Nghiên cứu yếu tố thủy lực khi xả lũ qua đập đá đang thi công phục vụ thi công đập đổ bê tông
MỤC LỤC
TONG QUAN VE DAN DONG THỊ CÔNG
CÁC PHƯƠNG PHÁP DAN DONG THI CÔNG
TONG QUAN Vi: XÃ LŨ THỊ CÔNG QUA DAP ĐÁ BO ĐANG THI CÔNG (DAP DO) Ở TREN THE GIỚI VÀ VIET NAM. Trên thé gi. Những con sông lưu lượng về mia lũ rất lớn và về đột. lưu lượng rất nhỏ. Lưu lượng về mùa kiệt nhỏ hơn lưu lượng mùa lũ hàng trăm. thâm chí hàng nghìn Lin,. Nói chung khi xây dựng các đập bằng đất, đá; nước sẽ được tháo qua các tuynen tạm thời hoặc qua các cống đặt ở đấy đập. Nếu những tuynen hay cổng. lớn mà thời. ngầm đăng để thảo qua lượng lũ lớn nhất thì kích thước của chúng ri. gian sử dụng thi rt ngắn, sẽ không kinh tế. ‘Vi thé việc tính toán và xây đựng các tuynen hay cống ngằm tạm thời để tháo. qua những lưu lượng nhỏ, côn lượng lũ lớn, đột ngột cho trần qua đình dp là một. yêu cầu của thực tế. Khó khăn chính của phương phip này là bio đảm an toàn cho phần dé đổ ở. thân đập về phía hạ lưu khi xã lũ qua. Phuong án này đã được áp dụng vào việc xây dựng các công trình thủy lợi,. thủy điện ở nhiều nước trên th giới như: Úc, Nga, Trung Quốc. Tir năm 1930 trở lại đây nhiều phương pháp bảo vệ đập dat đá khỏi bị xói khi nước trần qua được nêu ra và áp dung. Kinh nghiệm thiết kể, thí nghiệm và xây. dựng đập đủ đổ đã khẳng định kha năng cho phép nước trần qua đập dang th công,. Tuy vậy phương pháp tháo nước thi công qua dip đã đổ xây dựng dở tương đối mới. và chưa được đề cập nhiều. Vấn đề độ xói cho phép đo dong mặt gây ra khi nước tràn qua đập đá đồ. chưa được nêu lên một cách đầy đủ. Những công thức hiện có tính toán chưa đầy đủ nhất là đặc trưng của dòng thắm khi xả lũ qua đập đá d6 với độ rồng nhỏ. V8 phương diện kết cầu có th ding các loại sau dy:. = Đã hộc đường kính lớn. ~ Ro đá có thép néo vào thân đập. ôTim bờ tụng cất thộp cú đục lỗ thoỏt nước. Dudi đây nêu kết quả nghiên cứu, ứng dụng xà lũ thi công qua đập đá đổ đang. thi công ở thể giới. G Phin Lan đã xây dựng đập bằng dit đá, cao 15m nằm trên thượng lưu sông. Chiều cao, loại và các thành phần kết cấu đập được lựa chọn trên cơ sở thi nghiệm mô hình và có xét đến tính chat vật liệu địa phương, điều kiện thi công. Nền của đập à đt có lẫn đá, Lưu lượng của sông Kemb do hd Kemb cung cắp, thay déi. thí tghiệm đã lựa chon:. Mặt cắt đập với chiều rộng ở đình lả 32m. Đập làm việc trong điều kiện chay ngập. Kích thước đá gia cổ trên mặt đập tinh theo công thức IZOBAS là 1,5~3,0T, gia cố mái bằng khung thép bỏ đá. Đập được đắp bằng phương pháp đỗ đất và đá vào trong nước. Kết cấu chống. thắm là cử thép. Mô Dam Bich. Để quai Kaborbac cũng được gia cổ bằng re di. Đây li loại đập vim cao xây dụng trên sông Zausezuu. Mục nước sông thay đổi đột ngột lưu lượng lớn nhất là. móng có thé bị ngập và th công tam đừng. Dựa trén tính toán đồ thời hạn để xây dạng đập, không kể công tic chuẩn bị la 16 thing. Như vậy hỗ móng phi trải qua 2 lan ngập. Vật liệu đắp đê quai là đá đỏ. Hình dạng đập tràn, gia cố đỉnh đập bằng đá. xông, Theo số iệu thi ngiệm khi lưu lượng của sông