Nghiên cứu giải pháp khoa học công nghệ thích hợp để bảo vệ hố móng trong quá trình thi công các công trình ven biển vùng trung trung bộ

Lời cảm ơn Để hồn thành luận văn tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Vũ Thanh Te, người thầy tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn: - Ban giám hiệu Trường Đại học thuỷ lợi; Phòng đào tạo Đại học sau Đại học, Khoa cơng trình, Khoa kỹ thuật biển Trường Đại học thuỷ lợi - Lãnh đạo Công ty tư vấn xây dựng thủy lợi tỉnh Quảng Trị Xí nghiệp khai thác thủy nông Nam Thạch Hãn Đã cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu hồn thành đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Bộ môn Thi cơng Trường Đại học thuỷ lợi tận tình bảo, tạo điều kiện giúp đỡ trình nghiên cứu, thực đề tài Cám ơn bạn đồng nghiệp, bạn bè, người thân gia đình động viên giúp đỡ nhiều nghiên cứu, học tập Tác giả Phan Ngọc Chiến DANH MỤC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN HNNN Hạ mực nước ngầm T Độ dày tầng nước có áp MNN Mực nước ngầm D Đường kính ống lọc ĐCTV Địa chất thủy văn J Gradien thấm lớp đất Q Lưu lượng nước Độ sâu phải hạ thêm mực nước giếng qg Lưu lượng giếng ∆s h0 Độ ngập ống lọc γ Trọng lượng riêng chất lỏng a Khoảng cách giếng liền P Áp suất l Chiều dài ống lọc g Gia tốc trọng trường s Độ hạ thấp mực nước ngầm Fg Diện tích thu nước giếng S Độ sâu hạ mực nước ngầm Z Cao độ mực nước ngầm S0 Độ sâu MNN tâm hố móng R Bán kính WW Thể tích lỗ rỗng ro Bán kính giếng ρ Khối lượng riêng chất lỏng R Bán kính ảnh hưởng μ Độ nhớt động lực nước h Cột nước giếng γ1 Trọng lượng riêng đất H Độ sâu hạ giếng ∆h Cột nước tiêu hao nước chảy qua ống R R R R lọc H0 Cột nước ngầm điểm A K Hệ số thấm đất M Chiều dày lớp trầm tich F Diện tích hố móng xo Bán kính biểu kiến ω Diện tích lỗ xói tạo giếng v Tốc độ nước thấm lớn vào ống lọc Wp Độ ẩm phân tử Kn Hệ số thấm đất theo phương ngang T Hệ số dẫn nước γ cs Trọng lượng riêng vật liệu cát sỏi làm lớp Ta Cột nước vùng ảnh hưởng lọc quanh giếng Kđ Hệ số thấm đất theo Vx Vận tốc dòng chảy lỗ khoan trào phương thẳng đứng R R R R R MỤC LỤC MỞ ĐẦU T T Tính cấp thiết đề tài T T Mục đích nghiên cứu đề tài T T 3 Cách tiếp cận, đối tượng, phạm vi nghiên cứu T T Dự kiến kết đạt T T Bố cục luận văn T T CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI HỐ T MĨNG CƠNG TRÌNH TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI .4 1.1 Tình hình xây dựng cơng trình hố móng giải pháp bảo vệ mái T hố móng T T 1.1.1 Sơ lược công tác bảo vệ hố móng nước Thế giới T T 1.1.2 Yêu cầu chung cơng tác bảo vệ mái hố móng T T 1.1.3 Đặc điểm cơng trình hố móng T T 1.1.4 Một số hình ảnh giải pháp bảo vệ mái hố móng cơng trình 10 T T 1.2 Nguyên nhân dẫn đến cố cách khắc phục xử lý cố thi T T công hố móng cơng trình 22 1.2.1 Nguyên nhân dẫn đến cố thi cơng hố móng cơng trình .22 T T 1.2.2 Cách khắc phục xử lý cố thi cơng hố móng 28 T T 1.3 Kết luận chương 33 T T CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT TRONG VIỆC TÍNH T TỐN HỆ THỐNG GIẾNG HẠ THẤP MỰC NƯỚC NGẦM 35 T 2.1 Đặc điểm yêu cầu hố móng 35 T T 2.1.1 Đặc điểm hố móng 35 T T 2.1.2 Yêu cầu tiêu nước hố móng 35 T T 2.1.3 Sơ lược tình hình hạ thấp MNN giới nước 36 T T 2.2 Các phương pháp tiêu nước hố móng cơng trình thủy 40 T 36 T 2.2.1 Phương pháp tiêu nước xung quanh hố móng .40 T T 2.2.2 Hạ thấp mực nước ngầm phương pháp điện thấm 44 T T 2.2.3 Phương pháp đóng băng nhân tạo .45 T T 2.2.4 Hạ thấp mực nước ngầm hệ thống giếng 46 T T 2.3 Giếng khoan 50 T T 2.3.1 Cấu tạo giếng khoan 50 T T 2.3.2 Các dạng giếng khoan 51 T T 2.3.3 Quy trình thi cơng giếng 52 T T 2.4 Cơ sở vận động nước đất 53 T T 2.4.1 Đặc trưng độ rỗng hệ số nhã nước .53 T T 2.4.2 Định luật Đarcy 55 T T 2.4.3 Phương trình vi phân liên tục dòng ngầm, điều kiện ban đầu T điều kiện biên .59 T T 2.5 Các phương pháp tính tốn thiết kế hạ thấp mực nước ngầm 60 T T 2.5.1 Tính tốn hạ mực nước ngầm theo phương pháp truyền thống 60 T T 2.5.2 Sử dụng phần mềm Modflow tính toán hạ thấp mực nước ngầm 66 T T 2.6 Kết luận chương 72 T T CHƯƠNG VẬN DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỂ TÍNH TỐN T T BẢO VỆ THÀNH VÁCH HỐ MÓNG VÀ HẠ THẤP MỰC NƯỚC T NGẦM CHO CỐNG + ĐẬP VIỆT YÊN TỈNH QUẢNG TRỊ 73 T T 3.1 Áp dụng tính tốn thiết kế HMNN cho cống + đập Việt Yên – Q.Trị 73 T T 3.1.1 Giới thiệu chung cơng trình .73 T T 3.1.2 So sánh lựa chọn phương pháp hạ mực nước ngầm 80 T T 3.1.3 Tính tốn bố trí hệ thống giếng HMNN cho cống + Đập Việt Yên .80 T T 3.1.4 Đánh giá hiệu việc tính tốn phần mềm Modflow T tính tốn thiết kế HMNN 93 T T 3.2 Đề xuất hình thức, giải pháp thi cơng bảo vệ thành vách hố móng T hạ thấp mực nước ngầm cho cống + đập Việt Yên tỉnh Quảng Trị 93 T T 3.2.1 Các hình thức cải tiến kỹ thuật nhằm tăng hiệu hoạt động T hệ thống giếng phục vụ HMNN cho hố móng 93 T T 3.2.2 Giảm giá thành công tác hạ thấp mực nước ngầm 100 T T 3.3 Kết luận chương 104 T T CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106 T T 4.1 Kết luận 106 T T 4.2 Kiến nghị 107 T T 4.3 Những vấn đề tồn luận văn 108 T T TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 T T PHỤ LỤC HÌNH ẢNH MƠ PHỎNG PHẦN MỀM MODFLOW CHẠY BÀI TỐN HẠ THẤP MNN MỘT SỐ HÌNH ẢNH THI CƠNG HẠ THẤP MNN CỦA HỐ MĨNG DANH MỤC BẢNG BIỂU Chương 1: Bảng 1-1: Lựa chọn kết cấu chắn giữ, bảo vệ mái hố móng Bảng 1-2: Các phương pháp hạ thấp MNN làm khô nhân tạo đất yếu bão hòa nước điều kiện sử dụng 19 Bảng 1-3: Phạm vi áp dụng biện pháp hạ mực nước ngầm 19 Bảng 1-4: So sánh phương pháp HMNN 20 Chương 2: Bảng 2-1: Độ rỗng loại đất đá khác nhau(Todd Mays, 2005) 54 Bảng 2-2: Trị số T a phụ thuộc vào S H 66 R R Chương 3: Bảng 3-1: Khối lượng cơng tác xây dựng cống- đập Việt Yên 77 Bảng 3-2: Các tiêu lý móng 78 DANH MỤC HÌNH VẼ Chương 1: Hình 1-1: Cơng trình pacific thi cơng đến tầng hầm thứ làm sập Viện Khoa học xã hội TP.Hồ Chí Minh (Nguồn internet) Hình 1-2: Trình tự cơng việc đào chắn giữ bảo vệ mái hố móng sâu Hình 1-3: Các loại chắn giữ cọc hàng 12 Hình 1-4: Phạm vi áp dụng HMNN trường 21 Hình 1-5: Xử lý cọc tre hố móng Trạm bơm Văn Quỷ - Hải lăng – Quảng Trị 21 Hình 1-6: Hiện tượng cát chảy theo nước ngầm từ mái vào hố móng cống Vân Cốc 22 Hình 1-7: Xử lý HMNN cống Hiệp Thuận Cừ thép kết hợp hệ thống 22 Hình 1-8: Xử lý cọc Lasel hố móng cống Vân Cốc 22 Hình 1-9: Xử lý bơm tiêu nước ngồi hố móng bờ phải đập Cửa Đạt 22 Chương 2: Hình 2-1: Hệ thống tiêu nước xung quanh hố móng 40 Hình 2-2: Hệ thống tiêu nước nằm ngang 42 Hình 2-3: Hệ thống tiêu nước thẳng đứng 42 Hình 2-4: Thiết bị tiêu nước chặn 43 Hình 2-5: Hệ thống tiêu nước ven bờ 43 Hình 2-6: Sơ đồ hạ nước ngầm theo phương pháp điện thấm 44 Hình 1: Sơ đồ hoạt động theo phương pháp đóng băng nhân tạo 45 Hình 2-8: Sơ đồ bố trí hệ thống giếng kim xung quanh hố móng 47 Hình 2-9: Sơ họa ống lọc giếng kim làm việc 48 Hình 2-10: Cấu tạo giếng kim với khớp nối 49 Hình 2-11: Cấu tạo ống lọc giếng 49 Hình 2-12: Sơ đồ bố trí cấp làm việc giếng kim hố móng sâu 50 Hình 2-13: Sơ đồ cấu tạo giếng khoan 50 Hình 2-14: Sơ đồ dạng giếng khoan khơng hồn chỉnh 51 Hình 2-15: Dịng chảy khơng giới hạn vào giếng khoan nước ngầm hồn chỉnh 52 Hình 2-16: Mối quan hệ bất đồng phân tầng bất đẳng hướng 58 Hình 2-17: Mặt cắt ngang giếng hồn chỉnh 61 Hình 2-18: Mực nước ngầm hạ xuống thấp đáy móng ổn định 63 Hình 2-19: Sơ đồ tính tốn giếng khơng hồn chỉnh 65 Hình 2-20: Sơ đồ tính tốn hệ thống giếng khơng hồn chỉnh 65 Hình 2-21: Sơ đồ hóa hệ thống địa chất thủy văn khu vực nghiên cứu 69 Hình 2-22: Sơ đồ giải hệ phương trình vi phân 70 Hình 2-23: Sơ đồ khối giải toán phần mềm Modflow 71 Chương 3: Hình 3-1: Mặt cắt ngang hố móng cống + đập Việt Yên 86 Hình 3-2: Mặt bố trí hệ thống giếng HMNN cống + đập Việt Yên 86 Hình 3-3: MNN hạ thấp xung quanh hố móng sau bơm nước - TH1 87 Hình 3-4: Cống + đập Việt Yên trường hợp 1- mặt cắt ngang qua tim hố móng 88 Hình 3-5: Cống + đập Việt Yên trường hợp 1- mặt cắt dọc qua tim hố móng 88 Hình 3-6: Đường quan hệ MNN hố móng theo thời gian TH1 89 Hình 3-7: MNN hạ thấp xung quanh hố móng sau bơm nước - TH2 89 Hình 3-8: Cống + đập Việt Yên trường hợp - mặt cắt dọc qua tim hố móng 90 Hình 3-9: Cống + đập Việt n trường hợp 2- mặt cắt ngang qua tim hố móng 90 Hình 3-10 : Đường quan hệ MNN hố móng theo thời gian - TH2 91 Hình 3-11: MNN hạ thấp xung quanh hố móng sau bơm nước - TH3 91 Hình 3-12: Cống + đập Việt Yên trường hợp - mặt cắt dọc qua tim hố móng 92 Hình 3-13: Cống + đập Việt Yên trường hợp - mặt cắt ngang qua tim hố móng 92 Hình 3-14 : Đường quan hệ MNN hố móng theo thời gian - TH3 93 Phụ lục 1: Hình ảnh mơ phần mềm Modflow chạy tốn hạ thấp MNN Phụ lục 2: Hình PL1: Hố móng đáy Cống Vân Cốc chuẩn bị đặt thép, dựng ván khuôn để đổ bê tông nước ngầm lên hố móng Hình PL2: Hệ thống giếng kim trạm bơm Hữu Bị hoạt động khơng có hiệu nước ngầm chảy mái gây cát chảy làm sạt lở mái, phải đóng cọc tre xử lý thêm Hình PL3: Bố trí lắp đặt giếng cống Hiệp Thuận Hình PL4: Đào hố móng cống Hiệp Thuận điều kiện khơ Hình PL5: Đổ bê tơng sân thượng lưu Hình PL6: Hạ mực nước ngầm thi cơng bể tiêu MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: U T bao đời nhân dân ta bền bỉ làm công tác thủy lợi cải tạo thiên nhiên, chiến thắng hạn hán lũ lụt, bảo vệ tính mạng tài sản nhân dân, nhà nước, bảo vệ sản xuất, trì thúc đẩy kinh tế xã hội Từ năm 1955 đến nghiệp Thủy lợi nước ta phát triển ngày mạnh mẽ, từ sau ngày giải phóng Miền nam năm 1975 Trong năm vừa qua, việc xây dựng công trình thủy lợi địa bàn nước nói chung, tỉnh duyên hải vùng trung Trung nói riêng góp phần quan trọng việc giảm nhẹ thiên tai, xây dựng sở hạ tầng tạo đà cho ngành kinh tế phát triển cách bền vững, góp phần cải tạo mơi trường cân sinh thái Trong trình xây dựng phát triển, bên cạnh thành tựu đạt có số tồn khảo sát, thiết kế (thủy văn, địa chất cơng trình, thủy cơng ) thi cơng dẫn đến cố hư hỏng phần toàn hạng mục cơng trình đặc biệt thi cơng cơng trình chịu ảnh hưởng thủy triều địa bàn số tỉnh ven biển duyên hải Miền trung Với điều kiện địa chất phức tạp, điều kiện tự nhiên khắc nghiệt, am hiểu công nghệ thi cơng móng vùng triều cịn gặp nhiều hạn chế dẫn đến tiến độ thi công chậm, chất lượng thi cơng kém, giá thành cơng trình cao Một số cơng trình chịu ảnh hưởng điều kiện địa chất phức tạp cơng trình cống ngăn triều Việt Yên (Quảng trị), Mỹ Trung (Quảng Bình), Đề tài “Nghiên cứu giải pháp khoa học cơng nghệ thích hợp để bảo vệ hố móng q trình thi cơng cơng trình ven biển vùng trung Trung bộ” tác giả thực nhằm tổng kết lý luận thực tiễn tồn thiếu sót trước có liên quan đến an tồn, ổn định mái hố móng thi cơng gặp trường hợp mạch đùn cát chảy Bên cạnh tác giả phân tích nguyên nhân gây cố sạt mái hố móng cống vùng triều ; từ đưa số giải pháp khoa học cơng nghệ thích hợp để xử lý cố sạt mái hố móng gặp điều kiện địa chất phức tạp Mục đích nghiên cứu đề tài: U Nghiên cứu tổng quan biện pháp bảo vệ hố móng cơng trình, yếu tố ngun nhân gây cố làm ổn định mái hố móng cơng trình vùng triều, đặc biệt hố móng có tầng địa chất phức tạp “ Mạch đùn cát chảy” Nghiên cứu đề xuất số giải pháp cơng nghệ thi cơng thích hợp bảo vệ cho hố móng cơng trình ven biển trung Trung Cách tiếp cân, đối tượng, phạm vi phương pháp nghiên cứu: U a) Cách tiếp cân, đối tượng phạm vi nghiên cứu: U - Cách tiếp cận: Thông qua việc nghiên cứu giải pháp thi công công trình cống vùng triều, tài liệu số quan nghiên cứu, khảo sát, thiết kế, thi công quản lý xây dựng cơng trình cống vùng triều thuộc khu vực trung Trung - Đối tượng nghiên cứu: Hố móng cơng trình ven biển vùng trung Trung - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu số cơng trình cống vùng triều có địa chất phức tạp thuộc khu vực trung Trung b) Phương pháp nghiên cứu: U - Phương pháp phân tích: Tiến hành quan sát thực tế, tổng kết phân tích ưu nhược điểm cơng trình thiết kế thi công trước để rút vấn đề liên quan đến cơng tác tiêu nước hố móng Từ chọn giải pháp thích hợp để vận dụng cho cơng trình khu vực nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu sở lý thuyết, phương pháp hạ thấp mực nước ngầm Phương pháp xử lý móng cơng trình điều kiện địa chất phức tạp như: “Mạch đùn cát chảy” đề xuất giải pháp công nghệ khắc phục - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra, khảo sát, thu thập tài liệu cơng trình vùng triều thuộc khu vực trung Trung 104 Bơm hút thử kiểm tra lưu lượng đơn vị giếng - 3.2.2.10 Một số ý - Cần có đội ngũ cán cơng nhân có kinh nghiệm thi cơng, lắp đặt quản lý vận hành giếng để đảm bảo kín khít, chuẩn xác, phát xử lý kịp thời cố - Do đặc thù kỹ thuật khoan giếng lớp đất rời phải khoan liên tục để tránh tượng đất thành giếng bị sạt lở Ngay từ lúc khoan phải thay dung dịch bùn đất lỗ khoan dung dịch sét thích hợp để bảo vệ thành lỗ khoan - Các công việc thi công giếng cần tiến hành liên tục lắp đặt xong kết cấu giếng, bơm sục rửa bơm thử đạt yêu cầu kết thúc - Trong q trình thi cơng cần có thiết bị kiểm tra, sẵn sàng xử lý cố thiết bị theo dõi cần lắp đặt trình tự theo kết cấu giếng Các thiết bị cần kiểm tra chặt chẽ trước lắp đặt kiểm tra khả hoạt động sau lắp đặt - Mỗi giếng cần có nhật ký theo dõi tình hình hoạt động từ thi cơng đến lúc hồn thành cơng trình tháo dỡ giếng Các thơng số cần theo dõi : diễn biến MNN giếng, lưu lượng, độ hạ thấp mực nước, mực nước động, mực nước tĩnh, dao động mực nước thời gian bơm, áp lực chân không giếng Các máy bơm cần đặt cố định, vận hành không gây nhiệt độ, rung động có tiếng ồn, cần luôn theo dõi, bảo dưỡng, sửa chữa thay kịp thời để giếng làm việc liên tục [11] 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG Việc tính tốn theo truyền thống để thiết kế hạ mực nước ngầm thường gặp nhiều khó khăn thơng số đầu vào phức tạp, nhiều phương án nhiều công sức thời gian Tác giả đưa việc giải toán cho trường hợp MNN khác để tính tốn lựa chọn bố trí số giếng cho trường hợp 105 Tùy theo tình hình MNN trường để bố trí vận hành hệ thống giếng cách có hiệu tránh gây lảng phí cơng tác Tính tốn theo phương pháp sử dụng phần mềm tin học nói chung Visual Modflow nói riêng mơ chuyển động nước ngầm đất theo mơ hình khơng gian chiều Đồng thời cho phép mô với thông số đầu vào phức tạp thực nhiều phương án thời gian ngắn Việc thay hệ thống giếng HMNN truyền thống hệ thống giếng nhựa (cải tiến) giếng khoan UNICEF cần thiết để phù hợp với điều kiện thi cơng Với hố móng sâu bố trí hai hay ba hàng giếng có nhiều Các hàng giếng làm việc độc lập, tính tốn khoảng cách giếng hàng tính tốn hàng Cịn khoảng cách hàng phải bán kính hạ thấp mực nước giếng Căn vào hệ số thấm đất hố móng, nhà thiết kế chọn nên sử dụng giếng thường hay giếng kim biện pháp tiêu thoát nước đơn giản hay phức tạp Khi thi cơng hệ thống giếng cần phải có thí nghiệm để xác định xác hệ số thấm đất nền, khả thu nước giếng để có biện pháp thi công giếng cho phù hợp, thi công lớp lọc xung quanh giếng, lựa chọn ống lọc để giếng thu tối đa lưu lượng hạn chế tối thiểu lượng cát vào giếng Mỗi giếng hay hệ thống giếng nên bố trí máy bơm dự phịng, để có cố, sửa chữa khơng ảnh hưởng đến hệ thống Chú ý đến vị trí đặt bơm tránh làm rung động đến giếng Khi thi công giếng cần ý đến quy trình cơng nghệ lắp đặt có nhật ký theo dõi giếng để phát cố kịp thời, có vật tư dự phịng để thay sửa chữa nhanh chóng Khơng cố giếng mà làm ảnh hưởng đến việc HMNN tồn cơng trình 106 CHƯƠNG T T KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ T 4.1 Kết luận T T T Các cơng trình xây dựng nói chung, giao thơng, xây dựng dân dụng cơng nghiệp thủy lợi nói riêng đầu tư cao mang tính tổng hợp Bên cạnh với phát triển không ngừng khoa học công nghệ thiết kế thi công ngày tiến tiến việc nghiên cứu để chọn giải pháp, thời gian xây dựng tối ưu để cạnh tranh đấu thầu xây dựng làm giảm giá thành công trình đơn vị thi cơng vấn đề cấp thiết nhiều người quan tâm Trong thực tế xây dựng cơng trình nói chung, cơng trình thủy lợi nói riêng, đặc biệt thường gặp hố móng nằm sâu MNN tầng cát mịn Vùng chịu nhiều ảnh hưởng vấn đề khu vực đồng duyên hải Miền Trung Khi đào móng cơng trình lớn ven sơng, ven biển thường gặp phải tượng cát chảy xói ngầm, đơn vị thi cơng khơng có giải pháp HMNN thích hợp vấn đề giải cho hố móng khơ phức tạp Mặt khác, việc lựa chọn phương án hạ thấp MNN phụ thuộc vào nhiều yếu tố tự nhiên, thiết bị thi công địa chất móng hố móng Lựa chọn hợp lý mang lại hiệu kinh tế cao, bảo đảm thời gian thi cơng, cịn khơng dẫn đến giá thành xây dựng tăng lên có dẫn đến thất bại việc tiêu nước hố móng Để giải tốn hạ thấp MNN, cần chọn thông số hợp lý, mô sơ đồ tính tốn thích hợp, nhập thơng số địa chất thủy văn, xác định kết cấu giếng, đường kính giếng, khoảng cách đặt giếng (với giếng đơn, hàng hay nhiều hàng) Để đảm bảo tính xác thực mơ hình mơ tốn hạ thấp MNN trước hết cần phải tính theo phương pháp truyền thống cho toán đơn giản tiến hành kiểm nghiệm sở đối chiếu với số liệu tính tốn thực đo trường Trong luận văn sử dụng phần mềm VisualModflow; cơng cụ giải toán hạ thấp MNN với độ xác cao ứng dụng cho điều 107 kiện biên khác Tuy nhiên để đảm bảo thành công vấn đề người thiết kế phải nắm vững lý thuyết thủy văn nước đất, để mô hệ thống cách đắn Sau nghiên cứu so sánh phương pháp HMNN tác giả đề nghị lựa chọn phương án sử dụng cải tiến thiết bị sau: - Lựa chọn phương pháp HMNN giếng nhựa (cải tiến) với thiết bị lọc kéo dài chiều sâu MNN giếng sử dụng vật liệu sẵn có nước chế tạo ống PVC, ống thép Trong giếng đặtcác thiết bị bơm chìm bơm hút sâu - Mỗi giếng cần lắp đặt máy bơm loại nhỏ để tiện công tác quản lý, vận hành, sửa chữa thay - Tạo tầng cát lọc xung quanh ống lọc giếng HMNN Xung quanh giếng có lớp lọc dày 0,5 – 1m rãnh thu nước cát thô, sỏi để tăng diện tích thu nước lưu lượng hút nước giếng - Tất hệ thống cần tự động hóa q trình vận hành Lắp đặt phận van phao điều khiển tự động đóng mở máy bơm theo MNN giếng; Phương án sử dụng giếng lớn giếng phận, giếng nhỏ 3-5 giếng có phận - Ngồi ra, thiết kế HMNN tùy theo tình hình cụ thể trường, linh động áp dụng thêm biện pháp tạo tường chắn để giảm giá thành cần có thí nghiệm trường, thu thập xác thơng số để điều chỉnh thiết kế cho phù hợp 4.2 Kiến nghị T T Đối với đơn vị thiết kế việc lựa chọn cơng nghệ hạ thấp MNN phải khảo sát xác đầy đủ bước Tính tốn so sánh hiệu kỹ thuật với hỗ trợ tính tốn hạ thấp MNN phần mềm Modflow số phần mềm khác Khi lựa chọn công nghệ hạ thấp MNN cần kiểm nghiệm lại thơng số thiết kế thơng qua thí nghiệm trường để điều chỉnh lại thiết kế cho phù hợp 108 Đối với đơn vị thi cơng cần trọng việc vận dụng phương pháp HMNN hợp lý xây dựng cơng trình đất yếu có hệ số thấm lớn, dễ xảy tượng xói ngầm trơi đất hố móng mang lại hiệu cho việc hạ MNN đồng thời làm giảm giá thành xây dựng cơng trình Có thể sử dụng cừ chống thấm tường chắn kết hợp hạ thấp MNN để bảo vệ mái hố móng, giảm diện tích tiêu nước hố móng khối lượng đào móng Làm hạn chế khối lượng sạt lở mái hố móng lượng nước dâng lên hạ xuống hố móng nhanh Cần chọn phương án vận hành hệ thống HMNN tự động hóa để giảm chi phí vận hành Đề nghị quan quản lý khoa học công nghệ kịp thời cho xây dựng sớm ban hành tiêu chuẩn thiết kế HMNN cho cơng trình có hố móng nằm MNN Đồng thời ban hành quy trình cơng nghệ thi công hạ thấp MNN làm khâu tính tốn thiết kế xây dựng cơng trình 4.3 Những vấn đề tồn luận văn T T Do thời gian tài liệu có hạn tác giả nhận thấy cịn tồn số vấn đề cần nghiên cứu giải tiếp sau: - Cơng tác thí nghiệm trường phải triển khai chặt chẽ, độ xác cao để có số liệu xác áp dụng phần mềm Modflow - Xây dựng công thức thực nghiệm để xác định lưu lượng hút nước đơn vị giếng nhựa giếng khoan phù hợp với điều kiện Việt Nam thơng qua thí nghiệm trường sở lý thuyết thủy lực - Cách tính tốn thiết kế công nghệ thi công lớp cát lọc, loại tường ngăn nước loại bỏ tác dụng hạn chế thấm nước tầng kẹp sét có để đảm bảo tính đồng đẳng hướng mức độ định - Cơ sở lý thuyết, hiệu thực tế phạm vi áp dụng việc áp dụng cừ chống thấm, tường ngăn nước để hạ MNN - So sánh hiệu kinh tế công nghệ HMNN cải tiến công nghệ truyền thống cách tính tốn dự tốn cụ thể để đảm bảo tin cậy 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO T T Tiếng Việt Lương Văn Anh (2009), Nghiên cứu lựa chọn hợp lý thơng số tính tốn thiết kế hệ thống giếng để hạ thấp mực nước ngầm, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật Nguyễn Ngọc Bích, Lê thị Bình, Vũ Đình Phụng (2001), Đất xây dựng, địa chất cơng trình kỹ thuật cải tạo đất xây dựng (chương trình nâng cao) NXB Xây dựng Hà nội Bộ môn Thi công – Đại học Thủy lợi (2004), Thi cơng cơng trình Thủy lợi tập 1, NXB Xây dựng, Hà nội Công ty TVXD Thủy lợi Quảng Trị, Thuyết minh dẫn thi công cống – đập Việt n, Quảng Trị Lê Dung (2003), Cơng trình thu nước – Trạm bơm cấp thoát nước, NXB xây dựng, Hà nội Nguyễn Hồng Đức (2000), sở địa chất cơng trình địa chất thủy văn cơng trình, NXB Xây dựng, Hà nội Nguyễn Bá Kế (2002), Thiết kế thi cơng hố móng sâu, NXB xây dựng, Hà nội Lê Văn Kiểm (1977), Kỹ thuật thi cơng đất móng, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp Hoàng Văn Tân, Trần Đình Ngơ, Phan Xn Trường, Phạm Xn, Nguyễn Hải (1973), Những phương pháp xây dựng cơng trình đất yếu NXB khoa học kỹ thuật 10 Thiết kế thi công hệ thống giếng kim, tài liệu Nhật, dịch tiếng Trung Quốc, 11 Trần Văn Toản, Nghiên cứu cải tiến công nghệ hạ thấp mực nước ngầm xây dựng cơng trình mềm yếu có tượng cát chảy, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 110 12 Trường Đại học thủy lợi (1998), Giáo trình Thủy lực Tập 3, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà nội 13 PGS.TS Lê Kim Truyền, TS Vũ Minh Cương (2002), Sổ tay máy làm đất, Nhà xuất xây dựng Hà nội 14 Nguyễn Uyên (2004), Cơ sở địa chất học đất móng cơng trình, NXB xây dựng, Hà nội 15 Nguyễn Uyên (2006), Xử lý tượng địa chất xây dựng, NXB xây dựng, Hà nội 16 Nguyễn Uyên (2009), Thiết kế xử lý hố móng, NXB xây dựng, Hà nội 17 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5747 – (1993), Đất xây dựng – phân loại, NXB xây dựng, Hà nội 18 Viện nghiên cứu cơng trình ngầm – Viện thiết kế móng quốc gia – Viện thiết kế móng Liên xơ (1974), Sổ tay thiết kế móng tập 1, NXB khoa học kỹ thuật, Hà nội 19 Vụ kỹ thuật – Bộ Thủy lợi (1959), Bảo vệ hố móng cơng trình Thủy cơng chống nước ngầm, NXB Năng lượng Quốc gia Mạc tư khoa – Lê Nin Grát dịc V.I Svây 20 Trần Văn Việt (2004), Cẩm nang dùng cho kỹ sư Địa chất kỹ thuật, NXB xây dựng, Hà nội 21 Diễn đàn kỹ sư kết cấu Việt Nam (2005), Hạ thấp mực nước ngầm thi cơng hố móng lớn, cách thi cơng hạ thấp MNN Vương quốc Bỉ, công ty Vinck Tiếng Anh 22 Department of the army, the navy, and the air force ( November 1983), Dewaterring and ground water control 23 U.S Department of the interior Water end Power Resources Service (1981), Ground Water Manual A water resources technical publication United states Government printing office denver PHỤ LỤC HÌNH ẢNH MƠ PHỎNG PHẦN MỀM MODFLOW CHẠY BÀI TỐN HẠ THẤP MNN Trường hợp 3: U U Bước 1: Input (Nhập số liệu đầu vào) Bước 2: Run (Chạy chương trình) ` Bước 3: Ouput 2D (Xuất số liệu đầu 2D) Ouput 3D (Xuất số liệu đầu 3D) PHỤ LỤC 2: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THI CƠNG HẠ THẤP MNN CỦA HỐ MĨNG Hình PL1 Hố móng đáy Cống Vân Cốc chuẩn bị đặt thép, dựng ván khuôn để đổ bê tông nước ngầm lên hố móng.[Lê Đình Chung] Hình PL2 Hệ thống giếng kim trạm bơm Hữu Bị hoạt động khơng có hiệu quả,nước ngầm chảy mái, gây cát chảy làm sạt lở mái phải đóng cọc tre để hỗ trợ thêm.[Trần Văn Toản] Hình PL3 Bố trí lắp đặt giếng cống Hiệp Thuận [Trần Văn Toản] Hình PL4 Đào hố móng cống Hiệp Thuận điều kiện khơ ráo[Trần Văn Toản] Hình PL5 Đổ bê tơng sân thượng lưu [Trần Văn Toản] Hình PL6 HMNN thi công bể tiêu [Trần Văn Toản]