Sổ tay kỹ thuật thủy lợi: Phần 2 - Tập 1 - Mục B - Chương 5: Ổn định và biến dạng của đập đất đá.[20/10/09]

Chương 5

ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA ĐẬP ĐẤT ĐÁ

Biên soạn: GS. TSKH. Trịnh Trọng Hàm

5.1 ỔN ĐỊNH CỦA MÁI DỐC ĐẬP

5.1.1 Tổng quát

Khi đánh giá ổn định của đập đất đá thì trước hết phải xét ổn định của các mái dốc thượng và hạ lưu đập dưới tác động của các lực và tải trọng trong điều kiện vận hành khai thác bình thường cũng như trường hợp có các lực và tổ hợp lực đặc biệt tác động bất thường.

Vì vậy, tính toán ổn định mái dốc là nội dung hết sức quan trọng khi thiết kế đập vật liệu địa phương – đập đất đá.

Về phương diện khoa học, bài toán ổn định mái dốc bằng đất (đá) nói chung và mái dốc của đập đất đá nói riêng cho đến nay vẫn còn chưa được giải quyết triệt để và đầy đủ, chứng tỏ đó là vấn đề không đơn giản.

Ổn định của mái dốc phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố nội ngoại như tính chất cơ lý hóa của vật liệu cấu thành mái dốc, các lực và tổ hợp tác dụng (áp lực thủy tĩnh, áp lực đẩy nổi, áp lực thấm, áp lực sóng gió, áp lực ngược, lực động đất, áp lực kẽ rỗng, tải trọng tĩnh và động của các phương tiện thiết bị quản lý vận hành v.v..), sự biến đổi theo thời gian của các tải trọng và tác động kể cả tác động biến đối của môi trường như nhiệt độ, độ ẩm v.v..

Mục đích tính toán là xác định hệ số dự trữ nhỏ nhất về ổn định của mái dốc đập với dữ liệu cho trước gồm mặt cắt ngang của đập, các đặc trưng cơ lý của thân đập và nền đập, và tải trọng tính toán khác.

Đối với mái dốc các thượng lưu, ổn định được xét cho hai trường hợp tính toán cơ bản sau đây (Quy phạm thiết kế đập đất):

1)     Độ hạ mức nước tối đa có thể trong hồ chứa kể từ mức nước dâng bình thường (MNDBT) với tốc độ hạ tối đa có thể. Tương ứng với chế độ biến đổi mực nước, xét tác động của dòng thốm xuất hiện trong nêm tựa phía thượng lưu.

2)     Mực nước trong hồ ở cao trình khai thác thấp nhất nhưng không nhỏ hơn 0.2H; mực nước trong thân đập lấy bằng mực nước ở hồ chứa.

Tổng hợp tính toán đặc biệt được xét đối với mái dốc thượng lưu là có thể từ mực nước gia cường ở hồ chứa với tốc độ hạ lớn nhất có thể. Trong tính toán xét đến lực thấm xuất hiện trong nêm tựa thượng lưu ứng với điều kiện biến đổi mực nước ở hồ chứa đã nêu ở trên.

Đối  với mái dốc hạ lưu, tổ hợp tính toán cơ bản là: mực nước thượng lưu tương ứng MNDBT, mực nước hạ lưu là cao nhất có thể (nhưng không lớn hơn 0,2H), thấm ổn định với sự làm việc bình thường của vật thoát nước.

Trường hợp tính toán đặc biệt với mái dốc hạ lưu là: mực nước thượng lưu tương ứng mực nước gia cường (MNGC), vật thoát nước bị hư hỏng.

Ngoài ra, khi kiểm tra ổn định của mái dốc thượng lưu và hạ lưu còn xét tổ hợp tải trọng đặc biệt do lực động đất hoặc áp lực kẽ rỗng quá mức bình thường trong quá trình đất cố kết.

Download (PDF; 714KB)