Nghiên cứu ảnh hưởng của độ nghiêng đến ổn định của đập bê tông trên nền đá trong điều kiện có động đất và biện pháp xử lý để đảm bảo an toàn đập

MC LC M U .1 I Tớnh cp thit ca ti II Mc ớch ca ti .1 III Cỏch tip cn v phng phỏp nghiờn cu Cỏch tip cn 2 Phng phỏp nghiờn cu .2 IV Kt qu t c CHNG 1: TNG QUAN V XY DNG P Bấ TễNG TRNG LC V VN AN TON P 1.1 Tng quan v xõy dng p bờ tụng trng lc Vit Nam 1.2 Cỏc yu t nh hng n an ton p bờ tụng trng lc 1.3 Cỏc yu t tỏc ng lm cho nn p b nghiờng .8 1.4 Vn kim soỏt an ton p 1.5 Gii hn phm vi nghiờn cu .9 CHNG 2: NGHIấN CU NH HNG CA NGHIấNG MT NN N N NH CA P Bấ TễNG TRNG LC 10 2.1 Cỏc trng thỏi mt nn b nghiờng .10 2.1.1 Mt nn nghiờng v phớa thng lu 10 2.1.2 Mt nn nghiờng v phớa h lu 10 2.1.3 Cỏc trng thỏi nghiờng dc theo trc p 11 2.2 C s tớnh toỏn n nh ca p trờn mt nn nghiờng 11 2.2.1 Tớnh toỏn n nh ca p theo tiờu chun Vit Nam .11 2.2.2 Tớnh toỏn n nh ca p theo tiờu chun M .27 2.1 Nghiờn cu quan h gia nghiờng mt nn vi n nh ca p 34 2.3.1 Gii hn phm vi nghiờn cu 34 2.3.2 Xỏc nh mt ct hp lý ca p khụng trn 36 2.3.3 Nghiờn cu nh hng ca nghiờng mt nn n n nh ca p 42 2.4 Gii phỏp kim soỏt nghiờng ca p 48 2.4.1 Con lc thun 48 2.4.2 Con lc nghch .50 2.4.3 Ghi kt qu o 53 2.5 xut bin phỏp x lý m bo an ton p 53 2.6 Kt lun chng 54 CHNG 3: P DNG TNH TON CHO P SễNG TRANH 55 3.1 Gii thiu cụng trỡnh 55 3.1.1 Tng quan v cụng trỡnh 55 3.1.2 p chớnh 56 3.1.3 p ph 58 3.2 Cỏc liờn quan n an ton p Sụng Tranh 63 3.2.1 Hỡnh thc mt n nh tng th .63 3.2.2 Hỡnh thc mt n nh cc b 64 3.3 H thng thit b quan trc p Sụng Tranh 65 3.4 Kim tra n nh p Sụng Tranh iu kin hin ti .66 3.4.1 Phng phỏp tớnh toỏn 66 3.4.2 Mt ct tớnh toỏn 66 3.4.3 Cỏc trng hp tớnh toỏn .67 3.4.4 Kt qu tớnh toỏn .69 3.5 Gii phỏp m bo an ton cho p Sụng Tranh 70 3.5.1 xut gii phỏp 70 3.5.2 Tớnh toỏn thụng s ca mn chng thm gia cng .71 3.5.3 ỏnh giỏ hiu qu tng n nh p lm mn chng thm gia cng 73 3.6 Kt lun chng 73 KT LUN, KIN NGH 75 4.1 Cỏc kt qu t c lun 75 4.2 Mt s tn ti 76 4.3 Hng tip tc nghiờn cu 76 DANH MC HèNH NH Hỡnh 1.1 - p bờ tụng m ln thu in Sụng Tranh Hỡnh 1.2 - p bờ tụng m ln thu in Sn La .6 Hỡnh 1.3 - p bờ tụng trng lc Tõn Giang - Ninh Thun Hỡnh 1.4 - p bờ tụng trng lc Lũng Sụng - Bỡnh Thun .7 Hỡnh 2.1 - Trng thỏi mt nn b nghiờng v phớa thng lu 10 Hỡnh 2.2 - Trng thỏi mt nn b nghiờng v phớa h lu 11 Hỡnh 2.3 - S tớnh n nh trt phng trng hp mt trt nm ngang 15 Hỡnh 2.4 - S tớnh n nh trt phng trng hp mt trt nm nghiờng .16 Hỡnh 2.5 - S cỏc lc tỏc dng lờn p cha b nghiờng .18 Hỡnh 2.6 - S tớnh r v r p b nghiờng gúc v h lu .19 Hỡnh 2.7 - S cỏc lc tỏc dng lờn p theo TCVN 22 Hỡnh 2.8 - p lc nc tng thờm cú ng t 26 Hỡnh 2.9 - S tớnh n nh trt phng trng hp mt trt nm ngang 30 Hỡnh 2.10 - S tớnh n nh trt phng trng hp mt trt nm nghiờng .31 Hỡnh 2.11 - V trớ ca hp lc cỏc trng hp 32 Hỡnh 2.12 - p lc y ngc theo tiờu chun M 33 Hỡnh 2.13 - Mt ct c bn ca p 37 Hỡnh 2.14 - Mt ct thc dng p khụng trn 38 Hỡnh 2.15 - S tớnh toỏn cho trng hp (TCVN) 39 Hỡnh 2.16 - S tớnh toỏn cho trng hp (TCVN) 40 Hỡnh 2.17 - S tớnh toỏn cho trng hp v (TC M) 40 Hỡnh 2.18 - Quan h K = f () ca p cú H = 60m .43 Hỡnh 2.19 - Quan h K = f () ca p cú H = 80m .43 Hỡnh 2.20 - Quan h K = f() ca p cú H = 100m 44 Hỡnh 2.21 - Quan h K = f () ca p cú H = 120m .45 Hỡnh 2.22 - Quan h K = f () ca p cú H = 140m .45 Hỡnh 2.23 - Quan h [] = f (H ) 46 Hỡnh 2.24 - Quan h K = f (H ) = 2o 46 Hỡnh 2.25 - Quan h K = f (H ) = 4o 47 Hỡnh 2.26 - Nguyờn lý lm vic ca lc thun 49 Hỡnh 2.27 - Thit b ghi o dch chuyn ngang 50 Hỡnh 2.28 - Cm bin ghi o v trớ ca dõy di 50 Hỡnh 2.29 - Nguyờn lý lm vic ca lc nghch 51 Hỡnh 2.30 - Thit b lc ngc ca RST sau lp t 52 Hỡnh 3.1 - p dõng, p trn thu in Sụng Tranh nhỡn t h lu 62 Hỡnh 3.2 - H cha, thng lu p ph 62 Hỡnh 3.3 - Mt ct tớnh toỏn n nh p dõng Sụng Tranh 67 Hỡnh 3.4 - S tớnh toỏn n nh p Sụng Tranh cho TH1 (TCVN) 67 Hỡnh 3.5 - S tớnh toỏn n nh p Sụng Tranh cho TH3 (TCVN) 68 Hỡnh 3.6 - S tớnh toỏn n nh p Sụng Tranh cho TH5 (TCVN) 68 Hỡnh 3.7 - S tớnh toỏn n nh p Sụng Tranh theo TC M 69 Hỡnh 3.8 - Quan h K = f () ca p Sụng Tranh 70 Hỡnh 3.9 - Gii phỏp b trớ neo thộp cho p Sụng Tranh .71 DANH MC BNG Bng 1.1 - S lng p BTL ti cỏc nc trờn th gii tớnh n 12/2005 .4 Bng 1.2 - Mt s p BTTL ó v ang c xõy dng nc ta Bng 2.1 - Cỏc thnh phn lc i vi cỏc trng hp 14 Bng 2.2 - Cỏc tr s v theo TCVN 24 Bng 2.3 - H s ng t 26 Bng 2.4 - Cỏc t hp ti trng theo tiờu chun M 29 Bng 2.5 - H s an ton theo tiờu chun M 32 Bng 2.6 - Gia tc ng t theo tiờu chun M 33 Bng 2.7 - Bng tng hp kt qu kim tra n nh p theo TCVN .41 Bng 2.8 - Bng tng hp kt qu kim tra n nh p theo TC M 41 Bng 2.9 - Kt qu tớnh toỏn mt ct hp lý .42 Bng 2.10 - Bng tng hp kt qu kho sỏt K = f () cho p cao 60m .42 Bng 2.11 - Bng tng hp kt qu kho sỏt K = f () cho p cao 80m 43 Bng 2.12 - Bng tng hp kt qu kho sỏt K = f () cho p cao 100m .44 Bng 2.13 - Bng tng hp kt qu kho sỏt K = f () cho p cao 120m .44 Bng 2.14 - Bng tng hp kt qu kho sỏt K = f () cho p cao 140m .45 Bng 2.15 - Gúc [] ng vi cỏc chiu cao p khỏc 46 Bng 2.16 - Tng hp kt qu tớnh n nh = 2o .46 Bng 2.17 - Tng hp kt qu tớnh n nh = 4o .47 Bng 3.1 - Cỏc thụng s chớnh ca cụng trỡnh thu in Sụng Tranh 59 Bng 3.2 - Cỏc h hng cú th gp p chớnh thu in Sụng Tranh 64 Bng 3.3 - Bng tng hp kt qu kho sỏt K = f () cho p Sụng Tranh 69 Bng 3.4 - Bng tng hp kt qu kim tra n nh p Sụng Tranh theo TC M 70 Bng 3.5 - Bng ỏnh giỏ hiu qu tng n nh p Sụng Tranh lm mn chng thm gia cng .73 M U I Tớnh cp thit ca ti nc ta hin cú rt nhiu h cha va v ln Cỏc p cụng trỡnh u mi t trc n ch yu c xõy dng bng t hay bng vt liu a phng Tuy nhiờn, vi s tin b ca khoa hc k thut, thi gian qua ó cú nhiu cụng trỡnh c xõy dng bng bờ tụng v bờ tụng ct thộp vi quy mụ ln p bờ tụng trng lc trỡ n nh nh trng lng ca bn thõn bờ tụng Vỡ th nờn nhng cụng trỡnh ny ch yu c xõy dng trờn nn ỏ; gúc nghiờng ca mt nn bng Khu vc xõy dng v phớa sõu di nn p cú th cú cỏc t góy kin to, quỏ trỡnh kho sỏt thit k khụng lng n hu qu hoc cha phỏt hin cú gii phỏp x lý trc xõy dng p; cng thờm tỏc nhõn ng t, ng t kớch thớch quỏ trỡnh tớch nc lũng h tỏc dng lờn cụng trỡnh, lm cho p b nghiờng v cú th xy cỏc s c v p nh trt, lt Nu p b nghiờng v phớa thng lu thỡ mc tỏc hi khụng nhiu, cũn nu nghiờng v phớa h lu thỡ rt bt li cho n nh ca p Vỡ vy, phi nghiờn cu v tỡm c gúc nghiờng cho phộp ca mt nn, gii phỏp an ton cho p b nghiờng vt mc cho phộp Vi cỏc p bờ tụng cú chiu cao ln thỡ vic m bo an ton n nh cho p l vụ cựng quan trng Khi s c xy thỡ hu qu s ln hn nhiu so vi p t hay p vt liu a phng Vỡ th, vic nghiờn cu nh hng ca nghiờng n n nh ca p BTTL trờn nn ỏ iu kin cú ng t l cú tớnh cp thit v cú ý ngha thc tin cao II Mc ớch ca ti - Nghiờn cu nh hng ca nghiờng n n nh ca p bờtụng trng lc iu kin cú ng t - Vn dng nhng kt qu nghiờn cu ú kim tra n nh cho p Sụng Tranh III Cỏch tip cn v phng phỏp nghiờn cu Cỏch tip cn - T thc t: Cỏc nguyờn nhõn tim n lm cho mt nn b nghiờng sau p i vo s dng - Tip cn t cỏc iu kin k thut: Cụng trỡnh phi m bo iu kin bn, n nh - Tip cn hin i: ng dng cỏc phng phỏp tớnh toỏn tiờn tin, phn mm hin i kim tra n nh cho p Phng phỏp nghiờn cu - Thu thp thụng tin, k tha cỏc nghiờn cu ó cú - Phõn tớch lý lun v quan h gia n nh ca p vi nghiờng mt nn - S dng mụ hỡnh toỏn - ng dng cho cụng trỡnh thc t IV Kt qu t c - Kho sỏt quan h gia n nh ca p v nghiờng mt nn ph thuc vo cỏc thụng s khỏc - Thit b quan trc cn thit kim soỏt nghiờng ca mt nn - Gii phỏp an ton cho p BTTL b nghiờng - Kt qu tớnh cho p Sụng Tranh CHNG I TNG QUAN V XY DNG P BấTễNG TRNG LC V VN AN TON P 1.1 Tng quan v xõy dng p bờ tụng trng lc Vit Nam p bờ tụng trng lc l p cú lng bờ tụng ln p trỡ n nh nh trng lng ca bờ tụng Loi p ny cú u im l kt cu v phng phỏp thi cụng n gin, n nh cao, cú th dựng trn nc hoc khụng trn nc Chớnh t nhng u im ú nờn p bờ tụng trng lc sm c s dng trờn ton th gii p bờ tụng trng lc cú t 100 nm sau cụng nguyờn Ponte di San Mauro p u tiờn cao 15m c xõy dng cha cú c s lý lun T nm 853 thit k v xõy dng p bờ tụng trng lc ó bt u cú lý lun thc tin trờn hai chun: cng v n nh trt T nm 70 80 ca th k XX p bờ tụng trng lc bt u phỏt trin mnh, c vi ba ngy li cú mt p mi c xõy dng Theo s thng kờ ca Hi p ln th gii (ICOLD) thỡ M p bờ tụng trng lc chim 34,5% tng s cỏc loi p, Nht 83%, í 51%, Tõy Ban Nha 85%, Phỏp 51%, Canada 60% Bờn cnh nhng u im, p bờ tụng trng lc cng cú nhng nhc im: lng bờ tụng ln, ú cú vt liu xi mng, dn n giỏ thnh cao so vi cỏc kiu p khỏc S dng khụng ht kh nng chu lc ca vt liu bờ tụng, c bit l cỏc p khụng cao lm (H