Khung thép bỏ đá dạng bậc nước gia cố mái đập đá đổ đắp dở khi xả lũ thi công
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
KHUNG THÉP BỎ ĐÁ DẠNG BẬC NƯỚC GIA CỐ
MÁI ĐẬP ĐÁ ĐỔ ĐẮP DỞ KHI XẢ LŨ THI CÔNG
Nguyễn Vũ Việt
Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam
Tóm tắt: Trong xây dựng các công trình thủy lợi, thủy điện lớn thời gian dẫn dòng thi công kéo
dài vài ba năm; do đó khi xả lưu lượng dẫn dòng thi công vào mùa lũ qua cống hay tuy nen … sẽ
rất tốn kém. Vì vậy, một số nước đã nghiên cứu và áp dụng biện pháp xả lũ thi công qua đập xây
dở dạng bậc nước. Bài viết nêu một số ý kiến về khung thép bỏ đá dạng bậc nước gia cố mái đập
đá đổ đắp dở khi xả lũ thi công.
Từ khóa: Đập đá đổ đắp dở, khung thép bỏ đá, đập dạng bậc nước.
Summary: In the construction of irrigation and large hydroelectricity works, the construction
diversion time lasts several years; In flooding season, the discharging flow through sewers or
tunnels ... will be very expensive. Therefore, some countries have studied and applied measures
to discharge flood construction through dams in form of water level. The paper presents some
ideas about the steel stone frame in the form of reinforcing the dam slope roof when filling up
the flood for construction.
Key word: discharge flood construction dams, steel stone frame, dam slope roof
1. ĐẶT VẤN ĐỀ*
1.1. Chế độ thủy lực trên bậc nước
Trước đây trên các đoạn sông đi qua chỗ địa Chế độ thủy lực từ đỉnh đập đá đổ đắp dở chảy
hình thay đổi đột ngột từ cao xuống thấp phải qua các bậc xuống chân đập có thể được coi là
làm công trình chuyển tiếp. Nhiệm vụ của sự hình thành của nhiều bậc nước liên tiếp có
công trình là tiêu năng; tránh xói lở hạ lưu. dòng chảy rơi tự do như hình 1.
Trong trường hợp này thường làm công trình
chuyển tiếp dạng bậc nước. Với những công
trình vĩnh cửu như đập Bái Thượng, đã dùng
vật liệu bằng bê tông đầm lăn xây dựng dạng
bậc nước, độ cao của các bậc nước có thể chọn
h từ 0.40m1.0m.
Nuíc nh¶y
Dßng ªm
Dßng xiÕt
pg
h
h®
k
hc
hpg
hc
L
Gần đây, khi xả lũ thi công qua đập đá đổ đắp
dở, vì là công trình tạm nên một số công trình
đã áp dụng rọ thép bỏ đá theo dạng bậc nước
tiêu năng, giảm thiểu xói lở.
Hình 1: Chế độ thủy lực trên bậc nước
Trường hợp bậc nước bằng các rọ thép bỏ đá
có phần bậc nhô đủ rộng thì dòng chảy từ mỗi
bậc phun xuống bậc kế tiếp tạo thành dạng
mũi phun có góc hắt = 0, sau dòng phun có
nước nhảy. Khi đó mái hạ lưu đập đá đổ có thể
coi là một hệ thống các bậc nước hoàn chỉnh
liên tiếp nhau. Nếu bậc không đủ rộng để có
thể gói trọn cả dòng rơi và nước nhảy thì dòng
chảy sẽ đổ từ bậc nọ xuống bậc kia thành các
Mức độ và hiệu quả tiêu năng trên từng bậc
nước phụ thuộc vào hình thức kết cấu. Do đó
cần chọn kết cấu như thế nào cho hợp lý.
Ngày nhận bài: 06/4/2019
Ngày thông qua phản biện: 11/5/2019
Ngày duyệt đăng: 12/6/2019
1
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
cung cong liên tiếp, nếu bậc ngắn thì dòng cho thấy luôn nhỏ hơn độ sâu phân giới hpg, có
chảy vượt qua cả mũi bậc và đổ xuống bậc kế thể xác định theo công thức thực nghiệm của
tiếp. Từ tính chất thủy lực này khi thiết kế bậc Mooer và Rand.
có chiều cao đã định [h=a(m)] thì chiều dài
mỗi rọ thép phải có kích thước nhất định:
h1 = 0.715hpg
(3)
g
2
1
3
Zo
Zo
Lrọ = L1 + L2 + L3
(1)
Z
1
Trong đó:
Z
3
Lrọ - Chiều dài cần thiết của rọ thép (m)
L1 - Chiều dài gối vào bên trong thân đập (m)
X
L2 - Chiều dài tạo ra bậc nước, hứng được
dòng rơi từ bậc phía trên đổ xuống (m)
Hình 2: Các thông số bậc nước
L3 - Chiều dài để dòng chảy sinh nước nhảy
trên bậc nước (m)
Năng lượng của dòng chảy được tiêu hao qua
dòng phun rơi một phần khuếch tán trong
không khí, một phần tiêu hao do dòng phun va
đập với mặt rọ đá và một phần tiêu hao do nước
nhảy ở trên bậc (trường hợp bậc rọ đá đủ dài).
Qua nghiên cứu thí nghiệm mô hình để bậc
nước có kết cấu ổn định thì chiều dài L1L2;
thường là lớn hơn L2 để đảm bảo trọng tâm
của rọ nằm thiên về phía thân đập (đây là
trường hợp bậc không hình thành nước nhảy
trên bậc).
Trường hợp chiều cao chênh lệch giữa đỉnh
đập đá đổ với đáy lòng sông hạ lưu lớn, nếu
mỗi bậc phải làm đủ chiều dài L= (L1 + L2
+L3) thì khối lượng làm rọ thép bỏ đá sẽ tăng
lên nhiều. Vì vậy sẽ làm rọ đá có chiều dài
L=(L1 + L2) để giảm bớt chiều dài xây dựng
tạm thời khi xả lũ thi công; song để giảm bớt
chiều dài xây dựng tạm thời khi xả lũ thi công,
để đảm bảo an toàn cho công trình cần phải
chấp nhận việc tăng cường công tác gia cố
bằng tăng đường kính thép hàn lưới của rọ, và
tăng thép néo.
Muốn xác định được chiều dài L1 và L2 cần
phải tính được khoảng cách phóng xa của dòng
chảy từ đỉnh đập đá đổ xuống bậc thứ nhất. Ta
gọi X là khoảng cách phóng xa thì X được xác
định theo công thức:
X 2
Zg fg Zg f3
(2)
Trong đó:
fg- Cao độ đỉnh bậc thứ nhất
Zg- Cao độ trung bình mực nước ở cuối bậc
1.2. Tính kết cấu cho rọ đá
Z
Z 1
2
0
thứ nhất
Ở trên đã trình bày phương pháp tính thủy lực
cho mái đập đá đổ được thiết kế theo dạng bậc
thang. Để đáp ứng được tình hình thủy lực và
chịu được vận tốc dòng chảy khi xả lũ thi công
thì không thể dùng rọ thép thông thường mà
thiết kế loại rọ thép bỏ đá phi tiêu chuẩn.
Z g
f3 - Cao độ đỉnh bậc thứ hai
Các ký hiệu trong công thức (2) thể hiện trên
hình 2.
Khi có thí nghiệm ta sử dụng trị số đo đường
mặt nước để xác định giá trị Z0, Z1 để suy ra
Zg. Khi chưa có số liệu thí nghiệm thì tính Z0
và Z1 như mực nước trên đập tràn đỉnh rộng
chảy tự do. Độ sâu dòng chảy ở mặt cắt 1-1 tại
mũi hất (mép cuối bậc) là h1 qua thực nghiệm
Dưới đây giới thiệu cách tính toán rọ thép bỏ đá.
a. Nguyên tắc bố trí rọ đá và các chi tiết:
Với quan điểm độ bền và ổn định, rọ đá và
công trình phải thoả mãn các yêu cầu:
2
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
+ Phân bố lưới thép trong công trình là đồng đều;
c. Tính kết cấu rọ thép:
+ Công trình không bị biến dạng do lực cắt Rọ phải đảm bảo không bị cuốn trôi, tức là ổn
gây ra.
định dưới tác dụng của dòng chảy. Chiều dày
rọ được xác định như sau:
Muốn đạt được yêu cầu thứ hai thì nên bố trí
nhiều thép thẳng đứng và song song với - Ứng suất cắt trên mặt rọ là đ=whi ở mái bờ
hướng tác dụng của lực cắt.
hai bên thì m=0.75 đ ta có:
V2
R1/ 3
b. Rọ thép bỏ đá
(T/m2) (4)
m 0.75 w hi 0.75w n2
+ Hình dạng tương tự như rọ đá, nhưng kết cấu
chắc chắn hơn, các tấm lưới không dùng lưới
thép đan bện mà dùng thép có đường kính từ
6mm trở lên hàn liên kết thành các tấm lưới theo
kích thước thiết kế, ô lưới dạng hình vuông: aa
=10cm 10cm hoặc a a = 15cm 15cm.
Trong đó:
w - Dung trọng của nước (T/m3)
h- Chiều sâu trung bình dòng chảy (m)
i- Độ dốc đường mặt nước
Thép làm khung của rọ có đường kính lớn,
dùng thép 2026mm; trong mỗi rọ các vách
ngăn cũng làm khung để tăng độ bền ổn định
cho thảm rọ đá.
n- Hệ số nhám của rọ
V - Vận tốc trung bình của dòng chảy (m/s)
R- Bán kính thủy lực (m)
Khi chưa có số liệu thí nghiệm mô hình thì vận
tốc V được tính theo công thức Manning:
Để chống sự phá hoại của dòng chảy, trên tấm
nắp rọ còn dùng thép 2226 hàn nối với các
thanh thép khung của rọ; khoảng cách chia ô
để hàn là 1.0m 1.0 hoặc 1.5m 1.5m. Loại
rọ đá này được dùng khi bảo vệ mái các đập đá
đổ xây dở cho tràn nước để xả lũ thi công.
Nhằm giữ ổn định cuốn trôi rọ đá khi gradien
dòng chảy lớn, thì dưới đáy rọ còn dùng thép
néo, đường kính của thép néo là 2226.
V=1/nR2/3 i1/2
(5)
Trường hợp dòng chảy trượt trên các bậc thang
thì tạm lấy i=i của mái đập hạ lưu (Z/L, Z là
chênh lệch độ cao tính từ đỉnh đập đá đổ đến
đáy sông hạ lưu, L là chiều dài các bậc từ đỉnh
đập đá đổ đến chân bậc cuối cùng). Còn bán
kính thủy lực R khi bề rộng đập tràn đá đổ
tương đối lớn thì lấy Rh.
Mật độ thép néo phụ thuộc vào gradien dòng
chảy. Một số công trình bố trí thép néo theo
dạng hoa mai, với cự ly 1m 1m hoặc 2m
2m hoặc 3m 3m; cố định thép néo vào các
cục bê tông: 0.5m 0.5m 0.5m chôn sâu vào
thân mái đập; chiều dài thép néo tối tiểu là 3m,
lớn có thể đến 78m thông qua tính toán lực
kéo ở đáy của rọ.
+ Lực cắt giới hạn tại mặt dưới của rọ tính
theo công thức:
cđ= C(đ - w) t (T/m2)
(6)
Trong đó:
t- Chiều dày rọ (m)
đ - Trọng lượng đơn vị của đá (T/m3)
N¾p ®Ëy
ThÐp khung
C - Hệ số thực nghiệm được lấy như sau
ThÐp
C=0.10 đối với rọ bỏ đá, C=0.047 với đá rời
V¸ch ng¨n
+ Lực cắt giới hạn của rọ đá ở hai mái bờ, theo [1]:
1m
3m
2
1m
(T/m2)
(7)
Sin
cm=cđ
1
2
Sin
Hình 3: Mô tả cấu tạo rọ thép
3
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Trong đó:
chiều dày 0.50m trở lên.
- Góc nghiêng của mái dốc bờ so với mặt Trên cơ sở tài liệu tham khảo [9] tính toán
phẳng nằm ngang (độ)
thực tế cho công trình xả lũ thi công lớn
(Q=2000m3/s; 4500m3/s) nêu ở dưới đây.
- Góc nghỉ tự nhiên của đá, đối với rọ đá
thường lấy = 41
2. KÕT QU¶ NGHI£N CøU
Điều kiện ổn định của thảm rọ đá trên mái hai
bờ là:
2.1. Xác định các thông số thủy lực
Để kiểm tra sự làm việc của rọ đá trên mái,
tính toán kiểm tra với 2 cấp lưu lượng Q =
2000m3/s và 4500m3/s. Ứng với mỗi cấp lưu
lượng xác định được đường mặt nước, vận
tốc... tại các mặt cắt điển hình: đầu, giữa,
cuối và chân đập; chú ý vùng chân đập (mực
nước hạ lưu dao động). Sơ đồ tính toán và
giá trị đầu vào dùng trong tính toán được thể
hiện ở hình 4.
mcm
(8)
Cân bằng giá trị của m và cm sẽ tìm được
chiều dày t của rọ đá.
Dựa theo cách tính như trên thì chiều dày rọ
đá thường không lớn, nên theo kinh nghiệm
thực tế người ta chọn chiều dày rọ đá theo
vận tốc tới hạn của dòng chảy (Vth). Khi mà
vận tốc lớn hơn 5m/s cần dùng rọ đá có
V
A (m/s),
C (m)
V' B (m/s)
=
=
=
=
H
P'
D (mH2O)
(3)
(4)
(1)
Z
(2)
(5)
Hình 4: Sơ đồ tính toán
Qua tính toán xác định được các thông số Độ sâu dòng chảy: H=2,7 m; áp suất mạch
thủy lực chính (vận tốc, mạch động vân tốc, động P’=0,40 mH2O (mét cột nước)
độ sâu dòng chảy và áp suất mạch động)
cho 2 cấp lưu lượng trên, ở vùng chân đập,
như sau:
2.2. Lý thuyết tính toán
Áp dụng phần mềm ANSYS tính toán kết cấu.
Phần mềm ANSYS có khả năng phân tích
2.1.1. Ứng với cấp q=9,50 m3/s.m (Q=2000 m3/s)
nhiệt ổn định và nhiệt không ổn định trong hệ
Vận tốc dòng chảy V=6,00 m/s ; mạch động
kết cấu. Do trường nhiệt và trường thấm có
vận tốc V’=0,15 m/s
tính chất tương đồng vì vậy có thể sử dụng
Độ sâu dòng chảy : H=2,40 m ; áp suất mạch công năng phân tích nhiệt ANSYS để tính toán
động P’=0,30 mH2O (mét cột nước)
kiểm tra thấm qua khối đá đổ đắp dở.
2.1.2. Ứng với cấp q=21,50 m3/s.m (Q=4500 m3/s)
Để mô hình trường nhiệt độ và mô hình trường
thấm tương đồng, cần thỏa mãn các điều kiện
dưới đây:
Vận tốc dòng chảy V=10,00 m/s ; mạch động
vận tốc V’=0,30 m/s
4
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
2.2.1.Tương tự hình học.
Khung rọ thép sử dụng phần tử LINK1.
Đây là phần tử thanh 2 chiều chịu kéo nén
dọc trục.
Biên ngoài của mô hình trường nhiệt độ và
biên ngoài của phạm vi nghiên cứu thấm tương
đồng hình học. Khi phạm vi thấm là lớp đá Thanh thép neo sử dụng phần tử BEAM3-
đồng đều, mô hình cũng cần đồng đều; khi hình 7. Đây là phần tử thanh 2 chiều chịu kéo
phạm vi thấm là lớp đá không đồng đều, yêu nén dọc trục và chịu uốn. Đặc trưng hình học
cầu trong mô hình nên có đường phân chia dẫn của phần tử là kích thước mặt cắt ngang của
nhiệt không giống nhau bảo đảm tương đồng phần tử.
đường phân chia lớp đá không giống nhau.
2.2.2. Điều kiện biên tương đương.
Tức là biên đoạn nhiệt của mô hình mô phỏng
nhiệt độ và biên ngăn nước phạm vi thấm là
tương đương. Biên dẫn nhiệt và biên thấm
nước là tương đương, nhiệt độ trên biên dẫn
nhiệt và cột nước trên biên thấm nước là
tương đương.
Hình 7: Phần tử BEAM3
2.2.3. Mô hình tính toán
Đầu tiên tiến hành phân tích trường thấm sau
Tính toán kiểm tra kết cấu khung thép bỏ đá
đó tiến hành phân tích chịu lực của kết cấu.
bằng phần mềm ANSYS. Mô hình phần tử hữu
Biên đáy đập và biên thượng lưu đập là
hạn mô phỏng kết cấu khối đá đổ bảo vệ mái
biên không thấm. Biên mặt đập là biên
hạ lưu bằng khung thép bỏ đá ở hình 5
thấm nước ứng với cột nước tính toán
dòng mặt trên đỉnh và mái hạ lưu là biên
thoát nước.
Gán cột nước tổng ở biên mặt đập và biên hạ
lưu đập, sẽ phát sinh dòng thấm trong khối đá
đổ về hạ lưu và phổ cột nước áp lực trong thân
đập (xem hình 8).
Hình 5: Mô hình phần tử hữu hạn
Khối đá đổ và đá trong rọ sử dụng phần tử
PLANE55 (phần tử tính toán nhiệt) và
PLANE42 (phần tử tính toán kết cấu)- hình 6
Hình 8: Dòng thấm qua đập đá đổ đắp dở
2.3. Kết quả tính toán kết cấu
2.3.1 Tính toán lực kéo
Ứng với mỗi cấp lưu lượng khác nhau xác
Hình 6: Phần tử PLANE42
5
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
định được phổ chuyển vị của kết cấu, áp lực 2.3.1.1.Ứng với cấp lưu lượng q=9,50 m3/s.m
tác dụng lên rọ đá mái hạ lưu do dòng thấm (Q = 2000m3/s)
gây ra và lực kéo trong thanh neo. Dưới đây
Lực dọc lớn nhất trong thanh neo Nk = 1,719T
nêu kết quả ứng với hai cấp lưu lượng
+ Kiểm tra khả năng chịu kéo của thanh neo
Q=2000 m3/s và Q=4500m3/s.
ứng với đường kính thanh neo 25:
1,719103
m
k
1
σk
87,5
daN/cm2
Rk
2100 1750
daN/cm2
3,1416 2,52
1,2
k=87,5(daN/cm2) < [Rk] =1750 (daN/cm2)
Thanh neo 25 đủ khả năng chịu kéo.
+ Kiểm tra khả năng chịu kéo của thanh neo ứng với đường kính thanh neo 18:
1,719103
m
k
1
σk
169
daN/cm2
Rk
2100 1750
daN/cm2
3,14161,82
1,2
k=169(daN/cm2) < [Rk] =1750 (daN/cm2)
Trong đó: - 2100 (daN/cm2) là ứng suất kéo cho phép của thép neo
- 1,2 là hệ số hiệu chỉnh
Thanh neo 18 đủ khả năng chịu kéo.
và Cửa Đạt, … Theo kinh nghiệm thường bố
trí thanh neo ≥25mm, tính toán chỉ dùng
18mm là đảm bảo an toàn.
Do các rọ thép được đặt chồng lên nhau có ma
sát do trọng lượng bản thân lớn, các thanh neo
chỉ làm nhiệm vụ tăng khả năng ổn định tổng Từ kết quả tính toán đối với 2 đường kính
thể của mái nên lực kéo lớn nhất trong thanh thanh neo 18 và 25 ở trên cho thấy: thanh
neo tương đối nhỏ, các thanh neo đảm bảo khả neo đủ khả năng chịu lực, tuy nhiên để đảm
năng chịu lực không bị kéo đứt. Tuy lực kéo bảo điều kiện về kinh tế và kỹ thuật kiến nghị
nhỏ nhưng theo kinh nghiệm ở thế giới và chọn đường kính thanh neo 18 là đảm bảo
trong nước đều bố trí thanh neo; vì khi xả lũ an toàn.
đột ngột dòng chảy tác động theo 2 phương là
dòng thấm trong thân đập ra và dòng chảy mặt
ở trên đỉnh dội xuống mái đập, … dễ gây mất
ổn định kết cấu gia cố bảo vệ mái đập. Do đó
2.3.1.2. Ứng với cấp lưu lượng q = 21,50
m3/s.m (Q=4500m3/s)
Lực dọc lớn nhất trong thanh neo Nk = 2,193T
các công trình thí nghiệm mô hình và thực tế + Kiểm tra khả năng chịu kéo của thanh neo
thi công đều bố trí thép neo như Tuyên Quang ứng với đường kính thanh neo 25:
2,193103
m
1
k
111,7 daN/cm2 Rk
2100 1750 daN/cm2
3,14162,52
k
1,2
k=111,7(daN/cm2) < [Rk] =1750 (daN/cm2)
Thanh neo 25 đủ khả năng chịu kéo.
+ Kiểm tra khả năng chịu kéo của thanh neo ứng với đường kính thanh neo 18:
6
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
2,193103
m
1
k
215 daN/cm2 Rk
2100 1750 daN/cm2
3,14161,82
k
1,2
k=215(daN/cm2) < [Rk] =1750 (daN/cm2)
Trong đó: - 2100 (daN/cm2) là ứng suất kéo cho phép của thép neo
- 1,2 là hệ số hiệu chỉnh
Thanh neo 18 đủ khả năng chịu lực kéo và
Thanh neo 18 đủ khả năng chịu kéo.
lực cắt.
Do các rọ thép được đặt chồng lên nhau có
ma sát do trọng lượng bản thân lớn, các
thanh neo chỉ làm nhiệm vụ tăng khả năng
ổn định tổng thể của mái nên lực kéo lớn
nhất trong thanh neo tương đối nhỏ, các
thanh neo đảm bảo khả năng chịu lực không
bị kéo đứt. Tương tự như cấp lưu lượng
Q = 2000m3/s, đối với cấp lưu lượng
Q = 4500m3/s, để đảm bảo điều kiện về kinh
tế và kỹ thuật kiến nghị lựa chọn đường kính
thanh neo 18 là đảm bảo an toàn.
2.3.2. Kiểm tra ổn định:
Với cấp lưu lượng q=9,50 m3/s.m (2000 m3/s)
và q=21,50 m3/s.m (4500 m3/s)
2.3.2.1. Số liệu tính toán
Tính toán trong trường hợp chiều cao khối đá
khi tràn nước là 16.0m. Mặt thượng lưu khối
đá đổ được bảo vệ bằng lớp bê tông không
thấm với hệ số mái 1:1,4. Mặt hạ lưu khối đá
đổ được bảo vệ bằng khung thép bỏ đá dạng
bậc nước đặt trên mái với hệ số mái 1:1,5.
Chiều dài mặt đập tại cao trình tràn nước L =
239m. Chỉ tiêu cơ lý của các loại vật liệu dùng
trong tính toán như sau:
Lực cắt trong thanh neo rất nhỏ xấp xỉ bằng 0.
Hay nói cách khác thanh neo rọ thép chủ yếu
chịu kéo.
Bảng 1: Chỉ tiêu cơ lý của vật liệu dùng trong tính toán
TT
1
2
3
4
Vật liệu
Bê tông cốt thép
Khối đá đổ
Rọ đá
bh (T/m3)
2,50
E (kN/m2)
2,4107
2,6106
2,1106
2,1108
0,20
0,25
0,25
0,30
2,10
2,00
7,85
Thép neo
Hệ số bảo đảm [Kođ]- được xét theo quy mô, mái dốc nhân tạo bằng đá đắp có thể lấy theo
nhiệm vụ của công trình, đối với công trình có bảng sau:
Hệ số ổn định [Kođ]
Đặc biệt
1,25
Cấp I
1,20
Cấp II, III, IV
1,15
Với cấp lưu lượng q=9,50 m3/s.m (Q=2000 m3/s)
K=1,494 > [K]=1,20
Với cấp lưu lượng q=21,50 m3/s.m (Q=4500 m3/s)
2.3.2.2. Kết quả tính ổn định
Kiểm tra ổn định mái hạ lưu đập đá đổ đắp dở
bằng phần mềm Geo-Slope
K=1,361 > [K]=1,20
Kết quả tính cho thấy:
7
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Như vậy mái ổn định không bị trượt.
thân đập bằng các thép neo 18 dài 12,50m(cả
uốn), các thanh neo đặt cách nhau tối đa 2,50
m. Kết cấu như trên đảm bảo ổn định, an toàn
cho công trình khi xả lũ thi công qua đoạn đập
đá đổ đắp dở.
3. KẾT LUẬN
Qua tính toán kiểm tra kết cấu, ổn định gia cố
mái hạ lưu đập đá đổ bằng khung thép bỏ đá
có thể rút ra một số nhận xét sau:
- Các kết cấu trên phù hợp với các công
trình: Chiều cao đập đá đổ đắp dở H16m, lưu
lượng đơn vị lũ thi công q21,50 m3/s.m.
- Khung thép bỏ đá có cấu tạo đặc biệt
(không phải rọ đá chống bão lụt): Khung được
gia công chế tạo bằng thép có đường kính
d≥18mm, gia cường thêm thép có đường kính
d≥18mm, mắt lưới xung quanh bằng thép 6
hàn thành ô vuông có kích thước 20×20cm
(riêng mặt trước ô vuông có kích thước
10×10cm). Đá bỏ trong rọ có đường kính
d≥25cm. Các khung thép bỏ đá được neo vào
- Để hoàn thiện cần nghiên cứu kết cấu gia
cố bằng tấm BTCT để so sánh kinh tế-kỹ thuật
với khung thép bỏ đá.
Những nội dung nghiên cứu trên chúng tôi sẽ
trình bày vào dịp khác.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] QCVN 04-05-2012, Công trình thủy lợi- Các quy định chủ yếu về thiết kế.
[2] TCVN 9147-2012, Công trình thủy lợi - Quy trình tính toán thủy lực đập tràn
[3] TCVN 9610-2012, Công trình thủy lợi - Yêu cầu thiết kế dẫn dòng trong xây dựng.
[4] X.V.ZBAS, thủy lực chặn lòng sông, Võ Phán, Trương Nhật Thanh dịch, NXB KHKT,
năm 1974.
[5] Viện Năng Lượng (2002), Báo cáo kết quả thí nghiệm mô hình công trình thủyđiện Tuyên Quang.
[6] Viện Khoa học Thuỷ lợi (2006), Báo cáo kết quả nghiên cứu thí nghiệm mô hình thủy lực
xả lũ thi công qua đập đá đổ đắp dở, công trình Cửa Đạt, Thanh Hóa.
[7] Trần Quốc Thưởng, (2005): Thí nghiệm mô hình thủy lực - NXB xây dựng, Hà Nội.
[8] Trần Quốc Thưởng (2008): Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước mã số 6-201J
[9] Nguyễn Vũ Việt (2017): Xả lũ thi công qua tràn tạm – NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
8
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
8 trang
13320
Free
Bạn đang xem tài liệu "Khung thép bỏ đá dạng bậc nước gia cố mái đập đá đổ đắp dở khi xả lũ thi công", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- khung_thep_bo_da_dang_bac_nuoc_gia_co_mai_dap_da_do_dap_do_k.pdf
