Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC
Α

PHẦN I
VỊ TRÍ VÀ NHIỆM VỤ CỦA CÔNG TRÌNH,TÀI LIỆU THIẾT KẾ, CHỌN TUYẾN
ĐẬP VÀ BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI , XÁC ĐỊNH CẤP CÔNG TRÌNH
I. Vò trí và nhiệm vụ của công trình:
Theo quy hoạch trò thủy và khai thác sông C, tại vò trí X phải xây một cụm công trình đầu
mối thủy lợi với nhiệm vụ phát điện là chính, kết hợp phòng lũ cho hạ du, điều tiết nước
tưới phục vụ tưới , cấp nước sinh hoạt và giao thông trong mùa kiệt.
Nhiệm vụ:

1. Nhiệm vụ chính là phát điện. Trạm thủy điện co công suất N =120.000 Kw.
2. Phong lũ cho hạ du
với phạm vi ảnh hưởng mà công trình có thể phát huy là
250.000 ha.
3. Tăng mực nước và lưu lượng sông trong mùa kiệt để có thể tưới cho150.000ha
ruộng đất và phục vụ giao thông thủy, tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho
1.000.000 người.
II. Tài liệu thiết kế:
1. Bình đồ vùng tuyến đập tỉ lệ: 1/200
2. Đòa chất khu vực : Mặt cắt đòa chất đặc trưng vùng tuyến
đập: nền sa thạch phân lớp, trên mặt có phủ một lớp đất thòt
dày từ 3 đến 5m. Đá gốc có độ nứt nẻ trung bình.
3. Các chỉ tiêu cơ lý của đá nền :
+ Hệ số ma sát : f= 0,65

=
11
o

+ Lưu lượng tháo lũ : Q
tháo
= 1230m
3
/s
+ Cột nước siêu cao trên mực nước dâng bình thường: H
t
=
5,1m
7. Tài liệu thủy năng:
+ Trạm thủy điện có 4 tổ máy.
+Mực nước dâng bình thường : MNDBT = 89,8m
+Mực nước chết:MNC = 45,9m
+ Lưu lượng qua một tổ máy: Q
TM
= 125m
3
/s
8. Tốc độ gió ứng với tần suất P% :
Tần suất P% 2 20
V (m/s) 36 22

9. Chiều dài truyền sóng: D = 6km (ứng với MNDBT)
D =6,5km (ứng với MNDGC)
10. Khu vực xây dựng công trình có động đất cấp 8
11. Đỉnh đập không có giao thông chính đi qua.

một phần qua đá nguyên khối : m = 0,95
-Hệ số tin cậy : K
n
= 1,2
PHẦN II
THIẾT KẾ MẶT CẮT CỦA ĐẬP TRÀN, ĐẬP KHÔNG TRÀN
TÍNH TOÁN ĐẬP TRÀN ĐẬP KHÔNG TRÀN
A.TÍNH TOÁN MẶT CẮT CƠ BẢN VÀ MẶT CẮT THỰC DỤNG CỦA ĐẬP
I. MẶT CẮT CƠ BẢN:
1. Dạng mặt cắt cơ bản:
Do đặc điểm chòu lực mặt cắt cơ bản của đập bêtông trọng lực có dạng tam giác
- Đỉnh mặt cắt ở ngang mực nước dâng gia cường (MNDGC)
MNDGC = MNDBT + H
t

H
t
: cột nước siêu cao (H
t
= 5,1m)
MNDBT = 89,8 m
⇒ MNDGC = 89,9 + 5,1 = 94,9m
- Chiều cao mặt cắt:
H = MNDGC - ∇đáy
∇đáy: được xác đònh trên mặt cắt đòa chất dọc tuyến , lấy tai vò trí sâu nhất
sau khi bỏ lớp phủ : ∇đáy = 31m
⇒ H = 94,9 – 31 = 63,9m
- Chiều rộng đáy đập là B, trong đó đoạn hình chiếu của mái thượng lưu là
nB, hình chiếu của mái hạ lưu là (1-n)B. Trò số của B được xác đònh theo
điều kiện ổn đònh và ứng suất .

a. Theo điều kiện ổn đònh ()
m
nf
H
KB
n
c
7,67
57,04,2.65,0
9,63
.26,1
.
.
1
1
1
=
−
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛

trọng nên cần thiết phải xử lí chống thấm cho nền bằng cách phụt vữa tạo
màn chống thấm, sơ bộ chọn
1
α
= 0,57;
1
α
sẽ được chính xác hoá bởi việc
tính toán xử lí nền sau này.
K
c
:hệ số an toàn ổn đinh cho phép

R
k
m
Nn
n
ttc
≤
(1)
n
c
:hệ số tổ hợp tải trọng (n
c
=1)
m :hệ số điều kiện làm việc ( m = 0,95)
k
n
:hệ số tin cậy (k

b.
theo diều kiện ứng suất:
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
5

1
1
1
)2.()1.(
α
γ
γ
−−+−
=
nnn
H
B
n
(n = 0)

m
H
B
n
2,47
57,04,2
9,63
1

Tính toán các đại lượng:
+
m
Hg
DV
h
s
027,01.
8,58.81,9
6000.36
.10.2cos.
.
.
.10.2
2
6
2
6
===Δ
−−
α

V : vận tốc gó tính toán lớn nhất (V= 36m/s)
D : đà sóng ứng với mực nước dâng bình thường (D = 6km = 6000m)
g :gia tốc trọng trường (g = 9,81 m/s
2

)
H :chiều sâu cột nước trước đập (H = H
MNDBT

1%
= 2,05
Xác đònh
−
h
:
Tính các giá trò không thứ nguyên:
g.t/V = 9,81.3600/36 = 981 (t = 6h)
g.D/V
2
= 45,41
tra đồ thò P2-2: với g.t/V = 981 suy ra g.
−
h
/V
2
=0,046
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
6
g.
−
τ
/V = 2,8
với g.D/V
2
= 45,41 suy ra g.
−
h

λ
= g.
−
τ
2
/2π =9,81.4,59
2
/2.3,14 =32,91

Kη
s
tra đồ thò hình P2-3a dựa vào các đại lượng:

−
λ
/H = 32,91/ 58,8 = 0,6
h/
−
λ
= 3,526/32,91 = 0,107
Tra đồ thò suy ra:
Kη
s
= 1,23
+ a: độ vượt cao an toàn a = 0,7 (tra theo cấp công trình và trường hợp tính toán)
• Điều kiện 2:
∇đ1 = MNDGC + Δh
’
+ η
s

∇đáy = 94,9 – 31 = 63,9m)
+
η
s
’
= Kη
s
.h = 1,2. 3,05 = 3,66m

h : chiều cao sóng ứng với mức bảo đảm tính toán i% (công trình có biên dạng
thẳng đứng nên i=1%)

==
−
hKh .
%1
2,06 . 1,48 = 3,05m
K
1%
: tra đồ thò hình P2-2 (hướng dẫn đồ án thuỷ công) tra theo đại lượng
g.D
’
/V
’2

= 9,81.6500/22
2
= 131,74
Tra đồ thò suy ra : K
1%

/V
’2
=0,03
g.
−
τ
/V
’
= 2,2
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
7
Chọn : ra g.
−
h /V
’2
=0,03
g.
−
τ
/V
’
= 2,2
chiều cao sóng trung bình
−
h
=V
’2
.0,03/g =22

Tra đồ thò suy ra:
Kη
s
= 1,2
+ a
’
: độ vượt cao an toàn a
’
= 0,5 (tra theo cấp công trình và trường hợp tính toán)
Vậy chọn cao trình đỉnh đập:
∇đ = 99,1m
b. Xác đònh bề rộng đỉnh đập:
Đập không có giao thông chính đi qua nên chọn theo điều kiện cấu tạo: b = 5m
2. Mặt cắt thực dụng đập tràn:
Chọn mặt cắt tràn dạng Ôphixêrốp không chân không, loại này có hệ số lưu lượng tương
đố lớn và chế độ làm việc ổn đònh.
Tính và vẽ cho mặt cắt lớn nhất ở giữa lòng sông.
* Xây dựng mặt cắt đập:
- Chọn cao trình ngưỡng tràn ngang với MNDBT ( tràn tự do)
- Chọn hệ trục OXY có: trục OX ngang cao trình ngưỡng tràn hướng về hạ
lưu, trục OY hướng xuống dưới gốc O ở mép thượng lưu đập ngang cao trình
ngưỡng tràn
- Vẽ đường cong theo toạ độ Ôphixêrốp trong hệ trục đã chọn. Toạ độ mặt
cắt tính toán theo bảng sau:với H
TK
= H
tr
= H = 5,1m
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi



3. Bố trí hành lang, trụ Pin và cầu giao thông:
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
9
* Bố trí hành lang:
Các hành lang trong thân đập có tác dụng tập trung nước trong thân đập và nền, kết hợp
để kiểm tra, sửa chữa, hành lang ở gần nền để sử dụng phụt vữa chống thấm.
- Chọn kích thước hành lang theo yêu cầu sử dụng kiểm tra, sửa chửa: 1,5x2,0m
- Chọn kích thước hành lang phụt vữa theo yêu cầu thi công: 3,5x4,0m
Theo chiều cao đập H = 63,9m : Bố trí hành lang tầng nọ cách tần kia 20m
Hành lang phụt vữa cách
∇đáy 3m
Khoảng cách từ mặt thượng lưu đến mép trước của hành lang chọn theo điều kiện:
L
1
= H/J = 60,9/20 =3m
Trong đó: H là cột nước tính đến đáy hành lang H = 63,9 – 3 = 60,9m
J là gradien thấm cho phép của bê tông J = 20 * Trụ Pin và cầu giao thông:
Đỉnh đập không có giao thông chính đi qua, nhưng để đi lại kiểm tra và khai thác công
trình, vẫn phải làm cầu giao thông qua đập tràn và làm các trụ Pin đỡ cầu.
- Chọn cao trình đỉnh cầu giao thông ngang với đỉnh đập, bề rộng mặt cầu chọn bằng
mặt đập b = 5m
- Chọn mố trụ Pin có dạng nửa hình tròn, mố bên là cung tròn:

[]
m
J
H
85,1
15
9,63.43,0.
==≥
α
δ

Trong đó:
H.
α
: cột nước tổn that qua màn, α = 1 - α
1
= 1 – 0,57= 0,43
{J} : là gradien thấm cho phép của vật liệu làm màn. Xác đònh theo
lượng mất nước khống chế 0,03l/ph suy ra {J} = 15
3. Vò trí màn chống thấm:
Màn chống thấm bố trí càng gần mặt thượng lưa đập càng tốt. nhưng để chống thấm cho
thành phía trước của hành lang phụt vữa cần khống chế:
L
1
= H
1
/J
b
= 60,9/20 = 3m

⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+= b
S
x
a
H
P
n

⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+= b
S
x
a
2
1
1
1
1
.arccos.
1
π
α925,0
2
85,1
2
===
δ
x ; L

⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
++
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠

1
11
2
1
22
2
1
1
2
1
2
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+−
⎟
⎠
⎞

S
L
S
L
b

575,0
33644,1
15
925,0
1
664,2
1
.arccos.
14,3
1
1
1
.arccos.
1
1
2
2
1
1
=⇒
=
⎪
⎭
⎪

⎪
⎨
⎧
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+=⇒
α
π
α
o
b
S
x
a


t
Hgm
Q
b
σε
=
∑
Trong đó:
+ Q
t
: lưu lượng tháo qua tràn
Trường hợp sử dụng các tổ máy thuỷ điện để tháo lũ
Q
t
= Q - α
t
.Q
o
= 1230 – 0,8.500 = 830m
3
/s
trong đó: - Q: là lưu lượng tháo lũ lớn nhất (Q = Q
tháo
=1230)
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang

mặt cắt tiêu chuẩn (σ
hđ
= 0,95)
- m
tc
: hệ số lưu lượng của đập tràn tiêu chuẩn với
đập Cơrigơ-Ôphixêrốp loại 1 (m
tc
= 0,49)
+ ε: hệ số co hẹp bên phụ thuộc vào số khoang và dạng mố

b
H
n
mtn
mb
.
).1(
.2,01
ξξ
ε
−+
−= trong đó: - ξ
mb
: hệ số co hẹp của mố bên (ξ
mb
= 0,7)

m
Hgm
Q
b
on
t
8,40
1,5.81,9.2.42,0.1.95,0
830
.2
2
3
2
3
===
∑
σε

** Chọn số khoang n = 4
suy ra bề rộng 1 khoang: b = 40,8/4 =10,2m
Vậy có 4 khoang tràn mỗi khoang rộng 10,2m.
** Tính lại ε: 95,094875,0
2,10
1,5
.
4
45,0).14(7,0

0,5%
là:
h
h
= Z
h
- ∇
đáy
= 36,63 – 31 = 5,63m
Năng lượng đơn vò của dòng chảy trước đập tràn:
E
o
= H
o
+ P = 5,1 + 58,8 = 63,9m
Lưu lượng đơn vò: q = Q/b = 830/40,8 = 20,35m
3
/s
Tính:
0419,0
9,63.95,0
35,20
.
)(
2
3
2
3
===
o

= E
o
. τ
c
’
= 63,9.0,17955 = 11,473m
Vì h
c
’’
>h
h
nên có nước nhảy xa ⇒ Ta cần đưa về nước nhảy ngập để tiêu hao năng
lượng thừa.
a. Phương án đào bể:
Sơ bộ chọn chiều sâu bể là:

mhhd
hc
42,663,5473,11.05,1.
''
=−=−=
σ

Chọn d
1
= 6,4 m
E
o1
= E
o

τ
c
= 0,008227 ⇒ h
c
= E
o1
. τ
c
= 70,3. 0,008227 = 0,578m
τ
c
’
= 0,167505 ⇒ h
c
’’
= E
o1
. τ
c
’
= 70,3.0,167505 = 11,775m
Chiều sâu trong bể tiêu năng khi đã đào bể:
h
b
= σ.h
c
’’
= 1,05.11,775 = 12,364m
Độ chênh mực nước giữa bể và hạ lưu
ΔΖ

=−=−=−ΔΖ=ΔΖ
ϕ
α

Như vậy chiều sâu bể: d
2
= σ.h
c
’’
– (h
h
+
ΔΖ
) = 1,05.11,775 – (5,63 + 0,586) =
6,15m
⇒ d
2
≠ d
1
Giả thiết: d = 0,5(d
1
+ d
2
) = 0,5.(6,4 + 6,15) = 6,275m
E
o2
= E
o1
+ d = 70,3 + 6,275 = 76,575m
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

c
= 0,007227 ⇒ h
c
= E
o2
. τ
c
= 76,575.0,007227 = 0,553m
τ
c
’
= 0,157264 ⇒ h
c
’’
= E
o2
. τ
c
’
= 76,575.0,157264 = 12,042m
Chiều sâu trong bể tiêu năng khi đã đào bể:
h
b
= σ.h
c
’’
= 1,05.12,042 = 12,644m
Độ chênh mực nước giữa bể và hạ lưu
ΔΖ
:

ϕ
α

Như vậy chiều sâu bể: d
’
= σ.h
c
’’
– (h
h
+ ΔΖ ) = 1,05.12,042 – (5,63 + 0,592) = 6,422m
⇒ d
’
≈ d
* Vậy chọn chiều sâu bể: d = 6,5m
* Chiều dài bể tiêu năng:
Vì bể nằm sau đập tràn có mặt cắt tràn hình cong, chiều dài bể được xác đònh từ mặt cắt
co hẹp c-c
Ta có: L
b
= β.l
n
= 0,75.54,189 = 40,65m
trong đó: β =0,75
l
n
: chiều dài nước nhảy (l
n
= 4,5.h
c

c
973,11
63,5.81,9
35,20.1
.81
2
63,5
1
.
.
.1
2
3
2
3
2
1
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−+=
⎥
⎥
⎦

2
2
1
2
2
1
2
1
11
=+=+=+=
ϕ
α
α
m
g
q
H
o
86,2
81,9.2.95,0
35,20
.2.
3
2
3
2
1

o1
= 7,981 – 2,86 = 5,121m
Chọn C
o
= 5,2m
Tính d
o
(chiều sâu bể):
Ta có: H
o1
+ d
o
+ C
o
= h
c
’’

⇒ d
o
= σ.h
c
’’
– (H
o
+ C
o
) = 1,05.11,473 – (2,86 + 5,2) = 3,98m
E
o1

c
’
(Thuỷ lực tập II)
τ
c
= 0,008682 ⇒ h
c
= E
o1
. τ
c
= 67,88.0,008682 =0,589m
τ
c
’
= 0,171914 ⇒ h
c
’’
= E
o1
. τ
c
’
= 67,88.0,171914 = 11,670m
⇒ d
o
= σ.h
c
’’
– (H

2. Tính toán cho hình thức tiêu năng phun xa:
Đặc điểm tiêu năng phun xa là lợi dụng hình thức phun ở chân đập. Dòng chảy được
khuyếch tán trong không khí, sau đoa đỏ xuống long sông. do dòng chảy bò tiêu hao năng
lượng rất lớn trong không khí nên giẩm xói ở lòng sông, đồng thời cũng đưa dòng chảy ra
xa thân đập nên không gây mất ổn đònh cục bộ hạ lưu công trình.
Chọn cao tình mũi phun: ∇mũi phun = ∇MNHL + a = 36,63 + 2 = 38,63m
(∇MNHL = h
h
+ ∇
đáy
= 5,63 +31 = 36,63m)
Mũi phóng hình trụ có bán kính cong R
H
= 10m, góc ở tâm β = 36
o
, góc nghiên tại cuối
mũi phun α
H
= 35
o

a. Tính chiều sâu dòng chảy và lưu tốc đầu dốc nước:
Dòng chảy tại đầu dốc nước là dòng chảy co hẹp sau khi qua ngưỡng tràn. Chiều sâu tại
mặt cắt co hẹp h
c
(tính theo phương pháp I.I.Agrôskin).
Tính:
0419,0
9,63.95,0
35,20

c
= 63,9. 0,0095 = 0,607m
Lưu tốc tại mặt cắt co hẹp:
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
16
sm
h
q
v
c
c
/5,33
607,0
35,20
===
b. Chiều sâu dòng đều trên thân dốc h
o
:

i
RCQ
ω
=

Hay:
io
RChq =


o
= 0,5m
+ ω = b.h
o
= 10,2.h
o
= 10,2.0,5 = 5,1m
2

+ χ = 10,2 + 2h
o
= 10,2 + 2.0,5 = 11,2m
⇒ R = 5,1/11,2 = 0,455m
+
24,0)10,0015,0.(455,0.75,013,0015,0.5,2)10,0.(75,013,0.5,2 =−−−=−−−= nRny

⇒
18,55455,0.
015,0
1
.
1
24,0
===
y
R
n
C
Từ
io

2
===

d. Độ dốc phân giới:

0025,0
07,2.02,81.48,3
35,20

2
2
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=

y
k
R
n
C
e. Với i = 0,94 > i
k
= 0,025
h
o
= 0,54 < h
k
=3,48
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
17
⇒ Ta có đường mặt nước trên thân dốc là đường nước đổ b
II

f. Trước khi lập đường cong mặt nước trên thân dốc, cần kiêm rtra khả năng xuất
hiện hàm khí.
Theo hệ thức:
θ
cos.AV
hk
=

với cosθ = cos(arctg0,94) = 0,728


1.
488,0
0011,0
1.488,0.81,9.63,6
cos.
.7,8
1.
0011,0
1 63,6
1
6
12
1
6
12
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
++
=
⎟
⎟
⎠
⎞

W
S
MNDBT
W
b
W
5
W
1
W
đ
O

F
đ
G

W
th
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
18
a. Áp lực thuỷ tónh:

/H = 32,91/ 58,8 = 0,6
h/
−
λ
= 3,526/32,91 = 0,107
Suy ra: k
nd
= 0,2
Trò số áp lực sóng lớn mhất lên mặt đập:

T
h
HhkW
nđs
716,45)
2
526,3
8,58.(526,3.1 212,0)
2
.(
1
=+=+=
γ

Trong đó:
k
đ
: tra đồ thò (P2-4c) suy ra k
đ
= 0,212


d. Áp lực bùn cát:

TkhW
abcb
524,1668,0.9.6,0.
2
1

2
1
22'
===
γ

Trong đó: h’=
∇
bùn
cát
-∇
đáy
= 40 – 31 = 9m
k
a
: hệ số áp lực ngang (áp lực chủ động)

68,0
2
11
45

(1-n
b
) = 1,15 – 1.(1-0,45) = 0,6
e. Trọng lượng bản thân:
TG
b
9,52513,2188.4,2. ===
ω
γ

Trong đó:
ω

= ω
1
+ ω
2
= 340,5 + 1847,77 = 2188,3 m
2

+ ω
1
= 5.68,1 = 340,5m
2

Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
19
+ ω

nđ
436,868,58.1.05,0.
2
1

2
1
2
2
1
===
γ

* Áp lực bùn cát tăng thêm khi động đất:
theo chiều bất lợi đã chọn, động đất làm tăng áp lực chủ động của bùn
cát thượng lưu, trò số tăng thêm là:
W
5
= 2.k.tgϕ.W
b
= 2.0,05.tg11
o
.16,524 = 0,321T
(ϕ: góc ma sát trong của bùn cát ϕ = 11
o
)
Tổng các lực đứng:
V = G + W
th
= 5251,9 –1134,5 = 4117,4T

K
o
t

Hệ số ổn đònh trượt cho phép:
Công trình cấp 2: {K
t
} = 1,20 ( tra TCXDVN285-2002)
Vậy K
t
>
[]
t
K
nên đập ổn đònh về trượt
II. ỨNG VỚI MNDGC (ĐẶC BIỆT):

G
1
G
2
ω
1
ω
2
β
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
20

1
2
2
11
===
γ

Hạ lưu:+ Phần thẳng đứng:
TmhW
hn
8,1606,1.63,5.1.
2
1

2
1
2
2
2
===
γ
(m = 67,7/63,9 = 1,06)
+ Phần nằm ngang:
ThW
hn
85,1563,5.1.
2
1

2

MNDBT
W
b
W
2
W
3
W
1
W
4
W
th
O

F
đ
G

Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
21

Suy ra: k
nd
= 0,17

Trò số áp lực sóng lớn mhất lên mặt đập:


1
: hệ số cột nước thấm còn lại sau màn chống thấm (α
1
=0,57)
H: cột nước thấm (H = H
2
– h
h
= 63,9 – 5,63 = 58,27m)
Tổng áp lực thấm đẩy ngược là:

TBHW
nth
29,11247,67.27,58.57,0.1.
2
1

2
1
1
===
αγ

Lực thuỷ tónh đẩy ngược:
ThBW
hn
151,38163,5.7,67.1
4
===
γ

2
45
22
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−=
oo
a
tgtgk
ϕ

ϕ: góc ma sát của bùn cát bão hoà nước
γ
bc
= γ
k
- γ
n.

