Nghiên cứu đề xuất dự thảo quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất áp dụng cho đập đất Miền Trung

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu trích dẫn, kết nghiên cứu luận văn trung thực, chưa người công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Phạm Trung Chiến i LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sỹ chuyên ngành quản lý xây dựng với đề tài “Nghiên cứu đề xuất dự thảo quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất áp dụng cho đập đất miền Trung” hoàn thành với giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn khoa học, thầy giáo khoa cơng trình, môn công nghệ quản lý xây dựng, cán trường Đại học Thủy lợi, cán Ban QL ĐT&XD Thủy lợi đồng nghiệp bạn bè Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý quan, Quý thầy cô, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt trình học tập thực luận văn Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, Giáo sư-Tiến sĩ Vũ Đình Phụng tận tình bảo, giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện quan trọng để tác giả hoàn thành luận văn Xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình bạn bè ln động viên tác giả mặt suốt thời gian vừa qua Tuy có cố gắng định song thời gian có hạn, trình độ thân cịn hạn chế, luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả kính mong q thầy cơ, q đồng nghiệp bạn bè dẫn góp ý xây dựng, tạo thêm thuận lợi để tác giả tiếp tục học tập hoàn thiện đề tài nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Phạm Trung Chiến ii MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH ĐẬP ĐẤT 1.1 Đất xây dựng cơng trình thủy lợi 1.1.1 Phân loại hạt đất theo kích thước: 1.1.2 Phân loại đất tổng quát : 1.1.3 Phân loại đất chi tiết : 1.1.4 Nguyên tắc sử dụng loại đất đắp đập: 1.2 Công tác xây dựng đập đất 1.2.1 Tình hình xây dựng đập 1.2.2 Tình hình xây dựng đập miền Trung 13 1.3 Chất lượng xây dựng cơng trình đập đất 15 1.3.1 Hiện trạng hồ đập 15 1.3.2 Các cố thông thường với đập đất [7]: 16 1.3.3 Tổng hợp cố công trình xảy nước [7] 18 1.3.4 Còn tràn xả lũ: 19 1.4 Các nguyên nhân gây cố việc xây dựng đập đất 19 1.4.1 Nguyên nhân cố thường gặp: 19 1.4.2 Những nguyên nhân chính: 22 1.4.3 Nguyên nhân khảo sát 23 1.4.4 Nguyên nhân thiết kế 24 1.4.5 Nguyên nhân thi công 26 1.4.6 Những cố đập xảy thời gian qua miền Trung 27 1.5 Một vài yếu tố khác gây cố đập 30 1.5.1 Yếu tố tự nhiên[36] 30 1.5.2 Yếu tố người 31 1.5.3 Yếu tố quản lý, vận hành khai thác 31 1.5.4 Các yếu tố khác 32 KẾT LUẬN CHƯƠNG I 33 iii Chương II : CƠ SỞ KHOA HỌC QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG ĐẮP ĐẬP ĐẤT 34 2.1 Về công tác quản lý chất lượng 34 2.2 Cơ sở pháp lý liên quan đến quản lý 34 2.3 Cơ sở lý thuyết công tác đầm nén đất[16] 36 2.3.1 Nguyên lý đầm nén đất: 36 2.3.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến trình nén chặt đất: 36 2.3.3 Cách thức đầm nén hiệu quả: 36 2.3.4 Phương pháp đầm nén: 37 2.4 Quy trình thi cơng đập đất cơng nghệ đầm nén[16] 39 2.4.1 Công tác đắp đập 39 2.4.2 Phương pháp kiểm tra chất lượng đắp đập 47 2.5 Các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng đắp đập 49 2.5.1 Ảnh hưởng yếu tố khí hậu, thời tiết đến thi công đất 49 2.5.2 Nhân tố kỹ thuật 51 2.5.3 Nhân tố quản lý tổ chức thi công 52 KẾT LUẬN CHƯƠNG II 54 CHƯƠNG III : ĐỀ XUẤT DỰ THẢO QUY TRÌNH QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG ĐẮP ĐẬP ĐẤT KHU VỰC MIỀN TRUNG 55 3.1 Đề xuất quy trình chung quản lý chất lượng đắp đập đất áp dụng cho đập đất miền Trung 55 3.1.1 Sơ đồ khối quy trình đắp đập đất 55 3.1.2 Kiểm tra chất lượng đầu vào 55 3.1.3 Thí nghiệm đầm nén trường 59 3.1.4 Công tác chuẩn bị trường trước thi công 59 3.1.5 Công tác đắp đất trường 60 3.2 Hiện trạng quản lý chất lượng đắp đập hồ chứa nước Tà Rục 64 3.2.1 Công tác chuẩn bị 67 3.2.2 Vật liệu đắp đập 67 3.2.3 Khai thác vật liệu: 71 3.2.4 Xử lý độ ẩm đất đắp 73 3.2.5 Thí nghiệm đầm nén trường 75 iv 3.2.6 Kiểm tra máy móc thiết bị thi cơng đắp đập 79 3.2.7 Thi công khối thượng lưu, gia tải hạ lưu lõi đập 82 3.2.8 Kiểm tra chất lượng lớp đất rải: 87 3.2.9 Thi công tầng lọc 90 3.2.10 Thi công đống đá hạ lưu 92 3.2.11 Kiểm tra nghiệm thu 93 3.3 Đề xuất biện pháp nâng cao chất lượng đắp đập Tà Rục 95 KẾT LUẬN 98 KIẾN NGHỊ 99 v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1: Cây cố đập đất [21] 19 Hình 2: Dịng thấm phát triển đáy đập 24 Hình 3: Đập Am Chúa cịn lại sau nước hồ bị tháo cạn [9] 24 Hình 4: Vỡ đập Z20 (KE 2/20 REC) đập vỡ vị trí cống lấy nước 26 Hình 5: Vỡ đập thủy điện Ia Krêl đơn vị không tuân thủ theo vẽ thiết kế 27 Hình 1: Sơ đồ khối quy trình đắp đập đất 55 Hình 2: Mặt cắt ngang (4-4) Hồ chứa nước Tà Rục 66 Hình 3: Đồ thị thành phần hạt lớp lọc 70 Hình 4: Bảng thành phần hạt lớp lọc 70 Hình 5: Đồ thị thành phần hạt lớp lọc 71 Hình 6: Sơ đồ bãi đầm thí nghiệm 75 Hình 7: Chiều dày lớp đất rải cho độ ẩm 76 Hình 8: Máy ủi bánh xích Komatsu D65e (xuất xứ Nhật Bản) 79 Hình 9: Thiết bị đầm chân cừu Bomag 80 Hình 10: Xử lý bên vai đập bê tông phản áp thủ công 87 Hình 11: Cơng tác lấy mẫu xác định dung trọng khô sau đầm nén 87 Hình 12: Sơ đồ thi cơng lớp lọc lõi đập 90 Hình 13: Thi cơng lớp lọc sau lõi đập 92 Hình 14: Chi tiết đống đá tiêu nước 93 vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1: Thống kê số lượng hồ (loại, dung tích triệu m3) [3] 10 Bảng 2: Thống kê số đập đất miền Trung 14 Bảng 3: Hiện trạng đập phân chia theo nguyên nhân cố[8] 17 Bảng 1; Số lượng mẫu kiểm tra [15] 62 Bảng 2: Các thông số đất đắp đập 68 Bảng 3: Các thông số độ ẩm tự nhiên lớp đất đắp đập 69 Bảng 4: Bảng thành phần hạt lớp lọc 70 Bảng 5: Máy móc thiết bị thi cơng chủ yếu 81 Bảng 6: Dụng cụ, thiết bị kiểm tra 82 Bảng 7: Số lượng mẫu kiểm tra theo quy định [17] 88 vii CÁC KÝ HIỆU - VLLN : vật liệu lấp nhét - Ip : số dẻo - B : độ sệt - Dhc : độ phân hủy vật chất hữu - d : đường kính hạt - Hmax : chiều cao lớn đập - γk : dung trọng khô đất - k t : hệ số thấm - C : Lực dính đất - φ : Góc ma sát đất -γTN : dung trọng tự nhiên đất - WTN : độ ẩm tự nhiên đất - K : độ chặt đất - NTXL : nhà thầu xây lắp - PCLB : Phòng chống lụt bão - QLCL : Quản lý chất lượng - QLDA : Quản lý dự án - CĐT : Chủ đầu tư - TVTK : Tư vấn thiết kế - TVGS : Tư vấn giám sát - CPO : Ban quản lý trung ương dự án Thủy lợi - QCVN : quy chuẩn Việt Nam - BNNPTNT : nông nghiệp phát triển nông thôn - NĐ-CP : Nghị định Chính phủ - TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam - QPTL : Quy phạm thủy lợi - NTTVGS : nhà thầu tư vấn giám sát viii PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài Nằm vùng Đông Nam Á chịu ảnh hưởng chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa, Việt Nam có lượng mưa dịng chảy phong phú Lượng mưa bình quân năm nước đạt gần 2000 mm Việt Nam có mật độ sơng ngịi cao, có 2360 sông với chiều dài từ 10 km trở lên hầu hết sơng ngịi chảy biển Đơng Tổng lượng dịng chảy bình qn vào khoảng 830 tỷ m3 /năm, có 62% từ lãnh thổ bên ngồi Phân bố mưa dịng chảy năm khơng đều, 75% lượng mưa dòng chảy tập trung vào - tháng mùa mưa Mùa mưa lại trùng với mùa bão nên Việt Nam phải đối mặt với nhiều thiên tai nước, đặc biệt lũ lụt Là quốc gia có nơng nghiệp lúa nước, dân số đông Để đảm bảo lương thực cho đất nước có số dân đơng điều kiện thiên tai ác liệt; từ xa xưa, tổ tiên người Việt phải sớm xây dựng cơng trình khai thác, điều tiết nguồn nước, dẫn nước, sử dụng nước từ nhỏ, thô sơ, tạm bợ, thời vụ công trình có quy mơ lớn.Việt Nam nước có nhiều hồ chứa, đa số đập đầu mối đập đất Đến tác động biến đổi khí hậu nên có nhiều tượng thiên tai bất thường bão, lũ, hạn hán miền Trung nơi chịu ảnh hưởng nhiều so với nước.Các hồ chứa nước đóng vai trị quan trọng việc cắt lũ vùng hạ du , khu vực miền Trung có xây dựng thêm nhiều hồ chứa thủy điện , thủy lợi nhằm mục đích cấp nước, phát điện phịng chống lũ Nhiều hồ chứa nước khơng cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp sinh hoạt dân cư vùng mà tạo nên vùng sinh thái có cảnh quan đẹp, khơng khí lành, biến vùng đất hoang sơ thành khu du lịch, nghỉ ngơi, góp phần phân bố lại dân cư, tạo việc làm thu nhập cho nhiều người lao động Miền Trung đánh giá vùng có điều kiện địa hình tương đối thuận lợi để xây dựng loại đập hồ chứa Tuy nhiên, Miền Trung lại nơi có độ ẩm cao mùa mưa, đất vùng có tính chất đặc biệt: trương nở, co ngót,tan rã Việc phân chia khối đắp mặt cắt chống lũ khơng hợp lý gây an tồn lãng phí Nếu thời gian thi cơng đập q dài ảnh hưởng tới việc xử lý tiếp giáp khối đắp, ảnh hưởng tới chất lượng thi công đập Một số cố đập đất vài năm trở lại : cố đập hồ Am Chúa tỉnh Khánh Hòa, cố đập Z20 tỉnh Hà Tĩnh, cố đập Khe Mơ tỉnh Hà Tĩnh, vỡ đập Suối Hành tỉnh Khánh Hòa, vỡ đập Suối Trầu tỉnh Khánh Hịa … Vì đập đất cơng trình đầu mối nên để xảy cố gây vỡ đập gây hậu nghiêm trọng Do nhà quản lý phải xem xét lại quy trình quản lý chất lượng đắp đập để đảm bảo an toàn cho hồ đập Hiện có nhiều cơng trình nghiên cứu nhà khoa học ngành, quan tâm nghiên cứu quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất khu vực miền Trung để đưa vào áp dụng Luận văn nhằm vào phân tích quy trình quản lý chất lượng đắp đập, lựa chọn quy trình quản lý chất lượng đắp đập phù hợp với điều kiện vùng Giúp cho nhà quản lý, tư vấn, thi cơng có giải pháp phù hợp, nhằm tăng cường chất lượng cơng trình thi công Mục Tiêu đề tài Nghiên cứu đề xuất dự thảo quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất áp dụng cho đập đất miền Trung Phương pháp nghiên cứu Điều tra khảo sát, thu thập vàphân tích đánh giá tổng thể quy trình quản lý đất khu vực Việt Nam, từ rút kết luận để lựa chọn quy trình quản lý chất lượng đắp đập thích hợp khu vực miền Trung Cấu trúc luận văn Chương I : Tổng quan chất lượng xây dựng đập đất Chương II : Cơ sở khoa học quản lý chất lượng đắp đập đất Chương III : Đề xuất dự thảo quy trình đắp đập áp dụng cho đập đất miền Trung Kết luận kiến nghị ... pháp phù hợp, nhằm tăng cường chất lượng cơng trình thi cơng Mục Tiêu đề tài Nghiên cứu đề xuất dự thảo quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất áp dụng cho đập đất miền Trung Phương pháp nghiên. .. LƯỢNG ĐẮP ĐẬP ĐẤT KHU VỰC MIỀN TRUNG 55 3.1 Đề xuất quy trình chung quản lý chất lượng đắp đập đất áp dụng cho đập đất miền Trung 55 3.1.1 Sơ đồ khối quy trình đắp đập đất. .. Chương I : Tổng quan chất lượng xây dựng đập đất Chương II : Cơ sở khoa học quản lý chất lượng đắp đập đất Chương III : Đề xuất dự thảo quy trình đắp đập áp dụng cho đập đất miền Trung Kết luận kiến