Nghiên cứu giải pháp xử lý chống thấm nền đập tà rục tỉnh khánh hòa

LỜI CẢM ƠN Luận văn “Nghiên cứu giải pháp xử lý chống thấm đập Tà Rục tỉnh Khánh Hòa” hồn thành với giúp đỡ nhiệt tình Phòng đào tạo đại học sau đại học, Khoa cơng trình thầy giáo Trường Đại học Thuỷ Lợi Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS.Trịnh Minh Thụđã tận tình hướng dẫn, dìu dắt tác giả hồn thành luận văn này, xin trân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Cơng trình, PhịngĐào tạo đại học Sau đại học - Trường đại học Thuỷ Lợi, đồng nghiệp cung cấp tài liệu số liệu cho luận văn Tác giả xin trân thành cảm ơn quan cá nhân nói chia sẻ khó khăn, truyền bá kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi học tập hồn thành luận văn Tác giả có kết hơm nhờ bảo ân cần thầy cô giáo, giúp đỡ, động viên quan, gia đình bạn bè đồng nghiệp năm qua Một lần tác giả xin ghi nhớ tất đóng góp to lớn Với thời gian trình độ có hạn, luận văn khơng tránh khỏi sai sót.Rất mong nhận bảo đóng góp trân tình Q thầy cô giáo bạn đồng nghiệp Hà Nội, tháng 06 năm 2012 Tác giả Nguyễn Thế Tùng LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu trích dẫn trung thực Các kết nghiên cứu luận văn chưa người công bố cơng trình khác./ Nguyễn Thế Tùng MỤC LỤC MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP HIỆN NAY Error! Bookmark not defined 1.1.TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI Error! Bookmark not defined 1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Ở VIỆT NAM Error! Bookmark not defined 1.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CHUNG CỦA NỀN ĐẬP DÂNG NƯỚC Ở VIỆT NAM NÓI CHUNG VÀ MIỀN TRUNG NÓI RIÊNG Error! Bookmark not defined 1.3.1 Đất Aluvi Error! Bookmark not defined 1.3.2 Đất sườn tàn tích tàn tích đá Bazan Error! Bookmark not defined 1.3.3 Đất đá trầm tích lục nguyên (bộ kết, cát kết…) Error! Bookmark not defined 1.3.4 Đất đá phun trào (đaxit, biolit, andnezit…) Error! Bookmark not defined 1.3.5 Đất đá biến chất (Gơnai) Error! Bookmark not defined 1.3.6 Đất nên đá xâm nhập sâu (Granit, Granodiorit) Error! Bookmark not defined 1.3.7 Đất bồi tích lịng suối (cuội, sỏi, lẫn đất sét…) Error! Bookmark not defined 1.3.8 Đất Miền Trung – Tây Nguyên Error! Bookmark not defined 1.4 SỰ CỐ GÂY HƯ HỎNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI NĨI CHUNG VÀ ĐẬP ĐẤT NÓI RIÊNG Error! Bookmark not defined 1.4.1 Khái quát cố cơng trình thủy lợi Error! Bookmark not defined 1.4.2 Sự cố đập đất Error! Bookmark not defined 1.4.3 Một số cố đập xảy nước ta Error! Bookmark not defined 1.5 KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2:CƠ SỞ LÝ THUYẾT THẤM Error! Bookmark not defined 2.1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NGHIÊN CỨU THẤM Error! Bookmark not defined 2.1.1.Giới thiệu chung Error! Bookmark not defined 2.1.2.Tầm quan trọng lý thuyết thấm Error! Bookmark not defined 2.2 MÔI TRƯỜNG THẤM VÀ NGUYÊN NHÂN GÂY RA THẤM Error! Bookmark not defined 2.2.1 Nguyên nhân gây thấm Error! Bookmark not defined 2.2.2 Môi trường thấm Error! Bookmark not defined 2.3 PHÂN LOẠI DÒNG THẤM VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT THẤM CƠ BẢN Error! Bookmark not defined 2.3.1 Phân loại dòng thấm Error! Bookmark not defined 2.3.2 Các định luật thấm Error! Bookmark not defined 2.4 GIẢI BÀI TOÁN THẤM BẰNG LÝ THUYẾT CỔ ĐIỂN Error! Bookmark not defined 2.4.1 Phương pháp học chất lỏng Error! Bookmark not defined 2.4.2 Phương pháp thủy lực Error! Bookmark not defined 2.4.3 Phương pháp thực nghiệm Error! Bookmark not defined 2.4.4 Phương pháp số Error! Bookmark not defined 2.5 GIẢI BÀI TOÁN THẤM BẰNG PHẦN TỬ HỮU HẠN Error! Bookmark not defined 2.6 KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 3:NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN Error! Bookmark not defined 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG Error! Bookmark not defined 3.2.GIẢI PHÁP CHỐNG THẤM BẰNG TƯỜNG NGHIÊNG VÀ SÂN PHỦ Error! Bookmark not defined 3.3 GIẢI PHÁP CHỐNG THẤM BẰNG TƯỜNG NGHIÊNG VÀ CHÂN RĂNG Error! Bookmark not defined 3.4 GIẢI PHÁP TƯỜNG RĂNG KẾT HỢP LÕI GIỮA Error! Bookmark not defined 3.5 GIẢI PHÁP TƯỜNG HÀO BENTONITE Error! Bookmark not defined 3.6 GIẢI PHÁP CHÔNG THẤM BẰNG KHOAN PHỤTError! Bookmark not defined 3.7 GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT – XI MĂNG Error! Bookmark not defined 3.8 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NHẰM TĂNG ỔN ĐỊNH NỀN Error! Bookmark not defined 3.8.1 Nhóm phương pháp làm chặt đất mặt học Error! Bookmark not defined 3.8.2 Nhóm phương pháp làm chặt đất sâu chấn động thủy chấn Error! Bookmark not defined 3.8.3 Nhóm phương pháp gia cố thiết bị tiêu nước thẳng đứng Error! Bookmark not defined 3.8.4 Phương pháp gia cố lượng nổ Error! Bookmark not defined 3.8.5 Gia cố vải địa kỹ thuật Error! Bookmark not defined 3.8.6 Nhóm phương pháp gia cố chất kết dính Error! Bookmark not defined 3.8.7 Nhóm phương pháp vật lý gia cố đất yếu Error! Bookmark not defined 3.9 KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 4:ỨNG DỤNG LỰA CHỌN BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẬP TÀ RỤC Error! Bookmark not defined 4.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐẬP TÀ RỤC Error! Bookmark not defined 4.1.1 Vị trí địa lý Error! Bookmark not defined 4.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực dự án Error! Bookmark not defined 4.1.3 Điều kiện địa chất Error! Bookmark not defined 4.1.4 Mục tiêu, nhiệm vụ thông số kỹ thuật chủ yếu cơng trình Error! Bookmark not defined 4.2 ĐÁNH GIÁ THẤM CỦA NỀN ĐẬP Error! Bookmark not defined 4.3 PHÂN TÍCH THẤM CỦA NỀN TRƯỚC KHI XỬ LÝ Error! Bookmark not defined 4.3.2.Mặt cắt tính tốn Error! Bookmark not defined 4.3.4 Trường hợp tính tốn Error! Bookmark not defined 4.3.5 Sơ đồ toán điều kiện biên Error! Bookmark not defined 4.3.6 Kết tính tốn Error! Bookmark not defined 4.4 PHÂN TÍCH THẤM QUA NỀN SAU KHI XỬ LÝ Error! Bookmark not defined 4.4.1.Phương án khoan Error! Bookmark not defined 4.4.2.Phương án tường hào Bentonite Error! Bookmark not defined 4.4.3 Nhận xét kết tính tốn Error! Bookmark not defined 4.5 TÍNH TỐN KINH TẾ CÁC GIẢI PHÁP Error! Bookmark not defined 4.6 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thống kê số đập lớn Việt Nam Error! Bookmark not defined Bảng 1.2: Thống kê số đập lớn giới Error! Bookmark not defined Bảng 1.3: Thống kê số cố Đập Việt Nam Error! Bookmark not defined Bảng 3.1: Một số cơng trình xử lý phương pháp khoan Error! Bookmark not defined Bảng 4.1: Các tiêu lý đất cơng trình đầu mối Error! Bookmark not defined Bảng 4.2: Bảng kết thí nghiệm lý đá Error! Bookmark not defined Bảng 4.3:Các tiêu lý đất vật liệu xây dựng mỏ A, B Error! Bookmark not defined Bảng 4.4:Các tiêu lý đất vật liệu xây dựng mỏ C, D, & E Error! Bookmark not defined Bảng 4.5: Thông số đầu mối Hồ chứa nước Tà Rục Error! Bookmark not defined Bảng 4.6: Hệ số thấm lớp vật liệu đập Error! Bookmark not defined Bảng 4.7: Kết tính toán phương án xử lý Error! Bookmark not defined Bảng 4.8 Kết kinh phí phương án xử lý Error! Bookmark not defined LỜI CẢM ƠN Luận văn “Nghiên cứu giải pháp xử lý chống thấm đập Tà Rục tỉnh Khánh Hịa” hồn thành với giúp đỡ nhiệt tình Phịng đào tạo đại học sau đại học, Khoa cơng trình thầy giáo Trường Đại học Thuỷ Lợi Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS.Trịnh Minh Thụ tận tình hướng dẫn, dìu dắt tác giả hồn thành luận văn này, xin trân thành cảm ơn thầy giáo Khoa Cơng trình, Phịng Đào tạo đại học Sau đại học - Trường đại học Thuỷ Lợi, đồng nghiệp cung cấp tài liệu số liệu cho luận văn Tác giả xin trân thành cảm ơn quan cá nhân nói chia sẻ khó khăn, truyền bá kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi cho học tập hoàn thành luận văn Tác giả có kết hơm nhờ bảo ân cần thầy cô giáo, giúp đỡ, động viên quan, gia đình bạn bè đồng nghiệp năm qua Một lần tác giả xin ghi nhớ tất đóng góp to lớn Với thời gian trình độ có hạn, luận văn khơng tránh khỏi sai sót.Rất mong nhận bảo đóng góp trân tình Q thầy giáo bạn đồng nghiệp Hà Nội, tháng 06 năm 2012 Tác giả Nguyễn Thế Tùng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu trích dẫn trung thực Các kết nghiên cứu luận văn chưa người cơng bố cơng trình khác./ Nguyễn Thế Tùng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích đề tài .1 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Kết đạt CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP HIỆN NAY .3 1.1.TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Ở VIỆT NAM 1.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CHUNG CỦA NỀN ĐẬP DÂNG NƯỚC Ở VIỆT NAM NÓI CHUNG VÀ MIỀN TRUNG NÓI RIÊNG 1.3.1 Đất Aluvi 1.3.2 Đất sườn tàn tích tàn tích đá Bazan .8 1.3.3 Đất đá trầm tích lục nguyên (bộ kết, cát kết…) 1.3.4 Đất đá phun trào (đaxit, biolit, andnezit…) 1.3.5 Đất đá biến chất (Gơnai) .9 1.3.6 Đất nên đá xâm nhập sâu (Granit, Granodiorit) 1.3.7 Đất bồi tích lịng suối (cuội, sỏi, lẫn đất sét…) .9 1.3.8 Đất Miền Trung – Tây Nguyên .10 1.4 SỰ CỐ GÂY HƯ HỎNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI NÓI CHUNG VÀ ĐẬP ĐẤT NÓI RIÊNG 14 1.4.1 Khái qt cố cơng trình thủy lợi 14 1.4.2 Sự cố đập đất 15 1.4.3 Một số cố đập xảy nước ta .18 1.5 KẾT LUẬN 20 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THẤM .23 2.1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NGHIÊN CỨU THẤM 23 2.1.1.Giới thiệu chung .23 79 + Chiều dày màng chống thấm Bmct = 6,0 (3 hàng khoan phụt) + Độ sâu khoan 15m + Hệ số thấm màng khoan : K= 5.10-7 (m/s) + Gradien cho phép màng khoang (dung dịch xi măng-sét):[J]cp =10(Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén 14TCN 157-2005) + Các thông số mực nước: mực nước thượng, hạ lưu mặt cắt tính tốn tác giả tính với trường hợp Trường hợp 1: thượng lưu MNDBT = 55,50m, hạ lưu = 27,20m Trường hợp 2: thượng lưu MNLTK = 56,40m, hạ lưu = 28,02m + Chỉ tiêu lý lớp theo số liệu bảng 4.6 Sau mơ hình tốn, chia phần tử ta có sơ đồ lưới phần tử hình 4.10 65 58.00 MNDBT = 55.50m Cao (m) 55 45 Khèi Khèi 35 Khèi Líp 25 Líp 5a Khèi Líp 5a 15 Líp Líp Líp Líp Líp -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 240 260 Khoang cach (m) Hình 4.7: Sơ đồ lưới phần tử 4.4.1.2.Kết tính tốn trường hợp Trường hợp 1: thượng lưu = MNDBT = 55,50m, hạ lưu = 27,20m 65 58.00 MNDBT = 55.50m 55 Cao do(m) Khèi 35 Khèi Líp 25 Líp 5a 1.7084e-005 45 Khèi Khèi Líp 5a Líp Líp Líp Líp Líp 15 -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Khoang cach (m) Hình 4.8: Lưu lượng thấm TH1, xử lý màng khoan 80 Sau phân tích thấm mặt cắt tính tốn ta có kết lưu lượng thấm đơn vị q = 1,7084.10-5 (m3/s.m) Hình 4.8 Trường phân bố đường đẳng Gradient thấm thân đập trình bày Hình 4.9 Từ kết ta thấy trị số Gradient lớn 2,4 vị trí màng khoan chống thấm, vị trí cửa đường bão hịa với thiết bị nước có Jra = 0,6 65 58.00 MNDBT = 55.50m 55 Khèi 0.3 0.6 Khèi Líp 5a Khèi Líp 25 Khèi 35 0.3 15 Líp 5a Líp 0.6 -5 0.3 0.3 Líp Líp Líp Líp 2.4 Cao do(m) 45 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Khoang cach (m) Hình 4.9: Đường đẳng gradien TH1, xử lý màng khoan Sau có đường bão hịa, tiêu lý đất đắp đập đất (số liệu bảng 4.6) dùng Modul Slope/W phân tích ổn định mái hạ lưu đập ta có kết hệ số ổn định mái hạ lưu đập (theo phương pháp Bishop) Kmin= 1,195 kết thể Hình 4.10 81 1.195 65 58.00 MNDBT = 55.50m 55 Cao do(m) 45 Khèi Khèi Khèi 35 Khèi Líp 25 Líp 5a Líp 5a Líp Líp Líp Líp Líp 15 -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Khoang cach (m) Hình 4.10: Hệ số ổn định TH1, xử lý màng khoan 4.4.1.3.Kết tính tốn trường hợp Trường hợp 2: thượng lưu = MNLTK = 56,40m, hạ lưu = 28,02m Tiến hành phân tích thấm ổn định mái hạ lưu đập tương tự trường hợp với điều kiện biên thượng lưu = 56,40m; biên hạ lưu = 28,02m tiêu lý Bảng 4.6 ta có kết lưu lượng thấm đơn vị trị số Gradien lớn hệ số ổn định mái hạ lưu sau: Lưu lượng thấm đơn vị q = 1,7769.10-5 (m3/s.m) Gradient màng chống thấm 2,5 Gradien cửa 0,6 Hệ số ổn định mái hạ lưu Kmin= 1,177 Chi tiết kết xem phụ lục 4.2 4.4.2.Phương án tường hào Bentonite 4.4.2.1.Sơ đồ tốn thơng số Xử lý phương pháp tường hào Bentoniet tạo màng chống thấm sau: + Chiều rộng tường hào B=0,9m 82 + Chiều sâu tường hào L=15,0m + Hệ số thấm tường hào:K= 1.10-7 (m/s) + Khả xuyên thủng tường hào: [J]=10 + Các thông số mực nước: mực nước thượng, hạ lưu mặt cắt tính tốn tác giả tính với trường hợp Trường hợp 1: thượng lưu MNDBT = 55,50m, hạ lưu = 27,20m Trường hợp 2: thượng lưu MNLTK = 56,40m, hạ lưu = 28,02m + Chỉ tiêu lý lớp theo số liệu bảng 4.6 Sau mơ hình tốn, chia phần tử ta có sơ đồ lưới phần tử hình 4.11 65 58.00 MNDBT = 55.50m Cao (m) 55 45 Khèi Khèi 35 Khèi Líp 25 Líp 5a Khèi Líp 5a Líp Líp Líp Líp Líp 15 -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Khoang cach (m) Hình 4.11: Sơ đồ lưới phần tử xử lý tường hào Bentonite 4.4.2.2 Kết tính tốn trường hợp Trường hợp 1: thượng lưu = MNDBT = 55,50m, hạ lưu = 27,20m Sau phân tích thấm mặt cắt tính tốn ta có kết lưu lượng thấm đơn vị q = 1,7704.10-5 (m3/s.m) kết thể Hình 4.12 65 58.00 MNDBT = 55.50m 55 Cao do(m) Khèi 35 Khèi Líp 25 Líp 5a 1.7704e-005 45 Khèi Khèi Líp Líp Líp Líp 5a 15 Líp Líp -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Khoang cach (m) Hình 4.12: Lưu lượng thấm TH1, xử lý tường hào Bentonite 260 83 Trường phân bố đường đẳng Gradient thấm thân đập trình bày Hình 4.13 Từ kết ta thấy trị số Gradient lớn 3,8 vị trí tường bentonite chống thấm, vị trí cửa đường bão hịa với thiết bị nước có Jra = 0,6 65 58.00 MNDBT = 55.50m 55 0.2 0.6 0.6 Khèi Líp 25 0.4 Khèi Khèi 35 0.4 Líp 5a Khèi Líp 5a 3.8 Líp Líp 0.2 0.4 -5 0.2 Líp Líp Líp 15 0.4 Cao do(m) 45 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Khoang cach (m) Hình 4.13: Đường đẳng gradien TH1, xử lý tường hào Bentonite Sau có đường bão hòa, tiêu lý đất đắp đập đất (số liệu bảng 4.6) dùng Modul Slope/W phân tích ổn định mái hạ lưu đập ta có kết hệ số ổn định mái hạ lưu đập (theo phương pháp Bishop) Kmin= 1,203 kết thể Hình 4.20 1.203 65 58.00 MNDBT = 55.50m Cao (m) 55 45 Khèi Khèi 35 Khèi Líp 25 Líp 5a Khèi Líp 5a 15 Líp Líp Líp Líp Líp -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Khoang cach (m) Hình 4.14: Hệ số ổn định TH1, xử lý tường hào Bentonite 260 84 4.4.2.3.Kết tính tốn trường hợp Trường hợp 2: thượng lưu = MNLTK = 56,40m, hạ lưu = 28,02m Tiến hành phân tích thấm ổn định mái hạ lưu đập tương tự trường hợp với điều kiện biên thượng lưu = 56,40m; biên hạ lưu = 28,02m tiêu lý Bảng 4.6 ta có kết lưu lượng thấm đơn vị trị số Gradien lớn hệ số ổn định mái hạ lưu sau: Lưu lượng thấm đơn vị q = 1,8407.10-5 (m3/s.m) Gradient màng chống thấm 4,2 Gradien cửa 0,6 Hệ số ổn định mái hạ lưu Kmin= 1,185 Chi tiết kết xem phụ lục 4.3 4.4.3 Nhận xét kết tính tốn Sau tiến hành phân tích thấm, ổn định mái hạ lưu cơng trình hai trường hợp, trường hợp (thượng lưu MNDBT = 55,50m; hạ lưu = 27,20m)ta có bảng tổng hợp kết bảng 4.8; trường hợp (thượng lưu MNLTK = 56,40m; hạ lưu = 28,02m) bảng 4.9 Bảng 4.8 Kết tính tốn TH1 phương án xử lý K q (10-5m3/s-m) Jra Chưa xử lý 1,187 2,5953 1,4 Khoan hàng sâu 15m 1,195 1,7084 0,60 2,40 Tường hào bentonite 1,203 1,7704 0,6 3,80 Trường hợp tính tốn Jxthủng Bảng 4.9 Kết tính tốn TH2 phương án xử lý K q (10-5m3/s-m) Jra Chưa xử lý 1,169 2,6925 1,60 Khoan hàng sâu 15m 1,177 1,7769 0,60 2,50 Tường hào bentonite 1,185 1,8407 0,60 4,20 Trường hợp tính tốn Jxthủng 85 Nhận xét: - Trong trường hợp tính tốn hệ số ổn định đập lớn [K]=1,15 Qua bảng thống kê ta thấy sau xử lý hệ số ổn định đập tăng lên *) Phương án xử lý khoan VXM - Lượng nước đơn vị có giá trị 1,7084.10-5(m3/s-m), xét toàn tuyến đập lượng nước vào khoảng 2,82% dung tích hữu ích hồ giảm 34,17% so với chưa xử lý - Trị số gradien cửa Jra = 0,60 nhỏ trị số cho phép [Jra] = 0,65 - Khả xuyên thủng màng chắn Jx.thủng= 2,50 nhỏ trị số cho phép [J]cp = 10 *) Phương án xử lý tường hào Bentonite - Lượng nước đơn vị có giá trị 1,7704.10-5(m3/s-m), xét toàn tuyến đập lượng nước vào khoảng 2,92% dung tích hữu ích hồ, giảm 31,78% so với chưa xử lý - Trị số gradien cửa Jra = 0,60 nhỏ trị số cho phép [Jra] = 0,65 - Khả xuyên thủng màng chắn Jx.thủng = 4,20 nhỏ trị số cho phép [J]cp=10 - Tác giả không đề cập đến phương án xử lý lõi tường tường nghiêng sân phủ vì: + Đập đất đập nhiều khối, thân khối đập có hệ số thấm nhỏ đóng vai trị lõi giữa, qua khối có tác dụng hạ thấp đường bão hòa thấm + Xử lý tiếp giáp đập cách đào chân khay chân khay đóng vai trị tường nhiên độ sâu tường giải vấn đề tiếp giáp mà chưa giải vấn đề thấm.Tuy nhiên, có hệ số thấm với lõi mà tính tốn tác dụng dịng thấm đáng kể + Nền đập có tầng cát cuội sỏi có chiều dài lớn (17,35m) Tường muốn phát huy tác dụng chống thấm phải cắm sâu xuống hết lớp tức chiều sâu 17,35m so với mặt đất tự nhiên Để thi công tầng cần phải đào mở móng với điều kiện đào sâu mực nước ngầm khó khả thi khối 86 lượng đào lớn khơng hiệu Vì vậy, mà phương án tường có tác dụng có lớp cát cuội sỏi lịng sơng khơng sâu từ 5-12m + Xử lý phương pháp tường nghiêng sân phủ khơng áp dụng vào cơng trình hồ chứa nước Tà Rụcvì vật liệu làm sân phủ tường nghiêng có hệ số thấm khơng khác nhiều so với vật liệu đất đắp đập mà khu vực dự án khơng có mỏ vật liệu có hệ số nhỏ - Về phương diện kỹ thuật, xử lý khoan vữa xi măng tường hào Bentonite có hiệu xử lý tượng đồng: lưu lượng thấm đơn vị giảm 34,17% 31,78% so với chưa xử lý Trị số Jxthủng Jrađều đảm bảo Tuy nhiên, xét điều kiện thi cơng có đặc điểm sau : + Máy móc phục vụ cho thi cơng tường hào Bentonite cồng kềnh phức tạp.Để vận chuyển thiết bị cho thi cơng cần tải trọng 30 tấn, cơng trình thủy lợi đa số miền núi tuyến đường giao thơng vào cơng trình có đường cấp IV tải trọng đường cầu đường thiết kế có tải trọng tối đa 13 Vì vậy, để vận chuyển thiết bị vao cơng trình cần phải mở rộng nâng cấp đường, thiết kế nâng cấp tải trọng cầu Do dó phải có nguồn kinh phí lớn đền bù giải phóng mặt tuyến đường + Xử lý giải pháp khoan cho hiệu mặt lưu lượng thấm giảm tới 34,17% so với chưa xử lý Thi cơng khoan phức tạp kết phương pháp chống thấm phụ thuộc nhiều vào điều kiện thực tế trường Liên tục phải khoan thí nghiệm để xác định áp lực vữa, điều chỉnh tỷ lệ vưa chiều dày màng khoan (số hàng khoan) Sau khoan phải tiến hành khoan ép nước trường , lượng nuớc hố khoan q< 0,03 l/ph.m việc xử lý đạt hiệu Hiện nay, công nghệ khoan áp lực cao theo phương pháp tuần hoàn cho phép giải đập có lớp đá phân hóa mặt áp dụng đập Cửa Đạt –Thanh Hóa 4.5 TÍNH TỐN KINH TẾ CÁC GIẢI PHÁP Do điều kiện kỹ thuật phương pháp mà kinh phí khoan phụ thuộc nhiều vào điều kiện thực tế thí nghiệm trường chiều dài xử lý tuyến đập 87 Việc bố trí số lượng hàng khoan chiều dài khoan cần theo thực tế thí nghiệm trường Đối với hồ Tà Rục tác giả tạm tính kinh phí khoan cho toàn chiều dài đập với chiều sâu 15m Kinh phí xử lý chống thấm tồn tuyến cho phương án xử lý khoan vữa xi măng 23,49.109VND Của phương án xử lý tường hào bentonite 29,16.109VND Như với phương án xử lý khoan vữa xi măng giá thành rẻ 5,67 tỷ 4.6 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN Sau tác giả tiến hành phân tích thấm đập Tà Rục trước xử lý cho kết hồ mực nước dâng bình thường (TH1) lưu lượng thấm đơn vị q = 2,5953.10-5(m3/s.m), lượng nước khoảng 4,28% dung tích hữu ích hồ Trị số Gradien lớn Jra = 1,6 (TH2) lớn vượt trị số cho phép [Jra] =0,65 Vì cần thiết phải tiến hành biện pháp xử lý chống thấm cho nhằm tăng ổn định đập Tác giả lựa chọn phương án xử lý chống thấm cho đập phương án xử lý chống thấm khoan phương án chống thấm tường hào bentonite Qua tính tốn hai phương án đảm bảo yêu cầu kỹ thuật hạn chế lượng nước hồ chứa thấm qua đập nền, trị số Gradient thấm lớn không vượt qua giới hạn cho phép Tuy nhiên phương án xử lý chống thấm khoan có hiệu chống thấm tốt rẻ phương án chống thấm tường hào bentonite, tác giả kiến nghị lựa chọn biện pháp xử lý chống thấm khoan phương án xử lý cho hồ chứa Tà Rục Đây công nghệ áp dụng nước ta cho kết khả quan kỹ thuật giá thành 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những kết đạt Qua thời gian tìm tịi, nghiên cứu luận văn tác giả đạt số kết sau: - Luận văn tổng kết hình thức ổn định thấm gây cơng trình thuỷ lợi (đập, đê, cống…) biện pháp khắc phục - Tổng kết phương pháp xử lý thấm cho cơng trình thủy lợi: Phân tích ưu nhược điểm điều kiện áp dụng giải pháp - Nêu