chương 1. Dip bêtông trong lực phát tiển từ tắt sớm và ngày cảng được sử dụng nhiều trên thé giới. Đặc biệt với sự ra đời của đập bêtông dim lăn thi hầu hết các đập có. chiều cao lớn éu áp dụng hình thức đập này.
Đập cảng lớn thi càng cần độ an toàn. cao và tiết kiệm nguyên vật liệu giảm giá thành. Tir sự phân tích những hư hỏng có thể gặp của đập bêtông trong lực ta thé {ip bêlông trọng lực thường bị hư hỏng tổng thé mà nguyên nhân chủ yêu là trong quá trình tinh toán thiết kế chưa lựa chọn được mặt cắt dap hợp lý: ‘Voi sự phát triển của khoa học kỹ thuat thì hình dang mặt đập ngày cảng. phong phú và hợp lý, độ an toàn được nâng cao.
Khi thiết mặt cắt đập thi đập vita phải đảm bảo điều kiện ổn định, ứng suất vừa phải đảm bảo điều kiện kinh tế Day luôn là bai toán khó nhưng điều kiện an toàn đập luôn được đặt lên hằng đầu. Do dé trong quả trình tỉnh toán lựa chọn mặt cắt dip không chỉ áp dụng tiêu chuỗn Việt Nam mà cần áp dụng tiêu chuẩn của các nước tiên tiến và trong phạm vi luận văn này chỉ xét đến tiêu chuẩn Mỹ. Hiện nay có nhiều phần mềm có khả năng tinh én định và ứng suất đập. Phần mim CADAM được lựa chon làm công cụ nghiên cứu cho luận vin này 19 “Chương 2.
CO SỞ LÝ LUẬN THIET KE MAT CAT BAP.1, Mặt cắt ánh t 2. Yêu cầu của mặt cắt kinh tễ Mặt cắt kinh tế phải đảm bảo những, điều kiện sau đây + Điều kiện ôn định : đảm bảo hệ số an toàn ổn định trượt trên mặt cất nguy hiểm nhất không nhỏ hơn tị số — + cho phép + Điềukiện ứng suai khống chế “ không để ứng suất kéo ở mép thượng. lưu hoặc xuất hiện ứng suất kéo nhưng. nhỏ hơn cho phép; ứng suất chính nén.
mép hạ lưu không vượt quá tị số cho phép. + Điều kiện kinh tế : dim bao inh 2-1> Hình dang mặt edt kính té khối lượng công trình là nhỏ nhất 2. Cách xác định mặt cất kink tế: + Giả thiết các số & như = 058 = 1s B= 02:6 =03 + Với mỗi & giả thiết nhiều tj số n, dựa vào yêu cầu én định chồng trượt K > [Ke] xác định được m ứng với mỗi n. Vẽ quan hệ m = f¡(n) ứng với mỗi š.
+ Ứng với mỗi cap ma của bước 2 tinh ứng suất chính biên thượng lưu và lập quan hg c= fa) tính điện ich mặt cất đập và hit lập quan bệ A = Em) + Dựa vào các quan hệ m= fi(n), ø'¡= y(n), A hín) chọn được cặp mn vừa thoả mãn điều kiện ôn định, điều kiện ứng suất lại kinh tế nhất (ứng với mỗi È). + Lap lại các bước trên cho các giá trị š khác nhau ta tìm được các tỏ hợp. nm thoà mãn điều kiện dn định và ứng suất. Chọn tổ hợp cho giá tỉ Anu được mặt cắt kinh tế.
20 É + ey eB ew Hình 2- 2: Cách xác định mặt cắt kinh té 2.2, Yêu cầu ôn định đối với đập bêtông trọng lực. Đuối tác động của tổ hop tải trong, đập bêtông trọng lực phải thỏa mãn các, diều kiện an toàn chống trược chống lt vi an toàn về cường độ nền. ‘Cac tính toán dé kiểm tra an toàn về trượt được thực hiện đối với các mặt tiếp. xúc giữa đập và nén hoặc đối với mặt phẳng dưới đáy đập, An toàn vé trượt được phân tích ở mặt tiếp xúc giữa đập và nén hoặc mặt phing gây có thể hình thành trong nén mồng Ủng suất phát sinh ở đập và nén không vượt quá ứng suất giới hạn thiết kế của vật liệu làm đập hoặc đá nên.
Đập bêtông đồ lăn ngoài các tính toán như nêu trên côn phải kiểm tra các điều kiện ổn định ở mặt iếp xúc giữa các tằng có thé hình thành khe lạnh trong thi công, Trong tính toán đập b‡tông trọng lục nhiều phương pháp phân tích ổn định và phương pháp phân tích ứng sỉ phương pháp được đưa vio tiêu chun thiết kế dip bét6ng trong lực của mỗi nước khác nhau. 21 Giới thiệu tiêu chuẩn Việt Nam (14TCN 56 - 88) [1] : 2. Tai trọng và tỗ hop tai trọng. Tải trọng tác dung 1.
Tải trọng và tác động thường xuyên. - Trọng lượng bản thân công trình và thiết bị đặt trên đập. - Lực tác động của nước bao gầm: áp lực thủy tĩnh và áp lực thắm ứng với thượng lưu là mực nước dâng bình thường (MNDBT), hạ lưu là mực nước tương, ứng. ~ Ap lực đất của khối dat ở thượng, hạ lưu đập.
Tải trong và tác động tạm thời Ấp lực bin cát hing dong trước đập + Tác động của nhiệt với năm có biên dao động trung bình của nhiệt độ trung Đình tháng 3. Tải trọng và tác động tạm thời ngắn hạn. + Lue tác động của nước khi mực nước thượng lưu ứng với mực nước lũ thết kế (MNLTK), hạ lưu ứng với lưu lượng xa thiết kể, thiết bị chống thắm và tiêu thoát nước lim việc binh thường ~ Ap lực sóng do gió có vận tốc. bình quân nhiều năm tính với MNLTK = Các tải trọng do thiết bị nâng, bốc đỡ, vận chuyển thiết bị khác.
~ Các ải trong do neo buộc tu huyển, va đập của vật ồi 4. Các tải trọng và tác động đặc biệt. - Lực tác động của nước khi mực nước thượng lưu là mực nước lũ kiểm tra (MNLKT) và mực nước hạ lưu tương ứng, Ì ất bị chống thắm, tiêu nước lâm việc bình thường ~ Ap lực thắm khi thiết bị chẳng thắm, thiết bị tiêu nước im việc không bình thường - Tác động của nhiệt được xác định với năm có biên độ dao động lớn nhất của t độ trung bình tháng 22 «Ap lực sông cỏ vận tốc giỏ lớn nhất nhiều năm cổ tin suất >2, mực nước hồ ở MNDBT 2. Cúc tổ hop tải rong Theo tiêu chun Việt Nam tính toán ổn định theo hai tổ hợp ải trọng à tổ hop tải trong co bản vàtổ hợp đặc biệt Tả hợp tải trong cơ bản gồm các tải trọng và ác tác động thường xuyên, tam thời dai hạn, tạm thời ngắn han ma đập có thé cùng tiếp nhận cùng một lúc.
“Tổ hợp ti trong đặc biệt bao gồm các tải trọng và tic động đã xét rong tổ hợp sơ bản nhưng một trong hai ải trong đó được thay thé bằng ti trọng hoặc tác động đặc biệt Trường hop tải trọng cơ ban có xét thêm ti trọng động đất hoặc chin động do vụ nỗ cũng xét vào loại ổ hợp đặc biệt. Các tổ hợp ti trong tương ứng với các tinh toán như sau TẾ hợp cơ bản : tưởng hop ~ Khi vận hành mực nước trong hé là mực nước dâng bình thường (MNDBT). + Các thết bị chống thắm và thoát nước hoạt động bình thường ~ Mực nước hạ lưu ứng với lưu lượng Quin. + Trưởng hop = Khi xả lũ v tin suất thiết ké pry, mực nước trong hồ là mực nước lũ thiết kết MNLTK), + Các thết bj chống thắm và thoát nước hoại động bình thường ~ Mực nước hạ lưu ứng với lưu lượng xả qua trần Quuazpc 'Tổ hợp đặc bi “Tổ hợp đặc bi bao gm các tải trong như tổ hợp cơ bán và thém một ti trong đặc biệt, Có các trường hợp như sau.
+ Dường hop Khi cửa van đồng, mục nước hồ là MNDBT, + Xuất hiện động dt 23 - Các thiết bị chống thim va thoát nước hoạt động bình thường tường hop - Khi hỗ xã lũ với tn suất kiểm tra Per, mục nước hb là mực nước lũ kiểm tra (MNLKT) ~ Các thiết bi chống thắm va thoát nước hoạt động bình thường. ~ Mựe nước hạ lưu ứng với lưu lượng xà qua trin Que + Trường hợp. + Khi cửa van đồng, mực nước hd là MNDBT. ~ Mực nước hạ lưu ứng với lưu lượng Quin.
- Thiết bị chốngt hoặc thoát nước làm việc không bình thưởng. Dựa vào các trường hợp tính toán trên ta có bảng tổng hợp các thành phần lực cho các trường hợp như sau : "Bảng 2.1: Các thin phan lực đối với các trường hop Tíh | G | HI | H2 [Hồ | hi | h2 | hà Upi | Up2 [Ups] Ups] Be] S |ĐĐỊL BRESKE + + xị+ zịa+ + B + + [> + 3|*|+ + + +Ìxrị+ ate + + + aye + s|]x|+ + | fete Trong đó: + HI, H2, Hồ : Ap lực thuỷ tĩnh của nước hỗ lên mặt thượng lưu công trình ứng với MNDBT, MNLKT, MNLTK. © h1, h2, hề : Ap lực nước ha lưu ứng với các trường hợp van đóng hoàn toàn. (Cag) xã lĩ thiết kế, xã lã với tận suất kiểm trụ + Upl, Up2, Up3, Up4 : Ấp lực diy ngược trong các trường hợp MNDBT, MNLTK, MNLKT, khi MNDBT và màng chống thắm và thiết bj thoát nước hỏng.
+ Be, S,L : Lin ot là áp lực bùn cát, sóng, ải trong động do xã lũ + DD : Tải trong tác động do có động đất, bao gồm :Wy ; Wae; F. Cúc điều kiện chồng trượt, lật và điều kiện bền [5] : 2. Ôn định trượt Phân tích én định chống trượt: “Công trình dim bao ổn định trượt phẳng khỉ thoả mãn điều kiện sau EPeeC.E Kr= > [Kel Cony d6:+ EP(T) : Tổng đại số các lực tác dung theo phương thẳng đứng. + ET (T) Tổng các lực theo phương ngang tính từ mặt trượt + F Gm’) : Diện tích mặt trượt, +, (im) : Chỉ tiêu cơ lý lớp đá sit đấy đập + [Ke] Hệ số an toin trượt cho phép 2.
On định chống lật Dap sẽ không bị lật khi thoả mãn điều kiện sau đây IMa y ` Ki Su >IKel (2-2) Trong đó + Mạ: (1) : Tổng mô men chống lat tinh với trục qua mép hạ lưu đập + Mu (T) : Tổng mô men gay lật tính với trục qua mép hạ lưu đập. + [Ke] : Hệ số an toàn lật xác định như ôn định trượt 3. Công thức tính hệ sé an toàn theo tiêu chuẩn: Được tinh theo TCXDVN 285 ~ 2002 [5] Theo tiêu chuẩn thiết kế của Việt Nam hiện nay tính toán hệ số an toàn ôn định (trượt, lật) và độ bin của công trình theo trang thái giới hạn thứ nhất. m R HN các Rhoậc K= IK] Trong đó: ne: hệ số tổ hợp tai trọng.
25 “Trong tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất nị = 1,00- đối với tổ hợp tải trọng cơ bản, 0,90- đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt 1, = 0,95 ~ đối với tổ hợp tai trong trong thời kỳ thi công và sửa chữa Nit: trị số tính toán của tải trọng tổng hop.