|
Lời giới thiệu
|
3
|
|
Mục lục
|
5
|
|
A. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG TRONG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THỦY LỢI
|
13
|
|
Chương 1. PHÂN LOẠI, PHÂN CẤP VÀ CÁC GIAI ĐOẠN HÌNH THÀNH CÔNG TRÌNH THỦY LỢI
|
17
|
|
1.1. Phân loại và phân cấp công trình thủy lợi
|
17
|
|
1.1.1. Phân loại công trình thủy lợi
|
17
|
|
1.1.2. Phân cấp công trình thủy lợi (gọi tắt là công trình thủy: CTT)
|
18
|
|
1.1.3. Tiêu chuẩn thiết kế
|
22
|
|
1.2. Giai đoạn hình thành và khai thác công trình thủy lợi
|
27
|
|
1.2.1. Giai đoạn quy hoạch xác định hệ thống các CTT
|
27
|
|
1.2.2. Giai đoạn lập dự án CTT
|
28
|
|
1.2.3. Giai đoạn thực hiện dự án xây dựng CTT
|
30
|
|
1.2.4. Giai đoạn quản lý vận hành và bảo trì CTT
|
32
|
|
Chương 2. CHỌN TUYẾN VÀ BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH
|
34
|
|
2.1. Tuyến công trình đầu mối thủy lợi
|
34
|
|
2.1.1. Các khái niệm về tuyến
|
34
|
|
2.1.2. Tuyến ở mỗi loại bố trí công trình
|
35
|
|
2.1.3. Tuyến đập
|
37
|
|
2.1.4. Tuyến công trình xả lũ
|
40
|
|
2.1.5. Tuyến năng lượng
|
42
|
|
2.1.6. Tuyến công trình ngăn mặn
|
43
|
|
2.1.7. Một số vấn đề chung về chọn tuyến
|
45
|
|
2.2. Bố trí tổng thể công trình đầu mối
|
46
|
|
2.2.1. Những nguyên tắc chung
|
46
|
|
2.2.2. Bố trí công trình không có đập ngăn sông
|
48
|
|
2.2.3. Bố trí công trình với cột nước thấp
|
48
|
|
2.2.4. Bố trí công trình với cột nước trung bình
|
49
|
|
2.2.5. Bố trí công trình với cột nước cao
|
51
|
|
2.2.6. Một số nhận xét chung
|
51
|
|
2.3. Đặc trưng cơ bản một số công trình thủy lợi ở Việt Nam
|
54
|
|
2.3.1. Các công trình thủy điện
|
54
|
|
2.3.2. Các công trình thủy lợi đầu mối
|
63
|
|
2.3.3. Các công trình ngăn mặn
|
72
|
|
2.4. Một số mặt bằng bố trí công trình
|
73
|
|
Chương 3. TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
|
95
|
|
3.1. Tổng quát về tải trọng, tác động và những tổ hợp của chúng
|
95
|
|
3.2. Trọng lượng bản thân của công trình
|
97
|
|
3.3. Áp lực thủy tĩnh và thủy động
|
98
|
|
3.4. Lực tác dụng của dòng thấm lên đập bê tông và bê tông cốt thép
|
99
|
|
3.5. Tác dụng của sóng (do gió)
|
102
|
|
3.5.1. Các thông số tính toán của sóng ở vùng mặt nước thông thoáng
|
102
|
|
3.5.2. Tải trọng của sóng đứng lên công trình có mặt chịu áp thẳng đứng
|
111
|
|
3.5.3. Độ cao sóng leo
|
113
|
|
3.5.4. Độ dềnh do gió
|
114
|
|
3.6. Áp lực bùn cát
|
115
|
|
3.7. Tải trọng động đất
|
115
|
|
3.7.1. Đánh giá cấp động đất ở địa điểm xây dựng công trình thủy
|
115
|
|
3.7.2. Xác định tải trọng động đất
|
117
|
|
Chương 4. TÍNH TOÁN THẤM QUA NỀN VÀ VÒNG QUANH CÔNG TRÌNH THỦY LỢI
|
125
|
|
4.1. Tổng quát
|
125
|
|
4.1.1. Nhiệm vụ tính toán thấm và các bài toán thấm
|
125
|
|
4.1.2. Lý thuyết cơ bản về thấm
|
126
|
|
4.2. Tính toán thấm có áp ở nền công trình thủy bằng phương pháp cơ học chất lỏng
|
128
|
|
4.2.1. Đáy CTT có một bản cừ không thấm trên nền thấm nước chiều dày vô hạn
(hình 4.1 a)
|
128
|
|
4.2.2. Đáy CTT có một bản cừ trên nền thấm nước có chiều dày hữu hạn (hình 4.1 b)
|
129
|
|
4.2.3. Công trình có bản đáy phẳng không có bản cừ trên nền thấm nước chiều
dày vô hạn (hình 4.2 a)
|
130
|
|
4.2.4. Bản móng phẳng trên nền thấm nước chiều dày hữu hạn (hình 4.2 b)
|
131
|
|
4.2.5. Bản móng phẳng đặt chìm vào nền thấm nước có chiều dày vô hạn (hình 4.5)
|
133
|
|
4.2.6. Bản móng phẳng có một bản cừ không thấm trên nền thấm nước chiều dày hữu hạn (hình 4.6)
|
134
|
|
4.2.7. Bản móng phẳng có vật thoát nước nửa hình tròn trên nền thấm nước chiều dày vô hạn (hình 4.7)
|
135
|
|
4.2.8. Bản móng phẳng có vật thoát nước phẳng trên nền thấm nước chiều dày vô hạn (hình 4.8)
|
136
|
|
4.3. Tính toán thấm có áp dưới nền công trình thủy theo phương pháp phân đoạn
|
136
|
|
4.3.1. Bản móng có các bản cừ không thấm trên nền thấm nước chiều dày hữu hạn (hình 4.9)
|
137
|
|
4.3.2. Bản móng có các bản cừ thấm nước trên nền thấm nước chiều dày hữu hạn (tính toán theo V.P. Nedriga)
|
139
|
|
4.4. Sử dụng lưới thấm để tính toán thấm có áp dưới nền công trình thủy
|
141
|
|
4.4.1. Vẽ lưới thấm bằng phương pháp đồ giải
|
141
|
|
4.4.2. Tính toán các thông số của dòng thấm theo lưới thủy động lực
|
143
|
|
4.5. Tính thấm có áp dưới nền công trình thủy theo phương pháp hệ số cản của Tsugaép R.R.
|
144
|
|
4.6. Thấm bán áp dưới công trình thủy
|
146
|
|
4.6.1. Bản móng phẳng khi không có tầng lót không thấm (hình 4-19, a)
|
147
|
|
4.6.2. Bản móng phẳng khi có tầng lót không thấm (hình 4-19, b)
|
148
|
|
4.6.3. Bản móng phẳng có bản cừ và tầng lót không thấm (hình 4-19, c)
|
148
|
|
4.6.4. Bản móng phẳng có bản cừ, có vật thoát nước sau bản cừ trên nền thấm có
tầng lót không thấm (hình 4-19, d)
|
148
|
|
4.7. Thấm không áp vòng quanh khu vực nối tiếp giữa công trình thủy với bờ có xét
đến ảnh hưởng dòng nước ngầm ở bờ
|
149
|
|
4.7.1. Sơ đồ tính toán thấm theo V.P. Nedriga (hình 4-20)
|
149
|
|
4.7.2. Màn chống thấm dạng tường đơn không thấm nước (hình 4-21)
|
150
|
|
4.7.3. Tường biên có một màn chống thấm đặt ở vị trí bất kỳ (hình 4-22)
|
152
|
|
4.7.4. Trụ biên có một màn ngăn nước ở phía thượng lưu khi đường mép nước ở
hồ chứa có dạng gãy khúc (hình 4-27)
|
157
|
|
4.8. Thấm không áp vòng quanh vùng nối tiếp đập bê tông với đập đất trên tầng lót
không thấm (Tính toán theo V.P. Nedriga)
|
160
|
|
4.8.1. Phương pháp tính
|
160
|
|
4.8.2. Phân đoạn loại I (hình 4-31)
|
160
|
|
4.8.3. Phân đoạn loại II, III và IV
