Nghiên cứu phân chia khối đổ của đập bê tông trọng lực_2
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.1 MB, 95 trang )
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 1 of 95.
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả
nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận
văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Hải Phòng, ngày .… tháng .… năm 2016
Học viên
Trần Văn Trương
1
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 2 of 95.
Lời cảm ơn
Với sự giúp đỡ nhiệt tình, hiệu quả của Viện Sau Đại học ,Khoa Công
trình thủy, trường Đại học hàng hải Việt Nam, cùng các thầy cô giáo, bạn bè,
đồng nghiệp, đến nay Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng công
trình thủy với đề tài: “Nghiên cứu phân chia khối đổ của đập bê tông trọng
lực ” đã được hoàn thành.
Tôi xin được tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Phạm Văn Trung, người đã
trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình cho tác giả trong quá trình thực hiện luận
văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ động viên cổ vũ của
cơ quan, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp trong quá trình học tập và thực hiện
luận văn.
Với thời gian và trình độ còn hạn chế, luận văn không thể tránh khỏi
những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của
các thầy cô giáo, của các Quý vị quan tâm và bạn bè đồng nghiệp.
Luận văn được hoàn thành tại Viện sau đại học, khoa công trình thủy,
Trường Đại học hàng hải Việt Nam.
Xin trân trọng cảm ơn!
2
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 3 of 95.
Mục Lục
Trang
Mở đầu.............................................................................................................8
Chương 1 : Tổng quan về tình hình xây dựng và phương pháp phân chia khối
đổ của đập bê tông trọng lực phục vụ công tác dẫn dòng thi công.................10
1.1 Tình hình xây dựng đập bê tông trọng lực................................................10
1.1.1 Tình hình xây dựng đập bê tông trọng lực trên thế giới.........................10
1.1.2 Tình hình xây dựng đập bê tông trọng lực ở Việt Nam..........................13
1.2 Tổng quan về phương pháp phân chia khối đổ của đập bê tông trọng
lực.....................................................................................................................17
1.3 Những nguyên tắc và các nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương án
dẫn dòng thi công.............................................................................................18
1.3.1 Những nguyên tắc ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương án dẫn dòng thi
công..................................................................................................................18
1.3.2 Những nhân tố ảnh hưởng tới phương án dẫn dòng................................19
1.4 Các sơ đồ dẫn dòng thi công thường được áp dụng...................................21
1.4.1 Đắp đê quai ngăn dòng một đợt..............................................................21
1.4.2 Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt...................................... .....................21
1.4.3 Một số giải pháp dẫn dòng phối hợp khác đã áp dụng cho một số công
trình thực tế ở Việt Nam...................................................................................32
1.5 Kết luận………………………………………………………………..….39
Chương 2 : Phân chia khối đổ đập bê tông trọng lực……………………… .40
2.1 Cơ sở phân chia khoảnh đổ …………………………………………..…..40
2.2 Các phương pháp phân chia khối đổ đập bê tông trọng lực………….…..40
2.2.1 Phương pháp kiểu xây gạch………………………………………… ... 40
2.2.2 Phương pháp kiểu hình trụ……………………………………………...40
2.2.3 Phương pháp kiểu lên đều……………………………………………... 40
3
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 4 of 95.
2.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến việc phân chia khối đổ đập bê tông trọng
lực…………………………………………………………………………...41
2.3.1 Tính chất của xi măng……………………………………...………… 42
2.3.2 Cấp phối bê tông………………………………………………………43
2.3.3 Trộn bê tông…………………………………………………………...46
2.3.4 Vận chuyển bê tông……………………………………………………48
2.3.5 Lựa chọn thời gian đổ giãn cách các khoảnh đổ………………………50
2.3.6 Phương pháp đổ bê tông……………………………………………….51
2.3.7 Ảnh hưởng của nhiệt đến việc phân chia khối đổ…………………..… 51
2.4 Nghiên cứu lựa chọn cao trình, kích thước khoảnh đổ bê tông hợp lý bảo
đảm điều kiện thi công ....................................................................................54
Chương 3 : Ứng dụng phân chia khối đổ tường thượng lưu của đập bê tông
Khe Bố……………………………………………………………………….57
3.1 Giới thiệu về công trình thủy điện Khe Bố……………………………....57
3.1.1 Vị trí công trình…………………………………………………….......57
3.1.2 Nhiệm vụ công trình…………………………………………………....57
3.1.3 Quy mô, kết cấu hạng mục công trình……………………………..…...57
3.1.4 Điều kiện tự nhiên của khu vực xây dựng công trình………………. .. 60
3.1.5 Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công………………...62
3.2 Phương án dẫn dòng..................................................................................63
3.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng thi công........................................................66
3.4 Tính toán thiết kế của tường thượng lưu đập Khe Bố……………….…. 77
3.4.1.Sử dụng phần mền để phân tích kết cấu tường thượng lưu của đập bê
tông Khe Bố…………………………………………………………………77
3.4.2 Phân chia khoảnh đổ đập bê tông Khe Bố…………………………….88
Kết luận và kiến nghị……………………………………………………….. 92
Tài liệu tham khảo………………………………………………………….. 94
4
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 5 of 95.
Danh mục hình vẽ
Trang
Hình 1.1:………………………………………..……….……………………22
Hình 1.2:………………………………………..……….……………………22
Hình 1.3:………………………………………..……….……………………23
Hình 1.4:………………………………………..……….……………………24
Hình 1.5:………………………………………..……….……………………25
Hình 1.6:………………………………………..……….……………………25
Hình 1.7:………………………………………..……….……………………27
Hình 1.8:………………………………………..……….……………………28
Hình 1.9:………………………………………..……….……………………29
Hình 1.10:………………………………………....…….……………………30
Hình 1.11:………………………………………....…….……………………31
Hình 1.12:………………………………………....…….……………………32
Hình 1.13:………………………………………....…….……………………33
Hình 1.14:………………………………………....…….……………………34
Hình 1.15:………………………………………....…….……………………36
Hình 1.16:………………………………………....…….……………………37
Hình 2.1:………………………………………....…….……………………..41
Hình 2.2:………………………………………....…….……………………..41
Hình 2.3:………………………………………....…….……………………..41
Hình 2.4:………………………………………....…….……………………..47
Hình 2.5:………………………………………....…….……………………..48
Hình 2.6:………………………………………....…….……………………..49
Hình 2.7:………………………………………....…….……………………..53
Hình 3.1:………………………………………....…….……………………..71
Hình 3.2:………………………………………....…….……………………..72
Hình 3.3:………………………………………....…….……………………..72
5
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 6 of 95.
Hình 3.4:………………………………………....…….……………………..75
Hình 3.5:………………………………………....…….……………………..76
Hình 3.6:………………………………………....…….……………………..78
Hình 3.7:………………………………………....…….……………………..79
Hình 3.8:………………………………………....…….……………………..79
Hình 3.9:………………………………………....…….……………………..80
Hình 3.10:……………………………………....…….……………………....80
Hình 3.11:……………………………………....…….……………………....81
Hình 3.12:……………………………………....…….……………………....82
Hình 3.13:……………………………………....…….……………………....82
Hình 3.14:……………………………………....…….……………………....83
Hình 3.15:……………………………………....…….……………………....84
Hình 3.16:……………………………………....…….……………………....84
Hình 3.17:……………………………………....…….……………………....85
Hình 3.18:……………………………………....…….……………………....86
Hình 3.19:……………………………………....…….……………………....86
Hình 3.20:……………………………………....…….……………………....87
Hình 3.21:……………………………………....…….……………………....87
Hình 3.22:……………………………………....…….……………………....90
Hình 3.23:……………………………………....…….……………………....91
6
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 7 of 95.
Danh mục bảng biểu
Trang
Bảng 1.1:………………………………………..……….………………...…11
Bảng 1.2:………………………………………..……….………………...…13
Bảng 1.3:………………………………………..……….………………...…14
Bảng 1.4:………………………………………..……….………………...…15
Bảng 2.1:………………………………………..……….………………...…56
Bảng 3.1:………………………………………..……….………………...…59
Bảng 3.2:………………………………………..……….………………...…61
Bảng 3.3:………………………………………..……….………………...…61
Bảng 3.4:………………………………………..……….………………...…62
Bảng 3.5:………………………………………..……….………………...…63
Bảng 3.6:………………………………………..……….………………...…69
Bảng 3.7:………………………………………..……….………………...…69
Bảng 3.8:………………………………………..……….………………...…71
Bảng 3.9:………………………………………..……….………………...…74
Bảng 3.10:………………………………………..……….……………….....75
Bảng 3.11:………………………………………..……….……………….....76
Bảng 3.12:………………………………………..……….……………….....88
Bảng 3.13:………………………………………..……….……………….....89
Bảng 3.14:………………………………………..……….……………….....90
7
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 8 of 95.
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Hiện nay, đập bê tông trọng lực đang được xây dựng ngày càng nhiều.
Trong quá trình xây dựng công trình, dẫn dòng thi công là một trong những
công tác quan trọng nhất và chiếm một tỷ trọng vốn đầu tư rất lớn. Biện pháp
dẫn dòng ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ xây dựng, kết cấu công trình, bố trí
tổng thể công trình đầu mối … và cuối cùng là giá thành công trình. Do đó, khi
thiết kế tổ chức thi công công trình, việc nghiên cứu giảm tối đa chi phí các
công trình dẫn dòng (như đê quai, kênh dẫn dòng, tràn tạm, cống dẫn …) để hạ
giá thành công trình là rất cần thiết. Đối với các công trình thủy điện, việc sử
dụng tạm thời tường thượng lưu của đập bê tông trọng lực đang xây dựng dở
dang làm nhiệm vụ ngăn nước khi dẫn dòng qua các công trình tháo nước tạm
thời là một giải pháp rất hiệu quả trong việc giảm chí phí xây dựng đê quai. Vì
vậy, vấn đề đặt ra là lựa chọn kết cấu kích thước của tường thượng lưu như thế
nào để đảm bảo ổn định khi ngăn cột nước thượng lưu và khả năng thi công có
thể thực hiện được, đồng thời bảo đảm tiến độ đã quy định.
Đặc điểm của những công trình thủy điện ở nước ta hiện nay là xây dựng
ở miền núi, địa hình dốc nhất là vùng các tuyến đập đầu mối, quá trình thi
công các đập đầu mối phải đảm bảo dẫn dòng về hạ lưu bảo đảm điều kiện lợi
dụng tổng hợp của dòng chảy khi thi công đập đầu mối, do đó cần lựa chọn
giải pháp dẫn dòng thi công hợp lý an toàn cho công trình, chi phí cho công tác
dẫn dòng thấp và hiệu quả nhất. Trong thiết kế và xây dựng các công trình đầu
mối thủy điện việc lựa chọn trình tự và phân chia khối đổ bê tông tường
thượng lưu của đập bê tông vừa đạt yêu cầu dẫn dòng thi công, đồng thời bảo
đảm cường độ thi công giai đoạn trước, sau khi dẫn dòng và bảo đảm các yêu
cầu kỹ thuật khi thiết kế đập tràn có ý nghĩa quan trọng về kinh tế và kỹ thuật.
Việc lựa chọn sơ đồ dẫn dòng đúng đắn, hợp lý làm cho công tác thi công
sẽ thuận lợi, thúc đẩy nhanh được tiến độ, an toàn trong thi công và giảm giá
8
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 9 of 95.
thành xây dựng công trình. Ngược lại nó sẽ làm chậm tiến độ, gây khó khăn
khi thi công, tăng giá thành, thậm chí gây hư hỏng hoặc phá hủy công trình
làm thiệt hại tài sản và tính mạng con người.
2. Mục đích nghiên cứu:
Nghiên cứu những nhân tố ảnh hưởng đến việc phân chia khoảnh đổ bê
tông để rút ngắn thời gian thi công và giá thành công trình
Nghiên cứu và phân tích khả năng chịu lực của tường thượng lưu đập bê
tông trọng lực để phân chia khối đổ thi công sử dụng cho phương án dẫn dòng.
Nghiên cứu ứng dụng lựa chọn cao trình, kích thước khoảnh đổ bảo đảm
yêu cầu dẫn dòng và khả năng thi công cho công trình đập bê tông Khe Bố.
3. Phƣơng pháp nghiên cứu:
Tổng kết, đánh giá hiệu quả kinh tế của phương án dẫn dòng thi công
đã chọn.
Phân tích lý luận và kết quả tính toán kết cấu bằng phần mềm sap 2000
để đề xuất các giải pháp lựa chọn phân chia kích thước khoảnh đổ hợp lý để
đảm bảo thi công.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
Luận văn đã đưa ra các quan điểm về bê tông trọng lực trong nước cũng
như nước ngoài. Với đập bê tông trọng lực khối lớn việc phân chia khoảnh đổ
và quyết định kích thước khoảnh đổ là một vấn đề hết sức quan trọng và phức
tạp. Nó không những ảnh hưởng tới tiến độ thi công, gía thành công trình, mà
còn trực tiếp ảnh hưởng tới chất lượng, tính toàn vẹn và tuổi thọ công trình.
Nếu kích thước khoảnh đổ quá lớn, không phù hợp với cường độ đổ bê tông,
sẽ sinh khe lạnh. Nếu khoảnh đổ quá cao thì việc dựng lắp và tháo dỡ ván
khuôn gặp khó khăn, quá trình tỏa nhiệt trong bê tông sẽ khó khăn, nhiệt tích
luỹ trong khoảnh sẽ lớn dẫn tới ứng suất nhiệt sinh ra lớn, ... Nếu kích thước
khoảnh đổ nhỏ quá thì khe thi công quá nhiều, tốn nhiều công, tốn thời gian
dựng lắp ván khuôn và xử lý khe thi công, làm chậm tiến độ thi công.
9
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 10 of 95.
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG VÀ PHƢƠNG PHÁP PHÂN
CHIA KHỐI ĐỔ CỦA ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC
1.1. Tình hình xây dựng đập bê tông trọng lực.
1.1.1. Tình hình xây dựng đập bê tông trọng lực trên thế giới.
Các thống kê về thể loại đập của ICOLD - 1986 cho thấy 78% là đập
đất, đập đá đổ 5%, đập bê tông trọng lực 12%, đập vòm chỉ 4%. Trong số các
đập có chiều cao hơn 100m thì tình hình lại khác, 30% là đập đất, 38% là đập
bê tông, 21.5% là đập vòm. Như vậy, trong số đập cao hơn 100m thì tỷ lệ đập
bê tông và đập vòm chiếm ưu thế.
Hiện nay Trung Quốc là nước có nhiều đập bê tông trọng lực đang xây
dựng nhất trên thế giới tính đến năm 2000 đã có 22 đập cao trên 70m đã được
xây dựng. Phải kể đến những đập như Shuifeng cao 106m, đập Sanmen-xian
cao 106m, dập Baozhusi và Manwan cao 132m, Ankang cao 128m. Mỹ là
nước đứng thứ 2 về số lượng đập bê tông trọng lực được xây dựng ví dụ như
nhập Willow Creek cao 52m, đập Upper Stillwater cao 91m, đập Cuchillo
Negro cao 50m, đập Sprinh Hollow cao 74m, đập Olivenhain cao 97m…
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì công nghệ thi công đập
bê tông trọng lực cũng phát triển không ngừng. Từ những năm 1960 các công
trình nghiên cứu về đập bê tông đầm lăn (BTĐL) đã bắt đầu. Thí nghiệm đầu
tiên dùng bê tông đầm lăn được thực hiện ở Đài loan và năm 1963 đập
AlpeGra (H=172m) đã được xây dựng ở Ý bằng phương pháp bê tông đầm
lăn. Sau đó phương pháp này được sử dụng ở Mỹ, Canada, Anh, Pakistan,
Nhật, Brazil…Các nhóm nghiên cứu người Mỹ, Nhật đã tiến hành nghiên cứu
xây dựng các đập Simaiagawa ở Nhật (H=89m) và đập Willon Greek (H=52m)
ở Mỹ. Sau đó các kỹ sư người Nhật đã pháp triển và gọi là phương pháp đập
bê tông đầm lăn (Roll Compacted Concrete Method - RCCD). Công nghệ này
cho hiệu quả cao vì thời gian xây dựng nhanh, xây dựng đơn giản, kinh tế.