vượt quá 4500 mls thi các để. quai bị ngập; ứng với lưu lượng trin S00 mvs lớp nước trên đỉnh để quai thượng lưu. Đề quai làm việc trong chế độ đập trần. “định rộng, chảy ngập. Những loại kết cấu gia cổ sau đây: đá đường kính lớn, rp đá, tim bê tông 3x2 ấm để tại chỗ được thí nghiệm gia cổ mô hình có tỷ lệ L75 để xác định. Trên cơ sử thí nghiệm, đã cho kết quả: Gia cổ bằng ro đá thì tốt hơn về phương điện chẳng trượt so vớ bê lông và các viên da lớn, bởi vì các kết. cắu này bị phá vỡ do lực đẩy của nước trong trường hợp tốc độ dng chảy lớn, và. din dan bị cuốn đi để bảo vệ mặt đê quai khỏi bj xói nên dùng ro đá giữa các rọ. dàng giấy thép ching lại. Gia cổ bằng đã cỏ cắm những cọc thép được áp dung để bảo vệ đập da đổ Ciraunymi và Boumba cao 24.4m và 43.9m. Gia cố lưới thép được ding ở đập dit đá, Paragan cao 44,5m. Hai loại này được sử dụng rộng rai ở các nước miễn nam châu Úc. Hàng loạt dập trần bằng đất, gia cổ bằng các loại trên, được xây dựng trên sông Iub thuộc miễn nam bang Kalifoenia ở Mỹ. Nên đập la loại đất cát pha soi nén chặt. Dé bảo vệ đập khỏi xói dự định phủ. Kết cấu thếp gia cổ bao gồm hàng thép chống đỡ đặt nằm theo các lớp đá với khoảng cách giữa 2 hing là 20em theo chiều thẳng đứng. Nổi tiếp với loại đó là lưới thép bao phủ trên mặt đập,. Khoảng cách giữa các thanh đờ theo chiều dài đập la 30em, theo mãi dip là 100m Phin chân đập cũng gia ổ cốt thép. Trong suốt 4 năm lam việc cho tháo qua dip với lưu lượng thay đổi từ 170. dụng gia cổ bằng lưới thép bỏ đá. Đá dip đập Braigon khai thắc từ hỗ móng của dp trần. chiều cao, Lưới thép bảo vệ mái ha lưu được gin vào các thanh thếp chống đỡ nằm ngang. Những thanh chống này do đã đề xuống, làm việc như giá ging. Dược bổ sung bằng kinh nghiệm rút ra được trong xây dựng dip đắt dé hỗn hợp ở te, phương pháp gia cổ bằng lưới thép được áp dụng. nhưng kết cấu được gia cổ hoàn thiện hơn qua kết quả thí nghiệm trên mô hình và số liệu thụ được trong thời gian 10 trin qua đập Braison. hàng thép nằm ngang, cồn lưới thp rải trên mặt đập tiền hành sau khi dip đặp được âm. Trong thời gian xây dựng, lũ tràn qua. Mặc dù trên đập có những đoạn chưa kịp gia cổ lưởi thép song đập không bị phá. Nước tràn qua đập với lưu. Do đập chưa gia cổ chống trin nên bị. nước lũ gây ra những hư hỏng. Dang nước trần qua mặt đập đá cuỗn đi vật liệu gây. ra xúi sõu tới 6,Im ở những chỗ lừm của đỉnh đập. hân đập bị nước cuốn tri di. Sau khi dip bù lại những chỗ bị xói, được dim chắn động theo từng lớp 3m;. thép bảo vệ mii sau của đập chưa được thi công. ‘Qua 3 Lin lũ tràn qua đập Braigon có thể kết luận sau:. + Dũng lưới thép để bảo vệ mái sau của đập khi là trần qua là cổ hiệu quả. + Dùng lưới thép có thể tăng thêm độ dốc của mái và giữ cho vật liệu khỏi bị nước. + Lớp thép chẳng đỡ có thé bị phá hoại ở chỗ nỗi tiếp kém dưới ác dụng va cham. của các hôn đã. + Mặt hạ lưu của đập không bằng phẳng sẽ tạo nên những vũng xoáy, chân không dẫn tới phá hoại mái. ++ Mật độ và độ rồng của đá đỗ dim bằng chấn động là không đồng nhất, đồng đều. + Có thé ding lưới thép có thanh néo để bảo vé mái đập khỏi bi x6i trong trường hợp chảy ngập và nén không bị xói. Kinh nghiệm này thu được qua việc tháo lũ thi công đi với đập Braigon và. đập Keonke có tường tâm. Phin chính của đập này là đá nhỏ khai thác từ các mỏ đổi. “Các kết luận trên đã áp dụng vào thiết ké va thi công đập Keonke. a) Nghiên cứu về chặn dòng. Khả năng cho nước lũ tràn qua đập làm bằng vật liệu địa phương là 1 y từng lớp 1.5m dim chi. cầu lớn hiện nay được đề ra, VỀ vin đề này có rit nhiều công trình nghiên cứu, DE lớp phủ mặt được kinh tế nhất, đẻ chống xói cho dé quai bằng vật liệu địa phương. Lần đầu tiên khoa học kỹ thuật X.V.LZOBAS [2] đã nghỉ. cách chỉ tiết sự dn định của hòn đá nằm trên mặt với phương pháp thi công thả đá cứu một. chặn dong lắp sông. Theo ác giả quan hệ vin tốc đồng chảy với đá bảo vệ thể hiện qua quan hệ. b) Nghiên cứu xã la thi công qua đập đá đổ đang xây dựng ở Liên Xô. bi) Mở đầu. Dip đá đổ bê tông bản mặt hiện đại ở Trung Quốc (dưới đây gọi tắt là đập bản mặt). đang xây dựng cao 35m ~ 175m, trong đỏ về mặt din đồng thi công và vượt lĩ đã tích lũy nhiều kinh nghiệm. Nhất là xá lũ thi công qua đập đá dé dang thi công. b) Về phương án dẫn dòng và vượt lũ. bi) Thực tiễn ở Trung Quốc đập đá đổ bản mặt thường dùng phương án dẫn dong và vượt lũ như sau: Mùa kiệt dé quai ngăn nước ding tuynen dẫn ding. 1a thi lợi dung thân đập di đổ dip ding cao dén tiéu chuẳn quy định để ngăn nước,. dling mặt cấttạm thời ngăn. nước vượt lũ, khi khối lượng dip dip đá đỗ lớn sau khỉ. ngăn sông đến trước lã một mùa nước kiệt chưa có điều kiện để đắp đến cao tinh. chống lũ thì bằng cách cho nước qua dé quai, thân đập đá đỏ sau khi gia cổ bảo ve. thì dùng biện pháp xã nước qua thân dip còn thấp đỂ vượt lũ rất ngắn thỏi gian thi công hạ thấp giá thành. 2) Thân đập là đập đá đổ bản mặt, xã lũ qua có hai hình thức.
CHƯƠNG 3: QUA NGHIÊN COU
NGHIEN CỨU LỰA CHỌN CAO TRÌNH DINH DAP HỢP L`
Trên mô hình tiến hành xác định cao trinh mực nước dọc công trình, nhất là các vị tri chủ yêu như: đầu đinh đập và cuối đỉnh đập đá đỏ. Van tốc đồng chảy tại các vi tỉ chủ yếu trên so với bậc dit 225 m không khác nhau nhiều, vì cao trình dinh đập đều là 45m, mực nước hạ lưu không đối do.
KET QUÁ CHỌN CAO TRÌNH DINH DAP VÀ CHIEU DAI BAC NƯỚC
Chọn cao trình định đập 4Sm sẽ giảm đường kính đá gia cổ bảo vệ mặt đập, đảm bảo thi công thuận lợi và giảm giá thảnh vì khai thắc đá thi công dễ ding, không phải chọn lọc loại đá có đường kính lớn hơn Lm,. Mit khác với cao trình đỉnh đập 45m, vận tốc ở vùng hạ lưu đập cũng nhỏ hơn, vật liệu gia cổ cũng đơn giản hơn, rẻ hơn (có thé dùng khung thép bỏ di..) nếu vận tốc dong chảy lớn hơn 10 m/s phải dùng bê tông cốt thép tốn kém kinh phí.
Học viên thao tác đo đạc ở mô hình
Khi mới xả lũ xuất hiện vận tốc tức thời ở chân mái để quai hạ lưu, chân mái hạ lưu đập đá đỗ khoảng 7 m/s, sau mục nước dng lên thì vận ốc giảm di. “rong khuôn khổ luận van chỉ nghiên cứu trên mô hình lòng cứng và mat et, chưa nghiên cứu được kết cầu gia cố và xói lở hạ lưu đập (lòng mềm) và mô hình.