Bài giảng thi công đập đá đổ: CHƯƠNG 3. NỔ MÌN VÀ THI CÔNG ĐẬP ĐÁ ĐỔ

TS Lê Văn Hùng CHƯƠNG NỔ MÌN VÀ THI CƠNG ĐẬP ĐÁ ĐỔ 3.1 Nổ mìn xây dựng 3.2 Thi công đập đá đổ 3.2.1 Các loại đập đá đổ Đập đá đổ đập đá đất đá hỗn hợp Đập đá đổ có tường tâm, tường nghiêng chống thấm Các loại tường tâm tường nghiêng phong phú Đập đá đổ chống thấm đất, bê tông asphalt, bê tông cốt thép (đập đá đổ bê tơng mặt) Ngồi cịn có loại đập đá đổ lõi bê tơng cốt thép, mặt gỗ số đập thấp xây dựng vào cuối thể kỷ 19 nửa đầu kỷ 20 Những năm gần đập đá đổ bê tông mặt xây dựng nhiều Trung Quốc Thi công đập đá đổ TS Lê Văn Hựng IIIA IIA Bản mặt bê tông IIIC IIIB IIB IIIF Mặt cắt đập Cửa Đạt Thanh Hóa Thi cơng đập đá đổ IIIE TS Lê Văn Hùng 3.2.2 Giới thiệu đập đá đổ Thế Giới Việt Nam Tên đập Quốc gia Trên sông Nurek Nga Vakhs Maika Canada Kolumbia Oravill Mỹ Fezer Tepukstepek Mexico Lerma Kuoich Anh Gir Gerry Axuan Ai cập Nin Thác Bà VN Chảy Hịa Bình VN Đà Tuyên Quang VN Gâm Cửa Đạt VN Chu Thi công đập đá đổ Loại đập Đá đổ tường lõi đất Đá đổ tường lõi đất Đá đổ tường lõi đất Đá xếp bê tông mặt Đá xếp bê tông mặt Đá đổ tường lõi đất Đá đổ tường lõi đất Đá đổ tường lõi đất Đá đổ bê tông mặt Đá đổ bê tông mặt Chiều cao (m) Năm 300 1971 240 1971 224 1967 37 1927 33 1956 125 1970 46 1964-1975 120 1980-1990 95 2001-2008 103 2002-2009 TS Lê Văn Hùng 3.2.3 Ưu nhược điểm đập đá đổ Đập đá đổ: Đá xếp, đá đổ (đổ đá lấn mái dốc với lớp dày tới 7.5m, làm chặt thủy lực), đá đắp (đá đắp theo lớp dày không 2.5m, đầm giới) Ưu điểm: 1) Sử dụng vật liệu chỗ, tận dụng đất đá đào móng đào nen 2) Ít chịu ảnh hưởng thời tiết thi công 3) Kỹ thuật thi công đơn giản, trình tự thi cơng khơng phức tạp, trình độ giới hố cao (hiện cường độ thi cơng Q >10.000m3/ngđ) 4) Cho nước tràn qua xây dựng 5) u cầu móng khơng cao 6) Thích hợp cho khu vực nhiều động đất Nhược điểm: 1) Thân đập lún tương đối nhiều (Độ lún đập có nhiều tác giả đưa cách tính công thức kinh nghiệm khác nhau, theo F Lawton M Lester S = 0.001 H 3/2 , S độ lún H chiều cao đập (m) Như vậy, đập cao 100m lún 1m) 2) Khối lượng lớn 3) Thời kỳ thi công thường phải xây dựng cơng trình dẫn dịng lớn (vì bề rộng mặt cắt đập lớn) 3.2.4 Những yêu cầu đập công tác chuẩn bị Các yêu cầu: 1) Đủ khả chịu áp lực thân đập truyền xuống 2) Ổn định bền vững tác động áp lực nước 3) Chống xâm thực, chống sunfat không trương nở Trong thực tế khơng có đập tự nhiên bảo đảm u cầu trên, thi cơng việc chuẩn bị thường phải làm nội dụng sau: Nếu đá phải gia cố chống thấm biện pháp khoan phun xi măng Nếu lớp bồi tích thường xử lý hai cách: a) Có thể đóng hàng cừ thép khoan chống thấm vữa xi măng +sét+silicát sau khoan phun gia cố chống thấm cho tầng đá nứt nẻ phía tầng bồi tích (Điển hình đập Hịa Bình, đập Axuan (Ai Cập) có tầng khoan xử lý chống thấm cát cuội sỏi sâu tới 90m) b) Làm tường bê tông lớp bồi tích mỏng tới đá khoan phun xi măng gia cố chống thấm cho đá nứt nẻ (Đối với vai đập xử lý tương tự) Ngoài người ta kết hợp việc làm tường sân phủ thượng lưu Thi công đập đá đổ TS Lê Văn Hùng Thi công đập đá đổ TS Lê Văn Hùng 3.2.5 Những yêu cầu vật liệu đá đắp Yêu cầu cường độ Đối với đập cao>60m, yêu cầu cường độ đá R≥60MPa riêng phần đá chịu tác dụng sóng mái thượng lưu R≥80MPa (1MPa=10KG/cm2=100N/cm2) Đối với đập H=20÷60m u cầu R=50÷60MPa Lượng đá phong hố mềm yếu khơng vượt q 10%, đất 20 tấn, lực rung>32 yêu cầu loại đá có cường độ khơng cao (R>20÷30MPa) Yêu cầu cấp phối Đá đổ thường đòi hỏi cường độ cao, không lẫn đất Đất đá hỗn hợp thường địi hỏi đá cường độ khơng cao Theo Tolbot thành phần cấp phối hạt P = 100(di/Dmax)x P % lượng hạt có d32T Trường hợp đá đổ không dùng đầm Chiều cao đá đổ đập có tường tâm trường hợp đống đá lên cao trước thường cao phần tường tâm đắp khoảng 5÷10m, cịn đập có tường nghiêng chiều cao đống đá đắp trước khơng hạn chế Nói chung chiều cao đổ đá đắp khơng nên cao làm cho đá bị vỡ vụn phân cỡ Khi chiều cao đổ đá >5m thường kết hợp súng phun nước để đầm nén đá Lượng nước dùng 2÷4m3 cho m3 đá đổ, áp lực 3÷10atm Phương pháp áp dụng đắp phần trụ đá đập Thác Bà Thi công đập đá đổ 14 TS Lê Văn Hùng Thi công đập đá đổ 15 TS Lê Văn Hùng 3.2.9 Cường độ thi cơng trình tự đắp đập Cường độ thi công Khi thi công đập thường chia giai đoạn trình tự thi cơng khối đắp khác sở phương án dẫn dòng thời hạn thi công định Cường độ thi công giai đoạn phụ thuộc vào khối lượng thời gian phải hồn thành khối lượng Trình tự đắp đập Trình tự thi cơng khối đắp giai đoạn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: − Kết cấu mặt cắt đập − Điều kiện dẫn dòng đắp đập vượt lũ − Điều kiện thi công cách phân chia lớp đắp, chiều dày lớp đắp − Tính chất mùa mà ưu tiên đắp đất hay đá trước 3.2.10 Thi công mặt bê tông Bản mặt bê tông dạng phận chống thấm Bản mặt bê tông bao gồm chân (chân răng) cắm vào đập mặt phủ toàn bề mặt thượng lưu đập Tùy theo tình hình địa chất cột nước thượng lưu mà chân có kích thước khoảng cách khớp nối thích hợp Bản mặt dải bê tông liền khối chạy từ chân đập tới đỉnh đập, dải khớp nối Ngoài đặc điểm thi công bê tông đổ chỗ thông thường bê tơng mặt thi cơng có đặc điểm sau: − Đổ bê tông mái dốc m = (1÷1.5) nên phải dùng ván khn trượt − Vữa bê tơng máng chuyển tới vị trí phải có độ dẻo phù hợp với độ dốc máng để tránh phân cỡ − Các khớp nối dải mặt địi hỏi chất lượng cao Thi cơng đập đá đổ 16 TS Lê Văn Hùng Bản chân đập Fad xây dựng trước năm 1970 Thi công đập đá đổ 17 TS Lê Văn Hùng Thi công đập đá đổ 18 TS Lê Văn Hùng 3.2.11 Kiểm tra chất lượng 1) Kiểm tra chất lượng đá so với yêu cầu thiết kế cường độ, cấp phối; 2) Kiểm tra γtk chiều dày lớp rải đất đắp lớp chuyển tiếp; 40cm 40cm H×nh Chỗ tiếp giáp đoạn Hình Hiện tuợng gẫy đoạn 3) Nu l bn mt bờ tụng cần nghiêm ngặt khống chế chất lượng bê tơng cốt thép, khớp nối, chống thấm chân 4) Kiểm tra thực theo đồ án thiết kế q trình thi cơng đập Tài liệu tham khảo КАМЕННО-ЗЕМЛЯРНЫЕ И КАМЕННОНАБРОСНЫЕ ПЛОТИНЫ, ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА, Издание второе, переработанное и дополненое, С Н МОИСЕЕВ (ЭНЕРГИЯ) МОСКВА 1970 ПРОИЗВОДСТВО ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ РАБОТ, Под редакцией проф д-ра техн наук В С ЭРИСТОВА издат литер по строительству Москва 1970 КАМЕННО-ЗЕМЛЯРНЫЕ И КАМЕННОНАБРОСНЫЕ ПЛОТИНЫ, В Г РАДЧЕНКО, В А ЗАИРОВА (ЭНЕРГИЯ) Ленинградское отделение 1971 ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА, редакцией проф д-ра техн наук В С ЭРИСТОВА Москва строииздат 1977 Под ПЛОТИНЫ ИЗ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, А А НИЧИПОРОВИЧ, Москва строииздат 1973 Giáo trình Thi Cơng ĐHTL T1, T2 Thiết kế kỹ thuật cơng trình Cửa Đạt, cơng trình Tun Quang Thí nghiệm nổ mìn cấp phối phục vụ đắp đập Cửa Đạt (ĐHTL – Lê Văn Hùng, Lê Đình Chung, Bộ mơn Thi Cơng) Thí nghiệm đầm nén đá phục vụ đắp đập Cửa Đạt (ĐHTL – Lê Văn Hùng, Lê Đình Chung, Bộ mơn Thi Công) Thi công đập đá đổ 19