TIÊu chuẩn quốc gia tcvn 9143 : 2012


Hình A4 - Đoạn đường viền dưới đất ở dạng ván cừ (hoặc bậc) ở chỗ vào hoặc chỗ ra



tải về 0.54 Mb.
trang4/7
Chuyển đổi dữ liệu07.07.2016
Kích0.54 Mb.
1   2   3   4   5   6   7

Hình A4 - Đoạn đường viền dưới đất ở dạng ván cừ (hoặc bậc) ở chỗ vào hoặc chỗ ra

A4.4. Hệ số sức kháng của các bộ phận nằm ngang của đường viền (ví dụ, bộ phận 2-3 hình A5 a.b.c):

a) Trong trường hợp: I > 0,5(S1 + S2) (43)



CHÚ THÍCH: I) tầng không thấm tính toán; II) đoạn nền đập tương ứng



Hình A5 - Đoạn đường viền ở dạng bộ phận nằm ngang

Trong đó các ký hiệu xem trên hình A5;

b) Trong trường hợp: I < 0,5(S1 + S2) (45)

trị số ngang= 0 (46)



A4.5. Hệ số sức kháng của cừ đơn thuần

Khi tính toán thực tế có thể gặp sơ đồ, cừ đơn thuần (hình A6). Hệ số sức kháng đối với sơ đồ này được ký hiệu bằng c đth.

Có thể tìm trị số c đth bằng đồ thị trên hình A6

Đối với trường hợp



≥ 0,05 đến 0,10 (47)

Trị số c đth có thể tính bằng công thức

c đth = c+ 0,88 (48)

Trong đó c được xác định như ở điểm 1 tức là với giả định rằng cừ đang xem xét là cừ bên trong.

5) Các công thức đơn giản để tính các hệ số sức kháng trong trường hợp các sơ đồ đường viền dưới đất rất nông với các hàng cừ tương đối ngắn.

Chúng ta ký hiệu T', T", T'"…, Tn, là độ sâu của mặt tầng không thấm tính toán dưới đáy thượng và hạ lưu, dưới đáy đập v.v…

Trong thực tế, thường có thể gặp sơ đồ thỏa mãn các điều kiện sau:

a) ≤ 0,44

b) T'  T"  T'"  T(n) (49)

c) l - 0,5(S1 + S2)  l

Tức là trị số 0,5(S1+S2) có thể bỏ qua so với chiều dài l của bộ phận nằm ngang của đường viền.

Khi có đủ các điều kiện nêu trên, để tính toán đường viền dưới đất có thể chỉ sử dụng hai hệ số sức kháng sau đây:

trong = (50)

vào = ra = + 0,44 (51)

Trong đó

trong: hệ số sức kháng của bộ phận bên trong bất kỳ của đường viền (bộ phận nằm ngang bên trong, bậc bên trong);

lbộ phận: chiều dài bộ phận đang xem xét của đường viền (ví dụ, đối với cừ có chiều dài, khi T1 = T2; lbộ phận = 2S);

Ttrung bình: giá trị trung bình số học của các trị số T', T", T'", T(n).





Hình A6 - Đồ thị để xác định hệ số sức kháng của ván cừ đơn thuần c đth I) Tầng không thấm tính toán

A.5. Vẽ biểu đồ áp lực đẩy ngược tác dụng lên đáy đập và sân phủ

Sau khi đã xác định vị trí của tầng không thấm bằng trị số T'tt(điều A.2) và với vị trí của tầng không thấm này tìm thấy trị số hệ số sức kháng đối với các bộ phận của đường viền (điều A.4), vẽ đường đo P-P cho các bộ phận nằm ngang của đường viền (hình A1), theo đúng nguyên tắc đã nêu ở trên:

Cột nước toàn phần Z ở công trình (tức là tổn thất cột nước dọc theo toàn bộ đường viền dưới đất được phân chia cho các bộ phận của đường viền, tỷ lệ thuận với các trị số hệ số sức kháng của chúng.

