Giáo trình thi công công trình Thủy lợi (Phần 3).DOC

Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

1

PHẦN THỨ BA (15,0 - 5,0)

NỔ MÌN VÀ CÔNG TÁC ĐÁ
Chương 11 (4,0 - 1,4)

LÝ LUẬN CƠ BẢN VỀ NỔ
VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NỔ MÌN CƠ BẢN
Yêu cầu:
- Các nhân tố ảnh hưởng đến công tác nổ mìn
- Lý luận cơ bản và các giả thiết
- Tính năng và các điều kiện sử dụng của các
loại thuốc nổ
- Các phương pháp nổ cơ bản
11.1. KHÁI NIỆM CHUNG
* Về thủy lợi: đã biết sử dụng tư cuốí thế kỷ thứ VIII
* Trên thế giới
* Ở Việt Nam: Thác bà, Núi cốc, Kè gỗ, Sông Đà
* Ưu điểm:
-Tốc độ nhanh
-Nhẹ nhàng và tiết kiệm sức lao động, giảm được sử
dụng máy móc
-Rất ít ảnh hưởng của điều kiện khí hậu thủy văn
* Những nhân tố ảnh hưởng:
-Điều kiện đòa hình
-Điều kiện đòa chất và đòa chất thuỷ văn
-Tính chất của thuốc nổ (loại thuốc mạnh, loại yếu,
loại chòu được nước, loại không chòu nước,.. ) và phương tiện

gây nổ
-Điều kiện thi công: kỹ thuật nạp thuốc, lấp bua, bố
trí, sơ đồ thiết kế nổ phá, kỹ thuật gây nổ,...
11.2. LÝ LUẬN CƠ BẢN VỀ NỔ PHÁ VÀ NGUYÊN LÝ
TÍNH TOÁN KHỐI THUỐC NỔ
11.2.1. Lý luận cơ bản về nổ phá
1). Hiện tượng nổ
Chôn khối thuốc nổ ở trong một môi trường, khi khối
thuốc bò kích thích (va đập, gặp tia lửa, nhiệt độ cao) thì nó
xảy ra phản ứng hóa học làm cho nhiệt độ tăng đột
ngột, thể tích tăng đột ngột, áp suất tăng đột ngột, khối
thuốc trở thành thể khí phá vỡ môi trường bằng sóng
xung kích
t0 = 1.5000 ÷ 4.0000C
p = 6.000 ÷ 8.000 at
2). Các giả thiết khi nghiên cứu nổ mìn
- Môi trường đẳng hướng, đồng chất
- Môi trường nổ phá là vô hạn
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

2

- Hình dạng của khối thuốc nổ là hình cầu
3). Sơ đồ tác dụng nổ phá (Hình
11.2):
dựa trên 3 giả thiết cơ bản

0: tâm khối thuốc nổ
(1): biểu thò vùng nén ép (nát
vụn)
(2): biểu thò vùng văng đi (nếu ở
trong môi trường vô hạn thì đất đá bò
vỡ ra từng mảnh, nếu gần mặt
thoáng thì đất đá bò văng đi)
(3): vùng long rời: đất đá bò phá
ra từng mảnh lớn, nhưng không văng
ra được. R: bán kính phá hoại
(4): vùng chấn động: đất đá bò ảnh hưởng của đòa
chấn mà không bò phá hoại
11.2.2. Khái niệm về khối thuốc nổ và phểu nổ
1). Khối thuốc nổ
a) Theo cách bố trí: thường có 2 loại:
* Khối thuốc nổ tập trung: khi khối thuốc nổ có chiều
dài (l)< 4 lần đường kính (d) hoặc đường chéo ở dưới đáy
khối thuốc nổ
* Khối thuốc hình dài: khi l > 4d. (Hình 11.2a)
Trong trường hợp nổ lớn người ta qui đònh
như sau: buồng hình T, I, + và dùng hệ số tập
trung ϕ để đánh giá
3
ϕ = 0,62 V

b

≥ 0,41 , là khối nổ tập

trung

(m )
3

V: là thể tích toàn bộ khối thuốc

b: là khoảng cách từ tâm đến điểm xa nhất của
khối thuốc (m)
b) Theo hiệu qủa phương án nổ phá (phụ thuộc vào trò số
tác dụng của nổ phá)
* Khối thuốc nổ văng mạnh
* Khối thuốc nổ văng
yếu
* Khối thuốc nổ om
* Khối thuốc nổ tiêu
chuẩn
2). Phểu nổ mìn (Hình
11.4)
R: bán kính phá hoại
(m)
r: bán kính phểu nổ
(m)
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

3

W: đường cản ngắn nhất từ tâm bao thuốc tới mặt

tự do (m)
h: độ sâu nhìn thấy của phểu (m)
* Lập tỷ số

r
w

để so sánh và đánh giá đặc trưng phểu

nổ
n=

r
là đặc trưng tác dụng nổ phá
w

n =1 : gọi là nổ mìn tiêu chuẩn → gọi là phễu nổ mìn
tiêu chuẩn
n > 1: thì nổ mìn văng mạnh → phểu nổ mìn văng mạnh
0,75 < n < 1: thì nổ mìn văng yếu→ phểu nổ mìn văng
yếu
n < 0,75 : nổ mìn om (không có phểu)
11.2.3. Tính toán lượng thuốc nổ (Q)
1). Khối thuốc tập trung
Q phụ thuộc vào thể tích của đất đá được nổ phá ra
(V)
Q = F(V, f(n), K)
V=

Π.r 3

.W = W 3
3

Công thức tổng quát:
Q = K . W3. f(n)
(kg)
- Nổ mìn tiêu chuẩn: n =1 → f(n) =1 → Q = K . W3
- Nổ mìn văng mạnh:
Q = K . W3. (0,4 + 0,6n3)
- Nổ mìn văng yếu:

 4 + 3n 
Q = K.W .

 7 

3

3

- Nổ mìn om:
Q = 0,33 . K . W3
K: lượng hao thuốc đơn vò (kg/m3), bảng 11.1
2). Với khối thuốc hình dài: Tạm tính theo khối thuốc tập
trung nhưng có tính quy đổi nhất đònh.
- Khối thuốc dài, đặt vuông góc mặt thoáng (Hình
11.5), quy đònh lấy:
l = h/3; c = 2h/3: để tính toán (l chiều dài khối thuốc
(m), h chiều sâu hố khoan (m) →

T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

W =c+

4

l 5
= h
2 6
3

5 
Q = K. h  .f (n )
6 

- Khi khối thuốc hình dài nhưng nằm song song với mặt
thoáng (Hình 11.6):
V = W . r . l. Trøng hợp nổ văng tiêu chuẩn: V =
2
W l
Q = K .W2 . l. f(n)
- Lượng thuốc cũng phải phù hợp theo công thức:
Π.d 2 .l '
Q=
.∆
4

(kg)

∇ ’: mật độ nạp thuốc (kg/m3), tính theo công thức:
∆' =

∆
K'

∇ : mật độ thuốc nổ (kg/m3)
K’: hệ số xét đến điều kiện nạp thuốc (K’>1)
d: đường kính lỗ mìn (m)
(Tài liệu: ứng dụng nổ mìn trong xây dựng thủy lợi:
tập 1)
11.3. THUỐC NỔ VÀ CÁCH GÂY NỔ
11.3.1. Tính năng của thuốc nổ (Xem giáo trình)
11.3.2. Phân loại và một số thuốc nổ thường dùng
1). Phân loại
- Thuốc nổ mạnh: Đinanít, Amônít, TNT
- Thuốc nổ yếu: Thuốc đen
2). Các loại thuốc nổ thường dùng trong xây dựng
a) Thuốc nổ Amônít: Thành phần chính (NH 4NO3) 90%
Loại có thể chòu nước, Loại không chòu nước:
* Đặc điểm: - Ở dạng tinh thể màu trắng hoặc vàng, vò
đắng, nổ yếu
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

5

- Rất an toàn, chế tạo đơn giản
- Dể hút ẩm → vón cục → với loại không chòu
nước khi độ ẩm ≥ 3% là không nổ
b) Thuốc Đinamít (hợp chất C3H5(ONO2)3 + Chất bắt lửa + hợp
chất : Loại này chòu nước
* Đặc điểm: - Mật độ của thuốc rất cao, ∆ = 0,9 ÷ 1,1
(g/cm3)
- Không hút ẩm
- Sức công phá rất mạnh
Thông thường khi khối thuốc lớn thì dùng Đinamít mồi
cho Amônít
*Nhược điểm:
-Có tính đổ “mồ hôi” nên trong quá trình bảo quản
thuốc nổ các giọt C3H5(ONO2)3 tách ra khỏi khối thuốc và
bám ở trên bề mặt khối thuốc đó. Khi sử dụng mà có
va đập nhỏ vào các giọt này có thể gây kích nổ ⇒ không
an toàn khi sử dụng
-Tính hóa già: Nếu không bảo quản tốt thì các bọt khí
trong khối thuốc bay ra, làm cho khối thuốc chặt ⇒ khó nổ.
-Dể bò đông cứng khi trời lạnh, khi nhiệt độ < 8 0C thì
những giọt C3H5(ONO2)3 bò tách ra và dể sinh ra nổ
c) Loại Trôtin :(C6H2(NO2)3CH3 (TNT):
*Đặc tính:
- Dạng tinh thể bột, màu vàng
- Không tan trong nước và không hút ẩm
- Không tác dụng với kim loại
- Tính ổn đònh về lý hóa rất cao.

* Ưu điểm:
- Độ bền cao, để lâu vẩn không mất phẩm chất
- Sử dụng an toàn, vì nó ít nhạy vơi môi trường bên
ngoài
- Có thể nổ trong nước
* Chú ý: Sau khi nổ nó thải hơi độc CO ⇒ ít dùng trong thi
công đường hầm kín
d) Thuốc đen: Thành phần KNO3 hoặc NeNO3 + Lưu huỳnh +
boat than
* Đặc điểm: - Hạt nhỏ, màu đen tro
- Dể hút ẩm. Khi W = 1% là không nổ
- Rất nhạy với tia lửa
11.3.3. Vật gây nổ
1). Kíp: Có 2 loại
- Kíp lửa (kíp thường) có tác dụng nhận tia lửa, thiết
bò kích nổ, truyền sang kích động cho thuốc. Bộ phận
truyền lửa là dây cháy chậm
- Kíp điện: Cũng giống như kíp lửa nhưng khác là nhận
tia lửa từ dây tóc ở bên trong kíp, và kích nổ
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

6

2). Dây cháy chậm: Bên trong thường là loại thuốc đen
(bắt lửa chậm)
Cách dùng: Đốt 1 đầu và 1 đầu kia cắm vào kíp lửa,

bên ngoài thường bọc bằng vải đen. Tốc độ dây cháy
chậm 0,8 ÷ 1,0 cm/s. (loại này chỉ dùng cho kíp lửa)
3). Dây nổ: Bên trong là loại thuốc mạnh, bên ngoài bọc
vải. Thường có kiểu vằn trắng hoặc đỏ.
Tác dụng: Để truyền nổ từ kíp đến khối thuốc hoặc
từ khối thuốc này sang khối thuốc khác. tốc độ truyền
nổ từ (6 ÷ 7).10³ m/s
11.3.4. Các phương pháp gây nổ
1). Gây nổ bằng kíp lửa và dây cháy chậm
* Thao tác: Chôn khối thuốc vào môi trường cần nổ phá
và đặt kíp vào trong khối thuốc, cho dây cháy chậm vào
kíp và đốt đầu dây cháy chậm.
* Chú ý: Tùy theo yêu cầu nổ phá mà ta cắt dây cháy
chậm dài hay ngắn
* Nhược điểm: + Không an toàn cho người thi công ngay khi
đốt
+ Không an toàn cho việc xử lý mìn câm
+ Không nổ được đồng thời nhiều thỏi mìn
2). Gây nổ bằng kíp điện
* Thao tác: Người ta chôn kíp điện vào trong khối thuốc,
dùng nguồn điện kích nổ kíp để kích nổ khối thuốc
* Ưu điểm nổ điện:
- Điều khiển từ xa, nổ mìn tương đối an toàn
- Có thể cho nổ đồng loạt, hoặc tưng đợt khác nhau bảo
đảm chất lượng nổ phá
*Có 3 hình thức mắc kíp (Hình 11.11):
a) Mắùc nối tiếp
-Cường độ dòng điện
IM =

E
n.r + ro + R

(A)

E: là thế điện động
của nguồn (V)
r: điện trở mổi kíp (Ω)
n: là số kíp
r0 : điện trở trong của
nguồn
R: điện trở dây dẫn
-Ưu điểm: Đơn giản, ít tốn
dây, kiểm tra dây dẫn dể dàng,
cường độ của dòng điện yêu
cầu thường nhỏ. Thông thường
1A≤ ikíp ≤ 5A
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

7

-Nhược điểm: Nổ không an toàn, vì nếu 1 khối không
nổ thì cả dãy cũng không nổ → chỉ dùng nơi có số lượng
khối thuốc ít.
b) Mắc song song
- Cường độ dòng điện ở trong mạch kín

IM =

E
r
+ ro + R
n

(A)

-Ưu điểm: Nếu 1 khối mìn nào đó không nổ thì nó
không ảnh hưởng tới các khối khác
- Nhược điểm: Đấu dây phức tạp, tốn dây, dòng điện
tương đối lớn
c) Mắc hổn hợp
- Mắc hổn hợp: song song - nối tiếp
IM =

E
N.r
+ ro + R
m

(A)

- Mắc hổn hợp: nối tiếp - song song
IM =

E
m.r
+ ro + R

N

(A)

m: Là số nhóm kíp
N: Là số kíp trong mỗi
nhóm
3). Gây nổ bằng dây nổ hoặc
kíp nổ (kíp thường hoặc kíp điện)
(Hình 11.9):
* Dùng kíp (điện hoặc thường) kích
nổ, truyền qua dây nổ và truyền
đến khối thuốc
* Cách mắc:
a) Mắc nối tiếp
b) Mắc song song
* Chú y lúc mắc dây nổ
- Không để có chổ gãy gập
- Khuỷu nối tiếp dây chính và dây nhánh phải có 1
đoạn tiếp gíap nhất đònh (15 ÷ 20 cm)
- Các dây nối phải thuận chiều với sóng truyền nổ
* Ưu điểm của phương pháp này: Truyền nổ nhanh, an toàn,
có thể nổ nhiều khối thuốc trong một lúc
* Nhược điểm: - dây nổ đắt tiền, - Khó kiểm tra và khống
chế nổ giữa các đợt
* Chú ý: Thường dùng với công trường nổ lớn
11.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP NỔ MÌN CƠ BẢN
11.4.1. Nổ mìn lỗ nông
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công

Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

8

- Nổ mìn lỗ nông khi đường kính lỗ khoan <85 mm,
chiều sâu lỗ < 5m
a). Nổ mìn kiểu bậc thang (Hình
11.20):
- l: là độ sâu lỗ khoan (m) :
l = (1,1÷1,15)H: với đá
cứng
l = (0,85÷0,95)H: với đá
mềm
- Đường cản ngắn nhất (khái
niệm tương đối) (Hình 11.20a)
Wp = (0,6÷0,8)H
(m)
- Khoảng cách giữa 2 lỗ mìn
trong 1 hàng (m)
a = (1,4÷2,0)Wp (nổ bằng
kíp lửa)
a = (0,8÷2,0)Wp (nổ bằng kíp điện)
- Khoảng cách giữa 2 hàng lỗ mìn (m)
b = (0,8÷1,2)Wp
- Khối lượng thuốc nổ cần nạp 1 hhó khoan:
Q = K.Wp.a.H
K: lượng hao thuốc đơn vị (Kg/m3)
H: độ cao tầng nổ (m)

* Chú ý: Các lỗ mìn thường được
bố trí theo dạng tam giác và thường nổ
lần lượt từng hàng
b) Nổ mìn ở các trường hợp khác:
Tất cả các trường hợp nổ khác nên cố
gắng đưa về dạng nổ bậc thang
* Phạm vi ứng dụng:
- Đào hố móng
- Đào đường hầm
- Khai thác đá với quy mô nhỏ
11.4.2. Nổ mìn lỗ sâu: h > 5m; Đường kính lỗ khoan >
85mm, lỗ khoan thẳng đứng, xiên hoặc nằm ngang, (Hình
11.23), (Hình 11.2â4):

ba: là khoảng cách an toàn cho máy khoan, b a = (2÷3) m
(theo kinh nghiệm)
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

9

- Độ sâu khoan thêm l kt: mục đích bố trí l kt là để giải
quyết các mô đá ở chân tầng nổ hết.
lkt = (0,2 ÷ 0,3).Wp
- Đường cản ngắn nhất Wp
+ Lỗ khoan thẳng đứng: (Hình
11.23a)

Wp = Wp’ = (ba + h.cotgα).sinα
+ Lỗ khoan xiên: (Hình 11.2â4a). Nên khoan song
song với mái dốc bậc thang
Wp = H.P.η.

d
150

H: độ cao của tầng (m)
P: Hệ số phụ thuộc vào độ
cứng của nền đá, thường P = 0,46 ÷
0,56
d: Đường kính lỗ khoan (mm)
η: là hệ sôù phụ thuộc vào độ cao của tầng
(bảng 12 - 3 giáo trình)
- Khoảng cách các lỗ khoan trong 1 hàng (a):
+ Khoan đứng: a = m.Wp
m: phụ thuộc vào cách bố trí và quy mô nổ phá.
Thường m =(0,85 - 0,007).H hoặc m = 0,65 ÷ 0,8
Hình
11.24a
- Khoảng cách giữa 2 hàng mìn (b): Thường bố trí lỗ
mìn theo tam giác đều ⇒ b = a . sin600
- Lượng thuốc nổ tính toán
Q = K . H . Wp . a
K: là lượng hao thuốc đơn vò (kg/m³)
H, Wp, a: như trên
Wp = 28d.

sâu

ξ.∆
q.m

Wp: phải chú ý theo quan điểm nổ mìn lỗ

d: là đường kính lỗ khoan (m)
ξ: là tỷ số giữa chiều dài bao thuốc và
chiều cao tầng.
∆: là mật độ nạp thuốc (g/cm³)
q: là lượng hao thuốc đơn vò. m = a/Wp
* Ưu nhược của nổ mìn lỗ sâu
- Ưu điểm: Công tác đào lỗ khoan để nổ 1 đơn vò thể tích
đá ít hơn; chỉ tiêu dùng thuốc cũng ít, năng suất lao động
cao, các công tác phụ ít
- Nhược điểm: Phải dùng thiết bò khoan lớn phức tạp. đá
nổ ra không đều, phải nổ lần thứ 2
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

10

11.4.3. Nổ mìn phân đoạn không khí
(Hình 11.25)
* Ưu điểm: Năng lượng nổ sẽ được phân
bố theo
chiều sâu lỗ khoan → đất đá được phá

vở đều đặn,
hiệu quả phá nổ cao
* Điều kiện sử dụng: Thường dùng trong
trường
hợp nổ tơi, ít dùng cho trường hợp nổ
văng.
11.4.4. Phương pháp nổ mìn bầu (Hình 11.26)
* Mục đích: Dùng với lượng thuốc nhỏ
đểû tạo ra bầu nạp thuốc cho vụ nổ lớn.
* Cách bố trí:
* Ưu điểm: - Tạo bầu để tăng thể tích nạp
thuốc
và tăng hiệu quả khai thác đất đá
- Giảm được công việc khoan
* Nhược điểm: Thời gian thi công lâu (do
moi đất đá sau khi nổ)
* Điều kiện sử dụng: Dùng ở trong trường
hợp đào vách đá lộ thiên tương đối dốc,
hoặc nổ mìn làm đường ở sườn núi.
* Chú ý: Nổ mìn tạo bầu phải nạp nhiều
lần, lượng thuốc mỗi lần nổ phụ thuộc
vào tính chất đất đá và yêu cầu nổ phá
W = 0,8H; H: là chiều cao vách đá
a = (0,8 ÷ 1,2)W
lbua = (0,5 ÷ 0,9)l; l: là chiều sâu lỗ khoan
11.4.5. Nổ mìn hầm (buồng): Hầm ngang, hầm đứng
(Hình 11.2â7)
- Tính toán theo khối thuốc
nổ tập trung
- Chọn hình thức hầm ngang,

hay đứng là tùy theo tình hình đòa
hình, đòa chất cụ thể mà quyết
đònh. Cố gắng dùng hầm ngang
vì dễ thi công, dễ tháo nước
- Điều kiện áp dụng: Dùng
với quy mô khai thác lớn,
thường được dùng nhiều nhất
trong nổ mìn đònh hướng đắp
đập
W = (0,6 ÷ 0,8)H
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

11

* Chú ý: cần xác đònh thể tích hầm cho phù hợp theo:
V = K '.

