Nghiên cứu tính toán chống thấm nền đập bằng phương pháp khoan phụt áp dụng cho nền đập phụ hồ chứa nước bản mồng nghệ an

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH THÁI ĐÌNH HẢI NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN CHỐNG THẤM NỀN ĐẬP BẰNG PHƢƠNG PHÁP KHOAN PHỤT ÁP DỤNG CHO NỀN ĐẬP PHỤ HỒ CHỨA NƢỚC BẢN MỒNG – NGHỆ AN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHỆ AN – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH THÁI ĐÌNH HẢI NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN CHỐNG THẤM NỀN ĐẬP BẰNG PHƢƠNG PHÁP KHOAN PHỤT ÁP DỤNG CHO NỀN ĐẬP PHỤ HỒ CHỨA NƢỚC BẢN MỒNG – NGHỆ AN Chuyên ngành: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Mã số: 176058020810010 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS NGUYỄN ANH ĐỨC NGHỆ AN - 2019 i LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin đƣợc cảm ơn sâu sắc thầy giáo hƣớng dẫn TS.Nguyễn Anh Đức hƣớng dẫn bảo tận tình suốt trình thực luận văn tốt nghiệp Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo tham gia giảng dạy khóa cao học 25 trƣờng Đại học Vinh tận tình hƣớng dẫn truyền đạt cho tri thức khoa học quý giá Tác giả xin cảm ơn Lãnh đạo trƣờng Đại học Vinh, khoa Sau đại học Bộ môn Công nghệ quản lý xây dựng tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt cơng việc nghiên cứu khoa học Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ, đơng viên, khích lệ để luận văn tốt nghiệp đƣợc hoàn thành tốt đẹp TÁC GIẢ ii 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 chƣa đƣợc ngƣời công bố cơng trình khác./ Thái Đình Hải iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài: Mục đích đề tài: Cách tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu: Kết đạt đƣợc: CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP CHỐNG THẤM CHO NỀN ĐẬP 1.1 Mở đầu 1.2 Nguyên nhân phát sinh dịng thấm dƣới đáy móng cơng trình 1.2.1 Dịng thấm có áp 1.2.2 Dịng thấm khơng áp 1.3 Những vấn đề dịng thấm dƣới đáy móng cơng trình 1.4 Những nhân tố ảnh hƣởng đến dịng thấm dƣới đáy móng cơng trình 1.5 Đặc điểm phân loại đập 1.6 Đặc điểm phân loại phƣơng pháp nhằm tăng ổn định 1.6.1 Nhóm làm chặt đất mặt học 1.6.2 Nhóm làm chặt đất dƣới sâu chấn động thuỷ chấn 1.6.3 Nhóm gia cố thiết bị tiêu nƣớc thẳng đứng 1.6.4 Phƣơng pháp gia cố lƣợng nổ 1.6.5 Gia cố vải địa kỹ thuật 1.6.6 Nhóm gia cố chất kết dính 1.6.7 Nhóm phƣơng pháp vật lý gia cố đất yếu 12 1.7 Yêu cầu xử lý chống thấm cho đập 12 1.8 Các mơ hình tính tốn thấm dƣới đáy móng cơng trình 13 iv 1.8.1 Tính thấm phƣơng pháp giải tích 13 1.8.2 Tính thấm phƣơng pháp sử dụng lƣới thấm 15 1.8.3 Tính thấm phƣơng pháp số 16 1.9 Xử lý chống thấm cho đập số cơng trình giới Việt Nam 18 1.10 Các phƣơng pháp xử lý chống thấm 22 1.11 Những tiêu chí để lựa chọn phƣơng pháp xử lý chống thấm cho đập 33 Kết luận chƣơng 34 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP CHỐNG THẤM NỀN ĐẬP BẰNG KHOAN PHỤT 35 2.1 Mở đầu 35 2.1.1 Phân loại phƣơng pháp khoan 35 2.1.2.Ứng dụng phƣơng pháp khoan xử lý 36 2.2 Lựa chọn vật liệu để khoan vữa xi măng 36 2.2.1 Lựa chọn xi măng 36 2.2.2 Lựa chọn vật liệu pha trộn phụ gia 37 2.2.3 Yêu cầu kỹ thuật vữa khoan 38 2.2.4 Xác định thành phần chủ yếu vữa xử lý chống thấm đập 39 2.3 Lựa chọn áp lực vữa xử lý 41 2.4 Lựa chọn thiết bị vữa 41 2.5 Tổ chức thi công vữa 42 2.6 Kiểm tra đánh giá chất lƣợng thi công màng chống thấm 44 Kết luận chƣơng 46 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG PHƢƠNG PHÁP KHOAN PHỤT CHỐNG THẤM CHO NỀN ĐẬP PHỤ HỒ CHỨA NƢỚC BẢN MỒNG NGHỆ AN 47 3.1 Giới thiệu cơng trình 47 3.1.1 Tóm tắt định chủ đầu tƣ 47 3.1.2 Vị trí địa lý vùng cơng trình, khu hƣởng lợi đối tƣợng hƣởng lợi 48 v 3.1.3 Các tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu cơng trình 48 3.1.4 Cơ sở lập đồ án thiết kế 49 3.1.5 Quy định chung 50 3.1.6Khối lƣợng dự kiến 51 3.2 Đề xuất phƣơng án xử lý chống thấm cho đập hồ chứa Bản Mồng 51 3.2.1 Cơ sở lựa chọn giải pháp xử lý chống thấm cho đập 51 3.2.2 Lựa chọn phƣơng án xử lý chống thấm cho đập 59 3.2.3 Phân tích thấm qua sau xử lý 59 3.3 Tính tốn thiết kế cho phƣơng án 62 3.3.1 Nhiệm vụ công tác xử lý chống thấm đập 62 3.3.2 Phạm vi công tác xử lý đập 62 3.3.3 Phƣơng pháp xử lý chống thấm đập 66 3.3.4 Khoan xử lý chống thấm đập 67 Kết luận chƣơng 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91 I KẾT LUẬN 91 II KIẾN NGHỊ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: số cơng trình xử lý khoan việt nam 18 Bảng 1.2: số cơng trình sửa chữa đập khoan giới 20 Bảng 3.1 quan hệ giữ tỷ lệ n/x với lƣợng nƣớc đơn vị q 39 Bảng 3.2 hàm lƣợng nƣớc vữa ứng với tỷ lệ n/x vữa 40 Bảng 3.3: lƣợng nƣớc cần thêm vào lít vữa xi măng đặc 40 Bảng 4.1: tổng hợp tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu cơng trình 48 Bảng 4.2: Bảng tổng hợp khối lƣợng công việc dự kiến 51 Bảng 4.3:các mực nƣớc thiết kế 54 Bảng 4.5: tiêu lý vật liệu đắp đập 54 Bảng 4.6:các tiêu lý đất 55 Bảng 4.7: Tính tốn chiều dày màng khoan chống thấm đập đất 65 Bảng 4.8: Bảng tổng hợp khối lƣợng khoan chống thấm 69 Bảng 4.9: Bảng thống kê khối lƣợng khoan chống thấm hàng A 69 Bảng 4.10: Bảng thống kê khối lƣợng khoan chống thấm hàng B 72 Bảng 4.11: Bảng thống kê khối lƣợng khoan chống thấm hàng C 75 Bảng 4.12: bảng thống kê khối lƣợng khoan thí nghiệm 78 Bảng 4.13: Bảng thống kê khối lƣợng khoan kiểm tra sau thí nghiệm 80 Bảng 4.14: Xác định giá trị Po P 83 Bảng 4.15: bảng khống chế áp lực 84 Bảng 4.16: bảng dự kiến khối lƣợng khoan kiểm tra sau đại trà 88 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Nối tiếp đập 13 Hình 1.2: sơ đồ tính thấm phƣơng pháp lƣới 15 Hình 1.2: sơ đồ lƣới sai phân 17 Hình 1.3: sơ đồ phần tử tam giác 18 Hình 2.2: Sơ đồ thấm qua đập có tƣờng lõi + chân 23 Hình 2.3: Bố trí sân trƣớc đất sét 24 Hình 2.4: Các sơ đồ liên kết cừ với cơng trình 26 Hình 2.5: Cấu tạo loại cừ thép 26 Hình 2.6: cấu tạo kích thƣớc số cừ bêtông cốt thép 27 Hình 2.7: Kết cấu đập đất chống thấm qua khoan vữa xi măng 27 Hình 2.8: Tƣờng hào chống thấm Bentonite 29 Hình 2.9: Thi cơng chống thấm vai đập khoan vữa xi măng 32 Hình 2.10: Thi cơng chống thấm thân đập 32 Hình 4.2: mặt cắt lịng sơng 56 Hình 4.3: đƣờng bão hòa thấm lƣu lƣợng thấm chƣa xử lý 57 Hình 4.4: đƣờng đẳng gradient thấm chƣa xử lý 58 Hình 4.5: đƣờng bão hịa thấm lƣu lƣợng thấm 60 Hình 4.6: đƣờng đẳng gradient thấm 61 Hình 4.9: Mặt cắt dọc khoan 81 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong xây dựng cơng trình thủy lợi, thủy điện công tác xử lý chống thấm cho cơng trình thƣờng khơng thể thiếu đƣợc Việc chống thấm cho thƣờng phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố tự nhiên giải pháp kỹ thuật công nghệ thi công Trong xu hƣớng phát triển kỹ thuật xây dựng nói chung xử lý nói riêng có nhiều tiến bộ, nhiều giải pháp đƣợc ứng dụng mang lại hiệu cao Việc nghiên cứu lựa chọn giải pháp thích hợp với đặc điểm địa chất móng cơng nghệ thi cơng mang lại hiệu kinh tế kỹ thuật cao Với cơng trình hồ chứa nƣớc Bản Mồng, tỉnh Nghệ An có đặc điểm địa chất phức tạp móng tuyến đập đƣợc đặt đới đá phong hóa mạnh đến phong hóa vừa phong hóa nhẹ yêu cầu chống thấm cho phải tạo màng chống thấm dƣới đập, kéo dài đƣờng thấm dƣới nhằm hạn chế thấm đới đá đồng thời giảm bớt áp lực thấm lên đáy móng cơng trình Việc lựa chọn giải pháp cho phù hợp với đặc điểm tự nhiên, kết cấu cơng trình mang lại hiệu kinh tế bảo đảm điều kiện kỹ thuật cho cơng trình Mục đích đề tài Nghiên cứu tổng quan giải pháp chống thấm cho cơng trình điều kiện ứng dụng giải pháp Nghiên cứu phƣơng pháp chống thấm đập phƣơng pháp khoan Áp dụng phƣơng pháp chống thấm khoan cho đập phụ hồ chứa nƣớc Bản Mồng, tỉnh Nghệ An Cách tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu tài liệu liên quan đến giải pháp chống thấm cho cơng trình Kế thừa kết nghiên cứu chống thấm cho cơng trình Kết đạt đƣợc Nắm đƣợc tổng quan phƣơng pháp xử lý chống thấm cho cơng trình điều kiện ứng dụng Đề xuất giải pháp chống thấm cho đập phụ hồ chứa nƣớc Bản Mồng, tỉnh Nghệ An 80 Bảng 4.13: Bảng thống kê khối lƣợng khoan kiểm tra sau thí nghiệm Khu Hố Độ sâu hố khoan kiểm tra (m) Số đoạn khoan Độ sâu Độ sâu kiểm khoan khoan tra BT đá KT1 0,5 7,9 8,4 KT2 0,5 11,8 12,3 3 KT3 0,5 7,3 7,8 KT4 0,5 13,7 14,2 KT5 0,5 20,5 21 KT6 0,5 13,3 13,8 3 74,5 77,5 18 TT vực thí nghiệm KV1-1 KV1-2 Cộng Cộng thí nghiệm Ghi ép nớc c, Đánh giá kết thí nghiệm Trên sở kết thí nghiệm nhƣ phạm vi lan toả, lƣợng tiêu hao vữa, cấp áp lực phụt, cấp nồng độ vữa đƣợc áp dụng… đáp ứng với số liệu đồ án, xác hóa thơng số nhƣ khoảng cách hàng phụt, hố khoan hàng phụt, áp lực phụt, nồng độ dung dịch điều kiện dừng để tiến hành khoan đại trà Theo kết thí nghiệm, phải điều chỉnh lại mạng lƣới thiết kế mà khối lƣợng tăng 10% so với khối lƣợng thiết kế phải thiết kế lại phải đƣợc cấp phê duyệt Nếu điều chỉnh lại mạng lƣới thiết kế mà khối lƣợng tăng nhỏ 10% so với khối lƣợng thiết kế chủ nhiệm đồ án khoan điều chỉnh lại đồ án thiết kế cho phù hợp với khối lƣợng đƣợc phê duyệt 81 3.3.4.3 Khoan đại trà Trình tự biện pháp thi cơng khoan đại trà Công tác khoan đại trà đƣợc thực sau có kết đánh giá cơng tác khoan thí nghiệm, đồ án thiết kế khoan đƣợc hiệu chỉnh cần thiết thiết phải sau kết thúc công tác khoan gia cố khu vực Trên sở mốc sở đầu đập dùng máy đo đạc địa hình để xác định vị trí hàng hố khoan Các mốc sở bao gồm mốc DH bên vai phải đập Vị trí mốc sở đƣợc thể hình 4.9 Khu vùc h¹ l-u ®Ëp 4 4 4 4 4 KÝ hiƯu quy -íc 2a 1a 3a Hình 4.9: Mặt cắt dọc khoan Thứ tự khoan hàng hố hàng đƣợc thực nhƣ sau: 1.Thứ tự hàng phụt: Khu vực bố trí hàng phụt: Hàng A ÷ Hàng B Khu vực bố trí hàng phụt: Hàng A ÷ Hàng B ÷ Hàng C 82 2.Trên hàng phụt: Phụt hố khu vực thung lũng trƣớc tiến dần hai phía vai đập theo đợt khác nhau: + Đợt I – khoan hố theo bƣớc cách hố, ( hố - - ,v,v ), + Đợt II – khoan hố hai hố đợt I, ( hố - ,v,v ), + Đợt III – khoan hố hố phụt, ( hố - - - ,v,v ), Cụ thể theo sơ đồ sau: Phụt đợt I Phụt đợt II Phụt ®ỵt III -Phụt theo phƣơng pháp tuần hồn: Các hố đợt I đợt II đƣợc tiến hành phân đoạn từ xuống, hố đợt III phân đoạn từ dƣới lên b,Phân đoạn phụt: Công tác phân đoạn đƣợc thực từ đáy móng bê tơng phản áp Chiều dài đoạn dao động từ 1,5 đến m tuỳ thuộc vào độ sâu hố, song phải tuân thủ theo nguyên tắc đoạn có chiều dài ngắn đoạn dƣới có chiều dài lớn - Đoạn 1: sâu 1,5-3m, theo nguyên tắc đoạn ngắn - Đoạn 2, 3, Chiều dài đoạn 2-5m - Nếu móng đập phải đổ bù bê tơng để đảm bảo mặt đáy móng, đoạn đƣợc tính từ đáy lớp bê tơng đổ bù c, Áp lực Căn theo phụ lục “Tiêu chuẩn kỹ thuật khoan xi măng vào đá” TCN 82-1995, áp lực lớn cho phép Pcp không gây đứt đoạn thuỷ lực nham thạch (ứng với lƣu lƣợng vữa cho phép) đƣợc xác định gần theo công thức sau: Pcp = (Po + P,Z), MPa ( 4.5) Trong đó: Po - áp lực cho phép đoạn mặt lỗ khoan, (tính cho trƣờng hợp đá biến dạng mạnh Po = 0,1 - 0,2MPa), 1Mpa = 10 (kg/cm2); 83 P - Mức độ tăng áp lực cho phép đơn vị, tức khoảng cách 1m kể từ đoạn tới bề mặt lộ thiên nham thạch, MPa, m ((tính cho trƣờng hợp đá biến dạng mạnh P = 0,05 - 0,1MPa); Z - Chiều sâu kể từ đoạn tới bề mặt lộ thiên nham thạch, m Các trị số Po P bảng 4.14 tuỳ thuộc vào mức độ biến dạng nứt nẻ nham thạch Bảng 4.14: Xác định giá trị Po P Mức độ phong hóa đá Po, MPa P, Mpa/m Đá biến dạng (đá phong hố nhẹ) 0,3  0,5 0,2  0,5 Đá biến dạng trung bình (đá phong hoá vừa) 0,2  0,3 0,1  0,2 Đá biến dạng mạnh (đá phong hoá mạnh) 0,1  0,2 0,05  0,1 Nửa đá biến dạng 0,05  0,1 0,025  0,055 Qua tính tốn, áp lực thiết kế tối đa, PTK, KG/cm2 < Pcp đƣợc chọn đoạn 1, 2, 2, 3,4,5 5,5 KG/cm2 (xem bảng 11), áp lực thiết kế đƣợc điều chỉnh lại sau có kết khoan thử nghiệm cho đoạn q trình thi cơng tiến hành ép nƣớc trƣớc -Khi cần nhanh chóng đạt tới giá trị áp lực ban đầu, có tƣợng bất thƣờng nhƣ lƣợng ăn vữa lớn có tƣợng biến dạng khu vực xung quanh cần phải giảm áp lực cho hợp lý để đảm bảo công tác đƣợc liên tục -Áp lực ban đầu lấy khoảng 0,5 áp lực thiết kế tối đa, sau nâng dần lên cấp từ 1-2 KG/cm2 sau thời gian tối thiểu phút, đạt tới áp lực thiết kế tối đa, Việc kiểm soát, điều chỉnh áp lực thông qua đồng hồ áp lực song áp lực không đƣợc vƣợt áp lực thiết kế - Quá trình tăng áp lực cần quan sát kỹ biến dạng xung quanh Nếu có tƣợng phùi vữa, bùng lớp bê tông phản áp cần giảm áp lực để 84 xử lý Sau xử lý khơng có kết Pmax đƣợc lấy theo cấp áp lực trƣớc gây tƣợng biến dạng Áp lực ban đầu, áp lực thiết kế tối đa đƣợc dự kiến theo bảng 4.15 Bảng 4.15: bảng khống chế áp lực Đoạn Chiều dài, m 4, 1,5-3 2-5 2-5 2-5 áp lực áp lực thiết kế ban đầu, tối đa, PTK, KG/cm2 KG/cm2 0,5 1,5 2 Chú thích d) Rửa hố đặt nút Trƣớc hố khoan phải đƣợc bơm thổi rửa nƣớc trào qua miệng hố dừng, tiến hành ép nƣớc nhanh kết hợp rửa hố khoan với áp lực 0,8xPTK (KG/cm2) (PTK áp lực thiết kế cho đoạn tƣơng ứng) Thời gian ép khoảng 20 phút, phút đo lƣu lƣợng lần lấy lƣu lƣợng lần đo cuối để tính tốn lƣợng nƣớc đơn vị, q, l/ph,m,m Độ sâu đặt nút đoạn đƣợc đặt sát đáy lớp bê tông phản áp cách bề mặt đá gốc 0,1m Đối với đoạn tiếp theo, nút đoạn sau đƣợc đặt vào cuối đoạn trƣớc khoảng 0,2-0,3m e) Vữa - Phụt dung dịch xi măng: Vữa dung dịch vữa xi măng PCB40 nhà máy xi măng trung ƣơng sản xuất Xi măng phải đƣợc sàng lọc để loại bỏ phần Xi măng bị vón cục Nƣớc dùng để tạo vữa phải trong, không lắng cặn Dung dịch phải đƣợc trộn đạt đƣợc dạng huyền phù, Trƣớc cần đo lại tỷ trọng dung dịch ghi vào sổ theo dõi 85 Khi phụt, dung dịch vữa xi măng thay đổi từ loãng đến đặc Nồng độ dung dịch vữa xi măng sử dụng theo tỷ lệ N/XM là: 8/1; 5/1, 3/1, 2/1, 1/1, 0,8/1 0,5/1 Với công tác vữa chống thấm, cấp nồng độ 5/1 Với công tác tạo chống thấm, cấp nồng độ vữa nên bắt đầu 5/1 Trong q trình phụt, khơng u cầu hố phải với tất cấp nồng độ vữa Nồng độ vữa cuối cấp nồng độ công tác đáp ứng điều kiện dừng Nồng độ dung dịch đƣợc chọn theo bảng dƣới sở kết ép nƣớc thí nghiệm (có thể đƣợc điều chỉnh lại sở kết thử nghiệm) q (l/ph,m m) Nồng độ vữa (N/XM) 0,030,09 8/1-5/1 0,09-0,2 0,2-0,5 0,5-1 1-5 >5 5/1-3/1 3/1-2/1 2/1 -1/1 1/1-0,8/1 0,5/1 g) Điều kiện tăng giảm nồng độ vữa Khi trì áp lực khơng đổi mà lƣợng ăn vữa liên tục giảm lƣợng vữa không đổi làm áp lực liên tục tăng khơng đƣợc thay đổi nồng độ vữa Khi lƣợng ăn vữa cấp áp lực đạt 300 lít thời gian đạt đến 30 phút mà áp lực lƣợng ăn vữa khơng có thay đổi thay đổi khơng rõ ràng cần tăng cấp nồng độ vữa gián đoạn Khi lƣợng ăn vữa lớn 30 l/ph cho đoạn vào tình hình cụ thể mà tăng cấp nồng độ vữa Trong trình mà áp lực lƣợng ăn vữa tăng đột ngột phải nhanh chóng làm rõ ngun nhân có biện pháp xử lý phù hợp, Sau thay đổi nồng độ vữa, áp lực tăng lên lƣợng vữa tiêu hao giảm, phải trở nồng độ trƣớc thay đổi tiếp tục 86 Trong trình phụt, cần theo dõi chặt chẽ nồng độ vữa qua đầu đo cảm biến xác định nồng độ vữa đƣợc lắp đồng hệ thống thiết bị tự động theo dõi trình Vữa xi măng để sau thời gian khơng đƣợc phép sử dụng để Trong trình dung dịch xảy cố phải ngừng lâu 30 phút cần nhanh chóng khơi phục lại cơng tác phụt, khơng đƣợc phải rửa hố khoan Khi lại nên dùng vữa xi măng với nồng độ nhƣ trƣớc gặp cố lƣợng vữa tiêu hao gần nhƣ trƣớc, lƣợng vữa tiêu hao tăng nhiều cần tăng nồng độ vữa, lƣợng ăn vữa giảm nhiều so với trƣớc cố có thời gian ngắn ngừng ăn vữa phải tìm biện pháp bổ trợ nhƣ doa lại thành hố khoan, bơm nƣớc thổi rửa lại, cần thiết khoan lại hố sang bên cạnh … Trong trình phụt, cách khoảng 30 phút thay đổi nồng độ vữa cần tiến hành xác định nồng độ vữa phụt, kết kiểm tra cần đƣợc ghi kết tổng hợp h) Điều kiện dừng Khi dùng phƣơng pháp phân đoạn từ xuống, dƣới áp lực thiết kế lớn nhất, đoạn có lƣợng vữa tiêu hao khơng lớn l/ph, kéo dài liên tục 25 phút lƣợng vữa tiêu hao 0,0 l/ph kéo dài thêm 10 phút dừng nhƣng phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Sau kết thúc cho đoạn, áp lực đồng hồ cần giữ vữa lắng đọng không chảy ngƣợc tháo đồng hồ áp lực Tuy vậy, điều kiện dừng đƣợc xác định thức sở kết thí nghiệm i) Lấp hố Công tác lấp hố đƣợc thực vữa xi măng đặc, tỷ lệ XM/N 1/1 Quá trình lấp hố đƣợc thực cách hạ cần khoan xuống đáy hố, vữa qua cần khoan kéo dần lên đến miệng hố Nếu nồng độ trƣớc kết thúc 1/1 đặc vữa đƣợc lấp đầy hố hố khoan coi nhƣ đƣợc lấp 87 Nếu nồng độ vữa lỗng cần phải đổ vữa có nồng độ XM/N 1/1 qua ống thả từ xuống đáy hố đƣợc kéo dần lên theo mức độ lấp đầy vữa hố phụt, bơm vữa vào hố khoan qua nút chiều hố khoan đầy vữa lấp 3.3.4.4 Công tác khoan kiểm tra sau khoan đại trà a, Khối lƣợng, biện pháp khoan kiểm tra Nội dung công tác khoan kiểm tra chủ yếu khoan hố khoan để tiến hành ép nƣớc kiểm tra độ thấm nƣớc đá sau phụt, qua đánh giá mức độ chống thấm khả liên kết tính liền khối đá sau Công tác khoan kiểm tra đƣợc thực sau thời điểm đoạn cuối khu vực đƣợc kết thúc tối thiểu ngày lấp xong hố Vị trí hố khoan kiểm tra Ban A đơn vị Tƣ vấn thiết kế thống xác định thực địa sở bề dày chống thấm kết khoan thực Số lƣợng hố khoan kiểm tra không vƣợt 10% tổng số hố khoan Dự kiến khối lƣợng khoan kiểm tra 13 hố (khoảng 5-10%) Độ sâu hố kiểm tra chiều sâu vị trí kiểm tra Tổng độ sâu khoan kiểm tra khoảng 85m Các hố khoan kiểm tra cần khoan theo phƣơng pháp khoan xoay bơm rửa có đƣờng kính hố khoan khơng nhỏ 91mm khoan lấy mẫu nõn 100% nhằm mục đích theo dõi mức độ lan toả lấp đầy vữa khe nứt, sở với biện pháp ép nƣớc để đánh giá khả thấm nƣớc đá chất lƣợng khoan Tất hố khoan kiểm tra tiến hành ép nƣớc phân đoạn từ xuống, phƣơng pháp ép điểm, chiều dài đoạn ép trung bình 5m, áp lực ép thí nghiệm cấp áp lực, P = 0,8xPTK (KG/cm2) PTK áp lực thiết kế tối đa cho đoạn tƣơng ứng Thời gian đo 1, 2, 3, 4, phút đo lƣu lƣợng 88 lần lấy lƣu lƣợng lần đo cuối để tính tốn lƣợng nƣớc đơn vị, q, l/ph,m,m, Số đoạn ép nƣớc kiểm tra dự kiến 20 đoạn Khối lƣợng dự kiến bảng 4.16 Bảng 4.16: bảng dự kiến khối lượng khoan kiểm tra sau đại trà Số hố Khối lƣợng khoan (m) Số đoạn ép nƣớc 13 85 20 b, Đánh giá kết đại trà Tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng lấy theo lƣợng nƣớc yêu cầu q ( 0,05 l/ph,m,m bề dày chống thấm rộng 3,1m 4,69m Các đoạn (của tất hố) tiếp giáp bê tông đập đá có kết ép nƣớc phải đạt yêu cầu 100%, đoạn ép dƣới tỷ lệ đạt khơng nhỏ 90% Lƣợng nƣớc đoạn không đạt yêu cầu không vƣợt 150% tiêu chuẩn chống thấm thiết kế quy định (5lu) Phân bổ đoạn không đạt yêu cầu khơng tập trung đƣợc đánh giá chất lƣợng đạt yêu cầu, đoạn có kết ép nƣớc không đạt yêu cầu tập trung khu vực chất lƣợng chƣa đạt yêu cầu phải tiến hành khoan vữa bổ sung kiểm tra lại Sau kết thúc công tác kiểm tra tiến hành lấp hố kiểm tra theo yêu cầu kỹ thuật Tùy thuộc vào kết kiểm tra, đánh giá chất lƣợng công tác chất lƣợng chống thấm để có định bổ sung xét thấy cần thiết 3.3.4.5 Tiến độ thi công khoan xử lý chống thấm đập Tiến độ thực công tác khoan xử lý phụ thuộc vào tiến độ thi cơng hố móng đập Để đảm bảo cơng tác thi công khoan không ảnh hƣởng tới công tác thi công đập, công tác khoan đại trà đƣợc thực sau có kết khoan kiểm tra thí nghiệm Tồn tiến độ thi cơng đại trà khoan xử lý chống thấm đập cơng trình đầu mối dự kiến thời gian 1,5 tháng với máy khoan 89 3.3.4.6 Công tác an tồn lao động Trong q trình thi cơng, phần việc nêu thuyết minh phải đƣợc thực theo yêu cầu kỹ thuật an toàn lao động nhƣ nêu “Tiêu chuẩn kỹ thuật khoan xi măng vào đá cơng trình thuỷ lợi” ngành số 14 TCN 82 - 1995 Bộ NN&PTNT ban hành năm 1996, 3.3.4.7 Các tài liệu Các tài liệu cần lập công tác khoan xử lý & khoan tiêu nƣớc đập bao gồm: - Tài liệu nhật ký khoan tạo lỗ xử lý chống thấm, - Nhật ký phụt, - Trụ hố khoan thí nghiệm hố khoan kiểm tra, - Biểu thí nghiệm tính tốn ép nƣớc, - Biên kết khoan thí nghiệm có xác nhận đơn vị giám sát thi công, - Biên kết khoan kiểm tra có xác nhận đơn vị giám sát thi cơng, - Báo cáo kỹ thuật, - Các biên báo cáo khác cố, thay đổi trình văn thống đơn vị thi công đơn vị giám sát thi cơng tồn q trình thi cơng khoan phụt, - Các vẽ hồn cơng cơng tác khoan chống thấm đập, - Các tài liệu chứng chất lƣợng vật liệu có xác nhận đơn vị giám sát thi công, - Kết luận đơn vị giám sát thi công kết hạng mục công việc, - Bản báo cáo hồn cơng đánh giá chất lƣợng cơng tác khoan chống thấm đập 90 KẾT LUẬN CHƢƠNG Việc lựa chọn giải pháp chống thấm cho đập việc làm quan trọng cần thiết, cần phải có đủ tài liệu đánh giá xác số liệu khảo sát, tính tốn xác ổn định thấm từ đƣa đƣợc giải pháp thích hợp nhằm đáp ứng đƣợc yêu cầu kỹ thuật, kinh tế thiết bị thi công Trên sở phân tích kết tính tốn thấm, phân tích điều kiện địa chất, thiết bị thi công, kinh tế tác giả lựa chọn giải pháp chống thấm khoan vữa xi măng cho đập phụ hồ chứa nƣớc Bản Mồng – Nghệ An 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Các nội dung đạt đƣợc luận văn Với kiến thức đƣợc học chƣơng trình đào tạo cao học Trƣờng Đại học Thủy lợi, tác giả áp dụng vào thực tế để nghiên cứu biện pháp xử lý chống thấm cho đập đá Nội dung luận văn nêu bật đƣợc tính cấp thiết, ý nghĩa thực tiễn đề tài từ thực trạng thiết kế, thi công quản lý khai thác vận hành cơng trình đập Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến vào xây dựng cơng trình thủy lợi nhằm mang lại hiệu kinh tế, kỹ thuật vấn đề cần thiết góp phần thực nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nƣớc Bằng số liệu tính tốn ứng dụng cho cơng trình cụ thể, luận văn có kết luận sau: - Đối với đới đá phong hóa mạnh đến phong hóa vừa phong hóa nhẹ yêu cầu chống thấm cho phải tạo màng chống thấm dƣới đập, kéo dài đƣờng thấm dƣới nhằm hạn chế thấm đới đá đồng thời giảm bớt áp lực thấm lên đáy móng cơng trình Hiện mặt cơng nghệ hoàn toàn đáp ứng - Nắm đƣợc tổng quan phƣơng pháp xử lý chống thấm cho cơng trình điều kiện ứng dụng Những tồn hạn chế Các biện pháp xử lý chống thấm cho đập đề tài có phạm vi sâu, rộng Mặc dù tác giả cố gắng nhƣng điều kiện thời gian, lực thân tài liệu tham khảo có hạn nên kết nghiên cứu đạt đƣợc luận văn Khi tính tốn chống thấm cụ thể cho đập phụ Hồ nƣớc Bản Mồng, trình thiết kế kỹ thuật, điều kiện thời gian hạn chế nên tác giả tiến hành tính tốn phƣơng diện kỹ thuật, kinh tế mà chƣa đề cập 92 đến yếu tố khác nhƣ thiết bị thi cơng,…nên kết sử dụng mức độ định II KIẾN NGHỊ Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu: Nghiên cứu sâu giải pháp xử lý chống thấm cho đặc biệt giải pháp đại ứng dụng Việt Nam, cần có trợ giúp máy tính để ứng dụng cơng nghệ áp dụng tính tốn cách xác nhanh chóng Thu thập tài liệu dạng đập tiêu biểu vận dụng kiến thức nghiên cứu đƣợc để tính tốn cho biện pháp xử lý khác nhằm đánh giá cụ thể ƣu nhƣợc 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 lƣợng khoan vữa xi măng cho mục đích khác 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Bộ Xây Dựng (1985), Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam - Nền công 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 Cƣơng (2003), Cơ học đất, Nhà xuất xây dựng Trịnh Văn Cƣơng (2002), Bài giảng cao học “ Địa kỹ thuật cơng trình” Nghiêm Hữu Hạnh (1997) “Một số biểu ổn định đê sông Mã giải pháp xử lý”, Hội nghị khoa học địa chất công trình với nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Hƣớng dẫn tính tốn màng chống thấm độ bền thấm đập đất BHИИ21-85 lƣợng điện khí hố Liên Xơ, xuất năm 1985 Tạ Văn Kha, Vũ Cao Minh (1997), “Một số kết bƣớc đầu nghiên cứu hiệu hạ thấp mức nƣớc ngầm giếng giảm áp”, Hội nghị khoa học địa chất cơng trình với nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nước TCVN 8645 : 2011 Cơng trình thủy lợi u cầu kỹ thuật khoan xi măng vào đá Nguyễn Thanh (1984), “Về việc phân loại thành lập đồ cấu trúc cơng trình xây dựng Việt Nam”, Ký yếu hội nghị Khoa học địa kỹ thuật toàn quốc lần thứ 11 10.Trịnh Minh Thụ, Nguyễn Cơng Mân, Nguyễn Đăng Minh (2001) “Mơ hình toán giếng giảm áp đê Hà Nội”, Hội thảo Quản lý đất nước MLWR 20 11.Nguyễn Trấn, Nghiêm Hữu Hạnh, Quách Hoàng Hải (1989) “Phƣơng pháp tổng quát xác định áp lực nƣớc dƣới đất trƣờng hợp dòng thấm khơng ổn định” Tuyển tập cơng trình nghiên cứu khoa học địa kỹ thuật, Viện Nghiên cứu khoa học Thuỷ lợi 94 12.Nguyễn Trấn, Vũ Văn Thặng (1989), “Tính tốn hạ áp giếng khơng hồn chỉnh tự chảy”, Tuyến tập cơng trình nghiên cứu khoa học địa ký thuật, Viện khoa học thuỷ lợi 13.Trƣờng Đại học thủy lợi (1998), Giáo trình Nền móng, Nhà xuất nơng nghiệp 14.Phạm Văn Tỵ (1987) “Một số ý kiến nguyên nhân biến dạng kiến nghị việc nghiên cứu địa chất cơng trình đê”, Ký yếu hội thảo toàn quốc chất lượng đê, Bộ Thuỷ lợi 15.Phạm Văn Tỵ (2000), Cơ sở thuyết phương pháp hệ nghiên cứu địa chất cơng trình, Trƣờng đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 16.Tô Xuân Vu (2002) Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng đặc tính biến dạng thấm số trầm tích đến ổn định đê, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 17.Sở NN &PTNT Nghệ An (2000) - Tài liệu điều tra trạng hồ chứa địa bàn tỉnh Nghệ An; 18.Hợp đồng kinh tế số 02/2013/HĐTV-TKBVTC.TDT ngày 26/8/2013 việc Tƣ vấn khảo sát, lập thiết kế vẽ thi cơng – dự tốn cơng trình Hạng mục: Đập phụ, kênh tiêu thông hồ kênh tiêu Châu Bình thuộc hợp phần bồi thƣờng, GPMB, di dân, tái định cƣ, dự án hồ chứa nƣớc Bản Mồng, tỉnh Nghệ An Tiếng Anh 19 DWW - Technical report on sand Boil(Piping) - The Netherlands 2002 20 GEO SLOPE Internatinal - User' Guide 21 R Whitlow (1966), học đất, nhà xuất giáo dục Hà Nội 22 TAW - 1999 - Technical Advisory Committee for Flood Defense in the Netherlands - Guide on Sea and Lake Dikes 23 V.A Mironeko V.M Sextakov (1982) Cơ sở thuỷ địa học, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội ... THÁI ĐÌNH HẢI NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN CHỐNG THẤM NỀN ĐẬP BẰNG PHƢƠNG PHÁP KHOAN PHỤT ÁP DỤNG CHO NỀN ĐẬP PHỤ HỒ CHỨA NƢỚC BẢN MỒNG – NGHỆ AN Chuyên ngành: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Mã... cho cơng trình Mục đích đề tài Nghiên cứu tổng quan giải pháp chống thấm cho công trình điều kiện ứng dụng giải pháp Nghiên cứu phƣơng pháp chống thấm đập phƣơng pháp khoan Áp dụng phƣơng pháp. .. pháp chống thấm khoan cho đập phụ hồ chứa nƣớc Bản Mồng, tỉnh Nghệ An Cách tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu tài liệu liên quan đến giải pháp chống thấm cho cơng trình Kế thừa kết nghiên