CHẤT
Đập đất đồng chất được xõy dựng khỏ phổ biến ở trong khu vực miền trung, vật liệu đất được lấy tại địa phương, thường là đất trầm tớch, đất tàn tớch, sườn tàn tớch cú tớnh trương nở, co ngút, tan ró, lỳn ướt mạnh.
Đập đất đồng chất thường cú hệ số thấm lớn, để đảm bảo ổn định thấm, biện phỏp thường dựng là tăng kớch thước mặt cắt đập và khối lượng đất đắp.
Đất đắp đập ở khu vực miền trung biến đổi mạnh hơn so với đất đắp đập ở khu vực tõy nguyờn và miền bắc.
mặt cắt điển hình tỷ lệ 1:500
Hỡnh 2.1: Mặt cắt điển hỡnh đập đất đồng chất
Trờn hỡnh 2.1 cho thấy thượng và hạ lưu đập là 2 khối gia tải nhiệm vụ giữ ổn định cho đập và giảm khả năng trương nở tự do của đập.
Một số đập đất khu vực miền Trung cú hỡnh thức là đập đồng chất như: Đập Suối Hành, đập Suối Trầu, đập Am Chỳa, đập An Khờ….Đặc điểm chung của những đập này là sử dụng loại đất đắp đập ở địa phương, cao trỡnh đập và khối lượng đắp đập khụng lớn.
* Trước tiờn phải kiểm tra và quy hoạch mỏ vật liệu: Tại cỏc mỏ vật liệu cần phải được đo vẽ phạm vi và tiến hành lấy mẫu làm thớ nghiệm trong phũng kiểm tra cỏc chỉ tiờu cơ lý của đất ( γTN,WTN ,φ,C, ) theo cỏc tiờu chuẩn TCVN 8721:2012; TCVN 8723:2012; TCVN 8724:2012; TCVN 8725:2012; TCVN 8726:2012; TCVN 8727:2012; TCVN 8733:2012. Cứ 5000ữ10000 m3 vật liệu lấy 1 tổ mẫu ( gồm 3 mẫu ) để thớ nghiệm cỏc chỉ tiờu cơ lý. Kết quả thớ nghiệm được ghi vào sổ theo dừi cựng ngày thỏng lấy mẫu, vị trớ trong bói, chiều sõu lấy mẫu, tỡnh hỡnh nước mạch trong cỏc hố thăm dũ. Trong trường hợp độ ẩm thay đổi do bị ảnh hưởng của nước mặt hồ dõng lờn, phải bỏo cỏo với tư vấn và chủ đầu tư để cú biện phỏp xử lý.
- Với vật liệu làm tầng lọc thỡ phải kiểm tra cấp phối và phẩm chất của vật liệu theo TCVN 339ữ342:1986. TCVN 1771,1772:1987.
- Kết quả thớ nghiệm sẽ được so sỏnh với cỏc chỉ tiờu mà thiết kế đề ra: Nếu kết quả phự hợp với yờu cầu của tư vấn thiết kế thỡ vật liệu tại mỏ được đưa vào sử dụng đắp đập.
-Trường hợp cỏc vật liệu khụng đạt yờu cầu so với thiết kế thỡ cần phải xử lý: + Nếu mà cỏc tớnh chất cơ lý của vật liệu thay đổi quỏ lớn so với yờu cầu thiết kế mà ko cú biện phỏp xử lý thỡ cần phải loại bỏ mỏ vật liệu đú.
+ Vỡ đập là đập đồng chất nờn khi xử lý cỏc chỉ tiờu phải tương đồng nhau giữa cỏc mỏ. Với trường hợp thay đổi độ ẩm thỡ cần phải xử lý ẩm, như đào rónh tại mỏ, phơi đất tại mỏ, tưới ẩm, trộn đất.
* Cũn với trường hợp cỏc chỉ tiờu cơ lý đặc biệt của khu vực miền Trung cần phải kiểm tra xỏc định đặc tớnh trương nở, tan ró, lỳn ướt và co ngút theo cỏc tiờu chuẩn TCVN 8718:2012, TCVN 8719:2012, TCVN 8720:2012, TCVN 8722:2012 để cú biện phỏp xử lý thớch hợp.( Vỡ đập Suối Hành ở Khỏnh Hũa cú nguyờn nhõn là khụng thớ nghiệm xỏc định hết cỏc chỉ tiờu của đất là độ tan ró, độ lỳn ướt, độ trương nở do đú khụng nhận diện được tớnh hoàng thổ rất
nguy hiểm của cỏc bói, từ đú đỏnh giỏ sai lầm chất lượng đất đắp đập. Vật liệu đất đắp đập khụng đồng đều, khụng cú biện phỏp xử lý độ ẩm thớch hợp cho đất đắp đập ảnh hưởng đến hiệu quả đầm nộn và dung trọng đất).
- Tớnh trương nở đất phụ thuộc vào dung trọng đầm nện, độ ẩm đầm nện, thành phần tổ hợp cỏc hạt cú trong đất và tải trọng tỏc dụng lờn khối. Để hạn chế khả năng trương nở của đất trong thõn đập cần trộn thờm thành phần hạt thụ vào đất trước khi đầm và cần bố trớ ở vị trớ hợp lý.
- Tớnh tan ró đất là hiện tượng đất ngõm trong nước thỡ thành phần hạt sột của đất tan ra trong nước dưới dạng keo. Tớnh tan ró khụng ảnh hưởng tới sự ổn định khối đắp bờn trong mà chủ yếu ảnh hưởng đến sự ổn định bề mặt khối đất khụng được bảo vệ khi tiếp xỳc trực tiếp với nước và khụng khớ. Do vậy đất cú tớnh chất tan ró mạnh chỉ nờn đắp ở cỏc vị trớ gần tõm, nếu đắp ở mặt ngoài của đập thỡ phải cú biện phỏp bảo vệ mỏi.
- Tớnh lỳn ướt là hiện tượng khi đất tiếp xỳc với nước thỡ hiện tượng giảm thể tớch khối xảy ra. Đặc điểm của hiện tượng lỳn ướt đất là phụ thuộc vào dung trọng, độ ẩm chế bị và loại đất. Do đú cần phải lựa chọn độ ẩm đầm nộn tối ưu…
- Tớnh co ngút là hiện tượng giảm thể tớch của đất so với ban đầu, khi độ ẩm của đất giảm. Để hạn chế hiện tượng co ngút của đất trong khi khai thỏc thi cụng cần cú biện phỏp xử lý ẩm cho đất.
* Sau khi kiểm tra và xử lý vật liệu cỏc mỏ đạt yờu cầu thiết kế thỡ tiến hành thớ nghiệm đầm nộn hiện trường ( thớ nghiệm theo TCVN8297:2009 ) để xỏc định: loại đầm, cỏc chỉ tiờu, cỏc thụng số đầm của từng loại đất trong từng mỏ, trong từng thời đoạn thi cụng đảm bảo chất lượng đắp đập theo yờu cầu thiết kế đề ra. Quỏ trỡnh này cần phải kiểm tra thật kĩ tại hiện trường để xỏc định: Độ ẩm thớch hợp và cỏc biện phỏp xử lý độ ẩm. Chiều dày thớch hợp của
cỏc loại đất rải để đầm. Thiết bị đầm. Số lần đầm tối thiểu và tốc độ đầm phự hợp.
* Cần cú biện phỏp khai thỏc vật liệu đắp đập ở cỏc mỏ phự hợp với thực tế thi cụng.
* Kiểm tra năng lực thiết bị cỏc phương tiện khai thỏc vận chuyển cú phự hợp với yờu cầu đề ra, cỏc thiết bị đầm phải phự hợp với thớ nghiệm đầm nộn hiện trường, tuyệt đối khụng cho sử dụng cỏc thiết bị đầm khụng phự hợp với thớ nghiệm đầm nộn vỡ sẽ gõy ra cỏc hiện tượng lớp đắp khụng đủ độ chặt yờu cầu, lớp đắp bị phõn tầng do đầm nhiều và khụng đạt yờu cầu hệ số thấm.
Hỡnh 2.2: Cỏc loại mỏy để thi cụng đắp đập
* Sau khi kiểm tra thiết bị mỏy múc thicụng, quy hoạch và khai thỏc vật liệu, thớ nghiệm đầm nộn hiện trường hoàn tất thỡ tiến hành đắp đập:
- Trước khi đắp đập thỡ cần phải xử lý nền, xử lý tiếp giỏp giữa đất đắp và cỏc thiết bị cụng trỡnh khỏc: Nền phải được nghiệm thu xử lý và vệ sinh trước khi đắp đất. Việc xử lý tiếp giỏp giữa đất đắp và nền, đất đắp và cỏc cụng trỡnh xõy lắp khỏc phải hết sức cẩn thận, ớt nhất trong phạm vi 1m đất đắp phải là
đất thịt, đất sột khụng lẫn sỏi sạn và cỏc tạp chất, chiều dày đắp 15cm và đầm bằng đầm cúc. Khụng để đất khụ, phỏt sinh cỏc vết nứt và tỏch mặt tiếp giỏp. Việc giỏm sỏt hết sức chặt chẽ, nếu cụng tỏc giỏm sỏt và thi cụng khụng chặt chẽ dễ gõy ra hiện tượng thấm mạnh hoặc sủi nước ở nền đập, vai đập, mang đập ( Đập đất Suối Trầu tỉnh Khỏnh Hũavỡ 1 phần nguyờn nhõn do xử lý tiếp giỏp giữa mang cống và đập khụng tốt ).
* Kiểm tra quỏ trỡnh san, rải và đầm: cú thực hiện theo biện phỏp thi cụng và đỳng theo thớ nghiệm đầm nộn hiện trường khụng. Kiểm tra khống chế chiều dày lớp đắp bằng cỏch trờn mặt bằng lớp đắp đỏnh dấu cỏc điểm cần kiểm tra ( tọa độ, cao độ ) đến lớp sau kiểm tra cao độ tại tọa độ cỏc điểm đó đỏnh dấu và trờn mỏi vai đập ta dựng sơn vạch cao độ cỏc lớp đắp. Khống chế biờn cụng trỡnh ta cho cắm cỏc cột mốc đỏnh dấu biờn cụng trỡnh, lớp đắp đắp ra ngoài biờn cụng trỡnh 40-50cm. Đắp lớp đắp dốc về phớa thượng lưu 0,5% - 2%.
- Kiểm tra bằng mắt quỏ trỡnh đầm cú đỳng theo quy định khụng, nếu khụng cần phải chấn chỉnh.
* Cỏc sự cố trong quỏ trỡnh đắp chủ yếu do gặp phải điều kiện bất lợi về thời tiết như mưa, bóo phải dừng thi cụng. Trong khi thi cụng gặp mưa phải nhanh chúng làm nhẵn bề mặt lớp đang đầm hoặc đang rải theo độ dốc 1-2% để thoỏt nước, khơi rónh để thoỏt nướcsau đọng. Sau khi tạnh mưa phải làm khụ hết nước mặt, vột hết bựn nhóo, chờ cho đến khi mặt đất se lại, đất cú độ ẩm đạt mức khống chế mới tiến hành đầm tiếp. Trong khi đắp thấy cú hiện tượng đất bị bựng nhựng hoặc cú khối cục bộ khỏc tớnh chất cơ lý của đất đắp thỡ cần phải búc hết và đắp lại theo yờu cầu.
* Sau khi đầm xong tiến hành lấy mẫu kiểm tra độ ẩm, dung trọng và độ chặt theo cỏc tiờu chuẩn TCVN 8728:2012, TCVN 8729:2012, TCVN 8730:2012. Nếu kết quả đạt so với yờu cầu thiết kế thỡ nghiệm thu tiến hành đắp lớp tiếp theo.
- Nếu kết quả khụng đạt so với yờu cầu thiết kế thỡ cần phải tỡm nguyờn nhõn xử lý, nguyờn nhõn cú thể do độ ẩm đất khụng đạt yờu cầu thỡ phải xử lý ẩm, cú thể do dung trọng khụng đạt thỡ cần tiến hành đầm thờm để kiểm tra, cũng cú thể do thay đổi chỉ tiờu của đất cần tiến hành đầm proctor lại để kiểm tra. Quỏ trỡnh xử lý nếu đạt thỡ nghiệm thu đắp lớp tiếp theo, nếu khụng đạt thỡ cần búc bỏ.
Hỡnh 2.4: Thớ nghiệm kiểm tra độ chặt lớp đắp
- Vỡ là đập đồng chất nờn số lượng mẫu kiểm tra theo quy định trong tiờu chuẩn TCVN 8297:2009 là từ 200-400 m3 lấy 1 tổ mẫu ( gồm 3 mẫu ) kiểm tra độ ẩm, dung trọng khụ, độ chặt. Vị trớ lấy mẫu thỡ đều trờn mặt bằng lớp đắp, với những phạm vi đầm bằng thủ cụng thỡ 20-50m2 lấy 1 tổ mẫu kiểm tra và khi cú nghi ngờ thỡ lấy mẫu kiểm tra.
* Trước khi đắp lớp tiếp theo cần đỏnh sờm và xử lý ẩm bề mặt lớp dưới. Quỏ trỡnh đắp và kiểm tra cỏc lớp tiếp theo giống quỏ trỡnh kiểm tra lớpđắp 1. * Khi đắp đến lớp đắp thứ k (khối lượng theo quy phạm từ 20.000-50.000m3
) tiến hành khoan lấy mẫu thớ nghiệm để xỏc định cỏc chỉ tiờu cơ lý tổng thể, hệ số thấm của đất ở đoạn đập đó đắp, lấy mẫu theo tiờu chuẩn TCVN8731:2012. Mẫu thớ nghiệm được lấy ở giữa và đỏy hố khoan. Kết quả mà đảm bảo yờu cầu so với thiết kế thỡ tiến hành đắp lớp tiếp theo. Kết quả mà khụng đạt theo yờu cầu thiết kế thỡ phải xử lý, hiện nay phương phỏp xử lý đoạn đập này thường là búc bỏ, do đú thường khống chế khối lượng đắp để kiểm tra thấp hơn so với quy định.
- Quỏ trỡnh kiểm tra thấm và lấy mẫu thớ nghiệm cỏc chỉ tiờu cơ lý tổng thể của đoạn đập đắp tiếp theo tương tự như đoạn trước.
Hỡnh 2.5: Khoan lấy mẫu kiểm tra cỏc chỉ tiờu cơ lý đoạn đắp
* Xử lý trước khi đắp lớp N: Quỏ trỡnh này thường là quỏ trỡnh xử lý sau khi nghỉ thi cụng trong mựa mưa và xử lý tiếp giỏp giữa khối đoạn lũng sụng với cỏc khối đó đắp 2 vai đập. Do trong vựng miền Trung cú 2 mựa rừ rệt mựa mưa và mựa khụ. Mựa mưa khụng thể thi cụng đắp đập từ đú hỡnh thành cỏc mặt nối tiếp hay cỏc khe thi cụng. Tại cỏc mặt nối tiếp, sau khi ngừng thi cụng trong một thời gian dài trong mựa mưa nờn thường bị xúi lở. Do đú phải búc bỏ hết cỏc hư hại và nứt lẻ đến độ sõu cần thiết. Đối với mặt vuụng gúc với trục đập, thỡ ngoài việc búc bỏ cỏc hư hại cũn phải đào chõn đanh cắm vào phần đập đó đắp trước.Đặc biệt sự cố xảy racủa đập sụng Quao, nguyờn nhõn do nhà thầu xử lý khe thi cụng khụng tốt, hiện tượng nứt trong do co ngút xảy ra.
Hỡnh 2.6: Quỏ trỡnh đào xử lý tiếp giỏp
* Quỏ trỡnh thi cụng và kiểm tra cứ như vậy cho đến lớp đắp cuối cựng tiến hành kiểm tra cao độ và mặt cắt phũng lỳn theo yờu cầu. Nếu đạt tiến hành nghiệm thu chuyển sang giai đoạn gia cố bảo vệ mỏi.
* Song song với quỏ trỡnh đắp đất, tiến hành đắp đống đỏ tiờu nước hạ lưu, khi đắp đống đỏ tiờu nước phải tuõn thủ theo TCVN 8297:2009 và quy trỡnh kỹ thuật thi cụng: Đống đỏ cũng được đắp thành từng lớp và được kiểm tra kớch thước, dung trọng và độ rỗng. Kết quả lấy mẫu thớ nghiệm kiểm tra lớp đắp mà đạt thỡ tiến hành nghiệm thu cho đắp lớp tiếp theo. Nếu kết quả khụng đạt tiến hành xử lý bằng cỏch đầm tiếp rồi kiểm tra lại.
* Điều cần chỳ ý trong quỏ trỡnh thi cụng là khống chế tốc độ lờn đập và lựa chọn phương ỏn dẫn dũng (TCVN9160:2012) và phương ỏn phũng chống lụt bóo. Nếu tốc độ lờn đập nhanh quỏ làm cho đập mất ổn định gõy hiện tượng lỳn và nứt. Lựa chọn sai phương phỏp gia cố mỏi bảo vệ trong mựa lũ gõy hiện tượng sạt sụt và vỡ cũng như cho nước tràn qua mặt đập gõy ra vỡ đập. Qua phõn tớch quy trỡnh quản lý chất lượng trờn tỏc giả rỳt ra được sơ đồ quản lý chất lượng đắp đập đất đồng chất như hỡnh 2.7
Hỡnh 2.7: Sơ đồ quản lý chất lượng đập đất đồng chất