TCVN9137:2012

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9137:2012 về Công trình thủy lợi - Thiết kế đập bê tông và bê tông cốt thép TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9137: 2012 CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI - THIẾT KẾ ĐẬP BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP Hydraulic structure − Design for concrete dam and reinforced concrete dam L ờ i nó i đ ầ u : T C V N 9137 : 2012 đ ư ợ c c hu y ển đ ổ i t ừ 14 T C N 56 - 88 T hiết k ế đập bê tông và bê tông c ốt t hép - T iêu chuẩn thiết k ế t h e o q u y định tại k h oản 1 Đ i ề u 69 của Luật T iêu c huẩn và Q u y chuẩn k ỹ thuật và đi ể m a k h oản 1 Đ i ề u 7 N ghị định số 127 / 200 7 / NĐ - C P ng à y 1 / 8/ 2 007 của C hính phủ quy định chi tiết thi hành m ộ t số điều của Luật T iêu c huẩn v à Q u y chuẩn k ỹ thuậ t . T C V N 9137 : 2012 do V iện K h o a học thủy l ợ i V i ệt N a m biên soạn, B ộ N ông nghiệp và P h á t t r i ể n N ông thôn đề nghị, T ổng c ục T iêu chuẩn Đ o l ư ờ ng C h ất l ượ ng t h ẩ m định, B ộ K hoa học và C ô ng nghệ công bố. CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI - THIẾT KẾ ĐẬP BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP H yd r a u l i c s t r u c t u r e − D e s i g n fo r c on c r et e d a m a n d r e i nfo r c e d c o n c ret e d a m 1. Phạm vi áp dụng T iêu c h u ẩn này q u y định các y êu c ầu k ỹ thuật t r o ng c ô n g t á c thi ế t k ế m ớ i, t h i ết k ế s ử a c h ữ a nâng cấp x â y d ự ng các đập bê t ông v à bê tông cốt thép t r ong thành phần của c ác hệ thống t h ủ y l ợ i, th ủ y điện, vận t ải thủ y , cấp n ướ c, c ũng như công t r ì nh chố n g l ũ. T iêu c huẩn n à y áp d ụ ng t r ong c ác b ư ớ c thi ế t k ế c ủa các g iai đoạn đ ầu tư x â y d ự ng công t r ì nh thủy l ợ i, thuỷ đ i ện, vận t ải th u ỷ , c ấp n ư ớ c và c ông t r ì nh p hòng chống l ũ. N ội dung và m ứ c độ t h iết k ế th ự c hiện theo các quy định có li ê n quan t r ong các t iêu c h uẩn, quy chuẩn hiện hành về t hành phầ n , nội d u ng v à k hối l ượ n g lập c á c d ự án đầu t ư thủy l ợ i, thuỷ đ i ệ n. Đ ối v ớ i nh ữ ng đập bê t ôn g và bê tông cốt thép xây d ự ng t r o n g vùng độ n g đ ấ t , t r ong điều k iện có đất l ú n sụt v à hang ng ầ m các tơ ( k a r s t ) , cần phải l ậ p nh ữ ng q u y t r ình k ỹ t huật r iêng cho c ô ng tác t hiết k ế và t r ình du y ệt theo thủ t ụ c đ ã định. 2. Tài liệu viện dẫn C ác t ài l i ệu viện dẫn sau r ất cần thiết cho v i ệc áp dụng t iêu chuẩn n à y . Đ ối v ớ i các tài l iệu v i ện dẫn ghi n ă m c ông bố t h ì á p dụng phiên bản đ ư ợ c n ê u. Đ ối v ớ i c ác t ài l i ệu viện dẫn k h ông nghi n ă m c ô n g bố t hì áp dụng phiên bản m ớ i n h ấ t , bao g ồ m cả các s ử a đ ổi, bổ s ung ( nếu c ó ) . T C V N 375 : 2006 T h i ết k ế công t r ì n h chịu động đ ất. T C V N 4116 : 1985 K ết cấu bê t ô n g và bê t ô ng cốt thép công t r ình T h ủ y công - T i ê u chuẩn t h i ết k ế . T C V N 2737 : 1995 T ải t r ọng và t ác đ ộng - T iêu chuẩn thiết k ế. T C V N 8216 : 2009 T h i ết k ế đập đ ấ t đ ầ m n é n. T C V N 8215 : 2009 C ông t r ình thuỷ l ợ i - C ác quy định c hủ y ếu về t h i ết k ế, bố t r í t hi ế t bị qu a n t r ắc - c ụ m công t r ình đầu m ối. T C V N 8421 : 2010 C ông t r ình thuỷ l ợ i - T ải t r ọng và l ự c t á c dụng lên công t r ình do sóng và t à u. T C V N 9143 : 2012 C ông t r ình T h ủ y l ợ i - T í n h toán đ ườ ng viền t h ấ m d ư ớ i đất của đập t r ên n ề n k h ông phải là đá. T C V N 9159 : 2012 C ông t r ình thủy l ợ i - Y êu cầu t hi công v à nghi ệ m thu k h ớ p nối biến dạng 3. Phân loại đập bê tông và bê tông cốt thép 3.1 P hân loại các k i ểu đ ập t r ên nền đá hoặc t r ên n ề n k hông phải l à đ á đ ư ợ c chỉ dẫn t r o ng các H ì n h 1; H ình 2 ; H ình 3; H ì nh 4 . C H Ú D Ẫ N : a ) k iể u k h ố i l ớ n ; b ) k i ể u có k h ớp n ố i m ở r ộ n g ; c) k iể u có k hoa n g r ộ n g d ọ c nền ; d ) k i ể u có l ớ p c h ốn g t h ấ m ở m ặ t c h ị u á p ; e ) k iể u ne o v à o n ề n 1 ) k h ớ p n ố i m ở r ộ n g ; 2 ) k hoa n g d ọ c; 3 ) l ớp c h ố n g t hấ m ; 4 ) ne o ứ n g s uấ t t r ư ớc H ì n h 1 - Đ ập b ê tôn g và đ ập b ê tô n g c ố t t h ép t r ọ n g l ự c t r ên n ền đ á C H Ú D Ẫ N : a ) k iể u t o đầ u ; b ) k iể u l i ê n v ò m; c ) k i ể u m ặ t c h ị u á p ph ẳng ; 5 ) t ườ n g c hố ng ; 6 ) ph ầ n đ ầ u t o ; 7 ) t ư ờ n g v ò m ; 8 ) t ườ n g ng ă n ph ẳn g H ì n h 2 - Đ ập b ê tôn g và đ ập b ê tô n g c ố t th ép b ản c h ốn g t r ên n ền đ á C H Ú D Ẫ N : a ) k iể u cổ đậ p t ỳ v à o đá ; c) k iể u có k h ớp n ố i t h e o đ ườ n g c h u vi g ồ m c á c d ả i 3 k h ớ p ; b ) k iể u đ ậ p c ó cổ c h â n và v ò m ng à m v ới n ề n ; d ) k i ể u c ó mố b ờ t r ọ n g lự c ; 9 ) k h ớp t h e o c h u v i ; 10 ) c á c đ a i 3 k h ớ p ; 11 ) k h ớ p ; 12 ) mố b ờ t r ọ n g lự c H ì n h 3 - Đ ập b ê tô n g và đ ập b ê t ô n g c ố t t h ép b ản c h ố n g t r ên n ề n đ á C H Ú D Ẫ N : a ) k iể u đ ậ p x ả tr à n ; b ) k i ể u đậ p x ả v ớ i c á c l ỗ xả s â u ; c ) k i ể u x ả h a i t ầ n g . H ì n h 4 - C á c l o ạ i đ ập b ê t ô n g và b ê t ô n g c ố t t h ép xả n ướ c c h ủ y ếu t r ên n ền k h ô n g p h ải l à đ á 3.2 C á c đập bê t ông và bê tông cốt thép tùy thuộc vào k ết cấu và m ụ c đích s ử dụng đập đ ư ợ c p hân thành c ác loại chủ y ếu nêu ở B ảng 1 . B ả n g 1 - P h ân l o ại đ ập th eo k ế t cấu và m ụ c đ ích sử d ụ n g Cá c d ấ u hi ệ u k h á c bi ệ t C á c l o ạ i đ ậ p b ê t ôn g v à b ê t ôn g c ố t t h é p c h ủ y ế u A . T h e o k ế t c ấ u 1 ) Đ ậ p t r ọn g l ự c - K h ố i l ớn ( H ì n h 1 a ) ( H ì n h 4 a ) - C ó k h ớp n ố i mở r ộ n g ( H ì n h 1b ) - C ó k hoa n g r ỗ n g d ọ c ở s á t nề n ( H ì n h 1 c ) - C ó l ớp c hố n g t hấ m ở m ặ t c h ị u á p ( H ì n h 1 d ) - N e o v à o n ề n ( H ì n h 1e ) 2 ) Đ ậ p bả n t r ốn g - K i ể u t o đ ầ u ( Đậ p b ả n t r ố n g k hố i l ớ n ) ( H ì n h 2a ) - K i ể u li ê n v ò m ( H ì n h 2b ) - Với b ả n ng ă n c hị u á p p h ẳ n g ( H ì n h 2 c) 3 ) Đ ậ p v ò m- K h i B / H ≤ 0 , 3 5 (B l à c h i ề u r ộ n g đậ p t ạ i n ề n ; H c h i ề u c a o đ ậ p ) - Với c hâ n v ò m ng à m v ớ i n ề n ( H ì n h 3 a ) - Với k h ớ p nố i t h e o đư ờ n g c h u v i ( H ì n h 3 b ) - G ồ m c á c d ả i c ó 3 k h ớp ( H ì n h 3 c ) - Với m ố b ờ t r ọ n g l ự c ( H ì n h 3 d ) 4 ) Đ ậ p v ò m t r ọ n g l ự c k h i B / H ≥ 0 , 3 5 (B l à c h iề u r ộ n g đ ậ p t ạ i nề n ; H c hi ề u c a o đ ậ p ) B . T h e o m ụ c đ í ch sử dụ n g đậ p 1 ) Đ ậ p k h ô n g xả n ư ớ c ( H ì n h 1 a , H ì n h 1 b , H ì n h 1 d ; H ì n h 2 c; H ì n h 3d ; v à H ì n h 4 a ) 2 ) Đ ậ p x ả n ư ớ c - K i ể u t r à n m ặ t ( H ì n h 1 c; H ì n h 2a ; H ì n h 4 a ) - Với c á c l ỗ x ả s â u ( H ì n h 4 b ) - K i ể u 2 t ầ n g ( với t r à n xả m ặ t và l ỗ xả s â u ( H ì n h 4 c) 4. Các yêu cầu chung 4.1 C ác y êu c ầu c h u n g l ự a c h ọ n k i ểu đ ập v à t í n h t o án t h iết kế 4.1 . 1 V iệc c h ọ n l oại đập bê tông h a y bê t ông c ố t th é p phải d ự a t r ên cơ sở s o s ánh các c h ỉ tiêu k inh tế k ỹ thuật c ủa các ph ư ơ ng án. C ác ph ư ơ ng án phải xét đến các y ếu t ố xã hội, di dân tái định c ư , m ô i t rư ờ ng, sinh t h á i, biến đổi chế độ dòng ch ả y , v .v . . . T ù y t h uộc vào điều k iện địa hình, địa chất thủy văn và điều k i ện k hí hậ u , có x ét đến c ấp độ động đất của vùng đập, s ự bố t r í của c ụ m c ô n g t r ì nh đầu m ố i , sơ đồ t ổ ch ứ c t hi công, khả n ăng có v ật liệu x â y d ự ng tại c h ỗ , t h ờ i hạn xây d ự ng và các đ i ều k iện quản lý đ ập để l ự a chọn k iểu đ ậ p. 4.1 . 2 N h ữ ng đập t r ên nền đ á c ần phải thiết k ế t heo các loại sau: - V ớ i các công t r ình xả ở t u y ến áp l ự c đ ư ợ c ư u tiên dùng loại đập bê tôn g , đập bản chống và đ ậ p k ế t cấu n h ẹ bằng bê t ông c ố t t hép; - T r ong điều k iện có k h e n úi cao và hẹp nên l ự a c h ọn loại đập v ò m và k iểu đập v ò m t r ọng l ự c; - T hông th ườ ng, đập bê tô n g và bê tông c ố t t h ép t r ên nền k hông phải là đá đ ượ c sử dụ n g l à m đ ậ p xả n ư ớ c; - C hỉ dùng đập bê t ông và bê t ông cốt thép l à m đ ậ p k hông xả n ư ớ c t r ong t u y ến chịu áp k hi có lu ậ n cứ c hắc chắ n . 4.1 . 3 C ấp c ủa đập bê tông v à bê tông cốt thép cần đ ư ợ c xác định t heo tiêu chuẩn c h ung v ề thiết k ế các công t r ì n h thủy công t r ên s ôn g . - Đ ối v ớ i các đập cấp I và cấp II t hông th ư ờ ng ph ả i t i ến h à nh ng h iên c ứ u t h í nghi ệ m để bổ sung cho t í nh t oán t h iết k ế . - Đ ối v ớ i đập c ấp III và IV thì cho phép t h ự c hiện nh ữ ng nghiên c ứ u đó k hi có l uận c h ứ ng thỏa đán g . 4.1 . 4 C ác tải t r ọng và t á c độ n g lên đập bê tông v à bê tông cốt thép phải đ ư ợ c x ác định phù h ợ p v ớ i tiêu chuẩn T CV N 8 4 21 : 2 010 và tiêu c h uẩn T C V N 375 - 200 6 . 4.1 . 5 K hi t í nh toán t h i ết k ế đậ p bê tông v à bê tông c ố t t hép chịu các tải t r ọng v à tác động c ủa tổ h ợ p cơ bản c ần x é t : 4.1 . 5 .1 T r ư ờ ng h ợ p c á c tải t r ọng t h ườ ng xu y ên: a) T r ọng l ư ợ ng bản t hân công t r ình bao g ồ m cả t r ọng l ượ n g của các th i ết bị ho ạ t động t h ư ờ ng x u y ên ( c ử a va n , m áy nâng, v . v . . . ) ; b) Á p l ự c t h ủy t ĩnh t ừ p hía th ượ n g l ư u ứ ng v ớ i m ự c n ư ớ c dâng bình t h ườ ng ( M NDB T ) ; c) Á p l ự c thủy t ĩ nh từ ph í a hạ l ư u ứ ng v ớ i : - M ự c n ướ c h ạ l ư u t hấp n hấ t ; - M ự c n ướ c hạ l ư u k hi xả l ư u l ư ợ ng l ớ n nh ấ t qua đ ập ở t rườ n g h ợ p t r ướ c đập là m ự c n ư ớ c dâ n g bình th ườ ng ( M NDB T ) ; d) Á p l ự c th ấ m ứ ng v ớ i m ự c n ư ớ c d âng b ình t h ư ờ n g v à k hi các thiết bị chố n g t hấ m và tiêu n ướ c l à m việc b ì nh t h ư ờ ng; e) T r ọ ng l ư ợ ng đ ấ t t rư ợ t c ù ng v ớ i đập, và á p l ự c b ê n của đấ t ở ph í a t h ư ợ n g , hạ l ư u . 4.1. 5 . 2 T rườ ng h ợ p c á c t ải t r ọng t ạ m th ờ i dài hạ n : a) Á p l ự c bùn c á t b ồ i l ắ ng t rư ớ c đậ p ; b) T ác động nh i ệt ( chỉ đối v ớ i đập bê tông) x ác định đối v ớ i n ă m có biên độ dao động t r ung bình của nh i ệt độ t r ung b ì nh t hán g . 4.1. 5 . 3 T rườ ng h ợ p các tải t r ọng t ạ m t h ờ i ng ắ n h ạn: a) Á p l ự c sóng ứ ng v ớ i t ốc đ ộ gió t r u n g b ình n h iều nă m ; b) T ải t r ọng do c ác thiết b ị nâng, đỡ và vận t ải ho ặ c do các k ết cấu và m á y m óc k hác ( cầu t r ục lă n , m áy t r ụ c t r eo … ) ; c) T ải t r ọng do c á c v ậ t nổ i ; d) T ải t r ọng động khi xả lũ qua đập xả n ướ c ứ ng v ớ i M ND B T . 4.1. 5 . 4 K hi t ính t oán thiết k ế đập bê t ông và bê t ông c ố t t hép v ớ i t ổ h ợ p t ải t r ọng và t ác đ ộng đặc b i ệt, cần xét các t ải t r ọng c ủa t ổ h ợ p c ơ bản v à k h i có luận c h ứ ng thỏa đ áng t h ì t í nh t oán v ớ i hai t r ong nh ữ ng t ải t r ọ ng sau đâ y : a) T í nh t oán ứ ng v ớ i áp l ự c thủy t ĩnh ở phía t h ư ợ ng l ư u và hạ l ư u ứ ng v ớ i mự c n ư ớ c gia c ư ờ n g ( M N G C ) ở t h ượ ng l ư u ( t h a y cho k h o ản c và d Đ i ề u 4. 1 . 5. 1 ) ; b) T í nh t o á n ứ ng v ớ i áp l ự c n ư ớ c th ấ m xuất hiện k hi có m ộ t t r ong n h ữ ng thi ế t bị chống th ấ m hoặc m ộ t t r ong n h ữ ng t h i ế t bị t iêu n ướ c bị h ư hỏng ( thay cho k ho ả n d Đ iều 4 . 1 .5.1 ) ; c) T ác đ ộ ng nhiệt x ác định đ ố i v ớ i n ă m có biên độ dao động l ớ n nh ấ t của nhiệt độ t r ung b ình t h án g ( thay cho k hoản b Đ iều 4 .1. 5 . 2 ) ; d) Á p l ự c sóng ứ ng v ớ i t ốc đ ộ gió l ớ n n hất nhiều n ă m ( t hay c ho k hoản a Đ iều 4. 1 . 5. 3 ) ; e) T ải t r ọng động k hi xả lũ qua đập x ả n ư ớ c, ứ ng v ớ i M N GC ở th ư ợ ng l ư u ( thay cho k hoản d Đ i ều 4.1. 5 . 4 ) ; g) T ác động của động đấ t . C ác t ả i t r ọng và t ác độ n g t r ong th ờ i k ỳ t h i c ông và t rư ờ ng h ợ p s ử a c hữ a đập cần lấy t heo các tổ h ợ p cơ bản và đặc biệt. T r ị số của các tổ h ợ p t ải t r ọ n g phải đ ư ợ c x á c định c ă n cứ theo c á c điều k iện c ụ thể k hi t hi công v à s ử a c h ữ a công t r ì n h. C ác t ả i t r ọng và t ác độ n g phải l ấ y theo nh ữ ng tổ h ợ p bất l ợ i nhất có thể x ả y r a t ừ ng t h ờ i k ỳ k hai thác và t hi công xây d ự ng c ô ng t r ì n h . 4.2 Y êu c ầu đ ố i v ớ i vật l i ệu xây d ự n g 4.2 . 1 V ật liệu x ây d ự ng d ù ng cho các đập bê t ôn g , đập bê t ông cốt thép và c á c bộ phận c ủa đập phải thỏa m ãn nh ữ ng y êu cầu của các tiêu chuẩn, q u y chuẩn hiện hành về thi c ông x â y d ự ng c ác công t r ì nh thuỷ công. V iệc l ự a c h ọn nh ữ ng v ậ t liệu này cần đ ư ợ c tiến hành theo c á c c h ỉ dẫn của tiêu chuẩn TCVN 4116:1985. 4.2 . 2 T r ong các đập bê tông, đập bê t ông cốt thép và c ác bộ phận của đập, t ùy t huộc vào điều k iện l à m việc của bê tông ở các phần r i êng b iệt của đ ập t r ong th ờ i k ỳ k hai th á c , c ần phải chia r a 4 vù n g sau ( H ì nh 1 3 ) : - V ùng I là v ù n g ngo à i của đập và các bộ p hận đập chịu tác động của k h í q u y ể n , nh ư ng k hông ng ậ p n ướ c; - V ùng I I là vùng ngoài c ủ a đập n ằ m t r ong ph ậ m vi dao động c ủa m ự c n ư ớ c t h ượ n g , hạ l ư u , c ũ ng như c ác phần và các bộ ph ậ n của đập b ị n g ập n ư ớ c t ừ ng t h ờ i k ỳ như p hần t r àn, phần thá o , ph ầ n xả n ướ c, bể t i êu năn g .v . v… - V ùng I I I l à ngoài cũng n hư các phần t i ếp giáp v ớ i đất đá nền v à c hân công t r ì nh, n ằ m d ướ i m ự c n ướ c k h a i t hác nhỏ n hấ t ở t h ư ợ ng l ư u và hạ l ư u; - V ùng I V l à p hần b ê tông t r ong thân đập, gi ớ i hạn b ở i v ùng I, I I , III, k ể cả p h ần bê tông c ủ a k ết c ấ u n ằ m k ề c ác k h o ang r ỗng kí n c ủa đập bê tôn g , bê t ông c ố t t h é p k iểu bản c hống. B ê tông c ủa các vùng t r o ng đập bê tôn g , đập bê tô n g cốt thép t huộc t ấ t cả c á c cấp đập phải đạt nh ữ ng y êu cầu nêu t r ong B ảng 2. B ả n g 2 - Y êu cầu b ê t ô n g ở các v ùn g đ ập Y êu c ầu đ ố i v ớ i b ê tô n g v à các v ù n g k h ác n h au c ủ a đ ập V ù n g đ ập B ê tô n g B ê tô n g c ố t th ép - T h e o độ bền c h ị u nén I - I V I - III - T h e o độ bền c h ị u k éo I - I I I I - III - T h e o độ k hông ng ấ m n ư ớ c I I - III I I - III - T h e o độ dãn dài g i ớ i h ạ n I - I V K h ông y êu c ầu - T h e o độ bền c hống tác dụng x â m t h ự c của n ư ớ c I I - III I I - III - T heo độ chống m ài m òn d o dòng chảy có bùn cát c ũ n g n h ư độ bền chống k h í t h ự c k hi l ư u tốc n ư ớ c ở bề m ặt bê tông bằ n g và l ớ n h ơ n 15 m /s II I I - T h e o độ t ỏa nhiệt k hi b ê t ông liên k ết I - I V K h ông y êu c ầu C H Ú TH Í C H : Đố i với đậ p c ấ p I V , c h o p hé p b ỏ q u a y ê u c ầ u v ề đ ộ d ã n d à i g i ới h ạ n và đ ộ t ỏ a n h i ệ t c ủ a b ê t ôn g . 4.2 . 3 C ần căn cứ vào k i ể u và loại đập, độ l ớ n của cột n ướ c t ác dụng, điều k iện k h í hậu c ủa vùng x ây d ự ng và k í ch t h ướ c các bộ phận của đ ập để x á c định chiều d à y v ùng n goài của đậ p , nh ư ng k h ông đ ượ c lấy nhỏ h ơ n 2 m . 4.2.4 T hông th ườ ng k hi t h i ết kế đ ập k hông đ ư ợ c dùng quá 4 loại m á c bê t ô n g. C hỉ cho p h ép tăng số m á c bê t ô ng k hi c ó luận ch ứ n g r iêng. 4.2.5 Đ ối v ớ i x i m ăng dùng c h o các đập c ấp I, I I và I I I cần phải x ác định l o ại x i m ăng sử dụng ngay t r ong hồ s ơ t h i ế t k ế k ỹ thuật và t h i ết k ế t hi côn g , t r ong t r ư ờ ng h ợ p cần t hiết sử dụng bê t ông đ ặ c bi ệ t có t hể p h ải lập nh ữ ng q u y t r ì nh sản xu ấ t r iê n g v ớ i sự thỏa thuận của các c ơ quan có l iên q uan và đ ư ợ c t r ì nh du y ệt t h e o quy định chung. 4.3 N h ữ n g y êu c ầu về b ố t r í t ổ n g t h ể và kết cấu 4.3.1 V ị t r í đập bê tông hoặc bê tông cốt t hép t r ong tu y ến công t r ì nh đ ầu m ối c ần đ ư ợ c q u y ết định căn cứ vào điều k iện địa h ì nh, địa chất công t r ì nh, đ ịa c h ấ t th ủ y văn, đ i ều k iện nối tiếp đập v ớ i bờ và v ớ i các c ông t r ình k h á c ; căn c ứ vào sơ đồ tổ ch ứ c và biện ph á p t hi c ô ng, và phải đ ư ợ c luận c h ứ ng bằng so sá n h các chỉ t iêu k inh t ế k ỹ t huật của c á c ph ươ ng án nghiên c ứ u cụ thể. 4.3.2 C ác t hi ế t bị chống th ấ m và tiêu n ướ c ở n ề n đ ập c ần đ ư ợ c n ối t i ế p v ớ i các t hiết bị t ư ơ ng t ự ở bên bờ và ở các công t r ình đầu m ối tiếp g i áp v ớ i đậ p . C ác t h i ết bị chống t hấ m cần phải đ ượ c dự k iến t r ong t ấ t cả các t r ườ ng h ợ p m à đất nền thuộc loại đất có t í nh chất cơ lý k hông tốt, th ấ m nhi ều , k é m ổ n định và chó c h ứ a các thành phần dễ hòa tan t r o ng n ư ớ c . Đ ối v ớ i đất k hông c ó k hả năng bị xói ngầm cơ học và hóa học thì việc bố t r í các thi ế t bị c h ố ng th ấ m phải có l uận c h ứ ng chi ti ế t r iêng. M àng c h ống th ấ m p h ải đ ư ợ c thiết k ế đ ả m bảo tiếp x úc và x â m nhập đến t ầng đất ít th ấ m hoặc t hự c tế k hông th ấ m n ư ớ c . K hi t hiết k ế m àng chống t h ấ m v ào đất có tầng k hô n g t h ấ m t h ì c h i ều s âu của m à ng cho phép lấy bằng n ử a t r ị số c ộ t n ư ớ c toàn tập c ủ a đập. 4.3.3 K hi nối t i ếp c ác bộ phận r iêng của đập ( phần xả n ư ớ c v ớ i phần k hông xả n ư ớ c ) , các m ặ t c h ị u áp phải bố t r í t r ên m ột m ặt p h ẳn g . 4.3.4 C hiều r ộng v à cấu t ạo đ ỉ nh của đập k hông xả nư ớ c cần đ ư ợ c chọn d ự a v ào k i ể u đậ p , điều k i ện thi công. C hiều r ộng đỉ n h đập c ũng đ ư ợ c t hiết kế căn c ứ vào việc s ử dụng đ ỉ nh đập để phục vụ cho g i ao t hông c ủa n g ư ờ i v à xe cộ qua lại t r ong t h ờ i k ỳ k hai t h á c và tùy theo các m ục đ ích k hác, nh ư ng k hông đ ượ c n hỏ h ơ n 2 m. 4.3.5 Đ ộ v ượ t cao của đỉnh đ ập k hô n g x ả n ư ớ c t r ên m ự c n ư ớ c t h ư ợ ng l ư u c ần xác định t h eo y êu cầu c ủ a tiêu c huẩn T CV N 8 216 : 200 9 . T r ị số dự t r ữ về chiều c a o đập ( có k ể cả t ườ ng c h ắn sóng) lấy như sau: - Đ ối v ớ i đập cấp I : a = 0 ,8 m ; - Đ ối v ớ i đập cấp I I : a = 0 ,6 m ; - Đ ối v ớ i đập cấp I I I : a = 0 , 4 m . 4.3.6 K í ch t h ư ớ c t r ụ pin c ủa đập bê tông có xả n ướ c cần đ ư ợ c q u y định căn cứ vào k iểu và k ết cấu c ử a van, kích t h ướ c c ủa các c ử a xả, kí c h t h ư ớ c của c ác c ử a r a v ận hành và sự cố của hành lang dọc, k í ch t h ư ớ c và cấu tạo của n hịp c ầu. T r ong t ấ t cả các t rư ờ ng h ợ p, chiều d à y của t r ụ pin t ại chỗ c ó k h e c ử a không đ ư ợ c nhỏ h ơ n 0,8 m . 4.3 . 7 K hi xác định cao t r ì nh đỉnh t r ụ pin của đập t r àn về ph í a t h ượ ng l ư u cần xét đến cao t r ình đỉnh đập k hông xả n ướ c , k iểu c ử a van, thiết bị nâng ch u y ể n, điều k iện thao tác chung và k í ch t h ư ớ c t h e o chiều c ao của c ầu đặt t r ên t r ụ p i n nếu có. C ao t r ình đỉnh t r ụ pin cần lấy t heo t r ị số l ớ n nhất t r ong s ố các t r ị số xác định t h eo c á c đ iều k i ện nêu t r ê n . 4.3 . 8 T r ong t r ư ờ ng h ợ p c ần t hiết phải đ ư a t r ụ pin về ph í a t h ư ợ ng l ư u t heo đ i ều k iện cần bố t r í các c ử a van hoặc cầu ở p hầ n t r ên t r ụ pin phải xét đ ế n việc tạo phần nhô r a k iểu công son ở phía t r ên của t r ụ pin. 4.3 . 9 H ì nh dạng t r ên m ặt bằ n g của t r ụ pin ở ph í a t h ư ợ ng l ư u phải bảo đả m c ho d ò ng n ư ớ c chảy vào k hoang t r àn đ ư ợ c thuận và s ự co hẹp dòng c hảy nhỏ n h ất. 4.3 . 10 H ì nh dạng t r ên m ặ t bằ n g và chiều cao của t r ụ p in phía hạ l ư u đ ượ c xác định t h eo nh ữ ng y êu cầu cấu t ạo chun g , xu ấ t phát t ừ điều k iện bảo đ ả m độ bề n , s ự b ố t r í c ầu qua lại v à các công t r ình k há c , cũng n hư điều k iện khô n g cho n ư ớ c ngập đỉnh t r ụ pin. 4.3 . 11 Mặt ngoài của các t r ụ p hân dòng và t r ụ biên t r ong ph ạ m vi c ông t r ình xả cần đ ư ợ c t h i ết k ế t ư ơ ng t ự n h ư bề m ặt c ủ a các t r ụ p i n. 4.3 . 12 K hi thiết k ế cầu ô t ô h oặc cầu đ ư ờ ng sắt t r ên c á c t r ụ p in và t r ụ biên các t r ụ này ngoài việc thỏa m ã n y êu cầu k ết c ấu t r ụ pin còn phải t hỏa m ãn đ ồng th ờ i c ả y êu c ấu k ết cấu t r ụ cầu theo t ải t r ọ n g c ho phép giao t hông t r ên m ặ t c ầ u . 4.3 . 13 Ống dẫn áp l ự c vào tuốc b in của t r ạ m t h ủ y đ iện b ố t r í ở bên t r ong hoặc bên n g oài t hân đập t ùy thuộc k ế t quả s o sánh c á c chỉ tiêu k inh tế k ỹ thuật của c á c p h ư ơ ng á n thi ế t k ế. 4.3 . 14 Đ ể n g ăn n ư ớ c th ấ m qua k hối đập, t hi ế t k ế cần phải dự tính bố t r í hệ t hố ng tiêu n ướ c t heo k iểu các giếng tiêu n ư ớ c dọc theo m ặt t h ượ ng l ư u đ ậ p , nối t hông v ớ i hành lang dọc. 4.3 . 15 Y êu c ầu t h iết k ế g iế n g t iêu n ướ c K hoảng cá c h từ m ặt ch ị u áp của đập đến t r ục giếng tiêu n ư ớ c , b t c ũ n g như đến m ặt t h ượ n g l ư u của hành lang dọc cần lấy k h ông nhỏ h ơ n 2 m v à thỏa m ã n đ iều k iệ n : ( 1) T r ong đó: h - cột n ướ c t r ên m ặ t c ắ t t í nh t oán; J cp - G r a dien cột n ư ớ c c ho ph é p của bê tông đ ập . T r ị số g r adien cột n ư ớ c cho phép c ủ a bê tông ( k hô n g p h ụ thuộc v ào m ác chống th ấ m của nó) c ầ n l ấ y như sa u : - Đ ối v ớ i các đập t r ọng l ự c và đập bản c h ố ng k iểu to đầu: J cp = 2 0 ; - Đ ối v ớ i đập v ò m , v ò m t r ọ ng l ự c v à c á c m ặt t r ự c tiếp chịu áp l ự c m ớ i của đ ập liên v ò m : Jcp = 40 C H Ú T H Í C H : Nh ữ n g y ê u c ầ u c ủ a đ i ề u nà y k hô n g á p d ụ n g đ ố i v ớ i n h ữ n g đ ậ p c ó l ớ p c hố n g t hấ m ở m ặ t c h ị u áp . Đ ư ờ ng k ính của c á c gi ế ng tiêu n ướ c cần lấy t r o ng k hoảng 15 c m đến 3 0 c m ; k hoảng cách g i ữ a các t r ục giếng tiêu n ư ớ c t ừ 2 m đ ến 3 m . Đ ể gi ả m áp l ự c n g ượ c tác dụng lên đế m óng đ ậ p, c ần t r ù t í nh bố t r í c ác t h i ết bị tiêu n ư ớ c n ằ m n gang, thẳng đ ứ ng ho ặ c n ghiê n g, cũng như các thi ế t bị tiêu n ướ c k h á c ở t r ong n ền đập. 4.3.16 Th i ết kế g i ải p h áp t i êu n ư ớ c t r o n g g iế n g K hi thiết k ế hệ t hống gi ế ng tiêu n ướ c phải dự k iến bố t r í n h ữ ng hành lang dọc và n g ang để tháo n ư ớ c tiêu, để k i ể m t r a sự l à m việc của c á c g i ếng t iêu n ư ớ c v à t r ạ ng thái bê tô n g đập, đặt các đ ư ờ ng ống, các t hiết bị k i ể m t r a qu a n t r ắc đo l ư ờ ng, để tiến hàn p hun xi m ăng vào c ác k h ớ p n ố i , để t hi công m à ng chống t h ấ m , cũng như đ ể t iến hành các công tác phục hồi s ử a c h ữ a t r ong quá t r ì nh quản lý vận hà nh. T heo chiều cao c ủa đ ậ p, c ác h ành lang dọc v à ngang cần bố t r í cá c h nhau từ 15 m đến 20 m . V ề ngu y ên tắc phải thiết k ế hành lang dọc thấp nhất cũng phải có c ao t r ình hành lang cao h ơ n m ự c n ư ớ c k iệt hạ l ư u để đ ả m b ả o có t hể tháo n ư ớ c tự ch ả y . N ếu như k h ô ng bố t r í đ ượ c n h ư vậy thì cần t h i ết k ế l ắ p đặt m áy b ơ m n ướ c r a k hỏi giếng và hành la n g t ho á t n ư ớ c. K í c h t h ướ c của hành l a ng cũng phải đ ả m bảo cho sử dụng l à m m ặ t b ằng t hi công công t ác p hun x i m ă ng nền v à các k h ớ p n ối thi c ông đập, để tạo v à k hôi phục các gi ế ng tiêu n ư ớ c thẳng đ ứ ng cần c họ n nhỏ nhấ t , đủ đả m bảo đ ư ợ c s ự vận chu y ển v à l à m việc c ủa các thiết bị khoan, phun x i m ăng v .v… N h ữ ng hành lang dùng đ ể tập t r ung v à tháo n ư ớ c, k i ể m t r a t r ạng t h ái bê t ô ng đ ậ p và l à m k í n n ướ c cho các k h ớ p nối, đồng t h ờ i dùng c ho việc bố t r í c ác thiết bị qu a n t r ắc k i ể m t r a , đo l ư ờ ng và các loại đ ư ờ ng ống cần có các k í ch th ư ớ c như sau: - C h i ều r ộng hành lang k h ông nhỏ h ơ n 1,2 m . - C h i ều cao k h ô ng n hỏ h ơ n 2,0 m . S àn của h ành lang t ập t r ung và tháo n ư ớ c , c ầ n đ ư ợ c t h i ết k ế v ớ i đ ộ dốc k hông l ớ n h ơ n 1: 5 0 về h ư ớ ng m áng t r à n . T r o ng nh ữ ng đập c ó n h iều t ầng hành l an g , c ần dự k iến có s ự li ê n t h ôn g gi ữ a các hành lang b ằng thang m áy hoặc c ầu t ha ng thi c ôn g . 4.3.17 T r ong vùng chịu k éo ở m ặ t chịu áp của đập bê t ông, và của cả đập bê t ô ng cốt t h é p k hi có l uận cứ để ngăn ng ừ a sự th ấ m qua bê t ông l à m cho v ô i bị rữ a l ũa r a k hỏi bê tông và để b ảo vệ bê tông k hỏ i bị phá hủy do n ư ớ c c ó t ính x â m th ự c v.v … , c ần t r ù tính b ố t r í l ớ p cách n ư ớ c ( bằng l ớ p t r át nh ự a đ ư ờ ng, h o ặc bằng các t ấ m n h ự a đ ư ờ ng, t ẩ m b i t u m , l ớ p t r á t k hoáng vậ t , l ớ p s ơ n pô li m e v à pôli m e - b i t u m ) . 4.4 K h ớ p n ố i b i ến d ạ n g và vật c h ắn n ư ớ c c ủ a k h ớ p n ố i 4.4 . 1 K hi thiết k ế các đập bê t ông và bê t ông cốt thép cần dự k iến bố t r í các kh ớ p n ố i b iến dạng lâu dài ( gi ữ a các đ o ạ n ) và kh ớ p nối bi ế n dạng ( k h ớ p nối t hi công) t ạ m t h ờ i. K í ch t h ướ c c á c đoạn đ ậ p và c á c k h ối đ ổ bê t ông cần đ ư ợ c xác định t ùy t huộc v à o: - C hiều cao và loại đậ p ; - K í ch t h ư ớ c các đoạn c ủ a nhà m áy th ủ y điện cũ n g như vị t r í c á c l ỗ xả n ư ớ c ( k ể cả ống dẫn n ướ c r a tua bi n ) ở t r o n g đập; - P h ư ơ ng pháp thi công đ ập; - H ì n h dạng lòng dẫn, các điều k i ện k h í h ậ u của vù n g x â y d ự ng, cấu t ạ o địa chất, tính biến dạng của nền đập. 4.4 . 2 K hi chọn loại k h ớ p nối biến dạng và k hoảng cách gi ữ a các k h ớ p nối, c ần t uân theo các y êu cầu của tiêu chuẩn T C V N 4116:1985. 4.4 . 3 X ác định chiều r ộng c ủ a k h ớ p n ối biến dạng lâu dài t r ên cơ sở so s á n h n h ữ ng số l iệu tính t oán dự đo á n về biến dạng c ủ a các đoạn đập k ề nhau, có xét đến ph ươ ng ph á p t hi công k h ớ p nối, t í nh chất biến dạng của c ác đoạn đập k ề nha u , tính biến dạng của v ật liệu l à m k ín n ư ớ c đổ vào k h ớ p nối và s ự bảo đ ả m chu y ể n vị độc lập gi ữ a c ác đoạn đ ậ p v ớ i nhau. K hi xác định s ơ bộ k ế t c ấu của k h ớ p nối biến d ạ ng l â u dài chiều r ộng c ủ a k h ớ p c ần chọn n h ư s a u: - K h ớ p nối nhiệt ở k hoảng c á c h m ặ t chịu áp th ư ợ ng l ư u k hông quá 5 m : chọn t ừ 0 , 5 c m đ ến 1 c m ; còn ở bên t r ong thân đ ậ p chọn t ừ 0 ,1 c m đến 0 ,3 c m ; - K h ớ p nối nhiệt l ún: chọn từ 1 c m đến 2 cm t r o n g p h ạ m vi bản m óng của đập và bể t iêu n ă ng v ớ i m ọi l oại n ền k hông phải l à đá và n ề n lẫn đá; - K h ớ p nối ở cao h ơ n t ấ m bản m óng đập khi nền không phải là đ á , c h ọn k h ông nhỏ h ơ n 5 c m . 4.4 . 4 T r ong k ế t c ấu của k h ớ p nối biến dạng lâu dài c ần dự k iến bố t r í: - V ật chắn n ư ớ c, bảo đ ả m k hông cho n ư ớ c t h ấ m q ua k h ớ p nố i ; - T h i ết bị t iêu n ướ c để th á o n ư ớ c t h ấ m qua vật c h ắn n ư ớ c hoặc t h ấ m vò n g lên nó; - Giế n g và hành l ang k i ể m t r a để quan t r ắc t ì n h t r ạn g của k h ớ p nối và s ử a ch ữ a vật c h ắn n ư ớ c. 4.4 . 5 V ật c hắn n ướ c c ủa k h ớ p nối biến dạng lâu d ài c ủ a đập cần chia r a: - T h e o v ị t r í k h ớ p nố i : k h ớ p n ố i th ẳ n g đ ứ ng , kh ớ p nố i n ằ m ngan g v à kh ớ p nố i t h e o đ ư ờ n g vi ề n ( H ì n h 5) . - T heo cấu tạo v à v ậ t liệu: m àng ngăn bằng k i m l o ại, cao su và ch ấ t dẻo ( H ình 6 a ) . - N ê m và l ớ p đ ệ m bằng v ật liệu atfan ( H ình 6b ) . - P hun xi m ăng và bi t u m ( H ình 6 c ) . - D ầ m hoặc t ấ m bê t ô ng, bê tông c ốt thép ( H ình 6 d ) . C H Ú D Ẫ N : 1 ) k h ớ p n ố i , δ = 0 , 5 c m đến 1 cm; 2 ) k h ớp n ố i , δ = 0 , 1 cm đế n 0 , 3 cm; 3 ) k h ớ p n ố i , δ = 1 c m đ ế n 2 c m ; 4 ) k h ớp n ố i , δ = 0 , 1 cm đế n 0 , 3 cm; 5 ) 6 ) 7 ) v ậ t c h ắ n nư ớc t hẳn g đ ứ ng , nằ m ng an g và t he o đ ườ n g v i ền ; 8 ) t h i ế t b ị t iê u n ước; 9 ) l ỗ q ua n t r ắ c ; 1 0 ) h à n h la n g qu a n t r ắ c. H ì n h 5 - S ơ đ ồ b ố t r í v ậ t c h ắn n ư ớ c t r o n g các k h ớ p n ố i b i ến d ạ n g cố định c ủ a đ ập a) b ) đ ập t r ên n ền đ á; c ) d ) đ ập t r ên n ền k h ô n g p h ải là đ á 4.4.6 K hi thiết k ế kết c ấu v ậ t c hắn n ư ớ c của k h ớ p nối b i ến dạng ở đập, c ần t uâ n theo n h ữ ng quy định sau: - V ật l i ệu chắn n ư ớ c ph ả i áp t rự c tiếp v ào bê t ông của k h ớ p nố i ; - T r ị số ứ ng suất ở c hỗ t i ếp g i áp gi ữ a v ật liệu atphan của vật chắn n ư ớ c v ớ i bê t ông t r ong m ặ t c ắt đang xét, không đ ư ợ c n hỏ h ơ n t r ị số áp l ự c t hủy tĩnh bên ngoài ở c h í nh mặt c ắ t đ ó ; - G r adien cột n ư ớ c của d òng th ấ m qua bê t ô n g t h eo đ ư ờ ng v i ền của vật chắn n ư ớ c k hông đ ượ c l ớ n h ơ n t r ị số quy định tại Đ i ều 4. 3 . 15. C H Ú D Ẫ N : a ) L á c h ắ n b ằ n g k i m l oạ i , c a o su v à c h ấ t dẻ o . b ) N ê m v à l ớ p đ ệ m b ằ n g v ậ t li ệ u a t - p h a n c) V ậ t c h ắ n n ư ớ c d o p hu n (Xi m ă n g và b i t u m ) d ) T h a n h h oặ c t ấ m b ê t ô ng , b ê t ô n g c ố t t h é p 1 - T ấ m k i m l o ạ i , 5 - L ỗ k ho a n đ ể p h u n xi m ă ng , 2 - T ấ m c a o s u , 6 - V a n p h u n x i m ă ng , 3 - M a t t i t a t p h a n , 7 - T h à n h b ê t ô n g c ố t t h é p 4 - T ấ m b ê t ô n g c ố t t hé p , 8 - L ớp đ ệ m c á c h n ướ c b ằ n g a t ph a n . H ì n h 6 - C ác s ơ đ ồ vật c h ắn n ướ c cơ b ản ở k h ớ p n ố i b iến d ạ n g c ủ a đ ập b ê tô n g và b ê t ô n g c ố t t h ép 4.4 . 7 K hi t hi ế t k ế cần t r ù tính v i ệc l à m l iền k hối ( đổ b ê t ông chèn và o ) các k h ớ p nối t hi c ông t hẳng đ ứ ng t ạ m th ờ i t r ư ớ c k hi dâng n ư ớ c t r ư ớ c đậ p . C ho phép t hay đổi t h ờ i hạn l à m l iền k hối c á c kh ớ p nối thi công thẳng đ ứ ng k hi có lu ậ n c h ứ ng t h í c h đáng. 4.4.8 Đ ể gi ả m ứ n g s uất nhi ệ t lún t r ong k ết c ấ u của đ ậ p, cũng như ả nh h ư ở ng của lún k hông đều ở nền, c h o phép bố t r í c ác k h ớ p nối m ở r ộng t ạ m th ờ i, và sẽ đ ư ợ c lấp đ ầ y bằng bê t ông ( các k hối chèn) sau k h i nh i ệt độ đã cân b ằ n g và lún đ ã ổn định. 4.5 C á c c ô n g t r ì n h x ả, c ô n g t r ì n h th áo và c ô n g t r ì n h lấy n ướ c 4.5.1 C ác công t r ình x ả, tháo v à l ấ y n ư ớ c của đập cần đ ư ợ c d ự k iến thiết k ế đ ể : - X ả l ư u l ư ợ ng l ũ ; - L ấ y l ư u l ư ợ ng n ướ c để đ ả m bảo cho t ư ớ i, dẫn n ướ c vào các ao nuôi c á đẻ, bảo đ ả m chiều s â u thông t àu ở hạ l ư u , bảo đ ả m c ấp n ướ c v.v … ; - T háo l ư u l ượ ng thi côn g ; - X ả b ớ t l ượ ng n ướ c t h ừ a của hồ c h ứ a cho t ớ i m ự c n ướ c t rư ớ c m ù a lũ k hi dung t í c h của hồ c h ứ a bị hạn chế. - T háo cạn m ột phần hồ c h ứ a t r o n g th ờ i k ỳ thi cô n g hoặc k hai t h ác. 4.5.2 C hiều dài của t u y ến t r à n, k ích t h ư ớ c và số kh o ang x ả m ặt và xả sâu cần đ ượ c ấn định tùy thuộc và o : - T r ị số t ính t oán c ủa l ư u l ư ợ ng c ần x ả ; - T ỷ l ư u ( l ư u l ư ợ ng n ướ c qua 1 đ ơ n vị độ d à i th ườ ng là m ) cho phép ứ ng v ớ i các điều k iện địa chất đã cho; - Ả nh h ưở ng xấu của dò n g chảy có thể gây r a đối v ớ i lòng sông và s ự l à m việc c ủa các công t r ì n h đầu m ối khác; - S ơ đồ đóng m ở các c ử a van dự k iến; - C hế độ t hủy l ự c c ủ a dò n g chảy t r ong lòng sông tr ên m ặ t bằn g . Đ ối v ớ i các đập cấp I, II, III cần phải t i ế n hành so s ánh c á c chỉ tiêu k i nh tế k ỹ t huật c ủa các p h ư ơ n g án nêu r a theo k ế t quả t í nh t o án thủy l ự c và t h í ng h i ệ m m ô h ình t r ong phò n g t hí nghi ệ m . Đ ối v ớ i đập cấp I V , v i ệc so s ánh các p h ư ơ ng án t iến hành theo k ế t quả t í nh t oán thủy l ự c v à t í nh to á n t ươ ng t ự . L ư u t ốc c ho phép c ủ a t u yến t r à n có thể t h a m kh ả o ở B ảng 3 và B ảng 4 . 4.5.3 M ặt cắt k hông tạo chân k hông có h ì nh dạng co n g, nối tiếp dần đều v ớ i m ặ t t r àn của đập phải đ ư ợ c coi l à m ặ t cắt chủ y ếu c ủa các đầu t r àn c ủ a các t r àn xả m ặ t thuộc m ọi c ấp . Đ ộ dốc của m ặ t t r àn nư ớ c và chiều dài dốc t r à n cần quy định xuất phát từ các đặc đi ể m cấu tạo của m ặ t cắt đậ p . H ình dạng đầu t r àn của đập có xả n ư ớ c c ấp I V c h o ph é p l ấ y định hình t heo hình t hang ho ặ c h ì nh c h ữ nhật. C ho phép dùng đầu t r àn t ạo chân k hô n g k hi cần tăng t ỷ l ư u qua đập t r à n, k hi c ó các đi ề u k iện địa chất thuận l ợ i và k hi giải pháp này đ ượ c luận c h ứ ng b ằng t ính toán và nghiên c ứ u t hủy l ự c . B ả n g 3 - T ỷ l ư u c h o ph ép [q ] đ ố i v ớ i các l o ạ i đ ất k h ác n h au ứ n g v ớ i c ác c h iều s â u d ò n g c h ả y k h ác n h au ( * ) S T T Mô t ả đấ t V ận t ố c k h ô n g x ó i k h i đ ộ s â u b ằ n g 1m (m /s) L ư u t ố c c h o ph ép ( m 3 / s ) k h i c á c đ ộ sâu dò n g c h ảy b ằ n g h = 5 m h = 10m h = 2 0m 1 C át hạt v ừ a lẫn cát t hô 0,60 7 16 37 2 C át lẫn s ỏ i h ạ t v ừ a 0,75 9 20 46 3 S ét c h ặ t v ừ a, á sét nặng có độ chặt v ừ a 0,85 10 23 53 4 S ỏi thô c h ứ a c át á s é t n h ẹ, ch ặ t 1,00 12 27 62 5 C át c h ứ a k hông nhỏ h ơ n 1 0% cuội s ỏ i dét chặ t , á s ét n ặ n g , c h ặ t 1,20 14 32 74 ( * ) N gu ồn : M . G r i s i n “ T h i ế t kế c ôn g t r ì n h t h ủ y l ợi t r ê n n ề n k hô n g p h ả i l à đ á ” 1 96 6 t r an g 1 1 4 . B ả n g 4 - T ỷ l ư u c h o p h ép t r un g b ì n h [ q ] tb ứ n g v ớ i đ ườ n g kí n h h ò n đ á ( h o ặc k h ố i đ á) và các c h iều sâu x ó i k h ác n h a u (**) Đườ n g kí n h h ò n đ á ( m ) [q] tb ứ n g v ớ i c h i ều sâu h ố x ó i b ằ n g 5 m 10m 15m 20m 0,10 20 30 45 60 0,30 22 40 55 70 0,50 25 50 65 80 0,75 29 60 75 90 1,00 32 70 85 100 1,50 35 75 90 110 2 , 0 38 80 95 120 2 , 5 42 85 105 130 3 , 0 45 90 115 140 (**) ” C h ỉ d ẫ n t h iế t k ế - b ả o v ệ c hố n g x ó i ở lò n g dẫ n và h ạ l ưu c ôn g t r ì n h x ả ” V O D G EO – 1 97 4 . 4.5 . 4 K hi thiết k ế các công t r ì n h xả của đ ập và c á c k ết cấu gia c ố ở hạ l ư u có n ư ớ c chảy qua v ớ i l ư u tốc l ớ n, cần xét đến hiện t ư ợ ng k h í t h ự c và phá h oại do k hí t h ự c , x é t đến h i ện t ượ ng dòng c hảy b ị h à m k h í , cũng như xét t ớ i các tác động c ủa động l ự c d òng c h ảy lên c ác bộ p h ậ n công t r ình. Đ ể bảo v ệ bề m ặt t r àn của công t r ình x ả chịu t ác động c ủa l ư u t ốc l ớ n h ơ n 15 m / s k hỏi bị k h í t h ự c phá h ủ y , cần d ự k i ế n : - S ử dụng bê tông c ó độ b ền chống k h í t h ự c cao. - T ạo c ho các bề m ặt có n ư ớ c c h ả y qua thuận v ớ i dòng ch ả y san bằng các m ũi nhô cục b ộ và c á c chỗ k h ông b ằng phẳn g . - Đ ư a k hông k hí vào n h ữ ng vùng có k hả năng bị phá h ủ y do k hí t h ự c (r ã n h thông k hí, nh ữ n g b ậ c ở bề m ặ t xả n ư ớ c t r ong đó c ó các buồ n g chống k h í t h ự c, n h ữ ng m ũi phóng để h ấ t dòng c hảy v à gây bão hòa cho l ớ p n ướ c ở s á t đ á y ) . 4.5.5 T r ong các công t r ình xả d ướ i sâu, để t ăng k hả n ăng tháo, cần phải t h iết k ế tạo c ác cạnh vào có hình dạng thuậ n . D i ệ n t í ch m ặt c ắ t ư ớ t ở đoạn r a c ủa công t r ình x ả sâu thông t h ư ờ ng p h ải thu hẹp dần để cải t h i ện đ i ều k iện t h ủy l ự c và thu nhỏ kí c h t h ư ớ c c ử a van. T r ụ c của công t r ình xả sâu phải đặt theo đ ườ ng t h ẳ ng. C ông t r ì n h xả s âu có dạng cong c hỉ áp dụ n g k h i có lu ậ n c h ứ n g về sự làm việc c ủa nó t r ong các điều k iện c ó thể xảy r a k hí t h ự c , có t hay đổi c hế đ ộ dòng chảy và c ó t á c t ải t r ọ n g thủy động l ớ n. C ao t r ình và t ố c độ dọc t r ục đầu vào c ủ a công t r ì nh xả sâu cần đ ượ c ấn định x uất ph á t từ các đ ặ c tính k ế t cấu của đ ập và của đoạn cuối c ủ a công t r ình x ả có xét đến b iên độ dao động của m ự c n ư ớ c th ượ ng l ư u đ ư ợ c xác định t ư ơ ng ứ ng v ớ i biểu đồ l ư u l ư ợ ng thá o . K hi bố t r í buồng c ử a v a n ở đầu vào hoặc ở ph ầ n g i ữ a tu y ế n c ông t r ì nh xả sâu, cần dự k iến việc d ẫn k hông k hí v à o p h ía s au c á c c ử a va n . M i ệng của g iếng t hông k h í cần đ ư ợ c bố t r í gần c ử a van ở m ứ c t ố i đa có t hể ( theo điều k iện cấu tạo của c ô n g t r ì nh xả ) , và cần bảo đả m s a o c ho các t ia n ư ớ c phóng l ên k hông rơ i vào m iệng gi ế ng nà y . 4.5.6 K ết cấu đoạn c uối của c ông t r ì n h x ả m ặ t ho ặ c x ả sâu cần đ ượ c chọn t ù y thuộc v à o độ cao của công t r ình xả, tỷ l ư u ở đ oạn r a theo đặc t í nh c ủ a đất nền, cũng n h ư n hữ ng y êu cầu đặt r a đối v ớ i c h ế độ thủy l ự c nối tiếp t h ư ợ ng hạ l ư u . 4.5.7 Ứ ng v ớ i c h ế độ ch ả y m ặ t ở c uối công t r ình x ả , c ầ n dự k i ến m ũi hắt có bề m ặ t n ằ m ngang hoặc ngh i êng t ạo n ê n chế độ k hông ngập, k hi c ó n ư ớ c n h ảy phải ổ n định, d òn g c hảy k hông đ ượ c gây nên xói lở ng u y h i ể m cho lò n g dẫn và h ai bên bờ ở đ oạn k ề v ớ i công t r ình. C ần tạo r a chế độ nối t i ếp m ặ t có x ét t ớ i cả việc xả các vật n ổ i. 4.5.8 Đ ối v ớ i c hế độ ch ả y đ á y , cần phải t hiết k ế nối t i ếp bề m ặt t r àn v ớ i đ á y bể t i êu năng m ộ t cách thuận, hoặc v ớ i m ộ t bậ c k hông l ớ n. T r o ng t r ư ờ ng h ợ p có n g u y c ơ x uất hiện k hí t h ự c l à m r ỗ bê t ông cần t hiết k ế t hi ế t bị d ẫn k hông k h í hoặc n ư ớ c vào m ặt phía hạ l ư u của bậ c . C ao t r ì nh bề m ặ t bể tiêu năng cần đ ư ợ c ấn định từ điều k iện n ướ c chảy n gập, ứ ng v ớ i hệ thống các k ế t cấu t i êu năng đ ư ợ c c họn t r ong t hiết k ế và k hi cần t hiết, có x é t đến đ i ều k iện dẫn dòng t r ong t h ờ i k ỳ thi c ô n g đậ p . 4.5.9 K hi nối tiếp v ớ i hạ l ư u bằng cách phun ở cuối c ô ng t r ì nh xả cần dự k iến m õi p h óng để hất dò n g ch ả y về hại l ư u t ớ i m ột k h oảng cách không nguy h i ể m cho công t r ình. T r ong t r ư ờ ng h ợ p nền bị n ứ t n ẻ nh ẹ , ở chỗ n ư ớ c rơ i cần dự k i ến gia c ố bờ hố x ói h oặc có biện pháp để t i êu nă n g cả ở vùng n ư ớ c r ơ i lẫn ở m ũi phun bằng cách bố t r í các bộ phận để phân t án dòng ch ả y . K í ch t h ư ớ c, hình d ạng v à độ bền chống k hí th ự c của các bộ phận n à y phải đ ượ c xác định thông qua t í nh t oán và ng h iên c ứ u t h ủ y l ự c. 4.6 Y êu c ầu t h iết kế c ôn g t r ì n h n ố i t i ếp đ ậ p b ê tô n g và b ê t ô n g c ố t t h ép v ớ i n ền 4.6 . 1 K hi xác định các đặc t rư ng về độ bền, biến dạng và t h ấ m của đất nền đập bê tông và b ê tông cốt t h é p và k hi chọn các sơ đồ t í nh t oá n , c ần đặc b i ệt c h ú ý t ớ i các vùng đ ất y ếu t r ong khối nền: - T r ong nền k hông phải là đá: các vùng đ ấ t lún s ụ t, đ ấ t dẻo m ề m hoặc d ẻ o chả y , đất than bùn, đ ấ t t ơ i rờ i ; - T r ong nền đá: các vùng có c á c hệ thống k he n ứ t nhỏ v à t r u ng b ình, các khe n ứ t l ớ n đ ơ n độc và các đ ứ t gãy các vùng phong h óa m ạn h , và các vùng gi ả m tả i . 4.6 . 2 Đ ối v ớ i các đập cấp I và I I m à do hậu q uả của s ự c ố và do chiều cao n ê n có t hể xếp vào loại đập c ấ p I I I hoặc cấp I V , cho phép x ác định c á c đ ặc t r ư ng t ính t oán của đ ất n ền n h ư đối v ớ i đất n ền của đập c ấ p III ho ặ c c ấ p I V . H ì n h 7 - X ử l ý đ ứ t g ẫy ho ặc n ứ t n ẻ l ớ n đ ất n ề n đ ập b ê t ô n g 4.6 . 3 Đ ể cải thiện các đặc t ính về độ bền biến dạng và t h ấ m của đất nền đập b ê t ông và bê tông cốt thép, k hi cần t h i ết, t r ong thiết k ế phải d ự k i ế n : - Gia cố và l à m ch ặ t toàn bộ hoặc m ột phần đất n ề n bằng x i m ăng hoặc v ữ a d í nh k ết k hác; - T i ê u n ư ớ c cho đ ấ t l oại sét b ã o hòa n ướ c để tăng nha n h cố k ế t th ấ m của n ề n; - B ố t r í c á c t ư ờ ng chắn để g i ữ các s ư ờ n d ố c và c á c m ái dốc của c ác k hối đ ất đ á ; - X ử lý các n ứ t nẻ l ớ n , c á c đ ứ t gãy bằng các h : + L à m đ ệ m hình n ê m bằ n g bê tông cốt t h é p dạng phẳng hoặc v ò m để l ự c từ t h ân đập đ ư ợ c t r u y ền xuống hai bên t h à nh đá đ ư ợ c tốt h ơ n; + Đ ào thành chân k hay bỏ đi m ộ t ph ầ n đá xấu s au đó đổ bê t ông ( hoặc b ê t ông c ốt t hé p ) bịt kín vòng đ ai t ạo thành nút nê m bê tôn g , sau đó đổ b ê tông t hân đập ở t r ên n út bê t ông này ( H ình 7 ) . 4.6.4 K hi t hiết k ế các r ãnh k h ứ a để đập bê tông b á m c hắc vào nền đá, l ư ợ ng đá bóc b ỏ đi cần phải í t nhất và p hải đ ư ợ c luận c h ứ ng bằng t í nh toán v ề độ bền và ổn định c ủ a đập có x é t đến c á c b i ện p háp g i a cố k hối đá bị n ứ t n ẻ . 4.6.5 K hông cho phép s an bằ n g các bề m ặ t tiếp giáp c ủ a nền đá v ớ i đ ập bê t ô ng . V ề ngu y ên tắc, việc nối t i ếp gi ữ a đập v ò m v à v ò m t r ọng l ự c v ớ i các p h ần nền t r ên m á i dốc k hông đ ượ c t h ự c hiện d ư ớ i dạng bậc. 4.7 Y êu c ầu q u an t r ắc v à ng h iên c ứ u h iện t r ạ n g c ôn g t r ì n h 4.7.1 K hi t hi ế t k ế các đập bê t ông và bê tông cốt thép cấp I, II, I I I , cần phải dự k i ế n bố t r í các thiết bị k i ể m t r a đo l ư ờ ng để t i ến hành các quan t r ắc, n ghiên c ứ u hiện t r ạng c ô ng t r ì nh và nền của ch ú ng cả t r ong q uá t r ì nh t hi công cũng như t r ong t h ờ i k ỳ k hai thác nh ằ m m ụ c đ í ch đá nh giá độ t i n c ậ y của t ổ h ợ p công t r ình nề n , tình h ì nh biến dạng để phát hiện k ịp t h ờ i các hư hỏng, p h òng ng ừ a sự c ố và cải t h i ện t ì nh hình k hai t h á c . Đ ối v ớ i đập cấp IV và n ề n của nó cần dự k iến thiết k ế giải pháp quan s á t bằng m ắ t t h ư ờ n g . T hành phần và k h ối l ư ợ ng quan t r ắc và ngh i ên c ứ u hiện t r ạng cần đ ư ợ c dự k iến t r ong t h i ết k ế, t r ong đó n ê u c ả công t r ì nh q u an t r ắ c , và cách bố t r í các thiết b ị k i ể m t r a đo l ườ ng, chế độ báo cáo, t r u y ề n tinh, báo động v .v… t heo T CV N 8 2 15 : 20 09 . 4.7.2 N h ữ ng quan t r ắc v à ng h i ên c ứ u hiện t r ạ ng ở đ ậ p bê t ông và bê t ông c ố t thép đ ượ c chia r a hai l o ại: quan t r ắc k i ể m t r a và quan t r ắc chu y ên m ôn ( c hu y ên đề ) . - N h ữ ng quan t r ắc k i ể m t r a t r ong t h ờ i k ỳ thi công đ ượ c t i ến hành để đo biến dạng của nền, c h ế đ ộ nh i ệt độ, t r ạng thái ứ ng s u ất nhiệt và sự hình thà n h vết n ứ t t r ong c ác k h ối đổ bê t ông. - N h ữ ng quan t r ắc k i ể m tr a t r ong t h ờ i k ỳ k hai thác đ ư ợ c tiến hành để đo á p l ự c đẩy ng ượ c và d ò ng th ấ m c ủa n ư ớ c t r ong n ề n và bên b ờ ở vai đập ch u y ển vị t h ẳng đ ứ ng ( lún) và n ằ m n g an g , t r ạ n g t hái ứ ng su ấ t v à ứ ng su ấ t n h i ệt của đập v à nền đậ p , c h ế độ thủy l ự c của dò n g c hảy t ại công t r ì nh xả v à ở th ượ ng hạ l ư u, t r ạ n g th á i lòng dẫn ở hạ l ư u, đ i ều k i ệ n l à m việc của các kh ớ p n ối t iếp xúc ở nền và sự m ở r ộng c ủa các k h ớ p n ối t h i côn g . - C ác quan t r ắ c chu y ên m ôn đối v ớ i đập t r ong th ờ i k ỳ k hai t h á c đ ư ợ c tiến hành nh ằ m m ụ c đ í ch t h u thập n h ữ ng t ài liệu có l i ên quan đến s ự c ần thi ế t phải hoàn thiện ph ươ n g p h áp tính t oán, nghiên c ứ u m ô h ì nh, l ự a chọn các p h ư ơ ng p h áp thi công và các đ i ều k iện quản lý k h ai t hác t ối ư u. 4.8 T í n h to án đ ộ b ền và đ ộ ổ n định c ủ a đ ập 4.8.1 V iệc t í n h toán độ b ền và ổn định đập bê t ông và b ê tông c ố t t hép phải đ ư ợ c tiến hành t heo các t r ạng t hái gi ớ i hạn, v ớ i các tác đ ộ ng do l ự c, nhiệt đ ộ , độ ẩ m gây r a phù h ợ p v ớ i các q u y định t r ong các tiêu c h uẩn, quy chuẩn hiện hành có liên quan. V iệc t ính t oán độ bền và ổ n định của đập phải đ ư ợ c tiến hành theo hai nh ó m t r ạng thái g i ớ i h ạ n sau đ â y : - T heo nh ó m t h ứ nhất ( c ô ng t r ình k hông s ử dụng để k hai thác đ ư ợ c ) : t í nh t o án độ ổn định, và đ ộ bền chung c ủa công t r ì nh, c ũ ng như độ bền c ục bộ c ủ a c ác bộ p h ận của n ó ; - T heo nhóm t h ư hai ( c ông t r ì nh k hai t hác đ ượ c bình th ư ờ ng ) : t í nh toán độ bền cục bộ của nền, t í n h toán sự h ì nh thành c ác k he n ứ t và t í nh t o án b i ế n d ạng của công t r ình cũng như sự m ở r ộng c á c k h ớ p nối t hi công t r ong c á c k ế t c ấu bê t ông và sự m ở r ộng c ác v ết n ứ t t r ong c á c k ết cấu bê tông cốt th é p. C ác t ính t oán về độ bền chung và độ ổn định về b i ến dạng v à m ở r ộng c ác k he n ứ t , c ũ n g n h ư s ự m ở r ộng c ác k h ớ p nối t hi c ô ng tùy thuộc vào t r ình t ự t h i công, cần đ ượ c tiến h ành đối v ớ i t oàn bộ đập ho ặ c t ừ ng đoạn đập ( ho ặ c t ừ n g “ c ộ t” r iêng bi ệ t – t rườ n g h ợ p chia khối đổ bê t ô ng theo chiều thẳng đ ứ n g ) . C ác t ính t oán về độ bền cục b ộ và về sự hình t hành các k he n ứ t cần đ ư ợ c t iến hành đối v ớ i t ừ ng bộ phận k ế t cấu r iêng r ẽ c ủ a công t r ìn h , đối v ớ i c ác k ế t cấu bê t ô ng t h ì việc t ính t oán theo điều k iện h ì n h thành các v ế t n ứ t chỉ p h ải t iến hành đối v ớ i c á c b ộ p h ận bị gi ớ i hạn b ở i c á c k h ớ p nối t hi côn g . 4.8 . 2 V i ệc t í nh t oán độ bền v à độ ổn định của đập, nền đập v à c á c bộ phận của chúng phải đ ư ợ c t iến hành v ớ i các t r ườ ng h ợ p t ính t oán có k hả năng x ả y r a v ớ i xác s u ấ t l ớ n n hất t r ong th ờ i k ỳ k hai thác v à thi công, có x ét đến t r ì nh tự t hi công và c h ị u tải c ủ a đập. T r ong t r ư ờ ng h ợ p k hi t r ong đồ án t h i ết k ế đã d ự t ính t rư ớ c v i ệc thi cô n g và bàn gi a o đ ư a c ông t r ì n h đầu m ối v à o k hai thác t h eo t ừ ng đ ợ t thì việc tính t oán độ bền và ổn định t ừ ng phần của đập t h u ộc tất cả các c ấp phải đ ượ c tiến hành v ớ i m ọi tải t r ọ n g và t ác động đ ư ợ c xác định t r o n g t h ờ i k ỳ k hai th á c th ư ờ ng xu y ê n. K hi đó, n h ữ ng điều k iện về độ b ề n và ổn định của đập c h o th ờ i k ỳ k hai thác t ạ m th ờ i phải l ấ y n h ư đối v ớ i t h ờ i k ỳ k h ai thác t h ườ ng xuyên. T r ong đồ án t h i ế t k ế , c ầ n phải dự tính t r ướ c t r ì n h t ự thi công đập v à c á c bộ phận của n ó , m à v ớ i t r ì nh tự đ ó, các l ự c xu ấ t hiện t r ong quá t r ì n h t hi công k hông đòi hỏi ph ả i g i a t ăng c ốt thép hoặc t ạ o nên nh ữ ng s ự g i a tăng k hối l ư ợ ng k hác c ủa công t r ì n h. 4.8 . 3 T ính toán độ bền v à ổn định của đập c ũ n g ph ả i đ ư ợ c tiến hành t h eo tác độ n g của các t ải t r ọng t í nh t oá n . T ải t r ọng t i êu chuẩn phải xác định có x ét đến các y êu cầu của các Đ i ều 4 . 9. 8 ; Đ iều 4.9.9; Đ iều 4 .9 . 10 và các chỉ dẫn s a u : - K hối l ượ ng thể t ích của bê tông đối v ớ i đập cấp I , II, I II p hải x ác định th e o k ết quả l ự a chọn t hà n h phần bê tôn g ; đối v ớ i đ ậ p cấp I V k hi tính t o án t hiết k ế s ơ bộ và tính t oán thiết k ế k ỹ t huật k hối l ư ợ ng thể của bê tông đ ư ợ c lấy bằng 2 ,4 T / m 3 và k hối l ư ợ ng t hể tích của bê tông cốt thép là 2,5 T / m 3 ; - C ác tải t r ọng động k hi t h áo lũ: đối v ớ i đập c ấp I v à I I x ác định t heo k ế t q u ả t í nh t o á n và nghiên c ứ u thí nghi ệ m m ô hìn h ; đối v ớ i đập cấp I I I và I V theo k ết q uả t í nh to á n hoặc theo các công t r ì nh t ư ơ n g t ự . - C ác t ác động của nhiệt độ: sử dụng theo s ố l iệu quan t r ắc nhi ệ t độ k hô n g k hí nh i ều n ă m ở t u y ến đập v à t r ê n cơ sở t ính t o án dự đoán nhi ệ t độ n ư ớ c t r ong hồ c h ứ a. C H Ú T H Í C H : K h i t í n h t oá n đ ộ b ề n c hun g v à đ ộ v à đ ộ ổ n định c ủ a đập , h ệ s ố v ượt t ả i c ủ a t r ọn g l ư ợ n g b ả n t h â n , c ủ a c á c t á c độ n g nh iệ t , ẩ m và l ực độ n g , c ũn g n h ư c ủ a t ấ t c ả c á c t ả i t r ọ n g đấ t ứ n g v ớ i c á c t rị s ố tí n h t oá n c ủ a đ ặ c t r ư n g t g φ I, II , C I, II , g I, II x á c định t he o c á c y ê u c ầ u c ủ a t i ê u c h uẩ n t h i ế t k ế n ề n c á c c ôn g t r ì n h t h ủ y c ô n g đ ề u p h ả i l ấ y bằn g 1 hoặ c t h e o y ê u c ầ u c ủ a c á c t i ê u c h u ẩn , q u y c h uẩ n hi ệ n h à n h t ư ơ n g đ ươ ng . 4.8.4 T ính t o án độ bền c ủ a đ ập c ấ p I và I I x ây d ự ng t r ên nền đá phải đ ượ c th ự c hiện theo ph ư ơ ng pháp lý t h u y ết đàn h ồ i, v à t r ong t r ư ờ ng h ợ p c ầ n thiết phải x é t đến nh ữ ng biến dạng k hông đ à n hồi cũng như các n ứ t nẻ t r o ng bê tông v à nề n . T í nh toán độ bền của đ ập cấp I và I I xây d ự ng t r ên n ền k hô n g p hải là đ á phải đ ư ợ c t h ự c h i ện có xét đến sự l à m việc k h ông g i an của t ấ m m ó ng v à của các bộ phận c h ịu l ự c k h ác c ủa kết cấu. T í nh t o án độ bền của đập cấp I I I và IV cũng n h ư việc tính toán s ơ bộ đối v ớ i cấp I và II, vê ngu y ê n t ắ c , phải đ ư ợ c t h ự c h iện th e o ph ư ơ ng pháp đ ơ n giản c ủa cơ học k ết cấ u . 4.8.5 Đ ối v ớ i nh ữ ng đập cấp I và II m à d o hậu quả của các sự cố và do chiều c ao có t hể xếp v ào loại đập cấp I II và I V , t h ì việc t ính t oán độ bền c ủa chúng c h o phép đ ư ợ c t i ến h à nh bằng các ph ư ơ ng pháp đ ơ n giản, khi đó các giá t r ị của các hệ số t í n h to á n l ấ y như đối v ớ i đập cấp I v à II, còn hệ số tổ h ợ p t ải t r ọng và t i ê u chuẩn c ủa độ bền l ấy như đối v ớ i đ ập cấp III và I V . 4.8.6 K hi xác định t r ạng thái ứ ng s u ất - biến dạng của đập và vùng t i ếp giáp của nền bằng ph ư ơ ng pháp lý t h u y ết đàn hồi, c ho phép c oi bê t ô ng như là vật l iệu đ ồ ng chất đẳng h ư ớ ng có nh ữ ng đặc t r ư n g cơ học t r ung b ì n h , k hi đó phải x ét đ ế n : - S ự có m ặt c ủa hành la n g ( giếng) của c ác k hoa n g r ỗng dọ c , các b uồng c ủa gian m áy của t r ạ m t h ủ y đ i ện, các đ ườ ng dẫn n ư ớ c của t u ố c bin, các công t r ình x ả sâu và của c á c lỗ k hác nếu như b ê r ộ n g c ủ a k hoang và lỗ đó l ớ n h ơ n 15% bề r ộ n g của m ặ t c ắ t t í nh t oán của đậ p ; - S ự p h ân bố bê tông t h e o t ừ ng vùn g , nếu n h ư t ỷ s ố m ô đ un đàn hồi của các vùng đó l ớ n h ơ n h o ặc bằng 2; - S ự k hác nh a u gi ữ a c á c đặc t r ư ng cơ học của v ậ t l iệu đ ập và nền; - T í nh k hông đ ồ ng nh ấ t c ủ a nền v à s ự có m ặ t của các v ế t n ứ t và đ ứ t gãy t r ong nền; - K hả năng m ở r ộng c ác kh ớ p nối thi công v à sự p há vỡ tính t í n h l iền k h ối c ủa nền ở c ác vùng c h ị u k é o ; - T r ình tự t hi công, cũng n hư các p h ư ơ ng pháp và th ờ i hạn đổ bê tông gắn liền các k hối đổ bê tô n g của đập. 4.8.7 K hi t ính t o á n đ ập v ề độ bền chung, c ũng n h ư về biến dạng, về m ở r ộng các k h ớ p nối t h i c ông và m ở r ộng các k he nứ t, t r ị số m ô đun đàn hồi t í n h toán c ủa bê t ô n g (E ) p hải xác định n h ư sau: - K hi t h i công đập bằng cá c h đổ bê t ông các “ k hối cộ t ” hoặc theo k iểu đổ c ác “ k hối dằng m ạ c h ” ( n h ư k iểu xây gạch ) : E = E bt ( 1 - 0 , 04 n k ) ( 2) - K hi t hi công đ ập bằ n g p h ươ n g pháp đổ bê tông t ừ ng l ớ p: E = 0,90 Ebt ( 3) T r ong đó: E bt - T r ị số m ô đun đàn hồi ban đầu của bê t ông l ấ y theo B ả ng 4 t r ong t i êu c h u ẩn t hiết k ế c ác k ế t cấu bê tông và bê tông cốt thép t hủy công; n k - S ố l ư ợ ng các kh ớ p n ối thẳng đ ứ ng k hi đổ bê tông t ại đế đập. T r ong m ọ i t r ư ờ ng h ợ p, tr ị số tính t oán của m ô đ u n đàn hồi c ủ a bê t ông đ ậ p phải n ằ m t r ong ph ạ m v i: 0 , 65 E bt ≤ E ≤ 250 . 1 0 3 kg/c m 2 ( 4) 4.8 . 8 C hiều sâu m ở r ộng c ủa các k h ớ p nối t hi công ở m ặt hạ l ư u đập c ầ n đư ợ c xác định c ó xét đến t r ọ n g l ư ợ ng bản t hân c ô ng t r ình, áp l ự c thủy t ĩ nh và t ác động nhiệt độ g â y nên b ở i các d ao độ n g nh i ệt độ t heo m ùa của k hông k h í bên n g oài và của n ư ớ c t r ong hồ ch ứ a, cũng n h ư b ở i chênh lệch g i ữ a nh i ệt độ ban đầu k hi đổ bê t ô ng chèn v ào c á c k h ớ p n ối thi c ông và nhiệt độ k hai thác t r ung b ình n hi ề u n ă m của đ ậ p. 4.8 . 9 K hi t ính t oán độ bền c hu ng và ổn định c ủ a đập cũng như độ bền c ụ c bộ c ủa các b ộ phận r iêng biệt, phải t u â n theo m ộ t t r ong các điều k iện s a u đ â y : n c . N £ (5) n c . s < (6) T r ong đó: m - hệ số điều k iện l à m v i ệc xét đến c ác đặc đi ể m l à m việc của đập, các bộ phận của nó và c ủ a nền, lấy theo B ảng 5 ; n c - hệ số tổ h ợ p t ải t r ọ ng ; k - hệ số tin c ậ y ; σ - t r ị số ứ ng s u ấ t tính t o án; R a , R bt - t ươ ng ứ ng là s ứ c k háng t ính t o án của cốt thép và c ủa bê tô n g, xác định theo t i ê u chu ẩ n t hi ế t k ế các k ế t cấu bê t ông v à bê t ông c ố t t h ép t hủy công hoặc các t iêu chuẩn, quy chuẩn hi ệ n hành t ươ ng đ ươ ng; Φ - hà m s ố , m à dạng c ủ a nó tùy thuộc vào t í nh chất của t r ạng thái ứ ng suất – b i ến d ạng của đ ậ p đ ư ợ c x á c định theo c ác Đ iều 5 ; Đ iều 6 ; Đ iều 7 ; và Đ iều 8; N và R - t ươ n g ứ ng là các t r ị số t í nh toán của t á c động l ự c t ổng quát và của k hả năng c h ị u tải t ổ ng quát của công t r ìn h . B ả n g 5 - H ệ s ố đ i ều ki ệ n l àm v i ệc m c ủ a đ ập C ác l o ại t í n h to án đ ập v à các y ếu t ố g ây n ên sự c ần t h i ết ph ải sử d ụ n g h ệ số đ i ều kiện l à m v iệc H ệ số đ i ều k iện làm việc m 1. T í nh toán ổn định của đập bê tông và bê t ông c ốt t hép t r ên nền n ử a đá v à k hông phải là đá 1,0 2. T í nh toán ổn định của đập t r ọng l ự c và đ ập bản chống t r ên n ề n đá a) Đ ối v ớ i c á c m ặt t rư ợ t đi q ua các vết n ứ t ở k hối nền 1,0 b) Đ ối v ớ i c á c m ặt t rư ợ t đi q ua m ặ t t i ếp g i áp g i ữ a bê tông v à đá, m ặt t rư ợ t t r ong k hối nền có m ột p h ần đi qua k h e n ứ t, m ột p hần đi qua đá liền k hối 0 , 95 3. T í nh toán ổn định của đập v ò m 0 , 75 4. T í nh toán độ bền c hu n g và độ bền c ụ c bộ của đập bê tông, bê t ông cốt t hép và c ác bộ p h ận của c hú n g k hi độ bền của bê tông có t ính qu y ết định t r ong các l o ại k ế t cấu d ư ớ i đ â y : a) T r ong k ế t cấu bê tông - Đ ối v ớ i tổ h ợ p t ải t r ọng và t ác đ ộng cơ bản 0,9 - Đ ối v ớ i tổ h ợ p t ải t r ọng và t ác đ ộng đặc biệt k h ô ng x ét đ ộ ng đ ấ t 1,0 - N hư t r ê n , có xét động đ ất 1,1 b) T r ong k ế t cấu bê tông c ố t t hép dạng t ấ m và d ạ ng s ư ờ n , k hi chiều dày của t ấ m ( s ư ờ n) l ớ n h ơ n ho ặ c b ằ ng 60 c m 1 , 15 c) T r ong k ế t cấu bê tông cốt thép dạng t ầ m và d ạ ng có s ư ờ n khi c h i ều d à y của t ấ m ( s ườ n) nhỏ h ơ n 60 c m 1,0 5. N h ư đi ể m 4, n h ư ng đ ộ bền của c ố t thép k hộ n g dự ứ ng l ự c là c ó t í nh q u y ết định a) C ác bộ phận bê t ông cốt t hép m à t r ong m ặt c ắ t ngang c ó số thanh t hép chịu l ự c: - N hỏ h ơ n 10 1,1 - L ớ n h ơ n hoặc bằng 10 1 , 15 b) C ác k ết cấu h ỗn h ợ p thép – bê tông cốt thép ( h ở v à chô n ) ng ầ m d ư ớ i đất 0,8 C H Ú T H Í C H : 1 ) K h i t í n h t o á n đ ộ b ề n và ổ n định c ủ a đ ậ p v ò m, c á c h ệ số đ i ề u k i ệ n là m v i ệ c t ra t h e o b ản g t r ê n c ầ n đ ư ợ c nhâ n t h ê m v ớ i h ệ s ố m v l ấ y t h e o Đ i ề u 8 ; 2 ) K h i t í n h t oá n đ ộ b ề n c h un g và đ ộ b ề n c ụ c b ộ c ủ a m ọ i l oạ i đ ậ p b ê t ô n g v à b ê t ô n g c ố t t hé p , t r o n g t r ư ờn g h ợp đ ộ b ề n c ủ a c ộ t t h é p d ự ứ n g lự c có t í n h q u y ế t định , t h ì c á c h ệ số đ iề u k iệ n là m v i ệ c c ầ n l ấ y t h e o B ả n g 2 4 c ủ a t iê u c hu ẩ n t h iế t k ế c á c k ế t c ấ u b ê t ô n g v à b ê t ô n g c ố t t hé p h oặ c t i ê u c hu ẩ n , q u y c h u ẩ n h i ệ n hà n h t ư ơ n g đ ươ ng ; 3 ) K h i x é t đ ế n c á c t ả i t r ọ n g lặ p đ i lặ p lạ i n h i ề u l ầ n t r on g c á c b ộ p hậ n c ủ a đ ậ p , c á c h ệ s ố đ iề u k iệ n l à m v i ệ c l ấ y t h e o B ản g 2 và B ả n g 6 t iê u c h uẩ n t h iế t k ế c á c k ế t c ấ u b ê t ô n g v à b ê t ô n g c ố t t h é p t h ủ y c ôn g h o ặ c t iê u c h u ẩ n , q u y c h u ẩ n hi ệ n h à n h t ư ơ n g đ ươ n g . 4.8 . 10 K hi thiết k ế đập v ò m , đậ p l i ên v ò m , đập v ò m t r ọ n g l ự c v à đập bản chống k i ểu to đầ u , cũng n h ư các k ế t cấu k hác m à bê tông c ủ a c hú n g c h ị u ứ n g suất nén k hông gian c ần l ấ y g iá t r ị s ứ c k háng t í nh toán của bê tông t heo y êu cầu c ủa t i êu chuẩn T CV N 4116 : 1985 t r ong c á c t r ư ờ ng h ợ p: - T r ong t rườ n g h ợ p t r ạ ng thái ứ ng su ấ t phẳ n g, khi các ứ ng su ấ t t ác d ụ ng m ột dấu t h ì cho ph é p k hông x ét đ ế n ảnh h ưở n g chung của c h ún g ; - T r ong t r ư ờ ng h ợ p t r ạng t hái ứ ng su ấ t phẳng và k hông gian, khi các ứ n g suất t á c dụng k hác d ấ u nhau t h ì c á c t r ị s ố s ứ c khá n g nén t ính t oán của b ê t ô n g cần đ ư ợ c xác định như k hi bị ch ấ t t ải m ột t r ụ c . 4.8 . 11 V iệc t í nh toán đập bê tông chịu t ác động của đ ộng đất theo chỉ dẫn c ủ a c ác Đ iều 5; Đ i ề u 6; Đ iều 7; Đ iều 8 cần đ ư ợ c tiến hà n h t heo l ý thu y ết phổ tu y ến t ính có x é t đến hệ s ố động đ ấ t x á c định theo nh ữ ng y êu cầu t r o n g tiêu chuẩn xây d ự ng các công t r ình ở nh ữ ng v ùng có động đất. K h i đó c h o phép l ấ y t r ị số tính toán c ủa các s ứ c k háng của b ê tông t heo các k ết quả nghiên c ứ u t h í ngh i ệ m . 4.8 . 12 Đ ối v ớ i đập b ê tông c ao h ơ n 60 m và c ó thể tích bê tông l ớ n h ơ n 1 t r iệu m 3 , k hi t h i ết k ế cần x á c định nh ữ ng giá t r ị tiêu c huẩn t r ung gian của c á c s ứ c k háng n én và k éo của bê tông k hác v ớ i n hữ ng t r ị số xác định theo t iêu ch u ẩn thiết k ế T CV N 4116 : 1985 t r ong c á c t r ư ờ ng h ợ p. 4.9 T í n h t o án t h ấm c ủ a đậ p 4.9 . 1 V i ệc t ính t oán t hấ m c ủa đập bê tông v à bê t ông c ốt t hép cần đ ư ợ c th ự c h i ện n hằ m x á c định: - Á p l ự c n g ư ợ c của n ư ớ c th ấ m t ác dụng vào đế đ ậ p; - C ác g r ad i en t r ung bình c ủa cột n ướ c á p l ự c ; - C ác g r ad i en c ụ c bộ l ớ n n hất c ủa c ộ t n ướ c áp l ự c ; - V ị t r í đ ườ ng bão hòa c ủa dòng th ấ m ở vùng của b ờ tiếp giáp v ớ i đập; - T ổn thất n ướ c t ừ hồ ch ứ a do t h ấ m , t r ong đó có l ư u l ư ợ ng n ư ớ c th ấ m v à o các thiết bị tiêu n ư ớ c; - C ác thông s ố c ủa các th i ết bị tiêu n ư ớ c và c hống th ấ m . 4.9 . 2 Việc tính toán độ bền thấm chung của đất nền phải được tiến hành với các gradien trung bình của cột nước. Việc tính toán độ bền cục bộ của các bộ phận chống thấm của đập (sân phủ, chân khay, màng phụt) và của đất nền cần được tiến hành với các gradien lớn nhất của cột nước tại các vị trí: - Tại chỗ dòng thấm đi ra hạ lưu và ra các thiết bị tiêu nước; - Ở ranh giới giữa các lớp đất không đồng nhất; - Ở vị trí có các vết nứt lớn. Việc kiểm tra tình trạng dòng thấm chảy ra ngoài các sườn dốc và sự ngập vùng đất bao quanh công trình cần được tiến hành theo các vị trí tính toán của đường bão hòa của dòng thấm. 4.9.3 Khi tính toán thấm đối với đập, cho phép coi như dòng thấm tuân theo quy luật tuyến tính và có chế độ ổn định. Khi mực nước thượng hạ lưu thay đổi nhanh hoặc khi có động đất, cần phải tính toán dòng thấm theo chế độ dòng không ổn định. 4.9.4 N h ữ ng đặc t r ư ng của d ò ng th ấ m ( m ự c n ướ c , áp l ự c, g r adien cột n ư ớ c, l ư u l ượ ng) đối v ớ i đ ập cấp I, II, III phải đ ư ợ c xác định bằng ph ươ ng p h áp t ươ ng t ự đ i ện – t hủy động t r ên m áy t ính t ư ơ n g t ự và m áy t ính số bằng b à i toán: - Vớ i các đ oạn đập ở lòng sông: ở n h ữ ng m ặ t c ắ t t hẳng đ ứ ng – b ằ ng bài t o án hai chiều; - Vớ i c ác đoạn bờ tiếp gi á p v ớ i đập – bằng bài to á n hai c h iều t r ên m ặ t bằ n g và ở c á c m ặt c ắ t thẳ n g đ ứ ng dọc th e o các đ ư ờ ng d òng, hoặc bằng bài t o án k hông gia n . Đ ối v ớ i các đập c ấp IV và k hi t í nh toán sơ bộ đối v ớ i đập cấp I , II, III, cho ph é p xác định c ác đặc t rư ng của dòng t h ấ m bằng c á c ph ư ơ ng pháp g i ải t í ch gần đ ú ng ( ph ươ ng p há p hệ số s ứ c k háng, p hư ơ ng pháp phân đoạ n , v . v … ) . 4.9.5 K hi xác định c ác đặc t r ư ng c ủ a dòng t hấ m , cần xét đ ến ảnh h ưở ng c ủ a: - C ác t hi ế t bị tiêu n ướ c và c h ố ng th ấ m ; - C ác k h o ang r ỗng v à các k h ớ p m ở r ộng ở nền và c ác hành lang t r ong thân đập; - T í nh t h ấ m n ư ớ c của bê t ông; - T r ạ ng thái ứ ng su ấ t biến dạng c ủa nền; - N h i ệt độ của n ướ c n g ầ m v à độ k h oáng của n ư ớ c ng ầ m . 4.9.6 Đ ối v ớ i nh ữ ng đập bê t ô ng v à bê tông cốt thép cấp II và I II t r ên nền đá v à nền k hông p hải là đ á m à do điều k iện hậu quả sự cố và chiều cao c ủa chúng có thể x ếp vào cấp I V thì cho phép t ính t o án th ấ m như đ ố i v ớ i đ ậ p c ấ p I V . 4.9.7 C ần x ét t ớ i tác độ n g của độ n g l ự c dò n g th ấ m t r o n g t h ân đập và nền v ớ i c á c t r ư ờ ng h ợ p: a) Đ ối v ớ i đập bê tông và bê tông cốt t hép cấp I I I và I V , cũng n h ư k hi t í nh t oán sơ bộ đối v ớ i đ ập thuộc m ọi c ấp d ư ớ i dạng các l ự c bề m ặ t, tác d ụng lên m ặt tiếp g i áp gi ữ a đập và nền ( áp l ự c n g ư ợ c toàn phầ n ) theo c á c y êu cầu của Đ iều 4 . 9 .10 ( H ì n h 8 ) : b) K hi t h iết k ế đập bê tông c ốt t hép cấp I v à II, đ ập bê tông c ấp II d ướ i dạng các l ự c bề m ặ t , t ác d ụ n g l ê n m ặt t iếp g i áp g i ữ a đ ập v ớ i nền, và d ướ i d ạ n g tải t r ọng t á c dụng lên nền ở t h ượ ng và hạ l ư u c ũ ng như d ư ớ i dạng l ự c t h ấ m thể t í c h t á c dụng lên nền đập, theo y êu cầu của Đ iều 4 . 9. 9 , ( H ì nh 9 ) . c) K hi t h iết k ế đập bê tông t r ên nền đá – d ướ i dạ n g các l ự c bề m ặt tác d ụng l ên nền ở th ượ n g l ư u v à hạ l ư u v à lên m ặt chịu á p của đập c ũng như d ư ớ i dạng l ự c t h ấ m t hể tích t r ong t hân đập t ớ i đ ư ờ ng t i êu n ư ớ c , và ở d ướ i nền, t h eo c ác y êu cầu của Đ iều 5 . 1 .21. 4.9.8 T r ong t ính t oá n , các l ự c t h ấ m t hể t í ch v à áp l ự c đ ẩ y ng ư ợ c toàn phần ở m ặ t tiếp giáp cần đ ư ợ c nhân v ớ i hệ số α 2 < 1, c ò n áp l ự c n ướ c t ác d ụng l ên nền ở t h ư ợ ng l ư u , hạ l ư u, l ên m ặt chịu á p của đập cần đ ượ c n h ân v ớ i hệ số 1 - α 2 C H Ú D Ẫ N : 1 ) h àn h l an g p hu n xi m ăn g ; 2 ) hà n h la n g t i ê u nướ c ; 3 ) m à n x i m ăn g ; 4 ) gi ến g n ư ớ c t iê u t h ẳ n g đ ứ n g ; 5 ) k hoa n g r ỗ n g b ê n t r on g ; 6 ) t i ế p g iá p g i ữa b ê t ô n g và đ á a ) Đ ậ p t r ọn g l ự c ; b ) Đ ậ p b ả n c h ốn g : c ) Đ ậ p v ò m. P đ n : á p lự c đ ẩ y n ổi ; P Ф: Áp l ực đ ẩ y n g ư ợc d o t h ấ m ; B : Ch i ề u r ộ n g c ủ a đậ p t ạ i n ền ; H : Ch iề u c a o đ ậ p HT: C ộ t n ước ph í a t hư ợ n g l ư u ; hH: Cộ t nư ớc ph í a h ạ l ư u ; H p : Cộ t n ư ớ c t í n h t o án ; h m : C ộ t nư ớc t hấ m c ò n l ạ i t ạ i t r ụ c m à n xi m ăng ; ht: Cộ t n ư ớ c t hấ m c ò n l ạ i t ạ i t r ụ c c ủ a g i ế n g t i ê u n ư ớ c; H ì n h 8 - C ác b i ểu đ ồ áp l ự c đ ẩ y n g ượ c d òn g c ủ a n ư ớ c ở m ặt t i ếp g i á p g i ữ a đ ập và n ền đ á k h i có m àn c h ố n g th ấm và th iết b ị t i êu n ướ c. C H Ú D Ẫ N : 1 ) B i ể u đ ồ á p l ực đẩ y n g ư ợ c t o à n p h ầ n t ạ i m ặ t t i ế p g i á p gi ữa b ê t ôn g và n ề n đ á ; 2 ) M à n g xi m ă ng ; 3 ) T ả i t r ọ n g l ê n n ề n t hư ợ n g l ư u ; 4 ) T ả i t r ọ n g l ê n n ề n h ạ l ư u ; 5 ) Đ ư ờ n g đ ẳn g á p ; 6 ) Đ ườ n g d ò ng ; 7 ) L ự c t hấ m đ ơn vị L và l ) Chi ề u d à i t í n h t oá n t á c đ ộ n g c ủ a á p lự c nư ớc p h í a t h ư ợ n g l ư u v à h ạ l ư u ; h x ) Tọ a đ ộ c ộ t n ư ớ c đ o á p c h ỗ t iế p g i á p b ê t ô n g – đ á ( H T ≥ h x ≥ h H ); g n ) D u n g t r ọ n g c ủ a n ư ớ c; a 2) H ệ s ố d i ệ n tí ch hi ệ u qu ả c ủ a á p lự c đẩ y ng ược; J) G r ad ie n c ộ t n ư ớ c . H ì n h 9 - S ơ đ ồ t ác đ ộn g l ự c c ủ a dò n g th ấm ở n ền đ ập T r ong đó: a 2 là hệ số diện t ích hiệu dụng c ủ a áp l ự c đ ẩ y ng ư ợ c . P hải l ấ y g i á t r ị của h ệ số a 2 theo k ết quả tính t oán và ngh i ên c ứ u , có x é t đ ến: - T í nh t h ấ m n ư ớ c của bê t ông v à đ ấ t nề n ; - T ốc độ dâng đ ầy hồ ch ứ a; - T r ạ ng thái ứ ng su ấ t của bê tông và đ ấ t n ề n; - C ác t hi ế t bị chống t hấ m ở m ặ t c h ị u á p, ở các k h ớ p nối của đ ậ p v à lòng hồ ch ứ a . T r o ng t í nh toán x á c định l ự c đẩy ng ư ợ c toàn phần ở m ặt tiếp giáp gi ữ a đập và nền, t r ị số a 2 lấy b ằng 1 k hi: - N ền là đất hòn l ớ n và đ ấ t loại c á t; - N ền là đất loại sét và đá k hi có luận c h ứ ng t h ích ứ ng. K hi xác định c á c l ự c t hấm t h ể t í c h và áp l ự c n ư ớ c đối v ớ i nền là đất lo ạ i sét v à nền đá, cho ph é p l ấ y a 2 = 0, 5 . 4.9.9 Á p l ự c đẩy ng ượ c t oàn p hần c ủa n ướ c lên đế đ ậ p (P n g ) phải đ ư ợ c xác định theo công t h ứ c: P ng = (P T + P đn ) a 2 ( 7) T r o ng đó: P T - áp l ự c đ ẩ y ng ượ c do t hấ m tác động l ê n t ừ n g p hần r i êng biệt của đ ườ ng viền d ư ớ i đế m ó ng đậ p ; P đn - áp l ự c đẩy nổ i , có x ét đến độ d ố c và sự ch ô n s âu của đế m óng và các c h â n khay đập. Đ ối v ớ i nền k hông phải là đá ( H ình 9 ) , giá t r ị P ng đ ư ợ c x á c định qua t í nh toán t h ấ m có x é t t ớ i c á c c hỉ dẫn t r o n g Đ iều 4 .9 . 3 đến Đ i ều 4. 9 . 5. Đ ối v ớ i nền đá k hi xác định P ng t r ong c á c t rư ờ ng h ợ p nêu ở Đ iều 4 . 