Một số nhận xét về khoan phụt chống thấm, gia cố nền đập định bình và các đập cao

Bài viết trình bày nhận xét về khoan phụt chống thấm và gia cố nền đập Định Bình và các đập cao khác. Từ đó tác giả rút ra một số kết luận và kiến nghị để nâng cao chất lượng xử lý chống thấm và gia cố nền các đập cao trong thời gian tới.

MỘT SỐ NHẬN XÉT VỀ KHOAN PHỤT CHỐNG THẤM, GIA CỐ NỀN ĐẬP ĐỊNH BÌNH VÀ CÁC ĐẬP CAO KSCC Hồng Khắc Bá Tóm tắt: Bài báo trình bày nhận xét khoan chống thấm gia cố đập Định Bình đập cao khác Từ tác giả rút số kết luận kiến nghị để nâng cao chất lượng xử lý chống thấm gia cố đập cao thời gian tới I VỀ KHOAN PHỤT CHèNG THẤM VÀ GIA CỐ NỀN ĐẬP ĐỊNH BÌNH Cơng trình hồ chứa nước Định Bình thuộc địa phận xã Vĩnh Hảo huyện Vĩnh Thạch - tỉnh Bình Định Đập dâng nước thuộc loại Bê tơng đầm lăn có chiều cao lớn 52,30m, chiều dài tồn đập 571m phần đập bê tông đầm lăn 474m Đập đặt trực tiếp đá granit phong hoá nhẹ (đới IIA theo tên gọi cơng trình thuỷ điện EVN) Công tác xử lý đập Qua tài liệu khảo sát địa chất thấy đá granit bị nứt nẻ Các số liệu thí nghiệm ép nước có lượng nước đơn vị q > 0,03 l/ph.m (tương đương > 3Lu) Các khe nứt chắn cịn bị mở rộng thi cơng nổ mìn Vì mà Bộ Nơng nghiệp Phát triển nơng thôn phê duyệt biện pháp xử lý - khoan gia cố đá phong hoá bêtông đáy đập - Tạo màng chống thấm đập nhằm hạn chế thấm phạm vi có lượng nước đơn vị q > 0,03 l/ph.m Cơ sở để thiết kế công tác xử lý gia cố chống thấm - Các tài liệu địa chất cơng trình khảo sát giai đoạn nghiên cứu khả thi (NCKT) thiết kế kỹ thuật (TKKT) Từ kết khảo sát địa chất cơng trình (ĐCCT) địa chất thuỷ văn (ĐCTV) vạch ranh giới xử lý thấm (lấy giá trị q=0,003 l/ph.m làm ranh giới đường xử lý thấm) - Tiêu chuẩn kỹ thuật khoan xi măng vào đá theo 14 TCN 82-1995 (có hiệu lực từ tháng năm 1996) - Tiêu chuẩn 14TCN 83-91: Qui trình xác định độ thấm đá phương pháp thí 92 nghiệm ép nước vào hố khoan (có hiệu lực từ tháng năm 1991) - Quyết định phạm vi xử lý có giá trị lượng nước đơn vị q > 0,03 l/ph.m Chống thấm Để tạo màng chống thấm bố trí hàng A B (hàng B thượng lưu cách tim 1m) cách 1,5m Các hố hàng cách 3m + Tổng độ dài khoan tạo lỗ phụt: 5834,40 m + Tổng độ dài : 5235,2 m + Thí nghiệm kiểm tra ép nước: 40 đoạn Gia cố đập Về gia cố đập, bố trí hàng khoan sau: Phía thượng lưu màng chống thấm, bố trí hàng C D, hàng C cách hàng B 3m, D cách C 2m Phía hạ lưu màng chống thấm, có 12 hàng E GHIKMNOPQST + Tổng độ dài khoan tạo lỗ: 3216,5 m + Tổng độ dài phụt: 2732 m + Thí nghiệm ép nước kiểm tra: 26 đoạn Các hàng khoan hạ lưu cách 3m Các hố hàng cách 4m bố trí so le với hàng lân cận (bố trí kiểu hoa mai) Độ sâu hố khoan sau: Hàng A có độ sâu hố (1/3 đến 1)H (H- chiều cao đập điểm xử lý) Hàng B độ sâu 1/2 độ sâu hố hàng A Hàng C có độ sâu 6m Hàng E có độ sâu hố 5m Các hàng khác, hố có độ sâu 4m (không kể độ sâu khoan qua bêtông tất hàng từ A đến T) - Nồng độ (tỉ lệ nước xi măng) từ 12/1 ÷ 05/1 - Áp lực từ ÷ 15 Atm tăng dần theo độ sâu hố Về thiết kế khoan - Về thiết kế khoan hợp lý phù hợp với tiêu chuẩn ngành khoan ép nước hành - Tuy nhiên liên hệ với việc áp dụng điều kiện địa chất cơng trình Định Bình với cơng trình thuỷ điện làm thời (thuyết minh xử lý xuất tháng 9/2004) ngành cơng nghiệp tiêu chuẩn Trung Quốc cần rút số học công tác thiết kế lĩnh vực Sau nội dung cụ thể: 5-1 Về số hàng phụt: theo qui phạm thiết kế đập bê tông trọng lực Trung Quốc có hiệu lực từ tháng 7/2005 đập 100m hàng (điều 10.4.7) với đoạn có điều kiện địa chất yếu, nứt nẻ mạnh phát minh biến dạng thấm sử dụng hàng Tuy nhiên đập cao 50m giữ hàng Hội nghị Đập lớn giới khuyến cáo chống thấm nên hàng Do đập Định Bình cao 52,30m nên với hàng A đủ 5-2 Về phạm vi xử lý thấm Thiết kế xử lý thấm đập Định Bình lấy tiêu chuẩn xử lý thấm cho phạm vi có q > 0,03 l/ph.m Điều quy phạm Trung Quốc qui định điều 10.4.5 sau: Đập cao 100m q từ Lu – Lu (0,01 – 0,03 l/ph.m) Đập cao 100 – 50m q từ – Lu Đập cao 50m q Lu Đập Định Bình lấy từ – Lu Tuy nhiên đập Định Bình lấy chuẩn cho toàn chắn 3Lu, có phần thiên an tồn 5-3 Đối với chọn nồng độ phụt: Thiết kế cho phép dùng với nồng độ loãng 12/1 cho đoạn có giá trị q = 0,005 ÷ 0,09 l/ph.m Điều phù hợp với tiêu chuẩn 14TCN 82-1995 Nhưng tiêu chuẩn cũ (hơn tiêu chuẩn lại dựa vào tiêu chuẩn 1984 Liên xô cũ) gây nhiều thời gian (nếu qui định) Các cơng trình thuỷ điện thường nồng độ lỗng 5/1 theo qui phạm kỹ thuật thi công vữa xi măng cơng trình thuỷ cơng Trung Quốc SL 62-94 nồng độ tăng dần từ 5/1 đến 0,5/1 Còn theo tiêu chuẩn DL/T 5148-2001 (có hiệu lực từ tháng năm 2002) Trung Quốc màng chống thấm từ 5/1 đến 0,5/1; cố kết từ 3/1 đến 0,5/1 chí 2/1 đến 0,5/1 5-4 Áp lực theo điều kiện 4.3.3 thuyết minh áp lực đoạn thứ Pmax = 15 Atm Tuy nhiên hố từ A5 ÷ A13 B7 ÷ B12 có – đoạn ép Vậy đoạn ép thứ số hố Bảng Pmax Khơng thấy có qui định 5-5 Điều kiện dừng Điều 4.3.6 qui định: “Phụt vữa cho đoạn coi hoàn thành đạt điều kiện đây: - Dưới áp lực thiết kế, lưu lượng vữa giảm xuống mức < 0,2 l/ph.m kéo dài 10 – 15 phút - Sau kết thúc phụt, áp lực đồng hồ cần lưu giữ vữa lắng đọng…” Thời gian kéo dài 10 – 15 phút (tiêu chuẩn 14 TCN 82-1995 không qui định thời gian này) Theo điều kiện dừng SL 6294, phải: + Ở áp lực thiết kế lượng vữa tiêu hao không lớn l/ph (tương đương 0,2 l/ph/m) Thời gian liên tục không 90 phút + Trong tồn q trình vữa, thời gian khoan áp lực thiết kế không 120 phút Điều kiện dừng tiêu chuẩn DL/T 5148-2001 (cũng tương đương 0,2 l/ph.m) kéo dài liên tục 60 phút Đối với cố kết, kéo dài liên tục 30 phút Thời gian qui định thuyết minh ngắn Về bê tông đáy đập Điều chưa thuyết minh lưu ý Trong tiêu chuẩn nước chiều dài đoạn 93 (chỗ tiếp xúc) thường không 2m công tác kiểm tra đoạn phải đạt yêu cầu 100% Về thi công khoan 6.1 Các đơn vị thi công thực nghiêm túc yêu cầu kỹ thuật đồ án thiết kế Quá trình khoan nhà thầu thi công thực việc kiểm tra nghiệm thu theo Nghị định 209/2004/NĐ-CP Chính phủ Cụ thể có kiểm tra nghiệm thu nhà thầu Kiểm tra nghiệm thu chủ đầu tư – Các văn nghiệm thu có đầy đủ thành phần theo yêu cầu Các văn nghiệm thu cho kết tốt 6.2 Các vấn đề kỹ thuật cần quan tâm Một số vấn đề kỹ thuật cần rút kinh nghiệm thiết kế thi công khoan Thời kỳ đầu cơng tác khoan có số vấn đề kỹ thuật sai sót kịp thời điều chỉnh, là: - Thời gian kết thúc đoạn sớm có đoạn 20-30 phút xem đạt yêu cầu kỹ thuật cho kết thúc đoạn - Kết thúc với nồng độ loãng, nhiều hố kết thúc dung dịch với tỉ lệ nồng độ 10/1 (N/XM) - Áp lực không theo qui định từ thấp lên cao mà thường với áp lực bắt đầu kết thúc đoạn - Ép nước thử để chọn nồng độ ban đầu có q < 0,01 l/ph.m tiến hành vữa Qua lần kiểm tra tổ chuyên gia Hội đồng nghiệm thu Nhà nước thiếu sót khắc phục Áp lực thực theo yêu cầu thiết kế Các đoạn có q < 0,01 l/ph.m điều chỉnh lại không (công tác khoan toán theo đơn giá duyệt Các hố kết thúc với nồng độ loãng vào phạm vi địa chất tốt khơng có nứt nẻ đứt gãy Dung dịch khơng có đường để lưu thông) Tuy khắc phục số đoạn chạy theo lợi nhuận nên tiến hành đoạn địa chất tốt Như hố gia cố hàng C (C3,C2 nồng độ 94 bắt đầu kết thúc 10/1 C4 8/1) Với nồng độ vữa kết thúc chắn khơng có tác dụng gia cố móng Mặc dầu có bất hợp lý mà kết kiểm tra đánh giá tốt Điều xét qua mâu thuẫn thực tế dễ giải thích, khoan xử lý vào phạm vi không cần phải xử lý Điều xét tổng thể thiết kế không chuẩn Tuy thông cảm với người làm cơng tác thiết kế khơng muốn có dạng da báo vẽ thiết kế công tác khảo sát địa chất giai đoạn khó nắm đầy đủ điều kiện địa chất móng Điều cần rút kinh nghiệm Từ thực tế thấy cần phải có điều chỉnh định cơng tác thiết kế để nâng cao công tác thiết kế, tránh lãng phí có khả khắc phục 6.3 Kết kiểm tra nghiệm thu cụ thể số vị trí - Nghiệm thu cơng tác thí nghiệm hố KT TN3 đoạn với giá trị q1 = 0,0006 l/ph.m q2 = 0,002 l/ph.m (Biên nghiệm thu 26/3/05 có đại diện chủ đầu tư, nhà thầu thiết kế, nhà thầu nhà thầu trực tiếp thi công) - Khoan vai phải: gia cố q = 0,0039 l/ph.m chống thấm q = 0,0028 l/ph.m - Khoang gia cố q = 0,0062 l/ph.m chống thấm q = 0,0002 l/ph.m - Khoang gia cố q = 0,0013 l/ph.m chống thấm q = 0,008 l/ph.m - Khoang gia cố q = 0,023 ÷ 0,0092 l/ph.m chống thấm q = 0,0079 ÷ 0,0001 l/ph.m - Khoang gia cố q = 0,0008 l/ph.m chống thấm q = 0,0007 ÷ 0,0003 l/ph.m - Khoang gia cố q = 0,0013 ÷ 0,0041 l/ph.m chống thấm q = 0,001 ÷ 0,0001 l/ph.m - Khoang 12 gia cố q = 0,0069 l/ph.m - Khoang 13 gia cố q = 0,0046 l/ph.m chống thấm q = 0,0025 l/ph.m Các kết nêu thấy rằng: công tác khoan xử lý gia cố chống thấm đạt vượt yêu cầu 6.4 Đánh giá kết xử lý Đánh giá tổng quát chất lượng xử lý gia cố tạo chống thấm khoan vữa ximăng vào cơng trình thể báo cáo ngày 16/6/2007 phận giám sát thi công xây dựng thuộc ban quản lý DATL 62 (gửi Cơ quan thường trực Hội đồng nghiệm thu Nhà nước cơng trình xây dựng) cơng tác khoan xử lý móng có nhận xét chất lượng sau: - Cơng tác khoan thi cơng với quy trình, qui phạm, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đồ án thiết kế duyệt Kết khoan hố kiểm tra khu vực chống thấm gia cố nền, ép nước thí nghiệm có lượng nước đơn vị q < 0,03 l/ph.m; đảm bảo yêu cầu thiết kế Riêng phần khoan gia cố hố kiểm tra khoan lấy mẫu 100% lấy mẫu thí nghiệm tiêu lý đá nền, kết đánh giá phù hợp với tính chất lý đập Sự đánh giá đầy đủ nội dung xử lý chủ đầu tư Các kết kiểm tra khoang, vai xác định kết khoan phụt, xử lý gia cố chống thấm đập đạt hiệu rõ rệt II VỀ KHOAN PHỤT CHÓNG THẤM VÀ GIA CỐ NỀN CÁC ĐẬP KHÁC Xử lý khoan dung dịch xi măng để gia cố chống thấm sử dụng phổ biến đập cao Việt nam, với ngành thuỷ lợi đặc biệt công trình thuỷ điện Bộ Cơng thương, cơng trình thuỷ lợi kết hợp với thuỷ điện: Cửa §ạt (Thanh Hố); Nước Trong (Quảng Ngãi) Thuỷ điện Sơn La, Hàm Thuận-Đami, Playkrong, Ialy, Sêsan 3, Sêsan 4, A Vương … xử lý phương pháp đạt hiệu cao Hiện phương pháp có cải tiến đáng kể nước ta phương pháp tuần hồn áp lực cao Cơng nghệ có đặc điểm nút đặt cố định miệng hố đoạn thường nhiều lần mà hiệu cao hơn, chất lượng tốt đơn giá không thay đổi Cơng trình Cửa Đạt tiến hành theo cơng nghệ Cơng trình Nước Trong, Tả Trạch theo công nghệ - Về nồng độ cơng trình thuỷ điện, thuyết minh nêu tiêu chuẩn áp dụng 14TCN 82-1995 tỉ lệ nồng độ ban đầu 5/1 (N/XM) kết thúc thường 1/1 0,5/1 - Đối với số hàng chống thấm Các cơng trình thuỷ điện Bộ Cơng thương (trước Bộ Công nghiệp) chống thấm bố trí hàng trung tâm có chiều sâu thường từ (1/3 đến 1)H cịn có hàng phụ (1 thượng lưu hạ lưu) kéo sâu thêm khoảng m từ hàng gia cố Độ sâu hàng phụ thường 10m Hai hàng vừa gia cố vừa hỗ trợ cho chống thấm Nhìn chung cơng trình Định Bình đập cao khác Việt Nam xử lý gia cố chống thấm khơng có sai khác nhiều thiết kế thi công Kết xử lý thường đạt hiệu tốt III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Tiêu chuẩn 14TCN 83-1995 ban hành 12 năm rồi, nhiều nội dung lỗi thời so với tiến kỹ thuật so với tiêu chuẩn nhiều nước, cần tổ chức biên soạn lại Cập nhật tiến khoa học kỹ thuật Để chờ có tiêu chuẩn lâu Do cần bổ sung vào đề cương yêu cầu xử lý lĩnh vực nội dung nhằm nâng cao chất lượng