67 ph©n tÝch nguyªn nh©n sù cè s¹t, trît tuyÕn ngÇm trµn thuéc hÖ thèng thñy lîi x tr¸ng viÖt huyÖn mª linh TS NguyÔn H÷u HuÕ Bộ môn Công nghệ và Quản lý xây dựng Đại học Thủy lợi Tóm tắt Tuyến ngầm[.]
phân tích nguyên nhân cố sạt, trượt tuyến ngầm tràn thuộc hệ thống thủy lợi xà tráng việt huyện mê linh TS Nguyễn Hữu Huế B mụn Cụng ngh Quản lý xây dựng - Đại học Thủy lợi Tóm tắt: Tuyến ngầm tràn Tráng Việt bị cố mực nước sông Hồng lên cao, nước lũ tràn qua mặt tuyến ngầm tràn gây cố sạt trượt mái hạ lưu Việc phân tích, đánh giá nguyên nhân cố gặp nhiều khó khăn phải xem xét lại tồn q trình thực dự án Qua phân tích đánh giá nguyên nhân cố để rút học kinh nghiệm từ thực tiễn cho nhà quản lý, tư vấn thiết kế, đơn vị thi công giám sát thi công ngày 05/7/2009 mực nước sông Hồng lên ĐẶT VẤN ĐỀ Tuyến ngầm tràn Tráng Việt thuộc dự án Hệ cao, nước lũ tràn qua mặt tuyến ngầm tràn thống tưới thủy lợi vùng bãi xã Tráng Việt, gây cố tuyến ngầm Tráng Việt sau: huyện Mê Linh Thành phần dự án gồm nhà - Trên toàn chiều dài tuyến ngầm tràn dài trạm bơm hai tầng, lắp đặt hai tổ máy bơm loại 200m mái hạ lưu bị hư hỏng nặng, nhiều đoạn TL470-16, máy mồi chân khơng; Kiên cố hố bị sạt sâu, đất bị xói trơi, bê tơng mái 1.033m kênh tưới, xây dựng cơng trình phía hạ lưu bị sạt trượt kênh; Tuyến ngầm dài 606m, (phạm vi tràn dài - Nhiều đoạn phía hạ lưu bị xói vào 276m cao trình +9,0m), đắp đất thân tuyến ngầm 1m tạo hàm ếch Những cấp 3, đầm chặt K=0.95, chiều rộng mặt tràn đoạn lại khe khớp nối biến dạng mở 4,0m gia cố bê tông M200, dày rộng dần 25cm, mái thượng, hạ lưu m = 2,0 gia cố bê tông M150 đổ chỗ, dày 10cm, hai chân đập thượng lưu để lỗ thoát nước kiểu nanh sấu, vải địa kỹ thuật đặt mái hạ lưu, mái thượng lưu khơng có, chân khay sâu 1,0m, mặt rộng 0,5m, đáy 0,3m, cống thoát nước hai cửa (1,5x1,5)m kết cấu BTCT M200 Các hạng mục dự án trình thi triển khai thi công, riêng tuyến ngầm tràn dài 606m cơng nước cửa thi cơng xong MƠ TẢ HIỆN TRẠNG SỰ CỐ Hình Các bê tông mái hạ lưu bị sạt trượt Sự cố xảy từ chiều 67 Hình Các lớp đất đắp bị phân lớp đất đắp đập bị sạt trượt Hình Mặt bê tơng mặt đường tuyến ngầm KIỂM TRA, PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HỒ SƠ THIẾT KẾ Qua nghiên cứu hồ sơ tài liệu thu thập nguyên nhân gây cố cơng trình hệ thống sai sót chủ quan q trình thực dự án phạm vi báo tác giả phân tích vấn đề liên quan đến hồ sơ thiết kế dự án 3.3.1 Về tính hợp pháp nhà thầu tư vấn thiết kế Nhà thầu tư vấn thiết kế cấp phép khảo sát địa hình, địa chất, thiết kế cơng trình thuỷ lợi, giao thông, xây dựng Nhà thầu tư vấn thiết kế Chủ đầu tư định lập dự án xác định nhiệm vụ, quy mô dự án Trên sở tư vấn thiết kế lập đề cương khảo sát báo cáo kinh tế kỹ thuật Chủ đầu tư phê duyệt theo định số 66/QĐ-CT UBND xã Tráng Việt 3.3.2 Công tác khảo sát - Khối lượng công việc khảo sát hợp lý tuân theo tiêu chuẩn hành - Báo cáo khảo sát địa hình, địa chất đầy đủ chi tiết, thể rõ ràng mặt cắt, hố khoan 3.3.3 Nhiệm vụ phương án kỹ thuật Nhiệm vụ phương án kỹ thuật chưa cấp có thẩm quyền phê duyệt 3.3.4 Báo cáo kinh tế kỹ thuật a) Bố cục báo cáo: hợp lý, tuân thủ theo tiêu chuẩn 14TCN171:2006 thành phần nội dung khối lượng lập dự án đầu tư thủy lợi b) Phân cấp cơng trình: khơng chọn theo TCXDVN285-2002 mà chọn theo TCVN 60-90 (Trong báo cáo ghi “TCVC 60-90”) chưa phù hợp c) Nhiệm vụ tuyến ngầm: tuyến ngầm vừa có nhiệm vụ giữ nước, vừa có nhiệm vụ cho nước tràn qua, vừa có nhiệm vụ làm đường giao thơng nơng thơn, tính tốn thiết kế cần áp dụng tiêu chuẩn hợp lý đồng thời tính tốn tổng hợp nhiệm vụ cơng trình Song, tư vấn thiết kế chưa tính tốn đề cập hết nhiệm vụ cơng trình, cụ thể sau: - Thiết kế ngầm tràn nước không chọn kết cấu dạng tràn theo quy phạm; - Có tính tốn độ thấm độ ổn định đập số liệu để đưa vào tính tốn cịn sơ sài chưa sát với điều kiện thực tế; - Khơng tính tốn điều tiết hồ điều tiết lũ d) Về tiêu chuẩn áp dụng để thiết kế: báo cáo không đề cập đến tiêu chuẩn sau: - TCVN 4253: 86 - Nền cơng trình thủy lợi - Tiêu chuẩn thiết kế 68 công nghiệm thu lớp kết cấu áo đường cấp phối thiên nhiên - TCVN 4447-1987- Đất xây dựng, quy 12 11 10 1.6151e-004 phạm thi công nghiệm thu g) Phần thiết kế cống: Do cống ngầm đặt đập đất nên phần liên kết đất với thành cống cần ý để liên kết tốt với đồng thời phải có biện pháp làm tăng đường viền thấm qua thành cống tránh gây nguy hiểm mái đập, như: có gờ nối vào đất, xung quanh cống cần có lớp đất sét Tuy nhiên vẽ thi công không thấy thể chi tiết vấn đề Mục đích thiết kế cống để nhanh chóng tạo lớp nước đệm phía hạ lưu ngầm nhằm hạn chế tác động dịng chảy sơng Hồng tràn qua ngầm Tuy nhiên việc chọn kiểu cống ngầm cửa (1,5 m x 1,5 m), cao trình đáy + 6,0 m, lưu lượng thiết kế qua cống Q = 2,89 m3/s chưa có sở h) Tuyến ngầm (tuyến đập): thân đập để lỗ thoát nước thượng lưu hạ lưu lại khơng có biện pháp nước tạo điều kiện cho lượng nước thấm nhiều vào thân đập mà khơng được, làm tăng áp lực thấm đường bão hòa thân đập dâng cao Đây ngun nhân gây đẩy bê tơng hạ lưu i) Chưa đưa quy trình trải vải địa kỹ thuật thi công Thiết kế sử dụng vải địa kỹ thuật để trải mái hạ lưu, thi công lại đổ bê tông trực tiếp lên vải địa kỹ thuật làm nước xi măng thấm vào khe hở vải làm thay đổi hoàn toàn chất vải địa kỹ thuật k) Không đưa tiêu kỹ thuật vật liệu đắp đập Khơng tiến hành thí nghiệm cần thiết để xác định tiêu lý đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đất đắp đập 3.3.5 Tính tốn kiểm tra làm việc tuyến ngầm - Tài liệu tính tốn: Dựa thơng số địa chất báo cáo khảo sát địa chất cơng trình mà chúng tơi có được, lấy tiêu đất đắp theo tài liệu tính tốn ổn định cơng trình - Mơ hình hóa phần mềm Geo-slope có kể đến bê tơng lát mái, bê tông mặt chân khay - Trường hợp tính tốn: kiểm tra làm việc cơng trình trường hợp đập hồn thành (khơng xét trường hợp đập thi cơng) - Mực nước tính tốn: MNTL xem xét thời điểm ngang đỉnh đập, lúc MNHL thấp MNTL khoảng 0,5m (Lấy theo số liệu báo cáo giải trình đơn vị tư vấn thiết kế vấn đề tính tốn thủy văn - Mặt cắt xét mặt cắt tràn (tại vị trí sạt lở nhiều trạng) cắt ngang qua lỗ thoát nước thượng lưu - Chỉ kiểm tra thấm để thấy làm việc đập đường dòng thấm mà không kiểm tra độ ổn định Cao - 14 TCN-59-2002 – Cơng trình thủy lợi Kết cấu bê tông bê tông cốt thép Yêu cầu kỹ thuật thi công nghiệm thu - QPTL C8:76 – Quy phạm tính tốn thủy lực đập tràn - 22 TCN 210:92 - Tiêu chuẩn thiết kế đường nông thôn e) Phần biện pháp thi công: chưa nêu tiêu chuẩn xây dựng bắt buộc nhà thầu thi công phải áp dụng như: - 14 TCN20-2004: Đập đất - Yêu cầu kỹ thuật thi công phương pháp đầm nén - 22 TCN 304 -03 - Quy trình kỹ thuật thi -1 -2 -3 -4 -5 -6 -5 10 15 20 25 30 35 Chieu dai Kết tính thấm qua thân đập Kết tính tốn kiểm tra sau: 69 - Đường bão hòa dâng cao thân đập; - Lượng nước chủ yếu thấm qua lỗ thoát nước thượng lưu khe lún; - Lượng nước thoát hạ lưu chủ yếu qua khe nối bê tông 1.2 0.55 0.50 XY-Gradient Pres sure Head 1.1 1.0 0.9 0.45 0.8 0.40 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 Distance Biểu đồ áp lực nước điểm mái hạ lưu (xung quanh vị trí khe nối) - Qua biểu đồ áp lực nước cho thấy cột nước vị trí khớp nối mái hạ lưu 0,5m (0,5T/m2) Một bê tông bảo vệ mái đập kích thước 3x3x0,1 (m) có trọng lượng 2,25T Trong áp suất cột nước thấm tác dụng bê tông 0,5x3x3=4,5 T Như bê tông mái đập bị áp lực nước thân đập đẩy bật khỏi vị trí - Qua biểu đồ gradient thấm ta nhận thấy Jra = max 1,12 - Để xác định [ JRA] CP sử dụng cơng thức giới thiệu quy phạm thiết kế tầng lọc ngược QP TL-C-5-75 Trong trường hợp sử dụng trị số [ JRA] CP kiến nghị sổ tay thiết kế cơng trình thuỷ cơng, ứng với loại đất đắp đập cấp cơng trình cho bảng sau: (lấy theo bảng 4.15 trang 151 “Sổ tay thiết kế cơng trình thuỷ cơng Viện thiết kế thuỷ công CHLB Nga), thể bảng đây: Loại đất I Sét 1,50 Á sét 1, 05 Á cát 0, 75 Cát mịn 0, 55 70 Cấp cơng trình II III IV-V 1, 65 1, 80 1, 90 1, 15 1, 25 1, 55 0, 95 1, 00 1, 25 0, 65 0, 75 0, 85 0.7 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 Distance Biểu đồ gradien thấm vị trí khe nối Lấy [J] =1,55 (chưa kể tác dụng vải lọc) Kết cho thấy Jra max = 1,12 < [J] = 1,55 nên đảm bảo khơng bị xói KẾT LUẬN Qua đánh giá cho thấy tồn q trình thực dự án từ bước chuẩn bị đầu tư đến thi cơng xây dựng có tồn định mà nguyên nhân chủ yếu xuất phát từ việc coi quy mơ cơng trình q nhỏ nên chủ quan không đánh giá mức độ phức tạp cơng trình - Tính tốn thiết kế chưa đề cập đầy đủ trường hợp bất lợi xảy cơng trình q trình thi cơng, vận hành khai thác Không đưa tiêu lý vật liệu đắp đập loại vải địa kỹ thuật thi công bảo vệ mái đập Không phát xử lý kịp thời sai sót thiết kế thi cơng - Các kết tính tốn vấn đề gây nên cố cơng trình, sở để đề xuất giải pháp khắc phục cố cơng trình Tài liệu tham khảo Trung tâm Khoa học Triển khai kỹ thuật thủy lợi (2009) Báo cáo kiểm định cố cơng trình thuộc hệ thống tưới thủy lợi vùng bãi xã Tráng Việt - huyện Mê Linh - Hà Nội Phan Sỹ Kỳ (2000) Sự cố số cơng trình thủy lợi Việt Nam biện pháp phịng tránh NXB Nơng nghiệp, Hà Nội Bộ Nông nghiệp PTNT Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén - 14TCN157 - 2005 Các tiêu chuẩn quy phạm hành nêu báo… Abstract Analysis of the cases of a slide of the road-weir in the irrigation system of Trang Viet village, Me Linh, Hanoi Trang Viet road-weir has been damaged by a recent rise in the water level of Red River, water has overflowed onto the road-weir and has caused a slide of the dam’s downstream slope There have been a lot of challenges for the researchers who have analyzed and estimated the causes of the slide, because their work could not be done without a complete review of the whole Trang Viet construction project Construction managers, design consultants, and construction supervisors all can learn a practical lesson from the alnalysis and evaluation of the possible causes for the weir's failure 71 ... kiểm định cố cơng trình thuộc hệ thống tưới thủy lợi vùng bãi xã Tráng Việt - huyện Mê Linh - Hà Nội Phan Sỹ Kỳ (2000) Sự cố số cơng trình thủy lợi Việt Nam biện pháp phịng tránh NXB Nơng nghiệp,... bị phân lớp đất đắp đập bị sạt trượt Hình Mặt bê tông mặt đường tuyến ngầm KIỂM TRA, PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HỒ SƠ THIẾT KẾ Qua nghiên cứu hồ sơ tài liệu thu thập ngun nhân gây cố cơng trình hệ thống. .. cố cơng trình, sở để đề xuất giải pháp khắc phục cố cơng trình Tài liệu tham khảo Trung tâm Khoa học Triển khai kỹ thuật thủy lợi (2009) Báo cáo kiểm định cố cơng trình thuộc hệ thống tưới thủy