TIÊu chuẩn ngành 14tcn 56: 1988



tải về 0.56 Mb.
trang5/7
Chuyển đổi dữ liệu19.08.2016
Kích0.56 Mb.
1   2   3   4   5   6   7

Bảng 8

Tỷ số các cạnh của đế móng

0,1

0,7

1

2

3

4

Hệ số v

0,53

0,52

0,5

0,42

0,37

0,33

Trị số hệ số nền khi nén ky cần được xác định có xét đến các số liệu thí nghiệm tại hiện trường.



Hình 9: Sơ đồ tính toán ổn định của đập

1. Trọng lượng bản thân đập; 2 - Tải trọng nước phía thượng, hạ lưu; 3 - Trọng lượng đất trượt cùng với đập; 4 - Áp lực thấm lên mặt trượt; 5 - Áp lực đẩy nổi lên mặt trượt; 6 - Áp lực thủy tĩnh thượng lưu; 7 - Áp lực chủ động của đất thượng lưu; 8 - Lực sân trước chịu; 9 - Áp lực thủy tĩnh hạ lưu; 10 - Áp lực bị động của đất hạ lưu; 11 - Mặt trượt tính toán.

2.74. Cần phải tính đến trị số lực nằm ngang do sân trước chịu khi kiểm tra độ ổn định của đập về trượt, khi xác định giá trị tính toán của lực kháng giới hạn tổng quát (Hình 9).

2.75. Việc tính toán độ ổn định của đập, tính toán độ bền và biến dạng của nền phải được tiến hành theo các yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế nền các công trình thủy công.



3. ĐẬP TRỌNG LỰC TRÊN NỀN ĐÁ

THIẾT KẾ ĐẬP VÀ CÁC BỘ PHẬN CỦA ĐẬP

3.1. Khi thiết kế các đập trọng lực trên nền đá (hình 10) cần xem xét khả năng kỹ thuật và tính hợp lý về mặt kinh tế của việc áp dụng loại đập trọng lực khối lớn kiểu giảm nhẹ nêu trong hình 1b - 1e.

3.2. Để giảm áp lực thấm đẩy ngược trong nền đập trọng lực, cần phải dự kiến bố trí các khoang rỗng giảm tải cục bộ ở đế đập.

Trong những đập có khớp nối mở rộng, chiều rộng khoang rỗng của khớp nối không được lớn hơn nửa chiều rộng của đoạn đập.

Trong những đập có lớp chống thấm (H.1d) ở mặt chịu ép, phải bố trí thiết bị tiêu nước trực tiếp ngay sau màn chắn

Những đập trọng lực có néo vào nền chỉ được thiết kế với chiều cao không quá 60m.

Với những tuyến đập có L/H < 5 (trong đó L và H là chiều dài và chiều cao của đập), ngoài loại đập có khớp nối nhiệt cố định (đập được phân đoạn), phải xét tính hợp lý của việc sử dụng loại đập với các khớp nối nhiệt theo hướng ngang sau sẽ được đổ bê tông cho liền khối một phần hoặc toàn bộ hoặc loại đập không có khớp nối (đập không phân đoạn).



Hình 10. Các phần và bộ phận của đập trọng lực trên nền đá.

a - Đập không tràn; b - Đập tràn

1- Đỉnh; 2- Mặt chịu áp; 3- Mặt hạ lưu; 4- Nêm hạ lưu; 5- Nêm thượng lưu; 6- Màn chống thấm (thường là màn xi măng); 7- Lỗ thoát (tiêu) nước ở nền; 8- Tiêu nước thân đập; 9- Hành lang phun xi măng; 10- Hành lang tiêu nước; 11- Hành lang quan trắc; 12- Khớp nối nhiệt độ; 13- Vật chắn nước: 14- Ngưỡng tràn; 15- Mặt tràn; 16- Mũi hắt; 17- Trụ trung gian (trụ giữ) cửa đập tràn; 18- Khe cửa chính; 19- Khe cửa sửa chữa; 20- Khoang giảm tải; 21- Đế móng, I, II, III, IV - Các vùng được đặt tên theo điều 1.9 của tiêu chuẩn này.

3.3. Mặt cắt ngang của đập trọng lực phải có dạng hình tam giác với đỉnh ở cao trình MNDBT phía thượng lưu, đồng thời mặt thượng lưu (mặt chịu áp) của đập thông thường phải có hướng thẳng đứng, còn mặt hạ lưu thì nghiêng và không gãy khúc.

3.4. Trong các trường hợp khi nền đập gồm những lớp đá dễ thấm nước (hệ số thấm k  0,1 m/ngày đêm) thì trong đường viền dưới đất của đập phải bố trí các thiết bị chống thấm (màn xi măng, sân trước) và thiết bị tiêu nước. Khi đó khoảng cách từ mặt chịu áp của đập đến trục của màn xi măng phải bằng từ 0,10 đến 0,25 B (trong đó B là chiều rộng đế đập) nếu như đường viền dưới đất của đập chỉ bao gồm màn xi măng và thiết bị tiêu nước.

Trong mọi trường hợp, các lỗ khoan tiêu nước phải bố trí cách mặt hạ lưu của màn xi măng một khoảng không nhỏ hơn hai lần khoảng cách giữa các lỗ khoan của màn chống thấm và không nhỏ hơn 4m.

Việc sử dụng cả sân trước và màn xi măng chống thấm phải được luận chứng dựa trên những kết quả nghiên cứu thấm và tính toán độ bền.

Trong những trường hợp khi nền đập không thấm nước hoặc ít thấm (K < 0,1 m/ngày đêm) thì việc đưa màn xi măng vào đường viền dưới đất của đập phải được luận chứng bằng các kết quả nghiên cứu thấm. Nếu như không bố trí màn xi măng thì phải xem xét đến sự cần thiết phải phun xi măng gia cố vùng tiếp giáp giữa đập và nền.





Hình 11. Các ký hiệu dùng khi tính toán độ bền của đập

a - Đập đặc, b) Đập có khớp nối mở rộng và bản chống

H- Chiều cao đập, B- chiều rộng đập ở sát nền; d- chiều rộng của một đoạn đập, dc- Chiều rộng đoạn đập tại chỗ có khớp nối mở rộng (chiều dày bản chống); bo- chiều dày phần đầu; bt- Khoảng cách từ trục tiêu nước thân đập đến mặt thượng lưu của đập; bm- Khoảng cách từ thiết bị tiêu nước nền đến mặt thượng lưu; h- Cột nước trên mặt cắt tính toán; b- Chiều rộng mặt cắt tính toán: m1 và m2 - Độ dốc mái thượng, hạ lưu đập; , , - Lần lượt là ứng suất pháp ở mặt nằm ngang sát mặt thượng lưu, ở mặt vuông góc với mặt hạ lưu và ở bề mặt của mặt cắt tiếp giáp với nền, sát mặt thượng lưu của đập.

3.5. Chiều sâu lấp nhét những chỗ phá hoại do đứt gãy ở nền đá phải được xác định theo kết quả tính toán độ bền của đập tương ứng với các chỉ dẫn ở các điều 3.13 - 3.18 của tiêu chuẩn này. Việc tính toán được thực hiện theo phương pháp lý thuyết đàn hồi, có xét đến sự không đồng nhất của nền.

3.6. Việc thiết kế đập trọng lực trên nền nửa đá cũng phải được thực hiện như đối với đập trên nền đá, nhưng phải đưa những đặc trưng tương ứng của nền nửa đá vào tính toán các đập đó.

3.7. Sơ đồ cơ bản nối tiếp thượng hạ lưu của đập tràn trọng lực thuộc mọi cấp tùy thuộc vào chiều cao của công trình và chiều dài của tuyến đập, lấy theo bảng 9.



Bảng 9

Chiều dài tương đối của tuyến tràn

Chiều cao đập

Sơ đồ nối tiếp thượng hạ lưu

L/H > 3

 


Tới 40m

- Nước nhảy đáy

- Nước nhảy mặt không ngập (*)

Trên 40m

- Hất dòng chảy bằng mũi phun

L/H ≤ 3

Bất kỳ

- Nước nhảy đáy

(*) Khi có luận chứng về mặt thủy lực, cho phép nối tiếp thượng hạ lưu bằng nước nhảy mặt không ngập đối với đập cao hơn 40m

3.8. Cấu tạo của bể tiêu năng cho đập cấp I và II có chiều cao lớn hơn 40m phải được luận chứng bằng các kết quả tính toán thủy lực và nghiên cứu thí nghiệm, bể tiêu năng của đập thuộc mọi cấp có chiều cao tới 40m được phép thiết kế dựa trên các kết quả tính toán thủy lực và theo các trường hợp tương tự.

Đối với các đập cấp I, II, III có nhiều cao lớn hơn 25m cần sử dụng các tường tiêu năng dạng lưu tuyến, giếng tiêu năng hoặc vật tiêu năng không bị bào mòn để làm vật triệt tiêu năng lượng. Đối với những đập có chiều cao tới 25m thuộc mọi cấp cho phép bố trí vật tiêu năng như chỉ dẫn ở phần 3 của tiêu chuẩn này.

Để giảm chiều dày của tấm móng bể tiêu năng, cần thiết kế:

- Gia cố néo các tấm móng với nền, không phụ thuộc vào chiều cao đập.

- Bố trí các giếng tiêu nước trong các tấm - cho đập có chiều cao tới 25m, còn với đập có chiều cao tới 40m khi bố trí giếng phải có luận chứng về mặt thủy lực.

TÍNH TOÁN ĐỘ BỀN VÀ ỔN ĐỊNH CỦA ĐẬP

3.9. Khi tính toán độ bền, độ ổn định và độ bền nứt của đập và các bộ phận của nó, cũng như khi tính toán độ mở rộng các khe nứt các kết cấu bê tông cốt thép của đập phải tuân theo các yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công, tiêu chuẩn thiết kế nền các công trình thủy công và phần 1 của tiêu chuẩn này.

3.10. Việc tính toán độ bền và độ ổn định của đập trọng lực có kết cấu phân đoạn bởi các khớp nối phẳng ngang cố định phải được tiến hành theo sơ đồ của bài toán phẳng, bằng cách xét riêng cho một đoạn hoặc 1m dài quy ước cắt ra của đập.

Cho phép tiến hành tính toán độ bền và độ ổn định của đập không phân đoạn tương tự như tính toán đập vòm trọng lực theo chỉ dẫn ở phần 5 và cả bằng các phương pháp giải bài toán không gian 3 chiều của lý thuyết đàn hồi.

Trạng thái ứng suất của đập không phân đoạn làm việc trong các điều kiện không gian phức tạp (ví dụ như tuyến đập, tải trọng và phản lực của nền không đối xứng), cần phải được xác định bằng các phương pháp thí nghiệm trên mô hình không gian.

3.11. Việc tính toán độ bền của đập trọng lực bê tông thuộc mọi cấp có chiều cao tới 60m phải được thực hiện với những tải trọng và tác động của tổ hợp lực cơ bản và đặc biệt. Khi có:

- Không xét đến tác động của nhiệt độ.

- Tác động lực của nước thấm được xét dưới dạng các lực đẩy ngược của nước chỉ đặt ở mặt tiếp giáp giữa bê tông và đá.

- Tác động của động đất được xác định theo lý thuyết phổ-tuyến tính, theo tiêu chuẩn xây dựng trong vùng động đất, đối với tổng đầu tiên của dao động và dạng dao động riêng của công trình ứng với tổng này, được xác định bằng phương pháp sức bền vật liệu.

Việc tính toán trạng thái ứng suất của đập thuộc tất cả các cấp có nhiều cao tới 60m phải được thực hiện theo phương pháp sức bền vật liệu.



Chú thích: Đối với các đập có chiều cao tới 60m, được phép tính toán bằng phương pháp lý thuyết đàn hồi, khi đó phải xét toàn bộ các tải trọng và tác động của tổ hợp cơ bản và đặc biệt như khi tính những đập cấp I và II có chiều cao lớn hơn 60m và phải bảo đảm các điều kiện về độ bền nếu trong điều 3.18 của tiêu chuẩn này.

3.12. Khi tính toán các ứng suất bằng phương pháp sức bền vật liệu, trị số các ứng suất tại các mặt biên thượng lưu và hạ lưu (hình 11) phải được xác định theo các công thức sau:



   (21)

(22)

         (23)

(24)

         (25)

           (26)

  (27)

        (28)

   (29)

      (30)

        (31)

Trong các công thức (21)  (31) ý nghĩa các ký hiệu như sau:



,, , lần lượt là ứng suất pháp trên mặt nằm ngang (ký hiệu y) và mặt thẳng đứng (ký hiệu x) ở sát mặt thượng lưu (ký hiệu T) và sát mặt biên hạ lưu của đập (ký hiệu H).

,- lần lượt là ứng suất tiếp trên mặt nằm ngang và mặt thẳng đứng ở sát mặt thượng lưu và hạ lưu của đập.

,, ,  lần lượt là ứng suất chính lớn nhất và nhỏ nhất ở mặt thượng lưu và hạ lưu của đập.

- Ứng suất pháp trên bề mặt của mặt cắt tiếp giáp với nền ở sát mặt thượng lưu của đập.

M - Mô men của các lực tác dụng vào đập và đặt cao hơn mặt cắt tính toán, tương ứng với trọng tâm của mặt cắt đó.

N - Lực pháp tuyến, bằng tổng tất cả các hình chiếu vào hướng vuông góc với mặt cắt tính toán của các lực tác dụng lên đập đặt cao hơn mặt cắt tính toán.

b - Chiều rộng của mặt cắt tính toán

 - Dung trọng của nước

h, hH - Lần lượt là cột nước thượng lưu và hạ lưu ở trên mặt cắt tính toán.

m1, m2 - Lần lượt là độ dốc của mặt thượng lưu và hạ lưu của đập, ở cao trình mặt cắt tính toán.

 - Góc giữa mặt phẳng của mặt chịu áp (mặt thượng lưu) với mặt thẳng đứng.

 - Góc giữa mặt phẳng của đế móng đập với mặt phẳng nằm ngang.

Trong các công thức trên, các lực và ứng suất pháp tuyến khi kéo lấy dấu (+), khi nén lấy dấu (-), mô men theo chiều kim đồng hồ lấy dấu (+) và ngược chiều kim đồng hồ lấy dấu (-).

3.13. Khi tính toán độ bền của đập thuộc tất cả các cấp có chiều cao tới 60m chịu tải trọng của tổ hợp cơ bản, phải thỏa mãn điều kiện về độ bền như sau:

a) Ở tất cả các điểm của thân đập:


1  0

(32)

nc 3 

(33)

b) Ở những điểm trên mặt chịu áp (mặt biên thượng lưu):



(34)

c) Ở tiết diện tiếp giáp giữa đập và nền, sát mặt chịu áp: T  0

Trong đó:

1, 3 - Lần lượt là ứng suất chính lớn nhất và nhỏ nhất trong thân đập.

- Ứng suất pháp ở mặt nằm ngang ở sát mặt thượng lưu của đập.

- Ứng suất pháp ở bề mặt của mặt cắt tiếp giáp với nền đá sát mặt thượng lưu của đập (ứng suất kéo lấy dấu (+) và ngược lại).

nc, m, K - Lần lượt là hệ số tổ hợp tải trọng, hệ số điều kiện làm việc (bảng 5) và hệ số độ tin cậy.



- Lần lượt là dung trọng của nước, cột nước trên mặt cắt tính toán và cường độ lăng trụ của bê tông.

Chú thích: cho phép bỏ qua yêu cầu (34) đối với phần trên của mặt chịu áp của đập có chiều cao không lớn hơn 1/4 toàn bộ chiều cao đập, trong trường hợp này cần xem xét việc sử dụng các biện pháp kết cấu bổ sung dưới dạng lớp chắn, lớp cách nước cho mặt chịu áp của đập v.v…

3.14. Đối với những đập có lớp cách nước ở mặt chịu áp, khi tính toán theo tổ hợp tải trọng và tác động cơ bản cần lấy điều kiện sau đây để thay cho các điều kiện về độ bền (32) và (34).

Ở vùng thượng lưu của đập:


bk  bgh

(36)

Trong đó: bk - chiều sâu của vùng chịu kéo trong tiết diện nằm ngang của thân đập và trong mặt cắt tiếp giáp được xác định theo giả thiết là bê tông của mặt thượng lưu đập chịu kéo.

bgh - Chiều sâu giới hạn của vùng chịu kéo ở mặt thượng lưu đập, giá trị bgh đối với đập trọng lực được lấy theo bảng 10.



Chú thích: Mặt chịu áp của đập được coi là cách nước khi lớp cách nước được bảo vệ chống các tác động cơ học ở bên ngoài, có thể sửa chữa hoặc có khả năng tự liền lại, còn thiết bị tiêu nước của thân đập được đặt ngay sau lớp đó.

Bảng 10. Chiều sâu giới hạn của vùng chịu kéo bgh ở mặt thượng lưu của đập trọng lực

Đặc điểm cấu tạo của đập và các mặt cắt tính toán

Các điều kiện cần xét

Đập các cấp có chiều cao tới 60m

Đập cấp I và II cao hơn 60m

Tổ hợp cơ bản

Tổ hợp đặc biệt

Tổ hợp cơ bản

Tổ hợp đặc biệt

Không xét động đất

Có xét động đất

Không xét động đất

Có xét động đất

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

A) Đập không có các khớp nối mở rộng

 

 

 

1/2bt

1/6 b

1/3,5 b

1) Các mặt cắt nằm ngang của thân đập không có lớp cách nước ở mặt thượng lưu của đập

Không cho phép kéo

1/7,5 b

1/3,5 b

1/7,5 b

2) Như trên, nhưng có lớp cách nước ở mặt thượng lưu của đập

 

1/7,5 b


 

1/6 b


 

1/3,5 b


 

1/6 b


1/2lTH**

1/5 b


 

1/3,5 b


3) Các mặt cắt tiếp giáp giữa đập và nền không có cách nước ở chỗ tiếp xúc giữa mặt thượng lưu của đập và nền

Không cho phép kéo

3/10 bm*

1/5B

3/10bm*

1/12B

1/5B

4) Như trên, nhưng có cách nước ở chỗ tiếp xúc giữa mặt thượng lưu của đập và nền

1/14B

1/12B

1/5B

1/12B

1/8B

1/5B

B) Đập có các khớp nối mở rộng

 

 

 

 

 

 

1) Các mặt cắt nằm ngang của thân đập

Không cho phép kéo

1/7,5fb

1/3,5fb

1/2fb1

1/2fb0



1/6fb+2/3(1-do/d)b

1/3,5fb+2/3(1-do/d)bo

1/7,5fb

1/6b

1/3,5b

2) Mặt cắt tiếp giáp

Không cho phép kéo

3/10fbm*

1/5fB

3/10fBm*

1/12fB+ 2/3(1-do/d)bm*

1/5fB+ 2/3 (1-do/d)bm

Chú thích:

*) Nếu như đường viền dưới đất của đập không có màn ximăng thì dùng thay cho



**) Khi h> hTH thì phải thỏa mãn điều kiện bk  1/2 lTH

Các ký hiệu trong bảng:

B- Chiều rộng của đập ở giáp nền.

b- Chiều rộng của mặt cắt tính toán

d- Chiều rộng của đoạn đập

do- Chiều dày của đoạn trong phạm vi các khớp nối mở rộng

bo- Chiều dày của tiết diện đầu mút của đỉnh đập có khớp nối mở rộng (xem Hình 11b).

bt- Khoảng cách từ thiết bị tiêu nước thân đập tới mặt thượng lưu.

bm- Khoảng cách từ trục màn xi măng đến mặt thượng lưu.

bk- Như ở công thức (36)

- Khoảng cách từ hàng giếng tiêu nước đầu tiên ở nền tới mặt thượng lưu.

lTH- Chiều sâu giới hạn của sự mở rộng khớp nối tại mặt thượng lưu của đập theo điều kiện không cho phép có các khe nứt nghiêng.

hTH- Cột nước trên mặt cắt tính toán mà khi có độ bền của đập được xác định bằng điều kiện không cho phép có các khe nứt nghiêng, giá trị của lTH và hTH lấy theo bảng 11.

f - hệ số không thứ nguyên



1   2   3   4   5   6   7


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương