Bộ nhớ ổn định: 100.000 giá trị đo

b) Phương pháp tiến hành

Cơng tác chuẩn bị

Bật máy và chờ một lúc để cĩ thời gian sấy máy. Kiểm tra tình trạng làm việc của nguồn thường xuyên trong quá trình đo.

Hiệu chuẩn máy đo ở hiện trường

Tiến hành hiệu chuẩn máy trên mẫu chuẩn là mẫu bê tơng hình hộp cĩ đặt trong đĩ một thanh thép thẳng, trịn trơn, sạch. Thanh thép được đặt lệch tâm trong khối bê tơng hình hộp để tạo ra các giá trị chiều dày lớp bê tơng bảo vệ khác nhau khi đo từ các mặt bên đến thanh thép. Tiến hành đo máy theo những chỉ dẫn của nhà sản xuất để đo chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cốt thép trên tất cả các bề mặt song song với thanh thép đĩ, so sánh với chiều dày thực tế để hiệu chuẩn máy.

c) Kiểm tra trên cấu kiện

Chuẩn bị vị trí kiểm tra trên cấu kiện bê tơng cốt thép: Bề mặt bê tơng của vùng kiểm tra cần phẳng và nhẵn, những chỗ gồ ghề cần được mài phẳng bằng máy mài cầm tay. Xác định vị trí và đường kính cốt thép. Đầu dị được dịch chuyển một cách cĩ hệ thống trên bề mặt bê tơng và tại vị trí cốt thép được chỉ ra, đầu dị được di dịch cho tới khi ở đĩ chỉ thị máy thể hiện là đã đạt đến giá trị cực đại của trường điện từ, trục của cốt thép được xác định là nằm trong mặt phẳng chứa đường thẳng đi qua tâm đầu dị.

(Phụ lục kết quả thí nghiệm kèm theo)

3.4. Kết luận

Qua kết quả kiểm tra chất lượng các bộ phận kết cấu của Tràn xả lũ cơng trình hồ chứa nước Suối Dầu, đơn vị tư vấn báo cáo các kết quả cụ thể như sau:

- Kiểm tra bê tơng bằng phương pháp kết hợp máy siêu âm và súng bật nẩy: Rht = 208,73 (daN/cm2); Rht/Ryc = 1,34  Bê tơng đạt yêu cầu về cường độ chịu nén; 208,73 (daN/cm2); Rht/Ryc = 1,34  Bê tơng đạt yêu cầu về cường độ chịu nén;

- Kiểm tra bê tơng bằng súng bật nẩy: Rht = 208,97 (daN/cm2); Rht/Ryc = 1,34  Bê tơng đạt yêu cầu về cường độ chịu nén. Bê tơng đạt yêu cầu về cường độ chịu nén.

- Kiểm tra chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cốt thép bằng máy siêu âm: Chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cốt thép tại một vài vị trí kiểm tra lớn hơn theo quy định thiết kế nhưng bê tơng bảo vệ cốt thép tại một vài vị trí kiểm tra lớn hơn theo quy định thiết kế nhưng vẫn nằm trong giới hạn cho phép của quy phạm và khơng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cơng trình.

- Kiểm tra đường kính cốt thép bằng máy siêu âm: Đường kính cốt thép tại các vị trí kiểm tra đúng theo quy định thiết kế. trí kiểm tra đúng theo quy định thiết kế.

Tại các vị trí kiểm tra thực tế tại cơng trình, các mẫu phân tích trong phịng thí nghiệm và căn cứ vào hồ sơ thiết kế, chúng tơi cĩ nhận xét:

Kết quả kiểm tra cường độ chịu nén của bê tơng bằng phương pháp kết hợp siêu âm và súng bật nẩy cũng như phương pháp sử dụng súng bật nẩy cho thấy cường độ chịu nén của bê tơng đảm bảo theo tiêu chuẩn hiện hành.

Kết quả kiểm tra chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cốt thép bằng máy siêu âm cho thấy chiều dày lớp bê tơng bảo vệ tại một số vị trí kiểm tra lớn hơn quy định cho phép của bản vẽ thiết kế nhưng vẫn trong giới hạn cho phép của quy phạm và ít ảnh hưởng tới chất lượng cơng trình.

Kết quả kiểm tra đường kính cốt thép bằng máy siêu âm: Đường kính cốt thép tại các vị trí kiểm tra đúng theo quy định thiết kế.

Với những kết quả trên, đơn vị tư vấn kết luận: Chất lượng của các cấu kiện Tràn xả lũ cơng trình hồ chứa nước Suối Dầu đạt yêu cầu về cường độ, chất lượng và các chỉ tiêu thiết kế yêu cầu.

Chương 4

TÍNH TỐN LÚN, ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT 4.1. Mục đích tính tốn

Tính tốn ổn định nhằm đảm bảo từng bộ phận của cơng trình và cả cơng trình làm việc bình thường theo yêu cầu thiết kế, tức là cơng trình phải đảm bảo điều kiện về cường độ (khơng bị trượt hoặc lật) và biến dạng (lún khơng quá lớn hoặc chuyển vị ngang khơng quá lớn). Đối với đập đất, cịn cần phải đảm bảo điều kiện chống thấm nhằm hạn chế lượng mất nước qua nền, vai và thân đập. Căn cứ vào những điều kiện như vậy, chúng ta

cĩ thể đề xuất các giải pháp xử lý đối với những vấn đề phức tạp về địa chất cơng trình, nhằm đảm bảo cơng trình làm việc ổn định lâu dài.

4.2. Tài liệu dùng cho tính tốn

Tài liệu về địa chất thuỷ văn và địa chất cơng trình (xem chi tiết ở báo cáo khảo sát địa chất cơng trình).

Tài liệu về tải trọng cơng trình: Cấp cơng trình : Cấp III Cao trình đỉnh đập : + 45,10m Cao trình đỉnh tường chắn sĩng: + 45,70m Chiều cao đập lớn nhất : 27,10m Cao trình MNDBT : + 42,50m Cao trình MNLTK : + 43,45m Cao trình MNLKT : + 44,06m

Hệ số mái thượng lưu : m = 3,0; 3,5; 4,0 Hệ số mái hạ lưu : m = 2,5; 3,0; 3,5 Bề rộng đỉnh đập : Bđ = 5,0 m

Hình thức tiêu nước hạ lưu: Lăng trụ tiêu thốt nước

Hình thức xử lý chống thấm nền đập: Màng chống thấm bằng vữa xi măng. Các tiêu chuẩn thiết kế (TCVN 4253-86, 285-2002, 14TCN-157-2005)

Phần mềm Địa Kỹ Thuật chuyên dụng Geostudio 2004 và Plaxis – Version 8.6.

4.3. Phương pháp tính tốn

Theo 14TCN-157-2005 quy định tính tốn kiểm tra ổn định của đập đất cần phải thỏa mãn điều kiện sau đây:

[K]= 1,30 đối với tổ hợp cơ bản [K]= 1,10 đối với tổ hợp đặc biệt

Phương pháp tính tốn

Bộ phần mềm chuyên dụng Plaxis của Hà Lan version 8.6 được sử dụng để phân tích ứng suất-biến dạng theo phương pháp PTHH. Ưu điểm của phần mềm này đĩ là cho phép mơ phỏng các bài tốn địa kỹ thuật liên quan đến nhiều giai đoạn thi cơng (phase), kết quả ứng suất-biến dạng được phân tích đồng thời tại từng thời điểm làm việc của cơng trình. Bộ phần mềm cũng cho phép lựa chọn và sử dụng một số mơ hình vật liệu phù hợp với đặc điểm của từng loại đất nền như Mohr-Coulomb, Hardening Soil, Linear Elastic... Một ưu điểm khác nổi bật của bộ phần mềm đĩ là cho phép sử dụng phần tử tiếp xúc để xét tới sự làm việc tương tác giữa đất nền và các loại vật liệu khác. Nhiều kết quả quan trắc đã cho thấy kết quả tính tốn bằng phần mềm này rất phù hợp với thực tế.

