Một số vấn đề về kiểm tra chất lượng thi công đắp đập - KS. Vũ Lê Minh

Đập chắn nước cũng như các loại công trình xây dựng khác, đều phải qua các bước khảo sát, thiết kế, thi công. Kiểm tra chất lượng thi công đắp đập là một khâu đặc biệt quan trọng để bảo đảm chất lượng công. Nhằm giúp các bạn hiểu hơn về vấn đề trên, mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài viết Một số vấn đề về kiểm tra chất lượng thi công đắp đập. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.

MộT Số VấN Đề Về KIểM TRA CHấT LƯợNG THI CÔNG ĐắP ĐậP KS V Lờ Minh i hc Thu lợi Hà Nội Tóm tắt: Đập chắn nước loại cơng trình xây dựng khác, phải qua bước khảo sát, thiết kế, thi công Kiểm tra chất lượng thi công đắp đập khâu đặc biệt quan trọng để bảo đảm chất lượng công Để đạt mục đích Nhà nước ban hành tiêu chuẩn 14TCN 152:2006 “Đất xây dựng cơng trình thuỷ lợi - Phương pháp xác định độ chặt đất đắp sau đầm nén trường” TCXDVN 301:2003 “Đất xây dựng - Phương pháp phóng xạ xác định độ ẩm độ chặt đất trường” Qua nghiên cứu hai tiêu chuẩn với thực tế diễn công trường báo phân tích vấn đề bất cập tiêu chuẩn để mong công tác kiểm tra chất lượng đắp đập tốt I MỞ ĐẦU Trong lĩnh vực xây dựng, dù cơng trình xây dựng phải qua bước: khảo sát, thiết kế, thi công Khâu then chốt để bảo đảm chất lượng cơng trình dây chuyền kiểm tra chất lượng thi công Trong thuỷ lợi, thuỷ điện kiểm tra chất lượng đắp đập lại quan trọng cơng trình, đập chắn nước ngồi u cầu bảo đảm ổn định trượt, ổn định lún phải bảo đảm ổn định thấm Mất ổn định thấm tượng ổn định tăng dần theo thời gian hậu phá huỷ đập Nhằm đảm bảo chất lượng đắp, Nhà nước ban hành hai tiêu chuẩn 14TCN 152:2006 “Đất xây dựng cơng trình thuỷ lợi Phương pháp xác định độ chặt đất đắp sau đầm nén trường” TCXDVN 301:2003 “Đất xây dựng - Phương pháp phóng xạ xác định độ ẩm độ chặt đất trường” Qua nghiên cứu hai tiêu chuẩn với thực tế diễn cơng trường chúng tơi thấy có số vấn đề chưa thoả đáng II MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG TIÊU CHUẨN 14TCN 152:2006 VÀ TCXDVN 301:2003 Tiêu chuẩn 14TCN 152:2006 “Đất xây dựng cơng trình thuỷ lợi – Phương pháp xác định độ chặt đất đắp sau đầm nén trường” Tiêu chuẩn quy định áp dụng cho phương pháp dao vòng, rót cát túi nước để kiểm tra chất lượng đất đắp Điều 1.4 liên quan đến vị trí lấy mẫu quy định: “Phải lấy mẫu thử dọc theo tâm rìa vùng đầm chặt với khoảng cách theo yêu cầu hồ sơ thiết kế Phải lấy mẫu thử suốt đến đáy lớp đất, sau gạt bỏ 4-5cm độ dày phần mặt lớp” Thực tế thi cơng cơng nhân vận hành khơng tuân thủ yêu cầu kỹ thuật, máy lu không cán sát rìa nên rìa vùng đầm cần phải kiểm tra rồi, nhiên lấy mẫu dọc theo tâm khơng thiết Khi đầm máy lu chạy theo vệt tiếp nối nhau, vậy, số lượt đầm vùng đầm nguyên tắc nhau, dọc theo tâm hay vị trí khác Sự khơng bảo đám hệ số đầm chặt K vị trí chủ yếu hai nguyên nhân, vệt lu không gối tiếp giáp nhau, hai thành phần độ ẩm đất khơng Như vậy, điểm có K khơng đạt bắt gặp đâu vùng đầm Về độ sâu lấy mẫu theo quy định điều 1.4 chưa cụ thể rõ ràng “Phải lấy mẫu thử suốt đến đáy lớp đất” hiểu tối thiểu phải lấy mẫu: gần mặt, lớp đáy lớp Thực tế mẫu đáy đạt phần phải đạt tải trọng truyền từ mặt xuống Trường hợp ngược lại xảy chỗ thành phần độ ẩm đất khơng mà điều khó xảy sau đổ đất máy ủi san gạt, trộn lẫn chiều 89 dày rải đất 30-40cm Tóm lại, tổng hợp hai ý nên quy định: lấy mẫu thử đáy lớp đất rải tồn vùng đầm có ý vùng rìa nơi quan sát thấy có dấu hiệu nghi ngờ chưa đạt Vấn đề thứ hai liên quan đến số mẫu không đạt yêu cầu Trong hồ sơ yêu cầu kỹ thuật thi công cơng trình quy định tỷ lệ cho phép số mẫu thử có độ chặt khơng đạt độ chặt u cầu độ lệch thấp cho phép mẫu so với độ chặt yêu cầu Tuy nhiên, tiêu chuẩn 14TCN 152:2006 lại khơng có điều cụ thể hố vấn đề Như nói trên, độ chặt mẫu thử khơng đạt u cầu ngồi việc phụ thuộc số lượt đầm, thiết bị đầm phụ thuộc vào thành phần đất Cho dù mẫu không đạt (tức chưa đủ độ chặt) lý chúng phân bố có quy luật, tức phân bố tập trung tạo thành dải theo phương vng góc trục đập gây nguy cho đập Nếu mẫu không đạt phân bố theo phương dọc đập chất lượng thi công vật liệu theo phương vuông góc tuyến đập vật liệu Trong trường hợp thấm qua thân đập phát sinh phát triển Vì vậy, thiết nghĩ ngồi việc quy định tỷ lệ mẫu khơng đạt cho phép độ thấp cho phép so với yêu cầu cần quy định mẫu khơng tập trung, không tạo thành dãy liên tục vng góc trục đập Vấn đề cuối liên quan đến tiêu chuẩn trường hợp kiểm tra thấy hệ số đầm chặt K>1 Tiêu chuẩn 14TCN 152:2006, điều 1.2.1 phần ghi ghi: “K nhỏ Trường hợp K > không bình thường, phải xem xét nguyên nhân” Thực tế trình kiểm tra phát thấy K > khó mà dừng thi cơng lâu để nghiên cứu xem xét nguyên nhân khó mà định hướng nên xem xét vấn đề để tìm nguyên nhân Nguyên nhân dễ xảy liên quan đến thành phần hạt đất Về nguyên tắc khối lượng thể tích khơ phụ thuộc vào thành phần hạt đất Khi khảo sát thí nghiệm bãi vật liệu đất loại sét để đắp đập, người khảo sát lấy 90 thí nghiệm mẫu đất hạt mịn Kết thí nghiệm giá trị k Khi khai thác, chỗ bãi có lẫn đất hạt thơ hơn, k cao cao k.max mẫu đất thí nghiệm Hậu đầm vài lựơt đạt yêu cầu K > Thực tế lúc nói đất “đạt ảo” nghĩa thực tế đất chưa đủ chặt mà chưa đủ chặt gây hại cho cơng trình Ngược lại, thực tế có trường hợp người khảo sát khoan lấy phải mẫu có thành phần hạt thơ hơn, thí nghiệm xác định k.max lớn Nhưng khai thác đất đắp lên đập, thành phần đất hạt mịn hơn, k nhỏ nhiều nên đầm không đạt phải xin điều chỉnh hệ số đầm chặt Vì vậy, gặp trường hợp K > cần bóc bỏ đắp lại, trừ trường hợp vài giá trị lớn nằm rải rác 2.Tiêu chuẩn TCXDVN 301:2003 “Đất xây dựng - Phương pháp phóng xạ xác định độ ẩm độ chặt đất trường” Chúng ta biết đo khối lượng thể tích đơn vị đo độ ẩm phóng xạ phương pháp đo gián tiếp Thông qua khả hấp thụ xạ  khả làm chậm nơtơron đất, so sánh với đường chuẩn mà nhà sản xuất máy thiết lập cài máy để suy khối lượng thể tích độ ẩm đất Đã phương pháp gián tiếp phải có sai số Theo tiêu chuẩn TCXDVN 301:2003 phụ lục D, sai số máy đo  0,0034g/cm3 tức ± 3,4kg/m3 Tiêu chuẩn cung cấp không đầy đủ thông tin, cần phải thêm độ xác đo vật liệu với khối lượng thể tích đơn vị 2000kg/m3 chế độ đo phút phương pháp truyền trực tiếp Nếu đo phương pháp tán xạ ngược sai số 8,0 kg/m3 Trong hai trường hợp đo chế độ chậm hơn, tức chế độ phút độ xác tăng gấp đơi đo chế độ nhanh hơn, tức 25 giây độ xác giảm nửa, tức đo chậm xác Ta lấy chế độ trung bình để xem xét Nếu đo chế độ phút phương pháp tán xạ ngược, độ xác kg/m3 Tính theo tỷ lệ phần trăm sai số máy là: 8kg  100%  0,4% 2000kg Nếu công trình yêu cầu hệ số đầm chặt: K = k  mk ax = 0,97 = 97% Như độ lệch khối lượng thể tích đất khơ kiểm tra so với khối lượng thể tích khơ lớn phải nhỏ 3% Nếu kiểm tra phương pháp dao vòng, tức phương pháp trực tiếp phải tuân thủ số 3% Tuy nhiên, nói, phương pháp phóng xạ phương pháp gián tiếp có sai số sai số phải tính đến kiểm tra Như vậy, cơng trình đắp yêu cầu hệ số đầm chặt 0,97, kiểm tra phương pháp dao vòng kiểm tra theo tiêu chí 0,97 kiểm tra phương pháp phóng xạ có tính đến sai số phải 0,97+0,004= 0,974 Chú ý sai số 0,4 % với điều kiện người thao tác am hiểu cặn kẽ tuân thủ chặt chẽ quy trình thao tác đo, hiệu chỉnh máy thực tế tiêu chuẩn biên dịch từ tiếng Anh nhiều chỗ không ý, nhiều bước bị bỏ qua khơng dịch nên gây khó khăn cho người sử dụng Có thể nêu vài ví dụ Theo hướng dẫn nhà sản xuất, trước ngày làm việc máy phải đo hiệu chỉnh Bước quan trọng Khi sản xuất máy nhà sản xuất đo để lập số đo chuẩn Các số đo trình sử dụng quy chiếu theo số đo chuẩn để suy khối lượng thể tích đơn vị độ ẩm vật liệu đo Tuy nhiên, theo thời gian nguồn phóng xạ máy phân rã hạt nhân vậy, cường độ phóng xạ giảm dần Để bảo đảm q trình khơng ảnh hưởng đến kết đo đầu ngày làm việc phải đo hiệu chuẩn Tiêu chuẩn TCXDVN 301:2003 hướng dẫn đo hiệu chuẩn “Máy phải đặt cách máy khác 7m cách 1,5m với cơng trình lớn có ảnh hưởng tới việc đọc máy” ý thứ hai là: “Khi phải dùng máy hào hẹp cách tường nhà cấu trúc lớn 1,5m trước thí nghiệm phải xét đến ảnh hưởng xạ chúng cách xác định tốc độ đếm tiêu chuẩn khối chuẩn đặt khoảng 10mm điểm thí nghiệm” Vậy cơng trình lớn cấu trúc lớn đặt khoảng 10mm điểm thí nghiệm? Với từ có ý chung chung khó cho người vận hành máy, đặc biệt với người chưa nhiều kinh nghiệm Thực chất để bảo đảm đo hiệu chuẩn đúng, không bị ảnh hưởng phản xạ xạ phát từ nguồn máy phải đặt cách xa bờ vách đứng, tường nhà v.v 1,5m, cách xa máy phát xạ khác 7m Vấn đề trường hợp buộc phải đo điều kiện bị vật chắn thẳng đứng gây phản xạ đo hố, hào hay tường nhà phải đo hiệu chuẩn điều kiện Một điều quan trọng chúng tơi muốn nói đến tiêu chuẩn TCXDVN 301:2003 có lẽ viết chung cho máy đo phóng xạ nội dung tiêu chuẩn khơng thấy đề riêng cho loại máy Phụ lục D có nêu bảng máy đo phóng xạ sử dụng Việt Nam có loại Troxler 3440, MC-3-82 N0 113082 Portaprobe MC-1DR Portaprobe Hiện Trường Đại học Thuỷ lợi có hai máy khác Troxler 3430 Humboldt Về nguyên lý máy làm việc quy trình đo lấy số liệu đo hiệu chuẩn khơng hồn tồn giống Rõ ràng điều đặc biệt riêng cho loại máy nên giải riêng bảo đảm chất lượng kết đo Ví dụ, khoảng cách tối thiểu đến vật cản đo hiệu chuẩn theo quy định tiêu chuẩn nêu 1,5m tài liệu máy Troxler 3430 mà chúng tơi có 3,0m Trong tài liệu hướng dẫn kèm theo hai máy Đại học Thuỷ lợi, hướng dẫn thao tác tạo lỗ, dẫn tiêu chuẩn người ta hướng dẫn thêm phải dùng bàn gạt để gạt phẳng bề mặt đất, chỗ mặt đất bị trũng thấp phải dùng cát mịn, vôi bột xi măng đắp bù gạt phẳng, loại bỏ phần thừa Mục đích thao tác khơng để khoảng trống mặt đất bề mặt máy Nếu mặt đất bị lõm không tiếp xúc với bề mặt đáy máy, tia phóng xạ trước vào đầu thu bị khúc xạ làm sai lệch kết đo 91 Hình 1: Hai model Troxler 3440 3430 Hình 2: Model MC-1DR Portaprobe Những phân tích chứng tỏ sai số mà nhà sản xuất công bố 0,4% với điều kiện người sử dụng hiểu biết rõ tuân thủ nghiệm ngặt quy trình Nếu sử dụng phương pháp phóng xạ để đo kiểm tra chất lượng đất đắp khơng phải 0,4% mà 1% Vì vậy, nên quy định sử dụng phương pháp đo kiểm tra phương pháp dao vòng kiểm tra theo tiêu chuẩn độ chặt thiết kế quy định sử dụng phương pháp phóng xạ phải tăng hệ số đầm chặt lên 0,1 Một vấn đề liên quan đến tiêu chuẩn TCXDVN 301:2003 chế độ đo Tất máy đo phóng xạ có chế độ đo đo nhanh (mất 1/4 phút), đo bình thường (mất 92 phút) đo chậm (mất phút) Độ xác kết phụ thuộc vào chế độ đo nói trên, tiêu chuẩn khơng giới thiệu chế độ đo Liên quan đến việc chọn chế độ đo chế độ đo hiệu chuẩn Theo tài liệu hướng dẫn máy Humboldt mà chúng tơi có, chọn chế độ đo phải đo hiệu chuẩn theo chế độ đó, nghĩa muốn đo chế độ phút đầu ngày làm việc phải đo hiệu chuẩn theo chế độ phút Nếu thực khơng quy trình làm tăng sai số đo III KẾT LUẬN Kiểm tra chất lượng đất đắp khâu quan trọng để bảo đảm đập xây dựng ổn định phương diện trượt, lún thấm Vì vậy, người thi công đắp, người thao tác đo người giám sát cần có kiến thức tốt phương pháp đo ý thức trách nhiệm cao để bảo đảm chất lượng công việc Kiểm tra chất lượng đất đắp thực theo hai phương pháp: phương pháp trực tiếp (dao vòng, rót cát túi nước) gián tiếp (đo phóng xạ) Tuy nhiên cần tính đến sai số đo đo phương pháp gián tiếp Nên quy định đo phương pháp phóng xạ phải tăng hệ số đầm chặt lên 0,1 quy định hệ số đầm chặt phương pháp kiểm tra hồ sơ thiết kế Nếu kiểm tra chất lượng đất đắp phương pháp phóng xạ nên quy định bắt buộc kiểm tra chế độ đo phút để tăng độ xác phép đo Tài liệu tham khảo: Tiêu chuẩn ngành 14TCN 152:2006 “Đất xây dựng cơng trình thuỷ lợi - Phương pháp xác định độ chặt đất đắp sau đầm nén trường” Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 301:2003 “Đất xây dựng - Phương pháp phóng xạ xác định độ ẩm độ chặt đất trường” Tiêu chuẩn ngành 14TCN 150:2006 “Đất xây dựng cơng trình thuỷ lợi - Phương pháp xác định độ ẩm đất trường” Tiêu chuẩn ngành 14TCN 151:2006 “Đất xây dựng cơng trình thuỷ lợi - Phương pháp xác định khối lượng thể tích đất trường” Tiêu chuẩn ngành 14TCN 20:2004 “Cơng trình thuỷ lợi - Đập đất - u cầu kỹ thuật thi công phương pháp đầm nén” Manual of operation and instruction model Troxler 3430 - Surface moisture – Density Gause Manual of operation and instruction model Humboldt - Surface moisture - Density Gause Abstract SOME PROBLEMS ABOUT QUALITY CONTROL FOR DAMS EXECUTION Dam as other constructions has to go through stages: geotechnical investigation, design and execution Quality control for dams execution is a very important work in this line to guaranty construction quality because dams must be stable not only in slide, settlement but in leakage aspect In order to gain this purpose the State has promulgated two standards as 14TCN 152:2006 “Field test method for determination of compactness degree of soil” and TCXDVN 301:2003 “Radioactive test method for determination of moisture content and compactness degree of soil” By studying these standards and practice experiences of execution on construction sites the author of the paper has analyzed inadequate issues of these standards with wishes quality control work for dam’s execution will be better 93 ... xạ phải tăng hệ số đầm chặt lên 0,1 quy định hệ số đầm chặt phương pháp kiểm tra hồ sơ thi t kế Nếu kiểm tra chất lượng đất đắp phương pháp phóng xạ nên quy định bắt buộc kiểm tra chế độ đo phút... cơng trình đắp u cầu hệ số đầm chặt 0,97, kiểm tra phương pháp dao vòng kiểm tra theo tiêu chí 0,97 kiểm tra phương pháp phóng xạ có tính đến sai số phải 0,97+0,004= 0,974 Chú ý sai số 0,4 % với... pháp phóng xạ để đo kiểm tra chất lượng đất đắp 0,4% mà 1% Vì vậy, nên quy định sử dụng phương pháp đo kiểm tra phương pháp dao vòng kiểm tra theo tiêu chuẩn độ chặt thi t kế quy định sử dụng