Nghiên cứu quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất khu vực miền trung, áp dụng cho công trình đập đất hồ Tả Trạch

cho công trình đập đất hồ Tả Trạch ” được hoàn thành với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn khoa học, các thầy cô giáo trong khoa công trình, bộ môn công nghệ và quản

cho công trình đập đất hồ Tả Trạch ” được hoàn thành với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn khoa học, các thầy cô giáo trong khoa công trình, bộ môn công nghệ và quản lý xây dựng, cán bộ trường Đại học Thủy lợi, cán bộ Tổng công ty xây dựng Thủy lợi 4, cán bộ Ban QL ĐT&XD Thủy lợi 5 cùng các đồng nghiệp và bạn bè

Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý cơ quan, Quý thầy cô, đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập

và thực hiện luận văn này

Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, Phó giáo Tiến sĩ Nguyễn Hữu Huế , thầy giáo Tiến sĩ Nguyễn Đình Trinh đã hết sức tận tình chỉ bảo, giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện quan trọng để tác giả hoàn thành luận văn này

Xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình và bạn bè đã luôn động viên tác giả về mọi mặt trong suốt thời gian vừa qua

Tuy đã có những cố gắng nhất định song do thời gian có hạn, trình độ bản thân còn hạn chế, luận văn này không thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả kính mong quý thầy cô, quý đồng nghiệp và bạn bè chỉ dẫn và góp ý xây dựng, tạo thêm thuận lợi để tác giả có thể tiếp tục học tập và hoàn thiện về đề tài nghiên cứu của mình

Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 22 tháng 8 năm 2014 Tác giả luận văn

Nguyễn văn Huy

người nào công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Huy

Tính cấp thiết của đề tài 1

Chương 1: Tổng quan về chất lượng xây dựng đập đất 4

1.2.1 Chất lượng xây dựng các công trình đập đất 8

3.3.2 Những biện pháp nâng cao chất lượng đắp đập hồ Tả Trạch 80

Hình 1.3 Vỡ đập Tây Nguyên

Hình 2.1 Mặt cắt điển hình đập đồng chất

Hình 2.2 Các loại máy thi công đắp đập đất

Hình 2.3 Quá trình vận chuyển san, rải đất

Hình 2.4 Thí nghiệm kiểm tra lớp đắp

Hình 2.5 Khoan lấy mẫu thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đoạn đập đắp Hình 2.6 Xử lý tiếp giáp

Hình 2.7 Sơ đồ quản lý chất lượng đắp đập đồng chất

Hình 2.8 Mặt cắt đập 2 khối, Hình 2.9 mặt cắt đập 3 khối

Hình 2.11 Sơ đồ quản lý chất lượng đập đất không đồng chất

Hình 2.10 Thi công hệ thống tiêu thoát nước đứng

Hình 2.12 Sơ đồ quản lý chất lượng đắp đập miền Trung

Hình 2.13 Sơ đồ ưu tiên giữa các khối đắp

Hình 2.14 Phương pháp di chuyển đầm trên mặt bằng thi công Hình 3.1 Mặt cắt ngang đoạn lòng sông đập đất Tả Trạch

Hình 3.2 Thứ tự đắp các khối đập Tả Trạch

Hình 3.3 Xử lý tiếp giáp trên mái dốc

Hình 3.4 Sơ đồ thi công lớp lọc lõi đập

Hình 3.5 Chi tiết đống đá thượng lưu

Hình 3.6 Chi tiết đống đá hạ lưu

Bảng 1.3 Thống kê các sự cố ở đập đất

Bảng 2.1 Số lượng mẫu kiểm tra

Bảng 3.1 Tổng hợp khối lượng chính dự án

Bảng 3.2 Chỉ tiêu đắp khối lõi

Bảng 3.3 Chỉ tiêu đắp khối thượng lưu

Bảng 3.4 Chỉ tiêu đắp khối hạ lưu

Bảng 3.5 Diện tích và khối lượng khai thác các mỏ vật liệu đất

Bảng 3.6 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường mỏ BS1

Bảng 3.7 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường mỏ VĐ2

Bảng 3.8 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường mỏ MĐP1

Bảng 3.9 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường đất, đá bãi trữ số 1

Bảng 3.10 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường đất, đá bãi trữ số 2

Bảng 3.11 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường mỏ MĐP1, MĐP2, MĐP3, MĐP4

Bảng 3.12 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường mỏ VĐ1

Bảng 3.13 Số lượng mẫu kiểm tra

Bảng 3.14 Tốc độ lên đập

- CPO: Ban quản lý trung ương các dự án Thủy lợi

- TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

- QPTL: Quy phạm thủy lợi

PHẦN MỞ ĐẦU

TÍ NH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới, với trên 60% dân số làm nông nghiệp Nhưng do điều kiện tự nhiên đang thay đổi, việc sản xuất quá phụ thuộc vào thiên nhiên của người dân bị ảnh hưởng lớn Chính vì vậy việc phát triển các công trình thủy lợi phục vụ cho nông nghiệp và phát triển nông thôn ở nước ta có một vị trí đặc biệt quan trọng, nó làm tăng tính ổn định cho sản xuất nông nghiệp, hạn chế được thiên tai đối với con người và tài sản Hồ chứa nước là công trình giúp chống hạn vào mùa khô, chống lũ vào mùa mưa bão, điều hòa nguồn nước tưới cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và dân sinh

Đập ngăn nước là một trong những công trình đầu mối quan trọng của hồ chứa, có nhiều vật liệu khác nhau để thi công đập ngăn nước, trong đó vật liệu đất được thi công đắp đập được dùng khá phổ biến

Hồ chứa nước là loại hình công trình thủy lợi phổ biến ở nước ta Theo con số thống kê của Bộ Nông nghiệp &PTNT năm 2002 cả nước ta đã có

1967 hồ (dung tích mỗi hồ trên 2.105

m3) Trong đó các tỉnh miền Trung hiện đang có rất nhiều các dự án thủy lợi thủy điện, có khoảng trên 80% các hồ chứa được xây dựng ở khu vực này

Tại các tỉnh miền Trung thì việc xây dựng đập bằng vật liệu đất đắp là khá phổ biến Vật liệu được dùng để đắp đập chủ yếu là đất đắp tại chỗ

Khí hậu miền Trung được chia làm hai khu vực chính là Bắc Trung bộ và Duyên hải Nam Trung bộ Khu vực Bắc Trung bộ vào mùa đông, do gió mùa thổi theo hướng đông bắc mang theo hơi nước từ biển vào nên toàn khu vực chịu ảnh hưởng của thời tiết lạnh kèm theo mưa Đến mùa hè thì thời tiết khô nóng, độ ẩm không khí thấp Vùng Duyên hải Nam Trung bộ về mùa hè thời tiết khô nóng cho toàn khu vực Địa hình ở khu vực có nhiều dãy núi cao, các

dòng sông thường có lòng sông thu hẹp, độ dốc lớn, diện tích lưu vực nhỏ nên với lượng mưa chiếm 68-75% lượng mưa trong năm, sẽ phát sinh lũ lụt lớn và gay thiệt hại sản xuất, tài sản, tính mạng cư dân, tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái Trong mùa ít mưa thì nước lại không đủ cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất của một số địa phương trong vùng Một thực tế là trong những năm gần đây đã có những sự cố xảy ra với các đập ngăn nước ở khu vực miền Trung như đập Khe Mơ, đập Krel 2, đập Suối Hành, đập Cà Giây, đập Bố Trạch

Vì đập đất là một công trình đầu mối nên nếu để xảy ra sự cố gây vỡ đập

sẽ gây ra hậu quả rất nghiêm trọng Do đó các nhà quản lý phải xem xét lại các quy trình quản lý chất lượng đắp đập để đảm bảo an toàn cho hồ đập Hiện nay có nhiều các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trong

và ngoài ngành, quan tâm nghiên cứu về quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất khu vực miền Trung để đưa vào áp dụng Luận văn này nhằm đi vào phân tích các quy trình quản lý chất lượng đắp đập, lựa chọn quy trình quản lý chất lượng đắp đập phù hợp với điều kiện vùng Giúp cho các nhà quản lý, tư vấn, thi công có các giải pháp phù hợp, nhằm tăng cường chất lượng công trình thi công

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Nghiên cứu quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất khu vực miền Trung

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Điều tra khảo sát và thu thập các tài liệu liên quan đến quản lý chất lượng đắp đập đất

Phân tích và đánh giá tổng thể các quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất ở khu vực Từ đó rút ra kết luận để lựa chọn được quy trình quản lý chất lượng đắp đập thích hợp ở khu vực miền Trung

NHỮNG GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Với quy mô và giới hạn của một luận văn thạc sĩ quản lý xây dựng, học viên chỉ đi sâu vào phần nghiên cứu các quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất đã thi công trong vùng qua đó lựa chọn một quy trình thích hợp để quản lý chất lượng đắp đập hồ Tả Trạch và các công trình đập đất trong vùng miền Trung với tính chất tương tự

NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN VĂN

Nội dung chính của luận văn này được trình bày theo bố cục như sau: + Phần mở đầu

+ Chương 1 Tổng quan về chất lượng xây dựng công trình Đập đất

+ Chương 2 Nghiên cứu quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất khu vực miền Trung

+ Chương 3 Đề xuất quy trình quản lý chất lượng đắp đập Hồ Tả Trạch- Thừa Thiên Huế

+Phần kết luận và kiến nghị

+ Tài liệu tham khảo

+ Phụ lục các bảng biểu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG XÂY DỰNG ĐẬP ĐẤT

Chất lượng của các công trình Thủy lợi nói chung và công trình đập đất nói riêng đều chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, trong đó có thể chia thành những yếu tố khách quan và những yếu tố chủ quan Những yếu tố khách quan như: khí hậu, điều kiện thi công, điều kiện địa chất công trình, nguồn vật liệu thi công Những yếu tố chủ quan bao gồm: Công tác khảo sát, thiết kế, thi công, quản lý vận hành Vì vậy cần phải nghiên cứu các yêu tố này để từ đó đưa ra những biện pháp, quy trình quản lý chất lượng, tránh được những chi phí, rủi do không cần thiết

Để có thể rút ra những kết luận và từ đó nghiên cứu những yếu tố cần quan tâm trong công tác quản lý chất lượng đắp đập mà tác giả nghiên cứu, tác giả xin trình bày tổng quan về tình hình xây dựng và quản lý chất lượng của các đập đất trong nước và trong khu vực nghiên cứu

1.1 CÔNG TÁC XÂY DỰNG ĐẬP ĐẤT

1.1.1 Tình hình xây dựng đập

Theo Ban quản lý trung ương các dự án thủy lợi ( CPO )[7] đến nay nước ta

đã xây dựng 6648 hồ chứa với tổng dung tích khoảng trên 11 tỷ m3 trong đó

có 560 hồ chứa có dung tích trữ nước lớn hơn 3 triệu m3 hoặc đập cao trên 15m, 1752 hồ có dung tích từ 0,2 triệu đến 3 triệu m3, còn lại là những hồ đập nhỏ có dung tích dưới 0,2 triệu m3 nước

- Giai đoạn 1960 ÷ 1975: Chúng ta đã xây dựng nhiều hồ chứa có dung tích trữ nước từ 10 ÷ 50 triệu m3

như: Đại Lải (Vĩnh Phúc); Suối Hai, Đồng Mô (Hà Nội); Khuôn Thần (Bắc Giang); Thượng Tuy, Khe Lang (Hà Tĩnh); Rào Nan, Cẩm Ly (Quảng Bình); đặc biệt hồ Cấm Sơn (Lạng Sơn) có dung tích

248 triệu m3 nước với chiều cao đập đất 40m (đập đất cao nhất lúc bấy giờ)

- Giai đoạn 1975 ÷ 2000: Sau khi đất nước thống nhất chúng ta đã xây dựng được hàng ngàn hồ chứa trong đó có nhiều hồ chứa nước lớn như: Núi Cốc

(Thái Nguyên); Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh); Yên Lập (Quảng Ninh); Sông Mực (Thanh Hóa); Phú Ninh (Quảng Nam); Yazun hạ ( Gia Lai); Dầu Tiếng (Tây Ninh)… trong đó hồ Dầu Tiếng có dung tích lớn nhất 1,58 tỷ m3

Các địa phương trên

cả nước đã xây dựng trên 700 hồ chứa có dung tích từ 1÷10 triệu m3

Đặc biệt trong giai đoạn này các huyện, xã, hợp tác xã, nông trường đã xây dựng hàng ngàn hồ chứa có dung tích trên dưới 0,2 triệu m3

đa số là đập đất chỉ có 04 hồ có đập bê tông là: Tân Giang (Ninh Thuận); Lòng Sông (Bình Thuận); Định Bình (Bình Định); Nước Trong (Quảng Ngãi)

- Nhận định chung

Hơn một nửa trong tổng số hồ đã được xây dựng và đưa vào sử dụng trên 25

÷ 30 năm nhiều hồ đã bị xuống cấp Những hồ có dung tích từ 1 triệu m3

nước trở lên đều được thiết kế và thi công bằng những lực lượng chuyên nghiệp trong đó những hồ có dung tích từ 10 triệu m3 trở lên phần lớn do Bộ Thủy lợi (trước đây) và Bộ NN&PTNT hiện nay quản lý vốn, kỹ thuật thiết kế và thi công Các hồ có dung tích từ 1 triệu ÷ 10 triệu m3

nước phần lớn là do UBNN tỉnh quản lý vốn, kỹ thuật thiết kế thi công Các hồ nhỏ phần lớn do huyện, xã, nông trường tự bỏ vốn xây dựng và quản lý kỹ thuật Những hồ tương đối lớn được đầu tư tiền vốn và kỹ thuật tương đối đầy đủ thì chất

lượng xây dựng đập đạt được yêu cầu Còn những hồ nhỏ do thiếu tài liệu cơ bản như: địa hình, địa chất, thủy văn, thiết bị thi công, lực lượng kỹ thuật và

nhất là đầu tư kinh phí không đủ nên chất lượng đập chưa tốt, mức độ an toàn rất thấp

Đối với các hồ thủy điện: Hầu hết các dự án xây dựng hồ thủy điện trên dòng chính có công suất lắp máy trên 30 MW đều do Tập đoàn điện lực Việt

Nam và một số Tổng công ty có đủ năng lực làm chủ đầu tư xây dựng Đến tháng 6/2013 đã có 266 nhà máy thủy điện đi vào vận hành và có trên 200 dự

án khác đang triển khai xây dựng Các dự án lớn do Tập đoàn điện lực Việt Nam và các Tổng công ty lớn đầu tư đều có ban quản lý dự án trực tiếp chỉ đạo thực hiện Công tác thiết kế, thi công xây dựng đều do các đơn vị chuyên nghiệp thực hiện nên nhìn chung chất lượng công trình đảm bảo, mức độ an toàn đạt yêu cầu thiết kế Với các dự án có công suất nhỏ phần lớn do tư nhân làm chủ đầu tư, cũng giống như các hồ thủy lợi, do công trình nhỏ tư nhân làm chủ đầu tư nên các công việc từ khảo sát thiết kế đến thi công đều không đạt được chất lượng cao, mức độ an toàn không thật đảm bảo

1.1.2 Tình hình xây dựng đập ở miền Trung

Miền Trung hiện gồm 13 tỉnh thành có diện tích tự nhiên trên 10 vạn km2

chiếm 30,47% diện tích cả nước với dân số chỉ chiếm khoảng 15% cả nước,

có tiềm năng kinh tế xã hội to lớn 39 năm qua kể từ ngày đất nước thống nhất, là trên 20 năm đổi mới, miền này có những thay đổi lớn lao và nhanh chóng về mặt kinh tế - xã hội và ổn định chính trị, đời sống nhân dân được cải thiện Do đặc điểm về địa hình [17] sườn đông dốc đứng, sườn tây thoải dần sang phía Lào và Campuchia, mặt khác do chế độ mưa thay đổi rất lớn trong năm mùa khô lượng mưa khá nhỏ, mùa mưa lượng mưa rất lớn, độ dốc địa hình lớn, dẫn tới thời gian tập trung lũ nhanh Do đó rất nhiều hồ chứa đã được xây dựng ở vùng này Tiêu biểu như các công trình thủy lợi: Phú Ninh (Quảng Nam),Thạch Nham, Nước Trong, Núi Ngang Quảng Ngãi,….Theo thống kê của ngành thủy lợi, số hồ chứa xây dựng ở vùng miền Trung chiếm

khoảng 80% Các công trình này cấp nước tưới cho nông nghiệp, lâm nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt, góp phần cải tạo môi trường khí hậu và hình thành nhiều khu đô thị mới, các khu du lịch văn hóa, sinh thái Do yêu cầu cấp bách của phát triển sản xuất mà các đập lần lượt được xây dựng với nhiều đơn vị tham gia thiết kế và thi công Qua vài năm đi vào sử dụng một số đập bộc lộ nhiều tồn tại, có đập sạt lở, trượt và vỡ ngay cả trong quá trình thi công

Đã có nhiều các cuộc hội thảo, các nghiên cứu để tìm ra các nguyên nhân xảy ra các sự cố và các biện pháp nhằm giảm thiểu và giải quyết những vấn

đề tồn tại này Đề tài này tập trung phân tích các quy trình đắp đập và đưa ra quy trình quản lý chất lượng phù hợp với các đập xây dựng trong vùng

Bảng 1.1 Thống kê một số đập đất ở khu vực miền Trung[7]

thành

14 Sông Rác Hà Tĩnh 26,8 1996

23 Thủy Yên Thừa Thiên Huế 34,0 Đang xây dựng

Theo thống kê bảng 1.1 thì hơn một nửa trong tổng số hồ ở khu vực đã được xây dựng và sử dụng từ 20 đến 30 năm, các hồ chủ yếu là nhỏ và vừa, nhiều

hồ đã bị xuống cấp

1.2 CHẤT LƯỢNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ĐẮP ĐẬP ĐẤT

1.2.1 Chất lượng xây dựng các công trình đập đất

Đập đất là công trình đầu mối tạo hồ nước được xây dựng phổ biến ở nước ta, chúng chiếm ưu thế hơn các đập khác là sử dụng vật liệu địa phương nên chi phí xây dựng thấp, kỹ thuật thi công đơn giản, sử dụng các thiết bị phổ biến sẵn có trong nước, công tác xử lý nền móng yêu cầu không phức tạp, trong quá trình thi công thì chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố thời tiết như nắng, mưa, bão và các điều kiện thi công, các điểm dừng kĩ thuật như chặn dòng, dẫn dòng thi công, phòng chống lụt bão, thời gian thi công kéo dài nhiều năm, do đó việc đảm bảo chất lượng công trình là hết sức chặt chẽ [13]Theo chiều cao đập thì có khoảng 20% số đập là cấp ba, hơn 70% là đập cấp bốn và cấp năm, còn lại khoảng 10% là đập từ cấp hai trở lên

Các đập được xây dựng từ thời kỳ trước 1960 khoảng 6%, từ 1960 đến

1975 khoảng 44%, từ 1975 đến năm khoảng 50%

Phân tích 100 hồ đã có dự án sửa chữa cải tạo hoặc nâng cấp thì 71 hồ có hiện tượng hư hỏng đập Cho thấy rằng số hồ ở điều kiện làm việc tốt, vận hành bình thường, đảm bảo điều kiện thiết kế chiếm 1/3 Số còn lại là các hồ chứa là không làm việc như yêu cầu thiết kế Những hồ tương đối lớn được đầu tư vốn và kỹ thuật tương đối đầy đủ thì chất lượng xây dựng đập được xây dựng đạt yêu cầu Còn những hồ nhỏ do thiếu tài liệu cơ bản như: địa hình, địa chất, thủy văn, thiết bị thi công chất lượng đập chưa tốt, mức độ an toàn thấp

1.2.2 Các loại hư hỏng thường gặp của đập đất

Từ thực tết thiết kế, thi công, sử dụng và khắc phục sự cố, có thể rút ra một

số các sự cố đập đất thường có các dạng sau: Sự cố mất ổn định về thấm phát triển trong nền và thân đập gây vỡ đập, sạt mái thượng lưu, sạt mái hạ lưu, tràn nước qua đỉnh đập và vỡ đập bắt nguồn từ sự cố các công trình khác Bảng 1.2 Hiện trạng các đập phân chia theo nguyên nhân sự cố [15]

TT Loại đập tạo

hồ

Sạt mái thượng (%)

Đỉnh đập thấp so thiết

kế (%)

Thấm (%)

So sánh chung (%)

cho thấy hiện tượng thấm xảy ra với loại đập lớn là lớn nhất (28,8%), hiện tượng sạt mái loại đập vừa bị sự cố là lớn nhất (40,5%), hiện tượng tràn qua đỉnh lũ thì loại đập loại nhỏ là chiếm tỷ lệ cao nhất ( 15,6% )

1.3 CÁC NGUYÊN NHÂN CƠ BẢN GÂY RA SỰ CỐ ĐẬP ĐẤT

Đập đất là công trình trong quá trình thi công chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như khí hậu, công nghệ thi công, biện pháp chặn dòng, năng lực của nhà thầu thi công, chủ đầu tư, vật liệu đất đắp, khảo sát địa chất nền, cách khai thác vận hành, tiến độ thi công, nguồn vốn…Xét về mặt kỹ thuật và tổ chức quản lý, nguyên nhân gây ra sự cố được phân ra thành những nguyên nhân cơ bản sau:

-Trong khảo sát địa chất công trình: Số liệu khảo sát thường không phát hiện được hoặc phát hiện không đầy đủ quy luật phân bố không gian các phân

vị địa tầng, đặc biệt các đất yếu hoặc các đới yếu trong khu vực xây dựng Không phát hiện được sự phát sinh và chiều hướng phát triển các quá trình địa

kỹ thuật có thể dẫn tới mất ổn định của hệ địa kỹ thuật xây dựng

-Trong khảo sát khí tượng, thủy văn: So với khảo sát địa chất thì số liệu

về điều kiện khí tượng, thủy văn phong phú, đầy đủ và chính xác hơn nhiều

và phần lớn do trung tâm khí tượng thủy văn quốc gia cấp Tuy nhiên cũng đã

có trường hợp các số liệu này không đáp ứng được yêu cầu của thiết kế

Hình 1.1: Vỡ đập Am Chúa ở Khánh Hòa

thiếu kinh nghiệm

1.3.2 Chất lượng thiết kế:

Xét theo các bước thiết kế ta có thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật và thiết kế thi công Xét theo các loại hình thiết kế ta có thiết kế kiến trúc, thiết kế kết cấu Kinh nghiệm thực tế cho thấy các vấn đề bất cập liên quan đến thiết kế thường xảy ra với các thiết kế cơ sở, thiết kế nền móng và các loại hình thức thiết kế khác trong từng tình huống nhất định

-Thiết kế cơ sở: thiết kế cơ sở thường được phản ảnh là sơ sài, giải pháp xây dựng công trình không phù hợp với điều kiện thực tế và không đủ cơ sở triển khai các bước tiếp theo Chất lượng thiết kế cơ sở như vậy ảnh hưởng rất nhiều đến thiết kế các bước tiếp theo và tới chất lượng công trình Đã có nhiều trường hợp phải thay đổi giải pháp thiết kế khác so với thiết kế cơ sở Với quy định hiện nay thì khi lập thiết kế cơ sở lại không đòi hỏi về số liệu khảo sát xây dựng vì chủ đầu tư chưa có điều kiện để thực hiện khảo sát trên mảnh đất không có chủ quyền Bởi vậy sau dự án đầu tư được phê duyệt và chủ đầu tư có quyền về đất thì mới tiến hành khảo sát được

-Thiết kế nền móng: các sai sót thường gặp trong loại hình này là mô hình hóa không chính xác hoặc không đầy đủ các loại hình tương tác giữa các thành phần trong hệ địa kỹ thuật xây dựng, dự báo không chính xác quy mô

và độ lớn các tương tác trong mô hình tính toán

-Thiết kế kết cấu: có nhiều trường hợp thiết kế kết cấu theo kinh nghiệm, thiếu tính toán hoặc tính toán trên cơ sở đầu vào không rõ Kết quả là quá an toàn về chịu lực dẫn tới lãng phí hoặc thiếu an toàn về chịu lực nhất là khi công trình hội tụ đủ tải trọng và tác động theo tiêu chuẩn

-Thiết kế công trình quy mô lớn và có kỹ thuật phức tạp: Đội ngũ cán bộ thiết kế của ta còn chưa làm chủ được thiết kế các công trình từ cấp 1 trở lên

Hình 1.2: Vỡ đập tại vị trí cống lấy nước Đập Ke 2/20 Rec

Lỗi thiết kế ở đây là không quy định cụ thể về chỉ tiêu đất đắp xung quanh cống

1.3.3 Hiện tượng suy giảm chất lượng công trình xuất phát từ công tác lập dự án đầu tư xây dựng

Quyết định đầu tư sai trên cơ sở phân tích không chính xác về hiệu quả kinh tế kỹ thuật, xã hội của dự án Một dự án không hiệu quả có nhiều tác động tiêu cực đến chất lượng công trình Đơn giản nhất là khi thi công có thể

bị đình trệ bất cứ lúc nào, vốn đầu tư cho thi công xây dựng không đủ hoặc không kịp thời ảnh hưởng tới chất lượng công việc của nhà thầu

Lựa chọn sai địa điểm xây dựng công trình, lựa chọn vị trí công trình không gần vùng nguyên liệu và đặt trên nền địa chất phức tạp

Lựa chọn hình thức, quy mô đầu tư sai và phương thức quản lý không hợp lý

1.3.4 Công tác chặn dòng và đôn đốc tiến độ thi công trong giai đoạn vượt lũ

Một đặc thù trong thi công đập đất là đòi hỏi cường độ thi công cao ngay sau khi chặn dòng, thời điểm chặn dòng thường là vào đầu mùa khô, trước chặn dòng là khoảng thời gian chuẩn bị, sau chặn dòng là công tác đắp đập vượt lũ Đây là mốc thời gian quan trọng do tư vấn thiết kế tính toán và đề xuất Tuy nhiên, công tác chuẩn bị có kịp thời hay không phụ thuộc và chủ đầu tư và việc phối hợp với địa phương cùng các đơn vị tham gia xây dựng Các công việc chủ yếu trong giai đoạn này bao gồm: Giải phóng mặt bằng, tập trung vật liệu, tập trung máy móc, thu dọn lòng hồ, đôn đốc nhà thầu hoàn thành công trình dẫn dòng, chuẩn bị vật liệu ngăn dòng…, trình cấp quyết định đầu tư phê duyệt phương án chặn dòng và thời điểm chặn dòng Ở những dòng sông có lưu lượng dẫn dòng lớn thì việc đáp ứng thời điểm này cực kỳ quan trọng cho việc chặn dòng và đắp đập vượt lũ an toàn Chính vì vậy chủ đầu tư cần chủ động khẩn trương thực hiện công việc này

1.3.5 Công tác thí n ghiệm đầm nén hiện trường

Theo quy định trong tiêu chuẩn Việt Nam 8297-2009- Công trình thủy lợi đập đất, yêu cầu thi công bằng phương pháp đầm nén hiện trường Trước khi đắp đập đại trà thì nhà thầu phải tiến hành thí nghiệm đầm nén hiện trường với từng loại đất để xác định chỉ tiêu cơ lý, thông số đầm nén hợp lý như: loại đầm, độ chặt, độ ẩm, chiều dày lớp dải, số lần đầm và được Chủ đầu tư giám

sát và phê duyệt làm cơ sở để thi công Khối lượng đập đất thường rất lớn (đập Ia MLa khoảng 780 ngàn m3, Krông Buk 2,7 triệu m3

…) Do vậy, khi xây dựng đập phải khai thác nhiều bãi vật liệu (độ ẩm và các chỉ tiêu thường không giống nhau) Qua thực tế một số công trường cho thấy, TNĐNHT chưa được các nhà thầu quan tâm đúng mức do khi tiến hành mất nhiều thời gian, nếu không được CĐT đôn đốc kịp thời và giám sát quá trình thí nghiệm có thể

họ tiến hành một cách sơ sài mang tính thủ tục, sẽ có thông số đầm nén không phù hợp

1.3.6 Điều chỉnh tiến độ thi công vượt lũ phù hợp với thực tế

Trước khi chặn dòng, CĐT yêu cầu nhà thầu lập tiến độ chi tiết kèm thuyết minh biện pháp thi công và đưa ra nhu cầu vật tư, thiết bị để phê duyệt Qua bảng tiến độ, trình tự thi công, các mốc khống chế về cao độ cũng như thời gian được thể hiện để CĐT theo dõi và kiểm soát Sau chặn dòng, nhà thầu tập trung thiết bị, vật tư, nhân lực tranh thủ thời tiết khô ráo đắp đập Ở công trình có cường độ đắp đập cao, CĐT yêu cầu nhà thầu tổ chức thi công liên tục trong cả ngày đêm Thực tế cho thấy, tiến độ phụ thuộc vào nhiều yếu

tố, nhất là thời tiết, nên thường bị “trượt” và cần được điều chỉnh Ở một số địa phương, do đặc điểm địa hình có tính chất tiểu vùng khí hậu, giai đoạn mùa khô cũng xuất hiện nhiều ngày mưa nắng xen kẽ Sau khi mưa, do độ ẩm lớn công tác đất phải tạm nghỉ từ (2-3) ngày dẫn đến thời gian thực tế đắp đập chỉ đạt khoảng 50% so với dự kiến Gặp trường hợp này, hàng tuần CĐT yêu cầu nhà thầu giao ban để bàn biện pháp đẩy nhanh thi công, quyết định

phương án mặt cắt kinh tế hay điều chỉnh tiến độ cho phù hợp với thực tế hiện trường

1.3.7 Xử lý kỹ thuật, điều chỉnh thiết kế

Sau khi thiết kế kỹ thuật (hay bản vẽ thi công) được phê duyệt, quá trình thi công có nhiều nội dung cần phải điều chỉnh cho phù hợp với thực tế Ví dụ

thay đổi chiều sâu bóc phong hóa, bổ sung khoan phụt xử lý thấm do nền nứt

nẻ nhiều như đập HT (Hòa Bình), đào bỏ một phạm vi tương đối lớn đá nứt

nẻ trong nền như ở đập TL (Phú Thọ) Trường hợp khác khi thi công không

đủ đất đắp đập phải điều chỉnh kết cấu từ mặt cắt đồng chất sang mặt cắt nhiều khối Những nội dung này cần có sự chủ động của CĐT, nhất là việc phát hiện sớm các bất hợp lý trong hồ sơ thiết kế để điều chỉnh bổ sung phù hợp Thực tế ở các dự án trong ngành, nhân sự Ban QLDA phụ trách thi công đập thường là cán bộ có nhiều kinh nghiệm quản lý công trình tương tự nên việc xử lý kỹ thuật hiện trường, điều chỉnh thiết kế kịp thời và chặt chẽ

1.3.8 Công tác QLCL trong quá trình thi công

Thi công đắp đập bao gồm nhiều công việc từ dọn bãi vật liệu, chuẩn bị hiện trường, thiết bị thi công, thí nghiệm trong phòng đến khâu đắp đập và kiểm tra chất lượng lớp đắp, xử lý kỹ thuật, nghiệm thu chuyển giai đoạn…Nên đòi hỏi CĐT phải đôn đốc yêu cầu hệ thống QLCL của Ban quản

lý, tư vấn giám sát, nhà thầu thi công hoạt động thường xuyên Ngoài ra, tại điểm dừng kỹ thuật hay thời điểm nghiệm thu chuyển giai đoạn, CĐT yêu cầu

sự có mặt của tư vấn thiết kế với vai trò giám sát tác giả Theo quy định, nhà thầu xây lắp có hệ thống QLCL riêng, tự tổ chức kiểm tra và quản lý những công việc thực hiện, chất lượng vật liệu Tuy vậy, khi có sự nghi ngờ về chất lượng, CĐT có thể lấy mẫu và tổ chức kiểm tra theo cách riêng để đảm bảo chất lượng Để công trình đạt chất lượng tốt, hệ thống QLCL phải được tổ chức và duy trì hoạt động tại hiện trường từ khâu chuẩn bị đến giai đoạn hoàn thiện đập Ngoài ra, công việc này còn tạo sự phối hợp tốt giữa CĐT và các đơn vị trong quá trình xây dựng công trình mà CĐT luôn là người tổ chức, kiểm tra và đôn đốc thực hiện

Hình 1.3: Vỡ đập Tây Nguyên ở Nghệ An

Nguyên nhân vỡ đập Tây Nguyên là do trong quá trình thi công không làm sạch hết các cỏ cây, do đó trong thân đập phát sinh ra các tổ mối

1.3.9 Công tác phò ng chống lụt bão trong giai đoạn thi công

Để đảm bảo an toàn trong thi công đập đất, trước thời gian xuất hiện lũ tiểu mãn CĐT yêu cầu các nhà thầu lập phương án phòng chống lụt bão (PCLB) cho công trường (thành lập ban chỉ huy, đề xuất các tình huống và phương án thực hiện, chuẩn bị vật tư thiết bị…), tổ chức phê duyệt và trực tại hiện trường khi có mưa lũ, sẵn sàng triển khai thực hiện Theo quy định, trong thành phần ban chỉ huy PCLB phải có lãnh đạo của chủ đầu tư Do đặc điểm tự nhiên của nước ta có nhiều mưa bão nên công tác PCLB trong giai đoạn thi công là nội dung không thể thiếu để đảm bảo an toàn đập Trong giai đoạn này đập chưa đủ mặt cắt thiết kế, việc gia cố mái cũng chưa đáp ứng theo yêu cầu thiết kế nếu không có biện pháp bảo vệ và phương án phòng chống kịp thời dễ bị dòng chảy phá hoại Sau khi chặn dòng, nước bắt đầu được tích lại trong hồ; khi xuất hiện lũ, một phần lưu lượng đến được xả qua công trình dẫn dòng Thời điểm này có thể công trình xả chưa hoàn thành như: đang đắp đất mang tràn, thiếu lưới chắn rác cửa vào cống, thiết bị đóng

mở chưa đồng bộ Có trường hợp dòng chảy phá đất đắp mang tràn hoặc tuy nen dẫn dòng bị cây cối nút đầy làm mực nước hồ dâng cao, cần phải có sự chỉ đạo trực tiếp của ban chỉ huy PCLB và CĐT trên hiện trường để có giải pháp khắc phục kịp thời mới hạn chế được thiệt hại

1.3.10 Một số sự cố đập đã xảy ra ở Việt Nam:

Vỡ đập Suối Hành ở Khánh Hoà[12]

Đập Suối Hành có một số thông số cơ bản sau:

- Dung tích hồ: 7,9 triệu m3nước

- Chiều cao đập: 24m

- Chiều dài đập: 440m

- Khảo sát: Do 1 công ty tư nhân tên là Sơn Hà ở TP Hồ Chí Minh khảo sát

- Thiết kế: Do xí nghiệp KSTK thuộc Sở Thuỷ lợi Khánh Hoà thiết kế

- Thi công: Do Công ty Xây dựng Thuỷ lợi 7, Bộ Thuỷ lợi

Đập được khởi công từ tháng 10/1984, hoàn công tháng 9/1986 và bị vỡ vào 2h15 phút đêm 03/12/1986

Thiệt hại do vỡ đập:

- Trên 100 ha cây lương thực bị phá hỏng

- 20 ha đất trồng trọt bị cát sỏi vùi lấp

- 20 ngôi nhà bị cuốn trôi

- 4 người bị nước cuốn chết

Nguyên nhân: Khi thí nghiệm vật liệu đất đã bỏ sót không thí nghiệm 3 chỉ tiêu rất quan trọng là độ tan rã, độ lún ướt và độ trương nở, do đó đã không nhận diện được tính hoàng thổ rất nguy hiểm của các bãi từ đó đánh giá sai lầm chất lượng đất đắp đập Công tác khảo sát địa chất quá kém, các số liệu thí nghiệm về đất bị sai rất nhiều so với kết quả kiểm tra của các cơ quan chuyên môn của Nhà nước như Trường Đại học Bách khoa TP HCM, Viện Khoa học Thuỷ lợi Miền Nam

Vật liệu đất có tính chất phức tạp, không đồng đều, khác biệt rất nhiều, ngay trong một bãi vật liệu các tính chất cơ lý lực học cũng đã khác nhau nhưng không được mô tả và thể hiện đầy đủ trên các tài liệu.Thiết kế chọn chỉ tiêu trung bình của nhiều loại đất để sử dụng chỉ tiêu đó thiết kế cho toàn bộ thân đập là một sai lầm rất lớn Tưởng rằng đất đồng chất nhưng thực tế là không Thiết kế gk = 1,7T/m3 với độ chặt là k = 0,97 nhưng thực tế nhiều nơi khác có loại đất khác có gk = 1,7T/m3 nhưng độ chặt chỉ mới đạt k = 0,9 Do việc đất trong thân đập không đồng nhất, độ chặt không đều cho nên sinh ra việc lún không đều, những chỗ bị xốp đất bị tan rã khi gặp nước gây nên sự lún sụt trong thân đập, dòng thấm nhanh chóng gây nên luồng nước xói xuyên qua đập làm vỡ đập.Việc lựa chọn sai lầm dung trọng khô thiết kế của đất đắp đập là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự cố vỡ đập Kỹ sư thiết

kế không nắm bắt được các đặc tính cơ bản của đập đất, không kiểm tra để phát hiện các sai sót trong khảo sát và thí nghiệm nên đã chấp nhận một cách

dễ dàng các số liệu do các cán bộ địa chất cung cấp

Không có biện pháp xử lý độ ẩm thích hợp cho đất đắp đập vì có nhiều loại đất khác nhau có độ ẩm khác nhau, bản thân độ ẩm lại thay đổi theo thời tiết nên nếu ngưới thiết kế không đưa ra giải pháp xử lý độ ẩm thích hợp sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả đầm nén và dung trọng của đất Điều này dẫn đến kết quả trong thân đập tồn tại nhiều dung trọng khác nhau Lựa chọn kết cấu đập không hợp lý Khi đã có nhiều loại đất khác nhau thì việc xem đập đất là đồng chất là một sai lầm lớn, lẽ ra phải phân mặt cắt đập ra nhiều khối

có các chỉ tiêu cơ lý lực học khác nhau để tính toán an toàn ổn định cho toàn mặt cắt đập Khi đã có nhiều loại đất khác nhau mà tính toán như đập đồng chất cũng là một nguyên nhân quan trọng dẫn đến sự cố đập Suối Hành Trong thi công cũng có rất nhiều sai sót như bóc lớp đất thảo mộc không hết, chiều dày rải lớp đất đầm quá dày trong khi thiết bị đầm nén lúc bấy giờ chưa

được trang bị đến mức cần thiết và đạt yêu cầu, biện pháp xử lý độ ẩm không đảm bảo yêu cầu chất lượng, xử lý nối tiếp giữa đập đất và các mặt bê tông cũng như những vách đá của vai đập không kỹ cho nên thân đập là tổ hợp của các loại đất có các chỉ tiêu cơ lý lực học không đồng đều, dưới tác dụng của

áp lực nước sinh ra biến dạng không đều trong thân đập, phát sinh ra những

kẽ nứt dần dần chuyển thành những dòng xói phá hoại toàn bộ thân đập

Vỡ đập Suối Trầu ở Khánh Hoà[12]

Đập Suối Trầu ở Khánh Hoà bị sự cố 4 lần:

- Lần thứ 1: Năm 1977 vỡ đập chính lần 1

- Lần thứ 2: Năm 1978 vỡ đập chính lần 2

- Lần thứ 3: Năm 1980 xuất hiện lỗ rò qua đập chính

- Lần thứ 4: Năm 1983 sụt mái thượng lưu nhiều chỗ, xuất hiện 7 lỗ rò ở đuôi cống

Đập Suối Trầu có dung tích 9,3triệu m3nước

- Chiều cao đập cao nhất: 19,6m

- Chiều dài thân đập: 240m

- Đơn vị tư vấn thiết kế: Công ty KSTK Thuỷ lợi Khánh Hoà

- Đơn vị thi công: Công ty công trình 4-5, Bộ Giao thông Vận tải

Nguyên nhân của sự cố:

Về thiết kế: Xác định sai dung trọng thiết kế Trong khi dung trọng khô đất cần đạt g = 1,84T/m3

thì chọn dung trọng khô thiết kế gk = 1,5T/m3

cho nên không cần đầm, chỉ cần đổ đất cho xe tải đi qua đã có thể đạt dung trọng yêu cầu, kết quả là đập hoàn toàn bị tơi xốp

Về thi công: Đào hố móng cống quá hẹp không còn chỗ để người đầm đứng đầm đất ở mang cống Đất đắp không được chọn lọc, nhiều nơi chỉ đạt dung trọng khô gk = 1,4T/m3

, đổ đất các lớp quá dày, phía dưới mỗi lớp không được đầm chặt

từ lỗ rò đó chia ra làm 6 nhánh như những vòi của con bạch tuộc xói qua thân đập làm cho đập vỡ hoàn toàn chỉ trong 6 tiếng đồng hồ Nguyên nhân cũng giống như các đập nói trên

- Khảo sát xác định sai chỉ tiêu của đất đắp đập, không xác định được tính chất tan rã, lún ướt và trương nở của đất nên không cung cấp đủ các tài liệu cho người thiết kế để có biện pháp xử lý

- Thiết kế không nghiên cứu kỹ sự không đồng nhất của các bãi vật liệu nên vẫn cho rằng đây là đập đất đồng chất để rồi khi dâng nước các bộ phận của đập làm việc không đều gây nên nứt nẻ, sụt lún, tan rã, hình thành các vết nứt

và các lỗ rò

- Thi công không đảm bảo chất lượng, đầm đất không đạt dung trọng nên khi

hồ bắt đầu chứa nước, đất không được cố kết chặt, gặp nước thì tan rã

Ngoài ra còn một số các đập có sự cố được thống kế bảng 1.3

Bảng 1.3 Thống kê một số sự cố đập ở Việt Nam.[12],[13]

Công trình Địa điểm Sự cố ( năm ) Nguyên nhân

Đập Cà

Giây

Tỉnh Bình Thuận

- Thấm qua đập chính

- Năm 1998

- Lũ thiết kế tính nhỏ

- Xử lý nối tiếp không tốt

- Do lún nền và sập nền Đập Vực

Tròn

Tỉnh Quảng Bình

- Thấm đập chính, sạt mái thượng lưu

- Năm 1984

- Do đơn vị thi công sử dụng đất đắp đập không đúng quy hoạch vật liệu

- Thi công lớp gia cố mái không đúng theo thiết kế Đập Sông

Mực

Tỉnh Thanh Hóa

- Vỡ đập trong quá trình thi công

- Năm 1978

- Do đơn vị thi công thay đổi phương án dẫn dòng để nước tràn qua đập đất gây vỡ đập

Đập Phú

Ninh

Tỉnh Quảng Nam

- Sủi nước mạnh ở đập chính

- Năm 1979

- Thiết kế, khảo sát chưa đánh giá hết khả năng thấm nước của nền đập

- Thi công chân khay chống thấm có một số đoạn thi công không đảm bảo chất lượng Đập Ke 2/20

Rec

Tỉnh Hà Tĩnh

- Vỡ tại vị trí cống lấy nước

Công tác khảo sát địa chất không tốt, không đánh giá hết tính phức tạp của đất đắp đập Nhiều đơn vị khảo sát tính chuyên nghiệp kém, thiếu các cán bộ

có kinh nghiệm dẫn đến nhiều sai sót trong đánh giá bản chất của đất Không nhận diện ra được hoặc đánh giá không đầy đủ những đặc tính nguy hiểm vật liệu đắp đập ở khu vực, đó là tính trương nở mạnh, tính tan rã nhanh, tính lún ướt lớn và tính co ngót

Công tác thiết kế chưa hiểu được tầm quan trọng của việc xác định dung trọng đất đắp dẫn đến xác định sai chỉ số này Xác định kết cấu đập không đúng, nhiều lúc rập khuôn máy móc, không phù hợp với tính chất của các loại đất trong thân đập, dẫn đến đập làm việc không đúng với sức chịu của từng khối đất Vật liệu đập thường là không đồng chất ngay trong một bãi, nhưng lại đánh giá là đồng chất và đề nghị sử dụng chỉ tiêu cơ lý trung bình Lựa chọn các chỉ tiêu đầm nện chưa phù hợp, sai lầm là chọn dung trọng khô thiết

kế nhỏ hơn trị số cần phải đạt được ( Đập Suối Trầu dung trọng khô thiết kế chọn nhỏ hơn cả dung trọng khô tự nhiên ) Xử lý vùng địa hình thay đổi đột ngột từ thấp lên cao không hợp lý ( không xử lý bậc thụt ở vai đập Suối Hành

để tạo mái chuyển tiếp giữa vùng địa hình thấp sang cao, gây ra lún đột ngột làm nứt đập)

Công tác thi công chưa tuân thủ đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật, nhiều đơn vị thi công không chuyên nghiệp, không hiểu rõ tầm quan trọng của từng chỉ số được quy định trong thiết kế nên dẫn đến những sai sót rất nghiêm trọng nhưng lại không hề biết Xử lý các vùng tiếp giáp, các khe thi công không đảm bảo chất lượng

Công tác quản lý: Các ban quản lý dự án thiếu các cán bộ chuyên môn có kinh nghiệm, tính chuyên nghiệp của ban quản lý không cao, khi lựa chọn các nhà thầu thì thường nghiêng về giá bỏ thầu nên không chọn được các nhà thầu

có đủ và đúng năng lực

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Khu vực miền Trung là khu vực có khí hậu, thời tiết khắc nghiệt, việc thi công cũng như quản lý chất lượng gặp nhiều khó khăn: Mùa khô nắng nóng kéo dài, độ ẩm thấp nên đất ở các mỏ thấp hơn so với yêu cầu thiết kế Tốc độ lưu thông không khí cao gây bốc hơi nước ở mặt đập Mùa mưa thì mưa nhiều dẫn tới độ ẩm của đất trong mỏ cao, phải xử lý độ ẩm

Nguồn vật liệu đất đắp ở khu vực không đồng nhất, độ ẩm thay đổi nhanh Đặc biệt có những tính chất cơ lý phức tạp gây khó khăn cho thi công: tính trương nở, tan rã, lún ướt và co ngót

Trong vùng nghiên cứu đã có nhiều sự cố xảy ra đối với các đập ngăn nước của hồ chứa Có nhiều nguyên nhân của những sự cố được các nhà nghiên cứu tổng hợp lại Tuy nhiên trong khuôn khổ luận văn này chỉ có thể kết luận về những nguyên nhân do quá trình quản lý cũng như thi công gây ra: Đội ngũ quản lý chất lượng thiếu kinh nghiệm

Đơn vị thi công sử dụng công nhân không lành nghề, máy móc thi công không đạt yêu cầu, không tuân thủ những yêu cầu kỹ thuật và quy trình thi công mà thiết kế đề ra, phương án dẫn dòng sai, chưa có biện pháp chế bị đất đắp, xử lý các mặt tiếp giáp không đảm bảo…

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG ĐẮP ĐẬP ĐẤT KHU VỰC MIỀN TRUNG

2.1 CÁC CƠ SỞ PHÁP LÝ LIÊN QUAN ĐẾN QUẢN LÝ CHẤT

LƯỢNG THI CÔNG ĐẬP ĐẤT

Trước năm 2003, Nhà nước, các Bộ, Ngành và các địa phương đã đưa ra nhiều quy định chung và riêng về quản lý chất lượng công trình xây dựng cho từng lĩnh vực theo sự phân cấp quản lý của mình, do đó chưa thành một hệ thống văn bản pháp luật có tính thống nhất và hiệu lực

Năm 2003, Quốc hội thông qua luật xây dựng, quy định một loạt các vấn

đề liên quan đến hoạt động xây dựng Đây là văn bản cao nhất quy định toàn diện về hoạt động xây dựng, trong đó có vấn đề quản lý chất lượng công trình xây dựng Cụ thể:[32]

- Lập quy hoạch xây dựng

- Lập dự án đầu tư xây dựng

- Thi công xây dựng công trình

- Giám sát thi công xây dựng công trình

- Quản lý đầu tư xây dựng công trình

- Lựa chọn nhà thầu trong hoạt động xây dựng

Để tạo điều kiện cho việc thực hiện các quy định của Luật xây dựng, Nhà nước cũng ban hành nhiều văn bản hướng dẫn thi hành luật xây dựng, như:

- Nghị định số: 209/2004/NĐ-CP [6], Nghị định số 49/2004/NĐ-CP, ngày 18/4/2008 về sửa đổi bổ sung một số điều của nghị định 209/2004/NĐ-CP của Chính phủ quản lý chất lượng công trình xây dựng Kèm theo đó là một loạt các thông tư hướng dẫn thực hiện các nghị định nói trên [5].Trong những năm vừa qua, nghị định 209/2004/NĐ-CP, nghị định 49/2004/NĐ-CP đã cụ thể hóa các nội dung về quản lý chất lượng công trình xây dựng của Luật xây dựng Tuy nhiên trong quá trình thực hiện hai nghị định này đã bộc lộ một số

nội dung chưa hợp lý, cần phải sửa đổi Kế thừa những nội dung ưu điểm của nghị định số: 209/2004/NĐ-CP, 49/2004/NĐ-CP, rà soát những nội dung cần sửa đổi, làm rõ những nội dung cần sửa đổi Nhưng trong quá trình triển khai còn một số bất cập như: lựa chọn nhà thầu, kiểm tra chất lượng thiết kế, quản

lý của nhà nước trong quá trình thi công…Dẫn đến Chính phủ đã ban hành nghị định 15/2013/NĐ-CP ngày 6 tháng 2 năm 2013 quy định quản lý chất lượng công trình xây dựng.[4] Những thay đổi trong công tác quản lý chất lượng công trình xây dựng so với nghị định trước:

+ Kiểm soát chất lượng chọn thầu: theo quy định trước đây [6] Chủ đầu tư tự lựa chọn nhà thầu tham gia xây dựng công trình, miễn năng lực của các nhà thầu này đáp ứng quy định Nhưng theo quy định mới ( điều 8,47, nghị định 15) thì chủ đầu tư sẽ chọn nhà thầu từ bảng danh sách do cơ quan quản lý nhà nước công bố trên trang thông tin điện tử

+ Kiểm soát chất lượng thiết kế: Khác với quy định cũ chủ đầu tư tự thẩm định, phê duyệt thiết kế bất kể nguồn vốn xây dựng công trình Nghị định 15 quy định ( điều 21) các công trình chủ yếu cấp 3 trở lên, thiết kế xây dựng phải được cơ quan quản lý nhà nước thẩm tra trước khi chủ đầu tư phê duyệt + Kiểm soát công tác quản lý chất lượng thi công: quy trình quản lý chất lượng thi công theo quy định của nghị định 209 không bắt buộc công trình xây dựng chịu bất cứ kiểm tra nào của cơ quan quản lý nhà nước từ khi khởi công đến khi hoàn thành Nhưng với nghị định 15 ( điều 31,32), các công trình đã được cơ quan quản lý nhà nước thẩm tra thiết kế, phải được cơ quan quản lý nhà nước kiểm tra công tác nghiệm thu trước khi chủ đầu tư nghiệm thu hoàn thành đưa vào sử dụng

Các quy chuẩn, tiêu chuẩn: TCVN 8297:2009 Đập đất yêu cầu kỹ thuật thi công bằng phương pháp đầm nén TCVN8216:2009 thiết kế đập đất đầm nén,

TCVN 9166:2012 đập đất, yêu cầu thi công bằng phương pháp đầm nén nhẹ, TCVN 4447:2012 Công tác đất, quy phạm thi công và nghiệm thu và một số các tiêu chuẩn, quy định hiện hành

2.2 QUY TRÌNH QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG ĐẮP ĐẬP ĐẤT ĐỒNG CHẤT

Đập đất đồng chất được xây dựng khá phổ biến ở trong khu vực miền trung, vật liệu đất được lấy tại địa phương, thường là đất trầm tích, đất tàn tích, sườn tàn tích có tính trương nở, co ngót, tan rã, lún ướt mạnh

Đập đất đồng chất thường có hệ số thấm lớn, để đảm bảo ổn định thấm, biện pháp thường dùng là tăng kích thước mặt cắt đập và khối lượng đất đắp

Đất đắp đập ở khu vực miền trung biến đổi mạnh hơn so với đất đắp đập ở khu vực tây nguyên và miền bắc

mÆt c¾t ®iÓn h×nh

tû lÖ 1:500

Hình 2.1: Mặt cắt điển hình đập đất đồng chất

Trên hình 2.1 cho thấy thượng và hạ lưu đập là 2 khối gia tải nhiệm vụ giữ

ổn định cho đập và giảm khả năng trương nở tự do của đập

Một số đập đất khu vực miền Trung có hình thức là đập đồng chất như: Đập Suối Hành, đập Suối Trầu, đập Am Chúa, đập An Khê….Đặc điểm chung của những đập này là sử dụng loại đất đắp đập ở địa phương, cao trình đập và khối lượng đắp đập không lớn

Quy trình quản lý chất lượng đắp đập đồng chất:

* Trước tiên phải kiểm tra và quy hoạch mỏ vật liệu: Tại các mỏ vật liệu cần phải được đo vẽ phạm vi và tiến hành lấy mẫu làm thí nghiệm trong phòng kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý của đất ( γTN,WTN ,φ,C, ) theo các tiêu chuẩn TCVN 8721:2012; TCVN 8723:2012; TCVN 8724:2012; TCVN 8725:2012; TCVN 8726:2012; TCVN 8727:2012; TCVN 8733:2012 Cứ 5000÷10000 m3

vật liệu lấy 1 tổ mẫu ( gồm 3 mẫu ) để thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý Kết quả thí nghiệm được ghi vào sổ theo dõi cùng ngày tháng lấy mẫu, vị trí trong bãi, chiều sâu lấy mẫu, tình hình nước mạch trong các hố thăm dò Trong trường hợp độ ẩm thay đổi do bị ảnh hưởng của nước mặt hồ dâng lên, phải báo cáo với tư vấn và chủ đầu tư để có biện pháp xử lý

- Với vật liệu làm tầng lọc thì phải kiểm tra cấp phối và phẩm chất của vật liệu theo TCVN 339÷342:1986 TCVN 1771,1772:1987

- Kết quả thí nghiệm sẽ được so sánh với các chỉ tiêu mà thiết kế đề ra: Nếu kết quả phù hợp với yêu cầu của tư vấn thiết kế thì vật liệu tại mỏ được đưa vào sử dụng đắp đập

-Trường hợp các vật liệu không đạt yêu cầu so với thiết kế thì cần phải xử lý: + Nếu mà các tính chất cơ lý của vật liệu thay đổi quá lớn so với yêu cầu thiết

kế mà ko có biện pháp xử lý thì cần phải loại bỏ mỏ vật liệu đó

+ Vì đập là đập đồng chất nên khi xử lý các chỉ tiêu phải tương đồng nhau giữa các mỏ Với trường hợp thay đổi độ ẩm thì cần phải xử lý ẩm, như đào rãnh tại mỏ, phơi đất tại mỏ, tưới ẩm, trộn đất

* Còn với trường hợp các chỉ tiêu cơ lý đặc biệt của khu vực miền Trung cần phải kiểm tra xác định đặc tính trương nở, tan rã, lún ướt và co ngót theo các tiêu chuẩn TCVN 8718:2012, TCVN 8719:2012, TCVN 8720:2012, TCVN 8722:2012 để có biện pháp xử lý thích hợp.( Vỡ đập Suối Hành ở Khánh Hòa

có nguyên nhân là không thí nghiệm xác định hết các chỉ tiêu của đất là độ tan

rã, độ lún ướt, độ trương nở do đó không nhận diện được tính hoàng thổ rất

nguy hiểm của các bãi, từ đó đánh giá sai lầm chất lượng đất đắp đập Vật liệu đất đắp đập không đồng đều, không có biện pháp xử lý độ ẩm thích hợp cho đất đắp đập ảnh hưởng đến hiệu quả đầm nén và dung trọng đất)

- Tính trương nở đất phụ thuộc vào dung trọng đầm nện, độ ẩm đầm nện, thành phần tổ hợp các hạt có trong đất và tải trọng tác dụng lên khối Để hạn chế khả năng trương nở của đất trong thân đập cần trộn thêm thành phần hạt thô vào đất trước khi đầm và cần bố trí ở vị trí hợp lý

- Tính tan rã đất là hiện tượng đất ngâm trong nước thì thành phần hạt sét của đất tan ra trong nước dưới dạng keo Tính tan rã không ảnh hưởng tới sự ổn định khối đắp bên trong mà chủ yếu ảnh hưởng đến sự ổn định bề mặt khối đất không được bảo vệ khi tiếp xúc trực tiếp với nước và không khí Do vậy đất có tính chất tan rã mạnh chỉ nên đắp ở các vị trí gần tâm, nếu đắp ở mặt ngoài của đập thì phải có biện pháp bảo vệ mái

- Tính lún ướt là hiện tượng khi đất tiếp xúc với nước thì hiện tượng giảm thể tích khối xảy ra Đặc điểm của hiện tượng lún ướt đất là phụ thuộc vào dung trọng, độ ẩm chế bị và loại đất Do đó cần phải lựa chọn độ ẩm đầm nén tối ưu…

- Tính co ngót là hiện tượng giảm thể tích của đất so với ban đầu, khi độ ẩm của đất giảm Để hạn chế hiện tượng co ngót của đất trong khi khai thác thi công cần có biện pháp xử lý ẩm cho đất

* Sau khi kiểm tra và xử lý vật liệu các mỏ đạt yêu cầu thiết kế thì tiến hành thí nghiệm đầm nén hiện trường ( thí nghiệm theo TCVN8297:2009 ) để xác định: loại đầm, các chỉ tiêu, các thông số đầm của từng loại đất trong từng

mỏ, trong từng thời đoạn thi công đảm bảo chất lượng đắp đập theo yêu cầu thiết kế đề ra Quá trình này cần phải kiểm tra thật kĩ tại hiện trường để xác định: Độ ẩm thích hợp và các biện pháp xử lý độ ẩm Chiều dày thích hợp của

các loại đất rải để đầm Thiết bị đầm Số lần đầm tối thiểu và tốc độ đầm phù hợp

* Cần có biện pháp khai thác vật liệu đắp đập ở các mỏ phù hợp với thực tế thi công

* Kiểm tra năng lực thiết bị các phương tiện khai thác vận chuyển có phù hợp với yêu cầu đề ra, các thiết bị đầm phải phù hợp với thí nghiệm đầm nén hiện trường, tuyệt đối không cho sử dụng các thiết bị đầm không phù hợp với thí nghiệm đầm nén vì sẽ gây ra các hiện tượng lớp đắp không đủ độ chặt yêu cầu, lớp đắp bị phân tầng do đầm nhiều và không đạt yêu cầu hệ số thấm

Hình 2.2: Các loại máy để thi công đắp đập

* Sau khi kiểm tra thiết bị máy móc thi công, quy hoạch và khai thác vật liệu, thí nghiệm đầm nén hiện trường hoàn tất thì tiến hành đắp đập:

- Trước khi đắp đập thì cần phải xử lý nền, xử lý tiếp giáp giữa đất đắp và các thiết bị công trình khác: Nền phải được nghiệm thu xử lý và vệ sinh trước khi đắp đất Việc xử lý tiếp giáp giữa đất đắp và nền, đất đắp và các công trình xây lắp khác phải hết sức cẩn thận, ít nhất trong phạm vi 1m đất đắp phải là

đất thịt, đất sét không lẫn sỏi sạn và các tạp chất, chiều dày đắp 15cm và đầm bằng đầm cóc Không để đất khô, phát sinh các vết nứt và tách mặt tiếp giáp

Việc giám sát hết sức chặt chẽ, nếu công tác giám sát và thi công không chặt chẽ dễ gây ra hiện tượng thấm mạnh hoặc sủi nước ở nền đập, vai đập, mang đập ( Đập đất Suối Trầu tỉnh Khánh Hòa vỡ 1 phần nguyên nhân do xử lý tiếp giáp giữa mang cống và đập không tốt )

* Kiểm tra quá trình san, rải và đầm: có thực hiện theo biện pháp thi công và đúng theo thí nghiệm đầm nén hiện trường không Kiểm tra khống chế chiều dày lớp đắp bằng cách trên mặt bằng lớp đắp đánh dấu các điểm cần kiểm tra ( tọa độ, cao độ ) đến lớp sau kiểm tra cao độ tại tọa độ các điểm đã đánh dấu

và trên mái vai đập ta dùng sơn vạch cao độ các lớp đắp Khống chế biên công trình ta cho cắm các cột mốc đánh dấu biên công trình, lớp đắp đắp ra ngoài biên công trình 40-50cm Đắp lớp đắp dốc về phía thượng lưu 0,5% -2%

- Kiểm tra bằng mắt quá trình đầm có đúng theo quy định không, nếu không cần phải chấn chỉnh

Hình 2.3: Quá trình vận chuyển, san rải, tưới ẩm và đầm

* Các sự cố trong quá trình đắp chủ yếu do gặp phải điều kiện bất lợi về thời tiết như mưa, bão phải dừng thi công Trong khi thi công gặp mưa phải nhanh chóng làm nhẵn bề mặt lớp đang đầm hoặc đang rải theo độ dốc 1-2% để thoát nước, khơi rãnh để thoát nước sau đọng Sau khi tạnh mưa phải làm khô hết nước mặt, vét hết bùn nhão, chờ cho đến khi mặt đất se lại, đất có độ ẩm đạt mức khống chế mới tiến hành đầm tiếp Trong khi đắp thấy có hiện tượng đất bị bùng nhùng hoặc có khối cục bộ khác tính chất cơ lý của đất đắp thì cần phải bóc hết và đắp lại theo yêu cầu

* Sau khi đầm xong tiến hành lấy mẫu kiểm tra độ ẩm, dung trọng và độ chặt theo các tiêu chuẩn TCVN 8728:2012, TCVN 8729:2012, TCVN 8730:2012 Nếu kết quả đạt so với yêu cầu thiết kế thì nghiệm thu tiến hành đắp lớp tiếp theo

- Nếu kết quả không đạt so với yêu cầu thiết kế thì cần phải tìm nguyên nhân

xử lý, nguyên nhân có thể do độ ẩm đất không đạt yêu cầu thì phải xử lý ẩm,

có thể do dung trọng không đạt thì cần tiến hành đầm thêm để kiểm tra, cũng

có thể do thay đổi chỉ tiêu của đất cần tiến hành đầm proctor lại để kiểm tra Quá trình xử lý nếu đạt thì nghiệm thu đắp lớp tiếp theo, nếu không đạt thì cần bóc bỏ

Hình 2.4: Thí nghiệm kiểm tra độ chặt lớp đắp

- Vì là đập đồng chất nên số lượng mẫu kiểm tra theo quy định trong tiêu chuẩn TCVN 8297:2009 là từ 200-400 m3 lấy 1 tổ mẫu ( gồm 3 mẫu ) kiểm tra độ ẩm, dung trọng khô, độ chặt Vị trí lấy mẫu thì đều trên mặt bằng lớp đắp, với những phạm vi đầm bằng thủ công thì 20-50m2 lấy 1 tổ mẫu kiểm tra

và khi có nghi ngờ thì lấy mẫu kiểm tra

* Trước khi đắp lớp tiếp theo cần đánh sờm và xử lý ẩm bề mặt lớp dưới Quá trình đắp và kiểm tra các lớp tiếp theo giống quá trình kiểm tra lớp đắp 1

* Khi đắp đến lớp đắp thứ k (khối lượng theo quy phạm từ 20.000-50.000m3

) tiến hành khoan lấy mẫu thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu cơ lý tổng thể, hệ

số thấm của đất ở đoạn đập đã đắp, lấy mẫu theo tiêu chuẩn TCVN8731:2012 Mẫu thí nghiệm được lấy ở giữa và đáy hố khoan Kết quả mà đảm bảo yêu cầu so với thiết kế thì tiến hành đắp lớp tiếp theo Kết quả mà không đạt theo yêu cầu thiết kế thì phải xử lý, hiện nay phương pháp xử lý đoạn đập này thường là bóc bỏ, do đó thường khống chế khối lượng đắp để kiểm tra thấp hơn so với quy định