Q
∆

(m3)

K’: hệ số phụ thuộc vào điều kiện nạp thuốc
Q: liều lượng thuốc nổ
∆ : mật độ thuốc nổ (kg/m3)
- Khoảng cách 2 hầm thuốc: a = (0,8 ÷ 1,2)W tb

Trong đó: Wtb là trò số trung bình của đường cản ngắn
nhất của 2 hàng thuốc gần nhau
-Vấn đề lấp bua: Dùng gỗ hoặc phên để ngăn
thuốc, khoảng 3m là lấp bằng đất sét, tiếp theo dùng đá
vụn hoặc đất để lấp
11.4.6. nổ mìn ốp
* Dùng để phá những khối đá tảng, đá quá cỡ...
* Ốp ở trên bề mặt đá 1 lượng thuốc nhất đònh, tùy theo
kích thước đá phá và.lấp bằng đất ẩm hoặc đất sét
dày 3 ÷ 3,5cm
* Chú ý:
- Nên đặt khối thuốc vào chổ lỏm của
tảng đá
- Chỉ tiêu dùng thuốc từ 1 ÷ 2,0 kg/m³
11.4.7. Phương pháp nổ vi sai
Các khối thuốc nổ chênh lệch nhau về thời gian.
Biện pháp có thể dùng là kíp vi sai. Chênh lệch thời gian
của kíp vi sai là: 1/1.000 giây
* Ưu điểm: - Khắc phục được những chấn động trong vụ nổ
- Tạo ra mặt thoáng cho các quả mìn nổ sau →
Nâng cao được hiệu quả nổ mìn
11.4.8. Phương pháp nổ min tạo viên: Đường kính lỗ
khoan từ 60÷ 85 mm, khoảng cách hai lỗ liền nhau từ
0,5÷ 0,9 m. Nạp thuốc phân đoạn không khí. Khi nổ tạo thành
rãnh hẹp đi qua tất cả các lỗ khoan.

T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công

Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

12

Chương 12 (4,0 - 1,2)

ỨNG DỤNG NỔ MÌN TRONG XÂY DỰNG CÔNG
TRÌNH THỦY LI
Yêu cầu:- Lý luận cơ bản về nổ mìn đònh hướng
- Nguyên tắc, nội dung thiết kế nổ mìn đònh hướng
để đắp đập và đào kênh
- Biết tính toán các khoảng cách an toàn
12.1. MỞ ĐẦU
1). Khái niệm: Nổ mìn đònh hướng là loại nổ mìn văng
mạnh mà người ta khống chễ đất đá nổ văng theo hướng
nhất đònh và đạt khoảng cách văng nhất đònh mà khối
đào hoặc khối đắp đạt mặt cắt thiết kế.
2). Ưu nhược điểm
* Ưu điểm:
- Thi công nhanh, ít bò ảnh hưởng điều kiện
khí hậu thời tiết
- Tiết kiệm được vật liệu q hiếm như: sắt thép
xi măng và tận dụng được vật liệu đòa phương
* Nhược điểm: - Bò chi phối bởi điều kiện đòa hình
- Kỹ thuật tính toán thiết kế và thi công tương
đối phức tạp
12.2. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA NỔ MÌN ĐỊNH HƯỚNG
1). Nguyên lý cơ bản
Hướng văng cuả đất đá sẽ văng theo hướng của
đường cản ngắn nhất (W: là khoảng cách từ tâm khối

thuốc đến mặt tự do)
2). Những giả thiết (Hình 12.2)
(1): Khối thuốc nổ: gọi là
cực nổ
(2): Hốc rỗng: gọi là cực đối
nổ
Chiều mủi tên là hướng di
chuyển của đất đá
Từ giả thiết môi trường
đồng chất, đẳng hướng, vô
hạn, qua nghiêên cứu lý thuyết
và thử nghiệm trên thực tế thì
hốc rỗng là trung tâm thu hút
đất đá. Kết quả:
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

đá.

13

+ Mặt cong (mặt lõm) là trung tâm tập trung hút đất

+ Khi nổ phá thì mặt lõm đònh hướng là phương chủ
yếu để đất đá văng đi.
12.3. NỔ MÌN ĐỊNH HƯỚNG ĐẮP ĐẬP
12.3.1. Chọn vò trí xây dựng đập

- Chọn ở nơi lòng sông hẹp, dạng chử U hoặc chử V
- Bờ sông phải có một độ cao và dốc nhất đònh.
+ Nếu nổ từ hai bờ thì chiều cao H bờ không bé hơn 1,5
Hđập
+ Nếu nổ từ một bờ thì chiều cao H bờ không bé hơn 2
Hđập
- Nên chọn vò trí có đá lộ thiên, tầng phủ mỏng và
tính chất đá ở đó phải phù hợp với yêu cầu đắp đập
- Nên chọn ở vò trí có mặt cong tự nhiên để làm mặt
đònh hướng
12.3.2. Vò trí chôn bao thuốc
- Thỏa mãn điều kiện nổ phá đạt khối lượng đắp
đập
- Tận dụng cho khối đá (hoặc đất) văng tập trung cao
nhất => mái dốc của khối đắp sẽ dốc => nâng cao được
hiệu quả nổ mìn (thường m = 2,5 có khi tới m=5)
- Bố trí vò trí các nhóm mìn tránh ảnh hưởng tới nền
móng và điều kiện chống thấm cho vai đập
- Phải tạo điều kiện thi công thuận lợi (đường hầm
nạp thuốc)
12.3.3. Quy hoạch bố trí lỗ mìn
- Nổ từ một bờ hoặc từ hai bơ: Trong điều kiện đòa
hình cho phép thì nên nổ hai bờ vì sẽ tăng được hiệu quả,
giảm sóng chấn động
- Bố trí số hàng mìn phụ thuộc vào
+Yêu cầu đắp
+ Đòa hình. Trong điều kiện đòa hình cho phép nên
càng bố trí ít hàng mìn càng tốt, như vậy tính toàn quy
hoạch chính xác
- Chia đợt nổ: phụ thuộc vào khả năng cung cấp thiết

bò, vật liệu nổ, thi công và khối lượng yêu cầu. Trong diều
kiện đòa hình cho phép càng bố trí ít đợt nổ càng tốt
- Số lổ mìn trong một hàng (Hình 12.5)
+ Đối với hàng dẫn hướng thì phải tạo được mặt
cong đònh hướng
+ Đối với các hàng sau (hàng cơ bản) số lượng
lỗ mìn phụ thuộc vào yêu cầu đắp
Theo kinh nghiệm: số lỗ mìn trong một hàng không
nên quá nhiều nhưng cũng không nên quá ít (thường từ 2
đến 3 lỗ).
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

14

- Vò trí khối thuốc (Hình 12.6)
+ Cao trình của khối
thuốc phải lớn hơn cao trình mực
nước dâng bình thường một
khoảng R (R: là bán kính phá
hoại)
+ Trường hợp bắt buộc
phải hạ khối thuốc xuống thì ở
phía thượng lưu phạm vi phá hoại
phải nằm ngoài mái dốc của
đập. Ở phía hạ lưu có thể xâm
phạm một chút vào mái đập cũûng được.

12.3.4. Tính toán khối thuốc nổ và các thông số nổ
phá khác
1). Tính lượng thuốc nổ
Áp dụng công thức cơ bản cuả nổ mìn tập trung nhưng
có xét đến ảnh hưởng cuả nổ mìn mái dốc.
+ Khi W < 25 m
Q = (0,4 + 0,6n3) W3.K cosθ
+ Khi W > 25 m
Q = (0,4 + 0,6n3) W3.K

W
cosθ
25

θ: góc dốc của sườn núi (độ)
2). Các thông số khác
a) – Lượng hao thuốc đơn vò (K): xác đònh như các trường hợp
nổ văng mạnh (Bảng 11.1) hoặc có thể xác đònh bằng
công thức kinh nghiệm hoặc thực nghiệm.
b) - Xác đònh chỉ số tác dụng nổ phá (n)
* Xác đònh theo cự ly văng, W và góc dốc (θ)
L = 5nW => n
L = 2,4n2W(1 + sin2θ ) => n
L : là cự ly văng
* Xác đònh n theo hiệu suất văng E
E = 0,55(n - 0,55).100%, hoặc
E = 0,22( n + 0,85).100%
Từ đó => n
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công

Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

15

* Xác đònh n theo góc dốc (Bảng 12,1): chủ yếu theo kinh
nghiệm
c) - Xác đònh đường cản ngắn nhất W
W phụ thuộc vào khối lượng đất đá nổ phá (V), cự ly
văng L và chỉ số nổ phá n
L = 2,4n2 W(1+sin2θ) => W
+ Phải đảm bảo W1 < W2 , thường chọn W1 = (0,8 ÷ 0,6)
W2
+ Tỷ lệ W/H = ( 0,8 ÷ 0,6): nếu lớn quá thì hiệu quả nổ
phá sẽ nhỏ
d)- Khoảng cách các lỗ mìn (a) và các hàng mìn (b)
nW ≥ a ≥ 0,5W(n +1)
Kinh nghiệm : a = (1,25 ÷ 1,4)W
nW ≤ b ≤ W 1 + n 2
3). Xác đònh phạm vi nổ phá
- Xác đònh phễu nổ mìn trên mái nghiêng của một bao
thuốc
+ R: bán kính phá hoại
R = W 1 + n2
+ R’: Bán kính tác dụng nổ phá ở phía trên
R’ = W 1 + β n 2
β :Hệ số có sét đến điều kiện điạ hình và điạ chất
+ Rc: là bán kính nén ép
Rc= 0,62

µ.Q
,
∆

µ :Hệ số nén ép tùy từng loại đá
+ Đá rắn chắc µ = 10
+ Đá rắn vừa µ = 150
+ Đất sét µ = 250
Q; Khói lượng bao thuốc (Tấn)
∆: Mật độ nạp thuốc trong bao thuốc (T/m 3)
+Gọi Ri là bán kính tác dụng nổ phá theo phng bất
kỳ thì lúc đó ta có:
Ri = R + (R’– R )

Hi − H E
HB − HE

Hi: là cao trình được cắt giưã R i và mặt cắt ở phương
bất kỳ
HE: là cao trình của điểm cắt giữa W và mặt đất
HB: là cao trình điểm trên cùng cuả phểu (giữa R ’ và
mặt đất )
- Xác đònh phễu nổ mìn trên mái nghiêng của nhiều
bao thuốc
- Thể tích phễu nổ tổng hợp V 1, theo kinh nghiệm phải
thoả mãn điều kiện sau:
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công

Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

V1 =

16

(1,5 ÷ 2)V2
Kp

Trong đó:

Kp

V2 thể tích đắp đập yêu cầu
hệ số tơi xốp của đất đá sau khi nổ

=1,3÷ 1,4
Thông thường thể tích đất đá văng vào phạm vi đắp từ
50÷ 60% của đất đã được nổ phá
4). Xác đònh đống đá được đắp
a) Phương pháp theo nguyên tắc quỹ đạo đường đạn (xem
G.Tr)
b) Phương pháp đồ giải (trên cơ sở cân bằng thể tích)
12.4. NỔ MÌN VĂNG ĐỊNH HƯỚNG ĐÀO KÊNH
12.4.1. Nguyên lý: Dựa trên
nguyên lý cơ bản là hướng văng
của đất đá theo hướng cuả W =>
khi vận dụng tùy theo yêu cầu cụ
thể về hứơng đào đắp để thiết

kế
1). Nổ mìn đào kênh văng hai bên
(Hình 12.13a,b)
2). Nổ mìn đào kênh văng một
bên: (1), (2) theo thứ tự nổ (Hình
12.13c)
*Chú ý:
- Thời gian nổ cách quảng giữa
hai hàng mìn chọn đảm bảo điều
kiện:
+ Mở mặt tự do cho hàng mìn
sau
+ Lợi dụng khi đất đá hàng
mìn trước nổ chưa rơi xuống thì đã
nổ hàng mìn thứ hai
- Mái dốc kênh do nổ mìn phụ thuộc vào chỉ số n chọn,
thông thường m = 1,5 ÷ 2,5. Trong trường hợp mái dốc lớn
thì hiệu quả nổ mìn kém
- Khi nổ mìn đào kênh thì không cần quan tâm đến sự
phá hoại đáy kênh (với nền đất)
12.5. NỔ MÌN ĐÀO MÓNG CÔNG TRÌNH THUỶ LI
Chương 13 (4,0 - 1,2)

THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM
Yêu cầu:
- Các phương pháp đào đường hầm và cách
bố trí hôù khoan
- Các kỹ thuật cơ bản và tổ chức thi công
đường hầm
T.S Đỗ Văn Lượng

Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

17

13.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM
1) Chòu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện đòa chất thủy
văn và đòa chất công trình
- Đòa chất thủy văn: mực nước ngầm
- Đòa chất công trình: Tính chất đất đá
2) Bò hạn chế bởi diện công tác: Thường bề mặt công
tác nhỏ ⇒ việc đào, moi, vận chuyển rất khó khăn.
Thông thường thi công đường hầm có 2 mặt công tác là
cửa vào và ra.
3) Công việc thi công trong đường hầm gặp rất nhiều
phức tạp, các công việc này thường chồng chéo lên nhau
- Khoan, nổ
- Moi, bốc, xúc, vận chuyển
- Chống đỡ gia cố để đảm bảo an toàn
- Xây đá hoặc đổ bê tông
4) Yêu cầu an toàn trong thi công cao
13.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÀO ĐƯỜNG HẦM
13.2.1. Phương pháp đào toàn mặt cắt
1). Nội dung: Đào 1 lần hết toàn bộ diện tích mặt cắt
của đường hầm
2). Ứng dụng: Thường dùng khi mặt cắt đường hầm nhỏ
và điều kiện thiết bò máy móc cho phép. Thường với:
+ F < 16m²

+ Đất đá tương đối tốt, sức ép của đá
không lớn
+ Máy móc thiết bò cho phép
13.2.2. Phương pháp đào có hầm dẫn
1). Nội dung: Trên mặt cắt đường hầm người ta chọn ra
một khoảng diện tích nào đó để đào trước. Khoảng diện
tích đào trước này gọi là hầm
dẫn. Từ hầm dẫn đào ra toàn bộ
mặt cắt đường hầm.
2). Các phương pháp đào
đường hầm có hầm dẫn
trước
a) - Căn cứ vào vò trí hầm
dẫn: 4 loại
+ Phương pháp hầm dẫn trên
+ Phương pháp hầm dẫn dưới
+ Phương pháp hầm dẫn giữa
+ Phương pháp hai hầm dẫn
 Phương pháp hầm dẫn trên
(Hình 13.1)
1- 2 -3 - 4 - 5 - 6 : Biểu thò trình tự đào
* Đặc điểm: Vò trí của hầm dẫn được chọn ở phía trên mặt
cắt đường hầm
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

18

* Ưu điểm: - Chống đỡ đơn giản, thi công dễ dàng
- Đỉnh của đường hầm dễ khống chế đào được
theo mặt cắt thiết kế
* Nhược điểm: - Giải quyết vấn đề thoát nước khó khăn
- Đường vận chuyển đất đá thường xuyên phải
thay đổi
* Phạm vi ứng dụng: - Với đòa chất công trình xấu (độ cứng
f <2)
- Đòa chất thuỷ văn: Nước ngầm không
nghiêm trọng
 Phương pháp hầm dẫn
dưới (Hình 13.2)
* Đặc điểm: Hầm dẫn ở phía
dưới mặt cắt
* Ưu điểm:
- Thoát nước dễ
dàng
- Đường vận chuyển
không phải di chuyển
- Có thể lợi dụng sức
nặng của các khối đất đá
để nâng cao năng suất
* Nhược điểm: - Khống chế kích
thước đỉnh đường hầm theo
mặt cắt thiết kế khó khăn
- Diện tích của mặt công tác (về vận chuyển)
nhỏ
* Điều kiện sử dụng: Thường dùng với loại đất đá cứng f
> 4 ÷ 6, và áp dụng được với nơi có nước ngầm nghiêm

trọng.
 Phương pháp hầm giữa (Hình 13.3)

1- hầm dẫn; 2 - mặt cắt đường hầm mở rộng; 3 - trục đỡ;
4 - lỗ khoan; 5 - đá đào
* Đặc điểm: Đường hầm dẫn ở trung tâm mặt cắt đường
hầm
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

19

* Ưu điểm:
- Lợi dụng được máy khoan có giá trục để có
thể đào hết 1 lần toàn bộ diện tích mở rộng xung quanh
của đường hầm ⇒ Có năng suất cao
- Công việc khoan và bốc xúc, vận chuyển có
thể tiến hành song song
* Nhược điểm: Phụ thuộc vào loại thiết bò (máy khoan)
* Điều kiện sử dụng:
- Thường dùng với loại đất đá có độ cứng lớn mà
không cần chống đỡ (f>15)
- Sử dụng với đường hầm có diện tích mặt cắt lớn,
thường D > 5m
- Phải có máy khoan có giá trục
 Phương pháp hai hầm dẫn (Hình 13.4), (Hình 13.5)

* Đặc điểm: - Có 2 hầm dẫn bố trí phía trên và phía dưới
đường hầm
- Có đường thông hầm trên và dưới để tháo
nước
* Điều kiện sử dụng: Loại đất đá cứng, tiết diện đường
hầm lớn
- Loại này gọi là phương pháp hai hầm dẫn trên dưới
- Ngoài ra còn có phương pháp 2 hầm dẫn hai bên: Loại
này có các hầm dẫn bố trí 2 bên mặt cắt đường hầm
rồi đào rộng ra. Phương pháp này dùng khi đất đá mềm
yếu, và lúc đó tiến hành đồng thời đào và xây.
b) - Theo trình tự thi công
- Phương pháp hầm dẫn suốt: Đào toàn bộ đường hầm
dẫn từ đầu đến cuối, sau đó mới mỡ rộng đường hầm.
- Phương pháp hầm dẫn cùng tiến: Đào 1 đoạn hầm dẫn
rồi mở rộng, xong lại đào hầm dẫn rồi mở rộng. Đoạn
công tác thông thường từ 10 ÷ 15m
- Chú ý: + Khi đào hầm dẫn suốt phải chú ý an toàn
(thông gió, ánh sáng....)
+ Thường dùng phương pháp hầm cùng tiến
13.3. BỐ TRÍ LỖ KHOAN VÀ CHỌN MÁY KHOAN
13.3.1. Bố trí lỗ khoan
-Việc bố trí lỗ khoan phụ thuộc vào nhiều điều kiện
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

20

+ Kích thước mặt cắt đường hầm
+ Loại đất đá
+ Thuốc nổ
+ Biện pháp thi công
- Nguyên tắc bố trí
+ Đảm bảo máy khoan ở 1 chỗ có thể khoan được
nhiều lỗ mìn (tiện lợi cho thi công)
+ Phương của nổ mìn phải vuông góc với tầng đá hoặc
cắt tầng đá. Không được bố trí lỗ khoan song song tầng đá
(nâng cao hiệu quả nổ)
+ Chiều sâu các lỗ khoan lớn hơn đường cản lớn nhất
(theo quan điểm nổ dài)
+ Nên bố trí các lỗ mìn khoan sao cho đúng mặt cắt
đường hầm, không thừa, không thiếu
+ Đảm bảo an toàn cho thi công (kể cả người và thiết
bò)
13.3.2. Tính chất của các lỗ mìn Theo quan điểm về tác
dụng, chia ra:
* Lỗ mìn rãnh: (Hình 13.6)

+ Loại rãnh 1 chiều
+ Loại rãnh hình cái chêm
+ Loại hình chóp
+ Loại lỗ mìn thẳng góc
Tác dụng: tạo thành mặt
tự do cho nổ mìn phá
* Lỗ mìn phá: Tác dụng: phá
đất đá của đường hầm (Hình
13.7)

* Lỗ mìn sữa: Tu sữa đường
hầm theo mặt cắt thiết kế
Lỗ khoan 1 tạo thành rãnh
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

21

Lỗ khoan 2 sâu thêm là 150 ÷ 300mm
1, 2, 3, 4, 5, 6 trình tự ùnổ phá
1- lỗ mìn rãnh; 2, 3, 4 - lỗ mìn phá; 5, 6 lỗ mìn sữa
13.3.3. Tính toán lỗ mìn
1) Độ sâu và khoảng cách lỗ mìn của các lỗ mìn
rãnh
a) Lỗ rãnh hình chêm
r = l2 − W 2
W
l=
sin α
D
W = .tgα − 0,1.sin α
4

r: là khoảng cách từ mép của lỗ mìn đến trung tâm
rãnh (m)
l: chiều dài của lỗ mìn (m)
W: độ sâu nổ mìn (m)

D: chiều cao hoặc chiều rộng đường hầm
α: là góc nghiêng của phương lỗ mìn và mặt công
tác
b) Lỗ mìn hình chóp: Các thông số lấy theo kinh nghiệm
(bảng 13 -2)
c) Loại lỗ thẳng góc: Khoảng cách các lỗ từ 10 ÷ 20cm
2) Số lượng lỗ mìn và chiều sâu lỗ mìn phá
a) Số lượng lỗ mìn (N)
N = K1. f .S

K1: là hệ số mặt thoáng. Nếu có 2 mặt thoáng thì K 1
= 2, Nếu có 1 mặt thoáng thì K1 = 2.7
f: là hệ số độ cứng của đá lấy theo bảng phân cấp
đá
S: là diện tích mặt cắt ngang của đường hầm.
b) Độ sâu lỗ mìn (L)
L=

( T − t1 − t 2 ).m.v.Π
N.Π + m.v.S.η.µ

L: Độ sâu của lỗ mìn (m)
T: thời gian tuần hoàn 1 chu kỳ công tác (giờ)
t1: thời gian nhồi thuốc (giờ)
t2: thời gian nổ mìn, dọn dẹp, kiểm tra (giờ)
m: số máy khoan làm việc cùng 1 lúc
v: tốc độ khoan sâu của máy khoan (m/h)
Π: năng suất moi và vận chuyển đất đá (Tính với thể
tích đất đá tự nhiên)
N: Số lỗ mìn cần khoan

S: Diện tích mặt cắt đào (m²)
η: Hệ số lợi dụng nổ mìn, thông thường η = 0.8 ÷ 0.9
µ: Hệ số xét đến sự làm việc đồng thời của các
khâu công việc
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

22

Có thể tính L = φ . B hoặc L = φ . H
B, H: là chiều rộng và chiều cao của mặt cắt ngang
cần đào
φ: Là hệ số hạn chế phụ thuộc loại lỗ mìn
+ Rãnh 1 chiều: φ = 0,5 ÷ 0,9
+ Rãnh chêm: φ = 0,25 ÷ 0,66
+ Rãnh chóp: φ = 0,5
+ Rãnh thẳng góc: φ lấy không hạn chế
13.4. NỔ MÌN ĐÀO ĐƯỜNG HẦM
1)- Lượng thuốc nổ (Q)
Q=K.S.L
K: Chỉ tiêu thuốc nổ (kg/m³)
S: Là diện tích mặt cắt ngang của mặt cần phá (m 2)
L: Độ sâu lỗ mìn (m)
2)- Trình tự nổ mìn (thường điều khiển bằng nổ vi sai)
- Nổ mìn rãnh: Có tác dụng tạo mặt tự do
- Nổ mìn phá
- Nổ mìn sửa

3) - Moi, vận chuyển, đổ bê tông và phụt vữa (xem G.Tr)

Chương 14 (3,0 - 1,2)

THI CÔNG ĐẬP ĐÁ ĐỔ VÀ CÔNG TÁC XÂY LÁT
ĐÁ
Yêu cầu: - Trình tự và biện pháp thi công đập đá đổ
- Phương pháp xây lát đá trong công trình
14.1. MỞ ĐẦU
1). Vài nét về tình hình sử dụng đá trong xây dựng
công trình thủy lợi
- Dùng đá để xây dựng đập (đá đổ, đá xây, đất đá
hổn hợp), kè ngăn dòng, đê quai, gia cố mái đập, đường
tràn, cống, tường chắn đất
- Ở Việt Nam: Thác bà, Yên lập, Hoà Bình,....
- Trên thế giới: Ai Cập
- Xu thế hiện nay là dùng đập đá đổ, hoặc là đập đất
đá hổn hợp
2). Ưu nhược điểm chính của công trình đập đá đổ
* Ưu điểm:
- Tận dụng được vật liệu đòa phương, tiết kiệm được sắt,
thép, xi măng
- Kỹ thuật thi công đơn giản, trình tự thi công không
phức tạp, lợi dụng được cơ giới.
- Ít chòu ảnh hưởng của khí hậu

T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công

Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

23

- Có thể cho nước tràn qua đập đá đổ trong quá trình
xây dựng
- Yêu cầu về nền của đập đá đổ so với đập bê tông
thấp hơn
* Nhược điểm:
- Thân đập thường bò lún ⇒ yêu cầu kết cấu đập có
tường nghiêng hoặc tường tâm chống thấm có 1 độ dẻo
thích hợp.
- Khối lượng đá lớn, yêu cầu chất lượng đá tương đối
cao → ít tìm được vật liệu tại chổ mà phải vận chuyển vật
liệu từ xa → giá thành vận chuyển cao
14.2. THI CÔNG ĐẬP ĐÁ ĐỔ
Trình tự:
- Công tác nền móng
- Khai thác vật liệu
- Vận chuyển vật liệu
- Công tác trên mặt đập (rãi, san, đầm)
- Khống chế và kiểm tra chất lượng đập đá đổ
14.2.1. Những yêu cầu đối với nền đập và công
tác chuẩn bò nền
1). Yêu cầu về nền: Nói chung yêu cầu thấp hơn so với
đập bê tông
- Có khả năng chòu được tải trọng của thân đập đè
lên mà nền không bò biến dạng
- Có khả năng chống xâm thực, chống sun phát và
không nở khi có nước

- Có khả năng ổn đònh khi chòu tác dụng của dòng
thấm
2). Công tác chuẩn bò nền
- Bóc lớp phủ, đá phong hóa
- Theo yêu cầu cụ thể mà tiến hành xử lý hay cố kết
nền
+ Nền đá thì xử lý là khoan phụt, sân phủ.
+ Nền bồi tích: - Bồi tích mỏng: Chân đanh, cừø
- Bồi tích dày: làm bê tông hóa đất
nền
+ Nền có tảng sườn tích: Nổ mìn phá tảng sườn tích
14.2.2. Khai thác vật liệu (đá)
1). Yêu cầu đối với đá để xây dựng đập đá đổ
*Theo quy phạm của Liên Xô: CHuΠ .I-B–8-62:
- Cường độ chòu nén cực hạn: + Đập cao < 15m:
σ=
5.000 N/cm²
+ Đập cao 15 ÷ 60m: σ =
5.000 ÷ 6.000 N/cm²
+ Đập cao > 60m:
σ>
6.000N/cm²
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

24

- Độ rỗng của đá:
+Đập cao: độ rỗng không lớn hơn 30 ÷ 35%
+Đập thấp: độ rỗng không lớn hơn 35 ÷ 40%
- Hình dạng hòn đá: Càng vuông càng tốt, chiều dài
không lớn hơn chiều rộng 3 ÷ 4 lần
- Trọng lượng đá phụ thuộc vào công cụ vận chuyển.
Độ lớn của hòn đá không lớn hơn 0,3÷ 0,5 chiều cao lớp
đá rải.
2). Công tác ở bãi vật liệu
-Phải thăm dò, đánh giá được chất lượng, trữ lượng,
khả năng và điều kiện khai thác
-Tính toán, dự trù đủ vật liệu xây dựng công trình. Theo
kinh nghiệm: để đắp được100m³ đá thân đập cần 81 ÷ 86
m³ đá nguyên khai ở bãi vật liệu
Hệ số tổn thất ở bãi vật liệu = 4%
Hệ số tổn thất vận chuyển = 2%
Hệ số tổn thất do lún ở đập = 1%
Wtơi xốp =1,47Wnguyên khai
Wnguyên khai =(1,16÷ 1,24)Wđắp đập
-Xác đònh tính chất cơ lý của đá
-Phải tiến hành sàng lọc vật liệu ngay tại nơi khai thác
3). Khai thác đá
* Biện pháp thi công: (nổ mìn)
- Khoan nổ mìn (thường là nổ mìn lỗ sâu và nổ vi sai)
- Nổ mìn hầm
14.2.3. Công tác vận chuyển đá
Phương thức vận chuyển
+ Ôâ tô tự đổ hoặc máy kéo rơmoóc
+ Dùng đường goòng (đầu máy kéo hoặc người đẩy)
+ Vận tải thủy

1). Dùng ô tô tự đổ hoặc máy kéo rơmoóc
a) Bố trí thi công
- Chia đập thành các đợt để đắp và trong mỗi đợt đó
tiến hành làm đường vận chuyển trong đợt đó. Ôtô
đi theo tuyến dọc trục đập có thể tiến dần từ 1 bờ
hoặc 2 bờ vào giữa
- Chiều cao đợt đổ càng lớn càng tốt. Vì:
+ Sức xung kích của đá đổ từ trên xe lăn ra, lăn từ
trên cao xuống nên khối đá được nén chặt
+ Hòn đá lăn ⇒ các cạnh sắc bò sứt mẻ ⇒ khối đá
nằm ổn đònh
Nhược điểm:
+ Nếu xe cao quá ⇒ đá bò vỡ ⇒ thành phần cấp phối
bò thay đổi
+ Công việc dọn dẹp, tu sửa tăng
Vậy với ô tô vận chuyển thì chiều dày đợt đổ không
nên lớn hơn 10m
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công


Thi công CTTL - Phần 3 (2007)

25

- Loại và số lượng công cụ phụ thuộc vào:
+ Khối lượng công trình
+ Cường độ thi công
+ Khả năng cung cấp thiết bò
* Chú ý: Cần chú ý tới công cụ máy xúc (máy chủ

yếu) để bốc xúc.
b) Ưu điểm:
- Cơ động, linh hoạt: đổ ở tất cả các vò trí cao trình thích
ứng với các loại đòa hình khác nhau
- Có thể tăng được độ chặt của các lớp đá
+ Đá đổ từ trên ô tô xuống
+ Lực tác dụng chấn động của ô tô
+ Các hòn đá lăn ⇒ nằm ở thế ổn đònh
c) Nhược điểm: - Bề mặt của đá đổ gồ ghề ⇒ Lốp ô tô
chóng hỏng
- Với phương án máy kéo rơmóc thì tốc độ
vận chuyển chậm
2). Dùng đường goòng
a) Bố trí thi công
- Bắt buộc phải làm cầu công tác. Thường bố trí
dọc theo tuyến đập. Cầu có thể bằng gỗ, Sắt, bê tông
- Dùng goòng vận chuyển vật liệu chạy trên
cầu công tác để đổ
- Chú ý: Cần kiểm tra và khống chế về
cấp phối của đá trong thân đập
b) Ưu điểm: - Đường vận chuyển dài
(đường đổ đá dài) ⇒ Năng suất đổ rất cao
- Đá đổ trên cao xuống ⇒ làm
chặt các lớp dưới
c) Nhược điểm: - Phải làm cầu công tác
- Sự phá hoại về cấp phối của đá khó theo
yêu cầu của đập
Biện pháp khắc phục: làm máng
3). Vận chuyển bằng đường thủy
Dùng thuyền, xà lan, ca nô, tàu thủy

* Ưu điểm: Kinh phí vận chuyển nhỏ
* Nhược điểm: Chỉ phù hợp với phần công trình ngập
dưới nước
14.2.4. Bố trí thi công trên mặt đập
- Cần đảm bảo dây chuyền sản xuất trên mặt đập
cho tốt (rải, san, đầm)
- Cần chú ý trong thân đập gồm nhiều bộ phận: tường
tâm, tường nghiêng, tầng lọc ngược, khối đá đổ
A) - Thi công đá đổ
1) - Xác đònh chiều dày mỗi lớp đá đổ:
- Công cụ đầm
- Đặc điểm và kết cấu của đầm
T.S Đỗ Văn Lượng
Bộ môn Thi Công