NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÍ THỰC CỦA CÁC CÔNG TRÌNH THÁO NƯỚC DƯỚI SÂU VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA TÍNH TOÁN ÁP DỤNG CHO CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN SƠN LA

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÍ THỰC CỦA CÁC CÔNG TRÌNH THÁO NƯỚC DƯỚI SÂU VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA TÍNH TOÁN ÁP DỤNG CHO CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN SƠN LA

- -

NGÔ TH H NG

NGHIÊN C U KH N NG KHÍ TH C

PHÁP PHÒNG NG A TÍNH TOÁN ÁP D NG CHO CÔNG

TRÌNH TH Y I N S N LA

LU N V N TH C S

L I C M N

Lu n v n Th c s k thu t chuyên ngành Xây d ng công trình th y v i

đ tài: ” Nghiên c u kh n ng khí th c c a các công trình tháo n c d i

sâu và bi n pháp phòng ng a Tính toán áp d ng cho công trình x sâu

Th y đi n S n La.”, đã đ c hoàn thành v i s giúp đ c a các th y giáo

khoa Công trình, khoa Sau đ i h c (nay là phòng ào t o đ i h c và sau đ i

h c) tr ng đ i h c Th y l i, cùng nhi u b n bè và đ ng nghi p đã t o đi u

ki n giúp đ tác gi v tài li u nghiên c u, thông tin tham kh o, ý ki n… cho

lu n v n

L i đ u tiên, tác gi xin chân thành cám n sâu s c t i GS.TS Nguy n Chi n, ng i đã tr c ti p h ng d n t n tình, cung c p tài li u và các thông tin khoa h c c n thi t cho công tác làm đ tài lu n v n

Tác gi xin chân thành c m n đ n b n bè và đ ng nghi p luôn đ ng viên, giúp đ , t o đi u ki n thu n l i đ tác gi nghiên c u và hoàn thành

3 Hình 1.3: Công trình Terzaghi (British Columbia) – do hi n t ng xâm

th c làm bong tróc h t b m t bê tông xung quanh c a van ph ng phía

6 Hình 2.2 - Quan h gi a C pmax = f (Kr, α) c a c a vào e lip ch m r ng

lên phía trên [1]

7 Hình 2.3- Tr s δR P Rc a c a vào có cung là ¼ đ ng tròn [1]

8 Hình 2.4 - Tr s δR P Rc a c a vào elip ch m r ng v phía trên [1]

9 Hình 2.5- Xác đ nh h s khí hóa phân gi i K pg c a các khe van khi

10 Hình 2.6 - H s khí hóa phân gi i đ i v i 1 s d ng van m t ng

ph n [ 1]

11 Hình 2.7 - S hình thành và phát tri n c a hi n t ng xâm th c [9]

12 Hình 2.8 - Quan h VR ng R= f(RR b R, S) c a bê tông [1]

13 Hình 2.9 - Quan h VR cp R= f( RR b R, y/D, H/D, H/B)c a bê tông [1]

14 Hình 2.10 - S đ ti p khí cho các vùng tách dòng c c b t i bu ng

van [2]

15 Hình 2.11- M t s gi i pháp ti p khí trong bu ng van [2]

25 Hình 3.10 – Khi ch a ti p khí, dòng ch y sau b c th t c a c a x sâu

v t qua c thành tr pin (ph ng án thành tr pin th p) [4]

26 Hình 3.11 – Khi ch a ti p khí, Tr Pin làm cao đ n đ nh tr n trên [4]

27 Hình 3.12 – D c n c nhìn t h l u khi đã có bi n pháp phòng khí

th c [4]

28 Hình 3.13 – Hình nh tiêu n ng sau d c [4]

DANH M C B NG BI U

M U

1 Tính c p thi t c a đ tài

Trong nh ng n m qua, chúng ta đã xây d ng hàng ngàn công trình đ u

m i th y l i đ ph c v các m c đích dân sinh kinh t , phát tri n đ t n c Trong s nghi p công nghi p hóa và hiên đ i hóa n c nhà hi n nay, th y l i càng th hi n vai trò to l n c a mình Nhi u d án th y l i l n nh ph c v cho m c đích phát đi n, c p n c, phòng ch ng th y tai, c i t o môi tr ng đang đ c quy ho ch, nghiên c ú, kh o sát, thi t k và xây d ng

Do m c đ quan tr ng và tính đ c thù c a công trình th y l i, nh ng yêu c u v đ m b o an toàn và kinh t trong vi c tính toán thi t k , thi công

và qu n lý khai thác chúng đ t ra ngày càng cao Nh ng yêu c u này càng c n

ph i đ c bi t quan tâm khi mà th i gian g n đây, môi tr ng thiên nhiên đã có nhi u bi n đ i, nh ng quy lu t v m a, gió, dòng ch y đã có nh ng chuy n

bi n b t l i h n đ i v i s làm vi c c a công trình

Công trình x n c là m t trong nh ng h ng m c quan tr ng nh t c a

m t h th ng th y l i, chính đây di n ra s t ng tác gi a dòng ch y và thành r n S t ng tác đó đ c bi t là khi dòng ch y có l u t c l n s gây ra

nh ng h qu b t l i cho công trình nh m ch đ ng, sóng xung kích, hàm khí, khí th c , trong đó khí th c là m t trong nh ng v n đ c n đ c u tiên xem xét do nh ng s c mà nó gây ra là nghiêm tr ng và ngày càng ph bi n áng chú ý là v n đ tính toán khí th c các công trình tháo x n c

n c ta trong th i gian qua ch a đ c coi tr ng đúng m c Trong khi đó

nh ng n m g n đây, đã ghi nh n đ c ngày càng nhi u các s c h h ng công trình do các nguyên nhân có liên quan đ n hi n t ng khí th c nh

đ ng tràn c a các công trình đ u m i Nam Th ch Hãn, Thác Bà, Phú Ninh

i u này đòi h i trong tính toán thi t k c ng nh thi công xây d ng các công

trình m i ph i đ c p đ y đ h n đ n v n đ d báo khí th c, c ng nh áp

d ng các bi n pháp k thu t chuyên môn đ phòng ng a s c Ngoài ra các công trình đã xây d ng c ng c n ph i ti n hành tính toán ki m tra và áp d ng các bi n pháp x lý khi c n thi t

N i dung đ tài: Nghiên c u kh n ng khí th c các công trình tháo

d i sâu và bi n pháp phòng ng a Áp d ng tính toán thi t k cho m t công trình c th là Th y đi n S n La tài này s đ a ra nh ng đánh giá v các

v trí có kh n ng phát sinh khí th c cho c a x sâu và các gi i pháp c i thi n tình hình khí th c c ng nh phòng ch ng nó tài này có th s là tài li u tham kh o h u ích giúp cho k s thi t k có cái nhìn c n tr ng h n v khí

th c và có th ng d ng tính toán thi t k cho các công trình t ng t

2 M c đích c a đ tài

Trên c s nh ng nghiên c u v khí th c cho c a x sâu và các bi n

- D a trên c s thu th p tài li u, tìm hi u v công trình nghiên c u

th c và khí hóa

- Tìm hi u v quy trình v n hành h ch a, đ c bi t là quy trình v n hành c a x sâu

- K t h p nghiên c u lý thuy t v i vi c tính toán áp d ng cho m t công trình c th là c a x sâu c a công trình th y đi n S n La Ki m ch ng k t

qu tính toán b ng thí nghi m mô hình t đó đ a ra nh ng phân tích v k t

qu tính toán

4 K t qu d ki n đ t đ c

n c d i sâu

công trình tháo n c d i sâu

- Ki n ngh các bi n pháp phòng khí th c cho công trình tháo n c

d i sâu

kh n ng khí hóa, khí th c và bi n pháp phòng khí th c cho c a vào và bu ng van c a c a x sâu

Ch ng 1

T NG QUAN 1.1 Tính hình xây d ng các công trình đ u m i, th y l i, th y đi n có c t

n c cao

Trên th gi i nói chung và Vi t Nam nói riêng có r t nhi u các công trình

th y l i, th y đi n có c t n c cao đã và đang đ c xây d ng N u đi u ki n

th y v n, đ a hình, đ a ch t phù h p thì vi c xây d ng công trình c t áp cao s

t o ra h ch a n c v i dung tích l n, có kh n ng t o ra l ng đi n l n,

đ m b o yêu c u c p n c đa d ng cho h du, có kh n ng đi u ti t l t t và

có th th c hi n đ c nhi m v ch ng l cho h du n u có yêu c u

Sau đây là b ng th ng kê m t s công tình đ u m i có c t n c cao:

B ng 1.1 B ng th ng kê m t s công trình có c t áp cao trên th gi i [6]

Grande

Dixence Dixence, Switzerland 285 0,400 1962

Manuel M

Mauvoisin Drance de Bagnes,

Alberto Lleras Orinoco, Colombia 243 1,000 1989

Mica British Columbia,

Sayano-Shushenskaya Yenisei, Russia 242 31,300 1980

Ertan Yangtze/Yalong, China 240 5,800 1999

La Esmeralda Batá, Colombia 237 0,815 1975

Oroville Feather, Calif., U.S.A 235 4,299 1968

Luzzone Brenno di Luzzone,

Contra Verzasca, Switzerland 220 0,086 1965

Dworshak North Fork Clearwater,

Glen Canyon Colorado, Ariz., U.S 216 33,304 1964

Toktogul Naryn, Kyrgyzstan 215 19,500 1978

Daniel Johnson Manicouagan, Canada 214 141,852 1968

Altinkaya Kizil Irmak, Turkey 195 5,763 1986

New Bullards

Bar No Yuba, Calif., U.S.A 194 1,184 1968

Trong đó p Rogun cao nh t th gi i (335m) trên sông Vakhsh (Tajikistan) Trong th i k Liên bang Xô vi t, d án đ p đ c đ xu t t n m

1959 N m 1965 b t đ u chu n b k thu t và xây d ng t 1976 Lúc đ p đ t chi u cao 63m thì công vi c b dang d do Liên bang Xô vi t tan v và

b ph n đã xây d ng N m 2007, kh i đ ng l i d án nh ng lúc đ u ch m

ch p vì nhi u khó kh n Cho đ n g n đây, d án ti n tri n nhanh và d ki n hoàn thành vào n m 2013 Nhà máy th y đi n có công su t 3600MW và Tajikistan s tr thành n c có l ng đi n xu t kh u tính theo đ u ng i cao

b

Dung tích

TN dòng phun phun

Tràn d c có c a van, d c n c +

đi u ti t , n i

ti p b ng d c

n c + m i phun

9260

p tràn + x sâu có c a van

ti p b ng m i phun

p tràn có c a van đi u ti t, n i

ti p b ng m i phun

p tràn có c a van đi u ti t, n i

ti p b ng m i phun

1800

Vi t Nam công trình th y đi n S n La đ c x p vào lo i l n nh t n c

v i chi u cao đ p 138.1m là đ p bê tông áp d ng công ngh m i bê tông đ m

l n RCC, nhà máy th y đi n có công su t 2400MW l n nh t Vi t Nam

1.2 Các tr ng h p b trí công trình tháo n c d i sâu

Trong đ u m i công trình th y l i h ch a n c, ngoài m t s công trình

nh đ p dâng, công trình l y n c, công trình chuyên môn, còn ph i làm các công trình đ tháo n c l th a không th ch a đ c trong h Các công trình

đó có lúc đ t sâu đ đ m nh n thêm vi c tháo c n m t ph n hay toàn b h

ch a khi c n thi t ph i ki m tra s a ch a ho c tháo bùn cát trong h Có công trình tháo l thì h m i làm vi c đ c bình th ng và an toàn

Công trình tháo l trên m t th ng đ t cao trình t ng đ i cao Do cao

trình c a ng ng tràn cao, nên nó ch có th dùng đ tháo dung tích phòng l

c a h ch a đ n cao trình ng ng tràn hay ng ng gi ng Công trình tháo l trên m t bao g m các ki u sau đây:

N u h ch a có nhu c u tháo c n đ n cao trình nào đó, ho c do lòng sông

h p các công trình x m t không đáp ng đ kh n ng x l , ho c có yêu c u

v x cát đ n v thi t k th ng b trí thêm các l x sâu Các l này có th

đ t d i đáy đ p v t li u đ a ph ng (c ng ng m), qua thân đ p bê tông (đ ng ng), có th đ t trong b (đ ng h m) khi đi u ki n đ a hình đ a

ch t cho phép V i lo i này có th tháo đ c n c trong h b t k m c

n c nào, th m chí có th tháo c n h ch a Lo i này không nh ng đ dùng tháo l mà còn tùy cao trình, v trí và m c đích s d ng có th đ d n dòng thi công lúc xây d ng, tháo bùn cát l ng đ ng trong h ch a ho c l y n c t i, phát đi n Tùy theo đi u ki n c th mà có th k t h p nhi u m c đích khác nhau trong m t công trình tháo n c d i sâu

ng h m đ c s d ng trong tr ng h p không có đi u ki n b trí

công trình tháo d n n c qua b n thân các công trình dâng n c ho c g p khó

kh n khi đào h , không kinh t , v.v Tr ng h p đ a ch t t t, thu n ti n cho

vi c làm đ ng h m thì c n xét t i ph ng án tháo ho c d n n c b ng

đ ng h m i v i nhà máy th y đi n ng m thì c n ph i dùng đ ng h m đ

d n và tháo n c

C ng ng m th ng đ c b trí d i các đ p v t li u đ a ph ng nh đ p

đ t, đ p đá, v.v t t nh t là đ c đ t trên n n đá Chi u dài c ng ng m ng n

h n so v i đ ng h m Nói chung c ng ng m tháo l ít đ c dùng h n

ng ng trong thân đ p: Lo i này đ c b trí trong thân đ p bê tông

ho c bê tông c t thép, có đ c đi m là k t c u đ n gi n, thi công ti n l i, cho nên th ng đ c dùng nhi u

c đi m làm vi c:

- C a van sâu, khi m l u t c d i c a r t l n Cùng m t di n tích

m t c t ngang nh nhau, l u l ng tháo qua l sâu l n h n r t nhi u so v i tháo đ nh Ngoài ra tháo n c t ng đ i n đ nh; khi m c n c thay đ i,

l u l ng thay đ i ít, m c n c trong h th p c ng có th tháo đ c l u

l ng t ng đ i l n

không, khí th c M ch đ ng c a dòng ch y có th gây nên rung đ ng c a van

và các b ph n khác

c a van đ u r t l n Nh v y tr ng l ng c a các thi t b đóng càng l n

n u dòng ch y mang nhi u bùn cát thì khi tháo l ho c tháo bùn cát thì c ng

có th gây nên bào mòn l p lót c a đ ng ng

1.4 Nh ng h h ng th ng g p các công trình tháo n c d i sâu

c đi m chung c a các công trình tháo n c d i sâu là khó ki m tra trong quá trình v n hành, và s h h ng c a nó r t khó cho công tác s a ch a,

d gây tác h i liên hoàn đ n các công trình c n k C th v i t ng lo i công trình x sâu khi thi t k c n chú ý nh ng h h ng th ng g p nh sau đ đ phòng và có các bi n pháp k thu t đ kh ng ch :

th c phía sau bu ng van, c a vào, đ u các m phân dòng phía trong bu ng van, t i các m u g gh b m t bu ng van và c a van, t i các v trí khe và b c

th t C a van v n hành đ b rung đ ng, d xu t hi n lún không đ u gi a các

đo n ng c ng n u không đ c đ t trên n n đá

th c gàn gi ng nh c a vào c ng ng m, c a van d b rung đ ng, thân ng xuyên qua thân đ p nên xung quanh ng có s phân b l i ng su t và sinh ra

ng d n n c Ngoài ra do đ c đi m h m th ng dài, đi ng m trong lòng đ t

ho c đá nên công tác thi công và ki m soát khó kh n, n u công tác kh o sát

đ a ch t không có đ chính xác cao, công tác tính toán ng su t và gia c t m không đ c chú ý thì r t d có nguy c s t h m, th m m t n c

T ng quát l i thì hi n t ng xâm th c là hi n th ng th ng hay g p nh t

và th ng là nguyên nhân chính d n đ n s v n hành không an toàn c a công trình, s h h ng do tác đ ng c a khí th c t o ra gây t n th t l n v kinh t và khó kh n cho công tác s a ch a và khôi ph c

B ng 1.3: M t s th ng kê v xâm th c công trình tháo n c d i sâu [8]

C a vào c ng

l y n c

Khí th c

Hình 1.1 - Công trình Glen Canyon (Arizona) - s c s t h m x l

do xâm th c [8]

Hình 1.2 - Công trình Lucky Peak (Idaho) – do hi n t ng xâm th c

làm bong tróc h t b m t ng ng vào c a x sâu [8]

Hình 1.3 - Công trình Terzaghi (British Columbia) – do hi n t ng xâm th c làm bong tróc h t b m t bê tông xung quanh c a van ph ng

phía h l u c a l x sâu [8]

Hình 1.4 - Công trình Keenleyside (British Columbia) – do hi n t ng xâm th c làm bong tróc h t b m t bê tông, ch ng ng vào đáy còn b

th ng, ch sâu nh t t i 9 in (≈23cm) [8]

n c cho h du, d n n c vào nhà máy Bên c nh u đi m đó thì nh c

đi m đáng lo ng i v i c a x sâu là hi n t ng khí th c Tác h i c a hi n

t ng này gây nên nh ng h h ng n ng n khó kh n cho công tác s a ch a

và t n th t l n v kinh t Các k s thi t k c n có cái nhìn c n tr ng h n v khí th c và trong công tác thi t k c n ph i chú ý: nh ng v trí d xu t hi n

ti p khí đ phá chân không (n u có) đ đ m b o công trình v n hành n đ nh

và lâu dài

Ch ng 2

C S LÝ LU N V KI M TRA KHÍ TH C C A CÁC CÔNG TRÌNH

THÁO N C D I SÂU VÀ CÁC BI N PHÁP PHÒNG KHÍ TH C

2.1 Khí hóa các b ph n công trình tháo n c d i sâu

2.1.1 Khái ni m khí hóa và ph ng pháp ki m tra

khi áp su t đó gi m xu ng d i m t gi i h n nh t đ nh S b t đ u c a khí

hóa đ c đ c tr ng b i vi c xu t hi n các b t li ti ch a đ y khí và h i c a

ch t l ng đang xét ( đây là n c) Khi khí hóa ti p t c phát tri n, các b t khí

h i hình thành t p trung trong m t ph m vi nh t đ nh g i là đu c khí

Nh v y đi u ki n đ có khí hóa trong ch t l ng là:

p ≤ ฀pR pg R ;

ho c:

H ≤ HR pg R ;

trong đó: p - áp su t tuy t đ i t i đi m đang xét, p= γ.H฀;

pR pg R - áp su t tuy t đ i gi i h n phát sinh khí hóa, pR pg R = γ.HR pg R;

H s khí hóa là đ i l ng dùng đ đánh giá kh n ng phát sinh khí hóa t i

m t b ph n (v t ch y bao) nào đó trên thành lòng d n:

K - h s khí hóa, ph thu c vào dòng ch y;

HR T R - c t n c áp su t toàn ph n đ c tr ng c a dòng ch y bao quanh b

ph n đang xét;

VR T R - l u t c trung bình th i gian đ c tr ng c a dùng ch y t i b ph n đang xét;

sát b ng m t hay thi t b đo

Các giai đo n khí hóa đ c chia thành 3 giai đo n và đ c đ c tr ng b ng

h s β:

(2-3)

Trong đó:

0,8 < β ≤ 1 : giai đo n b t đ u khí hoá

0,1 < β ≤ 0,8 : giai đo n khí hoá m nh

2.1.2 Ki m tra khí hóa t i các b ph n công trình tháo n c d i sâu

2.1.2.1 T ng quát

M c đích c a vi c ki m tra khí hóa đ đ m b o công trình làm vi c trong

đi u ki n không có khí hóa, ho c có khí hóa nh ng kh ng ch m c đ phát tri n không đ đ gây nên khí th c nguy hi m Vi c ki m tra c n ti n hành

=

pg

K K

v i các ch đ làm vi c khác nhau c a c a van v n hành, t i các v trí d có

kh n ng phát sinh khí hóa, tùy theo thi t k c a t ng công trình x sâu mà

có th có các v trí nguy hi m c n ph i ki m tra nh sau:

h p c a m t c t ng so v i m t c t th ng l u, ngoài ra m ch đ ng áp l c có

th làm xu t hi n các đ nh âm t c th i c ng d n đ n phát sinh khí hóa trong

nh ng kho ng th i gian nh t đ nh

ch a, không tránh kh i hình thành các m u g gh ng u nhiên mà đ thô c a chúng ph thu c vào k thu t thi công (ván khuôn, các ch n i ván, các đ u

c t thép nhô ra ) Khi dòng ch y bao quanh các m u g gh nh v y, có th làm phát sinh khí hóa và khí th c

Bu ng van là b ph n c a công trình x trong đó có đ t các khe van t o ra

s bi n d ng đ t ng t dòng ch y khi đi u ch nh l u l ng b ng c a van, trên

bu ng van c n chú ý ki m tra khí hóa các v trí sau:

+ Các m g gh b m t bu ng van;

+ Các khe, c a vào gi ng van, b c th t đáy khi m van hoàn toàn; + Khi c a van m 1 ph n ki m tra kh n ng khí hóa các khe và ngay trên chính c a van;

+ Khí hóa t i đ u tr pin trong bu ng van;

+ Xác đ nh s b t đ u khí hóa khi n c ch y qua các thi t b ch ng rò

2.1.2.2.Ki m tra khí hóa t i c a vào

Tr s c a h s khí hóa phân gi i c a các c a vào không tách dòng có th xác đ nh nh sau:

ax

K =C (2-4)

V i C pmax =C pmax + φ δ p (2-5)

đâyC pmaxlà h s gi m áp l c l n nh t c a vào, tr s t c th i, C pmax là tr

tròn và elíp trong các thí nghi m c a tác gi khác nhau (Tríchvasvili, Orlôva

và Rôzan p, ubintrich, Borđan p…) xem hình 2.1, 2.2

- C a vào l n tròn:δR P R= f( d ng m t c t, r/D hay r/ht) C a vào l n theo

cung elip: δR P R = f( Ks, Kr), xem hình 2.3, 2.4

khi thi t k c a vào theo đi u ki n không cho phép phát sinh khí th c có th

nghiªng gãc α

Hình 2.3 - Tr s δR P Rc a c a vào Hình 2.4 - Tr s δR P Rc a c a vào

có cung là ¼ đ ng tròn [1] elip ch m r ng v phía trên [1]

2.1.2.3 Ki m tra khí hóa t i bu ng van

a) Ki m tra kh n ng khí hóa khi m van hoàn toàn

• Xác đ nh tr s K và K pg

Ngu n sinh khí hóa trong tr ng h p này ch y u là các khe van ph ng hay bán khe c a tr van cung

Khi ch y bao quanh các b ph n này trong ch đ có áp ho c khi dòng

ch y không áp trong đ ng tháo, nh ng không có thi t b thong khí riêng

tr s K pg t ng ng

d

(hình 2.5, d ng a) V i d ng này, tr s ph thu c vào d/w:

Hình 2.5 - Xác đ nh h s khí hóa phân gi i K pg c a các khe van khi m

van hoàn toàn (đ i v i 1,0≤w/h≤3,0) [1]

Các ký hi u xem hình (2.5)

V i các đi u ki n trên hình 2.5, VDT c n l y là tr s l u t c bình quân t i

này, chi u dày l p biên xác đ nh theo ch d n đã nêu trên

b) Ki m tra đi u ki n khí hóa khi m van t ng ph n

Trong tr ng h p này, khí hóa có th phát sinh t hai ngu n:

và mi n xoáy và tác d ng r t m nh lên t ng bên c a đ ng d n sau van, có

th gây lên xâm th c t ng

H s khí hóa phân gi i đ i v i ngu n này ít, ph thu c vào các ph n

c đ nh và ch xác đ nh b i d ng và k t c u van ( Hình 2.6) Áp l c đ c tr ng trong tr ng h p này là áp l c trên đ ng d n g n m t h l u van ( v trí

m t c t thu h p) : l u t c đ c tr ng là l u t c g n m t c t thu h p Có th l y

g n đúng:

v DT =v C =0, 95 2gH p

(2-9)

này là tuy n tính

và đ m c a van là tuy n tính khi đ choán c a khe van là l n (> 75%)

đây đ choán là t l gi a di n tích hình chi u lên m t ph ng n m ngang c a

k t c u van n m trong ph m vi khe và di n tích m t c t ngang khe w.h Khi

van

h p kín n c phía h l u và đ choán l n

Hình 2.6 – H s khí hóa phân gi i đ i v i 1 s d ng van m t ng ph n [1]

d ng các bi n pháp chuyên môn đ b o v thành đ ng d n n c kh i b xâm

th c

m t ph n, nó có th x y ra trên toàn m t c t c a n i t o ra vùng ch y tách dòng Tuy nhiên, đi u ki n phát sinh khí hóa trong các ph n khác nhau c a

v ng c ng không gi ng nhau Chúng xác đ nh đ u tiên b i s lùi xa c a ph n khe van đang xét so v i b ph n đ ng c a c a van

Khi cháy có áp sau van ho c khi ch y ng p không áp thì khí hóa dòng

ch y khe van và b c th t g n b ph n đ ng c a van phát sinh s m h n so

v i khi m c a van hoàn toàn do:

- Thu h p dòng ch y làm tri t tiêu chi u dày l p biên tr c các b

ph n v a nêu c a bu ng van

khe và thu h p vùng tách dòng sau khe hay b c th t

Do nh ng nguyên nhân này mà hình d ng m t sau c a khe van ph ng khi kín n c phía sau th c t không có ý ngh a trong vi c xác đ nh đi u ki n khí hóa khi m van t ng ph n

van ph ng g n b ph n đ ng trong ph m vi 1,6 ≤K pg≤ 2,2 t c tr s K pgcho c a

van nói chung

2.2 Khí th c công trình tháo n c d i sâu

2.2.1 Khái ni m khí th c

Khí th c là hi n t ng tróc r , phá ho i, xâm th c b m t lòng d n do khí hoá đ m nh và tác đ ng trong m t th i gian đ dài

i v i thành lòng d n là bê tông khi dòng ch y có l u t c cao, khí th c ch

y u là do tác đ ng c h c (s tiêu h y d n d p c a các b t khí g n thành r n

s kích thích quá trình m i c a v t li u)

M t trong nh ng đi u ki n làm vi c an toàn c a các công trình x n c là tránh đ sinh ra khí hóa dòng ch y trên các b ph n c a nó v i các tr ng h p làm vi c khác nhau Tuy nhiên, do đ c đi m c u t o c a các b ph n công trình, nhi u khi đi u này không th th c hi n đ c, ch ng h n các m tiêu

n ng, bu ng van c a đ ng x d i sâu C ng có tr ng h p có th thay đ i

hình h ng ch y bao c a các b ph n công trình đ lo i tr khí hóa dòng ch y,

nh ng khi đó kh i l ng công trình l i t ng lên đáng k Vì v y trong m t s

tr ng h p có th ch p nh n phát sinh khí hóa trong m t ph m vi cho phép và

ch ng minh đ c r ng gi i pháp l a ch n là kinh t nh t

Ph m vi cho phép đây là khí th c không đ c gây ra s c cho công trình,

đ ng th i khu v c xâm th c có th đ c ki m tra và s a ch a đ nh k sau

Cã rÊt nhiÒu bät khÝ xuÊt hiÖn

d KhÝ hãa m¹nh

Dßng ch¶y

Hình 2.7 – S hình thành và phát tri n c a hi n t ng xâm th c [8] 2.2.2 Ph ng pháp ki m tra khí th c:

đ c đ không b xâm th c c khi dòng ch y b khí hóa V t li u càng b n v

kh n ng ch ng xâm th c thì tr s VR ng R càng cao VR ng R: xác đ nh theo hình 2.8

Trong hình 2.8:

S: H s hàm khí trong n c