a. Tính thấm

Quá trình thấm được mơ hình hố bằng các giải phương trình vi phân cơ bản của dịng thấm theo phần tử hữu hạn. Quá trình này được thực hiện trên máy vi tính bằng phần mềm SEEP/W cĩ đăng ký bản quyền của Cơng ty phần mềm GEO- SLOPE - Canada.

b. Tính ổn định

Hệ số ổn định được xác định bằng Bishop, áp lực nước trong lỗ rỗng được xác định bằng cách sử dụng kết quả tính tốn của bài tốn thấm ở trên. Quá trình này được thực hiện bằng phần mềm SLOPE/W của Cơng ty phần mềm GEO-SLOPE - Canada.

4.4. Các trường hợp tính tốn

Căn cứ theo yêu cầu cho cơng tác kiểm định an tồn cho hồ chứa nước Suối Dầu chúng tơi lựa chọn các trường hợp sau để tính tốn kiểm tra ổn định của đập:

- TH1: Mực nước ở thượng lưu là MNDBT (+24,2m), hạ lưu khơng cĩ nước (+4,0m), đây là tổ hợp cơ bản.

- TH2: Mực nước ở thượng lưu là MNLKT (27,7m), mực nước hạ lưu tương ứng khi xả Qkt (+8,3m), đây là tổ hợp đặc biệt.

Hai mặt cắt được lựa chọn tính tốn kiểm tra theo kết quả khảo sát địa chất là MC1 (mặt cắt lịng sơng, cách đầu vai hữu đập 73,5m) và MC2 (mặt cắt sườn đồi, cách đầu vai hữu đập 43,0m).

4.5. Sơ đồ tính tốn

Căn cứ vào tài liệu thiết kế và báo cáo khảo sát địa chất giai đoạn TKKT và giai đoạn kiểm tra, sơ đồ hình học của MC1 và MC2 được mơ phỏng trong tính tốn như sau:

Hình 3-2: Sơ đồ mơ phỏng MC2 (mặt cắt sườn đồi) dùng trong Geostudio 2004

4.6. Kết quả phân tích ứng suất biến dạng MC1

Kết quả phân tích ứng suất biến dạng cho thấy đập cĩ xu thế biến dạng lớn ở vùng đỉnh đập và phía hạ lưu của đập (hình 5). Nguyên nhân của quá trình này là do ảnh hưởng của việc tích lũy biến dạng của các lớp đất phía bên dưới đỉnh đập. Chuyển vị đứng (lún) của các điểm dọc theo mặt cắt A-A được minh họa ở hình 11. Độ lún cĩ xu thế tăng dần với những điểm ở gần đỉnh đập và đạt giá trị lớn nhất là 55,27 cm tại điểm giữa của đỉnh đập.

Do tác dụng của áp lực nước, đập cĩ xu thế chuyển vị ngang về phía hạ lưu, vùng chịu tác động của chuyển vị ngang lớn nhất là vùng đất phía mái thượng lưu ở trên mực nước ngầm. Giá trị lớn nhất của chuyển vị ngang là 17,49 cm.

Hình 5: Lưới biến dạng của MC1

Hình 6: Chuyển vị đứng (lún) của MC1

4.7. Kết quả phân tích thấm và ổn định MC1

Kết quả phân tích thấm và ổn định cho thấy, trong trường hợp tổ hợp cơ bản (TH1) thì đường bão hịa nằm phía dưới ống khĩi cát do tác dụng tiêu thốt nước của đống đá hạ lưu và ống khĩi cát. Hiệu quả này đã làm tăng hệ số an tồn ổn định Kminmin = 1,774 > [K] = 1,30. Trong trường hợp MNLKT = +44,06m (tổ hợp đặc biệt), mặc dù đường bão hịa nằm phía trên ống khĩi cát nhưng hệ số an tồn ổn định vẫn đảm bảo yêu cầu thiết kế, Kminmin = 1,53 > [K] = 1,10.

Trong cả 2 trường hợp làm việc thì trị số gradient cho phép trong thân đập đều đảm bảo yêu cầu J < [J] = 0,85. Đồng thời lượng mất nước qua thân và nền đập của MC1 trong cả 2 trường hợp đều khá nhỏ với lưu lượng thấm tương ứng của TH1 là q = 3,04e-4

m3/s và của TH2 là q = 3,67e-4 m3/s

Hình 13: Dịng thấm trong thân và nền đập của MC1 (TH1)

Hình 15: Hệ số an tồn ổn định Kminmin của MC1 (TH1)

Hình 16: Dịng thấm trong thân và nền đập của MC1 (TH2)

Hình 18: Hệ số an tồn ổn định Kminmin của MC1 (TH2)

4.8. Kết quả phân tích thấm và ổn định MC2

Kết quả phân tích thấm và ổn định cho thấy, trong trường hợp tổ hợp cơ bản (TH1) thì đường bão hịa nằm gần ống khĩi cát do tác dụng tiêu thốt nước ống khĩi cát. Hiệu quả này đã làm tăng hệ số an tồn ổn định Kminmin = 1,443 > [K] = 1,30. Trong trường hợp MNLKT = +44,06m (tổ hợp đặc biệt), mặc dù đường bão hịa nằm phía trên ống khĩi cát nhưng hệ số an tồn ổn định vẫn đảm bảo yêu cầu thiết kế, Kminmin = 1,372 > [K] = 1,10.

m3/s và của TH2 là q = 1,49e-4 m3/s

Hình 31: Phân bố gradient trong thân và nền đập của MC2 (TH1)

Hình 32: Hệ số an tồn ổn định Kminmin của MC2 (TH1)

Hình 33: Dịng thấm trong thân và nền đập của MC2 (TH2)

Hình 35: Hệ số an tồn ổn định Kminmin của MC2 (TH2)

4.9. Kết quả phân tích ứng suất biến dạng MC2

Kết quả phân tích ứng suất biến dạng cho thấy đập cĩ xu thế biến dạng lớn ở vùng đỉnh đập và phía hạ lưu của đập (hình 22). Nguyên nhân của quá trình này là do ảnh hưởng của việc tích lũy biến dạng của các lớp đất phía bên dưới đỉnh đập. Chuyển vị đứng (lún) của các điểm dọc theo mặt cắt B-B được minh họa ở hình 28. Độ lún cĩ xu thế tăng dần với những điểm ở gần đỉnh đập và đạt giá trị lớn nhất là 23,07cm tại điểm giữa của đỉnh đập.

Do tác dụng của áp lực nước, đập cĩ xu thế chuyển vị ngang về phía hạ lưu (hình 24), vùng chịu tác động của chuyển vị ngang lớn nhất là vùng đất phía mái thượng lưu ở trên mực nước ngầm. Giá trị lớn nhất của chuyển vị ngang là 7,36cm.

Hình 22: Lưới biến dạng của MC2

Hình 24: Chuyển vị ngang của MC2

Hình 28: Chuyển vị đứng tại mặt cắt B-B Hình 29: Ứng suất hiệu quả tại mặt cắt B-B

4.10. Kết luận

Dựa vào các kết quả khảo sát hiện tại và các tài liệu trong các giai đoạn khảo sát trước đĩ, các vấn đề về ổn định thấm, trượt và ứng suất biến dạng trong thân và nền đập đã được tính tốn, kiểm tra. Trong quá trình tính tốn chúng tơi sử dụng bộ phần mềm

Plaxis để phân tích ứng suất-biến và sử dụng bộ phần mềm Geostudio 2004 để tính tốn kiểm tra ổn định thấm và ổn định trượt.

Với điều kiện địa chất thực tế của cơng trình và các giải pháp xử lý đã lựa chọn, thì các mặt cắt kiểm tra đảm bảo về mặt ổn định và thấm. Kết quả tính tốn với MC1 cho thấy hệ số an tồn ổn định Kminmin = 1,768 > [K] = 1,30 (tổ hợp cơ bản) và Kminmin = 1,470 > [K] = 1,10 (tổ hợp đặc biệt). Đồng thời trị số gradient cho phép trong thân đập đều đảm bảo yêu cầu J < [J] = 0,85. Đối với MC2 thì kết quả cũng đảm bảo về điều kiện ổn định và thấm với hệ số an tồn ổn định Kminmin = 1,625 > [K] = 1,30 (tổ hợp cơ bản) và Kminmin = 1,282 > [K] = 1,10 (tổ hợp đặc biệt).

Kết quả phân tích ứng suất biến dạng của MC1 cho thấy chuyển vị đứng (lún) đạt giá trị lớn nhất là 29,46cm tại điểm giữa của đỉnh đập cịn chuyển vị ngang lớn nhất trên đỉnh đập là 7,81 cm. Trong khi đĩ, tại MC2 cho thấy chuyển vị đứng (lún) đạt giá trị lớn

nhất là 26,23cm tại điểm giữa của đỉnh đập và chuyển vị ngang lớn nhất trên đỉnh đập là 6,33cm. Sự chênh lệch về chuyển vị của 2 mặt cắt MC1 và MC2 đã giải thích được hiện tượng nứt, lún đang xảy ra tại khu vực đập ở vị trí gianh giới giữa vùng sườn đồi và vùng lịng suối. Mặc dù trong thân và nền đập tồn tại một số điểm đạt tới giới hạn dẻo nhưng đây chỉ là những điểm cục bộ và khơng gây ảnh hưởng đáng kể đến sự làm việc của đập.

Chương 5

TÍNH TỐN ĐIỀU TIẾT LŨ (Chi tiết phụ lục tính tốn dịng chảy lũ) 5.1. Mục đích tính tốn

Tính tốn điều tiết lũ nhằm kiểm tra lại MNLTK, MNLKT và mực nước lũ Cực hạn với số liệu mưa cập nhập gần nhất để kiểm tra, so sánh với số liệu tính tốn khi thiết kế. Từ đĩ đưa ra những kết luận về khả năng phịng lũ của hồ đến thời gian hiện tại.

5.2. Chọn mơ hình tính tốn

Năm 2010 xuất hiện những trận mưa dài ngày, lượng mưa lớn, cường độ cao. Độ lớn mưa 5 ngày gần bằng lượng mưa trung bình nhiều năm.

Các cơng thức kinh nghiệm tính lũ đều dùng lượng mưa 1 ngày lớn nhất nên khơng giải quyết được khi năm 2010 xảy ra những trận mưa lớn, dài ngày.

Khắc phục khiếm khuyết trên, trong nghiên cứu này, dùng mơ hình đường lưu lượng đơn vị sẽ mơ phỏng được trận lũ tính theo tồn bộ thời gian mưa, đánh giá đầy đủ trị số đỉnh lũ và lượng lũ đối với thời gian mưa dài ngày.

5.3. Hồn nguyên lũ hồ Suối Dầu năm 2010 từ mưa

a) Các thơng số mơ hình

Cĩ nhiều mơ hình đường đơn vị, trong nghiên cứu này sử dụng Mơ hình đường lưu lượng đơn vị tổng hợp vì nĩ phù hợp khu vực duyên hải miền Trung. Mơ hình được