thm cho phộp ca vt liu lm mng chng thm. [J] c xỏc
nh theo tiờu chun CH 123-60, ng vi lng mt nc khng ch 0,03 l/ph ta cú [J]
= 15
Ta chn = 2 m
3. V trớ mn chng thm:
Mn chng thm b trớ cng gn mt thng lu p cng tt.Do ct nc tng, J
khụng i, dn ti chiu di l tng lờn khụng th gn quỏ.lam cho H tng. Nhng
chng thm cho thnh phớa trc ca hng lang pht va cn phi khng ch:
l1

H1
Jb

Trong ú:
H1: ct nc ln nht tớnh ti ỏy hnh lang.
H1 = MNLTK - ỏy hnh lang = 195.1 132= 63.1 ( m )
Jb : graiờn thm cho phộp ca bờ tụng. Jb = 20
Ta chn :

II.

l1 = 3,2 m
l2 = B - l1 - = 59 -3,2 - 2 = 53,8 m

KIM TRA TR S CA 1:
1 =

Trong thit k s b, cú th ỏp dng phng phỏp ca Pavlụpxki, theo ú:
Trong ú:
p1 = n ì H = 1. ( 195.1 132 ) = 63.1
2


x
n .H
1

p2 =
arccos
1 + b

S1
a


T ú ta cú:
15

P2
P1


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

2


x
1
1


1 = . arccos. . 1 + b
a

S1

Trong ú:
x=

2
= =1
2 2

Thay
Vy tr s 1 gi thit l hp lý : 1 = 0,55.
KL: gi thit ỳng

PHN IV : TNH TON THU LC P TRN
16


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

I. TNH TON KHU DIN TRN:
1. Cụng thc chung:

Theo ti liu cho v tớnh toỏn phn trờn ta cú cỏc thụng s ca trn sau õy:
+ Cao trỡnh ngng trn l + 190.0 m.

+ Ct nc ln nht trờn trn (ng vi tn sut thit k) l 5,1 m.
+ Lu lng thỏo qua trn l Qtrn =734 m3/s
Ta cn xỏc nh b rng trn B thỏo c lng trờn. S dng cụng thc ca
p trn:
Qt = . n . b . 2 . g . H 0 2
3

Trong ú:
: h s co hp bờn.
n : h s ngp ca p, vỡ p chy t do nờn n = 1
m : h s lu lng.
b: tng chiu di trn nc.
H0 : ct nc trờn nh trn.
Qt : lu lng thỏo qua trn.
2. Xỏc nh cỏc thụng s:
a) Lu lng thỏo qua trn Qt:

Trng hp s dng c t mỏy thu in thỏo l thỡ Qt xỏc nh nh sau:
Qt = Qthỏo - 1 . Q0
Trong ú:
Qthỏo : lu lng thỏo l ln nht. Qthỏo = 1230 m3/s
Q0 : kh nng thỏo ln nht ca nh mỏy thu in.
Q0 = QT = 456 m3/s
1 : h s li dng. Cú th ly 1 = 0,75 - 0,9. Chn 1 = 0,8
Vy lu lng thỏo qua trn:
Qt = 1230 - 0,8 . 456 = 865.2 m3/s
b) H s lu lng m:
m = H . hd . mtc
Trong ú:
+ H : h s sa cha do ct nc thay i.

H ph thuc vo v H/HTK. Chn ct nc trn H bng ct nc trn thit k H
= HTK ; tra ph lc 14-4 bng tra thu lc ng vi H/HTK = 1 thỡ H = 1.
+ hd : h s sa cha do thay i hỡnh dng so vi mt ct tiờu chun.

l
hd = f , ,
P1


Chn gúc =450, = 440, l/P1 = 0,9. Tra bng 14-3 ta cú hd = 0,978
+ mtc : h s lu lng ca p trn tiờu chun. Vi p ễphixờnp loi I thỡ m tc =
0,504.
17


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

m = 1 . 0,978 . 0,504 = 0,493
c) H s co hp bờn : ph thuc vo s khoang v dng m, xỏc nh theo cụng

thc:
= 1 0,2 .

