Nghiên cứu công tác kiểm tra, đánh giá an toàn đập,

LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành quản lý xây dựng với đề tài “ Nghiên cứu công tác kiểm tra, đánh giá an toàn đập, ứng dụng cho đập Chúc Bài Sơn” hoàn thành cố gắng nỗ lực tác giả, giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn khoa học, thầy cô giáo khoa công trình, mơn cơng nghệ quản lý xây dựng, đồng nghiệp , người thân 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 Thanh Te 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 học tập nghiên cứu 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 quý thầy cô, quý đồng nghiệp bạn bè dẫn góp ý xây dựng, tạo thêm thuận lợi để tác giả tiếp tục học tập hồn thiện đề tài nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 26 tháng 05 năm 2015 Tác giả Vũ Thị Huyền LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, nội dung, kết trình bày Luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học Hà Nội, ngày 26 tháng 05 năm 2015 Tác giả luận văn Vũ Thị Huyền MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ AN TOÀN ĐẬP 1.1 Sơ lược vấn đề an toàn đập 1.1.1 Khái niệm tổng hợp an toàn đập 1.1.2 Đôi nét vấn đề an toàn đập 1.2 Những cố hư hỏng thường gặp cơng trình đập .6 1.2.1 Định nghĩa cố cơng trình 1.2.2 Những cố thường gặp đập đất 1.2.3 Những cố thường gặp đập bê tông trọng lực 15 1.2.4 Những cố thường gặp đập bê tông đầm lăn 16 1.3 Thực trạng công tác quản lý an toàn đập .20 1.3.1 Về quản lý nhà nước 20 1.3.2 Công tác quản lý quan chủ quản 21 Kết luận Chương 23 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN TRONG CÔNG TÁC KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ AN TOÀN ĐẬP .24 2.1 Những nguyên nhân gây an toàn đập 24 2.1.1 Nguyên nhân khách quan 24 2.1.2 Nguyên nhân chủ quan 25 2.2 Cơ sở pháp lý công tác kiểm tra, đánh giá an toàn đập 27 2.3 Cơ sở khoa học cơng tác kiểm tra, đánh giá an tồn đập 30 2.3.1 Kiểm tra, đánh giá chất lượng cơng trình đất 31 2.3 Kiểm tra, đánh giá chất lượng cơng trình bê tông 36 2.3.2 Kiểm tra, đánh giá lưu lượng lũ đến hồ 54 2.3.4 Kiểm tra mối thân đập 57 Kết luận chương 61 CHƯƠNG ỨNG DỤNG KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ AN TOÀN ĐẬP CHÚC BÀI SƠN 62 3.1 Giới thiệu chung cơng trình hồ chứa Chúc Bài Sơn 62 3.2 Hiện trạng quản lý an toàn đập Chúc Bài Sơn .65 3.3 Kiểm tra đánh giá chất lượng an toàn đập 66 3.3.1 Đánh giá chất lượng đập đập đất 66 3.3.2 Kiểm tra, đánh giá chất lượng cơng trình bê tơng 78 3.3.3 Đánh giá lưu lượng lũ đến hồ 79 3.4 Đánh giá chung an toàn đập 85 Kết luận chương 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Nứt dọc thân đập Cơng trình hồ thủy lợi Ea Mrơng 12 Hình 1.2: Vỡ đập thủy điện Ia Krel 13 Hình 1.3: Vỡ đập Đầm Hà Động – Quảng Ninh .14 Hình 1.4: Rị rỉ nước đập Sơng Tranh 18 Hình 1.5: Vỡ đập thủy điện Đak Krông 19 Hình 1.6: Vỡ đập thủy điện Đăk Mek 20 Hình 2.1: Biểu đồ xác định cường độ bê tông tiêu chuẩn (MPa) 44 Hình 2.2: Sơ đồ đo điện cốt thép bê tơng 52 Hình 2.3: Bản đồ đường đồng mức đẳng 54 Hình 2.4: Đồ thị tần suất tích lũy 54 Hình 2.5: Kết khai đào tổ mối đập hồ Cháu Mè - xã Tu Lý - huyện Đà Bắc - tỉnh Hồ Bình 57 Hình 2.6: Kết khảo sát tổ mối dạng giản đồ sóng 59 Hình 2.7: Kết xác định đường kính