Đồ án Môn học tính toán lực và thấm

Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 1 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÍNH TOÁN LỰC VÀ THẤM SỐ ĐỀ: 46 _ B A. TÍNH TOÁN LỰC TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH I. Tài liệu 1. Mực nước và cao trình - Cao trình đáy đập: + 100 m - MNDBT của hồ: 145,5 m - Hđ = H1= MNDBT - đáy = 145,5-100=45,5 m - Cao trình bùn cát lắng đọng: +108 m - Mực nước hạ lưu: +105 m 2. Tài liệu mặt cắt đập (hình vẽ) MNDBT=145,5 MNHL=105 Hd CTBC=108 Màn ch?ng th?m 100 b nB (1-n)B 5 - Cao trình đỉnh đập: = MNDBT+5 m = 150,5 m - Đỉnh mặt cơ bản nằm ngang MNDBT - Bề rộng đỉnh B=5m; đáy B=0,8H1= 36,4 m - Hệ số cột nước còn lại sau màn chống thấm: ߙ1 = 0,5. - Phần hình chiếu của mái thượng lưu lên mặt bằng: nB, trong đó n=0,2 - Dung trọng bê tông: ߛb = 2,4 T/m3 = 24 KN/m3 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 2 3. Các tài liệu khác Tốc độ gió tính toán: V = 24 m/s Chiều dài truyền sóng: D = 4,5 km Thời gian gió thổi liên tục: 6 giờ Vùng xây dựng có động đất cấp 8: K= 20 1 Chỉ tiêu bùn cát lắng đọng: ɣk = 1,0 T/m3; nbc =0,45; φbc = 100. II. Các yêu cầu tính toán 1. Xác định các yếu tố của sóng bình quân, độ dềnh cao nhất của sóng 2. Vẽ giản đồ áp lực sóng lên mặt đập thượng lưu, tính Pmax và Mmax 3. Xác định trị số và vẽ tất cả các lực lên 1 mét dài đập B. TÍNH THẤM DƯỚI ĐÁY CÔNG TRÌNH I. Tài liệu Cống B có sơ đồ và kích thước như hình vẽ: L1=17,5 m, L2=14 m, S1=8 m, S2=3m, Z1=10,5 m, Z2=2,5 m, T0=12 m. L2L1 S1=8 m 0.5 S2=3 m Z1 Z2 A B C D E F G 0.00 T 1 II. Yêu cầu tính toán 1. Dùng các phương pháp tính thấm đã học để xác định lưu lượng thấm q, vẽ biểu đồ áp lực thấm lên bản đáy 2. So sánh kết quả giải được bằng các phương pháp và cho nhận xét. 3. Kiểm tra khả năng mất ổn định về thấm của nền. 4. a – Nếu kết cấu đường viền thấm không đổi nhưng hệ số thấm K thay đổi thì các kết quả tính toán trên thay đổi như thế nào? Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 3 b - Nếu kết cấu đường viền thấm không đổi nhưng chênh lệch cột nước H thay đổi thì các kết quả tính toán trên thay đổi như thế nào? 5. Nếu cống xây dựng ở vùng triều, khi cột nước đổi chiều các kết quả tính nào còn sử dụng được? tại sao? Các đường viền thấm có cần thay đổi gì không? Tại sao? A. TÍNH TOÁN LỰC TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH I. Xác định các yếu tố của sóng 1. Các yếu tố sóng trung bình Giả thiết là sóng nước sâu: sử dụng đồ thị hình P2-1 (trang 115 Đồ án Thủy Công). Tính các giá trị không thứ nguyên 8829 24 3600.6.81,9  V gt 64,76 24 4500.81,9 22 V gD Tra đồ thị hình P2-1 ta được:          078,0 9,3 8829 2V hg V g V gt           016,0 46,1 64,76 2 2 V hg V g V gD  Lấy cặp giá trị nhỏ hơn:          016,0 46,1 2V hg V g h = m g V V hg 94,0 81,9 24.016,0).( 22 2  Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 4 _  = m g V V g 57,3 81,9 24.46,1).(  Bước sóng trung bình được xác định theo công thức: 20 14,3.2 57,3.81,9 2 . 2 _ 2_     g m Kiểm tra điều kiện ban đầu: H1 = 45,5 m > 2  =10 m Vậy sóng là sóng nước sâu với các đặc trưng: h = 0,94 m _  = 20 m _  = 3,57 m. 2. Chiều cao sóng với mức đảm bảo i% xác định theo công thức: hi% = ki%. h Trong đó ki% tra theo đồ thị hình P2-2 (trang 116 Giáo trình Đồ án Thủy Công) Với       64,76 %1 2V gD i  ki = 2,1 Vậy hi%= h’ = 2,1.0,94 =1,97 m 3. Độ dềnh cao nhất của sóng: s = ks.h’ Trong đó: ks xác định theo đồ thị P2-4a (trang 116 Đồ án Thủy Công). Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 5 Với         047,0 20 94,0 44,0 5,45 20 1   h H  ks = 1,13 h – chiều cao sóng với mức đảm bảo tương ứng (1%). Vậy s = 1,13.1,97 = 2,23 m (mực nước dâng bình thường nằm trên phần mái nghiêng của Đập nên không có sóng leo) II. Xác định các lực tác dụng lên công trình (theo bài toán phẳng) 1. Áp lực thủy tĩnh: tác dụng ở mặt thượng lưu và hạ lưu đập, bao gồm các thành phần thẳng đứng và nằm ngang. a) Mặt thượng lưu: - Thành phần thẳng đứng: W1 = 2 1 .n.n’.H1 2 Trong đó: n’- hệ số mái nghiêng thượng lưu n’ = cotgߙ = 1H nB = 16,0 45,5 0,2.36,4  ߛn – khối lượng riêng của nước (10 KN/m3).  W1 = 2 1 .10.0,16.45,5 2 =1656,2 KN Điểm đặt cách A về phía trái 1 đoạn: x1 =B - 3 ' 1Hn =36,4 - 3 5,45.16,0 = 33.97 m. - Thành phần nằm ngang: W2 = 2 1 .n.H1 2 = 2 1 .10.45,52 =10351,25 KN Điểm đặt cách đáy: 3 1 2 Hy  = 17,15 3 5,45  m b) Mặt hạ lưu: Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 6 - Thành phần thẳng đứng: W3 = 2 1 .n.m’.h2 2 Trong đó: m’= cotgߚ = 1 ).1( H Bn = 64,0 5,45 4,36).2,01(    W3 = 2 1 .10.0,64.52 = 80 KN Điểm đặt cách A về phía trái: x3 = 3 '. 2hm = 3 5.64,0 = 1,07 m. - Thành phần ngang: W4= 2 1 .n.h2 2 = 2 1 .10.52 = 125 KN Điểm đặt cách đáy: y4 = 3 2h = 1,67 m. 2. Áp lực sóng Áp lực sóng lớn nhất đạt được ứng với độ dềnh: '.hk dd   Trong đó: dk tra theo đồ thị hình (3-7c), Giáo trình thủy công tập I; Với         047,0 20 94,0 44,0 5,45 20 1   h H → dk = 0,3 h- chiều cao sóng với mức đảm bảo tương ứng (1%). → '.hk dd   = 0,3.1,97 = 0,591 m Trị số áp lực sóng lớn nhất tác dụng lên mặt đập xác định theo công thức: Ws = )2 ''.(.. 1 hHhK nd  Trong đó: hệ số Kđ xác định theo đồ thị hình P2-4c (trang 116 Đồ án Thủy Công). Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 7 Với         047,0 20 94,0 44,0 5,45 20 1   h H →Kđ = 0,14  Ws = )2 ''.(.. 1 hHhK nd  = 0,14.10.1,97.(45,5+ 2 97,1 ) = 128,2 KN - Mômen lớn nhất đối với chân đập do sóng gây ra: ) 22 '. 6 ''.(.. 2 11 2 max HHhhhKM nm   Trong đó hệ số Km xác định theo đồ thị hình P2-4d (trang 116 Đồ án Thủy Công). Với         047,0 20 94,0 44,0 5,45 20 1   h H → Km = 0,21  Mmax = 0,21.10.1,97.( 6 97,1 2 + 2 5,45.97,1 + 2 5,45 2 ) = 4470,4 KNm Điểm đặt cách đáy 1 đoạn: ys = Mmax/Ws = 4470,4/128,2 = 34,87 m. 3. Áp lực đẩy ngược Công trình chịu 2 loại áp lực thấm đẩy ngược là Lực thấm đẩy ngược và Lực thủy tĩnh đẩy ngược (do Đập ngập phía hạ lưu). - Áp lực thấm đẩy ngược: Cường độ lực thấm đẩy ngược sau màn chống thấm là Pmax = ߛn.ߙ1.H Trong đó: ߙ1 - hệ số cột nước còn lại sau màn chống thấm H - cột nước thấm, H = H1 - h2 = 45,5 – 5 = 40,5 m.  Pmax = ߛn.ߙ1.H = 10.0,5.40,5 = 202,5 KN. Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 8 Tổng áp lực thấm đẩy ngược là: Wth = 2 1 . ߛn.ߙ1.H.B = 2 1 .10.0,5.40,5.36,4 = 3685,5 KN Điểm đặt cách A về phía trái 1 đoạn: xth = 2B/3 = 2.36,4/3 = 24,27 m. - Áp lực thủy tĩnh đẩy ngược: W5 = ߛn.B.h2 = 1820 KN Điểm đặt cách A về phía trái 1 đoạn x5 = B/2 = 36,4/2 = 18,2 m. 4. Áp lực bùn cát - Thành phần thẳng đứng: W6 = 2 1 .ߛbcđn.h32.n’ Với ߛbcđn = ߛk – ߛn(1 - nbc) = 10 – 10.(1 - 0,45) = 4,5 KN/m3  W6 = 2 1 .4,5.82.0,16 = 23,04 KN Điểm đặt cách A về phía trái 1 đoạn: x6 =B - 3 ' 3hn =36,4 - 3 8.16,0 = 35.97 m. - Thành phần nằm ngang: W7 =        2 45.. 2 1 022 3   tghđnbc = 2 1 .4,5.82.tg2(450 - 2 100 ) = 101,4 KN Điểm đặt cách đáy: y7 = 3 3h = 3 8 =2,67 m. 5. Trọng lượng thân đập Chia đập ra làm 3 hình nhỏ rồi xác định trọng lượng của từng phần rồi cộng lại. G = G1 + G2 + G3 G1 = ߛb. 2 1 .(H1n’.B) = 24. 2 1 .(45,5.0,2.36,4) = 3974,88 KN Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 9 Điểm đặt cách A về phía trái 1 đoạn: xG1 = B – 3 2nB = 36,4 – 3 2.0,2.36,4 = 31,55 m. G2 = ߛb.(H1 + a).b = 24.(45,5 + 5).5 = 6060 KN Điểm đặt cách A về phía trái 1 đoạn: xG2 = (1-n).B – 2 b = 26,62 m. G3 = ߛb. 2 1 .(H - m b ).[(1-n).B-b] = 24. 2 1 .(45,5 - 64,0 5 ).[(1-0,2).36,4-5]= 10908,27 KN Điểm đặt cách A về phía trái 1 đoạn: xG3 = 3 b-n)B-(1 = 3 5-0,2)36,4-(1 = 8.04 m.  Tổng trọng lượng đập: G = 3794,88 + 6060 + 10908,27 = 20763,15 KN. 6. Lực sinh ra khi có động đất a) Lực quán tính động đất của công trình Fđ = Kđ.ߙ.G Trong đó: K – hệ số động đất ( = 20 1 = 0,05) ߙ −hệ số đặc trưng động lực công trình ߙ = 1 + 0,5. 0 1 h h = 1,5 Lực động đất cùng phương ngược chiều với gia tốc động đất, điểm đặt tại trọng tâm mặt cắt tính toán. Fđ = 20 1 .1,5.11888,38 = 891,63 KN Điểm đặt cách đáy: 3 1Hyđ  = 17,153 5,45  m. b) Áp lực nước thượng lưu tăng thêm do động đất Wđt = 56,5175,45.10.05,02 1... 2 1 22 1 HK n KN Điểm đặt cách đáy: 3 1Hyđ  = 17,153 5,45  m. c) Áp lực nước hạ lưu tăng thêm do động đất Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 10 Wđh = 25,65.10.05,02 1... 2 1 22 2 hK n KN Điểm đặt cách đáy: yđ = 3 2h = 1,67 m. d) Áp lực bùn cát tăng thêm khi có động đất W8 = 2.K.tg߮.W7 K – hệ số động đất ߮ – góc ma sát trong của bùn cát ( ߮ = 100) W7 - thành phần nằm ngang của áp lực bùn cát.  W8 = 2.0,05.tg100.101,4 = 1,78 KN Điểm đặt cách đáy: y8 = 3 3h = 3 8 =2,67 m.  Sơ đồ các lực tác dụng lên đập hs Ws Wd W8 Wd2 W3 W2 W7 W6 W1 W4 nB B/2 (1-n)B B/3 Wth W5 H1 H1/3 h3/3 nB/3 a 1H m'h2/3 h2/3 H h2 Fd G t Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 11  Bảng tổng hợp lực tác dụng lên công trình Thứ tự Lực tác dụng Trị số Mômen đối với A P↓ ( + ) Q→ ( + ) Tay đòn MA (+)↷ 1 W1 1656.2 33.97 -56261.11 2 W2 10351.25 15.17 157028.46 3 W3 80 1.07 85.60 4 W4 -125 1.67 -208.75 5 Ws 128.2 34.87 4470.33 6 Wth -3685.5 24.27 89447.09 7 W5 -1820 18.2 33124.00 8 W6 23.04 35.97 828.75 9 W7 101.4 2.67 270.74 10 G1 3974.88 31.55 - 125407.46 11 G2 6060 26.62 - 161317.20 12 G3 10908.27 8.04 -87702.49 13 Fđ 891.63 15.17 13526.03 14 Wđ 517.56 15.17 7851.39 15 W8 1.24 1.67 2.97 Tổng 17196,89 11866.28 -124432.8  Vậy công trình không bị lật. III. Kiểm Tra Ổn Định Với hệ số an toàn: f = 0,65 Công trình cấp 3: Kn = 1,15 Điều kiện ổn định: f.∑P/∑Q ≥ Kn f.∑P/∑Q = 0,65.17196,89/11866.28 = 0,94 < 1,15  Vậy công trình bị trượt. Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 12 B. TÍNH THẤM DƯỚI ĐÁY CÔNG TRÌNH L2L1 S1 0.5 S2=3 m Z1 Z2 A B C D E F G 0.00 T 1 I. Tính theo phương pháp tỷ lệ đường thẳng Theo Lence đường viền thấm thẳng đứng có khả năng tiêu hao cột nước thấm lớn hơn đoạn nằm ngang m lần. Chiều dài tính toán của đường viền thấm xác định theo công thức: Ltt = Lđ + m L n Trong đó: Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 13 Lđ – chiều dài tổng cộng của các đoạn thẳng đứng và các đoạn xiên có góc nghiêng so với phương ngang lớn hơn hoặc bằng 450. Ln – chiều dài tổng cộng các đoạn nằm ngang và các đoạn xiên có góc nghiêng nhỏ hơn 450. m – hệ số phụ thuộc vào hàng cừ. với 2 hàng cừ lấy m = 2,5 Lđ = 0,5+2.S1+2.S2 = 0,5+2.8+2.3 = 22,5 m Ln = L1 + L2 = 17,5 + 14 = 31,5 m. Vậy: Ltt = 22,5 + 5,2 5,31 = 35,1 m. 1. Tính toán lực đẩy ngược lên bản đáy a) Áp lực thấm Cột nước thấm tại 1 điểm cách điểm cuối đường viền thấm 1 đoạn dài tính toán Xtt (xác định như Ltt) là: hx = HL X tt tt . XttE = 2.S2 + 5,2 2L = 2.3 + 5,2 14 = 11,6 m XttF = 2.S2 = 2.3 = 6 m.  hE= HL X tt E . = 8. 1,35 6,11 = 2,64 m Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 14 và hF = HL X tt F . = 8. 1,35 6 =1,37 m. Tổng áp lực thấm lên bản đáy cống: Wth = ߛn. 2.2 Lhh FE  =10. 14. 2 37,164,2  =280,7 KN b) Áp lực thủy tĩnh đẩy ngược W1 = ߛn.(H2+t).L2 = 10.(2,5 + 1).14 = 490 KN L2L1 S1=8 m 0.5 S2=3 m Z1 Z2 A B C D E F G 0.00 T 1 hE Wth W1 h F (H2+t) H2 2. Tính gradient thấm và lưu tốc thấm bình quân - Trên đoạn đường viền đứng: Jđ = ttL H = 1,35 8 = 0,228 Vđ = K.Jđ = 2.10-6.0,228 = 0,456.10-7 m/s Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 15 - Trên đoạn đường viền ngang Jn = m J d = 2,5 0.228 = 0,091 3. Tính lưu lượng thấm T1- chiều dày tầng thấm dưới bản đáy cống, T1=13 m. q = K.Jn.T1 = 2.10-6.0,091.13= 2,37.10-6 m2/s 4. Độ bền thấm của nền Nền là cát pha (đồng nhất đẳng hướng) Lấy C = 5. Kiểm tra theo công thức: Ltt > C.H  35,1 > 4.8 =32  Nền đảm bảo độ bền. II. Tính theo phương pháp hệ số sức kháng 1. Phân đoạn Chia miền thấm thành các bộ phận khác nhau 1, 2, 3, 4, 5 như trên hình vẽ 2. Xác định hệ số sức kháng của từng bộ phận Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 16 L2L1 S1=8 m 0.5 S2=3 m Z1 Z2 A B C D E F G 0.00 T 1 1 2 3 4 5 a) Bộ phận cửa vào và cửa ra - Cửa vào (không cừ) ξvào= 0,44 + 0T a = 0,44 + 14 0,5 = 0,476 - Cửa ra (không bậc) S2 = 3m, T3= T2 = T-1 = 14 – 1 = 13m. ξra= 0,44 + 3 2 T S 1,5. + 3 2 3 2 T S0,75-1 T S0,5 =0,925 b) Bộ phận giữa (không bậc, cừ S1=8 m, T1=13,25 m) Với điều kiện: Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 17 0,5 < 1 2 T T =0,98< 1 và 0 < 2T S thỏa mãn  ξg = 2 1 T S 1,5. + 2 1 2 1 T S0,75-1 T S0,5 = 1,478 c) - Bộ phận nằm ngang 1 (L1=17,5 , S1=8, T1 =13,25) Kiểm tra điều kiện L1 = 17,5 > 2 S1 =4 ξn1 = 1 11 T 0,5S -L = 1.02 - Bộ phận nằm ngang 2 Kiểm tra điều kiện L2 =14 > 2 SS 21  = 6,5 (L2=14, S2=3, T2=13) ξn2 = 2 212 T )S0,5(S -L  =0,64 Vậy ∑ξi = ξvào + ξra + ξg + ξn1 + ξn2 =0,476 + 0,925 + 1,478 + 1,02 + 0,64 = 4,54 3. Tính áp lực thấm Tổn thất qua mỗi bộ phận được xác định theo công thức Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 18 hi=  i H .   i trong đó: ξi – hệ số sức kháng của bộ phận đang xét; ∑ ξi – tổng hệ số sức kháng của toàn hệ thống (=4,54) H – cột nước thấm (= 8 m) h1 = 54,4 8 .476,0 = 0,84 m h2 = 54,4 8 .02,1 = 1,8 m h3 = 54,4 8 .478,1 = 2,6 m h4 = 54,4 8 .64,0 = 1,13 m h5 = 54,4 8 .925,0 = 1,63 m. Áp lực thấm lên bản đáy: Wth = ࢽn. 2 454 L. 2 h)h(h  = 14. 2 13,1)63,1(1,13.10  = 272,3 KN Áp lực thủy tĩnh: Wtt = ߛn.(H2+t).L2=10.(2,5 + 1).14 = 490 KN Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 19 L2L1 S1=8 m 0.5 S2=3 m Z1 Z2 A B C D E F G 0.00 T 1 1 2 3 4 5 W th W 1 (H 2+t) H h1 h 2 h 3 h4 h 5 4. Tính lưu lượng thấm Công thức: q =  i H .K  = 54,4 8 .2.10 6- =3,52 m2/s 5. Tính gradient thấm: xác định theo công thức Jra =   i1 1. T  Với ߙ – hệ số. theo Antipov: ߙ = ߚ.ඨ )]1(2 sin[ 1 2 1  T T T S ߚ = 1; Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 20 T1 – lấy phía tầng thấm dày; ( = 13,25) T2 – lấy phía tầng thấm mỏng;( =13) S – chiều dày cừ tại cửa ra. ( = 3 m)  ߙ = 1.ඨ )]1 25,13 13 25,13 3( 2 sin[  = 0,37 Vậy Jra = 54,4.37,0 1. 25,13 8 = 0,36 III. Phương pháp vẽ lưới thấm 1. Xây dựng lưới thấm Lưới thấm có thể được xây dựng bằng phương pháp vẽ đúng dần. Để kiểm tra độ chính xác của lưới thấm cần dựa vào các điều kiện sau: - Tất cả các đường dòng và đường đẳng thế phải trực giao nhau. - Các ô lưới phải là các hình vuông cong (các trung đoạn của mỗi ô lưới phải bằng nhau) - Tiếp tuyến của đường đẳng thế vẽ từ các điểm góc của đường viền phải trùng phân giác của góc đó  Các giới hạn của lưới thấm : - Đường thế đầu tiên : Mặt nền thấm phía thượng lưu - Đường thế cuối cùng : Mặt nền thấm phía hạ lưu - Đường dòng đầu tiên: Đường viền thấm dưới đáy công trình - Đường dòng cuối cùng: Mặt tầng không thấm Miền thấm giữa 2 đường thế kế nhau gọi là dải, miền thấm giữa 2 đường kề nhau gọi là ống dòng. → Sơ đồ lưới thấm như hình vẽ Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 21 2. Xác định áp lực thấm Gọi n là số dải của lưới thấm, n=16 → cột nước thấm tổn thất qua mỗi dải sẽ là : ∆H= n H = 16 8 = 0,5 m Cột nước thấm tại 1 điểm x nào đó cách đường thế cuối cùng i dải (i có thể số thập phân khi x không nằm trên 1 đường thế của lưới) sẽ là : hx = i. n H Cột nước thấm tại F(i=4,2) là hF = iF. n H = 4,2.0,5 = 2,1 E(i=6,8) là hE = iE. n H = 6,8.0,5 = 3,4 → Tổng áp lực thấm đẩy ngược lên bản đáy là : Wth = ࢽn. 2 FE L. 2 hh  = 14. 2 4,31,2.10  = 385 KN Áp lực thủy tĩnh: Wtt = ߛn.(H2+t).L2=10.(2,5 + 1).14 = 490 KN 3. Xác định lưu lượng thấm q = K. n m .H = 2.10-6.0,25.8 = 4.10-6 m2/s 4. Xác định gradient thấm Jtb = S H   = Sn H  Dựa vào công thức này vẽ được biểu đồ gradien thấm ở cửa ra. 5. Kiểm tra độ bền thấm của nền Điều kiện bền thấm của nền là: Jra max < [J] Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( Đại Học Thủy Lợi _ 2010 Đồ án môn học Thủy Công Sv: Đào Văn Nhượng _ 49CT2 22 Với  = 10 60 d d = 15 tra hình P3-1 trang 118 Đồ Án Thủy Công Ta được [ J ] = 0,2 Từ đó ta vẽ được biểu đồ áp lực dưới đáy công trình như hình vẽ sau: Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (