Tiểu luận: " Đập vật liệu địa phương"
Đập vật liệu địa phương được hiểu một cách đơn giản là đập được xây dựng từ các vật liệu lấy ngay địa phương có công trình xây dựng, không phải vận chuyển xa, không qu công nghệ chế bíen phức tạp. Vì vậy, đập vật liệu địa phương còn được gọi là đập vật liệu tại chỗ.
LỜI NÓI ĐẦU
Đập vật liệu địa phương được hiểu một cách đơn giản là đập được xây dựng
từ các vật liệu lấy ngay tại địa phương có công trình xây dựng, không phải vận
chuyển xa, không qua công nghệ chế biến phức tạp. Vì vậy đập vật liệu địa
phương còn được gọi là đập vật liệu tại chỗ (các tên gọi này được sử dụng khá
phổ biến trong các tài liệu chuyên môn của Liên Xô cũ và của CHLB Nga ngày
nay).
Tuy nhiên về mặt cơ học đất, đá đập vật liệu địa phương được hiểu là đập
đuợc xây dựng trực tiếp từ các sản phẩm phong hoá (các loại đất, cát, sỏi) và
chưa phong hoá (đá đổ, đá dăm) của vỏ trái đất. Về nguyên tắc bất cứ loại vật
liệu gì là sản phẩm phong hoá của vỏ trái đất đều có thể dùng để xây dựng đập.
Tuy nhiên trong thực tế xây dựng phổ biến hơn cả vẫn là đập đất – đá. Ngay cả
khi xây dựng đập đất đồng chất thì bắt buộc vẫn phải có thiết bị tiêu nước (hoặc
lăng trụ hoặc lát mái) bằng đá đổ, đá dăm và cát. như vậy xét về tổng thể nó
không còn là đồng chất nữa làđập đất – đá. Như vậy để cho đơn gián trong cách
gọi, trong báo cáo này ta quy ước: Đập vật liệu địa phương, đập vật liệu tại chỗ,
đập đá đổ lõi giữa, đập đá đổ tường nghiêng, đập đất đá hỗn hợp (không chọn
lọc), đập đất đồng chất v.v... đều gọi chung là ĐẬP ĐẤT – ĐÁ.
Đề tài nghiên cứu thành lập ngân hành ngân hàng dữ liệu an toàn đập vật liêu
địa phương được chúng tôi thực hiện trong nhiều năm, là sự kết hợp các nghiên
cứu khoa học với các tính toán thiết kế các đập vật liệu địa phương trong các dự
án thuỷ điện (Hàm Thuận- Đa Mi, Thác Mơ, Đại Ninh v.v...) cùng với việc tổng
kết kinh nghiệm vận hành của các đập đất – đá ở các công trình thuỷ điện Trị An,
Thác Mơ, Hoà Bình v.v....Về thực chất Đề tài này là sự tổng kết về lý luận và
thực tiễn tất cà những vấn đề liên quan đến an toàn ổn định của đập vật liệu địa
phương. Như vậy về mặt lý luận để đảm bảo an toàn cho đập vật liệu địa
phương, khi thiết kế đập nhất thiết phải tính toán:
1. Ổn định trượt của mái của đập đất – đá. Ở phần này đã trình bày các phương
pháp (PP) tính ổn định trượt mái thượng, hạ lưu đập trong mọi trường hợp ứng
với tổ hợp lực cơ bản và tổ hợp lực đặc biệt. Đây là các PP thông dụng nhất
được ứng dụng trong sản suất như PP của Terzaghi, Bishop, Trugaev,
Nhitriporovuch v.v. và cách vận dụng các công thức này khi có lực thấm và lực
động đất.
2. Thấm và ổn định thấm trong thân và nền đập. Phần 2 trình bày tóm tắt những
nguyên lý cơ bản về tính thấm, đặc biệt nhấn mạnh đến điều kiện sử dụng bài
toán thấm trong tính toán thiết kế đập đất – đá (phân biêt giữa thấm Dacxy chảy
tầng và thấm rối trong các nền đá nứt nể của đập).
3. Áp lực kẽ rỗng: Trình bày nội dung tính toán và cách lập chương trính tính toán
cũng như các ứng dụng thực tế của áp lực kẽ rỗng.
4. Tải trọng động đất (theo phương pháp đường cong phổ hoặc phổ tuyến
tính). Đây là một trong những vấn đề phức tạp nhất và gây nhiều tranh cãi nhất
khi thiết kế các đập vật liệu địa phương của các dự án nằm trong vùng động đất.
Trong phần này đã cắt nghĩa và giải thích về hình thức và nội dung của phương
pháp phổ, và điều quan trọng là cách vận đụng nó khi thiết kế đập.
5. Trạng thái ứng suất- biến dạng của đập. Phần 5 trình bày các PP xác định
ứng suất, độ lún, dịch chuyển ngang, ổn định chung và ổn định cục bộ trong thân
và nền đập. Khi biết được sự phân bố ứng suất sẽ tính được khả năng tạo thành
vết nứt trong lõi đập- là một trong những nội dung quan trọng khi thiết kế đập
cao. Phần 5 cũng giới thiệu các mô hình (các phương trình vật lý-toán) về mối
liên hệ phi tuyến giữa ứng suất và biến dạng.
Các nội dung này được trình bày trong PHẦN I.
Về mặt thực tiễn đã đưa ra nhiều sự kiện và số liệu (có phân tích, đánh giá và
nhận xét về lún, dịch chuyển, và chỉ ra các nguyên nhân xẩy ra các sự cố về
thấm). Đây là có thể xem là sự tổng kết sơ bộ về về sự vận hành trong những
năm đầu của hàng loạt đập đất – đá ở các công trình thuỷ điện tiêu biểu như
Thác Mơ, Trị An, Hoà Bình v.v..., giúp cho việc thiết kế, quản lý vận hành tránh
được các sự cố, đảm bảo an toàn cho công trình.
Tất các nội dung trên được trình bày trong PHẦN II.
Trong PHẦN III (Phụ lục) trình bày gần 300 trang dữ liệu về an toan đập bao
gồm: các dạng an toàn ổn định của đập đất đá, các dạng phân bố ứng suất- biến
dạng trong đập và nền, các số số liệu đo đạc thực tế ở hiện trường về lún, dịch
chuyển ngang, thấm v.v.. của các đập đất đá đang vận hành. Các số liệu thực đo
về gia tốc động đất ở một số trạm ghi địa chấn của Việt Nam và nước ngoài
kèm theo các phổ gia tốc ở các khu vực này. Các số liệu thực tế này là rất quý.
Nó sẽ giúp cho các cơ quan quản lý, khai thác vận hành có thêm nhiều thông tin
để chủ động trong quản lý khai thác.làm cho công trình vận hành an toàn và hợp
lý về mặt kỹ thuật, đồng thời nó cũng góp phần nhỏ trong việc làm phong phú
thêm các hiểu biết cũng như kinh nghiệm của các kỹ sư, các cán bộ kỹ thuật
trong lĩnh vực thuỷ công (như thiết kế, quản lý khai thác các dập đất – đá).
Toàn bộ các nội dung trên (Phần I., Phần II và Phần III) được trình bày trên
trang Web của Công ty Tư vấn Xây dựng điện 2.
Để hoàn thành một khối lượng tài liệu nhiều và phong phú như vậy, chúng tôi
chân thành cảm ơn các kỹ sư, công nhân ở các Phân xưởng Thuỷ lực của Nhà
máy thuỷ điện Thác Mơ, Trị An, Hoà Bình đã nhiệt tình giúp đỡ chúng tôi trong
quá trình thu thập các số liệu thực đo ở các đập đất đá. Nhân đây chúng tôi cũng
cảm ơn các các bộ ở các thư viện, phòng lưu trữ của các nhà máy trên đã giúp
chung tôi trong quá trình sưu tầm tài liệu.
Do thời gian và trình độ có hạn nên Báo cáo này không tránh khỏi những thiếu
sót. Chung tôi rất mong nhận được những ý kiến xây dựng để kịp thời sửa chữa,
cập nhật làm cho trang Web ngày càng phong phú và hữu ích hơn.
Xin cám ơn.
Tp Hồ Chí Minh tháng 3 năm 2006
Ch ủ nhi ệm đ ề tài
