Nghiên cứu công tác quản lý chất lượng công trình đập bằng hệ thống quan trắc, áp dụng cho đập chính thủy điện srêpok3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LƯU CÔNG HÙNG NGHIÊN CỨU CƠNG TÁC QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG CƠNG TRÌNH ĐẬP BẰNG HỆ THỐNG QUAN TRẮC, ÁP DỤNG CHO ĐẬP CHÍNH THỦY ĐIỆN SRÊPOK LUẬN VĂN THẠC SĨ NINH THUẬN, NĂM 2017 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LƯU CÔNG HÙNG NGHIÊN CỨU CÔNG TÁC QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH ĐẬP BẰNG HỆ THỐNG QUAN TRẮC, ÁP DỤNG CHO ĐẬP CHÍNH THỦY ĐIỆN SRÊPOK Chuyên ngành: Quản lý xây dựng Mã số: 60580302 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS VŨ THANH TE NINH THUẬN, NĂM 2017 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan công trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức nào.Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Lưu Công Hùng i LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên ngành quản lý xây dựng với đề tài “Nghiên cứu công tác quản lý chất lượng cơng trình đập hệ thống quan trắc, áp dụng cho đập thủy điện SRÊPOK 3” hoàn thành với cố gắng nỗ lực thân động viên, giúp đỡ thầy, cô giáo thuộc môn Công nghệ Quản lý xây dựng, Khoa cơng trình, thuộc Trường Đại học Thủy lợi Cùng với thầy giáo, cô giáo bạn bè, đồng nghiệp nguồn động lực để tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ Tác giả xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc thầy giáo GS.TS Vũ Thanh Te trực tiếp tận tình hướng dẫn, đóng góp ý kiến sửa đổi, bổ sung trình thực luận văn Xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo trường Đại học Thủy lợi, khoa Công trình Bộ mơn Cơng nghệ quản lý xây dựng tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành tốt cơng việc nghiên cứu khoa học Tuy tác giả có cố gắng định, thời gian có hạn trình độ cịn hạn chế, Luận văn cịn nhiều thiếu sót Tác giả kính mong thầy, giáo bạn bè, đồng nghiệp góp ý để đề tài nghiên cứu hoàn thiện Tác giả xin trân trọng cảm ơn kỹ sư, cán kỹ thuật Công ty thủy điện Buôn Kuốp đơn vị quản lý vận hành cơng trình thủy điện SRÊOK cung cấp hồ sơ, tài liệu, đóng góp ý kiến tác giả trình thực luận văn thạc sĩ ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1, TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG ĐẬP ĐẤT ĐÁ VÀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG CƠNG TRÌNH ĐẬP 1.1, Tổng quan thi công xây dựng đập 1.1.1, Tình hình xây dựng đập giới [4] 1.1.2, Tình hình xây dựng đập Việt Nam [6] 1.2, Cơng tác quản lý chất lượng cơng trình đập 1.2.1, Vai trò quản lý chất lượng cơng trình đập 1.2.2, Các văn Quy phạm pháp luật quy định quản lý chất lượng cơng trình xây dựng 1.2.3, Ngun tắc chung quản lý chất lượng cơng trình xây dựng 1.2.4, Quy định pháp luật quản lý chất lượng cơng trình xây dựng 1.2.5, Các vấn đề an toàn đập Thế giới Việt Nam 11 1.2.6, Một số quy định công tác quan trắc quản lý chất lượng cơng trình 12 1.2.7, Một số hình ảnh cố đập Thế giới Việt Nam 13 1.3, Những kiến thức thiết bị quan trắc 15 1.3.1, Các quy chuẩn, tiêu chuẩn áp dụng lĩnh vực thiết kế bố trí, lắp đặt thiết bị quan trắc cơng trình đập 15 1.3.2, Các nội dung quan trắc cơng trình 15 1.3.2, Phân loại thiết bị quan trắc 16 1.3.3, Phương pháp quan trắc 17 1.3.4, Tình hình lắp đặt sử dụng hệ thống quan trắc đập Việt Nam 17 KẾT LUẬN CHƯƠNG 20 iii CHƯƠNG 2, CƠ SỞ PHÁP LÝ, KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG TÀI LIỆU QUAN TRẮC TRONG KIỂM ĐỊNH AN TOÀN ĐẬP 21 2.1, Quy định bố trí thiết bị quan trắc đập 21 2.2, Giới thiệu số cơng trình đập thủy điện bố trí thiết bị quan trắc 21 2.3, Các nội dung quan trắc đập 22 2.3.1, Quan trắc chuyển vị 22 2.2.3, Quan trắc ứng suất thân đập đập 26 2.3.4, Quan trắc áp lực đất đắp lên cơng trình 27 2.4, Các tiêu chí đánh giá tình trạng làm việc đập từ số liệu quan trắc 27 2.4.1, Các tiêu chí đánh giá biến dạng chuyển vị 27 2.4.2, Tiêu chí đánh giá số liệu quan trắc đường bão hòa áp lực thấm 29 2.5, Các nội dung tính tốn kiểm định an tồn đập [7] 31 2.5.1, Mục đích tính tốn kiểm định an tồn đập từ số liệu quan trắc 31 2.5.2, Kiểm định thấm 32 2.5.3, Xác lập định lượng tiêu chí thấm 35 2.4.4, Kiểm định đập ổn định 41 KẾT LUẬN CHƯƠNG 42 CHƯƠNG 3, ỨNG DỤNG KẾT QUẢ QUAN TRẮC ĐỂ KIỂM ĐỊNH ĐẬP CHÍNH - CƠNG TRÌNH THỦY ĐIỆN SRÊPOK 43 3.1, Giới thiệu cơng trình thủy điện Srêpok 43 3.2, Các hạng mục cơng trình thơng số 44 3.2.1, Hồ chứa 45 3.2.2, Đập 46 3.2.3, Nhà máy 46 3.3, Hệ thống thiết bị quan trắc đập Srêpok 47 3.3.1, Quan trắc thủ công 47 3.3.2, Quan trắc tự động 47 3.3.3, Bản vẽ bố trí thiết bị quan trắc đập Srêpok 3: 49 3.3.4, Một số hình ảnh bố trí thiết bị quan trắc đập Srêpok 3[8] 52 3.3.5, Các quy định quan trắc đánh giá việc thực công tác quan trắc 54 3.4, Đo đạc, phân tích xử lý số liệu quan trắc 55 3.4.1, Phương pháp đo 55 3.4.2, Ghi chép, phân tích xử lý số liệu đo 56 iv 3.5, Kiểm định an toàn đập sở tổng hợp số liệu quan trắc 60 3.5.1, Kiểm định thấm thân đập 60 3.5.2, Kiểm định thấm đập 64 3.5.3, Kiểm định lưu lượng thấm 65 3.5.4, Kiểm định ứng suất đất đắp 67 3.5.5, Kiểm định mực nước ngầm thân vai đập 69 3.5.6, Kiểm định chuyển vị thân đập 69 3.5.7, Kiểm định ổn định đập [13] 74 3.6, Kết luận 77 3.6.1, Kiểm định thấm 78 3.6.2, Kiểm định ổn định 78 3.6.3, Kiểm định chuyển vị đập 78 3.6.4, Kết luận chung 79 KẾT LUẬN CHƯƠNG 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80 Kết luận 80 Kiến nghị 80 Hướng tiếp tục nghiên cứu 81 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 82 Ảnh hưởng đặc trưng hệ số thấm đất thân đập đến vị trí đường bão hịa 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 Tiếng Việt 83 Tiếng Anh 84 PHỤ LỤC 86 Kết tính tốn ổn định mái hạ lưu, mái thượng lưu đập – CTTĐ Srê pok [12] 86 1.1, Mặt cắt 0+100m: 86 1.2, Mặt cắt 0+208m: 88 1.3, Mặt cắt 0+328m: 90 1.4, Mặt cắt 0+400m: 92 Danh mục công bố 94 v DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Một vài đập đất đá lớn Thế giới Hình 1.2 Một vài hình ảnh đập xây dựng Việt Nam Hình 1.3 Một vài hình ảnh cố đập Thế giới 14 Hình 1.4 Một vài hình ảnh cố cơng trình đập Việt Nam 14 Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thiết bị quan trắc thấm đập 26 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí cụm thiết bị đo 27 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí cụm thiết bị đo 27 Hình 2.4 Đường bão hịa đánh giá an tồn đập đất theo tiêu chí thấm 33 Hình 2.5 Biểu đồ quan hệ agh ~ MNTL 34 Hình 2.6 Biểu đồ quan hệ Lgh ~ MNTL 34 Hình 2.7 Biểu đồ quan hệ qgh ~ MNTL 35 Hình 2.8 Xác lập đường bão hịa giới hạn agh 36 Hình 2.9 Xác lập đường bão hịa giới hạn Lgh 37 Hình 3.1 Sơ đồ quy hoạch DATĐ sông Srêpok [8] 43 Hình 3.2 Cắt dọc tuyến đập – mặt cắt quan trắc 49 Hình 3.3 Mặt bố trí tuyến quan trắc đập Srêpok 50 Hình 3.4 Ống quan trắc mực nước thấm thân đập – MC 0+100m 51 Hình 3.5 Ống quan trắc mực nước thấm thân đập – MC 0+208m 51 Hình 3.6 Thiết bị Quan trắc ALKR áp lực đất – MC 0+328m 51 Hình 3.7 Thiết bị Quan trắc ALKR áp lực đất – MC 0+400m 52 Hình 3.8 Hộp đo thiết bị tự động –MC 0+328 MC 0+400 52 Hình 3.9 Thùng đo mưa đập tràn đo mực nước hồ cửa lấy nước 52 Hình 3.10 Mốc cao độ sở mốc tọa độ sở 53 Hình 3.11 Tràn đo thấm hạ lưu đập ống quan trắc MN thấm thân đập 53 Hình 3.12 Mốc quan trắc bê tông mốc mái đập 53 Hình 3.13 Biểu diễn số liệu quan trắc ALKR mặt cắt 0+400m 58 vi Hình 3.14 Biểu diễn số liệu quan trắc ALKR mặt cắt 0+328m 58 Hình 3.15 Đường bão hịa thấm thực đo mặt cắt 0+100m 60 Hình 3.16 Đường bão hịa thấm thực đo mặt cắt 0+208m 61 Hình 3.17 Đường bão hòa thấm thực đo mặt cắt 0+328m 62 Hình 3.18 Đường bão hòa thấm thực đo mặt cắt 0+400m 63 Hình 3.19 Áp lực thấm đập mặt cắt 0+328m 64 Hình 3.20 Áp lực thấm đập mặt cắt 0+400m 65 Hình 3.21 Lưu lượng thấm thực đo Q thấm[cp] qua đập 67 Hình 3.22 Biểu diễn số liệu áp lực đất mặt cắt 0+328m 68 Hình 3.23 Biểu diễn số liệu áp lực đất mặt cắt 0+400m 68 Hình 3.24 Biểu diễn số liệu mực nước ngầm vai đập 69 Hình 3.25 Biểu đồ chuyển dịch đứng mốc quan trắc đập 73 Hình 3.26 Biểu đồ chuyển dịch ngang mốc quan trắc đập 73 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các đập đất đất đá lớn Thế giới [6] Bảng 2.1 Quy định nội dung quan trắc đập đất đập đất đá hỗn hợp [3] 21 Bảng 2.2 Thống kê bố trí thiết bị quan trắc số đập đất đá hỗn hợp 22 Bảng 2.3 Trị số gradient cho phép [Jk]cp khối đắp thân đập 30 Bảng 2.4 Trị số gradient trung bình tới hạn [Jk]th phận chống thấm 30 Bảng 2.5 Hệ số an toàn ổn định nhỏ mái đập [Kcp] [5] 31 Bảng 2.6 Các trường hợp tính tốn ổn định đập đất đá 41 Bảng 3.1 Quy hoạch công suất DATĐ sông Srêpok [8] 44 Bảng 3.2 Bố trí thiết bị quan trắc đập Srêpok [8] 47 Bảng 3.3 Chu kỳ quan trắc Cơng trình thủy điện Srê pok [12] 55 Bảng 3.4 Số liệu quan trắc áp lực thấm đập 57 Bảng 3.5 Kết tính toán J thân đập (Jthân) J qua màng khoan (Jmàng) 59 Bảng 3.6 Số liệu quan trắc lưu lượng thấm hạ lưu (Qt) đập 66 Bảng 3.7 Số liệu mốc quan trắc chuyển vị chu kỳ "0" 70 Bảng 3.8 Số liệu mốc quan trắc chuyển vị chu kỳ "0" (tiếp theo ) 71 Bảng 3.9 Chỉ tiêu lý vật liệu đắp đập 74 Bảng 3.10 Kết tính tốn ổn định trượt mái đập [12] 77 viii PHỤ LỤC Kết tính tốn ổn định mái hạ lưu, mái thượng lưu đập – CTTĐ Srê pok [12] 1.1, Mặt cắt 0+100m: 1.1.1, Trường hợp (Cơ bản): Tính tốn với MNDBT = 272 m MNHL = 0.0m 1.248 MAT CAT 0+100: TH1 278.0 MNDBT 272.0 260 1.1.2, Trường hợp (Đặc biệt): Tính tốn MNGC = 275.0 m Hạ lưu có nước, MNHL = 243.6 m 1.247 MAT CAT 0+100: TH2 278.0 MNGC 275.0 260 86 1.1.3, Trường hợp (Cơ bản): Tính tốn với MNDBT = 272.0 m rút nhanh xuống.MNC = 286.0, MNHL = m MAT CAT 0+100: TH3 1.310 278.0 MNC 268.0 260 1.1.4, Trường hợp (Đặc biệt): Tính tốn với MNDBT = 272.0m, rút nhanh xuống mực nước 256.5 m MAT CAT 0+100: TH4 1.310 278.0 260 256.5 87 1.2, Mặt cắt 0+208m: 1,2,1, Trường hợp (Cơ bản): Tính tốn với MNDBT = 272.0 m MNHL= m MAT CAT 0+208: TH1 1.242 278.0 MNDBT 272.0 260 242.5 1.2.2, Trường hợp (Đặc biệt): Tính tốn MNGC = 275.0 m Hạ lưu có nước, MNHL = 243.44 m MAT CAT 0+208: TH2 1.241 278.0 MNGC 275.0 260 243.44 88 1.2.3, Trường hợp (Cơ bản): Tính tốn với MNDBT = 272.0 m rút nhanh xuống MNC = 286.0, MNHL = m MAT CAT 0+208: TH3 1.305 278.0 MNC 268.0 260 242.5 1.2.4, Trường hợp (Đặc biệt): Tính tốn với MNDBT = 272.0m, rút nhanh xuống mực nước 256.5 m MAT CAT 0+208: TH4 1.304 278.0 260 256.5 242.5 89 1.3, Mặt cắt 0+328m: 1.3.1, Trường hợp (Cơ bản): Tính tốn với MNDBT = 272.0 m MNHL= 0m 1.236 MAT CAT 0+328: TH1 278.0 MNDBT 272.0 260 245 1.3.2, Trường hợp (Đặc biệt): Tính tốn MNGC = 275.0 m Hạ lưu có nước, MNHL = 243.44 m 1.234 MAT CAT 0+328: TH2 278.0 MNGC 275.0 260 242.5 90 1.3.3, Trường hợp (Cơ bản): Tính tốn với MNDBT = 272.0 m rút nhanh xuống MNC = 268.0, MNHL = m MAT CAT 0+328: TH3 1.305 278.0 MNC 268.0 260 245 1.3.4, Trường hợp (Đặc biệt): Tính tốn với MNDBT = 272.0m, rút nhanh xuống mực nước 256.5 m MAT CAT 0+328: TH4 1.304 278.0 260 256.5 245 91 1.4, Mặt cắt 0+400m: 1.4.1, Trường hợp (Cơ bản): Tính tốn với MNDBT = 272.0 m MNHL= 0m MAT CAT 0+400: TH1 1.297 278.0 MNDBT 272.0 271.54 260 245 1.4.2, Trường hợp (Đặc biệt): Tính tốn MNGC = 275.0 m Hạ lưu có nước, MNHL = 243.44 m MAT CAT 0+400: TH2 1.298 278.0 MNGC 275.0 271.54 260 243.44 92 1.4.3, Trường hợp (Cơ bản): Tính tốn với MNDBT = 272.0 m rút nhanh xuống MNC = 268.0, MNHL = m MAT CAT 0+400: TH3 1.304 278.0 271.54 MNC 268 260 245 1.4.4, Trường hợp (Đặc biệt): Tính tốn với MNDBT = 272.0m, rút nhanh xuống mực nước 256.5 m MAT CAT 0+400: TH4 1.304 278.0 271.54 260 256.5 245 93 Danh mục công bố 94 95 96 97 98 99 100 ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LƯU CÔNG HÙNG NGHIÊN CỨU CƠNG TÁC QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG CƠNG TRÌNH ĐẬP BẰNG HỆ THỐNG QUAN TRẮC, ÁP DỤNG CHO ĐẬP CHÍNH THỦY ĐIỆN SRÊPOK Chuyên ngành: Quản lý xây dựng Mã số:... định Tác giả luận văn Lưu Công Hùng i LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên ngành quản lý xây dựng với đề tài ? ?Nghiên cứu công tác quản lý chất lượng cơng trình đập hệ thống quan trắc, áp dụng cho đập. .. nhằm cơng tác quản lý khai thác cơng trình đập bảo đảm an toàn Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu công tác quản lý chất lượng cơng trình đập, thơng qua hệ thống thiết bị quan trắc