CHƯƠNG 3: QUẢN LÝ KỸ THUẬT VÀ GIÁM SÁT NGHIỆM THU TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG KHOAN PH ỤT XI MĂNG XỬ LÝ CHỐNG THẤM
4.2. Điều kiện địa chất công trình vùng tuyến
4.2.4. Địa chất thủy văn
Dựa vào đặc tính thấm nước và khả năng tàng trữ nước ngầm vùng tuyến đập thủy điện Lai Châu được chia làm 2 phức hệ chứa nước chính:
- Phức hệ chứa nước trong trầm đọng aluvi, proluvi;
- Phức hệ chứa nước trong macma xâm nhập phức hệ Điện Biên.
4.2.4.1. Phức hệ chứa nước trong các thành tạo aluvi, proluvi (aQ-PQ)
- Các thành tạo proluvi phân bố hạn hẹp ở một số cửa suối lớn, thành phần là cuội tảng nhét cát, sét. Nước chứa và vận động trong thành tạo này phụ thuộc vào nước mặt, tính thấm lớn K>100m/ngày.
Các thành tạo aluvi phân bố ở lòng sông có chiều dày giao động từ 5-30m, luôn bị ngập dưới nước sông. Thành phần aluvi gồm cuội tảng nhét cát hạt nhỏ đến hạt trung. Nước chứa và vận động trong lớp này phụ thuộc vào nước sông. Tính thấm lớn, thành phần hoá học của nước tương tự như nước sông, biểu diễn dưới dạng công công thức Cuoclov:
HCOP3PR80RclP-PR0-10
MR0.22R pH = 8.1 (nước xâm thực yếu) CaR58R(Na+K)R30RMgR12
4.2.4.2. Phức hệ chứa nước trong đới đá xâm nhập phức hệ Điện Biên
Toàn bộ vùng tuyến nằm trong diện phân bố đá granit, granođiorit phức hệ Điện Biên. Nước ngầm chứa và vận động trong các đới đá phong hoá nằm cách mặt đất từ 20÷30m ở phía đỉnh và từ 5÷10m ở phía sườn đồi gần bờ sông. Về mùa mưa mực nước ngầm 2 vai đập dâng cao trong đới phong hoá mãnh liệt hoặc lớp đất sườn tàn tích, mùa khô nước ngầm dao động trong đới đá IA2, IB, biên độ dao động giữa 2 mùa mưa và khô trung bình từ 5÷8m (theo tài liệu quan trắc nước ngầm trong hố khoan). Nguồn cung cấp là nước mưa, nước từ các tầng trên cao ngấm xuống, thoát ra ở sườn dốc, bờ sông, suối. Mẫu nước từ các hố khoan được tập hợp trung bình viết dưới dạng công thức Cuoclov như sau :
HCOP3-PR80-90R ClP-PR0-10
MR0.14-0.48R pH = 7.8 ÷ 8.8 CaR25-50R(Na+K)R50-60RMgR0-15
Nước có tính xâm thực yếu (theo TCVN 3994-85 “Chống ăn mòn trong xây dựng kết cấu bê tông cốt thép”).
4.2.4.3. Tính thấm của đất đá
Nghiên cứu tính thấm của đất đá nhằm đánh giá khả năng mất nước của nền từ đó đề ra giải pháp chống thấm thích hợp, đã tiến hành thí nghiệm ngoài trời bằng các phương pháp đổ nước, múc nước, ép nước và hút nước thí nghiệm trong hố
khoan. Thí nghiệm trong phòng xác định tính thấm của các mẫu đất dính theo phương pháp Kamensky.
Thí nghiệm ngoài trời :
- Trong tầng đất sườn tàn tích và đá phong hoá nằm trên mực nước ngầm tiến hành đổ nước thí nghiệm trong hố khoan phân đoạn từ trên xuống, chiều dài đoạn thí nghiệm trung bình 5m, tính toán hệ số thấm theo V.M Naxberg:
K=0.423Q/hP2Plg2h/r (m/ngày)
Trong đới bão hoà tiến hành múc nước đo hồi phục xác định mực nước ngầm ổn định và tính toán hệ số thấm theo Babuskin V-D
K=0.366Q/L.S x lg4.32l/r (theo số liệu múc nước) K = 0.183Q/Cm (theo số liệu đo hồi phục)
Trong đó : Q : Lưu lượng thấm ; L: Chiều dài đoạn thí nghiệm S : Độ hạ thấp mực nước ; r : Bán kính hố khoan thí nghiệm C: Hệ số dẫn dòng (quan hệ giữa thời gian và độ hồi phục S = f (lgt)
m : Bề dầy tầng chứa nước (lấy theo bề dầy mực nước trong hố khoan)
- Ép nước thí nghiệm trong tầng cứng, bão hoà nước. Thí nghiệm phân đoạn từ trên xuống theo phương pháp Lugeon và bổ sung ép vòng theo 3 cấp áp lực để xem xét tính chất lấp nhét trong khe nứt. Trong trường hợp đá nứt nẻ mạnh, kém cứng chắc, tiến hành ép với cấp áp lực nhỏ hơn 100m cột nước, tính lưu lượng mất nước đơn vị rồi tính chuyển đổi ra giá trị Lugeon (thực hiện theo 14TCN-83-91).
- Thí nghiệm hút nước: Trong tầng cuội sỏi lòng sông có chiều dày lớn hơn 5m, tiến hành hút nước đơn theo quy trình Q.T.T.B4-74.
Tính hệ số thấm theo sơ đồ nước không áp, ống lọc nằm giữa tầng chứa nước.
K= 0.366Q/LR0RSR0R lg (1.47LR0R/ξ) Trong đó : LR0R: Chiều dài ống lọc; SR0R: Độ hạ thấp
Q: Lưu lượng; ξ: Hệ số cản thấm
Kết quả thí nghiệm thấm hiện trường được tổng hợp đưa ra trong bảng 4.4.
Bảng 4.4 - Bảng tổng hợp kết quả thấm hiện trường vùng tuyến đập
Ký hiệu địa tầng (số lần thí
nghiệm)
Mô tả tóm tắt đất đá
Giá trị thí nghiệm Umin-max Trungbình (đới AH)
K (m/ng) q(Lu)
UedQ (30)
γ(PR2R-TR1R)đb á sét lẫn ít dăm U0.03-0.5 0.17-0.18
UIAUR1RU (50) γ(PR2R-TR1R)đb
á sét lẫn ít mảnh vụn
U0.03-0.66 0.22
UIAUR2RU (26) γ(PR2R-TR1R)đb
Granit mềm yếu đến dăm cục nhét sét
U0.01-1.02 0..4
UIB (162) γ(PR2R-TR1R)đb
Granit phong hoá nứt nẻ kém cứng
chắc-cứng chắc trung bình
U0.4
7 (21)
UIIA (542) γ(PR2R-TR1R)đb
Granit, granođiorit nứt nẻ, cứng chắc
U0.5-23 4.2 (13)
UIIB (322) γ(PR2R-TR1R)đb
Granit, granođiorit nứt nẻ trung bình,
cứng chắc
U0.2-4.5 1.3 (13)
aQ Cát cuội tảng U49.3 - 133 100
Theo TCVN 4253-86 “Nền các công trình thủy công – Yêu cầu thiết kế” đất đá vùng tuyến công trình được chia thành các đới có mức độ thấm nước sau :
- Đới thấm nước rất mạnh : Các thành tạo aluvi lòng sông - Đới thấm nước trung bình : IAR2R, IB, IIA
- Đới thấm nước ít : IIB