chế phạm vi ứng dụng số giải pháp xử lý tiên tiến áp dụng giới bước đầu ứng dụng Việt Nam như: Khoan vữa xi măng, Tường hào Bentonite, cọc xi măng đất - Từ nghiên cứu luận văn cho thấy với đập cát cuội sỏi có hệ số thấm lớn, chiều sâu dày khoảng 20m phương án xử lý khoan cho hiệu kinh tế kỹ thuật Đối với đập Tà Rục trước xử lý hồ MNDBT lưu lượng thấm đơn vị q = 2,5953.10-5(m3/s.m), lượng nước khoảng 4,28% dung tích hữu ích hồ Sau tiến hành khoan phụ vữa xi măng chống thấm cho với hàng khoan phụt, chiều sâu hàng khoan 15m lượng nước đơn vị có giá trị q = 1,7084.10-5(m3/s.m), xét toàn tuyến đập lượng nước vào khoảng 2,82% dung tích hữu ích hồ giảm 34,17% so với chưa xử lý Ngoài tác giả nhận thấy để tính tốn, so sánh giải pháp cần phải sử dụng phương pháp tính tốn đại phương pháp phần tử hữu hạn (thơng qua Geoslope) Qua phân tích điều kiện kinh tế, kỹ thuật phương án tác giả lựa chọn giải pháp xử lý chống thấm đập Tà Rục tính tốn ổn định thấm để chứng minh tính hiệu giải pháp chọn Những tồn hạn chế Nghiên cứu vấn đề xử lý chống thấm cơng trình thuỷ lợi đa dạng phong phú, đòi hỏi phải có đầu tư nghiêm túc thời gian, kinh tế 89 chất xám Do đó, nỗ lực cố gắng nghiên cứu đầu tư công sức song bị hạn chế thời gian nên luận văn dừng lại mức độ định - Trong tính tốn giải pháp xử lý chưa xem xét đến kinh phí phụ vụ thi công xem xét đến phần nguyên vật liệu - Trong thiết kế khoan chống thấm cho đập Tà Rục việc bố trí mạng lưới khoan như: số hàng khoan, khoảng cách hàng khoan, khoảng cách hố khoan, chiều dày chống thấm, …chủ yếu dựa theo kinh nghiệm thực tế nhiều cơng trình có quy mơ điều kiện địa chất tương tự Do vậy, luận văn tính thuyết phục cao - Trong tốn tính ổn định thấm cho cho đập Tà Rục tác giả xét đến toán phẳng chưa xét đến tốn khơng gian Hướng tiếp tục nghiên cứu đề tài Những kết đạt nói bước đầu cần nghiên cứu sâu giải pháp xử lý chống thấm cho đặc biệt giải pháp đại ứng dụng Việt Nam Thu thập tài liệu dạng đập tiêu biểu vận dụng kiến thức nghiên cứu để tính toán cho biện pháp xử lý khác nhằm đánh giá cụ thể ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng nhóm biện pháp xử lý chống thấm cho Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ thiết kế, thi công, kiểm tra chất lượng khoan vữa xi măng cho mục đích khác Nghiên cứu tính tốn cụ thể bố trí mạng lưới khoan cho vùng địa chất khác Nghiên cứu tính chất vật liệu ximăng, áp lực vữa để thi công vùng địa chất khác Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ thiết kế, thi cơng, kiểm tra chất lượng màng khoan chống thấm Nghiên cứu hồn thiện dự tốn chi phí xử lý cho đập Tà Rục với chiều sâu khoan vị trí khác 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Bộ NN&PTNT (2005), Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén – 14TCN 1572005, Hà Nội Bộ Xây Dựng (1985), Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam - Nền cơng trình thủy cơng -TCXDVN 4253-86, Hà Nội Bộ xây dựng (2002), TCXDVN 285.2002; Tiêu chuẩn Xây dựng VN - Các quy định chủ yếu thiết kế cơng trình thuỷ lợi Cao Văn Chí, Trịnh Văn Cương (2003), Cơ học đất, Nhà xuất xây dựng Trịnh Văn Cương (2002), Bài giảng cao học “ Địa kỹ thuật cơng trình” Nguyễn Văn Hạnh, Nguyễn Cảnh Thái (2004), Bài giảng cao học “ Thiết kế đập vật liệu địa phương” Phan Sỹ Kỳ (2000), Sự cố số cơng trình thủy lợi Việt Nam biện pháp phòng tránh, Nhà xuất nông nghiệp Nguyễn Công Mẫn, hướng dẫn sử dụng Seep/W V5 (bản dịch) Trịnh Minh Thụ, Nguyễn Công Mẫn, Nguyễn Uyên, Nguyễn Trường Tiến (2000)Cơ học đất khơng bão hịa, Nhà xuất giáo dục 10 Trường Đại học thủy lợi (1998), Giáo trình Nền móng, Nhà xuất nơng nghiệp 11 Trường Đại học thủy lợi (2004), Giáo trình thủy cơng tập I,II, Nhà xuất Xây Dựng Tiếng Anh 12 GEO SLOPE Internatinal - User' Guide Phụ lục 4.1: Kết phân tích thấm ổn định mái hạ lưu TH2 chưa xử lý 65 58.00 MNLTK = 56.40m 45 Khèi 35 Khèi Líp 25 Líp 5a 2.6925e-005 Cao (m) 55 Khèi Khèi Líp 5a Líp Líp Líp Líp Líp 15 -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 220 240 260 Khoang cach (m) Hình 4.15 Lưu lượng thấm TH2 65 58.00 MNLTK = 56.40m 45 Khèi Líp 5a Líp 1.6 15 Líp Líp Líp 5a Líp 0.2 -5 1 Líp Khèi 0.2 25 Khèi Khèi 0.8 Líp 35 Cao (m) 55 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Khoang cach (m) Hình 4.16 Đường đẳng gradien TH2 1.169 65 58.00 MNLTK = 56.40m Cao (m) 55 45 Khèi Khèi 35 Khèi Líp 25 Líp 5a Khèi Líp 5a Líp Líp Líp Líp Líp 15 -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Khoang cach (m) Hình 4.17 Hệ số ổn định mái hạ lưu TH2 200 220 240 260 Phụ lục 4.2: Kết phân tích thấm ổn định mái hạ lưu TH2, xử lý khoan 65 MNLTK = 56.40m 58.00 55 1.7769e-005 Cao do(m) 45 Khèi 35 Khèi Khèi Líp 25 Líp 5a Khèi Líp 5a 15 Líp Líp Líp Líp Líp -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Khoang cach (m) Hình 4.18: Lưu lượng thấm TH2, xử lý màng khoan 65 MNLTK = 56.40m 58.00 0.8 Líp 25 Líp 5a Líp Khèi Líp 5a Líp 0.4 0.2 0.3 0.2 0.1 0.1 -5 Líp Líp Líp 15 0.1 Khèi Khèi 2.5 Cao do(m) 0.6 Khèi 35 45 55 0.3 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Khoang cach (m) Hình 4.19: Đường đẳng gradien TH2, xử lý màng khoan 1.177 65 MNLTK = 56.40m 58.00 55 Cao do(m) 45 Khèi Khèi Khèi 35 Khèi Líp 25 Líp 5a Líp 5a 15 Líp Líp Líp Líp Líp -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Khoang cach (m) Hình 4.20: Hệ số ổn định TH2, xử lý màng khoan 240 260 Phụ lục 4.3: Kết phân tích thấm ổn định mái hạ lưu TH2, xử lý tường Bentonite 65 58.00 MNLTK = 56.40 45 Khèi Khèi 35 Khèi Líp 25 Líp 5a Líp 15 1.8407e-005 Khèi Líp Líp Líp 5a Líp Líp -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Khoang cach (m) Hình 4.21: Lưu lượng thấm TH2, xử lý tường hào Bentonite 65 58.00 MNLTK = 56.40 45 Khèi 35 Líp 5a 15 0.4 0.2 0.4 -5 Líp Líp 5a Líp Khèi Líp Líp Khèi Líp 25 Khèi 0.4 0.2 Cao (m) 55 Líp 0.2 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Khoang cach (m) Hình 4.22: Đường đẳng gradien TH2, xử lý tường hào Bentonite 1.185 65 58.00 MNLTK = 56.40 55 Cao (m) Cao (m) 55 45 Khèi Khèi 35 Khèi Líp 25 Líp 5a Khèi Líp 5a 15 Líp Líp Líp Líp Líp -5 -15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Khoang cach (m) Hình 4.23: Hệ số ổn định TH2, xử lý tường hào Bentonite 260 ... đích đề tài Nghiên cứu giải pháp xử lý đập, ứng dụng xử lý chống thấm đập Tà Rục Tỉnh Khánh Hòa chi tiết Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu sở lý thuyết thấm biện pháp xử lý nhằm... vực dự án Vì cần nghiên cứu phương án cho hiệu cao nhất, phù hợp với điều kiện cụ thể cơng trình Đề tài "Nghiên cứu giải pháp xử lý chống thấm đập Tà Rục Tỉnh Khánh Hòa" đề tài thực tế có ứng... phương án xử lý Error! Bookmark not defined LỜI CẢM ƠN Luận văn ? ?Nghiên cứu giải pháp xử lý chống thấm đập Tà Rục tỉnh Khánh Hịa” hồn thành với giúp đỡ nhiệt tình Phòng đào tạo đại học sau