A - Những vấn đề chung trong thiết kế công trình thủy lợi 129
LWu lWợng thấm qua đáy công trình phía thWợng lWu:
Q = k
t
H
1x
arch,
y
ổử
-
ỗữ
p
ốứ
với
x 0
-ƠÊÊ
(4.12)
Vận tốc dòng thấm từ dWới đáy công trình ra hạ lWu:
v
y
= k
t
H
22
11
sx
p
+
, với
0 x
ÊÊƠ
(4.13)
4.2.2. Đáy CTT có một bản cừ trên nền thấm n-ớc có chiều dày hữu hạn (hình 4-1, b)
Lời giải theo N.N. Pavơlốpxki.
Cột nWớc ở các mặt của bản cừ
h =
22
ys
coscos
2T2T
H 1
1 F arcsin,
sy
2K
sincos
2T2T
ỡỹ
ộự
pp
ổửổử
-
ùù
ờỳ
ỗữỗữ
ùù
ốứốứ
ờỳ
l
ớý
ờỳ
pp
ổửổử
ùù
ờỳ
ỗữỗữ
ùù
ốứốứ
ờỳ
ởỷ
ợỵ
(4.14)
Với
0
ys
ÊÊ
Trong đó
s
sin
2T
p
ổử
l=
ỗữ
ốứ
Trong công thức (4.14) dấu cộng (+) đWợc tính cho mặt trWớc, còn dấu trừ (-) tính
cho mặt sau của bản cừ.
E#3$678+$)!>$</0$FQM$14@$R$
Giá trị P khi x/T
P/T
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 2 3
0,1 3,200 1,390 0,724 0,455 0,308 0,216 0,043 0,008
0,2 1,600 1,047 0,662 0,431 0,298 0,210 0,042 0,008
0,3 1,075 0,960 0,586 0,403 0,283 0,203 0,040 0,008
0,4 0,810 0,687 0,511 0,377 0,263 0,192 0,039 0,008
0,5 0,640 0,554 0,423 0,334 0,237 0,180 0,037 0,008
0,6 0,488 0,450 0,330 0,250 0,210 0,165 0,035 0,008
0,7 0,394 0,355 0,280 0,230 0,188 0,144 0,031 0,007
0,8 0,316 0,290 0,245 0,200 0,164 0,125 0,027 0,006
0,9 0,243 0,240 0,190 0,190 0,144 0,100 0,020 0,004
www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
130 sổ tay KTTL * Phần 2 - công trình thủy lợi * Tập 1
LWu lWợng thấm qua nền công trình: Q = k
t
H
K'
2K
(4.15)
Vận tốc dòng thấm từ đáy công trình ra hạ lWu: v
y
= k
t
H
T
P, (4.16)
Trong đó: P - hàm số phụ phuộc vào s/T và x/T (xem bảng 4-1).
4.2.3. Công trình có bản đáy phẳng không có bản cừ trên nền thấm n-ớc chiều dày
vô hạn (hình 4-2, a)
Lời giải theo N.N. Pavơlốpxki.
.5#1$67S+$*9$:;$<=#1$<&>#$<1?@$ABC!$DE#$:>J$T1U#3$</"#$#I#$<1?@$#BCF$
F1!IP$A4J$HK$1'#$LMN$H4$1OP$1'#$LDN$
Cột nWớc và vận tốc thấm theo mặt bản đáy:
h = H
1x
arccos
p
; (4.17)
v
x
= k
t
H
22
11
x
p
-
với -
Ê
x
Ê
+
(4.18)
LWu lWợng thấm qua đáy thWợng lWu CTT:
Q = k
t
H
1x
arccos
ổử
-
ỗữ
p
ốứ
với -
Ơ
Ê
x
Ê
-
(4.19)
Vận tốc dòng thấm từ đáy công trình ra hạ lWu:
v
y
= k
t
H
22
11
x
p
-
với
Ê
x
Ê
Ơ
(4.20)
Đối với sơ đồ thấm hình 4-2a, các yếu tố cột nWớc, lWu lWợng và vận tốc thấm
có thể đWợc xác định theo các đại lWợng tWơng đối ghi ở bảng 4-2 và bảng 4-3 do
E.A. Damarin tìm ra.
www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
A - Những vấn đề chung trong thiết kế công trình thủy lợi 131
E#3$67S+$VW<$#BCF$H4$HX#$<YF$<1?@$ZP!$:[!$A2F$<1\&$:>J$DE#$@]#3$T1U#3$$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$FQM$V,,$^1!$#I#$F]$F1!IP$A4J$<1?@$#BCF$HK$1'#$
x/l
h/H v
x
/(k
t
H)
x/l
h/H v
x
/(k
t
H)
-1,00 1,00
Ơ
+0,20 0,44 0,33
-0,98 0,94 1,60 +0,40 0,37 0,35
-0,95 0,90 1,02 +0,60 0,29 0,40
-0,90 0,86 0,73 +0,80 0,21 0,53
-0,80 0,80 0,53 +0,90 0,14 0,73
-0,60 0,71 0,40 +0,95 0,10 1,02
-0,40 0,63 0,35 +0,98 0,06 1,60
-0,20 0,56 0,33 +1,00 0,00
Ơ
0,00 0,50 0,32
E#3$67_+$`BP$aBb#3$H4$HX#$<YF$<1?@$ZP!$:[!$A2F$<1\&$:>J$<1Bb#3$H4$1'$aBP$$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$FQM$DE#$@]#3$T1U#3$</"#$#I#$<1?@$#BCF$A4J$HK$1'#$
!"
#"$%
&
'( )
*
"$%
&
'(
!"
#"$%
&
'( )
*
"$%
&
'(
+,
-,
Ơ +,./
-,01 -,23
+,-1
-,+- -,44
+,4-
-,3- -,2-
+,++
-,+1 -,.1
2,+5
-,31 -,+/
+,2-
-,2- -,35
2,1+
-,1- -,+3
+,02
-,21 -,0/
2,4-
-,11 -,+2
+,35
-,0- -,24
1,
-,/0 -,-/
4.2.4. Bản móng phẳng trên nền thấm n-ớc chiều dày hữu hạn (hình 4-2, b)
Lời giải theo N.N.Pavơlốpxki.
Cột nWớc theo mặt đáy của bản móng:
x
th
H 1
2T
h1Farcsin,
2K
th
2T
ỡỹ
ộự
p
ổử
ùù
ỗữ
ờỳ
ùù
ốứ
ờỳ
=-l
ớý
p
ổử
ờỳ
ùù
ỗữ
ờỳ
ùù
ốứ
ởỷ
ợỵ
với -
Ê
x
Ê
+
(4.21)
Trong đó: l = th
2T
p
ổử
ỗữ
ốứ
LWu lWợng thấm qua dWới nền bản móng CTT:
Q = k
t
H
K'
2K
(4.22)
www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
132 sổ tay KTTL * Phần 2 - công trình thủy lợi * Tập 1
Cột nWớc và lWu lWợng thấm ứng với sơ đồ bản đáy phẳng trên nền thấm nWớc
có chiều dày hữu hạn (xem hình 4-2b) có thể đWợc xác định theo các đồ thị hình 4-3 và
hình 4-4.
.5#1$67_+$c;$<10$d>F$:0#1$FW<$#BCF$<1?@
$
$ZP!$:[!$1
Z
$A2F$DE#$@]#3$T1U#3$
.5#1$67
6+$c;$<10$d>F$:0#1$aBP$aBb#3$<1?@$
ZP!$:[!$e
Z
$f$#I#$DE#$@]#3$T1U#3$
Vận tốc dòng thấm từ dWới đáy bản móng phẳng ra hạ lWu:
v
y
= k
t
H
ch
2T
xx
4KTshsh
2T2T
p
ổử
p
ỗữ
ốứ
p+p-
ổửổử
ỗữỗữ
ốứốứ
với
Ê
x
Ê
Ơ
(4.23)
Biểu thức tính vận tốc dọc theo đáy bản móng ở thWợng và hạ lWu có thể đWợc viết
dWới dạng rút gọn sau:
v
y
= k
t
H
P
T
(4.24)
Trong đó: P - hàm số, phụ thuộc vào /T và (x-)/T
(xem bảng 4-4).
www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
A - Những vấn đề chung trong thiết kế công trình thủy lợi 133
E#3$676+$)!>$</0$FQM$14@$R$
Giá trị P khi (x-l)/T
l/T
0,1 0,2 0,5 1 2
0,2 1,810 1,080 0,468 0,182 0,038
0,4 1,360 0,870 0,395 0,160 0,032
0,6 1,170 0,740 0,345 0,142 0,030
0,8 1,010 0,630 0,305 0,125 0,026
1,0 0,910 0,580 0,275 0,112 0,022
2,0 0,594 0,379 0,180 0,073 0,014
3,0 0,441 0,281 0,133 0,054 0,011
4,0 0,350 0,224 0,106 0,043 0,009
5,0 0,291 0,185 0,088 0,036 0,007
4.2.5. Bản móng phẳng đặt chìm vào nền thấm n-ớc có chiều dày vô hạn (hình 4-5)
$
.5#1$67g+$c;$<10$d>F$:0#1$FW<$#BCF$ZP!$:[!$1
Z
$A2F$<1\&$
:>J$DE#$@]#3$FK#3$</5#1$F1K#$H4&$#I#$f$:W$%hP$<$
Đối với trWờng hợp móng công trình chôn vào nền ở độ sâu t, cột nWớc qui đổi
h
q
có thể xác định theo đồ thị hình 4-5 hoặc theo số liệu ở bảng 4-5 do E.A. Damarin
tìm ra.
www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
134 sổ tay KTTL * Phần 2 - công trình thủy lợi * Tập 1
E#3$67g+$)!>$</0$14@$%Y$di
l
$j$kL1
Z
l$<i
l
N$
Giá trị x/l ứng với h
q
t/l
0,859
0,813
0,8 0,786
0,7 0,6 0,5
0,4 0,3 0,214
0,2 0,187
0,141
0,0
-0,903
-0,833
-0,809
-0,783
-0,588
-0,309
0 0,309
0,588
0,783
0,809
0,833
0,903
0,2
-1,0 - -0,931
- -0,600
-0,372
0 0,372
0,696
- 0,931
- 1
0,4
- -1,0 -0,987
-0,968
-0,769
-0,415
0 0,415
0,769
0,968
0,987
1,0 -
0,6
- - - -1,0 -0,832
-0,453
0 0,453
0,832
1,0 - - -
4.2.6. Bản móng phẳng có một bản cừ không thấm trên nền thấm n-ớc chiều dày hữu
hạn (hình 4-6)
Lời giải theo N.N.Pavơlốpxki.
Cột nWớc dọc theo đáy thWợng lWu của bản móng:
h = H
2
11x
1arccosb1
as
ỡỹ
ộự
ùù
ổử
ờỳ
-++
ớý
ỗữ
p
ờỳ
ốứ
ùù
ởỷ
ợỵ
với -
1
Ê
x
Ê
0 (4.25)
Trong đó:
a = 0,5
( ) ( )
22'
12
1/s1/s
ộự
+++
ờỳ
ởỷ
b = 0,5
( ) ( )
22'
22
1/s1/s
ộự
+++
ờỳ
ởỷ
Cột nWớc dọc theo đáy hạ lWu của bản móng:
h = H
2
11x
arccos1b
2s
ỡỹ
ộự
ùù
ổử
ờỳ
+-
ớý
ỗữ
p
ờỳ
ốứ
ùù
ởỷ
ợỵ
với
0
Ê
x
Ê
2
(4.26)
.5#1$67m+$*9$:;$<=#1$<1?@$ABC!$@]#3$
$$T1U#3$F]$@W<$DE#$FG$
.5#1$67n+$*9$:;$<=#1$<1?@$ABC!$@]#3$
T1U#3$F]$HX<$<1&><$#BCF$#oM$15#1$</p#$
www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
A - Những vấn đề chung trong thiết kế công trình thủy lợi 135
LWu lWợng thấm qua đáy thWợng lWu:
Q = k
t
H
2
11x
arch1b
as
ỡỹ
ộự
ùù
ổử
ờỳ
++
ớý
ỗữ
p
ờỳ
ốứ
ùù
ởỷ
ợỵ
với -
Ơ
Ê
x
Ê
-
1
(4.27)
Với tốc dòng thấm ra hạ lWu:
v
y
= k
t
H
( )
2
2
222
1x
s
sx1x/sab
p
ộự
++
ởỷ
(4.28)
với
2
Ê
x
Ê
Ơ
4.2.7. Bản móng phẳng có vật thoát n-ớc nửa hình tròn trên nền thấm n-ớc chiều dày
vô hạn (hình 4-7)
Tính toán theo N.T.Meleshenco và A.V.Rômanốp.
Cột nWớc dọc đáy móng công trình:
h =
( ) ( )
( )
2
2
2
1212
t
t
14x()/L12 /L.12x / L
Q
ln
k2xL/L
ộự
ộự
+
ởỷ
ờỳ
ờỳ
p-
ờỳ
ởỷ
+
+
( )
122
1Lx
arccos HHH
2
-+
p
(4.29)
LWu lWợng thấm đi vào vật thoát nWớc:
Q
t
=
( )
t
2
12
kH
8
2L
ln
D LD
pD
ộự
-
ờỳ
-
ờỳ
ởỷ
(4.30)
Trong đó:
D
H =
p
1
arccos
( )
122t
xL
HHHH
2
-+-
; (4.31)
k
t
- hệ số thấm của đất nền;
D - đWờng kính ống tiêu nWớc;
H
t
- cột nWớc trong ống tiêu nWớc.
Vận tốc thấm dọc theo đáy bản móng:
v
x
=
[ ]
2
t12
2
Q 12()/L
11
1.
2(xL)/ L
1(2x / L)
ỡỹ
ùù
-
ớý
p-
-
ùù
ợỵ
(4.32)
với -
L
2
Ê
x
Ê
+
L
2
www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
136 sổ tay KTTL * Phần 2 - công trình thủy lợi * Tập 1
4.2.8. Bản móng phẳng có vật thoát n-ớc phẳng trên nền thấm n-ớc chiều dày vô hạn
(hình 4-8)
Lời giải theo A.V.Rômanốp.
.5#1$67q+$*9$:;$<=#1$<1?@$ABC!$DE#$@]#3$T1U#3$$
F]$r,s$T1U#3
Cột nWớc dọc theo đáy bản móng đWợc xác định theo công thức (4.29), trong đó
lWu lWợng qua vật thoát nWớc Q
t
đWợc tính theo biểu thức:
Q
t
=
t
12
12
k H
16
ln
a()
pD
+
(4.33)
Trong đó:
D
H =
2
p
arcsin
( )
122t
La/2
HHHH
L
+
-+-
; (4.34)
a - bề rộng vật thoát nWớc.
Vận tốc thấm dọc theo đáy bản móng đWợc xác định theo công thức (4.32), trong
đó Q
t
tính theo công thức (4.33).
4.3. tính toán thấm có áp d-ới nền công trình thủy theo
ph-ơng pháp phân đoạn
Theo phWơng pháp phân đoạn, miền thấm đWợc chia thành những vùng phân tố
khác nhau gọi là phân đoạn sao cho trong mỗi phân đoạn có thể dễ dàng tìm đWợc lời
giải chính xác. Mặt phân chia giữa các phân đoạn đWợc lấy gần đúng theo các mặt đẳng
áp. Lời giải chung cho toàn miền thấm đWợc xác định bằng cách ghép nối những lời giải
riêng đối với từng phân đoạn, có sự điều chỉnh thích ứng theo mối quan hệ tWơng hỗ
giữa các phân đoạn kề nhau.
www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
A - Những vấn đề chung trong thiết kế công trình thủy lợi 137
4.3.1. Bản móng có các bản cừ không thấm trên nền thấm n-ớc chiều dày hữu hạn
(hình 4-9)
Tính toán theo N.N.Pavơlốpxki.
.5#1$67t+$*9$:;$<=#1$<1?@$ABC!$:>J$V,,$F]$DE#$FG$</\&$$
!"#$%&$%'()$*+#,$ /$-0#,$1'2#,$-'345$
Trong trWờng hợp này miền thấm đWợc chia thành 4 phân đoạn với mặt phân chia
dọc theo bản cừ và giữa các bản cừ.
Mặt phân chia giữa các bản cừ đWợc lấy song song với bản cừ, với cự ly cách các
bản cừ theo tỷ lệ độ dài của bản cừ. NhW vậy, mặt phân chia giữa phân đoạn 2 và 3
đWợc xác định bằng tỷ lệ nhW sau:
Khoảng cách từ mặt phân chia đến bản cừ thWợng lWu và bản cừ hạ lWu (hình 4-9a):
2
11
12
2
22
12
' .s
ss
' .s
ss
ỹ
=
ù
+
ù
ý
ù
=
ù
+
ỵ
(4.35)
Với cách phân chia nhW trên, toàn miền thấm sẽ gồm các phân đoạn thuộc một
trong hai loại: phân đoạn trong (hình 4-9b) và phân đoạn ngoài (hình 4-9c).
LWu lWợng thấm dWới nền CTT đWợc chia thành các phân đoạn:
Q = k
t
c
n
n1
H
=
f
ồ
(4.36)
Trong đó:
k
t
- hệ số thấm của đất nền;
H - cột nWớc tác dụng;
c
n
n1=
f
ồ
- tổng các hệ số cản của các phân đoạn nối tiếp nhau.
Hệ số cản của mỗi phân đoạn riêng rẽ:
f
1
= 1/Q
q,1
;
f
2
= 1/Q
q,2
; ;
f
n
= 1/Q
q,n
; (4.37)
Trong đó: Q
q,1
; Q
q,2
; Q
q,n
- các lWu lWợng qui đổi ứng với phân đoạn 1, 2, n
đWợc xác định theo đồ thị hình 4-10 và hình 4-11 của B.P.Nedriga.
www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
138 sổ tay KTTL * Phần 2 - công trình thủy lợi * Tập 1
Tổn thất cột nWớc trong phạm vi phân đoạn thứ m là:
D
H
m
=
m
c
n
n1
.H
=
f
f
ồ
(4.38)
Trong đó: f
m
- hệ số cản của phân đoạn thứ m đWợc xác định theo công thức (4.37).
.5#1$678u+$c;$<10$d>F$:0#1$aBP$aBb#3$ZP!$
:[!$e
Z
$f$T1h#$:&'#$</$$
6
7
$89$6
:
$;$%<-$#(.%$=$!/>#$?'@#$*AB#5
.5#1$6788+$c;$<10$d>F$:0#1$aBP$aBb#3$ZP!$
:[!$e
Z
$f$T1h#$:&'#$#3&4!
.5#1$678S+$c;$<10$d>F$:0#1$FW<$#BCF$$
ZP!$:[!$1
Z
$f$:!v@$8$FQM$T1h#$:&'#$</$
.5#1$678_+$c;$<10$d>F$:0#1$FW<$#BCF$$
ZP!$:[!$1
Z
$f$:!v@$8$FQM$T1h#$:&'#$#3&4!
$
www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét