4. Kết quả đạt được
4.6. Kết luận chương 4
Từ kết quả thu thập tài liệu, khảo sỏt, phõn tớch, đỏnh giỏ an toàn đập Ban Tiện cú thể rỳt ra cỏc kết luận sau:
1. Để cú cơ sở phõn tớch ảnh hưởng của việc đầm chặt khụng đều khi đắp đến an toàn của đập Ban Tiện và biện phỏp xử lý cần phải tiến hành thu thập tài liệu lưu trữ, quan trắc hiện trường, thực hiện cụng tỏc khảo sỏt địa chất bao gồm khoan và thớ nghiệm hiện trường, thớ nghiệm địa vật lý (đo sõu điện đối xứng).
2. Phõn tớch kết quả khảo sỏt địa chất và cụng tỏc địa vật lý xỏc định được khối đất đắp đập lớp 1A, phần thõn đập được tụn cao năm 1997 cú độ đồng đều thấp, tồn tại nhiều tỳi xốp, đất đắp rời rạc, khụng cú dớnh kết, độ rỗng lớn, khả năng thấm rất lớn (mất nước ồ ạt khi khoan). Cỏc lớp đất 1B và đất nền (lớp 2) cú độ đồng đều cao hơn, độ chặt cao và hệ số thấm nhỏ. Tầng đỏ nền khụng cú đứt góy kiến tạo và khả năng chịu lực tốt đối với tải trọng đất đắp phớa trờn.
3. Xỏc định nguyờn nhõn gõy ra hiện tượng bất thường từ kết quả tớnh bởi mụ hỡnh tớnh toỏn thấm, ổn định, ứng suất biến dạng xỏc đinh được nguyờn nhõn chớnh làm xuất hiện vết nứt ngang đập và hỡnh thành cỏc tỳi xốp rỗng trong trong thõn đập là do việc đầm chặt khụng đều khi đắp và do độ ẩm của đất đắp cao vượt quỏ trị số độ ẩm tốt nhất làm cho cụng tỏc đầm chặt khụng đạt được hiệu quả cần thiết.
4. Kết luận nguyờn nhõn dẫn đến những biến dạng bất thường là do vệc đầm chặt khụng đều khi đắp dẫn đến sự hỡnh thành cỏc tỳi xốp trong thõn đập sẽ làm cho đập bị mất an toàn về cả 3 phương diện: thấm, ổn định trượt và mở rộng khe nứt khi mực nước hồ lờn cao ( MNDBT, MNLTK). Vỡ vậy, cần thiết phải xử lý khẩn cấp, khắc phục cỏc khuyết tật tồn tại trong đập khi phỏt hiện trước mựa mưa lũ đến.
5. Dề xuất cỏc phương ỏn cú thể xử lý khắc phục tồn tại do việc đầm chặt khụng đều khi đắp gõy ra cú là khoan phụt vữa xi măng – bentonite lấp đầy cỏc khe nứt và tỳi xốp, hoặc làm tường hào bebtonite dọc trục đập, hoặc kết hợp cả hai giải phỏp trờn.
6. Kiến nghị sau khi xử lý; Do việc phỏt hiện và xử lý khoan phụt lấp đầy hết cỏc tỳi xốp trong thõn đập là rất khú nờn sau khi xử lý vẫn phải tiếp tục theo dừi kỹ tỡnh hỡnh thấm rũ ra mỏi đập trong những mựa lũ tới và cả những năm sau, để cú những ứng xử phự hợp.
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 1. Cỏc kết quả đạt được của luận văn
Với kiến thức đó được học trong chương trỡnh đào tạo cao học tại Trường Đại học Thủy lợi, tỏc giả đó ỏp dụng “Nghiờn cứu ảnh hưởng của việc đầm chặt khụng đều khi đắp đến an toàn của đập đất và biện phỏp xử lý, ỏp dụng cho đập Ban Tiện - Hà Nội ”
Với nội dung của luận văn cú ý nghĩa thực tiễn cao cú thể ỏp dụng trong cụng tỏc thiết kế, thi cụng và quản lý khai thỏc vận hành cỏc cụng trỡnh đập đất. Cỏc kết quả nghiờn cứu trong luận văn đó đạt được như sau:
1) Đập đất là lọai cụng trỡnh dõng nước được ỏp dụng phổ biến, do cú nhiều ưu điểm về sử dụng vật liệu tại chỗ, thớch ứng với nhiều loại địa hỡnh, địa chất, cụng nghệ thi cụng đơn giản, dễ mở rộng tụn cao…..
Tuy nhiờn, do đất là vật liệu xốp, dễ thấm nước, dễ biến dạng, nờn trong quỏ trỡnh làm việc, đập đất cũng thường xẩy ra cỏc hư hỏng, sự cố như lỳn, nứt, sạt trượt mỏi, thấm nước mạnh… Một trong những nguyờn nhõn quan trọng dẫn đến những hư hỏng nờu trờn là do trong quỏ trỡnh xõy dựng đất được đầm chặt khụng đều, khụng đạt yờu cầu thiết kế. Vỡ vậy đề tài nghiờn cứu ảnh hưởng của sự đẩm chặt khụng đều đến an toàn của đập đất là rất cần thiết, cú ý nghĩa khoa học thực tiễn cao.
2) Mặc dự chỳng ta đó tớch lũy được nhiều kinh nghiệm về thiết kế, xõy dựng, quản lý đập đất, nhưng rà soỏt lại hệ thống tiờu chuẩn và quy định qua cỏc thời kỳ thỡ vẫn cũn những tồn tại bất cập, cần được tiếp tục nghiờn cứu để khắc phục. Một số điểm tồn tại chớnh như sau:
- Cỏc đập được xõy dựng từ năm 2005 trở về trước, cụ thể là cỏc đập được thiết kế theo tiờu chuẩn QPVN 11-77 khụng cú quy định về kiểm soỏt hệ số đầm chặt đất, nờn khi sử dụng cỏc loại đất khỏc nhau để đắp thỡ thõn đập được đầm chặt khụng đều, tiềm ẩn nhiều nguy cơ mất an toàn.
TCVN8279-2009) đều khụng cú yờu cầu (trong thiết kế) và quy trỡnh (trong thi cụng) về quản lýchỉ tiờu hệ số thấm của đất đắp thõn đập.
- Hệ thống quản lý vận hành ở nhiều cụng trỡnh hiện nay chưa đỏp ứng được yờu cầu thực tế như thiếu quy trỡnh và trang thiết bị kiểm tra đỏnh giỏ hiện trạng đập, do đú khụng phỏt hiện được cỏc dấu hiệu mất an toàn. Hệ thống thiết bị quan trắc đập thường chưa được lắp đặt đồng bộ, số liệu quan trắc khụng được xử lý và sử dụng kịp thời cho cụng tỏc đỏnh giỏ an toàn đập.
3) Để đỏnh giỏ an toàn của một đập đất cần tiến hành nghiờn cứu đầy đủ cỏc bước từ thu thập tài liệu, khảo sỏt, tớnh toỏn và phõn tớch đỏnh giỏ khả năng an toàn của đập với cỏc trường hợp làm việc khỏc nhau. Cỏc nội dung chớnh cần thực hiện như sau:
- Thu thập tài liệu: tài liệu khảo sỏt, thiết kế, thi cụng, quản lý đập. Cần đặc biệt lưu ý những vấn đề bất lợi cho đập đó xẩy ra trong quỏ trỡnh thi cụng và khai thỏc.
- Khảo sỏt hiện trường: quan sỏt thực tế để phỏt hiện cỏc vết nứt, lỳn, xờ dịch, đo đạc độ lỳn, khảo sỏt địa chất thõn đập để phỏt hiện cỏc vựng xốp rỗng, thớ nghiệm để xỏc định cỏc chỉ tiờu cơ lý thực tế của đất thõn đập tại cỏc vị trớ đặc trưng.
- Tiến hành tớnh toỏn thấm, ổn định, phõn tớch ứng suất-biến dạng của đập ứng với cỏc trường hợp làm việc khỏc nhau, đối chiếu với cỏc tiờu chuẩn thiết kế hiện hành để kết luận về khả năng làm việc an toàn của đập.
4) Ứng dụng cho cụng trỡnh thực tế là đập Ban Tiện huyện Súc Sơn, Hà Nội. Đề tài đó đạt được những kết quả sau:
- Thu thập đủ tài liệu về quỏ trỡnh xõy dựng, nõng cấp đập, khảo sỏt hiện trạng cỏc vết nứt, khảo sỏt địa chất (địa vật lý và khoan lấy mẫu thớ nghiệm kết hợp thớ nghiệm tại hiện trường) để cú hỡnh dung tổng thể về hiện trạng đập và thiết lập cỏc bài toỏn phõn tớch.
- Trờn cơ sở xem xột cỏc kịch bản khỏc nhau đó giải thớch được nguyờn nhõn hỡnh thành cỏc vết nứt ngang thõn đập Ban Tiện là do đất thõn đập khi đắp cú độ ẩm
quỏ lớn, khụng được đầm chặt theo yờu cầu, đến thời kỳ nắng hạn, nước trong thõn đập bốc hơi nhiều, đất bị co ngút dẫn đến hỡnh thành vến nứt.
- Kết quả tớnh toỏn cho thấy do trong thõn đập cú vựng xốp rỗng nờn khi mực nước hồ dõng cao đập sẽ bị mất an toàn về thấm (Jk>Jkcp), về ổn định (Kmin<Kcp) và về biến dạng (mở rộng khe nứt). Vỡ vậy cần thiết phải xử lý khẩn cấp đảm bảo an toàn cho đập trước khi mựa mưa lũ đến.
- Biện phỏp xử lý khẩn cấp được lựa chọn là khoan phụt vữa bentonite tạo màn chống thấm dọc theo trục đập, kết hợp với khoan phụt lấp đầy cỏc khe nứt và tỳi xốp được phỏt hiện trong thõn đập (phương ỏn 1). Tuy nhiờn giải phỏp xử lý để ổn định lõu dài được khuyến cỏo là làm tường hào bentonite hoặc hào đất bentonite trong thõn đập.