Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 335:2005 về công trình thủy điện Sơn La – tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật do Bộ Xây dựng ban hành

TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM

rnrn

TCXDVNrn335:2005

rnrn

CÔNGrnTRÌNH THUỶ ĐIỆN SƠN LA TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ KỸ THUẬT

rnrn

LỜI NÓI ĐẦU

rnrn

TCXDVN 335 : 2005 “Công trình thuỷ điện SơnrnLa – Tiêu chuẩn Thiết kế kỹ thuật” được Bộ Xây dựng ban hành theo Quyết định số 07 /2005/QĐ-BXD ngày 07 tháng 02 nămrn2005

rnrn

CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

rnrn

1. Khi trích dẫn cácrntài liệu số liệu của Việt Nam

rnrn

– TCVN              :rnTiêu chuẩn Việt Nam

rnrn

– TCXD             :rnTiêu chuẩn xây dựng

rnrn

– TCXDVN         :rnTiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

rnrn

– TCN                :rnTiêu chuẩn ngành

rnrn

– MNDBT           :rnMực nước dâng bình thường

rnrn

– MNGC            :rnMực nước gia cường

rnrn

– MNKT             :rnMực nước kiểm tra.

rnrn

2. Khi trích dẫn cácrntài liệu số liệu của Liên Xô cũ và Nga

rnrn

– CHuÕ             : Cтроительные нормы иrnправила

rnrn

            : Tiêurnchuẩn xây dựng của Liên Xô cũ và Nga

rnrn

– ПЗ                  :rnПроектное землетрясение

rnrn

            : Độngrnđất thiết kế

rnrn

– МРЗ               :rnМаксимальное расчетное землетрясение

rnrn

            : Độngrnđất tính toán cực đại.

rnrn

3. Khi trích dẫn cácrntài liệu số liệu của Mỹ và quốc tế

rnrn

USACE : US Asmy corpsrnof engineers

rnrn

            : Hiệprnhội các kỹ sư quân đội Mỹ

rnrn

FERC               :rnFederal Energy regulatory commission

rnrn

            : Uỷ banrnđiều hành năng lượng liên bang (Mỹ)

rnrn

ASTM   : AmericanrnSociety for testing and materials

rnrn

            : Hiệprnhội thớ nghiệm và vật liệu Mỹ

rnrn

WMO                :rnWorld meteorological organization

rnrn

            : Tổ chứcrnkhí tượng thế giới

rnrn

EM       :rnEngineering Manuals

rnrn

            : Hướngrndẫn kỹ thuật

rnrn

PGA                 :rnPeak ground acceleration

rnrn

            : Gia tốcrnnền cực đại

rnrn

SA        : Spectrarnof acceleration

rnrn

            : Phổ giarntốc nền

rnrn

OBE                 :rnOperating Basic Earthquake

rnrn

            : Độngrnđất cơ sở vận hành

rnrn

MCE                 :rnMaximum Credible Earthquake

rnrn

            : Độngrnđất cực đại tin cậy

rnrn

PMP                 :rnProbable maximum Precipitation

rnrn

            : Mưa lớnrnnhất khả năng

rnrn

PMF                 :rnProbable maximum Flood

rnrn

            : Lũ lớnrnnhất khả năng.

rnrn

Công trình thuỷ điệnrnSơn La – Tiêu chuẩn Thiết kế kỹ thuật

rnrn

Son La HydropowerrnProject – Design Standard for Technical Design

rnrn

1.     Phạm vi áp dụng

rnrn

Tiêu chuẩn này baorngồm các quy định chủ yếu về khảo sát, nghiên cứu và tính toán an toàn ổn địnhrncông trình chính của Dự án Thuỷ điện Sơn La cần phải được áp dụng khi lập thiếtrnkế, thẩm định, xét duyệt Thiết kế kỹ thuật Dự án thuỷ điện Sơn La.

rnrn

2.   Tiêurnchuẩn viện dẫn

rnrn

–         rnCácrntiêu chuẩn và hướng dẫn thiết kế của nước ngoài áp dụng cho công trình thuỷrnđiện Sơn La (phụ lục kèm theo).

rnrn

–         rnTCXDVNrn285:2002 Công trình thuỷ lợi – Các qui định chủ yếu về thiết kế.

rnrn

–         rnTCXDrn250 : 2001 Tiêu chuẩn xây dựng áp dụng cho dự án thuỷ điện Sơn La (giai đoạn nghiênrncứu khả thi).

rnrn

–         rnTCXDVNrn315 : 2004 Công trình thuỷ điện Sơn La – Các qui định chủ yếu về an toàn và ổnrnđịnh công trình – Tiêu chuẩn thiết kế công trình tạm: đê quây và kênh dẫn dòngrnthi công.

rnrn

3.     Các qui định chủ yếurnvề khảo sát địa chất và nghiên cứu tính chất cơ lý đất đá, vật liệu xây dựng,rnđịa chấn

rnrn

3.1 rnCôngrntác khảo sát và nghiên cứu địa chất công trình thuỷ điện Sơn La phải được tiếnrnhành cho tất cả các hạng mục công trình đầu mối, hồ chứa nước, cung cấp đầy đủrncác tài liệu cần thiết để thiết kế nền móng, công trình và tài liệu về vật liệurnxây dựng phục vụ cho công trình.

rnrn

Công tác khảo sát địarnchất công trình phải phù hợp với qui mô, kết cấu, đặc thù của công trình, phạmrnvi ảnh hưởng của công trình và các yêu cầu liên quan khác.

rnrn

3.2 rnPhươngrnpháp về nội dung khảo sát địa chất công trình phải đủ cơ sở để đánh giá điềurnkiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, xác định đầy đủ tính chất cơ lýrncác thành tạo đất đá, đáp ứng nội dung yêu cầu của thiết kế.

rnrn

3.3 rnCôngrntác khảo sát, nghiên cứu địa chất công trình được thực hiện theo 2 hệ thốngrntiêu chuẩn phù hợp với yêu cầu tính toán thiết kế

rnrn

–         rnHệrntiêu chuẩn khảo sát và nghiên cứu của Việt Nam (TCVN, TCXDVN, TCN) và Liên Xôrncũ, Nga

rnrn

–         rnHệrntiêu chuẩn và hướng dẫn của Mỹ.

rnrn

3.4 rnNghiênrncứu tính chất cơ lý đất đá nền móng công trình, vật liệu xây dựng bằng các thírnnghiệm trong phòng và ngoài hiện trường phải được tiến hành theo đúng tiêurnchuẩn Việt Nam (TCVN, TCXDVN, TCN) tiêu chuẩn Liên Xô cũ, Nga và tiêu chuẩn Mỹrntheo yêu cầu của từng phương pháp áp dụng trong thiết kế.

rnrn

3.4.1      rnCácrnthí nghiệm trong phòng

rnrn

–         rnCácrnmẫu đất đá, cốt liệu bê tông và nước theo TCVN và ASTM

rnrn

–         rnĐánhrngiá phản ứng Alkali của vật liệu đá theo tiêu chuẩn ASTM

rnrn

–         rnĐánhrngiá khả năng sử dụng phụ gia khoáng cho bê tông, bê tông đầm lăn theo tiêurnchuẩn ASTM

rnrn

–         rnĐánhrngiá sức chịu tải của bê tông, bê tông lăn theo tiêu chuẩn ASTM

rnrn

3.4.2      rnCácrnthí nghiệm cơ lý đá hiện trường

rnrn

–         rnThírnnghiệm mô đun đàn hồi và mô đun biến dạng bằng tấm nén theo tiêu chuẩn TCXDVNrn80:2002 và Liên Xô cũ Nga

rnrn

–         rnThírnnghiệm tiếp xúc bê tông và đá nền theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ, Nga và Mỹ

rnrn

–         rnXácrnđịnh mô đun biến dạng và đàn hồi của khối đá bằng phương pháp nén bệ cứng vàrnmềm theo tiêu chuẩn ASTM

rnrn

–         rnXácrnđịnh cường độ kháng nén, kháng cắt của khối đá theo tiêu chuẩn của Liên Xô cũ,rnNga và ASTM

rnrn

3.4.3     Các chỉrntiêu cho phép về độ bền của vật liệu và nền được xác định dựa vào kết quả cácrnthí nghiệm theo các tiêu chuẩn nêu trên và phù hợp với các hệ thống tiêu chuẩnrnLiên Xô cũ , Nga, Việt Nam và Mỹ.

rnrn

3.4.4     Các thírnnghiệm liên quan khác tuỳ thuộc phương pháp áp dụng, sử dụng các tiêu chuẩn củarnViệt Nam, Liên Xô cũ, Nga hoặc của Mỹ.

rnrn

3.5 rnĐánhrngiá độ nguy hiểm của động đất ở khu vực xây dựng phải dựa trên các nghiên cứurnvề tính ổn định của cấu tạo địa chất và phân vùng nhỏ động đất khu vực xâyrndựng. Nghiên cứu đánh giá mức độ nguy hiểm của động đất của khu vực xây dựng côngrntrình phải thực hiện được các yêu cầu sau :

rnrn

3.5.1      rnNghiênrncứu bối cảnh cấu tạo và tính ổn định của khu vực công trình

rnrn

3.5.2      rnVịrntrí, đặc trưng khả năng sinh chấn của các đứt gẫy hoạt động trong vùng, đặcrnbiệt các đứt gẫy Sơn La, Sông Đà, Mường Chùm, Phong Thổ – Nậm Pìa.

rnrn

3.5.3      rnPhânrntích nguy hiểm tiềm năng của động đất khu vực công trình, cường độ động đất, cơrnchế giải phóng năng lượng, các đặc trưng giảm chấn động từ nguồn đến vị trírncông trình.

rnrn

3.5.4      rnXácrnđịnh các thông số của động đất

rnrn

Áp dụng các tiêurnchuẩn của Việt Nam, của Liên Xô cũ và của Hội đồng đập lớn quốc tế – Uỷ ban vềrnlĩnh vực động đất cho thiết kế đập (ICoLD Commitee on Seismic Aspects of DamrnDesign).

rnrn

–         rnĐộrnnguy hiểm của động đất được đánh giá qua động đất cực đại M_SMAX, cấprnđộng đất cực đại Imax (theo thang MSK 64) và gia tốc nền cực đại amax.

rnrn

–         rnĐộrnnguy hiểm của động đất được đánh giá qua các đặc trưng dao động động đất thiếtrnkế (trên nền đá gốc) : Gia tốc cực đại PGA, phổ gia tốc nền cực đại SA ứng vớirnhệ số suy giảm (damping) 5%.

rnrn

–         rnLựarnchọn băng gia tốc và phổ gia tốc trên nền đá cho các cấp động đất tính toánrnphải phù hợp với điều kiện địa chất của khu vực và kiến nghị trường hợp bất lợirnnhất để sử dụng tính toán cho công trình.

rnrn

3.5.5      rnNghiênrncứu và vi phân vùng động đất cho các loại nền đất đá theo đặc tính địa chấn,rntuỳ thuộc điều kiện cụ thể có thể điều chỉnh các dao động thích hợp.

rnrn

4.     Các qui định chủ yếurnvề công tác nghiên cứu tính toán thuỷ văn, hồ chứa, năng lượng

rnrn

4.1 rnXácrnđịnh các thông số thuỷ văn theo các qui phạm, tiêu chuẩn Việt Namrn(QP.TL.C-6-77), của Liên Xô cũ “Xác định các đặc trưng thuỷ văn tính toán” (CHuP 2.01.14.83) và Hướng dẫn của tổ chứcrnkhí tượng thế giới (WMO).

rnrn

4.1.1      rnDòngrnchảy lũ thiết kế

rnrn

–         rnChuỗirndòng chảy lũ tính toán dài 101 năm từ 1902-2002. Những trị số khôi phụcrn(1902-1960) theo phương pháp “Tương quan hồi quy có hiệu chỉnh”.

rnrn

–         rnĐỉnhrnlũ các tần suất tính toán xác định theo phương pháp thống kê, đỉnh lũ tần suấtrn0,01% có gia tăng an toàn theo qui phạm (không vượt qúa 20% trị số tính toán).

rnrn

–         rnĐườngrntần suất giải tích là đường cong phân bố xác suất Gamma- ba thông số (Kritski -rnMelkel).

rnrn

4.1.2      rnXácrnđịnh lũ lớn nhất khả năng PMF theo mưa lớn nhất khả năng PMP dựa vào phân tíchrnsố liệu thực đo các trận mưa lớn nhất trên lưu vực Sông Đà (các năm 1964, 1968,rn1969, 1971 và 1996).

rnrn

–         rnPhươngrnpháp tính PMP dựa vào đường tích lũy mưa thời đoạn xây dựng theo số liệu thựcrnđo của 50 trạm đo mưa trên lưu vực Sông Đà.

rnrn

–         rnDiễnrntoán PMP về PMF bằng các mô hình toán thuỷ văn : mô hình TANK, SSARR,rnNASH-MUSKINGUM để lựa chọn.

rnrn

4.1.3      rnĐườngrnqúa trình lũ thiết kế xây dựng theo lưu lượng thiết kế tổng lượng lũ thiết kế cùngrntần suất.

rnrn

4.1.4      rnDòngrnchảy phù sa được xác định theo trạm thuỷ văn Tạ Bú. Lưu lượng phù sa lơ lửngrntrung bình nhiều năm theo chuỗi thống kê 1902-2002, đồng bộ với chuỗi dòngrnchảy.

rnrn

Tỉ lệ phù sa di đẩyrntrên phù sa lơ lửng là 40% được xác định trên cơ sở cân bằng phù sa từ các sốrnliệu thực đo diễn biến trong lòng hồ Hoà Bình thời kỳ 1990-2002.

rnrn

4.2 rnXácrnđịnh bồi lắng trong hồ chứa theo thời gian vận hành bằng mô hình toán, cácrnchương trình khác nhau để lựa chọn.

rnrn

Tính toán bồi lắng hồrnchứa Sơn La trong bậc thang Sông Đà khi có hồ thuỷ điện Lai Châu ở bậc trên.

rnrn

4.3 rnTuổirnthọ của hồ chứa được tính toán theo thời gian dung tích bồi lắng bị lấp đầyrntheo tiêu chuẩn TCXDVN 285:2002 là 100 năm.

rnrn

4.4 rnTínhrntoán điều tiết dòng chảy của hồ chứa theo phương pháp sử dụng biểu đồ điều phốirnhồ chứa cho toàn bộ các công trình bậc thang Sông Đà.

rnrn

–         rnTầnrnsuất tính toán mức bảo đảm 95% (lấy theo mức năm. 100 năm sẽ có 5 năm công suấtrnmùa kiệt nhỏ hơn công suất bảo đảm)

rnrn

–         rnLượngrnnước cấp cho hạ du tính toán theo kết quả điều tiết phát điện

rnrn

4.5 rnXácrnđịnh hiệu ích công suất thuỷ điện Sơn La bằng phủ biểu đồ và cân bằng công suấtrncho năm có tần suất 95%. Xác định hiệu ích năng lượng thuỷ điện Sơn La bằng phủrnbiểu đồ và cân bằng năng lượng cho năm có tần suất 50%. Mức tính toán là nămrn2015 và năm 2020.

rnrn

4.6 rnPhânrntích kinh tế, sử dụng phương pháp nhiệt điện thay thế để lựa chọn thông số côngrntrình. Hiệu quả kinh tế, tài chính của công trình được tính toán theo các quyrnđịnh hiện hành. Tỷ suất chiết khấu trong phân tích kinh tế là 10%.

rnrn

5.   Tiêurnchuẩn thiết kế an toàn ổn định công trình chính

rnrn

5.1  Các nguyên tắcrnqui định chung

rnrn

5.1.1     Tuyến xâyrndựng công trình thuỷ điện Sơn La – tuyến Pa Vinh II đã được Thủ tướng chính phủrnphê duyệt (văn bản số : 92/QĐ-TTg ngày 15 tháng 01 năm 2004) cùng với giải pháprnbố trí công trình chính đập dâng là đập bê tông trọng lực, các công trình xảrnlũ, cửa lấy nước, nhà máy thuỷ điện sử dụng kết cấu bê tông và bê tông cốtrnthép.

rnrn

5.1.2     Các côngrntrình chính của thuỷ điện Sơn La phải được bảo đảm an toàn cao trong các trườngrnhợp tính toán. Trong trường hợp cắt lũ lớn để bảo đảm an toàn cho thuỷ điện HoàrnBình ở bậc dưới, chỉ cho phép xả qua các công trình ở tuyến đầu mối lưu lượngrntối đa đảm bảo mực nước lớn nhất ở đập thuỷ điện Hoà Bình không vượt qúa mứcrncho phép và phù hợp với Tiêu chuẩn chống lũ hạ du.

rnrn

5.1.3      rnDựrnán thuỷ điện Sơn La là Dự án có qui mô lớn là công trình quan trọng Quốc gia.rnĐể đảm bảo an toàn cho các công trình chính, tiêu chuẩn thiết kế an toàn ổnrnđịnh công trình thuộc tuyến áp lực được lập dựa vào các tiêu chuẩn của Việt NamrnLiên Xô cũ, Nga và của Mỹ.

rnrn

– Việc phân loại vàrnphân cấp các hạng mục công trình thuỷ điện Sơn La theo chức năng và mức độ quanrntrọng của công trình để xây dựng tiêu chuẩn được thực hiện trên cơ sở tiêurnchuẩn Việt Nam, trong đó các hạng mục công trình trên tuyến áp lực được nângrncấp và xây dựng tiêu chuẩn tính toán riêng.

rnrn

– Do trong tiêu chuẩnrnViệt Nam và tiêu chuẩn của Liên Xô cũ hiện hành không có trường hợp tính toánrnvới lũ PMF theo thông lệ tiêu chuẩn quốc tế, để đảm bảo an toàn công trìnhrnchính đạt được mức độ an toàn theo các tiêu chuẩn quốc tế hiện hành, tiêu chuẩnrnnày qui định riêng việc thiết kế, tính toán an toàn ổn định các công trìnhrnchính trên tuyến áp lực trên cơ sở hai hệ thống tiêu chuẩn hướng dẫn sau :

rnrn

+ Tính toán an toànrnổn định và độ bền của công trình theo tiêu chuẩn của Việt nam , Liên Xô cũ vàrnNga có bổ sung tổ hợp lực tính toán khi có lũ PMF. Việc tính toán được thựcrnhiện đồng bộ với các chỉ tiêu nền, vật liệu xây dựng, phương pháp tính toán, hệrnsố ổn định cho phép của công trình qui định cho hệ thống này.

rnrn

+ Tính toán an toànrnổn định và độ bền theo các tiêu chuẩn, hướng dẫn của Mỹ. Việc tính toán đượcrnthực hiện đồng bộ với các chỉ tiêu nền, vật liệu xây dựng, phương pháp tínhrntoán, hệ số ổn định cho phép quy định cho hệ thống này.

rnrn

Công trình thiết kếrnphải đồng thời thoả mãn các yêu cầu của 2 hệ thống nêu trên.

rnrn

5.1.4     Các hạngrnmục nằm ngoài tuyến áp lực được tính toán theo TCXDVN, TCN và tiêu chuẩn củarnLiên Xô cũ, Nga cùng các tài liệu hướng dẫn tương ứng.

rnrn

5.2  Phân loại, phânrncấp công trình chính

rnrn

5.2.1     Phân loạirncông trình chính

rnrn

Các hạng mục côngrntrình chính thuỷ điện Sơn La được phân loại theo TCXDVN 285: 2002 là các côngrntrình lâu dài.

rnrn

Theo chức năng, tầmrnquan trọng và thời gian sử dụng, các hạng mục công trình chính được chia thànhrncông trình chủ yếu và thứ yếu.

rnrn

– Công trình chủ yếu

rnrn

Công trình chủ yếu làrncông trình quan trọng nhất trong hệ thống công trình đầu mối, nếu các côngrntrình này bị hư hỏng hoặc bị phá huỷ sẽ dẫn đến khả năng phát điện bị ngừng trệrnhoặc không bình thường, làm mất khả năng cung cấp nước, gây ra ngập lụt cácrnvùng dân cư, đô thị, hạ tầng, cơ sở kinh tế …. ở hạ du công trình.

rnrn

Các hạng mục côngrntrình đó bao gồm :

rnrn

1/ Đập trọng lực dângrnnước

rnrn

2/ Đập tràn xả lũ (xảrnsâu, xả mặt)

rnrn

3/ Cửa lấy nước,rnđường dẫn nước, nhà máy thuỷ điện, đường xả nước ra và trạm phân phối điện.

rnrn

4/ Tường biên, tườngrnchắn

rnrn

5/ Kênh dẫn vào, rarnvà công trình trên kênh

rnrn

6/ Công trình gia cốrnmái, bờ và chỉnh trị sông liền kề với các công trình chủ yếu.

rnrn

7/ Các tường phânrndòng thượng hạ lưu.

rnrn

– Công trình thứ yếu

rnrn

Công trình thứ yếu làrnnhững hạng mục công trình mà sự hư hỏng của nó không ảnh hưởng đến hoạt độngrnbình thường của công trình đầu mối và hệ thống, có thể phục hồi trong thời gianrnngắn, các hạng mục công trình này bao gồm :

rnrn

1/ Tường biên, tườngrnchắn không nằm trong tuyến áp lực.

rnrn

2/ Các công trình giarncố mái bờ nằm ngoài cụm công trình đầu mối.

rnrn

3/ Nhà quản lý hànhrnchính.

rnrn

5.2.2     Phân cấprncông trình

rnrn

Cấp các công trìnhrnhạng mục thuỷ điện Sơn La (công trình chủ yếu, thứ yếu) được xác định theornTCXDVN 285:2002. Các công trình nằm trên tuyến áp lực và nhà máy thuỷ điện đượcrnphân cấp theo tiêu chuẩn riêng.

rnrn

– Cấp các hạng mụcrncông trình chủ yếu

rnrn

1/ Các hạng mục côngrntrình tạo tuyến áp lực, bao gồm :

rnrn

a.    rnĐậprndâng nước

rnrn

b.   rnĐậprntràn xả lũ (xả sâu, xả mặt)

rnrn

c.    rnCửarnlấy nước

rnrn

d.   rnĐườngrndẫn nước vào nhà máy thuỷ điện.

rnrn

Các công trình tuyếnrnáp lực, được xếp vào cấp đặc biệt, tính toán theo tiêu chuẩn riêng theo quyrnđịnh ở điều 5.1.3. Tuỳ theo điều kiện cụ thể, một số hạng mục có thể được tínhrntoán theo quy định ở điều 5.1.4.

rnrn

2/ Các hạng mục côngrntrình nằm ngoài tuyến áp lực

rnrn

a/ Nhà máy thuỷ điện.

rnrn

Có công suất 2400MWrnthuộc cấp đặc biệt và được tính toán theo quy định ở điều 5.1.4

rnrn

b/ Các hạng mục khác

rnrn

–         rnKênhrndẫn ra của các công trình tuyến áp lực, công trình trên kênh

rnrn

–         rnTườngrnbiên, tường phân dòng

rnrn

–         rnCácrncông trình gia cố mái , bờ chỉnh trị sông liền kề tuyến áp lực

rnrn

–         rnTrạmrnphân phối điện.

rnrn

Được xếp cấp I.

rnrn

– Cấp các công trìnhrnthứ yếu

rnrn

Các công trình thứrnyếu gồm các hạng mục công trình nêu ở mục 5.2.1 theo TCXDVN 285:2002 là cấprnIII, do tầm quan trọng đặc biệt của thuỷ điện Sơn La, nâng cấp các công trìnhrnthứ yếu là cấp II.

rnrn

5.3  Xác định lưurnlượng lũ, mực nước lớn nhất thiết kế và kiểm tra công trình

rnrn

5.3.1     Các côngrntrình ở tuyến áp lực thuộc cấp đặc biệt được thiết kế với lưu lượng lũ tần suấtrnP = 0,01% (có gia tăng DQ theo qui phạm) vàrntính toán kiểm tra với lũ PMF.

rnrn

5.3.2     Lưu lượngrnlũ lớn nhất theo tần suất và lưu lượng lũ thiết kế tần suất P=0,01% (có giarntăng DQ) được xác định theorn CHuP.2.01.14.83. Lũ kiểmrntra PMF được xác định theo WMO N-332-Geneva-SWitzerland 1986.

rnrn

5.3.3     Mực nướcrnlớn nhất để thiết kế và kiểm tra các công trình cấp đặc biệt thuỷ điện Sơn Larnđược xác định từ lưu lượng lũ lớn nhất thiết kế và kiểm tra khi được tháo quarntất cả các công trình tuyến áp lực có tính đến điều tiết dòng chảy lũ bảo đảmrnan toàn cao nhất cho công trình và đồng thời, phải đảm bảo mực nước cho phéprntối đa ở tuyến Đập – Thuỷ điện Hoà Bình ở bậc dưới và phù hợp tiêu chuẩn chốngrnlũ hạ du.

rnrn

5.3.4     Các côngrntrình không thuộc cấp đặc biệt, lưu lượng lũ và mực nước lớn nhất thiết kế vàrnkiểm tra được xác định theo TCXDVN 285:2002.

rnrn

5.4  Đặc trưng giórntính toán

rnrn

5.4.1     Đặc trưngrngió tính toán trong thời kỳ vận hành làm cơ sở xác định cao trình đỉnh côngrntrình được lấy như sau :

rnrn

–         rnTươngrnứng với mực nước dâng gia cường ở thượng lưu tính toán các yếu tố với gió bìnhrnquân lớn nhất, nhiều năm (không kể hướng)

rnrn

–         rnTươngrnứng với mực nước dâng bình thường tính toán các yếu tố với gió lớn nhất tínhrntoán.

rnrn

5.4.2     Tần suấtrngió lớn nhất tính toán trong thời kỳ xây dựng và vận hành lấy theo cấp côngrntrình :

rnrn

Đối với công trình cấprnđặc biệt, cấp I và cấp II : P = 2%

rnrn

5.5  Tính toán ổnrnđịnh và độ bền theo tiêu chuẩn Việt Nam và Liên Xô cũ và Nga

rnrn

5.5.1     Tiêu chuẩnrnvề tải trọng và tác động

rnrn

5.5.1.1 Nguyên tắcrnchung

rnrn

Các tải trọng và tácrnđộng ở công trình thuỷ điện Sơn La được xác định theo các TCXDVN 285:2002, 14rnTCN 56-88 và các Tiêu chuẩn của Liên Xô cũ, Nga, CHuP 33-01-2003, CHuP 2-06.06.85, CHuP II-7-81*.

rnrn

5.5.1.2 Các tải trọngrnvà tác động để tính toán

rnrn

1). Các tải trọngrnthường xuyên và tạm thời (dài hạn và ngắn hạn)

rnrn

a).  Gồm trọng lượng củarncông trình và các thiết bị cố định đặt trên và trong công trình

rnrn

      b). Áp lực nướcrntác động trực tiếp lên bề mặt, áp lực thấm trong công trình và nền, áp lựcrnngược của nước lên công trình trong điều kiện thiết bị lọc và tiêu nước làmrnviệc bình thường.

rnrn

      c).  Trọngrnlượng đất, đá và áp lực bên của nó

rnrn

      d).  Áp lực đấtrnphát sinh do biến dạng nền và kết cấu công trình, do tải trọng bên ngoài khác.

rnrn

      e).  Áp lực bùnrncát.

rnrn

      f).   Tác dụngrncủa co ngót và từ biến

rnrn

      g).  Tác độngrnnhiệt độ lên công trình trong thời gian thi công và khai thác của năm có biênrnđộ dao động nhiệt độ bình quân tháng của không khí là trung bình.

rnrn

      h).  Tải trọngrndo tàu, thuyền và vật trôi.

rnrn

      i).   Tải trọngrndo các thiết bị nâng, bốc dỡ, vận chuyển và các máy móc, kết cấu khác (cầnrntrục, cẩu treo, pa lăngvv…), chất lỏng có xét đến khả năng vượt tải thiết kế.

rnrn

j).   Áp lực sóng xácrnđịnh theo tốc độ gió lớn nhất trung bình nhiều năm.

rnrn

k).   Áp lực gió.

rnrn

l).   Áp lực nước varntrong thời kỳ khai thác.

rnrn

m). Tải trọng độngrnsinh ra trong đường dẫn có áp và không áp khi dẫn nước ở mực nước dâng bìnhrnthường.    

rnrn

      2). Các tảirntrọng tạm thời đặc biệt gồm :

rnrn

a).  Tải trọng dornđộng đất hoặc nổ

rnrn

b). Áp lực nước thấmrngia tăng khi thiết bị chống thấm và tiêu nước không làm việc bình thường.

rnrn

c).  Tác động dornnhiệt độ trong thời kỳ thi công và khai thác của năm có biên độ dao động nhiệtrnđộ bình quân tháng của không khí lớn nhất.

rnrn

d).  Áp lực sóng khirnxảy ra tốc độ gió lớn nhất.

rnrn

e).  Áp lực nước varnkhi đột ngột cắt toàn bộ phụ tải.

rnrn

f).   Tải trọng độngrnsinh ra trong đường ống dẫn có áp và không áp khi dẫn nước ở mực nước lớn nhất

rnrn

g).  Áp lực phát sinhrntrong mái đất do mực nước sông, hồ bị hạ thấp đột ngột (rút nhanh).

rnrn

h).  Áp lực nướcrnkhông bình thường lên công trình và nền (MNGC với lũ P = 0,01%, MNKT với lũrnPMF).

rnrn

5.5.1.3 Tổ hợp tảirntrọng và trị số tính toán

rnrn

Khi thiết kế các côngrntrình phải tính toán theo tổ hợp tải trọng cơ bản và tổ hợp tải trọng đặc biệt.

rnrn

–         rnTổrnhợp tải trọng cơ bản bao gồm các tải trọng và tác động: Thường xuyên, tạm thờirndài hạn, tạm thời ngắn hạn mà các hạng mục đang thiết kế có thể phải tiếp nhậnrncùng một lúc.

rnrn

–         rnTổrnhợp tải trọng đặc biệt bao gồm các tải trọng và tác động đã xét trong tổ hợprntải trọng cơ bản nhưng một hoặc hai trong chúng được thay thế bằng tải trọngrn(hoặc tác động) tạm thời đặc biệt. Trường hợp tải trọng cơ bản có xét thêm tảirntrọng động đất hoặc nổ cũng xếp vào loại tổ hợp đặc biệt.

rnrn

1). Công trình cấprnđặc biệt

rnrn

Các tổ hợp tải trọngrnđể tính toán ổn định và độ bền công trình và nền như sau:

rnrn

– Tổ hợp cơ bản : Hồrnchứa ở MNDBT và mực nước hạ lưu thấp nhất

rnrn

– Tổ hợp đặc biệt 1 :rnHồ chứa ở MNGC và mực nước hạ lưu lớn nhất.

rnrn

– Tổ hợp đặc biệt 2 :rnHồ chứa ở MNKT khi xả lũ PMF và mực nước hạ lưu lớn nhất.

rnrn

– Tổ hợp đặc biệt 3 :rnĐộng đất tính toán cực đại (MPầ)khi hồ chứa ở MNDBT và mực nước hạ lưu thấprnnhất.

rnrn

– Tổ hợp đặc biệt 4 :rnĐộng đất thiết kế (ẽầ) khi hồ chứa ở MNDBT và mực nước hạ lưu thấp nhất, mànrnchống thấm và thiết bị tiêu nước bị hỏng.

rnrn

– Tổ hợp đặc biệt 5 :rnThi công xong và động đất thiết kế (ẽầ).                

rnrn

§ rnThànhrnphần các tải trọng tác động và tính toán gồm :

rnrn

– Trọng lư­ợng bản thânrnđập (G);

rnrn

– Áp lựcrnthuỷ tĩnh của nư­ớc lên mặt thư­ợng lư­u đập với MNDBT – (H1), MNGC – (H2) vàrnkhi xả lũ PMF – (H3).

rnrn

–         rnÁprnlực thuỷ tĩnh của nư­ớc lên mặt hạ l­ưu đập với mức n­ước hạ l­ưu tối thiểu vàrntối đa – (h1 và h2);

rnrn

– Áp lựcrnthấm trong thân đập và nền, áp lực ngược lên đáy đập với MNDBT – (Up1), MNGC -rn(Up2), khi MNKT – (Up3) và khi màn chống thấm và thiết bị tiêu nước không làmrnviệc bình thường(Up4).

rnrn

– Áp lựcrncủa bùn cát lên mặt thư­ợng lư­u đập (S).

rnrn

– Tácrnđộng nhiệt (T) làm giảm nhiệt từ trung bình năm xuống trung bình tháng thángrnlạnh nhất;

rnrn

– Độngrnđất thiết kế (ẽầ) và động đất tính toán cực đại (MPầ).

rnrn

– Áp lựcrnsóng (W);

rnrn

– Tảirntrọng từ các thiết bị cơ khí và thuỷ lực (L).

rnrn

– Tảirntrọng động lên đập khi xả lũ (F).

rnrn

Trong tổrnhợp kể trên gồm có tải trọng và tác động theo điều kiện khả năng thực tế hoạtrnđộng đồng thời của chúng ghi trong bảng 5.1

rnrn

Bảngrn5.1. Bảng tổ hợp tải trọng

rnrn

rnrn

§ rnCácrntrị số tính toán

rnrn

a). Trọng lượng bảnrnthân công trình và các chỉ tiêu tính toán của vật liệu lấy theo chỉ tiêu kiếnrnnghị cụ thể cho từng loại vật liệu.

rnrn

b). Áp lực thuỷ tĩnhrnlên công trình tính theo dung trọng nước g_n=1T/m³

rnrn

c). Áp lực ngược(baorngồm áp lực thấm và đẩy nổi), trong tính toán lấy hệ số a₂=1.0

rnrn

d). Động đất đượcrntính với động đất thiết kế (ẽầ), động đất tính toán cực đại MPầ và theo CHuP II-7-81*.

rnrn

–         rnĐộngrnđất thiết kế (ẽầ) được đánh giá dựa trên phân tích xác suất nguy hiểm của độngrnđất với mức chu kỳ lặp lại động đất T = 145-475 năm (tương ứng OBE).

rnrn

–         rnĐộngrnđất tính toán cực đại (MPầ) được đánh giá dựa trên phân tích xác định độ nguyrnhiểm của động đất cực đại có thể xảy ra, tương ứng mức chu kỳ lặp lại của độngrnđất T = 10.000 năm (tương ứng MCE).

rnrn

Động đất cấp 9 (thangrnMSK) được tính toán để kiểm tra ổn định công trình theo TCXD 250: 2001.

rnrn

e). Cao trình đỉnhrncác công trình tuyến áp lực

rnrn

Cao trình đỉnh cácrncông trình được xác định theo công thức

rnrn

Ñ_đđ = Ñ_mn + d                                         (5.1)

rnrn

Trong đó:

rnrn

Ñ_đđ = Cao trình đỉnhrncông trình

rnrn

Ñ_mn = Cao trình mực nướcrntĩnh

rnrn

d = Độ vượt cao củarnđỉnh công trình trên mực nước tĩnh cần phải tính toán theo 3 trường hợp dướirnđây để chọn cao trình đỉnh công trình lớn nhất.

rnrn

– Với mực nước dângrnbình thường

rnrn

            d = h_s1%rn+ Dh + a                        (5.2)

rnrn

            d = h_s1%rn+0,4+0,76(J-6) + a         (5.3)

rnrn

– Với mực nước lũrnthiết kế (MNGC)

rnrn

d = h_s1% +rnDh + a                                    (5.4)

rnrn

– Với mực nước lũrnkiểm tra

rnrn

d =0,0

rnrn

Trong đó :

rnrn

            h_s1%rn= Chiều cao sóng ứng với tần suất 1%

rnrn

            Dh = chiều cao nước dềnh do gió

rnrn

            J = Cấprnđộng đất (cấp 8)

rnrn

            a = Chiềurncao an toàn lấy bằng 1 m.

rnrn

2). Các công trìnhrnkhông thuộc cấp đặc biệt

rnrn

Được tính toán theorntiêu chuẩn Việt Nam, Liên Xô cũ, Nga và các tài liệu hướng dẫn.

rnrn

5.5.2     Các quirnđịnh tính toán chủ yếu

rnrn

5.5.2.1 Khi tính toánrnổn định, độ bền, ứng suất, biến dạng chung và cục bộ cho các công trìnhrnthuỷ và nền của chúng, phải tiến hành tính toán theo phương pháp trạng tháirngiới hạn. Các tính toán cần phải tiến hành theo hai nhóm trạng thái giới hạn.

rnrn

a). Trạng thái giớirnhạn thứ nhất gồm: các tính toán về độ bền và độ ổn định chung của hệ thống côngrntrình-nền.

rnrn

b).  Trạng thái giớirnhạn thứ hai gồm: các tính toán độ bền cục bộ của nền, tính toán về hạn chếrnchuyển vị và biến dạng, về sự tạo thành hoặc mở rộng vết nứt và mối nối thirncông.

rnrn

5.5.2.2 Điều kiện anrntoàn ổn định của các công trình

rnrn

Được xác định theornTCXDVN 285 : 2002 và CHuP 33-01-2003    

rnrn

rnrn

rn

rn

rnrnrnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn
rn            Trongrnđó :

rnrn

 n_c – hệrnsố tổ hợp tải trọng       

rnrn

– Khi tính toán theorntrạng thái giới hạn thứ nhất :

rnrn

       n_crn= 1,0 đối với tổ hợp tải trọng cơ bản;

rnrn

       = 0,9 đối vớirntổ hợp tải trọng đặc biệt không có động đất

rnrn

       = 0,95 đối vớirntổ hợp tải trọng đặc biệt có động đất thiết kế (ẽầ)

rnrn

= 0,85 đối với tổ hợprntải trọng đặc biệt có động đất tính toán cực đại (MPầ).

rnrn

= 0,95 đối với tổ hợprntải trọng trong thời kỳ thi công, sửa chữa.

rnrn

–         rnKhirntính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai : n_c=1

rnrn

N_tt – Tảirntrọng tính toán tổng quát (lực, mô men, ứng suất), biến dạng hoặc thông số khácrnmà nó căn cứ để đánh giá trạng thái giới hạn.

rnrn

R – Sức chịu tải tổngrnquát,biến dạng hoặc thông số khác được xác lập theo tiêu chuẩn thiết kế (TCVN,rnTCXD, TCXDVN, TCN,).

rnrn

m – hệ số điều kiệnrnlàm việc: khi mặt trượt đi qua mặt tiếp xúc giữa bê tông và đá hoặc đi trong đárnnền có một phần qua các khe nứt, một phần qua đá nguyên khối lấy m=0,95 cácrntrường hợp khác còn lại lấy m=1,0.

rnrn

      m – Hệ số điềurnkiện làm việc khi tính toán độ bền như sau :

rnrn

rnrn

– Khi tính toán theorntrạng thái giới hạn thứ nhất: kn hệ số tin cậy được xác định theo cấprncông trình :

rnrn

Cấp đặc biệt                                         k_nrn=1,30

rnrn

Công trình cấp I                                     k_nrn=1,25

rnrn

Công trình cấp II                                    k_nrn=1,20

rnrn

–         rnKhirntính toán ổn định cho những mái dốc tự nhiên nằm kề sát công trình khác có hệrnsố đảm bảo lớn hơn:rnPhải lấy hệ số đảm bảo của mái bằng hệ số đảm bảo của công trình đó nhưng khôngrnvượt quá cấp I.

rnrn

5.5.2.3          rnHệrnsố an toàn của công trình tính theo công thức (5.6) xác định theo tiêu

rnrn

chuẩn TCXDVN 285:2002

rnrn

rnrn

rn

rn

rnrnrnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn
rn                        Krn- hệ số an toàn của công trình.

rnrn

Bảngrn5.2 Bảng hệ số an toàn ổn định cho công trình cấp đặc biệt

rnrn

rnrn

Bảngrn5.3 Bảng hệ số an toàn độ bền cho công trình cấp đặc biệt

rnrn

rnrn

 Ngoài việc tiêurnchuẩn hoá các hệ số ổn định và độ bền, còn hạn chế chiều sâu vùng kéo ở các mặtrncắt nằm ngang của đập và ở mặt tiếp xúc đập với nền đá (khi sử dụng các phươngrnpháp đàn hồi tuyến tính) :

rnrn

Bảng 5.4 Bảng chiềurnsâu giới hạn vùng kéo d_t

rnrn

( Áp dụng cho thànhrnphần lực đầy đủ)

rnrn

rnrn

Trong đó:          a_1rn– là khoảng cách từ mặt chịu áp đến vị trí thoát n­ước.

rnrn

 b_d – là chiều rộng mặt cắt tính toán.

rnrn

 a₂ – là khoảng cách từ mặt chịu áp đến màngrnkhoan phun.

rnrn

 B – là chiều rộng đập ở mặt cắt tiếp xúc với nền.

rnrn

Khi có luận chứng mộtrncách thoả đáng, cho phép thực hiện các tính toán phi tuyến tính có tính đến độrnmở của mặt tiếp xúc đập với nền, như­ng khi đó độ mở của mặt tiếp xúc không đ­ượcrnđến tới màng phun xi măng. Việc tính toán độ bền cục bộ nền đá của đập đượcrntiến hành theo trạng thái giới hạn 2 (khi đó tất cả các hệ số vượt tải được lấyrnbằng 1,0).

rnrn

Cho phép xác định cácrnứng suất nền theo lý thuyết đàn hồi, nhưng phải thoả mãn các điều kiện sau:

rnrn

 Theo khe nứt nền vàrntheo tiếp xúc với đập:

rnrn

 s_j < R_t,j,II,rnd_j (tg j_j,II, C_j,II)rn> 1                     (5.7)

rnrn

 Theo khối đá nền:

rnrn

      s₃ < R_t,m,II,rnd_m (tg j_m,II, C_m,II)rn> 1          (5.8)

rnrn

 ở đây, s_j – là ứng suất pháprntuyến trong khe nứt hoặc tiếp xúc.

rnrn

 s₃ – là ứng suất chínhrntrong khối đá nền.

rnrn

 d_j và d_m – là hệ số độ bềnrncục bộ theo khe nứt (tiếp xúc) và trong khối đá

rnrn

tư­ơng ứng.

rnrn

 Nếu sử dụng các ph­ươngrnpháp đàn hồi phi tuyến tính và trạng thái ứng suất biến dạng của hệ thống “đậprn– nền” theo CHuP 2.02.02-85, cho phéprnkhi không thoả mãn các điều kiện độ bền thứ nhất thì cần phải phân tích chiềurnsâu và vị trí của vùng dỡ tải ở nền d­ưới mặt th­ượng l­ưu và đánh giá khả năngrntăng l­ưu l­ượng mất nước.

rnrn

5.5.2.4 Hệ số lệchrntải (n) khi tính toán theo các nhóm trạng thái giới hạn I và IIrnlấy theo TCXDVN 285: 2002, CHuPrn33-01-2003 và các tiêu chuẩn ngành.

rnrn

5.5.2.5 Tính ổn địnhrncông trình

rnrn

1). Tính ổn định vàrnđộ bền công trình bê tông

rnrn

Ổn định chống trượt,rnchống lật của công trình được theo TCXDVN 285: 2002, CHuP 33-01-2003, CHuP 2.06.06-85 và CHuP 2.02.02-85*.

rnrn

Công thức tính toánrntổng quát : [K].F £ R                       (5.9)

rnrn

Trong đó :         [K]rn: hệ số an toàn cho phép

rnrn

F : lực tác động tổngrnquát                                

rnrn

R : Khả năng chịu tảirntổng quát

rnrn

2).  Tính ổn định máirndốc

rnrn

      – Các tính toánrnổn định sườn dốc và mái dốc phải tiến hành đối với các giai đoạn thi công vàrnvận hành. Các tính toán ổn định đối với mỗi giai đoạn được tiến hành cho 2 tổrnhợp tải trọng:

rnrn

+ Tổ hợp cơ bản, gồmrntrọng lượng bản thân, áp lực nước ngầm và tải trọng từ công trình và thiết bịrn(trong trường hợp có chúng).

rnrn

+ Tổ hợp đặc biệt,rnkhi bổ sung động đất thiết kế cho tổ hợp tải trọng cơ bản.

rnrn

      Khi tính với tổrnhợp tải trọng đặc biệt, hướng tác dụng của động đất được quy định bất lợi nhất.rnTrong các tính toán cho giai đoạn thi công, mức độ địa chấn tính toán của côngrntrình cần phải giảm xuống một cấp.

rnrn

5.6  Tính toán ổnrnđịnh và độ bền theo các tiêu chuẩn và các hướng dẫn của Mỹ

rnrn

Việc phân tích ổnrnđịnh và độ bền của các công trình trên tuyến áp lực được thực hiện theo hairnphương pháp :

rnrn

– Phương pháp coi kếtrncấu là vật thể cứng: Nhằm xác định các hệ số ổn định chung của kết cấu ứng vớirncác tổ hợp tải trọng khác nhau.

rnrn

– Phương pháp phần tửrnhữu hạn : Nhằm xác định độ lớn và sự phân bố ứng suất trong thân đập và nền.

rnrn

5.6.1 Tải trọng

rnrn

      1).  Tĩnh tải

rnrn

            Gồm trọngrnlượng của công trình và các thiết bị cố định đặt trên và trong công trình

rnrn

      2). Áp lực nướcrntác dụng lên thượng, hạ lưu công trình

rnrn

      3).  Áp lực ngược

rnrn

–         rnToànrnbộ chiều sâu nước hạ lưu được đưa vào tính toán áp lực ngược tại điểm chân củarncông trình.

rnrn

–         rnÁprnlực ngược từ thượng lưu và hạ lưu tác dụng lên bề mặt giữa đập và nền, áp lựcrnnày thay đổi theo thời gian và phụ thuộc vào điều kiện biên, tính thấm nước củarnvật liệu. Áp lực này giả thiết là không thay đổi do tải trọng động đất.

rnrn

      4).  Nhiệt độ

rnrn

      5).  Áp lực đấtrnvà áp lực bùn cát

rnrn

      6).  Lực độngrnđất

rnrn

      Được tính toánrnvới động đất cơ sở vận hành (OBE) và động đất cực đại tin cậy (MCE)

rnrn

–         rnĐộngrnđất cơ sở vận hành (OBE) được đánh giá dựa trên phân tích xác suất nguy hiểmrncủa động đất với mức chu kỳ lặp lại động đất T = 145-475 năm

rnrn

–         rnĐộngrnđất cực đại tin cậy (MCE) được đánh giá dựa trên phân tích xác định độ nguyrnhiểm của động đất cực đại có thể xẩy ra, tương ứng mức chu kỳ lặp lại của độngrnđất T = 10.000 năm

rnrn

      7).  Áp lực gió

rnrn

      8).  Áp suấtrnkhí quyển

rnrn

      9).  Áp lựcrnsóng

rnrn

      10). Phản lựcrnnền

rnrn

Tiêu chuẩn tính toánrndựa trên các tiêu chuẩn và tài liệu hướng dẫn sau:

rnrn

–         rnĐậprnbê tông trọng lực EM 1110-2-2200, (USACE)

rnrn

–         rnHướngrndẫn tính toán các công trình thuỷ công, Chương 3-Đập bê tông trọng lực (FERC).

rnrn

5.6.2 Các tổ hợp tảirntrọng

rnrn

      1). Trường hợprn1-Điều kiện tải trọng bất thường (unusual loading condition-construction).

rnrn

(a)  rnĐậprnxây dựng xong hoàn toàn

rnrn

      (b) Thượng, hạrnlưu đập không có nước

rnrn

      2). Trường hợprn2-Tổ hợp tải trọng cơ bản-vận hành bình thường (usual loading Combination-rnNormal Operation Condition)

rnrn

(a)  rnMựcrnnước hồ ở MNDBT

rnrn

      (b) Mực nước hạrnlưu thấp nhất

rnrn

      (c) Áp lựcrnngược

rnrn

      (d) Áp lực bùnrncát

rnrn

      2a). Trường hợprn2-Tổ hợp tải trọng cơ bản–vận hành bình thường, với trường hợp đập có máirnthượng lưu nghiêng (usual loading Combination-Normal Operation Condition)

rnrn

(a)  rnMựcrnnước hồ ở MNDBT

rnrn

      (b) Mực nước hạrnlưu thấp nhất

rnrn

      (c) Áp lựcrnngược

rnrn

      (d) Áp lực bùnrncát bằng không

rnrn

      3).  Trường hợprn3-Tổ hợp tải trọng bất thường (Unusual loading condition )

rnrn

(a)  rnHồrnchứa ở MNDBT

rnrn

      (b) Mực nước hạrnlưu thấp nhất

rnrn

      (c) Áp lựcrnngược với hiệu quả của khoan thoát nước 0.0%

rnrn

      (e) Áp lực bùnrncát

rnrn

      4). Trường hợprn4 – Tổ hợp tải trọng đặc biệt – thi công xong có động đất cơ sở vận hànhrn(extreme loading condition- construction with OBE)

rnrn

(a)  rnĐộngrnđất OBE

rnrn

      (b) Gia tốc nềnrnkhi động đất theo phương ngang về phía thượng lưu

rnrn

      (c) Trong hồrnkhông có nước

rnrn

      (d) Không có áprnlực nước ở thượng và hạ lưu đập

rnrn

      5). Trường hợprn5- Tổ hợp tải trọng bất thường – vận hành bình thường và có động đất cơ sở vậnrnhành (unusual loading condition- normal operating with OBE)

rnrn

(a)  rnĐộngrnđất OBE

rnrn

      (b) Mực nước hồrnở MNDBT

rnrn

      (c) Mực nước hạrnlưu thấp nhất

rnrn

      (d) Áp lựcrnngược ở mức trước khi có động đất

rnrn

      (e) Áp lực bùnrncát

rnrn

      6).  Trường hợprn6- Tổ hợp tải trọng đặc biệt – vận hành bình thường với động đất cực đại tinrncậy MCE (extreme loading combination)

rnrn

Trường hợp này là        trườngrnhợp 2 thêm lực động đất

rnrn

(a)  rnĐộngrnđất MCE

rnrn

      (b) Mực nước hồrnchứa ở MNDBT

rnrn

      (c) Mực nước hạrnlưu nhỏ nhất

rnrn

      (d) Áp lựcrnngược ở thời điểm trước khi có động đất

rnrn

      (e) Áp lực bùnrncát

rnrn

7)    rnTrườngrnhợp 7- điều kiện tải trọng đặc biệt –lũ lớn nhất khả năng (extrem loadingrncondition – PMF).

rnrn

(a)  rnHồrnở mực nước khi có lũ PMF

rnrn

      (b) Tất cả cácrncửa van đều mở, mực nước hạ lưu tương ứng khi xả lũ PMF

rnrn

      (c) Áp lựcrnngược

rnrn

      (d) Áp lực nướcrnhạ lưu

rnrn

      (e) Áp lực bùnrncát

rnrn

8)   Trường hợp 8 -rnđiều kiện tải trọng sau động đất(Post-seismic condition normal loading)

rnrn

(a)  rnMựcrnnước hồ ở MNDBT

rnrn

      (b) Mực nước hạrnlưu thấp nhất

rnrn

      (c) Áp lựcrnngược

rnrn

      (d) Áp lực bùnrncát

rnrn

5.6.3     Các trị sốrntính toán

rnrn

      1). Trọng lượngrnbản thân công trình và các chỉ tiêu tính toán của vật liệu lấy theo chỉ tiêu kiếnrnnghị cho từng loại vật liệu.

rnrn

2). Áp lực thuỷ tĩnhrnlên công trình tính theo dung trọng nước, g_n=1T/m³

rnrn

3). Áp lực ngược

rnrn

Áp lực ngược trong tất cả các trường hợp tínhrntoán, tính toán theo tiêu chuẩn USACE trong đó không kể tác dụng giảm cột áprncủa màng chống thấm.

rnrn

      4). Lực động đất

rnrn

Động đất tính vớirnđộng đất OBE, động đất MCE. Với động đất MCE không yêu cầu tính toán ổn địnhrntrượt

rnrn

–         rnGiarntốc động đất được lấy theo cả phương ngang và phương thẳng đứng khi tính toánrnvới phổ phản ứng gia tốc thẳng đứng được lấy bằng 2/3 gia tốc ngang.

rnrn

–         rnTảirntrọng động đất được xem như lực quán tính tác động lên đập. Các tải trọng đượcrnchia làm 2 loại: Lực quán tính do gia tốc ngang, đứng của đập, lực thuỷ động dornquán tính của nước và áp lực bùn cát tăng thêm tác động lên đập.

rnrn

–         rnKhirnphân tích ổn định tổng thể của đập, lực tác động của động đất được tính theornphương pháp phổ đơn giản của Fenves và Chopra.

rnrn

–         rnKhirnphân tích ứng suất- biến dạng đập, tải trọng động đất được tính toán theo hàmrngia tốc nền biến đổi theo thời gian(acceleration –time history method)

rnrn

5.6.4     Phân tíchrnổn định

rnrn

1). Tiêu chuẩn ổnrnđịnh

rnrn

Hệ số an toàn chornphép về trượt và ứng suất cho phép của đập bê tông trọng lực ghi trong bảng 5.5.

rnrn

Bảng 5.5

rnrn

rnrn

      (Ứng suất nềnrnvà bê tông được xác định theo điều 3.4)

rnrn

Ghi chú:

rnrn

–     f’c và f’_trnlà độ bền khi nén và kéo tương ứng của bê tông với các điều kiện tải trọngrntĩnh.

rnrn

–     Trường hợp saurnđộng đất :

rnrn

+ Trên toàn bộ chiềurndài vết nứt T, lực dính C = 0

rnrn

+ Chiều dài phần cònrnlại tồn tại lực dính và ma sát dư

rnrn

2). Tính toán ổn định

rnrn

Hệ số an toàn chốngrntrượt được xác định theo công thức

rnrn

                                                        (5.10)

rnrn

Trong đó:

rnrn

Fs = Hệ số an toànrnchống trượt

rnrn

 = Tổng các lực kháng trượt theornphương pháp tuyến mặt trượt

rnrn

= Tổng các lực gây trượt theornphương tiếp tuyến mặt trượt

rnrn

3). Tính toán áp lựcrnnền

rnrn

Áp lực nền p được xácrnđịnh theo công thức

rnrn

§ rnTrườngrnhợp tổng quát

rnrn

p =åV/F ± åV.e_y.y/J_xrn± åV.e_x.x/J_y                                   (5.11)

rnrn

§ rnVớirnbài toán phẳng

rnrn

p = åV/B ± 6.M_c/B²                                                                    (5.12)

rnrn

Trong đó:

rnrn

åV= Tổng các lực thẳng đứng tác lên nền

rnrn

F = Diện tích đáyrnmóng

rnrn

e_x,e_y,J_x,J_yrn= Độ lệch tâm và mô men quán tính chính trung tâm của móng

rnrn

x,y = Khoảng cách từrnđiểm đặt lực đến trọng tâm móng

rnrn

B = Chiều rộng móng

rnrn

M_c = Môrnmen lấy đối với trọng tâm móng.

rnrn

5.6.5     Phân tíchrnứng suất tĩnh và động

rnrn

–         rnPhânrntích ứng suất-biến dạng của đập và nền nhằm xác định cường độ và sự phân bố ứngrnsuất trong kết cấu theo các điều kiện tải trọng để xác định khả năng đảm bảornyêu cầu về độ bền của kết cấu.

rnrn

–         rnPhânrntích ứng suất của đập và nền được thực hiện bằng phương pháp phần tử hữu hạnrnvới bài toán 2 chiều hoặc 3 chiều tuỳ thuộc vào từng bộ phận được xem xét.

rnrn

–         rnKhirnphân tích ứng suất đập với trường hợp tải trọng động, mô đun đàn hồi động củarnvật liệu bằng 1,5 lần mô đun đàn hồi tĩnh (Eđộng=1,5 Etĩnh), cường độ của bêrntông tăng 30% và 50% so với cường độ chịu nén và cường độ chịu kéo tĩnh tươngrnứng của bê tông. Với trường hợp động đất MCE, ứng suất chịu kéo của bê tông bằngrn1,5 x f’_t.

rnrn

–         rnTrênrncơ sở phân tích ứng suất đập, khi giá trị ứng suất kéo vượt quá cường độ chịurnkéo của bê tông thì sẽ xuất hiện vùng nứt trong bê tông.

rnrn

6.   Cácrntiêu chuẩn và hướng dẫn thiết kế của nước ngoài áp dụng cho thuỷ điện Sơn Larn(liệt kê danh mục trong phụ lục kèm theo).

rnrn

rnrn

rnrn

PHỤrnLỤC

rnrn

DANHrnMỤC CÁC TIÊU CHUẨN VÀ HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỦA NƯỚC NGOÀI ÁP DỤNG CHO THIẾT KẾrnCÔNG TRÌNH CHÍNH THUỶ ĐIỆN SƠN LA

rnrn

I.      Các tiêu chuẩn thiếtrnkế và hướng dẫn tính toán của Liên Xô cũ

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

II.    Các tiêu chuẩn vàrnhướng dẫn của Mỹ và quốc tế

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn