Sự an toàn của đập đòi hỏi phải thường xuyên kiểm tra chất lượng đất đắp khi thi công
Đơn vị thi công phải hoàn toàn chịu trách nhiệm về chất lượng các công việc đã thực hiện về những điều khoản của hợp đồng thi công. Đơn vị thi công phải chuẩn bị mọi mặt để đảm bảo các cuộc kiểm tra cần thiết [6].
Công việc này do một nhóm thí nghiệm của đơn vị thi công thực hiện, nhóm này thường có từ 2 đến 3 người do một cán bộ kỹ thuật hiểu biết về địa chất và thi công phụ trách. Được trang bị đầy đủ các dụng cụ phục vụ lấy mẫu địa chất và thí nghiệm cấp phối vật liệu dung trọng và độ ẩm của đất ở hiện trường.
- Khi kiểm tra chất lượng ở các mỏ vật liệu, cần đi sâu vào các nội dung sau đây:
58
+ Vị trí và ranh giới các mỏ, diện tích, độ sâu, khối lượng có khả năng khai thác;
+ Khả năng thực hiện phương pháp khai thác so với thiết kế;
+ Các chỉ tiêu cơ lý của đất (γTN, WTN, ϕ, C, ε) của từng mỏ vật liệu; + Tầng phủ hiện tại và khả năng bóc tầng phủ
- Kiểm tra nền đập, sân phủ thượng lưu, xử lý chân khay, màn chống thấm cần chú ý các điểm sau:
+ Việc thu dọn nền đập, bóc tầng phủ, hệ thống thoát nước mưa; + Xử lý nước ngầm;
+ Kích thước của sân phủ thượng lưu, chất lượng thi công đất hoặc các vật liệu khác làm sân phủ;
+ Kích thước, vị trí chân khay, xử lý nước mạch trong hố móng chân khay, chất lượng đắp chân khay (độ chặt của đất, dung trọng đất, chất đất...); + Quá trình thi công màn chống thấm theo quy trình và chỉ dẫn kỹ thuật của từng loại.
- Khi thi công đắp đập phải kiểm tra các hoạt động sau đây :
+ Việc lấy đất ở các mỏ đắp vào đúng vị trí của thân đập theo yêu cầu của thiết kế;
+ Tổ chức thi công trên mặt đập so với thiết kế thi công và đảm bảo các quy trình kỹ thuật đã đề ra;
+ Công tác đổ, san, đầm đất theo các yêu cầu của thiết kế thi công để đảm bảo độ chặt, dung trọng và chất lượng đất đắp;
+ Xử lý độ ẩm của đất theo yêu cầu của thiết kế;
59
+ Xử lý các mặt tiếp giáp;
+ Xử lý các hiện tượng phân lớp, bùng nhùng trong thân đập. - Kiểm tra chất lượng đất đắp thực hiện theo quy định sau:
+ Kiểm tra theo dung trọng khô (γK) hoặc theo độ chặt (K) của đất: K = max K K γ γ (2-9) Trong đó:
γK là dung trọng khô đất đắp phải đạt được khi thi công;
γKmax là dung trọng khô lớn nhất đạt được khi thí nghiệm đầm Proctor; + Đối với đất có nhiều hạt thô, cần xác định dung trọng khô của toàn mẫu γc và dùng rây có đường kính d = 2mm để xác định hàm lượng hạt thô N trong mẫu đất, sau đó tính dung trọng khô phần mịn theo công thức:
. (1 ) . t m c c c t c c N N γ γ γ γ γ − = − (2-10) Trong đó: t c
γ là dung trọng khô của đơn thể hạt khô (hạt có d>2mm)
Theo yêu cầu phải thỏa mãn m c γ ≥ 0,95 mmax c γ với mmax c γ là dung trọng khô lớn nhất được xác định bằng đầm nện Proctor đối với phần đất mịn lọt qua sàng có đường kính 2mm.
+ Việc kiểm tra chất lượng đất đắp theo dung trọng khô (γK) hoặc theo độ chặt (K) đối với từng loại đất là do yêu cầu của nhà thầu tư vấn thiết kế được ghi trong hồ sơ thiết kế;
60
+ Đối với đất dính, dùng phương pháp dao vòng; + Đối với đất rời, dùng phương pháp rót cát tiêu chuẩn;
+ Đối với đất có nhiều dăm sạn sỏi, có lượng hạt to nằm trong khoảng từ 40 % đến 50 % có thể dùng phương pháp dao vòng loại lớn (dao vòng có đường kính từ 100 mm đến 200 mm, chiều cao từ 100 mm đến 150 mm) hoặc phương pháp hố đào;
- Số lượng mẫu kiểm tra thực hiện theo quy định sau:
- Trong điều kiện bình thường, số lượng mẫu thí nghiệm lấy theo Bảng 2.12. Nếu thấy nghi ngờ có thể lấy mẫu thêm để kiểm tra, đặc biệt ở các chỗ tiếp giáp;
Bảng 2.12: Số lượng mẫu kiểm tra
Loại
đất Đặc tính phải xác định Bộ phận công trình
Khối lượng đất đắp tương ứng với 1 tổ
mẫu kiểm tra, m3
Đất sét Á sét Á cát
Độ ẩm thi công của đất (WTC)
Dung trọng khô (γK)
Thân đập đồng chất hoặc khối lượng chính của thân
đập Từ 100 đến 200
Tường tâm, tường
nghiêng, sân phủ 100
Hệ số thấm, cường độ chịu cắt, chịu nén ứng với dung trọng khô (γK) và dung trọng bão hoà nước (chỉ làm với đập cấp Đặc biệt và cấp I)
Thân đập đồng chất hoặc
khối chính của thân đập Từ 20 000 đến 50 000
Tường tâm, tường
nghiêng, sân phủ 20 000 Đất lẫn nhiều cát cuội sỏi Độ ẩm, dung trọng khô,
thành phần hạt Thân đập ngoài tường tâm và tường nghiêng Từ 200 đến 400 Hệ số thấm, cường độ
61 γK (chỉ làm với đập cấp Đặc biệt và cấp I) Vật liệu tầng lọc Thành phần hạt Tầng lọc Từ 20 đến 50
- Vị trí lấy mẫu phải phân bố đều trên mặt bằng, mỗi lớp đất đắp có ít nhất là một tổ mẫu (gồm 3 mẫu);
- Tại mỗi vị trí lấy mẫu, nếu lớp đất đã đầm dày tới 40cm thì lấy mẫu ở độ sâu giáp với lớp dưới. Nếu lớp đã đầm có chiều dày lớn hơn 40 cm thì lấy 1 mẫu ở giữa và 2 mẫu tiếp giáp với lớp dưới;
- Việc xác định hệ số thấm, cường độ chịu nén, chịu cắt nêu trong Bảng 1 do tư vấn giám sát làm theo yêu cầu của chủ đầu tư để phục vụ cho công tác quản lý công trình. Nhà thầu xây lắp không phải làm các thí nghiệm này;
- Trong phạm vi đầm bằng thủ công hoặc đầm cóc, số lượng lấy mẫu phải nhiều hơn ở Bảng 1. Cứ mỗi diện tích lớp đầm từ 25 m2 đến 50 m2 lấy một tổ mẫu (gồm 3 mẫu).
- Dung trọng khô thực tế (γK) chỉ được thấp hơn yêu cầu thiết kế không dưới 0,03 T/m3. Số mẫu không đạt yêu cầu thiết kế so với tổng số mẫu lấy thí nghiệm không được lớn hơn 5 % và không được tập trung vào một vùng.
- Sau khi lấy mẫu thí nghiệm, phải lấp hố đào và đầm chặt trở lại.
- Sau khi thí nghiệm, nếu đạt dung trọng sẽ cho đắp lớp khác. Nếu chưa đạt thì phải đầm lại cho đến khi đạt dung trọng mới thôi.
- Các kết quả thí nghiệm dung trọng phải được ghi đầy đủ trong sổ thí nghiệm, có sơ hoạ vị trí lấy mẫu (trên bình đồ và cao độ). Sổ ghi kết quả thí nghiệm gốc phải được giao cho cơ quan quản lý công trình sau khi đã tổng
62
nghiệm thu. Việc lấy mẫu thí nghiệm, ghi sổ sách do nhà thầu xây lắp thực hiện dưới sự giám sát của chủ đầu tư. Trong trường hợp cần thiết, chủ đầu tư có thể giao cho tư vấn giám sát lấy mẫu thí nghiệm ở những nơi nào còn nghi ngờ.
2.5. Kết luận
Xét riêng về đặc tính cơ lý của đất miền Trung ta thấy rõ chúng có tính chất cơ lý đặc biệt : Tính lún ướt, tính trương nở, tính co ngót và tính tan rã.
Tính trương nở
Qua nghiên cứu cho thấy, khi đất đầm nén có độ ẩm thấp, thành phần hạt mịn nhiều và chỉ số đầm nén k cao thì hệ số trương nở sẽ lớn. Khi tăng độ ẩm cho đất thì hệ số trương nở tăng lên, đồng thời đặc trưng cơ học thay đổi, lực dính và góc ma sát trong sẽ giảm. Qua những phân tích này, sẽ giúp người thi công giám sát chú ý tới và sẽ hạn chế được tác động xấu của nó tới ổn định kết cấu.
Tính co ngót
Tính co ngót là đặc điểm thứ hai của đất miền Trung. Nguyên nhân gây ra co ngót là dộ ẩm của đất bị giảm, nội lực kéo sinh ra lớn hơn khả năng chịu kéo của đất. Vết nứt ban đầu có thể nhỏ xuất hiện tại bề mặt sau phát triển dần lên và ăn sâu và khối đắp. Vết nứt loại này cũng rất nguy hiểm trước khi hồ tích nước.
Tính tan rã
Đặc tính này được xem là một trong những nhân tố chính gây ra sự cố của đập miền Trung. Mức độ tan rã phụ thuộc vào nhiều yếu tốt như loại đất, nguồn gốc tạo thành, môi trường nước, dung trọng đầm nén.
63
Lún ướt là đặc tính cơ lý đặc biệt thứ tư của đất đắp đập vùng Tây Nguyên. Đặc tính lún ướt phụ thuộc vào dung trọng, độ ẩm chế bị và loại đất. Đất đầm nén ở độ ẩm nhỏ hơn nhiều so với độ ẩm tối ưu và chỉ số đầm nén nhỏ hơn 0,9 thì đều thuộc nhóm đất lún ướt cao.
Các tính chất cơ lý đặc biệt này ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng đắp đập tại các công trình ở miền Trung nói chung và ở Tây Nguyên nói riêng. Về việc nghiên cứu những biện pháp hạn chế các tính chất cơ lý đặc biệt này sẽ được giải quyết ở chương 3.
Để tiến hành công tác thi công đập đất bằng phương pháp đầm nén, thì việc áp dụng những quy chuẩn, tiêu chuẩn để quản lý thi công là hết sức quan trọng và không thể thiếu. Trong chương 2 này, tác giả đã đưa vào những lý thuyết cơ bản về các phương pháp thí nghiệm đầm nén proctor. Trong đó công việc bạn đầu là chọn mẫu, lấy mẫu để thí nghiệm tròng phòng thí nghiệm và trên hiện trường được đề cập chi tiết, vì đây là khâu rất quan trọng không thể bỏ qua. Nhiều đơn vị thi công và giám sát thường bỏ qua những công đoạn quan trọng này, điều đó cũng ảnh hưởng nhiều tới kết quả thí nghiệm dẫn đến những sai sót trong thi công và quản lý, có thể gây mất an toàn đập.Kết quả thí nghiệm đầm nén trong phòng thí nghiệm và ở ngoài hiện trường đập Thượng KonTum nằm ở phần phụ lục.
Quá trình kiểm tra đánh giá chất lượng đắp đập phải được thực hiện thường xuyên, hàng ngày để đảm bảo chất lượng thi công đắp đập và các chỉ số, thông số kỹ thuật của đập được đảm bảo chính xác, là cơ sở ban đầu để giúp nghiên cứu, xây dựng điều kiện kỹ thuật áp dụng để nâng cao chất lượng đắp đập Thượng Kon Tum sẽ được trình bày trong chương 3.
64
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT ĐỂ QUẢN LÝ VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐẮP ĐẬP CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN
THƯỢNG – KONTUM