Xem mẫu
- - KhÈu ®é c«ng tr×nh tho¸t níc cÇn ph¶i tÝnh ®Õn kh¶ n¨ng sÏ ®« thÞ ho¸
hoÆc chuyÓn ®æi môc ®Ých sö dông mét phÇn diÖn tÝch lu vùc. Khi ®ã chØ tiªu
tho¸t níc sÏ t¨ng lªn ®¸ng kÓ.
- Th«ng thêng c«ng tr×nh míi x©y dùng ph¶i cã kh¶ n¨ng tho¸t níc tèt
h¬n c¸c c«ng tr×nh hiÖn h÷u trªn tuyÕn kªnh, m¬ng.
c. C¸c vÊn ®Ò cÇn lu ý khi thiÕt kÕ c«ng tr×nh tho¸t níc:
Khi thiÕt kÕ c«ng tr×nh tho¸t níc trong khu vùc ®ång b»ng, cÇn quan t©m tíi
c¸c yÕu tè sau ®©y:
- §¶m b¶o c¸c yªu cÇu cña s¶n xuÊt n«ng nghiÖp nh: bè trÝ cöa phai hoÆc
khe phai ®Ó ®iÒu tiÕt dßng ch¶y (nÕu cÇn thiÕt); Cã c¸c biÖn ph¸p gia cè t¹i cöa ra
®Ó kh«ng g©y xãi kªnh m¬ng.
- Cao ®é ®¸y c¸c c«ng tr×nh tho¸t níc cÇn phï hîp víi cao ®é ®¸y kªnh
m¬ng sau khi n¹o vÐt, hoÆc thÊp h¬n cao ®é dßng ch¶y hiÖn t¹i tèi thiÓu tõ 20cm
tíi 30cm.
- Trong trêng hîp thiÕt kÕ c«ng tr×nh cèng, ®Æc biÖt lµ c¸c cèng hép, cèng
b¶n kh«ng nªn thiÕt kÕ cèng ch¶y ngËp, cÇn ®¶m b¶o tÜnh kh«ng tõ mùc níc lín
nhÊt tíi ®Ønh cèng ®Ó ®¶m b¶o bÌo r¸c trong kªnh m¬ng kh«ng bÞ dån t¾c t¹i vÞ trÝ
cèng.
VËn tèc dßng ch¶y thiÕt kÕ trong c¸c kªnh m¬ng khu vùc ®ång b»ng nªn
nhá h¬n 1,5 - 2,0m/s. §èi víi kªnh m¬ng ®· ®îc bª t«ng hãa cã thÓ lín h¬n, tuy
nhiªn kh«ng nªn qu¸ 2,5m/s.
§8.2. §êng trµn
Gi¶i ph¸p sö dông ®êng trµn rÊt hiÖu qu¶ ®èi víi c¸c suèi, s«ng nhá cã lßng
chñ t¬ng ®èi c¹n trong mïa kh«, thêi gian níc lªn vµ xuèng nhanh. C«ng tr×nh
®êng trµn thêng ®îc ¸p dông trªn c¸c tuyÕn ®êng cÊp thÊp, lu lîng xe kh«ng
lín t¹i c¸c s«ng suèi miÒn nói vµ trung du. T¹i khu vùc ®ång b»ng, gi¶i ph¸p ®êng
trµn ®«i khi cßn ®îc kÕt hîp víi cÇu vît qua lßng chñ t¹i nh÷ng khu vùc cã b·i
s«ng réng, dßng ch¶y æn ®Þnh.
§êng trµn theo kh¸i niÖm thñy lùc lµ mét d¹ng ®Ëp trµn ®Ønh réng víi chiÒu
cao thÊp. Th«ng thêng chiÒu cao ®êng trµn chØ tõ 1,0m tíi 3,0m. Nh vËy chiÒu
réng ®êng trµn lín h¬n chiÒu cao ®Ëp trµn tõ 3 ®Õn 5 lÇn. §êng trµn thêng ®îc
x©y dùng kÕt hîp cèng tho¸t níc. Kh¶ n¨ng tho¸t níc cña c¸c cèng díi ®êng
trµn th«ng thêng ph¶i lín h¬n lu lîng trung b×nh mïa c¹n ®Ó ®¶m b¶o mÆt
®êng trµn kh«ng cã níc trong mïa c¹n.
C¸c th«ng sè thñy lùc cña ®êng trµn ®· ®îc nªu râ trong “Quy ph¹m tÝnh
to¸n thñy lùc ®Ëp trµn, QP.TL.C-8-76”. Trong môc nµy kh«ng ®Ò cËp l¹i chi tiÕt c¸c
c«ng thøc tÝnh to¸n víi c¸c trêng hîp cô thÓ mµ chØ ®a ra c¸c lu ý khi tiÕn hµnh
tÝnh to¸n.
ThiÕt kÕ ®êng trµn cÇn chó ý c¸c ®iÓm sau:
ChiÒu s©u mùc níc trµn trªn mÆt ®êng kh«ng ®îc vît qu¸ c¸c trÞ sè
ghi trong b¶ng díi ®©y.
296
- §èi víi mét sè tuyÕn ®êng lîng xe Ýt, cho phÐp cã thêi gian t¾c xe,
chiÒu s©u níc trµn qua mÆt ®êng trµn cã thÓ lín h¬n c¸c trÞ sè trong b¶ng trªn.
Tuy nhiªn trong trêng hîp nµy cÇn ®¶m b¶o lu tèc dßng ch¶y kh«ng ph¸ háng
kÕt cÊu ®êng trµn;
Trªn ®êng trµn ph¶i bè trÝ hÖ thèng cäc tiªu ®Ó b¸o ph¹m vi phÇn xe
ch¹y vµ cäc thñy chÝ ®Ó b¸o mùc níc ngËp;
§é dèc ta luy ®êng trµn quy ®Þnh lµ 1:11:1,5 ë phÝa thîng lu vµ
1:31:5 ë phÝa h¹ lu;
M¸i ta luy vµ mÆt trµn ph¶i ®¶m b¶o kh«ng bÞ xãi, thêng lµ kÕt cÊu bª
t«ng, gia cè hoÆc l¸t ®¸. §Æc biÖt ph¶i chó ý gia cè khu vùc s¸t ch©n ta luy ®Ó
phßng xãi khi níc ch¶y tõ m¸i ta luy xuèng. ChiÒu réng gia cè ®èi víi thîng lu
lµ 2,05,0m, h¹ lu (2,54,0) lÇn vËn tèc níc ch¶y.
§êng trµn cã thÓ lµm kÕt hîp víi cÇu trµn, cèng ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng tho¸t
níc vµ phï hîp víi ®Þa h×nh mÆt c¾t s«ng, suèi.
B¶ng 8 – 6
ChiÒu s©u níc trµn cho phÐp trªn mÆt ®êng trµn
ChiÒu s©u níc trµn qua ®êng (m)
VËn tèc níc
ch¶y (m/s) ¤ t« Xe xÝch Xe th« s¬
< 1,50 0,50 0,70 0,40
0,40 0,60 0,30
1,50 2,00
> 2,00 0,30 0,50 0,20
Kh¶ n¨ng tho¸t níc qua ®êng trµn ®îc x¸c ®Þnh dùa vµo c«ng thøc ®Ëp
trµn ®Ønh réng.
3 2
(8-17)
QTr ng mb 2 g H 0
hn
trong ®ã ng – hÖ sè triÕt gi¶m do h¹ lu bÞ ngËp, phô thuéc vµo tû sè K n , lÊy
H0
nh sau:
B¶ng 8 –7
B¶ng tra hÖ sè ng
Kn≤ 0,80 0,82 0,84 0,86 0,88 0,90 0,92 0,94 0,96 0,98
ng 1,00 0,99 0,97 0,95 0,95 0,90 0,84 0,78 0,60 0,40
hn: chiÒu s©u ngËp ë h¹ lu tÝnh tõ mÐp ®êng trµn,
H0: chiÒu cao cét níc tÝnh tõ mÐp nÒn ®êng vÒ phÝa thîng lu,
m: hÖ sè lu lîng khi ®Ëp ch¶y theo chÕ ®é tù do,
297
- b: chiÒu dµi ®êng trµn hay chiÒu réng cña dßng ch¶y trµn qua ®êng phô
thuéc vµo chiÒu s©u níc trµn qua ®êng, x¸c ®Þnh theo tr¾c däc ®êng;
g: gia tèc träng trêng.
ChiÒu s©u níc ch¶y trªn ®êng trµn, lo¹i ch¶y tù do (hn≤0,8H0) cã thÓ x¸c
®Þnh theo b¶ng díi ®©y b»ng c¸ch nh©n hÖ sè Kc víi Ho. §èi víi lo¹i ch¶y theo
chÕ ®é ch¶y ngËp (hn>0,8Ho) chiÒu s©u níc ch¶y trªn ®êng trµn.
hc≈hn= h HnÒn
( h : chiÒu s©u níc ch¶y lóc tù nhiªn t¹i lßng s«ng ë h¹ lu ®êng trµn)
Kh¶ n¨ng tho¸t níc qua cèng cña ®êng trµn liªn hîp ®îc x¸c ®Þnh theo
c«ng thøc sau:
Khi h¹ lu cèng kh«ng bÞ ngËp ( h < 1,3 hk):
Qc= d 2 g H nen H o hd (8 -18)
trong ®ã:
: hÖ sè thu hÑp, lÊy b»ng 0,65;
: hÖ sè vËn tèc, lÊy b»ng 0,85;
hd, d : chiÒu cao vµ tiÕt diÖn cèng cã khÈu ®é d;
HnÒn: chiÒu cao ®¾p nÒn ®êng.
Khi h¹ lu cèng bÞ ngËp ( h ≥ 1,3hk)
Qc= d 2 g H nen H o hd (8-19)
VËn tèc níc ch¶y trªn ®êng trµn tÝnh theo c«ng thøc:
Qtr (8- 20)
v tr
bhc
trong ®ã:
hc: chiÒu s©u níc trµn qua ®êng
VËn tèc níc ch¶y trªn m¸i ta luy ®êng trµn x¸c ®Þnh nh trªn dèc níc:
q 2 / 5 i 3 / 10
(8-21)
v0
na / 5
3
trong ®ã:
q: lu lîng ch¶y trªn 1 mÐt dµi ®êng trµn:
q ng m 2 g H 0 / 2
3
(8-22)
i : ®é dèc m¸i ta luy ®êng trµn phÝa h¹ lu;
na: hÖ sè nh¸m cã xÐt tíi ¶nh hëng cña bät khÝ na = n.a;
n: hÖ sè nh¸m cña m¸i ta luy;
a: hÖ sè lÉn khÝ.
B¶ng 8-8
298
- Hc
HÖ sè lu lîng m vµ chiÒu s©u t¬ng ®èi K c
H0
(H0 : ChiÒu s©u níc ch¶y t¹i mÆt c¾t thu hÑp trªn ®êng trµn)
HnÒn Theo Pikalèp Theo Chertaux«p
H0 m kc m kc
0,300 0,424 0,300 0,447
0,324 0,458 0,320 0,470
3
0,329 0,483 0,328 0,490
2
0,339 0,500 0,341 0,510
1
0,357 0,558 0,356 0,576
0,5
0,381 0,641 0,376 0,647
0,064
§ 8.3.Tho¸t níc nÒn ®êng
§Ó b¶o ®¶m nÒn ®êng æn ®Þnh v÷ng ch¾c ph¶i kÞp thêi tho¸t níc mÆt vµ
níc ngÇm cã thÓ g©y nguy h¹i cho nÒn ®êng ra khái ph¹m vi cña nÒn ®êng.
Tho¸t níc nÒn ®êng, nhÊt lµ tho¸t níc mÆt lµ biÖn ph¸p kü thuËt phßng ngõa h
háng cña nÒn ®êng h÷u hiÖu vµ kinh tÕ. ThiÕt kÕ tho¸t níc nÒn ®êng bao gåm
viÖc quy ho¹ch toµn bé hÖ thèng tho¸t níc vµ thiÕt kÕ c¸c kÕt cÊu tho¸t níc cô
thÓ.
8.3.1. Ph©n lo¹i c¸c c«ng tr×nh tho¸t níc
Khi thiÕt kÕ tho¸t níc nÒn ®êng ph¶i ng¨n chÆn c¸c dßng níc mÆt phÝa
thîng lu (sên nói phÝa trªn), nhanh chãng thu thËp níc ma r¬i trªn bÒ mÆt
nÒn ®êng, c¾t, lµm kh« vµ h¹ thÊp níc ngÇm g©y nguy h¹i nÒn ®êng, dÉn c¸c
nguån níc trªn ®©y ®Õn vÞ trÝ thÝch hîp hoÆc th«ng qua cÇu cèng ch¶y vµo c¸c
dßng ch¶y phÝa h¹ lu, kh«ng ®Ó cho c¸c nguån níc nµy ¶nh hëng xÊu ®Õn sù æn
®Þnh cña nÒn ®êng.
§Ó hoµn thµnh nhiÖm vô tho¸t níc nÒn ®êng, cÇn sö dông c¸c c«ng tr×nh
tho¸t níc kh¸c nhau. Cã thÓ ph©n lo¹i c¸c c«ng tr×nh tho¸t níc nÒn ®êng thµnh:
a. C¸c m¬ng r·nh tho¸t níc mÆt thêng gåm cã: r·nh biªn, r·nh ®Ønh,
r·nh tho¸t níc, bËc níc vµ dèc níc...
R·nh biªn ®îc bè trÝ ë c¸c ®o¹n ®µo hoÆc ®¾p thÊp song song víi tim ®êng
®Ó thu níc ma r¬i xuèng mÆt ®êng, vai ®êng, m¸i taluy vµ tho¸t ®i nh»m gi¶m
bít ®é Èm cña nÒn mÆt ®êng.
R·nh ®Ønh cßn gäi lµ r·nh ng¨n níc ®îc bè trÝ ë sên nói phÝa trªn taluy
nÒn ®µo ®Ó ng¨n vµ tho¸t níc mÆt kh«ng cho ch¶y vµo nÒn ®êng g©y xãi mßn vµ
Èm ít taluy nÒn ®µo, vµ ch©n taluy nÒn ®¾p, lµm gi¶m lu lîng níc ch¶y vµo
r·nh biªn, tõ ®ã gi¶m ®é Èm ít cña nÒn mÆt ®êng. C¸c ®o¹n ®êng cã lîng ma
nhá, mÆt ®Êt tho¶i khã bÞ xãi mßn hoÆc cã c©y cá mäc dµy th× cã thÓ kh«ng lµm
r·nh ®Ønh, trêng hîp ngîc l¹i khi cÇn cã thÓ bè trÝ vµi r·nh ®Ønh song song nhau.
Thïng ®Êu hai bªn ®êng thêng ®îc thiÕt kÕ kÕt hîp thµnh c«ng tr×nh
tho¸t níc nÒn ®êng, cã t¸c dông nh r·nh biªn hoÆc r·nh ®Ønh.
299
- R·nh tho¸t níc cßn gäi lµ r·nh dÉn níc cã t¸c dông dÉn níc tõ r·nh biªn,
r·nh ®Ønh, thïng ®Êu hoÆc c¸c chç tròng hai bªn ®êng cho ch¶y vµo cÇu cèng,
s«ng suèi thiªn nhiªn hoÆc mét vÞ trÝ quy ®Þnh nµo ®ã ë xa nÒn ®êng. BËc níc vµ
dèc níc lµ h×nh thøc ®Æc biÖt cña m¬ng r·nh tho¸t níc mÆt ®îc bè trÝ ë c¸c
®o¹n dèc lín (dèc däc cña ®¸y r·nh lín h¬n 7%) thêng dïng kÕt cÊu x©y ®¸ hoÆc
bª t«ng vµ cã biÖn ph¸p phßng hé gia cè thÝch øng. BËc níc lµ r·nh h×nh m¸ng mµ
®¸y cã bËc cÊp, chia thµnh bËc níc mét cÊp vµ bËc níc nhiÒu cÊp, dßng níc
ch¶y qua bËc níc ®îc tiªu n¨ng, gi¶m tèc ®é hoÆc ®æi híng: Dèc níc lµ r·nh
h×nh m¸ng cã ®é dèc däc rÊt dèc, dßng níc ch¶y xiÕt däc ®¸y m¸ng. BËc níc vµ
dèc níc thêng ®îc bè trÝ ë phÇn nèi tiÕp c¸c m¬ng r·nh tho¸t níc cã ®é
chªnh mùc níc t¬ng ®èi lín hoÆc ë cöa vµo ra cña ®êng hÇm.
b. èng r·nh tho¸t níc ngÇm, lµ c¸c thiÕt bÞ tho¸t níc ngÇm gåm r·nh
næi, r·nh ngÇm, r·nh thÊm.
R·nh næi: bè trÝ ë phÝa trªn hoÆc hai bªn nÒn ®êng ®Ó ng¨n níc, dÉn tho¸t
níc hoÆc h¹ thÊp níc ngÇm ë n«ng vµ cã thÓ kiªm t¸c dông ng¨n vµ tho¸t níc
mÆt.
R·nh ngÇm: ch«n ngÇm díi mÆt ®Êt dïng ®Ó dÉn tho¸t níc ngÇm hoÆc c¸c
dßng ch¶y ngÇm tËp trung, thêng x©y ®¸ hoÆc ®æ bªt«ng.
R·nh thÊm: trong r·nh ®¾p b»ng c¸c vËt liÖu cã ®é thÊm lín dïng ®Ó c¾t c¸c
dßng ch¶y cña tÇng chøa níc ngÇm, h¹ mùc níc ngÇm, lµm kh« vµ dÉn tho¸t
níc ngÇm trong m¸i ®Êt, khi lîng níc t¬ng ®èi lín th× ®¸y r·nh thÊm cã thÓ
®Æt thªm èng tho¸t níc hoÆc r·nh ngÇm.
Líp c¸ch ly bè trÝ ë phÇn trªn cña nÒn ®êng còng lµ mét thiÕt bÞ tho¸t níc,
líp nµy lµm b»ng vËt liÖu thÊm níc hoÆc vËt liÖu kh«ng thÊm níc, cã thÓ dïng ®Ó
®iÒu chØnh t×nh h×nh thuû nhiÖt cña nÒn ®êng.
c. C¸c c«ng tr×nh tho¸t níc qua ®êng: nh cÇu, cèng, cèng xiph«ng,
m¸ng dÉn níc, nÒn ®êng läc níc, ®êng trµn...
d. C«ng tr×nh tÝch níc: gåm cã ®ª ng¨n níc vµ hå chøa níc, chñ yÕu ®Ó
chøa níc tõ sên nói hoÆc tõ r·nh biªn, r·nh ®Ønh ch¶y vÒ t¹i mét ®Þa ®iÓm nhÊt
®Þnh ®Ó cho bèc h¬i hoÆc thÊm xuèng ®Êt.
Ngoµi ra khi m¬ng r·nh cã s½n cong queo hay giao nhau nhiÒu chç víi
®êng, ®Ó c¶i thiÖn t×nh h×nh dßng ch¶y ®Ò phßng xãi lë nÒn ®êng, gi¶m sè lîng
cèng cã thÓ dïng c¸c biÖn ph¸p chØnh trÞ dßng ch¶y nh ®Ëp dÉn níc, kªnh ®µo.
8.3.2. ThiÕt kÕ hÖ thèng tho¸t níc
ThiÕt kÕ tho¸t níc nÒn ®êng, tríc hÕt ph¶i tiÕn hµnh quy ho¹ch tæng thÓ
vµ thiÕt kÕ tæng hîp, ®èi víi mét nguån níc nµo ®ã vµ tho¶ m·n mét yªu cÇu nµo
®ã, mµ bè trÝ mét hÖ thèng tho¸t níc thèng nhÊt hoµn chØnh gåm c¸c c«ng tr×nh
tho¸t níc (m¬ng r·nh, ®êng èng, cÇu cèng...) phèi hîp chÆt chÏ víi nhau, bè trÝ
thÝch hîp, dßng ch¶y thuËn lîi, t¨ng hiÖu qu¶ vµ h¹ gi¸ thµnh, hoµn thµnh toµn diÖn
nhiÖm vô tho¸t níc.
Khi bè trÝ hÖ thèng tho¸t níc nÒn ®êng ph¶i liªn hÖ víi b×nh ®å, tr¾c däc,
tr¾c ngang cña tuyÕn ®êng, víi t×nh h×nh ®Þa h×nh, ®Þa chÊt, khÝ hËu vµ thuû v¨n
däc tuyÕn ®Ó tiÕn hµnh xem xÐt mét c¸ch tæng hîp. Tríc hÕt ph¶i ®iÒu tra râ c¸c
300
nguon tai.lieu . vn