giảm giá thành cơng trình xây dựng Các nội dung cụ thể là: 95 - Phương pháp nên áp dụng phương pháp cao áp bịt miệng hố theo phương thức tuần hoàn áp lực cao - Nồng độ phải bắt đầu đậm đặc tiêu chuẩn hành chống thấm gia cố - Phụt với áp lực cao có tầng phản áp, đặc biệt đới đá phong hoá mạnh - Xác định phạm vi độ sâu khoan xử lý (bao gồm vai đập, cự ly hàng, cự ly hố…) Tổ chức tốt công tác giám sát thi công khoan Tổng kết công tác thiết kế thi công khoan cho cơng trình Bao gồm cơng tác thí nghiệm Nghiên cứu phụ gia phù hợp công tác khoan xử lý Qua công tác dung dịch xi măng nhằm gia cố chống thấm biện pháp xử lý hữu hiệu áp dụng rộng rãi nhiều quốc gia giới Việt Nam Từ cơng trình thuỷ điện Thác Bà (n Bái), cơng trình thuỷ lợi Cấm Sơn (Bắc Giang) cơng trình thi cơng khác Playkrong, Sesan 3,4 (Gia Lai), A Vương, Sông Tranh (Quảng Nam), Cửa Đạt (Thanh Hoá), Nước Trong (Quảng Ngãi) … thực xử lý có hiệu phương pháp Trong thiết kế thi cơng cịn số hạn chế nêu cần sớm khắc phục để hoàn thiện nhằm nâng cao chất lượng loại hình xử lý Tài liệu tham khảo [1] 14 TCN 82-1995, Tiêu chuẩn kỹ thuật khoan xi măng vào đá [2] Bộ NN PTNT (2006), Qui định kỹ thuật thi cơng cụm đầu mối cơng trình thuỷ lợi hồ chứa nước Định Bình, tỉnh Bình Định, Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 164-2006 [3] Qui phạm thiết kế đập trọng lực bê tông Trung Quốc DL 5108 -1999, Nhà xuất điện lực Trung Quốc, 2000 Summary SOME REMARKS ON TREATMENT FOR PREVENTING SEEPAGE AND STRENGTHNING LARGE DAM FOUNDATION By Senior Engineer Hoang Khac Ba The paper presents some remarks on treatment for preventing seepage and strengthening Dinh Binh and the other large dam foundation The author has made some conclusions and proposals for enhancing treatment quality for preventing seepage and strengthening large dam foundation in the next time Ng-êi phản biện: TS Lê Văn Hùng ớnh chớnh Do s suất khâu biên tập, chúng tơi xin đính Tạp chí số 18 (9-2007) sau: Trang tin tức hoạt động (trang 83 - dòng từ trên) in “Trường Đại học Xây dựng chủ đầu tư dự án” xin đọc lại “Trường Đại học Xây dựng đơn vị tư vấn thiết kế” BBT thành thật xin lỗi bạn đọc 96 ... xác định kết khoan phụt, xử lý gia cố chống thấm đập đạt hiệu rõ rệt II VỀ KHOAN PHỤT CHÓNG THẤM VÀ GIA CỐ NỀN CÁC ĐẬP KHÁC Xử lý khoan dung dịch xi măng để gia cố chống thấm sử dụng phổ biến đập. .. phạm Trung Quốc qui định điều 10.4.5 sau: Đập cao 100m q từ Lu – Lu (0,01 – 0,03 l/ph.m) Đập cao 100 – 50m q từ – Lu Đập cao 50m q Lu Đập Định Bình lấy từ – Lu Tuy nhiên đập Định Bình lấy chuẩn cho... thi công) - Khoan vai phải: gia cố q = 0,0039 l/ph.m chống thấm q = 0,0028 l/ph.m - Khoang gia cố q = 0,0062 l/ph.m chống thấm q = 0,0002 l/ph.m - Khoang gia cố q = 0,0013 l/ph.m chống thấm q