Câu 21)Bố trí cống:chọn vị trí cống,bố trí mặt đứng của cống?

*    Chọn vị trí cống

   - Cống phải đặt ở chỗ thoát nước nhanh và tốt nhất. Vì thế nên đặt cống ở chỗ thấp nhất của đường, tức là chỗ sẽ hình thành dòng chảy khi mưa lũ, những chỗ có khe suối rõ ràng;

   - Thường cống được đặt gần tim khe suối và thuận lợi với hướng nước chảy;

   - Nếu có điều kiện, nên cải tạo các đoạn suối cong queo thành thẳng để bố trí cống thẳng góc với tim đường.

*     Bố trí mặt đứng của cống

   - Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất và thuỷ văn để bố trí mặt cắt dọc của cống hợp lý về mặt kinh tế kỹ thuật;

   - Khi bố trí cống trong lòng suối thiên nhiên thì cao độ và độ dốc dọc đáy cống phải trùng với cao độ và độ dốc dọc của lòng suối;

   - Khi độ dốc dọc lòng suối quá nhỏ mà chiều dài cống lại ngắn thì có thể làm đáy cống không dốc và có cao độ bằng cao độ cửa cống phía hạ lưu;

   - Căn cứ vào tính toán thuỷ lực để xác định cao độ đáy cống, với cống đơn không nên dùng biện pháp nâng cao đáy cống để rút ngắn chiều dài vì thường không kinh tế. Với cống đôi hoặc cống ba thì có thể áp dụng biện pháp này để giảm bớt chiều dài cống sau khi đã tính toán so sánh kinh tế, kỹ thuật;

Mặt đứng của cống xiphông kiểu giếng thẳng đứng

Bố trí cống trên nền đá đắp

   - Khi tuyến đường giao nhau với mương máng thuỷ lợi thì thường làm cống xi phông. Mặt đứng cống xi phông trên đường ô tô thường bố trí như hình 6.1, với các khe suối có độ dốc lớn, có thể xây dựng cống trên nền đắp đá (hình 6.2) thay cho cống dốc để rút ngắn chiều dài cống. Tuy nhiên khi xây dựng loại cống này cần lưu ý:

      + Điều kiện địa chất phải tốt, bảo đảm cho cống luôn ổn định;

      + Cường độ đáy móng phải bảo đảm đồng đều;

      + Phải làm tốt việc nối tiếp và gia cố thượng hạ lưu;

      + Nếu địa phương xây dựng có nhiều đá, nên tận dụng;

   - Khi cần phải xây cống dốc thì phải căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất để bố trí cống hợp lý về kinh tế và có kết cấu ổn định. Khi lòng khe suối không có đá, độ dốc dọc dưới 10% thì có thể làm móng cống dốc với đáy móng có gờ chân đế hoặc có tường đầu cắm sâu vào nền đất.

   Khi bố trí mặt đứng của cống cần chú ý:

      + Chiều dài mỗi đoạn cống không nhỏ hơn 2m, độ chênh cao lớn nhất của hai đoạn cống gần nhau không được quá 3 phần 4 chiều dày của cống. Tuy nhiên cách bố trí này sẽ làm tăng số đoạn cống lên nhiều, vì vậy có thể lấy độ chênh cao lớn hơn chiều dày thành cống và xây bịt khe hở lại như hình 6.3.  Cần chú ý là độ chênh cao giữa hai đoạn cống không được quá 0,7m hoặc 1phần 3 chiều cao tĩnh của cống.

Cống dốc kiểu bậc cấp có độ chênh cao giữa các đoạn cống lớn

Bố trí cống dốc có bậc cấp khi độ dốc đáy khe suối thay đổi nhiều

      + Khi độ dốc của đáy khe suối thay đổi tương đối lớn thì có thể làm cống  dốc kiểu bậc cấp như hình 6.4.

Câu 22)Bố trí cửa cống: Các hình thức cấu tạo cửa cống và điều kiện sử dụng thích hợp?

   Cửa cống có tác dụng nối tiếp nền đường và miệng cống và điều tiết trạng thái dòng chảy, bảo đảm dòng chảy thông suốt, tránh xói mòn lòng sông suối thượng hạ lưu, tránh xói móng cống, móng cửa cống, bảo đảm cho cống làm việc an toàn.

v     Các hình thức cấu tạo cửa cống và điều kiện sử dụng thích hợp

Ø   Tường cánh kiểu chữ bát

   Tại cửa cống bố trí tường cánh chéo và dốc mà nhìn trên mặt bằng có dạng hình chữ bát. Để rút ngắn chiều dài tường cánh và để dễ thi công, đầu mút của tường cánh thường xây thẳng đứng (hình 6.5a).

   Do khối lượng công trình ít, điều kiện thuỷ lực tốt, thi công đơn giản nên đây là kiểu cửa cống thường dùng nhất. Góc chéo thường lấy 130 đối với cửa vào và 100 đối với cửa ra là hợp lý nhất về mặt thuỷ lực, tuy nhiên thực tế thường lấy góc chéo là 300. Nếu góc chéo lớn quá thì thường phát sinh các xoáy nước gần tường cánh dễ gây xói (hình 6.5b).

Cửa cống có tường cánh kiểu chữ nhật

Ø   Cửa cống có tường cánh thẳng góc

            .

Cửa cống có tường cánh thẳng góc

   Khi khẩu độ cống và chiều rộng khe suối gần bằng nhau, không cần tập trung hoặc phân tán dòng chảy, thì có thể làm cửa cống có tường cánh thẳng góc như hình 6.6.

   Loại cửa này khá kinh tế vì tường cánh ngắn, khối lượng xây lát cửa cống ít. Với các cửa vào của cống ở vùng núi, cần bố trí dốc nước, cũng nên dùng loại cửa cống này

Ø   Cửa cống có tường đầu

   Loại cửa cống này thích hợp với các mương máng nhân tạo hoặc ở các khe suối mà lòng suối là đá không bị xói mòn. Trên các mương máng nhân tạo có thể nối trực tiếp tường đầu với bờ dốc, khi cần thiết phải lát đá gia cố.

Ø   Cửa cống có tường đầu phối hợp với góc tư nón

   Loại cửa cống này thích hợp với sông suối rộng và nông, khẩu độ cống thu hẹp nhiều. Tuy nhiên do khối lượng xây lát góc tư nón khá lớn nên thường không kinh tế bằng cửa cống có cánh chữ bát.

Cửa cống có tường đầu và góc tư nón

Ø   Cửa cống kiểu vát đầu

   Loại cửa cống này thường dùng với cống tròn BTCT. Do phải dùng các đốt cống đặc biệt ở cửa cống nên chỉ thích hợp khi dùng nhiều cửa cống loại này để có thể sử dụng các đoạn ống đúc sẵn. Loại cửa cống này tiết kiệm từ 45-85% vật liệu so  với  cửa  cống  kiểu  chữ  bát nhưng khả năng thoát nước thì kém hơn từ 8-10%, do đó thường ít dùng.

Cửa cống kiểu vát đầu

Ø   Cửa cống có tường cong

   Loại cửa cống này có hai tường cánh hai bên song song với nhau và có chiều cao không đổi. Đầu cuối của hai tường cánh hơi uốn cong về hai bên. Loại cửa cống này có tác dụng kéo lùi mực nước dâng từ miệng cống về vị trí bắt đầu đoạn cong của tường cánh nên có thể giảm thấp chiều cao tính toán của cống chảy không áp hoặc tăng được mực nước tính toán trong cống, do đó tăng được khả năng thoát nước của cống. Loại cửa cống này hiện nay ít dùng vì thi công phức tạp.

Cửa cống có tường cánh cong

Ø   Cửa cống kiểu đường nước chảy

   Là loại cửa cống có miệng cống nâng cao hình thành dáng đường nước chảy đều trong cống, khi dùng trạng thái chảy đều không áp thì có thể tăng chiều sâu mực nước trước cống, do đó có thể nâng cao khả năng thoát nước của cống có hiệu quả. Khi chỉnh cửa vào của cống làm với hướng nước chảy một góc nhọn, hoặc toàn bộ cống đều ngập nước thì sẽ tạo một khoảng trống, hoặc tạo thành chân không ở gần đỉnh cống, không những sinh ra lực hút chân không khá lớn ảnh hưởng đến độ bền của đỉnh cống mà còn làm giảm lưu lượng thoát nước.

Ø   Cửa cống chéo

            Có thể làm theo các hình thức khác nhau bảo đảm mỹ quan và thích hợp với điều kiện dòng chảy. Kiểu cửa cống này thường được sử dụng nhất tuy hơi tốn công xây dựng