10
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 11 of 95.
Đến cuối năm 1986, mới chỉ có 15 đập RCC được xây dựng trên thế
giới: 6 đập tại Mỹ, 2 đập tại Nam Phi, 2 tại Úc, 2 tại Nhật Bản, 1 tại Brazil, 1
tại Tây Ban Nha và 1 tại Trung Quốc. Có một điều thú vị là 7 nước nêu trên
vẫn đang dẫn đầu trong công nghệ thi công đập RCC. Dường như ngay sau khi
một đập RCC được xây dựng tại một nước nào đó, người ta nhận ngay lợi ích
của phương pháp thi công này và đập RCC sẽ phát triển nhanh chóng trong
quốc gia đó.
Bảng 1.1: Số lượng đập BTĐL tại một số nước trên thế giới
Tên Quốc Gia
Số đập đã
xây dựng
Khối lượng
BTĐL
(103 m3)
Tỷ lệ theo
Tỷ lệ theo
S.lượng %
K.lượng%
Châu Á
T.Quốc
57
28.275
20
30.50
Nhật Bản
43
15.465
15.09
16.68
Kyrgystan
1
100
0.35
0.11
Thái Lan
3
5.248
1.05
5.66
Inđonesia
1
528
0.35
0.57
105
49.616
36.8
53.56
Argentina
1
590
0.35
0.64
Brazil
36
9.440
12.63
10.18
Chile
2
2.170
0.7
2.34
Colombia
2
2.974
0.7
3.21
Mexico
6
840
2.1
0.91
Tổng:
51
16.014
16.48
17.27
Canada
2
622
0.7
0.67
Hoa Kì
37
5.081
12.98
5.48
Tổng:
Nam Mỹ
Bắc Mỹ
11
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 12 of 95.
Tên Quốc Gia
Tổng:
Số đập đã
xây dựng
Khối lượng
BTĐL
(103 m3)
Tỷ lệ theo
Tỷ lệ theo
S.lượng %
K.lượng%
39
5.703
13.68
6.15
Pháp
6
234
2.1
0.25
Hy Lạp
3
500
0.7
0.54
Italy
1
262
0.35
0.28
Nga
1
1.200
0.35
1.29
T.B. Nha
22
3.164
7.72
3.41
Tổng:
35
5.384
11.9
5.81
Algeria
2
2.760
0.7
2.98
Angola
1
757
0.35
0.82
Eritrea
1
187
0.35
Ma Rốc
11
2.044
3.86
2.20
Nam Phi
14
1.214
4.91
1.31
Tổng:
29
6.962
10.17
7.51
Australia
9
596
3.15
0.64
Khác
17
7.534
5.96
8.13
Tổng trên TG
285
92.712
Châu Âu
Châu Phi
Châu úc
Ngày nay trên thế giới đã hình thành 3 trường phái BTĐL chính là: Mỹ,
Nhật, Trung Quốc.
- Trường phái của Nhật Bản Roller Compacted Dam (RCD) trường phái
này yêu cầu chất lượng BTĐL phải có cùng khả năng chống thấm và cường độ
như bê tông truyền thống. Đập cao nhất theo trường phải này đã đạt đến 200m,
công nghệ này đã phát triển sang cả đập vòm chất lượng ngày càng nâng cao.
12
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 13 of 95.
- Trường phái của Mỹ Roller Compacted Concrete (RCC) trường phái
này thiên về thi công nhanh giá rẻ nhưng tồn tại về thấm và nứt, về sau trường
phái này phải vận dụng những ưu điểm của trường phái Nhật.
- Trường phái của Trung Quốc Roller Compacted Concrete Dam
(RCCD) mặc dù Trung Quốc áp dụng công nghệ BTĐL muộn hơn so với các
nước phương tây, nhưng đến nay với sự nỗ lực và sáng tạo của mình Trung
Quốc đã đi đầu trong công nghệ BTĐL. Trường phái này xây dựng trên cơ sở
kinh nghiệm và bài học của 2 trường phái trên kết hợp với tiềm năng tro bay
sẵn có trong nước.
Bảng 1.2: Một số đập BTĐL đã và đang xây dựng (cao trên 15m)
Năm
hoàn
Tên đập
Chiều cao
Lƣợng
Xi măng
đập lớn
BTĐL
+ tro bay
nhất
(m3)
(kg/m3)
Nhật Bản
89
170.000
34+36
Nƣớc
công
1980 Đảo Địa Xuyên
1982
Willow Creek
Anh
52
331.000
47+19
1984
Middle Ford
Mỹ
38
42.100
66+0
1985
Galesville
Mỹ
51.0
160.300
53+36
1986
Zraihoek
Nam Phi
50
120.00
31.5+73.5
1986
Ngọc Xuyên
Nhật
103
1.000.000
100+60
Mỹ
87
1.070.000
77+170
1987
Upper
Stillwater
1987
Trigomil
Mêxicô
100
351.700
1988
Acaia
Ba Tư
79
623.000
1988
Elk-Creek
Mỹ
76
795.000
70+33
Thiên Sinh
Trung
Kiều
Quốc
59
130.080
55+85
1988
1.1.2. Tình hình xây dựng đập bê tông trọng lực ở Việt Nam.
13
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 14 of 95.
Thời kỳ trước những năm 30 của thế kỷ 20, ở nước ta đã xuất hiện một số
đập bê tông trọng lực nhưng mới chỉ là những đập thấp có chiều cao khoảng
5m đến 10m, chưa có những đập lớn. Các đập có kết cấu đơn giản, thi công
nhanh bằng thủ công, kỹ thuật không phức tạp. Ngoại trừ đập Đồng Cam tỉnh
Phú Yên do đặc điểm thủy văn của sông Đà Rằng, phần lớn công việc thiết kế,
chỉ đạo thi công là do các kỹ sư Pháp thực hiện, xi măng nhập từ Châu Âu, cấp
phối bê tông chủ yếu dựa vào các kết quả nghiên cứu của nước ngoài, chưa có
những giải pháp và công nghệ phù hợp với Việt Nam.
Giai đoạn từ 1930 đến 1945 người Pháp tiếp tục xây dựng ở nước ta một
số đập bê tông trọng lực như đập dâng Đô Lương, Nghệ An làm nhiệm vụ cấp
nước tưới, đập Đáy ở Hà Tây có nhiệm vụ phân lũ, một số đập dâng nhỏ khác
như đập dâng An Trạch ở Quảng Nam, đập dâng Cẩm Ly ở Quảng Bình…
Bảng 1.3: Một số đập bê tông lớn được xây dựng ở Việt Nam
(Giai đoạn trước năm 1945)
Địa điểm xây dựng
Năm xây dựng
STT
Tên công trình
1
Cầu Sơn
2
Liễn Sơn
Sông Phó Đáy
1914-1917
3
Bái Thượng
Sông Chu - Thanh Hóa
1920
4
Thác Huống
5
Đồng Cam
6
Đô Lương
Sông Cả - Nghệ An
1934-1937
7
Đập Đáy
Sông Đáy - Hà Tây
1934-1937
Sông Thương - Bắc
Giang
Sông Cầu - Thái
Nguyên
Sông Đà Rằng - Phú
Yên
1902
1922-1929
1925-1929
Giai đoạn từ năm 1945 đến năm 1975, đất nước có chiến tranh nên việc
tập trung đầu tư xây dựng các công trình thủy lợi lớn bị hạn chế. Trong thời kỳ
14
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 15 of 95.
này chưa có đập bê tông trọng lực cao nhưng cũng đã xây dựng được một số
đập tràn thấp như đập tràn thủy điện Thác Bà, đập tràn thủy điện Cấm Sơn, Đa
Nhim…Kỹ thuật và công nghệ xây dựng ở phía Bắc chủ yếu của Liên Xô (cũ)
và của Trung Quốc, ở phía Nam là của Nhật …
Từ năm 1975 đến nay, nước ta bước vào sự nghiệp công nghiệp hóa hiện
đại hóa nên các công trình thủy lợi, thủy điện được xây dựng khắp cả nước, và
đập bê tông cũng trở nên khá phổ biến với quy mô và hình thức ngày càng
phong phú. Đầu mối các công trình thủy lợi, thủy điện như: PleeiKroong, Sê
San 3 và Sê San 4, Bản Vẽ, Thạch Nham, Tân Giang, Lòng Sông … và đập
tràn ở các đầu mối thủy điện Hòa Bình, Tuyên Quang … là những đập bê tông
với khối lượng lớn hàng triệu m3 bê tông, chiều cao đập từ 70 - 138m. Việt
Nam đã và đang sử dụng thành công kỹ thuật và công nghệ hiện đại để xây
dựng các đập bê tông trọng lực có quy mô cả về chiều cao và khối lượng bê
tông ngày càng một lớn hơn.
Một trong những kỹ thuật và công nghệ mới xây dựng đập Việt Nam
đang áp dụng thành công hiện nay là đập bê tông đầm lăn. Việt Nam đến với
công nghệ bê tông đầm lăn (RCC) tương đối muộn so với một số nước trên thế
giới, nhưng trước sự phát triển nhanh chóng của nó và đặc biệt là nước láng
giềng Trung Quốc, nước có đặc điểm tự nhiên gần tương tự như Việt Nam,
nên có rất nhiều dự án thủy lợi thủy điện lớn đã và đang chuẩn bị thi công với
công nghệ này. Từ nay đến năm 2013 nước ta có số đập bê tông đầm lăn lên
đến 24 đập. Việt Nam trở thành nước xếp hàng thứ bảy về tốc độ phát triển bê
tông đầm lăn.
Bảng 1.4: Danh sách các đập BTĐL ở Việt Nam đến năm 2013
Chiều
STT
Tên đập
Địa điểm
cao
(m)
1
Pleikrông
KonTum
75
Năm hoàn
thành
2006
Cấp phối XM+P
80+210
15
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 16 of 95.
Chiều
STT
Tên đập
Địa điểm
cao
(m)
2
Định Bình
3
Năm hoàn
thành
Bình Định
54.55
2007
Nước Trong
Quảng Ngãi
68
-
4
A Vương
Quảng Nam
82
2008
5
Bắc Hà
Lào Cai
100
2008
6
Bản Chát
Lai Châu
130
-
7
Bản Vẽ
Nghệ An
138
2010
8
Bình Điền
9
Hưng Điền
10
Cổ Bi
11
Đak Rinh
12
Thừa Thiên –
75
Huế
Thừa Thiên –
20072008
Cấp phối XM+P
120+114
90+190 Dmax = 40
80+180 Dmax=60
-
90+130, 80+120
-
82.5
2008
-
70
2008
-
Quảng Ngãi
100
2008
-
Đồng Nai 3
Đắc Nông
110
2009
80+100
13
Đồng Nai 4
Đắc Nông
127.5
2010
80+100
14
Hủa Na
Nghệ An
-
2010
-
15
Huội Quảng
Sơn La
-
2012
-
16
Lai Châu
Lai Châu
130
-
-
17
Nậm Chiến
Sơn La
130
2013
-
18
Sê San 4
Gia Lai
80
19
Sơn La
Sơn La
138
2009
70+150
20
Sông Bung2
Quảng Ngãi
95
2010-
-
Huế
Thừa Thiên –
Huế
20072008
80+120
16
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 17 of 95.
Chiều
Tên đập
STT
Địa điểm
cao
(m)
Năm hoàn
thành
Cấp phối XM+P
2012
21
22
23
24
Sông Côn 2
Sông
Tranh2
Thượng
Kon Tum
Trung Sơn
Quảng Nam
50
2010
-
Quảng Ngãi
100
2010
-
Kon Tum
-
2009
-
Thanh Hóa
90
2011
-
Qua bảng 1.4 ta thấy ở Việt Nam tuy mới áp dụng công nghệ RCC
nhưng số lượng đập phát triển nhanh và khả năng áp dụng công nghệ mới vào
nước ta đáng khích lệ. Áp dụng công nghệ RCC đã thúc đẩy nền kinh tế của
nước ta phát triển.
1.2. Tổng quan về phƣơng pháp phân chia khối đổ của đập bê tông trọng
lực.
Công trình đập bê tông trọng lực có một số đặc điểm nổi bật so với các
công trình bê tông khối lớn khác. Đó là đập dài từ hàng trăm đến hàng nghìn
mét, cao từ hàng chục đến hàng trăm mét; khối lượng bê tông sử dụng từ hàng
trăm nghìn đến hàng triệu mét khối; thường sử dụng từ 2 đến 5 loại mác bê
tông với Dmax của cốt liệu lớn khác nhau. Khi thiết kế và thi công đập bê tông
thường được chia thành nhiều đoạn ngắn có chiều dài từ 2040m bởi các khớp
nối ngang. Mặc dù vậy kích thước (dài, rộng, cao) và khối lượng bê tông của
mỗi đoạn vẫn rất lớn, không thể đổ bê tông liên tục thành một khối chỉnh thể
ngay được, mà cần dùng một số khe tạm thời (khe thi công) để chia chúng ra
thành các khoảnh có kích thước nhỏ, phù hợp với điều kiện, khả năng thi công
thực tế.
17
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 18 of 95.
Việc phân chia khoảnh đổ và quyết định kích thước khoảnh đổ là một vấn
đề hết sức quan trọng và phức tạp. Nó không những ảnh hưởng tới tiến độ thi
công, gía thành công trình, mà còn trực tiếp ảnh hưởng tới chất lượng, tính
toàn vẹn và tuổi thọ công trình. Nếu kích thước khoảnh đổ quá lớn, không phù
hợp với cường độ đổ bê tông, sẽ sinh khe lạnh. Nếu khoảnh đổ quá cao thì việc
dựng lắp và tháo dỡ ván khuôn gặp khó khăn, quá trình tỏa nhiệt trong bê tông
sẽ khó khăn, nhiệt tích luỹ trong khoảnh sẽ lớn dẫn tới ứng suất nhiệt sinh ra
lớn, .,. Nếu kích thước khoảnh đổ nhỏ quá thì khe thi công quá nhiều, tốn
nhiều công, tốn thời gian dựng lắp ván khuôn và xử lý khe thi công, làm chậm
tiến độ thi công.
1.3. Những nguyên tắc và các nhân tố ảnh hƣởng đến việc lựa chọn
phƣơng án dẫn dòng thi công.
1.3.1. Những nguyên tắc ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương án dẫn dòng thi
công.
Khi chọn phương án dẫn dòng, tùy theo điều kiện cụ thể của công trình,
có thể ấn định một vài phương án, phân tích toàn diện, so sánh, không chỉ phân
tích trước lúc dẫn dòng mà cần phân tích toàn diện giữa và sau khi dẫn dòng.
Phân tích phương án dẫn dòng không chỉ là định lượng giá thành công trình
dẫn dòng mà cần so sánh toàn diện về kinh tế và kỹ thuật như tổng tiến độ thi
công và các yêu cầu kinh tế quốc dân khác.
Nguyên tắc ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương án dẫn dòng thi công :
1. Tiến độ thi công toàn bộ hệ thống
2. Thi công công trình chính an toàn, cân bằng cường độ thi công, tránh
chồng chéo, bảo đảm tính chủ động trong thi công.
3. Công trình dẫn dòng giản đơn, khối lượng công trình nhỏ, giá thành hạ,
thi công thuận tiện, tốc độ nhanh.
4. Thỏa mãn yêu cầu các thành phần kinh tế quốc dân ( thông thuyền, chở
gỗ, nước tưới, di dân vv…)
18
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 19 of 95.
Chọn phương án dẫn dòng hợp lý, đòi hỏi chúng ta phải nghiên cứu kỹ
càng, phân tích một cách khách quan và toàn diện các nhân tố liên quan
1.3.2. Những nhân tố ảnh hưởng tới phương án dẫn dòng.
1.3.2.1. Điều kiện thủy văn
Lưu lượng, lưu tốc, mực nước lớn hay nhỏ, biến đổi nhiều hay ít, mùa lũ
và mùa khô dài hay ngắn đều trực tiếp ảnh hưởng đến việc chọn phương án
dẫn dòng thi công. Đối với dòng sông có lưu lượng lớn, việc dẫn dòng qua
đường hầm khó thỏa mãn yêu cầu, cần phân kỳ dẫn dòng, dẫn dòng qua kênh
hoặc dẫn dòng qua các phương thức khác. Đối với sông có biên độ mực nước
mùa khô, mùa lũ lớn, có thể dùng đê quai cho nước tràn qua để giảm bớt giá
thành dẫn dòng. Với dòng sông có lưu lượng bình thường, biên độ mùa lũ mùa
khô không lớn, dùng đê quai không cho nước tràn qua có thể kéo dài thời gian
thi công.
1.3.2.2. Điều kiện địa hình.
Cấu tạo địa hình lòng sông và hai bờ tại khu vực công trình đầu mối thủy
lợi có ảnh hưởng trực tiếp đến việc bố trí các công trình ngăn nước và dẫn
dòng thi công. Với những lòng sông lớn, lòng sông rộng có thể dùng phương
pháp dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ngược lại với các sông suối miền núi có
lòng hẹp, bờ dốc, nếu có đá tốt có thể dùng đường hầm để dẫn dòng. Đặc biệt
có những nơi đã khéo lợi dụng các dải đá nhấp nhô ở giữa sông để bố trí đê
quai và phân đợt dẫn dòng như công trình thủy điện Thác Bà.
1.3.2.3. Điều kiện địa chất và địa chất thủy văn.
Điều kiện địa chất bao gồm:
a) Mức độ thu hẹp của lòng sông: Nếu lòng sông là đá cứng, chống xói
tốt thì mức độ thu hẹp có thể rất lớn (có khi đạt tới 88%) và có thể chịu được
một lưu tốc rất lớn (có khi tới 7,5m/s) mà không bị xói lở. Ngược lại với lòng
sông là đất thì mức độ thu hẹp của lòng sông chỉ đạt tới 30% và lưu tốc chỉ đạt
tới 3 m/s.
19
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 20 of 95.
b) Kết cấu công trình dẫn nước: Nếu đá ở hai bờ cứng rắn, ít nứt nẻ,
không phong hóa mà không dùng được các loại công trình tháo nước đơn giản
và rẻ tiền thì có thể dùng đường hầm để dẫn dòng. Nếu đá bị phong hóa mạnh,
nứt nẻ nhiều hoặc có lớp trầm tích dày thì có thể nghiên cứu dùng kênh dẫn
dòng.
c) Hình thức cấu tạo và phương pháp thi công đê quai: Thường các loại
đê quai bằng đất hoặc đất đá hỗn hợp thì có thể đắp trực tiếp trên các lớp trầm
tích hoặc nền đá. Nhưng đê quai bằng cọc chỉ thích hợp với nền đất và đê quai
khung gỗ thường chỉ dùng với nền đá…
1.3.2.4. Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy.
Trong thời gian thi công cần phải đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp
dòng chảy tới mức cao nhất như tưới ruộng, phát điện, vận tải thủy, nuôi cá,
nước dùng cho công nghiệp và sinh hoạt …Tuy việc đó có gây cho thi công
thêm khó khăn, phức tạp, nhưng đem lại hiệu quả cao về kinh tế.
1.3.2.5. Cấu tạo và sự bố trí công trình thủy lợi.
Giữa công trình đầu mối thủy lợi và phương án dẫn dòng thi công có mối
liên hệ hữu cơ mật thiết. Khi thiết kế các công trình thủy lợi đầu tiên phải chọn
phương án dẫn dòng. Ngược lại khi thiết kế tổ chức thi công phải thấy rõ nắm
chắc đặc điểm cấu tạo và sự bố trí công trình để có kế hoạch khai thác và lợi
dụng chúng vào việc dẫn dòng. Yêu cầu dẫn dòng cần lợi dụng công trình vĩnh
cửu, lựa chọn hình dạng đập, bố trí lưu vực cần xét tới công tác dẫn dòng, hai
việc đó ảnh hưởng lẫn nhau. Đối với đập bê tông, cho phép tràn qua mặt đập,
thường dùng đê quai cho nước tràn qua. Đối với công trình quy mô lớn, thời
gian thi công hố móng dài, không nên cho nước tràn qua đê quai để có thể đảm
bảo thi công hố móng cả năm
1.3.2.6. Điều kiện và khả năng thi công.
Điều kiện này bao gồm: thời gian thi công: khả năng cung cấp thiết bị,
nhân lực, vật liệu, trình độ tổ chức sản xuất và quản lý thi công.
20
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 21 of 95.
Kế hoạch tiến độ thi công không những phụ thuộc vào thời gian thi công
do nhà nước quy định mà còn phụ thuộc vào kế hoạch và biện pháp dẫn dòng.
Do đó chọn phương án dẫn dòng hợp lý sẽ tạo điều kiện cho thi công hoàn
thành đúng hoặc vượt thời gian. Hiện nay việc cơ giới hóa thi công phát triển,
máy móc lớn, công nghệ thi công cao đã không ngừng hoàn thiện công tác thi
công.
Tóm lại có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến việc chọn phương án dẫn dòng
và tùy nơi tùy lúc, tùy trường hợp mà có những nhân tố nổi bật và quan trọng. Do
đó khi thiết kế dẫn dòng cần phải điều tra, nghiên cứu kỹ càng và phân tích toàn
diện để chọn phương án dẫn dòng hợp lý lợi cả về kinh tế và kỹ thuật.
1.4. Các sơ đồ dẫn dòng thi công thƣờng đƣợc áp dụng
Trong thực tế thi công các công trình thủy lợi - thủy điện, các giải pháp
dẫn dòng cơ bản thường là đắp đê quai ngăn dòng một đợt và đắp đê quai ngăn
dòng nhiều đợt.
1.4.1 Đắp đê quai ngăn dòng một đợt
Đắp đê quai ngăn dòng một đợt là đắp đê quai một lần ngăn toàn bộ
lòng sông, dòng chảy được dẫn về hạ lưu qua các công trình tháo nước tạm
thời hoặc lâu dài được gọi là công trình dẫn dòng. Giải pháp này thường áp
dụng khi xây dựng các công trình nhỏ, lòng sông hẹp. Trong đó, các công trình
dẫn dòng thường được sử dụng là máng, kênh, tuy nen, cống, tràn tạm.
1.4.1.1 Dẫn dòng qua máng
*) Sơ đồ:
2
4
3
a)
b)
1
2
3
1
4
21
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 22 of 95.
Hình 1.1: Sơ đồ dẫn dòng qua máng
a) Mặt bằng
b) Mặt cắt dọc máng
1. Máng; 2. Công trình chính; 3. Đê quai thượng lưu; 4. Đê quai hạ lưu
*) Điều kiện áp dụng:
- Lòng sông hẹp, công trình nhỏ, thi công xong trong một mùa khô;
- Lưu lượng nhỏ: Q ≤ 2m3/s
- Khi các công trình tháo nước hiện có không thể lợi dụng để dẫn dòng
hoặc tháo không hết lưu lượng thiết kế dẫn dòng;
- Các giải pháp tháo nước khác quá đắt.
Hiện nay, giải pháp này ít dùng vì khả năng tháo nước của máng nhỏ,
các giá chống đỡ và sự rò rỉ nước xuống hố móng gây cản trở khi thi công.
Mặt khác, các giải pháp khác như dùng bơm, xi phông ngược bằng các ống
cao su hoặc ống nhựa thay cho máng cũng sẽ thuận tiện hơn rất nhiều đối với
những công trình có lưu lượng nhỏ.
1.4.1.2 Dẫn dòng qua kênh
*) Sơ đồ:(Hình 1.2)
Kênh được đào ở một bên bờ để dẫn dòng thi công
2
4
1
3
120
115
110 105
105 110 115 120 125
Hình 1.2: Sơ đồ dẫn dòng qua kênh
1. Tuyến công trình chính; 2,3. Đê quai thượng lưu, hạ lưu; 4. Kênh dẫn dòng
22
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 23 of 95.
Hình 1.3: Kênh dẫn dòng công trình Định Bình
1. Lòng kênh dẫn
2. Đá gia cố bờ kênh
*) Điều kiện áp dụng:
Thường áp dụng cho các công trình xây dựng trên các đoạn sông đồng
bằng, có bờ thoải và rộng, điều kiện địa hình và địa chất thuận lợi cho việc đào
kênh.
1.4.1.3 Dẫn dòng qua cống ngầm
*) Sơ đồ:(hình 1.5)
Đối với các công trình vừa và nhỏ thường sử dụng cống lấy nước để
dẫn dòng mùa khô hoặc bố trí các lỗ xả trong thân đập (cống ngầm) để tháo lũ
thi công. Đối với các công trình lớn, cống được thiết kế riêng để dẫn dòng cả
mùa khô và mùa lũ, mùa kiệt năm thi công cuối cùng mới hoành triệt cống;
Khi sử dụng cống ngầm để dẫn dòng, nếu lưu lượng dẫn dòng lớn thì
người ta thường phải thiết kế cống ngầm có nhiều khoang (công trình Núi Cốc,
Kẻ Gỗ và Yên Lập). Khi thi công xong, người ta hoành triệt và chỉ để lại một
khoang để dẫn nước tưới lâu dài, các khoang đã hoành triệt sẽ trở thành các
hành lang kiểm tra và sửa chữa.
23
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 24 of 95.
190
200
3
4
22
0
23
0
210
24
0
260
250
170
a)
180
0
162.2
1
244.70
2
.00
00
244.70
2
200
210
220
158.70
180
170
190
230
157.00
240
189.40
5
210
b)
1
2
6
Hình 1.4: Giải pháp dẫn dòng qua cống ngầm bố trí trong thân đập bê tông
(Thủy điện Hủa Na)
a) Mặt bằng
b) Cắt dọc
1. Cống dẫn dòng 2. Phần đập đã thi công 3. Cửa nhận nước
4. Đê quai thượng 5. Đê quai hạ 6. Phạm vi phụt vữa xi măng
24
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 25 of 95.
Hình 1.5: Cống lấy nước được sử dụng để dẫn dòng mùa khô
(Công trình Đầm Hà Động)
Hình 1.6: Sử dụng lỗ xả bố trí trong thân tràn bê tông cốt thép để dẫn dòng mùa
kiệt (công trình Đầm Hà Động)
*) Tổ chức thi công:
25
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -
