Thuyet minh tinh

Phụ lục tính toán
MỤC LỤC
1. TỔNG QUÁT.........................................................................................................2
1.1 Mở đầu...............................................................................................................2
1.2 Căn cứ tính toán.................................................................................................3
1.3 Điều kiện địa hình..............................................................................................4
1.4 Đặc điểm khí hậu khí tượng – thủy văn.............................................................4
2. NỘI DUNG TÍNH TOÁN......................................................................................5
2.1 Tính toán tần suất thiết kế..................................................................................5
2.2 Tính toán cao trình đỉnh kè.................................................................................5
2.3 Tính toán ổn định công trình theo trạng thái giới hạn thứ nhất :.........................6
2.4 Tính toán vật liệu bảo vệ mái bờ......................................................................18
2.5 Tính toán chọn vải địa .....................................................................................20
2.6 Tính tiêu mưa lưu vực và bố trí cống thoát nước:.............................................20
2.7 Tính toán kết cấu và kiểm tra khả năng chịu tải của nền tại vị trí hố ga, cống
thoát nước.................................................................................................................24
1

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
1. TỔNG QUÁT
1.1 Mở đầu
1.1.1. Giới thiệu chung
- Tên công trình:
- Địa điểm xây dựng: Quận 9, thành phố Hồ Chí Minh.
- Chủ đầu tư:
- Đơn vị lập thiết kế cơ sở:
o Chủ nhiệm TK: Đ
o Chủ trì thiết kế: T
o Tham gia thiết kế
 Đ
 L
 L
- Nguồn vốn đầu tư: Vốn tự có của chủ đầu tư
1.1.2. Mục tiêu đầu tư xây dựng:
+ Khắc phục sạt lở bờ sông đang diễn ra với mức độ đặc biệt nguy hiểm tại khu
vực.
+Đảm bảo an toàn tính mạng và tài sản của người dân sinh sống trong khu vực
có nguy cơ sạt lở cao.
+ Cải tạo cảnh quan môi trường,.
+ Phát triển giao thông thủy, thông thoáng luồng lạch và tạo mỹ quan đô thị.
1.1.3. Các chỉ tiêu thiết kế:
a) Loại, cấp công trình:
- Loại công trình: Công trình thủy lợi - thuộc CT NN&PTNT.
- Cấp công trình: cấp IV
b) Thông số cơ bản thiết kế
- Hệ số ổn định công trình: [K] = 1.25 theo QCVN 04-05:BNN&PTNT
- Cao trình đỉnh kè: +2.5m (cao độ Hòn Dấu).
- Cao độ chân khay: -0.6m (cao độ Hòn Dấu).
- Tải trọng hành lang sau kè: 0.3T/m2
.
- Cao trình mực nước thiết kế:
2

+ Cao trình mực nước Max 2% : +1.69 m;
+ Cao trình mực nước Min 90% : -2.16 m.
1.2 Căn cứ tính toán
Tiêu chuẩn, quy chuẩn, quy phạp áp dụng
Việc thiết kế các hạng mục trong gói thầu được tuân thủ các quy trình, quy phạm,
tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành của Nhà nước và của ngành thủy lợi.
- QCVN 02-2009/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - Số liệu điều kiện tự nhiên
dùng trong xây dựng;
- QCVN 04-01:2010/BNNPTNT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về thành phần,
nội dung hồ sơ báo cáo kinh tế kỹ thuật và dự án đầu tư công trình thuỷ lợi;
- QCVN 04-05:2012/BNNPTNT:Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia - Công trình Thủy
Lợi - Các quy định chủ yếu về thiết kế;
- QCVN 7-2011/BKHCN :Về thép làm cốt bê tông;
- QCVN 39/2011/BGTVT : Quy chuẩn Quốc gia về báo hiệu đường thủy nội địa
Việt Nam;
- TCVN 4116 : 1985: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công - Tiêu chuẩn
thiết kế;
- TCVN 2737 : 1995 : Tải trọng và tác động-Tiêu chuẩn thiết kế;
- 22TCN- 207: 92 : Công trình bến cảng - Tiêu chuẩn thiết kế;
- TCVN 1651: 2008: Tiêu chuẩn thép cốt bê tông;
- TCVN 8419: 2010: Công trình thuỷ lợi-Thiết kế công trình bảo vệ bờ sông để
chống lũ;
- TCVN 8421: 2010: Công trình thuỷ lợi-Tải trọng và lực tác dụng lên CT do
sóng và tàu;
- TCVN 8422: 2010: Công trình thuỷ lợi-TK tầng lọc ngược công trình thủy
công;
- TCVN 4252:2012: Quy trình lập Thiết kế tổ chức xây dựng và Thiết kế tổ chức
thi công;
- TCVN 4253:2012: Công trình thủy lợi-nền các công trình thủy công-Yêu cầu
thiết kế;
- TCVN 5574: 2012 : Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép;
- TCVN 5575: 2012 : Kết cấu thép -Tiêu chuẩn thiết kế;
- TCVN 9138: 2012: Vải địa kỹ thuật - Phương pháp xác định cường độ chịu kéo
của mối nối;
- TCVN 9152: 2012: Quy trình thiết kế tường chắn công trình thủy lợi;
- TCVN 9165: 2012: Công trình thủy lợi - Yêu cầu kỹ thuật đắp đê;
- TCVN 9379: 2012: Kết cấu xây dựng và nền - Nguyên tắc cơ bản về tính toán;
3

- TCVN 9844-2013:Yêu cầu thiết kế, thi công và nghiệm thu vải địa kỹ thuật
trong xây dựng nền đắp trên đất yếu;
- TCVN 8477: 2010: Quy định thành phần, khối lượng khảo sát địa chất trong
các giai đoạn lập dự án và thiết kế công trình thuỷ lợi;
- TCVN 8478: 2010: Công trình thủy lợi-Yêu cầu về thành phần, khối lượng
khảo sát địa hình trong các giai đoạn lập DA và thiết kế.
Các tiêu chuẩn quy định, quy phạm hiện hành khác.
1.3 Điều kiện địa hình
Khu vực xây dựng công trình địa hình mang tính chất vùng đồng bằng Đông
Nam Bộ, lưu vực hệ thống sông Đồng Nai, cao trình biến thiên từ +1.0 đến + 2.0.
1.4 Đặc điểm khí hậu khí tượng – thủy văn
Khu đất dự kiến xây dựng có đặc điểm khí hậu của vùng thành phố Hồ Chí Minh,
là khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có 2 mùa rõ rệt trong năm :
- Mùa mưa : từ tháng 5 đến tháng 11. Mùa khô : từ tháng 12 đến tháng 4 năm
sau.
- Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.828 mm. Lượng mưa cao nhất : 2.718
mm. Lượng mưa thấp nhất : 1.392 mm.
- Nhiệt độ trung bình hàng năm là 27,3o
C.Tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 4 :
34-35o
C. Tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng 1 : 23,3o
C.
- Độ ẩm bình quân năm là: 79,8 %. Độ ẩm cao nhất vào tháng 9 và 10 : 90%. Độ
ẩm thấp nhất vào tháng 1 và 2 : 65%.
- Gió có 2 hướng thịnh hành trong năm là Đông Nam và Tây Nam, tốc độ gió
trung bình là 2-3m/ giây, tốc độ gió mạnh nhất là 22,6 m/giây
- Gió mùa khô (Đông Nam) có tần suất : 30 –40%, từ tháng 12 đến tháng 4.
- Gió mùa mưa (Tây Nam) có tần suất : 66%, từ tháng 5 đến tháng 11.
- Riêng tháng 11 và tháng 12 hướng gío chính không trùng với hướng gío thịnh
hành.
4

2. NỘI DUNG TÍNH TOÁN
2.1 Tính toán tần suất thiết kế
Tham khảo mực nước ở trạm Phú An
- Mực nước lớn nhất ứng với tần suất 2%: H= +1.69 m.
- Mực nước thấp nhất ứng với tần suất 90%: Hmin= -2.16 m.
2.2 Tính toán cao trình đỉnh kè
Cao độ đỉnh kè phụ thuộc vào điều kiện sau :
+ Phù hợp với cao độ mặt bằng được định hướng của khu vực.
+ Không bị ngập do mực nước triều và sóng gây nên.
Cao trình đỉnh kè được xác định theo công thức:
∆đỉnh = MNmax2% + ∆h +hsl +a
Trong đó:
+ MNmax 2% =+1.69 m, là mực nước tính toán tần suất 2%;
+ ∆h: độ dềnh do gió gây ra
+ hsl: chiều cao sóng leo
+ a: chiều cao an toàn, lấy bằng 0.15 m
+ ∆h được tính theo công thức sau:
βcos10.2
2
6
gH
Dv
h −
=∆ [TCVN 8421-2010]
v: vận tốc lớn nhất tính toán; v = 20 (m/s)
v = 20 (m/s): vận tốc gió tính toán, là vận tốc gió bão lấy với tần suất 4% các cơn
bão đối với công trình cấp IV (Theo QCXDVN 02 :2008/BXD Điều kiện tự nhiên
dùng trong xây dựng). Đối với khu vực Bình Thuận – Cà Mau, tần suất bão tương
đương 4% là bão cấp 8, vận tốc gió tối đa 74km/h  20m/s
D: đà gió, lấy bằng chiều rộng sông: D=700 (m)
β: góc kép giữa tuyến kè và hướng gió, ta lấy trong trường hợp bất lợi nhất với
β= 0
H: độ sâu mực nước; H = 2.19m
Thay số vào ta có: ∆h = 0,01m = 1cm
Xác định các thông số của sóng
- Tính các đại lượng không thứ nguyên:
gt/V = 10548 & gD/V2
= 2,45
t là thời gian gió thổi liên tục tính bằng giây. Thời gian thổi của gió liên tục ở
khu vực công trình là t = 6 giờ = 21600 giây
5

Tra biểu đồ hình A1 TCVN 8421 : 2010 ta được cặp trị số:
g.hs/V2
= 0,0055 & gT/V = 0,89
Từ đó tính được chiều cao hs và chu kỳ sóng T
hs = 0,0011*V2
/g = 0,22m
T = 0,89*V/g = 1,81
Chiều dài sóng λ =g*τ/2π = 2,83 m
+ Tính hsl ( trường hợp mái nghiêng m=2,5)
hs, ls – chiều cao và chiều dài sóng
K∆ - hệ số kể đến độ nhám và tính thấm của mái: K∆= 0,9
Kw – hệ số phụ thuộc vào vận tốc của gió và chiều sâu nước: Kw =1,06
Kpl – hệ số tính đổi tần suất tích lũy của chiều cao sóng leo: Kpl=1,39
Kβ - hệ số có xét đến góc nghiêng β giữa hướng truyền sóng và hướng vuông
góc với tuyến kè: Kβ = 1
Thay số vào ta có hsl = 0,39m
Thay số ta có ∆đỉnh = MNmax2% + ∆h +hsl +a
= 1,85 + 0,01 + 0,39 + 0,15=2,40m
Đồng thời cao trình đỉnh kè lấy theo cao trình đỉnh kè đã thi công tương tự
trong khu vực ( kè đối diện, kè đoạn hạ lưu), các kè này có cao trình +2,40m
Chọn cao trình đỉnh kè là +2,40m
2.3 Tính toán ổn định công trình theo trạng thái giới hạn thứ nhất :
Theo QCVN 04-05: 2012 Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia-Công trình thủy lợi-Các
quy định chủ yếu về thiết kế. Theo quy chuẩn này tính toán ổn định công trình theo
trạng thái giới hạn thứ nhất cần tiến hành tínhđộ bền và độ ổn định chung của hệ công
trình-nền, cụ thể gồm tính toán các hạng mục công trình sau:
- Tính toán kiểm tra khả năng chịu tải của nền và ổn định tường kè
- Tính toán kiểm tra sức chịu tải của cọc;
- Tính toán ổn định tổng thể công trình.
Tính toán kiểm tra khả năng chịu tải của nền và ổn định tường kè
a) Tính toán ổn định tổng thể với phương pháp cung trượt trụ tròn theo
Bishop phần mềm tính toán GEOSLOPE
6

Tính toán ổn định tổng thể công trình Theo QCVN 04-05: 2012; để đảm bảo an
toàn kết cấu và nền của công trình, trong tính toán phải tuân thủ điều kiện sau:
c ttn .N
n
m
R
k
≤
hoặc
Trong đó:
K: hệ số an toàn chung của công trình;
m: hệ số điều kiện làm việc;
nc: hệ số tổ hợp tải trọng;
kn:hệ số độ tin cậy;
Ntt: tải trọng tính toán tổng quát của công trình
R: sức chịu tải tính toán tổng quát của công trình.
Bảng hệ số ổn định cho phép, công trình cấp IV
Trường hợp tính toán kn nc m [K]
Trường hợp thi công (>=95%) 1,15 0,95 1,0 1,0925
Trường hợp vận hành bình thường 1,15 1,0 1,0 1,15
Trường hợp đặc biệt (>=90%) 1,15 0,9 1,0 1,035
Để đảm bảo ổn định mái bờ sông không bị trượt, sạt lở; công trình đã được xử lý
bằng hệ cọc tham gia vào chống trượt mái bờ.
- Vùng đất cọc đi qua có độ sâu từ -2.3m đến -20.3m trong phạm vi thuộc lớp đất
1 và lớp đất 2; các chỉ tiêu cơ lý đất nền tính toán lấy theo trạng thái giới hạn 1.
- Khi có sự tham gia của cọc chống trượt, sức kháng cắt của cọc thể hiện bằng
lực Qc (sức chịu tải ngang cọc và quy về bài toán phẳng 1m).
Qc = 4.Mc/ tz.L ( theo 22TCN 207-92 )
Trong đó:
Mc : Mômen uốn trong cọc ở dưới mặt trượt;
L: Khoảng cách cọc.
- Xác định Mc theo hai điều kiện (lấy giá trị nhỏ để tính):
+ Điều kiện độ bền theo TCVN 5574:2012. ( Mc_vl)
+ Điều kiện ngàm của cọc dưới mặt trượt một đoạn tz = tn/1.25, theo
công thức sau:
7

8
)( 2
zcap
c
tl
M
σσ −
=
(*)
Trong đó:
lc =3dc = 0.9m: chiều dài của đoạn thẳng mà trên phạm vi đó áp lực chủ
động và bị động của đất sẽ truyền lên cọc.
tz: nửa chiều dài đoạn cọc bị uốn giữa hai mặt phẳng ngàm.
∑ ++= aci
tc
i
tc
iaa chq λγλσ )(
∑ += pci
tc
ipp ch λγλσ
qi
tc
: hoạt tải trên bờ.
∑ i
tc
i hγ : áp lực thẳng đứng do trọng lượng bản thân của đất ở độ sâu cần
xác định tung độ biểu đồ áp lực chủ động.
tc
iγ : dung trọng tự nhiên của đất.
hi: chiều cao lớp đất thứ i.
c: lực dính của đất.
ϕ: góc ma sát trong của đất.
* Thồng số đầu vào và các trường hợp tính toán
Tổng hợp thông số đầu vào ứng với các trường hợp tính toán
Trường hợp thi công Trường hợp vận hành Trường hợp đặc biệt
- Mực nước sông min:
Hmin90% =-2.55m
- Tải trọng xe thi công 1
T/m².
- Mực nước sông
min:Hmin90% =-2.55m.
- Tải trọng phân bố trên
đỉnh kè 0,3 T/m².
- Mực nước sông rút nhanh
từ Max xuống Min, đất
không thoát nước kịp.
- Tải trọng phân bố trên
đỉnh kè 0,3 T/m².
- Mực nước sông min:
Hmin90% =-2.55m
Vị trí mặt cắt tính toán ổn định: Cọc N7, Km :0+150 đây là vị trí mặt cắt nguy
hiểm, có lòng sông sâu, mái bờ sống dốc.
*) Kết quả tính toán
Kết quả tính toán ổn định tổng thể theo phần mềm GEOSLOPEđối với các
trường hợp thể hiện như sau :
8

Kết quả tính ổn định tại mặt cắt N7: K0+150–TH1 (thi công)
Kết quả tính ổn định tại mặt cắt N7: K0+150–TH2 (vận hành)
9

Kết quả tính ổn định tại mặt cắt N7: K0+150–TH3 (đặc biệt)
Kết quả tính toán ổn định tổng thể theo phần mềm GEOSLOPE
STT Trường hợp tính toán Kmin (K0+153) [K] Kết luận
1 TH1 (thi công) 1,103 1,0925 Đạt
2 TH2 (vận hành) 1,162 1,15 Đạt
3 TH3 (đặc biệt) 1,136 1,035 Đạt
Kết luận: Kết quả tính toán ổn định tổng thể bằng phương pháp cung trượt trụ
tròn theo phần mềm tính toán GEOSLOPE với trạng thái giới hạn 1 các trường hợp
tính toán tại trong cơ bản (thi công, vận hành, đặc biệt)đều thỏa mãn có hệ số ổn định
Kmin>[K] => Công trình đảm bảo ổn định tổng thể.
b) Tính ổn định bằng phương pháp cung trượt trụ tròn theo quy chuẩn QCVN
04-05: 2012 và Sử dụng chỉ tiêu cắt cánh hiện trường (Su)
Từ kết quả tính ổn định tổng thể theo phương pháp xét ổn định của cung trượt
trụ tròn bằng phần mềm GEOSLOPE ta tìm được tâm cung trượt nguy hiểm nhất, tiến
hành tính toán kiểm tra cung trượt trụ tròn theo QCVN 04-05: 2012 với trạng thái giới
hạn 1đối với các trường tính toán như sau:
- Trường hợp thi công (TH1);
- Trường hợp công trình vận hành (TH2);
-Trường hợp đặc biết (TH3).
b.1: Sơ đồ tính toán
10

α
αα
Hình 3-1: Sơ đồ tính ổn định theo phương pháp cung trượt trụ tròn
b.2: Điều kiện kiểm tra:
[ ]K
M
M
tr
g
≥
Trong đó:
Mtr :Mô men của các lực gây trượt ứng với tâm cung trượt
Mg : Mô men của của các lực giữ ứng với tâm cung trượt
Mtr = RΣ(Gn+Pn) sin αn
Mg = R[Σ(Gn+Pn)cos αn tgϕn +ΣCnLn + Qc]
R : bán kính cung trượt
h1 , h2 , h3 : lần lượt là độ cao trung bình các lớp đất ở các dải
Gn : Trọng lượng cột đất thứ n: Gn = γnhn b
q: Tải trọng phân bố (T/m)
Pn : Tải trọng tác dụng lên dải: Pn = q. b
αn: góc hợp bởi pháp tuyến của trung tâm dải n với đường thẳng đứng
b: chiều rộng của dải đất
Ln : chiều dài dải cung trượt thứ n
C,ϕ: lực dính đơn vị và góc ma sát trong của đất nền
Qc: Sức kháng của cọc
11

b.3: Kết quả tính toán:
* Trường hợp 1(TH1): Thi công
- Tâm cung trượt O (lấy từ mô hình Slope) Tọa độ tâm cung trượt tương đối so
với tim kè là:
+ Tọa độ:X=36.07 m; Y = 39.43m.
+ Bán kính: R=31.25 m
Hình 3-2: Sơ đồ tính ổn định tại mặt cắt N7: K0+150-TH1(thi công)
Cấp công
trình:
Công trình cấp
IV
Hệ số bảo đảm
kn: 1.10
Hệ số điều kiện làm
việc m: 1.15
Hệ số phụ điều kiện làm việc mđ: 0.75
Bán kính cung trượt
R: 31.25 m
Phân
tố
Độ
dày
Trọng
lượng gi ai jiI ciI li
gi.sinai gi.cosai.tgjiI ciI.li
m
( T ) ( o
) ( o
)
( T/
m2
)
( m
)
1 2 4.93 55.00
3.4
7 1.39 2.63 4.04 0.17 3.65
2 2 11.87 46.00
3.4
7 1.39 3.66 8.54 0.50 5.09
3 2 17.61 41.00
3.4
7 1.62 2.47 11.55 0.81 4.00
4 2 22.46 36.00
3.4
7 1.62 2.47 13.20 1.10 4.00
5 2 26.52 32.00
3.4
7 1.62 2.47 14.05 1.36 4.00
6 2 29.51 28.00
3.4
7 1.95 2.47 13.85 1.58 4.81
7 2 29.91 23.00 3.4 1.95 2.47 11.69 1.67 4.81
12

7
8 2 29.84 20.00
3.4
7 1.95 2.47 10.21 1.70 4.81
9 2 29.28 16.00
3.4
7 1.95 2.47 8.07 1.71 4.81
10 2 28.46 12.00
3.4
7 1.95 2.47 5.92 1.69 4.81
11 2 27.89 8.00
3.4
7 1.95 2.47 3.88 1.67 4.81
12 2 25.82 5.00
3.4
7 1.95 2.47 2.25 1.56 4.81
13 2 17.74 2.00
3.4
7 1.95 2.47 0.62 1.08 4.81
14 2 20.78 -2.00
3.4
7 1.95 2.47 -0.73 1.26 4.81
15 2 17.37 -6.00
3.4
7 1.95 2.47 -1.82 1.05 4.81
16 2 13.57 -9.00
3.4
7 1.95 2.47 -2.12 0.81 4.81
17 2 9.36 -13.00
3.4
7 1.95 2.47 -2.11 0.55 4.81
18 2 4.76 -17.00
3.4
7 1.95 2.47 -1.39 0.28 4.81
19 2 0.51 -20.00
3.4
7 1.95 2.47 -0.18 0.03 4.81
Tổn
g 99.53 20.57 88.14
trong đó:
gi: Tổng trọng lượng của các lớp đất, của các cấu kiện công trình và của hoạt tải
trong phạm vi cột đất .
ai: Góc nghiêng so với đường nằm ngang của đường tiếp tuyến với cung trượt ở
giao điểm của cung trượt với đường tác động của lực gi.
jiI: Góc nội ma sát của đất ở đáy cột đất.
ciI: Lực dính của đất ớ đáy cột đất.
li: chiều dài đoạn cung ở đáy cột đất.
Wi: áp lực thủy động tăng thêm.
zi: Khoảng cách từ tâm cung trượt đến lực Wi.
Qci: Lực kháng trượt, tính cho 1m dài công trình, do sức chống gãy của các cọc
đóng xuống quá mặt trượt một đoạn sâu tn.
- Tổng moment của các lực gây trượt ứng với tâm cung trượt nguy hiểm nhất Mtr:
3110 Tm
13
∑ ∑ =+= iiiitr zWgRM )sin( α

- Tổng moment của các lực giữ ứng với tâm cung trượt nguy hiểm nhất Mg:
3457.6
1 Tm
- hệ số ổn định Kmin=1.11 > [K] =1.09
=> Công trình đảm bảo ổn định
* Trường hợp 2(TH2): Khai thác – vận hành
với tim kè là:
+ Tọa độ:X=36.29 m; Y = 37.68m.
Sơ đồ tính ổn định tại mặt cắt N7: K0+150-TH2(khai thác)
Cấp công trình:
Công trình
cấp IV
kn: 1.10
Hệ số điều kiện làm việc m: 1.15
Bán kính cung trượt R: 29.52 m
Phân
tố
Độ dày
Trọng
m
( T ) ( o
) ( o
)
( T/
m2
) ( m )
1 2 4.78 56.00 3.47 1.39 2.59 3.96 0.16 3.60
2 2 11.54 48.00 3.47 1.39 2.60 8.58 0.47 3.61
3 2 16.95 45.00 3.47 1.62 2.51 11.99 0.73 4.07
14
[ ] =++= ∑ ∑ ∑ ciiiIiIiig QlctggRM )(cos( ϕα

4 2 21.50 35.00 3.47 1.62 2.47 12.33 1.07 4.00
5 2 25.96 31.00 3.47 1.62 2.47 13.37 1.35 4.00
6 2 29.01 24.00 3.47 1.95 2.47 11.80 1.61 4.81
7 2 29.50 22.00 3.47 1.95 2.47 11.05 1.66 4.81
8 2 29.61 20.00 3.47 1.95 2.47 10.13 1.69 4.81
9 2 28.90 16.00 3.47 1.95 2.47 7.97 1.68 4.81
10 2 28.10 11.00 3.47 1.95 2.47 5.36 1.67 4.81
11 2 27.35 7.00 3.47 1.95 2.47 3.33 1.65 4.81
12 2 24.90 5.00 3.47 1.95 2.47 2.17 1.50 4.81
13 2 17.56 2.00 3.47 1.95 2.75 0.61 1.06 5.36
14 2 19.92 -2.00 3.47 1.95 2.47 -0.70 1.21 4.81
15 2 17.20 -6.00 3.47 1.95 2.47 -1.80 1.04 4.81
16 2 14.58 -9.00 3.47 1.95 2.47 -2.28 0.87 4.81
17 2 11.35
-
13.00 3.47 1.95 2.47 -2.55 0.67 4.81
18 2 5.12
-
17.00 3.47 1.95 2.47 -1.50 0.30 4.81
19 2 3.15
-
21.00 3.47 1.95 2.55 -1.13 0.18 4.97
Tổn
g 92.69 20.56
87.3
9
trong đó:
2736 Tm
3243.6
6 Tm
15

* Trường hợp 3(TH3): đặc biệt
với tim kè là:
+ Tọa độ:X=34.03 m; Y = 31.37m.
Sơ đồ tính ổn định tại mặt cắt N7: K0+150-TH3(đặc biệt)
Cấp công trình:
Công trình
cấp IV
kn: 1.10
Hệ số điều kiện làm việc m: 1.15
Bán kính cung trượt R: 20.14 m
Phân
tố
Độ dày
Trọng
m
( T ) ( o
) ( o
)
( T/
m2
) ( m )
1 2 4.55 60.00 3.47 1.39 2.41 3.94 0.14 3.35
2 2 11.91 56.00 3.47 1.39 2.41 9.88 0.40 3.35
3 2 18.03 47.00 3.47 1.62 2.41 13.19 0.75 3.90
4 2 19.74 42.00 3.47 1.62 2.41 13.21 0.89 3.90
5 2 20.43 35.00 3.47 1.62 2.41 11.72 1.01 3.90
6 2 0.00 28.00 3.47 1.95 2.41 0.00 0.00 4.70
16

7 2 0.00 21.00 3.47 1.95 2.41 0.00 0.00 4.70
8 2 0.00 14.00 3.47 1.95 2.41 0.00 0.00 4.70
9 2 0.00 7.00 3.47 1.95 2.35 0.00 0.00 4.58
10 2 0.00 -6.00 3.47 1.95 2.41 0.00 0.00 4.70
11 2 0.00 -9.00 3.47 1.95 2.41 0.00 0.00 4.70
12 2 0.00 15.00 3.47 1.95 2.41 0.00 0.00 4.70
13 2 0.00
-
22.00 3.47 1.95 2.41 0.00 0.00 4.70
Tổng 51.92 3.19
55.8
9
trong đó:
1046 Tm
1228.8
3 Tm
Tổng hợp kết quả tính toán ổn địnhtheo QCVN 04-05:2012
STT Trường hợp tính toán
Kmin
[K] Kết luận
K0+150
17

1 TH1 (thi công) 1,11 1,0925 Đạt
2 TH2 (vận hành) 1,19 1,15 Đạt
3 TH3 (đặc biệt) 1,18 1,035 Đạt
Kết luận: Kết quả tính toán ổn định tổng thể công trình bằng phương pháp cung
trượt trụ tròn theo quy chuẩn QCVN 04-05: 2012 với trạng thái giới hạn 1 đối với các
trường hợp tính toán tại trong cơ bản (thi công, vận hành, đặc biệt) đều thoản mãn có
hệ số ổn định Kmin>[K] => Công trình đảm ổn định tổng thể.
2.4 Tính toán vật liệu bảo vệ mái bờ
Đường kính viên đá dưới tác dụng của dòng chảy
Đường kính viên đá trường hợp thả rời dưới tác động của dòng chảy được tính theo
TCVN 8421:2010 bằng công thức:
36.014.0
45,5. dhKU =η
Trong đó:
- ηlà hệ số ổn định cho phép [η ]=1.1;
- U là lưu tốc bình quân thủy trực lớn nhất thực đo (lấy U=1.5 m/s);
-
2
0
2
22
0
2
1
sin
1
cos
m
m
m
mm
K
+
+
+
−
=
θθ
- h là chiều sâu dòng chảy;
- d là đường kính viên đá;
- m là hệ số mái dốc;
- m0 là hệ số mái tự nhiên của đá thả rời trong nước;
- θ là góc hợp bởi đường mép nước và hình chiếu hướng chảy của dòng nước
trên mái dốc (lấyθ=100
).
Thay các số liệu vào công thức trên ta có: Khi h =2 ÷ 20 m, m = 1,5, m0 =1,3;
đường kính viên đá tính được là d < 0,10 m.
Đường kính viên đá dưới tác động của sóng
Chống tác động của sóng, đường kính viên đá được tính (theo TCVN 8419-2010)
công thức:
γγ
γ
λη
−
=
d
shdd 3
0
Trong đó:
- d : là đường kính viên đá (m);
18

- η: là hệ số ổn định, lấy 1.15;
- d0 : là hệ số phụ thuộc vào mái dốc thân kè: m=3 lấy d0=0,11;
- λ: là tỷ số chiều dài và chiều cao sóng;
- γd, γ : là tỷ trọng của đá và nước.
- hs- : là chiều cao sóng (m);
hs= 0,0208W5/4
D1/3
+WTốc độ gió lớn nhất lấy =15m/s
+D đà giólấy bằng = 0,4km
Thay vào các công thức trên tính được chiều cao sóng hs = 0,45m; đường kính
viên đá tính được d= 0.33m. Như vậy dùng đá hộc có đường kính viên đá (20*30)cm
để lát mái sẽ không bảo đảm an tòan dưới tác động của sóng, mà phải dùng rọ đá, thảm
đá hoặc cục (tấm) bê tông có đường kínhlớn hơn 0,33m.Công trình này lựa chọn cục
BT dạng hình lục giác (PĐ.TAC-178-D18cm), đường kính 0,38m đúc sẵn lát mái từ
cao trình -1.70m đến cao trình +1.75m; từ cao trình -1.7m trở xuống đến đáy sông
dùng loại thảm đá kính thước(30* 200*600)cm để bảo vệ mài chống xói là bảo đảm
chống được dưới tác dụng của sóng.
Tính tóan chiều dày tấm bê tông lát mái
Chiều dày của tấm bê tông lát mái tính theo công thức:
3
)(
108,0
mB
L
hd
b
sb
γγ
γ
η
−
=
Trong đó: - db là chiều dày tấm bê tông (m);
- hs là chiều cao sóng tính tóan (m);
- η là hệ số ổn định lấy 1,150
- dγ , γ là tỷ trọng của bê tông và nước;
- L là chiều dài tấm lát mái theo phương vuông góc với đường bờ (m); lấy
L=0,386m
- B là chiều rộng tấm bê tông (m), lấy B=0,386m.
Thay vào công thức tính được db = 0,12 m. Công trình chọn loại tấm lát mái lắp
ghép âm dương. Kết cấu của tấm này bảo đảm khi có lực tác dụng nâng 1 tấm bất kỳ
lên, thì nó bị 2 tấm xung quanh cản lại, và ngược lại, khi có một lực ép vào tấm bê
tông đó, nó cũng bị 2 tấm bê tông khác cản lại, và do đó bảo đảm an tòan dưới tác
động của sóng, dòng chảy và khắc phục được lún không đều ở phần tiếp giáp giữa các
19

tấm (Tấm bê tông bình thường bị hở phần tiếp giáp này khi bị lún không đều).
Kết luận : Phần mái kè từ cao trình -1,70 trở lên sử dụng tấm BTCT lắp ghép
dày 15cm để bảo vệ chống xói lở, và phía ngoài đã có thảm đá dày 30cm.
2.5 Tính toán chọn vải địa
Tính toán lựa chọn vải địa theo tiêu chuẩn 14TCN 110-1996
+ Đất nền là đất dính, kiểm tra theo đất dính:
Giới hạn Atterberg: Wp(Wd) =39,1%; Wl(Wch) =74,6%; Ip=Wl-Wp =35,5% > 20%; đất
dính;
a) Chọn vải theo yêu cầu chặn đất:
+ Dw ≤ 0,11mm và t ≥1,5mm
Chọn PEC50 hoặc tương đương; DW (O90) = 0,09 mm và t=2,1mm là bảo đảm
b) Yêu cầu thấm nước
+ Kg/K ≥100
Kg=65*10-3
(m/s) ; K=6,2*10-6
; Kg/K ≥300 như vậy bảo đảm yêu cầu thấm nước.
+ Lớp cát lót là đất rời, kiểm tra theo đất rời:
Lấy hệ số đồng nhất của đất nền Cu = d60/d10 <3 (hạt rất đều)
d85/d50 <2
Tra Bảng 2.7 ta biết kích thước lỗ lọc của vải theo yêu cầu chặn đất là: Dw<
d50 . Trong đó: d50(mm) là đường kính bình quân của hạt dưới lớp vải lọc. Ở đây do cát
lót (đắp) nằm dưới vải địa kỹ thuật với đường kính bình quân d50=0.10 mm. Do đó ta
phải có:
Dw < d50 = 0.1 mm. Nếu lớp cát có đường kính d50 lớn hơn cũng vẫn bảo đảm
chỉ tiêu này.
Theo phụ lục 4 ta chọn loại vải PEC50 hoặc tương đương với Dw= 0.09mm
<0.1 mm. Chiều dày vải t=2.1 mm.
2.6 Tính tiêu mưa lưu vực và bố trí cống thoát nước:
Tính tiêu mưa lưu vực
a) Xác định diện tích lưu vực tiêu mưa dọc tuyến kè
ì vậy 2 cửa xả này đảm nhiệm vai trò thoát nước cho tòn khu vực trường.
- Diện tích lưu vực cần phải tiêu thoát nước mưa để xác định khẩu độ cống thoát
nước cần thiết là: F= 4 ha. Vị trí lưu vực thể hiện ở
20

Bảng 3-1:Lượng mưa 3 giờ lớn nhất năm tại trạm Tân Sơn Nhất (Đơn vị: mm)
Nguồn: Đài KTTV Nam Bộ
STT Năm 180 phút STT Năm 180 phút
1 1982 67,90 15 1996 88,40
2 1983 71,20 16 1997 110,80
3 1984 63,70 17 1998 150,10
4 1985 71,50 18 1999 72,00
5 1986 51,50 19 2000 135,70
6 1987 93,50 20 2001 86,00
7 1988 49,50 21 2002 55,40
8 1989 69,00 22 2003 97,30
9 1990 97,30 23 2004 77,60
10 1991 112,10 24 2005 105,90
11 1992 92,00 25 2006 106,20
12 1993 67,80 26 2007 104,40
13 1994 105,60 27 2008 71,80
14 1995 89,20
Để tính toán lượng mưa thiết kế tài liệu yếu cầu từ 20 đến 25 năm, theo bảng trên
số liệu mưa lớn nhất theo thời đoạn thu thập được trong những năm gần đây với 27
năm số liệu, do vậy số liệu là đảm bảo yêu cầu trong tính toán.
TCVN 7957- 2008 --5 năm.
21

Sử dụng công thức Gringorten để tính chu kỳ lặp lại của các trận mưa:
Ts =
)44.0(
)012.0(
−
+
i
n
Trong đó:
- Ts:
- n: tổng số các mẫu, ở đây n=27
- i: số thứ tự trong tổng số mẫu.
Bảng 3-2:Chu kỳ lặp lại của các trận mưa lớn nhất thời đoạn 180 phút
STT Năm
Lượng mưa
lớn nhất
(mm)
Chu kỳ lặp
lại TS
(năm)
STT Năm
Lượng mưa
lớn nhất
(mm)
Chu kỳ lặp
lại TS (năm)
1 1982 67,90 48 14 1995 89,20 2
2 1983 71,20 17 15 1996 88,40 2
3 1984 63,70 11 16 1997 110,80 2
4 1985 71,50 8 17 1998 150,10 2
5 1986 51,50 6 18 1999 72,00 2
6 1987 93,50 5 19 2000 135,70 1
7 1988 49,50 4 20 2001 86,00 1
8 1989 69,00 4 21 2002 55,40 1
9 1990 97,30 3 22 2003 97,30 1
10 1991 112,10 3 23 2004 77,60 1
11 1992 92,00 3 24 2005 105,90 1
12 1993 67,80 2 25 2006 106,20 1
13 1994 105,60 2 26 2007 104,40 1
27 2008 71,80 1
c) Tính toán lượng mưa tiêu thiết kế cho khu vực dự án:
TCVN 7957- 2008 trong
n
bt
PCA
q
)(
)lg1(
+
+
= (*)
5 năm;
q ≈ 101 l/s.ha
22

q = 101 l/s.ha.
Qtk = n. q.C. F/1000 (m3
/s) (**)
Trong đó:
n- hệ số phân bố mưa rào, với diện tích lưu vực nhỏ hơn 300 ha: n=1.
8.
4 (ha).
q- cường độ mưa (l/s.ha): q = 101(l/s.ha).
- Thay vào công thức (**) tính được lưu lượng tiêu thoát nước mưa thiết kế:
Qtk = n. q.C. F/1000 = 1*101*0,8*4/1000 =0,32 (m3
/s)
N
Q
Q tk
tki =
Qtk
φtk/Qtki.
hlmax = + 1,85 m.
b)
Theo TCVN 9151-2012 trường hợp tính toán thỏa mãn điều kiện tính toán cống
dưới sâu:
+ 0.4 m
- 0.3 m
L = 10 m
Mực nước thượng lưu tính toán: Htl = +2.00 m
Hhl = +1,85 m
23

Hệ số nhám: n = 0,017
Cống tròn bê tông cốt thép φ800
- Công thức tính toán tổng quát lưu lượng công dưới sâu như sau:
Q = µ*ωr*
Trong đó:
ωr : Diện tích mặt cắt tại cửa ra.
Z: Cột nước tác dụng của cống
µ: hệ số lưu lượng của cống tính theo công thức:
µ =
αr: Hệ số động năng của cống, khi không có gì đặc biệt αr =1
εi: Hệ số sức kháng thủy lực tại mặt cắt cần tính tổn thất cột nước cục bộ
và hệ số tổn thất do ma sát theo chiều dài. (εi xác định theo phụ lục 1 tiêu chuẩn TCVN
9151-2012) εi = 0,1
c) Kết quả
Kết quả tính toán thể hiện ở Bảng 3 -3hlmax
Bảng 3-3:hl
Cột nước trước
cống (Z) 3
/s)
1,85 1,85 0,15 0,251
Qtki = 0,251m3
thiết một lượng nước là 0,32m3
/s sẽ là N = Qtk/Qtki=0.32/251 =
1.272 cống Þ800 trong đó 1 cống hiện hữu và một cống bổ sung mới.
2.7 Tính toán kết cấu và kiểm tra khả năng chịu tải của nền tại vị trí hố ga, cống
thoát nước
Tính toán kết cấu cửa xả, hố ga, cống thoát nước
Các tải trọng tác dụng
- Tỉa trọng bản thân
24

- Áp lực đất
Momen theo phương ngang(T.m) Momen theo phương đứng(T.m)
Tính Momen cửa xả
Tính Momen hố ga
Kết quả tính toán bố trí cốt thép hố ga và cửa xả
Cửa xả
Tiết diện
(cm)
M
(T.m)
Tính thép
(cm2)
Chọn thép
Bản đáy phương
ngắn
100x20 2.45 5.36
Φ12, a15
(5.77cm2)
Bản đáy phương dài 100x20 2.13 4.64
Φ12, a15
(5.77cm2)
25

Tường phương đứng 100x20 2.30 5.02
Φ12, a15
(5.77cm2)
Tường phương ngang 100x20 1.86 4.03
Φ12, a15
(5.77cm2)
Bộ phận hố ga
Tiết diện
(cm)
M
(T.m)
Tính thép
(cm2)
Chọn thép
Bản đáy, tường 100x20 1.28 3.49
Φ12, a20
(4.44cm2)
Kiểm tra khả năng chịu tải của nền dưới đáy hố ga, cống thoát nước
Tính toán khả năng chỉu tải của nến tại vị trí hố ga và cống thoát nước theo tiếu
chuẩn TCVN 9362:2012.
Kết quả tính toán khả năng chịu tải của nền tại hố ga cống
Kết quả cho thấy, nền hố ga không đảm bảo chịu tải, theo kinh nghiệm chúng tôi
đề nghị gia cố nền bằng cọc tràm có chiều dài L=4,5m mật độ 25 cây/m². Sau khi gia
cố bằng cọc tràm kết quả tính toán khả năng chịu tải của nền thể hiện ở các bảng sau.
Kết quả tính toán khả năng chịu tải của nền dưới đáy móng cừ tràm
26

Tính ứng suất và kiểm tra ổn định móng cừ tràm-hố ga
27

Tính khả năng chịu tải của nền dưới đáy móng cử tràm-thân cống
Tính ứng suất và kiểm tra ổn định móng cừ tràm-thân cống
28

Tính khả năng chịu tải của nền dưới đáy móng cử tràm-cửa xả
Tính ứng suất và kiểm tra ổn định móng cừ tràm-cửa xả
Kết luận: Sau khi gia cố nền hệ thống thoát nước của công trình (cống, hố
ga, cửa ra) bằng cừ tràm có chiều dài L=4.5m với mật độ đóng 25 cây/m², thì
nền đảm bảo đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn ổn định lâu dài.
29

Thuyet minh tinh

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (7)

Similar to Thuyet minh tinh

Similar to Thuyet minh tinh (20)

Thuyet minh tinh