Theo nguyên tắc này tổn thất cột nước hn trên chiều dài của bộ phận nào đó của đường viền sẽ bằng



Trong đó n: hệ số sức kháng của bộ phận thứ n của đường viền.

Sau khi đã tính tổn thất cột nước trên chiều dài của mỗi bộ phận của đường viền theo công thức (52) (ví dụ: tổn thất cột nước hI, hII, hIII, hIV và hV nêu trên hình A1) nằm giữa đường đã tìm P - P và chính đường viền dưới 1-2, 3-4-5-5 và sẽ là biểu đồ áp lực thấm phải tìm. Khi vẽ phải phân biệt trường hợp đặc biệt khi các bộ phận vào hoặc ra của đường viền (hình A7) được đặc trưng bằng tỷ số:

< (53)

CHÚ DẪN: I) tầng không thấm tính toán II) tấm đáy



Hình A7 - Chính xác hóa đoạn cuối của đường đo áp P - P khi phần cuối của đường viền cắm không sâu lắm xuống nền



Hình A8 - Đồ thị để xác định hệ số hiệu chỉnh  trong công thức (54)

Tức là khi có đường viền dưới đất với bộ phận vào hoặc ra gần giống hoặc trùng với chỗ vào hoặc ra phẳng.

Khi có tỷ số (53), tổn thất cột nước ở bộ phận vào hoặc ra của đường viền tìm ra ở trên (hvào hoặc hra được ký hiệu trên hình A1 bằng hI và hV) đôi khi có thể khác biệt khá lớn với tổn thất cột nước thực tế ở bộ phận vào hoặc ra và sau này được ký hiệu bằng (hvào)thực hoặc (hra)thực.

Chênh lệch giữa các trị số hvào và (hvào)thực hoặc hra và (hvào)thực mang đặc tính cục bộ, và sự chênh lệch này thường không đáng kể (đặc biệt đối với bộ phận vào của sân phủ);

Tuy nhiên có thể dễ dàng loại bỏ sai số nảy sinh ở trên khi có tỷ số (53). Muốn vậy phải xử lý như sau:

a) Tính trị số tổn thất cột nước thực (hvào)thực và (hra)thực theo công thức:

(hvào)thực =  hvào và (hra)thực =  hra (54)

Trong đó khi:

0,7 1,0 (55)

Trị số (56)

Các ký hiệu , T1 và T2 cho trên hình A7.

Giá trị giới hạn lớn nhất của  = 1,0. Các giá trị  chính xác hơn có thể tìm thấy theo đồ thị trên hình A8.

b) Tiếp theo sau khi đã vẽ, đường đo áp PN'P theo cách nêu ở trên hình A7, ví dụ xét bộ phận của đường viền, như chỉ trên hình vẽ, ta đặt trị số (hra)thực và ta có điểm N; sau đó ta nối điểm N với M bằng một đường thẳng, điểm M nằm trên đường PN'P và cách đầu mút của tấm móng phía hạ lưu một khoảng bằng 0,1 l, trong đó l là chiều dài của tấm móng.

Đường đo áp chính xác phải tìm sẽ có dạng cuối cùng là đường thẳng gãy khúc PMNP (đoạn MNN' sẽ bỏ đi khi xác định chính xác đường đo áp).



A6. Xác định áp lực tại đầu dưới (mũi) của ván cừ ra, (hoặc chân khay ra)

Trị số áp lực hmc tại mũi cừ ra (điểm a ở hình A9a) phải được xác định theo công thức:

hmc = hra (57)

hra ở đây tìm được khi tính toán biểu đồ áp lực đẩy ngược (không xét đến trị số hiệu chỉnh  nghĩa là với vị trí tính toán của tầng không thấm được xác định bằng trị số Ttt; đối với trường hợp:

0,7 ≤ ≤ 1,0 ; > 0,1 (58)

Thì hệ số  phải được xác định theo công thức gần đúng:



Các ký hiệu của công thức xem trên hình A9 a.

Sơ đồ hình A9b là trường hợp đặc biệt của sơ đồ hình A9a. Tuy nhiên, trị số hmc ở điểm a đối với sơ đồ này không xác định theo hệ thức (59), mà phải lấy bằng hmc = (hra)thực = hra ở công thức thứ 2 của (54).

CHÚ DẪN: I) tầng không thấm tính toán



Hình A9 - Sơ đồ xác định áp lực tại đầu dưới của ván cừ ở chỗ ra.

A.7. Xác định độ dốc đo áp lớn nhất ở chỗ ra ở mặt đáy hạ lưu.

Độ dốc đo áp lớn nhất ở chỗ ra Jra sẽ xuất hiện ở điểm 6 (hình A1).

Sau khi đã xác định vị trí tính toán của tầng không thấm theo trị số T"tt (điều A.2) và sau khi đã xác định các trị số của hệ số sức kháng đối với các bộ phận riêng biệt của đường viền (điều A.4) theo vị trí nói trên của tầng không thấm, cũng như khi đã xác định trị số của tổng hệ số sức kháng thì có thể xác định trị số Jra theo công thức được lập nên tương ứng với lời giải thích về cơ chất lỏng của S.N.Numerop:

Jra = . (60)

Trong đó: hệ số  xác định theo biểu đồ ở hình A10 phụ thuộc vào các tỷ số S/T1 và T2/T1 ở đây các kích thước S, T1, T2 ứng với bộ phận chỗ ra của đường viền (xem sơ đồ ở hình A10).

Đối với trường hợp:

0,7 ≤ ≤ 1,4 (61)

Thì hệ số  cũng có thể xác định theo công thức gần đúng sau đây:

 = (62)

Trong các trường hợp đặc biệt khi S/T1 = 0 hoặc khi T1 = T2 = T, ta sẽ thay công thức (62) bằng công thức chính xác của S.N.Numerop:

Khi = 0 thì  = (63)

Khi T1 = T2 = T thì  = (64)

Nếu như tầng thấm không thức nằm rất sâu, ví dụ Tthực coi như bằng , đồng thời T"tt bằng T"hđộng thì trị số Jra tính theo công thức (60) sẽ thiên nhỏ một ít (không quá 10%).





Hình A10 - Đồ thị để xác định hệ số  trong công thức tính độ dốc đo áp lớn nhất ở chỗ ra ở mặt đáy hạ lưu: I) Tầng không thấm tính toán

Do đó, trong trường hợp các trị số T'thực lớn, thì ở công thức (60) phải thêm 1 hệ số an toàn bằng 1,1 tức là nó sẽ có dạng sau đây:



Ta xét thêm hai trường hợp đặc biệt sau đây:

a) Trường hợp chỗ ra ở đáy hạ lưu bị hạ thấp (hình A11):

CHÚ DẪN : I) thiết bị tiêu nước; II) ống đo áp



Hình A11 - Sơ đồ tính toán độ dốc đo áp lớn nhất ở chỗ ra

Đối với đoạn tiết diện ướt ab ở chỗ ra, gradien Jra­ có thể xác định gần đúng theo công thức



Trong đó: do đo chiều dày của lớp tiêu nước;

h - tổn thất cột nước trên một đoạn dài l' nào đó của đường viền dưới đất, trị số l' được chọn phải thỏa mãn bất đẳng thức:

b) Trường hợp hàng cừ đơn thuần:

Sơ đồ của hàng cừ này xem ở hình A12, trong đó có ghi các ký hiệu cần thiết, Jra cần xác định theo biểu đồ ở hình A12.

Cần nhấn mạnh rằng: khi sử dụng biểu đồ này, không cần thiết dùng khái niệm tầng không thấm tính toán (khi tính toán phải căn cứ vào tầng không thấm thực).

Trong trường hợp tầng không thấm thực nằm rất sâu, thì trị số Jra (khi T1 = T2) cần xác định theo công thức của N.N. Pavlevski:

Jra = 0,318 (68)

Trong đó: S là chiều sâu của ván cừ đóng vào đất.

A.8. Xác định lưu lượng thấm

Với đại lượng T"­tt = Tthực (điểm 2), sau khi đã xác định các hệ số sức kháng  (điều A.4), sẽ tìm được trị số lưu lượng thấm đơn vị q theo công thức:



CHÚ DẪN: I) tầng không thấm tính toán



Hình A12 - Đồ thị để tính toán độ dốc đo áp lớn nhất ở chỗ ra trong trường hợp ván cừ đơn thuần

q = . k (69)

Trong trường hợp tầng không thấm nằm sâu (khi Tthực lớn hơn T'hđộng rất nhiều) lưu lượng tính theo công thức (69) sẽ có sai số khá lớn.



A.9. Ví dụ tính toán đường viền thấm dưới đất của đập với cao trình mức nước đã cho ở thượng và hạ lưu theo phương pháp các hệ số sức khác của Tru-Ga-Ép

Cho một đường viền dưới đất 1-2-a-3-4-b-5 như hình A13. Đất nền đồng chất và đẳng hướng, Tthực = ; Z = 10m, chiều sâu của nước ở hạ lưu bằng không; các kích thước còn lại (tính bằng mét) xem ở hình A13.



CHÚ DẪN:


I) tầng không thấm tính toán

II) đường đo áp của đường viền dưới đất lập theo phương pháp hệ số sức kháng;

III - đường đo áp theo phương pháp kéo dài đường viền;

IV - đoạn đã hiệu chỉnh đối với phần vào của đường viền



Hình A13 - Ví dụ tính toán

Chiều dài hình chiếu nằm ngang của đường viền I = 5 m + 20 m =25m; chiều dài hình chiếu thẳng đứng của đường viền So = 5 m.



Do đó chiều sâu của vùng hoạt động thấm áp lực theo công thức (11) và (13) sẽ bằng:

T'hđộng = 0,5 Io = 2,5 So = 0,5 . 25 = 2,5 . 5 = 12,5 (m);

Vì Tthực > T'hđộng nên độ sâu tính toán của tầng không thấm để lập giản đồ áp lực thấm và để xác định cột nước ở mũi cừ ra, lấy bằng (công thức 20 và 21):

T'tt = T'hđộng = 12,5 (m);

Chiều sâu của vùng hoạt động thấm theo các gradien ra, tính theo công thức (22), sẽ bằng:

T"hđộng = 2 . 12,5 = 25 (m);

Vì Tthực > T'hđộng nên độ sâu tính toán của tầng không thấm dùng khi xác định độ dốc đo áp lớn nhất ở chỗ ra (Jra) ở mặt đáy hạ lưu sẽ lấy bằng công thức (25 và 26):

T"tt= T"hđộng = 25 (m).

A.9.1. Lập giản đồ áp lực đẩy ngược

Ta hãy tìm các hệ số sức kháng đối với các bộ phận riêng biệt của đường viền, khi tầng không tính toán được xác định bằng trị số T'tt:

a) Hệ số sức kháng ở chỗ vào (đối với điểm 1), theo công thức (40):

vào = 0,44;

b) Hệ số sức kháng ở đoạn nằm ngang 1-2 của đường viền, theo công thức (44):

ngang = ;

c) Hệ số sức kháng của hàng cừ bên trong 2-3 theo công thức (34)

c = 0,89

d) Hệ số sức kháng của đoạn nằm ngang 3-4 theo công thức (44)

"ng = 1,30;

e) Hệ số sức kháng ở bộ phận chỗ ra của đường viền dưới đất 4-b-6, theo công thức (34) và (38):

c = + 0,44 = 0,86

Tổng hệ số sức kháng của đường viền dưới đất:

0,44 + 0,20 + 0,89 + 1,30 + 0,86 = 3,69

Trị số m: M = = 2,71

Tổn thất cột nước ở các bộ phận riêng biệt của đường viền theo công thức (52) bằng:

hI = m . 0,44 = 2,71 . 0,44 = 1,19 (m);

hII = 2,71 . 0,20 = 1,54 (m);

hIII = 2,71 . 0,89 = 2,41 (m);

hIV = 2,71 . 1,30 = 3,53 (m);

hV = 2,71 . 0,86 = 2,53 (m);

Căn cứ theo các tổn thất cột nước đã tìm được, như đã chỉ dẫn ở hình A1, ta lập đường đo áp P-P ở hình A13 (biểu diễn bằng 1 đường đậm nét).

Sau đó ta xét đến vấn đề trị số hiệu chỉnh  cho đường đo áp đã tìm được:

a) Bộ phận chỗ ra của đường viền 4-5.

Theo công thức (53) ta tính được:



Rõ ràng bộ phận chỗ ra không tuân theo bất đẳng thức (53). Do đó, hệ số hiệu chỉnh  ở công thức thứ hai của (54), ta lấy bằng 1 đồng thời để nguyên không thay đổi đường đo áp đã tìm ở đoạn ra của đường viền.

b) Bộ phận chỗ vào của đường viền (điểm 1)

Đối với bộ phận chỗ vào của đường viền, vì  = 0 và T1 = T2 nên tất nhiên ở trường hợp này sẽ thỏa mãn bất đẳng thức (53). Hệ số hiệu chỉnh  ở công thức thứ nhất của (54) theo biểu đồ ở hình 24 sẽ bằng 0 và vì vậy:

(h1)thực = (hv)thực = 0 . h1 = 0

ứng với trị số (h1)thực đó ta xác định lại đường đo áp ở đoạn vào của đường viền dưới đất; Khi xác định lại như thế, điểm M (hình A7) được ghi trên hình A13 bằng một vòng tròn nhỏ, cách đầu tấm đáy một khoảng bằng 0,1 . 5 = 0,5m.



A.9.2. Xác định áp lực ở mũi cừ ra (điểm b)

Theo các công thức (57) và (59), ta có:





A.9.3. Xác định độ dốc đo áp lớn nhất ở chỗ ra (Jra) ở mặt đáy hạ lưu

Xuất phát từ trị số T"tt = 25m, với các trường hợp tương ứng, áp dụng biểu đồ ở hình A3, ta xác định được các số của hệ số :



vào = 0,44

'ng = 0,65

ng = 0,10

ra = 0,62



= 0,44

Sau đó với T'1 = T"tt = 25m và Sra = S = 2,5 (m)

Ta xác định được:

Và theo biểu đồ ở hình A10, ta tìm được hệ số  = 0,4.

Cuối cùng theo công thức (65) ta tính được Jra:




Phụ lục B

(Quy định)



Tính toán thấm của đường viền dưới đất đã cho theo phương pháp kéo dài đường viền của R.R. Trugaev khi biết cao độ mực nước thượng và hạ lưu

B.1. Các qui định chung

Khi tính toán đường viền dưới đất đã cho theo phương pháp kéo dài đường viền, cần phải xét đến các chỉ dẫn chung đã trình bày ở điều A.1 của phụ lục A; đồng thời cũng cần sử dụng khái niệm về tầng không thấm tính toán và độ sâu của nó được xác định như đã chỉ dẫn ở điều A.2 của phụ lục A.

Cần chú ý rằng, khi thỏa mãn được các điều kiện (49) thì độ chính xác của phương pháp tính toán đơn giản này thực tế cũng giống như của phương pháp hệ số sức kháng.

Theo phương pháp kéo dài đường viền thì mỗi bộ phận đã được tách ra của đường viền dưới đất (điều A.3 phụ lục A) được thay thế bằng một bộ phận nằm ngang qui ước nào đó mà chiều dài ảo của nó là:

= . Ttb (70)

Trong đó:

: là hệ số sức kháng của bộ phận đường viền đang xét;

Ttb: độ sâu trung bình của mặt tầng không thấm tính toán.

Rõ ràng là từ các công thức (50) và (51) chiều dài qui ước đối với các bộ phận riêng biệt của đường viền có thể được xác định tương ứng với hệ thức (70) bằng những công thức sau đây:

a) Đối với bất kỳ bộ phận bên trong nào của đường viền:

bp = Ibt (71)

b) Đối với bộ phận chỗ vào và chỗ ra của đường viền:

vào = ra = Ibt + 0,44Ttb = Ibp + o (72)

Trong đó: o = 0,44Ttb (73)

Có thể gọi là "đoạn sức kháng bổ sung" ở chỗ vào hoặc chỗ ra của dòng nước thấm; các ký hiệu còn lại đã cho ở phụ lục A xem công thức (50) và (51).

Toàn bộ chiều dài qui ước của cả đường viền dưới đất, theo các công thức (71) và (72) được viết dưới dạng:

= + 2 .0,44Ttb­ = L + 0,88Ttb = L + 2 o

Trong đó: L là chiều dài thực tế của đường viền dưới đất.



B.2. Lập giản đồ áp lực thấm tác dụng lên đế đập và sân phủ và xác định cột nước ở mũi cừ (hoặc chân khay) ở chỗ đi ra của dòng thấm

Sau khi đã xác định độ sâu tính toán của tầng không thấm T'tt (điều A.2 phụ lục A) và sau khi đã định trị số Ttb xuất phát từ độ sâu đó, ta sẽ triển khai đường viền dưới đất đã cho (hình B1 a) theo đường nằm ngang AB như ở (hình B1 b). Chiều dài của đường này là chiều dài L của đường viền dưới đất.

Sau đó, từ các điểm A và B của đường đã vạch ra ở mỗi bên ta kéo dài thêm một đoạn nằm ngang có chiều dài o. Khi đó có một đường viền kéo dài A'B'; chiều dài của nó là .



Hình B1 - Biểu đồ áp lực thấm lập theo phương pháp kéo dài đường viền I - Tầng không thấm

Từ điểm A', kẻ một đoạn thẳng đứng từ dưới lên bằng chiều cao cột nước Z trên công trình, ta sẽ có điểm C', nối C'B', ta có các diện tích gạch chéo như ở hình B1 b. Các diện tích này là các giản đồ áp lực đối với các bộ phận nằm ngang của đường viền 2-3 và 4-5. Khi làm như thế cần chú ý rằng mặt chuẩn O - O (áp lực được tính từ mặt phẳng đó) là lấy ngang bằng với mực nước hạ lưu.

Khi đã có các giản đồ áp lực nêu trên ta lập giản đồ áp lực đẩy ngược tác dụng lên đế đập. Muốn thế, ta cộng thêm các trị số, độ sâu của các điểm của đường viền dưới đất dưới mực nước hạ lưu (xem công thức 2) vào các tung độ của giản đồ đã tìm được.

Cần chú ý rằng các đường đậm nằm ngang 1-2 và 5-6 ở hình B1 b là chiều dài của các bộ phận vào và ra của đường viền (Ivao và Ira); các đoạn thẳng đứng 2-2' và 5-5' biểu thị áp lực tương ứng tại các điểm 2 và 5 (hình B1 a)

Nếu muốn tìm chính xác các trị số áp lực này, khi có bất đẳng thức (53) ta tiến hành như đã chỉ dẫn ở điều A.5, của phụ lục A (xem hình B1 a, ở đây nhờ trị số hiệu chỉnh  ta đã tìm được áp lực 5-5" thay cho áp lực 5-5')

Khi đã biết trị số hra ta có thể xác định được áp lực ở mũi cừ (hoặc ở chân khay) chỗ ra (h)­ như đã nói ở điều A.6 của phụ lục A.





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