THUYLUC-CONG này okk laaaaa nè yeahhhhhhhhhh

Jxjdjdhdhxjshfjfjfjfjfrjrđf

1. 1
HỌC PHẦN: THIẾT KẾ NỀN, MẶT
ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐỒ ÁN

2. CHƯƠNG 4:XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG CỰC ĐẠI
TỪ LƯU VỰC NHỎ
4.2. CỐNG -THUỶ LỰC CỐNG

3. 1. Kháiniệm
Cống:Cốnglàcôngtrìnhnhântạodungđểthoátnướcmặtngangđường,đượcsửdụngrộngrãinhất.Nướcmặtbao
gồmnướcmưachảytừlưuvựcvề,từrãnhdọccủađườngvàmặtđường.
Cốngcónhiềuloại:cốngtròn,cốnghộp,cốngvòm.Khẩuđộcốngthayđổitừ0,75–4m.
Cốngcóthểcốngđơn,képhoặcnhiềucống.
Cốngtrònbêtôngcốtthépđượcsửdụngrộngrãinhất,nênchọnkhẩuđộcốngkhôngnhỏhơn0,75m.

4. 2. Vịtríđặtcống
Vịtríđặtcốngbaogồmmặtbằngvàmặt
cắtdọc.Cảhaiyếutốđiềuliênquanđến
đườngvàdòngchảy:
-Cốngphảiđặtsaochođảmbảothoát
đượclưulượnglũthiếtkế;
-Khôngảnhhưởngđếnsựổnđịnhtự
nhiêndòngchảy;
-Cógiáthànhxâydựngvàbảodưỡng
nhỏnhất;
-Bảođảmantoànliêntụcvàliềnkhối
củađường.

5. 2. Vịtríđặtcống
Mặtcắtdọccống:
Lấytheođộdốclòngsuốitựnhiênhoặcmộtsố
trườnghợpthayđổiđộdốccốngđểcóchiphí
xâydựngvàbảodưỡngnhỏnhất,sựthayđổinày
nhằm:
-Cảithiệnđiềukiệndòngchảycống;
-Giảmchiềudàicống;
-Đảmbảosựổnđịnhnềnmóngcống.
Tuynhiên,thayđổiđộdốctựnhiênlòngsuốicó
thểdẫnđếnxóilởhoặcbồilắng.

6. 2. Vịtríđặtcống
Mặtcắtdọccống:
-Khilòngsuốilàđá(tầngphonghoá)thìcóthể
làmmóngcốngdốc<30%.Nếukhôngthìlàm
móngcốngbậccấp
-Khiđộdốclòngsuốithayđổinhiềucóthể
làmcốngbậccấp.
-Trườnghợpkhesuốicóđộdốclớn,cóthểxây
dựngcốngtrênnềnđáthaychocốngdốc

7. 3. Cấutạocống
Đầucống:
Lắpghéphoặclàmbằngbêtôngđỗtạichỗnốiliềnvớiđốtcốngnhằmgiữổnđịnhmáidốcđắphaiđầucống,giảm
xóilở,ngăncảnròrỉ,giữổnđịnhđấtđắpnềnđường,tạodángthẩmmỹphùhợpvốicảnhquan,làmtăngkhảnăng
thuỷlựccốngvàlàmchokếtcầuphầnđầucủacốngổnđịnh
Cácbộphậnđầucống:
-Tườngđầu;
-Tườngcách;
-Tướngđáy

8. 3. Cấutạocống
Mộtsốhìnhảnhđầucống:

9. 3. Cấutạocống
Thâncống:
Làbộphậnchủyếucủacốngchonướcthoátquadướinềnđường,chịutảitrọngđấtđắpvàtảitrọngxechạy.;
-Thâncốngcóthểlắpghép:1-3mhoặcthicôngtạichỗ.

10. 3. Cấutạocống
Móngcống:

11. Thiếtkếthuỷlựccốnglàphântíchsựlàmviệccủacốngkhidòngnướcchảyquacốngtừbênnàyđườngsangbên
kiađường.
4.1.Lưulượngthiếtkếcống(Qp%,m3/s);
4.2. Cao độmựcnướcdângtrướccống: khiđặtcốngdo mặtcắtngangcốngnhỏthuaMCN dòngchảytựnhiênnên
tạoranướcdângvàmộtvùngbịảnhhưởngbởinướcdângtrướccống. Việcxácđịnhcộtnướctrướccốngvàlũ
thiếtkếđốivớicốngphảidựavàocácđiềukiệnrủiro:
-Thiệthạitàisảnvùnggầnnơiđặtcống;
-Làmhỏngcốngvàđườnggâyngừngtrệgiaothông;
-Pháhuỷmôitrườngvàbãisuối.
4.3. Chiềusâudòngchảysaucống: Chiềusâunàykháquantrọngtrongthiếtkếdòngchảycủacốngvìngậphạlưu
cốngsẽlàmcốngluônchảyđầycốnghơnlàchảymộtphầncống. Mựcnướchạlưucốngcóthểkiểmsoátbởicác
côngtrìnhkháchoặcthuỷtriều…
4. Thiếtkếthuỷlựccống

12. 4.4.Tốcđộchảyrakhỏicống:tốcđộ(lưutốc)chảyrakhỏicốngcócộtnướctrướccốnglớnluônluônlớnhơntốc
độlớnnhấtcủadòngchảytựnhiêngâyxóiđáydòngchảysaucốngdẫnđếnpháhoạicốngvàpháhoạinềnđường.
Sựthayđổihìnhdạngvàkíchthướccốngsẽảnhhưởngđángkểđếntốcđộsaucống(trừtrườnghợpchảyđầy
cống).Độdốcđặtcốngvàđộnhámcủacácđốtcốnglàyếutốquyếtđịnhđếntốcđộracủacống.
4.5.Thuỷlựccống:
CăncứvàolưulượngthiếtkếQp%,vịtríđặtcống,mựcnướchạlưuvàsựkiểmsoátcộtnướcdângtrướccốngsẽ
tínhđượckíchthướcvàloạicống.
Chếđộchảycủacốngkháphứctạp,dovậychếđộchảytrước,trongvàsaucốngphảiđượcnghiêncứukỹđểđặt
cốngsaochothoảmãnphạmvithayđổicủalưulượngthiếtkếQp%.
Việctínhtoáncóthểdùngcôngthức,toánđồ,bảngbiểu,…
4. Thiếtkếthuỷlựccống

13. 6. Cácchếđộkiểmsoátdòngchảytrongcống
6.1.Kiểmsoátthượnglưu
-Cốnglàmviệcvớisựkiểmsoátthượng
lưulàlưulượnngchảydocộtnướctrước
cống,kíchthướccửavào,hìnhdạngcống,
diệntíchmặtcắtngangtạicửavàovàkết
cấuđầuvàocủacốngquyếtđịnh.Độdốc
dọccóảnhhưởngnhỏnênthườngđượcbỏ
qua.
-Chếđộthuỷlựccủakiểmsoátthượng
lưu:
+Tuỳvàomứcđộngậpởcủavàocủa
cống,chếđộthuỷlựccốngđượcchialàm
bakhuvực:khôngngập,ngậpvàkhuvực
quáđộ.
+Trongtrườnghợpchiềusâuthượnglưunhỏ,cốngđượcxemlàm
việcnhưsơđồđậptràn.
+Trongtrườnghợpcửavàobịngập,dòngchảyquacốnglàmviệc
theosơđồdòngchảyqualỗ.Mốiquanhệgiữathượnglưuvàchiều
sâucủathượnglưuđượcxácđịnhdựavàokếtquảthínghiệmtrên
cácmôhìnhtươngứng.

14. 6. Cácchếđộkiểmsoátdòngchảytrongcống
6.2Kiểmsoáthạlưu
Chếđộkiểmsoáthạlưudocácyếutốcaođộ
mựcnướcởcửaracống,độdốc,chiềudàivà
độnhámcốngquyếtđịnh
-HìnhA:(dòngchảyđiểnhình)Cửavàovà
củarađềungập,dòngchảyđầycốngtrong
suốtchiềudàicống;
-HìnhB:Cửarangậpnhưngcửavàokhông
ngập,dòngchảythượnglưunhỏđếnmức
cửavàovịlộralàmhạthấpdòngchảyvào
trongcống;
-HìnhC:Cửavàongậpđếnmứccódòng
chảyđầytrongsuốtchiềudàicốngnhưngở
cửaradòngchảykhôngđầy.Trườnghợpnày
xảyrakhikhôngcódòngchảyởhạlưuvà
cộtnướcthượnglưurấtlớn;
-HìnhC:(điểnhình)Cửavàocốngngậpvàcửaracódòngchảytự
dovớicộtnướchạlưuthấp;
-HìnhE:(điểnhình)khôngngậpởcảcửavàovàcửara.Dòng
chảytrongcốnglàdòngchảyêm.

15. 7. Trìnhtựtínhtoánthuỷlựccống
7.1Chếđộkiểmsoátthượnglưu
-Từlưulượngđãbiết,tuỳthuộcvàođiều
kiệnđịahình,địachấtcụthểSơbộlựa
chọnloạicống,kíchthướccống,loạicửa
vàocửaracống;
-Từkíchthướccống,lưulượngquacống
xácđịnhđượctỷlệHW/D(theotoánđồ
D1-D6);
-NhânchiềucaocốngDvớitỷsốHW/D
xácđịnhđượcHW;
Đồthịthiết
kếD1,
khốngchế
cửathulà
cốngtròn
Q: lưulượngthiếtkế
D: đườngkínhcống(m)
HW: chiềusâumựcnước
đầucống(cửavào);
N: sốcống

16. 7. Trìnhtựtínhtoánthuỷlựccống
7.2.Chếđộkiểmsoáthạlưu
-TínhchiềusâumựcnướcởhạlưuTWtrênđáycốngtheolưu
lượngthiếtkế(tínhthửdần);
-Tínhchiềusâuphângiớidctheolưulượng,kíchthướcvàhình
dạngcống;
-Tínhđộsâutạicửaracốngd0làtrịsốlớnhơntronghaitrịsốTW
hoặc(D+dc)/2;
-TínhtổnthấtquacốngHtheobiểuđồ;
(DùngtoánđồD7,D8)
ĐồthịthiếtkếD7: Kiểmsoátthoátnướccửaracốngtrònbêtông–Biểu
đồdòngchảy

17. 7. Trìnhtựtínhtoánthuỷlựccống
TínhđộsâuhạlưuTW
TínhđộsâumựcnướchạlưuTWtrênđáycốngtheolưulượngthiết
kế:
-Lưulượngdòngchảy:Q=!.#m%/s
-Vậntrungbìnhdòngchảy(côngthứcChezychodòngchảy
đều):
!=C.R.i(m/s)
-HệsốChezyC:∁=+
,.R+/.
-BánkínhthuỷlựcR:R=/
0=12ệ,4í67ướ4
:7;<2ướ4
(gíatrịh(TW)cótrong#=à?xácđịnhbằngcáchthửdầnđếnkhi
đạtgiátrịQ)

18. 7. Trìnhtựtínhtoánthuỷlựccống
Tínhchiềusâuphângiớidc:
-DùngtoánđồD10(D11)xácđịnhdcvàd0
TừQkẻđườngquaDkéodàicắtđườngdẫnhướng.Từvịtrícắt
đườngdẫnhướngkéođườngnằmngangcắtđườngdc/DvàVc2/D
TừđâyxácđịnhđượcdcvàVc
-Xácđịnhchiềusâunướcchảytạicửaracốngd0:
d0=max(TW,(D+dc)/2)

19. 7. Trìnhtựtínhtoánthuỷlựccống
Xácđịnhtổnthấtqua cốngH
-DùngtoánđồD7,D8xácđịnhtổnthấtquacống:
Kẻmộtđườngthẳngnốikíchthướccống(điểm1)vớichiều
dàicốngtheohệsốke(điểm2)đượcđiểmđổihướng(điểm3).Kẻtiếp
1đườngthẳngnốitừlưulượng(điểm4)vớiđiểmđổihướng(điểm3)
đượctổnthấtH;
-Tínhcộtnướcdângởthượnglưu:HW=H+d0-L.S(tínhtheochế
độkiểmsoáthạlưu)
S,Lđộdốc,chiềudàicống.
Nếuhệsốnhámcốngkháchệsốnhámcủabiểuđồthìđiều
chỉnhchiềudàicốngtheocôngthức:
L, L1: Chiềudàithựctếvàchiềudàiđiềuchỉnhcủacống.
n1, n2: hsnhámcủabiểuđồvàhệsốnhámthựctếcủacốngthiếtkế.
SosánhHWcủa2chếđộkiểmsoátgiátrịnàolớnhơnthì
cốnglàmviệctheochếđộkiểmsoátđóvàHWtươngứng.
!1=!$%
$
&

20. Đánhgiákếtquả
Saukhixácđịnhđượcchếđộkiểmsoátcốngtính:
-Caođộmựcnướctạicửara:ELho=ELo+do
-Caođộmựcnướctạithượnglưu:ELhd=ELsf+HW.(HWlấytươngứngchếđộkiểmsoát)
NếuELh0>ELhdthìtiếnhànhthiếtlại(cóthểchọncốngkhác,hoặcthayđổicửa,…)
ELhoCaođộđáycửara
ELsfCaođộđáycửavào
7. Trìnhtựtínhtoánthuỷlựccống

21. Lưutốctạicửara
-Tínhlưutốctạicửara:từchếđộkiểmsoátcủacống,tínhđộsâutạidòngchảytạicửara(d0).Từđộsâudòng
chảytạicửara(d0)vàhìnhdạngkíchthướccốngtínhlưutốccửara.Từlưutốccửaratiếnhànhchọnhìnhthức
giacốsaucống.
Khiđócólưutốccửara:Vo=Q/Ap.
Ap-diệntíchdòngchảytạicửara;
-Chọnhìnhthứcgiacốsaucống:
+v0<2,5m/s,khônggiacố
+v0=2,5-4m/s,látđásaucốngvớichiềudài3D;
+v0=4-6m/s,látđácógờchốngxói;
+v0>6m/s,làmcôngtrìnhtiêunăng.
8. Tínhlưutốctạicửara

22. 8. Tínhlưutốccửara
Chiềusâunướcchảytạicửarad0
-Khicốnglàmviệctheochếđộkiểmsoátthượnglưu:
Chiềusâutạicửaraxấpxỉbằngchiềusâuchảyđềutrongcống
d0=dn<dc
HìnhD3a: độsâucửaraởchếđộkiểmsoát
thượnglưu-Khicốnglàmviệctheochếđộkiểmsoáthạlưu
+ KhiTW > D: do= D
+ KhiD> TW > dc: do= TW
+ KhiTW = dc: do= dc.
do-chiềusâucửaracủacống;
dc-chiềusâuphângiới;
dn-chiềusâudòngchảyđều;
TW -chiềusâudòngchảyhạlưu
D: chiềucaocống.

23. 9. VÍ DỤ TÍNH TOÁN
9.1.Đềbài
Thiếtkếcốngthoátlũngangđườngchukỳ25nămvớicácthôngsốthủyvănnhưsau:lưulượngđỉnhlũ
6!"/s,caođộđáylòngdẫntựnhiêntạicửavàocống28,5m(caođộđáycốngtạicửavào),độdốctự
nhiênđáydòngchảy0,02,chiềusâunướctạicửaracống1m,caođộvaiđườngthiếtkế31,5m.Caođộ
mựcnướcdângtrướccốngthấphơncaođộvaiđườngthiếtkếmộtkhoảngdựtrữ0,6m.Dựkiếnthiếtkế
cốngtrònđơnbêtôngcốtthépcóđườngkính1,8m,chiềudài65m,tườngđầucómépvuông,phầncuối
vuông.Tínhthủylựccống.

24. 9. VÍ DỤ TÍNH TOÁN
9.2.Chếđộkiểmsoátthượnglưu
Từkíchthướccống, lưulượngqua cốngtratoánđồD.1
đượcHW/D với: D = 1.8m, Q/N = 6
HW/D =1.1
Chiềucaomựcnướcthượnglưu:
HW1= 1.1 * D = 1.1 * 1.8 = 1.98m

25. 9. VÍ DỤ TÍNH TOÁN
9.3.Chếđộkiểmsoáthạlưu
TratoánđồD.10 vớichiềusâuhạlưutrênđáycốngtheo
lưulượngthiếtkếTW = 1m; Q = 6m3/s; D=1,8m
dc/D = 0.65 => dc = 1.17m
Vc2/D = 5.5 => Vc= 3.146 m/s
Chiềusâutạicửaracốngd0là
max (TW, (D+dc)/2) = max (1, (1.8+1.17)/2)
= max (1, 1.485)
= 1.485m

26. 9. VÍ DỤ TÍNH TOÁN
9.3.Chếđộkiểmsoáthạlưu
TratoánđồD.7 với: Q/N = 6, D=1.8m, ke= 0.5, L=65m
=> Tổnthấtqua cống: H=0.6m
Cộtnướcdângthượnglưu:
HW2 = H+ d0-L.S
= 0.6 +1.485 -65*0.02
= 0.785m
So sánh2 chếđộkiểmsoát:
HW1 > HW2 => Chếđộkiểmsoátthượnglưu

27. 9. VÍ DỤ TÍNH TOÁN
9.3.Kiểmtra
Cao độđáycốngtạicửara:
EL0= 27.2m
Cao độmựcnướccửara:
ELh0= ELo+ do(d0=TW =1m, do KSCV)
ELh0= 27.2 + 1= 28.2m
Cao độđáylòngdẫntạicửavào:
ELsf=28.5m
Cao độmựcnướcthượnglưu:
ELhd= ELsf+HW1 = 28,5+1,98 = 30.48m
ELhd> ELh0=> Thỏađiềukiệncaođộmựcnướcthượnglưu
lớnhơncaođộmựcnướccửara

28. 9. VÍ DỤ TÍNH TOÁN
9.3.Tínhlưutốc
Tínhlưutốctạicửaravớichếđộkiểmsoátthượnglưu
Diệntíchướt: Ar= 1.45m2
Lưutốc: Vr=Q/(N*Ar) =6/(1*1.45) = 4.14 m/s
=> Cầnlátđácógờchốngxói.
1,8m

29. 10. VÍ DỤ 2
9.1.Đềbài
Thiếtkếcốngthoátlũngangđườngchukỳ25nămvớicácthôngsốthủyvănnhưsau:
-Lưulượngđỉnhlũ4,5!"/s
-Caođộđáylòngsuốitạihạlưu:30m
-Độdốctựnhiênđáydòngchảy0,015
-Dòngsuốihìnhthang,bềrộngđáyb=1,5m,dốcmáisuối1:m=1:0,75
-DựkiếnthiếtkếcốngtrònđơnbêtôngcốtthépcóđườngkínhD=1,5m,chiềudài20m,tườngđầucó
mépvuông,phầncuốivuông.
Hãyxácđịnhcaođộkhốngchếchovịtrícốngnày?