mb + ( n 1) . mt H 0
.
n
b

Trong ú:
+ mb v mt ln lt l h s co hp ca m bờn v m tr. M bờn v m tr
u ln trũn.
M tr u ln trũn d = 1 m thỡ mt = 0,45
M bờn u ln trũn d' = 0,5 m thỡ mb = 0,7
+ n : s khoang.
+ b : b rng ca mt khoang.
+ H0 : ct nc ton phn.
d) Ct nc ton phn H0 :
. V0 2
H0 = Ht +
2. g

Trong ú:
V0 : lu tc i ti gn, coi V0 0
Ht : ct nc trn
H0 = Ht = 5,1 m
3. Xỏc nh khu din:
b=

Qt
3

. n . m. 2 . g . H 0 2

Gi thit gt = 0,93; thay vo cụng thc trờn ta cú:
b

Chn

= 37
Chn n = 5 thỡ b = n . b = 37 b = 7,4 m
Kim tra li:
Vy kớch thc ca trn: b = 37m ; n = 5 ; b = 7,4 m ; d = 1m ; d' = 0,5 m.
II. TNH TON TIấU NNG:
1. Chn hỡnh thc v bin phỏp tiờu nng:
a) Hỡnh thc:
Cú th l tiờu nng ỏy hoc tiờu nng phúng xa. Hỡnh thc mt khụng thớch hp
vỡ theo ti liu ó cho thỡ mc nc h lu thay i tng i ln.
b) Bin phỏp:
Khi tiờu nng ỏy: cú th bng o b, xõy tng hoc b tng kt hp. Vỡ
trng hp trong bi l nn ỏ nờn o b quỏ sõu thỡ khụng cú li, xõy tng quỏ
18


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

cao cng khụng kinh t vỡ phi x lý nc nhy sau tng. Hp lý nht l xõy btng kt hp.
Khi lm tiờu nng phúng xa: cn lm mi phun cui p trn. Cao trỡnh mi
phun chn cao hn mc nc h lu ln nht.
2. Tớnh toỏn tiờu nng cho hỡnh thc tiờu nng ỏy (lm b tng kt hp).
a) Xỏc nh lu lng tớnh toỏn tiờu nng:

Lu lng tớnh toỏn tiờu nng l lu lng ng vi tr s ( h c" - hh)max . Ta chn
lu lng tớnh toỏn tiờu nng nh sau : Chn 5 giỏ tr H0 bin i dn t H0min n H0max
; t ú tớnh ra c Qt . i vi mi giỏ tr H0 ta cn tớnh cỏc i lng nh sau.
Gi thit ct nc trn t O n Hmax

Tớnh hc":
F ( c ) =

q
3
. E0 2

Trong ú: = 0,95 (h s lu tc)
E0 = P + H0
( vi P = 58 m)
3

. n . m. b . 2 . g . H 0 2
Q
q= t =
Bt
Bt

2g
Qt = .n.m.(b)

H03/2

+ B rng ca trn :
+

+
+
+

Bt = n. b + (n-1) . d + 2 . d' = 5 . 7,4 + (5-1) . 1 + 2 . 0,5 = 42,0( m )
m = hd . H . mtc
mtc = 0,504
hd = f ( = 450 ; = 440 ; l/P = 0,9 ) = 0,978
H = f ( , H / Htk )
n = 1
b = n . b = 37 m b = 7,4 m
g = 9,81 m3/s

+ Thay cỏc s trờn vo ta tớnh c F(c), "c tra bng tra thu lc ph lc 15-1
+ Tớnh hc" = "c . E0
Tớnh hh:

hh = Zhl - ỏy = Zhl - 132
Zhl : cao trỡnh mc nc h lu, tra t quan h Q ~ Z vi lu lng x tớnh nh
sau:
Q = Qt + 1 . Q0 (1 = 0,8 : h s li dng; Q0 = 456 m3/s ; tớnh trờn)

Kt qu tớnh toỏn bng sau:
19


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Ho

H/Ht
k

Thiết kế đập



m

1

0.2

0.875

0.987

2

0.4

0.921

0.973

3

0.6

0.853

0.960

4

0.8

0.978

0.946

5.1

1.0

0.998

0.931

0.43
1
0.45
4
0.47
0
0.48
2
0.49
2

Ho

t c"

h c"

