CH NG 2ƯƠ
L C TÁC D NG LÊN CÔNG TRÌNH TH Y L IỰ Ụ Ủ Ợ

GVC. ThS- Ph m Quang Thi nạ ề

§2.1. CÁC LO I T I TR NG VÀ T H P C A CHÚNGẠ Ả Ọ Ổ Ợ Ủ
I. Phân lo i t i tr ngạ ả ọ
1. T i tr ng th ng xuyên:ả ọ ườ Tr ng l ng b n thân và các thi t b c ọ ượ ả ế ị ố
đ nh.ị
2. T i tr ng t m th i:ả ọ ạ ờ
a) T i tr ng t m th i dài h n:ả ọ ạ ờ ạ
- Áp l c n c: Tĩnh, đ ng, th m trong và ngoài b m t ng v i MN ự ướ ộ ấ ề ặ ứ ớ
≤ MNL và các đi u ki n khác bình th ng ề ệ ườ
- Tr ng l ng và áp l c bên c a đ t, đá.ọ ượ ự ủ ấ
- T i tr ng do ng su t tr c gây ra.ả ọ ứ ấ ướ
- Áp l c đ t phát sinh do bi n d ng c a n n ho c CT.ự ấ ế ạ ủ ề ặ
- Áp l c bùn cát.ự

§2.1 CÁC LO I T I TR NG VÀ T H P C A CHÚNGẠ Ả Ọ Ổ Ợ Ủ
- T i tr ng gây ra do áp l c d c a k r ng trong đ t bão hoà n c ả ọ ự ư ủ ẽ ỗ ấ ướ
khi đ t ch a c k t hoàn toàn.ấ ư ố ế
- Tác đ ng nhi t.ộ ệ
- Áp l c sóng v i gió Wbqmax nhi u năm.ự ớ ề
- T i tr ng gió.ả ọ
- T i tr ng trong ng khi MNTL ả ọ ố ≤ MNDBT.
b) T i tr ng t m th i ng n h n:ả ọ ạ ờ ắ ạ
- T i tr ng do t u, thuy n, bè gây ra.ả ọ ầ ề
- T i tr ng do các thi t b v n chuy n, nâng đ đ t trên công trình.ả ọ ế ị ậ ể ỡ ặ
- Áp l c n c va khi khai thác bình th ng.ự ướ ườ
c) T i tr ng t m th i đ c bi t:ả ọ ạ ờ ặ ệ

G
W
W
W
W
W
W
W
4
3
1
b
2
t
đn
a
b
c
c' b'
a'
H

H
h
b
2
2


H ình 3-1: Sơ đồ áp lực n ớc, bùn cát và đẩy ng ợc

(3-2)

Áp lực mạch động P
m
tính theo
:
2
m n
v
p k
2g
= γ (3-3)

C
p
: hệ số áp lực, K hệ số mạch động.

§2.2. ÁP L C TH Y TĨNH VÀ TH Y Đ NGỰ Ủ Ủ Ộ
- Áp lực thủy động tác dụng theo ph ng dươ òng chảy vào mặt vật chắn
theo :
2
d n n
V
p K F ,
2g
= γ
(3-4)
Trong đó: F- diện tích chịu áp chiếu lên ph ng vuông góc vươ ới dòng chảy.
V- l u tư ốc trung bình phần dòng chảy tác động vào mặc chắn.
K- hệ số động lực lấy bằng 1,2 ÷ 1,3

h/2
h/2
h
s
ch
O

H ×nh 3-2: C¸c th«ng sè cña sãng. §3.3. TÁC Đ NG C A SÓNGỘ Ủ
- Có sóng nước nông (0,5 λ > H > H
gh
= (1,25 ÷ 1,8)hp%), sóng nước
sâu (H>0,5λ).
- Các đặc tr ng cư ủa sóng phụ thuộc vào: tốcđộ gió (W), thời gian gió
thổi liên tục (τ); độ sâu mực nước trước đập (H), chiều dài gió thổi (D).
Chiều dài gió thổi là khoảng cách liên tục lớn nhất từ bờ đến công trình
theo ph ng gươ ió thổi ở mực nước tính toán (s bơ ộ có thể lấy D = 5 L
đập
).
1. Các thông số của sóng nước sâu
a) Các thông số của sóng trung bình:
Từ
2
W
gD
tra đồ thị (3-6) theo đường bao có cặp 1:
2
W

W
.
π
τ
λ
τ
τ
2
.
2
g
g
W
W
g
=








=

b) Các thông số ứng với P%:
h
i
= K

-
i=
0,1%
1%
2%
5%
13%
1,1
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
0,007
0,008
0,009
0,010
0.3 4 5 6 8
1
2 3 4 5 6 8
10

5,0
5,6
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
0,12
0,14
gH/V
gD/V
2
gt/V
gt/V gh/V
gh/Vgt/V
H×nh 3-6 §å thÞ x¸c ®Þnh c¸c yÕu tè cña sãngH×nh 3-5 §å thÞ x¸c ®Þnh Ki§2.3. TÁC Đ NG C A SÓNGỘ Ủ
2. Các thông số của sống nước nông:
* Khi đáy hồ, ao i > 0,002
+ Xác định
h
,
λ

: hệ số tổn thất

•

λ
λ
λ
λ






=
với








=
τ
λλ
λ

%

gHgt
(chọn cặp
có
2
W
hg
,
W
τ
g
bé hơn).
+ Sau đó
λ
=
λ
,
τ
=
τ

h
i
= K
i
.K
p
.K
n
.K
1

o
®
max
s
ch

H ×nh 3-4: S¬ ®å ¸p lùc sãng lªn c«ng tr×nh cã mÆt th îng l u th¼ng ®øng  §2.3. TÁC Đ NG C A SÓNGỘ Ủ

-
η
s
theo (3-7):

η
s
= k
η
s
h ; (3-7)

-
η
ch
theo (3-8):
η
ch
= k

2
 
+
 
 
(3-10)
- Mô men của áp lực sóng lớn nhất là M
max
theo (3-11)
M
m ax
= k
m
γ
h
2 2
h hH H
6 2 2
 
+ +
 
 
 
, (3-11)
Trong đó: K
η3
, K
ηch
, K
ηđ

1%
, (3-12)
h
H1%
chiều cao sóng của độ sâu H
≥
0,5
λ
với p = 1%
h
1%
chiều cao sóng với 1%
K
1
, K
2
, K
3
,K
4
, K
α
là những hệ số tra theo các bảng.
- Với p% thì h
slp
=Kp.h
sl
1%

Với Kp tra bảng (3-4)

4
2

H ×nh 3-9: Ph©n bè ¸p suÊt sãng lín nhÊt lªn m¸i nghiªng
® îc gia cè b»ng c¸c tÊm bª t«ng §2.3. TÁC Đ NG C A SÓNGỘ Ủ

* P
2
theo (3-13): p
2
= k
no
k
nb 2
p
γ
h T/m
2
, (3-13)
*K
ηo
theo (3-14)

k
no
= 0,85 + 4,8
h

2m 1
+
)(A+B) (3-15)
* l
1
, l
2
, l
3
, l
4
theo các công thức thực nghiệm.

§2.4. ÁP L C BÙN CÁTỰ
- Sau một thời gian làm việc, bùn cát lắng đọng tạo nên áp lực bùn cát.
- Áp suất ngang bùn cát tại 1 điểm ở độ sâu bùn cát h
b
theo (3-18)
p
b
=
γ
b
h
b

ξ
b
(3-18)
Với hệ số áp lực hông, khi mái thẳng đứng theo (3-19):

(3-20)
- Áp lực đứng của bùn cát bằng trọng lượng trong nước.

§2.5. TÁC Đ NG C A Đ NG Đ TỘ Ủ Ộ Ấ
- Động đất là sự rung động của vỏ trái đất với chu kỳ T và gia tốc
τ
.
- Nguyên nhân sinh ra động đất rất phức tập. Ở đây giới thiệu phương
pháp đơn giản xác định tác động của động đất.
I. Lực quán tính động đất: F
đ- Có điểm đặt tại trọng tâm, cùng ph ng ngươ ược chiều với
τ
và trị
số theo (3.21):
F
®
=
G
g
α τ= kαG, (3-21)
G: trọng lượng công trình.
K =
τ
/g: hệ số động đất (tra bảng).

α
: hệ số đặc tr ng đư ộng đất, với tháp, đập, tường chắn xác định

§2.5. TÁC Đ NG C A Đ NG Đ TỘ Ủ Ộ Ấ
F
®
F
®
F
®
®
F
W
®
0,42H
H
γ
ΚΗ
y
y
x
1
1
1

H ×nh 3-10 : Lùc qu¸n tÝnh vµ ¸p lùc n íc t¨ng thªm do ®éng ®Êt g©y nªn
- Tổng áp lực nước tăng thêm là W
đđ
= 0,6 K
γ
H
2
nếu theo (3-23) và đặt

; (3-27)
Với P
cđ
, P
bd
khi chưa có động đất.