122 sổ tay KTTL * Phần 2 - công trình thủy lợi * Tập 2
Ch"ơng 3

Đập vòm

Biên soạn: PGS. TS. Phạm Ngọc Quý 3.1. Phân loại và điều kiện xây dựng

I. Đặc điểm của đập vòm

Đập vòm là một loại đập, trên mặt bằng có dạng vòm. Trên các mặt cắt nằm
ngang, đập là những vòng vòm, chân tựa vào bờ, vì vậy các tải trọng hJớng ngang đJợc
truyền tới bờ toàn bộ hay một phần (hình 3-1).

Hình 3-1. Sơ đồ đập vòm

Đập vòm có những đặc điểm sau:
1. Đập vòm có khối lJợng vật liệu nhỏ và giá thành thấp nếu điều kiện cho phép
xây dựng.
Đập vòm là kết cấu siêu tĩnh chịu nén, nên chiều dày nhỏ. Chiều dày đáy đập so
với đập bê tông trọng lực cùng chiều cao, nhỏ hơn 2 á 4 lần, có trJờng hợp tới 4á8 lần.
Ví dụ đập vòm Ladzanuan xây dựng năm 1960 (hình 3-2) cao 67m chiều dày đáy 13m,
đập Vaint (ý) xây dựng năm 1960 (hình 3-3) cao 266m; chiều dày ở đỉnh 3,9m, ở đáy
23m, khối lJợng bê tông chỉ bằng 18% so với đập bê tông trọng lực. Đập Tolla (Pháp)
xây dựng năm 1961 (hình 3-4), cao 88m; chiều dày đập từ 1,5m đến 2,3m.
2. áp lực thấm tác dụng lên đập vòm nhỏ, do đập mỏng, nhJng Gradien thấm lớn. Vì

0,0
5
A
13
6
0,0
18
4
12
67
65,8
4,5
63,0Hình 3 -2. Đập vòm Ladzanuan (Liên Xô cũ) 725,5
9
8
1
2
3
2
8
4
5
5
6

124 sổ tay KTTL * Phần 2 - công trình thủy lợi * Tập 2
- Đập trọng lực - vòm khi b = 0,35 á 0,65.
trong đó:
e
0
- chiều dày chân vòm;
H - chiều cao vòm.
2. Theo chiều cao đập H
- Đập vòm thấp, khi H < 25(m).
- Đập vòm trung bình, khi 25 Ê H < 75 (m).
- Đập vòm cao, khi H 75 (m).
3. Theo chế độ làm việc
- Đập vòm dâng chắn nJớc.
- Đập vòm tràn nJớc.
Đập vòm Ladzanuan (hình 3 - 2) có 3 khoang tràn nJớc trên đỉnh và hai lỗ xả đáy.
ThJờng lJu lJợng đơn vị tràn qua đập vòm chọn là: q = 5 á 20m
3
/s.m.
4. Theo vật liệu xây dựng
- Đập vòm đá xây (với chiều cao thấp)
- Đập vòm bê tông
- Đập vòm bê tông cốt thép.
5. Theo hình dạng mặt cắt đứng (hình 3-5)
7654321
a
O
O
r
R
O

17
1
20
2,3
110
12
11
8
0
1
0
0
6
0
4
0
2
0
16
2
a
=150°
O=
5
0
,
9
H×nh 3-6. §Ëp vßm cã b¸n kÝnh ngoµi vµ gãc ë t©m kh«ng ®æi

2
a
=
1
3
3
°
3
4
'
180 6.52
12.55
12.19
10.68
140
160
120
10.88
12.00100
80
6.5340
60 9.00
20 5.00
I-I
0 5.00
I

7.46
5.00
180
160
140
120
100
40
20
80
60
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0
60
100
140
180
4
5
6

