THIẾT Kế Các CÔNG TRÌNH THOÁT Nước NHỎ TRÊN ĐƯƠNG ô Tô

Tải bản đầy đủ (.doc) (66 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Cao đẳng - Đại học
>>
3. Kỹ thuật - Công nghệ

THIẾT kế các CÔNG TRÌNH THOÁT nước NHỎ TRÊN ĐƯƠNG ô tô

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (9.33 MB, 66 trang )

1CHƯƠNG 1. TæNG QUAN VÒ THIÕT KÕ C¸C CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚCNHỎTRÊN ĐƯỜNG Ô TÔ1.1.Phân loại các công trình thoát nướcTrên tuyến đường giao thông có nhiều các công trình thoát nước khác nhau. Có thể phânloại các công trình thoát nước như sau:1.1.1. Rãnh, mương thoát nước mặt thườngGồm có: Rãnh biên, rãnh đỉnh, rãnh thoát nước, bậc nước và dốc nước.1.1.1.1.Rãnh biênĐược bố trí ở các đoạn đào hoặc đắp thấp song song với tim đường để thu nước mưa rơixuống mặt đường, vai đường, mái ta luy và thoát đi.1.1.1.2.Rãnh đỉnhCòn gọi là rãnh ngăn nước được bố trí ở sườn núi phía trên ta luy nền đào để ngăn vàthoát nước mặt không cho chảy vào nền đường gây xói mòn và ẩm ướt ta luy nền đào, và chân taluy nền đắp, làm giảm lưu lượng nước chảy vào rãnh biên, từ đó giảm độ ẩm ướt của nền mặtđường.1.1.1.3.Rãnh thoát nướcCòn gọi là rãnh dẫn nước có tác dụng dẫn nước từ rãnh biên, rãnh đỉnh, thùng đấu hoặccác chỗ trũng hai bên đường cho chảy vào cầu cống, sông suối thiên nhiên hoặc một vị trí quyđịnh nào đó ở xa nền đường.1.1.2. Ống, rãnh thoát nước ngầmGồm các công trình thoát nước ngầm: Rãnh nổi, rãnh ngầm, rãnh thấm.a. Rãnh nổi: bố trí ở phía trên hoặc hai bên nền đường để ngăn nước, dẫn thoát nước hoặchạ thấp nước ngầm ở nông và có thể kiêm tác dụng ngăn và thoát nước mặt.b. Rãnh ngầm: chôn ngầm dưới mặt đất dùng để dẫn thoát nước ngầm hoặc các dòng chảyngầm tập trung, thường xây đá hoặc đổ bêtông.c. Rãnh thấm: trong rãnh đắp bằng các vật liệu có độ thấm lớn dùng để cắt các dòng chảycủa tầng chứa nước ngầm, hạ mực nước ngầm, làm khô và dẫn thoát nước ngầm trong mái đất,khi lượng nước tương đối lớn thì đáy rãnh thấm có thể đặt thêm ống thoát nước hoặc rãnh ngầm.1.1.3. Các công trình thoát nước qua đườngBao gồm : Cầu, cống, cống xiphông, máng dẫn nước, đường tràn.21.1.3.1.CầuCầu nhỏ thường dùng khi lưu lượng lớn hơn 25 – 30 m3/s. Nói chung thiết kế phải sosánh cụ thể về các mặt kinh tế - kỹ thuật mới có thể quyết định một cách hợp lý phương án làmcầu hay cống. Khi so sánh giữa phương án cầu và cống phải ưu tiên phương án cống vì thi côngcống đơn giản hơn, có thể công xưởng hoá và cơ giới hoá toàn bộ, chịu được tải trọng rất lớn, ítphụ thuộc vào sự thay đổi của tải trọng tính toán trên đường, v.v...1.1.3.2.CốngCống là công trình thoát nước chính trên đường ô tô, nằm rải rác dọc tuyến và chiếm trên80% các công trình thoát nước trên đường. Thông thường những công trình thoát nước quađường khẩu độ dưới 2m đều gọi là cống, khẩu độ trên 5m gọi là cầu. Theo kinh nghiệm nếu lưulượng trên 15m3/s thì làm cống vuông kinh tế hơn cống tròn.1.1.3.3.Cống xi phôngThường dùng khi nền đường đắp thấp, mực nước hai bên đường đều cao hơn cửa cống vànhất là khi tuyến đường cắt qua các mương tưới thuỷ lợi. Cửa vào của cống xi phông phải bố trítheo kiểu giếng thẳng đứng bao gồm cả bộ phận chống lắng đọng. Cống xi phông cần phải bảođảm không bị thẩm lậu nước ra ngoài.1.1.3.4.Đường trànĐường tràn theo khái niệm thủy lực là một dạng đập tràn đỉnh rộng với chiều cao thấp.Thông thường chiều cao đường tràn chỉ từ 1,0m tới 3,0m. Như vậy chiều rộng đường tràn lớnhơn chiều cao đập tràn từ 3 đến 5 lần. Đường tràn thường được xây dựng kết hợp cống thoátnước.1.1.4. Công trình tích nướcGồm: Đê ngăn nước, hồ chứa nước, chủ yếu để chứa nước từ sườn núi hoặc từ rãnh biên,rãnh đỉnh chảy về tại một địa điểm nhất định để cho bốc hơi hoặc thấm xuống đất.Ngoài ra khi mương rãnh có sẵn cong queo hay giao nhau nhiều chỗ với đường, để cảithiện tình hình dòng chảy đề phòng xói lở nền đường, giảm số lượng cống có thể dùng các biệnpháp chỉnh trị dòng chảy như đập dẫn nước, kênh đào.1.2. Hệ thống thoát nước nhỏ trên đường Ô tô31.2.1. Hệ thống thoát nước mặt+ Mặt cắt ngang đường ôtô có dốc ngang từ tim phần xe chạy về lề đường. Độ dốc ngangphụ thuộc vào loại mặt đường.+ Độ dốc ngang của lề đường thường làm dốc hơn phần xe chạy khoảng 142%.+ Mặt cắt ngang phần xe chạy thường làm theo dạng đường cong parabôn hay theo haimái thẳng có đoạn giữa trong phạm vi 2m làm theo dạng đường tròn.Rãnh dọc ( rãnh biên ), rãnh đỉnh, rãnh tập trung nước, thùng đâu, bể bốc hơi, để contrạch, thềm đất.Dốc nước và bậc nước.Công trình thoát nước qua đường: cầu, cống, đường thấm, đường tràn.Các công trình hướng nước và cải suối.1.2.2. Hệ thống thoát nước ngầm.Tác dụng của hệ thống này là chặn tập hợp, tháo và hạ mực nước ngầm, đảm bảo nềnđường không bị ẩm ướt do đó cải thiện chế độ thủy nhiệt của nền và mặt đường.4CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG C¸C CÔNG TRÌNHTHOÁT NƯỚC NHỎ TRÊN ĐƯỜNG Ô TÔ CñA TỈNH THÁI NGUYÊN2.1. Đặc điểm cơ bản của tỉnh Thái Nguyên.Là một tỉnh chiếm đến 85% diện tích là đồi núi là loại núi dốc, núi cao hiểm trở. Cácdãy núi kéo dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, là vùng có địa hình cao chia cắt phức tạp doquá trình castơ phát triển mạnh, có độ cao từ 500 -1000m, độ dốc thường từ 25-35 độ.Độ dốc địa hình lớn, độ chia cắt sâu và chia cắt ngang lớn, cộng với các tác nhân khí hậuẩm ướt, lượng mưa lớn tập trung trong thời gian rất ngắn (từ tháng 9 đến tháng 12), lớp vỏphong hoá dày với thành phần có nhiều sét... là những điều kiện địa hình - địa mạo thuận lợicho sự phát triển của hoạt động trượt lở. Đặc biệt, việc thi công bạt mái taluy quá dốc khi xâydựng đường, phá hủy lớp phủ thực vật... có thể gây ra sự mất ổn định sườn và kích thích quátrình trượt lở xảy ra.Hiện tượng pháp rừng phòng hộ trên địa bàn miền núi tỉnh thái nguyên diễn ra thườngxuyên không những làm thất thoát tài nguyên rừng mà còn gây ra ảnh hưởng đến xói lở cáccông trình phòng hộ, xói lở taluy đường…Nhiều tuyến đường trên một đoạn tuyến ngắn phải bố trí nhiều công trình thoát nướcngang đường và các công trình phòng hộ, điển hình như hình 2.1.Bên cạnh đó do điều kiện địa hình phức tạp, độ dốc địa hình lớn dẫn đến nhiều tuyếnđường đi cắt ngang qua khe tụ thủy, tại những vị trí này thường bố trí các công trình cống thoátnước ngang đường có độ dốc lớn và phải bố trí cống đổi dốc hai lần, như hình 2.2.Hiện tượng sụt trượt taluy âm và taluy dương diễn ra vào những ngày mưa kéo dàithường xuất hiện trên địa bàn tỉnh hàng năm.5Cống thoát nước xuyênqua tường chắn taluy âmRãnh cơRãnh đỉnhBậc nướcHình 2.1 mặt bằng đoạn tuyến có bố nhiều cống thoát nước và công trình phòng hộ6Tường chắntrọng lựcHố thu nướcGia cố hạ lưuHình 2.2. Bố trí cống thoát nước ngang có độ dốc tối đa 40%, thượng lưu bố trí hố thu và hạ lưulà tường chắn7Một lợi thế không nhỏ trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên kể đến nữa đó là tỉnh có nguồn tàinguyên khoáng sản vật liệu xây Dùng tương đối phong phú trong đó vật liệu đá có các loạichủ yếu là granit, riolit và đá vôi chúng có các tính chất cơ lý, thành phần khoáng vật, cườngđộ phóng xạ hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu để sản xuất đá làm vật liệu xây dựng cũng nhưvật liệu sản xuất xi măng hiện nay. Trên địa bàn tỉnh đã hình thành nhiều nhà máy sản xuất ximăng Poolang phục vụ cho nhu cầu xây dựng ngày càng tăng trên địa bàn tỉnh, nguồn vật liệucát, đá sỏi khá dồi dào cũng là một lợi thế không nhỏ cho ngành xây dựng trên toàn tỉnh.Những nhà máy xi măng điển hình trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên gåm:1. Nhà máy xi măng Quang SơnNhà máy Xi măng Quang Sơn được xây dựng trên địa bàn xã Quang Sơn, huyện ĐồngHỷ, tỉnh Thái Nguyên, cách thành phố Thái Nguyên 15 km theo hướng Tây - Bắc, nằm sátđường Quốc lộ 1B đi Lạng Sơn. Ông Hoàng Chí Cường, Tổng giám đốc Vinaincon cho biết:Dây chuyền sản xuất của Nhà máy Xi măng Quang Sơn là dây chuyền công nghệ lò quay,phương pháp khô, có hệ thống tháp trao đổi nhiệt 5 tầng, 1 nhánh và buồng đốt Precalciner.Dự án Nhà máy Xi măng Quang Sơn do Tổng công ty Xây dựng Công nghiệp ViệtNam- Vinaincon có trữ lượng sản xuất 1,51 triệu tấn/năm, tương đương 4.000 tấn clinker/ngàyđêm. Hiện nay nhà máy xi măng Quang Sơn đang có một mạng lưới tiêu thụ sản phẩm miềnnúi phía Bắc.2. Nhà máy xi măng Quán Triều, Tân QuangCông ty Xi măng Quán Triều hàng năm sản xuất và tiêu thụ 700.000 tấn xi măng, trongđó xi măng PCB 30 là 90.000 tấn, xi măng PCB 45 là 560.Sản phẩm Xi măng Tân Quang hiện đã được tiêu thụ rộng rãi trên thị trường các tỉnhthành miền núi phía Bắc, được sử dụng tại các công trình quan trọng như: Thủy điện SôngMiện 5, Thủy điện Sông Bạc, Nhà máy gang thép Việt Trung... Công ty có hệ thống các nhàphân phối xi măng uy tín hàng đầu như: Tổng Công ty Hòa Bình Minh (phân phối tại Phú Thọ,Vĩnh Phúc), Công ty TNHH Thái Bình Minh (phân phối tại Lào Cai), Công ty TNHH Hà Phát(phân phối tại Hà Nội)…3. Nhà máy xi măng La HiênCông suất của Nhà máy có trữ lượng sản xuất lên đến trên 1 triệu tấn/năm, trong tươnglương đang tiếp tục dự kiến nâng trữ lượng sản xuất lê 1,6 triệu tấn/ năm vào năm 2016.8Các địa bàn tiêu thụ xi măng chủ yếu của Nhà máy là Thái Nguyên (chiếm 60% tổngsản lượng tiêu thụ của nhà máy), Bắc Kạn, Tuyên Quang, Vĩnh Phúc, Cao Bằng…2.2. Hiện trạng c¸c công trình thoát nước nhỏ trên đường ô tô cña tỉnh Thái Nguyên2.2.1. Hiện tượng nước ngầm gây hư hỏng công trìnhCác công trình đi qua khu vực chịu ảnh hưởng của nước ngầm đặc biệt là nước ngầm trêncác vùng taluy dương nền đường làm cho đất đá bão hòa gây ra suy giảm cường độ kháng cắtcủa đất đá. Đây là một nguyên nhân lớn gây nên hiện tượng sụt trượt nền đường vào nhữngngày mưa kéo dài trên địa bàn các tỉnh miền núi.Hình 2.3. Hiện tượng trượt taluy dương do nước ngầm trong đất2.2.2. Hư hỏng rãnh thoát nước dọc2.2.2.1. Tuyến đường không có rãnh và rãnh chưa đạt yêu cầu về kích thước hình học.Một số tuyến đường không có rãnh thoát nước hoặc rãnh thoát nước bị đất đá vùi lấp mấtkhả năng thoát nước. Vào mùa mưa gây xói lở và phá hoại kết cấu nền mặt đường gây cản trởgiao thông.Hình 2.4. Làm đường không bố trí rãnh dọc thoát nước và phải bố trí thêm rãnh dọc92.2.2.2. Xói lở rãnh thoát nước dọc.Trên các tuyến đường miền núi có độ dốc dọc lớn, lưu lượng lớn, thời gian tập trung nướcngắn, rãnh quá dài và tiết diện rãnh không đủ để thoát nước ngang khi có mưa gây ra hiệntượng xói lở mặt đường và xói lở rãnh thoát nước phá hỏng kết cấu nền, mặt đường.Hình 2.5. xói lở rãnh thoát nước dọc2.2.2.3. Lắng đọng bùn đất trong rãnh thoát nước.Nguyên nhân của hiện tượng lắng đọng bùn đất trong rãnh là do độ dốc dọc của rãnh nhỏ,rãnh không thường xuyên được nạo vét, làm vệ sinh để đất đá lắng đọng trong lòng rãnh mấtkhả năng thoát nước và do điều kiện thời tiết mưa bão làm đất đá bị bão hòa gây ra hiện tượngsụt trượt taluy, hiện tượng đá lăn, đá đổ làm vùi lấp rãnh thoát nước dọc đường.Hình 2.6. Sụt taluy dương, gây lấp tràn lấp rãnh dọc2.2.3. Hư hỏng rãnh đỉnh, rãnh cơ và bậc nướcLà một tỉnh miền núi, cho nên các tuyến đường huyện lộ, tỉnh lộ và đặc biệt là các tuyếnđường Quốc lộ luôn đi qua nhiều đoạn tuyến đặc biệt khó khăn, đào sâu, đắp cao. Nhiều đoạntuyến cả đoạn dài do đi qua khu vực đồi núi cao đào nền lớn. Tuy nhiên do taluy đào rất lớnnên việc bố trí rãnh đỉnh ở những đoạn tuyến này còn hạn chế và tình hình thi công không được10đảm bảo dẫn đến hư hỏng. Bên cạnh đó việc bố trí rãnh cơ thoát nước và bậc nước chưa đượchợp lý nên lưu lượng nước đổ về các rãnh cơ và bậc nước lớn gây sói mòn dần dần bị phá hủykết cấu rãnh…Hình 2.7. Hư kết cấu rãnh cơ và sạt lở taluy dương nền đường2.2.4. Hư hỏng cống thoát nướcCống là công trình thoát nước chính trên đường. Cống có nhiều loại: Cống tròn, cống bản,cống hộp, cống vuông, cống vòm... Khẩu độ cống thay đổi có thể từ (0,5 -:- 6,0)m. Số lượngống cống phụ thuộc vào chiều dài cống tùy thuộc vào quy mô, cấp hạng của công trình và địahình cụ thể nơi bố trí cống. Cống trên đường ô tô trên địa bàn tỉnh thường gặp các dạng hưhỏng chủ yếu sau:2.2.5. Lắng đọng đất cát trong cống thoát nước.Nguyên nhân của hiện tượng lắng đọng bùn đất trong cống là do cống có độ dốc dọc lòngcống nhỏ, chiều dài cống lớn, khẩu độ cống nhỏ, không thuận tiện cho công tác duy tu, làm vệsinh cống.Một nguyên nhân nữa là do quá trình phát triển thì việc lấn chiếm lòng lề đường, lấnchiếm đất để xây dựng làm cho khi vực xung quanh bị lấp dòng chảy khiến nước bị ứ đọng chocống, làm hư hỏng cống.Hình 2.8. lắng đọng bùn cát thượng hạ lưu cống112.2.6. Bị phá hoại ở thượng lưu và hạ lưu của cống thoát nước.Thượng và hạ lưu cống là bộ phận thường bị phá hoại nhiều. Nguyên nhân do độ dốc tựnhiên của các khe suối lớn, tốc độ dòng chảy cao, thời gian tập trung nước rất nhanh, nướckhông kịp thoát theo cống gây xói lở thượng hạ lưu cống và phá hoại nền đường.Hình 2.9. Cống bị xói lở phía hạ lưu2.2.7. Bị phá hoại tại mối nối cống.Do móng cống bị lún, làm đứt gãy tại vị trí các mối nối cống.Hình 2.10. Sạt trượt taluy âm gây hư hỏng cống ngang2.1.8. Ta luy đường bị sạt lở.Qua khảo sát thực tế trên các tuyến đường trên địa bàn tỉnh và một số các vùng lân cậnhiện tượng sạt lở mái ta luy âm và mái ta luy dương diễn ra rất phổ biến, đặc biệt vào mùa mưalũ hàng năm có rất nhiều các vị trí sụt trượt gây ác tắc giao thông.12Hình 2.11. Cống bị hư do sụt trượt taluy âm2.1.9. Hư hỏng cầu nhỏMột số hư hỏng thường gặp ở cầu trên các tuyến đường là hiện tượng xói lở mố, trụ cầu,chiều cao đặt cầu thấp, cầu không đủ khẩu độ thoát nước. Khi có mưa lũ, nước chảy trên mặtcầu mang theo cây trôi và đất đá phá hỏng kết cấu phần trên của cầu.Hình 2.12. Hư hại đầu cầu do xói lở2.2. Các vấn đề tồn tại trong công tác thiết kÕ, xây dựng công trình thoát nước trênđườngThông qua điều tra, phân tích các trường hợp công trình bị hư hỏng phải sửa chữa trongthời gian qua, có thể tổng kết và xác định các vấn đề tồn tại như sau:2.2.1. Công tác khảo sát tuyến đườngĐể một công trình đạt được chất lượng thì công tác thiết kế phải luôn gắn liền với côngtác khảo sát địa hình, địa chất.Nhiều công trình công việc khảo sát không được chú trọng đúng mức dẫn đến khảo sátkhông chuẩn do vậy những bước tiếp theo khi xây dựng công trình còng bị ảnh hưởng, như:Xác định lưu lượng không chuẩn, xác định về địa chất không chuẩn, xác định về địahình không chuẩn, xác định vị trí điểm đặt công trình không phù hợp.Nhiều công trình khảo sát xác định địa hình và đi tuyến đặt tuyến không hợp lý, nhiềuđoạn tuyến đi phải bố trí nhiều công trình, đi qua vùng sạt lở…đặc biệt nhiều đoạn tuyến đituyến miền núi nhưng đi thấp nên lượng nước tập trung về từ lưu vực đổ về làm phó hoại tuyếnđường.132.2.2. Xác định và khoanh vùng diện tích lưu vực cống.Thông thường việc khoanh vùng diện tích lưu vực là rất quan trọng trong việc lựa chọnloại cống và khẩu độ cống, đây là một khâu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng công trình thoátnước nhỏ trên đường ô tô. Tuy nhiên hiện nay nhiều đơn vị tư vấn còn chưa quan tâm đúngmức công đoạn này, nhiều đơn vị tư vấn không có kỹ sư khảo sát địa hình, thủy văn đi theo độiđịa hình để khảo sát các vị trí tụ thủy, vị trí đặt cống trên đường để từ đó định hình và khoanhvùng được diện tích lưu vực dẫn đến quá trình tính toán lựa chọn loại cống và khẩu độ cốngchưa chính xác gây ảnh hưởng đến chất lượng công trình thoát nước nhỏ trên đường ô tô.2.2.3. Chọn tần suất lũ thiết kế.Việc chọn tần suất lũ thiết kế để thiết kế công trình chưa hợp lý, còn thiên về các quyđịnh mang tính áp đặt (dựa trên cơ sở cấp đường và khẩu độ công trình), chưa được luận chứngmột cách khoa học. Chỉ quan tâm nhiều đến thời hạn thông xe, chưa quan tâm đẩy đủ đến trạngthái nguy hiểm khi xuất hiện các trận lũ lớn hơn lũ thiết kế, tuy xác suất xảy ra có thể thấp,nhưng hậu quả lại rất nghiêm trọng. Còn đồng nhất hoá tần suất lũ thiết kế để đảm bảo thông xevới tần suất lũ để kiểm toán ổn định của các hạng mục công trình.Trong thực tế có rất nhiều trường hợp, chỉ cần bỏ thêm một khoản chi phí rất nhỏ khixây dựng để nâng tần suất lũ cho phép thông xe, hoặc để xây dựng các hạng mục công trìnhđảm bảo mức độ ổn định cao hơn với những tần suất lũ đặc biệt hơn thì có thể tránh được việcphải chi phí rất lớn để xây dựng lại từ đầu các công trình đã bị phá hoại do xuất hiện lũ lớn hơnthiết kế.Không những chỉ tốn kém về kinh phí, khi công trình đã bị phá huỷ và phải xây dựng lạithì sẽ phải mất rất nhiều thời gian đề lập dự án đầu tư, thiết kế, triển khai xây dựng và do đó,chính yêu cầu đảm bảo thông xe cũng không đạt được.Thực tế này xuất phát từ chỗ chưa quan tâm đúng mức đến giai đoạn làm việc ở trạngthái nguy hiểm (về thủy lực) của công trình, và mặt khác, do không có đủ các công cụ nghiêncứu cần thiết để có thể kiểm toán hết các trạng thái nguy hiểm của công trình.Về điểm này, có thể nêu một thí dụ rõ nhất về sự bất hợp lý do đồng nhất hoá tần suất lũthiết kế để đảm bảo thông xe với tần suất lũ để kiểm toán ổn định của các hạng mục công trìnhlà trường hợp thiết kế các cống trên sườn dốc với tần suất lũ p = 4%. Đây là một tần suất khálớn nên xác suất xảy ra các trận lũ lớn hơn lũ thiết kế khá cao. Trong khi đó, khả năng thoát14nước của cống rất có giới hạn. Sau khi nước chảy đầy cống (của vào bán áp) thì mặc dù mựcnước thượng lưu tăng rất nhanh nhưng khả năng thoát nước của cống hầu như không tăng vàrất dễ xảy ra tình trạng nước tràn nền, là một trạng thái thuỷ lực rất nguy hiểm. Đó là chưa kểđến việc còn có rất nhiều nguyên nhân khác rất dễ gây bất lợi cho cống như: Mức độ chính xáccủa phương pháp tính lưu lượng, khả năng bồi lấp tắc thân cống do bùn sét cát cuội tảng.Lưu ý:Trong tính toán lũ, có hai phương pháp chính là phương pháp thống kê xác suất vàphương pháp phân tích nguyên nhân hình thành dòng chảy. Phương pháp thống kê xác suấtdùng trong trường hợp lưu vực tính toán có tài liệu quan trắc trong nhiều năm, còn phươngpháp phân tích nguyên nhân hình thành dòng chảy được dùng trong trường hợp thiếu tài liệuthực đo.Vấn đề chọn dạng đường tần suất trong tính toán dòng chảy lũ là việc lựa chọn đườngphân phối xác suất thích hợp, vì trong tính toán lũ các trị số thiết kế thường ở các tần suất nhỏtrên phần ngoại suy của đường cong tần suất, việc ứng dụng các dạng đường tần suất khác nhausẽ cho kết quả khác nhau.2.2.4. Các tồn tại trong việc tính toán chế độ thủy lực và thủy văn.2.2.4.1.Tách rời việc tính toán thuỷ văn với tính toán thuỷ lực.Theo các quy trình hiện nay, sau khi xác định được tần xuất lũ p sẽ tiến hành xác định Q (p)rồi dùng trị số Q(p) này để tính toán thuỷ lực. Đây là cách chưa hợp lý vì giá trị Q (p) nói trên làlưu lượng của dòng chảy chưa bố trí công trình. Khi bố trí công trình vào dòng chảy, bản thângiá trị Q(p) cũng biến đổi khác nhau. Lý do dẫn đến sự biến đổi là sau khi bố trí công trình vàodòng chảy sẽ làm cho hình dạng đường mặt nước của dòng chảy bị thay đổi, rõ rệt nhất là phátsinh mực nước dềnh ở thượng lưu công trình. Đặc biệt, với các công trình thoát nước nhỏ trênđường ô tô, do mặt cắt ngang dòng chảy sau khi đã bố trí công trình khác biệt rất nhiều so vớimặt cắt ngang dòng chảy chưa bố trí công trình, nên sự thay đổi đường mặt nước cũng sẽ rất rõrệt, sẽ kéo theo sự thay đổi về thể tích nước nằm trong lòng suối W S, sự thay đổi về chế độ thuỷlực kéo theo sự thay đổi trị số lưu lượng tức thời Q và trị số lượng nước thoát qua công trìnhWQ là các 4 thông số quan trọng trong phương trình cân bằng lượng nước, có ảnh hưởng rất lớnđến trị số lưu lượng.15W - W d = WS - WQTrong đó:W : Tổng thể tích dòng chảy trên lưu vực (m3).Wd , WS , WQ: Thể tích dòng chảy ở sườn dốc lưu vực, ở lòng suối và qua côngtrình thoát nước (m3) (Tài liệu tham khảo: thiết kế đường ô tô công trình vượt sông Tập 3, côngthức 9-26, trang 183)2.2.4.2.Không xét được quá trình diễn biến thuỷ văn và thuỷ lực theo thời gian.Các phương pháp tính toán hiện nay chỉ cho phép xác định được giá trị của các thông sốthuỷ văn và thuỷ lực (Q, V, H) mà không xác định được thời điểm xuất hiện các giá trị đó.Nªn:Không xác định được ảnh hưởng của các cơn mưa nối tiếp nhau đến chế độ thuỷ văn củamột công trình cụ thể.Không xác định được các ảnh hưởng tác động qua lại của các dòng chảy trong cùng mộthệ thống sông suối, chịu ảnh hưởng của các cơn mưa riêng rẽ lệch pha nhau về thời gian.Không xác định được một cách chính xác thời gian dềnh ứ do lũ, đặc biệt là sau khi dòngchảy đã bố trí công trình.Không khảo sát được một cách có hệ thống toàn bộ quá trình diễn biến thuỷ văn và thuỷlực theo thời gian, do đó không phát hiện được tất cả các trạng thái nguy hiểm có thể xảy ra đểcó giải pháp thiết kế thích hợp.Do chỉ xác định được duy nhất một giá trị Q max nên chỉ kiểm toán được duy nhất mộttrạng thái nguy hiểm tương ứng với Qmax. Trong khi đó, có nhiều trạng thái khác, tuy lưu lượngchưa đạt đến giới hạn Qmax nhưng vẫn có thể gây nguy hiểm cho công trình và cần phải đượckiểm toán.2.2.4.3. Chưa quan tâm đầy đủ đến ảnh hưởng của thời gian mưa và cường độ mưa.Chưa quan tâm đẩy đủ đến ảnh hưởng của thời gian mưa và cường độ mưa, do đó khôngcó khả năng nghiên cứu ảnh hưởng các cơn mưa bất kỳ có cường độ diễn biến khác biệt.Việc tính toán thuỷ văn chưa quan tâm đẩy đủ đến ảnh hưởng của thời gian mưa (cơn mưadài hay ngắn) và mức độ biến thiên cường độ mưa.16Mặc dù đã có xác định ảnh hưởng của cường độ mưa một cách gián tiếp thông qua việctính toán thông số thời gian tập trung nước trên sườn dốc τ s , rồi từ đó tra ra Mô đun lũ tươngđối Ap với nguyên tắc sườn dốc càng nhỏ, thì Mô đun tương đối Ap càng lớn. Tuy vậy nó vẫnkhông triệt để ở chỗ: trị số Ap được rút ra bằng phương pháp thống kê, do đó nó chỉ phù hợpquy luật thống kê xác xuất mà không đảm bảo mức độ chính xác trong những trường hợp cábiệt. Mặt khác, trị số Ap là hàm phụ thuộc cả vào 2 biến ( τ s và Φ L ). Với cách thiết lập hàmthống kê theo nhiều biến và phạm vi cơ sở dữ liệu để xây dựng quy luật xác xuất thống kê quárộng (F = 0.1 Km2 đến 100 Km2 và bao gồm rất nhiều điều kiện địa hình khác nhau) thì mức độchính xác bị giảm đi. Do đó, trong thực tế, có những dấu hiệu cho thấy phương pháp tính toánnày chưa thật sự phù hợp.Công thức cường độ giới hạn:Q P = AP .α .H P .δ 1 .FTrong đó:H P : Lượng mưa ngày (mm) ứng với tần suất thiết kế P %.F: Diện tích khu tụ nước ( km 2 ).α:Hệ số dòng chảy lũ phụ thuộc vào loại đất cấu tạo khu vực, lượng mưa ngày(ứng với tần suất thiết kế) H P và diện tích lưu vựcF.δ 1 : Hệ số điều tiết lưu lượng lớn nhất do ao hồ,AP : Mô đun tương đối của dòng chảy lớn nhất (khi Q = 1 ) lấy theo tỷ số của môđun dòng chảy q P trên tích α . H P :AP =qPα .H P(Tài liệu tham khảo: Thiết kế cống và cầu nhỏ trên đường ô tô, công thức 2-3, trang 18)Do công trình thoát nước trên đường ô tô trên đường núi thường có đặc điểm lưu vực nhỏ,độ dốc lưu vực lớn, thời gian tập trung dòng chảy nhỏ, nên có thể xuất hiện trường hợp thực tếlà: Cơn mưa có tổng lượng mưa nhỏ nhưng thời gian mưa ngắn, cường độ mưa lớn, thời giantập trung dòng chảy nằm trọn trong khoảng thời gian có cường độ mưa lớn sẽ cho lưu lượngQmax lớn hơn nhiều so với cơn mưa có tổng lượng mưa lớn nhưng thời gian mưa dài và cường17 ma nh. Trong khi ú, nu tớnh theo tiờu chun ny thỡ 2 cn ma cú cng ma khỏcnhau nhng lng ma ngy ging nhau thỡ vn cho ra kt qu lu lng ging nhau.Bn thõn thi tit vn mang tớnh tht thng. a hỡnh li an xen nhiu dng khỏc nhau,nờn s khỏc bit d thng ca thi tit li cng tr thnh vn cn phi quan tõm. Do ú rtcn phi nghiờn cu phng phỏp tớnh lu lng ca nhng cn ma bt k v cú nhng iuchnh nu thy cn thit.2.2.4.4.Cha quan tõm y n kh nng bi tớch bựn sột cỏt cui tng trong cỏc cụngtrỡnh thoỏt nc.Trong dũng chy trờn ng ụ tụ, do iu kin dc ln nờn lu tc dũng chy cng rtln v cú kh nng cun theo rt nhiu bựn, sột, cỏt, cui, dm sn, thm chớ c đá tng ln.Trong khi ú, do tỏc ng t phớa con ngi (nh canh tỏc, lm gim mc che ph ca rng,o thi t ỏ khi xõy dng cỏc cụng trỡnh dõn sinh kinh t...) v cỏc tỏc ng t nhiờn nhchu k l nỳi, l quột xy ra mau hn lm cho tr lng cỏc loi t ỏ b ri tớch t li trờncỏc sn nỳi lu vc ca cụng trỡnh ngay cng nhiu. Do ú dũng chy cun trụi theo bựn, sột,cỏt, cui, dm sn, cui tng din ra ngy cng trầm trng hn, dn n 2 hu qu:- Hm lng sột, cỏt, cui, dm sn, cui tng...đã lm tng lu lng nc thc t, mtkhỏc lm gim lu tc dũng chy nờn cụng trỡnh trờn thc t khụng kh nng thoỏt nc.- Khi khụng cú gii phỏp thit k hp lý, d dn n kh nng bi tớch bựn, cỏt, t, ỏtrong cỏc b phn cụng trỡnh, lm cho khả nảng thoát nớc cụng trỡnh b gim, thm chớ mthn kh nng thoỏt nc.Hỡnh 2.13. Hin tng bi tớch cui tng lm gim kh nng thoỏt nc ca cng hp182.2.5. Các tồn tại về việc chọn phương án bố trí chung và giải pháp cấu tạo công trìnhchưa hợp lýHiện tượng này xuất phát từ chỗ chưa quan tâm đúng mức đến tầm quan trọng của côngtác thiết kế công trình thoát nước nói chung cũng như việc chọn giải pháp cấu tạo công trìnhnói riêng. Mặt khác, do chưa giải quyết tốt các vấn đề về lý thuyết tính toán thuỷ văn và thuỷlực (như đã nêu trên) nên cũng không có cơ sở để phân tích và lựa chọn giải pháp cấu tạo côngtrình cho phù hợp.Đặc biệt, với các công trình thoát nước nhỏ, do kinh phí xây dựng công trình không lớn,nên càng được quan tâm đúng mức trong việc nghiên cứu, lựa chọn giải pháp cấu tạo hợp lý.Trong khi đó, việc giải quyết vấn đề này chứa đựng nhiều nội dung kỹ thuật phức tạp. Và mặcdù kinh phí của từng công trình không lớn, nhưng do số lượng công trình nhiều (bình quân 4-5công trình/km), nên tổng khối lượng và kinh phí xây dựng vẫn là những con số rất lớn, có ảnhhưởng quyết định đến hiệu quả đầu tư.Trong các tồn tại về vấn đề lựa chọn cấu tạo, thì tồn tại trong việc phân tích và lựa chọnphương án bố trí chung là khuyết điểm lớn nhất và thực sự đã gây tổn thất lớn và làm giảm hiệuquả đầu tư. Khuyết điểm này chủ yếu thể hiện ở 2 nội dung sau:Do chưa quan tâm đẩy đủ đến trạng thái nguy hiểm khi xuất hiện các trận lũ lớn hơn lũthiết kế, tuy xác xuất xảy ra có thể thấp, nhưng hậu quả lại rất nghiêm trọng nên các phương ánbố trí chung công trình thường chỉ được đầu tư nghiên cứu và lựa chọn tương đối phù hợp vớiđặc điểm làm việc của công trình trong trường hợp xuất hiện các trận lũ bằng và nhỏ hơn lũthiết kế. Khi xuất hiện lũ lớn hơn lũ thiết kế (nước tràn nền), công trình bộc lộ nhiều nhượcđiểm mà đáng lẽ ra hoàn toàn có thể dự đoán và chủ động khắc phục ngay từ khi chọn phươngán xây dựng với yêu cầu kinh phí hoàn toàn nằm trong thời hạn có thể chấp nhận được.Do không khảo sát và phát hiện được tất cả các trạng thái nguy hiểm, thường chỉ chútrọng đến trạng thái nguy hiểm về thuỷ văn mà bỏ sót những trạng thái nguy hiểm về mặt thuỷlực, nên quyết định những biện pháp gia cố chưa thật sự phù hợp, và thường để xảy ra tìnhtrạng xuất hiện đồng thời trạng thái nguy hiểm về thuỷ văn, trùng hợp với trạng thái nguy hiểmvề mặt thuỷ lực, tổng hợp dẫn đến nguy cơ phá huỷ công trình.192.2.6. Việc lựa chọn khẩu độ và độ dốc dọc cốngKhi thiết kế nhiều công trình cống có chiều dài cống lớn và độ dốc lớn chỉ thiết kế vớimột độ và không có một đoạn chuyển tiếp cống có độ dốc cống ≤5% dẫn đến nhiều công trìnhbị phá hủy kết cấu.2.2.7. Lựa chọn gia cố móng cống, gia cố thượng và hạ lưuNhiều công trình thoát nước nhỏ trên đường ô tô trên địa bản tỉnh Thái Nguyên bị xóimòn hai bên đầu thượng hạ lưu nguyên nhân chủ yếu là do trong quá trình thiết kế và thi côngchưa chú trọng đến công tác gia cố một cách tốt nhất, trong quá trình thiết kế chưa quan tâmđến quá trình tính toán chiều dài đoạn gia cố sau xói hạ lưu, do đặc thù là một tỉnh miền núinên nhiều công trình cống thoát nước ngang đường có độ dốc dọc cống lớn, nhiều công trìnhđộ dốc dọc lên đến 40%, tuy vậy chúng được gia cố thượng hạ lưu còn sơ sài dẫn đến nhiềucống bị hư hại phần thượng và hạ lưu do xói gây ra.2.2.8. Lựa chọn loại cống và chiều dày ống cốngNhiều công trình trên đường miền núi lựa chọn kiểu cống bản tuy nhiên do độ dốc dọccống lớn dẫn đến hiện tượng trượt cống làm phá hoại kết cấu, một số công trình cống bản khithiết kế chưa chú trọng đến kiểm toán chiều dày ống cống mà lựa chọn theo kinh nghiệm vàtham khảo các đồ án cũ nên một số cống có chiều dày đất đắp trên cống cao và tải trọng xe cộtrên đường đông cũng phá hủy kết cấu cống…20CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU §Ò XUÊT GI¶I PH¸P THIẾT KẾ NÂNG CAO CHẤTLƯỢNG CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC NHỎ TRÊN ĐƯỜNG Ô TÔ CñA TỈNHTHÁI NGUYÊN3.1.Những giải pháp chungTừ vấn đề bảo vệ môi trường, bảo vệ thảm thực vật, các công trình thượng hạ lưu, sườndốc, vấn đề kết hợp thi công và quản lý khai thác cần đưa ra được lựa chọn giải pháp khảo sátthiết kế phù hợp.Trước hết để tiến hành đi vào thiết kế các công trình thoát nước nhỏ trên đường ô tô cầntiến hành quy hoạch tổng thể hệ thống thoát nước hoàn chỉnh bao gồm các loại công trình thoátnước như rãnh đỉnh, rãnh biên, rãnh tập trung nước, cầu, cống, rãnh thoát nước ngầm, thùngđấu, bể bốc hơi, v.v... các công trình này phải phối hợp chặt chẽ vưới nhau. Vị trí, kích thước,kết cấu của các công trình thoát nước hợp lý và phù hợp quy hoạch thoát nước chung.Việc bố trí các mương rãnh thoát nước nền đường phải đảm bảo tập trung thu đón nướckhông để nước tự do chảy về nền đường, phải kết hợp với việc bố trí cầu cống thoát nước quađường, xác định hướng thoát nước của các mương rãnh về cầu cống hoặc sông suối. Ngược lạikhi bố trí cầu cống phải xét tới yêu cầu thoát nước nhanh từ các mương rãnh.Việc bố trí các công trình thoát nước trên đường phải xét tới yêu cầu tưới tiêu. Đồng thờitính đến việc thoát nước lũ sau khi xây dựng đường.Đối vưới đường cấp I và cấp II có bố trí dải phân cách giữa thì tại các đoạn cong có siêucao phải thiết kế thu nước mưa ở cạnh dải phân cách. Nếu dải phân cách là loại không có lướpphủ, dạng lõm thì bố trí rãnh thoát nước (loại hở hoặc có nắp) ở chỗ lõm nhất của dải phân cách(rãnh chỉ cần rộng 20 cm - 30 cm, sâu 20 cm - 30 cm). Nếu dải phân cách là loại có lớp phủ vàcó bó vỉa cao hơn mặt đường thì sát bờ vỉa phải bố trí giếng thu và ống dẫn nước đường kính20 cm đến 40 cm để dẫn nước đến các công trình thoát nước ra khỏi phạm vi nền đường, độdốc của đường ống thoát nước tối thiểu là 0,3 %. Tại chỗ ống dọc nối tiếp vưới cống thoát nướcngang, bố trí giếng nối tiếp (giếng thăm).Trường hợp dải phân cách không có lướp phủ, dạng lồi có bó vỉa thì trên đoạn thẳnghoặc đoạn cong đều phải bố trí thu nước thấm qua đất ở dải phân cách và dẫn nước thoát rangoài phạm vi nền đường. Có thể bố trí lớp vật liệu thấm nước dưới cao độ đáy áo đường đặt ởgiữa dải phân cách và đặt ống thoát nước có đường kính 6cm đến 8cm xung quanh bọc vải lọc.21Trên các đường cấp I và cấp II có nhiều làn xe, lượng nước mưa trên phần xe chạy lớnthì ở những đoạn đường đắp cao, mái taluy đường phải được gia cố chống xói hoặc có thể thiếtkế bờ chắn bằng bê tông hoặc đá xây có chiều cao 8 cm đến 12 cm dọc theo mép ngoài củaphần lề gia cố để ngăn chặn không cho nước chảy trực tiếp xuống taluy đường; nước mưa từmặt đường sẽ chảy dọc theo bờ chắn và tập trung về dốc nước đặt trên taluy đường để thoát rakhỏi phạm vi nền đường.Trong các điều kiện lý thuyết trên cần chú trọng đến giải pháp về khảo sát địa hình, địachất tuyến đường, lựa chọn vị trí phân thủy và tụ thủy để nhằm lựa chọn vị trí đặt cống thoátnước hợp lý, cần chú trọng đến khâu tính toán thủy lựa thủy văn công trình…3.2.Giải pháp nâng cao chất lượng công tác khảo sát3.2.1. Công tác khảo sát địa hìnhDo đặc thù là đường miền núi là chính nên công tác khảo sát địa hình cực kỳ phức tạp.Khi khảo sát địa hình cần phải khoanh vùng những vị trí tuyến đi qua có những đặc điểm gìphức tạp, những điểm bất thường để từ đó đưa ra phương án lựa chọn tuyến có thể đi qua hayđi tránh vị trí phức tạp đó…Ở những nơi cần thiết kế công trình đặc biệt phải lập bình đồ cao độ tỷ lệ 1/500-1/1000,cá biệt 1/200, đường đồng mức 0.50-1.00m.Tỷ lệ bình đồ lớn, nhỏ tuỳ thuộc mức độ phức tạpcủa địa hình và yêu cầu của công trình thiết kế. Những vị trí đặc biệt của tuyến đường ®ã lµ:1. Đoạn sụt trượt.2. Đoạn bị sói lở.3. Đoạn dốc nặng có bán kính tối thiểu.4. Đoạn cần thiết kế rãnh đỉnh.5. Khu vực tuyến thiết kế giao cắt (hoặc giao nhập) với các đường khác.6. Khu vực khe sói đang hoạt động.7. Khu vực có nón phóng vật (tức khu vực tạo bùn đá trôi).8. Đoạn phải thiết kế đường cong con rắn.9. Đoạn qua vùng các-tơ (hang động).10. Đoạn qua vùng đầm lầy cần thiết kế đặc biệt.Ngoài việc lập bình đồ cao độ, khi khảo sát địa hình cần chú ý đến các vấn đề:o Các điều kiện làm sườn núi mất ổn định (địa chất, địa chất - thuỷ văn ..).o Xác định phương án vòng tránh hợp lý.22o Thu thập các số liệu xác định loại công trình và khối lượng cần thiết đảm bảo xe chạyan toàn và liên tục trên sườn núi không ổn định.3.2.2. Công tác khảo sát địa chấtCông tác khảo sát địa chất khu vực tuyến đi qua cung cấp cho người thiết kế biÕt ®îc:a. Điều kiện địa hình, địa mạo khu vực nghiên cứu;b. Cấu tạo địa chất;c. Đặc điểm địa tầng và tính chất cơ lý của các lớp đất đá;d. Các hiện tượng địa chất động lực khu vực;e. Đặc điểm Địa chất thủy văn (ĐCTV);f. Vật liệu xây dựng và khoáng tự nhiên.3.2.3. Công tác khảo sát thủy vănCông tác khảo sát thủy văn giúp xác định được vị trí, loại hình công trình thoát nướcnhỏ trên đường ô tô hợp lý vì:- Qua công tác khảo sát thủy văn sẽ xác định được các vị trí đường tụ thủy, xác định đượcnhững đường phân thủy để từ đó xác định được từng vùng diện tích lưu vực cho từng vị trícông trình thoát nước nhỏ đi qua. Khi xác định được diện tích lưu vực giúp lựa chọn loại côngtrình thoát nước cũng như khẩu độ của công trình. Việc khảo sát thủy văn giúp thiết kế biếtđược chế độ thủy lực, thủy văn nơi tuyến đi qua.Việc phân tích công tác khảo sát nhằm nâng cao chất lượng thiết kế các công trình thoátnước nhỏ trên đường ô tô sẽ được phân tích xen kẽ ở các nhóm giải pháp tiếp theo.3.3.Giải pháp về thoát nước mặt và nước ngầm3.3.1. Đối với việc bố trí rãnh dọc thoát nướcHiện nay việc thiết kế một tuyến đường thì thiết kế rãnh dọc thoát nước ở các đơn vị tưvấn thiết kế về cơ bản là vẫn bám theo một định hình có sẵn với hai loại là rãnh hình thang vàhình tam giác có kích thước không đổi.Đối với những công trình đào ít rãnh dọc chủ yếu có chức năng thu nước từ mặt đườngđổ xuống thì chọn kích thước rãnh dọc là nhỏ, tuy nhiên đối với những đoạn tuyến đào sâu thìngoài việc rãnh thu nước từ mặt đường đổ xuống còn một phần nữa rãnh thu nước từ lưu vựcđổ về đo đó kích thước rãnh cần được tính toán sao cho có thể đáp ứng được việc thu nước.23Việc lựa chọn kích thước rãnh biên điển hình như trên mà không đi vào tính toán cụ thểđã dẫn đến nhiều đoạn tuyến rãnh biên không đủ đáp ứng việc thoát nước mặt đường và nướctừ lưu vực rãnh đổ về.Để đảm bảo được rãnh biên hoạt động hiệu quả, đáp ứng được việc thoát nước mặtđường cũng như nước từ lưu vực rãnh đổ vÒ th× người kỹ sư trực tiếp thiết kế ra hình dạngcũng như kích thước rãnh cần phải tính toán được lưu lượng nước đổ về rãnh.Cần chú ý đến công tác khoanh vùng diện tích lưu vực rãnh nhằm tính toán được lưulượng nước từ taluy đào đổ về rãnh là bao nhiêu để từ đó tính được tổng lưu lượng nước đổ vềrãnh, khi biết được tổng lưu lượng này người kỹ sư mới quyết định được hình dạng và kíchthước của rãnh cho phù hợp.Hiện nay nhiều tuyến đường QL và tỉnh lộ trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đã và đangxem xét những đoạn tuyến chưa tạo rãnh thoát nước chuyển thành có rãnh, hay những đoạnrãnh trước đó làm bằng rãnh đất có độ dốc dọc >3% thì đang chuyển dần thành rãnh được giacố bằng vật liệu bê tông xi măng kiên cố, điển hình như hình dưới 3.1 và hình 3.2 đây:Hình 3.1. Thay rãnh đất bằng rãnh gia cố BTXM đang được hoàn thiệnHình 3.2. Một số đoạn tuyến rãnh dọc được gia cố bằng BTXM đã được hoàn thiện24Kích thước rãnh cần được tính toán theo công thức thuỷ lực, nhưng chiều sâu rãnhkhông được quá 0,80 m. Để tránh lòng rãnh không bị ứ đọng bùn cát, độ dốc lòng rãnh khôngđược nhỏ hơn 0,5 %, trong trường hợp đặc biệt, cho phép lấy bằng 0,3 %.Khi bố trí đoạn rãnh biên thoát nước dọc quá dài. Điều kiện này được quy trìnhTCVN4054-2005 quy định thì nên bố trí cống cấu tạo thoát nước dọc, điển hình như đoạntuyến đường như hình 3.3.Hình 3.3. Bố trí cống cấu tạo có hố thu khi rãnh biên dàiKhi quy hoạch hệ thống thoát nước mặt chú ý không để thoát nước từ rãnh nền đườngđắp chảy về nền đường đào, trừ tường hợp chiều dài nền đường đào ngắn hơn 100 m, khôngcho nước chảy từ các rãnh đỉnh, rãnh dẫn nước... chảy về rãnh dọc và phải luôn luôn tìm cáchtháo nước rãnh dọc về chỗ trũng, ra sông suối gần đường hoặc cho thoát qua đường nhờ cáccông trình thoát nước ngang đường. Đối với rãnh tiết diện hình thang cứ cách tối đa 500 m vàtiết diện tam giác cách 250 m phải bố trí cống cấu tạo có đường kính cống 0,75 m để thoátnước từ rãnh biên về sườn núi bên đường. Đối vưới các cống cấu tạo không yêu cầu tính toánthuỷ lực.Nơi nước thoát từ rãnh biên nền đường đắp phải cách xa nền đường đắp. Nếu bên cạnhnền đường đắp có thùng đấu thì rãnh dọc của nền đường đào được thiết kế hướng dần tới thùngđấu. Nếu không bố trí thùng đấu thì rãnh dọc nền đường đào bố trí song song vưới tim đườngcho tới vị trí nền đường đắp có chiều cao nền đắp lớn hơn 0,50 m thì bắt đầu thiết kế rãnh táchxa dần khỏi nền đường cho tới khi chiều sâu rãnh bằng không.Đối với vùng canh tác nông nghiệp, nếu kết hợp sử dụng rãnh làm kênh tưới tiêu thìtăng kích thước của rãnh dọc và có biện pháp đảm bảo nền đường không bị sụt lở và xói lở.Qua các khu dân cư, rãnh biên nên thiết kế loại rãnh xây đá hoặc bê tông và có lát cáctấm đan che kín, có bố trí hệ thống giếng thu nước mưa.25Rãnh biên trong hầm nên thiết kế có kích thước lớn hơn thông thường để tăng khả năngthoát nước và sử dụng loại rãnh xây đá hoặc bằng bê tông.3.3.2. Việc lựa chọn bố trí rãnh đỉnhKhi diện tích lưu vực sườn núi đổ về đường lớn hoặc khi chiều cao taluy đào ≥12 m thìphải bố trí rãnh đỉnh để đón nước chảy về phía đường và dẫn nước về công trình thoát nước, vềsông suối hay chỗ trũng cạnh đường, không cho phép nước đổ trực tiếp xuống rãnh biên. Rãnhđỉnh phải có quy hoạch hợp lý về hướng tuyến, độ dốc dọc và mặt cắt thoát nước. Rãnh đỉnhthiết kế với tiết diện hình thang, chiều rộng đáy rãnh tối thiểu là 0,50 m, bờ rãnh có taluy 1 :1.5, chiều sâu rãnh xác định theo tính toán thuỷ lực và đảm bảo mực nước tính toán trong rãnhcách mép rãnh ít nhất 20 cm nhưng không nên sâu quá 1,50 m. Khi rãnh đỉnh có chiều dàiđáng kể thì cần chia rãnh thành các đoạn ngắn. Lưu lượng nước chảy tính toán của mỗi đoạnlấy bằng lưu lượng nước chảy qua mặt cắt cuối cùng của mỗi đoạn, tức lưu lượng từ phần lưuvực chảy trực tiếp về đoạn rãnh tính toán cộng vưới tất cả các lưu lượng nước chảy từ lưu vựcở các đoạn rãnh từ phía trên chảy về.Độ dốc của rãnh đỉnh thường chọn theo điều kiện địa hình để tốc độ nước chảy khônggây xói lòng rãnh. Trường hợp do điều kiện địa hình bắt buộc phải thiết kế rãnh đỉnh có độ dốclớn thì phải có biện pháp gia cố lòng rãnh thích hợp, tốt nhất là gia cố bằng đá hộc xây haybằng tấm bê tông hoặc thiết kế rãnh có dạng dốc nước hay bậc nước. Ở những nơi địa hìnhsườn núi dốc, diện tích lưu vực lớn, địa chất dễ sụt lở thì có thể làm hai hoặc nhiều rãnh đỉnh.Ngược lại, nếu độ dốc ngang sườn đồi nhỏ và diện tích lưu vực nước chảy về rãnh dọc khônglớn thì có thể không làm rãnh đỉnh, nhưng phải kiểm tra khả năng thoát nước rãnh biên.Vị trí của rãnh đỉnh cách mép taluy nền đường đào ít nhất là 5 m và đất thừa do đào rãnhđỉnh được đắp thành một con trạch (đê nhỏ) về phía dốc đi xuống của địa hình (phía thấp); bềmặt con trạch có độ dốc ngang 2 % về phía rãnh và chân của nó cách mép taluy nền đường đàoít nhất là 1 m.Trường hợp cần bố trí rãnh đỉnh để ngăn nước chảy về nền đường đắp thì vị trí rãnh đỉnhphải cách mép rãnh biên ít nhất là 5 m nếu có làm rãnh biên, và cách chân taluy nên đắp ít nhấtlà 2 m nếu không có rãnh biên và đất đào rãnh đỉnh được đắp thành một con trạch về phía nềnđường, bề mặt con trạch có độ dốc ngang 2 % về phía rãnh. Rãnh đỉnh không nên bố trí cách xanền đường quá vì như vậy sẽ hạn chế tác dụng của rãnh đỉnh.

Tài liệu liên quan

• TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
  • 35
  • 661
  • 0
• TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ xử lý nước thải xi mạ
  • 32
  • 955
  • 0
• TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ THEO PHƯƠNG ÁN 1
  • 35
  • 1
  • 9
• TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ THEO PHƯƠNG ÁN 2
  • 8
  • 846
  • 12
• tính toán và thiết kế các công trình trong nhà máy xử lý nước cấp bị nhiễm mặn
  • 35
  • 1
  • 6
• giải pháp quy hoạch thoát nước, tính toán thủy văn và xác định khẩu độ các công trình thoát nước
  • 103
  • 623
  • 0
• Nghiên cứu xác định một số tham số về mưa góp phần hoàn thiện công thức tính lưu lượng thiết kế công trình thoát nước nhỏ trên đường trong điều kiện khí hậu Việt Nam
  • 145
  • 3
  • 1
• chương 2 tính toán thiết kế các công trình xử lý nươc thải
  • 26
  • 902
  • 2
• chương 2 tính toán thiết kế các công trình xử lý nươc thải phần 2
  • 15
  • 944
  • 0
• chương 2 tính toán thiết kế các công trình xử lý nươc thải phần 3
  • 15
  • 641
  • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(13.83 MB - 66 trang) - THIẾT kế các CÔNG TRÌNH THOÁT nước NHỎ TRÊN ĐƯƠNG ô tô Tải bản đầy đủ ngay ×