3. NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI HIỆN NAY CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN
10.2.ĐẬP WILLOW CREEK CỦA MỸ
Hình 11-2: Mặt cắt đập tràn của đập Willow Creek (đơn vị: m)
Đập Willow Creek xây dựng năm 1982, là đập đầu tiên trên thế giới dùng toàn bê tông đầm lăn. Đập Willow Creek chủ yếu là ngăn lũ. Đập cao 52m, đỉnh đập dài 543m, đoạn lũ tràn dài 116m. Lượng bê tông 331.000 m3, tuyệt đại bộ phận là bê tông đầm lăn. Phân khu thân đập bê tông như hình 11-2.
Mặt cắt tiêu chuẩn của đập tràn kiểu hở như hình 11-2. Để cải thiện điều kiện dòng chảy, dùng bê tông thường xây đỉnh đập tràn hình cong, độ dốc mặt dòng tàn hạ
không tốt ở mặt dốc thì phạm vi 30cm mặt ngoài chất lượng kém có thể bị xói để lại bê tông đầm lăn sẽ phù hợp với chất lượng mặt đập tràn hơn.
Tỉ lệ cấp phối bê tông dùng ở đập Willow Creek như bảng 11-2. Lượng dùng keo dính bê tông đầm lăn nội bộ chỉ có 66kg/m3, để cải thiện tính đầm chặt và giảm xu thế phân ly, cho phép hàm lượng bột mịn qua sàng 200# đạt 10% tổng trọng lượng cốt liệu.
Độ dốc thân đập bê tông đầm lăn qua thí ngyiệm là 1:0,73, cho nên mặt hạ lưu không dùng ván khuôn mà trực tiếp đầm lăn thành, khi đầm rung phía hạ lưu cũng chưa thấy hiện tượng bê tông bờ dốc sạt lở.
Mặt đập thẳng đứng thượng lưu dùng tấm bê tông cốt thép đúc sẵn, dùng 2 bu lông thép dài 1,5m, φ15mm neo móc giữ; chôn vào khối bê tông đầm lăn. Không rỡ đi tâm mặt làm cho mặt đập mỹ quan. Không gắn các khe giữa các tấm để tránh áp lực nước hạ lưu sinh ra lực tác dụng vào lưng tâm khi mực nước trong hồ hạ thấp. Tính chống thấm không do các tấm mặt này quyết định mà quyết định bởi thân bê tông đầm lăn.
Toàn bộ đập lớn không có khe ngang, đầm lăn toàn mặt cắt. Dùng 2 máy trộn kiểu rơi tự do 6,8m3 để trộn, do máy vận chuyển xúc đổ 12m3 đưa lên mặt đập, ở những nơi không tiện dùng máy vận chuyển thì dùng xe ben đổ phía sau hoặc đổ dưới đáy. Máy vận chuyển có thể rải bê tông đều theo chiều dày 35cm, đầm chắc 30cm. Dùng máy đo mật độ hạt đo dung trọng trung bình được 2467 kg/m3, tương đương với 98~99% dung trọng lý luận. Sai số tiêu chuẩn dung trọng là 112 kg/m3.
Bảng 11-2. Tỉ lệ cấp phối tiêu chuẩn bê tông đập Willou Creek
Các bộ phận Đường kính cốt liệu lớn nhất Tỉ suất nước keo Lượng tro bay (%)
Lượng vật liệu của mỗi m3 bê tông (kg) Nước Xi măng C Tro bay F C + F Đá cát Mặt thường nguồn 76 1,04 0 109 104 0 104 2270 Nộ bộ thân đập 76 1,62 28,8 107 47 19 66 2293 Mặt hạ nguồn 76 0,72 31,1 109 104 47 151 2223 Mặt lũ tràn 38 0,44 27,8 118 186 80 266 2082
Bê tông tầng đêm
khe tầng ngang 19 0,44 28 118 194 76 270 2078
Để tránh nứt do nhiệt, khi thi công đã áp dụng các biện pháp sau:
(1) Về mùa đông, sản xuất một nửa cốt liệu và đánh dống để khi dùng nhiệt độ cốt liệu thấp.
(2) Đổ bê tông trước ngày 1 tháng 5. (3) Năng lực trộn tối thiểu là 306m3/h.
(4) Tốc độ lên cao: cứ 3 ca tối thiểu đổ xong 1 tầng, 2 ca đổ không quá 3 tầng. Tất cả các biện pháp trên đều dễ dàng thực thi. Sau khi xây xong dùng máy quan sát nội bộ phát hiện có vết nứt gần đáy theo hướng thượng xuống hạ lưu, gần giáp giới của đập tràn và đập không tràn, nguyên nhân là do mặt cắt chỗ này đột biến tạo nên, nhưng vết nứt không xuyên qua đập.
Vấn đề lớn nhất của đập Willow Creek là thẩm lậu. Mùa xuân năm 1983, hồ chứa nước lên đến 15,2m, lập tức xuất hiện nước rò ở đường hành lang và mặt hạ lưu. Lượng nước rò lớn nhất lên đến 170l/s. Con đường rò nước chủ yếu là mặt tầng đầm lăn, dùng vữa ximăng rót xử lý.
Năm sau khi mực nước của hồ chứa lên đến 15,2m cao thì nước rò là 8,5L/s, mực nước lên đến 29m nước rò mới là 128L/s, vào năm sau, lưu lượng rò giảm dần nguyên do là bùn lấp và tác dụng canxi hoá.
10.3. ĐẬP UPPER STILL WATER CỦA MỸ.
Đập cao 89,6m, đỉnh đập dài 815m, khối lượng bê tông là 1,281 triệu m3, trong đó bê tông đầm lăn là 1,225 triệu m3. ván khuôn trượt thi công khối bê tông mặt thượng và hạ lưu là 69.000 m3, mặt cắt của đập xem hình 11-3.
Đây là đập đầu tiên do cục khai hoang của Mỹ thiết kế bằng bê tông đầm lăn. So sánh lượng dùng vật liệu keo dính cao với đập bê tông đầm lăn nghèo khô ở đập Willow Creek là một hình ảnh đối đầu rõ rệt, tỉ lệ cấp phối của đập Upper Still water như bảng 11-3.
Bê tông đầm lăn B dùng vào phạm vi mặt thượng lưu cách 3m các bộ phận còn lại dùng bê tông đầm lăn A.
Bảng 11-3: Tỉ lệ cấp phối bê tông Willow Creek, kg/m3
Loại Nước Xi măng (C) Tro bay (F) C + F Cát Cốt liệu thô
Tầng mặt 139 222 151 373 831 1555
Bê tông đầm lăn A 99 80 174 254 682 2205 Bê tông đầm lăn B 100 95 208 303 688 2140
Vùng đập lớn thuộc khí hậu rét buốt, nhân tố khảo cứu chủ yếu là tính bền vững của bê tông mặt. Dùng ván khuôn trượt để đổ mặt thượng, hạ lưu, lượng keo dính của bê tông dùng cao 373 kg/m3. tuy vậy xét tới
có thể nứt mặt tầng bê tông, không thể chỉ dựa vào nó để chống thấm, cho nên nhiệm vụ chống thấm do bản thân bê tông đầm lăn đảm nhận. Bê tông đầm lăn sử dụng lượng tro bay lớn, vì loại bê tông này có tính chống thấm tốt, kết hợp mặt tầng chặt chẽ, cường độ lớn. Vì vậy cho phép dộ dốc hạ lưu đập dốc,, nhằm giảm thiểu khối lượng thân đập để có hiệu quả kinh tế. Dùng 2 máy trộn 2 x 6m3 thùng nghiêng và hai máy trộn 2 x 3m3 trục xoắn để trộn, băng tải để vận chuyển, khoảng cách 300m. Xe ben và xe tải đổ sau có lắp van điều chỉnh rải chiều dày. Xe ủi bánh ích D-4 san, trên lưỡi gạt có lắp thiết bị laze để khống chế chiều dày bê tông 38 cm. Máy đầm rung hai quả lu đầm 6~8 lượt. Dùng xe tưới nước bảo dưỡng. Mỗi ngày làm việc 24h, mỗi tuần công tác 7 ngày. Dựng ván khuôn trượt vào ban ngày, 2 ca đêm đổ bê tông.
Qui định nhiệt độ đổ bê tông không quá 100C, lấy 95% lượng nước trên bằng đá băng và đổ bê tông vào ban đêm để thoả mãn yêu cầu này. Vùng này khí hậu nhiều năm có nhiệt độ trung bình 2,20C biên độ chênh lệch nhiệt độ là 130C.
Đập Upperstill water tạo thành hồ chứa nước, hàng năm cứ bắt đầu vào tháng 6 là tích nước và tháng 9 thì xả, đến mùa xuân năm sau thì mực nước thấp nhất. Phương thức vận hành như vậy cũng có điều kiện thuận lợi để quan sát mặt thượng lưu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Do dùng ván khuôn trượt để đổ bê tông mặt thượng, hạ lưu nếu lại có khe ngang thì thi công phức tạp hoá, theo tính toán nếu rút ngắn khoảng cách các khe xuống còn 5m thì mới tránh khỏi nứt khe, với khe hở dày đặc như vậy thì sẽ rất khó cho thi công và tăng chi phí. Cho nên thân đập không bố trí khe ngang, nếu phát hiện vết nứt thì có thể tiến hành bổ cứu hàng năm vào lúc mực nước thấp.
Đập Upper Still water bắt đầu đổ bê tông vào mùa thu năm 1985, mỗi năm chỉ có 5 tháng thi công là lúc không có đóng băng; đến măn 1987 thì hoàn thành. Xây dựng xong mới phát hiện ra 12 rãnh nứt theo hướng thượng hạ lưu, trong đó có 3 khe nứt là có lượng nước rò lớn. Vào ngày 14-7-1991 thì phát hiện lượng nước thấm lớn nhất lên đến 155l/s, trong đó qua vết nứt chảy vào đường hành lang là 32 L/s còn 103 L/s thì từ lỗ thoát nước ở móng chảy vào hành lang. Vào mùa xuân năm 1992 thì tiến hành xử lý 3 vết nứt chủ yếu và móng.