TÍNH ỔN ĐỊNH MÁI ĐẬP NHẰM MỤC ĐÍCH GÌ

Câu 10 : Tính ổn định mái đập nhằm mục đích gì ? Trình bày tổng quát cách xác

định trị số K min min khi tính ổn định mái đập đất.

Tính ổn định mái đập nhằm mục đích gì ?

Đập đất là một loại cơng trình dâng nước trọng lực làm bằng vật liệu địa phương cĩ

khối lượng lớn , cho nên khơng cĩ khả năng mất ổn định về lật và trượt theo mặt nền

như các loại cơng trình trọng lực bằng bê tơng khác .

Đối với đập đất vấn đề mất ổn định thường chỉ xảy ra dưới dạng trượt mái dốc thượng

và hạ lưu khi việc lựa chọn mặt cắt đập chưa thật hợp lí .

Tính chất cơ lý của vật liệu làm thân đập là những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến tính

ổn định của mái dốc đập .Tuy nhiên đĩ khơng phải là nguyên nhân duy nhất mà độ ổn

định của đập cịn phụ thuộc vào các ngoại lực tác dụng khác như áp lực thuỷ tĩnh ,áp

lực thấm ,lực động đất, áp lực lổ rỗng xuất hiện trong quá trình cố kết .. . .

Vì vậy mục đích của việc tính ổn định là trên cơ sở tính tốn mà xác định được một

cách hợp lý nhất ,nghĩa là lựa chọn mặt cắt đập sao cho bảo đảm ổn định trong mọi

điều kiện và đảm bảo về mặt kinh tế

Trình bày tổng quát cách xác định trị số K min min khi tính ổn định mái đập đất.

Xác định vùng cĩ tâm cung trượt nguy hiểm:

Để xác định vùng cĩ chứa tâm cung trượt nguy hiểm ta dựa vào hai phương pháp sau

đây:

a/Phương pháp Filennit:

Tâm trượt nguy hiểm nằm lân cận đường M

1

M (như hình vẽ) với M phụ thuộc vào

chiều cao H của đập, cĩ các trị số α, β phụ thuộc vào độ dốc mái hạ lưu. Tra bảng 4.1

trang 79 “GTTC tập I” Với hệ số dốc trung bình m

2

=2,75 ⇒ α = 35

^o

, β = 25

^o

.

SVTH: PHẠM VĂN BÌNH

LỚP:SG13

TRIỆU ÁNH DƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tp.HCM-2006

M

B

α

m

2

H

m

¹

β

4.5H

M1

b/Phương pháp V.V.Fanđeep :

Theo nghiên cứu của Fanđeep tâm cung trượt nguy hiểm của mái dốc nằm trong khu

vực hình thang (abcd) với các bán kính r, R.

Khu vực chứa tâm vịng cung trượt cĩ hệ số an tồn nhỏ nhất

- Các trị số r, R phụ thuộc chiều cao đập và hệ số mái đập. Tra bảng (4-2) trang 80

R

r

“Giáo trình thủy cơng tập I” ta được giá trị

=

⁰

^,

⁹⁴

^,

=

²

^,

¹⁶³

H

- Hình thang cong được giới hạn bởi hai đường thẳng, một đường thẳng đứng đi qua

trung điểm của mái dốc trung bình và một đường tạo với một đoạn dưới của mái dốc

một gĩc 85

⁰

và cũng đi qua điểm đĩ, từ trung điểm này ta xác định được hai cung trịn

theo 2 bán kính r và R.

Kết hợp hai phương pháp trên ta được phạm vi cĩ chứa tâm cung trượt nguy hiểm

nhất là lân cận đoạn AB (như hình vẽ).

Trang

31

B

M

A

α

m

₂

H

m

¹

Q1

M1

4H

Hình: Sơ đồ tính tốn ổn định mái đập.

Kết hợp hai phương pháp trên ta tìm được phạm vi cĩ khả năng chứa tâm cung trượt

nguy hiểm nhất là đoạn AB.Sau đĩ áp dụng phương pháp Giecxevanốp tìm K

min

,trên

dường MM

1

lấy các điểm O

1

,O

2

… vẽ các cung trượt đi qua điểm q

1

ở chân đập .Từ đĩ

tính các trị số ổn định K

1

,K

2

… theo cơng thức trên .Xem xét trị số K nào nhỏ nhất và

tương ứng với điểm O đĩ ,qua điểm o đĩ vẽ đường thẳng vuơng gĩc với đường MM

1

,tương tự lập các điểm trên đường thẳng đĩ và áp dụng cơng thức trên để tìm K tương

ứng .Lúc này ta cĩ được trị số K

minmin

là trị số sai lệch giữa hai cung trượt khơng lớn

lắm.

Tiếp tục vẽ các cung trượt qua các điểm O

2

,O

3

cách chân đập một đoạn và tương tự

như trên tìm được hệ số K

minmin

.Tuy nhiên cách tính tốn như trên rất lớn nên nhiều

khi người ta chỉ coi các vịng cung trượt chỉ qua điểm O

1

ở chân đập.

Đánh giá tính hợp lý của mái:

Mái đập bảo đảm an tồn về trượt nếu thỏa mãn điều kiện:

K

minmin

≥ [K]

(*)

Trong đĩ: [K] phụ thuộc vào cấp cơng trình và tổ hợp tải trọng,

Với cơng trình cấp III tổ hợp tải trọng cơ bản [K]= 1,20

tổ hợp đặc biệt [K] = 1,10

Tuy nhiên để bảo đảm điều kiện kinh tế, cần khống chế:

K

minmin

≤ 1,15 [K]

(**)

Trang

32

Mái dốc được gọi là hợp lý nếu thoả mãn đồng thời (*) và (**). Nếu 1 trong 2

điều kiện kia khơng thỏa mãn thì cần thay đổi hệ số mái dốc và kiểm tra đến khi nào

thỏa mãn 2 điều kiện mới thơi.