Nghiên cứu ảnh hưởng của độ nghiêng mặt nền đến ổn định của đập bê tông trọng lực và giải pháp kiểm soát độ nghiêng của đập

Nghiên cứu này xác lập được quan hệ giữa hệ số ổn định của đập với độ nghiêng mặt nền, xác định được góc nghiêng (về hạ lưu) giới hạn cho các đập có chiều cao khác nhau. Giải pháp kỹ thuật để kiểm soát độ nghiêng của đập là sử dụng các thiết bị quan trắc kiểu con lắc thuận hay nghịch đặt trong thân đập, trong đó con lắc nghịch có điểm neo ở nền cho kết quả đo chính xác hơn. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của độ nghiêng mặt nền đến ổn định của đập bê tông trọng lực và giải pháp kiểm soát độ nghiêng của đập BÀI BÁO KHOA HỌC   NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ NGHIÊNG MẶT NỀN ĐẾN ỔN ĐỊNH CỦA ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC VÀ GIẢI PHÁP KIỂM SOÁT ĐỘ NGHIÊNG CỦA ĐẬP Nguyễn Chiến1, Nguyễn Thái Hương2 Tóm tắt: Trong thiết kế đập bê tông trọng lực trên nền đá, kích thước mặt cắt đập được xác định với điều kiện đáy đập nằm ngang. Tuy nhiên khi đập làm việc có thể gặp các điều kiện bất lợi, đặc biệt là khi có động đất và khu vực xây dựng đập có các đứt gẫy kiến tạo làm cho nền đập bị nghiêng, sẽ ảnh hưởng đến ổn định của đập. Thông qua tính toán cho các đập có chiều cao khác nhau, bài báo đã xác lập được quan hệ giữa hệ số ổn định của đập với độ nghiêng mặt nền, xác định được góc nghiêng (về hạ lưu) giới hạn cho các đập có chiều cao khác nhau. Giải pháp kỹ thuật để kiểm soát độ nghiêng của đập là sử dụng các thiết bị quan trắc kiểu con lắc thuận hay nghịch đặt trong thân đập, trong đó con lắc nghịch có điểm neo ở nền cho kết quả đo chính xác hơn. Từ khóa: Con lắc, đập bê tông trọng lực, độ nghiêng, ổn định.  1. ĐẶT VẤN ĐỀ1 2.1. Giới hạn phạm vi nghiên cứu Trong  thời  gian  gần  đây,  ở  nước  ta  đã  xây  Việc  nghiên  cứu  khả  năng  ổn  định  của  đập  dựng  khá  nhiều  đập  bê  tông  trọng  lực  trên  nền  được  giới  hạn  trong  phạm  vi  quy  mô  và  điều  đá với chiều cao lớn cho các mục đích thủy lợi,  kiện xây dựng đập bê tông trọng lực trên nền đá  thủy  điện,  công  nghiệp...  Trong  quy  trình  thiết  ở  Việt  Nam.  Trong  nghiên  cứu  điển  hình,  lựa  kế  đập  bê  tông  phổ  biến  hiện  nay,  mặt  cắt  của  chọn phạm vi biến đổi của các thông số như sau:  đập  thường  được  xác  định  với  mặt  nền  khống  1) Chiều cao đập chế  nằm  ngang.  Tuy  nhiên  khi  công  trình  làm  Tính với Hđ = 60, 80, 100, 120, 140 (m).  việc có thể gặp các tình huống bất lợi chưa được  Theo  QCVN  04-05:  2012  thì  cấp  công  trình  dự  kiến  trước,  đặc  biệt  là  với  công  trình  xây  và  hệ  số  an  toàn  ổn  định  (tổ  hợp  lực  cơ  bản)  dựng  trong  vùng  có  động  đất  (như  đã  xảy  ra  ở  tương ứng như sau:  đập  Sông  Tranh  2  năm  2012).  Trường  hợp  địa  - Hđ = 60 (m): cấp II, Kc = 1,25.  tầng  khu  vực  xây  dựng  có  tiềm ẩn  các đứt gẫy  - Hđ = 80, 100 (m): cấp I, Kc = 1,30.  kiến tạo, khi chịu tác động động đất có thể làm  - Hđ = 120, 140(m):cấp đặc biệt, Kc = 1,35.  cho  nền  đập  bị  nghiêng,  ảnh  hưởng  đến  khả  2) Mực nước trước đập năng  ổn  định của  đập, trong  đó  hướng  nghiêng  Tính với trường hợp MNLTK.  về  hạ  lưu  là  bất  lợi  nhất  (do  thành  phần  lực  Quan hệ giữa MNLTK với cao trình đỉnh đập  trọng lượng đập theo hướng song song  với mặt  xác định theo tiêu chuẩn thiết kế đập bê tông: Zđ  nền làm tăng lực đẩy gây trượt). Vì vậy đối với  =  MNLTK  +  d;  với  d  =  h’  +  s’  +  a’,  trong  các  đập  đã  xây  dựng  hoặc  đang  thiết  kế,  việc  đó:  h’: độ dềnh mực nước trước đập do sóng;  xem xét ảnh hưởng của độ nghiêng mặt nền đến  s’:  chiều  cao  sóng  đứng;  a':  độ  cao  an  toàn  hệ số ổn định, cũng như bố trí thiết bị quan trắc  tương ứng với MNLTK.  để kiểm soát độ nghiêng của đập trong quá trình  Trong  nghiên  cứu  điển  hình,  lấy  bình  quân  vận hành khai thác là rất cần thiết..  theo  các  số  liệu  tổng  hợp  từ  các  đập  đã  xây  2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ dựng như sau:  NGHIÊNG MẶT NỀN ĐẾN ỔN ĐỊNH CỦA - Đập có Hđ = 60 m (cấp II): d = 4 m.  ĐẬP - Đập có Hđ = 80, 100 m (cấp I): d = 6 m.  - Đập có Hđ = 120, 140 m (cấp đặc biệt): d = 8 m.                                                    3) Các thông số của mặt cắt đập 1 Trường đại học Thủy lợi. 2 Chi cục Quản lý đê điều và PCLB Hà Tĩnh.  a) Hệ số mái thượng lưu: m1 = 0.  KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  91 b) Bề rộng đỉnh đập:  b Theo số  liệu  tổng  hợp  từ  các  đập  thực  tế đã  d xây dựng:  - Đập có Hđ = 60 m (cấp II): b = 6 m.  - Đập có Hđ = 80, 100 m (cấp I): b = 8 m.  H ...