Nghiên cứu sử dụng kết hợp mô hình toán trong kiểm định chất lượng đập bê tông đầm lăn trong quá trình thi công

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Nguyễn Mạnh Hiển NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG KẾT HỢP MƠ HÌNH TỐN TRONG KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRONG QUÁ TRÌNH THI CƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Nguyễn Mạnh Hiển NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG KẾT HỢP MƠ HÌNH TỐN TRONG KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRONG Q TRÌNH THI CƠNG Chun ngành: Cơng trình thủy Mã số: 60.58.40 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: GS- TS Nguyễn Văn Mạo Hà Nội – 2012 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ tên: Nguyễn Mạnh Hiển Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 6/10/1984 Nơi sinh: Hịa Bình Q qn: Lê Chân – Hải Phòng Dân tộc: Kinh Ảnh 4x6 Chức vụ, đơn vị công tác trước học tập, nghiên cứu: Kỹ sư đồn TKTĐ Sơn La – Cơng ty CP Tư vấn xây dựng Điện Chỗ địa liên lạc: Số 35 – LK 12 – Khu đô thị Văn Khê – Hà Đông – Hà Nội Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: Fax: Email: denpietrau@fcbarcelona.com.vn Di động: 0988955384 TU T U II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian từ: / đến / Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian từ: 9/2002 đến 7/2007 Nơi học (trường, thành phố): sở Đại học Thủy Lợi – Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Cơng trình thủy lợi Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Thiết kế hồ chứa thủy điện Sê San Ngày nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 6/2007, Tp Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: GS-TS Nguyễn Văn Mạo Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian từ: 9/2009 đến 9/2012 Nơi học (trường, thành phố): Đại học Thủy Lợi – Hà Nội Ngành học: Công trình thủy Tên luận văn: Nghiên cứu sử dụng kết hợp mơ hình tốn kiểm định chất lượng đập bê tơng đầm lăn q trình thi cơng Ngày nơi bảo vệ : Người hướng dẫn: GS-TS Nguyễn Văn Mạo Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Tiếng Anh, trình độ B Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật thức cấp; số bằng, ngày cấp nơi cấp: III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUYÊN MÔN TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 7/2007 1/2009 Công việc đảm nhiệm Nơi công tác Đồn TKTĐ - Cơng ty CP tư vấn xây dựng Kỹ sư thiết kế (hợp Điện đồng thời vụ) Đồn TKTĐ Sơn La – Cơng ty CP tư vấn xây Kỹ sư thiết kế dựng Điện VI KHEN THƯỞNG VÀ KỶ LUẬT TRONG QUÁ TRÌNH HỌC CAO HỌC: Khơng V CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ: Không XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC Ngày tháng 12 năm 2012 Người khai ký tên LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chương trình cao học viết luận văn này, nhận hướng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình quý thầy cô trường Đại học Thủy Lợi Trước hết, tơi xin chân thành cảm ơn đến q thầy trường Đại học Thủy Lợi – Hà Nội, đặc biệt thầy tận tình dạy bảo cho suốt thời gian học tập trường Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Giáo sư – Tiến sĩ Nguyễn Văn Mạo dành thời gian tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Nhân đây, xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi q thầy Khoa Cơng Trình, Khoa Đào Tạo Sau Đại Học tạo nhiều điều kiện để tơi học tập hồn thành tốt khóa học Mặc dù tơi có nhiều cố gắng hồn thiện luận nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp q báu q thầy bạn Hà Nội, tháng 12 năm 2012 Học viên Nguyễn Mạnh Hiển Luận văn Thạc sĩ MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ T T DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU T T MỞ ĐẦU T T CHƯƠNG 12 T T TỔNG QUAN VỀ KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG RCCD Ở VIỆT NAM 12 T T 1.1 Sơ lược tình hình phát triển RCCD Việt Nam 12 T T T T 1.2 Kiểm định chất lượng RCCD công tác xây dựng đập 14 T T T T 1.3 Tình hình nghiên cứu trình kiểm định số đập RCCD T T T nước ta 15 T 1.4 T T T Sự cần thiết nghiên cứu phát triển phương pháp kết hợp mô hình tốn cơng tác kiểm định RCCD 16 T 1.5 Kết luận chương 17 T T T T CHƯƠNG 19 T T PHÂN TÍCH TRƯỜNG ỨNG SUẤT RCCD 19 T T TRONG Q TRÌNH THI CƠNG 19 T T 2.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến trường ứng suất RCCD trình T T T thi công 19 T 2.1.1 Sự phát triển cường độ đặc tính bê tơng đầm lăn T T T thời gian thi công 19 T 2.1.2 Trường nhiệt độ đập 24 T T T T 2.1.3 Trường ứng suất nhiệt đập 25 T T 2.2 Phương pháp phần mềm sử dụng 26 T T T T 2.2.1 Cơ sở lý thuyết đàn hồi nhiệt 26 T T T T 2.2.2 Phần mềm sử dụng tính tốn 30 T T T T 2.3 Các toán nghiên cứu 30 T Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 T Luận văn Thạc sĩ CHƯƠNG 32 T T NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG KẾT HỢP MƠ HÌNH TỐN KIỂM ĐỊNH T CHẤT LƯỢNG ĐẬP SÊ SAN 32 T 3.1 Giới thiệu tóm tắt tình hình xây dựng đập Sê San 32 T T 3.1.1 Nhiệt độ môi trường 33 T T T T 3.1.2 Tổn thất nhiệt vào đá 33 T T T T 3.1.3 Đối lưu bề mặt 34 T T T T 3.1.4 Nhiệt độ ban đầu hỗn hợp bê tông đầm lăn khối đổ 34 T T T T 3.1.5 Các đặc tính nhiệt bê tơng đầm lăn 34 T T T T 3.1.6 Các đặc tính lý bê tông đầm lăn tuổi thiết kế 365 ngày 34 T T T T 3.1.7 Các đặc tính nhiệt đập 35 T T T T 3.1.8 Các đặc tính lí đập 35 T T T T 3.1.9 Mơ hình phần tử kết cấu đập 35 T T T T 3.1.10 Tiến độ thi công đập 36 T T 3.1.11 Các thông số đầu vào cho toán 38 T T 3.1.12 Các thông số đầu vào cho toán 38 T T 3.2 Các số liệu thí nghiệm phịng, trường, quan trắc đập Sê San T 39 T 3.2.1 Số liệu thí nghiệm phòng 39 T T T T 3.2.2 Số liệu thu thập từ trường thiết bị quan trắc 40 T T T T 3.3 Trường ứng suất nhiệt đập Sê san 41 T T T T 3.3.1 Phân tích trường nhiệt độ 41 T T T T 3.3.2 Bài tốn 1: Phân tích trường ứng suất đập bê tông tông đầm T lăn thời kì thi cơng nhiệt độ tác dụng 49 T 3.4 Trường ứng suất chất tải tải trọng thi công 54 T T T T 3.5 Trường ứng suất nhiệt chất tải, tải trọng thi công 57 T Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 T Luận văn Thạc sĩ 3.6 Trường ứng suất nhiệt chất tải, tải trọng thi cơng q trình thi cơng số T 62 T 3.7 Phân tích chất lượng đập RCC Sê San 64 T T T T 3.7.1 Khảo sát chất lượng RCC thân đập mơ hình 64 T T T T 3.7.2 Khảo sát chất lượng RCC thượng lưu 66 T T T T 3.7.3 Khảo sát bê tông RCC hạ lưu 67 T T T T 3.7.4 Khảo sát chất lượng RCC thân đập mơ hình 69 T T T T 3.7.5 Khảo sát chất lượng RCC thượng lưu đập mơ hình 70 T T T T 3.7.5 Khảo sát chất lượng RCC hạ lưu đập mơ hình 72 T T T T 3.8 Kết luận chương 73 T T CHƯƠNG 75 T T KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 T T 4.1 Các kết luận rút từ nghiên cứu luận văn 75 T T 4.2 Những vấn đề tồn 75 T T 4.3 Kiến nghị 76 T T TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 T T Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Kiểm định theo sơ đồ kết hợp 10 Hình Sơ đồ tiếp cận 11 Hình 2.1 Đường cong phát triển độ bền nén bê tơng đầm lăn 19 Hình 2.2 Đường cong phát triển độ bền kéo bê tông đầm lăn 20 Hình 2.3 Đường cong phát triển mơđun đàn hồi bê tơng đầm lăn 20 Hình 2.4 Đường cong hệ số từ biến bê tông đầm lăn 22 Hình 2.5 Đường cong co ngót bê tơng đầm lăn 23 Hình 2.6 Biến dạng bê tông theo thời gian 23 Hình 2.7 Đường cong nhiệt thuỷ hố bê tơng đầm lăn 24 Hình 2.8 Quá trình diễn biến nhiệt độ khối đập 25 Hình 2.9 Quan hệ ứng suất biến dạng .29 Hình 3.1 Thi công đập bê tông đầm lăn công trình thuỷ điện Sê San 32 Hình 3.2 Sơ đồ lưới phần tử mặt cắt đập 36 Hình 3.3 Tiến độ thi cơng đập .37 Hình 3.4 Đường cong phát triển độ bền nén bê tông đầm lăn 40 Hình 3.5 Biểu đồ phát triển cường độ nén trường 41 Hình 3.6 Phân bố nhiệt độ thân đập 360 (h) 42 Hình 3.7 Phân bố nhiệt độ thân đập 5400 (h) 42 Hình 3.8 Phân bố nhiệt độ thân đập 5760 (h) 43 Hình 3.9 Phân bố nhiệt độ thân đập 10800 (h) 43 Hình 3.10 Phân bố nhiệt độ thân đập 11160 (h) 44 Hình 3.11 Phân bố nhiệt độ thân đập 18300 (h) 45 Hình 3.12 Phân bố nhiệt độ thân đập 21000 (h) 45 Hình 3.13 Phân bố nhiệt độ thân đập 21360 (h) 46 Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ Hình 3.14 Phân bố nhiệt độ thân đập 21360 (h) 47 Hình 3.15 Phân bố nhiệt độ thân đập 30120 (h) 48 Hình 3.16 Phân bố nhiệt độ thân đập 34680 (h) 48 Hình 3.17 Trường ứng suất nhiệt đập 5400 49 Hình 3.18 Trường ứng suất nhiệt đập 10800 50 Hình 3.19 Trường ứng suất nhiệt đập 21000 50 Hình 3.20 Trường ứng suất nhiệt đập 29640 51 Hình 3.21 Trường ứng suất nhiệt đập 34680 52 Hình 3.22 Ứng suất nhiệt biên hạ lưu .53 Hình 3.23 Ứng suất nhiệt biên thượng lưu .53 Hình 3.24 Ứng suất nhiệt biên hành lang cao độ 159 m 54 Hình 3.25 Trường ứng suất đập chất tải tải trọng thi công 5400 55 Hình 3.26 Trường ứng suất đập chất tải tải trọng thi công 10800 .55 Hình 3.27 Trường ứng suất đập chất tải tải trọng thi công 21000 .56 Hình 3.28 Trường ứng suất đập chất tải tải trọng thi công 29640 .56 Hình 3.29 Trường ứng suất đập chất tải tải trọng thi công 29640 .57 Hình 3.30 Trường ứng suất nhiệt độ chất tải, tải thi công tác dụng 5400 58 Hình 3.31 Trường ứng suất nhiệt độ, chất tải, tải thi công tác dụng 10800 .58 Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 95 Hình PL.2.10 Diễn biến ứng suất nhiệt phần tử biên hạ lưu đập cao độ 190 m Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 96 Hình PL.2.11 Diễn biến ứng suất nhiệt phần tử quanh hành lang cao độ 159 m Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 97 Hình PL.2.12 Diễn biến ứng suất nhiệt phần tử mặt biên ngừng cao độ 178 m Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 98 PHỤ LỤC TRƯỜNG ỨNG SUẤT DO CHẤT TẢI + TẢI TRỌNG THI CÔNG TRONG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRONG THỜI GIAN THI CƠNG Hình PL3.1 Trường ứng suất đập chất tải đập 5400 Hình PL3.2 Trường ứng suất đập chất tải đập 10800 Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 99 Hình PL3.3 Trường ứng suất đập chất tải đập 21000 Hình PL3.4 Trường ứng suất đập chất tải đập 29460 Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 100 Hình PL3.5 Trường ứng suất đập chất tải đập 34680 Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 101 PHỤ LỤC TRƯỜNG ỨNG SUẤT TRONG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRONG THỜI GIAN THI CÔNG DO NHIỆT VÀ CHẤT TẢI, TẢI TRỌNG THI CƠNG TÁC DỤNG Hình PL4.1 Trường ứng suất nhiệt độ chất tải tác dụng 5400 Hình PL4.2 Trường ứng suất nhiệt độ chất tải tác dụng 10800 Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 102 Hình PL4.3 Trường ứng suất nhiệt độ chất tải tác dụng 7848 Hình PL4.4 Trường ứng suất nhiệt độ chất tải tác dụng 10728 Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 103 Hình PL4.5 Trường ứng suất nhiệt độ chất tải tác dụng 12248 Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 104 Hình PL4.7 Diễn biến ứng suất nhiệt chất tải phần tử biên thượng lưu cao độ 158 m Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 105 Hình PL4.8 Diễn biến ứng suất nhiệt chất tải phần tử biên thượng lưu cao độ 190 m Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 106 Hình PL4.9 Diễn biến ứng suất nhiệt chất tải phần tử biên hạ lưu cao độ 158 m Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 107 Hình PL4.10 Diễn biến ứng suất nhiệt chất tải phần tử biên hạ lưu cao độ 190 m Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 108 Hình PL4.11 Diễn biến ứng suất nhiệt chất tải phần tử quanh hành lang cao độ 159 m Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 Luận văn Thạc sĩ 109 Hình PL4.12 Diễn biến ứng suất nhiệt chất tải phần tử mặt dừng thi công cao độ 178 m Học viên : Nguyễn Mạnh Hiển Lớp: 17C1 ... ? ?Nghiên cứu sử dụng kết hợp mô hình tốn kiểm định chất lượng đập bê tơng đầm lăn q trình thi cơng” Mục đích nội dung nghiên cứu Sử dụng mơ hình tốn phân tích trường ứng suất đập RCCD q trình thi. .. cần nghiên cứu luận văn: ? ?Nghiên cứu sử dụng kết hợp mơ hình tốn kiểm định chất lượng đập bê tơng đầm lăn q trình thi cơng” là: 1) Phương pháp tiếp cận: từ thực tiễn cơng trình thi? ??t kế thi công, ... ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Nguyễn Mạnh Hiển NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG KẾT HỢP MƠ HÌNH TỐN TRONG KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRONG QUÁ TRÌNH THI CƠNG Chun ngành: Cơng trình thủy Mã số: 60.58.40 LUẬN