VI Đào đắp đường dẫn
3.2.3 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CHỐNG THẤM NỀN ĐẬP
Do đặc điểm điều kiện địa chất nền đập cú tầng cỏt cuội sỏi nhỏ sõu gần 20m, việc xử lý chống thấm cho nền đập là vấn đề cực kỳ quan trọng, ngồi nhiệm vụ chống mất nước qua nền đập cũn đảm bảo ổn định, an tồn cho cụng trỡnh. Do vậy nghiờn cứu cỏc phương ỏn chống thấm cho nền đập vừa đảm bảo cú giỏ thành rẻ nhất nhưng phải đảm bảo cụng trỡnh ổn định lõu dài và biện phỏp thi cụng thuận lợi nhất.
Trong giai đoạn NCKT :
*. Với đoạn đập ở khu vực lũng sụng: Đĩ nghiờn cứu nhiều hỡnh thức chống
thấm như sau:
- Chống thấm nền đập bằng hỡnh thức đắp sõn phủ thượng lưu.
- Chống thấm nền đập bằng sõn phủ thượng lưu, vật liệu chống thấm bằng vải chống thấm.
- Khoan phụt xi măng xử lý nền theo tim tuyến đập. - Đúng cừ thộp chống thấm dọc tim đập.
- Làm tường hào bentụnớt ở giữa đập (Phương ỏn này đĩ được lựa chọn trong
quyết định phờ duyệt dự ỏn NCKT).
*. Với đoạn đập ở khu vực hai bờn bờ: Do trong giai đoạn NCKT, khối lượng khoan địa chất cũn hạn chế, chưa đỏnh giỏ đầy đủ địa chất hai bờn vai đập, cho nờn chưa đề cập đầy đủ chống thấm qua nền ở hai bờn vai đập.
Trong giai đoạn TKKT :
*. Với đoạn đập ở khu vực lũng sụng: Trong giai đoạn TKKT, sẽ tập trung nghiờn cứu 2 phương ỏn chớnh cú tớnh khả thi cao đối với việc chống thấm nền đập đú là:
Phương ỏn 1: Tiếp tục nghiờn cứu, tớnh toỏn chi tiết phương ỏn chống thấm
bằng tường hào bentonit mà Bộ đĩ duyệt để làm phương thiết kế cho cụng trỡnh. Hiện nay phương ỏn hào bentonit cụng nghệ thiết kế, thi cụng đĩ được ứng dụng rộng rĩi trong xõy dựng, đặc biệt đĩ ỏp dụng chống thấm cho nhiều cụng trỡnh đập đất ở trong nước.
Phương ỏn 2: Chống thấm bằng cụng nghệ khoan phụt ỏp lực cao (KPALC).
Cụng nghệ khoan phụt ỏp lực cao tạo một tường chống thấm bằng vật liệu xi măng - đất dọc theo tim đập.
Như đĩ phõn tớch ở trờn, phương ỏn xử lý chống thấm nền đập bằng cụng nghệ tường hào Bentonite (Phương ỏn 1) và phương ỏn xử lý chống thấm nền đập bằng cụng nghệ khoan phụt ỏp lực cao (Phương ỏn 2) đều cú tớnh khả thi cao.
Tuy nhiờn, để so sỏnh, lựa chọn và kiến nghị phương ỏn nào cho phự hợp với điều kiện kỹ thuật, điều kiện thi cụng và hiệu quả kinh tế, cần phõn tớch kỹ hơn cỏc
+ Về khả năng chống thấm và cường dộ vật liệu của tường hào betonite và tường cọc xi măng đất:
Cỏc kết quả nghiờn cứu và thực tế thi cụng cỏc cụng trỡnh thuỷ lợi, thuỷ điện, ... của cả hai cụng nghệ đều khẳng định rằng, hệ số thấm của tường hào betonite và tường cọc xi măng đất là <= 10-5cm/s.
Cú thể dẫn chứng cỏc cụng trỡnh cụ thể đĩ ỏp dụng thành cụng cụng nghệ tường hào Bentonite là Cụng trỡnh hồ Dầu Tiếng, Cụng trỡnh hồ Easỳp, ... ; cỏc cụng trỡnh đĩ ỏp dụng thành cụng cụng nghệ cọc xi măng đất: hồ chứa nước Đỏ Bạc cao 22m trờn nền cỏt lẫn cuội sỏi, cụng trỡnh cống D10, và đặc biệt là cụng trỡnh thuỷ điện Sơn La, ....
Như vậy, về khả năng chống thấm của cả hai cụng nghệ là tương đương nhau
và đảm bảo yờu cầu chống thấm cho nền cụng trỡnh.
Điểm khỏc biệt về khả năng chịu lực của hai loại tường chống thấm này nằm ở bản chất của cụng nghệ. Cụng nghệ thi cụng tường hào betonite là đào bỏ hồn tồn lớp đất nền để thay thế một loại vật liệu khỏc (Xi măng+betonite) cú dung trọng nhỏ hơn rất nhiều (thụng thường dao động trong khoảng 1,10 - 1,15T/m3). Cụng nghệ khoan phụt ỏp lực cao tạo tường cọc xi măng đất lại đưa xi măng trộn với đất nền tại chỗ tạo nờn một khối xi măng đất cú dung trọng lớn hơn dung trọng tự nhiờn của đất (thụng thường lớn hơn 10 - 20%) và cú cường độ cao. Vỡ vậy, cú thể núi tường hào bentonite chỉ đơn thuần làm nhiệm vụ chống thấm. Tường cọc xi măng đất cú cường độ vật liệu tương thớch với đất nền xung quanh và cú khả năng chống chịu được ứng suất biến dạng lớn trong nền dưới tải trọng của đập đất.
+ Về thiết bị thi cụng
Thiết bị thi cụng của cụng nghệ tường hào betonite rất cồng kềnh, vận chuyển phức tạp và phải làm đường thi cụng, đũi hỏi mặt bằng thi cụng đủ lớn, ... Theo khảo sỏt, để đưa lại thiết bị siờu trường siờu trọng tập kết vào đến vị trớ thi cụng phải sửa một tuyến đường dài khoảng 12km kinh phớ khỏ tốn kộm. Mặt khỏc, cụng nghệ này cũng đũi hỏi đội ngũ cụng nhõn vận hành cú tay nghề cao, đặc biệt là người lỏi mỏy.
Thiết bị thi cụng của cụng nghệ tường cọc xi măng đất rất gọn nhẹ, phự hợp với mọi loại địa hỡnh, dễ dàng trong cụng tỏc bố trớ mặt bằng thi cụng.
Một điều cần đặc biệt lưu ý là điều kiện địa chất cụng trỡnh tuyến đập. Nền đập, theo tài liệu khảo sỏt địa chất cụng trỡnh, là cỏt. Đõy là nền rất thớch hợp cho việc tạo cọc xi măng đất (cỏt). Tuy nhiờn, việc giữ vỏch của tường hào betonite trong điều kiện này lại là vấn đề cần chỳ ý.
Trong thi cụng hào betonite, người ta đặc biệt chỳ ý đến khả năng tỏch nước của vật liệu. Vỡ nú rất quan trọng, liờn quan đến khả năng chống thấm của tường. Để đảm bảo chất lượng của tường theo thiết kế cần đảm bảo chất lượng vật liệu (Xi
măng và betonite), quy trỡnh thớ nghiệm và giỏm sỏt thi cụng, ... đũi hỏi rất chặt chẽ. Điều đú cũng lý giải vỡ sao cỏc cụng trỡnh được thi cụng bởi cỏc tập đồn nước ngồi (Bachy Soletane) lại cú hệ số thấm nhỏ hơn so với một số cụng trỡnh do cỏc cụng ty trong nước thi cụng.
Vấn đề thi cụng phần tiếp giỏp giữa tường hào betonite với đập cũng sẽ rất khú khăn vỡ thi cụng tường hào theo phương phỏp đào hở. Đầu tiờn đắp lừi giữa với chiều dày 2,5m sau đú tạo hào từ đỏy cho đến bề mặt lừi giữa. Vỡ vậy, sau khi làm xong hào, đắp tiếp lừi giữa phải rất cẩn thận vỡ trong quỏ trỡnh đầm nện sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến phần đỉnh tường hào mới thi cụng xong.
Trong khi đú thi cụng tường Xi măng đất lại khụng bị ảnh hưởng đú. Đầu tiờn cũng đắp lừi giữa dày 2,5m. Đỉnh tường XMĐ cũn cỏch bề mặt lừi giữa 1-2m thỡ dừng lại, do đú cỏc chấn động do đầm nện khi đắp tiếp lừi giữa sẽ khụng cú tỏc động đến tường mới thi cụng xong.
+ Về tớnh kinh tế của phương ỏn
Tớnh toỏn giỏ thành của hai phương ỏn cho thấy, phương ỏn xử lý chống thấm nền đập bằng cụng nghệ khoan phụt ỏp lực cao tiết kiệm được gần 20% giỏ thành so với phương ỏn xử lý chống thấm nền đập bằng cụng nghệ tường hào Bentonite
Từ những phõn tớch ưu nhược điểm của hai phương ỏn trờn, đơn vị tư vấn kiến nghị chọn phương ỏn chống thấm nền đập là Phương ỏn 2 - Chống thấm nền đập bằng khoan phụt ỏp lực cao tạo tường cọc xi măng đất.
*. Với đoạn đập ở khu vực 2 bờn bờ: Trong giai đoạn TKKT đĩ khoan khảo sỏt địa chất chi tiết, kết quả khoan, ộp nước thớ nghiệm cho thấy hai bờn vai đập đỏ lớp 9 và một phần đỏ lớp 10 cú lượng mất nước q > 0,05 l/ph.m.m. Do vậy trong đoạn này đề nghị khoan phụt xi măng để chống thấm.