VIII- Kết cấu các công trình chỉnh trị

8.1.1. Thiết kế kết cấu các công trình chỉnh trị bao gồm kè chắn, kè hướng dòng, đập khoá (kè khoá), kè lát mái (gia cố bờ) v.v... cần được tiến hành theo bố trí mặt bằng, mực nước chỉnh trị, vật liệu, các điều kiện vật lý và các yêu cầu kỹ thuật khác của việc thiết kế chỉnh trị ghềnh cạn/ thác ghềnh.

8.1.2. Đối với các công trình chỉnh trị phần lớn chịu tác dụng của các tổ hợp lực phức tạp và thường đặt trên vùng đáy sông có điều kiện địa chất yếu, mềm rời, cần phải tiến hành tính toán kiểm tra độ ổn định trừ khi đã thu thập được kinh nghiệm chắc chắn đủ độ tin cậy trên thực tế.

8.1.3. Trên các sông có bè gỗ thả trôi, đá lăn do trượt lở cần tính đến ảnh hưởng của chúng khi thiết kế các công trình chỉnh trị cũng như áp dụng các biện pháp bảo vệ.

8.1.4. Đá của các công trình kè đá đổ cần đáp ứng các yêu cầu sau đây:

1. Cường độ chịu lực tốt, rắn chắc, không bị gãy vỡ và phân huỷ trong điều kiện xâm thực của nước sông và nước mặn của vùng cửa sông ven biển.

2. Cần chọn cấp phối đá hợp lý và không có phiến thạch;

3. Có thể xác định kích cỡ đá dùng cho kè kiểu đá đổ và các khối phủ lát gia cố theo kinh nghiệm thực tế hay qua thí nghiệm trên mô hình vật lý hoặc tính toán.

8.1.5. Nên sử dụng các vật liệu địa phương sẵn có gần vị trí xây dựng công trình chỉnh trị và áp dụng các vật liệu mới, kết cấu mới sau khi có kết quả nghiên cứu thực nghiệm hoặc xây dựng thí nghiệm.

2. Kè chắn

8.2.1. Kè chắn nói chung thường được sử dụng rộng rãi trong công tác chỉnh trị các ghềnh cạn phục vụ chạy tàu hoặc bảo vệ bờ. Kết cấu kè chắn ở Việt Nam thường áp dụng các dạng kè đá đổ, kè đất bọc đá và kè cọc. Kè chắn có thể phân ra làm ba bộ phận chủ yếu như sau:

1. Gốc kè là đoạn kè nối tiếp với bờ sông.

2. Đầu kè là đoạn đầu công trình phía lòng sông.

3. Thân kè là phần kè nối giữa gốc kè và đầu kè.

Tuỳ đặc điểm tình hình dòng chảy, địa hình và địa chất, phần thân kè và đầu kè có thể áp dụng các dạng kết cấu khác nhau nhưng gốc kè nói chung đều có kết cấu giống nhau.

8.2.2. Kết cấu của thân kè chắn dạng đá đổ cần tuân thủ theo các quy định sau đây:

1. Đối với mặt cắt ngang của kè chắn dạng đá đổ, có thể lấy độ dốc mái thượng lưu bằng 1:1-1:1,5, còn độ dốc mái hạ lưu bằng 1:1-1:2,5.

2. Có thể lấy chiều rộng đỉnh kè chắn bằng 2 - 4 m; trong trường hợp lưu tốc dòng chảy lớn hay có gỗ thả trôi có thể lấy trị số thiên về cận lớn; trong những trường hợp đặc biệt, có thể tăng chiều rộng này một cách thích hợp.

3. Theo yêu cầu thiết kế, thân kè chắn cần được lát đá vững chắc chống xói còn đỉnh của nó cần thoả mãn yêu cầu ổn định.

8.2.3. Độ dốc dọc của kè chắn cần tuân thủ theo các quy định sau đây:

1. Có thể lấy độ dốc dọc của đỉnh kè chắn bằng 1: 100 - 1:300; đối với kè chắn quá dài, có thể điều chỉnh độ dốc dọc theo cao trình của các bờ bãi.

2. Khi kè chắn thực hiện chức năng tại nhiều mực nước khác nhau và để không làm lòng sông thu hẹp quá, có thể dùng nhiều độ dốc dọc cho đỉnh kè chắn.

8.2.4. Kết cấu của gốc kè chắn cắm vào bờ cần theo các quy định sau đây:

1. Khi bờ sông có khả năng bị xói, cần có biện pháp bảo vệ chống xói do dòng chảy gây nên, còn trong các trường hợp khác có thể không cần thiết phải áp dụng các biện pháp bảo vệ.

2. Có thể xác định chiều dài lớp đá phủ mái cho phần vai kè cắm vào bờ theo điều kiện địa chất bờ sông và điều kiện dòng chảy. Có thể lấy bằng 10-15 m cho lớp phủ mái thượng lưu, 15-25m cho lớp phủ mái hạ lưu và có thể xem xét gia giảm thích hợp tuỳ từng trường hợp cụ thể.

3. Chiều cao lớp phủ mái cho phần gốc kè chắn cắm vào bờ cần được xác định theo các điều kiện địa chất và địa hình. Giới hạn trên của nó vượt quá đỉnh của phần gốc kè cắm vào bờ không nhỏ hơn 1,0m. Chỗ bờ đất bố trí kè chắn, có độ dốc không quá 1:1,5.

8.2.5. Kết cấu của phần đầu kè chắn cần theo các quy định sau đây:

1. Tuỳ theo hiệu quả của dòng nước tác động lên đầu kè, có thể mở rộng thích hợp phần đỉnh kè trong phạm vi 10-20 m của phần đầu kè.

2. Nên làm phần đầu kè theo đường cong trơn tru trên mặt bằng, lấy mái dốc về phía sông bằng 1:2,5 - 1:3.

8.2.6. Trên đoạn sông mà lòng sông có khả năng không bị xói hay kinh nghiệm cho thấy không cần thiết phải bảo vệ đáy, thì phần đáy sông cạnh kè cũng không cần thiết phải bảo vệ. Nếu cần thiết phải bảo vệ đáy, có thể kéo dài phạm vi bảo vệ 2 - 4m từ chân mái dốc thương lưu, 5 - 10m từ chân mái dốc hạ lưu, và 5 -12m từ chân mái dốc về phía sông của phần đầu kè. Trên đoạn sông mà lòng sông có thể bị xói, có thể kéo dài thích hợp phạm vi bảo vệ đáy theo tính toán thuỷ lực.

8.2.7. Có thể lấy chiều rộng đỉnh kè chắn ngầm bằng 2 - 5 m; mái bên bằng 1:1,5 -1:3,5.

8.2.8. Đường kính viên đá nằm ở mặt ngoài kè chắn cần phải lựa chọn để thoả mãn yêu cầu chống cuốn trôi của dòng chảy và có thể xác định theo công thức sau:

(8.2.8-1)

Trong đó:

dk : Đường kính viên đá phủ ngoài yêu cầu (m);

K : Hệ số điều chỉnh lưu tốc khởi động bằng 0,6-0,9;

h : Độ sâu cột nước tính toán đến viên đá (m);

η : Hệ số an toàn có thể lấy bằng 1,2-1,5;

α : Góc giữa mái dốc đầu kè so với phương ngang;

Vdk: Vận tốc dòng chảy tính toán có thể xác định theo công thức (8.2.8-2) sau đây:

Trong đó:

V_tb : Vận tốc trung bình mặt cát tại tuyến đặt kè (m/s)

, k :Diện tích mặt cắt ướt và diện tích phần kè choán chỗ (m²)

8.2.9. Trong một số trường hợp khi khu vực xây dựng ở xa nguồn cung cấp đá cũng có thể áp dụng kết cấu kè dạng đất bọc đá để giảm kinh phí đầu tư xây dựng nhưng ngoài các quy định trên kè có dạng kết cấu này còn phải thoả mãn thêm các yêu cầu sau:

1. Giữa lõi đất và lớp đá hộc phủ ngoài phải có tầng lọc bằng cuội sỏi đá dăm hoặc bằng vải địa kỹ thuật phù hợp.

2. Việc thi công lõi đất cần được quan tâm một cách thích đáng để giảm tối thiểu hiện tượng lún sụt làm ảnh hưởng đến mức độ ổn định của kè.

3. Trong mọi trường hợp, phần đầu kè nên được cấu tạo hoàn toàn bằng đá đổ để chống chịu được với dòng chảy mạnh và bảo đảm ổn định cho thân kè ngay cả trong trường hợp lòng dẫn đầu kè bị xói cục bộ.

8.2.10. Khi áp dụng giải pháp kết cấu kè cọc thay thế kè đá đổ hoặc đất bọc đá cần chú ý thêm một số vấn đề sau:

1. Cọc có thể sử dụng các loại cọc gỗ, thép hoặc cọc BTCT nhưng cần có thêm đầm dọc hoặc xà kẹp để liên kết các đầu cọc với nhau. Chân cọc cần được phủ lớp chống xói bảo đảm ổn định cho cọc.

2. Khoảng cách giữa các cọc, chiều dài cọc được lựa chọn thoả mãn điều kiện ổn định và chịu lực tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, địa chất tại vị trí kè.

3. Trong mọi trường hợp xác định chiều dài cọc đều phải coi cọc là dạng cọc đơn chịu lực ngang.

3. Kè hướng dòng

8.3.1. Kết cấu của thân kè hướng dòng cần cấu tạo theo các quy định sau đây:

1. Nên lấy chiều rộng đỉnh bằng 2-3 m, và các mái dốc bên bằng 1:1-1:2

2. Khi kè được xây dựng nhằm mục đích dẫn dòng tại đầu bãi, hướng dòng tại cuối bãi, hay khép kín một đoạn cong, nên mở rộng chiều rộng đỉnh và mái dốc bên cần làm thoải tùy theo các điều kiện các lực tác dụng khác nhau.

8.3.2. Độ dốc dọc kè hướng dòng cần bằng độ dốc mặt nước tại mực nước chỉnh trị sau khi đã xây dựng kè. Độ dốc dọc kè hướng dòng tại đầu bãi giữa cần ngược với độ dốc mặt nước.

8.3.3. Việc thiết kế lớp phủ mái của phần gốc kè cắm vào bờ có thể theo các quy định trong mục 8.2.4.

8.3.4. Đầu kè hướng dòng không cần thiết phải mở rộng cục bộ, nên lấy mái dốc bằng 1:2-1:3.

8.3.5. Trên đoạn sông mà lòng sông không có khả năng bị xói, hay thực tế cho thấy không cần thiết bảo vệ đáy, thì phần đáy sông cạnh kè cũng không cần thiết phải bảo vệ.

4. Kè khoá

8.4.1. Đỉnh kè khoá có thể nằm ngang, và nếu cần, đoạn nối bờ có thể có một độ dốc dọc thích hợp.

8.4.2. Kết cấu của phần vai kè khoá cắm vào bờ cần theo các quy định sau đây:

1. Cần bảo vệ bờ sông tại cả hai phía thượng hạ lưu của vai kè khoá. Có thể lấy chiều dài bảo vệ mái dốc phía thượng lưu bằng 10-15m, còn ở phía hạ lưu, cần tính toán thuỷ lực để xác định, nhưng nó không được nhỏ hơn 15m; chiều cao bảo vệ mái vượt quá đỉnh của phần vai kè khoá cắm vào bờ không nên nhỏ hơn 1,0m.

2. Nếu vai kè khoá nối với bãi sông cát sỏi, cần đào chân khay chống thấm để cắm sâu vai kè khoá 5-10m vào bãi và cần xử lý thấm. Nên kéo dài thích hợp phạm vi bảo vệ bờ cho phần vai kè khoá theo điều đã nói trên.

8.4.3. Đoạn kéo dài phần bảo vệ đáy của kè khoá từ chân mái dốc kè có thể lấy bằng 1,5 lần chiều cao đập thượng lưu, 3-5 lần chiều cao kè khoá phía hạ lưu và có thể kiểm tra theo công thức sau đây:

Trong đó:

L = m∆h_p (8.4.3)

L- Đoạn kéo dài của lớp bảo vệ đáy (m);

m - Hệ số mái dốc ổn định cho lớp bảo vệ đáy, nên lấy bằng 1,5-2,5;

∆hp-Chiều sâu cực đại của hố xói tính từ bề mặt lòng sông ban đầu (m).

5. Kè lát mái bảo vệ bờ

8.5.1. Kè lát mái phủ ta luy để bảo vệ bờ thường được sử dụng phần lớn trong công tác chỉnh trị, nhưng trong một số trường hợp cần thiết cũng có thể dùng các kè chắn ngắn. Cấu tạo kè lát mái bảo vệ bờ bao gồm ba bộ phận chính là chân kè, thân kè và đỉnh kè. Chân kè là phần đáy chân mái dốc có chức năng chống xói chân mái dốc và làm nền tựa cho phần thân kè. Đỉnh kè là phần nằm ngang trên cùng có chức năng bảo vệ thân kè khỏi tác động xói của dòng chảy mặt và các tác động khác. Thân kè là phần nối liền giữa chân kè với đỉnh kè có chức năng bảo vệ mái ta luy khỏi bị xói dưới tác động của dòng chảy, sóng, áp lực nước và áp lực dòng thấm.

8.5.2. Thiết kế cấu tạo chân kè lát mái cần tuân thủ theo các quy định sau đây:

1. Kết cấu và vật liệu xây dựng chân kè cần thoả mãn 4 yêu cầu cơ bản sau:

- Chống được sự kéo trôi của dòng chảy, dòng bùn cát đáy;

- Thích ứng được với sự biến hình của lòng dẫn vùng xây dựng kè;

- Chống chịu được quá trình xâm thực của nước;

- Thuận lợi cho thi công và duy tu bảo dưỡng.

2. Cao trào đỉnh chân kè được chọn cao hơn mực nước kiệt ứng với tần suất 95% với độ gia tăng bằng 0,5m.

3. Vật liệu làm chân kè có thể dùng đá đổ tự do hoặc rồng. Cấu tạo chân kè bằng đá đổ tự do được mô tả trên hình 8.5.2-1. Trong trường hợp đường kính viên đá không đáp ứng được yêu cầu của thiết kế có thể sử dụng rồng đá hoặc rồng đất sét làm chân kè như mô tả trong hình 8.5.2-2.

Hình 8.5.2-1. Chân kè bằng đá đổ Hình 8.5.2-2. Chân kè bằng rồng

4. Đáy chân kè cần kéo dài tới vùng mà mái bờ có hệ số mái dốc m= 3-4 khi vận tốc dòng chảy nhỏ hơn 2m/s và luồng lạch đi xa bờ. Khi dòng chảy thúc thẳng vào tuyến bờ, lạch sâu nằm sát bờ và vực sâu nằm sát bờ trong khu vực xây dựng kè cần kéo dài đáy chân kè tới lạch sâu. Việc thiết kế cấu tạo chân kè trong mọi trường hợp đều phải chú ý

đến an toàn đối với chạy tàu mà đặc biệt là khi tuyến luồng tàu chạy nằm sát đường bờ.

5. Đường kính viên đá và mái dốc chân kè bằng đá hộc đổ tự do có thể xác định bằng thí nghiệm mô hình vật lý hoặc tính toán theo công thức (8.2.8-1) nhưng hệ số K có thể xác định theo công thức (8.5.2).

Trong đó:

m : Hệ số mái dốc chân kè;

mo: Hệ số mái dốc tự nhiên của đá đổ tự do trong nước;

θ : Góc hợp bởi đường mép nước và hình chiếu hướng dòng chảy lên mái dốc. Trong trường hợp dòng chảy thúc thẳng vào tuyến bờ lấy K = 0.6 - 0.9 và trong mọi

trường hợp hệ số mái dốc chân kè cũng không bé hơn 1,5.

8.5.3. Thiết kế phần thân của kè lát mái cần tuân theo các quy định sau:

1. Kết cấu và vật liệu thân kè của kè lát mái phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Chống được sự kéo trôi của dòng chảy và tác động của sóng;

- Chống được sự xói ngầm bờ sông gây bởi dòng thấm;

- Chống được sự phá hoại của các vật trôi gây ra.

2. Vật liệu làm thân kè thường được sử dụng là đá hộc lát khan, đá hộc xây, cấu kiện bê tông hoặc bê tông nhựa. Việc lựa chọn vật liệu làm thân kè tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể về địa chất, chế độ thuỷ lực dòng chảy và yêu cầu về mỹ quan của khu vực bờ cần bảo vệ nhưng phải có đầy đủ luận cứ và phải được xác định trong bước nghiên cứu khả thi.

8.5.4. Kết cấu thân kè lát mái bằng đá hộc lát khan phải tuân thủ theo các quy định cụ thể như sau:

1. Hệ số mái dốc thân kè nên lựa chọn có giá trị m = 2-3 và phải dựa vào điều kiện ổn định của kè.

2. Lớp đá hộc phủ mặt phát xếp đứng và chèn chặt. Kích thước viên đá chống được tác động của dòng chảy xác định theo công thức 8.5.2-1. Trong trường hợp chịu tác động của sóng thì kích thước của viên đá phải đồng thời thoả mãn biểu thức 8.5.4 sau đây:

(8.5.4)

Trong đó:

η : Hệ số ổn định của công trình.

do : Hệ số phụ thuộc vào hệ số mái dốc kè lấy bằng 0.13 - 0.11 tương ứng với m = 2-3;

hs, : Chiều cao, chiều dài sóng tính toán (m);

d : Đường kính viên đá lát yêu cầu (m);

3. Dưới lớp phủ mặt bằng đá hộc lát khan là lợp dọc thường bằng dăm, sỏi sạn có chiều dày 0.15-0.25 m hoặc là vải địa vật lý có đủ độ bền chống đứt gãy, chống mài mòn và mức độ thấm nước.

8.5.5. Kết cấu thân kè lát mái bằng đá hộc xây chít mạch cần tuân thủ theo các quy định sau:

1. Kích thước viên đá được xác định như trong điều 8.5.4 trong đó giá trị do có thể giảm bớt 25% và phải bố trí thêm các lỗ thoát nước.

2. Cấu tạo thân kè cũng phải tuân thủ các quy định trong mục 8.5.4 của chương này.

3. Ngoài các yêu cầu trên thân kè đá hộc xây chít mạch còn phải thoả mãn yêu cầu về chống đẩy nổi như điều 8.5.6.

8.5.6. Kết cấu thân kè lát mái bằng các cấu kiện bê tông phải tuân thủ các quy định như sau:

1. Có thể sử dụng các tấm bê tông hoặc bê tông cốt thép đúc sẵn hoặc đổ tại chỗ để phủ mái bờ sau khi đã thi công xong tầng lọc ngược. Mái bờ phủ cấu kiện bê tông và bê tông cốt thép cần phải bố trí các khe co giãn và các khe đó cần được nhồi chặt bằng hỗn hợp cát nhựa đường hoặc dây thừng tẩm nhựa đường.

+ Kích thước các tấm bê tông và bê tông cốt thép sơ bộ có thể lựa chọn như sau:

- Kích thước đối với tấm bê tông thường: 0,5 x 0,5 x 0,2m hoặc 1,0 x 1,0 x 0,2m

- Kích thước đối với tấm bê tông cốt thép: 2,0 x 2,0 x 0,1m

+ Đối với công trình chịu tác động mạnh của dòng chảy, sóng các tấm bê tông, bê tông cốt thép còn phải thoả mãn biểu thức sau:

Trong đó:

d_b : Chiều dầy tấm bê tông hoặc bê tông cốt thép (m);

h_s : Chiều cao sóng tính toán (m);

_b, : Trọng lượng riêng của bê tông, nước (T/m);

m : Hệ số mái dốc mái bờ sau khi phủ;

B,L : Chiều rộng, dài của tấm bê tông (m);

η: Hệ số ổn định.

+ Với lớp phủ bằng đá hộc xây chít mạch hoặc tấm bê tông cần kiểm tra khả năng chống được đẩy nổi theo biểu thức như sau:

Trong đó:

P_n : áp lực đẩy nổi của nước tác dụng lên cấu kiện phủ mặt (T/m2)

α : Góc nghiêng mái bờ so với mặt phẳng nằm ngang;

η : Hệ số ổn định;

d_b : Chiều dầy tấm bê tông hoặc bê tông cốt thép (m);

_b : Trọng lượng riêng của bê tông (T/m) .

8.5.7. Đỉnh lớp bảo vệ mái có thể làm chiều cao sóng leo cực đại tại mực nước chỉnh trị cộng thêm 1,0m, trong khi đó mép dưới cần nối thẳng với lớp bảo vệ thân kè. Khi dùng các khối đá để bảo vệ mái, cần tìm ra riêng biệt cỡ các viên đá ổn định dưới các tác động của dòng nước, sóng gió và sóng tàu, và cỡ nào lớn nhất sẽ được dùng làm cơ sở cho kích thước của viên đá. Trong trường hợp đỉnh kè nằm trên mặt ngang (đỉnh bờ, bãi) chiều rộng đỉnh có thể áp dụng là 1,0 - 2,0m. Kết cấu đỉnh kè có thể cấu tạo như phần thân kè.

8.5.8. Đối với kè lát mái bằng đá hộc xây, tấm bê tông, tại các bờ có nước ngầm thấm qua, cần bố trí các cống ngầm tiêu nước.

6. Tính toán ổn định

8.6.1. Trọng lượng bản thân, áp lực đất, lực đẩy nổi, áp lực thấm, áp lực thuỷ động, áp lực sóng, lực tác dụng của bè gỗ trôi v.v... cần được xét đến trong các tải trọng dùng tính toán ổn định cho các công trình chỉnh trị. Khi tính toán cần phải tiến hành cho nhiều trường hợp khác nhau.

8.6.2. Tính toán các loại cỡ viên đá và độ sâu xói cho kè chắn đá đổ, đê dọc và kè khoá và kè lát mai bờ bằng đá hộc lát khan:

1. Tính toán các loại cỡ viên đá:

(1) Có thể xác định cỡ viên đá dưới tác động của dòng nước chảy theo kinh nghiệm thực tế của các dự án đã hoàn thành hoặc tính toán theo công thức (8.2.8-1), khi lưu tốc dòng chảy lớn hơn 3m/s có thể ước tính theo công thức sau đây:

Trong đó:

d = 0,0 4 (8.6.2)

d : Cỡ viên đá có thể tích bằng nhau (m);

V_f : Lưu tốc bề mặt tại địa điểm thi công (m/s).

(2) Trong vùng nước mà các tác động sóng mạnh, trọng lượng của các viên đá để ổn định công trình chỉnh trị có thể xác định bằng tính toán như trường hợp tương tự khi thiết kế các công trình bảo vệ bờ biển hoặc đê chắn sóng.

(3) Trên các đoạn sông bị ảnh hưởng bởi nhiều nhân tố khác nhau của các bè gỗ trôi, các sóng tàu v.v... cần nghiên cứu toàn diện để lựa chọn cỡ viên đá.

2. Hố xói gần đầu kè chắn, gần chân kè bờ và hạ lưu kè khoá có thể tính theo các mục tương ứng giới thiệu trong phần tính toán thuỷ lực.

8.6.3. Tính toán ổn định chống trượt của kè chắn thường áp dụng theo công thức sau:

[K ] ≥ G.f.cosα / (P ± G.sinα) (8.6.3-1)

Trong đó:

[K] : Hệ số ổn định chống trượt cho phép thường bằng 1,5-2,0;

G:Trọng lượng bản thân của đoạn kè tính toán;

f:Hệ số ma sát giữa vật liệu làm kè với đáy sông;

α:Góc hợp bởi mặt dốc đáy sông với mặt ngang;

P: áp lực thuỷ động tính toán tác động lên một đơn vị chiều dài kè có thể xác định theo công thức (8.6.3-2) dưới đây.

Trong đó:



: Hệ số động lực phụ thuộc vào giá trị của ố có thể xác định theo bảng 8.6.5.

:Trọng lượng riêng của nước (T)

h_z : Chiều sâu của cột nước trước kè (m)

V_dk : Vận tốc dòng chảy đến kè tính toán có thể tính theo (8.2.8-2)

θ : Góc kẹp giữa trục kè chắn và hướng dòng chảy (độ)

g : Gia tốc trọng trường (m/s²)

Bảng 8.6.5.

Các giá trị của hệ số động lực

θ	≤ 15	15 ~ 25	25 ~ 45	45 ~ 90
	1,4 sinố	0,6 - 0,8	1,0	1,5 - 2,0

1. Mặt trượt nguy hiểm nhất đối với đập ngăn dòng trên đất sét mềm có dạng cung tròn, trên đất cát có dạng AO, trên đất sỏi cuội có dạng AE, như biểu thị trên hình 8.6.4.

2. Khi tính toán, cần phải xét đến thành phần bất lợi của các tải trọng tại những mực nước khác nhau và cần kiểm tra độ ổn định.

3. Có thể tính độ ổn định trượt phẳng của kè khoá dòng trên đất cát theo công thức sau đây:

(1) Các lực tác dụng:

a. Trọng lượng bản thân trên một đơn vị chiều dài của kè khoá dòng G1:

G₁ = A₁ (_s - ) + A_os (8.6.4-1)

Trong đó:

A₁ - Diện tích mặt cắt ngang của kè khoá dòng bên dưới đường bão hoà, ABDE (m²);

A_o - Diện tích mặt cắt ngang của kè khoá dòng bên trên đường bão hoà, BCD(m²);

_s- Trọng lượng đơn vị của đá (kN/m³);

- Trọng lượng đơn vị của nước (kN/m³).

b. Trọng lượng trên một đơn vị chiều dài của đất nền thuộc khối trượt lăng trụ G₂:

G₂ = A₂ (₂ - ) (9.6.4-2)

Trong đó:

A₂ - Diện tích mặt cắt ngang của đất nền thuộc khối trượt lăng trụ, AEO (m2);

₂ - Trọng lượng đơn vị của đất nền (kN/m³).

c. áp lực thấm Tϕ:

Tϕ = A₃ J_ϕ (8.6.4-3)

Trong đó:

A₃ - Diện tích thấm (m²);

J_ϕ - Độ dốc thuỷ lực của dòng thấm, Jϕ = tgβ = BF/DF.

(2) Độ ổn định chống trượt của kè khoá:

Hệ số ổn định chống trượt cho phép K nên lớn hơn 1,2 tính theo công thức sau:

Trong đó:

ϕ - Góc ma sát trong của đất nền;

α - Góc hợp bởi mặt trượt của đập ngăn dòng và mặt phẳng nằm ngang.

8.6.5. Tính toán ổn định chống trượt của kè lát mái thường tính toán ổn định chống trượt cung tròn theo công thức (8.6.5) như sau:

Trong đó:

g_i - Trọng lượng cột đất tính toán thứ i (T);

αi - Góc hợp bởi trục thẳng đứng qua tâm cột đất thứ i với bán kính cong của phân tố tính toán i (độ);

ϕ - Góc nội ma sát (độ);

Ci - Lực dính đơn vị (T/m);

li - Chiều dài đường cong của phân tố cột đát tính toán i (m).

Sơ đồ tác dụng của lực khi tính toán ổn định trượt cung tròn được minh hoạ trên hình

8.6.5. Trong trường hợp có dòng ngầm, phần dưới đường bão hoà nước trong hình vẽ các thành phần lực tính toán phải lấy tương ứng với điều kiện bão hoà nước.

Hình 8.6.5. Sơ đồ tác dụng lực khi tính toán ổn định kè lát mái