(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát

(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát(Luận văn thạc sĩ file word) Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dungnj cho đập Bản Chát

BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO BỘNÔNGNGHIỆPVÀPTNTTRƯỜNGĐẠIHỌCTHỦYLỢI

TRỊNHTIẾNDŨNG

ĐÁNHGIÁANTOÀNĐẬPBÊTÔNGTRỌNGLỰCTRÊNCƠSỞ HỒ

SƠ LƯU TRỮ VÀ SỐ LIỆU QUAN TRẮC, ÁP DỤNGCHOĐẬPBẢNCHÁT

LUẬNVĂNTHẠC SĨ

BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO BỘNÔNGNGHIỆPVÀPTNTTRƯỜNGĐẠIHỌCTHỦYLỢI

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành xây dựng công trình thủy với đề

tài“Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệuquan trắc, áp dụng cho đập Bản Chát”là kết quả của quá trình cố gắng

khôngngừng của bản thân và được sự giúp đỡ, động viên khích lệ của các thầy, bạnbèđồng nghiệp và người thân Qua trang viết này tác giả xin gửi lời cảm ơn tớinhữngngườiđãgiúpđỡtôitrongthờigianhọc tập-nghiêncứukhoahọcvừaqua

Tôixintỏlòngkínhtrọngvàbiếtơnsâusắc

đốivớithầygiáoGS.TSNguyễnChiếnđãtrựctiếptậntình hướngdẫncũngnhư

cungcấptàiliệuthôngtinkhoahọccầnthiếtcholuậnvănnàyvàcácthầythamgiagiảngdạyCaohọctrườngĐạihọcThủylợiđãtruyềnđạt chotôinhữngtrithứckhoahọcquýgiá.Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Thủy lợi, khoa Công trìnhvàBộ môn Thủy công đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt công việc nghiêncứukhoahọccủamình

Cuốicùngtôixinchânthànhcảmơnđồngnghiệp–đơnvịcôngtácđãgiúpđỡ

tôitrongquátrìnhhọctậpvàthựchiệnLuậnvăn

TÁCGIẢ

TrịnhTiếnDũng

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kếtquảnghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳmột nguồn nào và dưới bất kỳhình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tài liệu(nếucó)đãđượcthựchiệntríchdẫnvàghinguồntàiliệuthamkhảođúngquyđịnh

Tácgiảluậnvăn

TrịnhTiếnDũng

MỞĐẦU 1

I TÍNHCẤPTHIẾTCỦAĐỀTÀI 1

II MỤCĐÍCHCỦAĐỀTÀI 2

III CÁCHTIẾPCẬNVÀPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU 3

IV KẾTQUẢĐẠTĐƯỢC 3

CHƯƠNG1

.

.

TỔNGQUANVỀXÂYDỰNGĐẬPBÊTÔNGTRỌNGLỰCVÀĐÁNHG I Á A N TOÀNĐẬP 4

1.1 TỔNGQUANVỀXÂYDỰNGĐẬPBÊTÔNGTRỌNGLỰC 4

1.1.1 Lịchsửpháttriển 4

1.1.2 Ứngdụngcáccôngnghệmớitrongxâydựngđậpbêtôngtrọng lực 6

1.1.3 TìnhhìnhxâydựngđậpbêtôngtrọnglựcởViệtNam 7

1.2 CÁCKHẢNĂNGMẤTANTOÀNCỦAĐẬPBÊTÔNGTRỌNGLỰC 11

1.2.1 Nứt 11

1.2.2 Thấmvàrò rỉnước 15

1.2.3 Độngđấtkíchthích(đốivớiđậpcao) 18

1.3 TÌNHHÌNHLẮPĐẶTVÀSỬDỤNGSỐLIỆUQUANTRẮCĐẬPBÊTÔNG ỞNƯỚCTA 20

1.3.1 Tìnhhìnhlắpđặt thiếtbịquantrắcởcácđậpđãxâydựng 20

1.3.2 Tìnhhìnhsửdụngsốliệuquantrắchiệnnay 21

1.4 NHIỆMVỤNGHIÊNCỨUCỦALUẬNVĂN 22

1.5 KẾTLUẬNCHƯƠNG1 22

CHƯƠNG2

.

.

CƠSỞLÝLUẬNCỦAVIỆCSỬDỤNGSỐLIỆUQUANTRẮCĐỂĐÁNHGIÁANTOÀN ĐẬPBÊTÔNG 23

2.1 ĐÁNHGIÁANTOÀNCỦAĐẬPBÊTÔNGTRỌNGLỰC 23

2.1.1 Đánhgiákết quảcôngtácquảnlýđập 23

2.1.2 Kiểmtra,phântíchtàiliệuđođạc,quan trắcđập 23

2.1.3 Kiểmtra,đánhgiáchấtlượngvềantoàncủađập 24

2.1.4 Kiểmtratìnhtrạngbồilắngcủahồchứa 24

2.1.5 Tính toán lũ, khả năng xả lũ của hồ chứa theo tiêu chuẩn thiết kế đập hiệnhành và tài liệu khí tượng thuỷ văn và các thay đổi về địa hình, địa mạo đã đượccậpnhật 25 2.1.6 Đánhgiá khảnăngphòngchống lũcủacôngtrình 25

2.1.7 Tổ chức, cá nhân kiểm định lập báo cáo chi tiết và chịu trách nhiệm trướcphápluậtvềkếtquảkiểmđịnh 25 2.2 CÁCQUIĐỊNHVỀLẮPĐẶTVÀVẬNHÀNHHỆTHỐNGTHIẾTBỊQUANTRẮC ĐẬPBÊTÔNGTRỌNGLỰC 25 2.2.1 Thànhphầnkhốilượngquantrắc 25

2.2.2 Nguyêntắcbốtríthiếtbịquantrắcgiámsátcôngtrình: 26

2.2.3 Kếtnốicácthiếtbịquantrắc 36

2.2.4 Cấpđiện 36

2.2.5 Lưu vàxửlýdữliệu 37

2.3 ĐÁNHGIÁVỀTHẤMQUATHÂNVÀNỀNĐẬP 38

2.3.1 Thấmquathânđập 38

2.3.2 Thấmquanềnđádướiđáycôngtrình 40

2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến áp lực thấm và lưu lượng thấm qua đập trongthựctế 49 2.4 ĐÁNHGIÁVỀỔNĐỊNHCỦAĐẬP 50

2.4.1Ổnđịnhtrượt 50

2.4.2.Tínhtoánổnđịnhvềlật 52

2.5 ĐÁNHGIÁVỀỨNGSUẤT–BIẾNDẠNGVÀCHUYỂNVỊCỦAĐẬP 53

uất 53

2.5.2 Biếndạngtheophươngdọctrụcđập 53

2.5.3 Biến dạng tương đối của hai phía của khe theo phương ngang ( thượng – hạlưu )vàđứng 54 2.5.4 Độ nghiêng củađập 54

2.5.5 Độlúncủađập 54

2.6.ĐÁNHGIÁVỀNHIỆTĐỘTRONGTHÂNĐẬP 54

2.6.1 Giaiđoạ nthicông 54

2.6.KẾTLUẬNCHƯƠNG2 55

CHƯƠNG3

.

.