|
161
|
|
4.8.4. Phân đoạn loại V
|
163
|
|
4.8.5. Phân đoạn loại VI (hình 4-33)
|
164
|
|
4.8.6. Chiều sâu dòng thấm trên các biên giữa các phân đoạn kề nhau
|
164
|
|
4.8.7. Tường biên nối tiếp có một màn chắn không thấm
|
166
|
|
Chương 5. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT CẤU TRONG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH
THỦY LỢI
|
169
|
|
5.1. Khái niệm chung
|
169
|
|
5.2. Phương pháp ứng suất cho phép
|
170
|
|
5.3. Phương pháp hệ số an toàn
|
170
|
|
5.4. Tính toán công trình theo trạng thái giới hạn
|
170
|
|
5.4.1. Tải trọng tính toán
|
171
|
|
5.4.2. Tính sức chịu tải của vật liệu
|
171
|
|
5.5. Tính toán công trình theo lý thuyết độ tin cậy
|
172
|
|
5.5.1. Cơ sở đánh giá độ tin cậy của công trình
|
172
|
|
5.5.2. Bài toán tính độ bền của kết cấu bê tông
|
174
|
|
5.5.3. Bài toán về ổn định đập bê tông trọng lực và tường chắn đất
|
175
|
|
5.5.4. Bài toán về khả năng tháo nước
|
176
|
|
5.5.5. Bài toán về tuổi thọ công trình
|
177
|
|
5.6. Quan hệ giữa tần suất đảm bảo với hệ số dự trữ
|
177
|
|
B - ĐẬP ĐẤT ĐÁ
|
179
|
|
Chương 1. ĐẬP ĐẤT
|
181
|
|
1.1. Tổng quát và phân loại đập đất
|
181
|
|
1.1.1. Tổng quát về đập đất
|
181
|
|
1.1.2. Phân loại đập đất
|
182
|
|
1.2. Vật liệu để xây dựng đập
|
185
|
|
1.2.1. Tổng quát
|
185
|
|
1.2.2. Tính chất cơ lí của đất
|
187
|
|
1.2.3. Tính thấm nước của đất
|
191
|
|
1.2.4. Tính biến dạng của đất
|
192
|
|
1.2.5. Cường độ của đất
|
194
|
|
1.2.6. Yêu cầu đối với nền đập đất
|
197
|
|
1.3. Cấu tạo mặt cắt ngang của đập đất
|
198
|
|
1.3.1. Đỉnh đập
|
198
|
|
1.3.2. Mái dốc của đập đất
|
200
|
|
1.3.3. Cơ đập
|
200
|
|
1.4. Gia cố mái dốc của đập đất
|
201
|
|
1.4.1. Gia cố mái dốc thượng lưu
|
201
|
|
1.4.2. Gia cố mái dốc hạ lưu
|
201
|
|
1.5. Vật chống thấm (VCT)
|
202
|
|
1.5.1. Nhiệm vụ của vật chống thấm
|
202
|
|
1.5.2. Vật chống thấm (VCT) bằng đất
|
203
|
|
1.5.3. Vật chống thấm (VCT) không phải là đất
|
204
|
|
1.6. Vật thoát nước (VTN)
|
205
|
|
1.6.1. Tổng quát
|
205
|
|
1.6.2. Cấu tạo và bố trí VTN
|
206
|
|
1.7. Nối tiếp đập đất với nền, bờ và với công trình bê tông
|
210
|
|
1.7.1. Nối tiếp đập với nền và bờ
|
210
|
|
1.7.2. Kết cấu nối tiếp
|
211
|
|
1.8. Đặc điểm cấu tạo và thi công đập đất
|
212
|
|
1.8.1. Đập đất đắp khô
|
212
|
|
1.8.2. Đập đất đắp trong nước
|
215
|
|
1.8.3. Đập đất bồi
|
217
|
|
Chương 2. ĐẬP HỖN HỢP ĐẤT ĐÁ, ĐẬP ĐÁ ĐỔ, ĐẬP ĐÁ XÂY
|
230
|
|
2.1. Tổng quát và phân loại
|
230
|
|
2.1.1. Tổng quát về đập đá đổ
|
230
|
|
2.1.2. Phân loại đập đá đổ
|
232
|
|
2.2. Vật liệu để xây dựng đập đá đổ
|
233
|
|
2.2.1. Tổng quát
|
233
|
|
2.2.2. Tính chất vật liệu đá
|
234
|
|
2.3. Lựa chọn loại đập
|
238
|
|
2.4. Mặt cắt ngang của đập đá đổ
|
239
|
|
2.4.1. Đỉnh đập
|
239
|
|
2.4.2. Mái dốc của đập đá đổ
|
240
|
|
2.5. Kết cấu chống thấm trong đập đá đổ
|
241
|
|
2.5.1. Tổng quát
|
241
|
|
2.5.2. Vật chống thấm bằng đất
|
241
|
|
2.5.3. Vật chống thấm không phải là đất
|
246
|
|
2.6. Đập đá đổ tường trọng lực
|
252
|
|
2.7. Biện pháp và kết cấu chống thấm ở nền đập đá đổ
|
253
|
|
2.7.1. Đá gốc lộ ra bề mặt đất hoặc bị che phủ một lớp trầm tích có độ dày nhỏ
|
253
|
|
2.7.2. Nền đá gốc nằm cách mặt đất một độ sâu khá lớn nhưng vẫn có thể với tới được
|
256
|
|
2.7.3. Đá gốc nằm ở độ sâu không có khả năng với tới về thực tế
|
256
|
|
2.8. Biện pháp tháo lũ thi công qua đập đá đổ đang xây dựng
|
257
|
|
2.8.1. Tháo lũ thi công theo sơ đồ dốc nước
|
258
|
|
2.8.2. Tháo lũ thi công theo sơ đồ đập tràn ngưỡng rộng
|
259
|
|
2.8.3. Tháo lũ bằng phương pháp thấm nước qua đá đổ
|
262
|
|
2.9. Đập đất đá thấm nước và tràn nước
|
265
|
|
2.9.1. Khả năng thấm nước qua đập đá đổ
|
265
|
|
2.9.2. Đập đá đổ có bề mặt gia cố để tràn nước
|
266
|
|
2.10. Đập đất đá xây dựng bằng nổ mìn định hướng
|
267
|
|
2.10.1 Điều kiện xây dựng
|
267
|
|
2.10.2. Loại đập thi công bằng nổ mìn định hướng
|
268
|
|
2.10.3. Tính chất cơ lí của đất trong đập đá đổ thi công bằng nổ mìn định hướng
|
269
|
|
2.10.4. Tính toán các thông số chính trong nổ mìn
|
269
|
|
2.11. Đập đá xây
|
273
|
|
2.11.1. Phân loại đập đá xây
|
273
|
|
2.11.2. Ưu nhược điểm của đập đá xây
|
274
|
|
Chương 3. KẾT CẤU GIA CỐ MÁI DỐC ĐẬP ĐẤT ĐÁ
|
278
|
|
3.1. Tổng quát
|
278
|
|
3.2. Thiết kế tầng đệm dưới kết cấu gia cố
|
280
|
|
3.2.1. Tổng quát
|
280
|
|
3.2.2. Tầng đệm dưới kết cấu gia cố bằng lớp che phủ liên tục
|
281
|
|
3.2.3. Tầng đệm dưới gia cố bằng tấm bê tông có khe nối hở
|
281
|
|
3.2.4. Chiều dày của các lớp đệm dưới gia cố bằng bê tông cốt thép
|
284
|
|
3.2.5. Tầng đệm dưới gia cố bằng đá
|
284
|
|
3.3. Thiết kế gia cố bằng đá
|
288
|
|
3.3.1. Tổng quát
|
288
|
|
3.3.2. Tính gia cố bằng đá đổ
|
289
|
|
3.3.3. Gia cố bằng đá xếp
|
293
|
|
3.4. Thiết kế gia cố bằng lớp phủ bê tông cốt thép đổ liền khối hoặc đổ theo tấm lớn
sau đó lấp kín các khe nối bằng bê tông
|
295
|
|
3.4.1. Tính toán ổn định chung của lớp gia cố
|
295
|
|
3.4.2. Tính độ bền và biến dạng của lớp gia cố bê tông cốt thép
|
296
|
|
3.4.3. Cấu tạo của lớp gia cố bê tông cốt thép đổ liền khối
|
299
|
|
3.5. Thiết kế gia cố hở bằng tấm bê tông cốt thép lắp ghép
|
300
|
|
3.5.1. Tính ổn định và cường độ của tấm gia cố
|
300
|
|
3.5.2. Cấu tạo của gia cố hở
|
301
|
|
3.6. Một số loại gia cố khác
|
303
|
|
3.6.1. Gia cố bằng bê tông atphan
|
303
|
|
3.6.2. Gia cố bằng vữa cát nhựa đường liên kết với đá
|
304
|
|
3.6.3. Gia cố mái dốc bằng đất xi măng
|
305
|
|
3.6.4. Gia cố mái dốc bằng dầm gỗ
|
305
|
|
3.6.5. Sử dụng mái dốc thoải không có gia cố
|
305
|
|
3.7. Thiết kế gia cố nhẹ
|
306
|
|
Chương 4. THẤM QUA ĐẬP ĐẤT ĐÁ
|
307
|
|
4.1. Tổng quát
|
307
|
|
4.2. Những bài toán thấm ổn định đặc trưng trong đập đất
|
314
|
|
4.2.1. Thấm qua đập đất đồng chất trên nền không thấm, không có vật thoát nước
|
314
|
|
4.2.2. Thấm qua đập đất đồng chất trên nền không thấm, hạ lưu đập có vật thoát nước
|
318
|
|
4.2.3. Thấm qua đập không đồng chất trên nền không thấm
|
322
|
|
4.2.4. Thấm qua đập trên nền thấm nước chiều dày có hạn
|
331
|
|
4.2.5. Thấm qua đập đất có vật chống thấm (VCT) trên nền thấm nước chiều dày có hạn
|
340
|
|
4.3. Thấm không ổn định trong đập đất
|
346
|
|
4.4. Ổn định thấm của đất
|
350
|
|
4.4.1. Tổng quát
|
350
|
|
4.4.2. Ổn định thấm của đất rời
|
353
|
|
4.4.3. Ổn định thấm của đất dính (đất sét)
|
357
|
|
Chương 5. ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA ĐẬP ĐẤT ĐÁ
|
363
|
|
5.1. Ổn định của mái dốc đập
|
363
|
|
5.1.1. Tổng quát
|
363
|
|
5.1.2. Tính ổn định mái dốc theo mặt trượt hình trụ tròn
|
365
|
|
5.1.3. Tính ổn định mái dốc theo mặt trượt phẳng hoặc theo mặt trượt gồm một
số mặt phẳng
|
374
|
|
5.1.4. Tính ổn định mái dốc theo mặt trượt hỗn hợp
|
375
|
|
5.1.5. Tính ổn định mái dốc đập theo trạng thái ứng suất biến dạng
|
375
|
|
5.1.6. Tính ổn định tường nghiêng và lớp bảo vệ
|
376
|
|
5.1.7. Tính ổn định mái dốc hạ lưu theo điều kiện sạt lở do dòng thấm gây ra
|
378
|
|
5.1.8. Đặc điểm tính toán ổn định mái dốc đập đất đá và đập đá đổ
|
379
|
|
5.2. Tính toán áp lực kẽ rỗng
|
380
|
|
5.2.1.Tổng quát
|
380
|
|
5.2.2. Tính áp lực kẽ rỗng theo phương pháp đường cong nén
|
381
|
|
5.2.3. Tính áp lực kẽ rỗng theo lý thuyết thấm cố kết
|
382
|
|
5.3. Tính toán lún ở đập đất đá
|
385
|
|
5.3.1. Tổng quát
|
385
|
|
5.3.2. Tính toán lún của đập hoặc các bộ phận đập cấu tạo bằng đất sét
|
386
|
|
5.3.3. Tính toán lún đối với các bộ phận cấu tạo bằng đất hạt lớn trong đập đất đá
và đập đá đổ
|
387
|
|
5.4. Tính toán trạng thái ứng suất - biến dạng của đập đất đá
|
391
|
|
5.5. Tính ổn định đập đất đá có kể đến lực động đất
|
391
|
|
5.5.1. Tổng quát
|
391
|
|
5.5.2. Tác động của môi trường nước đối với ổn định công trình khi có động đất
|
396
|
|
Phụ lục. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TRƯỢT SÂU CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT BẰNG PHẦN MỀM SLOPE/W
|
399
|
|
1. Giới thiệu phần mềm Slope/w
|
399
|
|
2. Xây dựng ví dụ mẫu cho phần mềm Slope/w
|
401
|
|
3. Ứng dụng phần mềm Slope/w tính toán ổn định trượt sâu công trình trong điều
kiện Việt Nam
|
407
|
|
Tài liệu tham khảo
|
411
|