Chống thấm cho công trình là một trong những nội dung quan trọng trong xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện; có nhiều biện pháp để giảm áp lực thấm lên nền công trình, giảm gradien (J), giảm lưu lượng thấm qua nền, thân và vai công trình. Song phương pháp khoan phụt vữa chống thấm thường được sử dụng rộng rãi ở nước ta cũng như trên thế giới. Màn chống thấm dưới đáy công trình là một bộ phận quan trọng của công trình cho nên trong xây dựng chúng ta phải hết sức coi trọng chất lượng của nó để bảo đảm công trình được ổn định, phát huy hiệu quả đầu tư như mong muốn.Để bảo đảm chất lượng màn chống thấm, chúng ta phải quan tâm từ khâu thiết kế đến quá trình xây dựng, nghiệm thu kiểm tra chất lượng yêu cầu có đạt được hay không?
1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài Công trình thủy lợi, thủy điện công trình có vốn đầu tư lớn từ vài chục đến hàng ngàn tỷ đồng, nhiệm vụ chủ yếu trữ nước, dùng cột nước để cấp nước, phát điện, phòng lũ… Nếu công trình bị thấm, nước hiệu đầu tư thấp, công trình không phát huy tác dụng Công trình thủy lợi, thủy điện sản phẩm đơn chiếc, áp dụng máy móc hoàn toàn mẫu hình công trình khác phụ thuộc vào đặc điểm tự nhiên, vị trí nhiệm vụ công trình Đặc biệt công tác chống thấm cho phụ thuộc phần lớn vào đặc điểm địa chất, tính lý cột nước công tác hồ chứa Công tác xử lý chống thấm cho nằm sâu mặt đất, quan sát mắt thường khó đánh giá chất lượng công tác khoan cần có giải pháp chủ động từ khâu thiết trình thi công, nghiệm thu để chủ động đảm bảo chất lượng công trình đạt yêu cầu chống thấm đề Nền không xử lý chống thấm xử lý không đạt yêu cầu dẫn đến nước, gây xói ngầm làm công trình an toàn, cố vỡ đập xảy Với đặc điểm yêu cầu nêu trên, đề tài “Nghiên cứu giải pháp tổ chức quản lý bảo đảm chất lượng khoan vữa xử lý chống thấm công trình thủy lợi, thủy điện” mang ý nghĩa thiết thực, cần thiết nhằm nâng cao hiệu đầu tư, phòng ngừa cố xảy công trình thủy lợi, thủy điện Mục đích Đề tài Một là, nắm đặc điểm kỹ thuật nội dung phương pháp xi măng xử lý chống thấm đập để có giải pháp quản lý bảo đảm chất lượng công trình Hai là, đề xuất phương pháp chủ động để đảm bảo chất lượng kiểm tra đánh giá chất lượng trình thi công kết thúc công tác khoan xi măng Ba là, áp dụng phương pháp tổ chức quản lý công tác khoan chống thấm vào công trình cụ thể: Thủy điện Lai Châu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Cách tiếp cận: - Tìm hiểu tài liệu nghiên cứu ứng dụng; - Khảo sát thực tế công trình ứng dụng Việt Nam; - Các đánh giá chuyên gia Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu tổng quan lý thuyết thực tiễn - Nghiên cứu ứng dụng Việt Nam; Kết dự kiến đạt Tổng quan công tác khoan chống thấm công trình thủy lợi, thủy điện tại, đề xuất giải pháp tổ chức quản lý phù hợp bảo đảm hiệu quả, chất lượng công tác khoan xi măng chống thấm cho công trình, áp dụng cụ thể cho công trình Thủy điện Lai Châu CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHỐNG THẤM NỀN CÔNG TRÌNH 1.1 Mở đầu Công trình thủy lợi – thủy điện xây dựng đá nứt nẻ cuội sỏi có hệ số thấm lớn, có độ chênh cột nước thượng hạ lưu làm xuất dòng thấm bờ; dòng thấm qua hai bên vai công trình làm nước hồ chứa gây nên áp lực lên đáy công trình có phương thẳng đứng với mặt đáy, làm giảm khả chống trượt ổn định công trình Nước thấm gây nên phản ứng hóa học, làm hòa tan chất muối hình thành nên xói ngầm hóa học, mang hạt đất nhỏ hạ lưu dẫn đến xói ngầm học Để hạn chế lượng nước thấm (giảm lưu lượng thấm đơn vị q), giảm áp lực thấm lên đáy công trình giảm gradien thấm J cửa để tránh xói ngầm nước, cần phải có biện pháp để chống thấm cho công trình Một biện pháp phổ biến sử dụng để chống thấm cho công trình hiệu khoan vữa tạo chống thấm 1.2 Các phương pháp xử lý làm tăng khả chống thấm công trình Dòng thấm gây nhiều ảnh hưởng bất lợi có tính chất nghiêm trọng công trình Do công trình thủy lợi – thủy điện, đặc biệt đập ngăn nước bắt buộc cần phải có biện pháp phòng chống thấm cho công trình nhằm mục đích sau: - Hạn chế lượng nước thấm; - Giảm áp lực thấm đáy để tăng ổn định cho công trình; - Giảm gradien thấm cửa để tránh xói ngầm nước Tùy theo đặc điểm công trình đặt đồng thời mục tiêu trên, số Chẳng hạn hồ chứa cần hạn chế lưu lượng thấm, số loại cống yêu cầu không bắt buộc Ngoài ra, đề xuất biện pháp công trình để phòng chống thấm, cần phân tích điều kiện cụ thể để thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật kinh tế Có nhiều phương pháp để giảm lượng thấm qua công trình, tùy vào điều kiện địa chất, chiều sâu tầng thấm điều kiện thi công mà lựa chọn phương pháp xử lý hợp lý 1.2.1 Giải pháp chống thấm tường nghiêng sân phủ Hình 1.1 – Sơ đồ chống thấm tường nghiêng sân phủ - Nội dung: Xây dựng tường nghiêng sân phủ phía thượng lưu đập, thường làm đất sét, đất có hệ số thấm nhỏ hình 1.1 Tường nghiêng, sân phủ có tác dụng kéo dài đường viền thấm - Ưu điềm: Sử dụng vật liệu địa phương nên giá thành rẻ, thi công đơn giản, thời gian thi công ngắn thi công song song với thi công thân đập nên rút ngắn thời gian xây dựng công trình - Nhược điểm: Tác dụng giảm lượng thấm không nhiều, có yêu cầu giảm lượng thấm lớn chiều dài sân phủ phải lớn, làm kinh phí xây dựng tăng lên nhiều - Điều kiện áp dụng: Thường ứng dụng với công trình đập đất, đập đá đổ nằm thấm mỏng, cột nước thấm không lớn lắm, đất làm vật liệu chống thấm sẵn có 1.2.2 Giải pháp chống thấm tường kết hợp lõi Hình 1.2 – Sơ đồ chống thấm tường kết hợp lõi - Nội dung: Làm tường kết hợp lõi vật liệu có hệ số thấm nhỏ để chống thấm cho thân đập hình 1.2 - Ưu điểm: Thi công đơn giản, thời gian thi công nhanh, giá thành rẻ; so với giải pháp dùng tường nghiêng sân phủ có khối lượng - Nhược điểm: Khả giảm lượng nước thấm không nhiều - Điều kiện áp dụng: Thường áp dụng đập đất có lõi xây dựng thấm nước chiều dày tầng thấm nước không lớn lắm, vật liệu sẵn có 1.2.3 Giải pháp chống thấm tường hào bentonit Hình 1.3 – Sơ đồ chống thấm tường hào bentonit - Nội dung: Công nghệ chống thấm tường hào bentonit sử dụng máy đào hào chuyên dụng để moi đất thay vào vật liệu (dung dịch xi măng + bentonit xi măng + đất sét chỗ nghiền mịn) có tính chống thấm cao Trong trình đào phải chống sập vách vữa bentonit hình 1.3 - Ưu điềm: Độ tin cậy cao, chủ động kiểm soát chất lượng - Nhược điểm: Thiết bị thi công cồng kềnh - Điều kiện áp dụng: Áp dụng hiệu cát, cát cuội sỏi, đất có chiều sâu tới 60m Khuyến cáo sử dụng công nghệ để chống thấm cho đập cũ với đập đắp có tượng nứt tách tường thân đập 1.2.4 Giải pháp chống thấm khoan truyền thống Hình 1.4 – Sơ đồ chống thấm khoan truyền thống - Nội dung: Khoan truyền thống gọi khoan có nút bịt Nguyên lý công nghệ bơm dung dịch chất kết dính (xi măng, đất sét, hoá chất, ) vào đất đá áp lực phù hợp (thường từ vài atm đến vài chục atm tùy thuộc đối tượng xử lý, loại đất thiết bị công nghệ) Nút bịt có tác dụng bịt không cho dung dịch trào lên miệng hố khoan Sơ đồ chống thấm khoan chống thấm hình 1.4 - Ưu điểm: Khả chống thấm tốt, quy trình thi công hoàn chỉnh thống - Nhược điểm: Giá thành cao - Điều kiện áp dụng: Giải pháp áp áp dụng thích hợp cho lớp bồi tích dày, phía đá phong hóa nứt nẻ mạnh, lớp bồi tích có lẫn đá lăn, đá tảng lớn Đặc biệt phương pháp áp dụng phổ biến cho đá nứt nẻ nứt nẻ lớn 1.2.5 Giải pháp chống thấm cọc xi măng + đất (Công nghệ khoan áp lực cao) Hình 1.5 – Sơ đồ chống thấm cọc xi măng + đất - Nội dung: Đặc điểm giải pháp chống thấm cọc xi măng + đất sử dụng công nghệ khoan áp lực cao tạo cột đất gia cố từ vữa đất Nhờ tia nước vữa phun với áp suất cao (từ 200÷400 atm), vận tốc lớn (100m/s), phần tử đất xung quanh hố khoan bị xói tơi hoà trộn với vữa phụt, sau đông cứng tạo thành khối đồng gọi cọc xi măng đất (XMĐ) Cọc xi măng đất vừa có tác dụng chịu lực vừa có tác dụng chống thấm Sơ đồ chống thấm hình 1.5 - Ưu điểm: Khả chống thấm tốt, có tác dụng gia cố nền, giá thành rẻ so với khoan truyền thống - Nhược điểm: Thi công phức tạp - Điều kiện áp dụng: Giải pháp chống thấm áp dụng thích hợp cho đất cát sỏi hạt rời đến đất bùn sét, kích thước hạt từ 0,005mm đến 10mm; không áp dụng cho đá, đá nứt nẻ có đá lăn, đá tảng 1.2.6 Giải pháp thay đất - Nội dung: Để khắc phục tác hại đất có hệ số thấm lớn, ta tiến hành đào móng đắp đất có hệ số thấm nhỏ để thay phần toàn đất phạm vi xảy tượng thấm công trình - Ưu điểm: Quy trình thi công đơn giản - Nhược điểm: Phương pháp có giá thành cao, thời gian thi công lâu - Điều kiện áp dụng: Áp dụng với điều kiện địa chất nơi có sẵn vật liệu có hệ số thấm nhỏ để dùng thay 1.2.7 Giải pháp chống thấm tường cừ Hình 1.6 - Sơ đồ chống thấm tường cừ - Nội dung: Dùng tường cừ cứng đóng vào có hệ số thấm lớn nhằm tiêu hao cột nước thấm hình 1.6 Cừ làm gỗ, thép bê tông cốt thép - Ưu điểm: Khả chống thấm tốt - Nhược điểm: Thi công phức tạp, giá thành cao - Ứng dụng: Dùng cho nơi vật liệu chống thấm đất sét, tầng thấm đất sỏi có chiều dày nhỏ 1.2.8 Các giải pháp kết hợp khác Trong thực tế xây dựng, tùy thuộc vào điều kiện địa chất chiều dày lớp đất cần xử lý mà ta lựa chọn giải pháp xử lý chống thấm khác Thường thực tế tính toán thiết kế biện pháp xử lý để đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật người ta chọn giải pháp xử lý chống thấm kết hợp hai hay nhiều biện pháp với cho phù hợp với điều kiện địa chất nền, điều kiện thiết bị thi công giá thành công trình 1.3 Đặc điểm công tác khoan xử lý yêu cầu kỹ thuật thiết kế, thi công chống thấm 1.3.1 Đặc điểm công tác khoan xử lý Về chất, kỹ thuật đưa lượng hỗn hợp chất lưu (lỏng – khí) vào môi trường đất có khe – lỗ hổng đá nứt nẻ - lỗ rỗng nhằm mục đích giảm tính thấm xuống mức cần thiết gia cường tính ổn định chịu lực chúng, hai Những mục đích công tác khoan có hai mức độ thời gian: tạm thời vĩnh cửu Dây chuyền thiết bị mặt đất nhằm tạo đưa chất lưu vào đất đá gọi công nghệ phụt, chất lưu có tính đáp ứng mục đích gọi vữa 1.3.2 Những yêu cầu kỹ thuật thiết kế, thi công chống thấm Khi thiết kế, thi công chống thấm cần phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật sau: - Màn chống thấm phận công trình nên phải đạt tiêu chuẩn thiết kế công trình (về tuổi thọ, độ ổn định, độ bền,…); - Màn chống thấm có tác dụng làm giảm lưu lượng thấm theo yêu cầu; - Thi công thuận tiện; - Giá thành hạ; - Đảm bảo vượt tiến độ thi công 10 1.4 Đặc điểm phương pháp khoan xi măng đá Theo TCVN 8645-2011: Nền công trình thủy công coi đá sức chống nén tức thời trục Rn mẫu đá không thấp 50daN/cm2 Khác với loại khác đất, cuội sỏi, nghiên cứu đá, ta phải xác định nằm đá, mức độ phân bố nứt nẻ, phương nứt nẻ… Nền đá nói chung có độ rỗng nhỏ Đối với đá phún xuất độ rỗng khoảng 0,5÷0,8%; đá trầm tích 4÷35% Hệ số thấm qua đá nguyên khối khoảng 10-6÷10-9 cm/s Vì vậy, bỏ qua tượng thấm qua lỗ rỗng đá Thấm đá chủ yếu qua khe nứt Các khe nứt qua khối đá hình thành trình kiến tạo, đoạn tầng, tác dụng phong hóa hay nổ mìn đào móng gây nên v.v… Chiều rộng khe nứt thường từ vài mm đến vài cm Nước từ thượng lưu thấm qua khe nứt đá công trình thoát hạ lưu Phương pháp khoan xi măng đá phương pháp đưa vữa xi măng vào khe rỗng đá công trình xây dựng thiết bị khoan Theo TCVN 8645-2011, đá có đặc tính sau áp dụng biện pháp khoan xi măng: - Nền đá cứng nửa cứng bị nứt nẻ, có độ mở rộng khe nứt từ 0,1mm đến 10mm; - Lượng nước đơn vị phạm vi từ 0,01lit/(phút.m2) đến 10lit/(phút.m2) vận tốc chuyển động nước ngầm nhỏ 2400m/d (2,8.10-2 m/s); - Thành phần hóa học nước ngầm không phá hoại trình ninh kết đông cứng dung dịch vữa xi măng Đặc điểm phương pháp khoan xi măng đá tiến hành sâu lòng đất nên việc kiểm soát chất lượng phức tạp, đòi hỏi cần có quy trình đồng xác từ khâu thiết kế ban đầu thi công 91 Lưu ý: Tại vị trí định đổ bê tông san phẳng, công tác khoan phun chống thấm thực sau đổ bê tông san phẳng vị trí định Bê tông san phẳng không thiết kế với tác dụng nút vữa mà bên áp dụng cấp áp lực lớn Việc sử dụng áp lực lớn giao diện bê tông san phẳng đá làm vỡ liên kết bê tông đá làm bong lớp bê tông san phẳng Hình 4.10 - Thi công khoan chống thấm đập Lai Châu 4.8.3.3 Áp lực Áp lực làm việc miệng hố khoan phải tăng lên theo bước 1atm mét dài đo từ cao trình đáy đến đoạn bước khoan phụt, bắt đầu cấp 1atm cho bước khoan bề mặt đến cấp áp lực lớn giới hạn Nếu có dấu hiệu dịch chuyển gần bề mặt nứt nẻ khối đá phải điều chỉnh áp lực giảm cấp 1atm mét dài ban đầu xuống 0,5atm mét dài thấp tư vấn thỏa thuận Cấp áp lực lớn giới hạn cuối không vượt 40atm, trừ tư vấn thỏa thuận 92 Trong trường hợp, không phép gia tăng áp lực khoan cường độ bơm cách đột ngột dẫn đến việc làm ngừng sớm trình khoan 4.8.3.4 Tiêu chí đóng kín (tiêu chí dừng phụt) Theo hệ thống GIN, công tác khoan giai đoạn coi hoàn thành nếu: (1) Đã đạt đến giới hạn ăn vữa 250lit/m (hoặc 1250 lit/5m) hoặc; (2) Đã đạt đến giới hạn áp lực max 40atm mà không ăn vữa hoặc; (3) Đã đạt đến đường cong đại diện cho giá trị GIN số 2000; (4) Tiêu chuẩn ngừng – Lưu tốc dòng chảy nhỏ 0,5lit/m/phút (hoặc 2,5lit/phút cho bước 5m) Hố khoan phải trì trạng thái đóng áp lực tiêu không xuất dòng chảy ngược Vì lý ứng dụng theo hệ thống GIN, tiêu phải áp dụng sau: (1) Nếu vữa đạt giá trị 250lit/m công tác hố phải dừng phải khoan thêm hố bổ sung tâm 3m xung quanh hố quan tâm theo dẫn (2) Nếu đạt áp lực max 40atm hố mà không thêm vữa công tác khoan hố dừng (3) Nếu sản phẩm lượng vữa vào hố áp lực áp dụng để vữa đạt đến đường đồ thị GIN đính kèm công tác khoan hố dừng (4) Nếu tốc độ dòng chảy hố nhỏ 0,5lit/m/phút công tác hố phải dừng lại 93 ĐƯỜNG CONG GIỚI HẠN PHỤT VỮA 45 2000 40 Áp lực vữap (atm) 35 30 25 20 15 10 0 50 100 150 200 250 300 350 Khối lượng vữa V (l/m) Hình 4.11 – Đường cong giới hạn vữa GIN chống thấm đập thủy điện Lai Châu 4.9 Kiểm soát trình khoan 4.9.1 Kiểm soát Việc kiểm soát hoạt động khoan phải dựa sở kết hợp áp lực khối lượng mét hố Khi áp lực khối lượng đạt đến giá trị giới hạn đường cong GIN, công tác khoan giai đoạn phải dừng lại Động tác để giảm khối lượng vữa khoảng nửa giai đoạn khoan cho hàng thứ nhất, hàng thứ hai hàng thứ ba Để kiểm soát chất lượng chặt chẽ, hiệu có giải pháp xử lý kịp thời, trình khoan phải ghi chép lại liên tục, sử dụng thiết bị quan sát tự động máy vi tính kết phải luôn có sẵn để đưa định nhanh chóng Các thông số phải kiểm soát (cho giai đoạn) miệng hố khoan là: - Áp lực làm việc thực tế thời gian áp dụng; 94 - Khối lượng vữa thực tế vào hiệp khoan; - Mức độ dòng chảy vữa thực tế; - Tổng thời gian vữa (tính từ bắt đầu đến kết thúc giai đoạn khoan phụt); - Ngoài ra, khối lượng vữa trộn bơm đến giai đoạn đặc biệt hố khoan phải ghi chép đầy đủ trạm trộn vữa Bảng 4.5 - Phần trái mặt sau bìa nhật ký Thành phần vữa Các Mac số xi Xi liệu Nước măng chung măng N/X L kg Phụ gia kg Được vào nham thạch Sản lượng vữa L Còn lại vữa thùng L Của vữa L Của xi măng kg Các vật liệu trộn thêm kg 10 11 Bảng 4.6 - Phần phải mặt sau bìa nhật ký Thời gian Lưu Khoảng lượng thời vữa Giờ Phút gian L/min phút 12 Lượng xả Của vữa lit Của xi măng kg Các vật liệu trộn thêm kg Áp lực Mpa Phương pháp Ghi Ở Ở Ở máy miệng hố vữa bơm khoan đoạn 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Quá trình khoan tổng thể lượng vữa tiêu thụ phải đồ thị hóa liên tục (tại phòng trung tâm kiểm soát khoan phụt) vẽ hồ sơ khoan với kích thước thích hợp, sử dụng màu để mô tả lượng vữa tiêu thụ đặc biệt giai đoạn hố khoan suốt trình khoan Ngoài ra, thông số sau phải đồ thị hóa: - Khối lượng so với áp suất - Khối lượng so với lượng tiêu thụ vữa 95 Tất quy trình kiểm soát khoan phải lập sẵn sàng Nhà thầu thực khoan phải Tư vấn thiết kế thỏa thuận Văn phòng trung tâm kiểm soát khoan (nơi mà từ công tác khoan cập nhật, hướng dẫn thực hiện) phải kết nối điện thoại với tất khu vực làm việc phải có đường liên lạc dự phòng 4.9.2 Kiểm soát sau Sau hoàn thành công tác khoan phải thực lấy nõn khoan hố kiểm soát mặt phẳng chống thấm Các hố phải thí nghiệm áp lực nước sau khoan lại theo cách tương tự hố tiến hành phân đoạn thí nghiệm trường Vị trí độ nghiêng hố kiểm soát phải hướng dẫn Tư vấn giám sát 4.10 Đánh giá trình khoan Phải tính toán biểu diễn đồ thị quan hệ sau khoan phụt: - Đơn vị tiêu thụ trung bình, đơn vị kg mét dài hố khoan bước chiều dài tương tự; - Tần suất tiêu thụ vữa đường cong tổng lượng Kiểm tra chất lượng khoan thí nghiệm ép nước, giá trị đạt yêu cầu q≤3Lu (đối với IIA) q≤5Lu (đối với IB) chiếm 98% đoạn ép nước kiểm tra 4.11 Lập báo cáo Để đánh giá kết đạt hố khoan suốt trình thực khoan phụt, hàng ngày Nhà thầu khoan phải lập trình Chủ đầu tư, Tư vấn báo cáo trường chi tiết có nêu đầy đủ hoạt động liên quan đến công tác khoan khoan Ngoài ra, báo cáo sau phải Nhà thầu lập trình Chủ đầu tư (Ban A), Tư vấn thiết kế: - Hàng ngày: Một báo cáo bao gồm vị trí hố khoan và/hoặc với xi măng phụ gia vào hiệp khoan áp lực dùng, nhận xét rò rỉ kết nối lên bề mặt hố Báo cáo có dạng 96 trình bày đồ thị phần công việc làm với hố khoan mặt cắt đó, chi tiết hiệp khoan, thể rõ áp lực dùng vật liệu phụt; - Hàng tuần: Các kết thí nghiệm phòng; - Hàng tháng: Một báo cáo toàn diện công tác khoan khoan phụt; - Một báo cáo khoan cuối cùng, không chậm tháng sau hoàn tất công tác chống thấm 4.12 Tổ chức thí nghiệm nghiệm thu chống thấm Phải khoan hố kiểm tra vùng vữa phải thực thí nghiệm áp lực nước để xác định: công tác khoan đáp ứng yêu cầu không đạt cần phải tiến hành bổ sung Các hố khoan kiểm tra khoan chống thấm tiến hành sau hoàn thành công tác vữa chống thấm 10 ngày khu vực khoan Các hố khoan kiểm tra phải có đường kính 76mm, khoan đến hết độ sâu chống thấm vùng thử nghiệm Phải thực thí nghiệm Lugeon hố với bước khoan 5m toàn độ sâu hố, sử dụng cấp áp lực (3 cấp tăng lên cấp giảm dần) nút đơn Áp lực lớn không vượt áp lực khoan giới hạn cho hố khoan Các kết phải với áp lực Lugeon tiêu chuẩn 10atm phải ghi chép lại lượng nước vào hiệp khoan áp lực Giá trị Lugeon thích hợp phải xét đến kiểu dòng chảy áp lực Chi tiết thể hình 4.12 Phải khoan hố kiểm tra với mức hố cho 50m dài chống thấm Các khu vực có giá trị Lugeon lớn 3Lu (đối với IIA) 5Lu (đối với IB) không nghiệm thu 97 Diễn giải Thí nghiệm Lugeon Áp lực Lưu lượng Giá trị chấp nhận Lưu lượng bình thường Dùng giá trí lấy giá trị trung bình Lưu lượng hỗn loạn Dùng giá trị lớn Sự giãn nở Dùng giá trị mức áp lực thấp Sự xói lở Dùng giá trị giai đoạn áp lực cuối Lấp đầy Dùng giá trị mức đo thấp Hình 4.12 – Diễn giải thí nghiệm Lugeon 98 Hình 4.13 - Sơ đồ khoan phun chống thấm 99 Hình 4.14 - Sơ đồ kiểm soát bước thực khoan 100 Kết luận chương Thủy điện Lai Châu công trình có vai trò đặc biệt quan trọng phát triển kinh tế xã hội, an toàn ổn định công trình lại cần quan tâm cẩn thận Trong hạng mục công trình thủy điện Lai Châu chống thấm phận có tác dụng lớn đảm bảo chất lượng, hiệu toàn công trình Vì vậy, công tác thiết kế, thi công chống thấm phương pháp khoan cho đập Lai Châu phải xác chặt chẽ để đảm bảo chất lượng theo yêu cầu Trong chương tác giả áp dụng sở luận chứng giải pháp chủ động thiết kế, chuẩn bị thi công, kiểm tra giám sát trình thi công thí nghiệm đánh giá chất lượng khoan vào chống thấm đập thủy điện Lai Châu nhằm đạt hiệu cao Đặc biệt, thủy điện Lai Châu áp dụng công nghệ khoan theo mô hình GIN công nghệ đại giới để có chất lượng hiệu kinh tế tốt 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chống thấm cho công trình nội dung quan trọng xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện; có nhiều biện pháp để giảm áp lực thấm lên công trình, giảm gradien (J), giảm lưu lượng thấm qua nền, thân vai công trình Song phương pháp khoan vữa chống thấm thường sử dụng rộng rãi nước ta giới Màn chống thấm đáy công trình phận quan trọng công trình xây dựng phải coi trọng chất lượng để bảo đảm công trình ổn định, phát huy hiệu đầu tư mong muốn Để bảo đảm chất lượng chống thấm, phải quan tâm từ khâu thiết trình xây dựng, nghiệm thu kiểm tra chất lượng yêu cầu có đạt hay không? Trong thiết kế, trước hết cần quan tâm đến khâu khảo sát địa hình, địa chất để xác định thông số hố khoan chống thấm lựa chọn tiêu thiết kế, công nghệ thiết bị thi công vữa cho phù hợp với điều kiện thực tế yêu cầu chống thấm giải pháp chủ động để bảo đảm chất lượng, giảm giá thành xây dựng rút ngắn thời gian thi công Trong trình thi công, việc giám sát kỹ thuật, nghiệm thu công đoạn: chuẩn bị, xác định vị trí hố khoan, phương hố khoan đến vật liệu phụt, thiết bị khoan quan trọng Quá trình thi công phải có nhật ký theo dõi chặt chẽ: nồng độ vữa, áp lực khoan, độ ăn vữa,… tiêu để giám sát bảo đảm yêu cầu thiết kế chất lượng chống thấm Màn chống thấm hạng mục công trình nằm sâu lòng đất, lại chịu áp lực lớn, thời gian dài nên sau khoan phải tiến hành thí nghiệm trường để đánh giá xác định: phạm vi vữa, tính thấm nước nền, xác định khả chịu tải chống thấm nền, kiểm tra gradien Jra xem có bị xói ngầm hay không? Tất tiêu có đạt theo quy định chống thấm đạt yêu cầu bảo đảm chất lượng 102 Sau nghiên cứu tất nội dung cần thiết để bảo đảm chất lượng chống thấm, luận văn áp dụng kết nghiên cứu vào công trình thủy điện Lai Châu Từ điều kiện thực tế công trình, tác giả lựa chọn tiêu chống thấm sau: - Chiều sâu khoan 2/3H, H cột nước trước đập vị trí khoan phụt, không nhỏ 15m; - Số hàng khoan 2: hàng khoan sâu hạ lưu, hàng khoan nông thượng lưu, khoảng cách hàng khoan 2m; - Thiết bị khoan loại: khoan xoay khoan xoay đập; - Thiết bị loại: bơm pittong; - Đường kính khoan: 105mm; - Phương pháp vữa: vữa có nút bịt theo mô hình GIN; - Nồng độ vữa phụt: N/X = 0,8/1; - Giai đoạn kết thúc là: đạt tiêu đóng kín mô hình GIN Trong trình thi công, tác giả đề nghị quy trình khoan hình 4.13 sơ đồ kiểm soát chất lượng trình khoan chống thấm hình 4.14 kế hoạch ép nước thí nghiệm để kiểm tra đánh giá chất lượng chống thấm Bảo đảm chất lượng chống thấm bảo đảm chất lượng công trình mà trình xây dựng phải hướng tới để nâng cao hiệu đầu tư xây dựng công trình Công tác khoan tạp chống thấm không mẻ quan trọng nằm sâu lòng đất nên khó đánh giá chất lượng kinh phí đầu tư, tác giả đề nghị: - Cần quan tâm đến công tác tổng kết, rút học cho công trình sau khoan để làm học cho hệ sau; - Cần bổ sung hoàn chỉnh quy chuẩn, tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm liên quan đến công tác khoan để để công tác thiết kế, thi công thuận lợi; 103 - Cần quan tâm đến công tác đào tạo nâng cao trình độ cho đội ngũ cán kỹ thuật lĩnh vực này; - Tăng cường công tác giao lưu, hợp tác quốc tế để không ngừng cải tiến kỹ thuật, áp dụng công nghệ nâng cao trình độ thiết kế, thi công; - Tiếp tục nghiên cứu triển khai áp dụng công nghệ khoan theo mô hình GIN tính ưu việt nó, đồng thời xây dựng quy trình riêng dành cho điều kiện thi công nước ta 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lê Hồng Anh, Công tác phụt, thông số vữa mô hình hóa vữa; Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện – PECC1, Báo cáo kết thí nghiệm khoan chống thấm thủy điện Lai Châu; Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện – PECC1, Điều kiện kỹ thuật thi công công trình thủy điện Lai Châu; Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện – PECC1, Điều kiện kỹ thuật thi công công trình thủy điện Sơn La; Nguyễn Quốc Dũng, Nguyễn Quốc Huy, Nguyễn Quý Anh, Giới thiệu kết ứng dụng công nghệ khoan cao áp (Jet grouting) để chống thấm cho số công trình thủy lợi; Phan Đình Đại (2002), Thi công chống thấm đập thủy điện Hòa Bình, Nxb Xây dựng; Phan Đình Đại (2011), Xây dựng đập đá đổ đầm nén mặt bê tông Tuyên Quang, Nxb Xây dựng; Lê Kiều, Công tác nghiệm thu xây dựng công trình; TCVN 8645:2011, Công trình thủy lợi – Yêu cầu kỹ thuật khoan xi măng vào đá; 10 TCVN 9149:2012, Công trình thủy lợi – Xác định độ thấm nước đá phương pháp thí nghiệm ép nước vào hố khoan; 11 TCVN 9137:2012, Công trình thủy lợi – Thiết kế đập bê tông bê tông cốt thép; 12 TCVN 8216:2009, Thiết kế đập đất đầm nén; 13 Phan Sỹ Hùng Thanh, Công tác xử lý đập công trình đầu mối hồ chứa nước Cửa Đạt; 14 Nguyễn Xuân Trọng (2012), Thi công hầm công trình ngầm, Nxb Xây dựng; 105 15 Trường Đại học Thủy lợi (2004), Thi công công trình thủy lợi, Tập I, Nxb Xây dựng; 16 Trường Đại học Thủy lợi (2004), Thủy công, Tập I, Nxb Xây dựng; 17 Viện khoa học Thủy lợi (2004), Sổ tay kỹ thuật thủy lợi, phần 2, tập 2, Nxb Nông nghiệp Tiếng Anh Mustafa Al Kuisi, Ali El Napa, Fathi Shaqour (2005), Improvement of Dam Foundation Using Grouting Intensity Number (GIN) Technique at Tannur Dam Site, South Jordan; Paolo Gazzarrini (2011), Some considerations on the GIN grouting method