Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện, được sự giúp đỡ của các Giáo sư, Tiến sĩ Trường Đại Học Thuỷ Lợi, c
Trang 1Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện, được sự giúp đỡ của các Giáo sư, Tiến sĩ Trường Đại Học Thuỷ Lợi, các công trường và đồng nghiệp, tác giả đã hoàn thành luận văn này
Tác giả chân thành cảm ơn NGND.GS.TS Lê Kim Truyền, TS Nguyễn Hữu Huế, Trường Đại học Thuỷ Lợi Hà Nội đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận văn
Cảm ơn công trường Hồ Tả Trạch, Hồ chứa nước Khe Ngang, Hồ chứa nước Thuỷ Yên, Công ty CPTVXD Thuỷ Lợi 2, Công ty CPTVXD Thuỷ Lợi Việt Nam, Tổng công ty XD Thuỷ Lợi 4, Ban Quan lý XD Thuỷ Lợi 5, Sở NN&PTNT Tỉnh Thừa Thiên Huế đã giúp đỡ tác giả có đủ tài liệu phục vụ cho việc thực hiện luận văn
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô trường Đại học Thuỷ Lợi Hà Nội, các th ầy cô khoa Công trình đã tận tụy giảng dạy tác giả trong suốt quá trình học đại học và cao học tại trường
Tuy đã có những cố gắng nhất định xong 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 các thầy
cô và các bạn đồng nghiệp chỉ dẫn, góp ý xây dựng, tạo thêm thuận lợi để tác giả tiếp tục học tập và hoàn thiện đề tài nghiên cứu của mình
Xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2010
Tác giả
TRẦN VĂN HIỂN
Trang 2Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 4
DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG 5
MỞ ĐẦU 6
CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM CÔNG TÁC & CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG ĐẤT 8
1.1 Đặc điểm của công tác đất 8
1.2 Thành phần kết cấu của đất và phân loại đất 10
1.3 Các phương pháp thi công đập đất 11
1.4 Các sự cố đập đất 23
1.5 Những bài học kinh nghiệm thiết kế, thi công đập đất 29
1.6 Kết luận chương 1 31
CHƯƠNG 2 NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THIẾT KẾ & THI CÔNG ĐẬP ĐẤT 2.1Đặc điểm tự nhiên và vật liệu đắp Miền Trung 32
2.2 Đặc tính kỹ thuật đất Miền Trung khi tiếp xúc với nước 43
2.3 Những nhân tố tự nhiên, kỹ thuật ảnh hưởng đến thiết kế, thi công đập ở Miền Trung 50
2.4 Tiêu chuẩn, quy định thiết kế đập đất hiện nay 52
2.5 Kết luận chương 2 53
CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP THIẾT KẾ, THI CÔNG ĐẬP ĐẤT TRONG Đ/K ĐỘ ẨM CAO 3.1 Ảnh hưởng của độ ẩm đến kết cấu và làm việc của đập 55
3.2 Lựa chọn giải pháp thiết kế đập đất khi gặp độ ẩm cao 60
3.3 Ảnh hưởng của độ ẩm đến quá trình thi công đập đất 66
3.4 Lựa chọn độ ẩm thích hợp trong thiết kế đập đất khi thi công bằng PP đầm 68
3.5 Những giải pháp giảm độ ẩm và khống chế độ ẩm đất khi thi công 73
3.6 Lựa chọn công nghệ thi công đập đất 79
3.7 Kết luận chương 3 82
CHƯƠNG 4 CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG ĐẬP TẢ TRẠCH TRONG Đ/K ĐỘ ẨM CAO 4.1 Giới thiệu công trình Hồ Tả Trạch 83
4.2 Giải pháp thiết kế Hồ Tả Trạch 87
4.3 Công nghệ thi công Hồ Tả Trạch 89
4.4 Lựa chọn độ ẩm và những giải pháp khống chế độ ẩm khi tkế, thi công Hồ Tả Trạch 91 4.5 Kiểm tra giám sát chất lượng thi công đập đất Hồ tả Trạch 91
4.6 Đánh giá hiệu quả công nghệ thi công đập đất Hồ Tả Trạch trong điều kiện độ ẩm cao 94
4.7 Những bài học kinh nghiệm thiết kế, tổ chức quản lý chất lượng thi công Hồ Tả Trạch 94
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 98
Trang 3Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
5.2 Khuyến nghị 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103
Trang 4Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
Hình 1.8: Sạt mái thượng lưu
Hình 3.2: Mặt cắt đập 2 khối
Hình 3.3: Mặt cắt đập 3 khối
Hình 3.4: Mặt cắt đập 4 khối
Hình 3.8: Đường biến thiên độ ẩm của đất tàn tích và trầm tích
Hình 4.1: Vị trí cụm công trình Hồ Tả Trạch
Hình 4.3: Bóc tầng phủ và đào rãnh thoát nước hạ thấp ẩm tại mỏ
Hình 4.4: Cầy xới phơi đất tại mặt đập và bóc lớp đất không đạt độ ẩm
Hình 4.5: Xử lý mặt đập sau mưa và ủ ẩm tại bãi trữ
Hình 4.6: Tổ chức thi công mặt đập
Hình 4.7: Thí nghiệm kiểm tra chất lượng khối đất đắp
Hình 4.8: Mặt bằng vai phải sau mùa lũ năm 2009
Hình 4.9: Mặt bằng vai phải sau mùa lũ năm 2010 chuẩn bị chặn dòng
Trang 5Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG Bảng 1.1 & 1.2 : Phân cấp đất dùng cho đào thủ công & máy
Bảng 1.3: Phân loại sự cố theo số lượng hồ chứa nước
Bảng 1.4: Phân loại sự cố theo quy mô hồ chứa
Bảng 2.1: Chỉ tiêu cơ lý lớp 1 Bùn sét, bùn á sét
Bảng 2.2: chỉ tiêu cơ lý lớp 2 cát rời
Bảng 2.3: Tính chất cơ lý đất sườn tàn tích trên đá bazan trẻ (k/ phân chia)
Bảng 2.4: Tính chất cơ lý đất sườn tàn tích trên đá bazan cổ - lớp 1
Bảng 2.5: Tính chất cơ lý đất sườn tàn tích trên đá bazan cổ - lớp 2
Bảng 2.6: Tính chất cơ lý đất sườn tàn tích trên đá bazan cổ - lớp 3
Bảng 2.7: Tính chất cơ lý đất sườn tàn tích trên đá phun trào dacite, riolit,
j3-k1 (không phân chia)
Bảng 2.8: Tính chất cơ lý đất sườn tàn tích trên đá trầm tích lục nguyên sét bột kết, cát bột kết j1-2 – lớp 1
Bảng 2.9: Tính chất cơ lý đất tàn tích trên đá trầm tích lục nguyên sét bột kết, cát bột kết j1-2 – lớp 2
Bảng 2-10: Tính chất cơ lý đất tàn tích trên đá trầm tích lục nguyên sét bột kết, cát bột kết j1-2 – lớp 3
Bảng 2-11: Tính chất cơ lý đất sườn tàn tích trên đá xâm nhập granitoit-lớp1
Bảng 2-12: Tính chất cơ lý đất tàn tích trên đá xâm nhập granitoit-lớp 2
Bảng 2.13: Tiêu chuẩn phân loại theo tiêu chuẩn Liên Xô
Bảng 2.14: Tiêu chuẩn phân loại trương nở dựa theo chỉ số EI
Bảng 2.15: Hệ số trương nở tự do của loại đất hàm lượng hạt sét khác nhau
Bảng 2.16: Hệ số trương nở tự do của mẫu có hàm lượng sỏi sạn (d >2mm) khác nhau (Mẫu đất Hồ Thuận Ninh – Bình Định)
Bảng 2.17: Hệ số lún ướt của đất tại đập sông Quao
Bảng 3.2: Sự thay đổi góc ma sát trong Φ và lực dính C của đất có hệ số đầm nén (K) khác nhau ứng với độ ẩm tốt nhất và sau khi ngâm bão hoà
Trang 6Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
Bảng 3.3: Sự thay đổi góc ma sát trong Φ và lực dính C của đất có hệ số đầm nén (K) khác nhau theo thời gian ngâm mẫu
Bảng 3.4: Quan hệ giữa độ ẩm và công đầm ứng với loại đầm tĩnh 25 tấn, chiều dày lớp rải 30cm
Bảng 3.5: Hệ số lún ướt tương đối (am) của các nhóm mẫu đất chế bị có độ chặt, độ ẩm ban đầu ứng với hệ số đầm nén K=1 ; 0,95; 0,9 thuộc nhánh trái đường đầm nén Proctor
Bảng 3.6: Hệ số lún ướt tương đối amcủa các nhóm mẫu chế bị có dung trọng khô γyc,
Bảng 3.7: Quan trắc độ ẩm tại các mỏ vật liệu công trình Tả Trạch
Bảng 3.8: Cường độ giảm độ ẩm (%/h) tại lớp mặt và lớp giữa cách nhau 15cm tại công trình Sông Quao
Bảng 3.9: Cường độ giảm độ ẩm (%/h) tại lớp mặt và lớp giữa cách nhau 15cm tại công trình Thác Mơ
Bảng 3.10: Cường độ giảm độ ẩm (%/h) tại lớp mặt và lớp giữa cách nhau 15cm tại
Bảng 3.13: Tổng hợp chỉ số thay đổi độ ẩm theo thời gian
Bảng 3.14: Chỉ tiêu đất lớp 2b nguồn gốc trầm tích cổ có chỉ tiêu
Bảng 3.15: Chỉ tiêu đất lớp 5 nguồn gốc trầm tích cổ có chỉ tiêu
Bảng 3.16: Cường độ giảm độ ẩm (%/h) tại lớp mặt và lớp giữa cách nhau 15cm tại công trình Hồ Tả Trạch
Bảng 3.17: Chiều cao tiêu chuẩn của khoang đào
Bảng 3.18: Kết quả thí nghiệm đầm nén hiện trường tại một số công trình
B¶ng 4.1: Tæng hîp c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt chñ yÕu cña c«ng tr×nh
Bảng 4.2: Tần suất lấy mẫu thi nghiệm công tác đắp
Bảng 4.3: Số ngày mưa các tháng trong năm
Trang 7Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
MỞ ĐẦU
I TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI
Nguồn nước không thể thiếu cho cuộc sống, cho sự phát triển kinh tế xã hội Nhưng nước tập trung quá nhiều vào một vùng gây ngập lụt vùng khác hạn hán Ở Việt Nam, lượng nước phân bố không đều theo không gian và thời gian, nhiều nơi
hệ thống thuỷ lợi góp phần vào điều hoà nguồn nước, dẫn nước tới nơi cần thiết và giảm nhẹ ngập lụt khi xẩy ra mưa lũ Cho nên, xây dựng thuỷ lợi là kết cấu hạ tầng rất quan trọng của toàn xã hội
Miền Trung là vùng đời sống nhân dân còn nhiều khó khăn do bị thiên tai lũ lụt thường xuyên, là một trong những vùng thiếu nước nghiêm trọng Cho nên hướng đầu
tư thuỷ lợi cho Miền Trung chủ yếu là xây dựng các kho nước đầu nguồn các con sông
để tiếp nguồn và giảm lũ cho hạ du
Khu vực Miền Trung hiện nay đang được Đảng và Nhà nước ưu tiên đầu tư phát triển kinh tế xã hội, trong đó yêu cầu phát triển nguồn nước rất lớn và phải đi trước một bước
Sau 20 năm đổi mới cùng với sự phát triển của các ngành kinh tế, nhà nước đã đầu tư xây dựng rất nhiều hệ thống thuỷ lợi đặc biệt các hồ chứa mà công trình đầu mối là đập bằng vật liệu địa phương phục vụ cho phát triển kinh tế Trong những năm gần đây do tình hình biến đổi thời tiết, mùa mưa thường kéo dài và cường độ mưa lớn,
rõ nét nhất là ở các tỉnh Miền Trung Nếu với thiết kế, thi công như hiện nay rất nhiều công trình như: Hồ Chuồi, Hồ Tả Trạch – Thừa Thiên Huế, Hồ Phú Ninh… Thường bị kéo dài thời gian từ 4 đến 5 năm làm tăng kinh phí đầu tư, giảm hiệu quả của dự án và đặc biệt làm chậm phát triển kinh tế xã hội
Để rút ngắn thời gian thi công và bảo đảm tiến độ đặt ra chúng ta cần phải nghiên cứu công nghệ xây dựng đập đất trong điều kiện độ ẩm cao là rất cần thiết và
có ý nghĩa lớn về kinh tế, kỹ thuật giúp các nhà thiết kế có giải pháp phù hợp, chủ đầu
tư, nhà thầu, TVGS có phương án xây dựng đập đáp ứng tiến độ vẫn đảm bảo điều kiện ổn định của kết cấu công trình
II MỤC TIÊU LUẬN VĂN
Trang 8Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
1 Tìm giải pháp kết cấu đập và công nghệ thi công đập đất trong điều kiện độ ẩm cao
2 Tìm giới hạn độ ẩm tối đa và giải pháp xử lý độ ẩm khi thi công đập đất theo phương pháp đầm nén
III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
và thi công đất
công đất có liên quan, phân tích lựa chọn những công nghệ phù hợp
trình đã thi công ở Miền Trung
IV NỘI DUNG
- Mở đầu
- Chương 3: Lựa chọn giải pháp thiết kế, thi công đập đất trong đ/k độ ẩm cao
- Kết luận và khuyến nghị
- Tài liệu tham khảo
Trang 9Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM CÔNG TÁC & CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG ĐẤT
1.1 Đặc điểm của công tác đất
1.1.1 Khối lượng lớn và thời gian thi công kéo dài
Quá trình thi công các công trình thủy lợi đều phải tiến hành công tác đào và đắp đất Dù là những công trình bằng bê tông, bê tông cốt thép, công trình đá, đặc biệt là công trình đất thì khối lượng công trình đào đắp vẫn chiếm 1 tỉ lệ rất lớn Ví dụ
- Khối lượng lớn, cường độ thi công cao
cho việc đào và vận chuyển đất
- Mức độ cơ giới hóa thi công phải cao, thời gian thi công hạn chế
- Yêu cầu chất lượng khối đắp cao nhất vì công trình có cột nước lớn
điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thủy văn, thời tiết và khả năng cung ứng nhân lực, vật lực v.v
Do đó để hoàn thành nhiệm vụ cần phải có sự tổ chức hợp lý, cần phải lợi dụng lúc thời tiết thuận tiện để thi công, đặc biệt thi công vượt lũ và bảo đảm chất lượng công trình theo thiết kế
1.1.2 Ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu, thời tiết đến thi công đất
a Ảnh hưởng của khí hậu
Ở nước ta có 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô, mùa mưa thường từ tháng 8 đến tháng 11, lượng mưa tập trung lớn chiếm khoảng 70÷80% lượng mưa cả năm, số ngày thi công đất rất thấp, nhiều tháng chỉ đạt 10÷15 ngày có khi chỉ đạt dưới 10 ngày
Vì vậy để thi công đảm bảo chất lượng và đạt tiến độ cần có biện pháp thi công trong mùa mưa
Mùa khô, từ tháng 12 đến tháng 7 lượng mưa ít, thời gian thi công dài có tháng đạt từ 23÷26 ngày, nên cần chuẩn bị đầy đủ điều kiện tranh thủ thi công, nhưng độ ẩm không khí nhỏ lượng bốc hơi nhanh cần có giải pháp giữ ẩm để bảo đảm chất lượng công trình và đẩy nhanh tiến độ thi công vượt lũ
Trang 10Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
b Ảnh hưởng của mưa bão
Trung bình hàng năm, nước ta bị ảnh hưởng từ 6÷8 cơn bão Thời gian bão kéo
không có phương án phòng chống thì công trình có khả năng bị lũ cuốn trôi
c Ảnh hưởng của độ ẩm không khí, cường độ nắng, gió
Các yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến độ ẩm của đất khi đắp đập Khi cường
độ nắng lớn, độ ẩm không khí nhỏ, có gió nhẹ chỉ cần rải đất 1÷2 h có thể đầm nén đạt yêu cầu và ngược lại
d Ảnh hưởng của dòng chảy
Dòng chảy lũ, đặc biệt là lũ tiểu mãn thường mang theo bùn cát với đặc điểm các sông suối Miền Trung ngắn và dốc nên lũ tập trung nhanh Khi thi công phải tập trung vượt lũ nếu không công trình bị phá hoại
Mùa khô dòng chảy nhỏ, đối với một số đập phụ thiếu nước phụ vụ thi công
1.1.3 Ảnh hưởng cường độ và thiết bị đến thi công đất
Đối với thi công đất, để đạt tiết độ phải thực hiện với cường độ thi công rất lớn
hoặc sử dụng máy móc thiết bị có tải trọng lớn, dẫn tới khó khăn tổ chức mặt bằng thi công và giao thông trên công trường
Thời gian thi công chủ yếu tập trung mùa khô, nên phải lựa chọn số thiết bị hợp lý
để thi công đạt tiết độ và giảm giá thành xây dựng (không phải vận chuyển thiết bị nhiều lần)
1.1.4 Ảnh hưởng của địa hình
Cấu tạo địa hình của mặt bằng công trường, lòng sông và hai bờ tại khu vực công trình ảnh hưởng trực tiếp đến việc bố chọn giải pháp thi công Vì rằng nếu địa hình tương đối dốc có thể chọn đào vận chuyển đất bằng máy cạp kết hợp máy đầm Ngược lại địa hình dốc, có chia cắt chọn tổ hợp thiết bị máy đào vận chuyển ôtô và máy ủi máy đầm
1.1 5 Ảnh hưởng của địa chất
a Độ ẩm của đất
Thành phần đất trình bày trong mục 1.2 bao gồm các hạt rắn, nước và không
Trang 11Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
khí Nước có tác dụng làm trơn các hạt đất, làm cho lực di động tương đối giữa các hạt đất (như lực ma sát, lực dính kết) giảm nhỏ
Nếu lượng ngậm nước trong đất quá lớn (đất quá ướt) nước thừa sẽ chứa đầy trong các lỗ rỗng ở giữa các hạt đất, làm cho lực đầm nén không chuyền toàn bộ đến các hạt đất, hiệu quả kém chặt
Nếu lượng ngậm nước trong đất quá nhỏ (đất quá khô) thì đầm rất tốn công mà hiệu quả nén chặt kém
Vậy, lượng ngậm nước trong mỗi loại đất nhỏ hoặc lớn đều không đạt hiệu quả nén chặt cao nhất mà chỉ có lượng ngậm nước hợp lý mới đưa đến hiệu quả đầm nén tốt nhất
Đối với đất có tính dính (như đất sét, đất á sét nặng) lực keo kết của nó tương đối lớn, lực ma sát tương đối nhỏ, do đó dưới tác dụng của lực đầm nén dễ bị co ép hoặc dãn nở Nhưng do tính thấm nước nhỏ, thoát nước khó khăn nên quá trình ép co tương đối chậm, tức là khó đầm chặt
Đối với loại đất không dính lực ma sát lớn, lực keo kết nhỏ, tính ép co và dãn dài tương đối nhỏ, nhưng tính thấm nước tương đối lớn, cho nên dưới tác dụng của lực đầm nén, nước ra nhanh nên chóng đạt được nén chặt
c Ảnh hưởng của sự tổ thành hạt đất
Hạt càng nhỏ thì độ phân tán càng cao và tỉ lệ rỗng càng lớn Cho nên sau khi đầm nén thông thường khối lượng riêng khô của đất nhỏ hơn khối lượng riêng của đất không dính Nói chung với đất dính γk=1,5 ÷1,76T/m3 không dính γk =1,77÷1,92T/m3
Đất có cấu tạo hạt to khác nhau, cấp phối hạt phân bố càng không đều thì đầm nén những hạt nhỏ dễ dàng chui vào kẽ rỗng các hạt làm cho tỷ lệ rỗng giảm xuống,
độ chặt tăng lên Ngược lại, cấp phối hạt phân bố càng đều đặn, thì khối lượng riêng khô đạt được càng nhỏ
1.2 Thành phần kết cấu của đất và phân loại đất
1.2 1 Thành phần kết cấu của đất
Đất trong tự nhiên thường tồn tại ở dạng 3 pha: pha rắn (hạt khoáng), pha lỏng
Trang 12Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
(nước và chất hoà tan), pha khí; đất cũng tồn tại ở 2
pha (đất bão hoà); pha rắn, pha lỏng Đất là sản phẩm
của quá trình phong hoá vật lý, hoá học và sinh vật, tạo
thành các tầng: tàn tích (el), sườn tích (dl), lũ tích (pl)
và bồi tích (al)… Khi nghiên cứu đất xây dựng cần làm
sáng tỏ nguồn gốc, điều kiện tồn tại, quy luật phân bố
trong không gian, thành phần, trạng thái, các đặc điểm
và tính chất của từng loại đất; nghiên cứu tác dụng
tương hỗ giữa đất và nước dưới đất
Hiện nay, có nhiều hệ thống phân loại khác nhau như BS, ASTM, ASSTHO,
- Đất hạt thô: dựa vào cấp phối hạt
đất hạt mịn; đất hữu cơ và than bùn
nghiệm được biểu diễn trên hệ trục toạ độ log
1.3 Các phương pháp thi công đập đất
1.3 1 Phân loại và phân cấp đất phục vụ thi công đất:
- Mục đích: Dùng để tiện cho việc chọn thiết bị, tra cứu định mức, lập dự toán, lập kế hoạch tổng tiến độ thi công trong thiết kế tổ chức thi công
Trang 13Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
1
hoàng thổ
loại đất nhóm 4 trở xuống) chưa bị nén chặt
Dùng xẻng xúc dễ dàng
- Đất cát pha sét hoặc đất sét pha cát
đổ đã bị nén chặt nhưng chưa đến trạng thái nguyên thổ
- Đất phù sa, cát bồi , đất mầu, đất bùn, đất nguyên thổ tơi xốp có lẫn rễ cây, mùn rác, sỏi đá, gạch vụn, mảnh sành kiến trúc đến 10% thể tích hoặc 50kg đến 150 kg trong 1m3
Dùng xẻng cải tiến ấn nặng tay xúc được
tấn/1m3trở lên
Dùng xẻng cải tiến đạp bình thường
Trang 14Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
tảng được, khi còn trong đất thì tương đối mềm đào ra rắn dần lại, đập vỡ vụn ra như xỉ
Dùng cuốc bàn cuốc chối tay, phải dùng cuốc chim to lưỡi để đào
Dùng cuốc chim nhỏ lưỡi nặng đến 2,5kg
Dùng cuốc chim nhỏ lưỡi nặng
Trang 15Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
- Đất lẫn vỏ loài trai, ốc (đất sò) kết dính chặt tạo thành tảng được (vùng ven biển thường đào để xây tường)
- Đất lẫn đá bọt
trên 2,5kg hoặc dùng xà beng đào được
9
Đất lẫn đá tảng, đá trái>30% thể tích , cuội sỏi giao kết bởi đất sét
đá khi còn trong lòng đất tương đối mềm)
- Đất sỏi đỏ rắn chắc
Dùng xà beng choòng búa mới đào được
Bảng 1.2: Phân cấp đất
(Dùng cho công tác đào, vận chuyển, đắp đất bằng máy)
định
I
Đất cát, đất phù sa cát bồi, đất mầu, đất đen, đất mùn, đất
cát, cát pha sét, đất sét, đất hoàng thổ, đất bùn Các loại đất
trên có lẫn sỏi sạn, mảnh sành, gạch vỡ, đá dăm, mảnh
chai từ 20% trở lại, không có rễ cây to, có độ ẩm tự nhiên
dạng nguyên thổ hoặc tơi xốp, hoặc từ nơi khác đem đến
đổ đã bị nén chặt tự nhiên Cát đen, cát vàng có độ ẩm tự
nhiên, sỏi, đá dăm, đá vụn đổ thành đống
II
Gồm các loại đất cấp I có lẫn sỏi sạn, mảnh sành, gạch vỡ,
đá dăm, mảnh chai từ 20% trở lên Không lẫn rễ cây to, có
độ ẩm tự nhiên hay khô Đất á sét, cao lanh, đất sét trắng,
sét vàng, có lẫn sỏi sạn, mảnh sành, mảnh chai, gạch vỡ
không quá 20% ở dạng nguyên thổ hoặc nơi khác đổ đến
đã bị nén tự nhiên có độ ẩm tự nhiên hoặc khô rắn
Dùng xẻng, mai hoặc cuốc bàn xắn được miếng mỏng
III
Đất á sét, cao lanh, sét trắng, sét vàng, sét đỏ, đất đồi núi
lẫn sỏi sạn, mảnh sành, mảnh chai, gạch vỡ từ 20% trở lên
có lẫn rễ cây Các loại đất trên có trạng thái nguyên thổ có
độ ẩm tự nhiên hoặc khô cứng hoặc đem đổ ở nơi khác đến
có đầm nén
Dùng cuốc chim mới cuốc được
bởi đá vôi, xít non, đá quặng các loại đã nổ mìn vỡ nhỏ, sét
Trang 16Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
kết khô rắn chắc thành vỉa
1.3.2 Các phương pháp thi công cơ bản về đất
a Thi công b ằng thủ công: là người ta dùng các công cụ thông thường hay cải tiến
như cuốc, xẻng, chòng để đào xúc gánh, khiêng hàng các loại xe cút kít, cải tiến
để vận chuyển, các loại đầm tay và đầm cải tiến để đầm đất
b Thi công bán cơ giới: kết hợp cơ giới và thủ công
c Thi công cơ giới : là sử dụng các loại máy đào 1 gầu ( thuận, nghịch, dây, ngoạm)
chuyển và các loại máy đầm chân dê, bánh hơi, đầm chấn động để đầm chặt
d Thi công b ằng máy thủy lực: là sử dụng các thiết bị chuyên môn như súng nước,
e Đắp đất trong nước: đào và vận chuyển giống 2 phương pháp trên riêng việc
đắp không đầm nén mà lợi dụng tác dụng của nước làm cho đất đắp trong nước có 1 kết cấu mới
Quá trình thi công đất thường gặp 3 khâu cơ bản là đào, vận chuyển, đắp như sau:
1.3.2 Công tác đào đất
a.Đào đất thủ công
cầu về phát triển thủy lợi rất nhanh, mạnh vấn đề sử dụng các công cụ lao động thủ công, các công cụ cải tiến có một ý nghĩa đặc biệt
+ Phát huy được khả năng tiềm tàng vô tận sáng tạo quần chúng nhân dân Tận dụng được vật liệu, công cụ rẻ tiền trong nhân dân sẵn có dồi dào
+ Trong hoàn cảnh thiếu máy, thiếu sức lao động vẫn có thể giảm được lao động nặng nhọc của nhân dân nâng cao được năng suất lao động đẩy mạnh được tốc
độ thi công
- Phạm vi áp dụng hiệu quả
Trang 17Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
đào từng lớp từ trên xuống và trong ra
thành nhiều lớp, mỗi lớp coi như đào 1 hố nông rồi bố trí đào như trường hợp 1,
trí đào theo lớp nghiêng để tiện cho việc vận chuyển đất bằng thủ công và tiện tiêu
b Đào bằng cơ giới
Ưu điểm: Có kết cấu đơn giản, năng suất cao, phí tổn ít, quản lý dễ dàng Máy
có thể làm việc độc lập, sử dụng bền lâu
Phạm vi ứng dụng: Dùng khai thác đất ở các bãi vật liệu, đào đắp kênh mương,
cát, đất sét ướt Các loại thiết bị đào được áp dụng phổ biến hiện nay xem H.1.3÷ H1.5
Hình 1.2: Máy đào một gàu
Trang 18Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
Hình 1.3: Tổ hợp máy đào gầu sấp
Hình 1.4: Các l oại máy ủi
c Đào bằng thủy lực
hợp Dùng sức nước để đào đất, vận chuyển và đắp đất
khâu: đào, vận chuyển, đắp đất
Trang 19Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
+ Giá thành thi công công trình hạ: 60 - 70% giá thành thi công công trình đất của các loại máy móc làm việc trên khô
+ Chất lượng công trình cao, chặt, ít lún, hạt đất có thể phân phối theo yêu cầu mặt cắt công trình
- Nhược điểm :
+ Khi thi công tiêu hao lượng nước khá lớn thường 2,2m3 /1m3 đất
+ Năng lượng tiêu hao điện lớn 3,5 - 5KW/1m3 đất
Mặc dù có nhiều hạn chế nhưng là một phương pháp thi công tiên tiến có hiệu quả kinh tế cao nên được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng công trình thủy lợi
1.3.3 Các phương pháp vận chuyển đất
Trong thi công các công trình thủy lợi việc vật chuyển vật liệu xây dựng là công tác trọng yếu trong đó việc vận chuyển đất thường chiếm tỷ lệ lớn phí tổn
thường chiếm 40 - 90% tổng phí tổn các công trình đất Công tác vận chuyển là 1
tiến độ thi công và giá thành công trình Việc chọn phương án vận chuyển hợp lý
điểm của công tác vận chuyển đất ở hiện trường thi công là:
+ Vận chuyển 1 chiều
+ Cự ly vận chuyển ngắn
+ Thời gian khối lượng vận chuyển phải thỏa mãn yêu cầu của kế hoạch thi
vận chuyển căn cứ vào phương pháp chia thành các loại vận chuyển sau:
chuyển thô sơ
Ưu điểm:
Trang 20Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
+ Giá thành vận chuyển rẻ
+ Ít chịu ảnh hưởng của khí hậu và thời tiết
Các yêu cầu về đường ôtô:
+ idọc = 0,08 - 0,1; imặt đường = 0,03 - 0,05
+ Bán kính cong của đường nên > 20m , D > 300m
Mặt đường rộng hay hẹp tùy thuộc cấp của đường bộ, số lần xe chạy, tốc độ
- Có thể vận chuyển với tốc độ cao 20 - 240m/ph, năng suất cao 20 - 2.000 t/ng
vận chuyển có thể tháo được vật liệu ở bất kỳ nơi nào
- Trong lúc sử dụng ít tốn nhân lực sửa chữa, bảo dưỡng đơn giản
- Cự ly vận chuyển lớn thay đổi từ 100 ÷ 5.000m, khả năng lên dốc lớn, độ dốc 20 -
Trang 21Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
30%
hỏng thì ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống
- Cần thiết phải có động cơ điện
Do băng chuyền có đặc điểm trên nó thích hợp điều kiện địa hình phức tạp nhấp nhô, diện công hẹp và vận chuyển lên cao
Mỗi loại công cụ vận chuyển đều có phương vị sử dụng nhất định do đó khi thi
án vận chuyển tốt nhất
1.3.4 Đắp đất
Từ điều kiện địa hình, địa chất, khí tượng thuỷ văn so sánh điều kiện kinh tế kỹ thuật khi đắp đất chọn 1 trong 3 phương pháp sau:
đần chặt đất, có thể tiến hành ngay trong mùa mưa
- Đắp đất bồi đắp sử dụng cơ giới thuỷ lực để đắp
a Đắp đất bằng phương pháp đần nén
Căn cứ vào tác dụng ngoại lực đối với đất chia làm 3 loại: đầm lăn ép, đầm nệm, đầm chấn động
Bao gồm 3 loại: Đầm lăn phẳng, đầm chân lê, đầm bánh hơi Trong quá trình thi công các công trình thủy lợi thường sử dụng đầm chân lê, bánh hơi ít sử dụng đầm lăn
Trang 22Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
phẳng
* Đầm lăn phẳng:
- Cấu tạo bao gồm: thùng lăn, trục lăn, khung đầm, dao gạt đất v v
được mắc vào trục lăn
- Quả lăn và những chân dê lắp thành hàng so le trên mặt
lực nén lên mỗi lớp đất được lâu nên nén chặt tương đối đều đặn theo chiều sâu mỗi lớp hình vẽ, bề mặt lớp đất thường không gây hiện tượng mặt nhẵn thuận lợi kết hợp lớp trên và dưới ứng dụng nhiều (hầu như công trình thủy lợi loại vừa và lớn đều có)
* Đầm bánh hơi:
dạng nhiều về sau đất dần dần bị nén chặt sự biến dạng của bánh hơi cũng tăng lên → nên mặt tiếp xúc bánh hơi lớn, áp lực khí
Trang 23Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
cấu tạo đầm nổ đốt trong như hình vẽ ?(đầm gang, đầm chày l = 2m, đường kính 8 - 10cm gỗ, đầm cối)
Nguyên lý công tác: khi ấn buzi điện 3 hỗn hợp nhiên liệu và khí cháy nổ
Đối với nền có tính ép co lớn thì phương pháp này càng thích hợp
+ Khống chế chất lượng dễ dàng, thi công không phức tạp, dễ nắm được kỹ thuật thi công
Đập đất đắp theo phương pháp này khác với phương pháp đầm nén là dung trọng khô thời kỳ đầu thấp, lượng ngậm nước lớn nên nếu thi công nhanh dễ sinh ra hiện tượng trượt mái Để mái đập ổn định, cần làm mái thoải (m=8 ÷12), dẫn đến khối lượng đắp lớn (gấp 2 ÷ 3 lần đắp bằng đần nén) Việc bố trí thi công trên mặt đập tương đối phức tạp, thường xuyên thay đổi hướng đắp và tưới nước Trong quá trình thi công phải đảm bảo đủ nguồn nước tưới và các thiết bị bơm nước, tháo nước
c Công tác bồi đắp
- Ưu điểm
+ Không phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu; cơ giới hoá cao
+ Giá thành vận chuyển rẻ nhất, thiết bị vận chuyển chỉ bằng ống thép hoặc
Trang 24Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
cầu mặt cắt đập
- Nhược điểm
+ Không thi công được loại đất có độ dính cao hoặc có lẫn nhiều đá tảng lớn + Lượn nước tiêu hao khá nhiều nên hiện trường thi công phải ở gần nguồn nước
+ Năng lượng điện tiêu hao tương đối lớn
1.4 Các sự cố đập đất
1.4.1 Sự cố đập đất
những hạng mục quan trọng bị hư hỏng lớn, có ảnh hưởng nghiêm trọng đến chế độ làm việc của công trình, có nguy cơ xảy ra mất an toàn
hồ chứa được trình bày trong bảng 1.1 và 1.2
sự cố; 38,7% có sự cố nhỏ và 22,2% có sự cố lớn Nếu xét theo quy mô hồ thì hồ lớn
bị sự cố lớn là 13%; hồ vừa bị sự cố lớn là 14,3%; hồ nhỏ là 26,1%; hồ rất nhỏ là 23,7%; nghĩa là tỷ lệ sự cố lớn ở hồ nhỏ và rất nhỏ nhiều gấp 2 lần so với hồ lớn và hồ vừa
Bảng 1.3: Phân loại sự cố theo số lượng hồ chứa nước
39,1
20 4,5
16 3,6
39 8,8
108 24,3
38,7
20 4,5
32 7,2
32 7,2
91 20,4
22,2
6 1,3
6 1,3
25 5,6
62 13,9
Trang 25Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
Bảng 1.4: Phân loại sự cố theo quy mô hồ chứa
43,5
16 38,1
39 40,6
108 41,4
43,5
20 47,6
32 33,3
91 34,9
13,0
6 14,3
25 26,1
62 23,7
lượng lũ nhỏ hơn thực tế; các dạng lũ thiết kế không phải là bất lợi; thiếu lưu vực; lập đường cong dung tích hồ W = f (H) lệch về phía lớn, lập đường cong khả năng xả lũ của đập tràn Q= f (H) sai lệch với thực tế
+ Cửa đập tràn bị kẹt
+ Đỉnh đập thấp hơn cao trình thiết kế
b Sạt mái đập thượng lưu
+ Tính sai cấp bão
hơn thiết kế; chất lượng đá hoặc bê tông kém; đá đặt nằm, không chèn chặt các hòn đá
Trang 26Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
lớp bồi tích, thi công chân khay, sân phủ kém dẫn đến thủng lớp cách nước
xử lý, hoặc do khi thi công không thực hiện tốt biện pháp xử lý
+ Đầm nện đất trên đoạn tiếp giáp ở các vai đập không tốt
+ Thi công biện pháp xử lý tiếp giáp không tốt
+ Đắp đất ở mang công trình không đảm bảo chất lượng, chất lượng đất đắp không được lựa chọn kỹ, không dọn vệ sinh sạch sẽ để vứt bỏ các tạp chất trước khi
đắp đất, đầm nện không kỹ
+ Cống bị thủng
nhiều, hàm lượng sét ít, đất bị tan rã mạnh
khảo sát sơ sài, khối lượng khảo sát thực hiện ít, không thí nghiệm đầy đủ các chỉ tiêu
cơ lý học cần thiết, từ đó đánh giá sai chất lượng đất đắp
rời
+ Không có biện pháp thích hợp để xử lý độ ẩm, do đó độ ẩm của đất đắp
không đều, chỗ khô, chỗ ẩm, làm cho đất sau khi đắp có chỗ chặt, có chỗ rời vẫn rời
rạc tơi xốp
Trang 27Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
quy định, số lần đầm ít, nên đất sau khi đắp có độ chặt không đồng đều, phân lớp trên
đất yếu nằm ngang trong suốt cả bề mặt lớp đầm
đoạn đập để đắp trong quá trình thi công
+ Thiết bị tiêu nước bị tắc
nền đập không được xử lý tốt
phát hiện ra, hoặc có phát hiện ra nhưng thiết kế kết cấu đập không hợp lý
h Nứt dọc đập
đột biến
+ Nền đập bị lún trên chiều dài dọc tim đập
không phát hiện ra, hoặc có phát hiện ra nhưng thiết kế kết cấu đập không hợp lý
i Nứt nẻ sâu mặt hoặc mái đập
Do đất đắp thuộc loại trương nở tự do mạnh
phần thượng lưu thân đập
+ Nước hồ rút đột ngột ngoài dự kiến thiết kế
+ Thiết kế chọn tổ hợp tải trọng không phù hợp với thực tế
+ Thiết kế chọn sai sơ đồ tính toán ổn định
Trang 28Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
với thực tế
tiêu về chất lượng đất đắp đập
không dự kiến được
+ Thiết kế chọn sai tổ hợp tải trọng
+ Thiết bị tiêu nước bị tắc làm dâng cao đường bão hoà
thân đập bị bão hoà nước ngoài dự kiến của thiết kế
Hình 1.5: B ị xói ngầm thân đập
Trang 29Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
Hình 1.6: V ỡ đập do xói ngầm
Hình 1.8: S ạt mái hạ lưu
Trang 30Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
Hình 1.9: S ạt mái thượng lưu
1.5 Những bài học kinh nghiệm thiết kế, thi công đập đất
Qua những sự cố về đập theo thống kê trên, khi thiết kế thi công đập đất đầm nén cần lưu ý các phần sau:
1.5.1 Nền đập
a Về thiết kế
biện pháp xử lý nền đảm bảo chất lượng như ổn định về lực (kể cả lún) của nền đập,
ổn định thấm và sự nối tiếp tốt với thân đập
b Về thi công
Phải xem xét sự phù hợp giữa thực trạng nền giữa hồ sơ thiết kế và thực tế sau khi mở móng công trình Nếu có sự sai khác phải có biện pháp thi công bổ sung hoặc báo TVTK nghiên cứu biện pháp bổ sung đảm bảo chất lượng
c Về giám sát
Trang 31Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
Phải kiểm tra sự chính xác của tài liệu thiết kế với thực tế Có sự sai khác nhất thiết phải yêu cầu thiết kế bổ sung biện pháp Kiểm tra biện pháp thi công của nhà thầu nhằm đảm bảo chất lượng xử lý nền theo đúng yêu cầu thiết kế Khi phát hiện hồ sơ thiết kế chưa đảm bảo, kịp thời báo cáo chủ đầu tư để điều chỉnh Chỉ nghiệm thu chuyển giai đoạn khi kiểm tra xử lý nền đạt yêu cầu
1.5.2 Đất đắp đập
a Thiết kế
Trước hết phải lựa chọn rất cẩn thận loại đất thích hợp để đắp đập, cân nhắc kỹ lưỡng để chọn chỉ tiêu thiết kế đúng đắn về đất và độ chặt của nó, bố trí từng loại đất hợp lý trên mặt cắt đập Lưu ý khi sử dụng các loại đất có hàm lượng sét cao hơn 30%
và nhỏ hơn 10%, độ ẩm lớn hơn 30% hoặc nhỏ hơn 10%, đất có các tính chất đặc biệt như trương nở, tan rã, co ngót, lún ướt
b Thi công
- Phải lấy đất đúng vị trí quy hoạch của thiết kế, trước khi thi công kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp
- Vị trí của từng loại đất trong thân đập phải tuân thủ theo đồ án thiết kế
cầu chất lượng các khối đắp
phạm hiện hành
c Giám sát
sâu khai thác, bóc bỏ tầng phủ, kiểm tra tính đồng nhất của đất
- Giám sát từng vị trí của từng loại đất trong thân đập phù hợp với thiết kế Buộc nhà thầu xây lắp phải định vị trên mặt bằng và chiều cao từng lớp
lớp rải, vị trí và tần suất lấy mẫu kiểm tra độ chặt, xử lý vị trí tiếp giáp
- Kiểm tra việc lựa chọn đất và các chỉ tiêu tính toán của thiết kế
1.5.3 Xử lý tiếp giáp
a Thiết kế
Trang 32Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
lượng cao, trong đó đáp ứng được 2 mặt: sự kết dính giữa hai lớp đắp và lớp đất đắp với nền
b Thi công
Đề ra biện pháp đặc biệt và cụ thể riêng để thi công có chất lượng những chỗ tiếp giáp đạt và vượt yêu cầu thiết kế
c Giám sát
công phần tiếp giáp, đồng thời căn cứ vào tình hình cụ thể thực tế mà bổ sung kịp thời biện pháp xử lý thích hợp tại hiện trường Khi thi công không đạt yêu cầu phải cương quyết xử lý, không được phép bảo lưu như là một tồn tại
1.6 Kết luận chương 1
để chọn giải pháp tổ chức thi công hợp lý
- Nguồn gốc hình thành đất, đặc biệt đất Miền Trung quyết định quá trình thiết
kế, thi công và làm việc của đập đất Để phát huy mặt tốt, đề ra giải pháp khắc phục các đặc tính bất lợi, chương sau nghiên cứu các ảnh hưởng của nó
nhưng đối với Miền Trung phương pháp thích hợp hơn cả dùng phương pháp đầm nén
Trang 33Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
CHƯƠNG 2 NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THIẾT KẾ & THI CÔNG
ĐẬP ĐẤT 2.1 Đặc điểm tự nhiên và vật liệu đắp Miền Trung
2.1.1 Đặc điểm tự nhiên
+ Nhiệt độ
tháng VI, VII, VIII và nhiệt độ thấp nhất xuất hiện vào tháng XI, XII, I
+ Độ ẩm
Độ ẩm tương đối khá lớn, giá trị trung bình nhiều năm đạt 84-85% Trong năm
cao và gió Tây khô nóng, tháng có độ ẩm trung bình thấp nhất là tháng VII, độ ẩm thấp nhất có khi chỉ 50-60% Thời kỳ mùa Đông độ ẩm cao hơn nhiều so với mùa hè, các tháng từ XI đến I độ ẩm trên 90% Tháng có độ ẩm cao nhất là tháng XI, XII thường có mưa nhiều ngày Đây là một đặc điểm rất điển hình của khí hậu Đông Trường Sơn
+ Nắng
Số giờ nắng trong năm nhiều, tại trạm khí tượng Huế trung bình hàng năm có
1971 giờ nắng (trung bình có 5,4 giờ nắng trong 1 ngày) Tuy nhiên, sự phân bố số giờ nắng các tháng trong năm không đồng đều, tháng ít nắng nhất là tháng XII, trung bình chỉ có 74 giờ nắng trong cả tháng Tháng nhiều nắng nhất là tháng VII, trung bình có
239 giờ nắng trong cả tháng
+ Gió, bão
Chế độ gió thay đổi qua các thời kỳ trong năm: Gió mùa Đông Bắc thịnh hành
từ tháng XI-XII năm trước đến tháng III-IV năm sau, còn lại là thời kỳ gió Đông Nam chiếm ưu thế Tháng V đến tháng VII thường có những đợt gió Tây khô nóng tràn qua Tốc độ gió trung bình năm là 1.5 m/s
+ Bốc hơi
Trang 34Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
Lượng bốc hơi lưu vực tương đối lớn do chế độ nhiệt và gió quanh năm Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm đo bằng ống Piche là 935 mm Trong năm, tháng có lượng bốc hơi lớn nhất là tháng VII (trùng với tháng có độ ẩm thấp nhất và nhiệt độ cao nhất), tháng có lượng bốc hơi thấp nhất là tháng XII (có độ ẩm cao nhất)
+ Mưa
bình toàn lưu vực khoảng 3200 mm mỗi năm
với cả năm, trong đó mưa tập trung nhất vào 2 tháng X, XI chiếm trên 50% lượng mưa
c Địa chất
Tính chất các loại đất thường dùng để đắp đập ở Miền Trung và Tây Nguyên đã được nghiên cứu bởi nhiều tác giả và đã có những hội nghị chuyên đề về đập đất ở Miền Trung và Tây Nguyên Đặc biệt là các kết quả nghiên cứu của GSTSKH Nguyễn Văn Thơ, PSG-TS Trần Thị Thanh, KS.Nguyễn Văn Tài đã tổng hợp được nhiều đặc điểm ĐCCT của các loại đất thường dùng để đắp đập trong khu vực nghiên cứu
Theo kết quả nghiên cứu của GSTSKH Nguyễn Văn Thơ các loại đất thường gặp trong khu vực Tây Nguyên và Nam Trung Bộ có thể chia thành 6 nhóm chính
Trang 35Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
Nhóm 1: Các trầm tích sông cổ và (aQ): Phân bố ở các thung lũng sông nhỏ như sông Pô Cô, sông Ba…
lớn-Phần bên trên là phần trầm tích sông hiện đại phân bố ở các lòng sông và bãi bồi, chúng chưa được cố kết tự nhiên tốt Thành phần chính là bùn sét, bùn sét pha, cát rời kém chặt Các đơn nguyên theo thứ tự từ trên mặt xuống sâu và tính chất cơ lý các lớp đất này như sau:
Phần dưới của 2 lớp là các trầm tích cổ hơn và cố kết tốt hơn, nhưng khó khai thác
Phân bố rộng rãi ở các vùng Xuân Lộc, Long Khánh, Vĩnh Cửu… Chiều dày lớp sườn tàn tích, tàn tích rất mỏng ( từ 1m đến 5m ) và có lẫn tảng phong hoá ở bên trong Do bị phong hoá muộn, thời gian chưa đủ để đá phong hoá thành đất triệt để, nên lớp phủ phong hoá thường là sét pha lẫn dăm, cục đá gốc độ cứng chắc không đều Phần dưới của lớp đất phủ này là đá Bazan lỗ rỗng xen đặc sít phân bố không có quy luật và chiều dày rất không đều Tính chất cơ lý của tầng phủ (edQ không phân chia) ghi ở bảng 2.3
Phân bố rộng rãi ở Tây Nguyên (Đaklăk, Gia Lai) và vùng Miền Trung (Huế) … chiều dày lớp sườn tích, tàn tích khá lớn (từ 10m đến 30m) và tùy thuộc và địa lý, địa hình
Trang 36Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
Phần đá gốc thường là đá Bazan lỗ rỗng Các đơn nguyên theo thứ tự từ trên xuống và tính chất cơ lý của các lớp này như sau:
+ Lớp 1 (edQ): Sét màu nâu đỏ lẫn khoảng 5% sạn Leterit, leterit dạng hình cầu cứng chắc, chiều dày trung bình từ 2÷5m Đất tự nhiên có độ ẩm và hệ số rỗng cao, độ chặt khô thấp.Tính chất cơ lý đất nguyên dạng trong bảng 2.4
+ Lớp 2 (eQ): Sét màu nâu đỏ lẫn khoảng 20÷50% sạn Leterit, leterit cứng chắc, kích thước chủ yếu từ 1÷3cm, chiều dày trung bình từ 2 ÷ 4m, lớp này không có mặt thường xuyên trên mặt cắt, ở khu vực địa hình cao như khu vực tỉnh Bình Phước, Lâm Đồng (cao trình >190m) rất thường gặp Các khu vực địa hình thấp (cao trình <
lớp 1 ở thành phần sỏi sạn nhiều hơn nên độ ẩm nhỏ hơn, độ chặt cao hơn Tính chất
cơ lý đất nguyên dạng xem trong bảng 2.5
+Lớp 3 (eQ): Sét màu nâu đỏ nhạt, nâu vàng, xám xanh, tím, đốm trắng lẫn ít dăm đá phong hoá sót, chiều dày lớp từ 10÷20m Độ ẩm đất rất cao, độ rỗng rất lớn, tính chất cơ lý đất nguyên dạng xem trong bảng 2.6
Bảng 2-3: Tính chất cơ lý đất sườn tàn tích trên đá bazan trẻ
(không phân chia)
<0,005
3,8 - 26,7 8,5 - 20,4 4,3 - 10,7 11,9 - 18,2 12,5 - 20,8 19,4 - 39,5
Trang 37Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
< 0,005
0,0 0,0 3,5 - 5,4 14,0 - 20,2 18,05-26,1 39,7 - 48,8
<0,005
15,0 - 32,5 7,5 - 22,5 5,5 - 15,5 9,0 -19,5 10,0 -21,5 18,0 - 27,8
Trang 38Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
< 0,005
0.0 2,5 - 3,8 3,2 - 5,4 11,5 -18,9 15,2 - 22,6 31,8 - 45,8
Trang 39Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
Phân bố rải rác, phổ biến nhưng gián đoạn khắp nơi trên khu vực nghiên cứu, hơn nữa chiều dày phong hoá bé (từ 1 đến 5m) nên khó sử dụng và không được nghiên cứu chi tiết, một số kết quả thu thập rải rác cho các đặc trưng sau (bảng 2.7)
Bảng 2-7: Tính chất cơ lý đất sườn tàn tích trên đá phun trào dacite, riolit, j 3 -k 1
(không phân chia)
< 0,005
0,0 2,5 - 8,5 4,2 - 7,8 11,5 - 18,7 15,6 - 23,7 43,5 - 50,7
An, các hồ chứa địa phương Đặc điểm của tầng phong hoá này là nếu phân bổ trên vùng mặt đồi thoải thì lớp mặt (edQ) có lẫn nhiều dăm sạn Laterit, nếu được phân bố trên vùng sườn núi dốc thì hàm lượng Laterit không đáng kể Tổng chiều dày trên toàn
Trang 40Nghiên cứu giải pháp & công nghệ xây dựng đập đất trong ĐK độ ẩm cao Miền Trung
mặt cắt khoảng 8÷15m Mặt cắt đầy đủ theo thứ tự từ trên xuống tính chất cơ lý như sau:
+ Lớp 1 (edQ): sét màu nâu đỏ, ít đốm trắng lẫn 30-70% dăm sạn Laterit, chiều dày lớp trung bình từ 2-3m Tính chất cơ lý đất nguyên dạng xem trong bảng 2.8
+ Lớp 2 (eQ): Sét màu xám trắng, loang lổ màu nâu đỏ lẫn 15-30% dăm sạn Laterit, nằm dưới lớp 1, chiều dày lớp trung bình từ 3-5m Tính chất cơ lý đất nguyên dạng xem trong bảng 2.9
+ Lớp 3: Sét màu vàng, xám trắng, xám nâu nằm dưới lớp 2, chiều dày lớp trung bình từ 3-5m Tính chất cơ lý đất nguyên dạng xem trong bảng 2.10
Bảng 2-8: Tính chất cơ lý đất sườn tàn tích trên đá trầm tích lục nguyên sét bột kết,
< 0,005
9,8 - 28,3 8,9 - 20,3 5,6 - 11,2 8,3 - 12,6 6,2 - 11,5 18,9 - 29,5