TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DựNG GIÁO TRÌNH DẪN DÒNG THI CÔNG VÀ TIÊU NƯỚC HÔ MÓNG NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI LỜI NÓI ĐẦU Bộ môn Công nghệ và Quản lý xây dựng, Trường Đạ[.]
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DựNG
GIÁO TRÌNH
DẪN DÒNG THI CÔNG
VÀ TIÊU NƯỚC HÔ MÓNG
NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trang 3LỜI NÓI ĐẦU
Bộ môn Công nghệ và Quản lý xây dựng, Trường Đại học Thủy lợi có bề dày gần 60 năm giảng dạy, nghiên cứu khoa học và phục vụ sản xuất Giáo trình Thỉ công Công trình Thủy lợi đã được biên soạn công phu và tải bản có sửa chữa nhiều lần, trong đó
có nội dung về dân dòng thỉ công, nhưng cũng chưa thê đáp ứng đầy đủ yêu cầu ngày càng cao của công tác đào tạo và thực tế thi công xây dựng.
Dân dòng thỉ công và tiêu nước hố mỏng là môn học đòi hỏi kiến thức tống hợp và chuyên sâu của nhiêu môn khoa học khác nhau như Thủy lực, Địa kỹ thuật, Thủy văn, Kêt câu công trình, Vật liệu xây dựng, Kinh tê xây dựng, Quản lý xây dựng
Nhằm đáp ứng yêu cầu của chương trình giảng dạy theo chiến lược phát triến của Trường Đại học Thủy lợi, Bộ môn Công nghệ và Quản lý xây dựng đã phần công nhóm giảng viên biên soạn Giáo trình Dan dòng thi công và tiêu nước ho móng do NGƯT PGS TS Lê Văn Hùng chủ biên Những người tham gia và nội dung viết gồm:
Chương 1: PGS.TS Lê Văn Hùng; ThS Đỉnh Hoàng Quần và ThS Mai Lâm Tuấn Chương 2: PGS TS Lê Văn Hùng.
Chương 3: PGS TS Lê Văn Hùng và PGS TS Nguyên Quang Cường.
Chương 4: PGS TS Lê Văn Hùng và TS Đinh Thế Mạnh.
Chương 5: PGS TS Lê Văn Hùng và TS Trần Văn Toản.
Chương 6: PGS TS Lê Văn Hùng và ThS Mai Lâm Tuấn.
Giảo trình này được biên soạn có sự kê thừa từ Giảo trình Thì công Công trình Thủy lợi do Bộ môn biên soạn (NXB Xây dựng, 2004), đồng thời cập nhật những tài liệu mới phù hợp với giai đoạn phát trỉên hiện nay cũng như chương trình đào tạo của nhà trường Giáo trình dùng giảng dạy đại học, đông thời làm tài liệu tham khảo cho học tập và nghiên cứu sau đại học ngành thủy lợi thủy điện Đồng thời, là tài liệu tham khảo tốt cho thiết kế và thi công xây dựng Ngoài ra, có thế sử dụng tham khảo cho giảng dạy đại học, phục vụ cho thiết kế và thỉ công của các ngành giao thông, xây dựng, hạ tầng
kỹ thuật.
Trang 4Tập thế tác giả xỉn chân thành cảm ơn Bộ môn Công nghệ và Quản ỉỷ xây dựng, các nhà giảo, nhà khoa học trong và ngoài Trường Đại học Thủy lợi đã đóng góp nhiều ỷ kiến quí báu về chuyên môn đế giảo trình này được hoàn thiện.
Thay mặt tập thể tác giả xin trân trọng giới thiệu cùng bạn đọc Khi biên soạn, chủng tôi khó tránh khỏi những thiêu sót, xin chân thành tiêp thu ý kiên đỏng góp của bạn đọc để lần xuất bản sau được tốt hơn.
Chủ biên NGƯT.PGS.TS Lê Văn Hùng
Trang 5MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu 3
Danh mục các từ viết tắt 9
Chương 1 SỤ PHÁT TRIẾN ĐẬP, HÒ CHỨA THỦY LỢI THỦY ĐIỆN VÀ CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 11
1.1 Sự phát triến hồ đập trênthế giới 11
1.2 Sự phát triển hồ đập ởViệtNam 15
1.3 Phương ándẫndòngthi công ởmộtsố công trình 19
1.3.1 Công trình đầu mốithủyđiện Thác Bà 19
1.3.2 Công trình hồ chứa Kẻ Gỗ 21
1.3.3 Công trình thủy điệnHòa Bình 23
1.3.4 Công trình Thủy lợi -ThủyđiệnCửaĐạt 26
1.3.5 Công trình Thủy điện SơnLa 28
1.3.6 Công trình Thủy điện Lai Châu 30
1.4 Câu hỏi ôntập và thảo luận 32
Chương 2 DẪN DÒNG THI CỒNG 33
2.1 Mở đầu 33
2.1.1 Sự cần thiết cùa cồng tác dẫn dòngthi công 33
2.1.2 Đặc điếm thicông công trình xây dựngtrênsông suối 33
2.1.3 Nhiệm vụ của công tác dẫn dòngthi công 34
2.2 Cácphương pháp dẫndòngthi công 34
2.2.1 Đắp đê quai ngăn dòngmộtđợt 35
2.2.2 Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt 38
2.3 Chọnlưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công 44
2.3.1.Thờiđoạn thiết kếdẫn dòngthi cồng 45
2.3.2 Tần suất thiết kếdẫn dòngthi công 46
2.3.3 Lưu lượng thiết kế dẫn dòngthi cồng 46
2.4 Chọn phươngán dẫn dòngthi cồng 48
2.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng khi chọn phương án dẫn dòngthi công 48
2.4.2 Những nguyên tắcchọn phương án dẫn dòng 49
Trang 62.4.3 Tiếnđộ khống chế 50
2.5 Câu hỏi ôntập và thảo luận 52
Chương 3 ĐÊ QUAI 53
3.1 Khái niệm chung 53
3.1.1 Định nghĩa và phân loại 53
3.1.2 Những yêu cầu cơ bản đối với đê quai 53
3.2 Cấu tạo và phương pháp thi công đê quai 53
3.2.1 Đê quaiđấtđồngchất 53
3.2.2 Đê quai bằng đá đố hay đất đá hỗn họp 55
3.2.3 Đê quai bằngcừthép 56
3.2.4 Đê quai bằng bê tông 58
3.3 Xác định cao trình đỉnh vàbố trí mặt bằng đêquai 59
3.3.1 Xác định cao trình đỉnh đê quai 59
3.3.2 Bố trí tuyến và mặt bằngđêquai 60
3.4 Câu hỏi ôn tập vàthảo luận 60
Chương 4 NGĂN DÒNG 61
4.1 Khái niệm 61
4.2 Các phương pháp ngăn dòng 61
4.2.1 Phương pháp lấp đứng 61
4.2.2 Phương pháp lấpbằng 63
4.2.3 Phương pháp kết họp 63
4.3 Xác định các thông số thiết kế ngăn dòng 64
4.3.1 Chọn ngày tháng ngăn dòng 64
4.3.2 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng 65
4.3.3 Xác định vị trí cửa ngăn dòng 66
4.3.4 Xác định chiềurộng cửa ngăndòng 66
4.3.5 Kè ngăndòng 66
4.4 Tính toán thuỷ lực ngăn dòng 67
4.4.1 Quátrình hình thành các dạng mặt cắtkè ngăn dòngkhi lấpbằng 68
4.4.2 Ổn định của hòn đá trong quá trìnhlấp bằng 68
4.4.3 Xác định kíchthước mặt cắtkè ngăn dòng khi lấpbằng 69
4.4.5 Tínhtoán thủy lực ngăn dòng bằng phương pháp lấp đứng 71
4.5 Câu hỏi ôn tập vàthảo luận 77
Trang 7Chương 5 TIÊU NƯỚC HỐ MÓNG 78
5.1 Mở đầu 78
5.1.1 Khái niệm nước mặt và nước ngầm 78
5.1.2 Cácphương pháp tiêu nước cơ bản 79
5.1.3 Nhiệm vụ của thiết kế tiêu nước hố móng 80
5.2 Phương pháp tiêu nước lộ thiên 80
5.2.1 Bố trí hệ thống tiêu nước lộ thiên 80
5.2.2 Xác định lượng nước cần bơm 82
5.2.3 Lựa chọn máybơm 85
5.2.4 Mộtsố vấn đề cần xử lý khi tiêu nướclộ thiên 86
5.3 Lưu lượng thấm qua đê quai 87
5.3.1 Thấm qua đậpđất đồng chất trênnền không thấm 87
5.3.2 Thấm qua đập đấttrên nền thấm nước 90
5.4 Lưu lượng thấmcủa nướcngầmvào hốmóng 92
5.4.1 Lưu lượng nước ngầm thấm vào hốmónghoànchỉnh tiêu nước lộ thiên 92
5.4.2 Lưu lượng nước thấm vào hốmóngrộng không hoànchỉnh tiêu nước lộthiên 100
5.5 Phương pháp tiêu nướcngầm 102
5.5.1 Giếngkim dạng chân không 103
5.5.2 Giếng thường vớimáybơm sâu 106
5.5.3 Thiết kếhạthấp mực nướcngầm 107
5.5.4 Những chú ý khi hạ thấp mực nước ngầm 114
5.5.5 Bảo vệđáymóng khinước ngầm có áp 114
5.5.6 Bảo vệ mái hố móng khi tiêu nước 116
5.6 Phương pháptínhtoán hạ mực nước ngầm bằngphầnmềm 116
5.6.1 Tổng quan 116
5.6.2 Phương trìnhtoán học 117
5.6.3 Phương pháp giải 117
5.6.4 Điều kiệnbiên của bài toán 119
5.6.5 Các bước tínhtoán hạ mực nướcngầmbằng phần mềm VisualModflow 119
5.7 Câu hỏi ôn tập và thảo luận 126
Trang 8Chương 6 TÍNH TOÁN THỦY Lực DẪN DÒNG THI CÔNG 127
6.1 Mụcđíchvànộidungtính toán 127
6.1.1 Mục đích 127
6.1.2 Nội dungtính toán 128
6.2 Tínhtoán thủy lựcdẫn dòng qua lòng sông thu hẹp 128
6.2.1 Mức độthu hẹp 128
6.2.2 Lưutốc trung bình qua lòng sông thu hẹp 128
6.2.3 Chênh lệch mực nước thượng hạ lưu 129
6.3 Tính toán thủy lựcqua đập tràn 130
6.3.1 Khái quátvề đập tràn 130
6.3.2 Công thức tống quát tính thủy lực đập tràn 131
6.3.3 Tính toánthủy lựcqua đập trànthànhmỏng 132
6.3.4 Tính toán thủy lực qua đập tràn thực dụng 133
6.3.5 Tínhtoán thủy lực đập tràn đỉnh rộng 135
6.4 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua kênhhở 136
6.4.1 Tínhtoán thủy lực dòng đều trong kênhhở 136
6.4.2 Tính toánthủy lực dòng khồng đều trong kênh hở 137
6.4.3 Tínhtoán lưu lượng và mực nước thượng lun khidẫn dòng qua kênh 143
6.5 Tínhtoán thủy lựcdẫn dòng qua cống ngầm và đường hầm 146
6.5.1 Các trạng thái chảyqua cống ngầmvà đường hầm 146
6.5.2 Tínhtoánthủy lựcdẫn dòngqua cống ngầm 147
6.6 Tính toán thủy lựcdẫn dòng qua đập xây dở 150
6.6.1 Các công trình thường gặp 150
6.6.2 Tínhtoán thủy lựcdẫn dòng qua đập xây dở 152
6.7 Tính toán thủy lựcdẫn dòng đồng thời qua nhiều công trình 152
6.8 Điều tiết lũ dẫn dòngthi công 153
6.8.1 Phương pháp Kotrerin 153
6.8.2 Phương pháp Potapov 155
6.9 Câu hỏi ôn tập và thảo luận 157
TÀI LIỆU THAM KHẢO 158
Trang 9DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ĐHTL Trường Đại học Thủy lợi
MNN Mực nước ngầm
VNCOLD Hội đập lớn và phát triếntàinguyên nước Việt NamJCOLD Hội đậplớn NhậtBản
Trang 11Chương 1
1.1 sự PHÁT TRIÈN HỒ ĐẬP TRÊN THÉ GIỚI
Nhu cầu sử dụng tống hợp nguồn nước trên các lưu vực sồng không ngừng tăng
lên, các đập ngăn nước tạo hồ chứa hoặc dâng cột nước được xây dựng ngày càngnhiều Do có nhiều ưu điếm và lợi thế nênđập đất được ứng dụng nhiều so với các loại đập khác như đập bê tông, đá xây, đậc biệt là đập vừa vànhỏ chiếm 70%^80%
là đập đất Tuy tỉ lệ số lượng đập đất so với số lượng đập bê tông có khác nhau ởmỗi nước, nhưng nói chung đập đất và đập vật liệuđịa phương luôn chiếm tỉ lệ cao
và có xu hướng phát triển
Mặc dù lịch sử phát triển đậpđất đá có từ lâu nhưng trước năm 1900 chưa có đập vật liệu địa phương nào cao trên 5 Om và đến năm 1930 chưa có đập nào cao trên
lOOrn
Vào nửa sau của thế kỷ XIX ở nhiều nước (Anh, Pháp, Mỹ) đã bắt đầu một
chương trình xây dựng các công trình thủy lợi lớn Do đó đã xuất hiện các yêu cầucần thiết phải tính toán và nghiên cứu những phương pháp xây dựngphù họp Cuối
thế kỷ XIX đã cónhững phương pháp tínhkhác nhau về ổn định vàthấm cho đập Phương pháp đắp đập đất bằng cơ giới thủy lực (phương pháp bồi lắng) được ứng
Ngày nay có rất nhiều đập cao là đập đất, đấtđáhỗnhọp như: Đập AndersonRanch
(Mỹ) xây năm 1950 cao 139m, Đập Orovin (Mỹ) cao 22Im; Đập Xerơ Pongxong
(Pháp) xây năm 1961 cao 122m; Đập Bariri (Brazin) xây năm 1967cao 112m [1].ICOLD là tổ chức phi chính phủ nhưng làtố chức đại diện cho hơn 80 nước xây
dựng đập Tố chức này xúc tiến trao đối ý kiến và kinh nghiệm giữa các khu vực
Trang 12trong thiết kế, xâydựng và vận hành, bao gồm cảđiềukiệnmôi trường Hội đập lớn nhiềunước đã cồng bố trên các website của mình danh mục đập và hồ chứa Ví dụ, Hội đập lớn Nhật Bản (JCOLD) thống kê các đập cao 15-30m (chủ yếu là đập đất) xây dựng từ năm 400 đến 2009 có khoảng 2300 đập; đập cao trên 30m từ năm 700
đến 2009 có khoảng 1120 đập (chủ yếu là đập đất hoặc đập đất đá hỗn hợp) Điều
này dễ hiểu vì đây là loại đập chịu động đất tốt mà Nhật Bản là quốc gia động đất
diễnrathường xuyên
Trước năm 1950, trong tống số các loại đập đất đá và đập bê tông có chiều caotrên 15m đã được xây dựng trênthế giới thì đập đất đá chiếm tỷlệ khoảng 62%, vào những năm 1951 đến 1977 tỷ lệ là 75% và vào những năm 1978 đến 1982, do phát
triến mạnh của các thiết bị cơgiới công suất lớn, mà tỷ lệ này là 83.5% Những năm
gần đây, do xuất hiện loạiđập trọng lực bằng bê tông đầm lăn thì tỷ lệ trên có giảm nhưng các đập lớn bằng vậtliệu đất đá vẫn phát triểnrất mạnh, đập lớn bằng vật liệu
địaphương chiếm 82,9% [2]
Đập lớn bằng đất đá được định nghĩa bởi ICOLD là đập có chiều cao trên 15m,
hoặc trong trườnghọp đập cao từ 10 đến 15m,phân loại theo tiêu chuẩnkhác, lượngtrữnước vượt 106 m3 hoặc lưu lượng xảlũ lớn hơn 2000m3/s (Bảng 1.1) Tài liệu [2]
thống kê 36.235 đập đã hoàn thành và trong thời gian thi công (đã loại trừ các loại đập phục vụ mục đích công nghiệp không còn giá trị sử dụng) Trong số này có hơn
19000 tại Trung Quốc và 5459 tại Mỹ số liệu này vượt xa so với con số 5196 đập
trên toàn thếgiớivào năm 1950
Bảng 1.1 Thống kê số lượng đập lớn năm 1988 trên thế giới
Ghi chủ: Thống kê 1988 của ICOLD [2].
Số liệu thống kê gần chính xác về đập lớn [3] năm 1998 chỉ tính đến các đập cóchiều cao trên 30m với tổng số đập được thống kê là 25410 và số lượng đập ở một
số nước rútgọn hơn, đáng kế làTrungQuốc
Trang 13Bảng 1.2 Tống số đập của Anh, Mỹ và Trung Quốc năm 1998
Tên nước Đập lớn 1998 Ước lượng tống số đập
(thống kê quốc gia)
Quy định quốc gia
Ghi chú: TE-ER - đập đá chống thấm bằng đất; TE- Đập đất; PG- Đập bê tông trọng lực; VA- Đập vòm thân thẳng đứng Có 27 đập với chiều cao lớn hơn 200m Thống kê 1996, theo Mermel [4].
Bảng 1.4 Đập có khối lượng lớn nhất
Quốc gia Loại Chiểu cao
(m)
KL đập (106m3) Hoàn thành
Guri (Raul Leoni) Venezuela TE-ER-PG 162 78 1986
Ghi chủ: Thống kê 1996 của Mermel [4].
Trang 14Bảng 1.5 Đập có khả năng trũ ’ nước lớn nhất
Đập Quốc gia Loại Chieu cao (m) Hoàn thành Trữ nước (109m3)
Ghi chú: Thống kê 1996 của Mermel [4].
Bảng 1.6 Một số đập đất đá lớn xây dựng trước 1970
Nurek Nga Vakhs Đá đố tường lõi đất 300 1971 Maika Canada Kolumbia Đá đổ tường lõi đất 240 1971 Oravill Mỹ Fezer Đá đổ tường lõi đất 224 1967 Axuan Ai cập Nin Đá đổ tường lõi đất 125 1970 Tepukstepek Mexico Lerma Đá xếp bản mặt bê tông 37 1927 Kuoich Anh Gir Gerry Đá xếp bản mặt bê tông 33 1956
Ghi chủ: Theo V.A Zairova, V.G Radchenko [5].
Bảng 1.7 Một số đập đất đá lớn và thông tin chi tiết
Tên đập Loại
đập
Chiều cao, m
Khối lượng, ngàn m3
Cường độ thi công trung bình tháng, ngàn ni3
Năm xây dựng
Đá đổ
Đất đắp
Đá đố Đất đắp Đất
thịt
Lớp lọc
Trang 15Bảng 1.8 Số lượng đập vật liệu địa phương ờcác nước trên thế giói
Ghi chủ: Theo ICOLD, 1998 [3].
1.2 Sự PHÁT TRIỂN HÒ ĐẬP Ở VIỆT NAM
Ở Việt Nam, trước năm 1964 việcxây dựng hồ chứa diễn ra chậm, có ít hồ chứa được xây dựng trong giai đoạn này Sau năm 1964, đặc biệt từ khi đất nước thống
nhất (1976) thìviệc xây dựng hồ chứa phát triến mạnh Từ năm 1976 đến nay số hồchứa xây dựng mới chiếm 67% Không những tốc độ phát triển nhanh, mà cả về quy
mồ cồng trình cũng lớn lên khồng ngừng Hiện nay, đã có nhiều hồ lớn, đập cao ởnhững nơi có điềukiện tự nhiên phức tạp
Bảng 1.9 Số lượng và phân loại hồ chứa thủy lợi
Trang 16Hồ chứa nước lớn có 551 hồ (năm 2012) Các tỉnhcó nhiềuhồ chứa lớn, gồm: Lạng
Sơn: 45 hồ, Nghệ An: 33 hồ, Quảng Nam: 23 hồ, Bình Định: 28 hồ, Đắk Lắk: 38 hồ,
Đắk Nông: 15 hồ Chủ yếu đập ở các hồ này là đập đấthoặc đập đất đá hỗnhợp
Số liệu thống kê năm 2015 so với năm 2012 cho thấy nhiều hồ được nâng cấp,
mặc dùsốhồ xâymớirất ít
Số lượng đập do TCTL thống kê theo chiều cao H=15-30m và H>30m chưa cócon số chính xác Theo thống kê khôngđầy đủ của chúng tôi,hồ đập do TCTL quản
lý đến 2015: số đập cao 30m trở lên là 63; số đập caotừ 15m đếndưới 30m là492
Bảng 1.10 Đập đất, đá lớn ở Việt Nam thuộc quản lý của TCTL (2012)
2 Đơn Dương (Đa Nhim) Lâm Đồng Đất 38,00 1963
Trang 17TT Tên hồ Tỉnh Loại đập H(m) Năm hoàn thành
Đập lớncó chiều cao trên 50m, phần lớn do Bộ công thương quản lý, chủ yếu là
đập thủy điện Loại đập bê tông, bê tông đầm lăn, đá đổ và đá đổ bản mặt bê tông chiếm đa số
Đập đá đố được ứng dụngrộngrãi cho nhữngđập có chiều cao lớn như Thác Bà, Hoà Bình, Hàm Thuận - Đa Mi V.V Các đập này chủ yếu chống thấm bằng lõi giữa đất sét Đập đá đổ chống thấm bằng lõi giữa hoặc tường nghiêng đất sét có
nhiều ưu điểm như chịu động đất tốt, ổn định, nhưng do mái quá xoải nên tốn vật liệu, đường tháo nước thi công phải làm dài và tốn kém Ngoài ra, loại đập này còn
có hạn chế khi thi công trong điềukiện mùa mưa đối với lõi sét
Trang 18Bảng 1.11 Các đập đá đố ở Việt Nam
1 Thác Bà Chảy Đá đồ tường lõi đất 46 1964-1971
2 Hòa Bình Đà Đá đô tường lõi đất 128 1979-1991
3 Tuyên Quang Gâm Đá đắp bản mặt bê tông 93 2002-2008
4 Cửa Đạt Chu Đá đắp bản mặt bê tông 118 2003-2009
5 Quảng trị Rào Quán Đá đắp bản mặt bê tông 75 2003-2008
7 Vĩnh Sơn Sông Hinh Đất đá hỗn họp 37 1992-1994
8 Sông Hình Sông Hinh Đất đá hỗn hợp 42 1995
9 Sông Ba Hạ Sông Ba Hạ Đất đá hỗn hợp 60 2004-2009
11 Đại Ninh Đồng Nai Đất đá hỗn hợp 50 2003-2008
15 Thác Mơ Sông Bé Đất đá hỗn hợp 46 1991-1995
16 Dầu Tiếng Sông Sài Gòn Đất đất 27 1981-1985
17 An Khê-Kanak Sông Ba Đá đố bản mặt bê tông 60 2011
18 Xekaman 3 Xekaman (Lào) Đá đố bản mặt bê tông 102 2006-2011
19 Sông Bung 2 Sông Bung Đá đổ bản mặt bê tông 98 2015
Bảng 1.12 Các đập bê tông đầm lăn (RCC)ờ Việt Nam, tính đến 2015
TT Tên công trình Chiều cao (m) Địa điếm Năm hoàn thành
7 Cố Bi (Hương Điền) 75 Thừa Thiên Huế 2008
Trang 19TT Tên công trình Chiều cao (m) Địa điểm Năm hoàn thành
1.3 PHƯƠNG ÁN DẪN DÒNG THI CÔNG Ở MỘT SỐ CÔNG TRÌNH
1.3.1 Công trình đầu mối thủy điện Thác Bà
Công trình đầu mối thủy điện Thác Bànằm trên sông Chảy gồm các hạng mục sau:
Nhà máy thủy điện gồm 3 tổ máy với tổng công suất 108MW nằm ở bờ phải, ở
lòng sông xây dụng một đập tràn kiểu Ophixerop gồm 3 khoang, mỗi khoang rộng
10,5m và một đập đá đổ cao 46m, dài 650m; một nâng tàu có sức nâng60 tấn nằm ở
bờ trái
Địa chất ởkhuvực đầu mối phần lớn là đá gnai vàđágranitrắn chắc
Các chỉ tiêu thủy văn theo Bảng 1.13
Bảng 1.13 Các chỉ tiêu thủy văn dòng chảy tại tuyến công trình Thác Bà
Phuơng án dẫn dòngthi công nhu sau:
Trang 20- Giai đoạn một: Đắp đê quai bao bọc xung quanh hố móng của nhà máy thủy
điện và đập tràn, dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp Đe giảm bớt chiều cao đê quai thượng lưu, mởrộngthêm lòng sôngđếtăng cường khả năng tháo nướclũ
- Giai đoạn hai: Sau khi xây dựng xong khoảng 80% khối lượng bê tông của đập
tràn và nhà máy thủy điện, tiến hành chặn dòng đế dẫn dòng qua đập tràn chưa xây
dựng xong (qua khe răng lược) rồi đắp đê quai thượng lưu ở phần lòng sông để xây
dựng đập đá đổ Song song với việc nâng cao dần đập đá đổ, tiến hành đổbê tồng các
khoang tràn theokiểulấp các khe răng lược cho tới khi kếtthúc xây dựng côngtrình
Hình LI Mặt băng nhà máy thủy điện Thác Bà
1- Sông Chảy; 2- Đỉnh đập chính; 7- Cửa vào đập tràn; 8- Cửa vào nhà máy thủy điện.
Hình 1.2 Công trình Thác Bà - Mặt băng dân dòng thỉ công
a) Giai đoạn 1: Dân dòng qua lòng sông thu hẹp; b) Giai đoạn 2: Dần dòng qua khe răng lược (đập tràn bê tông đang xây dở): 1- Sông Chảy; 2- Tuyến đập chính; 3- Đê quai thu hẹp lòng sông bảo vệ móng đập tràn và móng nhà máy thủy điện; 4- Vị trí đập tràn và nhà máy
thủy điện; 5, 6- Đê quai thượng lưu và hạ lưu.
Trang 211.3.2 Công trình hồ chứa Kẻ Gỗ
Hồ chứa có nhiệm vụ chính là tưới cho 21,136ha ruộng, đồng thời kết hợp phát
điện Ngoài ra hồ còn tham gia chốnglũ và phát triển nghề cá trong lòng hồ
Cụm công trình đầu mối hồ Kẻ Gỗ bao gồm: Đập đất, đập phụ, cống lấy nước,
tràn xảlũ Đập chính cao 39m, dài 960m, chiều rộng đáyđập 172m cống lấy nước
đặt ở bờ phải đáy đập, cống tròn D=2,9m đật trong một hành lang rộng 6,9m, cao4,8m Nhà máy thủy điện đặt cuối ống áp lực của cống lấy nước công suất 2,3MW.Trànxả lũđặtởbờ phải, cách đập mộtđoạnxa,bềrộngtràn 50m
Côngtrình Kẻ Gồ nằmtrên sông Rào Cái, lưu lượngvề mùa lũ lên tới 2300m3/s.Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi côngqua trànlà 1420 m3/s
Phương án dẫn dòngthi công và thi công cáccồng trìnhđầumối như sau:
a) Năm thứ nhất và năm thứ hai: Dần dòng thicông qua lòng sông cũ Trong hainăm này làm những công việc sau:
1 Xử lýnền đập ởbờ phải;
2 Đào kênh dẫn dòngthi công cho đợt sau;
3 Đào móngcống, tràn, nhà máythủyđiện;
4 Đắp đập phụ;
5 Xử lýnềnđoạn lòng sông bờtrái;
6 Đào và lát mái kênh dẫn dòng;
7 Đàochânkhay và đắp phần bờ phải;
8 Thi công bê tông tràn, thi công xongbê tông cống lấynướcvànhàmáy thủy điện
b) Năm thứ 3: Dần dòng thi công qua kênh với lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi
công 1420 m3/s Trongthời gian này làm các việc sau:
1 Thi công đê quai thượng hạ lưu;
2 Đàochânkhay,xửlý nền móng, thi công đập chínhởbờtrái và lòng sông;
3 Hoàn thiện cống lấy nước và nhà máy thủy điện
c) Năm thứ tư: Dần dòng thicông qua cốnglấy nước Các cồng việc thực hiện gồm:
1 Chặn dòngchảy qua kênh;
2 Đắp đập phần chừa lại ở kênh dẫn dòng;
3 Sang mùalũ công trình bắt đầu pháthuy tác dụngngănlũ, giữnước
d) Năm thứ năm: Hoàn thiện công trình
Trang 22Hình 1.3 Mặt bằng công trình đầu mối Kẻ Gỗ: 1- Đập chính, đất đồng chất; 2- Kênh chính sau cống và trạm thủy điện; 3- Tràn xả lũ kiểu dốc nước.
Hình 1.4 Công trình Kẻ Gô: Dân dòng qua lòng sông tự nhiên:
1- Đập chính; 2- Kênh ra sau cống; 4- Vị trí kênh dẫn dòng; 5- Đá chuẩn bị ngăn dòng;
Hình 1.5 Công trình Kẻ Gô: Dân dòng thi công năm thứ 3 qua kênh: 1- Đập chính;
4- Kênh dẫn dòng rộng 24m, đáy của vào ở cao trình 106,50m; 6- cầu treo; 7, 8- Đê quai thượng lưu có đỉnh ở cao trình 113,00m và đê quai hạ lưu có đỉnh ở cao trình 110,00m.
Trang 231.3.3 Công trình thủy điện Hòa Bình
Sông Đà có cấu tạo địa chất phức tạp, chế độ thủy văn có khả năng đe dọa lớn đến sự antoànở hạ lưu Quátrình dẫn dòngthi công phảituântheo quy trình hết sức chặt chẽvàđảmbảo antoàntuyệt đối ở từng giai đoạn
Trình tựdẫndòng thi công đượcthếhiện trong Bảng 1.14
Bảng 1.14 Phương án dẫn dòng thi công
công trình Thủy điện Hòa Bình
TT Thời gian
(năm)
Hình thức dẫn dòng thi công
Đặc tỉnh thủy văn Chênh
lệch mực nước thiết kế (m) Mùa
Tần suất p°/o
Lưu lượng thiết kế (m3/s)
Lưu lượng thực tế (m3/s)
1 1981 Lòng sông tự nhiên Kiệt 10 2040
2 1982 Lòng sông thu hẹp Lũ 10 14690 7330 3
Lòng sông thu hẹp Kiệt 10 2040 0,8
3 1/1983
Ngăn sông Đà Dần dòng thi công qua kênh
Lũ 0,2 23400 11000 67,9
Trang 24TT 7/707 gian
(năm)
Hình thức dẫn dòng thi công
Đặc tỉnh thủy văn Chênh
lệch mực nước thiết kế (m) Mùa
Tần suất p°/o
Lưu lượng thiết kế (m3/s)
Lưu lượng thực tế (m3/s)
9 10/1988
-12/1988
Ngăn đường hầm số 2 và tích nước đến cao độ +82
đê chạy máy I
0,1
Hình 1.6 Mặt bằng dân dòng thi công qua lòng sông thu hẹp
và chuân bị ngăn sông chính, đập Hòa Bình 01-1983:
1- Kè ngăn dòng; 2- cầu phao; 3- Đê quai cửa ra của đuờng hầm dẫn dòng;
4- Bãi đá quá cỡ phục vụ ngăn dòng; 5- Vị trí quan sát chỉ huy; 6- Kênh dẫn dòng bờ phải
có đáy ở cao trình 1 l,00m; 7- Tim tràn xả lũ; 8- Tuyến đập chính; 9- cầu phao.
Trang 25Hình 1.7 Khối bê tông và đá quá cỡ để ngăn sông:
1- Móc sắt d32; 2- Móc sắt d32 có chốt chẻ; 3- Vữa xi măng; 4- Nêm.
Hình 1.8 Kết thúc dân dòng thi công qua kênh và ngăn kênh trên 3 tuyến:
1, 2, 3- Vị trí các tuyến ngăn kênh; 4- Tuyến đập chính; 5- Cửa vào kênh dẫn dòng;
6- Cửa ra của 2 đường hầm dẫn dòng.
Công trình thủy điện Hòa Bình có mộtthời gian dài dẫn dòng thi côngqua kênh
Mặt cắt kênh đượcthay đổi theo các giaiđoạn thi công nhằm đảm bảo khả năng tháo
nước và tiến độ thi công công trình Khi dẫn dòng thi côngqua kênh mà lòng kênh
là đập xây dựng dở, những người thicông đãrấtchú ý đến vấn đề tiêu năng phía sau
kênh, đảm bảo cho công trình dẫndòngthi công làm việcan toàn
Trang 261.3.4 Công trình Thủy lợi - Thủy điện Cửa Đạt
Hĩnh 1.9 Sơ đồ đầu mối công trình Cửa Đạt:
1- Đập chính đá đắp đầm nén bản mặt bê tông; 2- Tràn xả lũ; 3- Đường hầm
lấy nước vào nhà máy thủy điện; 4- Đường hầm TN2 dẫn dòng thi công có đường kính
trung bình 9,00m, dài trên 800m; 5- Đê quai thượng lưu.
Côngtácdẫn dòngthi công thiết kếđược thực hiệntheotrình tự tómtắt như sau:
a) Năm thứ nhất và thứ 2:
1 Mùa kiệt: Đắp đê quai dọc bên bờ phải, dẫn dòng thi cồng qua lòngsông thu hẹp;
2 Mùa lũ:Dan dòngthi công qua lòng sông thu hẹp
1 Mùa kiệt: Dầndòngthi công qua đường ham TN2;
2 Mùa lũ: dẫn dòngthi côngqua đường ham TN2 và 5 khoang tràn thicông dở ở
cao trình +85,00m
Trang 27d) Năm thứ 5:
1 Mùakiệt: Tiến hành lấp dòngđợt2 nếu đường hầmTNÍ đủ điềukịên xả nước Dóng cửa đường ham TN2 Nước chảy qua đường ham TN1 cấp cho hạ du Bịt đường ham TN2vĩnh viễn;
2 Mùalũ: Xảlũ qua đập tràn
Bảng 1.15 Phương án dẫn dòng thi công công trình Thủy điện Cửa Đạt
Năm
Thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công
Ngày tháng ngăn dòng thiết kế
Tần suất thiết kế dân dòng thi công
Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công, (m3/s)
Công trình dẫn dòng
Cao trình mực nước trước đập, (m)
+50,0 và đê quai thượng lưu bị hư hỏng nặng nề Đe khắc phục ảnh hưởng do thiên
nhiêngây ra và tiếptục thi công công trình đúng tiến độ đã dự định từ trước, đơn vị
thi công đã gấp rút tiến hành khồi phục đê quai thượng lưu trong tháng 11/2007
Sáng 13/11/2007 đê quai thượng lưu chính thức được thông tuyến lần thứ hai và
khẩn trươnghoàn thành đến cao độ thiết kế, sẵnsàng phục vụ cồng tác thi công khôi
phục phần đập đáở lòng sồngbị lũ cuốn trôi
Trang 281.3.5 Công trình Thủy điện Sơn La
Hình 1.10 Công trình thủy điện Sơn La - Bố trí đầu mối: 1- Tuyến kênh dẫn dòng; 3- Tuyến cống dẫn dòng; 4- Đập chính; 7- Đập tràn; 8- Các tổ máy thủy điện.
Hình 1.11 Công trình thủy điện Sơn La - Dân dòng thi công qua lòng sông thu hẹp:
1- Tuyến kênh dẫn dòng; 2- Đê quai thu hẹp lòng sông;
3- Tuyến cống dẫn dòng; 4- Tuyến đập chính.
Trang 29Hình 1.12 Công trình thủy điện Sơn La - Dần dòng thi công qua cống và kênh:
1- Tuyến kênh dẫn dòng; 3- Tuyến cống dẫn dòng; 5 và 6- Đê quai thượng lưu
và hạ lưu sau khi ngăn sông; 7- Đập tràn chính.
Sơđồ dẫn dòng thicông công trình thuỷ điện Sơn La được chia thành 4 giai đoạn
và kênh dẫn dòng thi công B=90 m cao độ +110,0 m (phần thân đập chính đã xử lý
khoan phun gia cố nền và đốbê tông phản áp đến cao độ+111,0m)
Giai đoạn 3: Sau khi ngàn sông Đà đợt 2 (lấp kênh dẫn dòng thi công tháng 1
năm 2009), lưu lượng dẫn dòngthi công mùa kiệt (từ tháng 1 đến tháng 4năm 2009) được xả qua 2 lỗ cống dẫn dòng nxbxh = 2x12x12 m, mùa lũxả đồng thời qua cống
dẫndòngvà đập xây dở trênkênhcaođộ +126,0 m
Giai đoạn 4: Sau khi nút cống dẫn dòng, lưu lượng dẫn dòng thi cồng được xảqưa các kết cấu của công trình xả vận hành (12 lỗ xả sâu vận hành nxbxh =(12.0x6.0x9.6)m, cao độ +145,Om) Cuốinăm2010 tiến hành tích nước và phát điện
tổ máy số 1 vào tháng 12năm 2010
Trang 30Bảng 1.16 Phương án dẫn dòng thi công công trình Thủy điện Sơn La
Năm
Thời đoạn
thiết kế dan dòng thi công
yg«t’
thảng ngăn dòng thiết kế
Tổ» suất
thiết kế dan dòng thỉ công
Lưu lượng thiết kế dân dòng thi công (m3/s)
Công trình dẫn dòng thi công
Cao trình mực nước trước đập (m)
1.3.6 Công trình Thủy điện Lai Châu
Trong quá trình thiết kế thi công, đã tiến hành so sánh tối ưucông tác thicông bê
tôngRCC cho toàn bộ công trình kết hợp vớitiến độ thi công các công tác đào hố
móng, thi công bê tông và lắp đặt thiếtbị các hạng mục tuyến năng lượngvà tuyếntràn Trong đó thicông bê tông RCC trênkênh được so sánh với 2phương án:
Trang 31Phương án 1 (đã được phê duyệt trong TKKT):
Bê tồng thi công làm 2 đợt Đợt 1 mùa kiệt năm 2014 thi cồng bê tông trên kênh đến cao trình +220,OOm, đợt2 mùa kiệt năm 2015 thi công hoàn thiện bêtồng phần
còn lại Khiđó, dẫn dòng thicông giai đoạn 3 màu kiệt năm 2014 và 2015 qua cốngdẫn dòng, mùa lũ2014 qua cống và đập xây dở trênkênh
Phương án 2:
Bêtông thi côngliên tục trongmộtmùa kiệt năm 2015, khi đó dẫn dòng thi công
giai đoạn 3 qua cống dẫn dòng trong mùa kiệt năm 2015
Qua phân tích, so sánh các chi tiết về ưu điếm, nhược điếm và hiệu quả kinh tế,
tiến độ của từng phương án thì phương án 2 được chọn Sự thay đổi này đã đem lại
hiệu quả kinh tế cao, đấy nhanh tiến độthi công đập
Dần dòng thi công cồng trình thủy điện Lai Châu được thực hiện qua 4 giai đoạn như sau:
Giai đoạn 1 (Năm 2010 đến thảng 3/2012):
Năm 2010 dẫn dòng thi công qua lòng sông thu hẹp bờ phải Tháng 12/2010 đắp
đê quây giai đoạn 1 dẫn dòng thi công qua lòng sông thu hẹp bờ phải có đào mở
rộng một phần bờ trái Thi công đào hố móng và đố bê tông cống dẫn dòng, tường thượng hạ lưu và bê tông kênh
Giai đoạn 2 (năm 2012 đên thảng 11/2014):
Dần dòng thi công đồng thời qua công và kênh dẫn dòng bở phải Cuối tháng
3/2012 tiến hành ngăn sôngĐàđợt 1, dẫn nướcqua kênh và cống dẫn dòng bờ phải Thi công công trình chính gồm tuyến năng lượng, đập dâng và đập tràn lòng sông Cống dẫn dòng nxbxh = 2xl0xl6m, cao độ đáy +199,00; kênh dẫn dòng thi công
B = 35m, caođộđáy +200,00
Giai đoạn 3 (từ 11/2014 đến 5/2015):
Dần dòng thi công qua cống Giữa tháng 11/2014, tiến hành ngàn sông Đà lần 2
(ngăn kênh dẫn dòng) Thi công đập dâng RCC bờ phải đoạn nằm trên kênh dẫn
dòngđến caođộ thiết kế
Giai đoạn 4 (5/2015 đến hết 2017):
Giữa tháng 5 đóng cống dẫn dòng, tiến hành nút các lỗ cống dẫn dòng Mùa lũ
2015 nước được dẫn qua công trình xảvận hành Cuối mùa lũ 2015 tích nước đến cao độ +275,00 Vận hành tố máy số 1 vào cuối 3/2016, sau đó lần lượt vận hành các tổ máy Đennăm2017 hoàn thành công trình
Các kết quả tínhtoán thủy lựcdẫn dòngthi công đượcthể hiện trong bảngsau:
Trang 32Bảng 1.17 Phương án dẫn dòng thi công công trình Thủy điện Lai Châu
Năm
Thời đoạn thiết kế dẫn dòng thỉ công
Ngày tháng ngăn dòng thiết kế
Tần suất thiết kế dan dòng thi công
Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công (m3/s)
Công trình dẫn dòng thi công
Cao trình mực nước trước đập (m)
291,92 Thứ bảy
(2015-2016)
trình xả vận hành
295,00 Thứ tám
nghiệm công trình Sơn La với tốc độ thi công công trình Lai Châu được cải thiện hơn
1.4 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN
1 Phân loại đậpcủa ICOLD?
2 Ở ViệtNam hiện nay cóbao nhiêu đập có chiều cao trên30m?
3 Tại sao phải chia ra các giai đoạn dẫn dòng thi công như các công trình ởViệtNamđã nêu trong chương này?
Trang 33Chương 2
2.1.1 Sự cần thiết của công tác dẫn dòng thi công
Công tác dẫn dòng thi công là công tác không thể thiếu khi xây dựng công trình
đầu mối thủy lợi (xây dựng đập dâng, đập ngăn sông tạo hồ chứa ) nhằmmục đíchđưadòngchảyvề hạ du trong suốt quá trình xây dựng đập đế bảo vệ hố móng và các
mụcđích lợi dụng tổng hợp dòngchảy
Ngoài ra, dẫn dòng thicông cũng được áp dụng khi xây dựng các loại công trình
như hệ thống tiêu nước hạtầngđồ thị và nông thôn,trạmbơm, kênh rạch
Trong thực tế, đôi khi có những công trình không phải dẫn dòng thi công hoặc
phương phápdẫn dòngđơn giản (suối nhỏ, thi công trong mộtmùa khô)
Phương án dẫn dòng thi công ảnh hưởng trực tiếp đến lựa chọn kết cấu công
trình, bố trí tổng thể công trình đầu mối, tiến độ và cuối cùng là giá thành công trình Do đó khi quyết định chọn phương án dẫn dòng thi công phải thận trọng điềutra, phân tích và giải quyết các vấn đềtrong thiết kế thuỷ công, thiết kế tổ chức thi
công nói chungvà thiết kế dẫn dòngthi công nói riêng
Ngoài ra, trong các lĩnh vực xây dựng giao thông, dân dụng, hạ tầng kỹ thuật
cũng thường xuyên phải vận dụngkiến thức về dẫn dòngthi công
Việt Nam chúng ta có nhiều hồ đập, công trình thủy lợi, khi xây dựng đã ứng
dụng các phương pháp dẫn dòngthi công phù hợp, sử dụng công trình tạmvà công trình chính làm công trình dẫn dòng thi công hợp lý
2.1.2 Đặc điểm thi công công trình xây dựng trên sông suối
Công trình xây dựng nói chung và công trình xây dựng thủy lợi thủy điện, giao
thông(cầu,cảng), hạ tầng , khi xây dựng trênsông suối,có các đặcđiểmchính sau:
1 Thườngxuyên xây dựng trong điều kiện bất lợi vềnước mặt, nướcngầm và bão lũ; Đặc biệt là công trình thủy lợi,giao thông xây dựng công trình trên sông suối;
2 Khối lượng thi công lớn, thi công trongđiềukiện địa hình và địa chất phức tạp;
Trang 343 Đa số các côngtrình giao thông, thủy lợi, xây dựng dân dụng vàcông nghiệp,
hạ tầng sử dụng khối lượng lớn vật liệu địa phương (đá, cát,đất );
Quátrìnhthi công vừaphải bảo đảm hố móngkhồráo vừaphải bảo đảmlợi dụng
tống họp dòng chảy cũng như việc hoạt động thôngthườngkhác, các công trình tiêu
2.1.3 Nhiệm vụ của công tác dẫn dòng thi công
Công tác dẫn dòng thi công cóhai nhiệm vụ cơ bản:
7 Bảo đảm thi công đào móng, xử lỷ nền và xây móng thuận lợi;
Khi xây dựng cồng trình trên sồng suối, tác động bất lợi của dòng chảy mặt và
nước ngầm trong suốt quá trình xây dựng, cần được khắc phục nhằm mục đích xây
dựng đượccông trình Có nhiều giải pháp khác nhau, có thế đắp đê quaibơmcạnhố
móng,có thể chỉ giảmthiểu ảnh hưởngcủa lưutốc dòngchảy mà không bơm cạn
- Khi đắp đập Hòa Bình, người ta chỉ dùng băng két đá ngăn cơ bản dòng
chảy Sau đó bồi cát vào nền đập đến cao trình cao hơn mực nước sông và
tiếp tục đắp đập Công tác xử lý chống thấm cho nền đập bằng khoan phụt xi
Nhu cầu dùng nước ở hạ du rất đadạng Ngoài việc dẫn dòng thi công đưa nước
về hạ lưuđể thicông thuận lợi, còn phải phục vụnguồn nước đa mục tiêu của hạ du
như: tưới của nông nghiệp, phục vụ công nghiệp, nước sinh hoạt, nuôi trồng thủy
sản, bảo đảmmôitrường sinh thái
2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP DẪN DÒNG THI CỒNG
Khi dẫn dòng thi công, căn cứ vào việc ngăn sông một lần hay nhiều lần mà
người ta chia ra hai phương pháp chính: Đắp đê quai ngăn dòng một đợt và đắp đê
quai ngăn dòng nhiều đợt
Trang 352.2.1 Đắp đê quai ngăn dòng một đợt
Đắp đê quai ngăn dòng mộtđợt là đắp đê quai ngăn toàn bộ lòng sồng trongmột
đợt (mộtlần), dòng chảy được dẫn về hạ lưu qua các công trình tháo nước tạm thờihoậc lâudài đã được chuẩn bị trước đó
Các công trình tháo nước thường sử dụng khi đắp đê quai ngăn dòngmột đợt:
2.2.1.1 Thảo nước thi công qua máng
Dần dòng thi công qua máng gỗ, máng hoặc ống thép, bê tông cốt thép bắc qua
đê quai thượng lưu và đê quai hạ lưu vượt qua hố móng đế dẫn nước về hạ lưu hoặcdùng bơm để bơm nước về hạ lưu khi luu lượng quá nhỏ Dần dòng thi công qua
máng ứng dụng khi:
1 Lun lượng nhỏ Q=(2-ĩ-3)m3/s;
2 Thi công hốmóng trongmộtmùakhô;
3 Các phươngántháonướckhác quá đắt
Ưu điêm:
Ghép dựng máng đơn giản, sử dụng gỗ địa phương hoặc nếu dùng máng thép
hoặcbê tông cốt thép lắp ghépsử dụng đượcnhiều lần
Khuyêt điêm:
Giá chống đỡ máng gây cảntrởthicôngtronghốmóng, các mánggỗhayròrỉ nước
Hình 2.1 Sơ đồ dân dòng thỉ công qua máng:
1- Máng; 2- Công trình chính; 3, 4- Đê quai.
Trang 362.2.I.2 Tháo nước thi công qua kênh
Hình 2.2, Sơ đô dần dòng thi công qua kênh:
1- Tuyến công trình chính; 2, 3- Đê quai; 4- Kênh dẫn dòng.
ứng dụng:
Dùng kênh đào ởmột phía bờ sông đểtháo nước thi công Kênh dẫn dòngthường
đượcứng dụng khi xây dựng công trình trên các đoạn sông đồng bằng hoặc noi có
bờ thoải haybãi bồi
Ưu khuyết điểm:
Chi phí đào kênhkhông lớn Nên hạn chếphải đào kênh qua nền đá gâytốn kém;
Cố gắng bố trí tuyến kênh ngắn và thuận chiều dòng chảy, chú ý khoảng cách bờ kênh tới mépmóngphùhọpvề antoànchống thấm
Chúý khi chọn mái kênh, lưu tốc qua kênhphùhọp với điềukiệnđất đá
2.2.1.3 Tháo nước thi công qua đường hầm
Đường hầm được ứng dụng rất phổ biến để dần dòng thi công khi xây dựng các đập trênsồngmiền núi
Ở Việt Nam đã ứng dụng đường hầm dẫn dòng thi công khi xây dựng thủy điệnHòa Bình, đập Cửa Đạt Công trình Hòa Bình đã sử dụng hai đường hầm đường
kính 12m dài trên 1000m, sau đó tận dụng làm hầm dẫn nước ra sau nhà máy thủy điện Công trình Cửa Đạt đã dẫn dòng thi công qua đường hầm dài trên 800m,
đường kính trungbình củahầmlà 9m
Trang 37hầm dẫn dòng thỉ công; c) Nút hầm dẫn dòng
Hình 2.3 Sơ đồ dẫn dòng thỉ công qua đường ham: 1- Đường hầm dẫn dòng;
2- Đoạn cửa vào hầm dẫn dòng; 3- Khe phai phục vụ đóng cửa hầm khi nút hầm; 4- Đoạn hầm sẽ được nút; 5- Hướng vận chuyến bê tông khi nút hầm; 6- Lòng sông;
7, 8- Đường hầm dẫn dòng; 9- Đê quai; 10- Đập chính; 11- Nhà máy thủy điện.
ứng dụng dẫn dòng thi công qua đường hầm khi lòng sông hẹp, bờ dốc, đá rắn chắc
Ưu khuỵêt điêm khỉ dân dòng thi công qua đường hâm:
Thi công hầm phức tạp, tốn kém, thường chỉ dùng khi không thể dùng được các
phưong ánkhác, hoặc lợi dụng đường hầm nhà máy thuỷ điện để dẫn dòng thi công
Tuy nhiên, ngày nay với sự phát triến của cồng nghệ đào hầm, nhiều hạn chế về thi
công hầm hầu như đã đượckhắc phục
2.2.1.4 Tháo nước thi công qua cong ngầm
Lợi dụng cống ngầm là công trình lâu dài đã xây dựng xong hoặc đã xây dựng
một phần (có thể là hành lang cống) để dẫn dòng thi công Đồi khi, với công trình
lớn,người ta xây dựng cống bê tông dẫn dòng vàlấp lại sau khi hoàn thànhcông tác
dẫndòngthi công
Hình 2.4 Sơ đồ dẫn dòng thỉ công qua cổng ngầm: a) Mặt bằng, b) Mật cắt;
1 và 2- Đê quai thượng lưu và hạ lưu; 3- cống dẫn dòng; 4- Đập chính.
Trang 38Ớ Việt Nam ứng dụng cống dẫn dòng thi công rất phố biến như: Dần dòng thi
côngqua hành lang cống tại công trình Yên Lập; Dần dòng thi công qua cống ngầm(tạm) ở nhiều công trình như Sê San 3, Sê San 4, Tuyên Quang, Son La, Lai Châu
2.2.2 Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt
Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt làđắp đê quai nhiều đợt, thường là 2 hay 3 đợt Giai đoạn 1 thuhẹp lòng sông, thi công mộtphần công trình chính và chuẩn bị công
trình tháo nước thi công cho giai đoạn 2, khi ngăn lòng sông chính Trường họp đặc
biệt làthi công trênbãibồi, không phải thu hẹplòng sông khi thi công giai đoạn 1
Ở Việt Nam chủ yếu đã ứng dụng phương pháp đắp đê quai ngãn dòng hai đợt cho nhiều công trình như HòaBình, Tuyên Quang, Sơn La, Cửa Đạt, Lai Châu
a)
Hình 2.5 Sơ đồ đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt:
a) Dân dòng thỉ công giai đoạn I qua lòng sông thu hẹp; b) Giai đoạn II ngăn sông, dân dòng thi công qua đường hầm và cống đáy. 1- Đập chính; 2- Đê quai thượng hạ lưu giai đoạn I; 3- Đê quai dọc bằng bê tông; 4- Đê quai thượng hạ lưu giai đoạn II; 5- Cống đáy; 6- Đường hầm; 7- Tràn xả lũ; 8- Nhà máy thủy điện.
Trang 39Hình 2.6 Công trình thủy điện Sơn La - Dân dòng thỉ công qua lòng sông thu hẹp
1- Tuyến kênh dẫn dòng; 2- Đê quai thu hẹp lòng sông;
3- Tuyến cống dẫn dòng; 4- Tuyến đập chính.
Hình 2.7 Công trình thủy điện Sơn La - Dân dòng thì công qua công và kênh:
1- Tuyến kênh dẫn dòng; 3- Tuyến cống dẫn dòng; 5 và 6- Đê quai thuợng lưu
và hạ lưu sau khi ngăn sồng; 7- Đập tràn chính.
Trang 40Sơđồ dẫn dòng thicông công trình thuỷ điện Sơn La được chia thành 4 giai đoạn
chính như sau:
Giai đoạn 1: Trước khi ngăn sông Đà đợt 1 (tháng 11-12 năm2005), lưu lượngdẫndòng thi công được xả qua lòng sôngco hẹp bởi đêquai giai đoạn 1
Giai đoạn 2: Sau khi ngăn sông Đà đợt 1 (tháng 12 năm 2005), lưu lượng dẫn
dòngthi công được xả qua 2 lỗcống dẫn dòng nxbxh = 2x12x12 m cao độ +108,Om
và kênhdẫndòng thicông B = 90mcaođộ +110,0 m (phần thân đập chính đã xử lý khoan phun giacố nền và đổbê tông phản áp đến cao độ+111,0m)
Giai đoạn 3: Sau khi ngăn sông Đà đợt 2 (lấp kênh dẫn dòng thi cồng tháng
1 nãm 2009), lưu lượng dẫn dòng thi công mùa kiệt (từ tháng 1 đến tháng 4 năm2009) được xả qua 2 lỗ cống dẫn dòng nxbxh = 2x12x12 m, mùa lũ xả đồng thờiqua cống dẫn dòng và đập xây dởtrênkênh cao độ+126,0m
Giai đoạn 4: Sau khi nút cống dẫn dòng, lưu lượng dẫn dòng thi công được xả
qua các kết cấu của công trình xả vận hành (12 lỗ xả sâu vận hành nxbxh =(12.0x6.0x9.6)m, cao độ +145,Om) Cuối năm2010 tiến hành tích nước và phátđiện
tổ máy số 1 vào tháng 12 năm 2010
2.2.2.I Giai đoạn 1: Dan dòng thi công qua lòng sông thu hẹp
Đắp đê quai ngăn một phần lòng sông (thường là phần có công trình tháo nước, côngtrình trọng điểm), dẫn dòng thi công qua lòng sông thuhẹp Thời gian này thi
công công trình trong phạm vi đê quai và các công trình tháo nước phục vụ dẫn
dòng thi công cho giai đoạn sau
a) Phạm vỉ ứng dụng:
- Côngtrình lớn cóthế chia được thành từng đoạn, từng đợt;
- Lòngsông rộng, lưu lượng và mực nước biến đối nhiềutrong năm;
- Yêucầu lợi dụng tổng hợp dòngchảy
b) Những chủ ỷ:
Số đoạn công trình và số giai đoạndẫn dòng thicồng không nhất thiết trùng hợp.Trong một giai đoạn dẫn dòng thi công có thế thi công đồng thời 2 hay 3 đoạn thicông Nói chung chia càngít giaiđoạn dẫn dòngthi công, ít đoạn công trình càngđờ
phức tạpvề đê quai và xử lý tiếp giáp
c) Mức độ thu hẹp được xem xét bởi cảc yếu tố sau:
- Lưu lượng thiết kế thi công;
- Khả năng chống xói củahaibờ và lòngsồng;