Q

ZHL

1

0.056

3.304

434.5

2

0.082

4.920

569.6

3

0.123

7.503

748.6

4

0.146

9.052

962.7

5.1

0.152

9.591

1229.0

134.
1
134.
7
135.
3
136.
1
136.
7

Qt

Eo

q

F(tc)
0.004
0

69.73

59

1.66

204.8

60

4.875

383.8

61

597.9

62

864.6

63.1

9.139
14.24
0
20.59
0

hh

hc"-hh

2.07

1.234

2.67

2.250

3.34

4.163

4.05

5.000

4.67

4.921

0.0110
0.020
0
0.031
0
0.043
0

b) Tớnh toỏn tiờu nng vi trng hp bt li nht:

( hc" - hh)max = 4.921 m. Lu lng tớnh toỏn tiờu nng l Qtn = 1229 m3/s ;
q = 20.59 m3/s.m ; E0 = 63.1m ; hc" = 9.591m ; hh = 4,67m
c) Tớnh toỏn kớch thc b tiờu nng kt hp:

Chiu cao b tiờu nng tớnh theo cụng thc sau:
hb = d + c+ ht
Trong ú :
d: chiu sõu b.
c: chiu cao tng.
ht : ct nc trờn nh tng tiờu nng
cú nc nhy ngp hb = . hc"=d+c+ ht
Chiu cao tng ln nht : Cmax = Et - Ht
+ t = 0,9
+ hc" = 9.591 m
20

Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

+ h" = hh = 4.67 m

mt : l h s lu lng ca tng tiờu nng ( coi nh l p thc dng chy ngp ), m t
= 0,4 -0,42. Chn mt = 0,42

Vy : Cmax = Et + Ht =6,457+4,74=11,197 m
cú nc nhy ngp thỡ ta chn c =1,0 m < c max , phn cũn li thỡ xõy b tiờu
nng vi sõu l d.
Gi thit d1 nh sau:
+ d1 = . hc" - c - Ht = 1,05 1,0 4,74 = 4,33 m
+ E02 = E0 + d1 = 63,1 + 4,33 =67,43 m
Tra ph lc 16 - 1 bng tra thu lc ta cú : c" = 0,173
hc" = c". E02 = 0,173 67,43 = 11,665m
Vy :
d2 = . hc" - c - H1 = 1,05 11,665 1,0 4,816=6,432 m >> d1 nờn ta gi thit li d
Gi thit li d2 = 6,432 m. Kim tra li d2 nh sau:
+ E03 = E0 + d2 = 63,1 + 6,432 = 69,332 m
Tra ph lc 16 - 1 bng tra thu lc ta cú :
c" = 0,172
hc" =c". E03 = 0,172 . 67,423 = 11,596 m
Vy: d3 = . hc" - c - H1 = 1,05 1,0 4,814 = 6,362 m ~ d2
Chiu di b tiờu nng:
Lb = Ln = 4,5 . hc" = 4,5 =52,182 m
Vy cụng trỡnh tiờu nng cú kớch thc:

21


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

c = 1 m ; d = 6,362 m ; Lb = 52,182 m

I.

PHN V: TNH TON N NH CA P
MC CH:
22


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

Kim tra n nh trt, lt cho cỏc mt ct p trn v khụng trn. Trong ỏn
ny tớnh n nh trt cho phn p khụng trn (kim tra cho mt ct cú chiu cao ln
nht ca phn ny).
II.
CC TRNG HP TNH TON:
Cn kim tra vi cỏc trng hp lm vic khỏc nhõu ca cụng trỡnh:
1. ng vi MNDBT, cỏc thit b chng thm v thoỏt nc lm vic bỡnh thng (t
hp c bn).

2. ng vi MNDBT, cú ng t (t hp lc c bit).
3. ng vi MNDTK (t hp lc c bit).
4. ng vi MNDBT, cỏc thit b thoỏt nc v chng thm lm vic khụng bỡnh
thng (t hp lc c bit).
Trong ỏn ny ch tớnh vi trng hp 2 v 3.
III.
KIM TRA N NH TRT CHO CC TRNG HP
1. Xỏc nh cỏc lc tỏc dng lờn p:
Ta b trớ trn gia lũng sụng, ta kim tra n nh cho phn p khụng trn ti
mt ct ln nht cú cao trỡnh ỏy l ỏy = 136 m, b rng B = 54.41m
a) Trng hp ng vi MNDBT, cú ng t:
H = MNDBT - ỏy = 190 - 136 = 54 m
Cao trỡnh bựn cỏt bc = 138 m
Mỏi thng lu thng ng cú n = 0
Ta tớnh toỏn cho 1 m di p.
p lc thu tnh:
Tỏc dng mt thng p ( h lu p khụng cú nc), ch cú thnh phn nm
ngang vỡ mỏi thng lu thng ng.
im t cỏch ỏy mt on l H/3 = 18 m
p lc súng:
Núi chung khi súng dnh cao nht, ỏp lc súng lờn mỏi p khụng phi l ln
nht. ỏp lc súng ln nht t c ng vi dnh:
s = K . h
Trong ú :
+ h :chiu cao súng ng vi mc m bo i = 1% (ó tớnh phn trờn). h = 3,505 m
+ K : xỏc nh theo th hỡnh (2-5c) giỏo trỡnh thu cụng tp I :

Tra th (2-5c) c K = 1,23
Vy : s = 1,23 . 3,505 =4,31 m
+ Tr s ỏp lc súng ln nht tỏc dng lờn mt p:

K tra t th P2-4 c sỏch ỏn mụn hc thu cụng: K = 0,22
+ Mụ men ln nht i vi chõn p do súng gõy ra :
23


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

Km tra t th P2-4d sỏch ỏn mụn hoc thy cụng , Km = 0,23
p lc thm:

Do cú chờnh lch mc nc thng h lu phỏt sinh dũng thm t thng lu v
h lu cụng trỡnh, gõy nờn ỏp lc thm di ỏy cụng trỡnh.
Lc thm y ngc: biu ỏp lc thm y ngc coi gn ỳng l hỡnh tam
giỏc cú cng ln nht u.
1 : h s ỏp lc thm cũn li sau mn chng thm, ó tớnh trờn 1 = 0,55
Pmax = 1 . 0,55 . 54 =29.7 (T)
Tng ỏp lc thm y ngc:
Wth cỏch mộp thng lu l B/3 = 17,45 m
p lc bựn cỏt: Cao trỡnh bựn cỏt lng ng (Sau thi gian phc v cụng trỡnh)
W2=0,5.bc.hbc2.Ka
Trong ú:
+ bc: Trng lng riờng ca bựn cỏt ( dung trng y ni)
+n: rng ca bựn cỏt lng ng n=0
+k: Trong lng riờng khụ ca bựn cỏt
bc = k - n . (1 - n) = 1,15 - 1 . (1 - 0,45) = 0,6 T/m3

hbc : chiu sõu bựn cỏt lng ng trc cụng trỡnh.

hbc = Zbc - Zỏy = 138 136 = 2 (m).

Ka : h s ỏp lc ch ng.
Ka = tg2(450 - bh/2) = tg2 ( 450 - 110/2) = 0,6795

W2 = 0,5 . 0,6 .22 . 0,6795 = 0.81( T )
im t ca W2 cỏch ỏy mt on l : hbc/3 = 2/3 = 0.667 (m).
Trng lng ca thõn p:

Chia mt ct p thnh cỏc hỡnh tam giỏc v ch nht. Trng lng ca phn p
cú mt ct i l . Trng lng ca ton p l

im t cỏch chõn p thng lu l:

Lc sinh ra khi cú ng t: bao gm cỏc thnh phn sau:
+ Lc quỏn tớnh ng t ca cụng trỡnh:

F = K . . G
Trong ú :
24


Đồ án môn học Thuỷ Công
bê tông trọng lực

Thiết kế đập

K : h s ng t. Tra bng 2-6 giỏo trỡnh thu cụng tp I ng vi trng hp
ng t cp 8 ta cú K = 0,05
: h s c trng ng lc ca cụng trỡnh :

h1 : khong cỏch t im tớnh toỏn n mt nn
h0 : khong cỏc t trng tõm cụng trỡnh ti mt nn. h1 = h0 = 1,5
F = 0,05 1,5 4760.904= 357.067 (T)
im t F l trng tõm mt ct tớnh toỏn, chiu t thng lu v h lu
+ p lc nc tng thờm khi cú ng t:
im t cỏch ỏy l H/3 = 18 m
+198.5
1000
MNLKT
+190.0

ws

wd w1
Fd
G
+136.0

w2

wth

S cỏc lc tỏc dng vo p ng vi MNDBT
Bn thng kờ cỏc lc, mụmen (tr s phng chiu ln): ng vi MNDBT

25