Tăng cường các biện pháp kỹ thuật thi công bao gồm: Đầm kỹ, xử lý tiếp giáp bề mặt, xử lý khe nối, bảo dưỡng trong quá trình thi công.
5.3. 1. Đầm chặt.
Khả năng chống thấm bê tông phụ thuộc vào vùng tiếp giáp xi măng và cốt liệu. Nếu bê tông được đầm kỹ, đạt yêu cầu về độ đặc chắc thì khả năng chống thấm nước được nâng cao và ngược lại nếu bê tông không được đầm kỹ thì bê tông bị xốp thì khả năng chống thấm kém. Do đó khi đầm cần tuân thủ đúng quy định số lần đầm, dụng cụ đầm... đảm bảo chất lượng bê tông.
5.3. 2. Thi công nhanh.
Thi công nhanh có thể giảm khả năng đông chắc và cải thiện tính bền đặc chắc, giảm khả năng thấm tổng thể của RCC tại lớp đổ. Quan trong hơn là những mẻ trộn thi công nhanh đã làm giảm sự phân tầng giữa các lớp đổ, làm cho tính thấm của các khu vực khe giữa các lớp đổ thấp hơn và giảm nhỏ dòng thấm.
5.3. 3. Xử lý khe thi công và bề mặt tiếp giáp. + Trong quá trình đổ:
- Thi công đổ, san, đầm lăn theo từng lớp vữa bê tông vì vậy hình thành các khe tiếp giáp giữa các lớp đổ là không thể tránh khỏi. Trong khi thi công bê tông đầm lăn nên cố gắng không hình thành khe lạnh vì nếu không xử lý tốt sẽ giảm khả năng chống trượt và khả năng chống thấm.
- Biện pháp xử lý khe nối tiếp là đánh xờm và làm sạch bề mặt bê tông và giữ ẩm bề mặt bê tông đã làm sạch
- Phủ lên bề mặt bê tông một lớp vữa xi măng cát có chiều dày 2-3cm. Với khe thi công đứng có thể dùng thiết bị phụt vữa để làm công tác này. Ngoài ra để tăng khả năng kết dính có thể kết hợp với phụ gia tăng độ dính của xi măng polime.
+ Sau khi thi công:
Nếu sau thi công dỡ ván khuôn hoặc trong quá trình kiểm tra phát hiện thấy khe thi công bị khuyết tật có thể gây ra thấm nước thì tùy loại khuyết tật có thể áp dụng các phương pháp sau:
- Bơm ép hồ xi măng chống thấm hoặc vữa xi măng cát chống thấm. - Trát vữa chống thấm.
- Phương pháp xử lý bàng kỹ thuật ép hồ (vữa) chống thấm có thể lý triệt để hiện tượng thấm nước qua khe thi công.
5.3. 4. Xử lý khe thi công và bề mặt tiếp giáp giữa các khối RCC.
Khi thi công đập RCC, do năng lực nhà thầu đã phải đổ thành từng khoanh đổ. Giữa các khoanh đổ hình thành các khe tiếp giáp. Tại đâp Pleikrong và đập Sê San 4 các khe này hình thành mái nghiêng được đầm bằng tay ở hình 42. Qua các thí nghiệm đo được dung trọng và độ chặt của vật liệu bê tông đầm lăn ở các vị trí này thường đạt thấp hơn so với các vị trí khác. Trong một số nghiên cứu quan hệ giữa
độ chặt và cường độ cho thấy khi độ chặt nhỏ hơn dung trọng thiết kế cường độ RCC có thể giảm 13-15%.
Hình 42. Thi công khe tiếp giáp giữa các khối đổ đập Pleikrong
Hình 43. Kích thước khối đổ tại khe nối
(Nguồn: Phạm Văn Quốc,”Báo cáo kết quả tổng kết thiết kế - thi công đập bê tông đầm lăn Bình Định”, Trường đại học Thủy Lợi, Hà Nội,2008)[13]
Trong báo cáo Viện nghiên cứu Mỹ(ACI 207-5R-99) độ dày lớp đổ RCC cũng phải tuân theo nguyên tắc chung là độ dày của bất kỳ lớp RCC nào ít nhất cũng phải bằng ba lần đường kính cốt liệu lớn nhất.
Như hình 43 khối đổ trước (A) và khối đổ sau (B)luôn có một phần không đủ chiều dày quy định.
Hình 44. Thi công tiếp giáp giữa RCC và bê tông thường ở đập pleikrong
(Nguồn: Phạm Văn Quốc,”Báo cáo kết quả tổng kết thiết kế - thi công đập bê tông đầm lăn Bình Định”, Trường đại học Thủy Lợi, Hà Nội,2008)[13]
Trong thiết kế đối với đập Pleikrong, thì khi xử lý khe tiếp giáp thì bê tông thường được đổ trước, RCC được đổ sau cùng có độ dày 30cm. Thực tế đã thi công trước khối bê tông thường cao 1,5-2m. Khi thi công RCC tại nơi tiếp giáp xử lý như xử lý khe lạnh và đổ một dải bê tông thường vào giữa hai loại bê tông như hình 44 và 45.
5.3. 5. Xử lý khe nhiệt và khe thi công trong RCC. 5.3. 5.1. Khe nối ngang.
Đập xây dựng trên tuyến dài cần phân đập thành những đoạn nhỏ bằng khe nối ngang. Khe nối ngang có tác dụng tránh cho đạp không bị nứt khi lún không đều và ảnh hưởng của nhiệt độ. Khe ngang và khoảng cách khe ngang nên căn cứ vào bố trí vật kiến trúc hệ thống đầu mối, chiều dài đập, ứng suất nhiệt độ đập, năng lực thi công của nhà thầu.
Hình 46. Phân vùng vật liệu mặt cắt ngang đập Pleikrong 5.3.5.2. Khe tiếp giáp giữa các lớp RCC.
Đập RCC được thi công đổ , san, đầm theo từng lớp vì vậy sự hình thành các khe giữa các lớp đổ là không thể tránh khỏi. cũng giống như trong bê tông truyền thống, RCC hìn thành các khe lạnh và cả ngay khi còn là khe nóng xử lý không tốt đập
cũng bị khả năng chống trượt và khả năng chống thấm.
Các nghiên cứu RCC khuyến cáo khi bề mặt RCC đạt đến thời gian đông kết ban đầu chưa đổ lớp mới lên thì sẽ hình thành khe lạnh. Sự hình thành khe lạnh được định lượng bằng đại lượng gọi là “độ già” tính bằng tích số của nhiệt độ trung bình bề mặt lớp(ÁT) với thời gian tiếp xúc voeis bề mặt bên ngoài (TE)
(Độ già)=(1,8.AST+32).(TE) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong đó: đọ già đo bằng giờ, AST đo bằng độ C, TE đo bằng độ.
Sự hình thành khe lạnh còn phụ thuộc vào chất lượng và đặc tính của vật liệu kết dính cũng như hiệu quả của phụ gia đông kết. Biện pháp xử lý khe nối tiếp là làm sạch bề mặt và phủ một lớp vữa lót có cường độ chịu kéo và chống cắt cần thiết mới có thể đạt yêu cầu cống thấm và chống trượt cho đập.
Các nghiên cứu cho thấy hệ số thấm của RCC có thể đạt K=(0.15-15)10-5(cm/s) tùy thuộc vào định lượng thành phần của vật liệu, phương pháp đổ , mức độ đầm. Hiện tượng thấm ở đập RCC chủ yếu là thấm qua các khe giữa các lớp đổ. Tại những khe có xuất hiện dòng thấm ở đó đồng thời có hiện tượng giảm cường độ kháng cắt và kháng kéo.
5.3.5.3. Khống chế nhiệt trong thi công RCC.
Khống chế nhiệt trong thi công RCC là một vấn đề hiện nay đang được quan tâm. Bê tông sau khi đã đổ vào khối đổ, nhiệt độ của khối bê toongsex không ngùng tăng lên do xi măng thủy hóa. Sau đó do tỏa nhiệt, nhiệt độ trong khối đổ sẽ giảm dần đến nhiệt độ ổn định. Do đặc điểm RCC thi công nhanh, không đủ thời gian phát tán nhiệt cần thiết trước khi thi công lớp tiếp theo. RCC thông thường được thi công trên toàn mặt đập, không phân chia khối nhỏ nên sự kiềm chế biến dạng giữa bê tông với nền móng hoặc bê tông cũ và bê tông mới hơn. Sự thay đổi nhiệt đốẽ làm cho bê tông bị co dãn, biến dạng và do sự kiềm chế biến dạng như trên sẽ ứng suất trong bê tông. Hình 47 là diễn biến của nhiệt độ ở RCC Pleikrong theo chiều cao được phân tích bằng phương pháp sai phân hữu hạn.
Hình 47. Chênh lệch nhiệt theo chiều cao đập Pleikrong
Để đề phòng xuất hiện nứt trong thân đập cần thiết áp dụng các biên pháp khống chế nhiệt độ. ở đây có một số biện pháp phổ biến được áp dụng:
- Trong thân đập bố trí khe co giãn ngang với khoảng cách thích đáng để đổ bê tông , phù hợp với tính toán khe nhiệt gainr ứng suất nhiệt và tránh được phát sinh nứt
- Trên cơ sở thỏa mãn các loại chỉ tiêu thiết kế, sử dụng lọa bê tông ít chất kết dính để có gắng hạn chế lượng sử dụng xi măng là nhỏ nhất, dùng loại xi măng tỏa nhiệt ít, dùng thêm phụ gia như: tra bay,puzolan…nhằm làm giảm nhiệt độ cao nhất trong bê tông
- Tiến hành đổ bê tông tầng mỏng. Trước khi đổ bê tông tầng trên phải ngừng một số ngày thích đáng, để trong thời gian đó xúc tiến tỏa nhiệt tự nhiên. - Sắp xếp hợp lý tiến độ đổ bê tông có thể lợi dụng được thời đoạn mùa nhiệt
độ thấp để đổ bê tông
- Dùng biện pháp phun tưới nước mặt bê tông dưỡng hộ, đực biệt khi trời nắng nóng , cần thực hiện tốt việc dưỡng hộ để tránh tính trạng nhiệt lượng quay lại. Nhiệt trong đập RCC diễn biên phức tạp do vậy cần bố trí đầy đủ hệ thống quan trắc cho đập RCC và thực hiện theo dõi, quan trắc đầy đủ số liệu về diễn biến nhiệt độ, ứng suất của đập trong quá trình thi công, vận hành.
CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1. Đánh giá kết quả đạt được
Thông qua nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố như hành lang thu nước của đập, chiều cao cột nước trước đập, hệ số thấm của đập tới các đặ trưng của dòng thấm trong đập RCC đã cho thấy rõ về tình hình thấm trong đập trong các điều kiện làm việc khác nhau.
Nghiên cứu dòng thấm đập RCC trong điều kiện làm việc lớp bê tông biến thái không làm việc bình thường mà làm việc như lớp bê tông đầm lăn. Khi đó đập RCC chống thấm trên toàn mặt cắt, khi đập làm việc hệ số thấm nhỏ thì lưu lượng thấm sẽ nhỏ, khi đó lượng xi măng dùng trong bê tông nhiều khi thủy hóa xi măng sinh ra ứng suất nhiệt có khả năng gây nứt trong bê tông khối lớn còn khi đập làm việc hệ số thấm lớn thì lưu lượng thấm qua đập lớn nhưng lượng xi măng dùng trong bê tông giảm hay ứng suất nhiệt trong bê tông khối lớn giảm.
Như vậy, qua nghiên cứu dòng thấm trong đập RCC trên nhận thấy rằng sự cần thiết bố trí lớp bê tông biến thái chống thấm cho đập RCC. Khi đó, đập RCC được thiết kế với hệ số thấm lớn phù hợp nhằm làm giảm ứng suất nhiệt trong đập RCC, tránh hiện tượng nứt trong bê tông khối lớn và tăng khả năng chống thấm cho đập.
6.2. Những vấn đề tồn tại của luận văn.
Do hạn chế về thời gian nên có một số vấn đề tồn tại mà luận văn chưa đạt được những yêu cầu tốt nhất như:
- Trong quá trình tính toán, chưa thí nghiệm thực tiễn đối với hệ số thấm sử dụng trong tính toán ví dụ như là việc sử dụng hệ số thấm cho đập Sơn La.
- Bài toán thấm bỏ qua làm việc lớp chống thấm thành hành lang thu nước trong thân đập và coi như vẫn xảy ra thấm.
- Khi phân tích trường thấm chưa xét đến ảnh hưởng của nền đập đối với trường thấm và nền đập khi tính toán thì hệ số thấm nền lấy theo hệ số thấm của đập.
- Chưa nghiên cứu được ảnh hưởng của dòng thấm qua vai đập cũng như dòng thấm dưới nền tác dụng tới thấm qua đập.
6.2. Kiến nghị.
Việc nghiên cứu trường thấm trong đập RCC tương đối phức tạp vì vậy học viên có một số kiến nghị:
- Mô hình bài toán mới chỉ dừng phạm vi 2D vì vậy cần đề nghị phát triển nghiên cứu trường thấm 3D.
- Trong ứng dụng thực tế vì nhiều lý do chưa có khả năng và kinh phí để thí nghiệm vật liệu bê tông đồng thời xác định lưu lượng thấm đối với các công trình thực tế để đánh giá đúng.
PHỤ LỤC KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Kết quả tính toán ở bảng 7(trang 39 luận văn) ứng với trường hợp H=110(m).
(Kết quả tính toán này được chụp trên màn hình máy tính trong phần mềm Ansys)
I. Tính với Q1(nước thoát ra hành lang số 1) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Q1= tổng lượng thoát vào hành lang 1( tính theo lượng nước thấm qua các biên của hành lang)
Biên hành lang 1 2 3 4 Tổng
Q1(m3/ngày đêm - m) 5,38.10-4 3,95.10-4 2,71.10-4 3,94.10-4 1,60.10-3
Lưu lượng đơn vị tính được Q1=1,6.10-3(m3/ngày đêm-m)
Q2= tổng lượng thoát vào hành lang 2( tính theo lượng nước thấm qua các biên của hành lang)
Biên hành lang 1 2 3 4 Tổng
Q2(m3/ngày đêm - m) 1,15.10-3 1,84E.10-3 8,81E.10-4 1,89.10-4 4,06.10-3
Lưu lượng đơn vị tính được Q2=4,06.10-3(m3/ngày đêm-m)
III. Tính với Q3(nước thoát ra mái hạ lưu đập)
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt
1. Bộ Nông Nghiệp và PTNT (1998), ‘’Quy trình thí nghiệm bê tông đầm lăn”, tài liệu dịch từ Trung Quốc.
2. Bộ Nông Nghiệp và PTNT (2006), ‘Nguyên tắc thiết kế đập bê tông đầm lăn và tổng quan thi công đập bê tông đầm lăn”, tài liệu dịch.
3. Bộ Nông Nghiệp và PTNT (2006), ‘Chỉ dẫn kỹ sư thiết kế và thi công bê tông đàm lăn EM 1110 – 2 - 2006”, tài liệu dịch.
4. Bộ Nông Nghiệp và PTNT (2006), ‘Sự phát triển bê tông đầm lăn”, tài liệu dịch sách Large Dams in China.
5. Bộ Nông Nghiệp và PTNT (2006), ‘Hướng dẫn thiết kế xây dựng bê tông đầm lăn ACERTM – 08 USA”, tài liệu dịch từ Mỹ.
6. Bộ Nông Nghiệp và PTNT (2006), ‘Bê tông đầm lăn – tài liệu kỹ thuật công trình và hướng dẫn thiết kế của tổng cục kỹ thuật Quân Đội Mỹ đã được phê chuẩn áp dụng”, tài liệu dịch từ Mỹ.
7. Công ty tư vấn xây dựng Thủy Lợi I(HECI), Báo cáo tóm tắt – Công trình đầu mối hồ chứa Nước Trong, Hà Nội, 2006.
8. Lương Văn Đài (2007), Báo cáo tình hình xây dựng đập bê tông đầm lăn trên thế giới và Việt Nam hiện nay ( tuyển tập báo cáo Hội nghị công nghệ bê tông đầm lăn trong thi công đập Thủy Lợi, Thủy Điện Việt Nam, EVN).
9. Nguyễn Quang Hùng & Vũ Hoàng Hưng (2011),“ANSYS phân tích kết cấu công trình Thủy Lợi Thủy Điện, tập 1”, Nhà xuất bản Xây Dựng.
10. Nguyễn Quang Hiệp – Viện KHCNXD (2005), “Công nghệ bê tông đầm lăn tình hình sử dụng trên thế giới và triển vọng ở Việt Nam”, tuyển tập báo cáo Hội thảo Kỹ thuật sử dụng bê tông đầm lăn trong xây dựng, Hội đập lớn Việt Nam. 11. Nguyễn Văn Mạo(2008), Đập bê tông trọng lực – Bài giảng cao học, Đại học Thủy Lợi.
13. Phạm Văn Quốc,”Báo cáo kết quả tổng kết thiết kế - thi công đập bê tông đầm lăn Bình Định”, Trường đại học Thủy Lợi, Hà Nội,2008.
14. Trường đại học Thủy Lợi(2005), Bê tông đầm lăn dùng cho đập, tài liệu dự án cấp quốc gia Bacara của Pháp, tài liệu dịch từ Pháp.
15. Trường đại học Thủy Lợi 1(2004), ‘’Giáo trình Thủy Công tập 1”, Nhà xuất bản Xây Dựng.
16. Nguyễn Trí Trinh, “Bàn về nguyên tắc thiết kế mặt cắt và chống thấm đập RCC”, Hội đập lớn Việt Nam và phát triển nguồn nước Việt Nam (http://www.vncold.vn/Web/Content.aspx?distid=2964), Hà Nội, 2012.
17. Nguyễn Trí Trinh, Những nghiên cứu về bê tông đầm lăn của HECI - Tuyển tập báo cáo “Hội thảo kỹ thuật sử dụng bê tông đầm lăn trong xây dựng”, Hội đập lớn Việt Nam, Hà Nội, 12/2005
18. Tô Văn Thuật, “Ảnh Hưởng của suy giảm cường độ tới thấm trong đập bê tông đầm lăn”, Luận văn thạc sĩ (2011).
19. Đinh Bá Trụ, “Hướng dẫn sử dụng phần mềm ANSYS, Học viện Kỹ thuật Quân Sự
20. Hoàng Phó Uyên, “Nghiên cứu xác định mối quan hệ giữa hệ số thấm Kt và mác chống thấm W của bê tông các công trình Thủy Lợi”, Viện Thủy Công, Hà Nội, 1/2010.
Tiếng anh
21. ACI Committee 207(1973),”Effect of restraint, volume change, and reinforcement on cracking of concrete”, ACI – Journal, Proc. 70,7,445-447. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
22. Dunstan,”State of the Art of RCC Dams throughout the world with reference to the Son La project in Viet Nam:,(Hanoi 4/2004).
23. EM 1110-2-6050 (1990), Respone Spectra and Seismic Analysis for Concrete Hydraulic Structures.
24. ER-1110-2-1806 (1999), Earthquake design and evaluation for civil work project. 25. USACE, Roller compacted concrete – Technical Engineering anh Design Guides, 2004.