2

G
1
G
2
ω
1
ω
2
β
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
22
+ ω
2
= 0,5. tgβ.67,7.62,7 = 0,2.(63,9/67,7).67,7.62,7 =
1847,77m
2

Tổng các lực đứng:
V = G + W
2
+ W
th
+ W
4
= 5251,9 +16,8 - 1124,29 – 381,151
= 3763,259T

Công trình cấp 2: {K
t
} = 1,20 ( tra TCXDVN285-2002)
Vậy K
t
>
[]
t
K nên đập ổn đònh về trượt
E. PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT THÂN ĐẬP
Trường hợp tính toán: Tính cho một mặt cắt đập không tràn (mặt cắt đã kiểm tra ổn
đònh ở trên)
Giả thiết ứng suất phân bố theo qui luật đừơng thẳng và xác đònh bằng nén lệch
tâm.
I. NGOẠI LỰC TÁC DỤNG LÊN ĐẬP:
- Trọng lượng bản thân đập
- Áp lực thuỷ tónh của cột nước thượng lưu
- Áp lực thấm
II. CHIA LƯỚI:
Chia ô lưới kích thước: 5x5m

Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
23

III. TÍNH ỨNG SUẤT BIÊN TRÊN TỪNG MẶT CẮT:
Xét tại mặt cắt I-I
1. Ứng suất pháp σ
y

b
V
y
σ

Trong đó:

∑
V
: tổng lực thẳng đứng (
∑
V
= G
I
- W
th
=4501,9 – 1007,2 = 3494,7T)

∑
M
: tổng mô men tm
b
hhb
M
bnn
17204,21.57,0
60

−+=
∑
γγαγ

Ứng suất pháp σ
y
tại các điểm trên mặt cắt I-I:

i
yy
yy
x
b
i
.
'''
''
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
+=
σσ
σσ


1
Đập bê tông trọng lực GVHD: Lê Văn Hợi

SVTH: Bùi Thanh Lâm Trang
24

2. Tính ứng suất pháp σ
x
:
Biên thượng lưu:
(
)
9,5809,58.1
1
''
=−=−−=
ασγγσ
tgyy
ynnx

y: chiều sâu nước tính đến mặt cắt ngang đang xét (y = 58,9)
α
1
: góc giữa mái thượng lưu đập và phương thẳng đứng (α
1
= 0)
Biên hạ lưu:
578,6213,1.379,55.
2
2

⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
+=
σσ
σσ

Bảng tính:

Diem x Ung sua
t
11061,965
22061,352
33060,739
44060,126
55059,513

3. Ứng suất tiếp τ
xy
:
Biên thượng lưu:
(
)
0
1
'
'

’’
=58,978
b
1
= 82,6978,58.40.2
60
6,1734.6
.
60
1
42
.6
.
1
'''
−=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
++−=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝

60
1
33
.6
.
1
2
'''
2
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
++=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
++
∑
ττ
b
P

.y = 1.58,9 = 58,9

112,610
0cos
112,61

cos
2
1
2
1
2
'
'
1
=−=−=
αγ
α
σ
tgyN
n
y

Biên hạ lưu: N
2
’’
= 0

33,118
8,46cos

⎛
−
±
+
=
yxyx
N

Bảng tính:

Diem
σ
x
σ
y
τ
N
1
N
2
1 61,965 56,335 0,478 62,005 56,295
2 61,352 57,29 -38,622 97,996 20,646
3 60,739 58,246 -58,322 117,83 1,1572
4 60,126 59,201 -58,622 118,29 1,0397
5 59,513 60,157 -39,522 99,358 20,312*Ứng suất tại các mặt cắtI, II,III,IV,V,VI được tính ở bảng: