Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Các hình thức và công nghệ thi công kết cấu phòng thấm đập bê tông đầm lăn

Do tính chất đặc thù công nghệ thi công.BTDL, để nâng cao năng lực chống thắm cho bé tông dim lấn nói chung phải áp ‘dung biện pháp từ hai phương diện: một là nâng cao tính không thắm nư

Trang 1

Luận văn thạc sĩ Chuyên nghành xây dựng công trình thủy

LỜI TÁC GIÁ

Sau một thời gian thu thập tài liệu, nghiên cứu và thực hiện, đến nay luận

văn thạc sĩ: “Các hình thức và công nghệ thi công kết cau phòng thấm cho đập BTĐL” đã hoàn thành đúng theo đề cương được duyệt.

Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Trường Đại học Thuy lợi đã đảo tạo và quan tâm giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho tác giả trong quá

trình học tập và thực hiện luận văn này.

Tác giả xin chân thành cảm ơn TS Dương Đức Tiến đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, cũng như cung cấp tài liệu, thông tin khoa học cần thiết cho luận văn.

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, Cán bộ nhân viên Viện Kỹ

thuật công trình — Trường Đại học Thủy lợi đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho

tác giả trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn này.

Tác giả xin cảm ơn gia đình, các bạn bè đồng nghiệp đã hết sức giúp đỡ

động viên về tinh than và vật chất dé tác gia đạt được kết quả như ngày hôm nay.

Trong quá trình nghiên cứu dé hoàn thành luận văn này, tác giả khó tránh khỏi những thiếu sót và mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy, cô và cán

bộ đồng nghiệp đôi với bản luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội ngày tháng nam2011

Tác giả

Kiều Văn Nguyên

Học viên: Kiều Văn Nguyên Lớp: 17C2

Trang 2

Luận van thạc “Chuyên nghành xây dựng công tỉnh thủy

MỤC LỤC

LỜI TÁC GIÁ 1DANH MỤC CÁC BANG BIÊU 4DANH MỤC CÁC HÌNH VE nen css’

CHƯƠNG 1: TONG QUAN CHUNG VE TINH HÌNH NGHIÊN CỨU VA SỬ

DUNG KET CAU CHONG THÁM DAP BE TONG DAM LAN 9

LA Sơ lược lich sit phat trién BTDL 9 LAL Trên thé giới 9

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CUA LỰA CHỌN CÁC HINH THỨC PHONG

“THẤM DAP BE TONG ĐÀM LAN dị2.4 Cơ sở khoa học sử dụng hình thức phòng thắm đập BTĐL/"'! Al

4 4 4 43 43

you tổ ảnh hưởng đến dro, độ chặt, cường độ độ chẳng thắm etn

BT và BTDL 46 2.2.3 Các biện php giảm xi măng sị

2.3 Tình hình ứng đụng kết cầu phòng thẳm đập BTDL 34

$4 37

2.3.3 Kết cầu chẳng thắm kết hợp, 39

2.4 Kết luận chương 2 60

CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ THỊ CÔNG KET CAU CHONG THÂM DAP BÊ

TONG ĐÂM LAN 6i3.1 Các công nghệ thi công kết cấu chống thắm ot

3.11 Tông quan chung về công nghệ thi công bể tong đầm lan 6

7 75 80 3.14 Ching thẳm bang màng mông si

Tige viên Kitu Văn Nguyen Tap 172

Trang 3

Luận văn thạc sĩ “Chuyên nghành xây dựng công tinh thủy,

3.2 Thiết bị thi công và công tác

BTĐL, 83

3221 Tht th eng kế củu phòngthậm 83

32.2 Công te êm tra chit lượng ket câu phẳng thm dp BIBL 86 3⁄3 Ung đụng ti công kết edu phòng thim tên thể giới 87 33.1 Công tình Kháng Khẩu 87 33.2 Đập Elk Creck của MY 88

333 Dap Auweit của Phip 89 3⁄34 Dap Nirput va Walvistan của Nam Phi 89

3.4 Ung dụng thi công kết cấu phòng thám tại Việt Nam 92

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

1 TIENG VIỆT 99

10L

Tipe viên Ki Vin Nguyen moi

Trang 4

DANH MỤC CÁC BANG BIÊU.

1 Danh sich 10 quốc gia có số đập BTDL nhiều nhất tính đến 2011.13,

2 Một số đập của Trung Quốc sử dụng BTDL cấp phối 2 để chống thin" 14

3 Một số công trình đập BTĐL ở Việt Nam 17

4 Mười đập BTDL cao nhất thé giới tính đến 2011 9! 19

5 Mười đập có khối lượng BTDL lớn nhất thé giới tính đến 2011 9 19

6 Các nước có đập cao hơn 100 m đang thi công nhiều nhất °! 20

7 Thống kề sử dụng biện pháp chống thắm của một số đập BTĐL!' 20,

$ Thành phin cắp phối bê tông đầm lin đập Pleikrong 2

9 Thành phần cắp pl lin đập SeSan 4 21.10 Thành phi cấp phố ăn đập Định Bình 21

11 Thành phi cấp phối bê tông đầm lãn đập Sơn La 2

12 Thanh phan cắp phối BTĐL để nghị dùng cho Đập A Vương 2

13, Thành phần cắp phối BTDL TN hiện trường dùng cho đập Bán Vẽ 22

14 Thanh phan cấp phối BTĐL đập Nước Trong 2

15 Thống ké kết quả TN các chỉ tiêu cơ lý của mẫu khoan BTDL tại hiện

2

16 Giá tị cho phép cắp chống thắm ti thiểu của đập bê tông lớn!, 2

17 So sánh thành phần cắp phối BTĐIL chống thắm của Việt Nam và Trung

38

1 Quan hệ giữa cấp chống thắm và hệ số thẩm thấu của BTĐL 45Bảng22 Thể tich tương đối của các lỗ rỗng liên thông °9 49Bing 2.3 Độ rồng liên thông và tính thim khí cin các mẫu vữa đông rắn trongđiều kiện khác nhau P9 50Bảng 3.1 Tinh năng của các loại dim sử dung dim BTL 66

Bảng 3.2 Tính năng kỹ thuật của may chải SM400/800 6

Bang 3.3 Tính năng kỹ thuật chủ yếu của máy cắt rung HZQ - GS 7Bang 3.4 Cấp phối bê tông bù co ngót 80Bảng 3.5 Tig cắp phối bé tông dim lan Kháng Khẩu (kgim) 88

Bảng 3.6 Cấp phối BTĐL mic 20086 và 20088 công trình Nước Trong 5

Trang 5

Hình I.5 Hình thức mặt cắt đập BTĐL của Trung Quốc 37 Hình 1.6, Hình thúc mặt cắt dap BTDL - đập Nước Trong 39 Hình 1.7, Hình thức mat cất dap BTĐL - đập Định Binh 39

Hình L8 Hình thúc mặt cắt đập BTĐL ~ đập Son La 40

Hình 1.9 Hình thúc mặt cắt đập BTĐL - đập Bản Vẽ 40

Hình 2.1, Mỗi liên quan giữa cường độ kháng nén, N/CDK và mức độ dim "48

Hình 22 Cường độ BTĐL sử dụng cối liệu tốt TM 2Hình 2.3, Cường độ BTDL sử dụng cốt liệu chất lượng kém hơn '”! 32Hình 24 Quan hệ cường độ bê tông và ty lệ N/CDK ở các tuổi khác nhau 53

Hình 2.5 Khu bê tông thượng lưu (Ở Mỹ có một số đập cũng dé một khu bê tông

thường ở mặt thượng lưu, chiều dày lớp bê tông nay tương đối mỏng) 55

Hinh 2.6, Kétcdu phòng thim thượng ln đập Bản Chit, 37

Hình 3.1, Tram trộn bê tông đầm lăn 62

Hình 3.2 Dũng xe 6 tô vận chuyển b tông 63 Hình 3.3 Dũng bang ti vận chuyển bê tong 63 Hình 3.4 Băng tải kết hợp 6 tô vận chuyén bê tông TD Son La 64 Hình 3.5 Dũng cin true vận chuyển bê tong “ Hình 36 Dùng máy ủi san bê tông 65

Hình 37 San lớp vita liên kết giữa 2 đợt đỗ (bằng thủ công) 6s

Hình 38 ‘Thi công đập BTBL bing xe lu rung 61

Hình 39 Xử lý khe thi công bing đánh xờm 69Hình 3.10 Xử lý khe thi công bing phụt khí 69Hình 3.11 Máy cất khe ngàng 70

Trang 6

Luận van thạc,

6

“Chuyên nghành xây dựng công tinh thủy,

Hình 3.12 Tạo khe ngang 70 Hình 3.13, Khe ngang et sau (TD Sơn La) n

Hình 3.14, Bo dung trong BTĐL sau khi dim bing may do phông xạ n

Hinh 3.15 Hiệu quả chéng thấm của vita cát bitum T6

Hình 3.16, Đặt rãnh cắt thắm trên ting dm, nHình 3.17 Hình thức nổi tiếp phần định và ting bitum chống thắm 8inh 3.18, Máy dim cỡ nhỏ thi công GEVR phòng thắm, 84Hình 3.19 Máy dim dài thi công GEVR phòng thắm, 84

'Hình 3.20 Xử lý nơi tiếp giáp giữa 2 loại bê tông khác nhau 85

Hình 3.21 Bố trí hệ thống rót vữa và khe din dụ ở đập Nirput 90

Hình 3.22 Mắt cắt chỉ tiết khe dẫn 91

Hinh 323, Thi công BTDL đập Dinh Binh 93 Hình 3.24 Hình anh đập PlEtlrône “

Hình 3.25 Mặt ít ngang đập Sơn La %Hình 3.26 Thi công phần thượng lưu chống thắm bằng BTBL đập Sơn La 6

Tipe viên Ki Vin Nguyen moi

Trang 7

Luận van thạc, “Chuyên nghành xây dựng công tinh thủy,

MỞ ĐÀU

1.1 Tính cấp thiết của luận văn

Bê tông dim lan (BTĐL) được xem là bước phát triển đột phá trong công nghệ xây dựng đập bê tông nói riêng, xây dựng công trình thủy lợi nói chung Ưu

điểm nỗi bật của BTDL là sử dung it xi măng, tốc độ thi công nhanh nên giảm giá

thành, đạt hiệu quả kinh tế cao.

Công trình thủy công nói chung, công trình bê tông dim lăn nói riêng đều có yêu cầu chống thắm nhất định nếu như thắm nước lâu dai sẽ ảnh hưởng rất lớn đến

niên hạn an toàn và thời gian sử dụng Do tính chất đặc thù công nghệ thi công.BTDL, để nâng cao năng lực chống thắm cho bé tông dim lấn nói chung phải áp

‘dung biện pháp từ hai phương diện: một là nâng cao tính không thắm nước ở thân

đập đặc biệt là ở mặt khe, hai là mặt thượng lưu thân đập sử dụng biện pháp phòng

thắm ngân không cho nước đi vào bên trong kết cầu

Từ khi ra đời kỹ thuật xây dựng đập BTĐL đến nay, trên thé giới không

ngừng tiến hành nghiên cứu và tìm kiếm biện pháp phòng thấm và đặc tính thắm.

thấu của BTDL Hình thức phòng thắm của BTĐL chủ yếu có 3 loại hình: kiểu

“vàng bọc bạc", phòng thắm tự bản thin BTDL, làm thêm lớp phòng thắm mặt

thượng lưu dip Thời kỳ đầu những công tinh vừa và nhỏ, đã từng tim tôi qua sử

im của bê dung bảo về bé mặt bằng nhựa đường, đây là mô hình tham gia hạn chế tl

tổng, bổ sung cốt thép cho bê tông, hình thức kết cấu phòng thắm bing PVC Sau

đó áp dụng nhiều mô hình “vàng bọc bạc” tuy nhiên hình thức này ảnh hưởng đến

tu thể tốc độ thí công nhanh cia BTDL Mặt khác áp dụng thành công kỹ thuật

phòng thắm tự bản thân bê tông BTĐIL cấp phối 2, trong đó thân dap dùng BTĐL

làm kết

phối 3, ở đồ thượng lưu chọn dùng cấp pl phòng thắm Ứng

‘dung kỹ thuật phòng thắm tự bản thân BTĐL cắp phối 3 toàn mat cắt, thông qua ưu

hóa tht kế tỷ lệ cắp phối b tông, tăng cường xử lý kết hợp mặt ng và không chế

công nghệ thi công.v.v đây là 1 bước đột phá của kỹ thuật thi công BTĐL,

Trang 8

“Cùng với sự phát triển của đập bê tông dim lăn ngày cảng nhiều thì kết cấu.

chống thắm kiéu mới và công nghệ thi công mới ngày càng xuất hiện nhiều hơn

“Công nghệ BTĐL, của Việt Nam cũng không nằm ngoài quy luật đó, nhiều đập sit

‘dung kết cấu “Vang bọc bạc”, vài năm gin đây bắt đầu nghiên cứu áp dụng BTDL

chống thắm thay cho bê tông thường và các biện pháp ning cao chống thim khác

Vi vậy, quan tâm nghiên cứu đến các điều kiện công nghệ thi công kết ấu phòngthấm đập bê tông dim lăn trong điều kiện Việt Nam vừa có ý nghĩa khoa học và có

giá tí thục tiễn

1⁄2 Mục dich của luận văn.

Đánh giả tình hình sử dụng c biện pháp phòng thắm nghiên cứu các biện

pháp công nghệ thi công kết cầu phòng thắm nhằm đảm bảo mặt thượng lưu đập đạt

yêu cầu chống thắm theo quy định là vẫn v6 cùng quan trong

1.3 Cách iếp cận và phương pháp nghiên cứu

'Cách tiếp cận:

~ Tìm hiểu cé i liệu đã được nghiên cứu vi ứng dụng:

~ Khảo sát thực tẾ ở những công trình đã ứng dụng ở Việt Nam;

~ Các đánh gi của các chuyên gia.

Phuong phấp nghiên cứu

~ Nghiên cứu tổng quan lý thuyết và thực tiễn;

- Nghiên cứu ứng dụng ở Việt Nam.

1.4 Kết quả dự kiến đạt được

“Tổng quan được tinh hình sử dụng công nghệ thi công kết cầu phòng thắm

trong đập bê tông đầm lăn

DE xuất ứng dụng trong Việt Nam

Trang 9

CHƯƠNG 1: TONG QUAN CHUNG VE TINH HÌNH NGHIÊN COU

VA SỬ DỤNG KET CAU CHÓNG THÁM D4P BÊ TONG ĐÀM LAN

1.1 Sơ lược lịch sử phát triển BTĐL

LLL Trên thé git

Vào những năm 1960 và 1970 đã có những cách sử dung vật liệ làm vữa bê

tông có thể coi là tiễn đề cho sự ra đồi của BTDL Năm 1960 hỗn hợp bê tông

không độ sụt được rai bằng xe aii đã áp dụng cho đập Alpe Gera ở Italia và đập

Manicongan ở Canada Hon hợp được đầm chặt bằng dim dùi gắn sau máy ủi hoặcchặt bằng lu rung”

Nam 1961 hỗn hợp bê tông được rải và đầm bằng các thiết bị thi công đập

nà

tt để xây dựng đề quai của đặp Thanh Môn, Dai Loan, Trung Quốc

BTDL thực sự được chú ý đến khi giáo sư Jerome Raphael (Mỹ) tinh bày bio cáo “Dip trọng lực tôi ưu" vào năm 1970, tong đồ nêu ra phương pháp thi

công nhanh đập bê tông trọng lực bằng cách sử dụng các thiết bị của thi công đậpđất đắp P9

“Trong những năm 1970, một số công tình ở Mỹ đã đưa vào nghiên cứu

BTPL trong phòng thí nghiệm và tại hiện trường Những nỗ lực trên đã tạo nén tảng.

cho vige xây dựng đập BTDL đầu tiên trong năm 1980,

Trong hội nghị “Thi công kinh tẾ đập bê tổng” năm 1972, R.W Canon cóđưa ra luận điểm xây dựng đập bê tông dùng dat nện, phát triển thêm một bước ý

tưởng của Raphael, Canon giới thiệu bé tông nghèo xỉ ming, vận chuyển bằng xe

ben, san gạt bằng xe ủi và đầm bằng lu rung Sau đó, Hiệp hội kỹ sư quân đội Hoa

Kỳ (USACE) đã thi công các lồ bê tông thí nghiệm ở đập Lost Creek.

Năm 1980, lần đầu tiên Mỹ sử dụng BTĐLL để xây dựng đập Willow Creek,

bang Oregon Đập này cao 52m, dài 343m, không có rãnh ngang dọc Him lượng

chất kết dính trong BTĐL chỉ có 66kg/m` Chiều dầy ting đầm là 30cm dé liên tục

để lên cao Với khối lượng 331.000m” BTĐL mà chỉ đổ trong 5 tháng là xong:

Trang 10

6 Anh, Dunstan ® bắt đầu nghiên cứu tích cực trong phòng thí nghiệm về

BTDL trong những năm 1970 Tiếp đó, Hiệp hội nghiên cứu và thông tin công.

nghiệp xây dưng (CIRIA - Construction Industry Research and Information Association) của Anh đã tiến hành dự án nghiên cứu rộng rãi về BTDL có sử dụng

tro bay với hàm lượng lớn Các kết quả nghiên cứu được đưa ra thử nghiệm tram

xử lý Tamara ~ Coruwall (1976) và thử nghiệm tai công tình đập Wimbledall

(1979) Ý tưởng về sử dung BTĐL có him lượng lớn tro bay sau nảy được Cục khai

hoang My (USBR - United State Burean of Reclamation) sử dụng làm cơ sở cho

việc thiết kế dip Upper Still Water cao 90m, đài $15m, khối lượng BTĐL

1.125 000m Đặc điểm của công nghệ BTĐL của Mỹ(thường gọi RCC - Roller

Compacted Concrete) là thiên về sử dụng BTĐL, nghèo xi ming (hàm lượng chất

kết dính dưới 100kg/m ) Để ching thắm cho đập, thườn

tông thượng lưu bằng bê tổng thường đúc sẵn lắp ghép hoặc đỗ tại chỗ bing cốp

ir dung kết cầu tường,

pha trượt, kèm theo mang chống thấm.

Nhật Ban, các kỹ sự bit đầu nghiên cứu sử dụng BTDL với mục đích rit

ngắn thời gian thì công và hạ giá thành công trinh đập bê tông vào năm 1974 Công trình BTĐL, đầu ti của Nhật là Shimajigawa, đập này cao 89m, dài 240m với khốilượng BTĐLL 165.000m” trong tổng số 317.000mŸ của b tông đập Đến cuối năm

1992 đã có khoảng 30 đập BTDL được thi công ở Nhật.

Đến nay, Nhật Bản đã hình thành trường phái BTBL gọi là (RCD ~ Roller

'Compaeted dams) gồm có thiết kế mặt cắt đập, nh toán thành phần bê tổng, côngnghệ thi công và không chế nhiệt độ đập Đặc điểm của phương pháp RCD là sử

‘dung kết cấu "vàng bọc bạc” Lõi đập làm bằng BTĐLL, vỏ đập làm bằng bê tông

thường chống thắm cao

Tây Ban Nha, năm 1938 đập San ta Eugenia được xây dựng trên sông

Xallas, đập cao 85m, di 285m, khối lượng BTDL 319.000m’, Nex

Nha còn xây dựng nhiều dip khác ứng dụng công nghệ BTDL như đập Castiblanco

i ra Tây Ban

de los Arroyos, Losmorales

Trang 11

Pháp công nghệ BTĐL được ứng dụng khi xây dụng đập Les Olivertest vào

năm 1987 Dap này cao 36m, đủ 225m, khối lượng BTDL khoảng 80/800m`

Pakistan, năm 1975 BTĐL đã được sử dụng dé sữa chữa đặp Tarbcla Kj lụcthể giới về tốc độ đổ bê tông đã được lập ở công trình này, với tốc độ trung bình.9.155m'/ ngày và có ngày lên tới 20.000m` Đến năm 1980, công trình hoàn thành.với tổng khối lượng BTĐL là 2.760.000m"

Liên Xô cũng bit đầu nghiên cứu bê tông khô ít xi măng cho các đập trọng

lực từ giữa thập kỷ 70 của thé kỹ trước Công việc này được nghiên cứu tại viện

nghiên cứu khoa học Thuỷ công vào năm 1975, Sau đó, đến năm 1979 và 1980 các

chuyên gia Liên Xô đã tiễn hành đỗ thực nghiệm một số block bé tông trên ti đập

nhà máy thuỷ điện Taskemir xây dựng rên sông Narin vio năm 1984, đập cao 75m,

ài 320m, khối lượng BTDL 35.000m` Công trinh đập này được hoàn thành vàonăm 1988 Tiếp đó là một loạt các đập thuỷ điện khác như Burexop, Cuvmsko linlượt được xây dựng bằng công nghệ BTDL,

‘Trang Quốc bắt đầu nghiên cứu và áp dụng công nghệ BTDL vio năm 1980

Mie dù áp dung công nghệ BTPL tương đối muộn nhưng Trung Quốc là nước có

tốc độ phát ign công nghệ này rất nhanh, Saw khỉ xây đựng xong đập Kháng Khẩu

dau tiên vào năm 1986, Trung Quốc bước vào cao trào xây dựng đập BTĐLL, Hiện

nay đập BTDL của Trung Quốc nói chung về mặt số lượng, chất lượng và chỉsao, kỹ thuật đều đứng đầu tên thé giới Các chuyên gia Trung Quốc đã xây dựng

hoàn chỉnh trường phái công nghệ BTDL của mình với tên gọi là (RCCD - Roller

Compacted Concrete Dams) Phương pháp này gồm có: thiết kế mặt cắt đập, quy

tring thiết kể, chọn vật liệu và thi công, quy trình thir nghiệm, kiểm tra BTBL tại hiện trường

Australia tiến hành xây dựng đập BTDL đầu tiên vào năm 1984, 46 là đập

việc kết hợp nhập CO;

rắn để ha thấp nhiệt độ của hỗn hợp BTDL, cải thiện cường độ Đn nay Australia

đã xây dựng trên 10 đập BTĐL.

Copplield cao 44m, trong đó dùng BTĐL siêu déo hóa

Trang 12

Nam Phi, đập được xây dựng bằng công nghệ BTDL đầu tiên vào năm 1986,

đặc biệt có 2 đập BTDL với hình thức dạng vòm trọng lực Knellpoort và

dụng BTBL Tính đến nayWolwedams la những dip vim đầu tiên trên thể

Nam Phi đã xây dựng được trên 22 đập BTDL

Ma tốc, đập được xây dựng đầu tiên bing công nghệ BTDL là dip Ani alKoreima vào năm 1987 trên sông Akreuch, đập này cao 26m, dài 124m, khối lượngBTDL 170.000mẺ

Chile, đập đầu tiên được xây dựng bằng công nghệ BTDL la đập Page được

sao 121m, đài 410m Chi là

đi đạt 4436mm/năm, ti thời điểm

xây dựng vào năm 1992 trên sông Bio ~ Bio, đập

một dit nước có lượng mưa cao nhất trên thé

46 bê tông lượng mưa đạt 4mmgiờ và khả năng động đất tại công trình lớn nhất 8,5

độ Richter.

Algerie, nhiệt độ trung bình cao nhất 43°C, nhưng cũng đã ứng dụng và xây

đựng đập Kou diat Acerdou

1.650.000m` BTDL

e trên sông Gravity, cao 221m, dai 500m sử dụng

Tính đến nay toàn thé giới đã va đang xây dựng 515 đập BTĐL phân bố tại

35 quốc gia 1.1) Hiện nay Trung Quốc là nước dẫn đầu vthể giới thù

lượng đập BTĐL Sau đó là Nhật Ban, Mỹ, Bazaxin và Tây Ban Nha (bang 1.1) Í

“rung Quốc hiện dang là nước di đầu trong việc nghiên cứu sử dựng BTDLchống thắm cao thay cho bê ông thường Hiện nay Trung Quốc xây dựng xong đậpLong Than cao 217m, dài 449m ở Quảng Tây, với khối lượng BTDL 49.520.000m',đến nay là đập cao nhất thi công bằng BTDL Trước đó, năm 1993 Trung Quốc đã

dụng thành công đập vòm Phổ Định, cao 75m, hoàn toàn bằng BDL, trong đó

phía thượng lưu sử dụng BTĐL, chống thắm Dmax 40 mm thay cho bé ông thường,phía hạ lưu sử dụng BTDL không chống thắm Dmax 80 mm

Trang 13

Luận văn thạc sĩ

1

“Chuyên nghành xây dựng công tinh thủy,

Băng 1.1 Danh sách 10 quốc gia có số đập BTĐL nhiều nhất tính đến 2011”

TT Quốc gia Sử lượng đập BTDL — | Tÿlệso với thê giới)

Theo), tính đến nay Trung Quốc có số lượng đập được thiết ké thi công

với công nghệ BTĐL chống thắm lớn nhất (bang 1.2).

Tipe viên Ki Vin Nguyen Tap 172

Trang 14

Bảng L2 Một số đập của Trung Quốc sử dụng BTĐL cấp phối 2 dé ching

7 [Son Ti Hi 6.6 | Ral00W | a [ans

# [Song KE a G0 [Ruu200W—1— [1E

9 [Cao Chân m 5 [ RelUWe[—4— | MU, T0 | Ph Định ĐipvòmMếp | 75 | Ra20W¿ | 65 {U06

TL [Sa Bài Dip vom don [132] Ra300W.[ —H— [H105

12 [Long Thì Địpvòm kep_[—¥0—[-Run200W; | 65 —[ iz

1à [ham Ha Ke -Bip vom kep [100 Ra 6 [17s

‘ij là một iến bộ kỹ thuật bao gồm hing loạt biện pháp từ thiết kế đến thi

công xây dựng, Dé tiếp cận và làm chủ công nghệ này tong điều kiện Việt Nam,

đòi hỏi phải có quá trình nghiên cứu thí nghiệm trong phòng và hiện trưởng, giám.

sắt đánh giá chất lượng tổng kết nút kinh nghiệm liên tục qua mỗi công trình

L2 Ở Việt Nam

“Công nghệ BTĐL được nghiên cứu và ứng dụng vào Việt Nam khá muộn so:

với các nước trên thể giới Việt Nam bit đầu nghiên cửu ứng dụng BTĐL từ năm

m

1990 Do viện khoa học thuỷ lợi nghiên cứu phụ gia khoáng cho BTĐL ! Nam

1995 Bộ Thuỷ lợi (ed) quyết định cho Tổng công ty tư vấn xây dựng thủy lợi 1

(HEC-1 hiện may) áp dụng BTDL vào thiết kế đập Tân Giang (Ninh Thuận, đốichứng với phương án đập bê tông truyền thống Đây là lần đầu tiên ở Việt Nam

nghiền cứu áp dung công nghệ BTĐL vào công trình cụ thé Năm 1997 Bộ Nông

nghiệp và Phát triển nông thôn ra quyết định số 2425 NN/DTXD/QD phê duyệt đậplầu mỗi công trình Tân Giang là BTL, trong đó sử dụng kết cấu "vàng bọc bac”

Do nhiều lý do, khi thi công, đập Tân Giang dược điều chỉnh thành đập bê tông,

Trang 15

thường Mặc dù vậy, các kết quả nghiên cứu thiết kế đập BTĐL Tân Giang đã tích

uy nhiễu kinh nghiệm quý báu về thiết kế đập BTDL,

”, Các cắp phối bê tông M150 và M200 có cốt liệu Dmax tới 100 mm và lượng tro

bay Pha Lại là 2

dụng tro bay và phụ gia

'% so với xi ming để không chế nứt do ứng suất nhiệt được

đưa vào quy.

Hình 1.2 Ban đồ kế hoạch phát triển điện và bổ tri đập BTĐL ở Việt Nam

Trang 16

“rong một vai năm trở lại đây, nén kinh tế nước ta đã có những bước pháttriển đáng kể nhờ có chính sách mở cửa của Nhà nước Nhiều công trình lớn đang

được xây dụng để phát triển cơ sở hạ ting như các công trinh giao thông, thuỷ lợi,

thuỷ điện Các dự án bê tông hoá đường nông thôn cin hàng ngàn km đường cần trải mặt

Công tỉnh BTĐL xây dựng đầu tiên của Việt Nam là đập thuỷ điệnPleikrong (Kontum) Một vải năm gần đây, ở Việt Nam sử dụng BTĐL trong xây

<img phát tiển rit mạnh Sổ lượng và quy mô cúc công trình đập thủy diện, thấy lợi

đang được xây dựng ngày càng nhiều nhằm ting sản lượng điện và lượng nước

trong các hỗ chứa để phục vụ phát triển công nghiệp, nông nghiệp Hằu hết các

công trinh đang xây dựng hay dang trong giai đoạn thiết kế đều sử dụng công nghệ

BTDL Có thé kề đến một số công trình thủy lợi thủy điện, đã thi công như thủy điện Pleikrông, Sơn La, A Vương, Bản Vẽ (EVN), đập dng công trình thủy lợi

hồ chứa nước Dinh Bình, Nước Trong, Tân Mỹ (MARD) Tiếp đó hàng loạt côngtrình đập thuỷ điện được thi công và chuẩn bị xây dựng bằng BTDL (băng 1.3)

“Công tác thiết kế và thi công đập BTĐL ở nước ta cũng ngày càng hoàn

thiện, đến tới sử dụng dip BTBL như một phương án tối wa thay thé đặp Bê tông thường Với những nghiên cứu và áp dụng mới về BTL, có thể áp dụng thi công

BTDL thuận lợi hơn trên nên có chất lượng không cao Việc sử dụng bê tông làmsiầu vữa giúp cho thi công nhanh hơn, đảm bảo yêu cầu về chịu lực, chẳng thắm và

mỹ thuật Vì vậy cần nghiên cứu kỹ các giải pháp cầu tạo chống thắm, thành phần

‘at liga và quy trình thi công thích hợp để đảm bảo khả năng chống thẩm cho đập

Trang 17

Luận van thạc sĩ

Bing L3, Một số công tình đập BTDL ở Việt Nam

Đhưếm Chữu Đêm, Kofi) Tong Rn | ChAT KEL din

7 Coquan Pin dim Chita’ "qs lượng lượngBT Ximing | Phy gia Ề

Tr) Téndip ( quặng | Xây dựng BTDL BTDL mềIU (kgm) (kghm’) G1

(Tính) ta) | tụng cm

1 Plekrong EVN -KonTum | 71 | 2005 326 | 450 80,210) KE thdc 2007, CT BT ding

16 1a

ls Sea Sant EVN jaLai 1 2465 75 T400 A0 ` 160.08) Kt thie 2009, CTBT ding

IS Binh Dién - Tha Thién 75 2006 | 300 - Ket thie 2009, CT BTĐL,

10 [Bin Ve Nghe An 136, 2007 15201750 80120) Kat thie 2011, CT BTL

11 Bing Nai3 Dic Nông 108 200811381235 15 = Kétthie 2011, CT BTDL

12 | Dak rinh ~ Quang Ngã | 100 2011

-là Bin Chat EVN LaiChiu 130 2009 | 1200, 1600 60 | 160đ Kẩthúc20I1.CTBTDL

14 ĐồngNad Ô EVN DieNong 128 AMĐ 1305 1870 8S 9S4N) Khthúc2012.CTBTDL

15 Nước Trong Mard Quang Ngãi - 69 2009 450 600 125 218(Nì _ Kếtthúc 2011, CT BTL.

Trang 18

Luận van thạc sĩ

Đmöềm Chu Đấu KhỦ Tne | Chitếanh

7 Cơ quan dựng cao 82 lượng lượngBĨ Ximäng | Phy gia tr

TT Tí xi a 4) 3) nhỉ chitemai Quảng | YAE 005 BTDL BIDE mỀIU gin) elm) hie

23 Séng Con 2 - Quảng Nam 50 2005 = - - =

bs Thượng Km - | Kon Tum 73) 2009) - : : :

Tum

(Chi tích: Ne: puzolan bị nhiên, Fe Tro bay vội

Tu mm

Trang 19

Đến nay có thể néi Việt Nam đã chính thức có tên rên bản đỗ công nghệBIDL của th giới, đập BTDL của nhà máy thuỷ điện Sơn La đứng thứ 10 v chiềucao và đớng thử 3 về khi lượng bê tông trong số 10 dp bê tông lớn nhất của thể

giới, ngoài đập Sơn La còn có đập Bản Chát đứng thứ 7 về khối lượng bê tông.

(bảng LA và L8) Việt Nam đúng thứ 3 thể giới sau Trung Quốc và Nhật Bản,

số lượng đập cao hơn 100 m dang th công bing BTDL (bảng 1.6).

Bang 1.4 Mười đập BTĐL cao nhất thể giới tính đến 2011”

TTỊ Tênđập Nước “Thời gian đô BTĐL | Chiều | Chiều [ The tich | Tổng thị

Quốc

TRyam— | Nhật Taos aes | Tse] | Te | isa

Tmamgho [Trung] 052007 | JAMĐ | 136 | 640] 2400] 3930

Quốc

Miyapne [Nhật Ti] 285 [TS IEINIET-)

Rao [Chiế | 120051103001] 15 IEIINIREE-7 Takizawa [Nhật 102001-[ 62003 -[ 110 X0 | TU (0 [Son ta [viet Nam] 112007.|102010.1-13 2700 | R00

Bang 1.5 Mười đập có khối lượng BTDL lớn nhất th inh đến 20119!

TTỊ Ten dip Nước — TThờiganđôBTĐL | Chiều Thênnh

Bất dâu | KE thic | cao BTPL,

+ [Beyday "Thô Nhĩ Kỳ | 08/2006 | os/2008 | 91 | 280 | 2700 | 3200

5 |[Yeywa [Myanma | 02/2006 | 12/2008 | lãi | 680 | 2450 | 2800

6 Balse “Trung Quốc | 10/2003 | 102006 | 131_|_734_| 195 | 2672

7 [Ban Chit [Vie Nam | 8/2009 [112011 | 70 | 420 | 1700

-X [Ben Harown [Alger 10/1998 7/2000 | II§ | 714 | 1690| 1900 9-]MaiL ‘Colombia | 4/2000 | 6/2002 | Iss | 18x | 1660| 1669

T0 [Koudit— [Algiên 4/2006 | 6/2007 | lãi | 500 | 1650 | 1850 Acerdoune

Trang 20

Nếu xét về tỷ lệ đập BTDL có chiều cao 100 m trở lên dang thi công thì ViệtNam còn vượt cả Trung Quốc, đứng thứ 2 thé giới, sau Nhật Bản tại thời điểm 2011

thăng L6)

Bảng 1.6 Các nước có đập cao hơn 100 m dang thi công nhiễu nhất”!

Tr] Tênnước Ting số đập, Đập cao 100 m trữ lên | Tý lệ(5) T_ [Trang Qube 170 FT Ta

2-Ƒ Vigt Nam 24 os 33.35

3]— Nhấ 5 18 3396 [tran 10 a 20 5_ [TRS NHRD OE oO 35 [Ty Ban Nha 2 al a2

Bang 1.7 Thống kể sir dung biện pháp chống thẩm của một số đập BTL!"

sp [C=] gre cong | hôi] my Yona

ain [ORES] tabeione | SMEG | via ain | nhận

MISO Da 6082 Miso Ca isn mins | ss 240000 | Binh DionNi

Das 40, Roo M200 - CTA

Ban vẽ 135 90-150 CPS 1200.000 Nghệ An IMI5o_cT2

Rö1300-CPE NEm~€T: Kets | H [MEOp,d0RS| 30000 | múa | CHo bach | nó | Manma -— || m bagwNuz| H9 | MamMwĐO | H9mmĐ | Ding Na | m

Mannstoo : 6

Trang 21

"Để đánh giá trình độ công nghệ thi công BTĐLL của Việt Nam, đã tiến hànhkhảo sát 4 công trình thuỷ lợi, thuỷ điện Các công trình được lựa chọn để tiền bành

Khảo sắt Ii: Đập thuỷ điện Pleikrong, SeSan 4, Sơn La, đập thuỷ lợi Định Bình, Đây

là các đập BTĐLL tiêu biểu đã và đang được xây dựng của các ngành thủy điện và thủy lợi Địa điểm lấy mẫu được

công của các đập này Mẫu khoan được

hành tại các bãi đầm thử nghiệm trước khi thi

iy tại các bãi rải thử có kết quả tốt nhất.

Một số đặc điểm kỹ thuật và thành phần cắp phổi BTDL tại các đập Pleikrong,SeSan4, Sơn La và Định Binh, Nước Trong được cho trong bảng từ L8 đồn 1.14

Bảng 1.8 Thành phần cấp phi bê tông dim lan đập Pleikrong

Thành phần cập phối tg

Raman]

Tuổi | THE ộ Phe | cay | pa | Đá | Đá

đập longi} renee] PA? | Giá | ME [Nước| gia = [|

Tên |Mác| Tuổi | Tilệ Tro ]Tông [Nước] Phụ | Cát | Da] Day Để

đập | bê |íngày)|N/CDKÌPCB 40| bay | CDK sin 5.20 |20-40|40-60

tng Bim | Phả hoá

Sơn | Lại Tso} 90] OS | 10s) 140] 45|122|240|7721536|215160 Định [cra]

Binh [200] 99 | oad | 196 [TAL| 367 | ae [3.70] 76 [wD | aR |

-lors

Bảng 1.11, Thành phan cấp phối bê tông dim lăn đập Sơn La

Trang 22

|ôns| XI | Tro |Tông| Cát | Đá | Đá | Đá

măng | bay |CDK| Inghién| 10] 10 |

20-Pc 40| Pha 20 | 50 Bim | Lai

đập IN/CDK[ “Xi IPusimn[Tổng[Nuix[CñJ Da] Da | Da

ming lcpK <0 |a0-40|a0-á0

P40 {eum (mmfimm)

Bim Son

A | R [Tp 063| 90 | 180 |240|T50J65|29|5A0|295

Vuong 90-150

Bảng 1.13 Thanh phin cấp phối BTĐL TN hiện trường dùng cho đập Bản Về

Trang 23

EM [Sia T43 T63 ose ]ás —THE Jos Tiss]

Cúc nghiên cứu trước đây đã tiến hành khoan lấy mẫu tại các bãi đổ thir và

công tình đã và đang thi công Mẫu khoan bê tô hình trụ đường kính 150mm Qui trình xử lý và thí nghiệ ác tiêu chuẩn các chỉ tiêu cơ lý được tiễn hành theo

“TCVN 239: 2000, TCVN 3113, 3115, 3116 và 3118: 1993

“Các kết quả thi nghiệm được tổng hợp trong bảng 1.15

Bảng 1.18 Thống kê kết qui TN các chiêu cơ lý của mẫu khoan BTBL tại hiện

tưởng

thợ di | tyme | ceme | Bà

Tháp dán | atten | XÃ | diem | ee | mắm

My — lu LnWm TL

Heeee |Roll0Da.i0 [ESE Dan ly [as fo

Siang —[ Rel Da 50} BOngay [Pars [ss — [S07 fo

"` [ame uàn:

200 CT Daa 2e lan - |ags [4

SmmIa— |Rwe200.CESD-xäD | 300 ETORI-IRBRIE"-REI

khoan BTDLL trước đây tại 4 công trình được

Khảo sắt Pleikrong, SeSan 4, Định Bình và Sơn La đều cho thấy độ chống thắm thực

tế của BTDL không cao Điều nảy cho thấy việc nghiên cứu các giải pháp thiết kế

à thì công để ting khả năng chống thắm của BTDL là cần thiết và cắp bách

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu và sử dụng phòng thắm đập BTDL

Các lên pháp đảm bảo yêu cầu phỏng thắm của đập BTĐL, có thể tham khảo nhiều tà iGu của các nước khác nhau Sau đây là cách đánh giá tổng kết theo quan

điểm của một số nước trên thé giới.

121 Nước Pháp

Pháp tiến hành Dự án nghiên cứu cấp quốc gia BACARA về BTDL cho đập

từ năm 1988 đến năm 1996" Tài liệu này tổng kết kinh nghiệm xây dựng dip

Trang 24

BTĐL của Pháp cao từ 20m đến 50m và một đập của nước ngoài Dưới day là

những điểm của Dự án có liên quan đến tính chống thắm của dip BTDL,

BTPL là một vật liệu không đẳng hướng, trong khi bê tông thường được xem như một vật liệu đẳng hướng Tính không đẳng hướng này ảnh hưởng đến

cường độ và tính thắm của BTBL trên cả quy mô nhỏ và quy mô lớn Tính không

đồng nhất trên quy mô nhỏ là do mỗi loi cốt liệu có hình dạng riêng, ít nhiễu có

dạng dai det và nằm theo 1 hướng nhất định dưới tác dụng của máy san ủi va sau đó

là dim lần Điều này được xác nhận bằng thực nghiệm Tỷ số R„ /Ru.„ của bê tông

thường cao hơn của BTDL cùng mác Tính không đẳng hướng của BTĐL trên quy

mô lớn là đo phương pháp thi công, tạo ra các mỗi nồi của các lớp đổ.

Có 2 quan điểm đổi lập nhau về cách thức khắc phục sự không đồng nhất của

BTDL Một là, cải thiệt

mỗi nối yếu ớt Cách này có thể đạt được nhưng kinh phí rit cao và giá thành BTĐL.

chit lượng mỗi nỗi BTDL đếin mức chúng không còn là

sé gần bằng bé tông thường Hai là, nên sử dụng BTDL như nó vốn có, tức là vật

liệu không đẳng hướng.

Các biện pháp nâng cao kín nước (chống thắm) của đập BTĐIL được phân

thành 2 nhóm Nhóm 1 là các giải pháp thi công Nhóm 2 là các giải pháp kết cầu.

Nhóm 1 các giải pháp thi công gồm:

+ Đảm bảo mức độ kín nước (chống thấm) của bản thân BTĐL tuy rất tốn

kém;

+ Rai hỗn hợp vữa lót giữa các lớp BTĐL, ít nhất là ở phía thượng lưu đập.

Nhóm 2 các giải pháp kết cầu bổ trí hệ thống kin nước đặc biệt ở phía

thượng lưu đập gồm

+ Sử dụng mang địa kỹ thuật, hoặc riêng biệt, hoặc trùm lên kết cầu;

+ Sử dụng tường BTCT chống thắm đổ tại chỗ ở phía thượng lư v.v

Trang 25

Dung trong và khả năng chống thắm của hỗn hợp BTDL phụ thuộc chủ yêu

vào thành phin cấp phối (tỷ lệ cốt liệu và vật liệu kết dính) và phụ thuộc vào độchit được tạo nên sau khi dim lan

Hn hợp BIBL được thiết kế đảm bảo chống thắm thì thành phần của nó cần

phải tương tự như bê tông thường, nhưng có ham lượng vật liệu mịn cao hơn để bù

lạ phần chắt kết dính sử dụng với him lượng thấp

C6 thể thấy, một số quan điểm tong nghiên cứu dự án BACARA không phùhợp với thực té pt ác tiễn công nghệ BTDL sau 1996, Chẳng hạn, việc ải thiện mỗiliên kết yếu ớt giữa các lớp đổ BTDL dẫn đến kinh phí rit cao và giá thành BTĐL

sẽ sẵn bằng bé tông thường Hoặc, nên sử dung BTDL như nó vốn có, ức là vật

liệu không đẳng hướng.

122 ỞMỹ

'Các nguyên tắc về lựa chọn vật liệu, thiết kể, thi công và kiểm tra chất lượng.BTBL của Mỹ được nêu trong báo cáo của Viện bê tông My", chỉ dẫn thiếtkiểm tra thi công BTĐL 1; Chỉ din của Cục,ủa Hiệp hội kỹ sư quân đội Mỹ

1g thắm cho đập BTĐL va tínhkhai hoang My", Liên quan đến biện php c

thắm của bản thân đập BTĐI

Viện tông Mỹ (ACI) nêu những điểm đáng chủ ý sau đây”!

Dé chống thắm cho đập BTDL người ta thiết kế ốp mặt thượng lưu vàkhống chế thắm

lick

1 tạo bể matMyc dich của phần ốp mặt là khống chế rò rỉ nước qua

có đủ độ bền để chống va chạm của ác vật tồi nổi chảy qua, tạo bề mặt cho đồng

nước chảy qua trần

Dưới đây là các phương pháp ốp mặt thượng lưu:

+ Dùng bé tông thường có cốt thép làm lớp ốp mặt sau khi đổ BTPL, tương tự

hư việc ốp mat dập đá đổ bằng bê tong bản mặt lên mặt nghiêng (hình 1.3.A)Nhiéu công trình sử dụng ván khuôn thông thường dé đỏ bê tông ốp mặt của

Trang 26

BTDL dang thẳng đứng, dạng bậc thang, dạng nghiêng Hệ thống vấn khuôn

này được sử dụng làm ván khuôn đỗ bê tông ốp mặt bằng bê tông thường hoặc

ding đỏ BTĐLL trực tiếp vào vin khuôn Loại vấn khuôn tiêu chuẳn dùng cho

mặt thẳng đứng rit thông dụng Sir dụng các giá đờ bên ngoài để đỡ vấn khuôn mỗi khi văn khuôn được đưa lên cao trình cao hơn khi đập lên cao Vần khuôn

dạng bậc thường được đỡ bằng các giá đỡ bên trong và bên ngoài, cổ định vào

bê mặt lớp đỏ trước Cốt thép được cắm vào bé mặt BTĐL Trong tit cả các

trường hợp, ván khuôn phải chịu được các lực bên trong có tri số đáng kể do

đầm bê tông thường hay BTĐI gây ra Vấn khuôn gây ảnh hưởng tới việc th

công BTDL cảng cao khi chiều rộng đập nhỏ và chiều dài đập lớn Phương

pháp này được áp dung ở đập Stacy và đập Lake Alan.

lận với: Nhược điền của phương pháp này là thời gian thi công đài và chỉ phi khả đắt Do đó phương pháp này không được sử dung rộng rãi

+ Thi công bê tông thường ốp mặt thượng lưu cùng với BTĐL Không ein

ding néo hoặc cốt thép nảo để ổn định phin cốp pha néo bê tông ấp mặt vào

BTĐLL Dùng bé tông cốp pha trượt thi công tường thượng lưu (hình 1.3.B).

Khi đổ bê lông thường ở mặt thượng lưu đập hoặc đỗ bê tông lót trên nền đã tại

ai đập cần phải lưu ý sao cho mặt tiếp gi BTĐL và bê tông thường phải

chắc chắn được đặc chắc và trộn lẫn với nhau Độ đặc chắc tại chỗ tiếp p

được thục hiện do việc toàn bộ vùng bi mặt tiếp giáp được trộn lẫn và tạo thành

một khối đồng nhất, không bị phân ting hoặc có lỗ rỗng cả trong bê tông lẫn

mặt tgp giáp Quy tình lên thực hiện: đỗ bê tông thường vào vin khuôn cứng

hay nén đã của vai đạp, sau đó đỗ BTDL thành ting lớp mỏng vào bê tôngthường Mỗi lớp mỏng này được máy ủi san cần thận với bê tông thường Cứnhư vậy cho đến khi thành một lớp Hai loại bê tông này phải đổ suốt theochiều rộng đập gần như cùng một thời điểm và được đầm với thiết bị hiện có.Vấn để ct yếu la bề mặt giữa ha loại phải được dim chắc bằng dim rung cỡ

lớn đặt sâu vào mặt tiếp giáp trước thời gian đông kết ban đầu của hai loại bê

tông Loại đầm rung cờ lớn này được lip thành nhóm trên máy kéo, máy xúc

Trang 27

hay các loại thiết bị tương tự Sử dụng phụ gia kéo dai thời gian đông kết để

kéo đài thời gian làm việc tạo nên khe nỗi chắc chắn giữa hai loại bê tông, Để.

dim bảo bề mặt này cổ kết cin sử dụng dim rung cỡ lớn Đặt ở khoảng cách

gần nhau và lưu ý bỏ các hạt lớn bị phân ting.

“Nhận xét: Uie điểm của phương pháp này thích hợp với công trình cỏ bé mặt

“đỗ đài và tốc độ dé nâng cao đập mỗi ngây không quá Im

+ Dùng khối bê tông đúc sẵn tạm đặt ở mặt thượng lưu Lim cốp pha cho từng

ớp đỗ BTĐL (hình 1.3.D) Chiều day lớp bê tông ốp thượng lưu (có thể cả ở,

hạ lưu) day 300 - 900mm C¡ bê tông có thể được đúc tại một cơ sử bê

hoặc có thể đúc tại chỗ Cơ sở đúc tại chỗ tông đúc sẵn ngoài và chứ

sồm một hệ đúc 20 tắm cùng một lúc Cứ đúc như vậy hàng ngày cho đến khi

lượng cần thiết được đúc xong Phương pháp đúc từng cụm được sử dụng

rong rãi khi đúc tại chỗ Phương pháp này ding một bệ đúc một số ấm ban

đầu, sau đồ sẽ tiếp tục một số nữa lên trên, giữa hai lớp có chất chẳng dínhĐức các tắm cùng với ming chống thắm là biện pháp kết hợp dễ ding trong quá

trình đúc Yêu cầu khi lắp đặt hàng đầu tiên là chân các tắm phải ngang bằng và

thing đứng Trong hầu hết các trường hop chân các tắm ngang bing là đượcĐối với các trường hợp khi màng chống thắm n6i với nề th hình thức thi côngphúc tạp hơn và ein lắp rộng hơn đến tận vai đập Các tim bê tông có thé lắp

kiểu thing hàng hay kiểu so le như trong bản c, Kiểu thing hàng yêu cầu sao

cho các tắm được lắp thành từng hàng một có các khe nồi thẳng và nằm ngang.Phương pháp này cần phải đ các tắm bê tông bằng các giá đỡ phía ngoài Các

giá đỡ nảy được ga chặt vào tắm phía dưới mà tim này đã được neo chặt

Phương pháp lắp so le có nghĩa là mỗi hàng gồm các tắm được lắp cách quamột tắm, hàng sau cao hơn hàng trước 4 chiéu cao tắm Phương pháp này lắpcho phép lắp sau tựa vào hàng đã lắp trước nên giá đỡ phía ngoài có thé không

Ôn, nhưng phải chip nhận các tắm không thẳng hàng và Ii lõm:

Trang 28

Luận van thạc sĩ “Chuyên nghành xây dựng công tinh thủy,

"Nhận xét: Ue điểm của phương pháp này tim bé tông đúc sẵn tạo ra bé mặtthượng lưu dep, không mitt, kinh té nhưng không kin nước Dé chẳng thám phải đặtphía hạ lưu tim bê tông đúc sin I tip sin lết hợp với ming PVC hoặc polyeilensau mỗi tâm dé chống thám (hình 1.3.C)

Chống thắm qua khe co ngót bing tắm đúc sẵn và ming chống thắm hoặcmàng ngoài tình 1.3.F và 1.3.8) Cin bố trí hệ thống thoát nước trong BTĐIL để

thu nước rò ri.

Sit dụng vữa lt giữa các khóp nỗi lớp đổ cải thiện đảng kể khả năng chốngthắm và gin kết các lớp đỗ ngang

Hỗn hop BTDL có khối lượng vữa từ 18 đến 22% tổng khối lượng sẽ có độ

chống thắm tốt Hỗn hợp BTĐL có tính dễ đổ cao hoặc có hàm lượng chat kết dính

Trang 29

m của BTĐL đông rắn phụ thuộc nhiều vào

Độ

hệ số lỗ tổng của edu trú vữa Do vậy, nó phụ thuộc hoàn toàn vào thành phầnhỗn hợp trận, phương pháp đỗ và mức độ đầm BTDL sẽ trơng đối không thắmước khi hỗn hợp có di độ kết dính, đủ vữa, phân bổ hợp lý các thành phần hạt mịn

1g trong khối đầm và

“để giảm lượng bọt khí, không có hiện tượng phân ting do cốt liệu thô, được đầm đủchặt Ban thân BTĐL tốt có hệ số im tương tự bê tông thường, từ 0,15 đến 15”

sms

Hiệp hội kỹ sư quân đội Mỹ (USACE) đưa ra các chỉ dẫn sau đây: Một trong.

những nghiên cứu quan trong trong thiết kế đập BTBL là khống chế sự rò rỉ nước

“Các khe nối giữa các lớp đổ BTDL có thé là nguyên nhân chính gây thắm nước quađập BTDL Các vết nứt do co ngót, do ứng suit nhi, do liên kết kém giữa BTĐLvới nền, vai đập và các kết cầu khác nằm trong đập là những đường rò rỉ nước tiềm

Trang 30

+ Lắp đặt các màng chẳng thắm bằng PVC, Polyetylen hoặc các vật lệu déokhác Thông thường các màng này được gắn vào các tắm bê tông đúc sẵn để

Tầm mặt thượng lưu thẳng đứng của đập;

+ Đồ vữa lót trên từng phần hoặc toàn bộ diện tích các lớp đỗ;

+ Lắp đặt vật chấn nước ở các khe co ngó

+ Thu và thoát nước rồ rỉ (hoát nước thing đứng có tim ngăn nước ở mặt

thượng lưu và khoan các hồ tháo nước thẳng từ bên trong hành lang đập gồm

mặt thượng lưu hoặc mặt hạ km)

BTĐIL có độ thắm nước thập khí

+ Cấp phối cốt liệu lớn và nhỏ phù hợp nhất với cắp phối lý tưởng Lượng hạt

mịn (< 0,075mm) cần có 6-18% Nếu thiếu có thể bổ sung thêm puzơlan hoặc

các hạt mịn tự nhiên không độc hại

+ Do thành phần BTDL thay đổi trong phạm vi rộng:

+ Do xác định trên mẫu try đúc trong phòng hoặc non khoan trên hiện trường;

Trang 31

“Chỉ din của Cục khai hoang Mỹ (USBR) cũng đưa ra các khuyến cáo chống

thắm thượng lưu đập tương tự như Hiệp hội kỹ sư quân đội Mỹ'”” Ngoài ra, còn

sn két của các lớp đỗ BTĐL Các biện

hiết kế thành phần bê tông và điều kiện bề

nhắn mạnh các biện pháp để tăng cường.

pháp này nói chung chia làm 2 nhóm

mặt lớp đổ Một số điểm đáng chủ ÿ là

+ Trong thiết kế cắp phối bé tông phải chú ý các yếu tổ: khống chế phân tng,tính đễ đồ và đủ vita để lắp dy lỗ rỗng;

+ BTDL phải dé đổ, phù hợp với thiết bị dim lấn trong thi công Chỉ số độ

cứng 15 - 30 sec được coi là phù hợp thực tế,

+ Sit dụng cốt liệu nhỏ hơn 3 inch (75 mm) và sử dụng cắp phổi hạt cốt liệu

thích hợp sẽ giảm được phân ting Hỗn hợp BTĐI có Dmax lớn hon 1.5 inch

(G# mm) và BTDL khô thường gặp vẫn giữa hỗn hợp BT tươi vàmặt BT đã rắn Để khắc phục tình trang này phải giảm khoảng thời gian iữa

ác lần đồ, (đặc biệt là đối với

tiếp giáp bằng í

hợp bê tông nghèo xi măng) và xử lý chỗ

lớp vữa hoặc tăng lượng vữa trong hỗn hợp.

13.3 OTrung Quắc

Trung Quốc phát triển công nghệ BTL bằng cách nhập khu, iếp thu và

làm chủ công nghệ của nước ngoài trong giai đoạn đầu, sau đổ cải tiền nâng cao và

sáng tạo các gii pháp mới, mang màu sắc iêng cho Mình

Do rải từng lớp 30-50em, một đập BTDL có hang trăm lớp chồng lên nhau,

nếu bề mặt liên kết giữa các lớp kém sẽ tạo ra thấm thấu lớn Vĩ thé, Trung Quốc

nhắn mạnh, đối với BTĐL, tính chống thắm phải được bảo dm từ lệ cấp phối đến

chấtlượng th công

Để ching thắm cho dip BTL, Trung Quốc áp dụng các biện pháp sau:

Sir dụng kết cấu đặc biệt ở mặt thượng lưu đập như: Via nhựa đường:

màng PVC; tắm bé tông ứng suất trước; khối bê tông đúc sẵn với các mỗi nối sâu;

vita chất dẻo tổng hợp Về bản chit, đây là các giải pháp tiếp thu từ nước Mỹ

Trang 32

Sử dụng kế ang boc bạc”, tiếp thu từ công nghệ đập BTL của Nhật

Bao bọc xung quanh BTĐL là lớp bê tông thường chống thắm day 1,5 - 3 m, nay ítding"

Sử dụng BTĐL cấp phối 2 chống thấm va BTĐL, biến thái thay thé bê

tông thường BTDL cắp phối 2 là loại BTĐL, dùng 2 cỡ cốt liệu 5-20mm và 20-40

rồi dùng đầm dùi dim chặt, Đây là giải pháp do Trung Quốc sáng tạo ra, được tỉ

chuẩn hoá thành quy phạm, được coi là tiến bộ và kinh tế bơn Theo tiêu chuẩn.

DL5108-1999 của Trung Quốc, áp dung cho bé tông thường và BTDL, điều

11-3-4 có ahi

“Cấp chống thẳm của dip bê tông lớn cin căn cứ vào vị tí cụ thể của nó và

‘gradient thuỷ lực, có thể lấy theo bang 1.16.

Bang 1.16 Giá trị cho phép cấp chống thắm tối thiểu của đập bê tông lớn!"”

TT Via [Gradient iy Tye Cipmimmim

T | Ben wong thin dp W2

2 | Các bộ phận khác của 1<I0 wa

than đập, xét theo 10<¡<30 Wo

gradient thuy lực 30<i<50 ws

i>50 wid Chủ ý

1) Công tình chịu tác động xâm thục của nước, cấp chống thắm của nó nên tiến

hành thí nghiệm riêng, nhưng không thấp hơn WA

2) Cấp chống thắm nên xác định theo phương pháp quy định ti tiêu chuẩn

SDI05-32 Can cứ vào thời ian thin đập chịu áp lực nước, có th thí nghiệm ở tuổi bê tông

90 ngà)

C6 thể hiểu rằng tiêu chuẩn DLS108 — 1999 nêu trên là tiêu chuẩn dùng cho

"bê tông thường chống thắm trong kết cầu "vàng bọc bạc

‘Theo tài liệu mới nhất ma chúng ta có được, Trung Quốc ban hành quy phạmSL314-2004””) thiết kế đập BTĐL, trong đồ quy định dùng BTĐL cl

ng thường như sau:

thắm thay

cho bé

Trang 33

Mặt thượng lưu đập BTL cin bé trí lớp chống thắm Lớp chống thắm nên

+ H-> 150m phải tiến hành luận chứng thí nghiệm riêng.

“Chiều day của lớp BTĐLL chống thắm nên lấy 1/15 - 1/30 cột nước mặt đập,

dày nhỏ nhất phải đủ thoả man điều kiện thí công

nhưng c

Mặt thượng lưu BTDL cắp phối 2 có thể ding BT biển thái, ch du day nên từ

30 đến 50em, tối da không quá 100 em “Bi là thuật ngữ chi loại BTĐL sau khi rai được trộn thêm hồ xi ming tại khối đổ và dim chặt bằng đầm dùi

Trên hình 1.4 là mặt cắt tiêu biểu của đập BTĐL Trung Quốc, có tưởngchống thấm bằng BTDL cấp phối 2 và BT biến thái

Trang 34

an

| eae

Hình 1.4 Mặt cắt điễn hình đập BTDL của Trung Quốc

Ngoài ra, Trung Quốc còn áp dụng nhiễu biện pháp kỹ thuật khác để ting độ

chống thắm bé mặt thượng lưu đập như

+ Ting thời gian bảo đưỡng BTĐL so với bê tông thường, Đối với bE mặt

BTDL lộ thiên vĩnh viễn, phải bảo dưỡng ít nhất 28 ngày “!;

+ Dang vữa xi măng polyme Vữa xi ming nhữ tường polyacrylate đã được

phát triển một cách có hệ thắng tại Viện nghiên cứu thuỷ điện Nam Kinh và áp

dụng cho hơn 100 dự án, sửa chữa và xây dựng đập mới

Đập BTDL Shangzhai trên sông Ao, cao 64,6 m, dai 266m được trát lớp vita

xi măng polyacrylate diy 5 đến 8 mm lên bỀ mặt BTĐI nhờ tính chống thắm và

bán kính tốt, đã đạt kết qua rất ốt Người ta dự đoán tuổi thọ của các lớp vữa

polyme này có thể đạt hơn 30 năm ""

Quét b mặt bé tông thượng lưu bằng các chất tạo khoáng kết tỉnh Phụ gia

ng thắm cho những phh bị nứt th

0)

Xypex (Ue) được sử dụng để

cao 140m trén công trình thuỷ điện đập Tam Hiệp.

của đề quây

Trang 35

Tổng kết theo dõi vận hành của 34 đập BTĐL đã hoàn thành của Trung

trong đó có 4 đập vom đã đưa ra các nhận xét đáng chú ý sau:

Quốc"

+ Các dip BTĐL của Trung Quốc hi như ít thấm hơn sơ với đập của các

nước khác Nguyên nhân thắm thường gặp là do khe lạnh giữa các lớp đổ.

Lượng thắm nay sẽ giảm đi sau khi được phạt vữa xử

+ Đập BTPĐLL cấp phối 2 có hệ số thắm đủ nhỏ khi so sánh với hệ s thấm của

is Hệ số thắm phụ

thuộc vào chất lượng BTĐL và hầu như không thay đổi giữa các lớp:

đập bê tông thưởng, vào khoảng 1 x 10% đến 1x 10

+ Kết cấu đập kiểu mới sử dụng BTĐL cấp phối 2 chống thắm có thé đáp ứngyêu cầu chống thắm cho cả các đập BTĐL cao Tuy nhiên, hiện nay các nhà

thiết kế vẫn chưa an tâm trong trường hợp áp lực nước cao, vì vậy cần thêm các

biện pháp phụ trợ để nang cao khả năng chống thắm của dip, ngang dui mực

nước chết như dùng màng PVC hoặc phủ lớp vữa Polyme,

+ Clin thí nghiệm thực t, kiếm ta khả năng tăng chống thắm của các giả pháp

phụ trợ Sẽ rất nguy hiểm nếu nhà thầu không quan tâm diy đã đến chất lượng

công trình mà chỉ đặt lòng tin vào giải pháp phụ trợ Vì đôi khi độ liên kết của

lớp phù không chắc chắn hoặc xuất hiện khe nứt dẫn đến hiện tượng thắm

Hàng loạt các nghiên cứu đã được Trung Quốc tiến hành trong suốt 10 năm

«qu đâm ra cách xử lý bề mặt lớp đổ tốt nhất ° Kết quả tổng hop lại như sau:

+ Dé lớp BTĐL mới lên trên lớp bê tông cũng cằng sớm càng tốt, rước khi lớp,

cũ kết thúc đông kết ban đầu Đây là biện pháp quan trong nhất,

+ Dùng phụ gia kéo đài thời gian đông két ban đầu,

+ Đồ thêm lớp vữa xi măng tro bay để ting độ liên kết giữa các lớp:

+ Tránh hiện tượng phân ting cốt liệu và các hạt mềm ở bề mặt lớp đổ:

+ Lam sạch bề mat lớp 43;

Trang 36

'Các chuyên gia Trung Quốc khuyến cáo để quản lý chất lượng BTĐL, hang

loạt dụng cụ kiểm tra tự động sẽ được sử dụng để phản ánh kiện thi công thực.

tế và đưa ra biện pháp xử lý kịp thời”

Dự báo rằng trong tương lai gin với sự tiến bộ trong thi công để xây dựng

các đập cao có thể không cần các kết cầu chống thắm phụ try ở mặt thượng lưu đập,

kể cả đập BTĐL cao!

“Tóm lại, theo tổng kết kinh nghiệm của nước ngoài, đập BTĐL thưởng bị dò

1 nước qua khc nối, gua khe lạnh th công, qua bản thân BTL Dé chống thắm cho

đập BTDL, cần ấp dung hàn loạt biện pháp đồng bộ từ thiết kế đến thí công như

+ Thiết ké cắp phối BTL hoàn hảo: sử dụng cốt liệu tốt, tránh phân ting, đủ

tỷ lệ hạt mịn, đủ hỗ xi măng và vữa, chỉ số Ve phù hợp năng lực dim, tuổi bê

tông ít nhất 90 ngày:

+ Sir dụng các kết cấu chống thấm phi thượng lưu và thu gom nước phía bạ

lưu: ốp tim bê tông dic sẵn: vật chin nước khe nổi thượng lưu: tường BT

chống thắm (vàng bọc bạc); BTĐIL cắp phối 2 chẳng thắm; BT biển thi,

+ Đối với đập cao ding biện pháp phụ trợ ting cường chống thắm mặtthượng lưu (vữa polyme, hóa chất kết inh, màng chống thắm )

+ Thi công tổ: đầm chặt: bảo dưỡng âm 28 ngày b& mặt lộ thi vĩnh cửu; tự động hóa kiểm tra quá trình thí công và đưa ra biện pháp xử lý kịp thời Tăng

cường liên kết bề mặt các lớp đỏ (dùng vữa lót, phụ gia kéo dài đông kết, làmsạch bi mặt lớp đổ, đỗ chẳng lớp căng sém căng tắt );

+ Phụt xi ming xử lý khe lạnh thi công.

th thức chống thắm dip bê tong dim lin của Trung Quốc (hình 1.3)

Trang 37

na vs} uo

at —

Tình Lễ Hình thức mặt cit đập BTDL của Trung Quốc

124 Ở iệt Nam

Ở Việt Nam mái thượng lưu dip thường được thiết kế và th công với các

mặt cắt (hình 1.6, 1.7, 1.8, 1.9) Vì số công trình thi công xong quá ít, nên số.

liệu và kinh nghiệm tích lầy còn khiêm tổn, nhất là về sử dụng BTĐL, chẳng thắm

thay cho b tông thường trong xây dựng dip bê tông trọng lực Những vấn đề tồn

tại trong lĩnh vực này như:

Trang 38

+ Thiết kế cấp phối: chọn chỉ số Ve tương đối thấp, 10-15sec; tuổi bê tông 90,

180 hoặc 365 ngày: sử dụng phụ gia Khoáng mịn với tỷ lệ cao (ý lệ tro bay

hoặc puzolan trong chất kết dính xắp xi 70% trong các công tình thủy điện và

xắp xi 60% trong công trình thủy lợi)

+ K cấu chẳng thấm: sử dung kết cầu vàng bọc bạc cho các công trinh đầu

ấm bằng BTĐL cấp phối 2 vàtiên Gần dây chuyển sang kết cấu chống

BTL biến thi, th nghiệm quet lớp chống thấm phụ trợ bing hóa chất kết

tinh (XYPEC ở công trinh thủy lợi Dinh Bình)

: dùng vữa lót để tăng

+ Biện pháp thi công: dùng phụ gia kéo dai dong kí

cường liên kết bể mặt lớp đổ; phun mù dưỡng dm bề mặt bê tông lộ thiên 28

thắm của Trung Quốc! thi các cắp phối BTDL chống thắm công tình thủy lợi của

Việt Nam sử dụng lượng xi mang, phụ gia khoáng còn cao (bảng 1.17).

của Việt Nam và Bằng 1.17 So sánh thành phần cấp phối BTĐL chống tha

Trung Quốc Tênđập TC Miche tng | _Vậthệukếtdimh | Thờigian

sao XM] Trobay | hoàn | VC ám) (Ky | tự) thành “| (see)

Pho Dinh 75 | Ra 200We | $5 108 1993 | 107

Gian 131_| Rw 200Wi2_[ 87 II i999 [108

Dai TréuSen | 1H | Rv 200W8 | H0 | 107 trom 202 [ 109

Tia và xi khoáng lần)

Định Bình 5S [ Ru20CT+ | 126 II 2w8 [1215 Sơn La 139 [Ries 200 CT 10 [60 140 2010 [12-15

Vi vậy, trong luận văn này sẽ tìm hiểu các hình thức và công nghệ thi công kết cấu phòng thắm của đập BTĐL,

Trang 40

“Chuyên nghành xây dựng, Luận van thạc,

Định dạng
Số trang	101
Dung lượng	5,85 MB

Tiêu đề	Các hình thức và công nghệ thi công kết cấu phòng thấm đập bê tông đầm lăn
Tác giả	Kiều Văn Nguyên
Người hướng dẫn	TS. Dương Đức Tiến
Trường học	Trường Đại học Thủy lợi
Chuyên ngành	Xây dựng công trình thủy
Thể loại	luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2011
Thành phố	Hà Nội