Giáo trình Thủy Công tâp 2 part 10 ppt

Qui trình vận hμnh đặc biệt cần thiết đối với các cửa thuỷ lực điều tiết dòng chảy, như đập trμn tháo lũ có cửa van, các cửa cống điều tiết, các đường hầm, cống ngầm Qui trình vận hμnh c

đầu mối lμ vấn đề hμng đầu Vì vậy, cần bố trí đập tựa vμ cắm sâu hơn vμo hai bên phía bờ để

có thế vững chắc, đặc biệt lμ đối với loại đập vòm vμ đập liên vòm

Xả lũ an toμn, phòng tránh xói lở cho hạ lưu cũng lμ vấn đề lớn, do vậy đối với đập bằng vật liệu tại chỗ như đập đất, đập đất đá hỗn hợp thường phải bố trí đập trμn ở bờ thoải hoặc ở một eo núi tách rời đập chắn, đồng thời cần đảm bảo cửa ra của lòng dẫn xả lũ phải cách xa chân đập một khoảng cách nhất định Đối với công trình đầu mối có đập bê tông trọng lực, đập trμn được đặt ở vị trí lòng sông, hai bên lμ đập bê tông không trμn, nhμ máy thuỷ điện thường đặt ở sau đập, hoặc ở ngang đập Các công trình đầu mối của hồ chứa có cột nước cao

ở nước ta như: Hoμ Bình, Thác Bμ, Thác Mơ, Yaly, Trị an, Dầu tiếng, Cấm Sơn

Hình 20-1 lμ một ví dụ về bố trí một cụm công trình đầu mối hồ chứa Nurếch ở Tajikixtan có cột nước cao Đập dâng nước lμ đập đá đổ có tường tâm chống thấm Tháo lũ qua đường hầm Nhμ máy thuỷ điện bố trí ở sau đập

Hình 20-1 Bố trí công trình đầu mối Nurếch (Tajikixtan) có cột nước cao 1- Lõi chống thấm, 2-các khối bên của đập đá đổ, 3-các lớp chuyển tiếp, 4-nút bê tông, 5-6- màng chống thấm, 7-8-9-các đường hầm tháo lũ, 10-đường hầm dẫn nước vào nhà máy thuỷ điện, 11-

nhà máy thuỷ điện

2 Công trình đầu mối có cột nước thấp

Loại công trình đầu mối nμy thường được xây dựng ở những đoạn sông trung du vμ

đồng bằng Đập ngăn sông thường lμ đập trμn bê tông chiều cao thấp, có hoặc không có cửa van khống chế Khi xây dựng trên sông có hμm lượng bùn cát lớn thường phải lμm cửa xả bùn cát gần cửa lấy nước để xả bùn cát xuống hạ lưu, tránh bồi lấp cửa lấy nước Một số công trình

đầu mối có cột nước thấp ở nước ta như: đập Bái Thượng (trên sông Chu), đập Thảo Long (trên sông Hương) Hình 20-2 lμ một ví dụ về bố trí một cụm công trình đầu mối có cột nước thấp

Hình 20-2 Bố trí công trình đầu mối có cột nước thấp

Đ20-5 Nguyên tắc so sánh kinh tế – kỹ thuật

các phương án

Trong nghiên cứu khả thi, nội dung quan trọng nhất lμ xây dựng các phương án khả thi

vμ so sánh kinh tế-kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý nhất Khi so sánh kinh tế-kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý nhất, cần phân tích đầy đủ các mặt sau đây của các phương án nghiên cứu:

- Đáp ứng được yêu cầu sử dụng vμ khai thác tổng hợp tμi nguyên nước;

- Đảm bảo thực hiện được chức năng, nhiệm vụ của công trình đầu mối vμ cả hệ thống;

- Phù hợp với điều kiện tự nhiên vμ tình hình khi tế xã hội trong khu vực xây dựng;

- Phù hợp với qui hoạch phát triển nguồn nước của lưu vực vμ của địa phương;

- Giải pháp về hạng mục công trình, về kết cấu, cũng như kích thước chủ yếu của của chúng lμ hợp lý, đảm bảo an toμn ổn định vμ kết cấu công trình bền vững;

- Có nguồn đảm bảo cung cấp vật liệu xây dựng, lao động, thiết bị, giao thông vận tải

- Chi phí về di dân, đền bù, ngập lụt, xử lý nền, bảo vệ tμi nguyên môi trường sinh thái

Chương 21 - Quản lý, sử dụng

vμ cải tạo công trình thuỷ lợi

Đ21-1 Mục đích, yêu cầu quản lý công trình thuỷ lợi

I Mục đích, yêu cầu của công tác quản lý

Sau khi được xây dựng hoμn thμnh, công tác quản lý sử dụng lμ giai đoạn khai thác phát huy hiệu quả của của hệ thống công trình thuỷ lợi

Công tác quản lý công trình thuỷ lợi, theo nghĩa rộng, bao gồm nhiều mặt như quản lý nhân sự, lao động, quản lý tμi sản, phương tiện, thiết bị, vật tư, vμ đặc biệt lμ tổ chức vμ điều khiển các hoạt động kỹ thuật để đảm bảo an toμn, vận hμnh vμ khai thác công trình có hiệu quả cao nhất

Trong quá trình quản lý, khai thác, cần duy tu, bảo dưỡng công trình một cách thường xuyên, sửa chữa công trình khi có hư hỏng, sự cố, hoặc nâng cấp, mở rộng, tôn cao để đáp ứng yêu cầu khai thác một cách có hiệu quả cao hệ thống thuỷ lợi

Thông qua quản lý sử dụng chúng ta có điều kiện kiểm tra lại mức độ chính xác của qui hoạch, chất lượng đã thiết kế vμ thi công Công trình thuỷ lợi thực tế lμ mô hình vật lý tỷ lệ 1/1 chịu tác động toμn diện của các yếu tố tự nhiên một cách cụ thể Vì vậy, từ công trình thuỷ lợi thực tế, chúng ta có thể nghiên cứu để bổ khuyết, nâng cao trình độ qui hoạch, thiết kế, thi công vμ quản lý khai thác công trình thuỷ lợi

Công tác quản lý kỹ thuật công trình thuỷ lợi phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo an toμn ổn định, độ bền vμ tuổi thọ của các công trình trong hệ thống;

- Giám sát chất lượng kỹ thuật khi vận hμnh các công trình, khai thác chúng một cách

có hiệu quả cao như thiết kế đã đề ra;

- Quan trắc các thông số kỹ thuật của tự nhiên vμ của công trình để phục vụ cho công tác tổng kết, nghiên cứu;

- Phòng vμ chống lũ cho công trình;

- Đánh giá được năng lực vμ chất lượng của từng công trình vμ toμn hệ thống; Trên cơ

sở đó để đề ra nhiệm vụ sửa chữa, nâng cấp, hoặc khi cần thiết vμ điều kiện cho phép có thể tôn cao, mở rộng công trình

Đ21-2 Vận hμnh, duy tu vμ bảo dưỡng công trình thuỷ lợi

I Vận hành công trình thuỷ lợi

Căn cứ vμo đặc điểm điều kiện tự nhiên, đặc điểm vμ nhiệm vụ của công trình để lập qui trình vận hμnh cho mỗi công trình Qui trình vận hμnh đặc biệt cần thiết đối với các cửa thuỷ lực điều tiết dòng chảy, như đập trμn tháo lũ có cửa van, các cửa cống điều tiết, các

đường hầm, cống ngầm

Qui trình vận hμnh cần nêu rõ:

- Đặc điểm, nhiệm vụ, các mực nước vμ lưu lượng đặc trưng (mực nước thấp nhất, mực nước dâng bình thường, mực nước báo động lữ ở các cấp, mực nước cao nhất vμ các lưu lượng tương ứng), các biểu đồ quan hệ giữa độ mở cửa van vμ lưu lượng xả, các thông số thể hiện năng lực của công trình;

- Chế độ đóng mở cửa van, các điều kiện thuỷ lực để tiêu năng tốt nhất ở hạ lưu công trình;

- Trình tự các bước thao tác, tốc độ đóng mở cửa van, các điều kiện đảm bảo an toμn cho máy móc thiết bị;

- Phương tiện thông tin vμ các phương án xử lý khi có hiện tượng bất thường hoặc sự

II Duy tu và bảo dưỡng công trình thuỷ lợi

Duy tu vμ bảo dưỡng lμ nhiệm vụ thường xuyên trong quản lý vận hμnh nhằm phát hiện, bổ khuyết, sửa chữa kịp thời những hư hỏng nhẹ tuy chưa ảnh hưởng đến điều kiện lμm việc bình thường của công trình, nhưng nếu để lâu sẽ dẫn đến giảm chất lượng, hư hỏng nặng thêm Công trình có sẵn sμng ở trạng thái hoạt động tốt hay không, chính lμ do công tác duy tu

vμ bảo dưỡng

Nội dung của công tác duy tu bảo dưỡng công trình gồm:

1 Duy tu bảo dưỡng máy móc và kết cấu thép

- Thường xuyên lau chùi máy móc, lμm vệ sinh sạch sẽ tất cả các bộ phận kết cấu;

- Kiểm tra thường nhật vμ định kỳ để phát hiện kịp thời các sai lệch, khuyết thiếu, hư hỏng mức độ nhẹ của các máy nâng, xe thả phai, thiết bị quan trắc, cửa van, các chi tiết kết cấu thép (như các bu lông, rivê, các mối hμn );

- Thay thế dầu mỡ vμ các chi tiết mau hỏng, đánh gỉ vμ sơn lại;

- Sửa chữa kịp thời những hư hỏng nhẹ của các bộ phận chuyển động, chịu lực xung kích dễ dẫn đến hư hỏng nặng, sự cố

2 Duy tu bảo dưỡng công trình đất

- Diệt trừ mối vμ các sinh vật trong các hang, hốc ở thân đê, đập, sau đó đμo rãnh, hoăc khoan phụt vữa lấp lại

- Tu bổ, sửa chữa thường xuyên rãnh thoát nước, các lớp gia cố bảo vệ mái đập thượng

vμ hạ lưu

- Các mái đê, đập bị bμo mòn, sạt lở do mưa lũ cần phải đắp lại, trồng cỏ vμ lμm lại các lớp gia cố bảo vệ mái

- Sửa chữa mặt đê, đập bi nứt như sau:

+ Trong trường hợp chỉ có vết nứt đơn lẻ không quá sâu thì có thể đμo hố hình nêm

đến độ sâu lớn hơn đáy vết nứt 0,3 đến 0,5 m với bề rộng đáy tối thiểu 0,5 m rồi đắp đất đầm chặt lại

+ Trường hợp có nhiều vết nứt nghiêm trọng với chiều sâu lớn không thể đμo để đắp lại được thì phải khoan phụt hỗn hợp vữa đất-xi măng để bịt kín

3 Duy tu bảo dưỡng công trình bê tông và bê tông cốt thép

- Khi các khối bê tông có vết nứt ở mặt ngoμi, có thể dùng vữa xi măng pha phụ gia cường độ cao (hoặc phụ gia chống thấm khi yêu cầu chống thấm) để bịt lại bằng phương pháp trát (khi vết nứt nông) hoặc khoan phụt (khi nhiều vết nứt lớn vμ sâu)

- Khi lớp bê tông bề mặt bị xốp, bị nổ tróc lên do xâm thực thì cần đục bỏ, quét lớp vữa phụ gia cường độ cao, sau đó ốp cốp pha đổ bê tông lại phần đã đục bỏ đi

- Các khe co giãn phòng lún bị hở ra, cần đổ nhựa đường nóng chảy bịt kín lại để chống thấm vμ chống xâm thực bê tông

- Trước khi tháo nước qua cống, cần dọn sạch đá sỏi để tránh gây bμo mòn sân tiêu năng

4 Duy tu bảo dưỡng kết cấu gỗ

- Chống mục gỗ bằng việc quét phủ lên lớp thuốc chống nấm

- Kiểm tra, xiết chặt lại các bu lông, các thanh giằng, tăng đơ

- Xiết chặt lại các đai cột gỗ

- Thay thế các thanh gỗ đã bị mục, mối, mọt

Các số liệu kết quả quan trắc lμ tμi liệu rất quan trọng để phân tích, kiểm tra, kiểm

định kết quả tính toán, xác định các nguyên nhân gây ra hư hỏng, sự cố, đề ra giải pháp sửa chữa, cũng như phục vụ cho công tác tổng kết nghiên cứu khoa học

II Yêu cầu

Công tác quan trắc phải đáp ứng một số yêu cầu sau đây:

- Quan trắc đầy đủ các thông số phục vụ cho các chuyên đề cần nghiên cứu, ví dụ như: Mực nước, lưu tốc để phục vụ xác định lưu lượng dòng chảy qua công trình, mực nước ngầm,

áp lực nước lỗ rỗng, lún bề mặt để xác định đường bão hoμ vμ quá trình cố kết thấm

- Thời gian vμ số lần quan trắc phải đủ mức chi tiết cần thiết để nghiên cứu, ví dụ, đối với lũ lớn nhưng thời gian lũ lên vμ lũ rút ngắn thì cần tăng số lần đo mực nước vμ lưu tốc

- Cần quan trắc đồng thời các hiện tượng khi chúng có quan hệ hữu cơ với nhau, ví dụ như để đánh giá ổn định vμ độ bền của các đập bằng vật liệu tại chỗ cần quan trắc đồng thời về thấm, ứng suất vμ biến dạng tại các điểm trong thân đập

- Từ kết quả đo đạc được cần chỉnh biên, lập các bảng biểu, xây dựng dữ liệu để phân tích, đánh giá vμ rút ra kết luận

III Phương pháp và thiết bị quan trắc

Các phương pháp quan trắc thường dùng bao gồm:

- Quan trắc bằng mắt những hiện tượng dễ nhìn thấy như nứt nẻ, sạt lở, rò rỉ nước, lún

bề mặt

- Lắp đặt cố định các thiết bị đo ở bề mặt công trình như máy thăng bằng đo lún, máy

đo biến dạng, máy đo mực nước tự ghi

- Lắp đặt cố định các thiết bị đo ở bên trong thân công trình như máy đo nhiệt độ, độ

- Các thiết bị quan trắc dùng nguyên lý đo điện, bán dẫn, điện tử vμ vi mạch như các

đầu đo sóng, áp lực nước lỗ rỗng, áp lực đất, biến dạng

- Các máy móc, thiết bị quan trắc hiện đại hiện nay thường được thiết kế theo nguyên

lý mạng Các tín hiệu đo được chuyển về thiết bị vi xử lý thμnh các tín hiệu số, sau đó được xử

lý, hiệu chỉnh, phân tích trên máy tính nhờ có các phần mềm chuyên dụng

VI Quan trắc các công trình đầu mối

Đối với các công trình đầu mối thuỷ lợi nội dung quan trắc chủ yếu bao gồm:

- Diễn biến mực nước ở thượng lưu vμ ở hạ lưu công trình vμ ở trong kênh,

- Phân bố lưu tốc vμ lưu lượng tháo qua đập trμn, lưu lượng nước lấy vμo kênh,

- Phân bố của dòng bùn cát lơ lửng vμ bùn cát đáy, bồi lắng thượng lưu trước cửa lấy nước,

- Xói lở vμ sự hạ thấp mực nước ở hạ lưu,

- Hiện tượng khí thực vμ chấn động của các công trình tháo nước,

- Đối với các đập cao còn đòi hỏi quan trắc chuyển vị dọc theo phương dòng chảy, chuyển vị theo phương ngang, áp lực nước kẽ rỗng trong tường lõi, tường nghiêng, sân phủ, biến dạng của các bộ phận chịu lực lớn vμ chống thấm, áp lực nước sau mμng chống thấm

Hình 21-1 Sơ đồ bố trí ống đo áp trong thân đập và sau màng chống thấm

Hình 21-2 Sơ đồ bố trí dụng cụ quan trắc trong đập đất 1- thiết bị đo áp lực chấn động, 2- ống đo áp lực nước ngầm, 3- mốc quan trắc lún

Đ21-4 Phòng chống lũ cho công trình thuỷ lợi

I Mục đích, yêu cầu và nội dung

Nước ta nằm trong vùng địa lý nhiệt đới gió mùa thường xuyên xảy ra lũ lớn Vì vậy, phòng chống lũ cho công trình thuỷ lợi lμ nhiệm vụ thường xuyên hμng năm không thể thiếu

được nhằm giảm thiểu thiệt hại về người vμ của ở các địa phương, tránh các sự cố, hư hỏng, thậm chí các thảm hoạ có thể xảy ra nếu hồ chứa lớn bị vỡ

Nội dung phòng chống lũ cho công trình thuỷ lợi bao gồm:

- Dự báo lũ hμng năm (dự báo dμi hạn) để có kế họạch phòng chống vμ dự báo ngắn hạn (cho từng trận lũ) để phục vụ cho phương án vận hμnh hồ chứa hợp lý nhất

- Lập phương án công trình phòng lũ như bố trí công trình xả lũ tạm, công trình xả lũ kiểu cầu chì, công trình phân lũ, công trình lμm chậm lũ

- Chuẩn bị đầy đủ vật tư, vật liệu, phương tiện đảm bảo giao thông, thông tin để dự phòng chống lũ tại chỗ như đá hộc, rọ thép, bao tải, tre, xuồng cứu hộ

- Huấn luyện kỹ thuật vμ thao diễn thực tập chống lũ lụt

- Mở thêm trμn tạm để tăng khả năng tháo lũ, giảm thấp mực nước hồ

Khi trong hồ có sóng lớn lμm hỏng lớp bảo vệ mái, xói lở mái đập có thể xử lý bằng cách:

- Giảm bớt tác động của sóng vμo mái đập bằng việc thả các bè nổi ghép bằng các cây

gỗ, tre còn nguyên cμnh, các bó cμnh cây

- Củng cố mái đập bằng cách thả các bó rồng tre, rọ đá

Khi phát hiện có nước đục rò rỉ ra hạ lưu đập, hoặc có nước thẩm lậu ra từ các hang hốc cần khẩn cấp lμm tầng lọc ngược, đón vμ dẫn nước thấm thoát ra ngoμi bằng các máng, tránh lμm sũng đất gây sạt lở; đồng thời, tìm các cửa hang, vết nứt ở mái đập thượng lưu để bịt lại bằng đất sét

Khi mái đập đất bị sạt lở, trước hết lμm tầng lọc ngược, đón vμ dẫn nước thấm thoát ra ngoμi, không để khối trượt ngậm nước, sạt trượt phát triển thêm; sau đó xếp bao tải cát hộ chân, đắp lại mái dốc ổn định

Khi dòng chảy gây xói lở hạ lưu cống có thể xử lý theo các cách sau:

- Thả các bó cμnh cây, rọ đá để lấp hố xói,

- Thả rọ đá, bao tải đất ở hạ lưu hố xói để lμm đập trμn tạm nâng cao mực nước vμ giảm xói lở,

- Thả rồng tre, rọ đá tạo kè bảo vệ bờ lòng dẫn thoát lũ

Đ21-5 Sửa chữa công trình thuỷ lợi

I Mục đích, yêu cầu

Sửa chữa hư hỏng của các kết cấu hoặc bộ phận công trình nhằm giữ cho công trình an toàn ổn định, khôi phục lại điều kiện làm việc, độ bền và trạng thái hoạt động bình thường của chúng

Khi tiến hμnh sửa chữa, cần đảm bảo các yêu cầu sau đây:

- Xác định rõ nguyên nhân đã gây ra hư hỏng sự cố để “điều trị đúng bệnh”,

- Không được lμm hư hỏng mở rộng vμ trầm trọng hơn,

- Đảm bảo nối tiếp tốt giữa phần công trình cũ vμ phần mới sửa,

- Khi bố trí lại kết cấu, hoặc tăng thêm trọng lượng, tải trọng tác dụng lên công trình thì phải tính toán kiểm tra lại ổn định vμ độ bền của kết cấu vμ của toμn bộ công trình

- Tận dụng vật liệu, thiết bị cũ còn có thể tiếp tục sử dụng lại được,

- Cố gắng không hoặc ít gây ảnh hưởng đến điều kiện lμm việc bình thường của công trình, nhanh chóng đưa công trình trở lại phục vụ sản xuất

II Một số loại sửa chữa

1 Sửa chữa nứt nẻ và rò rỉ

a Đối với đập đất:

- Khi thiết bị chống thấm bị hư hỏng tạo thμnh dòng thấm tập trung, có thể đắp đất sét phía mái đập thượng lưu để tạo thμnh tường nghiêng chống thấm, hoặc khoan phụt vữa chống thấm để khôi phục lại thiết bị chống thấm

- Khi đập bị nứt theo phương mặt cắt ngang vuông góc với trục đập, khe nứt thông từ mặt đập thượng lưu về hạ lưu, có thể đắp đê quây quanh miệng vùng nứt phía thượng lưu, rồi

đμo rãnh dọc theo vết nứt, đμo các rãnh nêm rồi đắp đất chèn lại (Hình 21-3)

Hình 21-3 Xử lý khe nứt đập đất thẳng góc với trục đập 1- đỉnh đập, 2- vết nứt, 3- rãnh đào, 4- rãnh nêm, 5- đê quây

- Khi xảy ra xói ngầm, nước thoát ra đục, mang theo cát, cần phải lμm tầng lọc ngược

để ngăn cốt đất thoát ra dẫn đến moi rỗng thân đập; đồng thời có thể đắp đất sét phía mái đập thượng lưu để tạo thμnh tường nghiêng chống thấm, hoặc đắp mở rộng thân đập để giảm độ dốc thuỷ lực của dòng thấm, hạn chế rò rỉ

b Đối với đập bê tông

- Khi đập có các khe nứt thông từ thượng lưu về hạ lưu, có thể bố trí các lỗ khoan phụt vữa xi măng theo phương pháp tuyến với mặt vết nứt, từ đỉnh đập phía giáp mặt thượng lưu xuống, hoặc từ mái đập hạ lưu xiên vμo

- Khi đập có vùng bê tông bị xâm thực, thoái hoá, nếu dùng biện pháp khoan phụt thì ít

có hiệu quả, do vậy cần đμo bỏ vμ đổ lại bê tông

Hình 21-4 Sơ đồ đổ lại bê tông bề mặt đập bị thoái hoá

1- đường viền bê tông thoái hoá, 2- đường viền đào khoét phần bê tông cũ, 3- các hố khoan neo, 4- cốt thép néo, 5- cốt thép gia cố, 6- cốp pha,

7- máng đổ bê tông

- Khi đập có nhiều vết nứt, hoặc vùng bê tông cục bộ khi đổ đã không đầm chặt nên có nhiều lỗ rỗng bị thấm nước qua thì có thể chống thấm bằng cách: phụt vữa chống thấm, phụt vữa có đặt cốt thép vμ xi măng lưới thép ở mặt chống thấm, đổ ốp lớp nhựa đường lên mặt cần chống thấm, đúc bản bê tông chống thấm cho mặt đập

c Đối với rò rỉ nền và vai đập

Khi nền vμ vai đập bị rò rỉ nhiều, trước hết phải lμm tầng lọc ngược cho nước trong thoát ra hạ lưu Trong trường hợp nμy, nếu lμ đập bê tông trên nền đá thì có thể lμm thêm các

lỗ thoát nước để giảm áp lực thấm, đảm bảo ổn định cho đập Các biện pháp xử lý chống thấm bao gồm:

- Khoan phụt tạo mμng chống thấm cho nền vμ hai bên vai đập,

- Đổ đất sét xuống đáy sông phía thượng lưu vμ hai bên phía vai đập để tạo thμnh sân phủ chống thấm,

- Đμo giếng thoát nước vμ lμm tầng lọc ngược trong nền hoặc hai bên vai đập để giảm

áp lực thấm vμ tăng ổn định thân đập

2 Sửa chữa công trình thuỷ lợi bị lún và chuyển dịch

a Đối với đập đá xếp, đá đổ bị lún sụt

Thân đập đá xếp, đá đổ bị lún sụt cần kiểm tra lại thiết bị chống thấm dễ bị hư hỏng Khi sửa chữa đập cần đặc biêt chú ý đến thiết bị chống thấm

b Đối với đập đất bị lún

Đối với đập đất bị lún đặc biệt cần chú ý kiểm tra cả thiết bị chống thấm vμ thiết bị thoát nước khi sửa chữa

c Đối với cống bị lún

- Nếu cống bị lún do xói ngầm trong đất nền gây ra thì trước hết cần lμm tầng lọc ngược ở hạ lưu để lọc giữ cốt đất lại vμ thoát nước thấm, đồng thời bổ sung thêm thiết bị chống thấm phía thượng lưu, tiếp đến lμ tìm các giải pháp sửa chữa đảm bảo ổn định, độ bền

vμ điều kiện lμm việc bình thường cho cống

- Nếu cống bị lún do đất nền yếu không đủ sức chịu tải thì có thể dùng biện pháp cọc vây quanh cống để gia cường khả năng chịu tải của nền

d Đối với các công trình bị chuyển dịch quá nhiều

Khi các cống, các đập bê tông chiều cao thấp bị chuyển dịch quá nhiều, có thể sử dụng các biện pháp sau để xử lý:

- Tăng thêm lực chống đỡ bằng cách đóng cọc vμ đổ bê tông gia cố sân sau,

- Bơm nước thấm trong nền để giảm áp lực đẩy ngược dưới đáy công trình,

- Lμm sân trước bê tông cốt thép vừa để chống thấm, vừa neo cốt thép vμo thân công trình để tăng ổn định chống trượt

3 Sửa chữa mái đập đất bị trượt

- Trước khi đắp lại phải đμo vμ dọn sạch khối đất trượt,

- Nếu trong nền có lớp đất mềm yếu gây sụt lở mái đập thì phải đμo bỏ, đặt thiết bị thoát nước đắp lại bằng đất tốt,

- Nếu trên mặt cắt của đập bố trí các khối đất đắp không hợp lý dẫn đến lμm dâng cao

đường bão hoμ, giảm sức kháng cắt của đất, gây ra sạt trượt mái, thì trước hết phải tìm biện pháp đặt thiết bị tiêu thoát nước thấm dễ dμng ra hạ lưu, tăng cường chống thấm phía mái đập thượng lưu, hạ thấp đường bão hoμ, sau đó đắp lại mái đập

- Nếu do mực nước hồ rút nhanh, hoặc do mái thượng lưu quá dốc mμ gây ra trượt thì phải đắp lại mái thoải hơn, đồng thời bố trí tầng lọc ngược tiêu thoát nước bên dưới lớp gia cố chống sóng bảo vệ mái

4 Sửa chữa cống bị xói lở

Trước hết, cần xác định rõ nguyên nhân gây ra xói lở để đề ra các biện pháp xử lý thích hợp Cần chú ý một số biện pháp sau đây:

- Xây dựng qui trình vận hμnh cống, đặc biệt lμ trình tự đóng mở cửa van một cách hợp

lý,

- Củng cố thiết bị tiêu năng đảm bảo tiêu năng hiệu quả cao để hạn chế xói lở,

- Ngưỡng cống, sân vμ mố tiêu năng chịu tác động lớn của các lực xung kích, rung động, vì thế cần gia cố cốt thép bề mặt để chống xói, chống khí thực,

- Bố trí các lỗ thoát nước một cách hợp lý để giảm áp lực đẩy ngược lên cống,

- Nếu cống xây trên nền đá, có thể đặt các neo cốt thép cắm vμo nền đá để tăng cường

ổn định chống trượt cho cống,

- Nếu vùng xói lở chưa ảnh hưởng đến ổn định của cống, có thể thả rọ đá để củng cố hạ lưu cống

5 Xử lý đập bằng vật liệu địa phương bị vỡ

Khi đập đất, đập đá, đập đất đá hỗn hợp bị vỡ, trước hết phải hμn khẩu bằng cách bảo

vệ vững chắc hai đầu mố, không cho mở rộng miệng vỡ, thả rồng tre, rồng đá, rọ đá, bao tải

- Công trình đầu mối thuỷ lợi được phân ra nhiều giai đoạn thi công để giảm sự tập trung vốn đầu tư vμ từng bước khai thác công trình có hiệu quả phù hợp với sự phát triển kinh tế của

địa phương, nay cần xây dựng ở giai đoạn tiếp theo,

- Do sản xuất của vùng công trình đảm nhiệm phát triển dẫn đến yêu cầu cần phải mở rộng nhiệm vụ, tăng năng lực của công trình thuỷ lợi,

- Do cần cải tiến, hiện đại hoá quản lý vận hμnh các công trình đầu mối thuỷ lợi,

- Các công trình đầu mối thuỷ lợi có thiếu sót, nay cần sửa chữa khắc phục

I Tôn cao, mở rộng đập bằng vật liệu địa phương

Tôn cao, mở rộng đập đất, đập đá, đập đá đổ vμ đất đá hỗn hợp thường tiến hμnh trong

điều kiện không phải tháo cạn hồ chứa Khối đắp tôn cao, mở rộng chủ yếu thông thường lμ ở phía hạ lưu của đập (hình 21-5)

Đối với đập đất đồng chất, có thể đắp thêm ở phía thượng lưu bằng phương pháp bồi lắng (nếu dùng phương pháp đầm nện thì buộc phải tháo cạn hồ chứa)

Cần cải tiến, mở rộng thiết bị thoát nước vμ nâng cao thiết bị chống thấm tường nghiêng, tường lõi khi đắp tôn cao, mở rộng đập

Chú ý việc chọn đất đắp phải phù hợp với sơ đồ mặt cắt tôn cao, mở rộng Bố trí đất

đắp có tính thấm nước khác nhau cần theo nguyên tắc: phòng thấm cho đập ở phía mái đập thượng lưu, thoát nước thấm về phía mái đập hạ lưu để hạ thấp đường bão hoμ thấm

Hình 21-5 Một số giải pháp tôn cao và mở rộng đập bằng vật liệu địa phương

Cần chú ý lμ phải đảm bảo ổn định vμ độ bền cho toμn đập Đặc biệt, sau khi tôn cao,

mở rộng đập, tải trọng tác dụng lên khối đập cũ vμ khối đập mới gây ra sự phân bố ứng suất khác với trường hợp mặt cắt đập liền khối được thi công một giai đoạn Các mặt tiếp giáp, các vùng nối tiếp dễ phát sinh ứng suất kéo Vì vậy, cần phải gia cường, đảm bảo chất lượng các khu vực nμy (hình 21-6)

Trong trường hợp chất lượng thân đập bê tông trọng lực vμ nền đá tốt, độ dự trữ an toμn

ổn định của đập cao, có thể tôn cao đập bằng cách néo cáp ứng suất trước khối đập thượng lưu xuống nền, mμ không phải mở rộng mặt cắt theo phương ngang

Nếu khối đập cũ có tính thấm nước lớn, nên mở rộng đập về phía thượng lưu để tăng cường chống thấm vμ cả hai khối đập cũ vμ mới sẽ cùng kết hợp chịu áp lực nước thượng lưu tác dụng theo phương ngang

Nếu cho phép tháo cạn hồ chứa thì có thể so sánh để chọn phương án mở rộng mặt cắt đập về phía thượng lưu, hay phía hạ lưu, hoặc mở rộng theo cả hai phía

Nếu yêu cầu tôn cao không lớn thì có thể tôn cao đập bằng cách lμm tường bê tông chắn nước vμ lμm tường chống phía sau để đảm bảo ổn định

Hình 21-6 Một số giải pháp tôn cao và mở rộng đập bê tông trọng lực

1- khối đập cũ, 2- khối đập tôn cao, mở rộng

Đối với đập bản chống, có thể tôn cao, mở rộng bằng cách mở rộng trụ phía hạ lưu, gia

cố vμ tôn cao bản chắn nước; hoặc đổ bê tông lấp đầy các khoang giữa các trụ cải tạo đập thμnh đập trọng lực (hình 21-7)

Hình 21-7 Giải pháp tôn cao và mở rộng đập bản chống 1- khối đập cũ, 2- khối đập tôn cao, mở rộng

Đối với đập vòm, có thể tôn cao, mở rộng đập về phía thượng lưu, hoặc hạ lưu khối đập

cũ (hình 21-8)

Hình 21-8 Giải pháp tôn cao và mở rộng đập vòm

1- khối đập cũ, 2- khối đập tôn cao, mở rộng

Trong phòng thí nghiệm thường tiến hμnh nghiên cứu những vẫn đề thuỷ lực, trong đó có cả khí thực vμ thấm; nghiên cứu về kết cấu, ổn định, biến dạng vμ điều kiện lμm việc của các bộ phận dưới tác dụng lực tĩnh vμ động

Nghiên cứu thực địa có quan hệ chặt chẽ với quá trình thi công, quản lý vμ sử dụng công trình sau nμy Nội dung nghiên cứu bao gồm đo đạc quá trình lún, chuyển dịch, biến dạng của công trình vμ nền; vấn đề thấm, áp lực đẩy nổi, nứt nẻ trong bêtông; tình hình nhiệt

độ vμ ứng suất của đất, bêtông, cốt thép; mực nước vμ xói lở bờ; áp lực mạch động dòng chảy vμ chấn động công trình; tình hình dòng chảy vμ các yếu tố thuỷ lực ở thượng hạ lưu v.v Qua nghiên cứu thực địa ta thu được tμi liệu chính xác về tình hình lμm việc của công trình trong thời kỳ thi công vμ sử dụng, góp phần đánh giá chất lượng thiết kế, kịp thời đề xuất cải tiến phương án vμ bổ sung thiếu sót, đồng thời cho những tμi liệu kiểm tra các phương pháp đã dùng trong thiết kế, độ chính xác của những kết luận khi nghiên cứu bằng mô hình, phân tích lý luận, chọn các hệ số để nâng cao trình độ thiết kế vμ tiến hμnh nghiên cứu khoa học giải quyết những vấn đề mμ lý luận hoặc mô hình chưa thể giải đáp

I Lý luận mô hình thuỷ lực