ỨNGDỤNGĐÁNHGIÁANTOÀNĐẬPCHOCÔNGTRÌNHTHỦYĐIỆNBẢ N CHÁT 56

3.1 GIỚITHIỆUVỀCÔNGTRÌNHTHỦYĐIỆNBẢNCHÁT 56

3.1.1 Vịtrícôngtrình 56

3.1.2 Nhiệmvụcủacôngtrình 56

3.1.3 Cấpcôngtrình 57

3.1.4 MộtsốnétkháiquátvềDựánxâydựng côngtrình 57

3.2 THUT H Ậ P C Á C S Ố L I Ệ U ĐOĐẠCV À Q U A N T R Ắ C ĐẬPT Ừ K H I V Ậ N H ÀNHĐẾNNAY 59 3.2.1 Tổngquan vềhệ thốngquantrắccủađậpthủyđiện BảnChát 59

3.2.2 Đánhgi ácôngtáclắpđặtthiếtbịquantrắc 68

3.2.3.Đánh giá hiện trạng thiết bị quan trắc, xử lý các thiết bị không có tín hiệu,sốliệuđokhôngtincậy 70 3.2.4 Đánhgi ácôngtácthuthậpvàxửlýsốliệuquantrắc 72

3.3 TÍNHTOÁNKIỂMTRAỔNĐỊNHĐẬPTHEOHIỆNTRẠNGCÔNGTRÌNH

ỨNGVỚITRƯỜNGHỢPMỰCNƯỚCHỒỞMNDBT,MNLTK,MNLKT 72

3.3.1 Cácsốliệuđầuvào 72

3.3.2 TínhtoántheotiêuchuẩnViệtNam,Nga 75

3.4 PHÂNTÍCHKẾTQUẢTÍNHTOÁN 83

3.4.1 KếtquảtínhtoántheotiêuchuẩnViệtNam 83

3.4.2 KếtquảtínhtoántheotiêuchuẩnMỹ 83

3.5 ĐỀXUẤTÝKIẾNĐỂHOÀNTHIỆNQUYTRÌNHTHIẾTKẾ,LẮPĐẶT,ĐOĐẠCV ÀSỬDỤNGSỐLIỆUQUANTRẮC 83 3.6 KẾTLUẬNCHƯƠNGIII 85

KẾTLUẬN,KIẾNNGHỊ 86

I KẾTQUẢĐẠTĐƯỢCTRONGLUẬNVĂN 86

II HẠNCHẾ,TỒNTẠI 87

III HƯỚNGTIẾPTỤCNGHIÊNCỨU 87

TÀILIỆUTHAMKHẢO 88

TiếngViệt 88

TiếngAnh 89

Hình1-1:ThicôngbêtôngđầmlăntạithủyđiệnSơnLa 7

Hình1-2.ĐậpPleiKrongtỉnhKomTum 10

Hình1-3.ĐậpSơnLatỉnhSơnLa 10

Hình 1-4 Cận cảnh vết nứt ngày càng lan rộng ở thân đập chính của thủy điện SôngTranh2 12

Hình1-5.ThấmtiếtvôitạinhàmáythủyđiệnThácBàvàthủyđiệnHòaBình 15

Hình2-2.Cácbiểuđồáplựcđẩyngượcdòngcủanướcởmặttiếpgiápgiữađậpvànềnđák hicómànchốngthấmvàthiếtbịtiêunước 44

Hình 2-3-Sơđồtácđộnglựccủadòng thấmở nềnđập 45

Hình2-4.Sơđồmànchốngthấmvàthoátnướcdướiđập 49

Hình2-5:a.Sơđồtínhtoánổnđịnhkhimặttrượtnghiêngvềthượnglưu 52

b.Xửlýchốngtrượtkhi nềnđập nghiêngvềhạlưu 52

Hình3-1.Mặtcắtdọcđập 58

Hình3-2: Sơđồbốtrímặtcắtquantrắc 62

Hình3-3:SơđồbốtríTBQTmặtcắtquantrắc1-1 63

Hình3-4:SơđồbốtríTBQTmặtcắtquantrắc2-2 64

Hình3-5:SơđồbốtríTBQTmặtcắtquantrắc3-3 65

Hình3-6:SơđồbốtríTBQTmặtcắtquantrắc4-4 66

Hình3-7:SơđồbốtríTBQTmặtcắtquantrắc5-5 67

Bảng1-1 Danhsáchcácđậpbêtôngtrọnglựclớnđãvàđangđượcxâydựngở

ViệtNamchođếnnăm2013 9

Bảng2-1.Thànhphầnkhốilượngquantrắc 26

Bảng2-2.Cáctrịsốhm/Httvàht/Htt 46

Bảng2-3.Gradienchophépcủacộtnướctrongmàngchốngthấmởnềnđá 47

Bảng3-1:Tổnghợpthiếtbịquantrắcchocác hạngmụccôngtrình 60

Bảng3-2:SốđoPiezometerởnềnđập 73

Bảng3-3:Bảngchỉtiêucơlýnềnđá 74

Bảng3-4.ChỉtiêucơlýcủabêtôngRCCthí nghiệm 74

Bảng3-5:Bảngtổhợptảitrọng 79

Bảng3-6:Bảngkếtquảtínhtoán 79

Bảng3-7:BảngkếtquảtínhtoántheotiêuchuẩnMỹ 83

MỞĐẦU

I TÍNHCẤPTHIẾTCỦAĐỀTÀI

Antoànđậpvàcôngtrìnhđầumốithủylợi,thủyđiệnđanglàmốiquantâmlớncủacáccơquanchứcnăngvàngườidâncũngnhưcủacáctổchứcxâydựngquảnlýcôngtrìnhdotínhnghiêmtrọng,mứcđộthiệthạiđếnhạdunếuxảyrasựcốvỡ đập.Điêunàycũngđãđượccụth ể bằngNghị địnhsố72/2007/NĐ-CPcủaChính phủ9, Thông tư 34/2010/TT-BCT của Bộ Công Thương2 Trước đây,

antoàncôngtrìnhthườngđượcxemlàđạtyêucầukhithiếtkếđảmbảocácyêucầukỹthuật theo Tiêu chuẩn, Quy phạm Hiện nay, an toàn đập được tiếp cận một các

tổnghợp,từthiếtkế,thicôngđếnquátrìnhquảnlývậnhànhvớicácphântíchdựatrênkếtquảquantrắc,đođạctrongquátrìnhxâydựngvàvậnhành

DựánthủyđiệnBảnChátvớiđậpRCCchiềucaolớnnhất132m,hồchứacódungtích2,17tỷm3,làdựáncóquymôcôngtrìnhtuyếnáplựcrấtlớnởViệtNamhiệnnay.Vìvậy,ngoàiđảmbảoantoànphátđiệnthìđảmbảoantoànchoconngười,tài

sảnhạduphảiđượcưutiênhàngđầu

Do vậy, khi thiết kế đã bố trí hệ thống thiết bị quan trắc công trình Hệthốnggiám sát này được sử dụng để quan trắc trạng thái của công trình chính, bắt đầutừkhithicôngchođếnsuốtquátrìnhvậnhànhcôngtrìnhvàkịpthờighinhậnđượcsự sailệch chế độ làm việc của kết cấu xây dựng so với thiết kế Hệ thống giám sátphảiđảmbảothuthậpthôngtinchínhxác,tincậyvềtrạng tháicủacôngtrình

KhilậpTKKT,cácmặtcắtđiểnhình(mặtcắtmangtínhchấtkhốngchế)đượcl

ự a c h ọ n đểt í n h t o á n d ự a t r ê n đ ặ c đ i ể m k ế t c ấ u c ô n g t r ì n h , đ i ề u k i ệ n

đ ị a chất, Sốlượngmặtcắtnhưvậythườngkhôngnhiều,cụthể:đậptràntínhtoáncả1khoangtràn,cửalấynướctínhcho1phân

đoạnứngvới1tổmáy,đậpkhôngtràntínhtheobảitoánphẳng.Cácchỉtiêuđịachất,vậtliệux

ây dựngđượcxácđịnhtrêncơsởkhảosát,thínghiệm,

Thựctếkhithicôngmởmóng côngtrìnhđiềukiện

địachấtthựctếcónhữngsaikhácsovớidựkiếntronghồsơTKKT,đặcbiệtlàvịtrícácđứtgãy,sựxuấthiệnđớiépphiếnrộngtạikhuvựclòngsongdẫnđếnphảithiếtkếxửl

2ý,thayđổicaotrìnhđáymóng,chỉtiêuđịachấtnền.Ngoàira,cácchỉtiêuvậtliệuthựctếthi

công đại trà có thể sai khác so với thí nghiệm và dự kiến ban đầu Vì vậy, cáckếtquả tính toán về ứng suất, biến dạng, tính thấm, nhiệt trong giai đoạn TKKTkhônghoàntoànphùhợpvớiđiềukiệnthựctế.

ĐốivớicôngtrìnhBảnChát,hệthốngthiếtbịquantrắcđượcthiếtkếbốtrítheo5tuyếnchính,cáctuyếnquantrắcnàykhônghoàntoàntrùngvớicácmặtcắtđiểnhìnhkhiTKKT.Tạimỗituyếnquantrắclạibốtrínhiềuloạithiếtbịquantrắc,mỗiloạilạiphânbốtừthượnglưuvềhạlưu.KhilậpTKKTthìđốivớibàitoánphântíchthấm,ứngsuấtbiếndạngchocácmặt cắtnày,cácđạilượng,vịtrílấykếtquả theotiêuchíriêng(thườnglà

cácchânthượng,hạlưu,trước

vàsaumànchốngthấm,cácđiểmthayđổiđộtngộtvềđườngbiênhìnhhọc, ).Trongkhicácthiếtbịquantrắcb ố t rí t ạ i n h i ề u điểmnhằmgiámsát đượcnhiềuvịtrívà c ó kể đếnd

ự phòng một số bị hư hỏng hoặc kết quả bất thường Vì vậy, chỉ tiêu ( giá trị ) thiết kếchotừngđạilượngtạitừngvịtríthiếtbịquantrắclàchưacóđượcđầyđủtrongTKKT

Điềuđánglưuýhơnlàởnhiềuđập,mặcdù

đãđầutưlắpđặtthiếtbịquantrắctheoquiđịnhchung,nhưngviệcquantrắcthườngxuyên,tiếnhànhlưutrữcácsốliệuquantrắclạikhôngđượcquantâmđúngmức.Nhiềuthiếtbịquantrắcđãkhôngđượcbảodưỡngkịpthờivàdầnmấttácdụng.Nhưvậy,vấnđềlắpđặt,bảodưỡng,khaitháchệthốngquantrắc

đậpbêtôngnóichunghiệnnaycòncónhữngbấtcập

Vì vậy việc nghiên cứu về hệ thống quan trắc trong đập bê tông và ứngdụngtrong đánh giá an toàn đập là cần thiết và có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Do đótrong đề tài này ta sẽ nghiên cứu việc đánh giá an toàn đập bê tông, trong đó

có sửdụng các số liệu quan trắc, tài liệu bản vẽ hoàn công, và số liệu địa chất khi

- NghiêncứuđiểnhìnhởcôngtrìnhthủyđiệnBảnChát

- Đưaranhữngkhuyếncáovềlắpđặt,quảnlývàsửdụngsốliệuquantrắcđậpbêtôngIII CÁCHTIẾPCẬNVÀPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU

- Điềutravàthuthậpsốliệuthựctế

- Tổnghợpcáckếtquảnghiêncứuđãcó

- Ứngdụngcácphầnmềmtínhtoánthấm,ứngsuấtvàbiếndạng,nhiệttrongphântíchđánhgiáantoànđập

CHƯƠNG1 TỔNGQUANVỀXÂYDỰNGĐẬPBÊTÔNGTRỌNGLỰCVÀ

Đập bê tông trọng lực có từ 100 năm sau công nguyên ở Ponte di SanMauro.Đập đầu tiên cao 15m được xây dựng khi chưa có cơ sở lý luận Từ năm 853 việcthiết kế và xây dựng đập

bê tông trọng lực đã bắt đầu có cơ sở lý luận dựa trên haichuẩn: cường độ và ổnđịnh trượt Từ năm 70 - 80 của thế kỷ XX đập bê tông trọnglựcbắtđầupháttriểnmạnh,cứvàiba ngàylạicó mộtđậpmớiđượcxâydựng

TheothốngkêcủaHộiđậpcaothếgiới(ICOLD),tínhđếnnăm

2000,trênthếgiớiđãcókhoảng45.000đậplớnphânbốở140nước.Nămnướchàngđầuvềxâydựngđậptr ên thếgiớibaogồmTrungQuốc, Mỹ,ẤnĐộ,TâyBanNhavà NhậtBản.Hiệnnayđậpbêtôngtrọnglựcchiếmkhoảng12%trongtổngsốcácloạiđậpđãđượcxâydựngtrênthếgiới.Vớiđậpcaotrên100m,đậpbê

tôngtrọnglựcchiếmkhoảng30%.TrungQuốc hiệnnayđangđứngđầuthếgớivềsốlượngđậpđượcxâydựng.Đậpbêtôngcósựpháttriểnnhưhiệnnaybởichúngcónhữngưuđiểmhếtsứcrõrệtnhưsau:

không thực hiện được nếu đập dâng bằng bê tông đầm lăng (RCC) Phươngphápxây dựng đập RCC gần giống với đập bằng vật liệu địa phương hơn là đập bêtôngtruyềnthống.

- Đập có thể dể dàng thiết kế để có thể tháo nước tràn qua thân đập trong quátrìnhthicông,điềunàychophéprútngắnthờigianthicông(đậpRCC cũngcó

tínhchấtnày)và chop hép tháocáccon lũcótầnkhác nha u Điềunày chophépx â ydựngcáccôngtrìnhtháolũtạmthờikháckinh tếhơn.Chúng tacũng cóthể lưuýlàmộtvài đậpquymônhỏRCCcóthểchỉcầnthicôngtrongvòngmộtmùakhô,dođónócho phépgiảmtốiđacôngtrìnhdẫndòngtạm

- Chúngcóthểxâydựngngaytrongmùamưa,điềukhôngthểcóthểđốivớiđậpvậtliệuđịaphương.Đây

làmộtưuđiểmlớncủađậpbêtông,nhấtlàtrongcácquốcgiathuộcmiềnnhiệtđới,ởđóthườngcóđộẩmcaovàmùamưathườngkéodài.Nhấtlàtrườnghợpkhimàvậtliệuđắpđậpcóđộẩmcaohơnnhiềusovớiđộẩmtốiưuchođầmnén.Sựgiảmthờigianthicônglà

ưuđiểmquantrọngnhấttrongviệclựachọngiữađậpbằngbêtônghayđậpvậtliệuđịaphươngtrongnhiềudựángầnđâytrongcácquốcgiavùngnhiệtđới.Cácquốcgianàythườnglànơicótrửlượnglatétritelớn

- Chúng ítbịtácdụngvới hiệntượngănmònbêntrongđậpvàngay cảtrong

- Đập bê tông có thể xuất hiện các vết nứt dưới tác dụng của hiện tượngnhiệttrong thời kỳ xây dựng và cả thời kỳ khai thác Các vết nứt sẽ làm giảm khảnăngchịu lực của kết cấu Ngoài ra hiện tượng này còn dẫn đến sự không kín nướccủacôngtrình.

- Đập bê tông có thể bị ảnh hưởng xấu của nhiều tác nhân khác như vật lý,hoáhọclàmbiếnchấtcácđặctínhcủanó

- Xây dựng đập bê tông trọng lực đòi hỏi nhiều công việc phối hợp đồngthời,yêu cầu đội ngũ công nhân lành nghề cao: sản xuất bê tông, vận chuyển bêtông, lắpđặt cốp pha, đầm nện bê tông, xử lý mối nối, công tác thép, xử lý các mạchngừng,phươngpháplàmnguộibêtông….Tấtcảcácyêu cầutrênđãlàmgiatănggiáthànhđậpbêtông vàlàmcho chúngkhócạnhtranh vớiđập bằng vậtliệuđịaphương.Tuynhiênvới sự xuất hiện của đập RCC đã cho phép xây dựng các đập trọng lực kinh tếvànhanhchónghơntrongxâydựngđập

1.1.2 Ứngdụngcáccôngnghệmớitrongxâydựngđậpbêtôngtrọnglực

Đốivớidựánthủyđiệnvàthủylợi,cáchạngmụcquantrọngnhất,phứctạp

nhất liên quan đến vấn đề đảm bảo an toàn cho công trình và hạ du là đập dângvàđập tràn Những hạng mục này luôn được ưu tiên nghiên cứu, phân tích lựachọnphươngántrongquátrìnhkhảosátthiếtkếvàxâydựng

Bê tông đầm lăn (RCC) đang là những công nghệ tiên tiến được áp dụngphổbiến trên thế giới Tại nước ta, sau thành công ban đầu tại các dự án thủy điện thicông trong những năm 2003-

2006, hiện nay hầu hết các đập thủy điện và thủy lợilớnđềulựachọnkếtcấuRCC.ĐậpRC Clàc ôn gn gh ệ đậpbê t ô n g nh ưn g đượct hi cô ng nh ư đậpđất,sử

dụng thiết bị vận chuyển, rải, san và đầm chặt bê tông có công suất lớn Hỗn hợpbêtông có hàm lượng chất kết dính thấp và độ ẩm nhỏ được lèn chặt bằng máy đầm lurung Theo các chuyên giaxây dựng, công nghệ RCC đặc biệt hiệu quả khi áp dụngcho xây dựng đập bê tông trọng lực Khốilượng bê tông được thi công càng lớn thìhiệu quả áp dụng công nghệ RCC càng cao Việc lựa chọn

đậpbằngcôngnghệRCCđemlạihiệuquảkinhtếcaohơnsovớicôngnghệCVCvà

đạt được tiến độ nhanh hơn nhiều do tăng được tốc độ đổ bê tông, giảm lượngtiêuthụ xi măng (chỉ từ 60-100 kg/m3 bê tông RCC), tận dụng được tro bay thảicủa cácnhàm á y n h i ệ t điệnh o ặ c n g u ồ n p u z z o l a n s ẵ n c ó t r o n g n ư ớ c

Cảnướchiệncó16đậpthủyđiện,thủy

lợiđãsửdụngcôngnghệRCChoànthànhlàSơnLa,BảnChát,BảnVẽ,AVương,SêSan4,Pleikrông,SôngTranh2,SôngBung4,ĐồngNai3,ĐồngNai4,ĐakMi4,BắcHà,HươngĐiền,BìnhĐiền,ĐịnhBình,NướcTrong;3đậpthủyđiệnđangxâydựnglàLaiChâu,ĐakĐrinhvàTrungSơn.Quathựctếxây dựng

đậpRCCởnướcta,trìnhđộkhoahọccôngnghệcủacácđơnvịthiếtkế,thicôngđãtiếnbộvượtbậc.Đốivớithiếtkế,cácđơnvịđãchủđộngvàgiữvaitròchủtrìtrongnghiêncứucấpphốibêtông,phụgiatrobayhoặcpuzzolantrongquátrình thiếtkếcácđậpcao.Đốivớithicông,đãlàmchủđượcdâychuyềnc ô n g n g h ệ sả n xuấtRCC, c h ế tạoc ố p p h

ỞViệtNamcác đậpđãđượcxâydựngtrướcđâychủyếulàđập

đất,đậpđáđổ,đậpđấtđáhỗnhợp, cònđậpbêtôngchỉchiếmmộttỷtrọng nhỏ Đậpbêtông

trọnglựcbắtđầuđượcxâydựngtươngđốinhiềutrongkhoảnggầnchụcnămgầnđây.ĐậpT â n Giang thuộctỉnhNinh T h u ậ n ca o 39,5mđượcxem làđậpbêtông trọnglựcđầutiêndongànhthủylợinướctatựthiếtkếvàthicông

đãhoànthànhnăm2001.Chođếnnăm1995BộThủylợimớiquantâmđếncôngnghệbêtôngđầmlăn.SovớithếgiớicôngnghệRCCcủaViệtNampháttriểntươngđốimuộn,nhưng trước sự phát triển nhanh chóng của nó và đặc biệt tại nước láng giềng TrungQuốc,nướccóđặc

điểmtựnhiêngầntươngtựnhưViệtNam,nêncórấtnhiềudựánthủylợi,thủyđiệnlớnđãvà

đangchuẩnbịđượcthicôngvớicôngnghệnày.Cuốinăm2003,BộCôngNghiệpđãraquyếtđịnhphêduyệtthiếtkếkỹthuậtcôngtrìnht h ủ y điệnP l ê i K r ô n g t ạ i t ỉ n h K o n T

u m t r o n g đóp h ầ n đậpb ê t ô n g đượct h i côngbằngcôngnghệbêtôngđầmlănvớichiềucaođậplớnnhất71m,khốilượngbêtôngRCClà326000m3trongtổngsố573000m3bê tôngcácloại

Từ đó đến nay đập bê tông cũng trở nên khá phổ biến với quy mô và hình thứcngàycàngphongphú.Đầumốicáccôngtrìnhthủylợi,thủyđiệnnhư:Pleikrong,Sêsan3vàSêsan4,BảnVẽ,ThạchNham,TânGiang,LòngSông vàđậptrànởcácđầumốithủyđiệnHòaBình,TuyênQuang lànhữngđậpbêtôngvớikhốilượnghàngtriệum3bêtông,chiềucaođậptừ60-138m.ViệtNamđãvàđangsửdụngthành công kỹ thuật và công nghệ hiện đại để xây dựng các đập bê tông trọng lực

cóquymôcảvềchiềucaovàkhốilượngbêtôngngàymộtlớnhơn

MộttrongnhữngkỹthuậtvàcôngnghệmớixâydựngđậpViệtNamđangáp

dụngthành cônghiệnnaylàđậpbê tôngđầmlăn

NhìnchungViệtNamđếnvớicôngnghệbêtôngđầmlăntươngđốimuộnsovới một sốnước trên thế giới, nhưng trước sự phát triển nhanh chóng của nó và đặcbiệt tại nước láng giềng Trung Quốc-nước có đặc điểm tự nhiên gần tương tự nhưViệt Nam, nên có rất nhiều dự án thủylợi thủy điện lớn đã và đang chuẩn bị đượcthi công với công nghệ này Tới năm

2013 nước ta có một số đập bê tông trọng lựclên tới 22 đập Việt Nam trở thànhnước được xếp hàng thứ 7 về tốc độ phát triểnđập bê tông trọng lực Địa danh, quy

mô các đập đã, đang và sẽ xây dựng ở nước tađượcthốngkêởbảng1-1:

Bảng1-1.Danhsáchcácđậpbêtôngtrọng

lựclớnđãvàđangđượcxâydựngởViệtNamchođếnnăm2013

STT Têncôngtrình Chiề u cao(m)Địađiể m XDNămhoànthànhCôngnghệXD

Huế

Huế

ThừaThiên-ắcNôngắcNông

2008

20082010BT2011BT

BTđầmlăn

BTđầmlăn

đầmlănđầmlăn

10 ĐakĐrinh

11 NướcTrong

12 SơnLa

99QuảngNgãiĐangxâydựngBT70QuảngNgãiĐangxâydựngBT138Sơn La 2011BTđầmlăn

đầmlănđầmlăn

đầmlănđầmlăn

Hình1-3.ĐậpSơnLatỉnhSơnLa

1.2 CÁCKHẢNĂNGMẤTANTOÀNCỦAĐẬPBÊTÔNGTRỌNGLỰC

củađậpbêtôngtrọnglựcởViệtNamhiệnnaycóthểkểđếnđólà:nứt,thấmvàròrỉnước,mấtổnđịnhdo độngđấtkíchthích(đốivớiđậpcao)

1.2.1 Nứt

1.2.1.1 Hiệntượng nứtởđậpbêtông

Vết nứt ở khối bê tông trong quá trình xây dựng đã được phát hiện ở mộtsốđập lớn như: Bản Chát, Nước Trong, Bản Vẽ (các đập xây dựng theo côngnghệRCC) và một số đập khác Kết quả khảo sát cho thấy một số đặc điểm phân

bố vếtnứtnhưsau:

- Phương của vết nứt: các vết nứt có phương thẳng đứng, kéo dài theo hướngsongsong với trục đập (phổ biến nhất), hoặc hướng vuông góc với trục đập (sốlượng íthơn).Khôngcóvếtnứttheo mặtnằmngang(songsong với mặtđập)

- Chiềusâu vếtnứt:thườngkhôngquá6m,tínhtừbềmặtkhốiđổbịphơilộ

- Chiềurộngvếtnứt:thườngnhỏhơn1mm

- Thời gian xuất hiện: ởcác khối khác nhau, phát hiện thấy thời gian xuất hiệnvếtnứt sau khi bóc lộ bề mặt khối đổ RCC là rất khác nhau, có thể từ 40 ngày đến300ngày[8]

- Khikhôngcóđiềukiệncần:bêtôngkhông nứt

- Khicóđiềukiệncần: bêtôngcóthểnứtc ó thểkhông

- Khicócảđiềukiệncầnvàđiềukiệnđủ:bêtôngnhấtđịnhnứt

Vì vậyđểRCCkhôngbị nứt tacầnloại trừđiềukiệncần,nghĩa

làkhốngchếchênhlệchnhiệtđộ:ΔT : Theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVNT<20ºC

b) Nguyênnhânsinhracácvếtnứtdocongót

Cơchếphổbiếncủahiêntượngcongótlà:cokhôvà“congótdẻo”.CokhôlàdotrongquátrìnhthủyphânthủyhóacủaRCCcóhiệntượngnướcthừabịbốchơi,gâynênápsuấtmaoquảntronglỗrỗngcủabêtông,Nghĩalàkhibềmặtbêtôngkhô,nướcởbềmặtcủanóvàtrongvùnglâncậncủacácốngmaoquảnđượcphânbốlại,bềmặtốngmaoquảnhìnhthànhcácmặtcong,sinhradosựpháttriểncủaứngsuấtkéocácmépốngmaoquảntronggiai

đoạnbêtôngđangcứnghóa.Khiứngsuấtkéođạtđếnmộtgiátrịtốiđa(doáplựcmaodẫn),và sauđógiảmmạnhsẽsinhracácvếtnứtcokhô,khiáplựclớnlàmchosựcongótcủabêtôngcàngtăng.Trướckhiáplựcmaodẫnđạtgiátrịtốiđa,độcokhôtỷlệthuậnvớiáplựcmaodẫn

c) Nứtdonhiệtđộ

Có2nguyênnhân chủyếu sinhracácvếtnứtbêtôngđầmlăndo nhiệtđộ:

1 Thứ nhất, là do sự thay đổi thể tích, bao gồm cảviệc biến đổi nhiệt độcủakhối bê tông và thay đổi nhiệt độ môi trường xung quanh làm gây ra sự co và

nở bêtôngvàphátsinhcácvếtnứt;

2 Do nhiệt độ môi trường làm cho sự bốc hơi nước trong bê tông nhanhhơnnên xảy ra co ngót dẻo bê tông quá nhanh, làm phát sinh các vết nứt trên bềmặtkhốibêtông

- Các vết nứt phương dọc chạm đến bờ và nền đập cũng không cho phépxảyra, vì khi đó nước thấm từ nền và bờ sẽ tập trung vào khe nứt, làm tăng áp lựcđẩynổi và lực xô ngang về phía hạ lưu có thể làm đập mất ổn định (bị trượt) Cầnphảixử lý không cho miệng vết nứt tiếp xúc với nền và bờ, khoan thoát nước từ vếtnứtchotậptrungvàohànhlangtrongthânđập.

Vềmặtgâytrượt:

- Các vết nứt nằm ngang là nguy hiểm nhất vì làm giảm khả năng chốngcắttrên mặt ngang, tăng áp lực đẩy nổi, dẫn đến khả năng đập bị trượt theo mặtngangbị nứt Vì vậy các vết nứt loại này là không được phép tồn tại Ở các đậpRCC đãxâydựngthìkhôngpháthiệnthấyvếtnứtloạinày

- Các vết nứt thẳng đứng theo phương từ thượng lưu về hạ lưu nếu được xửlýkín nước tốt ở mặt thượng lưu và thoát nước ở phần sau đó thì có thể chấp nhậnnhưmộtkhecogiãnthôngthường

- Cácvếtnứtthẳngđứngtheophươngsongsongvớitrụcđậpnếucóbềrộngnhỏvàđượcx ử l ý c á c h l y vớin ề n v à b ờ cũngn h ư k h o a n t h o á t nướct ố t t h ì n ó i chunglàkhôngảnhhưởngđếnổnđịnhtrượtcủađập

Vềmặtchịulựccủakhốiđập:

Các vết nứt làm mất đi tính toàn khối của đập nên sẽ có ảnh hưởng đếntrạngthái ứng suất-biến dạng của toàn đập Tuy nhiên theo nguyên lý Xanh-Vơ năng, sựthay đổi này chỉ đáng kểtrong một phạm vi nhất định xung quanh vết nứt và khôngtác động đến các điểm ở

xa Vì vậy, về mặt kết cấu có thể chấp nhận vết nứt trongkhốinếuthỏamãncácđiềukiệnsau:

- Vếtnứtcóchiềurộngnhỏđểcácthànhphầnứngsuấtcóthểtruyềnquakhenứtthôngquacáchòncốtliệuđancàigiữahaibờkhe

- Vếtnứtđãđượcxửlýcáchnướcvàthoátnướcnhưđãnêuởtrên

- Vếtnứtnằmtrongvùngứngsuấtnéncủakhốiđập(theokếtquảphântíchứngsuấtbiếndạngvớiđậptoànkhối)

Quyđịnhnướcthấmkhôngđượcxuyên quatoànmặtcắtđập làbởicác lýdo

chínhnhưsau:

- Đểgiảmáplựcthấmđẩyngượclênthânđập,dođómàtăngổnđịnhchốngtrượtvàcảithiệntrạngtháiứngsuấttrongthânđập(hạnchếphátsinhứng suấtkéo)

-Vềlâudài,nướcthấmcóthểlàmgiảmchấtlượngbêtôngdohiệntượngxâmthựchòatan,tiếtvôitạicác vịtríthoátnướcthấm

Hình1-5.ThấmtiếtvôitạinhàmáythủyđiệnThácBàvàthủyđiệnHòaBình[1]1.2.2.2.ChốngthấmchođậpRCC

Về nguyên tắc, đập RCC cũng là đập bê tông trọng lực nên cần tuân thủcácquy đinh về chống thấm và thoát nước thấm như đã nêu trên Trong tiến trìnhpháttriểncôngnghệRCC,đểpháthuycaokhảnăngthicôngnhanhcủacôngnghệnày

cácnhà nghiêncứu vàthiếtkếđã đưaracácsơđồmặtcắtđập RCCkhác nhau.Mộtsốsơđồchínhnhưsau:

a Đậpcótườngchống thấmbằngbêtôngthường(CVC)ởmặtthượnglưu

Tường thượng lưu được thiết kế để chống thấm cho toàn mặt cắt đập, dođócần khống chế mác chống thấm theo cột nước tác dụng ở từng vị trí Ngoài ratườngnày cũng cần có khả năng chịu lực tốt hơn lớp bê tông thân đập để chịu va đập củavật nổi và có thể chịu ứngsuất kéo nhất định trong những trường hợp đặc biệt.Loạimặtcắtđậpnàyđượcgọilà“kimbao ngân” tứclà“vàngbọcbạc”.ỞViệtNam,cácloại đậpRCC được xây dựng đầu tiên như Plei Krông (cao 71m), Định Bình (54m),SeSan4(80m)có kếtcấuloạinày

ĐậpRCCkiểu“vàngbọcbạc”cóưuđiểmlàkiểmsoátđượckhảnăngchốngthấm từmặt thượng lưu nếubê tông tườngchống thấm đảm bảochất lượng.Tuynhiênviệc

thicôngtườngbằngCVC độc lậpvớiphầnthân đậpRCC phíasauthườngdễphátsinh khenứttách giữa2 loạibêtông,làmchokếtcấumặtcắtkhôngđược

toànvẹnnhưtrongthiếtkế.Ngoàira,một nhượcđiểmcơbảncủakếtcấunàylà làm chậm tốc độ thi công, không phát huy được hết ưu điểm cơ bản của đập

RCClàtăngtốc độthicôngđểsớ mđưacôngtrình vàovậnhành Vì vậykếtcấuđậpRCCkiểu“vàngbọcbạc”hiệnnayítđượcsửdụng

b ĐậpđượcthicôngRCCtrêntoànmặtcắt

Loạinàykhắcphụcđượcnhượcđiểmcơbảncủaloạitrên,tứclàđảmbảotínhtoànkhốicủamặtcắtvàtạođiềukiệnđẩynhanhtốcđộthicôngđập.Vớiưuđiểmn à y,

đ ậ p đ a n g đượcứngd ụ n g r ộ n g r ã i t r ê n t h ế g i ớ i ỞV i ệ t N a m , c á c đậpRCC đượcxây dựng ở giai đoạn sau đều thuộc loại này,trong đócó các

đậplớnnhấtnhưSơnLa,BảnVẽ,BảnChát,LaiChâu…

Vềmặtchốngthấmvàthoátnướcthấm,đậpRCCloạinàycũngbốtríhànhlangvàhệthốngốngthunướcởgầnmặtthượnglưunhư cácđậpbêtôngtrọng lực khác.Dođóchiều dà

id ò n g thấmtínhtoánchínhlàchiềudàylớpbêtôngtừmặtthượnglưuđậpđếnmặtthượnglưucủahànhlanghaytrụccủacácốngthunước.Vìvậykhôngthểgọikếtcấuloạinàylà“chốngthấmtoànm ặ t cắt” nhưmộtsốtàiliệungộnhận.Do bêtôngthượnglưu

chịu dòng thấm đi qua với gradien thấm lớn nên cần phải được thiết kế vớimácchống thấm tương ứng để không bị phá hoại do dòng thấm Còn bê tông RCCthânđậpphíasauhànhlang thoátnướcthì không cầnkhốngchế mácchốngthấm.

Vềmặtthicông,đểtăngcườngkhảnăngchốngthấmdolớpRCCthượnglưu,thườngsửdụnggiảiphápbêtônggiàuvữa(GEVR),hoặclàbêtôngbiếnthái.Cácgiảiphápnàyđềudựatrênnguyên

tắctrộnthêmvữagiàuchấtdínhkếtvàolớpvữaRCCmớiđổvàápdụngchếđộđầmchặtriêngchophầnthượnglưucủamặtcắt.Doápdụngchếđộnàynênthicôngphầnthượnglưuthườngchậmhơnsovớimặtc ắ t đạit r à Đểk h ắ c p h ụ c điềun à y , t h ư ờ n g q u y địnhc h

i ề u d à y phầnG E V R hoặcbiếntháilàkhônglớn.TheokinhnghiệmcủachuyêngiaTrungQuốc,chiềudàyRCCbiếntháithườngtừ(0,4÷1,0)mvàphảikiểmsoátđộbềnvềchịulựcvàchốngthấmcholớpnày

Nhưvậyrõrànglàphảiquyđịnhmácchốngthấmcholớpbêtôngthượnglưu.Nhưngnếukiểmsoátchấtlượngtheođúngquyđịnhhiệnhành,nghĩalàphảichờbêtôngđủtuổiquyđịnhrồilấymẫukiểmtramácchốngthấm,nếuđạtthìmớiđượcthicôngtiếp,thìsẽrấtmấtthờigianvàmâuthuẫnvớiýtưởngthicôngRCCtoànmặtcắt.Đểkhắcphụcđiềunày,trongthínghiệmvậtliệucầnphảixácđịnhtươngquangiữamácbêtôngchốngthấmvàcấpphốivữachotừngcôngtrìnhcụthể.Nhờđó,chỉcầnkiểmsoátchấtlượngvữaRCCvàquátrìnhđổtạihiệntrườnglàcóthểkhốngchếđượcmácchốngthấm.Cònnhữngkhuyếttậtgặpphảitrongthicôngthìcóthểxửlýbằngkhoanphunvữacaoápcùngcácgiảiphápphụtrợkháctrướckhitíchnướchồ.Việckiểmtramácchốngthấmcủabêtôngđãđổđượctiếnhànhbằngcáchkhoanépnướcthínghiệmhiệntrườngvàkhoanlấymẫuđểthựchiệnthínghiệmthấmtrongphòngkhibêtôngđãđủtuổiquyđịnh.Trongtrườnghợpbêtôngkhôngđủcườngđộchốngthấmtheothiếtkếthìcầnápdụngcácbiệnphápkhoanphungiacường

c Cácbiệnphápchốngthấmhỗtrợ

MộtđặcđiểmcủaRCClàmặttiếpgiápgiữacáclớpđổcóthểkhôngđượcliênkếttốttrongquátrìnhthicông,làmchothấmquamặtlớptănglên.Đểhạnchế

khả năng này có thể áp dụng các biện pháp chống thấm hỗ trợ ở mặt thượnglưu.Các biện pháp có thể xem xét là quét lớp bitum lên mặt thượng lưu hoặc là dáncácloạivậtliệu chốngthấmtổnghợpkhác.Mộtsốđiểmcầnlưuýnhưsau:

-Chọn vật liệu có độ bền đạt yêu cầu và có khả năng chống lão hóa tốt(tốithiểulà50 năm).Ngoàiracầncóbiệnpháp bảovệchốngvađậpcủa cácvậtnổi

-Thực hiện sau khi thi công xong đập để tránh làm ảnh hưởng đến quátrìnhđổ bê tông RCC; nhưng phải tiến hành trước khi tích nước hồ chứa vì thi côngtrênkhôsẽthuậnlợivàdễkiểmsoátchấtlượnghơnnhiềusovớithicôngdướinước

-Dogiáthànhxửlýcaonênthườngchỉápdụngởnhữngkhuvựccầnthiết(đượcxácđịnh saukhithicôngđập)

-Đây chỉ là biện pháp chống thấm hỗ trợ, không được coi nhẹ lớpchốngthấmchính

1.2.3 Độngđấtkíchthích(đốivớiđậpcao)

a Mộtsố kháiniệmvềđộngđấtkíchthích

Độngđấtkíchthíchlàhoạtđộng động

đấtliênquanđếncáchoạtđộngcủaconngườilàmthayđổitrườngứngsuấtvàbiếndạngtạikhuvựccócáchoạtđộngđó.Nhữnghoạtđộngnàychủyếugắnvớicáccôngtrìnhcôngnghệnănglượngnhưtíchn ư ớ c t ạ i c á c h ồ c h ứ a , k h a i t h á c m ỏ , bơmcá c c h ấ t l ỏ

n g v ớ i á p s u ấ t c a o v à o

tronglòngđất-liênquanđếnviệctạoranănglượngđịanhiệt,sảnxuấtdầu,xửlýchấtthải,cáchoạtđộngliênquanđếnviệcrútchấtlỏngrakhỏilòngđấtnhưdầu,khíđốt,nướcvànổngầmdướilòng đất

Độngđấtkíchthíchxảyrakhicácđiềukiệnbêndướibềmặtthayđổitheochiềuhướngcácứngsuấttácđộnglênbềmặt

đạtđếnngưỡngtớihạntạoracácdịchtrượt.Trongđộngđấtkíchthích,thamsốápsuấtlỗrỗngđóngvaitròrấtquantrọng.Cáclýthuyếtdựbáovàthựcnghiệmđãchứngminhrằngkhi ứngsuấttrongmôitrườngđágầnđạt đếnngưỡngtớihạn

đểtạoracácpháhủyđứtgãy,chỉmộtchútthayđổinhỏcủaápsuấtlỗrỗngcũngcóthểtạora độngđấtkíchthích.Nhìnchung,độngđấtkích thíchcóđộlớnvàcấpchấnđộng

nhỏvàkhônggâyrathiệthại.Tuynhiêntrongmộtvàitrườnghợpkhi ứngsuấtđã đượctíchlũyđủlớnhoặcáp

suấtlỗrỗngđượcnânglênđủcaotrênmộtdiệnrộng củađứtgãy,độngđấtmạnh cóthểxảyra.

b Độngđấtkíchthích hồchứaởViệtNam

Động đất kích thích ở các khu vực hồ chứa, còn gọi là động đất hồ chứa,làhiện tượng biến đổi, chủ yếu là tăng hoạt động động đất tại đó khi hồ chứađượctíchnước

Thựctếchothấy,thủyđiệnhayđượcxây dựngtạinhữngnơicóliênquanvớicách o ạ t

đ ộ n g k i ế n t ạ o k h u v ự c C h í n h v ì v ậ y , x u n g q u a n h h ồ c h ứ a v à l â n c ậ n thườngcócácđứtgãykiếntạo.Khitíchnước,khốinướckhổnglồđósẽlàmtăngáp suất lênbềmặt lònghồ chứadẫntới việclan truyềnbềmặt các đứt gãy

xungquanhkhuvựchồchứa.Ngoàiraquátrìnhthấmnướctừhồchứavàotronglòngđất,bềmặtđứtgãyvàđấtđáxungquanhcũnglàmtăngápsuấtlỗrỗng-

h a i sựbiếnđổinàyđóngvaitròchủyếutrongviệckíchhoạtsựdịchchuyểncủađứtgãyvàtạorađộng đất.Thôngthườnghaisựbiến đổinàycùngdiễnra

đốivớitrườnghợptíchnướchồchứanênđộngđấtkíchthíchdonguyênnhânnàygâyrathườngdiễnranhanhvàmạnhhơnsovớicácnguyênnhânkhác

- Saunăm1994chếđộđộngđấttrongvùnghồhầunhưbìnhổn.

ThủyđiệnsôngTranh2

- 730triệum3,diệntíchmặthồkhoảng36km2,nơisâunhấttronglònghồxấpxỉ91mvàđượctíchnướctừtháng11năm2010

Tạimộtsốcôngtrình,côngtáclắpđặtthiếtbịquantrắcchưađượcquantâmđúngm

ứ c d ẫ n đếnn h i ề u t h i ế t b ị q u a n t r ắ c s a u k h i l ắ p đặtb ị hưh ỏ n g , g â y ảnhhưởngđếnviệcđánhgiásựlàmviệccủađậpnhưtạicôngtrìnhThủyđiệnTuyênQuang,Thủyđiện SêSan4(hỏng gần15%sốlượngthiếtbịđãlắpđặt)

Một số công trình mặc dù đã được đưa vào sử dụng nhưng thiết bị quantrắcvẫn chưa được kết nối đồng bộ để thực hiện quan trắc tự động theo yêu cầuthiết kếnhưđậpHồchứanước CửaĐạt,hồchứa nước ĐịnhBình

50mhoặcdungtíchhồchứatrên3triệum 3

Trong số 56 hồ chứa có 22 hồ chứa được chủ đập thực hiện quan trắctheoquy định, 33 đập hồ chứa chưa thực hiện quan trắc đập, 1 đập hồ chứa chưalắp đặtthiếtbịquantrắcđập(ThủyđiệnAyunThượng1A)[15]

1.3.1.3 Đối với các công trình thủy lợi có đập cao từ 15m đến 50m hoặc dung tíchhồchứatrên3triệum 3

Theokếtquảtổnghợpbáocáovềthựctrạng271/551hồthủylợitạicácđịaphương:QuảngBình,NinhBình,NinhThuận,ĐiệnBiên,ThừaThiênHuế,SơnLa,KonTum,QuảngNgãi thìsốcôngtrìnhđượctổchứcquantrắcđầyđủchiếmtỷlệnhỏ,chỉcó30/271côngtrình,khôngquantrắcđầyđủlà119/271côngtrình,khôngcóthiếtbịquantrắclà

các công trình được xây dựng trước năm 2000 (Trước khi có quy định trongtiêuchuẩn về thiết kế bố trí thiết bị quan trắc các công trình thủy điện, thủy lợi)nhưThủy điện Yaly, Thủy điện Hàm Thuận, Thủy điện Đak Mi do các tổ chức tưvấnnước ngoài thiết kế đã thiết kế và bố trí lắp các thiết bị quan trắc Hiện đa sốcácthiếtbịnàyhoạtđộngtốt,sốliệuquantrắcđầyđủvàtin cậy.

1.4 NHIỆMVỤNGHIÊNCỨUCỦALUẬNVĂN

- Sửdụngcácsốliệuquantrắcđểnghiêncứuđánhgiákhảnăngmấtantoàncủađậpbêtông,ápdụngchođậpBảnChát

- Nghiêncứuđềxuấtýkiến

đểhoànthiệnquytrìnhthiếtkế,lắpđặt,sửdụnghệthốngthiếtbịquantrắcđểthuthậpsốliệuvàđánhgiáantoànđập

1.5 KẾTLUẬNCHƯƠNG1

Đập bêtông trọng lực phát triển từ rất sớm và ngày càng được sử dụngnhiềutrên thế giới Đặc biệt với sự ra đời của đập bêtông đầm lăn thì hầu hết cácđập cóchiềucaolớnđ ề u ápdụnghìnhthứcđậpnày

Từ sự phân tích các khả năng mất an toàn của đập bêtông trọng lực tathấyđập bê tông trọng lực thường bị hư hỏng do thấm và nứt.Các khả năng mất antoànnày hoàn toàn có thể khắc phục được nếu chúng ta phát hiện được sớm bằnghệthốngquantrắcvàđưaracácbiệnphápxửlýthíchhợp

TheoN g h ị địnhs ố 7 2 / 2 0 0 7 / N Đ

-C P củ a -C h í n h P h ủ [ 9 ] v à Thôngt ư 34/2010/TT-B-CT[2] thì việc đánh giá an toàn đập hiện nay làrấtcần

thiết.Hiệnnayantoànđậpđượctiếpcậnmộtcáchtổnghợp,từthiếtkế,thicôngđếnquátrìnhquảnlývậnhànhvớicácphươngphápphântíchdựatrênkếtquảquantrắc,đođạctrongquátrìnhxâydựngvàvậnhành.Đâylàbàitoántổnghợpphứctạpgồmcáctínhtoánvàđánhgiáantoànthấm,ổnđịnhcủađậpvàứngsuấtđáymóng.Trongluậnvăn,việctínhtoánổnđịnhcủa đậpvàứngsuấtđáymóngđượcthựchiệntheocảhaitiêuchuẩnViệt NamvàMỹ

CHƯƠNG2 CƠSỞLÝLUẬNCỦAVIỆCSỬDỤNGSỐLIỆUQUANTRẮCĐỂĐÁNHGIÁANT

OÀNĐẬP BÊTÔNG

2.1 ĐÁNHGIÁANTOÀNCỦAĐẬPBÊTÔNGTRỌNGLỰC

Theothôngtư“Quyđịnhvềquảnlýantoànđậpcủacôngtrìnhthủyđiện“[2],nộidungcủađánhgiáantoànđậpbaogồm:

c) Việctổchứcquantrắc,thuthập,lưugiữtàiliệuvềcácyếutốkhítượng,thuỷvăntrên lưu vực hồchứa; các diễn biến về thấm, rò rỉ nước qua thân đập, nền đập, vaiđập, chuyển vị của đập, diễn biến nứt nẻ, sạttrượt tại thân, nền và phạm vi lân cậncôngtrình; tìnhtrạngbồilắngcủahồchứa;

d) Việc quy định, thực hiện các quy định về duy tu, bảo dưỡng cho từng côngtrình,bộphậncôngtrình vàcácthiếtbịliênquanđếnantoànđập;

đ) Việc kiểm tra đập: kiểm tra thường xuyên; kiểm tra định kỳ truớc và saumùamưalũ;kiểmtrađộtxuất,khảosátchitiếtđập;

c) Phân tích, đánh giá các số liệu đo đạc và quan trắc đập ở từng điểm quan trắccủatuyến đo, số liệu quan trắc được thể hiện dưới dạng bảng và biểu đồ Trên cơ sở đó,phân tích, đánh giávề tìnhtrạnglàmviệc của côngtrình,dự báoxu hướngpháttriển các chuyển vị đập (chuyển vị đứng, chuyển vị ngang ), các nguyênnhânchínhảnhhưởngtới giátrịquantrắckhisốđocóthayđổiđộtbiến;

d) Thiết lập đường bão hòa thực đo và đánh giá so với đường bão hòa thiết kếđốivớicácđậpđất,đấtđá;đánhgiááplựcthấmdướinềnđốivớicácđập bêtông;

đ) Trên cơ sở các số liệu quan trắc đập từ giai đoạn thi công hoặc kể từ lầnkiểmđịnh gần nhất, đánh giá tình trạng an toàn đập và dự báo mức giảm độ an toànđập(nếucó);

e) Cácđề xuất,kiếnnghịvềcông tácquantrắc,đo đạcchothờigian tớinhưvềthiếtbị, điểm quantrắc bổ sung (dạng quan trắc, số lượng), các sửa chữa, khôi phục độtincậycácthiếtbịđohiệncó,chukỳđo

2.1.3 Kiểmtra,đánhgiáchấtlượngvềantoàncủađập

a) Tínhtoánkiểmtraổnđịnhđậptheohiệntrạng côngtrìnhứngvớitrườnghợpmứcnướcdângbìnhthường,mứcnướcgiacường(mứcnướclũthiếtkế,kiểmtra)vàcáctrườnghợpkhácphùhợp vớiquyđịnhvềthiếtkếcôngtrình;

b) Tính toán kiểm tra cho đập hoặc bộ phận kết cấu công trình mà trạng tháilàmviệc có dấu hiệu thay đổi đột biến, bất thường thể hiện qua các kết quả quantrắcthấm, chuyển vị của đập, hoặc đập bị hư hỏng nặng hoặc các hư hỏng đã có từtrướcvàdiễnbiếntheochiềuhướngxấu;

c) Đềxuấtcácbiệnpháptăngcườngđảmbảo ổnđịnh,an toàncôngtrình

2.1.4 Kiểmtratìnhtrạngbồilắngcủahồchứa

a) Phân tích, đánh giá về tình trạng bồi lắng của hồ chứa trên cơ sở các số liệuquantrắc, đo đạc trong quá khứ; phân bố bồi lắng theo các mặt cắt quan trắc bồilắng trênhồ,dựbáobồilắngvàtuổithọhồchứa;

b) Phân tích, đánhgiávề các nguyên nhângây sự gia tănghoặc giảm thiểu

a) Thu thập bổ sung số liệu khí tượng, thủy văn và các thay đổi về địa hình,địamạo, độ che phủ của thảm thực vật trên lưu vực hồ chứa kể từ giai đoạn thiếtkếhoặckểtừlầnkiểmđịnhgầnnhấtđếnthờiđiểmlậpbáocáokiểmđịnhantoànđập;

b) Tính toán kiểm tra lại dòng chảy lũ thiết kế, lũ kiểm tra (gồm mô hình lũ,lưulượng đỉnh lũ, tổng lượng lũ) với việc cập nhật các số liệu quan trắc khí tượng,thủyvăntronggiaiđoạnvậnhành;

c) Tính toán kiểm tra khả năng xả lũ của đập tràn với dòng chảy lũ thiết kế, lũkiểmtrađãđượckiểmđịnh

2.1.6 Đánhgiákhảnăngphòngchốnglũcủacôngtrình.

2.1.7 Tổchức,cánhânkiểmđịnhlậpbáocáochitiếtvàchịutráchnhiệmtrướcpháp luậtvềkếtquảkiểmđịnh.

Thiết kế đã đưa ra 2 hình thức kiểm soát trạng thái và độ an toàn làmviệccủacôngtrình,đólà:thườngxuyênvàđịnhkỳtheokếhoạch.

Kiểm soát thường xuyên được tiến hành theo một số quy định nhất địnhtrêncơ sở so sánh các giá trị thực tế của thông số trạng thái công trình được kiểmsoátvớicácgiátrịtiêuchuẩncủachúng

Kiểmsoát địnhkỳđượctiếnhànhkhôngchỉtheomộtsốquyđịnhnhấtđịnh,

màcònsửdụngcácphươngtiệnphântíchkhác,trongđócòndùngtớitoànbộtậphợpcácthôngtin vềcôngtrìnhvàkếtquảkiểmsoátthựctế.

Cácq uy địnhđượcđặtra t h e o t r ì n h tự t h a o t á c củ a c á n b ộ vậ n h à n h , p h ụ thuộcvàokếtquảsosánhgiữadữliệuquantrắcthựctếvàdữliệuthiếtkế,vídụ:Tiếptụcvậnhànhtheochếđộlàmviệcthiếtkếhaycầnđưaracáchạnchếvàochếđộvậnhànhvàsauđóđánhgiátrạngtháicôngtrình.Trêncơsởđó,quyếtđịnhcácgiảiphápkhaithácđảmbảođộbềnvữngcôngtrình

Kiểm soátthườngxuyênđượcthựchiệnbằnglựclượngvậnhànhcôngtrìnhthủy điện,

sử dụng tất cả hay một phần dụng cụ, thiết bị đo lường trên cơ sở các

tiêuchívềmứcđộthôngtinnhiềunhấtvàýnghĩanhấtchocôngviệcđánhgiátrạngthái.Ngoàiracácthôngtinđóphảiđápứngyêucầukỹthuậtchoviệctiếpnhậnchún

g mộtcáchthườngxuyên

Phânđịnhm ộ t n h ó m t h i ế t b ị đóđểd ù n g c h o c ô n g t á c k i ể m s o á t t h ư ờ

n g xuyênđượctiếnhànhngayởgiaiđoạnđầuvậnhànhcôngtrình.Kiểmsoátthườngxuyênđượcđặctrưngbằngquãngthờigianngắnnhấtgiữacácchukỳquantrắcsovớicáchìnhthứckiểm soátkhác

Kiểm soát định kỳ cũng được tiến hành bằng lực lượng vận hành côngtrìnhthuỷ điện, sử dụng toàn bộ các thiết bị đo lường với tần suất nhỏ hơn so vớikiểmsoátthườngxuyên

Kiểm soát thường xuyên và định kỳ trạng thái các công trình và nềnmóngcủa chúng, được tiến hành phù hợp với chương trình quan sát thực tế và sẽgiảiquyết mộtsốnhiệmvụsau: