Thông qua thiết kế, ng−ời ta bố trí một l−ợng thuốc nổ nhất định ở bờ sông tại tuyến đập vμ
cho nổ phá một hoặc nhiều đợt. Đá trên bờ theo ph−ơng h−ớng xác định sẽ đổ xuống sông tạo thμnh đập.
Nguyên lý cơ bản của ph−ơng pháp nổ mìn định h−ớng lμ: vật liệu bị phá vỡ vμ văng đi theo ph−ơng có sức chống đỡ nhỏ nhất - ph−ơng mμ khoảng cách từ tâm nổ đến mặt tự do nhỏ nhất. Ph−ơng có sức chống đỡ nhỏ nhất nμy lμ sẵn có hoặc đμo phá tr−ớc để tạo ra. Ph−ơng pháp nμy lợi dụng đ−ợc trọng l−ợng bản thân vμ động năng của đá hộc để lμm chắc đập. Sau khi nổ mìn ng−ời ta đắp thêm những chỗ ch−a đủ độ cao, ch−a đủ kích th−ớc vμ lμm t−ờng chống thấm.
Ph−ơng pháp đắp đập nμy có nhiều −u điểm nổi bật nh− tốc độ nhanh, công trình mau đem lại lợi ích, tiết kiệm đ−ợc nhiều nhân lực, vốn đầu t−. Ph−ơng pháp nμy ít dùng hoặc không dùng đến cơ giới. Hiện tr−ờng vμ điều kiện giao thông ít ảnh h−ởng.
Ph−ơng pháp nổ mìn định h−ớng rất thích hợp với những lòng sông hẹp, dân c− ít. Khi thiết kế nổ mìn cần bảo đảm các điểm sau:
- Nổ mìn theo một h−ớng nhất định; - Đá nổ rơi vμo một phạm vi nhất định;
- Khối đá đổ xuống có hình dạng phù hợp với mặt cắt đập thiết kế; - Khối đá đảm bảo độ chặt nhất định;
- Rẻ nhất.
Về cơ bản, mặt cắt đập đ−ợc thiết kế nh− mọi đập đá khác. Song cần dựa vμo các điều kiện cụ thể để cân nhắc các mặt kinh tế kỹ thuật. Cố gắng sao cho toμn bộ khối l−ợng đá của đập hoặc đại bộ phận thân đập do nổ mìn tạo ra. Triệt để lợi dụng đá do nổ mìn phá ra để tôn cao thân đập đến mức thiết kế.
Điều kiện địa hình ở tuyến đập vμ việc bố trí thuốc nổ có ảnh h−ởng đến độ dốc mái th−ợng hạ l−u đập, các độ dốc đó th−ờng bằng 1 : 1,5 ữ 1 : 3.
www.vncold.vn202 202
ng−ời ta dùng nhân lực hoặc nổ mìn định h−ớng để đắp t−ờng nghiêng. T−ờng có mái tiếp xúc với khối đá rất dốc.
Mái th−ợng l−u của t−ờng cần lμm thoải. Bởi vậy có thể lμm t−ờng nghiêng mỏng vμ tăng bề dμy lớp phủ bảo vệ mái để bảo đảm ổn định. Nếu đập đá đặt trên nền thấm n−ớc thì có thể dùng t−ờng răng hoặc sân tr−ớc chống thấm. T−ờng răng th−ờng đ−ợc hoμn thμnh tr−ớc khi nổ mìn. Trên những sông l−u l−ợng không lớn có đμo sẵn tuy nen dẫn dòng thì có thể lμm t−ờng răng vμ
sân phủ sau khi nổ mìn.
Các điều kiện thích hợp để thi công nổ mìn định h−ớng cũng lμ những điều kiện chọn vị trí đập:
- Để khối l−ợng đập nhỏ nhất, nên chọn lòng sông hẹp, bờ cμng dốc cμng tốt. - Đá hai bờ đủ độ cứng, đá phong hoá nhiều không thích hợp.
- S−ờn núi dốc vμ địa hình lõm lμ những điều kiện có lợi cho nổ mìn định h−ớng. Với độ lõm địa hình thích hợp thì không cần nhân lực vμ thuốc nổ phụ để tạo mặt lõm định h−ớng.
- Tại tuyến đập, bờ vμ nền không đ−ợc thấm n−ớc nhiều để bảo đảm ổn định vμ đỡ tốn n−ớc. Ph−ơng pháp nổ mìn định h−ớng không những thích hợp với đập đá mμ còn dùng để đắp đập đất.
Đ7.9. So sánh vμ lựa chọn hình thức đập thích hợp
Khi lựa chọn hình thức đập đá tr−ớc hết phải dựa vμo điều kiện vật liệu tại chỗ. Sau đó lμ điều kiện địa chất nền vμ điều kiện thi công. Việc chọn hình thức đập đá chủ yếu lμ để quyết định hình thức vμ vị trí của thiết bị chống thấm. Chọn đập có t−ờng lõi, t−ờng nghiêng hoặc loại hỗn hợp đất đá, phải dựa vμo tính chất, khối l−ợng đất, khối l−ợng công trình, điều kiện địa chất nền móng, điều kiện thi công để so sánh các mặt kinh tế, kỹ thuật.
Ưu điểm của đập đá có t−ờng lõi mềm lμ: khối l−ợng đất sét ít, do đó tốn ít công đầm nén. ở khu vực khí hậu thay đổi nhiều, t−ờng khó bị nứt nẻ, co rút. Khối đá hạ l−u lún không ảnh h−ởng lớn (so với t−ờng nghiêng). T−ờng lõi chống chấn động tốt hơn t−ờng nghiêng.
Nh−ợc điểm của t−ờng lõi lμ: khó thi công, tiến độ thi công khối đá đổ phụ thuộc vμo việc đắp t−ờng lõi; khó kiểm tra sửa chữa t−ờng lõi.
Đập đá với t−ờng nghiêng mềm có −u điểm lμ tiện thi công, t−ờng vμ khối đá có thể thi công độc lập nhau, do đó tăng đ−ợc tiến độ thi công. Tr−ớc khi đắp t−ờng, khối đá đ−ợc đổ cao đến một mức nhất định. D−ới tác dụng của trọng l−ợng bản thân đá đ−ợc ép chặt sẽ giảm ảnh h−ởng lún đối với t−ờng. T−ờng nghiêng còn có lợi về mặt dễ kiểm tra sửa chữa. Nh−ng nó có nh−ợc điểm lμ đất sét dễ bị co giãn vμ nứt nẻ khi nhiệt độ thay đổi nhiều.
So sánh các mặt ta thấy đập đá có t−ờng nghiêng có nhiều −u thế hơn. Đó lμ hình thức đập đ−ợc dùng nhiều. Tuy vậy cả hai loại đập trên đều có những −u nh−ợc điểm, khi so sánh vμ lựa chọn phải dựa vμo điều kiện cụ thể.
Nếu l−ợng đất tại chỗ t−ơng đối nhiều nh−ng ch−a đủ để đắp đập đất hoặc tính chất đất không tốt mμ biện pháp giảm bớt đá lμ rẻ hơn thì nên xét dùng đập đất đá hỗn hợp.
www.vncold.vnNếu đất tại chỗ thấm n−ớc mạnh, tr−ớc hết nên xét dùng đập đá có t−ờng nghiêng bằng Nếu đất tại chỗ thấm n−ớc mạnh, tr−ớc hết nên xét dùng đập đá có t−ờng nghiêng bằng bitum. Nó có −u điểm: mềm dẻo, dễ biến dạng khi lún, không cần đặt các khe co giãn, khe cấu tạo, đồng thời không cần thép vμ xi măng nên giá thμnh rẻ.
Nên tránh dùng loại thiết bị chống thấm cứng. Chỉ có những nơi khan hiếm vật liệu chống thấm vμ trong những điều kiện thích hợp mới xét dùng t−ờng nghiêng chống thấm cứng. Đập đá với t−ờng lõi chống thấm cứng rất ít đ−ợc dùng trong xây dựng.
Điều kiện khí hậu cũng có ảnh h−ởng nhất định đến việc lựa chọn hình thức đập. ở những nơi rất lạnh, mùa đông kéo dμi khó thi công đất sét vμ đất dính hoặc thời gian thi công rất ngắn, thì nên dùng đất chứa ít sét. Những vùng m−a nhiều nên hạn chế dùng đất dính.
Thời gian vμ điều kiện thi công cũng ảnh h−ởng đến việc lựa chọn hình thức đập. Ví dụ, nếu thời gian thi công ngắn nên dùng loại đập có khối l−ợng đất đá ít nh− đập đá hỗn hợp, th−ợng l−u lμ đá xây vữa.
Nếu dùng ph−ơng án phân đoạn thi công thì dùng t−ờng nghiêng chống thấm lμ có lợi. T−ờng nghiêng có thể thi công sau khi hoμn thμnh đổ đá.
Tóm lại, các điều kiện khí hậu, địa chất, vật liệu xây dựng, thi công (sức lao động, máy móc, thời gian thi công, v.v...) quyết định hình thức đập. Cần dựa vμo tình hình hình cụ thể, đề ra nhiều ph−ơng án vμ so sánh để lựa chọn hình thức đập thích hợp nhất.