khoang tổ mối phương pháp dịch chuyển Migration phần mềm Radan for Windows 60 Hình 3.1: Đập đất hồ Chúc Bài Sơn 64 Hình 3.2: Tràn tự 64 Hình 3.3: Tràn cố 65 Hình 3.5 Mặt cắt lịng sông đập Chúc Bài Sơn 72 Hình 3.4:Vị trí đường bão hịa thiết kế .72 Hình 3.6: Hình ảnh vị trí đường bão hịa 77 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Hệ số hiệu chỉnh trị số bật nẩy 40 Bảng 2.2: Trị số hiệu chỉnh ∆N 40 Bảng 2.3 : Hệ số ảnh hưởng loại xi măng C .43 Bảng 2.4 : Hệ số ảnh hưởng hàm lượng xi măng C 43 Bảng2 5: Hệ số ảnh hưởng loại cốt liệu lớn C 43 Bảng 2.6: Hệ số ảnh hưởng đường kính lớn cốt liệu 44 Bảng 2.7: Bảng xác định cường độ nén tiêu chuẩn 45 Bảng 2.8: Hệ số tính đổi 47 Bảng 2.9:Đánh giá kết thí nghiệm khả cốt thép bị ăn mịn bê tơng 53 Bảng 3.1:Kết thí nghiệm đổ, múc nước hố khoan 69 Bảng 3.2: Kết thí nghiệm ép nước hố khoan 70 Bảng 3.3: Số liệu quan trắc đường đo áp thân đập đất mặt cắt lòng sơng 71 Bảng 3.4: Kết tính tốn lượng mưa ngày max 80 Bảng 3.5:Kết tính tốn lưu lượng đỉnh lũ thiết kế Q mp 80 Bảng 3.6: Thành phần lồi mối thu cơng trình 82 Bảng 3.7 Bảng tổng hợp khối lượng khảo sát, thăm dò tổ mối 84 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nội dung viết tắt BTC Bộ tài KLTT Khối lượng thể tích MNHL Mực nước hạ lưu MNTL Mực nước thượng lưu NĐ- CP Nghị định-Chính phủ NN&PTNT Nông nghiệp Phát triển nông thôn PL-UBTVQH Pháp lệnh Ủy ban thường vụ Quốc hội RCC Roller compacted concrete TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TPHCM thành phố Hồ Chí Minh TT-BNN Thông tư – Bộ nông nghiệp TT-BXD Thông tư xây dựng UBND Ủy ban nhân dân SHST Sinh học sinh thái MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hồ chứa loại hình cơng trình thủy lợi đặc trưng nước ta Theo thống kê ‘Chương trình đảm bảo an tồn hồ chứa nước’ (Bộ Nông nghiệp PTNT) năm 2012, nước ta có 5579 hồ chứa, đó, có gần 100 hồ chứa lớn có dung tích 10 triệu m3, 567 hồ có dung tích từ 1÷10 triệu m3, cịn lại hồ nhỏ Tổng dung tích trữ nước hồ 35,8 tỷ m3, có 26 hồ chứa thủy điện lớn có dung tích 27 tỷ m3, cịn lại hồ có nhiệm vụ tưới với tổng dung tích 8,8 tỷ m3[1] Phần lớn hồ xây dựng khai thác vận hành lâu Trong trình xây dựng thiếu tài liệu khảo sát thiết kế công nghệ thi công không tốt, đồng thời cơng trình khơng thường xun tu bảo dưỡng trình vận hành khai thác nên xảy tính trạng xuống cấp nghiêm trọng, chất lượng cơng trình khơng đảm bảo gây an tồn hồ đập Đáng lo ngại qua kiểm tra an toàn hồ, đập nước gần cho thấy, có khoảng 1.150 hồ thủy lợi bị hư hỏng, xuống cấp khơng có khả xả lũ; đó, 334 hồ bị hư hỏng nặng, cần đặc biệt quan tâm bảo đảm an toàn mùa mưa lũ Phần lớn hồ chứa hư hỏng, xuống cấp chưa sửa chữa hồ chứa vừa nhỏ, có dung tích triệu m3 Đại đa số hồ chứa đầu tư xây dựng vào thời điểm 30-40 năm trước, rừng chưa bị tàn phá, mưa lũ có diễn biến thất thường năm gần Mục đích đầu tư xây dựng hồ chứa nhằm cung cấp nước tưới cho sản xuất nông nghiệp chính, khâu bảo đảm an tồn cịn bị xem nhẹ, nên phần lớn cơng trình khơng có hồ sơ thiết kế hồ sơ quản lý vận hành Từ chỗ cơng trình khơng có hồ sơ khiến cho công tác giám sát, đánh giá chất lượng, kiểm tra độ an tồn hồ, đập khó khăn tốn Những năm gần đây, với diễn biến thất thường, bất lợi thiên tai mùa mưa lũ, diện tích chất lượng rừng, rừng phòng hộ đầu nguồn bị suy giảm nghiêm trọng, gây tác động tiêu cực tới chất lượng công trình hồ chứa thủy lợi thủy điện Trong đó, cơng tác quản lý, vận hành cịn bị xem nhẹ; nguồn vốn cho tu bổ, nâng cấp không bảo đảm thường xuyên Thực tế cho thấy, hầu hết hồ chứa thủy lợi, thủy điện thường xây dựng bậc thang sông, suối lớn Vì vậy, hồ chứa tiềm ẩn nguy an tồn ví bom nước, địa bàn miền núi, nơi địa hình có độ dốc lớn Mặt khác, hồ chứa thủy lợi, thủy điện thường xây dựng theo bậc thang (liên hồ) từ cao xuống thấp, đó, trường hợp xảy cố vỡ đập thường kéo theo vỡ dây chuyền, ấy, hậu khôn lường Bên cạnh đó, hầu hết cơng trình hồ chứa nhỏ UBND cấp xã hợp tác xã quản lý, đội ngũ cán trực tiếp vận hành hồ chứa lại kiêm nhiệm, nhiều người chun mơn, nghiệp vụ, nên hiệu chất lượng quản lý, vận hành không đạt yêu cầu, dễ dẫn đến an toàn Trên phạm vi nước, năm gần liên tiếp xảy vụ vỡ hồ, đập thủy lợi : vỡ đập Đakrông, Đăk Mek vào năm 2012, rò rỉ nước đập sông Tranh vào năm 2012, vỡ đập thủy điện Ia krel 2, vỡ đập Đầm Hà Động vào năm 2014, … Những cố gây thiệt hại lớn mặt kinh tế tài nguyên thiên nhiên tính mạng người Hay nói cách khác an tồn hồ đập có liên quan trực tiếp đến an tồn cộng đồng, hiệu dự án đầu tư xây dựng cơng trình yếu tố quan trọng đảm bảo phát triển bền vững quốc gia Do việc nghiên cứu cơng tác kiểm tra, đánh giá an toàn đập hồ chứa cần thiết Từ đánh giá thực trạng an toàn đập Chúc Bài Sơn đề xuất số ý kiến cơng tác quản lý an tồn đập II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục đích nghiên cứu luận văn xây dựng phương pháp kiểm tra, đánh giá an tồn đập ứng dụng cho cơng trình đập Chúc Bài Sơn III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu : nghiên cứu tổng quan vấn đề an tồn cơng trình hồ chứa, đập đập, phân tích nguyên nhân ảnh hưởng đến an toàn đập,cũng sở để đánh giá an toàn đập Phạm vi nghiên cứu : sâu vào nghiên cứu kiểm tra, đánh giá an tồn đập cơng tác quản lý vận hành khai thác ứng dụng cho đập Chúc Bài Sơn IV.CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để đạt mục tiêu nghiên cứu, tác giả luận văn dựa cách tiếp cận sở thực tiễn cơng trình gặp cố hư hỏng sở khoa học an toàn đập Tác giả luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, phương pháp phân tích tài liệu, thu thập phân tích kế thừa kết có 80 + Độ dốc sườn dốc: Jd = 160 %0 Tài liệu quan trắc Trong lưu vực khơng có trạm khí tượng trạm đo mưa nên phải sử dụng mạng lưới trạm đo mưa khu vực để tính tốn trạm khí tượng Quảng Hà – Quảng Ninh : trạm đo mưa vĩ độ 210 27’, kinh độ 107045’; trạm đo bốc vĩ độ 190 16’, kinh độ 104028’ - Xác định lượng mưa ngày max Sử dụng tài liệu quan trắc từ trạm đo khí tượng Quảng Hà để tính tốn lượng mưa ngày lớn cho lưu vực hồ chứa nước Chúc Bài Sơn Trên sở tài liệu quan trắc trạm đo Quảng Hà phương pháp thống kê xác suất, xác định lượng mưa ngày max ứng với tần suất thiết kế tổng hợp bảng 3.6 Bảng 3.4: Kết tính tốn lượng mưa ngày max Tên trạm Quảng Hà Tần suất % 0.2 0.5 490.22 455.85 1.5 428.37 411.57 399.26 - Xác định lưu lượng lũ đến hồ Trong lưu vực khơng có tài liệu đo đạc dòng chảy lũ, nên lưu lượng lũ xác định thông qua tài liệu quan trắc mưa trạm Quảng Hà diện tích lưu vực hồ Chúc Bài Sơn khơng lớn (