TIÊu chuẩn việt nam tcvn 8419 : 2010


Hình 10 - Mặt cắt ngang điển hình kè mỏ hàn



tải về 218.29 Kb.
trang2/3
Chuyển đổi dữ liệu24.07.2016
Kích218.29 Kb.
#3437
1   2   3

Hình 10 - Mặt cắt ngang điển hình kè mỏ hàn

d) Cao trình đỉnh mỏ hàn được xác định bởi cao trình tại gốc mỏ hàn và độ dốc dọc mỏ hàn:

- Cao trình đỉnh tại gốc mỏ hàn cứng được lấy bằng cao trình mực nước ứng với lưu lượng tạo lòng hoặc bằng cao trình bãi già;

- Cần chọn thống nhất cao trình đỉnh tại gốc các kè mỏ hàn trong một hệ thống kè mỏ hàn.

e) Độ dốc dọc đỉnh kè mỏ hàn thường được chọn từ 0,01 đến 0,005; trường hợp tại gốc mỏ hàn, đỉnh bãi già cao hơn nhiều mực nước tạo lòng, có thể chọn độ dốc đỉnh kè từ 0,02 đến 0,05.

f) Mặt cắt ngang mỏ hàn bằng đá hộc và bằng đất bọc đá thường có dạng hình thang.

- Có thể tham khảo Phụ lục B của tiêu chuẩn này để sơ bộ chọn chiều rộng đỉnh, độ dốc mái, độ dốc mũi mỏ hàn, sau đó cần phải tính toán kiểm tra ổn định và điều kiện kinh tế;

- Ở nơi có nhiều đá hộc, mỏ hàn ngắn (chiều dài mỏ hàn nhỏ hơn 10 m) độ sâu nước lớn (lớn hơn 15 m ứng với mực nước tạo lòng) tốc độ dòng chảy lớn hơn 3 m/s, nên dùng mỏ hàn bằng đá hộc;

- Ở nơi xa mỏ đá, nên dùng loại kè mỏ hàn bằng đất bọc đá; nên sử dụng đất thịt tại chỗ để làm kè mỏ hàn; phải thiết kế tầng lọc giữa lõi đất và đá hộc. Có thể dùng vải lọc địa kỹ thuật hoặc hai lớp phên nứa đặt sát nhau làm tầng lọc.

g) Phải kiểm tra ổn định trượt của mỏ hàn theo công thức (8)



(8)

trong đó:

P là áp lực thủy động được xác định theo công thức (9)

(9)

trong đó:  là hệ số động lực, phụ thuộc vào góc lệch của mỏ hàn , được xác định theo Bảng 3.



Bảng 3 - Xác định hệ số động lực theo góc lệch của mỏ hàn

 (độ)

15 đến 25

> 25 đến 45

> 45 đến 90



0,6 đến 0,8

1,0

1,5 đến 2,0

o là trọng lượng riêng của nước;

u là lưu tốc tiến gần thượng lưu mỏ hàn;

hz là chiều sâu cột nước trước mỏ hàn;

 là góc lệch của mỏ hàn được xác định theo khoản a) Điều 4.2.6;

T là lực gây trượt do trọng lượng bản thân mỏ hàn gây ra được tính theo công thức (10)

T = G. sin (10)

trong đó:

G là trọng lượng bản thân của kè mỏ hàn;

 là góc hợp bởi đáy sông và phương ngang; giá trị T mang đấu (+) khi đáy sông nghiêng cùng chiều dòng chảy và mang dấu (-) khi ngược chiều dòng chảy.

