Đánh giá an toàn đập bê tông trọng lực trên cơ sở hồ sơ lưu trữ và số liệu quan trắc, áp dụng cho đập bản chát

B

GIÁO D C VÀ ÀO T O
B NÔNG NGHI P VÀ PTNT
TR
NG
I H C TH Y L I

TR NH TI N D NG

ÁNH GIÁ AN TOÀN
P BÊ TÔNG TR NG L C TRÊN C
S H S L U TR VÀ S LI U QUAN TR C, ÁP D NG
CHO
P B N CHÁT

LU N V N TH C S

HÀ N I, N M 2015


B

GIÁO D C VÀ ÀO T O
B NÔNG NGHI P VÀ PTNT
TR
NG
I H C TH Y L I

TR NH TI N D NG

ÁNH GIÁ AN TOÀN
P BÊ TÔNG TR NG L C TRÊN C
S H S L U TR VÀ S LI U QUAN TR C, ÁP D NG
CHO
P B N CHÁT

Chuyên ngành: Xây d ng công trình th y
Mã s : 60.58.02.02

NG

IH

NG D N KHOA H C

GS.TS Nguy n Chi n

HÀ N I, N M 2015


L IC M

N

Lu n v n th c s k thu t chuyên ngành xây d ng công trình th y v i đ tài
“ ánh giá an toàn đ p bê tông tr ng l c trên c s h s l u tr và s li u
quan tr c, áp d ng cho đ p B n Chát” là k t qu c a quá trình c g ng không
ng ng c a b n thân và đ
đ ng nghi p và ng
ng

c s giúp đ , đ ng viên khích l c a các th y, b n bè

i thân. Qua trang vi t này tác gi xin g i l i c m n t i nh ng

i đã giúp đ tôi trong th i gian h c t p - nghiên c u khoa h c v a qua.
Tôi xin t lòng kính tr ng và bi t n sâu s c đ i v i th y giáo GS.TS Nguy n

Chi n đã tr c ti p t n tình h

ng d n c ng nh cung c p tài li u thông tin khoa h c

c n thi t cho lu n v n này và các th y tham gia gi ng d y Cao h c tr

ng

ih c

Th y l i đã truy n đ t cho tôi nh ng tri th c khoa h c quý giá.
Xin chân thành c m n Lãnh đ o tr

ng

i h c Th y l i, khoa Công trình và

B môn Th y công đã t o đi u ki n cho tôi hoàn thành t t công vi c nghiên c u
khoa h c c a mình.
Cu i cùng tôi xin chân thành c m n đ ng nghi p – đ n v công tác đã giúp đ
tôi trong quá trình h c t p và th c hi n Lu n v n.
TÁC GI

Tr nh Ti n D ng


L I CAM OAN
Tác gi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a b n thân tác gi . Các k t qu
nghiên c u và các k t lu n trong lu n v n là trung th c, không sao chép t b t k
m t ngu n nào và d
có) đã đ

i b t k hình th c nào.Vi c tham kh o các ngu n tài li u (n u

c th c hi n trích d n và ghi ngu n tài li u tham kh o đúng quy đ nh.
Tác gi lu n v n

Tr nh Ti n D ng


M CL C
U ............................................................................................................................... 1

M

I. TÍNH C P THI T C A
II. M C ÍCH C A

TÀI .............................................................................1

TÀI ......................................................................................2

III. CÁCH TI P C N VÀ PH
IV. K T QU
CH

T

NG PHÁP NGHIÊN C U .....................................3

C .........................................................................................3

NG 1 ............................................................................................................................

T NG QUAN V XÂY D NG
TOÀN

P BÊ TÔNG TR NG L C VÀ ÁNH GIÁ AN

P ........................................................................................................................... 4

1.1. T NG QUAN V XÂY D NG

P BÊ TÔNG TR NG L C ...........................4

1.1.1. L ch s phát tri n ..........................................................................................4
1.1.2.

ng d ng các công ngh m i trong xây d ng đ p bê tông tr ng l c ..........6

1.1.3. Tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c
1.2. CÁC KH N NG M T AN TOÀN C A

Vi t Nam ................................7

P BÊ TÔNG TR NG L C ..........11

1.2.1. N t...............................................................................................................11
1.2.2. Th m và rò r n
1.2.3.

ng đ t kích thích (đ i v i đ p cao) ........................................................18

1.3. TÌNH HÌNH L P
N

c .....................................................................................15

T VÀ S

D NG S

LI U QUAN TR C

P BÊ TÔNG

C TA. .............................................................................................................20

1.3.1. Tình hình l p đ t thi t b quan tr c

các đ p đã xây d ng ......................20

1.3.2. Tình hình s d ng s li u quan tr c hi n nay ............................................21
1.4. NHI M V NGHIÊN C U C A LU N V N ..................................................22
1.5. K T LU N CH
CH
C

NG 1 ....................................................................................22

NG 2 ............................................................................................................................
S

LÝ LU N C A VI C S

AN TOÀN

D NG S

LI U QUAN TR C

ÁNH GIÁ

P BÊ TÔNG ............................................................................................... 23

2.1. ÁNH GIÁ AN TOÀN C A

P BÊ TÔNG TR NG L C .............................23

2.1.1. ánh giá k t qu công tác qu n lý đ p ......................................................23
2.1.2. Ki m tra, phân tích tài li u đo đ c, quan tr c đ p .....................................23
2.1.3. Ki m tra, đánh giá ch t l

ng v an toàn c a đ p ....................................24


2.1.4. Ki m tra tình tr ng b i l ng c a h ch a ..................................................24
2.1.5. Tính toán l , kh n ng x l c a h ch a theo tiêu chu n thi t k đ p hi n
hành và tài li u khí t

ng thu v n và các thay đ i v đ a hình, đ a m o đã đ

c

c p nh t.................................................................................................................25
2.1.6. ánh giá kh n ng phòng ch ng l c a công trình....................................25
2.1.7. T ch c, cá nhân ki m đ nh l p báo cáo chi ti t và ch u trách nhi m tr

c

pháp lu t v k t qu ki m đ nh. .................................................................................25
2.2. CÁC QUI
TR C

NH V L P

T VÀ V N HÀNH H TH NG THI T B QUAN

P BÊ TÔNG TR NG L C........................................................................25

2.2.1. Thành ph n kh i l

ng quan tr c ..............................................................25

2.2.2. Nguyên t c b trí thi t b quan tr c giám sát công trình: ..........................26
2.2.3. K t n i các thi t b quan tr c .....................................................................36
2.2.4. C p đi n ......................................................................................................36
2.2.5. L u và x lý d li u ....................................................................................37
2.3. ÁNH GIÁ V TH M QUA THÂN VÀ N N

P ...........................................38

2.3.1. Th m qua thân đ p .....................................................................................38
2.3.2. Th m qua n n đá d
2.3.3. Các y u t

nh h

i đáy công trình ........................................................40
ng đ n áp l c th m và l u l

ng th m qua đ p trong

th c t ....................................................................................................................49
2.4. ÁNH GIÁ V
2.4.1 n đ nh tr

N

NH C A

P ................................................................50

t ...............................................................................................50

2.4.2. Tính toán n đ nh v l t. .............................................................................52
2.5. ÁNH GIÁ V
2.5.1.V

NG SU T – BI N D NG VÀ CHUY N V C A

P .........53

ng su t ..................................................................................................53

2.5.2. Bi n d ng theo ph
2.5.3. Bi n d ng t

ng d c tr c đ p..........................................................53

ng đ i c a hai phía c a khe theo ph

ng ngang ( th

ng –

h l u ) và đ ng. ...................................................................................................54
2.5.4.

nghiêng c a đ p. ...................................................................................54

2.5.5.

lún c a đ p. ...........................................................................................54


2.6. ÁNH GIÁ V NHI T

TRONG THÂN

P. ..............................................54

2.6.1.Giai đo n thi công. ......................................................................................54
2.6. K T LU N CH
CH

NG 2 ....................................................................................55

NG 3 ............................................................................................................................

NG D NG

ÁNH GIÁ AN TOÀN

P CHO CÔNG TRÌNH TH Y

I N B N

CHÁT .................................................................................................................................. 56

3.1. GI I THI U V CÔNG TRÌNH TH Y I N B N CHÁT ..............................56
3.1.1. V trí công trình...........................................................................................56

3.1.2. Nhi m v c a công trình .............................................................................56
3.1.3. C p công trình ............................................................................................57
3.1.4. M t s nét khái quát v D án xây d ng công trình ..................................57
3.2. THU TH P CÁC S
HÀNH

LI U

O

C VÀ QUAN TR C

P T

KHI V N

N NAY.......................................................................................................59

3.2.1. T ng quan v h th ng quan tr c c a đ p th y đi n B n Chát .................59
3.2.2. ánh giá công tác l p đ t thi t b quan tr c ...............................................68
3.2.3. ánh giá hi n tr ng thi t b quan tr c, x lý các thi t b không có tín hi u,
s li u đo không tin c y. .......................................................................................70
3.2.4. ánh giá công tác thu th p và x lý s li u quan tr c ................................72
3.3. TÍNH TOÁN KI M TRA
NG V I TR

N

NG H P M C N

NH
CH

P THEO HI N TR NG CÔNG TRÌNH
MNDBT, MNLTK, MNLKT ..........72

3.3.1. Các s li u đ u vào.....................................................................................72
3.3.2. Tính toán theo tiêu chu n Vi t Nam, Nga...................................................75
3.4. PHÂN TÍCH K T QU TÍNH TOÁN ................................................................83
3.4.1. K t qu tính toán theo tiêu chu n Vi t Nam ...............................................83
3.4.2. K t qu tính toán theo tiêu chu n M .........................................................83
3.5.

XU T Ý KI N

C VÀ S

HOÀN THI N QUY TRÌNH THI T K , L P

T,

O

D NG S LI U QUAN TR C ............................................................83

3.6. K T LU N CH

NG III ..................................................................................85

K T LU N, KI N NGH ................................................................................................. 86

I. K T QU

T

C TRONG LU N V N ........................................................86

II. H N CH , T N T I ............................................................................................87
III. H

NG TI P T C NGHIÊN C U ...................................................................87

TÀI LI U THAM KH O ................................................................................................... 88

Ti ng Vi t ..............................................................................................................88
Ti ng Anh ..............................................................................................................89


DANH M C HÌNH V
Hình 1-1 : Thi công bê tông đ m l n t i th y đi n S n La.........................................7
Hình 1-2.

p PleiKrong t nh KomTum ..................................................................10

Hình 1-3.

p S n La t nh S n La ...........................................................................10
thân đ p chính c a th y đi n Sông

Hình 1-4 C n c nh v t n t ngày càng lan r ng

Tranh 2 . ...................................................................................................................12
Hình 1-5.Th m ti t vôi t i nhà máy th y đi n Thác Bà và th y đi n Hòa Bình ......15
Hình 2-2. Các bi u đ áp l c đ y ng

c dòng c a n

và n n đá khi có màn ch ng th m và thi t b tiêu n
Hình 2-3 - S đ tác đ ng l c c a dòng th m
Hình 2-4. S đ màn ch ng th m và thoát n
Hình 2-5 :a.S đ tính toán n đ nh khi m t tr
b. X lý ch ng tr

c

m t ti p giáp gi a đ p

c. .......................................44

n n đ p .....................................45

cd

i đ p .......................................49

t nghiêng v th

ng l u ..............52

t khi n n đ p nghiêng v h l u. ..............................52

Hình 3-1.M t c t d c đ p ..........................................................................................58
Hình 3-2: S đ b trí m t c t quan tr c ...................................................................62
Hình 3-3: S đ b trí TBQT m t c t quan tr c 1-1 .................................................63
Hình 3-4: S đ b trí TBQT m t c t quan tr c 2-2 .................................................64
Hình 3-5: S đ b trí TBQT m t c t quan tr c 3-3 .................................................65
Hình 3-6: S đ b trí TBQT m t c t quan tr c 4-4 .................................................66
Hình 3-7: S đ b trí TBQT m t c t quan tr c 5-5 .................................................67


DANH M C B NG BI U
B ng 1-1. Danh sách các đ p bê tông tr ng l c l n đã và đang đ

c xây d ng

Vi t Nam cho đ n n m 2013 .......................................................................................9
B ng 2-1. Thành ph n kh i l

ng quan tr c .............................................................26

B ng 2-2. Các tr s h m /H tt và h t /H tt .......................................................................46
B ng 2-3. Gradien cho phép c a c t n

c trong màng ch ng th m

n n đá .....47

B ng 3-1: T ng h p thi t b quan tr c cho các h ng m c công trình .......................60
B ng 3-2: S đo Piezometer

n n đ p .....................................................................73

B ng 3-3: B ng ch tiêu c lý n n đá ........................................................................74
B ng 3-4. Ch tiêu c lý c a bê tông RCC thí nghi m .............................................74
B ng 3-5: B ng t h p t i tr ng ................................................................................79
B ng 3-6: B ng k t qu tính toán ..............................................................................79
B ng 3-7: B ng k t qu tính toán theo tiêu chu n M ..............................................83


1

I. TÍNH C P THI T C A

M

TÀI

U

An toàn đ p và công trình đ u m i th y l i, th y đi n đang là m i quan tâm
l n c a các c quan ch c n ng và ng

i dân c ng nh c a các t ch c xây d ng

qu n lý công trình do tính nghiêm tr ng, m c đ thi t h i đ n h du n u x y ra s
c v đ p. iêu này c ng đã đ

c c th b ng Ngh đ nh s 72/2007/N -CP c a

Chính ph [9], Thông t 34/2010/TT-BCT c a B Công Th
toàn công trình th

ng đ

ng [2]. Tr

c đây, an

c xem là đ t yêu c u khi thi t k đ m b o các yêu c u k

thu t theo Tiêu chu n, Quy ph m. Hi n nay, an toàn đ p đ

c ti p c n m t các t ng

h p, t thi t k , thi công đ n quá trình qu n lý v n hành v i các phân tích d a trên
k t qu quan tr c, đo đ c trong quá trình xây d ng và v n hành.
D án th y đi n B n Chát v i đ p RCC chi u cao l n nh t 132m, h ch a có
dung tích 2,17 t m3 , là d án có quy mô công trình tuy n áp l c r t l n

Vi t

Nam hi n nay. Vì v y, ngoài đ m b o an toàn phát đi n thì đ m b o an toàn cho
con ng

i, tài s n h du ph i đ

c u tiên hàng đ u.

Do v y, khi thi t k đã b trí h th ng thi t b quan tr c công trình. H th ng

giám sát này đ

c s d ng đ quan tr c tr ng thái c a công trình chính, b t đ u t

khi thi công cho đ n su t quá trình v n hành công trình và k p th i ghi nh n đ

c

s sai l ch ch đ làm vi c c a k t c u xây d ng so v i thi t k . H th ng giám sát
ph i đ m b o thu th p thông tin chính xác, tin c y v tr ng thái c a công trình.
Khi l p TKKT, các m t c t đi n hình ( m t c t mang tính ch t kh ng ch )
đ

c l a ch n đ tính toán d a trên đ c đi m k t c u công trình, đi u ki n đ a

ch t,... S l

ng m t c t nh v y th

1 khoang tràn, c a l y n

ng không nhi u, c th : đ p tràn tính toán c

c tính cho 1 phân đo n ng v i 1 t máy, đ p không tràn

tính theo b i toán ph ng.Các ch tiêu đ a ch t, v t li u xây d ng đ

c xác đ nh trên

c s kh o sát, thí nghi m,...

Th c t khi thi công m móng công trình đi u ki n đ a ch t th c t có nh ng
sai khác so v i d ki n trong h s TKKT, đ c bi t là v trí các đ t gãy, s xu t
hi n đ i ép phi n r ng t i khu v c lòng song d n đ n ph i thi t k x lý, thay đ i
cao trình đáy móng, ch tiêu đ a ch t n n. Ngoài ra, các ch tiêu v t li u th c t thi


2
công đ i trà có th sai khác so v i thí nghi m và d ki n ban đ u. Vì v y, các k t
qu tính toán v

ng su t, bi n d ng, tính th m, nhi t trong giai đo n TKKT không

hoàn toàn phù h p v i đi u ki n th c t .
i v i công trình B n Chát, h th ng thi t b quan tr c đ

c thi t k b trí

theo 5 tuy n chính, các tuy n quan tr c này không hoàn toàn trùng v i các m t c t
đi n hình khi TKKT. T i m i tuy n quan tr c l i b trí nhi u lo i thi t b quan tr c,
m i lo i l i phân b t th

ng l u v h l u. Khi l p TKKT thì đ i v i bài toán

phân tích th m, ng su t bi n d ng cho các m t c t này, các đ i l
qu theo tiêu chí riêng ( th

ng là các chân th

th m, các đi m thay đ i đ t ng t v đ

ng, h l u, tr

c và sau màn ch ng

ng biên hình h c,...). Trong khi các thi t b

quan tr c b trí t i nhi u đi m nh m giám sát đ
phòng m t s b h h ng ho c k t qu b t th
cho t ng đ i l

ng, v trí l y k t

c nhi u v trí và có k đ n d

ng. Vì v y, ch tiêu ( giá tr ) thi t k

ng t i t ng v trí thi t b quan tr c là ch a có đ

c đ y đ trong

TKKT.
i u đáng l u ý h n là

nhi u đ p, m c dù đã đ u t l p đ t thi t b quan

tr c theo qui đ nh chung, nh ng vi c quan tr c th
s li u quan tr c l i không đ
không đ
d

cb od

ng xuyên, ti n hành l u tr các

c quan tâm đúng m c. Nhi u thi t b quan tr c đã

ng k p th i và d n m t tác d ng. Nh v y, v n đ l p đ t, b o

ng, khai thác h th ng quan tr c đ p bê tông nói chung hi n nay còn có nh ng

b t c p.
Vì v y vi c nghiên c u v h th ng quan tr c trong đ p bê tông và ng d ng
trong đánh giá an toàn đ p là c n thi t và có ý ngh a khoa h c và th c ti n. Do đó
trong đ tài này ta s nghiên c u vi c đánh giá an toàn đ p bê tông, trong đó có s
d ng các s li u quan tr c, tài li u b n v hoàn công, và s li u đ a ch t khi m h
móng.
II. M C ÍCH C A

TÀI

- Làm rõ vai trò và tác d ng c a h th ng quan tr c trong vi c đánh giá an toàn c a
đ p bê tông.
- Ch rõ hi n tr ng c a h th ng quan tr c đ p bê tong

n

c ta hi n nay.


3

- Nghiên c u đi n hình

công trình th y đi n B n Chát.

a ra nh ng khuy n cáo v l p đ t, qu n lý và s d ng s li u quan tr c đ p bê

tông

III. CÁCH TI P C N VÀ PH

NG PHÁP NGHIÊN C U

- i u tra và thu th p s li u th c t .
- T ng h p các k t qu nghiên c u đã có.
-

ng d ng các ph n m m tính toán th m, ng su t và bi n d ng, nhi t trong phân

tích đánh giá an toàn đ p.
- Nghiên c u đi n hình cho công trình th c t .
IV. K T QU

T

C

- T ng quan v xây d ng đ p bê tông và h th ng thi t b quan tr c đ p bê tông.
- S d ng s li u quan tr c đ đánh giá an toàn đ p bê tông.
-

ng d ng cho đ p dâng và đ p tràn th y đi n B n Chát.
a ra nh ng khuy n cáo v qu n lý và khai thác h th ng thi t b quan tr c đ p

bê tông.


4
CH

NG 1

T NG QUAN V XÂY D NG

P BÊ TÔNG TR NG L C VÀ

ÁNH GIÁ AN TOÀN
1.1. T NG QUAN V XÂY D NG

P

P BÊ TÔNG TR NG L C

1.1.1. L ch s phát tri n
p bê tông tr ng l c là lo i đ p dùng v t li u bê tông đ xây d ng đ p, đ p
dùng tr ng l
và ph

ng c a b n thân đ gi

ng pháp thi công đ n gi n, đ

không tràn n

n đ nh. Lo i đ p này có u đi m là k t c u
n đ nh cao có th dùng đ tràn n

c, đ an toàn x l cao, tuy nhiên đ p ph i đ

c ho c

c xây d ng trên n n

đá r n ch c, không th xây d ng đ p trên n n đ t y u hay cu i s i.
p bê tông tr ng l c có t 100 n m sau công nguyên
p đ u tiên cao 15m đ

Ponte di San Mauro.

c xây d ng khi ch a có c s lý lu n. T n m 853 vi c

thi t k và xây d ng đ p bê tông tr ng l c đã b t đ u có c s lý lu n d a trên hai
chu n: c

ng đ và n đ nh tr

t. T n m 70 - 80 c a th k XX đ p bê tông tr ng

l c b t đ u phát tri n m nh, c vài ba ngày l i có m t đ p m i đ

c xây d ng.

Theo th ng kê c a H i đ p cao th gi i (ICOLD), tính đ n n m 2000, trên th
gi i đã có kho ng 45.000 đ p l n phân b

140 n

d ng đ p trên th gi i bao g m Trung Qu c, M ,

c. N m n
n

c hàng đ u v xây

, Tây Ban Nha và Nh t

B n. Hi n nay đ p bê tông tr ng l c chi m kho ng 12% trong t ng s các lo i đ p
đã đ

c xây d ng trên th gi i. V i đ p cao trên 100m, đ p bê tông tr ng l c chi m

kho ng 30%. Trung Qu c hi n nay đang đ ng đ u th g i v s l
xây d ng.

ng đ p đ

c

p bê tông có s phát tri n nh hi n nay b i chúng có nh ng u đi m

h t s c rõ r t nh sau :

- Có kh n ng b trí công trình tháo l ngay trong thân đ p (trên đ nh ho c
d

i sâu).
- Có th cho ng p trong các c n l và đ p có th thích nghi v i l ki m tra có

t n su t l n.
- Có th ph i h p d dàng v i các công trình khác (tháo c n, công trình l y
n

c) và có th xây d ng nhà máy th y đi n ngay trong thân đ p.

i u này s


5
không th c hi n đ

c n u đ p dâng b ng bê tông đ m l ng (RCC). Ph

xây d ng đ p RCC g n gi ng v i đ p b ng v t li u đ a ph

ng pháp

ng h n là đ p bê tông

truy n th ng.
-

p có th d dàng thi t k đ có th tháo n

c tràn qua thân đ p trong quá

trình thi công, đi u này cho phép rút ng n th i gian thi công (đ p RCC c ng có tính
ch t này) và cho phép tháo các con l có t n khác nhau.

i u này cho phép xây

d ng các công trình tháo l t m th i khác kinh t h n. Chúng ta c ng có th l u ý là
m t vài đ p quy mô nh RCC có th ch c n thi công trong vòng m t mùa khô, do
đó nó cho phép gi m t i đa công trình d n dòng t m.
- Chúng có th xây d ng ngay trong mùa m a, đi u không th có th đ i v i
đ p v t li u đ a ph

ng.

ây là m t u đi m l n c a đ p bê tông, nh t là trong các

qu c gia thu c mi n nhi t đ i,
dài. Nh t là tr

đó th

ng có đ

m cao và mùa m a th

ng h p khi mà v t li u đ p đ p có đ

ng kéo

m cao h n nhi u so v i đ

m t i u cho đ m nén. S gi m th i gian thi công là u đi m quan tr ng nh t trong
vi c l a ch n gi a đ p b ng bê tông hay đ p v t li u đ a ph

ng trong nhi u d án

g n đây trong các qu c gia vùng nhi t đ i. Các qu c gia này th
l

ng là n i có tr

ng latétrite l n.
- Chúng ít b tác d ng v i hi n t

ng n mòn bên trong đ p và ngay c trong

vùng ti p xúc c a đ p và n n.
- Chúng có kh n ng ch ng đ ng đ t r t t t. Cho đ n nay ch a có ghi nh n
đ p bê tông nào b h h i đáng k vì đ ng đ t.
Ngoài nh ng u đi m nêu trên đ p bê tông c ng còn nh ng h n ch t nh t
đ nh nh sau :
-

p bê tông th

kh n ng t t v ph
ng

ng di n ch u nén và bi n d ng n n bé.

p bê tông, nh t là bê tông tr ng l c có tính n đ nh r t nh y đ i v i áp l c

c. Do đó nó th

trí thoát n

ng có yêu c u đ a ch t n n đá t t. Yêu c u n n ph i có

ng có yêu c u cao v thoát n

c n n, đôi khi c n thi t ph i b

c ngay c phía bên trong công trình đ gi m áp l c ng

c.


6
-

p bê tông có th xu t hi n các v t n t d

i tác d ng c a hi n t

ng nhi t

trong th i k xây d ng và c th i k khai thác. Các v t n t s làm gi m kh n ng
ch u l c c a k t c u. Ngoài ra hi n t

ng này còn d n đ n s không kín n

cc a

công trình.
-

p bê tông có th b nh h

ng x u c a nhi u tác nhân khác nh v t lý, hoá

h c làm bi n ch t các đ c tính c a nó.
- Xây d ng đ p bê tông tr ng l c đòi h i nhi u công vi c ph i h p đ ng th i,
yêu c u đ i ng công nhân lành ngh cao: s n xu t bê tông, v n chuy n bê tông, l p
đ t c p pha, đ m n n bê tông, x lý m i n i, công tác thép, x lý các m ch ng ng,
ph

ng pháp làm ngu i bê tông…. T t c các yêu c u trên đã làm gia t ng giá thành

đ p bê tông và làm cho chúng khó c nh tranh v i đ p b ng v t li u đ a ph

ng. Tuy

nhiên v i s xu t hi n c a đ p RCC đã cho phép xây d ng các đ p tr ng l c kinh t
và nhanh chóng h n trong xây d ng đ p
1.1.2.

ng d ng các công ngh m i trong xây d ng đ p bê tông tr ng l c
i v i d án th y đi n và th y l i, các h ng m c quan tr ng nh t, ph c t p

nh t liên quan đ n v n đ đ m b o an toàn cho công trình và h du là đ p dâng và
đ p tràn. Nh ng h ng m c này luôn đ
ph

c u tiên nghiên c u, phân tích l a ch n

ng án trong quá trình kh o sát thi t k và xây d ng.
Bê tông đ m l n (RCC) đang là nh ng công ngh tiên ti n đ

bi n trên th gi i. T i n

c áp d ng ph

c ta, sau thành công ban đ u t i các d án th y đi n thi

công trong nh ng n m 2003-2006, hi n nay h u h t các đ p th y đi n và th y l i
l n đ u l a ch n k t c u RCC.
p RCC là công ngh đ p bê tông nh ng đ

c thi công nh đ p đ t, s

d ng thi t b v n chuy n, r i, san và đ m ch t bê tông có công su t l n. H n h p bê
tông có hàm l

ng ch t k t dính th p và đ

m nh đ

c lèn ch t b ng máy đ m lu

rung. Theo các chuyên gia xây d ng, công ngh RCC đ c bi t hi u qu khi áp d ng
cho xây d ng đ p bê tông tr ng l c. Kh i l

ng bê tông đ

c thi công càng l n thì

hi u qu áp d ng công ngh RCC càng cao. Vi c l a ch n ph

ng án xây d ng đ p

b ng công ngh RCC đem l i hi u qu kinh t cao h n so v i công ngh CVC và


7
đ tđ

c ti n đ nhanh h n nhi u do t ng đ

c t c đ đ bê tông, gi m l

th xi m ng (ch t 60-100 kg/m3 bê tông RCC), t n d ng đ
nhà

đi n

ng tiêu

c tro bay th i c a các

máy

nhi t

C n

c hi n có 16 đ p th y đi n, th y l i đã s d ng công ngh RCC hoàn

ho c

ngu n

thành là S n La, B n Chát, B n V , A V
Sông Bung 4,
nh Bình, N

ng Nai 3,

puzzolan

s n

có

trong

n

c.

ng, Sê San 4, Pleikrông, Sông Tranh 2,

ng Nai 4, ak Mi 4, B c Hà, H

ng i n, Bình i n,

c Trong; 3 đ p th y đi n đang xây d ng là Lai Châu, ak rinh và

Trung S n. Qua th c t xây d ng đ p RCC
c a các đ n v thi t k , thi công đã ti n b v

n

c ta, trình đ khoa h c công ngh

t b c.

i v i thi t k , các đ n v đã

ch đ ng và gi vai trò ch trì trong nghiên c u c p ph i bê tông, ph gia tro bay
ho c puzzolan trong quá trình thi t k các đ p cao.
đ

i v i thi công, đã làm ch

c dây chuy n công ngh s n xu t RCC, ch t o c p pha tr

t, làm ch đ

c

công ngh san đ m và x lý các khe n i gi a các kh i đ p và b m t ti p giáp gi a
các l p đ p…

Hình 1-1 : Thi công bê tông đ m l n t i th y đi n S n La
1.1.3. Tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c
Vi t Nam các đ p đã đ

c xây d ng tr

Vi t Nam
c đây ch y u là đ p đ t, đ p đá

đ , đ p đ t đá h n h p, còn đ p bêtông ch chi m m t t tr ng nh .

p bêtông


8
tr ng l c b t đ u đ
đây.

c xây d ng t

ng đ i nhi u trong kho ng g n ch c n m g n

p Tân Giang thu c t nh Ninh Thu n cao 39,5m đ

tr ng l c đ u tiên do ngành th y l i n

c xem là đ p bê tông

c ta t thi t k và thi công đã hoàn thành

n m 2001. Cho đ n n m 1995 B Th y l i m i quan tâm đ n công ngh bê tông
đ m l n. So v i th gi i công ngh RCC c a Vi t Nam phát tri n t
nh ng tr

c s phát tri n nhanh chóng c a nó và đ c bi t t i n

Qu c, n

c có đ c đi m t nhiên g n t

ng đ i mu n,

c láng gi ng Trung

ng t nh Vi t Nam, nên có r t nhi u d

án th y l i, th y đi n l n đã và đang chu n b đ

c thi công v i công ngh này.

Cu i n m 2003, B Công Nghi p đã ra quy t đ nh phê duy t thi t k k thu t công
trình th y đi n PlêiKrông t i t nh Kon Tum trong đó ph n đ p bê tông đ

c thi

công b ng công ngh bê tông đ m l n v i chi u cao đ p l n nh t 71 m, kh i l

ng

bê tông RCC là 326 000 m3 trong t ng s 573 000 m3 bê tông các lo i.
T đó đ n nay đ p bê tông c ng tr nên khá ph bi n v i quy mô và hình th c
ngày càng phong phú.

u m i các công trình th y l i, th y đi n nh : Pleikrong, Sê

san 3 và Sê san 4, B n V , Th ch Nham, Tân Giang, Lòng Sông...và đ p tràn

các

đ u m i th y đi n Hòa Bình, Tuyên Quang... là nh ng đ p bê tông v i kh i l

ng

hàng tri u m3 bê tông, chi u cao đ p t 60-138m. Vi t Nam đã và đang s d ng
thành công k thu t và công ngh hi n đ i đ xây d ng các đ p bê tông tr ng l c có
quy mô c v chi u cao và kh i l

ng bê tông ngày m t l n h n.

M t trong nh ng k thu t và công ngh m i xây d ng đ p Vi t Nam đang áp
d ng thành công hi n nay là đ p bê tông đ m l n.
Nhìn chung Vi t Nam đ n v i công ngh bê tông đ m l n t
v im ts n
bi t t i n

c trên th gi i, nh ng tr

c láng gi ng Trung Qu c- n

ng đ i mu n so

c s phát tri n nhanh chóng c a nó và đ c
c có đ c đi m t nhiên g n t

ng t nh

Vi t Nam, nên có r t nhi u d án th y l i th y đi n l n đã và đang chu n b đ
thi công v i công ngh này. T i n m 2013 n
lên t i 22 đ p. Vi t Nam tr thành n
đ p bê tông tr ng l c.
đ

c th ng kê

cđ

c ta có m t s đ p bê tông tr ng l c
c x p hàng th 7 v t c đ phát tri n

a danh, quy mô các đ p đã, đang và s xây d ng

b ng 1-1:

c

n

c ta


9
B ng 1-1. Danh sách các đ p bê tông tr ng l c l n đã và đang đ
d ng

c xây

Vi t Nam cho đ n n m 2013

STT Tên công trình Chi u cao (m)

a đi m XD N m hoàn thành

Công ngh XD

1

Pleikrong

71

Kon Tum

2007

BT đ m l n

2

nh Bình

54

Bình

2007

BT đ m l n

83

Qu ng Nam

2008

BT đ m l n

ng

nh

3

AV

4

Sê san 4

80

Gia Lai

2008

BT đ m l n

5

B c Hà

100

Lào Cai

2008

BT đ m l n

Th a Thiên6

Bình i n

70

Hu

BT đ m l n
2008

Th a Thiên7

H

ng i n

75

Hu

BT đ m l n
2008

8

ng Nai 3

110

c Nông

2010

BT đ m l n

9

ng Nai 4

129

c Nông

2011

BT đ m l n

99

Qu ng Ngãi

ang xây d ng

BT đ m l n

70

Qu ng Ngãi

ang xây d ng

BT đ m l n

10

ak rinh

11

N

c Trong

12

S n La

138

S n La

2011

BT đ m l n

13

B n Chát

130

Lai Châu

2012

BT đ m l n

15

B nV

136

Ngh An

2011

BT đ m l n

16

H a Na

98

Ngh An

2011

BT th

17

Sông Bung 2

95

Qu ng Nam

2010

BT đ m l n

18

Sông Tranh 2

99

Qu ng Nam

2010

BT đ m l n

19

Sông Côn 2

50

Qu ng Nam

2010

BT đ m l n

20

Trung S n

88

Thanh Hóa

ang xây d ng

BT đ m l n

21

Hu i Qu ng

120

S n La

ang xây d ng

BT th

22

Lai Châu

137

Lai Châu

ang xây d ng

BT đ m l n

ng

ng


10

Hình 1-2.

Hình 1-3.

p PleiKrong t nh KomTum

p S n La t nh S n La


11
1.2. CÁC KH N NG M T AN TOÀN C A

P BÊ TÔNG TR NG L C

Các v n đ m t an toàn c a đ p bê tông tr ng l c
th k đ n đó là: n t, th m và rò r n

Vi t Nam hi n nay có

c, m t n đ nh do đ ng đ t kích thích (đ i

v i đ p cao).
1.2.1. N t
1.2.1.1. Hi n t
V tn t

ng n t

đ p bê tông

kh i bê tông trong quá trình xây d ng đã đ

đ p l n nh : B n Chát, N

c phát hi n

m ts

c Trong, B n V (các đ p xây d ng theo công ngh

RCC) và m t s đ p khác... K t qu kh o sát cho th y m t s đ c đi m phân b v t
n t nh sau:
- Ph

ng c a v t n t: các v t n t có ph

ng th ng đ ng, kéo dài theo h

song v i tr c đ p (ph bi n nh t), ho c h

ng song

ng vuông góc v i tr c đ p (s l

ng ít

h n). Không có v t n t theo m t n m ngang (song song v i m t đ p)
- Chi u sâu v t n t: th
- Chi u r ng v t n t: th
- Th i gian xu t hi n:

ng không quá 6m, tính t b m t kh i đ b ph i l .
ng nh h n 1mm
các kh i khác nhau, phát hi n th y th i gian xu t hi n v t

n t sau khi bóc l b m t kh i đ RCC là r t khác nhau, có th t 40 ngày đ n 300
ngày [8].


12

Hình 1-4 C n c nh v t n t ngày càng lan r ng

thân đ p chính c a th y

đi n Sông Tranh 2 [8] .

1.2.1.2. Nguyên nhân gây n t bê tông
a) N t do chênh l ch nhi t đ bên trong và bên ngoài kh i RCC
N t do chênh l ch nhi t đ

T : Theo Tiêu chu n Vi t Nam TCXDVN 305:

2004 “ Bê tông kh i l n, Quy ph m thi công và nghi m thu” [14] có 2 đi u ki n sau
đây làm cho bê tông b n t do hi u ng nhi t th y hoá c a xi m ng trong bê tông:
chênh nhi t đ : T > 20º C - ( đi u ki n c n ) Gradien chênh nhi t đ MT ≥ 50º
C/m – ( đi u ki n đ ).Ý ngh a c a 2 đi u ki n này nh sau:
- Khi không có đi u ki n c n: bê tông không n t
- Khi có đi u ki n c n: bê tông có th n t có th không
- Khi có c đi u ki n c n và đi u ki n đ : bê tông nh t đ nh n t.
Vì v y đ RCC không b n t ta c n lo i tr đi u ki n c n, ngh a là kh ng ch chênh
l ch nhi t đ : T < 20º C.


13
b) Nguyên nhân sinh ra các v t n t do co ngót
C ch ph bi n c a hiên t

ng co ngót là: co khô và “co ngót d o”. Co khô

là do trong quá trình th y phân th y hóa c a RCC có hi n t

ng n

c th a b b c

h i, gây nên áp su t mao qu n trong l r ng c a bê tông, Ngh a là khi b m t bê

tông khô, n

b m t c a nó và trong vùng lân c n c a các ng mao qu n đ

c

c

phân b l i, b m t ng mao qu n hình thành các m t cong, sinh ra do s phát tri n
c a ng su t kéo các mép ng mao qu n trong giai đo n bê tông đang c ng hóa.
Khi ng su t kéo đ t đ n m t giá tr t i đa (do áp l c mao d n), và sau đó gi m
m nh s sinh ra các v t n t co khô, khi áp l c l n làm cho s co ngót c a bê tông
càng t ng. Tr

c khi áp l c mao d n đ t giá tr t i đa, đ co khô t l thu n v i áp

l c mao d n.
c) N t do nhi t đ
Có 2 nguyên nhân ch y u sinh ra các v t n t bê tông đ m l n do nhi t đ :
1. Th nh t, là do s thay đ i th tích, bao g m c vi c bi n đ i nhi t đ c a
kh i bê tông và thay đ i nhi t đ môi tr

ng xung quanh làm gây ra s co và n bê

tông và phát sinh các v t n t;
2. Do nhi t đ môi tr

ng làm cho s b c h i n

c trong bê tông nhanh h n

nên x y ra co ngót d o bê tông quá nhanh, làm phát sinh các v t n t trên b m t
kh i bê tông.
d) Các v t n t do lún n n
e) Các v t n t do thi công
1.2.1.3. nh h

ng c a v t n t đ n an toàn đ p và h

ng x lý

V t n t làm m t tính ch nh th c a kh i đ p. Tuy nhiên v an toàn đ p thì ph i
xét đ n các khía c nh tác đ ng khác nhau c a khe n t.
V m t th m n

c:

- Các v t n t thông t th

ng l u v h l u s làm cho đ p b rò n

l u và đi u này là không cho phép. C n x lý theo h
phía th
n

ng l u, khoan thoát n

c trong thân đ p.

c

c ra h

ng b t kín mi ng v t n t t

ph n sau đó và d n v hành lang t p trung


14
- Các v t n t ph
ra, vì khi đó n

ng d c ch m đ n b và n n đ p c ng không cho phép x y

c th m t n n và b s t p trung vào khe n t, làm t ng áp l c đ y

n i và l c xô ngang v phía h l u có th làm đ p m t n đ nh (b tr

t). C n ph i

x lý không cho mi ng v t n t ti p xúc v i n n và b , khoan thoát n

ct v tn t

cho t p trung vào hành lang trong thân đ p.
V m t gây tr

t:

- Các v t n t n m ngang là nguy hi m nh t vì làm gi m kh n ng ch ng c t

trên m t ngang, t ng áp l c đ y n i, d n đ n kh n ng đ p b tr

t theo m t ngang

b n t. Vì v y các v t n t lo i này là không đ

các đ p RCC đã

c phép t n t i.

xây d ng thì không phát hi n th y v t n t lo i này.
- Các v t n t th ng đ ng theo ph
kín n

ct t

m t th

ng l u và thoát n

m t khe co giãn thông th

c

ng l u v h l u n u đ

ph n sau đó thì có th ch p nh n nh

ng song song v i tr c đ p n u có b r ng

c x lý cách ly v i n n và b c ng nh khoan thoát n

chung là không nh h

c x lý

ng.

- Các v t n t th ng đ ng theo ph
nh và đ

ng t th

ng đ n n đ nh tr

c t t thì nói

t c a đ p.

V m t ch u l c c a kh i đ p:
Các v t n t làm m t đi tính toàn kh i c a đ p nên s có nh h

ng đ n tr ng

thái ng su t-bi n d ng c a toàn đ p. Tuy nhiên theo nguyên lý Xanh-V n ng, s
thay đ i này ch đáng k trong m t ph m vi nh t đ nh xung quanh v t n t và không
tác đ ng đ n các đi m

xa. Vì v y, v m t k t c u có th ch p nh n v t n t trong

kh i n u th a mãn các đi u ki n sau:
- V t n t có chi u r ng nh đ các thành ph n ng su t có th truy n qua khe
n t thông qua các hòn c t li u đan cài gi a hai b khe.
- V t n t đã đ

c x lý cách n

c và thoát n

c nh đã nêu

trên.

- V t n t n m trong vùng ng su t nén c a kh i đ p (theo k t qu phân tích
ng su t bi n d ng v i đ p toàn kh i).


15
Tr

ng h p v t n t n m trong vùng ng su t kéo ho c vùng phá ho i do

đ ng đ t thì c n ph i x lý đ đ m b o tính ch nh th và kh n ng ch u ng su t kéo
c a đ p.
1.2.2. Th m và rò r n

c

M t trong nh ng v n đ đ

c quan tâm nhi u trong th i gian g n đây là x

lý ch ng th m qua thân đ p và các khe co giãn.
Krông, Sesan 4, Sông Tranh 2 đã có hi n t

ng n

các đ p đã xây d ng nh Plei
c rò r m nh qua các khe co

giãn mà vi c x lý r t khó kh n v i các v n đ k thu t và công ngh ph c t p, t n
kém do h đã tích đ y n

c.

1.2.2.1.Lý do ph i ch ng th m.
Quy đ nh n

c th m không đ

c xuyên qua toàn m t c t đ p là b i các lý do

chính nh sau:
-

gi m áp l c th m đ y ng

c lên thân đ p, do đó mà t ng n đ nh ch ng tr

t

và c i thi n tr ng thái ng su t trong thân đ p (h n ch phát sinh ng su t kéo).
-V lâu dài, n

c th m có th làm gi m ch t l

hòa tan, ti t vôi t i các v trí thoát n

ng bê tông do hi n t

ng xâm th c

c th m .

Hình 1-5.Th m ti t vôi t i nhà máy th y đi n Thác Bà và th y đi n Hòa Bình [1]
1.2.2.2.Ch ng th m cho đ p RCC.
V nguyên t c, đ p RCC c ng là đ p bê tông tr ng l c nên c n tuân th các
quy đinh v ch ng th m và thoát n

c th m nh đã nêu trên. Trong ti n trình phát

tri n công ngh RCC, đ phát huy cao kh n ng thi công nhanh c a công ngh này