9.7, cho phép t í nh áp l ự c đ ẩ y ng ư ợ c theo các biểu đồ n hư H ình 8, k hi đó các t r ị số áp l ự c đ ẩ y ng ư ợ c do th ấ m c ò n lại ở t r ục m à n phụt x i m ăng h m và t r ục ở tiêu n ư ớ c h t lấy theo B ảng 6. B ả n g 6 - C ác t r ị số h m / H tt v à h t / H tt Lo ạ i đ ập T ổ h ợ p cơ b ản T ổ h ợ p đ ặc b i ệt a) Đ ập t r ọng l ự c k iểu khối l ớ n ( H ình 1a ) , k iểu có l ớ p chống th ấ m ở m ặ t c h ị u áp ( H ì n h 1d ) , k iểu n e o vào nền ( H ình 1e) h m / H tt h t / H tt h m / H tt h t / H tt - C ấp I 0,4 0,2 0,6 0 , 35 - C ấp II 0,4 0 , 1 5 0,5 0 , 25 - C ấp III, I V 0,3 0 0,4 0 , 15 b) Đ ập t r ọng l ự c k iểu có k h ớ p nối m ở r ộ n g ( H ì n h 1b ) , k iểu có k hoang r ỗng dọc ở sát nền ( H ì nh 1c) và đập bản chống cấp I - IV 0,4 0 0,5 0 c) Đ ập v ò m v à đập v ò m t r ọng l ự c các cấp I - I V 0,4 0,2 0,6 0 , 35 C H Ú T H Í CH : Cá c t rị số h m / H tt v à h t / H tt nê u t r on g B ả n g 6 ở t r ư ờ n g h ợp t ổ h ợp t ả i t r ọn g và t á c đ ộn g đặ c b iệ t c h ỉ ứ n g v ớ i t r ư ờ n g h ợp k h i ở t h ư ợ n g l ưu l à M N D B T v à c á c t h iế t b ị c h ố n g t h ấ m v à t i ê u n ướ c b ị h ư h ỏ n g , k h ô n g là m v i ệ c b ì n h t hư ờ n g 4.9 . 10 C ác g r adien cho phép c ủ a cột n ư ớ c t r ong m àng c hống t h ấ m ở nền đá cần l ấ y t h e o B ảng 7. C hiều d à y t ính t oán của m à n t r ong n ề n đập cấp I, II v à III cần đ ượ c x ác định t r ên cơ sở c á c s ố l i ệu t h í nghi ệ m . Đ ối v ớ i đập c ấ p IV t h ì chi ề u dày của m àn nên lấy theo c ác t r ườ n g h ợ p t ươ ng t ự . V iệc tính toán các thiết bị chống th ấ m bằng đất á sét v à sét cần t h ự c hiện t heo q u y ph ạ m thiết k ế đập đất bằng ph ươ ng pháp đầ m né n . B ả n g 7 - G r a d ien c h o ph ép c ủ a c ộ t n ướ c t r o n g m à n g c h ốn g th ấm ở n ền đ á C h i ều cao đ ập H ( m ) T í n h th ấm n ướ c c ủ a t h ân m àn c h ốn g th ấm Jcp L ư u l ư ợ n g th ấm đ ơ n vị k h ôn g l ớ n h ơ n , lí t / p hú t H ệ số th ấm k hô n g l ớ n h ơ n , c m / s L ớ n h ơ n 100 0,01 1.10 -5 30 T ừ 60 đến 1 00 0,03 6.10 -5 20 N hỏ h ơ n 60 0,05 1.10 -4 15 4.10 T í n h t o án t h u ỷ l ự c 4.10 . 1 V i ệc tính t oán và ngh i ên c ứ u thủy l ự c các công t r ình xả, tháo và lấy n ướ c của đập và hạ l ư u đập c ầ n th ự c hiện đ ể : - X ác định chiều r ộ ng tu y ến t r àn, c a o t r ình n g ư ỡ ng t r àn v à m ặt c ắ t t r à n ; - Q u y ết định h ì nh d ạng c ác đầu vào và t r ụ pi n , c hiều dài và chiều cao t ư ờ ng phân chia, k ế t cấu và hình dạng t ư ờ ng cá n h v en b ờ , cao t r ì nh của sân phủ và k ế t c ấu gia cố đ á y ở t h ư ợ ng l ư u ; - C họn chế độ n ối t iếp tối ư u g i ữ a t h ượ ng, hạ l ư u và ấn định cao t r ình đ ặ t bể t i êu năng v à sân sau, k iểu v à k í ch t h ư ớ c các v ật tiêu năng, các t ườ ng phân dòng, các vật p hân tán dòng ch ả y , các đ o ạ n cần gia cố đá y , g i a cố b ờ , c h i ều dài và h ì nh dạng t r ên m ặt bằng c ủ a các m ố b i ên bê tông nối t iếp v ớ i b ờ và các t ư ờ ng c ánh hạ l ư u ; - Lập c á c sơ đồ tố ư u để v ận hành c ác c ử a v an k hi x ả lũ v à xả v ậ t nổi k h á c qua công t r ì nh đầu m ối; - Ấ n định k iểu và kí c h t h ư ớ c của c ác lỗ xả t ạ m t h ờ i để thoát lũ và các vật nổi t r ong th ờ i k ỳ t hi công công t r ình đ ầ u m ối cũng n hư t r o n g t r ư ờ ng h ợ p c ần có các k ết c ấu bổ s u ng ở t h ư ợ ng l ư u và hạ l ư u có liên quan đến v i ệc dẫn d òng thi c ô n g ; - X ác định sự xói lở ( phá h ủ y ) cục bộ có thể x ảy r a và sự biến h ì nh của l ò ng sông cả t r ong th ờ i k ỳ thi công v à t r ong q uá t r ì nh k hai t h ác bình t h ườ ng c ông t r ình đầu m ối, đánh giá s ự hạ t hấp chung c ủ a cao t r ình lòng s ô n g và của h ạ l ư u có thể xảy r a do s ự v ận chu y ể n bình th ườ n g của bùn c á t bị t hay đổi; - X ác định chế độ l ư u tốc ở t h ư ợ ng hạ l ư u và chế độ áp l ự c n ướ c ( k ể cả á p l ự c m ạch độn g ) lên c ác bộ phận của công t r ì nh tháo n ư ớ c; - X ác định quan hệ g i ữ a l ư u l ư ợ ng v à m ự c n ư ớ c ở hạ l ư u . 4.10 . 2 T r ong t ính toán t hủy l ự c c ủa đậ p , cần phân biệt c á c t r ư ờ ng h ợ p tính t o á n cơ bản v à tính t oán k i ể m t r a . a) T rư ờ ng h ợ p t í nh toán cơ bản ứ ng v ớ i k hi t h á o l ư u l ư ợ ng t r ên toàn t u y ến công t r ình thá o , v ớ i m ự c n ư ớ c dâng bình t h ườ ng ở t h ượ n g l ư u . X u ấ t ph á t từ t r ư ờ ng h ợ p n à y , t r ên cơ sở các t ính toán k i n h t ế - k ỹ thuật sẽ ấ n định tổng chiều dài của tu y ến t r àn và t ỷ l ư u của công t r ình xả. b) P h ải t í nh toán k i ể m tr a đối v ớ i các t rườ ng h ợ p : - X ả l ư u l ư ợ ng t í nh t o án l ớ n nhất, ứ ng v ớ i m ự c n ư ớ c gia c ư ờ ng ở t h ư ợ ng l ư u; - M ở hoàn toàn m ộ t k ho a ng của đập m ột c á ch đột n g ột k hi c ác k hoang c ò n l ạ i đ ều đ ó ng và k hi t r ạ m thủy điện l à m v i ệc b ì n h t h ư ờ ng ( 8 0% công suất l ắp m á y ) . C ần phải dự t í nh các t rư ờ ng h ợ p t háo n ướ c còn l ại bằng c ác sơ đồ vận h ành các c ử a v an của đậ p. K hi đó, độ m ở và t r ì nh tự m ở các c ử a v an phải đ ư ợ c ấn định xuất ph á t t ừ đ i ều k iện k hông y êu c ầu b ổ sung th ê m nh ữ ng biện pháp bổ sung để bảo vệ công t r ình v à nh ữ ng phần lòng sông ở ng a y ph í a hạ l ư u so v ớ i các t r ườ ng h ợ p t í nh toán. 5. Thiết kế đập bê tông và bê tông cốt thép trên nền không phải là đá 5.1 T h i ết kế đ ập và các b ộ p h ận đ ập b ê tôn g và b ê tôn g c ố t th ép t r ên n ề n k h ôn g p h ả i là đ á 5.1.1 K hi thiết k ế c á c bộ phận của đập x ả n ướ c bằng b ê tông và bê t ông c ố t t h é p t r ên nền k hông phải là đá, ng o ài các chỉ dẫn c ủa điều nà y , còn ph ả i t h ự c hiện c á c y ê u cầu nêu t r ong Đ i ều 4 . 5.1.2 K hi t h i ết k ế các đập xả n ướ c bằng bê tông v à b ê tông cốt thép t r ên nền k hông phải là đá, cần phân biệt c á c bộ phận c h í nh sau đây ( H ình 10 ) : C H Ú D Ẫ N : 1 ) P h ầ n t h ượ n g lư u c ủ a t ấ m m ón g ; 2 ) P hầ n h ạ lư u c ủ a t ấ m m ó ng ; 3 ) T r ụ p i n t r un g g ia n ; 4 ) K h e v a n c ô n g t á c ; 5 ) K h e v a n sửa c h ữ a ; 6 ) Đ ậ p t r àn ; 7 ) N g ư ỡ n g t r à n ; 8 ) S â n t i ê u nă ng ; 9 ) mố t i ê u n ă ng ; 10 ) S â n s au ; 1 1 ) G i a cố đ á y ; 1 2 ) Rã n h ph ò n g x ó i ; 13 ) S â n t r ư ớ c n e o v à o đậ p ; 1 4 ) P h ầ n m ề m c ủ a s â n t r ư ớ c ; 1 5 ) P h ầ n c h ấ t t ải ; 16 ) L ớp b ả o vệ p h ầ n c h ấ t t ải ; 1 7 ) C ừ dư ới s â n t rư ớ c; 1 8 ) D ầ m t r ê n đ ầ u cừ; 19 ) C ừ dư ớ i ph ầ n t hư ợ n g l ưu c ủ a đ ập ; 2 0 ) Ti ê u n ước n ằ m n gan g c ủ a s â n t r ư ớ c; 21 ) Ti ê u n ước n ằ m n ga n g c ủ a t ấ m m ó n g ; 2 2 ) Ti ê u n ước n ằ m n g a n g c ủ a s â n s a u v à s â n t i ê u n ăn g ; 23 ) L ọ c ng ược; 2 4 ) Ti ê u n ước t h ẳ n g đ ứ n g c ủ a n ề n ; 25 ) H à n h la n g t i ê u n ư ớ c; 2 6 ) C á c l ỗ t h oá t n ư ớ c H ì n h 10 - C á c p h ần và b ộ ph ận c ủ a đ ập t r àn c ó s â n t r ướ c n eo vào đậ p t r ê n n ền k h ô n g ph ả i là đ á - C ác t ấ m m óng; các t r ụ p i n, n ử a t r ụ pin v à m ố bi ên ; - P hần t r àn và phần xả s â u; - C ác k h ớ p nối biến d ạng và v ật chắn n ướ c c ủa c h úng; - B ể tiêu năng và sân sa u ; - K ết cấu chống t h ấ m ( sân t rướ c , c ừ , c hân k ha y , m àng chống t h ấ m ) ; - C ác thiết bị tiêu n ư ớ c . 5.1 . 3 C ần c h ia đập xả n ướ c bằng bê tông và bê t ông c ốt t h ép t r ên nền k hông phải là đá t h à nh c ác đoạn bằng k h ớ p nối nhiệt lún. C ác k h ớ p nối n à y th ườ ng bố t r í dọc t h e o t r ục của c á c t r ụ pin v à chia chúng t hành hai n ử a t r ụ pin. S ố l ượ ng của các k h o a ng x ả t r ong m ột đoạn đ ập cần đ ư ợ c xác định t r ên c ơ sở so sánh các chỉ t iêu k inh tế k ỹ thuật của các ph ư ơ ng án đề xuấ t , có x é t đến các điều k iện đ ị a chất c ô ng t r ì n h, k h í h ậ u và thủy văn của k h u v ự c x â y d ự ng và điều k i ện k hai t hác. 5.1 . 4 Đ ộ sâu chôn m óng của đập t r o ng đất phải đ ư ợ c xác định c ó xét đến y ê u cầu về sự ổn định t ĩ nh học, c á c điều k iện t hủy l ự c và th ấ m . 5.1 . 5 Mặt đ ứ ng t h ư ợ ng l ư u c ủ a t ấ m m ó n g phải đ ượ c thiết k ế có độ ngh i êng để liên k ết t ố t h ơ n v ớ i sân p h ủ bằng đất d ính. 5.1 . 6 N ếu như n ư ớ c t h ấ m t r on g nền đập có t ính ăn m ò n bê tôn g , c ần x e m x ét đến t ính h ợ p l ý của việc tạo l ớ p cá c h n ướ c ở đáy m óng đ ậ p. 5.1 . 7 T r ong ph ạ m v i m ột đoạn đập, p hải dự tính c ó sự liên k ết c ứ ng gi ữ a các t r ụ pin và n ử a t r ụ pin v ớ i t ấ m m óng. Đ ể gi ả m các ứ ng l ự c phát s i nh ở t ấ m m óng do t r ọng l ư ợ ng của c ác t r ụ p i n v à n ử a t r ụ pin đặt t r ên nó, c ho phép t ính đến việc t hi công c á c t r ụ và n ử a t r ụ này r iê n g r ẽ v ớ i t ấ m m óng r ồi s a u đó l à m cho chúng l iền k hối v ớ i nhau. 5.1 . 8 Mố b i ên là m ột bộ phận của đoạn đ ập ở bên b ờ , nó phải đ ượ c bố t r í t r ên t ấ m đáy chung của đoạn đập đó. N ếu việc b ố t r í n h ư vậy l à m tăng một cách đáng k ể t r ọng l ư ợ ng của t ấ m đá y , t hì c ần thi ế t k ế m ố có dạng t ư ờ ng c h ắn, k h i đó ở k h ớ p nối n h i ệ t - lún gi ữ a m ố , t r àn và t ấ m m ó ng p h ải l à m v ậ t c hắn n ướ c. 5.1 . 9 Mố biên t r ong ph ạ m vi sân t rư ớ c, bể tiêu năng v à s ân sau cần t h i ết k ế t h eo dạ n g t ư ờ ng c h ắ n. 5.1 . 10 Đ ể t i ết k i ệ m bê t ông, c h o phép t ạo các khoang r ỗng ở t r ong là đá, đ ấ t h o ặc n ư ớ c t r ong c á c k hoang t r à n v à các k h o ang có lỗ xả đ á y của đập k hi ở các bộ phận chịu áp của đập bảo đ ả m đ ư ợ c g r adien cột n ướ c cho p h ép. 5.1 . 11 K hi t h i ết k ế đậ p , tùy t huộc vào k hẩu d i ện c ủ a c ác k ho a ng t r à n , điều k i ệ n k h í hậu và địa ch ấ t công t r ình của k hu v ự c x â y d ự ng, phải dự t í nh ng à m c ứ ng phần t r àn v ào các t r ụ pin và n ử a t r ụ pin hoặc t ạ o k h ớ p nối nh i ệt ở gi ữ a của c h úng, k h ớ p nối n à y cắt phần t r àn từ đỉnh đến m ặ t t r ên của t ấ m m ó ng theo m ặt ngo à i c ủ a t r ụ pin. K hi k hoa n g t r àn dài h ơ n 25 m , phải t í n h đến việc bố t r í các kh ớ p nối nh i ệ t t r ong t hân t r àn. 5.1 . 12 C ác lỗ xả sâu c ủa đập t r ên nền k hông p h ải l à đá cần đ ư ợ c thiết k ế theo d ạng k hung kí n bê t ông cốt t h é p. 5.1.13 K hi t h i ết k ế đập xả n ư ớ c t r ên nền k hông phải là đá, phải dùng chế độ c h ả y đáy làm dạng nối tiếp th ư ợ ng hạ l ư u c hủ y ếu, k hi đó ở v ùng dòng ch ả y bị co h ẹp t r ên đoạn t iêu năng phải d ự k iến các k ế t cấu t iêu năng và ph â n dòng. 5.1.14 T r ong bể t iêu năng nên s ử dụ n g các k iểu v ậ t t iêu năng ch í nh sau đâ y : a) T ư ờ ng t i êu n ăng l iền, đ ặ t cá c h m ặt cắt co hẹp m ộ t đoạn bằng 0 ,8 chiều dài của n ướ c nhảy ( ch i ều dài n ư ớ c nhảy xác định b ằ ng t í nh toán v ớ i bể tiêu n ă ng nhẵn ) , h o ặc cá c h m ột khoảng 3h k hi c ó t r ị số ε 0 = To /hk b i ến đổi t r o n g p hạ m vi từ 0 , 2 đến 12: t r ong đó : h - là chiều sâu dòng c h ả y ở đoạn cuối n ư ớ c n h ả y ) ; T o - tỷ năng của dòng ch ả y t rướ c công t r ình ch ị u áp bằng hi ệ u c ủa m ự c n ư ớ c t h ư ợ ng l ư u c ó x ét l ư u t ố c đến g ầ n và m ặt b ể t i êu năn g ; h k - chiều s â u p hân gi ớ i của dòng c hả y ) ; b) T ư ờ ng t iêu năng đứ t q u ãng, bố t r í cách m ặ t c ắt c o hẹp m ột k hoảng 3h k hi t r ị số ε o = t ừ 2 đến 6; c) T ư ờ ng t i êu năng phân dòng, g ồ m h ai t ư ờ ng tạo thành m ộ t góc n g ư ợ c h ư ớ ng dòng chả y , góc đ ặ t các t ư ờ ng ph â n dò n g có t h ể b i ến đ ổi t r ên chiều r ộng của bể tiêu năng c òn bản thân t ư ờ ng p h ân dò n g có t hể có chiều cao thay đổi; d) V ật tiêu năng có dạng k ế t h ợ p h ai h à ng m ố h ình thang và t ư ờ ng t iêu năng ở p h ía hạ l ư u. 5.1.15 C hiều dài của sân sau ( nằ m ngang, n ằ m ng a ng có m ột đoạn ngh i êng hoặc n ằ m ngh i êng) p hả i đ ư ợ c x ác định t ừ đ i ều kiện l à m cho các biểu đ ồ l ư u t ố c d òng chả đ ượ c san bằng dần t r ên t oàn bộ chiều dài của sân s au h o ặc t r ên m ột phần của nó ( sân sau r ú t n g ắn ) . 5.1.16 Đ ối v ớ i nh ữ ng đập cấp I , I I và I I I thông t h ư ờ ng phải thiết k ế sân sau ở dạng các t ấ m bê t ô n g hoặc bê tông c ốt t hép đổ tại ch ỗ . Đ ối v ớ i nh ữ ng đập cấp IV cho phép d ự k iến sân s au ở dạng đá đổ h oặc r ọ đ á , t ấ m bê tông ho ặ c b ê tông c ố t thép lắp ghép. T r ư ờ ng h ợ p dùng các c ấu k iện bê t ông và b ê t ô ng c ố t t hép đ ú c sẵn l à m sân s au, phải dự k iến l i ên k ết các c ấu k iện bằng cốt t hép để đ ả m bảo tính ổn định của các cấu k iện đ ú c sẵn c hố n g l ạ i t á c đ ộ ng thủy động của dòng chả y . 5.1.17 C hiều dày của các t ấ m ở bể tiêu năng và sân s au phải xác định bằ n g t ính t o án, xuất ph á t t ừ đ i ều k i ệ n b ả o đ ả m c ư ờ n g độ v à độ ổn định. P hải x e m xét khả năng gi ả m chi ề u dày các t ấ m ở bể t i êu năng và sân sau bằng c á c h phân nhỏ nhờ c ác kh ớ p nối nhiệt - lún và bố tr í các giếng t i êu n ư ớ c . K í c h t h ướ c t r ên m ặ t b ằ ng c ủa c ác t ấ m phải đ ư ợ c xác định t ừ đi ề u k iện đ ả m bảo sự ổn định c h ố ng t r ư ợ t và n ổ i, cũng như b ảo đ ả m k hả n ăng đổ bê tô n g m ỗi t ấ m thành m ột khối. 5.1.18 Giế n g tiêu n ướ c phải có t i ết diện t r ên m ặt b ằ ng t ừ 0 , 25 m x 0,25 m đến 1 m x 1 m t ùy t h eo b ề d à y c ủa t ấ m bể tiêu nă n g v à sân sau cũng n h ư đ iều k i ệ n thi côn g . T r ên m ặt bằn g , cần bố t r í các giếng theo k iểu hoa t hị t r ong m ộ t hàng cừ cách nhau từ 5 m đến 10 m l à m m ộ t giếng ( tùy theo kí c h th ướ c của c á c t ấ m ) , và c ác hàng g i ếng c á ch nhau k hông n hỏ h ơ n 5 m, đồng t h ờ i diện t í c h c á c g i ếng tiêu n ư ớ c k hông đ ư ợ c nhỏ h ơ n 1,5% d i ện tích t oàn bộ c ác t ấ m g i a c ố. K hi d ùng các t ấ m đúc s ẵ n để l à m sân sau, có t hể k h ông cần l à m giếng tiêu n ư ớ c. 5.1 . 19 Ở cuối s ân sau p h ải dự k iến bố t r í m ột k ế t c ấu c ó d ạ ng t ư ờ ng t hẳng đ ứ ng, hoặc r ãnh phòng xói, h oặc ph ầ n g ia c ố c h u y ển tiếp có t hể biến dạ ng đ ư ợ c, hoặc tổ h ợ p c ác k ết cấu đó để bảo vệ c ho sân sau, các m ố biên v à t ư ờ ng phân c á ch k hỏi bị x ói l ở , ( H ì nh 1 0 ) . 5.1 . 20 T ườ ng thẳng đ ứ ng ở cuối sân sau ( c ó dạng t ư ờ ng bê tông hoặc bê tông cốt thép, t ườ ng cừ k ế t cấu phẳng hoặc t ổ on g , cũi gỗ t r ong bỏ đá v . v … ) phải đ ư ợ c thi ế t k ế c ắ m xuống hết chiều sâu của l ớ p đất c ó k hả năng bị xói l ở . K hi chiều sâu xói lở quá l ớ n, có thể l à m t ư ờ ng đ ứ ng k hông c ắ m h ế t chiều sâu xói l ở , nh ư ng phải l à m th ê m m ộ t đoạn gia cố chu y ển tiếp m ề m có k hả n ă ng biến dạng t iếp sau t ư ờ ng đ ó . 5.1 . 21 K hi dòng ch ả y c ó t ỷ l ư u l ớ n v à đất nền là loại dễ bị xói l ở , ph ả i dự k i ến b ố t r í r ãnh phòng xói ở cuối sân sa u , cùng v ớ i phần gia c ố chu y ển tiếp m ề m ở m á i dốc ph í a t h ượ ng l ư u và đáy r ãnh p hòng xói. V iệc xác định m ái dốc p h í a hạ l ư u c ủa r ãnh p h ò ng xói p hải x uất ph á t t ừ điều k iện ổn định c ủa nó t r ong th ờ i gian t h i công. M ái dốc ph í a th ư ợ ng l ư u của r ã n h phòng xói phải đ ư ợ c qu y ết định có xét đến điều k i ện thủy l ự c c ủ a sự tản dòng, đến đ o ạn bố t r í m ột đoạn s ân sau n ằ m nghiêng ho ặ c đoạn g i a c ố chu y ển t i ếp m ề m c ó k hả năng biến dạng. 5.1 . 22 Đ oạn gia c ố chu y ển t iếp m ề m có k hả năng biến dạng phải đ ư ợ c thiết k ế d ướ i dạng các t ấ m bê tông và bê tông c ốt t hép r iêng r ẽ l iên k ết b ả n lề ( kh ớ p) v ớ i nhau, d ư ớ i dạ n g sỏi hoặc đá đ ổ , r ọ đá, r ồng c â y hoặc đ ệ m cành cây t r ên có đổ đá hoặc sỏi, h oặc d ướ i dạng t ổ h ợ p c á c k iểu gia cố t r ê n . C ần phải l ự a c họn k iểu gia cố t r ên cơ sở so s á n h các c hỉ tiêu k inh t ế k ỹ thuật của c á c p h ươ n g án nêu r a, có x é t đến các điều k i ện thủy l ự c, chiều sâu x ó i c h o phép và c á c y ếu t ố k hác. 5.2 T í n h t o án t h i ế t k ế đ ư ờ n g v i ền d ư ớ i đ ấ t đ ập b ê tôn g và b ê tôn g c ố t t h ép t r ên n ền k h ôn g p h ải l à đ á 5.2 . 1 Đ ư ờ ng v i ền d ư ớ i đ ấ t đ ư ợ c k hái ni ệ m t heo T CV N 91 4 3 : 2012. T ù y theo c ác đặc t r ư ng cơ lý c ủ a đất, cần p hải dự k iến đ ư ờ ng viền d ướ i đất của đ ập bê t ông và bê tông c ốt t h ép t r ên nền k hông p hải là đá g ồ m các bộ phận k ết cấu s a u : - S ân t r ư ớ c ; - V ật chắn thẳng đ ứ ng dư ớ i dạng c ừ , chân k h ay hoặc m àn c hống th ấ m ; - V ật t i êu n ư ớ c n ằ m nga n g hoặc thẳng đ ứ n g . 5.2 . 2 K hi t hiết k ế đập t r ê n n ề n k hông phải là đ á , phải dùng các sơ đồ đ ườ ng vi ề n d ư ớ i đ ấ t cơ bản sau đ â y : 1) T ấ m m ó ng và s ân t rư ớ c k hông có v ật t iêu n ướ c ( S ơ đồ 1 ) ; 2) V ật tiêu n ư ớ c n ằ m n g a n g d ư ớ i t ấ m m ó ng ( S ơ đồ 2 ) ; 3) V ật tiêu n ư ớ c n ằ m n g a n g d ư ớ i t ấ m m ó ng và s ân t rư ớ c (S ơ đồ 3 ) ; 4) V ật chắn t hẳng đ ứ ng c ắ t qua t oàn bộ c h iều sâu c ủ a tầng th ấ m n ư ớ c (S ơ đồ 4 ) ; 5) V ật chắn t hẳng đ ứ ng c ắ t qua m ột phần chiều sâu của nền th ấ m n ư ớ c (S ơ đ ồ 5 ) . C H Ú T H Í C H : Cá c Sơ đ ồ 1 , S ơ đ ồ 2 , S ơ đ ồ 3 , Sơ đ ồ 4 và S ơ đ ồ 5 t he o Đ i ề u 6 . 1 T C V N 9143 : 2012. K hi t h i ết k ế đập t r ên nền c ó xen k ẽ c ác l ớ p đất cát và loại s ét v à nền c ó nư ớ c ng ầ m áp l ự c , cần ph ả i bố t r í giếng t i ê u n ướ c sâu t r o ng đ ư ờ ng viền t h ấ m d ư ớ i đất của đậ p . 5.2.3 S ơ đồ và các kí ch t h ư ớ c chủ y ếu của các bộ p hận tạo t hành đ ư ờ ng viền d ướ i đ ất phải đ ư ợ c chọn t r ên cơ s ở tính to á n th ấ m của đập có x é t đ ến các đ i ều k iện địa ch ấ t c ô n g t r ình c ủa nề n . - S ơ đồ 1 phải đ ư ợ c áp dụng k hi bố t r í đ ậ p t r ên nền đất cát v à tầng k h ô ng th ấ m ở sâu h ơ n 20 m t r ong các t r ườ ng h ợ p k hi độ ổn định chung c ủa c ông t r ình đ ư ợ c bảo đ ả m k hông c ần các biện pháp đặc b i ệt để hạ t hấp áp l ự c t h ấ m , n h ư ng t heo điều k i ện ổn định t h ấ m của đ ấ t nền lại đòi hỏi phải k é o dài đ ư ờ ng viền d ướ i đ ấ t; - T r o ng các tr ư ờ ng h ợ p c ò n lại v ớ i các đ iều k iện đ ị a chất đã n êu t h ì phải d ù ng sơ đồ 2; - S ơ đồ 3 phải đ ư ợ c áp d ụng k hi nền là đất loại s ét cần phải gi ả m áp l ự c t hấ m để bảo đ ả m ổn định chống t rư ợ t cho công t r ình; - S ơ đồ 4 phải đ ư ợ c áp d ụng k hi t ầng k hông t h ấ m ở k hông sâu quá 2 0 m . T r ong t rườ ng h ợ p này cho phép k hông bố t r í s â n t rư ớ c; - S ơ đồ 5 áp dụng k hi tầng k hông t h ấ m ở t ư ơ ng đối sâu, t r ong t rư ờ ng h ợ p này cần đặc biệt l ư u ý k i ể m t r a điều k iện ổn định th ấ m cục b ộ của đ ấ t n ền d ướ i v ậ t chắn t hẳng đ ứ ng, t r ong n hiều t r ườ ng h ợ p có t hể áp dụng t ổ ng h ợ p m ộ t vài sơ đồ nêu t r ên. 5.3 T h i ết kế sân t r ướ c đ ập b ê t ô n g và b ê t ô n g c ố t th ép t r ên n ền k h ôn g ph ải là đ á 5.3.1 T heo cấu tạo, sân t rướ c đ ư ợ c phân loại như sa u : - Loại c ứ ng : có dạng l ớ p phủ bằng bê tông và bê t ông cốt thé p ; - Loại m ề m : bằng đất, n h ự a đ ư ờ ng, pôl i m e v . v… đáp ứ ng đ ượ c c ác y êu c ầu biến d ạng, k hông th ấ m n ư ớ c , b ền v ữ ng chống đ ượ c x â m t h ự c hóa học. N goài ch ứ c nă n g chính l à c h ố ng th ấ m , sân t rướ c còn có thể l à m nhi ệ m v ụ n e o vào công t r ình sau đ ó . S ân t r ướ c c ó neo phải đ ư ợ c thiết kế d ư ớ i dạng k ết cấu hỗn h ợ p g ồ m các đoạn m ề m và c ứ ng. 5.3.2 K hi chọn k iểu s ân t rư ớ c cần xét đến tính k h ô ng t h ấ m n ướ c c ủa đ ấ t nề n . K hi đất nền là đất sét và á sét cần dự k iến bố t r í s ân t rướ c k hô n g th ấ m nư ớ c , k hi đất n ề n là cát hoặc á cát thì bố t r í sân t r ư ớ c b ằng loại đất í t t hấ m ( c ó h ệ số t h ấ m K T £ 10 -6 c m / s ) . S ân t r ướ c của đập c ấp I V ph ả i đ ư ợ c t hiết k ế c h ủ y ếu bằng vật l i ệu t ại c hỗ ( á s é t, sé t , than bùn c ó đ ộ phân h ủ y k hông nhỏ h ơ n 50 % ) . H ệ số th ấ m của loại s ân t r ư ớ c này s o v ớ i hệ số t h ấ m của đ ấ t nền phải nhỏ h ơ n ít nhất 50 l ần. 5.3 . 3 C hiều dài sân t r ư ớ c cần đ ư ợ c quy định t r ên cơ s ở nh ữ ng k ế t quả t í nh to á n độ bền t hấ m của đất nền v à độ ổn định của đ ập. 5.3 . 4 C hiều d à y t của sân t r ư ớ c bằng đ ấ t phải đ ư ợ c q u y định t ừ đ i ều k iện: ( 8) t r o n g đó : ∆ h - t ổn thất cột n ướ c từ đầu đ ư ờ ng viền d ư ớ i đ ất ( t ừ th ư ợ ng l ư u ) đ ế n m ặ t cắt thẳng đ ứ ng đa n g xét của sân t rướ c ; J cp - g r a dien c ộ t n ư ớ c c h o p h ép đối v ớ i vật liệu làm s ân t r ư ớ c . - Vớ i đ ấ t loại s é t : J cp = từ 6 đến 8 ; - Vớ i than bùn : J cp £ 3; - Vớ i đ ấ t á sét : J cp = từ 4 đến 5; C hiều d à y nhỏ nhất của s ân t r ư ớ c bằng đất phải l ấ y b ằ ng 0,5 m . 5.3 . 5 S ân t rư ớ c chống th ấ m k i ểu m ề m c ần thiết kế n h ư s au: 1) K iểu nấu chả y : g ồ m c á c vật l i ệu cách n ư ớ c nấu chảy t r ên r ải vải thủy t i nh; 2) K iểu dán: g ồ m vài l ớ p b ằ n g nh ữ ng c uộn vật liệu cách n ướ c đặt c h ồng lên nhau sao cho l ớ p t r ên phủ lên c ác c hỗ nối của l ớ p d ư ớ i, các l ớ p đ ượ c d án chặt v ớ i nha u . 5.3 . 6 S ân t rư ớ c bằng bê t ông phải đ ượ c t h i ế t k ế d ư ớ i dạng các t ấ m và phải dự k iến biện pháp chống th ấ m cho m ặt c h ị u áp v à l à m k í n n ư ớ c ở k h ớ p nối gi ữ a các t ấ m , cũng như gi ữ a sân t rư ớ c v à công t r ình k ề v ớ i n ó . Đ ối v ớ i đập c ấp IV k hi n ền là đất ít biến dạng, c h o phép dùng sân t r ư ớ c b ằng bê t ông k hông có l ớ p phủ chống t h ấ m . T r ong t rư ờ ng h ợ p n à y ph ả i q u y định c h i ều d à y sân t rư ớ c g r adien cột n ư ớ c cho phép đối v ớ i bê t ông J cp = 3 0 . 5.3 . 7 S ân t rướ c có neo thông th ư ờ ng ph ả i đ ượ c thiết k ế d ư ớ i dạng t ấ m bê t ông cốt thép, c ó c á c thanh t hép thò r a để m ó c chặt vào c ô ng t r ình đ ư ợ c neo. C ần bảo đ ả m t í n h c hố n g t h ấ m của c á c t ấ m bêtông c ố t thép bằng c á c l ớ p cách n ư ớ c d án v ớ i nhau hoặc bằng cách nấu c h ả y vật l iệu cá c h n ư ớ c để đổ thành nhiều l ớ p n h ư đã nêu t r ê n . Đ oạn m ề m phải c h ị u đ ư ợ c m ọi loại biến động ( t r ượ t và lún) s i n h r a ở chỗ tiếp giáp v ớ i công t r ình đ ư ợ c neo, m à vẫn bảo t oàn đ ư ợ c t í n h chống t h ấ m . 5.3 . 8 K hi thiết k ế m ọi l o ại sân t rư ớ c , t r ừ l o ại b ằ ng bê t ông, phải dự k iến r ải lên t r ên m ặ t l ớ p phủ bằng đất đ ư ợ c gia c ố bằng c á c t ấ m bê t ông hoặc đất đ ổ để p hòng xói. 5.3.9 V iệc chuẩn bị nền d ư ớ i s ân t rư ớ c cần đ ư ợ c dự k i ến t h ự c h i ện như s a u : - Đ ối v ớ i sân t r ư ớ c l à m b ằng vật l i ệu t ại c hỗ t r ên nền l à c át hoặc á cát thì c ầ n đ ầ m ch ặ t m ặ t n ề n, t r ong t r ườ ng h ợ p nền là đất hòn l ớ n ( cuộ i , sỏi) thì phải t ạ o m ột l ớ p chu y ển tiếp bằng cát có chi ề u d à y k hông nhỏ h ơ n 10 c m ; - Đ ối v ớ i sân t rư ớ c bằng bê tông hoặc sân t rư ớ c có n e o thì đổ m ột l ớ p d ă m sỏi r ồi đ ầ m ch ặ t l ớ p m ặt nền, s au đó đổ m ột l ớ p b ê tông dày t ừ 5 c m đến 1 0 c m ; - Đ ối v ớ i s â n t rư ớ c l à m bằng nh ự a đ ư ờ ng hoặc pô l y m e t hì đổ m ộ t l ớ p đá dă m hoặc sỏi r ồi t ư ớ i b i t u m , hoặc đổ m ột l ớ p b ê t ông dày từ 5 cm đến 1 0 c m . 5.3.10 Ở các c hỗ tiếp giáp gi ữ a s ân t r ư ớ c v ớ i đập, v ớ i các t ườ ng chắn đất, v ớ i các t r ụ phân cách, v ớ i hàng cừ ở sân tr ư ớ c, và c hỗ tiếp giáp gi ữ a c ác đ oạn s â n t r ư ớ c v ớ i nhau c ần bố t r í c á c v ậ t chắn n ư ớ c theo c hỉ dẫn ở Đ iều 4.4. K hi chọn c ác k ế t c ấ u vật chắn n ư ớ c, cần xét đến t r ị số b i ến dạng có thể x ả y r a của c á c công t r ì nh kề b ê n. 5.4 T h i ết kế cừ d ướ i sân t r ư ớ c đ ập b ê t ô n g và b ê t ô n g c ố t t h ép t r ên n ền k h ô n g p h ải l à đ á 5.4.1 K hi chọn loại cừ ( t hé p , bê tông cốt thép hoặc g ỗ) phải căn cứ vào các đ i ều k iện địa chấ t , cột n ư ớ c t ính t oán và chiều sâu đóng c ừ . 5.4.2 C hiều sâu đóng c ừ cần l ấ y k hông nhỏ h ơ n 2,5 m còn chiều s âu cừ đó n g vào tầng đất k h ô ng th ấ m n ư ớ c c ũ ng k hông đ ư ợ c nhỏ h ơ n 1 m . 5.4.3 K hi thiết k ế đ ườ ng viền d ư ớ i đất của đ ập , k h ô ng đ ư ợ c phép t r u y ền tải t r ọng t ừ công t r ì nh xuống cừ c hống t h ấ m . 5.4.4 C ần dự k iến đóng cừ ở d ư ớ i đập về p h í a t h ư ợ n g l ư u k hi k hông có sân t r ướ c. K hi c ó luận c h ứ n g thỏa đán g , cho phép bố t r í cừ d ướ i sân t r ướ c ( k ể c ả d ướ i sân t r ướ c có n e o ) . T r ư ờ ng h ợ p nền là đất k hông d í n h , k hi có sân t rư ớ c hoặc k hi c h ân k h a y th ượ ng l ư u c ủa t ấ m m ón g c ắ m sâu vào tầng đất k h ông t h ấ m , và chân k hay hạ l ư u của t ấ m m ó ng b ả o đ ả m đ ư ợ c độ ổn định th ấ m của nền, t h ì c ho phép áp d ụ ng sơ đồ đ ườ ng viền d ư ớ i đất k h ông có c ừ . 5.4.5 K hi dùng c ừ t r eo ( đóng ch ư a t ớ i tầng k h ông th ấ m ) t r ong đ ư ờ ng viền d ư ớ i đất của đập, k hoả n g cách g i ứ a hai hàng c ừ k ề nhau k hông đ ư ợ c lấy n h ỏ h ơ n tổng hai c h i ều s â u c ủa chún g . 5.5 T h i ết kế c h ân k h ay và m à n g c h ốn g th ấ m đ ập b ê tô n g và b ê tô n g c ố t t h ép t r ê n n ền k hô n g p h ải là đ á 5.5.1 Đ ể liên k ết gi ữ a đập v à nền đ ư ợ c t ốt v à để t r á n h dòng t h ấ m tiếp giáp n g u y hi ể m , cần d ự k i ến l à m c h ân k hay th ượ ng l ư u, chân khay hạ l ư u d ư ớ i đập. P hải t r ù tính l à m chân kh a y chống t hấ m sâu b ằ ng bê t ông hoặc bê t ôn g c ốt thép ( t ư ờ ng ngăn t r ong nh ữ ng t r ườ n g h ợ p do đ i ều k iện địa ch ấ t công t rì nh k hông có k hả năng d ùng c ừ ) . 5.5.2 Gi ữ a chân k hay c h ố ng t h ấ m sâu và t ấ m m óng của đập cần dự k iến bố t r í k h ớ p nối nhiệt độ - b i ến dạng t r ong đó c ó v ậ t chắn n ư ớ c. 5.5 . 3 T r ong nền cát hoặc đ ấ t hòn l ớ n ( cuội, sỏi, đá d ă m ) , k hi dùng các k ế t c ấ u chống t h ấ m khác đ ể gi ả m t ính t h ấ m n ướ c c ủ a nền k h ông c ó hi ệ u q u ả, cần tính đến việc l à m m àn chống t h ấ m hoặc t ườ n g ngăn chống th ấ m d ướ i d ạng hào lấp đầy bằng bê tông hoặc đ ấ t sét ở p h ía t h ượ ng l ư u của đập. 5.5 . 4 C hiều sâu của m àn c hố ng t hấ m , c á c đặc t rư ng th ấ m n ướ c của nó cần đ ư ợ c q u y ết định t ù y thuộc vào c ộ t n ư ớ c đập, t ính ch ấ t th ấ m và xói ng ầ m của đ ấ t nền, y êu cầu v ề gi ả m áp l ự c đẩy n g ư ợ c lên đế m óng đậ p . 5.5 . 5 C hiều r ộ ng của m àn ch ố ng th ấ m b m c ần xác định t ừ điều k i ện: (9) T r ong đó: h m - t ổ n thất cột n ướ c ở tiết d iện m àn đã cho; J cp - g r a dien c ộ t n ư ớ c c h o p h ép của m à n. 5.5 . 6 T ù y thuộc loại đất nền, t r ị số g r ad i en cột n ư ớ c c h o phép c ủa m àng c hống th ấ m đ ượ c chọn n h ư sau: - T r ong đất c á t h ạ t n hỏ : J cp = 2 , 5; - T r ong đất cuội s ỏ i , các h ạt l ớ n và v ừ a : J cp = 4 ; - T r ong cuội s ỏi : J cp = 5; K hi l à m m à ng chống t h ấ m d ạng t ư ờ ng hà o , cần l ấy t r ị số J c p t heo số l iệu thí nghi ệ m m ô h ì nh . 5.6 Th i ết kế các t h iết b ị t i ê u n ướ c đ ập b ê tô n g và b ê tô n g c ố t t h ép t r ên n ền k h ô n g p h ả i l à đ á 5.6 . 1 Đ ối v ớ i nh ữ ng đập t r ên nền đất loại sét c ũng nh ư nền đ ấ t loại cá t , k hi m à sân t rướ c hoặc v ậ t ngăn chống t h ấ m t h ẳng đ ứ ng ch ư a đủ bảo đả m ổn định của đập, thì cần bố t r í t h i ết bị tiêu n ư ớ c n ằ m ngang. T h i ết bị tiêu n ư ớ c n ằ m nga n g l à m bằng các v ậ t liệu hạt l ớ n và đ ư ợ c b ả o vệ chống bồi tắc bằng c á c tầng l ọ c n g ượ c . 5.6 . 2 S ố các l ớ p lọc ng ượ c và thành phần hạt cần đ ượ c q u y định t heo các y ê u cầu t r ong q u y p hạ m thiết k ế đập đất bằng p h ươ ng pháp đ ầ m nén. B ề dày của các l ớ p tiêu n ướ c n ằ m ngang phải đ ư ợ c quy định c ó xét đến các đặc t ính cấu tạo c ủ a đập và các đ i ều k iện thi côn g , n h ư ng k h ô n g đ ư ợ c nhỏ h ơ n 20 c m . 5.6 . 3 C ần dự t ính dẫn n ướ c r a k h ỏi t h i ết bị tiêu n ư ớ c n ằ m ngang vào thi ế t b ị t iêu n ư ớ c c ủ a bể t iêu năng, hoặc dẫn t rự c ti ế p bằng hệ t hống tiêu nư ớ c đi qua thân đập, qua m ố t i ếp giáp ho ặ c m ố phân cách xuống hạ l ư u. Lỗ t h oát n ư ớ c r a của hệ t hố n g t i êu n ư ớ c phải bố t r í ở chỗ có chế độ dòng ch ả y ê m và ph ả i đặt d ư ớ i m ự c n ư ớ c hạ l ư u t hấ p nh ấ t. 5.6.4 C ần xét việc đ ặ t thiết b ị t iêu n ư ớ c n ằ m ngang ở d ư ớ i bể t i ê u n ăn g , sân s a u và các t ấ m gia cố m ái dốc đ ể thoát n ư ớ c t h ấ m r a v à để bảo v ệ n ề n đất dễ bị xói r ử a k hỏi các tác động của l ư u t ố c m ạ c h động của dòng chảy và ảnh h ư ở ng của sóng. 5.7 T í n h to án đ ộ b ền và ổ n định đ ập b ê tôn g và b ê tôn g c ố t th ép t r ên n ề n k h ôn g p h ả i là đ á 5.7.1 K hi tính toán đ ộ bền và ổ n định của đập t r ên nền k hông ph ả i là đ á , ngo à i c ác chỉ dẫn ở điều này phải tuân theo c á c y ê u cầu nêu ở Đ i ều 4. 8 . 5.7.2 C ác t r ị số ứ ng s u ất tiếp xúc ở đ á y đập t r ên nền k hông phải là đá đ ượ c x ác định t heo các y êu cầu c ủ a tiêu c huẩn thi ế t k ế nền công t r ì nh thủy công và c ủ a m ục nà y . K hi t ính ứ ng su ấ t pháp t i ế p xúc bằng ph ư ơ ng pháp s ứ c bền v ật liệu t hì t r ị số ứ ng suất σ A ; σ B ; σ C ; σ D ; t ạ i các đ i ể m g ó c A , B , C , D của t ấ m m ón g đoạn đập phải đ ư ợ c xác định theo công t h ứ c: (10) t r ong đ ó : N - tổng các l ự c t hẳng g óc v ớ i đáy đập ( k ể cả áp l ự c đẩy ng ư ợ c ) ; F - diện tí c h bề m ặt đế m ó ng của đoạn đậ p ; M x và M y - các m ô m en u ốn t ư ơ ng ứ ng v ớ i các t r ụ c quán tính c h í n h của đế đập; Wix và Wiy - các mô men kháng uốn của đế đập đối với các điểm A, B, C và D tương ứng với các trục quán tính chính. 5.7.3 K hi t hi công r iêng r ẽ các t r ụ pin, m ố b i ên v à t ấ m m óng của đập t r ên nền đất loại cá t , phản l ự c nền của công t r ình đ ã x â y d ự ng xong hoàn toàn phải đ ư ợ c xác định bằ n g cách c ộ ng các biểu đồ ứ n g suất sa u : - B iểu đồ ứ ng su ấ t t i ế p x ú c t r ong th ờ i k ỳ thi c ông d ướ i m ỗi bộ phận công t r ình; - B iểu đồ ứ ng su ấ t do các tải t r ọng t á c dụng v ào c ô ng t r ì nh sau khi công t r ì n h đã đ ư ợ c l à m liền k h ối. Đối v ớ i nền đập là loại đ ất s é t , ứ ng su ấ t tiếp x úc t r ong th ờ i k ỳ t hi công phải đ ư ợ c xác định có x é t đ ế n sự phân bố lại chú n g th e o th ờ i g i an. 5.7.4 V iệc t í n h toán c ác đập c ấ p I và II v ề độ b ề n chu n g p h ải đ ư ợ c tiến hành n hư đối v ớ i c ác k ết cấu k hông gian t r ên nền đàn hồi bằng ph ươ n g p h áp cơ học k ế t c ấu ho ặ c lý th u y ết đàn hồi, có xét đ ế n sự phân bố l ạ i c ác ứ ng l ự c do sự hình thành các k h e n ứ t và s ự k hông đối x ứ ng của đoạn c ô ng t r ì nh t r ê n m ặ t bằng. K hi t í nh toán s ơ bộ đập c ấp I, II và t r ong t ấ t cả các t r ư ờ ng h ợ p t í nh toán đ ập cấp III, IV cho phép t i ến hành t í nh t o á n r iêng r ẽ t heo h ư ớ ng ngang ( dọc theo dòng c h ảy ) v à dọc ( cắt ngang dòng chả y ) t heo các y êu c ầu của Điều 5 .8. 5.7.5 Đối v ớ i t ừ ng bộ phận c ủ a đ ập ( như phần t ấ m m óng k hối t r à n , c ác t r ụ p i n và n ử a t r ụ pin v . v … ) phải t í nh toán độ bền c ụ c bộ d ư ớ i t á c dụ n g của c ác l ự c đặt t r ự c tiếp v ào n ó. 5.7 . 6 Các ứ ng suất t ính t o á n v à l ư ợ ng cốt thép t r o n g nh ữ ng m ặt c ắ t k hác nhau ở các bộ phận của đập phải đ ư ợ c xác định có x ét đến các k ết quả t í nh toán cả về độ bền c h ung của đoạn đập l ẫn độ bền cục bộ c ủ a t ừ ng bộ ph ận . Đối v ớ i đập c ấp I I I và I V , cho phép t í nh t o á n cốt t hép ở các m ặt c ắ t của các bộ p hận k hông cần x ét đến việc phân bố lại các ứ ng l ự c do sự h ì nh thành các vết n ứ t, theo các ứ ng l ự c q u y ướ c t í nh toán, m ô m e n uốn M và l ự c pháp t u y ến N xác định t heo c á c công t h ứ c sau đâ y : Trong đó: s A = s o A + s m A s B = s o B + s m B σAo , σBo - ứ ng su ấ t t ại các đi ể m biên c ủ a m ặ t c ắ t của bộ phận xác định đ ượ c t ừ tính toán độ b ề n chung; σAm , σBm - ứ ng su ấ t t ại các đi ể m biên c ủ a m ặ t c ắ t của bộ phận xác định đ ượ c t ừ tính toán độ b ề n chung; b và h - chiều r ộng và c h i ều cao m ặt cắt t í nh toán của bộ phận. K hi đã b i ết t r ị số của các ứ ng l ự c t ì m đ ượ c từ k ế t quả t í nh t o á n độ bền c h u n g ( N o v à M o ) và độ b ề n c ụ c bộ ( N m và M m ) thì ứ ng s u ất ở b i ên của m ặt cắt tí n h toán của bộ phận ph ả i đ ư ợ c xác định theo c á c cô n g th ứ c s a u : t r o n g đó: Fo và Mo - lần l ượ t là d i ệ n tí c h và m ô m en k háng u ố n của m ặ t cắt k hi t ính độ bền chung c ủa đoạn đập; Fm và W m - lần l ư ợ t là diến t ích và m ô m en k há n g uốn của m ặt cắt k hi t í n h độ bền c ục bộ c ủ a b ộ phận. C H Ú TH Í CH : T r on g c á c c ô n g t h ứ c ( 10 ) đ ế n ( 1 4 ) l ấ y d ấ u ( + ) k h i c ó ứ n g s uấ t và ứ n g l ực k éo , d ấ u ( - ) k h i có ứ n g s u ấ t v à ứ n g l ực l à n é n . 5.8 T í n h t o án đ ộ b ền c h un g đ ậ p b ê t ô n g và b ê t ô n g c ố t t h ép t r ên n ền k hô n g p h ải l à đ á 5.8 . 1 T ính toán đ ộ bền c hung của đập theo p h ươ ng n g ang phải đ ư ợ c tiến hành như s au: - Đ ối v ớ i đập t r àn: T ính n h ư k ế t cấu có s ư ờ n, s ư ờ n c ứ ng ở đây là c á c t r ụ pin v à n ử a t r ụ p i n; - Đ ối v ớ i đập hai t ầng v à đ ập c ó công t r ì nh xả sâ u : T í nh như k ế t cấu d ạng h ộp. K hi t í nh toá n , n ế u tại mặt phẳng u ố n các t r ụ p i n và n ử a t r ụ pin có chiều cao l ớ n, t h ì chỉ xét m ộ t p hần chiều cao của chúng mà t hô i . C ho phép g i ớ i hạn c h i ều cao t ính t o á n c ủ a t r ụ pin và n ử a t r ụ pin b ằ ng các m ặ t phẳ n g ngh i êng đi qua các đi ể m m ép tiếp giáp v ớ i t ấ m m óng và t ạo m ột góc 4 5 o v ớ i m ặ t ph ẳn g n ằ m ngan g . C h i ều cao m ặ t cắt t í nh t oá n của phần t r àn cũng p hải gi ớ i hạn t ư ơ ng tự n h ư v ậ y . 5.8.2 T ính t oán độ b ề n c hung c ủa đoạn đập t heo p h ư ơ ng dọc phải đ ượ c t i ế n h à nh như sau: - Đ ối v ớ i đập t r àn: t ính nh ư dầ m t r ên nền đ à n hồi; - Đ ối v ớ i đập hai tầng và đ ập có công t r ình xả s âu : t ính như k ế t c ấu k hung tr ên n ền đàn hồi. 5.8.3 K hi t ính toán độ bền chung của đo ạ n đập t r àn theo ph ư ơ ng dọc chỉ đ ượ c đ ư a phần t r àn vào m ặ t cắt tính t oán k hi k h ô ng có c á c k h ớ p nối nh i ệt độ ở k hoang t r àn. K hi gi ữ a thân t r àn v à t r ụ pin, n ử a t r ụ pin c ó các kh ớ p nối nhiệt độ, t h ì c hỉ đ ư a vào m ặ t c ắ t tính t o á n m ột phần c ủa ph ầ n t r àn gi ớ i hạn b ở i các m ặ t phẳng đi qua đáy của k h ớ p n ối v à tạo m ộ t góc 45 o v ớ i m ặt phẳ n g n ằ m n g ang. 5.8.4 K hi t ính độ bền chung của đ o ạn đập hai t ầng h o ặc đập có công t r ình xả sâu t heo p h ư ơ ng dọc cần đ ư a toàn bộ t ấ m m ó ng, các k ết cấu t r ong k h oang t r à n , c ác t r ụ pin và n ử a t r ụ pin vào t r ong m ặ t c ắ t t í nh toá n . 5.9 T í n h to án đ ộ b ền t ấm m ó n g đ ập b ê t ô n g và b ê t ô n g c ố t th ép t r ên n ề n k h ô n g p h ả i l à đ á 5.9.1 P hần t h ư ợ ng l ư u, hạ l ư u v à p h ần gi ữ a ( nếu n h ư t r ên nó là k hoa n g r ỗn g t r ong phần t r àn) c ủ a t ấ m m óng đ ậ p t r àn có n g ư ỡ ng c ao , phải đ ư ợ c tính toán về độ bền cục bộ như tính toán t ấ m b ản bị ng à m t heo đ ườ ng viền ( 3 ho ặ c 4 cạn h ) . S au k hi đã chọn diện tích cốt t hép d ọ c cho t ừ ng p h ần c ủa t ấ m m óng và sau k hi đã bố t r í chúng t r ê n m ặ t c ắ t, c ần tiến hành k i ể m t r a t i ế t diện t oàn bộ k h i chịu tác dụng của các ứ ng l ự c đã t ì m đ ư ợ c k hi t í n h toán độ bền chung của đ oạn đập theo p h ư ơ ng d ọ c . 5.9.2 Tấ m m óng của đ ập t r àn có ng ư ỡ ng t hấp phải đư ợ c tính toán v ớ i c á c ứ ng l ự c x á c định đ ượ c k hi t í nh toán độ bền c h u ng c ủa đoạn đậ p . T r o ng t rườ ng h ợ p cả p h ươ ng dọc và ph ư ơ ng n g ang c ác tải t r ọng phân b ố r ấ t k hông đ ều và chiều d à y các phần của t ấ m m ó n g chênh nhau đáng k ể , c h o phép áp dụng các ph ư ơ ng ph á p t í nh toán gần đú n g như s au : - C h i a t ấ m m óng r a t hà n h nh ữ ng dải dọc quy ướ c l à m việc như các bộ phận độc lập, chịu các tải t r ọng tác dụng t rự c tiếp l ên c h ú ng; - G iả t h i ết r ằng t ấ t cả c ác dải dọc do t ấ m m óng c ủa đập c h ia r a c ó cùng m ộ t độ võn g . T r ư ờ ng h ợ p n à y , c ác nội dung ứ ng l ự c phải đ ư ợ c p hân bố g i ữ a c á c dải tính t oán tỷ lệ v ớ i m ô m e n quán t í n h của chúng; - Giá t r ị c ác nội ứ ng l ự c t í nh t oán phải đ ư ợ c l ấ y b ằng bình q u ân các t r ị số của chúng đ ượ c x á c định từ các giả t h i ết nêu t r ên về sự l à m việc của t ấ m m ó ng. 5.10 T í n h t o án đ ộ b ền p h ần t r àn đ ập b ê tôn g và b ê tôn g c ố t t h ép t r ên n ề n k h ô n g p h ải là đ á 5.10 . 1 P hần t r àn của đập có ng ư ỡ ng c ao, k h i có các k h ớ p nối nh i ệt độ ở gi ữ a c ác k hối t r àn và c á c t r ụ pin phải đ ượ c t ính t oán như công son ng à m vào t ấ m m óng, còn khi k hô n g có c ác k h ớ p nối nhiệt độ t h ì t í nh như t ấ m bị ng à m ở 3 c ạn h . K hi tính toán độ bền của p hần bê t ô ng, phải t uân theo các y êu cầu của Đ i ều 7 đối v ớ i đ ậ p có c h i ề u cao t ớ i 6 0 m . 5.10 . 2 V i ệc t ính t oán độ bền và bố t r í cốt thép cho các kết cấu nh ị p của đập h ai t ầng hoặc đập có công t r ình xả sâu phải đ ượ c t iến hành v ớ i c ác ứ ng l ự c x ác định đ ư ợ c từ tính toán uốn cục b ộ, có xét đến nh ữ ng ứ ng l ự c xác định đ ượ c từ tính t oán uốn chung của cả đoạn đập theo h ư ớ ng dọc. K hi đ ó m ô m e n uốn tổng cộng ở c á c k ế t cấu nhịp sẽ đ ư ợ c p hân bố c ho các phần c ủ a c húng tỷ lệ v ớ i các m ô m en quán tính đối v ớ i các t rụ c r iêng của các p hần nà y . 5.10 . 3 K hi có c ác k ho a ng r ỗng t r ong t hân phần t r àn ho ặ c t r ong các k ế t cấu nhịp, thì các đoạn r iêng bi ệ t của chúng p hải đ ượ c tí n h toán về độ b ề n có x é t đến uốn cục b ộ . 5.11 T í n h t o án đ ộ b ền c ủ a c ác t r ụ p in và n ử a t r ụ pi n đ ập b ê tôn g và b ê t ô n g c ố t th ép t r ên n ền k h ô n g p h ải l à đ á 5.11 . 1 K hi t ính toán độ bền cục bộ của t r ụ pin và n ử a t r ụ pin của đập t r àn và đập hai t ầng, cần xét chúng như nh ữ ng t ấ m c ông son bị ngàm vào t ấ m m óng đập ( k hi có k h ớ p nối nh i ệt độ gi ữ a t r ụ p i n và phần t r àn) hoặc ng à m v à o phần t r àn ( k hi k hông c ó k h ớ p nối nhi ệ t độ gi ữ a t r ụ p i n và ph ầ n t r à n ) . K hi t ính toán độ bền cục bộ của các t r ụ pin và n ử a t r ụ p i n của công t r ì n h xả sâu, cần phải coi c húng như c á c c ộ t của k h un g . 5.11 . 2 V i ệc k i ể m t r a độ bền c ủ a t r ụ pin và n ử a t r ụ pin và b ố t r í cốt thép t r ong đó phải đ ư ợ c tiến hành v ớ i nh ữ ng ứ ng l ự c xác định đ ư ợ c : - Đ ối v ớ i đập t r àn: t ừ tính toán uốn c ục bộ của t r ụ p in và n ử a t r ụ pin. - Đ ối v ớ i đập có các công t r ình x ả sâu: t ừ t í nh to á n uốn c hu n g của cả đo ạ n đập có xét đến các ứ ng l ự c do uốn c ục bộ của t r ụ pin v à n ử a t r ụ pin. T r ong tất cả các t rườ ng h ợ p, việc t ính toán độ bền c ủa t r ụ p i n và n ử a t r ụ p i n t h e o h ư ớ ng dọc ( uốn t r o n g m ặ t ph ẳ ng của t r ụ pin) p hải đ ư ợ c t iến h ành có x ét đến sự u ố n chung của cả đoạn đập t h e o h ướ ng dọc theo dòng c h ả y . 5.11 . 3 K hi t í nh toán các t r ụ pin v à n ử a t r ụ p in k hông có k hoang c ử a , chịu tác dụ ng của nh ữ ng l ự c n ằ m ngang lên m ộ t phần bề r ộng c ủ a t r ụ pin theo hư ớ ng vuông góc v ớ i m ặ t phẳng của t r ụ ( v í dụ n h ư l ự c h ã m v . v … ) thì p hải gi ớ i hạn chiều r ộng t í nh t o án của m ặ t c ắ t t r ụ b ở i nh ữ n g m ặ t phẳng nghiêng m ộ t góc 45 o v ớ i p h ươ ng t hẳng đ ứ ng, đi qua các r anh gi ớ i c ủa đoạn t r ên đó c ó đặt các tải t r ọng. 5.11.4 K hi c ó tác động của l ự c ngang P theo ph ươ ng thẳng góc v ớ i m ặ t phẳ n g của các t r ụ p i n và n ử a t r ụ pin c ó k he c ử a t h ì các t r ụ pin v à n ử a t r ụ p i n n à y phải đ ư ợ c t ính t o án như n h ữ ng t ấ m cô n g son ng à m vào t ấ m m óng ( h oặc v ào phần n ằ m b ên d ư ớ i của t r ụ pin và n ử a t r ụ pin) và đ ượ c l i ên k ế t v ớ i nhau bằ n g n h ữ ng l i ên kết m ề m n ằ m ngang ở một v ài đ i ể m t h eo c h i ều c ao t r ong ph ạ m vi gi ữ a h ai k he c ử a ( n ơ i c h i ều r ộng t r ụ p in bị thắt hẹp b ở i các khe c ử a ) . Q ua t ính t oán sẽ x á c định đ ượ c các l ự c c ắ t ở t i ết diện thẳng đ ứ ng của phần bị th ắ t hẹp g i ữ a h ai k he c ử a (ứ ng l ự c ở các liên k ế t ) và các m ô m en uốn t ươ ng ứ ng ở t ừ ng phần r i êng c ủ a t r ụ pin và n ử a t r ụ p i n ( uốn r a ngoài m ặ t p h ẳng c ủa t r ụ pin ) . K hi t ính t oán độ bền của t r ụ pin v à n ử a t r ụ pin ở đập cấp I I I v à cấp IV chịu t ác dụng c ủa l ự c n ằ m n ga ng P , cho p hép x á c định c á c l ự c m à c á c phần k h á c nhau của t r ụ pin phải t iếp nhận t heo công th ứ c: ( 15) t r ong đ ó : P T và P H - Lần l ư ợ t là c á c l ự c m à các p hần t h ư ợ ng l ư u và h ạ l ư u của t r ụ pin và n ử a t r ụ pin phải tiếp nhận; l T và l H - lần l ư ợ t là chi ề u dài ph ầ n t h ư ợ ng l ư u và hạ l ư u của t r ụ pin và n ử a t r ụ pin ở cao t r ình ng ư ỡ ng t r àn ( H ình 1 1 ) . C H Ú D Ẫ N P : l ự c nằ m n g a n g , h ư ớ n g v u ô n g g ó c v ới m ặ t ph ẳ n g c ủ a t r ụ ; R : á p l ực t h ủ y tĩ n h t á c d ụ n g v à o cửa v a n ; M N T L : m ự c n ư ớ c t hư ợ n g l ư u . H ì n h 11 - S ơ đ ồ t í n h t o án c ườ n g đ ộ c ủ a t r ụ p in 5.11.5 K hi c ác áp l ự c t ự a R của các c ử a van t ác động l ê n k he c ử a của t r ụ pin v à n ử a t r ụ pin t h ì t r ụ p i n và n ử a t r ụ p i n p h ải đ ư ợ c t í n h như n h ữ ng t ấ m cô n g s o n ng à m vào t ấ m m ó ng ( h oặc vào phần d ư ớ i c ủ a t r ụ p i n v à n ử a t r ụ pin) v à đ ượ c liên k ế t v ớ i nhau b ă n g hệ k h ớ p bản lề t r o n g p h ạ m vi phần bị t h u h ẹ p b ở i các k he c ử a t h e o chiều ca o . Qua t í nh toán s ẽ xác định đ ượ c nội l ự c thẳng góc ở tiết d i ện t hẳng đ ứ ng của p hần bị t hu hẹp b ở i c á c k he c ử a ( nội l ự c t r ong các k h ớ p bản lề) và c ác m ô m en uốn t ư ơ ng ứ ng ở t ừ ng phần của t r ụ p i n và n ử a t r ụ pin ( uốn t r ong m ặ t p h ẳng của t r ụ p i n ) . K hi tính toán độ bền của t r ụ p i n và n ử a t r ụ pin thuộc đập cấp I I I v à I V c h ịu tác động của l ự c n ằ m ngang R , cho p h ép x á c định c á c l ự c p hân bố vào t ừ ng p hần đó t heo công th ứ c: t r o n g đó: R T và R H : l ần l ư ợ t l à l ự c phân bố vào c ác phần t h ư ợ ng l ư u và hạ l ư u của t r ụ pin v à n ử a t r ụ pin ( R = R T + R H ) ; l T và l H: k ý h i ệu n h ư Đ i ề u 5 . 1 1 .4. 5.11 . 6 K hi ở t r ụ p i n và n ử a t r ụ pin có hai k he c ử a ( k he c ử a chính và k he c ử a s ử a ch ữ a sự c ố ) , t h ì phải t í nh t oán độ bền c ục bộ của phần nhô r a gi ữ a hai k he t heo sơ đồ m ộ t cô n g son ngắn chịu t ác động của áp l ự c n ằ m ngang t ừ c ử a v a n . 5.12 T í n h t o án s ân t r ướ c có n éo vào đ ập b ê t ô n g v à b ê t ô n g c ố t th ép t r ên n ền k h ô n g p h ả i l à đ á 5.12 . 1 P hải xác định sự p h ân b ố l ự c g â y t rượ t ngang t o àn phần g i ữ a sân t rướ c c ó néo v ào đập, k hô n g phụ t huộc vào lo ạ i đất n ền, có xét đến biến dạng đàn hồi của đất ở nền s â n t rư ớ c và đập và sự k éo cốt thép của s ân t r ư ớ c theo ph ư ơ ng ph á p hệ số t rư ợ t và l ớ p đàn hồi có c h i ều sâu h ữ u hạn. P h ư ơ ng pháp hệ số t r ư ợ t dùng để xác định l ự c t r u y ền cho sân t r ư ớ c có n éo, k hi m à t r ê n toàn b ộ c hiều dài của sân t rướ c k h ô ng tồn tại t r ạng t hái cân bằ n g g i ớ i hạn, t ứ c là ứ ng v ớ i điều k iện: t max < t gh = P s.t . tgφ + c ( 1 6 ) t r o n g đó: t max - ứ ng suất t i ếp l ớ n n hất d ướ i sân t r ư ớ c ; t gh - ứ ng su ấ t tiếp d ư ớ i sân t rư ớ c ứ ng v ớ i t r ạng t hái cân bằng gi ớ i hạn; P s.t - c ư ờ ng độ áp l ự c t h ẳng đ ứ ng tác động lên s â n t r ư ớ c ; φ v à c - lần l ượ t là t r ị số t í n h toán của góc m a s á t t r ong và l ự c d í nh của đấ t nền; T r ong t í nh t oán cho p hé p l ấ y t max = 0,8 t gh 5.12 . 2 T heo ph ươ ng pháp hệ số t r ư ợ t, l ự c n ằ m n g ang do m ột đoạn sân t r ướ c t iếp nhận, tùy thuộc vào đặc đ i ể m phân bố d i ện t ích c ốt t h ép t heo chiều d ài đ ư ợ c xác định n hư s a u: a) K hi p hân bố t h e o h ình t a m giá c : b) K hi p hân bố t h e o h ình c h ữ nh ậ t: c) K hi phân bố theo h ình t h ang: T r o ng đó: T - l ự c gây t r ư ợ t toàn p h ần tác dụng lên m ộ t đo ạ n đập; k x , k 1,x - l ần l ư ợ t là hệ số nền k hi t r ư ợ t c ủa đ ấ t n ề n sân t r ư ớ c và đ ấ t nền c ủa đập; l, B - l ần l ư ợ t là c h i ều dài và c h i ều r ộng đế đ ập ; l o , l 1 - hà m s ố B e t sxen c ủa đối s ố ảo t huần tú y . F a K , F a H - diện tích cốt t h ép ở c uối v à đầu sân t rư ớ c ( đ ầ u sân t r ướ c l à chỗ t iếp giáp v ớ i đập ) . α - t r ị số đặc t r ư ng c ho c ác t í nh c h ấ t đàn hồi c ủ a sân t rư ớ c và n ề n c ủ a nó xác định theo công th ứ c: ( 20) t r ong đ ó : E - m ôđun đ àn hồi của c ốt thép b - chi ề u r ộng phần t í n h t oán của sân t rư ớ c, lấy b ằng 1 m H ệ số nền k hi tr ượ t t í nh theo công t h ứ c: ( 21) t r ong đ ó : k y - hệ số nền k h i nén, t r ị số hệ s ố nền k hi n é n k y cần đ ượ c xác định có xét đến các số l i ệu t hí ngh i ệ m t ạ i hi ệ n t r ư ờ n g ; µ - hệ s ố po á t – xông c ủ a đất; n - hệ s ố phụ thu ộ c vào tỷ số g i ữ a c ạ n h của đế m ó ng ( của sân t r ư ớ c h o ặc đập) t heo h ư ớ ng tác dụng của l ự c gây t rư ợ t ( l ho ặ c B ) và chiều r ộng d của đo ạ n đậ p , l ấy t h e o ( B ảng 8 ) . B ả n g 8 - H ệ s ố ν t h eo t ỷ số cạ n h c ủ a đ ế mó n g T ỷ số c á c cạ n h c ủ a đ ế mó n g 0 , 1 0,7 1 2 3 4 H ệ số ν 0,53 0 , 5 2 0,5 0 , 42 0 , 37 0,33 5.12 . 3 C ần phải t í nh đến t r ị số l ự c n ằ m ngang do s ân t rướ c chịu k hi k i ể m t r a đ ộ ổn định của đập về t rư ợ t, k hi xác định giá t r ị t ính toán c ủ a l ự c kháng gi ớ i h ạ n tổng q uá t ( H ình 12) 5.12 . 4 V i ệc t í nh toán độ ổ n định của đậ p , tính t oán độ bền và biến dạng c ủ a n ền phải đ ư ợ c tiến hành theo các y êu c ầu của tiêu chuẩn thiết k ế nền các công t r ình thủy công. C H Ú D Ẫ N : 1 ) t r ọ n g l ư ợ n g bả n t h â n đ ập ; 2 ) t ả i t r ọn g n ư ớ c ph í a t h ư ợ ng , h ạ l ư u ; 3 ) t r ọ n g l ư ợ n g đấ t t r ư ợt c ù n g v ớ i đ ập ; 4 ) á p l ực t h ấ m l ê n m ặ t t r ượ t ; 5 ) á p l ự c đ ẩ y n ổ i l ê n m ặ t t r ư ợ t ; 6 ) áp l ực t h ủ y tĩ n h t h ượ n g l ư u ; ; 7 ) á p l ự c c h ủ đ ộ n g c ủ a đ ấ t t h ư ợ n g l ư u ; 8 ) l ự c s â n t r ư ớ c c h ịu ; 9 ) á p l ự c t h ủ y t ĩ n h h ạ lư u ; 1 0 ) á p l ự c b ị độ n g c ủ a c ủ a đấ t h ạ l ư u ; 1 1 ) m ặ t t r ượt tí n h t o á n . H ì n h 12 - S ơ đ ồ t í n h t oá n ổ n định c ủ a đ ập 6. Thiết kế đập bê tông và bê tông cốt thép trọng lực trên nền đá 6.1 Th i ết kế đ ập và các b ộ p h ận đ ậ p b ê t ô n g và b ê t ô n g c ố t t h ép t r ọn g l ự c t r ên n ền đ á 6.1 . 1 K hi thiết k ế c á c đập t r ọ n g l ự c t r ên nền đá ( H ì nh 13) c ần x e m x é t k hả nă n g k ỹ thuật và tính h ợ p lý về m ặt k i n h tế của v i ệ c áp dụng l oại đ ậ p t r ọng l ự c k hối l ớ n k iểu gi ả m nh ẹ nêu t r ong H ì n h 1. 6.1 . 2 Đ ể gi ả m áp l ự c th ấ m đ ẩ y n g ư ợ c t r ong n ề n đập t r ọng l ự c, c ần p h ải d ự kiến bố t r í c ác k hoang r ỗng gi ả m tải cục b ộ ở đ ế đập. T r ong nh ữ ng đập có k h ớ p n ố i m ở r ộn g , chiều r ộ n g k hoang r ỗng của k h ớ p nối k hông đ ư ợ c l ớ n h ơ n n ử a chiều r ộng của đoạn đậ p . T r ong nh ữ ng đập c ó l ớ p chống th ấ m ( H ì nh 1d) ở m ặt chịu é p , phải bố t r í t h i ết bị tiêu n ư ớ c t rự c tiếp ng a y sau m à n chắn. N h ữ ng đập có t r ọng l ự c c ó néo v à o nền chỉ đ ư ợ c thiết k ế v ớ i chiều cao k h ông quá 60 m . V ớ i nh ữ ng t u y ến đập c ó L/H < 5 ( t r o n g đó L v à H là chiều dài v à chiều c a o c ủa đập ) , ng o ài l oại đập có k h ớ p n ố i nhiệt c ố định ( đ ậ p đ ư ợ c phân đoạn ) , p hải x ét t ính h ợ p lý c ủa việc sử d ụ ng loại đập v ớ i c á c k h ớ p nối nhiệt t heo h ư ớ ng ngang sau s ẽ đ ư ợ c đổ bê tông cho liền k hối m ộ t phần h o ặc toàn b ộ hoặc l o ại đập k hông c ó k h ớ p nối ( đập k hông p h ân đ o ạn ) . C H Ú D Ẫ N : 1 ) đỉ n h ; 2 ) m ặ t c h ị u áp ; 3 ) m ặ t h ạ l ư u ; 4 ) n ê m h ạ l ư u ; 5 ) n ê m t h ượ n g l ư u ; 6 ) m à n g c h ố n g t hấ m 7 ) l ỗ t h o á t nư ớc ở n ề n ; 8 ) t i ê u nư ớ c t h â n đậ p ; 9 ) h àn h la n g p h u n x i m ă ng ; 10 ) n ước; h à n h l an g t i ê u n ư ớ c ; 1 1 ) h àn h l an g q ua n t r ắ c; 12 ) k h ớp n ố i nh i ệ t đ ộ ; 1 3 ) v ậ t c h ắ n 14 ) n g ưỡ n g t r àn ; 15 ) m ặ t t r à n ; 16 ) m ũ i h ắ t ; 1 7 ) t rụ t r u n g gi a n ( t rụ gi ữ ) c ử a đ ậ p 18 ) k h e cửa c h í nh ; 19 ) k h e cửa sửa c h ữ a ; 20 ) k ho a n g gi ả m t ả i ; 2 1 ) đ ế m ó ng , I ) II ) II I ) I V) c á c v ù n g b ê t ốn g đ ư ợ c đ ặ t t ê n t he o Đ i ề u 4 . 2 . 2 . H ì n h 13 - C ác p h ần và b ộ p h ận c ủ a đ ập t r ọ n g l ự c t r ên n ền đ á . 6.1.3 M ặt cắt ngang của đập t r ọng l ự c phải có dạng h ì n h t a m giác v ớ i đỉnh ở cao t r ì nh m ự c n ư ớ c dâng b ì nh t h ư ờ ng p h ía t h ư ợ ng l ư u, đồng th ờ i m ặ t t h ư ợ ng l ư u ( m ặ t c h ịu áp) của đập t hông t h ư ờ ng phải có h ư ớ ng t hẳng đứ ng, còn m ặ t hạ l ư u t h ì n g hiêng v à k hông gãy k hú c . 6.1.4 T r ong các t rư ờ ng h ợ p k hi nền đ ập g ồ m n h ữ n g l ớ p đá d ễ th ấ m n ướ c ( hệ số th ấ m k ≥ 0,1 m / n gày đ ê m ) thì t r ong đ ườ ng viền d ướ i đất của đập phải bố t r í các thi ế t bị chống t h ấ m ( m àng xi m ă n g , sân t rư ớ c) v à thiết bị tiêu n ư ớ c. K hi đó k hoảng cá c h từ m ặ t chịu áp của đ ập đến t r ục của m àn xi m ă ng phải t ừ 0 , 1 0 đến 0 , 25 B ( t r ong đ ó B là chiều r ộ n g đế đậ p ) nếu như đ ư ờ n g v i ền d ư ớ i đ ấ t c ủ a đ ậ p c h ỉ bao g ồ m m àn x i m ăng v à t hiết bị tiêu n ư ớ c . T r o ng m ọi t rườ n g h ợ p , c ác lỗ k hoan t iêu n ướ c p h ải bố t r í c á ch m ặt hạ l ư u của m àn xi m ăng k hông n hỏ h ơ n hai l ần k hoảng cá c h gi ữ a c ác lỗ khoan của m à n c h ố ng t hấ m và kh ô ng nhỏ h ơ n 4 m . V iệc s ử dụng c ả sân t rư ớ c và m àn xi m ă n g chố n g t h ấ m phải đ ư ợ c l uận c h ứ ng d ự a t r ên nh ữ n g k ế t q u ả ngh i ên c ứ u th ấ m và tính toán độ bền. T r o ng nh ữ ng t r ư ờ ng h ợ p k hi nền đập k hông t hấ m n ư ớ c h o ặc ít th ấ m ( K < 0,1 m / ngày đ ê m ) t h ì việc đ ư a m àn xi m ă n g v ào đ ư ờ ng viền d ướ i đ ất của đập phải đ ư ợ c luận c h ứ ng bằng các k ế t quả nghi ê n c ứ u th ấ m . N ếu n h ư k h ô ng bố t r í m àn xi m ăng t h ì phải x e m xét đến s ự c ần t h iết phải phun xi m ăn g g i a cố v ù n g tiếp giáp g i ữ a đ ập v à nề n . a ) đậ p đ ặ c b ) đ ậ p c ó k h ớ p nố i mở r ộ n g và b ả n c h ốn g C H Ú D Ẫ N H ) c h iề u c a o đ ập ; B ) c hi ề u r ộn g đ ậ p ở s á t n ề n ; d ) c h i ề u r ộn g c ủ a m ộ t đo ạ n đ ập , b o ) c h i ề u d à y ph ầ n đ ầ u ; h ) c ộ t n ước t r ê n m ặ t c ắ t t í n h t o á n ; b ) c h i ề u r ộn g m ặ t c ắ t t í n h t o á n ; m1 v à m 2 ) đ ộ d ố c m á i t hư ợ ng , h ạ l ưu đ ậ p ; b m ) k ho ả n g c á ch t ừ t h i ế t b ị t iê u n ư ớ c n ề n đ ế n m ặ t t hư ợ n g l ư u ; dc ) c hi ề u r ộ n g đ oạ n đ ậ p t ạ i c h ỗ c ó k h ớp n ố i mở r ộ n g (c hi ề u d à y b ả n c h ố n g ); b t )T k h o ản g c á c h t ừ t r ụ c t i ê u n ư ớc t hâ n đ ậ p đế n m ặ t t h ượ n g l ưu đ ậ p ; σyT , σ3H, σT) lần lượt là ứng suất pháp ở mặt nằm ngang sát mặt thượng lưu, ở mặt vuông góc với mặt hạ lưu và ở bề mặt của mặt cắt tiếp giáp với nền, sát mặt thượng lưu của đập; M N TL , M NH L ) l ầ n lư ợt l à m ự c nư ớc t h ượ n g l ư u , m ự c nư ớ c h ạ l ưu đ ậ p . H ì n h 14 - C ác ký h i ệu d ù n g k h i t í n h to án đ ộ b ề n c ủ a đ ập 6.1 . 5 C hiều sâu lấp nhét n h ữ ng chỗ phá hoại do đ ứ t g ã y ở n ề n đ á p hải đ ư ợ c x á c định theo k ế t quả t í nh toán độ bền của đập t ươ ng ứ ng v ớ i các chỉ dẫn ở các Đ iều 6.2 . 5 ; Đ iều 6 . 2.6; Đ iều 6.2 . 7 ; Đ iều 6.2 . 8 ; Đ i ề u 6. 2 . 9 ; và Đ i ề u 6 . 2 .10. V iệc t í nh t o án đ ư ợ c t h ự c h i ện theo p h ư ơ ng pháp l ý th u y ết đàn hồi, có xét đến sự k hô n g đồng n hất của n ề n. 6.1 . 6 T rườ ng h ợ p t h i ết k ế đập t r ọng l ự c t r ên nền n ử a đá c ũ n g p h ải đ ư ợ c t h ự c hiện như đ ối v ớ i đập t r ên nền đ á , n h ư ng p h ải đ ư a n h ữ ng đ ặ c t r ư ng t ư ơ ng ứ ng của nền n ử a đá vào t í n h toán các đ ậ p đ ó. 6.1 . 7 S ơ đồ c ơ bản nối t i ếp t h ượ n g hạ l ư u của đập t r à n t r ọng l ự c t huộc m ọi c ấ p tùy thuộc vào chiều cao của công t r ì nh và ch i ều dài c ủa tu y ến đập, l ấ y t heo B ảng 9 . B ả n g 9 - S ơ đ ồ n ố i t iếp h ạ l ư u C h i ều d ài t ươ n g đ ố i c ủ a tu y ến t r àn C h i ều cao đ ập S ơ đ ồ n ố i t i ếp t h ư ợ n g h ạ l ư u L/H > 3 T ớ i 40 m - N ướ c nhảy đ á y - N ư ớ c nhảy m ặ t không đập ( * ) T r ên 40 m - H ất dòng chảy bằng m ũ i phun L/H > 3 B ất k ỳ - N ướ c nhảy đ á y ( * ) K h i có l u ậ n c h ứ n g v ề m ặ t t hủ y l ực, c h o p h é p n ố i t i ế p t hư ợ n g h ạ l ưu bằ n g n ước n h ả y m ặ t k hôn g n g ậ p đố i với đ ậ p c a o h ơn 4 0 m. 6.1.8 C ấu t ạo của bể t iêu n ă n g cho đập c ấp I và I I c ó chiều cao l ớ n h ơ n 40 m phải đ ượ c luận c h ứ n g bằng các k ế t quả t ính t o án t h ủy l ự c và n ghiên c ứ u t hí ng h i ệ m m ô h ình. B ể tiêu năng của đập t huộc m ọi cấp có c h i ều cao t ớ i 40 m đ ượ c phép t h i ế t k ế d ự a t r ên các k ế t quả t ính t oán t hủy l ự c và th e o c á c t r ư ờ ng h ợ p t ư ơ ng t ự . Đ ối v ớ i đập cấp I , I I , I I I có chiều cao l ớ n h ơ n 25 m c ần s ử dụng c ác t ư ờ ng t i êu năng dạng l ư u t u y ến, g i ếng t iêu nă n g h o ặc vật t iêu năng k hông bị b à o m ò n để l à m vật t r iệt tiêu năng l ư ợ ng. Đ ối v ớ i n h ữ ng đập có chiều cao t ớ i 25 m t huộc m ọi cấp cho p h ép bố t r í v ậ t t i êu nă n g n h ư chỉ dẫn ở Đ iều 7 . Đ ể gi ả m chiều dày của t ấ m m óng bể tiêu năng, c ần thiết k ế : - G ia cố néo các t ấ m m ó n g v ớ i nền, k hông phụ th u ộc vào chi ề u cao đập; - B ố t r í c ác giếng tiêu n ư ớ c t r ong các t ấ m cho đ ậ p có c h i ều c ao t ớ i 25 m , còn v ớ i đập có chiều c a o t ớ i 40 m k hi bố t r í giếng phải c ó luận c h ứ ng r iêng v ề m ặt t h ủy l ự c. 6.2 T í n h to án đ ộ b ền và ổ n định đ ập b ê tôn g và b ê tôn g c ố t th ép t r ọ n g l ự c t r ên n ền đ á 6.2.1 K hi t ính t oán độ bền, ổ n định và độ bền n ứ t của đập v à các b ộ ph ậ n của nó, cũng như k hi tính toán độ m ở r ộng các k h e n ứ t các k ế t cấu bê t ô n g cốt t h ép của đập phải tuân t h e o các y êu cầu của t i êu chuẩn t h i ết k ế c á c k ết c ấ u bê tông v à bê t ông cốt t hép thủy công, tiêu chuẩn thiết k ế n ề n các công t r ì n h thủy công hoặc các tiêu c h u ẩn, quy chuẩn hiện h ành t ươ ng đ ươ ng và Đ iều 4. 6.2.2 V iệc t í nh toán độ bền v à ổn định của đập t r ọ n g l ự c c ó k ế t cấu phân đoạn b ở i c ác k h ớ p nối phẳ n g ngang cố định p h ải đ ư ợ c tiến hành t heo s ơ đồ của bài toán phẳng, bằng cách xét r iêng cho m ột đoạn hoặc 1 m dài quy ư ớ c cắt r a của đập. C ho phép tiến hành tính toán độ b ề n và ổn định của đập k hông phân đ oạn t ươ ng tự n h ư t í nh toán đ ập v ò m t r ọng l ự c t heo chỉ d ẫn ở Đ iều 8 và c ả bằng các ph ư ơ ng p h áp g i ải b à i toán k hông g i an 3 chiều của lý t hu y ết đàn hồi. T r ạ ng thái ứ ng su ấ t của đập k hông phân đ o ạn l à m việc t r ong c á c điều k iện k hô n g gi a n ph ứ c tạp ( v í d ụ như t u y ến đập, tải t r ọng v à phản l ự c c ủa nền k hông đối x ứ n g ) , cần p hải đ ượ c x ác định bằ n g các ph ư ơ ng p h áp t h í nghi ệ m t r ên m ô h ì nh không g i a n . 6.2.3 V iệc t í nh toán độ bền c ủ a đ ập t r ọng l ự c bê tông thu ộ c m ọi cấp có chiều c ao t ớ i 60 m phải đ ư ợ c th ự c hiện v ớ i n h ữ ng tải t r ọng và tác động c ủ a tổ h ợ p l ự c c ơ bản và đặc b i ệt. K hi có: - K hông xét đến tác động c ủa nhiệt đ ộ ; - T ác động l ự c của n ư ớ c th ấ m đ ư ợ c xét d ư ớ i dạ n g c ác l ự c đ ẩ y ng ư ợ c của n ướ c chỉ đặt ở m ặ t ti ế p giáp gi ữ a b ê tông và đ á ; - T ác động của động đất đ ượ c xác định theo lý th u y ết phổ - t u y ến t ính, t h e o t i ê u c h uẩn x â y d ự ng t r o n g vùng đ ộ ng đ ấ t , đối v ớ i t ổng đầu tiên của d ao động và dạng d a o đ ộng r iêng của c ông t r ình ứ ng v ớ i tổng n à y , đ ư ợ c xác định bằng ph ươ ng pháp s ứ c bền v ậ t liệu. V iệc tính t oán t r ạ n g thái ứ ng s u ất của đập t huộc t ất cả các cấp c ó chiều cao t ớ i 60 m phải đ ư ợ c th ự c hiện t h eo p h ư ơ ng pháp s ứ c bền v ậ t l iệu. Đ ối v ớ i các đập có c h i ề u c ao t ớ i 60 m , đ ư ợ c p h ép t ính t oán bằng ph ư ơ ng pháp lý t h u y êt đàn hồi, k h i đó phải x ét toàn bộ các tải t r ọng và tác động của tổ h ợ p cơ bản và đặc b i ệ t như k hi tính n h ữ ng đập cấp I và I I có chiều cao l ớ n h ơ n 6 0 m và phải bảo đ ả m các điều k iện về độ bền nêu t r ong Đ iều 6 .2.1 0 . 6.2 . 4 K hi t í n h toán c á c ứ ng s u ất bằng p h ươ ng ph á p s ứ c bền vật l iệu, t r ị s ố c á c ứ ng suất tại c á c m ặt biên t h ư ợ ng l ư u và hạ l ư u ( H ình 1 4 ) phải đ ượ c x á c định theo c á c công t h ứ c sau: T r ong các công t h ứ c ( 2 2 ) đến ( 3 2 ) ý ngh ĩ a các k ý hiệu như sa u : - lần l ượ t l à ứ ng su ấ t pháp t r ên m ặ t n ằ m n gang ( ký hi ệ u y ) và m ặ t p h ẳng thẳng đ ứ n g ( k ý hiệu x) ở s á t m ặ t t h ư ợ n g l ư u ( k ý h iệu T ) và s á t m ặt biên hạ l ư u của đ ậ p ( k ý hiệu H ) ; - lần l ư ợ t là ứ n g suất tiếp t r ên m ặt n ằ m ngang và m ặt thẳng đ ứ ng sát m ặ t t h ư ợ ng l ư u v à hạ l ư u của đậ p ; - lần l ư ợ t là ứ ng suất c h ính l ớ n nhất và nhỏ nhất ở m ặt t h ượ ng l ư u và hạ l ư u c ủ a đập; σT - ứ ng s u ấ t pháp t r ên b ề m ặ t của m ặ t c ắ t tiếp g iáp v ớ i nền ở sát m ặ t t h ư ợ ng l ư u của đập; M - m ô m en c ủa các l ự c tác dụ n g vào đập và đ ặ t cao h ơ n m ặt cắt t í nh t oán, t ư ơ ng ứ ng v ớ i t r ọn g t â m của m ặ t c ắ t đ ó ; N - l ự c p háp t u y ến, bằng t ổng tất c ả các hình c h i ếu vào h ư ớ ng v u ông g ó c v ớ i m ặt c ắ t tính toán của các l ự c t á c d ụng lên đập đặt cao h ơ n m ặ t cắt t í nh t o án ; b - chiều r ộng c ủa m ặ t cắt tính toá n ; g - dung t r ọng c ủa n ướ c; h, h H - lần l ượ t l à c ộ t nư ớ c t h ư ợ ng l ư u và hạ l ư u ở t r ên m ặt cắt tính t oá n ; m 1 , m 2 - l ần l ư ợ t là độ d ố c c ủa m ặ t t h ư ợ ng l ư u và hạ l ư u của đập, ở cao tr ì nh m ặ t c ắ t tính toá n ; α - góc g i ữ a m ặt phẳng của m ặ t c h ị u áp ( m ặ t t hư ợ ng l ư u) v ớ i m ặt thẳng đ ứ ng; d - g ó c gi ữ a m ặt p h ẳng c ủa đế m óng đập v ớ i m ặt phẳng n ằ m ngang. T r o ng các công t h ứ c t r ê n, các l ự c và ứ ng su ấ t pháp t u y ến k hi k éo lấy d ấ u ( + ) , k hi n é n l ấ y dấu (-) , m ô m e n t heo chiều k i m đồ n g hồ l ấ y dấu ( + ) , n g ư ợ c chiều k i m đồng hồ lấy dấu (-) . 6.2.5 K hi t ính toán độ bền của đập thuộc t ất c ả c ác c ấp có c h i ều cao t ớ i 60 m chịu t ải t r ọng của tổ h ợ p c ơ bả n , phải t hỏa m ã n điều k iện v ề độ bền n hư sa u : a) Ở t ấ t cả c á c đi ể m của t h ân đập: b) Ở n h ữ ng đi ể m t r ên m ặ t chịu áp ( m ặ t biên t h ư ợ n g l ư u ) : c) Ở t i ế t d iện tiếp giáp g i ữ a đập và nền, s á t m ặt ch ị u áp: σ T ≤ 0 ( 36) T r o ng đó: σ 1, σ 3 : Lần l ư ợ t là ứ ng s u ất c h í n h l ớ n n h ấ t v à nhỏ nhất t r ong thân đập; σ T 1 úng suất p háp ở m ặ t bề m ặt của m ặt c ắt tiếp giáp v ớ i nền đá s á t m ặt t h ư ợ ng l ư u của đập ( ứ n g suất k éo lấy dấu ( + ) và n g ư ợ c l ại ) ; n c , m , k : lần l ư ợ t là h ệ s ố tổng h ợ p t ải t r ọng, hệ s ố điều k i ện l à m việc ( B ả ng 5) v à hệ s ố độ t in cậy; g , h, R lt : lần l ư ợ t là dung t r ọ ng của n ướ c , cột nư ớ c t r ên m ặ t c ắ t t ính toán và c ườ ng độ lăng t r ụ c ủ a bê tôn g . C ó t hể bỏ q u a y êu c ầ u ( 35) đối v ớ i p hần t r ên c ủ a m ặ t chịu áp của đập có chiều cao k hông l ớ n h ơ n ¼ toàn bộ chiều c ao đậ p . T r o ng t r ư ờ ng h ợ p này cần x e m x é t việc s ử dụng các biện pháp k ết cấu bổ sung d ướ i dạng l ớ p chắn, l ớ p c ách n ướ c cho m ặ t c h ị u áp của đập v . v… 6.2 . 6 Đ ối v ớ i nh ữ ng đập c ó l ớ p cách n ướ c ở m ặ t c h ị u áp, k hi t í nh toán theo tổ h ợ p t ả i t r ọng và tác động cơ bản cần lấy đ i ề u k iện sau đây để thay c ho c ác điều k i ện về độ b ền ( 3 3 ) và ( 3 5 ) . Ở vùng t h ư ợ ng l ư u của đập: b k ≤ b gh ( 37) T r ong đó: b k - chiều sâu của vùng c h ị u k éo t r o ng ti ế t d i ện n ằ m ngang của thân đập v à t r ong m ặ t cắt tiếp giáp đ ượ c x á c định t heo giả thi ế t là b ê tông của m ặt t h ượ ng l ư u đ ập chịu k é o . b gh - c h i ều s âu g i ớ i hạn của vùng chịu k éo ở m ặ t t h ượ n g l ư u đập, giá t r ị b g h đ ối v ớ i đập t r ọng l ự c đ ượ c lấy theo B ảng 1 0 . T rườ n g h ợ p m ặ t chịu áp của đập đ ư ợ c coi là cá c h n ướ c k h i l ớ p c á c h n ư ớ c đ ư ợ c bảo vệ chống c á c tác động cơ học ở bên ngo à i , có thể s ử a c h ữ a hoặc có k h ả năng tự liền lại, còn thiết bị tiêu n ư ớ c của t hân đập đ ượ c đ ặ t ngay sau l ớ p đó. B ả n g 10 - C h iều sâu gi ớ i h ạn c ủ a v ù n g c h ịu ké o b g h ở m ặt t h ư ợ n g l ư u c ủ a đ ập t r ọ n g l ự c Đ ặc đ i ểm cấu t ạo c ủ a đ ập và các m ặt c ắ t t í n h to án C ác đ i ều k iện c ần x é t Đ ập c á c cấp có c h iều c ao t ớ i 60 m Đ ập cấp I và II cao h ơ n 60 m T ổ h ợ p cơ b ản T ổ h ợ p đ ặc b iệt T ổ h ợ p cơ b ản T ổ h ợ p đ ặc b iệt K h ô n g xét độ n g đ ất C ó xét đ ộ n g đ ất K h ô n g xét đ ộ n g đ ất C ó xét đ ộn g đ ất ( 1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 5) ( 6) ( 7) A ) Đ ập k hông có các k h ớ p nối m ở r ộng 1) C ác m ặ t c ắ t nằ m ngang c ủa t h ân đập k h ông có l ớ p cách n ư ớ c ở m ặ t t h ượ ng l ư u của đập. 2) N hư t r ê n , n h ư ng có l ớ p cách n ư ớ c ở m ặ t t h ư ợ ng l ư u c ủ a đập 3) C ác m ặ t c ắ t tiếp g i áp gi ữ a đập và nền k hông c ó cách n ư ớ c ở chỗ tiếp x úc gi ữ a m ặ t t h ư ợ ng l ư u c ủa đập và nền K hông cho p hép k éo 1 / 7,5 b K hông cho p hép k éo 1/7,5 b 1/6b 3/10 b m * 1/3,5 b 1/3,5 b 1/5B 1/2b t 1/7,5 b 1/6b 3/10 b m (*) 1 / 6b 1 / 2lTH(**) 1 / 5b 1 / 12B 1 / 3,5 b 1 / 3,5 b 1 / 5B 4) N hư t r ê n , n h ư ng c ó cách n ư ớ c ở chỗ tiếp x ú c gi ữ a m ặ t t h ượ ng l ư u của đập v à nề n . 1 / 1 4 B 1 / 1 2 B 1 / 5B 1/12B 1/8B 1 / 5B B ) Đ ập c ó k h ớ p nối m ở r ộng 1) C ác m ặ t c ắ t nằ m ngang của thân đập K h ông cho phép k éo 1 / 7, 5 fb 1 / 3, 5 fb 1/ 2 f b t 1/ 2 f b o 1/7 , 5 fb 1/ 6 f b + 2/3 ( 1 – d o / d ) b 1/6b 1 / 3, 5 fb + 2 / 3 ( 1 – d o / d ) b o 1 / 3,5b 2) M ặt cắt tiếp g i áp K h ông cho phép k éo 1 / 1 0 f b m * 1 / 5 f B 3/1 0 f B m * 1/1 2 f B + 2/3 ( 1 – d o / d ) b m * 1 / 5 f B + 2 / 3 ( 1 – d o / d ) b m C H Ú T H Í C H ( * ) N ế u nh ư đư ờ n g v iề n dư ới đ ấ t c ủ a đ ậ p k h ôn g c ó m àn g x i m ă n g t h ì d ùn g bot t h a y c h o bm; ( ** ) K h i h > h TH t h ì p h ả i t h ỏ a m ã n đ iề u k iệ n b k ≤ 1 / 2 l TH . Cá c k ý h iệ u t r o n g B ả n g 1 0 : B ) c hi ề u r ộn g c ủ a đ ậ p ở g i á p n ề n ; b ) c h iề u r ộn g c ủ a m ặ t c ắ t tí n h t o á n ; d ) c h iề u r ộn g c ủ a đ o ạ n đ ậ p ; d o ) c h i ề u d à y c ủ a đ o ạ n t r on g p h ạ m v i c á c k h ớp n ố i m ở r ộ n g ; b o ) c h i ề u d à y c ủ a t i ế t d i ệ n đầ u m ú t c ủ a đ ỉn h đ ậ p c ó k h ớp n ố i m ở r ộ n g ( x e m H ì n h 14 b ); b t ) k h oản g c á c h t ừ t h i ế t b ị t i ê u n ước t h â n đậ p t ới m ặ t t h ư ợ n g l ư u ; b m ) k hoả n g c á ch t ừ t r ụ c m à n x i m ă n g đ ế n m ặ t t hư ợ n g l ư u ; b k ) nh ư ở c ô n g t hứ c ( 37 ) ; b o t ) k hoả n g c á ch t ừ h à n g gi ến g t i ê u nư ớ c đ ầ u t i ê n ở n ề n t ới m ặ t t h ư ợ n g l ư u ; l TH ) c h i ề u s â u g iớ i h ạ n c ủ a sự mở r ộn g k h ớp n ố i t ạ i m ặ t t hư ợ n g l ưu c ủ a đ ậ p t he o đ i ề u k iệ n k hô n g c h o p h é p c ó c á c k h e n ứ t n g h iê n g ; h TH ) c ộ t n ư ớ c t r ê n m ặ t c ắ t t í n h t oá n m à k h i c ó đ ộ bề n c ủ a đ ậ p đ ư ợc x á c định bằn g đ iề u k iệ n k hôn g c h o p h é p c ó c á c k h e n ứ t n g h iê n g , gi á t rị c ủ a l TH v à I TH l ấ y t h e o B ản g 1 1 ; - H ệ số k hôn g t h ứ n g u y ê n . 6.2.7 Đ ối v ớ i nh ữ ng đập đ ư ợ c c ách n ư ớ c ở chỗ t i ếp g i áp gi ữ a m ặ t th ượ ng l ư u v ớ i nền, k hi t í nh toán m ặ t c ắ t t iếp g i áp ở đi ể m sát m ặ t chịu áp theo tổ h ợ p tải t r ọng v à tác độ n g c ơ bản, cần thay đ i ều k i ệ n độ bền ( 36) bằng điều k i ện ( 3 7 ) . C hỗ t i ếp g i áp g i ữ a m ặt th ư ợ ng l ư u của đập v ớ i n ền đ ượ c coi là cá c h n ư ớ c nếu n hư sân t r ư ớ c có c h i ều dài k hông nhỏ h ơ n 1 / 6 H , c ò n m ặt chịu áp của đ ập đ ượ c bảo v ệ bằng l ớ p chống t h ấ m nối t i ếp v ớ i sân t r ư ớ c, t ớ i chiều cao k h ôn g nhỏ h ơ n 1 / 6B và k h ô ng nhỏ h ơ n 2 b t k ể t ừ đ á y m óng ( ở đây là b t là k ho ả ng cách t ừ thiết bị t i êu n ư ớ c t r ong thân đập t ớ i m ặ t th ượ n g l ư u ) . B ả n g 11 - C h i ều sâu gi ớ i h ạn lTH c ủ a s ự m ở r ộn g k h ớ p n ố i t ạ i m ặt t h ượ n g l ư u đ ập th eo đ i ề u k i ệ n k hô n g c h o p h ép cá c k h e n ứ t n g h i ê n g Mác b ê t ô n g h TH (m ) T r ị số l TH k h i b /h b ằ n g 0 , 5 0 , 55 0 , 6 0 0,65 0,70 0 , 75 M 100 120 10 11 12,5 14 15 16 , 5 M 150 144 12 13 15 16,5 18,5 20 M 200 156 13 15 16.5 18,5 20,5 22 M 250 174 14,5 16 18 20,5 22,5 24 , 5 M 300 192 16 18 20 22,5 25 27 M 350 204 17 19 , 5 22 24,5 27 29 , 5 C H Ú TH Í C H : V iệ c t í n h t o á n t h e o đi ề u k iệ n k hôn g c h o p hé p c ó c á c k h e n ứt ng h i ên g , c h ỉ p h ả i t h ự c h i ệ n c h o đ ậ p có n h i ề u c a o l ớn h ơn h TH với c á c m á c b ê t ô n g t ư ơ n g ứ n g . 6.2 . 8 K hi t í nh toán độ bền của đập t r ọng l ự c bê t ông t h uộc t ấ t cả các cấp có ch i ều c ao t ớ i 6 0 m v ớ i t ổ h ợ p các tải t r ọng và tác động đặc bi ệ t, phải đ ả m bảo các điều k iện v ề độ b ền ( 3 4 ) v à ( 3 7 ) . K hi t ính toán độ bền c ủa đập t h eo tổ h ợ p các tải t r ọng đặc biệt có x ét t ớ i động đấ t , cho phép t h ay điều k iện ( 3 7) bằng điều k i ện độ bền ở v ù ng m ặt t h ư ợ ng l ư u của thân đập như s a u: T r ong đó: R k - c ư ờ ng độ t í nh toán chịu k éo dọc t r ục của bê tông. σ 1 , n c , m , k - t ươ ng t ự n h ư Đ iều 6 . 2. 5 . N ếu như ở vùng m ặt t h ượ ng l ư u của đập k hi x ét động đ ấ t k hông thỏa m ã n điều k iện ( 37) v à ( 38) t h ì cần p h ải dự k i ến các g iải pháp k ế t cấu n h ư gi ả m k hối l ư ợ ng đ ỉ nh đậ p , bố t r í c ố t t hép ho ặ c tạo ứ ng suất t rư ớ c ở m ặ t t h ư ợ ng l ư u v . v… 6.2 . 9 V i ệc t ính t oán độ b ền c h ung của đập cấp I và I I c ao h ơ n 60 m đ ư ợ c t h ự c hiện t heo hai b ướ c . a) B ư ớ c 1 : T í nh t o á n n h ư đố i v ớ i đ ậ p có chi ề u cao t ớ i 60 m . b) B ư ớ c 2 : X é t toàn bộ các tải t r ọng v à t ác động của t ổ h ợ p l ự c cơ bản và đ ặ c biệt, t r ong đó: - T ác động của nhiệt độ: xét s ự biến đổi t r ạng t h á i nh i ệt của công t r ì nh do nhi ệ t độ của đ ập g i ả m t ừ nhiệt độ l ú c đổ bê tông ch è n vào c á c k h ớ p nối t ạ m t h ờ i t ớ i nhiệt độ t r ung bình n h iều nă m , cũng n h ư d o các dao động nhiệt độ m ùa của m ôi tr ư ờ ng x u n g quanh và do nhiệt độ c ô ng t r ình tăng lên k hi k hai t h á c nếu c ó ; - T ác động c ủ a n ư ớ c thấm t r o ng thân đập v à nề n : xét d ư ớ i dạng l ự c thể t ích và l ự c bề m ặt theo c á c chỉ dẫn ở Đ i ều 4 ; - T ác động của đ ấ t: x ác định t heo lý thu y ết phổ t u y ến tính có x é t đ ến m ộ t s ố dạng dao động r i ê ng. V iệc t í n h toán t r ạng t hái ứ ng su ấ t của đ ậ p cấp I v à II cao h ơ n 60 m ở b ư ớ c 2 đ ượ c t h ự c h i ện t h eo c ác ph ươ ng ph á p của lý t h u y ết đàn hồi, có xét đến s ự m ở r ộng có t hể xảy r a của c ác k h ớ p nối thi c ô ng ở m ặ t hạ l ư u của đập. C h i ều s âu m ở r ộng của các k h ớ p nối thi c ô n g n ày đ ư ợ c xác định bằng tính t o án theo c ác c hỉ dẫn ở Đ iều 4. 6.2.10 K hi t ính toán độ bền ch u ng của đập cấp I và II c a o h ơ n 60 m theo c ác t ải t r ọng và t á c động của tổ h ợ p c ơ bản và đ ặ c bi ệ t p hải thỏa m ãn các điều k iện về độ b ền ( 3 4 ) và ( 37 ) . T r o ng t í nh t o án độ bền của đập t heo t ổ h ợ p các t ải t r ọng đặc bi ệ t c ó x é t đ ến đ ộng đ ấ t, cho ph é p: - T h a y thế điều k iện ( 3 7 ) bằng điều k iện ( 3 8 ) cho nh ữ ng m ặt c ắ t n ằ m ng a ng ở cách đỉnh đập t r on g ph ạ m v i 60 m ; - T h a y thế điều k iện ( 37) bằng điều k iện ( 34) c h o n h ữ ng tiết d iện n ằ m ng a ng cách đỉnh đập t r ên 6 0 m , không xét đến s ự l à m việc c h ịu kéo của bê t ô n g. C H Ú T H Í C H 1 ) K h i có l uậ n c h ứ n g , c h o ph é p đ ưa t á c đ ộ n g t r ư ơ n g n ở c ủ a b ê t ô n g m ặ t t h ượ n g l ưu đ ậ p v à o t h àn h p hầ n c á c t ả i t r ọ n g c ủ a t ổ h ợp lự c c ơ b ả n v à đ ặ c b iệ t . 2 ) Nế u ở v ùn g m ặ t t h ư ợ n g lư u c ủ a đ ậ p k hôn g t h ỏ a m ã n c á c đ i ề u k iệ n về đ ộ b ề n k h i x é t t ả i t r ọ n g đ ộn g đ ấ t t h ì ph ả i á p d ụn g c á c g i ả i ph á p k ế t c ấ u t h e o Đ i ề u 6 . 2 . 1 0 . 3 ) T r o n g t í n h t o á n bư ớc 1 c ủ a n h ữ n g đậ p c a o h ơn 6 0 m, t á c đ ộ n g c ủ a độ n g đ ấ t c ầ n đ ư ợ c x é t đ ế n t he o c á c c h ỉ dẫ n ở Đ i ề u 6 . 2 . 3 . Đố i v ới c á c m ặ t c ắ t n ằ m ng an g c á c h đ ỉ n h đ ậ p t r ê n 6 0 m p h ả i l ấ y c á c đ i ề u k iệ n v ề đ ộ b ề n nh ư ở b ư ớ c 2 Đ i ề u 6 . 2 . 9 . 6.2.11 Ứ ng suất c ục bộ t r ong thân đập xung quanh c ác lỗ, k hoang c ử a và k h o a ng r ỗng đ ư ợ c x á c định bằng ph ư ơ ng pháp của l ý t hu y ết đàn hồi hoặc t h eo c ác k ết q uả ngh i ên c ứ u th ự c nghi ệ m . K hông xét đến sự tập t r ung ứ ng suất ở các góc l õ m vào c ủa các k hoang k hi đánh giá độ bền của thân đập và k hi xác định l ượ n g cốt thé p . 6.2.12 M ũi h ắ t c ủ a đập t r àn nhô r a khỏi ph ạ m vi m ặt c ắt t a m g i ác tính t oán của đ ập h ơ n n ử a chiều c a o của m ũi hắt phải đ ư ợ c k i ể m t r a về độ bền bằng tính toá n . N ếu t r ong m ặ t cắt liền c ủ a đập v ớ i m ũi hắt nêu t r ê n ở v ù ng tiếp giáp gi ữ a m ũi h ắ t v ớ i nền, t r ên các m ặt phẳ n g thẳng đ ứ ng xu ấ t hiện các ứ ng suất k éo, thì phải dự k iến bố t r í c á c k h ớ p nối cấu t ạo để t á c h m ũi hắt k hỏi thân đập. K hi đ ó phải đ ả m b ả o c ho m ũi hắt tự ổn định, có x é t đ ến tác động c ủ a áp l ự c thủy động của dòng t r àn t r ê n m ũi hắt. 6.2.13 K hi t h iết k ế đập cấp I v à I I c a o h ơ n 60 m phải x ác định c ác chu y ển vị tính toán của đập t h eo ph ư ơ ng thẳng đ ứ ng và p h ư ơ ng nằ m ngang t r ong quá t r ì nh t hi công, t í ch n ư ớ c t r ong hồ và k hai t h á c. 6.2.14 V iệc t í nh t o án ổ n định c h ống t r ượ t c ủa đập t r ọng l ự c t h ự c hiện t h e o chỉ d ẫ n c ủa tiêu c hu ẩ n thiết k ế nền thi c ô ng thủy công. P hải xét sự ổn định ch ố ng t r ư ợ t ở m ặ t tiếp giáp g i ữ a c ông t r ình v à nền, và cả nh ữ ng m ặ t t r ư ợ t t ính toán k h á c có thể xảy r a đi qua t oàn bộ h a y m ột p hần t hấp h ơ n đế m óng đ ập và đ ư ợ c xác định bằ n g sự có m ặt c ủa các l ớ p k ẹ p y ếu, các k he nứ t nghiêng r ỗng, c á c vùng xói l ở t r ong nền và sự bố t r í c ác c ôn g t r ì nh nào đó ở hạ l ư u đậ p. S ự ổn định của đập p hải đ ư ợ c bảo đ ả m v ớ i t ấ t c ả các m ặ t t r ượ t có t hể có. 6.2 . 15 K hi k i ể m t r a ổn định của đập phải xét k hả năng l à m v i ệc đồng th ờ i cùng v ớ i đ ập của t r ạ m thủy điện hoặc các công t r ì nh k hối l ớ n k hác k ề ngay s au đập ở phía hạ l ư u. P hần của l ự c t rư ợ t chung tác dụng lên t r ạ m thủy điện hoặc c ông t r ình k h á c đ ư ợ c xác định b ằ ng t í nh t o án t r ạn g t h ái ứ ng suất m ặt t iếp giáp đập v à công t r ì nh kề v ớ i đ ập. T r ong sơ đồ t ính toán x á c định l ự c t r ư ợ t đối v ớ i n hà t r ạ m c ần xét đến k ết c ấ u nối tiếp nhà t r ạ m v ớ i m ặ t hạ l ư u đ ậ p. Đ ối v ớ i công t r ình cấp I và II c ó chiều cao t r ên 60 m k hi đ iều k i ệ n đ ị a chất công t r ình ph ứ c tạp, t hông t h ư ờ ng phải t i ến hành n h ữ ng ngh i ên c ứ u t r ên m ô hình để bổ s ung cho t ính toá n . 6.2 . 16 V i ệc tính t oán độ ổ n định của các đ ập k h ông bị cắt thành t ừ ng đ o ạn p h ải đ ượ c th ự c h i ện v ớ i toàn bộ c ô ng t r ì n h c ũng n hư v ớ i t ừ ng phần r iê n g, đ ượ c xác định tùy thuộc v ào t í n h k hông đ ồng nhất của cấu t r úc địa chất n ề n, vào c ác đặc đ i ể m của k ế t cấu và vào điều k iện thi công đ ập. T r ong t ính t oán cần xét k hả năng m ột p h ần của nền đá s ẽ t rư ợ t cù n g v ớ i công t r ìn h . 6.2 . 17 K hi tính t oán đập chịu n h ữ ng tải t r ọng và t ác đ ộ ng của t h ờ i k ỳ t hi công, ở tất cả m ọ i đi ể m của thân đập phải t h ỏa m ãn nh ữ ng điều k iện độ bền ( 3 4) và ( 3 8 ) . K hi thi công đập theo n h i ều đ ợ t hoặc theo t ừ ng cột, p hải bảo đ ả m sự ổn định chống lật của c ác bộ phận và c á c c ộ t r iêng bi ệ t t r ong t ấ t cả các g i ai đ oạ n thi c ôn g . 6.2 . 18 V i ệc t í nh toán h ình t h àn h k he n ứ t do t á c dụng n hiệt độ của đập t huộc t ất c ả các c ấp phải đ ư ợ c tiến hành cho t ấ t c ả c á c bề m ặt bê t ông c hịu tác động của nhiệt độ k hô n g k h í bên ngoài t r ong t h ờ i k ỳ k hai t há c , cũng n h ư cho các k hối đổ bê tông chịu tác động nhiệt độ t r ong th ờ i k ỳ t hi công. K hi t ính toán h ì nh thành các k h e n ứ t do t ác động nhiệt độ cho các k ế t c ấ u bê t ô ng đập phải xét đ ế n s ự m ở r ộng có t hể có của c ác k h ớ p nối thi c ông, t ư ơ ng ứ ng v ớ i c ác chỉ d ẫn t r ong tiêu c huẩn T C V N 4116 : 1985. 6.2 . 19 Đ ể cải thiện t r ạng thái ứ ng suất ở vùng gần m ặ t t i ếp g iáp c ủa đập và nề n , và để ng ă n ng ừ a sự hình t hành các v ết n ứ t d o nhiệt độ, phải xét t ớ i v i ệc bố t r í m ột hoặc m ột v à i k h ớ p nối k iểu cắt l ử ng từ phía m ặt t h ư ợ ng l ư u và đặt v ậ t c hắn n ướ c t r ong c ác k h ớ p n ối đó. 7. Thiết kế đập bê tông và bê tông cốt thép kiểu đập bản chống trên nền đá 7.1 Th i ết kế đ ập và các b ộ p h ận kiểu đ ập b ản c h ố n g t r ên n ền đ á 7.1 . 1 K hi chọn loại đập bản c hống nên ư u tiên chọn k i ểu đập to đầu ( H ình 15 ) . Đ ập có m ặt chịu áp là bản ngăn phẳng chỉ đ ư ợ c t hiết k ế v ớ i chiều c ao không l ớ n h ơ n 50 m . 7.1 . 2 Đ ầu t h ư ợ ng l ư u của các b ản chống của đập to đ ầu phải đ ượ c thiết k ế v ớ i m ặt c h ị u á p p h ẳng, t r o n g thân của đầu p hải bố t r í thiết bị tiêu n ư ớ c . B ản ngăn chịu áp của đ ập l i ên v ò m p hả i đ ượ c t hiết k ế t heo dạng của v ò m l iền và li ê n k ế t c ứ ng v ớ i phần đầu c ủa các bản chố n g. C hiều d à y c ủa bản ngăn chịu áp của các đập b ả n chống phải đ ượ c x ác định t ừ c á c điều k iện b ả o đ ả m độ bền, điều k iện hạn chế g r ad i en c ột n ướ c th ấ m ở gi ớ i hạn cho phép đ i ều k i ện bố t r í t h i ết bị chố n g th ấ m . K hi đó cho phép l ấ y chiều d à y của bản ngăn chịu áp biến đổi th e o c h i ều c a o, nh ư ng phải bảo đ ả m h ì nh dạng liên t ục của m ặ t t h ư ợ ng l ư u . T r o ng t r ư ờ ng h ợ p k hi c ầ n phải t ạo r a các t r àn m ặ t lộ t h i ên, phải xét t ớ i v i ệ c bố t r í c á c bản ngăn hạ l ư u. C ũng cho p h ép dùng c á c bản ngăn h ạ l ư u để đổ đ ườ ng ống áp l ự c của t rạ m thủy đi ệ n. C H Ú D Ẫ N : 1) đỉnh đập; 2) tường chống; 3) phần đầu to (phần chắn nước chịu áp); 4) bản ngăn hạ lưu; 5) nêm thượng lưu; 6) nêm hạ lưu; 7) tiêu nước thân đập; 8) màng chống thấm; 9) tiêu nước ở nền; 10) hành lang phun xi măng, 11) hành lang tiêu nước, 12) hành lang quan trắc; 13) vật chắn nước; 14) khoang rỗng; 15) bản ngăn các khoang rỗng. H ì n h 15 - C ác p h ần và b ộ ph ận c ủ a đ ập b ản c h ố n g k i ểu t o đ ầ u . 7.1.2 C hiều d à y của bản chố n g d o p hải đ ư ợ c xác định như sa u : a) Đ ối v ớ i đập t o đầu: d o = ( 0,25 – 0 ,50) d ( 39) T r o ng đó: d là chiều r ộng của đ oạn đập ( x e m H ì n h 14 ) . b) Đ ối v ớ i đập có b ản ngăn c h ị u áp là v ò m ho ặ c ph ẳ ng. d o = ( 0,15 – 0 , 25) d, n hư ng k hông nhỏ h ơ n 0 , 06 h d ( 40) T r o ng đó: h d là k h oảng c ách t ừ tiết diện t í nh t oán đến đỉnh đập. K hi thỏa m ãn n h ữ ng y êu c ầ u nêu t r ên thì c ho p hép k hông tính độ ổn định của bản chống k hi bị u ốn dọc. 7.1.3 Đ ối v ớ i nh ữ ng đập bản chống n ằ m t r ong v ùng đ ộng đất t ùy c ác điều k iện của địa p h ươ ng phải t r ù t ính c á c gi ả i pháp k ế t cấu để nâng cao độ c ứ ng của công t r ình t he o h ư ớ ng cắt ngang d ò ng c h ả y , nh ư : d ầ m , s ư ờ n c ứ ng liên k ết t ừ ng đ ôi bản chố n g v ớ i nhau, v . v… 7.1 . 4 C ần t hiết k ế m àng xi m ă ng ở nền đ ậ p b ản chống nếu như nền là đá th ấ m n ư ớ c ( hệ số t h ấ m K ³ 0 , 1 m /ngày đ ê m ) . N ếu đá nền th ự c t ế k h ô ng th ấ m hoặc th ấ m ít ( K < 0 , 1 m / n g ày đ ê m ) , thì c hỉ c ó t hể thiết k ế giải pháp m à ng xi m ă n g k hi c ó luận ch ứ ng t h í ch đ áng. T r ong t r ư ờ ng h ợ p k hông l à m m à n g xi m ă ng, phải xét t ớ i việc k hoan ph ụ t xi m ăng, phun xi m ă ng v ùng tiếp g i áp g i ữ a đập v ớ i n ề n và phun xi m ăng để g i a c ố c ụ c bộ đá ở v ùng mặt t h ư ợ ng l ư u của công t r ìn h . V iệc đ ư a t hiết bị tiêu n ư ớ c của nền v ào thành p h ần đ ườ n g viền d ướ i đất của đ ập bản chố n g p h ải đ ư ợ c luận ch ứ ng bằng n h ữ ng ngh i ên c ứ u chu y ên s âu về th ấ m . 7.1 . 5 T r ong nh ữ ng đ ậ p cấp I v à I I , cần dự k iến bố t r í h à n h l ang p h un xi m ăng ở phần d ướ i bản ngăn chịu áp để l à m m àng c h ống th ấ m . K hi thiết k ế đập c ấp III v à I V ( và m ột số t r ườ ng h ợ p của đập cấp I I ) , phải xét đến k hả năng l à m m àng xi m ă ng m à không cần h àn h lang phun xi m ăn g , p h un t rự c tiếp từ k h o ang r ỗ ng g i ữ a các bản chốn g . 7.1 . 6 K hi thiết k ế chia các bản chống c ủa đập bằ n g c á c k h ớ p nối thi công t hẳ n g đ ứ n g , phải x e m x é t k hả n ă ng s ử dụng c á c kh ớ p nối sau sẽ ph ụ t xi măng hoặc sẽ đ ổ bê t ông chèn cho liền k hố i . 7.1 . 7 Đ ối v ớ i đập bản chống, cho phép t h i ết k ế công t r ình x ả n ướ c t h e o các sơ đồ nối tiếp t h ư ợ ng hạ l ư u n hư đối v ớ i đập t r ọ n g l ự c ( x e m Đ i ều 6 .1. 7 ) . Đ ối v ớ i c ác công t r ình xả bố t r í gi ữ a c ác bản chống, cần dự k iến bố t r í m ũi phun để phân tán các t ia n ướ c t r ên bề m ặ t lòng dẫn hạ l ư u, k hi thiết k ế c ác bản ngăn hạ l ư u c ủa đ ập bản c hố n g đã t h á o c á c l ư u l ư ợ ng xả phải xét t á c đ ộ ng của k h í t h ự c và các t ải t r ọng m ạ ch động do d òng n ướ c chảy t r àn gây nên. 7.1 . 8 V i ệc t h iết kế k ế t cấu b ể t i êu n ăng của đập b ả n c h ống, phải th ự c hiện theo c hỉ dẫn của Đ i ều 4. 8 . 7.1 . 9 T rườ ng h ợ p dẫn dòng t hi công qua các k hoang r ỗng g i ữ a các bản ch ố ng, t ùy theo độ c ứ ng chắc của đá ở nền để x e m x é t sự cần t h i ết phải d ùng bê tông g i a cố m ặt n ền gi ữ a các bản chốn g . K hi đó t r ong l ớ p gia cố bê tông phải t r ù t í nh bố t r í c á c giếng tiêu n ư ớ c đ ể gi ả m áp l ự c đẩy n g ư ợ c của n ướ c t h ấ m . 7.2 T í n h t o án đ ộ b ề và ổ n định c ủ a đ ập b ản c h ố n g t r ên n ền đ á 7.2 . 1 V i ệc t í nh t o án đập và c á c bộ phận của đập về độ bền, độ ổn định và đ ộ b ền n ứ t , c ũng n h ư v i ệc t í nh toán c ác k ết cấu b ê t ông c ốt thép của đ ậ p về m ở r ộ n g các k he n ứ t phải đ ượ c th ự c hiện theo nh ữ ng chỉ dẫn t r ong điều này và ở Đ iều 4. 7.2 . 2 K hi thiết k ế đập bản c h ố ng, c á c bản chống cũng như các bản ngăn c h ị u á p phải đ ượ c t ính t oán về m ặ t độ bền chung k hi chúng l à m việc t heo h ư ớ ng dòng c h ảy và h ư ớ n g cắt ngang dòng c hả y . 7.2 . 3 V i ệc t í nh t o án các bản c hống của đập thuộc t ấ t c ả các cấp c ó chiều cao n hỏ h ơ n hoặc bằng 60 m về độ bền t r ong m ặt p h ẳ ng dọc t heo dòng ch ả y , chịu c ác t ải t r ọng v à t á c động t h e o các y êu c ầ u c ủ a Đ iều 6 . 2.3 v à phải đ ượ c th ự c hiện bằng ph ươ ng pháp s ứ c bền vật liệu. V iệc t ính t oán độ bền của các bản chống của đập cấp I và II cao h ơ n 60 m t r ong m ặt phẳng dọc t h eo dòng chảy phải đ ư ợ c t h ự c h i ện theo hai b ư ớ c n hư chỉ dẫn ở Đ iều 6 . 2 .9. 7.2.4 V iệc t ính toán độ bền c h ung c ủ a c ác bản chố n g t r ong m ặt phẳng dọc t h eo dòng chảy cần xét như s a u ( H ì nh 1 6 ) : a) Đ ối v ớ i đập t o đầu: x é t t ừ ng đoạn đ ứ n g r iêng r ẽ ; b) Đ ối v ớ i đập có bản ngăn chịu áp liên t ục, ( k hông c ắt rờ i) gắn liền v ớ i các bản chống: x é t bản c h ốn g cùng v ớ i hai n ử a bản n g ăn c h ị u áp ở hai bê n ; c) Đ ối v ớ i đập có b ản ngăn c h ị u áp c ắ t rờ i ( k hông l iên tụ c ) : x é t bản chống đ ứ n g r iêng r ẽ. 7.2.5 K hi t ính t oán ứ ng su ấ t p háp ở các m ặt cắt n ằ m ng a ng của bản chống t h ì các t r ị s ố ứ ng suất ở m ặ t t h ượ ng l ư u và hạ l ư u σyT và σyH ( x e m H ì nh 14) phải đ ượ c xác định có x é t đến t r ị số m ôduyn đ àn hồi của bê t ô ng t r ong t ừ n g bộ p hận của đập theo c ác c ô n g t h ứ c: a ) đố i với đ ậ p b ả n c h ố n g k i ể u t o đ ầu ; b ) đ ố i v ới đ ậ p c ó b ả n ng ă n c h ị u á p k iể u l i ề n v ò m; c) đ ố i v ớ i đ ậ p c ó b ả n n gă n c h ị u á p k iể u c ắ t r ờ i ; C H Ú D Ẫ N : d o ) c h i ề u d à y b ả n c hố ng ; d ) c h iề u r ộ n g c ủ a đoạ n ; b ) c h iề u r ộn g c ủ a m ặ t c ắ t t í n h t o án . H ì n h 16 - C ác s ơ đ ồ t í n h t o án c ư ờ n g đ ộ th eo h ướ n g dò n g c h ảy T r o ng đó: F td và j td - lần l ư ợ t là diện tích và m ô m en qu á n t í n h của m ặt c ắ t n ằ m nga n g tính đổi của bản chốn g ; X T và X H - lần l ư ợ t là c ác k hoảng c á ch từ t r ọng t â m c ủa m ặt c ắt t ính đổi của bản chống đến m ặt th ượ ng l ư u và m ặt hạ l ư u; E 1 , E 2 , E 3 - lần l ư ợ t l à m ôd u y n đàn hồi của bê t ô ng phần bản chốn g , ph ầ n đầu t h ư ợ ng l ư u và p h ần đầu hạ l ư u ; N và M : ký hiệu n h ư ở công t h ứ c ( 28 ) . C ác k í c h t h ư ớ c của m ặ t t í nh đổi của bản chống ( H ình 1 7 ) đ ượ c x ác định từ c á c đ i ều k iệ n : a) T heo h ư ớ ng d ò ng chảy k ích t h ướ c của m ặ t cắt t í nh đổi bằng kí ch th ư ớ c của m ặ t cắt t h ự c c ủa bản chống; b) T heo h ư ớ ng c ắ t nga n g dòng chả y : k í ch t h ư ớ c của m ặ t c ắ t t í nh đổi của bản chống d itđ đ ượ c xác định theo công t h ứ c : T r ong đó: d i v à E i - l ần l ư ợ t là c h i ề u dày v à m ôđu y n đàn hồi c ủ a bêtông c ủa t ừ ng b ộ ph ậ n r iêng của bản chống, E 1 - k ý hiệu n h ư t r ong c ô ng t h ứ c ( 41 ) . C H Ú D Ẫ N : 1 ) đ ườ n g v i ề n m ặ t c ắ t t í n h đ ổ i t r o n g t r ư ờ n g h ợ p tí n h đổ i m ô d u y n đ à n h ồ i c ủ a b ê t ô n g E2 và E3 s a n g m ôđ u y n đ à n hồ i c ủ a b ê t ôn g b ả n c h ố n g E1 (k h i E3 > E 2 > E 1 ) H ì n h 17 - S ơ đ ồ đ ể xác định k í ch th ướ c t í n h đ ổ i c ủ a m ặt c ắ t b ản c h ố n g 7.2 . 6 K hi t í n h toán độ bền của c ác bản chống c ủ a đ ậ p to đầu t h u ộc tất cả c á c cấp có chiều cao nhỏ h ơ n hoặc b ằng 6 0 m ch ị u các t ải t r ọng và t ác đ ộ ng của t ổ h ợ p cơ bản p h ải t hỏa m ãn điều k iện về độ bền nêu t r ong Đ i ều 6. 2 . 5 . C ũng như t r ên k hi c h ị u c ác tải t r ọng v à tác động c ủa tổ h ợ p đ ặ c biệ t : - T rườ n g h ợ p k hông xét đ ộng đất: phải thỏa m ãn các điều k i ện ( 33 ) , ( 34 ) , ( 36 ) . - T rườ n g h ợ p c ó xét động đấ t : phải t hỏa m ãn các đi ề u k iện ( 3 4 ) và ( 3 6 ) và ở các đi ể m ở m ặt chịu á p phải t h ỏa m ãn các điều kiện: T r ong đó: σ T y - ký hiệu giống như tr ong Đ i ều 6. 2 . 5 . K hi t í nh t o án độ bền của đập t o đầu cấp I và I I c ao h ơ n 60 m theo t ổ h ợ p c ác t ải t r ọng v à t á c đ ộ ng cơ bản, phải thỏa m ãn các đ i ều k i ện đ ộ bền ( 3 3 ) , ( 3 4 ) , v à ( 36 ) , theo t ổ h ợ p c ác tải t r ọng và t á c động đặc b i ệt phải t h ỏ a m ã n c á c đ i ều k iện độ b ền ( 33) và ( 3 6 ) . G iá t r ị c ủa chiều s âu gi ớ i hạn vùng chịu k éo b gh đ ối v ớ i đập to đầu l ấ y th e o B ảng 1 2 . B ả n g 12 - C h iều sâu gi ớ i h ạn b g h c ủ a v ù n g c h ị u kéo ở m ặt t h ượ n g l ư u đ ập t o đ ầu cấp I và I I cao h ơ n 60 m Vị t r í c ủ a m ặt cắt t í n h t o án Trị số b gh phụ thuộc vào tổ hợp các tải trọng và tác động Tổ hợp đặc biệt không xét động đất Tổ hợp đặc biệt có xét động đất C á c m ặ t cắt n ằ m ngang c ủa thân bản chống T iết di ệ n tiếp giáp C á c k ý hiệu t r o n g bản g : d o : chiều d à y bản chốn g ; b o : chiều dày m ặ t c ắ t đ ầu m ú t của đầu đoạ n , c á c k ý hiệu c òn lại giống như ở B ảng 1 0 . 7.2.7 Đ ối v ớ i nh ữ ng đ ập bản c h ố ng t huộc t ấ t cả các c ấp có chiều cao bằng hoặc nhỏ h ơ n 6 0 m , k hi t í nh toán độ bền chung c ủa bản chống có b ả n ngăn chịu áp k iểu v ò m và t hẳng c h ị u tổ h ợ p c á c t ải t r ọng cơ bản v à đặc biệt k hô n g x ét động đất, phải th ỏ a m ã n các điều k iện độ bền ( 33 ) , ( 34 ) , ( 3 5 ) , ( 36 ) , còn k hi t í n h t heo tổ h ợ p đặc biệt có xét động đ ấ t thì phải thỏa m ãn điều k iện độ bền ( 33 ) , ( 34) v à ( 36) ở Đ iều 6.2 . 5 . Đ ối v ớ i nh ữ ng đập bản chống cấp I và II cao h ơ n 6 0 m có bản ngăn chịu áp k hông bị cắt r ờ i, k hi tính toán độ bền chung c ủ a c ác bản chống t heo t ổ h ợ p các t ải t r ọng cơ bản và đặc biệt k hông x ét động đ ấ t, phải t hỏa m ãn c ác điều k iện độ bền ( 3 3 ) , ( 3 4 ) , v à ( 35 ) . C òn k hi tính theo t ổ h ợ p c ác tải t r ọng đặc biệt có x ét động đất t h ì phải t hỏa m ãn điều k iện độ b ề n ( 3 4 ) , ( 3 6 ) v à ( 4 4 ) . 7.2.8 V iệc t í nh toán độ bền c ủ a bản ngăn chịu áp, t ùy theo cấp v à chiều c ao c ủ a đập bản chống, phải đ ư ợ c th ự c hiện v ớ i nh ữ n g tải t r ọng và t ác động nh ư k hi t í nh toán độ bền của bản c h ốn g . K hi t ính t oán độ bền c ủa phần đầu t h ư ợ ng l ư u c ủ a đ ậ p to đ ầ u bằng ph ư ơ n g pháp s ứ c bền v ậ t liệu, g i ả định là các l ự c pháp t u y ến ( cân bằ n g v ớ i t ải t r ọng bên ngoài t ác động vào phần đầ u ) phân b ố đề u đ ư ợ c đặt v ào phần đầu của b ả n chống ở đoạn tiếp xúc v ớ i bản chốn g . K hi t í nh t oán bằng p h ươ ng pháp lý t hu y ết đàn hồi, p hần đầu c ủ a bản chống đ ư ợ c coi như bị ng à m c ứ ng vào thân bản chống. K hi t í nh t o án độ bền của bản ngăn chịu áp k i ểu v ò m bằng p h ươ ng pháp s ứ c bền vật liệu, cần xem nó như m ộ t v ò m ( m ột nhịp) bị ng à m c ứ ng vào bản chống. C òn k hi t í nh th e o ph ươ ng p h áp lý t hu y ế t đàn hồi thì x e m nó l à m ột vỏ t r ụ t r òn m ột nhịp bị ng à m vào bản chốn g . K hi t ính toán theo p h ươ ng pháp s ứ c bền vật liệu thì các bản ngăn chịu á p k i ểu phẳng cần x e m nh ư d ầ m m ộ t nh ị p gối t ự do l ên các bản chốn g ; còn khi tính theo ph ươ ng p há p lý thu y ết đàn hồi – như m ộ t nhịp gối tự d o . 7.2 . 9 K hi t í nh toán độ bền phần đầu c ủa đập t o đầu k hông phụ thuộc v ào chiều cao của công t r ì nh, ở tất c ả c á c đi ể m c ủa phần đầu p h ải thỏa m ãn nh ữ ng đ i ều k iện về độ bền sau: a) K hi tính theo tổ h ợ p c á c tải t r ọng và t ác đ ộng cơ b ản và đặc biệt k hông xét động đấ t : b) K hi tính theo tổ h ợ p c á c tải t r ọng và t ác đ ộng và đ ặc biệt có x é t động đ ấ t: T r ong đó: σ z - ứ ng s u ấ t pháp tác d ụ ng vào m ặt thẳng đ ứ ng, thẳng góc v ớ i t r ụ c dọc c ủa đập; m , n c , k , R lt , R k - k ý hiệu giống như t r ong Đ iều 6 . 2 .5 v à Đ iều 6 . 2 .8. N h ữ ng đ i ều k iện về độ b ền của bản ng ă n chịu áp k i ểu v ò m và k iểu p hẳng cần l ấ y theo các chỉ dẫn của tiêu chuẩn t h iết k ế các kết cấu bê tông và bê tô n g c ốt t hép t hủy c ô n g. C H Ú TH Í C H : T r o n g c á c v ù n g ở ph ầ n đ ầ u c ủ a đậ p t o đầ u b ị k é o t he o ph ươ n g t r ụ c dọ c c ủ a đ ậ p , c ầ n x é t đặ t c ố t t hé p c ấ u t ạo . 7.2 . 10 V i ệc t ính t o á n độ bền c ủa bản c hố n g t heo h ư ớ ng cắt ngang dòng chả y , bản chống đ ư ợ c coi như t ấ m t a m giác t h ẳ ng đ ứ ng bị ng à m vào nền. K hi tính t oán bản chố n g theo t ổ h ợ p các tải t r ọ ng và tác động cơ bản v à đặc biệt k hô ng x ét đ ộ ng đất thì m ặt t h ượ ng l ư u và h ạ l ư u của t ấ m coi n h ư tự d o , k hi t ính theo t ổ h ợ p đặc biệt của c á c t ải t r ọng có xét động đ ấ t t hì m ặ t t hư ợ ng l ư u và hạ l ư u của t ấ m coi như tự do, k hi t í nh t heo t ổ h ợ p đặc bi ệ t của c ác tải t r ọng có x é t động đ ất thì m ặt t h ượ ng l ư u và cả m ặ t hạ l ư u c ủa t ấ m nếu có b ản n g ăn ở hạ l ư u đ ư ợ c coi như t ấ m có gối t ự d o . Đ ộ c ứ ng của t ấ m đ ượ c xác định có x é t đến các phần đầu th ượ ng l ư u và hạ l ư u. K hi t ính toán độ bền của bản chống t r ong m ặt p hẳ ng cắt nga n g dòng ch ả y đ ố i v ớ i đập thuộc t ấ t c ả c á c cấp, k hông phụ t hu ộ c v à o c h i ều cao của c ô ng t r ình đối v ớ i c ác m ặt bên c ủa b ả n chống phải tuân t h e o các điều k iện độ bền sa u : a) K hi tính theo tổ h ợ p c á c tải t r ọng và t ác đ ộng cơ b ản và đặc biệt k hông xét động đấ t : σ y ≤ 0; ( 49) b) K hi tính theo tổ h ợ p c á c tải t r ọng và t ác đ ộng đặc biệt có xét động đ ấ t: T r o ng đó: σ y - t ổng ứ ng suất pháp t r ên c á c m ặ t phẳng n ằ m ngang, x ác định thông qua t í nh toán độ bền của bản chống t r ong m ặt ph ẳ ng dọc theo dòng c hảy v à m ặ t phẳng v uông góc v ớ i dòng chả y . d k - chiều s â u của v ùng c hịu ứ ng suất k éo ở m ặ t b ên c ủ a bản chốn g . d o - chiều d ày bản chống. T r o ng c ác sơ đồ t ính t oán bản c h ố ng c h ị u uốn t h eo ph ươ ng ngan g , ph ả i xét đến k ết cấu của c á c b ộ phận xả n ướ c v à c á c b ộ phận k h á c c ó t ác d ụn g l à m tăng độ c ứ ng c ủ a công t r ình theo h ư ớ ng c ắ t nga n g dòng chả y . 7.2.11 V iệc t ính t o á n độ bền cục bộ của các bộ phận t r ong t hân đ ập bản c hố n g cũng ph ả i đ ượ c t i ến hành v ớ i nh ữ ng t ổ h ợ p c ác tải t r ọng v à t ác động n h ư k hi t í nh toán độ bền c hu n g của đ ập. 7.2.12 V iệc t ính t oán độ bền c ụ c bộ c ủ a m ũi t r àn c ủa các t r ụ pin, các k ế t c ấu l ỗ l ấ y n ư ớ c vào đ ườ n g ống của tuốc bi n , việc x ác định ứ ng s u ấ t c ụ c b ộ x u n g quanh c ác l ỗ và các k h oang r ỗng t r ong b ả n chống phải đ ượ c th ự c h i ện t h e o các chỉ dẫn ở c á c Đ iều 6 . 2 .11 v à Đ iều 6 .2.12. V iệc t ính t oán độ bền cục bộ các công son nhô r a của bản chống ở các đ ậ p có bản ngăn chịu áp k i ểu v ò m và k i ểu phẳn g , c ũng như việc t ính toán c ác b ản n găn hạ l ư u, phải đư ợ c tiến hành t heo các c h ỉ d ẫn của t i ê u chuẩn t hiết k ế c ác k ết cấu bê t ô n g và b ê tông cốt thép thủy công. 7.2.13 V iệc t í nh toán chu y ển v ị đ ứ ng và chu y ển vị nga n g của đập bản chống p h ải đ ư ợ c t h ự c hiện theo các chỉ dẫn c ủa Đ iều 6. 2 . 13. 7.2.14 V iệc t í n h toán độ ổn định của đập bản c hống p h ải tiến hành t heo các chỉ dẫn ở các Đ i ều 6.2. 1 4 và Đ iều 6 . 2 .15. Đ ối v ớ i đập t o đầu cần t h ự c hiện t ính t o án ổ n định c ho t ừ ng đ oạn đ ứ ng r iêng: đối v ớ i đập có các b ả n ngăn chịu áp k iểu v ò m v à k iểu phẳn g : t í nh cho n h ữ ng bản chống đ ứ ng r i êng r ẽ . 7.2.15 C hiều sâu đổ bê t ông chèn v ào các chỗ bị phá hoại do đ ứ t gãy t r ong nền đá phải đ ư ợ c xác định thông qua t í nh toán độ bền c ủa đ ậ p b ản chốn g , theo c ác chỉ dẫn ở các Đ iều 7.3 . 6 và Đ iều 7.3 . 7 phải t í nh toán theo ph ư ơ ng p háp l ý t h u y ết đàn hồi có xét đến tính k hông đồng nhất của cấu t r úc nề n . 7.2.16 V iệc t ính toán độ b ề n c ủ a đập bản chống v à các bộ phận của nó t r o n g t h ờ i k ỳ thi công phải đ ư ợ c t h ự c hiện theo c ác c h ỉ dẫn ở Đ iều 6. 2 . 1 7 . 7.2.17 C ác k ế t cấu bê t ô n g của đập bản chống thuộc t ất cả c ác cấp, k hông phụ thuộc vào c h i ều c a o công t r ình, cần đ ư ợ c t í n h toán về s ự h ì n h thành c ác k h e n ứ t do t ác động c ủa nhiệt độ theo c á c chỉ d ẫ n ở Đ i ều 6.2. 1 8. 8. Thiết kế đập vòm bê tông và bê tông cốt thép 8.1 Th i ết kế đ ập và các b ộ p h ận c ủ a đ ập v ò m b ê t ô n g và b ê tô n g c ố t t hé p 8.1 . 1 K hi t hiết k ế các c ông t r ình đầu m ối t hủy l ợ i có đập k iểu v ò m và v ò m tr ọng l ự c p hải t u ân t heo y êu cầu ở các Đ iều 4 . 1 .1 đến Đ i ề u 4 .3 . 17 và các Đ i ều 4.5 . 1 đến Đ iều 4 . 7 . 2. 8.1 . 2 T u y ến đâp v ò m và v ò m t r ọng l ự c phải đ ư ợ c chọn ở đầu đoạn h ẹp nhất c ủ a h ẻ m sông có n ền là đá, có x é t đến điều k i ện đ ị a hình v à địa chất cô n g t r ình l à nh ữ ng điều k i ệ n q u y ết định k hi chọn l o ại đập n à y . 8.1 . 3 C hỗ t ự a của đập v ò m và v ò m t r ọng l ự c vào s ư ờ n h ẻ m s ô ng cần đ ượ c th i ết k ế xuất phát t ừ điều k iện cắt vào đá í t nhất. K hi đó ở đ ườ n g viền l i ê n k ết đập v ớ i nền cần d ự k iến bố t r í các k ế t cấu để cải thiện điều k iện t ự a ( v í d ụ n hư các m ố biên, đ ế y ên ng ự a, nút, các k h ớ p nối t hi công k hông đổ bê t ông chèn cho liền k hối ở ph ầ n t h ượ ng l ư u c ủa các đ o ạn đập bên bờ v . v … ) . 8.1 . 4 K ết c ấu hình dạng của đ ập v ò m và v ò m t r ọng l ự c ( x e m H ình 3 ) và d ạng mặt v ò m cần đ ư ợ c định r a x uất phát t ừ điều k iện đạt đ ư ợ c t r ạ ng thái ứ ng suất tối ư u của đập. T r o ng t rườ ng h ợ p cần t h iết phải x e m xét việc bố t r í c á c kết cấu t h í ch h ợ p như c á c k h ớ p ở cánh v ò m , k h ớ p nối theo đ ư ờ ng chu vi ( H ì nh 3b ) , v . v… V iệc l ự a chọn sơ bộ k ế t cấu v à hình dạng của đ ập cần đ ượ c t h ự c hiện t r ên c ơ sở các ph ư ơ ng pháp t í nh t oán gần đúng và t h eo t ư ơ ng t ự . 8.1 . 5 Đ ộ c o ng c ủa v ò m ở p h ư ơ ng th ẳ ng đ ứ ng phải đ ư ợ c qu y ết định thông qua việc k i ể m t r a độ ổn định c ủa c ác đoạn đ ứ n g r iêng r ẽ ( các cột) t r o n g t h ờ i k ỳ thi công, đặc biệt là k hi thiết k ế nh ữ n g đập t r o n g vùng động đấ t . 8.1 . 6 K hi thiết k ế đ ập v ò m cần x e m x é t: a) Ở các tu y ến h ẹp, k hi L x / H < 2 ( t r ong đ ó : L x l à ch i ều dài dây cung theo đ ỉ nh đậ p ; H là c hiều cao đ ậ p) và lòng k he h ì nh t a m gi á c: bố t r í loại đập v ớ i c ử a v ò m có dạng t r òn v ớ i c hiều d à y k hông đổi hoặc d à y h ơ n c ục b ộ , ở chân v ò m ; khi đó bán k ính phải l ấ y nhỏ nhất và góc ở t â m phải l à góc cho ph é p l ớ n nhất theo điều k iện bảo đ ả m cho đ ậ p t ự a đ ượ c c hắc c hắ n ; b) Ở các t u y ến c ó chiều r ộng t r ung b ình, k hi 2 ≤ L x /H ≤ 3, k he h ì nh t h ang h oặ c gần giống h ì nh than g : bố t r í đập có hai độ c ong v ớ i các v ò m có chi ề u d à y và độ c ong k hông biến đ ổ i; c) Ở c á c tu y ến r ộ ng, k hi L x /H > 3, bố t r í lo ạ i đập v ò m t r ọng l ự c và đập v ò m có c h i ều dày í t t h a y đ ổi theo c h i ều ca o . K hi đó, độ c o n g theo ph ươ ng t h ẳng đ ứ n g đ ư ợ c l ự a ch ọ n t ừ điều k iện t ạo đ ượ c t r ạng thái ứ ng su ấ t t ối ư u cho đập; d) Ở tu y ến k hông đối x ứ ng và t r ên nền k hông đ ồ ng nhất bố t r í k ết c ấ u đập v ớ i các v ò m có dạ n g k hông t r òn v à chiều dày biến đổi. 8.1 . 7 K hi t hiết k ế đập cần xét ảnh h ư ở ng của c á c công t r ì nh l ấ y n ư ớ c và xả n ướ c bố t r í t r ong t hân đập đến k hả năng c h ị u t ải c ủa đập. 8.1.8 C ác đập v ò m và đập v ò m t r ọ n g l ự c cần đ ư ợ c t h i ế t k ế c h i a c ắt r a t ừ ng đ oạn nhờ các k h ớ p nối thi công ( c ó các m ộng d ươ ng â m ) . T hông t h ư ờ ng bố t r í các k h ớ p nối thi c ông t h eo ph ươ ng t h ẳn g đ ứ ng, sẽ đ ư ợ c gắn cho li ền k hối t rư ớ c k hi tí c h nư ớ c. T r ình t ự của vi ệ c gắn c h o l iền k hối ( k ể cả v i ệc g ắn cho liền k hối nhiều l ầ n) và n hiệt độ k hi gắn m ối nối phải đ ư ợ c các định có x ét đến t r ạng t h ái ứ ng s u ất c ủa đập. 8.1.9 Đ ườ ng viền d ư ớ i đất c ủ a đập phải đ ượ c t hiết k ế phù h ợ p v ớ i c á c y êu cầu ở Đ iều 4 . 9 . 8.1.10 K hi thiết k ế nền đ á của đ ập phải x e m x é t sự cần t hiết phả i : - Đ ổ bê tông c hèn vào c á c chỗ đ ứ t gã y , các ph a y , các k he n ứ t l ớ n v à các lỗ r ỗ n g l ớ n bằng cách b ố t r í các n ê m ho ặ c m ạ ng l ư ớ i c ác r ãnh đổ đầy bê tông hoặc bê t ô ng cốt th é p ( để chèn kín m ạng l ướ i c á c k he n ứ t ) , ho ặ c c á c k hối bê t ông đặc; - B ố t r í các t ườ n g , các tư ờ ng chống b ê tông cốt t h ép t r ong đất để t r u y ền l ự c t ừ đập vào k hối đá d ư ớ i sâu c ó các đặc t r ư ng c ư ờ ng độ c ao h ơ n; - D ùng nh ữ ng neo ( có h o ặc k hô n g có ứ ng suất t rư ớ c ) , nh ữ ng t ườ n g chắn hoặc tổ h ợ p của h a i l o ạ i đó để gia c ố các m á i đá và các g ố i t ự a của đậ p . 8.1.11 M ặt t ự a của đập v ò m v ào nền phải đ ư ợ c thiết k ế theo m ặ t ph ẳ ng v u ôn g góc v ớ i các t r ục c ủ a các v ò m đậ p . Đ ể cải t hi ệ n s ự nối tiếp gi ữ a đập v ớ i nền và để gi ả m nhỏ k hối đá đào ở c h ỗ tiếp giáp v ớ i b ờ , cho p hép l ự a chọn dạng của chân v ò m là đ ư ờ ng c ong ho ặ c đ a giác. 8.1.12 H ẻ m hẹp ở p h ần d ư ớ i t h ấp của tu y ến đập p h ải đ ư ợ c l ấp k ín b ằ n g bê tô n g d ư ớ i dạng “ nú t ” . N út n à y đ ư ợ c t á ch k hỏi phần v ò m c ủa đập bằng m ộ t k h ớ p nối cấu tạ o . K hi ở phần t r ên của t u y ế n đập có sự m ở r ộng c ụ c b ộ, cần d ự k i ến bố t r í m ố bờ để t i ế p nhận các l ự c từ phần đập t ự a lên nó , c ũ n g như áp l ự c n ư ớ c tác d ụng t rự c t i ếp l ê n m ố . T r o ng t r ư ờ ng h ợ p phía t r ên của t u y ến đập bị m ở r ộng đáng k ể thì cần t r ù t ính bố t r í đập t r ọng l ự c ho ặ c đập bản chống t r ong ph ạ m v i đoạn m ở r ộ n g đ ó . Đ ể gi ả m ứ ng s u ất ở m ặ t t iếp giáp gi ữ a đập và nền cần t r ù t ính t ăng độ d à y cục bộ c ủ a đập t h eo đ ư ờ n g viền t ự a. 8.1.13 C ông t r ình xả ở đập v ò m và đập v ò m t r ọng l ự c phải đ ượ c t hiết k ế phù h ợ p v ớ i các y êu cầu n ê u ở các Đ iều 4 .5 v à Đ iều 4 . 10. 8.2 T í n h to án đ ộ b ền và ổ n định c ủ a đ ập v ò m b ê tô n g và b ê t ô n g c ố t th é p 8.2.1 V iệc tính t oán độ bền, đ ộ ổn định và độ bền n ứ t của đập v ò m và v ò m t r ọng l ự c phải đ ượ c t i ến hành có x é t đến các y êu cầu nêu ở Đ iều 4 . 6 , Đ i ề u 4. 8 ; Đ i ề u 6. 2 . 1; và Đ iều 6 . 2 .18. 8.2.2 T r ạng thái ứ ng suất – b i ến dạng, t r ị số và h ướ ng của c ác l ự c t r u y ền từ đập vào nền, độ bền v à ổn định của đập cũng n hư của nền đập phải đ ư ợ c x ác định t hông q ua tính t o á n v à n ghiên c ứ u th ự c ngh i ệ m t r ên m ô hìn h . Đ ối v ớ i đập c ấp I và II cao h ơ n 6 0 m , cũng như đối v ớ i đập c ác cấp có c h i ều c ao n hỏ h ơ n 6 0 m t r ong điều k i ện địa chất công t r ì nh đ ặc biệt ph ứ c tạp và có áp dụng nh ữ ng kết cấu m ớ i c h ư a đ ư ợ c k i ể m nghi ệ m t r ong k h a i th á c, thì b ắ t buộc phải t i ến hà n h nghi ê n c ứ u th ự c nghi ệ m . 8.2 . 3 V i ệc t ính t o án t r ạng thái ứ ng suất – b i ến dạng của đập v ò m và v ò m t r ọng l ự c cần đ ư ợ c tiến hành có x ét đến t r ì nh t ự thi công đậ p , s ự đ ổ bê t ông vào các k h ớ p nối đ ể l à m c h o đ ậ p thành liền k hối và sự t í ch n ư ớ c vào h ồ c h ứ a bằng c ách sử dụng nh ữ ng ph ươ ng pháp t ính toán ch í nh xác ( p h ươ n g pháp giải toàn diện c ác v ò m – công so n , ph ư ơ n g pháp phần t ử h ữ u hạn v . v… ) . T r ong t rườ ng h ợ p cần thiết phải t i ến hành t í nh toán có x é t đến s ự m ở r ộ ng các kh ớ p nối thi công và các k he n ứ t . K hi t ính toán đập cấp I I I v à I V , cũng như k hi t í n h toán sơ bộ đập thuộc t ất cả c ác cấ p , c h o ph é p sử dụng nh ữ ng p h ư ơ ng p h áp đ ơ n gi ả n ( ph ươ ng p háp v ò m – công s on t r ung t â m , lý t h u y ết vỏ m ỏ ng v . v … ) . 8.2 . 4 K hi thiết k ế các đập v ò m và v ò m t r ọng l ự c đ ư ợ c tính t oán có x ét đến s ự m ở r ộng c ủ a c ác k h ớ p nối thi c ô ng và các k he n ứ t t hì việc đánh giá độ bền của c ông t r ì nh đ ư ợ c tiến hành t heo c ườ ng độ bê tông của v ù n g chịu né n . 8.2 . 5 Đ ể ph ò ng ng ừ a s ự đ ứ t g ã y của m àng x i m ăng t r o ng t r ườ n g h ợ p ứ ng suất k éo đ ượ c t r u y ền vào m ặ t t i ế p giáp gi ữ a đ ậ p v à nền t ớ i m àng x i m ăng, cần t r ù t í n h : - B ố t r í kh ớ p nối l ử ng, k h ớ p này đ ượ c phun x i m ă n g k hi m ự c n ư ớ c th ư ợ ng l ư u ở cao t r ình t r ung g i a n . - Đ ư a m àng xi m ă n g l ên p h í a t h ư ợ ng l ư u , bố t r í m ộ t sân t rư ớ c ngắn bằng bê tông c ó l ớ p cá c h n ư ớ c nối t i ếp sân phủ v ớ i m ặ t chịu áp của đập, có xét đ ến các y êu cầu của Đ iều 6. 1 . 4. 8.2 . 6 V i ệc t í nh t oán độ bền v à ổn định c ủ a đập chịu t á c động của động đ ấ t cần đ ư ợ c tiến hành c ó x é t đến nh ữ ng y êu cầu c ủ a c ác Đ iều 6.2.3 v à Đ i ều 6 . 2.9 đối v ớ i ph ươ ng b ấ t l ợ i nhất c ủ a t ác động động đất. K hi đ ó độ bền của đậ p cần đ ượ c k i ể m t r a t he o các y êu cầu c ủa Đ iều 4.8 . 9 và đ ư a hệ s ố điều k iện l à m việc m v l ( lấy t heo B ảng 13) và cô n g t h ứ c ( 6 ) . K hi t hiết k ế đập chịu t á c động của độ n g đất c ần tiến hành t ính t oán độ b ề n c ó xét đến sự m ở r ộ n g c á c k h ớ p nối t hi công v à các k he n ứ t. 8.2 . 7 Đ ối v ớ i đập v ò m t r ong các loại t u y ến, phải tính t oán độ ổn định của c ác k hối đá t ự a của đập ở bên b ờ . Đ ối v ớ i đập v ò m ở t u y ến r ộng ngoài r a c òn phải t í nh toán độ ổ n định c h u ng của đập c ù ng v ớ i nền đá. 8.2 . 8 K hi t ính t oán đ ộ ổn định của các k hối đá t ự a c ủ a đập ở bên bờ và t r ạng t hái ứ ng suất – biến dạng của nền đập p h ải xét n h ữ ng t ải t r ọng và t ác độ n g sau: - N h ữ ng l ự c t r u y ền từ đậ p ; - T r ọng l ượ n g bản t hân c ủ a k hối đá; - T ác động của t h ấ m v à đ ộng đất. B ả n g 13 - T rị số h ệ số đ i ều k iện l àm v i ệ c m v c ủ a đ ập v ò m L o ại t í n h t o án m v 1. T ính t oán độ b ền chu n g c ủa đập v ò m v à đập v ò m t r ọng l ự c: - V ề c h ị u k éo mkv1 = 2 , 4 - V ề c h ị u né mnv2 = 0 , 9 2. T ính toán độ ổ n định c h u ng của đập t r ong các t u y ến r ộng theo tổ h ợ p các tải t r ọng và tác động cơ bản v à đặc b i ệt k h ông xét đ ộ ng đất m v2 = 1 , 1 3. T í nh toán độ ổn định c ủ a các k ế t cấu t ự a ở h ai bờ v à độ ổn định ch u ng của đập k hi xét độ n g đ ấ t m v3 = 1 , 1 C H Ú T H Í C H : 1 ) K h i có m ộ t s ố y ế u t ố t á c độ n g đ ồn g t h ời t h ì t r o n g t í n h t oá n p hả i lấ y h ệ số đ i ề u k iệ n là m v i ệ c l à t í c h c ủ a c á c h ệ s ố t ươ n g ứ n g ( ví d ụ n h ư k h i tí n h đ ộ ổ n định c hu n g c ủ a đ ậ p t r o n g c á c t u y ế n r ộn g có x é t đ ộ n g đ ấ t ): m v = m v2 ; m v3 = 1 , 1 . 1 , 1 = 1 , 21 ; 2 ) Đố i với c á c k ế t c ấ u t ựa ở bê n b ờ c ủ a đậ p v ò m, h ệ s ố đi ề u k i ệ n l à m v i ệ c m k h i t í n h t h e o t ổ h ợp c á c t ả i t r ọ n g v à t á c đ ộn g cơ bả n p h ả i l ấ y t he o B ả n g 5 . 8.2.9 V iệc t í nh toán độ ổn định của các k hối đá t ự a c ủ a đập ở bên bờ đ ư ợ c t i ến h à nh xu ấ t ph á t t ừ s ự phân t í c h t r ạng thái gi ớ i hạn của các k hối đá r i ê ng lẻ đ ư ợ c phân t í ch r a t r ên cơ sở x é t đến c á c đ i ều k iện địa h ì nh và đ ị a chấ t . Đ ộ tin c ậ y c ủa các k hối đá t ự a bên bờ đ ư ợ c xác định thông qua k ế t quả t ính toán k hối đá k é m ổ n định nhất. 8.2.10 V iệc t ính t oán độ ổn định chung của đập v ò m v à đập v ò m t r ọng l ự c ph ả i đ ư ợ c tiến hành xuất phát từ sơ đồ động c ó x ác suất xảy r a l ớ n nhất c ủa s ự c h u y ển vị của đập c ùng v ớ i nền ở t r ạ n g t h ái g i ớ i hạn. 8.2.11 K hi t ính toán độ bền và độ ổn định của đập vòm và v ò m t r ọng l ự c, ngoài hệ số đi ề u k i ện l à m việc m ( nêu t r ong B ảng 5) còn phải x é t hệ số đ i ề u k iện l à m việc m v n êu t r o ng B ảng 1 3 . 8.2.12 K hi ở đập v ò m có n h ữ n g b ộ p h ận k ết c ấu m à sự l à m việc t ĩnh của c hú n g k hác v ớ i sự l à m việc của t hân đập c hính t h ì p hải tiến hành t í n h toán đ ộ bền và độ ổn định của c ác bộ p hận đ ó . 8.2.13 V iệc t í nh toán t r ạng thái ứ ng su ấ t – biến d ạng và độ bền cục bộ c ủa nền đ ập v ò m thu ộ c cấp I và II phải đ ượ c tiến hành p hù h ợ p v ớ i c á c chỉ d ẫn c ủa t iêu chu ẩ n thiết k ế n ề n các công t r ình thủy công. K hi đó p hải x é t k hả năng hình t hành các vùng b i ế n dạ n g dẻo ở chỗ tiếp giáp c ủa đập v ớ i b ờ . N ếu như c ác điều k iện đ ộ bền đối v ớ i các bờ m ặ t y ế u của k hối đá không thỏa m ãn, cần t r ù t ính n h ữ ng b i ện pháp gia cố cần t hi ế t. MỤC LỤC 1. P h ạ m vi áp d ụ ng 2. T ài liệu v i ệ n dẫn 3. P hân loại đập bê tông và bê tông c ố t thép 4. C ác y êu cầu chun g 4.1 C ác y êu cầu chung l ự a c họn k iểu đập và t ính to á n thiết k ế 4.2 Y êu c ầu đối v ớ i vật liệu x â y d ự ng 4.3 N h ữ ng y êu cầu về bố t r í t ổ n g thể và k ế t cấu 4.4 K h ớ p nối biến dạng và v ật chắn n ư ớ c của k h ớ p nối 4.5 C ác c ô n g t r ình xả, công t r ình tháo v à công t r ì nh l ấ y n ư ớ c 4.6 Y êu c ầu thiết kế công t r ì nh nối tiếp đ ập bê tông v à bê tông c ố t thép v ớ i n ề n 4.7 Y êu c ầu quan t r ắc v à n g hiên c ứ u hiện t r ạng c ông t r ì nh 4.8 T í nh t o á n độ bền v à độ ổ n định của đ ậ p 4.9 T í nh t o á n th ấ m của đậ p 4.10 T í nh t o á n thuỷ l ự c 5. T hiết k ế đ ập bê t ông và bê tông cốt thép t r ên n ề n k hông phải là đá 5.1 T hiết k ế đ ập và các bộ p hận đập bê tông v à bê t ô ng cốt t hép t r ên n ề n k h ôn g phải là đá 5.2 T í nh t o á n thiết kế đ ư ờ ng viền d ướ i đất đập bê t ô ng và bê t ô ng c ố t thép t r ên nền k hông phải là đá 5.3 T hiết k ế sân t r ư ớ c đập b ê tông và bê tông c ố t th é p t r ên nền k hông phải là đ á 5.4 T hiết k ế cừ d ư ớ i s ân t rư ớ c đập bê tông v à bê tô n g c ố t t hép t r ên nền k hô n g phải là đá 5.5 T hiết k ế chân k hay và màng c h ố ng th ấ m đập bê t ông v à bê t ông c ố t t hép t r ên nền k hô n g phải là đá 5.6 T hiết k ế các thiết bị tiêu n ư ớ c đập bê t ông và bê t ô n g c ố t thép t r ên nền k h ông p hải l à đá 5.7 T í nh t o á n độ bền v à ổn định đập bê t ông và bê t ôn g cốt thép t r ên n ề n k h ô ng phải l à đá 5.8 T í nh t o á n độ bền c hung đập bê tông v à bê t ông c ố t t hép t r ên nền k h ông p hải là đá 5.9 T í nh t o á n độ bền t ấ m móng đập bê t ông và bê t ô ng cốt thép t r ên n ề n k h ô ng phải là đá 5.10 T í nh t o á n độ bền p hần t r à n đập bê t ông và bê t ô n g cốt t h é p t r ê n nền k hô n g ph ả i là đá 5.11 T í nh t o á n độ bền c ủa c á c t r ụ pin v à n ử a t r ụ p i n đ ập bê t ông và bê t ông c ố t t h é p t r ên nền k h ô ng phải là đá 5.12 T í nh t o á n sân t r ướ c có n éo vào đập bê tông và b ê tông c ốt t hép t r ên nền k hông phải là đá 6. T hiết k ế đ ập bê t ông và bê tông cốt thép t r ọng l ự c t r ên nền đá 6.1 T hiết k ế đ ập và các bộ p hận đập bê tông v à bê t ô ng cốt t hép t r ọng l ự c t r ê n nền đá 6.2 T ính t oán độ b ề n v à ổ n định đập bê tông v à bê t ô ng cốt t hép t r ọng l ự c t r ê n nền đá 7. T h i ết k ế đập bê tông v à bê t ông cốt t h é p k iểu đ ậ p b ả n chống t r ên nền đá 7.1 T h i ết k ế đập và các bộ p hận k i ểu đập bản c h ống t r ên nền đá 7.2 T ính t oán độ bề và ổn định của đ ậ p bản chống t r ên nền đá 8. T h i ết k ế đập v ò m bê tô n g v à bê t ông c ố t t hép 8.1 T h i ết k ế đập và các bộ p hận c ủa đập v ò m bê tô n g v à bê t ông c ố t t hép 8.2 T ính t oán độ b ề n v à ổ n định của đ ậ p v ò m bê t ông và bê t ô ng c ố t thép