/H, tức là ảnh hJởng đến chiều dày của đập. Theo kinh nghiệm,
nếu n < 2 và lòng khe tam giác có thể chọn vòm có dạng tròn với chiều dày không đổi
hoặc dày hơn cục bộ ở chân vòm (khi đó bán kính phải lấy nhỏ nhất và góc ở tim phải
là góc cho phép lớn nhất theo điều kiện đảm bảo cho đập tựa đJợc chắc chắn); nếu
hệ số tuyến n > 1,5 á 0,2 (tuyến xây dựng hẹp) thì có thể xây dựng đJợc đập vòm; nếu
n > 3,5 á 4,0 thì xây dựng đập vòm không kinh tế. Tuy nhiên hiện nay đ có những đập
vòm đJợc xây dựng với n=7á11,0.
3
d)
g)
6
b)
c)
a)
5
f)
1
4
2
e)
1
2
3

Hình 3-9. Những điều kiện địa hình khi xây dựng đập vòm

Ngoài ra hình dạng mặt cắt tại tuyến xây dựng cũng ảnh hJởng đến điều kiện xây
dựng và làm việc của đập. Nếu mặt cắt tuyến xây dựng hình chữ U (hình 3-9a), chiều
dài cong của vòm ở đỉnh và ở đáy đập gần bằng nhau, do đó thJờng xây loại đập vòm
còn có bán kính vòm không đổi, chiều dày của loại này lớn. Nếu mặt cắt có dạng hình

cắt f, C theo mẫu có kích thJớc tùy thuộc vào số lJợng và độ lớn của các vết nứt trong
đá. Đánh giá an toàn ổn định kháng trJợt. Trên cơ sở tài liệu khảo sát địa chất để đánh
giá điều kiện địa chất xây dựng đập vòm.
Trong thực tế các yêu cầu địa chất khó đạt đJợc hoàn toàn, vì vậy phải có các
biện pháp gia cố:
- Đào, khoan đJờng hầm ngang xuyên qua vết nứt và đổ bê tông truyền lực.
- Khoan phụt vữa bê tông lấp các vết nứt hoặc tạo màng chống thấm.
- Đào các hố đáy vết nứt, đổ bê tông tạo nên các chốt nút bê tông nhằm ngăn
các mảng đá, đoạn tầng, tạo nên chỉnh thể.
- Đào, dọn sạch vết nứt và đổ đầy bê tông thay thế.
- Làm tJờng áp vách đá có thép néo dự ứng lực.
- Tạo rnh, chân khay cắm vào phần đá tốt v.v

Tùy tình hình địa chất cụ thể để chọn và áp dụng một hay nhiều giải pháp nhằm
đảm bảo đá hai bờ và ở đáy đập trở thành chỉnh thể đủ cJờng độ và ổn định.
3. Đặc điểm thi công
Trong quá trình ngJng kết, nhiệt độ bê tông ban đầu tăng lên, sau đó giảm dần,
các khoanh vòm bị co rút lại, trong thân đập sẽ phát sinh ứng suất kéo. Do đó khi thi
công không đổ bê tông thành các khoanh vòm theo chiều ngang mà thi công đập vòm
A - Đập bê tông và bê tông cốt thép 129 thành nhiều trụ đứng từ đáy lên đỉnh đập. Khi bê tông đ nguội, thể tích đ ổn định, lúc
đó mới nối các khe giữa các trụ đứng thành đập vòm liền khối. Trong quá trình thi công
các trụ độc lập nhau không có tác dụng vòm, do đó không chịu đJợc tải trọng. Vì vậy
nếu đập dâng nJớc là đập vòm thì không thể tranh thủ tích nJớc trong hồ chứa trJớc khi
xây dựng đập xong hoàn toàn đJợc. 3.2. Ph-ơng pháp xác định các thông số cơ bản của đập vòm

3. Đập có góc tâm thay đổi và bán kính thay đổi thJờng đJợc xây dựng ở các
tuyến có mặt cắt chữ V và có trạng thái ứng suất tốt tránh đJợc các khuyết điểm của các
loại đập trên (hình 3 - 8).
4. Đập vòm cong hai chiều, trên bình diện là vòm cong, mặt khác mặt cắt dọc
cũng có dạng cong theo cung tròn hoặc theo dạng Parabôn.

II. Xác định cao trình đỉnh đập

Với đập vòm không tràn, đỉnh đập xác định đủ cao để không cho nJớc tràn qua
đỉnh đập.
Cao trình đỉnh đập Z
đđ
đJợc xác định nhJ xác định cao trình đỉnh đập bê tông lực.
Nghĩa là chọn giá trị lớn trong hai gia trị tính theo công thức (3 - 1), (3 - 2) và cao hơn
mực nJớc lũ kiểm tra:
Z
đđ
= MNDBT +
h
s
+
D
h +a (3 - 1)
Z
đđ
= MNLTK +
h

s
+


Trong thiết kế sơ bộ chọn chiều dày thân đập e
0
có thể đJợc xác định nhờ quan hệ
giữa b =
0
e
H
với n =
L
H
(hình 3-10).
Chọn n, hay từ chiều cao đập (H), chiều dài đỉnh đập (L) tính ra hệ số tuyến n.
Tra quan hệ b với n (hình 3-10) trong phạm vi giữa hai đJờng giới hạn ta có b, từ đó
e
o
= b.H.

41
69
61
64
59
18
7
36
32
17
28
20

0,20
0,40
20
15
5
51
2
19
21
10
33
67
24
4
38
9
25
6
50
3
26
14
65
54 6
66
56
48
n=
7
L

với n =
H
L

I- đJờng cong trong bình; II- đJờng cong giới hạn trên; III- đJờng cong giới hạn dJới.
A - Đập bê tông và bê tông cốt thép 131
3.3. tính toán c-ờng độ đập vòm

I. Lực tác dụng
1. áp lực thuỷ tĩnh

Thành phần nằm ngang của áp lực thuỷ tĩnh tác dụng theo hJớng đJờng kính. Đó là
tải trọng chủ yếu phải xét đến khi tính toán đập vòm. Nếu mặt thJợng lJu xiên thì xét
đến thành phần thẳng đứng của áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên phần tJờng công xôn.

2. Trọng l"ợng bản thân

Đập vòm có tiết diện mỏng, trọng lJợng bản thân nhỏ, nhất là đối với những đập
vòm mỏng, sự ổn định của công trình do điều kiện truyền lực vào hai bờ quyết định. Vì
vậy khi tính toán không kể đến trọng lJợng bản thân đập. Riêng đối với đập vòm trọng
lực vì trọng lJợng bản thân lớn nên phải xét đến khi tính toán.
3. áp lực thấm

Đối với đập vòm mỏng và đập vòm thông thJờng chiều rộng đáy đập bé nên áp
lực thấm tác dụng lên công trình nhỏ không cần xét đến trong tính toán.

4. Lực do nhiệt độ thay đổi

(3 - 3)
trong đó: e - chiều dày thân đập, tính theo mét.
Nếu nhiệt độ thay đổi không đều, mặt thJợng lJu là t
1
và mặt hạ lJu là t
2
, thì khi
tính toán ta xem biến đổi nhiệt độ từ t
1
đến t
2
trong thân đập theo đJờng thẳng và lúc ấy
Dt tính bằng độ chênh lệch nhiệt độ khi nối khe với trị số trung bình
2
tt
t
21
tb
+
= ở giữa
trục vòm. Theo kinh nghiệm thì trị số Dt trong trJờng hợp này vẫn có thể tính theo công
thức (3 - 3).
- Sự thay đổi nhiệt độ khi nối khe và nhiệt độ bình quân ngày, tuần. ảnh hJởng
của sự thay đổi này chỉ tác dụng sâu vào thân đập khoảng 0,3 á 0,6m do đó không cần
xét đến.
5. Lực động đất
Khi phJơng tác dụng của lực động đất song song với trục đập (tức thẳng góc với
dòng chảy) sẽ gây cho đập vòm mất ổn định, vì trJờng hợp này nửa vòm chịu lực nén và
nửa vòm còn lại chịu lực kéo. NhJ vậy khi tính toán đập vòm chỉ xét hai loại lực: áp lực
nJớc phía thJợng lJu (và hạ lJu nếu có) và lực do nhiệt độ thay đổi so với khi khe nối
Mặt trJợt tính toán thJờng là khe nứt, đoạn tầng. Vì vậy muốn chọn mặt trJợt tính
toán hợp lý cần nắm vững tình hình nứt nẻ, đoạn tầng, ví dụ nhJ hình 3-11, tuy cùng có
khe nứt, nhJng khe nứt 1 ảnh hJởng đến ổn định trJợt. TrJờng hợp chân vòm không có
nứt nẻ (nền đá tốt) nhJ hình 3-12 cần phán đoán mặt trJợt chân vòm nhJ sau: gọi R là
hợp lực chân vòm, từ A vẽ AE song song với mép nền hạ lJu, AB song song với phJơng
của R, AC thẳng góc với R. NhJ vậy lực đẩy theo phJơng AC là không có. ĐJờng OA
nối A đến tâm vòm, AD song song với trục đối xứng của đập. Theo lý thuyết thì khả
năng mặt trJợt nằm trong phạm vi (AC, AE). NhJng thực tế, không thể xảy ra mặt
trJợt ở vùng giữa AC và AO. Vì vậy phạm vi trJợt chỉ xảy ra trong khu thu hẹp giữa
AO và AE.

TrJờng hợp chân vòm có đoạn tầng hay khe nứt bất lợi trJờng hợp thì rất có nhiều
khả năng phát sinh mặt trJợt theo hJớng bất lợi đó (hình 3-13).

b) Tính toán ổn định tr-ợt chân vòm
Để tính toán ổn định trJợt chân vòm, cần thực hiện các bJớc sau:
- Chia đập thành các lớp vòm để xem xét. ở một lớp vòm nhất định (hình 3-14),
gọi H là lực hJớng trục, còn S là lực cắt do tác dụng của áp lực nJớc lên vòm.
- Giả thiết mặt trJợt: gọi a là góc mà mặt trJợt tạo ra so với phJơng của lực
hJớng trục H.
Gọi V và N là các thành phần lực theo phJơng song song và thẳng góc với mặt
trJợt, ta có:

V H cosSsin
NHsinScos
=a+a
ỹ
ý

ý
ỹ
-y+y=
y-y=
th
1
WsinGcosNP
cosGsinNQ
(3 - 5)
Sự ổn định của vòm đJợc xét theo công thức:
K
c
=
122
PfGsin.f c.sec
V
+y+y
=


=
1th122
(N cosGsin W )f Gsin.f c.sec
V
y+y-+y+y

(3- 6)
trong đó:
G
2

Hệ số an toàn chống trJợt K
c
xét theo công
thức sau:
n
nn
t
n
1
nn
nnnn
11
n
n
1
Gf
K
P
GfCA
hoặc K=
P
ỹ
ì
ù
=
ù
ù
ù
ù
ý

TrJờng hợp này xảy ra khi địa chất ở một bờ xấu hơn bờ bên kia, làm cho đập
biến dạng, xem nhJ bị xoay quanh vị trí đỡ tỳ ở bờ đá cứng.
Hình 3 -15
.
Tính toán
ổn định trWợt mặt vòm
a
o
c
g
i
j
b
d f
h k m
A - Đập bê tông và bê tông cốt thép 135 Ta có công thức:
K
c
=
t
n
c
n
M
M
ồ
ồ

, bán
kính trong r
t
, bán kính trung bình r
0
, góc ở tâm
0
2
a
. Vòm đối xứng chịu áp lực nJớc
phân bố đều P (hình 3-16).
NhJ vậy, nếu xét cho đJờng trung tâm của vòm (tJơng ứng với bán kính r
o
), thì áp
lực nJớc p' biến đổi tJơng ứng có thể biểu thị theo công thức:
P' = p
t
n
r
r
(3 - 9)
Tải trọng tác dụng R (hình 3-16) đJợc xác định bằng cách lấy tích phân ds = r
o
da
cho toàn bộ cung vòm, ta có:

00
000n0
00
R2P'cosds2p'rcosd =2p'rsin2prsin

o
9
0

-a
o
P=g.
h
N
R
N
N
R
9
0

-a
o
9
0

-a
o
t
o
n
a

p
[][]sin
=
ssa

(3 - 14)
trong đó:
[
s
]
n
- ứng suất nén cho phép của bê tông thân đập, thJờng lấy khoảng 10
á
20 kg/cm
2

(càng tính cho các vòm dJới sâu, trị số này lấy càng nhỏ);

- chiều dài của một nửa nhịp vòm (tính với mép ngoài).
Cũng từ công thức (3 - 14) ta sẽ tính đJợc thể tích của vòm
ữ
ứ
ử
ỗ
ố
ổ
a
p
= Re2.
180

lực hJớng trục X
2
= N
e
và lực cắt X
3
= V
e
. Vì vòm chịu lực đối xứng nên X
3
= V
e
= 0.

y
d
a

o

r
l
l
x
d
d
y
y'
f
y

0XX
0XX
p2222211
p1122111
(3 - 15)
trong đó:
d
11
; d
12
= d
21
; d
22
- các chuyển vị theo hJớng ẩn lực, do X
1
= 1 và X
2
= 1 gây ra
trong hệ cơ bản.
D
1p
; D
2p
- các chuyển vị theo hJớng ẩn lực, do ngoại lực gây ra trong hệ cơ bản.

TrJờng hợp hệ ẩn lực trên đặt ở tâm đàn hồi, trị số y
o
(khoảng cách từ chân vòm
đến tâm đàn hồi) đJợc xác định nhJ sau:

0
cosa - r
0
cosa
0
= r
0
(cosa - cosa
o
)
ds = r
0
da
Nên công thức (3 - 17) tính ra đJợc:
y
o
= r
0

ữ
ữ
ứ
ử
ỗ
ỗ
ố
ổ
a-
a
a

ũũ
+=d
S
O
S
O
kiki
ik
ds
EF
NN
ds
EJ
MM
(3 - 21)
trong đó: M
i
, M
k
, N
i
và N
k
- mô men uốn, lực dọc trục lần lJợt do X
i
= 1; X
k
= 1 gây ra
trên hệ cơ bản.


ũũ
ũũ
ds
EJ
cos
EJ
dsy
ds
EF
cosN
ds
EJ
y.M
EJ
ds
;ds
EJ
M
s
o
s
o
22
22
s
o
s
o
oo
p2

N
e
=
ssss
oooo
oooo
ss
22
45
23
oo
o
o
FF
Myds N cosds M yds N cosds
JJ
F
12kk
ydscosds
J
sin
vsin
+a+a
=
ổử
+a
+
ỗữ
a
a

= r
o
sin
a
o
(chiều dài nửa nhịp vòm).
A - Đập bê tông và bê tông cốt thép 139 v =
e

(chiều dày tJơng đối của vòm)
Mô men M và lực dọc N sinh ra tại mặt cắt bất kỳ của vòm tính theo công thức:
M = M
0
+ M
e
+ N
e
y (3 - 25)
N = N
0
+ N
e
.y (3 - 26)
ứng suất tại mép biên của mặt cắt tính theo công thức:

W
M

và M
o
= 0 (vì phJơng của áp lực nJớc đi qua
tâm vòm).
Từ các công thức (3 - 23); (3 - 24) ta dễ dàng xác định đJợc M
e
= 0 và N
e
= A
g
h,
với:
A =
ono
45
23
o
o
2r.rsin
12kk
()
sin
vsin
a
+
a
a


NhJ vậy mô men M và lực dọc trục N ở mặt cắt bất kỳ, tính đJợc:

a
a

và: y
o
= r
o
( )cos
sin
o
o
o
a-
a
a

Mô men tại chân vòm M
cv
(với y = + y
o
)
140 sổ tay KTTL * Phần 2 - công trình thủy lợi * Tập 2
M
cv
= N
e
.y
o
= Aghy
o

) gh
Lực dọc trục tại đỉnh vòm N
đv
(khi a = 0): N
đv
= (r
n
+A) gh
ứng suất pháp s tại biên (thJợng hạ lJu) mặt cắt chân vòm:

s
cv
=
2
cvcvcvcv
e
M6
e
N
W
M
F
N
= (3 - 30)
Trong công thức dấu âm ứng với ứng suất ở mép biên thJợng lJu, còn dấu dJơng
ứng cho mép biên hạ lJu.
Để tiện lợi cho việc tính toán, N. Kêlen đ đJa ra công thức biến đổi:

s
cv

12
14
16
20
18
45
60
65
50
55
o
a
40
30
25
35
h
s
'
Hình 3-18. Biểu đồ tính ứng suất
pháp
s
'
h
tại chân vòm phía hạ lWu

do áp lực nWớc p = 1 gây ra
-1
-4
-5

12
t
s'
15
16
e
l
=
Hình 3-19. Biểu đồ tính ứng suất
pháp
s
'
t
tại chân vòm phía thWợng
lWu do áp lực nWớc p=1 gây ra
A - Đập bê tông và bê tông cốt thép 141 Từ biểu đồ hình (3-19) ta thấy luôn luôn có ứng suất nén ở chân vòm phía hạ lJu
và tăng khi góc a
o
và độ dày vòm e giảm.
ở biểu đồ hình (3-20), nhận thấy ứng suất kéo ở chân vòm phía thJợng lJu xuất
hiện khi a
o
< 82
0
và trị số của nó tăng lên khi góc a
o
giảm và chiều dày vòm tăng.

- Khi có sự thay đổi nhiệt độ không đều ở mặt thJợng hạ lJu đập.
c1) Khi nhiệt độ thay đổi đều
Vẫn dùng sơ đồ hình (3-17) để xét, song biến dạng trong vòm là do nhiệt gây ra
chứ không phải tải trọng ngoài. Vì vậy N
o
= 0 ; M
o
= 0. NhJ vậy tại tâm đàn hồi chỉ còn
lực dọc N
et
gây ra do thay đổi nhiệt độ.
Khi tính toán ta dựa vào điều kiện tỷ số giữa lực dọc N
et
và N
e
do áp lực nJớc
phân bố đều gây ra bằng tỷ số biến dạng tJơng ứng của đoạn vòm ds do nhiệt độ gây ra
Dds
t
và do áp lực nJớc gây ra Dds
n
.

n
t
e
et
ds
ds
N

(3 - 34)
142 sổ tay KTTL * Phần 2 - công trình thủy lợi * Tập 2
Trị số t dJơng khi nhiệt độ bên ngoài lớn hơn nhiệt độ khi lấp khe và âm khi
ngJợc lại.
Biết trị số N
et
, ta xác định đJợc mô men và lực dọc trục tại mặt cắt bất kỳ của vòm
theo công thức:

ỵ
ý
ỹ
a=
=
cos.NN
.yN M
ett
ett
(3 - 35)
Ta có thể xác định đJợc ứng suất biên ở mặt cắt chân vòm theo công thức bài toán
nén lệch tâm:

e
cos.N
oet
cv,t
a
=s



e
ds
+
s
D
d
2

D
d
2
s
t
t
t
tb
1
2
D
t
+
s
s
D

tHình 3-20. Sơ đồ tính toán vòm do chênh lệch nhiệt độ


Mô men do Dt gây ra:
M
D
t
=
222
t
e211
e Eet E.v t
223122
D
s
=aD=aD
(3 - 38)
Phía có nhiệt độ cao t
1
sinh ứng suất nén, còn phía có nhiệt độ thấp t
2
phát sinh
ứng suất kéo.
Bảng (3-1) cho thấy tình hình và tổ hợp ứng suất tại một số điểm của mặt cắt vòm
do áp lực nJớc và thay đổi nhiệt độ gây ra. Trong bảng dấu dJơng biểu thị ứng suất nén,
dấu có (*) thể hiện có thể đổi dấu, còn dấu âm chỉ ứng suất kéo.
Bảng 3-1
Chân vòm Đỉnh vòm
Dạng tải trọng
Mặt
th4ợng l4u
Mặt hạ l4u
Mặt

p
n
với p
i
= gh
i
a, (h
i
là chiếu
sâu của nJớc ở trung tâm tại phần tử thứ i). Tại phần tử này gọi biến dạng của vòm là f
i
,
còn biến dạng của dầm là f
r
i
. Nếu gọi áp lực nJớc tại phần tử đó tác dụng lên vòm là p
i
v

và cho dầm là p
r
v
, ta dễ dàng nhận thấy rằng biến dạng f
i
v
chính do tác dụng của f
i
gây
ra, còn biến dạng của dầm f
r

i
v
=
j
(p
i
v
)
f
r
i
=
y
i
(p
i
r
, p
r
2
, p
r
n
) =
y
i
[(p
1
- p
1

g
.h
g
.h
rHình 3 - 21. Sơ đồ phân phân bố tải trọng lên vòm và dầm

Vì biến dạng ở một điểm không đổi nên, ta có:
f
1
v
= f
1
r
; f
2
v
= f
2
r
, f
i
v
= f
i
r
, f
n


)]pp(), ,pp(), ,pp)(pp[()p(
)]pp(), ,pp(), ,pp)(pp[()p(
v
nn
v
ii
v
22
v
11n
v
nn
v
nn
v
ii
v
22
v
112
v
22
v
nn
v
ii
v
22
v

+a
a-
ữ
ứ
ử
ỗ
ố
ổ
a
+a
a-a-ag
==g=j
2
o
2
o
oo
o
oooon
v
n
v
n
v
n
v
nn
r12
e
1

g
.
h
v
g
.
h
rHình 3-22. Sơ đồ phân phối tải trọng cho dầm và vòm trên mặt nằm ngang - Nói chung chọn 5 á 7 khoanh vòm và tJờng công xôn (hình 3-22) vòm và dầm
nên giao nhau tại bờ đập (trừ dầm qua đỉnh vòm).
- PhJơng pháp tính toán đJợc dùng hiện nay vẫn là phJơng pháp thử tải trọng.
Đầu tiên căn cứ vào kinh nghiệm, tham khảo kết quả tính toán các công trình đ xây
dựng mà phân biểu đồ tải trọng nJớc cho cả hai hệ thống vòm và dầm. Căn cứ vào biểu
đồ tải trọng của vòm và dầm để tính biến dạng tại các điểm chung. Nếu biến dạng tại
các điểm chung của hai hệ thống không bằng nhau thì phân bố tại biểu đồ tải trọng
nJớc và việc tính toán lặp lại nhJ lần đầu, đến khi biến dạng tại các điểm chung bằng
nhau (hoặc tính gần bằng nhau). Sai số cho phép về biến dạng tại các điểm chung của
hai hệ thống vào khoảng 5 á 10%. Dựa vào biểu đồ phân bố tải trọng cuối cùng để tính
nội lực và ứng suất trong thân đập.
Căn cứ vào lý luận trên ta có thể tính đJợc các bJớc tính toán của phJơng pháp
thử tải trọng nhJ sau:
- Chọn hệ thống vòm và dầm tính toán.
- Điều chỉnh theo hJớng đJờng kính:
ã Phân biểu đồ tải trọng cho khoanh vòm và dầm.
ã Tính biến vị theo hJớng đJờng kính của khoanh vòm và dầm dJới tác dụng

đập. Vấn đề này đJợc nghiên cứu kỹ trong các tài liệu chuyên đề.
Trạng thái ứng suất biến dạng, trị số và hJớng của các lực truyền từ đập vào nền,
độ bền và độ ổn định của đập cũng nhJ của nền đập phải đJợc xác định qua tính toán và
nghiên cứu thực nghiệm là bắt buộc. Khi tính toán ứng suất biến dạng cần chú ý tới cả
trJờng hợp có kể tới thi công, thi công xong, quá trình tích và tháo nJớc ở hồ chứa,
động đất.
Nếu nhJ các điều kiện độ bền đối với các bờ mặt yếu của khối đá không thoả mn
cần có biện pháp gia cố bờ. Nếu nền hoặc bờ có điều kiện địa chất không đều, đẩy khả
năng chịu lực cũng cần xử lý cho đồng nhất bằng các giải pháp thích hợp. 3.4. cấu tạo của đập vòm

I. Dạng đập vòm trên bình diện và trên mặt cắt đứng
1. Dạng đập vòm trên bình diện

Dạng thông thJờng của đập vòm trên bình diện là cung tròn và chiều dày không
đổi từ đỉnh vòm đến chân vòm. Trong trJờng hợp này đJờng áp lực do tải trọng nJớc
gây ra truyền qua tâm cung tròn, do đó mô men uốn sẽ bằng không hoặc nhỏ hơn so với
các đập vòm khác. Việc thi công đập vòm dạng cung tròn cũng dễ dàng hơn.