N là lực chống trượt do trọng lượng bản thân mỏ hàn gây ra được xác định theo công thức (11):

N = G. f. cos (11)

trong đó:

G,  tương tự như công thức (10);

f là hệ số ma sát giữa mỏ hàn và đáy sông, thường lấy từ 0,4 đến 0,6;

[K] là hệ số ổn định cho phép, được xác định theo khoản a) Điều 2.1.

h) Phải xác định chiều sâu hố xói tới hạn lòng sông tại mũi mỏ hàn theo công thức (12):



(12)

trong đó:

h là chiều sâu hố xói tới hạn (m);

d là đường kính hạt cát lòng sông (m);

Um là lưu tốc tới gần đầu mỏ hàn (m/s), được xác định theo công thức (13):

(13)

Trong công thức (13):

Uo là lưu tốc bình quân tại mặt cắt trước khi có mỏ hàn ứng với lưu tốc tạo lòng (m/s);

bk là chiều dài hình chiếu kè mỏ hàn lên mặt cắt ngang sông (m);

bk=l.sin (14)

l là chiều dài kè mỏ hàn (m);

 là góc lệch kè mỏ hàn (độ);

B là chiều rộng mặt nước ứng với lưu lượng tạo lòng (m)

K1 là hệ số xác định theo công thức (15):

(15)

Trong công thức (15):

bk và Um: xác định theo công thức (14);

g là gia tốc trọng trường (m/s2);

e = 2,714, hệ số của ln (Lốc nê pe hay gọi lô ga nê pe);

K2 là hệ số được xác định theo công thức (16):

K2 = e-0,2m (16)

Trong công thức (16):

e = 2,714; hệ số của ln (Lốc nê pe hay gọi Lôga cơ số tự nhiên);

m là hệ số mái dốc mũi mỏ hàn;

Khi kè mỏ hàn càng dài, độ co hẹp dòng chảy càng lớn thì chiều sâu hố xói càng lớn. Để bảo đảm ổn định mái mũi kè mỏ hàn, cần thiết kế lớp đệm chống xói cho mọi trường hợp. Có thể bố trí lớp đệm chống xói bằng rồng đá theo quy định ở Bảng 4. Phải bố trí đệm chống xói trong phạm vi 1/3 chiều dài kè mỏ hàn kể từ mũi kè trở vào bờ sông.

Bảng 4 - Quy định bố trí lớp đệm chống xói bằng rồng đá

Khu vực

Từ chân kè vào thân kè

Từ chân kè ra sông

Tổng chiều dài rồng

Phía mũi

1 m đến 2 m

8 m đến 9 m

10 m

Phía thượng lưu

1 m đến 2 m

8 m đến 9 m

10 m

Phía hạ lưu

1 m đến 2 m

6 m đến 7 m

8 m

Khi chống xói bằng bè chìm rong rào có chiều dày từ 0,15 m đến 0,20 m, đánh chìm bằng đá hộc có thể bố trí bè chìm như Hình 11.

i) Đường kính viên đá hộc nằm ở mặt ngoài được xác định theo công thức (17)



(17)

trong đó:

Uml là lưu tốc tiến gần đầu mỏ hàn, được lấy bằng lưu tốc trung bình mặt cắt tại mỏ hàn ứng với mức nước thiết kế đê (m/s);

K là hệ số điều chỉnh lưu tốc khởi động lấy bằng 0,6 đến 0,9;

h là độ sâu kể từ mực nước lũ thiết kế đê tới hòn đá tính toán (m); Thường kiểm tra ổn định của viên đá lại đỉnh mỏ hàn nằm ở phía mũi;

 - hệ số ổn định cho phép lấy theo quy định tại mục khoản a) Điều 2.1;

Trường hợp đường kính viên đá thực tế nhỏ hơn đường kính viên đá yêu cầu theo công thức (17), phải dùng rọ thép bọc mặt ngoài. Cần bọc rọ kể từ mũi kè vào bờ sông ít nhất 5 m.

4.2.7. Đối với kè mỏ hàn bằng đất bọc đá

Phải thiết kế tầng lọc ngược giữa mái đất và đá. Có thể làm tầng lọc ngược bằng hai lớp phên nứa tươi đan kín, vải địa kỹ thuật, … (xem Hình 10, b).



4.2.8. Thiết kế lát mái gốc kè mỏ hàn

- Phải thiết kế lát mái gốc kè mỏ hàn, tổng chiều dài lát mái gốc kè lấy bằng chiều dài kè mỏ hàn với 3/4 chiều dài phần lát mái nằm ở thượng lưu và một phần tư chiều dài lát mái nằm ở hạ lưu (Hình 11);

- Yêu cầu thiết kế lát mái gốc kè phải tuân theo các quy định tương ứng về kè lát mái của tiêu chuẩn này;

- Có thể mở rộng gốc mỏ hàn để nối tiếp thuận dòng với bờ, nhưng chiều rộng của gốc không vượt quá 8 lần chiều rộng của đỉnh kè mỏ hàn đó.



CHÚ DẪN:


Các kích thước ghi trên bản vẽ có đơn vị là m.

Hình 11 - Bố trí đệm chống xói bằng bè chìm

4.2.9. Trình tự thi công kè mỏ hàn

a) Trường hợp loại kè mỏ hàn đá:

- Thả rồng hoặc đệm chống xói;

- Đổ đá thân mỏ hàn; vị trí đổ đá theo khoản e) Điều 4.1.3;

- Bọc rọ đá (nếu có);

- Lát mái và gốc mỏ hàn.

a) Trường hợp loại kè mỏ hàn đất bọc đá:

- Thả rồng hoặc đệm chống xói;

- Thi công hai bờ vây bằng đá;

- Thi công tầng lọc (dưới mức nước kiệt);

- Đắp lõi đất tới cao trình thiết kế;

- Thi công tầng lọc phần nằm trên mực nước kiệt;

- Lát đá thân mỏ hàn phần nằm trên mực nước kiệt;

- Bọc rọ đá (nếu có);

- Lát mái và gốc mỏ hàn.

4.3. Thiết kế kè mềm

Kè mềm (còn được gọi là kè xuyên thông cản dòng gây bồi) có thể được phân thành hai loại: bãi cây chim và mỏ hàn cọc;



4.3.1. Thiết kế bãi cây chìm

a) Bãi cây chìm thường được sử dụng để cản dòng, hạn chế xói cục bộ, bồi lấp lạch phụ hoặc phối hợp với mỏ hàn cứng để bảo vệ bờ sông. Thiết kế bãi cây chìm thường sử dụng cây cổ thụ, cụm cây tre nguyên cành lá … Chỉ nên sử dụng bãi cây chìm trong các trường hợp sau:

- Độ sâu mức nước sông ứng với lũ tiểu mãn: Nhỏ hơn 15 m dùng cây cổ thụ; Nhỏ hơn 6 m: dùng cụm cây tre;

- Tốc độ dòng chảy bình quân nhỏ hơn 2,5 m/s;

- Hàm lượng bùn cát lớn hơn 0,5 kg/m3.

b) Khi sử dụng bãi cây chìm để lấp hố xói hoặc hạn chế xói cục bộ ở khu bờ sông đang bị xói lở mạnh, uy hiếp an toàn của đê, cần thả bãi cây chìm hết phạm vi hố xói hoặc phạm vi bờ sông đang bị xói lở.

c) Nên sử dụng bãi cây chìm phối hợp với mỏ hàn cứng nhằm bảo vệ một số mỏ hàn mới xây dựng trong hệ thống mỏ hàn dự kiến hoặc nhằm nâng cao lòng sông để giảm khối lượng của mỏ hàn cứng. Chỉ kết hợp sử dụng bãi cây chìm với mỏ hàn cứng khi đã có mỏ hàn cứng ở thượng lưu trong hệ thống mỏ hàn. Chiều dài bãi cây chìm cần lớn hơn 20 m so với chiều dài kè mỏ hàn cứng dự kiến; theo chiều rộng cần bố trí tối thiểu từ 8 đến 10 hàng cụm cây loại vừa và nhỏ.

d) Khi sử dụng bãi cây chìm gây bồi để kéo dài đuôi bãi, để lấp lạch phụ hoặc bảo vệ chân kè lát mái, phạm vi cần thả bãi cây chìm phụ thuộc vào phạm vi cần bảo vệ nhưng tối thiểu phải bao gồm từ 8 đến 10 hàng cụm cây theo phương dòng chảy.

e) Quy cách cụm cây quy định như sau:

- Cây cổ thụ gồm các loại cây như nhãn, vải hoặc xà cừ, … có đường kính tán rộng 6 tới 8 m, cao từ 6 đến 8 m, buộc ở gốc một rọ thép kích thước 2 m x 1 m x 1 m chứa 1,6 m3 đá hộc;

- Cụm cây vừa gồm 6 cây tre tươi nguyên cành, lá có đường kính tán rộng từ 4 m đến 5 m, cao từ 4 m đến 5 m, gắn ở gốc một rọ thép chứa 0,5 m3 đá hộc;

- Cụm cây nhỏ gồm 4 cây tre tươi, nguyên cành lá hoặc cành xà cừ ghép lại có tán rộng từ 3 m đến 4 m, cao từ 3 m đến 4 m, gắn một rọ thép ở gốc, chứa 0,3 m3 đá hộc.

f) Phải kiểm tra ổn định của cụm cây theo công thức (18):

(18)

trong đó:

G là trọng lượng của rọ đá (kg);

Gm là trọng lượng của cụm cây (kg);

u là lưu tốc bình quân mặt cắt lúc thả cụm cây (m/s);

H là độ sâu nước tại vị trí thả cây (m);

g là gia tốc trọng trường (m/s2).

g) Các cụm cây phải được thả theo hình hoa mai (Hình 12).



CHÚ DẪN:


a là chiều rộng tán cụm cây.

Hình 12 - Quy cách thả bãi cây chìm

h) Cần xác định hiệu quả gây bồi như sau:

- Xác định lưu tốc sau khi thả cụm cây theo công thức (19):

(19)

trong đó:

Q là lưu lượng ứng với mực nước thiết kế đê (m3/s);

uo là lưu tốc bình quân mặt cắt ngang khi chưa có bãi cây chìm ứng với mực nước thiết kế đê (m/s);

P là hệ số kín nước, là tỷ số diện tích bãi cây trên mặt cắt ngang và diện tích mặt cắt ngang trong khu vực đường viền thả bãi cây;

F là diện tích mặt cắt ngang sông tại vị trí thả bãi cây chìm (m2).

- Sau khi xác định lưu tốc khi đã có bãi cây chìm theo công thức (19), đối chiếu với lưu tốc khởi động của vùng cát ở vị trí công trình để đánh giá khả năng gây bồi. Lưu tốc khởi động của bùn cát đáy được xác định theo công thức (20):

U = 5,45.h0,14.d0,36 (20)

trong đó:

Ukd là lưu tốc bình quân thủy lực lớn nhất thực đo lúc thả bãi cây chìm (m/s);

h là chiều sâu của viên đá tính toán (m);

d là đường kính bình quân các hạt đáy sông (m).

- Xác định độ dâng mực nước theo công thức (21)

(21)

trong đó:

Z là độ dâng mực nước (m);

P, u: tương tự như trong công thức (19);

kc hệ số thu hẹp lòng dẫn, là tỷ số giữa hình chiếu của bãi cây chìm và chiều rộng mặt nước sông ứng với mực nước thiết kế đê.

i) Quy trình thả bãi cây chìm và điều kiện áp dụng

- Thả cụm cây từ lòng sông vào bờ;

- Thả cụm cây từ phía hạ lưu trước, thượng lưu sau;

- Nên ưu tiên áp dụng trong những điều kiện khẩn cấp, đê đang bị đe dọa bởi nước lũ không thể trì hoãn được.

4.3.2. Thiết kế mỏ hàn cọc

a) Thường sử dụng mỏ hàn cọc trong trường hợp sau:

- Chiều dài mỏ hàn lớn hơn 50m;

- Khả năng chống xói của đất bờ thấp;

- Có thiết bị đóng cọc.

b) Nội dung các thông số cơ bản của mỏ hàn cọc: phải được xác định tương ứng với quy định nêu trong Điều 4.2.3 tiêu chuẩn này.

c) Thường áp dụng một số loại mỏ hàn cọc sau đây:

- Mỏ hàn cọc bê tông cốt thép có gắn phên chắn hoặc bó cành cây. Thường sử dụng kè một hàng cọc có dầm ngang liên kết đầu cọc (Hình 13);

- Mỏ hàn cọc gỗ hoặc đường ray gỗ thường gồm hai hàng cọc liên kết với nhau, mặt thượng lưu được gắn phên hoặc bó cành cây.

CHÚ DẪN: 1) cọc; 2) dầm ngang; 3) phên nứa hoặc bó cành cây; 4) đá đổ giữ chân; 5) đệm chống xói



Hình 13 - Kết cấu mỏ hàn cọc bê tông cốt thép

d) Độ sâu đóng cọc được xác định theo quy định nêu ở Phụ lục C của tiêu chuẩn này.

e) Chiều sâu hố xói chân mỏ hàn cọc được xác định theo công thức (22).

(22)

trong đó:

Ka là hệ số xác định bằng thực nghiệm, có thể chọn Ka = 50;

P là hệ số kín nước, tương tự như trong công thức (19);

u là lưu tốc bình quân mặt cắt ngang (m/s);

g là gia tốc trọng trường (m/s2).

f) Theo kết quả tính được của công thức (22), lựa chọn biện pháp bảo vệ chân kè thích hợp: bè chìm, đá hộc hoặc rồng.

g) Phải kiểm tra hố xói sau công trình theo công thức (23).

u ≤ U (23)

trong đó:

u là tốc độ dòng chảy ở hạ lưu mỏ hàn cọc, được xác định theo công thức (17);

U là lưu tốc khởi động bùn cát đáy lòng sông ở hạ lưu mỏ hàn cọc được xác định theo công thức (20) của tiêu chuẩn này.

h) Khoảng cách giữa hai kè mỏ hàn cọc để bảo vệ bờ được xác định theo công thức sau:

L = P.l.cotg (24)

trong đó:

L là khoảng cách giữa hai kè mỏ hàn cọc (m);

P là hệ số kín nước của hai mỏ hàn cọc, được xác định tương tự như trong công thức (19);

l là chiều dài mỏ hàn cọc (m);

 - góc hợp bởi trụ của mỏ hàn và tuyến bờ (độ). Chỉ áp dụng công thức (24) khi P ≤ 0,67; trường hợp P > 0,67, khoảng cách ảnh hưởng giữa hai mỏ hàn cọc được xác định theo khoản c) Điều 4.2.6.

i) Trình tự thi công mỏ hàn cọc

- Xác định tuyến công trình;

- Định vị đóng cọc;

- Tiến hành đóng cọc;

- Thi công đệm chống xói và gia cố chân cọc;

- gắn phên hoặc bó cành cây.

Việc lựa chọn giải pháp đóng cọc bê tông hoặc các loại cọc tận dụng kiểu thanh ray… do đơn vị thi công tự quyết định.

k) Đối với mỏ hàn cọc bằng cọc bê tông cốt thép, khi lớp phên chắn bị hư hỏng trong quá trình sử dụng thì phải thay thế lớp phên mới.
PHỤ LỤC A

(Quy định)



Phương pháp và trình tự xác định lưu lượng tạo lòng

A.1. Xác định lưu lượng tạo lòng theo phương pháp của Mac-ca-vê-ép

A.2. Trình tự tính toán

- Chọn đường quá trình lưu lượng điển hình của nhiều năm là năm có lượng ngậm cát bình quân năm bằng lượng ngậm cát bình quân nhiều năm;

- Chia đường quá trình lưu lượng ra nhiều cấp;

- Xác định tần suất ứng với từng cấp lưu lượng;

- Xác định độ dốc thủy lực trung bình ứng với từng cấp lưu lượng;

- Tính tích số P. I. Qm ứng với mỗi cấp lưu lượng, trong đó:

P là tần suất ứng với một cấp lưu lượng;

I là độ dốc thủy lực trung bình ứng với mỗi cấp lưu lượng;

Q là lưu lượng nước ứng với cấp lưu lượng;

m là hệ số; đối với sông vùng đồng bằng chọn m = 2; đối với lòng sông miền núi đáy có nhiều cuội sỏi chọn m = 2,5;

- So sánh mực nước tạo lòng tính toán được với mực nước ngang bãi già.

Trường hợp không có đủ số liệu hoặc có những số liệu không đủ tin cậy, được phép lấy mực nước ngang bãi già tại vị trí xây dựng công trình để thiết kế.



A.3. Ví dụ tính toán

Xác định lưu lượng tạo lòng sông Đà tại đoạn Hòa Bình đến Trung Hà (khi chưa xét tới khả năng điều tiết của hồ Hòa Bình).

a) Chọn đường quá trình lưu lượng điển hình:

Từ tài liệu thủy văn thu được tại trạm đo thủy văn Hòa Bình từ năm 1902 đến 1975, chọn đường quá trình lưu lượng của năm 1961 là năm điển hình. Đặc trưng thủy văn của năm 1961 so với bình quân nhiều năm nêu trong Bảng A.1.



Bảng A.1

Các đặc trưng thủy văn

Năm 1961

Bình quân nhiều năm

Lưu lượng (m3/s)

1 830

1 800

Sức tải cát (kg/s)

2 130

2 260

b) Chia đường quá trình lưu lượng lũ năm 1961 ra nhiều cấp (Bảng A.2).

c) Xác định tần suất ứng với mỗi cấp lưu lượng (cột 5, Bảng A.2).

d) Tính toán độ dốc thủy lực ứng với các cấp lưu lượng (cột 6, Bảng A.2).

e) Tính toán lưu lượng bình quân ứng với mỗi cấp lưu lượng (cột 7, Bảng A.2).

f) Tính tích số của P. I. Qm; do đoạn sông này nằm ở đồng bằng nên chọn hệ số m = 2; kết quả tính được ứng với mỗi cấp lưu lượng ghi ở cột 8, Bảng A.2.

g) Dựa vào các trị số ghi ở cột 7 và cột 8 Bảng A.2 vẽ đường quan hệ giữa P. I. Q2 (Hình A.1); từ hình vẽ sẽ thấy, ứng với P. I. Q2 lớn nhất có được lưu lượng tạo lòng là: Q = 7250 m3/s



h) Ấn định lưu lượng tạo lòng: với lưu lượng Q = 7250 m3/s, từ đường quan hệ lưu lượng và mực nước của trạm Hòa Bình ta có H = 21,2 m; kết quả cho thấy mực nước ứng với lưu lượng trên tương ứng với cao độ bãi già của đoạn sông từ Hòa Bình đến Trung Hà, do vậy, ấn định lưu lượng: Q = 7250 m3/s là lưu lượng tạo lòng.

Bảng A.2

Thứ tự

Phân cấp lưu lượng (m3/s)

N

M

P %

I (10-4)

Q (m3/s)

P.I.Q2

1

2

3

4

5

6

7

8

1

10999-10501

1

1

0,27










2

10500-10000

1

2

0,54

4,0

10250

22693,5

3

9999-9501

1

3

0,82

3,0

9750

33585,9

4

9500-9000

1

4

1,09

3,4

9250

31709,4

5

8999-8501

2

6

1,64

3,15

8750

39522,1

6

8500-8000

1

7

1,92

2,93

8250

38289,2

7

7999-7501

6

13

3,56

2,70

7750

37732,1

8

7500-7000

4

17

4,65

2,5

7250

61103,8

9

6999-6501

0

0

4,65

2,25

6750

47649,7

10

6500-6000

4

21

5,75

2,05

6250

46044,8

11

5999-5501

5

26

7,12

1,84

5750

43549,9

12

5500-5000

3

29

7,94

1,65

5250

36109,6

13

4999-4501

6

35

9,58

1,40

4750

30268,8

14

4500-4000

11

46

12,60

1,25

4250

28448,4

15

3999-3501

5

51

13,97

1,10

3750

21609,8

16

3500-3000

16

67

18,35

0,90

3250

17443,9

17

2999-2501

17

84

23,01

0,75

2750

13050,9

18

2500-2000

28

112

30,08

0,60

2250

9319,0

19

1999-1501

38

150

41,09

0,40

1750

4750,0

20

1500-1000

34

184

50,41

0,30

250

2362,0

21

999-501

74

258

70,68

0,20

750

795,1

22

500-0

107

365

100

0,10

250

62,5





tải về 218.29 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương