TIÊU CHUẨN NGÀNH THỦY LỢI NƯỚC CỘNG HÒA NHÂN DÂN TRUNG HOA

SL314-2004

QUY PHẠM THIẾT KẾ BÊTÔNG ĐẦM LĂN

Người dịch: Lê Văn Cung

MỤC LỤC

1. Nguyên tắc chung

3. Bố trí đầu mối

4. Thiết kế thân đập

5. Cấu tạo thân đập

6. Vật liệu bêtông đầm lăn và phân khu bêtông thân đập

7. Khống chế nhiệt độ và phòng nứt nẻ thân đập

8. Thiết kế giảm trắc an toàn

2

1. NGUYÊN TẮC CHUNG

1.0.1. Điều này trình bày rõ mục đích biên soạn tiêu chuẩn này. Nước ta từ năm 1986 đã xây dựng một đập trọng lực bêtông đầm lăn – Khang Khẩu đến nay, kỹ thuật xây dựng đập bêtông đầm lăn được phát triển nhanh chóng và năm 1992 đã công bố “Nguyên tắc chỉ đạo thiết kế đập bêtông đầm lăn” (DL/T5005-92), nguyên tắc chỉ đạo đó đã có tác dụng rất tốt trong việc xúc tiến thiết kế và thi công đập bêtông đầm lăn của nước ta. 10 năm qua nước ta lại liên tục xây dựng được hàng loạt đập bêtông đầm lăn như: Phổ Định, Giang Á, Phân Hà Nhị Khố, Miến Hoa Thang, Đại Triều Sơn, Cao Bá Châu, Sa Bài, Long Thủ, kỹ thuật xây dựng đập bêtông đầm lăn đã có một bước tiến bộ rất dài. Qua kinh nghiệm thực tiễn xây dựng công trình và các hạng mục nghiên cứu trọng điểm nhà nước đã thu được nhiều thành quả có tính thực dụng rất cao, làm cơ sở biên soạn tiêu chuẩn này rất tốt.

1.0.3. Điều này trình bày rõ phạm vi sử dụng tiêu chuẩn này, tiêu chuẩn này chủ yếu căn cứ vào những kinh nghiệm công trình và thành quả nghiên cứu khoa học các đập lớn bêtông đầm lăn đã xây dựng của nước ta mà biên soạn, thích hợp thiết kế đập trọng lực bêtông đầm lăn cấp I cấp II và cấp III. Hiện nay đã xây dựng thành công đập trọng lực bêtông đầm lăn cao hơn 20m mà trong và ngoài nước chưa có nơi nào xây được. Đập trọng lực bêtông đầm lăn cao nhất của người nước ngoài là đập Miel 1 của Columbia, đập cao 188m, đập trọng lực bêtông đầm lăn cao nhất của nước ta hiện nay là đập Long Than, cuối cùng đập cao 216,5m. Mặc dầu đập bêtông trọng lực đầm lăn Long Thanh là hạng mục vượt rào khoa học trọng điểm của nhà nước đã thu được thành quả rất lớn, nhưng đập đang trong quá trình xây dựng, hiện nay hãy còn thiếu kinh nghiệm thực tiễn công trình đập trong bêtông đầm lăn lớn hơn 200m. Vì vậy yêu cầu đối với thiết bị đập trọng lực bể đầm lăn cao hơn 200m cần phải tiến hành nghiên cứu riêng.

Đập vòm bêtông đầm lăn ở nước ngoài đã xây dựng có xây dựng có đập Knellpoort ở Nam Phi (đập vòm trọng lực bêtông đầm lăn, đập cao 50m) và Wolwedans (đập vòm trọng lực bêtông đầm lăn, đập cao 70m). Nước ta từ khi xây xong đập vòm bêtông đầm lăn Phổ Định (đập cao 75m) đến tháng 11/1993 xây xong bắt đầu tích nước cho đến nay, những năm gần đây lại xây xong đập Ôn Tuyền Bảo (đập cao 48m), Khê Bính (đập cao 63,5m), Hồng Phú (đập cao 55,2m), Sa Bài (đập cao 129m), Long Thủ (đập cao 80m), Thạch Môn Tử (đập cao 55,2m), v.v… Trong loại hình đập vòm, đập cao và quy mô bêtông đầm lăn đều thu được tiến triển rất lớn, đối với thiết kế bêtông đầm lăn tích lũy không ít kinh nghiệm, hơn nữa về một phương diện nào đó đã tiến hành mò mẫm và sáng tạo cái mới. Nhưng xét tới không ít đập vòm bêtông đầm lăn xây dựng thời gian còn rất ngắn, một số đặc điểm kỹ thuật bêtông đầm lăn chưa được qua khảo nghiệm thực tế, ví dụ như hệ thống phụt vữa khe ngang khe co giãn. Vì vậy trong tiêu chuẩn này trọng điểm nội dung có liên quan tới đập vòm là chú ý tới thiết kế đối với đập vòm bêtông đầm lăn và đập trọng lực bêtông đầm lăn có điều khoản chung, như bố trí đầu mối, chống thấm thân đập, cấu tạo hàng lang đập lớn, vật liệu bêtông

3

đầm lăn, biêtông biến thái …, hơn nữa đối với thiết kế đập vòm bêtông đầm lăn cần nghiên cứu thận trọng và thuyết minh rõ ràng.

1.0.4. Trong điều này trình bày rõ sự phân chia chiều cao đập bêtông đầm lăn. Xét tới sự phân chia chiều cao đập bêtông đầm lăn với sự phân chia chiều cao đập bêtông thường không có sự phân biệt về nguyên tắc. Vì vậy trong tiêu chuẩn này sự phân chia chiều cao đập bêtông đầm lăn với “quy phạm thiết kế đập trọng lực bêtông” (SL319-2005) và “Quy phạm thiết kế đập vòm bêtông” (SL282-2003) giữ nguyên sự thống nhất.

1.0.5. Điều này nhấn mạnh khi thiết kế đập bêtông đầm lăn, cần phải thu thập và phân tích các tài liệu cơ bản cẩn thận, những tài liệu nêu trong điều khoản như khí tượng thủy văn, bùn cát, địa hình, địa chất, địa chấn, vật liệu xây dựng … đối với thiết kế kết cấu, dẫn dòng vượt lũ, thiết kế khống chế nhiệt độ, thiết kế cấp phối bêtông rất quan trọng, cần phải được coi trọng. Xét tới nước ta đối với vấn đề môi trường sinh thái ngày càng được coi trọng, nên đã đưa vào.

1.0.7. Tiêu chuẩn này nhằm vào đặc điểm bản thân đập bêtông đầm lăn mà biên soạn, chưa đề cập tới phương pháp thiết kế cụ thể ổn định đập lớn của đập bêtông đầm lăn, ổn định đế vòm và phân tích ứng lực, thiết kế xử lý nền đập, thiết kế kiến trúc xả nước v.v… Vì vậy, khi theo tiêu chuẩn này thiết kế đập bêtông đầm lăn, đối với những phần mà tiêu chuẩn này chưa đề cập tới thì hãy theo những tiêu chuẩn hiện hành của Nhà nước mà thực hiện.

4

3. BỐ TRÍ ĐẦU MỐI

3.0.1. Điều này trình bày rõ những nhân tố chủ yếu cần nghiên cứu khi sử dụng đập bêtông đầm lăn:

1. Đối với đập bêtông đầm lăn mà nói, điều kiện địa hình chân đập thích hợp nhất là lòng sông hình chữ U, lòng thủng, và lòng sông hình chữ V; Đối với đập vòm bêtông đầm lăn mà nói, điều điện địa hình chân đập tốt nhất là lòng sông hẹp, tỷ lệ chiều rộng chiều cao càng nhỏ càng tốt. Điều kiện địa hình nên đơn giản, điều kiện địa chất tương đối tốt, nếu không sẽ tăng khối lượng xử lý nền móng và làm trở ngại tốc độ thi công bêtông đầm lăn, ảnh hưởng tới tiến độ công trình. Điều kiện thủy văn sẽ ảnh hưởng đến việc chọn hình dáng đập, dẫn dòng vượt lũ. Điều kiện khí tượng như lạnh giá, nóng khô, tốc độ gió, lượng mưa, số ngày mưa, lượng bốc hơi … đều có ảnh hưởng đối với thi công bêtông đầm lăn.

Vật liệu xây dựng bêtông đầm lăn chủ yếu bao gồm ximăng, tro bay nhiệt điện, cốt liệu và chất phụ gia. Đối với xi măng chỉ cần tính chất ổn định, phù hợp với tiêu chuẩn hiện hành, cự ly vận chuyển hợp lý, có thể sử dụng được. Nếu có được loại ximăng tỏa nhiệt thấp, tính năng chống nứt nẻ cao là lý tưởng nhất. Đối với tro bay, do than và điều kiện đốt của các nhà máy điện khác nhau, thành phần hóa học và chất lượng của nó … cũng khác nhau, đối với tính năng và chất lượng của bêtông đầm lăn có ảnh hưởng rất lớn, tro bay dùng phải phù hợp với tiêu chuẩn có liên quan hiện hành, nên dùng tro bay cấp I và cấp II. Khi trong khu vực không tro bay hoặc phải vận chuyển rất xa, có thể chọn vật liệu độn hoạt tính hoặc phi hoạt tính, có chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật hợp lý, ví dụ như đập bêtông đầm lăn trạm thủy điện Triều Sơn dùng bột đá vôi trộn với xỉ quặng phốt pho làm chất độn xây thành đập bêtông đầm lăn cao hàng trăm mét. Đối với cốt liệu các đá do hàm lượng bột đá (d<0,16mm) có thể cải thiện một cách rõ rệt tính dẻo, tính dự nước, nâng cao tính chắc đặc, tính chống thấm và chỉ tiêu lực học của bêtông đầm lăn, hơn nữa kinh nghiệm thực tiễn công trình chỉ rõ, tính năng bêtông đầm lăn dùng cốt liệu nhân tạo tốt hơn cốt liệu tự nhiên, vì vậy rất nhiều công trình dùng cốt liệu thô và nhỏ từ đá xay. Nguồn vật liệu cát đá phải thỏa mãn yêu cầu của tiêu chuẩn có liên quan. Khi sử dụng các tự nhiên, để nâng cao độ chắc đặc và tính dễ đầm của bêtông đầm lăn, có thể giải quyết bằng cách trộn thêm bột đá. Ngoài ra cần tránh sử dụng cốt liệu sinh phản ứng kiềm có hại đối với bêtông.

2. Đập là bộ phận hợp thành quan trọng của công trình đầu mối, khi bố trí đập bêtông đầm lăn cần kết hợp với nhiệm vụ công trình, sắp xếp các loại vật liệu kiến trúc một cách hợp lý để tránh làm trở ngại cho việc thi công bêtông đầm lăn, tiện cho việc tổ chức thi công bêtông đầm lăn, phát huy ưu điểm tốc độ thi công nhanh của bêtông đầm lăn.

3. Để tiện việc tổ chức thi công bêtông đầm lăn với tốc độ nhanh, khi dùng kỹ thuật xây đập bằng bêtông đầm lăn, cần phải nghiên cứu quy mô của

5

đập, hình thức bố trí kết cấu và kích thước chủ yếu, bố trí kết cấu đập nên đơn giản.

4. Đập bêtông đầm lăn cần phải thỏa mãn yêu cầu ổn định và cường độ của bêtông qua thực tiễn công trình và nghiên cứu khoa học mấy năm gần đây. Đối với tính bền lâu của bêtông đầm lăn ngày càng được coi trọng, vì vậy, cũng cần phải thỏa mãn yêu cầu tính bền lâu.

5. Điều kiện thi công đập bêtông đầm lăn bao gồm hiện trường thi công, nguồn vật liệu, cơ giới thi công, lực lượng kỹ thuật, trong đó, tổng khối lượng bêtông đầm lăn và năng lực thi công cơ giới xem đã tương ứng chưa, xem đã có thể là một nhân tố chủ yếu phát huy tốc độ thi công nhanh của bêtông đầm lăn chưa, về các mặt có liên quan đến điều kiện thi công nói ở trên khi sử dụng đập bêtông đầm lăn cần nghiên cứu cẩn thận.

3.0.2. Bố trí đầu mối đập bêtông đầm lăn ở khúc sông hẹp lấy phương thức dẫn nước hoặc nhà máy ngầm (dưới đất) là tốt, điều này có lợi cho việc xây đập bêtông đầm lăn, giảm bớt trở ngại đối với việc thi công bêtông đầm lăn, hơn nữa có thể cân bằng đượng khối lượng công tác của các kiến trúc của đầu mối, có lợi cho việc rút ngắn thời gian thi công. Trong bố trí đầu mối đập bêtông đầm lăn ở khúc sông hẹp ở nước ta công trình có hình thức bố trí nhà máy thực tế xem biểu 1:

Biểu 1: Trong bố trí đầu mối đập bêtông đầm lăn ở khúc sông hẹp nước ví dụ thực tế kiểu nhà máy bố trí

Tên công trình Kiểu đập Đập cao (m)

Công suất lắp máy (MW) Kiểu nhà máy điện

Giang Á Đập trọng lực 131 3 x 100 Nhà máy ngầmMiến hoa Than -"- 113 4 x 150 -"-Đại Triều Sơn -"- 111 6 x 225 -"-Bạch Sắc -"- 130 4 x 135 -"-Khang Khẩu -"- 56,3 1,5 Kiểu dẫn nướcLong Môn Than -"- 5,75 1,8 -"-Thủy Đông -"- 63 80 -"-Thạch Bản Thủy -"- 84 115 -"-Hồ chứa Phân H -"- 88 9,6 Kiểu kênh dẫnThống khê 3 cấp -"- 86,5 2 x 20 -"-Song Khê -"- 60 36 -"-Sơn Khẩu 3 cấp -"- 57,4 6 -"-Phổ Định Đập vòm 75 75 -"-Sa Bài Đập vòm cong đơn 129 2 x 18 -"-Long Thủ Đập vòm 2 mặt cong 80 52 -"-Thạch Môn Tử Đập vòm 2 mặt cong 109 6,4 -"-Diệp Thán Đập trọng lực 110 4 x 302,5 Kiểu nhà máy sau đậpUyển Lai Phá Đập trọng lực 64,5 3 x 80 -"-

6

Ống dẫn nước vào nhà máy kiểu sau đập căn cứ tình hình cụ thể và thuận tiện cho tốc độ thi công đập bêtông đầm lăn làm nguyên tắc tiến hành bố trí. Chôn ống trong ruột đập thường dùng cách bố trí ngang bằng, để giảm bớt chiều dày đổ bêtông thường hoặc bêtông biến thái, để tạo cho thi công bêtông đầm lăn biên quanh điều kiện thuận lợi, đập vừa và đập thấp chôn ống dưới đáy đập là thích hợp, đập cao chôn ống phía trên, nối tiếp ống dẩn sau lưng đập là tiện nhất, cao trình đặt ống trong đập cũng nên kết hợp đặt ở mặt có khoảng đổ thời gian cách nhau dài tiến hành bố trí. Kết cấu cửa nhận nước của kênh dẫn nên bố trí ngoài đường viền thượng lưu đập để khỏi trở ngại việc thi công bêtông đầm lăn.

Trong bố trí đầu mối nơi lưu lượng xả lũ lớn, lòng sông rộng mà lại bố trí nhà máy kiểu lòng sông, đoạn đập chắn nước (không tràn) và đoạn đập tràn nước do kết cấu tương đối đơn giản, thích hợp cho thi công bêtông đầm lăn, để tăng nhanh tốc độ thi công để công trình sơm đi vào vận hành mà phát huy hiệu ích. Ví như công trình đập Cao Châu, nhà máy kiểu lòng sông của thời kỳ đầu và đoạn đập có cống xả sâu dùng bêtông thường, đoạn đập chắn nước và đoạn đập nước tràn mặt thời kỳ thứ hai thi công bêtông đầm lăn, thực hiện mục tiêu đóng cống tích nước phát điện sớm hơn 1 năm.

Thượng lưu đập bêtông đầm lăn trước tiên dùng lỗ tràn kiểu hở hoặc lỗ tràn mặt, chủ yếu là để đơn giản hóa thi công, giảm bớt phân khu bêtông, tiện việc tổ chức thi công bêtông đầm lăn. Xây dựng đập trong và ngoài nước đều dùng phương thức này, như đập Đồng Hằng Tử, đập Khang Khẩu, đập Giang Á, đập Miếu Hoa Than, đập Đại Triều Sơn, đập Phổ Định của nước ta … ở nước ngoài như đập U-êhê0suan (Nhật), Sang-Chinh (Mỹ), …

3.0.3. Về phương thức dẫn dòng thi công, hiện nay thường dùng tuy-nen, kênh đào hoặc lợi dụng cửa khẩu trừ sẵn của đập bêtông đầm lăn để dẫn dòng thi công, trong lòng sông hẹp phổ biến là dẫn dòng bằng tuy-nen. Những năm gần đây cũng cửa trừ sẵn ở đập bêtông đầm lăn tương đối phổ biến, nhưng cần chú ý khống chế tốc độ nước chảy qua bảo vệ cửa khẩu hàng lang và vật chắn nước khe ngang và vấn đề có thể gây nứt nẻ thân đập do xung kích nước lạnh chảy qua gây nên.

7

4. THIẾT KẾ THÂN ĐẬP

4.0.1. Căn cứ đặc điểm thi công xây đập bêtông đầm lăn, mặt cắt đập nên đơn giản, để tiện thi công, trong điều này đối với mái đập thượng lưu mặt cắt đập trọng lực bêtông đầm lăn nêu ra yêu cầu nguyên tắc, tức là mái đập thượng lưu thường dùng mặt thẳng đứng, mặt đập hạ lưu lấy mái dốc đơn. Đập mà mặt mái dốc thẳng đứng có đập Khang Khẩu, đập cao Ba Châu, đập Miếu Hoa Than, đập Giang Á, … nhưng đối với đập cao, để tiết kiệm khối lượng bêtông, cũng có thể mặt mái thượng lưu là mặt nghiêng hoặc mặt gãy, như đập Đại Triều Sơn cao 111m, và đập Bạch Sắc cao 130m, phần trên mặt mái thẳng đứng, phần dưới mái nghiêng 1:0,2.

Bêtông đầm lăn và bêtông thường khác nhau chủ yếu là thay đổi cấp phối bêtông và công nghệ thi công, còn điều kiện công tác và trạng thái công tác của đập trong lực bêtông đầm lăn cũng giống như đập trọng lực bêtông thường, vì vậy, mặt đập hạ lưu đập bêtông đầm lăn có thể theo mặt cắt đập trọng lực bêtông thường tiến hành lựa chọn mặt cắt tối ưu, nhưng cần kiểm tra ổn định trượt mặt tầng của bêtông đầm lăn.

Chiều rộng đỉnh đập bêtông đầm lăn ngoài việc thỏa mãn yêu cầu bố trí thiết bị, vận hành, sửa chữa, giao thông và kháng chấn, … cần phải thỏa mãn yêu cầu thi công bêtông đầm lăn. nếu chiều rộng đỉnh đập quá nhỏ, thì mặt khoang thi công gần đỉnh đập của bêtông đầm lăn cũng sẽ càng nhỏ, đó sẽ là điều bất lợi cho việc thi công đầm lăn. Căn cứ chiều rộng đỉnh đập của các đập bêtông đầm lăn trong và ngoài nước đã xây dựng xong (xem biểu 2), quy định chiều rộng đỉnh đập không nên nhỏ hơn 5m.

Biểu 2. Chiều rộng đỉnh của một số đập bêtông đầm lăn trong nước

Tên công trình Loại hình đập Đập cao (m) Chiều rộng đỉnh (m)Giang Á Đập trọng lực 131 12Miếu Hoa Than -"- 113 7Đại Triều Sơn -"- 111 15Phân Hà Nhị Khố -"- 88 7,5Thông Khê Tam cấp -"- 86,5 7Thạch Bản Thủy -"- 84 8Thủy Đông -"- 63 8Cao Bá Châu -"- 57 6,5Vinh Địa -"- 57 5Khang Khẩu -"- 56,3 5Sa Bài Đập vòm 129 9,5Thạch Môn Tử -"- 109 5Long Thủ -"- 80 5Phổ Định -"- 75 6,3Ôn Tuyền Bảo -"- 48 5

8

4.0.3. Dung trọng của bêtông đầm lăn do vì sự khác nhau về nguyên vật liệu, cấp phối, chiều dày tầng rải, năng lượng đầm rung và số lần đầm lăn mà cũng khác nhau. Đập cao vì tính quan trọng của nó, nếu dung trọng (độ năng) của bêtông đầm lăn căn cứ vào thí nghiệm mà xác định, đập vừa đập thấp có thể căn cứ vào thông số công trình tương tự mà chọn dùng. Dung trọng (độ nặng) của bêtông đầm lăn một số công trình trong nước xem biểu 3.

Biểu 3. Dung trọng (độ nặng) bêtông đầm lăn một số công trình nước ta

Tên công trình Cấp phối Số hiệu Phương thức lấy mẫu

Dung trọng 9,81KN/m3

Giang Á Cấp phối 3Cấp phối 2

R90 150R90 200

Khoan lấy nõn 2,436~2,5972,433~2,599

Đại Triều Sơn Cấp phối 3Cấp phối 2

R90 150R90 200

-"- 2,5992,578

Miếu Hoa Than Cấp phối 3Cấp phối 2

R90 150R90 200

-"- 2,4322,413

Phân Hà Nhị khố Cấp phối 3Cấp phối 2

R90 150R90 200

Thực đo 2,4802,468

Song Khê Cấp phối 3 R180 100 -"- 2,425Vinh Địa Cấp phối 3

Cấp phối 2R90 100R90 100

-"- 2,3682,345

Bạch Long Thau Cấp phối 3Cấp phối 2

R90 100R90 200

Khoan lấy nõn 2,3742,348

Thiên sinh Kiều nhị c Cấp phối 3 R90 150 Thực đo 2,475Đồng Hằng Tử Cấp phối 3 R90 100 Khoan lấy nõn 2,510~2,570Diệp Than Cấp phối 3 R90 150 Thí nghiệm cấp phố 2,42Phổ Định Cấp phối 3

Cấp phối 2R90 150R90 200

Khoan lấy nõn 2,5182,497

Sa Bài Cấp phối 3 R90 200 Thực đo 2,466Long Thủ Cấp phối 3

Cấp phối 2R90 200R90 200

Thực đo 2,4182,380

Hồng Phá Cấp phối 3 R90 150 Khoan lấy mẫu 2,479~2,521Lan Hà Khẩu Cấp phối 3 R90 200 Khoan lấy mẫu 2,502Khang Khẩu Cấp phối 3 R90 100 Thực đo 2,311~2,352

4.0.4. So sánh phân tích ổn định chống trượt đập trọng lực bêtông đầm lăn và đập trọng lực bêtông thường, ngoài tính ổn định chống trượt dọc mặt nền đập, mặt trượt tầng sâu nền đập ra, còn phải tính toán ổn định chống trượt dọc mặt tầng bêtông đầm lăn (khe). Do ảnh hưởng rất nhiều nhân tố chất lượng vật liệu, cấp phối bêtông, công nghệ thi công công trình và trình độ quản lý thi

9

công và điều kiện khí hậu hiện trường thi công, dễ trở thành khâu yếu nhất của thân đập, cho nên cần kiểm toán lại ổn định chống trượt dọc mặt tầng đầm lăn khối đập. Tính toán ổn định trượt mặt tầng đầm lăn cần dùng công thức chống cắt đứt, trị số an toàn của nó cần phù hợp quy định có liên quan của hệ số an toàn ổn định chống trượt dọc mặt nền đập trong SL-319-2005.

Đoạn đập mái dốc, nếu như khoảng cách khe ngang tương đối lớn và chênh lệch độ cao mặt nền lớn hoặc là điều kiện địa chất phức tạp, cần tính toán ổn định toàn khối của đoạn đập hai bờ mái dốc.

Thông số kháng cắt đứt mặt tầng đầm lăn một số công trình trong nước xem biểu 4.

Biểu 4. Thông số kháng cắt đứt mặt tầng đầm lăn một số công trình trong nước

Ximăng Tro bay f' c'Khang Khẩu R90 100 (mặt tầng) Cấp 3 60 80 1,12 1,17 Trị số đỉnh

cường độ cắt đứt hố 2

Đồng Hằng TửR90 100 (mặt tầng) Cấp 3 65 85 TN hiện trường

1,54 1,23 Trước lúc sơ ninh cho đập

Diệp Thán R90 150 (mặt tầng) Cấp 3 55 104 -"- 1,17 1,36 -"-Phổ Định R90 150 (mặt tầng) Cấp 3 54 99 Khoan nõn 1,82 2,75

R90 150 (mặt tầng) 1,7 1,58R90 150 (phủ vữa) 1,22 1,78R90 150 (mặt khe) 0,92 2,28R90 150 (mặt khe) 0,97 0,9R90 150 (mặt tầng) 0,97 0,93R90 150 (phủ vữa) 1,17 0,99R90 150 (tầng bằng 1,4 1,03R90 150 (tầng nghi 1,07 1,15R90 150 (mặt tầng) 2,14 4R90 150 (mặt khe) 1,88 3,5R180 150 (mặt tầng 1,2 2,8R180 150 (mặt khe) 1,37 2,55R180 150 (mặt tầng 51 96 1,26 2,06R180 150 (mặt tầng 48 88 1,24 1,58

Mùa khô thứ nhất

Mùa khô thứ hai, thứ ba

Miến Hoa Than Cấp 3 Khoan

nõn

64 96

Đại Triều Sơn Cấp 3 67 101 (PT)

Cấp 3

Khoan nõn năm 1998

Khoan nõn

Tưới lớn hơn 90d

Giang Á Cấp 3 64 96

Ghi chúCường độ

kháng cắt đứt

Lượng dùng chất dính (Kg/m3)

Cao Bá Châu 88 88 TN hiện trường

Khoan nõn năm 1997Khoan

nõn

Tên công trình Số hiệu bêtông Cấp phối

Phương thức lấy

mẫu

Từ biểu 4 ta thấy thông số kháng cắt đức mặt tầng đầm lăn tương đối phân tán, điều này có liên quan mật thiết với chất lượng thi công, cấp phối, điều kiện khí hậu, có phải đã kịp thời che đậy lớp bêtông đầm lăn hay chưa và phương thức lấy mẫu, đập vừa đập nhỏ của đập bêtông đầm lăn khi không có tài liệu thông số kháng cắt đứt, căn cứ thông số kháng cắt đứt công trình tương tự cần phải thận trọng.

4.0.6 Đặc điểm ứng lực của đập trọng lực bêtông đầm lăn với đập trọng lực bêtông thường có chỗ không giống nhau. Đập trọng lực bêtông đầm lăn không bố trí

10

khe ngang, hạ thấp nhiệt động trong đập đến trường nhiệt độ ổn định (chuẩn) cần qua nhiều năm thậm chí thời gian càng dài hơn nữa, lúc đó khối đập đã tích nước vận hành, vì vậy, ứng lực thân đập là ứng lực gộp (chồng) của trọng lượng bản thân, áp lực nước và từ biến nhiệt độ cùng tác dụng sinh ra. Để phản ánh một cách chính xác trạng thái ứng lực của đập trọng lực bêtông đầm lăn, đối với đập cao, ngoài việc dùng phương pháp sức bền vật liệu tính toán ứng lực ra, còn nên dùng phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán. Đối với đập xây dựng trên nền địa chất phức tạp, để phân tích ảnh hưởng nền móng phức tạp đối với ứng lực thân đập và để xử lý nền móng đập lớn đưa ra cứ liệu, nên dùng phương pháp phân tích phần tử hữu hạn trong tính toán các đơn nguyên của nền móng cần phải cùng các đơn nguyên thân đập phối hợp thật chặt chẽ.

4.0.8. Để thích ứng đặc điểm đầm lăn toàn bộ mặt cắt đập bêtông đầm lăn, liên tục nâng cao, thi công tốc độ nhanh, hình dáng và kết cấu đập vòm bêtông đầm lăn nên đơn giản. Những công trình sớm được xây dựng như Knellpoort, Wolwedans va đập Hồng Phá của nước ta đều là đập vòm trọng lực, những năm gần đây với sự phát triển xây dựng đập vòm bêtông đầm lăn của nước ta, hình thể đập vòm đa phần dùng loại đập vòm một mặt cong hoặc hai mặt cong, nhưng so với đập vòm bêtông thường thì hình thể đập vòm bêtông đầm lăn tương đối đơn giản, chủ yếu là để thích hợp với đặc điểm của bêtông đầm lăn. Một số đập vòm bêtông đầm lăn đã xây dựng và đang xây dựng của nước nước ta có đặc tính xem biểu 5.

Biểu 5. Đặc tính thể hình một số đập vòm bêtông đầm lăn đã và đang xây ở nước ta

Tên công trình

Đập cao (m)

Tỷ lệ rộng cao

Kiểu vòm Kiểu dáng kết cấu

Phổ Định 75 2,21 Vòm không đối

xứng

Tâm cố định, đường trung tâm thay đổi cùng chiều dày, phần trên mặt thượng lưu thẳng đứng, phần dưới độ

hiê 1 0 1Ôn Tuyền Bảo

48 3,92 Vòm hai mặt cong

Tâm cố định, bánh kính ngoài cố định, biến góc trung tâm, mặt thượng lưu thẳng đứng, mặt hạ lưu 1:0,21

Hồng Phá 55,2 4,42 Đập vòmg trọng lực

Tâm cố định, thay đổi bán kính, thượng lưu thẳng đứng, mái hạ lưu

Long Thủ 80 1,76 Vòm hai mặt cong

Vòm hai mặt cong chiều dày bằng nhau biến theo đường parabol chỗ đầu dầm vòm độ treo ngược là 1:0,08, độ treo ngược lớn nhất thân đập 1:0 189

Thạch Môn Tử

109 1,61 Vòm hai mặt cong

Nhiều tâm vòng tròn, bán kính thay đổi, phần dưới thượng lưu thẳng đứng, phần trên mái nghiêng về hạ lưu 1:0,16, hạ lưu không có mái

11

Trạng thái ứng lực của đập bêtông đầm lăn và đập vòm bêtông thường không giống nhau. Đập vòm bêtông thường là đổ bêtông dạng ống cột, qua việc chôn các ống làm lạnh vào thân đập làm tiêu tán nhiệt độ do thủy hóa nhiệt sinh ra trong thời kỳ thi công, chờ cho khối đập lạnh đến nhiệt độ của vòm mới tiến hành phụt vữa nối các khe ngang, làm cho các khối đổ liền thành một khối, còn đối với đập vòm bêtông đầm lăn, thường đầm lăn thông suốt toàn mặt cắt, sau khi đầm lăn xong đã thành vòm, ứng lực nhiệt độ sinh ra do nhiệt thủy hóa ximăng của bêtông trong thời kỳ thi công, sẽ cùng với sự hạ thấp duy trì của nhiệt độ thân đập ảnh hưởng tới trạng thái ứng lực đập vòm trong thời kỳ vận hành. Khi thi công đập vòm bêtông đầm lăn mặc dầu đã thành vòm, nhưng lúc đó môdun đàn hồi thân đập hãy còn thấp, thủy hóa trong bêtông đầm lăn mới bắt đầu không lâu, nhất là trong bêtông đầm lăn pha vào một lượng lớn tro bay, nhiệt độ tăng rất chậm, quá trình lại dài, tốc độ tăng trưởng cường độ lại thấp hơn bêtông thường, trong quá trình hạ nhiệt một thời gian nhiệt tăng đến trị số đình và về sau, môđun đàn hồi bêtông đầm lăn còn đang phát triển, từ biến rất lớn. Ngoài ra, đập vòm bêtông đầm lăn vì khi thi công đã thành vòm, phân bố ứng lực tải trọng bản thân thân đập với đập vòm bêtông đầm lăn cũng khác nhau. Vì những nhân tố ở trên, ứng lực đập vòm bêtông đầm lăn và phân bố của đập vòm bêtông thường cũng khác nhau, để tương đối chính xác phản ảnh trạng thái ứng lực đập vòm bêtông đầm lăn, ngoài việc dùng phương pháp tải dầm, đập cao, vừa nên dùng phương pháp phần tử hữu hạn 3 chiều để tính toán, các đập vòm bêtông đầm lăn Phổ Định, Sa Bài, Long Thủ, Thạch Môn Tử, Lan Hà Khẩu đều dùng phương pháp phần tử hữu hạn 3 chiều để tính toán và mô phỏng theo phân tử hữu hạn để bố trí và thiết kế khe ngang hoặc khe co giãn đập vòm bêtông đầm lăn.

12

5. KẾT CẤU (CẤU TẠO) THÂN ĐẬP

5.0.1. Do đập bêtông đầm lăn dùng phương thức thi công đầm lăn rải sau diện tích rộng, các đập trọng lực bêtông đầm lăn trong và ngoài nước đại bộ phận không bố trí khe ngang, quy định điều này, đập trọng lực bêtông đầm lăn, không nên bố trí khe ngang, nhưng đối với đập trọng lực bêtông đầm lăn cao, rất cao, do phần nền của thân đập từ thượng lưu tới hạ lưu rất lớn, có cần bố trí khe ngang hay không cần phải nghiên cứu riêng.

Đập trọng lực lớn bêtông đầm lăn xây dựng những năm gần đây đều đã bố trí khe ngang hoặc khe co giãn, chỉ là khoảng cách khe ngang hoặc khe co giãn lớn hơn đập trọng lực bêtông rất nhiều. Căn cứ điều tra một số đập trọng lực bêtông đầm lăn có khoảng cách khe ngang hoặc khe co giãn lớn hơn 30m, chủ yếu là ở mặt thượng lưu của chúng xuất hiện nứt nẻ bề mặt ở mức độ khác nhau. Nghiên cứu phân tích tính toán ứng lực nhiệt độ theo phần tử hữu hạn 3 chiều cũng chứng tỏ, tùy theo khoảng cách khe ngang tăng lên, ứng lực kéo thân đập theo hướng dọc trục đập tương ứng tăng lên, và phạm vi cũng rộng ra, tùy theo kỹ thuật thi công bêtông đầm lăn ngày càng thành thục, sự cải tiến công cụ máy cắt khe và sự đa dạng của phương thức cắt khe, làm việc hình thành ke của khe ngang hoặc khe co giãn đã không phải là nhân tố chủ yếu hạn chế tốc độ nhanh thi công bêtông đầm lăn. Đập trọng lực bêtông đầm lăn đã và đang xây dựng gần đập như Bạch Sắc, Long Than, đê quai kỳ 3 của Tam Hiệp, … thì khoảng cách khe ngang hoặc khe co giãn đều trên dưới 20~30m. Để tránh nứt nẻ thân đập, quy định tiêu chuẩn này, khoảng cách khe ngang hoặc khe co giãn của đập trọng lực bêtông đầm lăn nên bằng 20~30m, khoảng cách đó là khoảng cách giữa khe ngang với khe ngang hoặc là khoảng cách khe ngang với khe co giãn.

5.0.2. Do vì đập vòm bêtông đầm lăn sau khi lăng xong đã thành vòm, nhiệt độ tăng cao do thủy hóa nhiệt sinh ra của bêtông đầm lăn thời kỳ thi công, trong quý trình lạnh đến trường nhiệt độ ổn định ứng lực kéo nhiệt độ sinh ra rất lớn. Hơn nữa do bêtông đầm lăn lại pha một lượng lớn tro bay và chất độn khác, quá trình hạ nhiệt độ thân đập tương đối dài, không có khả năng chờ cho nhiệt độ hạ thấp đến nhiệt độ chuẩn trường nhiệt độ ổn định mới tích nước, vì vậy, hệ thống phụt vữa khe ngang hoặc khe co giãn cần có công năng phụt vữa trùng lặp, mới bảo đảm vận hành an toàn của đập vòm. Ngoài ra, bố trí phân khe của khe ngang hoặc khe co giãn cần tiện cho thi công bêtông đầm lăn. Vì vậy, vị trí phân khe, kết cấu phân khe và hệ thống phụt vữa khe ngang hoặc khe co giãn là vấn đề then chốt của thiết kế đập vòm bêtông đầm lăn. Đơn vị thiết kế và đơn vị nghiên cứu khoa học về mặt này đã tiến hành một khối lượng lớn về nghiên cứu khoa học và đã đưa thành quả ứng dụng vào thực tiễn.

Đập vòm Sa Bài dùng phương án tổ hợp hai khe co giãn cộng với hai khe ngang, trong đó hai khe co giãn dần với nắp vòm , , hai khe ngang gần với nắp vòm , dọc trục đập từ bờ trái đến bờ phải khoảng cách các khe lần lượt 35,07m, 50,41m, 59,04m, 69,70m. Kết cấu khe co giãn dùng kiểu bêtông trọng lực đúc sẵn ghép từng đôi với nhau mà thành, ván khuôn dài

13

1,0m, cao 0,3m, trên mặt khe giản cách hai hướng, bố trí chiều dài khe và khoảng cách khe không bằng nhau, tức là dọc bằng hướng tâm khe dài 1m, khoảng cách 0,5m, dọc theo hướng chiều cao khe dài 0,3m. Khoảng cách 0,6m (tức hai tầng đầm lăn) bố trí một khe co giãn gián cách. Kết cấu khe ngang dùng cốt pha bêtông trọng lực đúc sẵn giống như khe co giãn hình thành mặt khe, đem phương thức bố trí gián cách bố trí thành xuyền dọc toàn mặt cắt, hình thành tác dụng khe ngang rõ ràng, cốt pha dài 1m, cao 0,3m. Mặt thượng lưu khe co giãn và khe ngang bố trí miệng cắt khe, để đề phòng khe nứt vòng qua tấm chắn nước và tấm vữa chắn nước. Trong khe co giãn và khe ngang bố trí hệ thống phụt vữa trùng hợp, trên đường ống phụt vữa bố trí ống cao su chế tạo đặc biệt có nắp để phụt vữa. Đập vòm Phổ Định vì địa hình không đối xứng, bờ phải bố trí trụ trọng lực dài 30m, trụ trọng lực hình thức thi công khe như bình thường và nối tiếp với đập vòm bêtông đầm lăn. Ở vị trí ứng lực kéo lớn nhất của đập vòm bêtông đầm lăn bố trí hai khe co giãn, đem đập chia thành 3 đoạn dài 55m, 80m và 30,67m. Khe co giãn dùng kết cấu kiểu tấm bêtông đúc sẵn hai tần 1,0m x 0,3m x 0,08 (dài x cao x dày) khoảng cách bằng dọc mặt khe 1,0m khoảng cách dọc mặt đứng 0,6m, phần trên thượng hạ lưu khe co giãn bố trí thiết bị do co giãn và tấm chắn nước. Trong tấm bêtông đúc sẵn bố trí hệ thống phụt vữa trùng lặp.

Trên đập vòm Long Thủ bố trí hai khe co giãn, lần lượt bố trí sốt 1 phía bên phải lỗ tràn mặt và số 4 phía bên trái lỗ tràn mặt, 2 khe co giãn phân đập thành 3 đoạn 40cm, 60cm và 41cm, khe co giãn dùng kiểu gián cách hướng tâm tức dọc hướng bằng ngang và hướng chiều cao bố trí gián cách một số ống 6 lỗ hổng, lỗ hổng do tổ thành các tấm bêtông đúc sẵn tạo thành, làm cho trong thân đập trên cùng mặt cắt hướng tâm tạo thành một khe hở nhân tạo, trong khe co giãn chôn 2 bộ hệ thống phụt vữa, một bộ để phụt vữa xi măng, một bộ khác tiến hành phụt vữa hóa chất, hệ thống phụt vữa có thể sử dụng phụt vữa nhiều lần.

Đập vòm Thạch Môn Tử lợi dụng “khớp kết vòm” tiến hành truyền lực hướng vòm thực hiện sớm tích nước, ở công trình đó gần nắp đỉnh vòm bố trí một khe ngang ở phía thượng lưu chỗ gần khe ngang bố trí giếng khớp, bên cạnh giếng khớp và bên trong khe ngang giữ nguyên hệ thống phụt vữa, để phụt vữa đập vòm thời kỳ sau. Để tiêu giảm ứng lực kéo áp lực nước và nhiệt độ, hai vai phía thượng lưu đập vòm mỗi bên bố trí một đoạn khe nhân tạo.

5.0.3; 5.0.4. Nhấn mạnh nhiều tác dụng dùng hành lang, để giảm số lượng hành lang, tiện cho việc thi công nhân bêtông đầm lăn. Trong thực tiễn công trình, hàng lang đa phần dùng bêtông biến thái, bêtông thường, cấu kiện bêtông đúc sẵn. Những năm gần đây, do việc bêtông biến thái ít cản trở thi công bêtông đầm lăn. Làm cho giữa bêtông không cùng loại có thể kết hợp tốt ưu thế đã được ứng dụng rộng rãi, hiện nay kiểu dáng hành lang, kiểu dáng ghép bêtông biến thái với bới bêtông đúc sẵn được dùng nhiều, làm cho hàng lang có thể trực tiếp bố trí trong thân đập bêtông đầm lăn, không bị hạn chế bởi hàng lang trên nên thường bố trí trên bêtông của nền móng.

14

5.0.5. Dùng bêtông đầm lăn cấp phối 2 để chống thấm, kết cấu của nó đơn giản, thi công thuận tiện, có thể đầm lăn thông suốt toàn mặt cắt, thích hợp cho thi công bêtông đầm lăn tốc độ nhanh, dễ bảm đảm chất lượng kết hợp giữa tầng chống thấm đập với bêtông đầm lăn phía trong, hơn nữa có thể giảm bớt lượng dùng ximăng bêtông mặt đập thượng lưu, giảm bớt ứng lực nhiệt độ. Mấy năm gần đây phòng thấm mặt đập thượng lưu đập bêtông đầm lăn của nước ta phổ biến là dùng bêtông đầm lăn cấp phối 2, như Phổ Định, Giang Á, Miến Hoa Than, Đại Triều Sơn, Phân Hà Nhị Khố, Cao Bá Châu, Dũng Khê Tâm Cấp, Sa Bài, Long Thủ, …, hơn nữa thu được kinh nghiệm thực tiễn và thành quả thí nghiệm phong phú, hệ số thấm nước thí nghiệm ép nước lỗ khoan đập lớn bêtông đầm lăn Phổ Định, Giang Á, Phân Hà Nhị khối, … đều đạt 10-10 ~ 10-9 cm/s, có thể thỏa mãn yêu cầu chống thấm đập cao, vì vậy đem sử dụng nó ưu tiên làm phức thức chống thấm sử dụng. Trị số nhỏ nhất cho phép của đẳng cấp chống thấm bêtông đầm lăn cấp phối 2 áp dụng quy định trong “quy phạm thiết kế kết cấu bêtông thủy công” (SL/T 191-96).

Căn cứ tài liệu có liên quan của độ dày chống thấm bêtông đầm lăn cấp phối 2 của đập bêtông đầm lăn cấp phối 2 đã và đang xây dựng ở nước ta (xem biểu 6), hơn nữa kết hợp với kết quả thí nghiệm chống thấm bêtông đầm lăn cấp phối 2 và tài liệu thí nghiệm ép nước lỗ khoan đối với chiều dày chống thấm hữu hiệu của tầng chống thấm đã có quy định. Chiều dày nhỏ nhất của bêtông đầm lăn cấp phối 2 cần phải thỏa mãn yêu cầu thi công, nếu lớn hơn 2m.

Biểu 6. Thống kê chiều dày chống thấm bêtông đầm lăn cấp phối 2 một số công trình trong nước

Tên công trình Kiểu đậpĐập cao (m)

Số liệu bêtông và cấp chống thấm

Chiều dày chống

thấm lớn nhất

Tỷ số với cột nước

Giang Á Đập trọng lực 131 R90 200, W12 8 1/1Miến Hoa Than -"- 113 R180 200, W8 7 1/1Đại Triều Sơn -"- 111 R90 200, W8 7 1/1Bạch Sắc -"- 130 R90 200, W10 8 1/1Phân Hà Nhị cấp -"- 88 R90 200, W8 4 1/1Thông Khê Tam c

55555

ấ -"- 86,5 R90 200, W6 5 1/1Sơn Tử -"- 64,5 R90 100, W6 4 1/1Song Khê -"- 60 R180 200, W6 3 1/1Cao Bá Châu -"- 57 R90 200, W6 4 1/1Vinh Địa -"- 57 R90 100, W6 4 1/1Phổ Định Đập vòm 75 R90 200, W6 6,5 1/10,6Sa Bài

55552

Đập vòm 2 mặt cong 129 R90 200, W8 11 1/10,5Long Thủ -"- 80 R90 200, W8 6,5 1/12Lan Hà Khẩu -"- 100 R90 200, W8 6 1/15

15

Do lượng dùng ximăng của bêtông biến thái tương đối nhiều, khi thi công đổ vữa cũng không được đều, hơn nữa bậc thang nhiệt độ mặt thượng lưu thân đập tương đối lớn, dễ sinh nứt nẻ, vì vậy, bề mặt thượng lưu tầng chống thấm bêtông đầm lăn khi dùng bêtông biến thái, bêtông biến thái không nên quá dày.

5.0.6. Dùng vật liệu bitum, cao su tổng hợp, màng giấy đất phức hợp và bêtông thường làm phương thức chống thấm đập bêtông đầm lăn, trước đây trong cũng như ngoài nước xây đập bêtông đầm lăn đều đã có vì ứng dụng thành công, cho nên đối với phương chống thấm trên vẫn bảo lưu. Khi dùng bêtông thường làm tầng chống thấm, nó kết hợp với bêtông đầm lăn là một khâu yếu nhất, do thời gian đông kết hai loại bêtông không nhất trí, trở ngại thi công lớn không để đổ bêtông đồng bộ, đối với vấn đề này cần được coi trọng.

5.0.8. Những năm gần đây, sử dụng bêtông đầm lăn cấp phối 2 làm tầng chống thấm đã trở thành phổ biến, xét đến việc trong khe ngang hoặc khe co giãn của bêtông đầm lăn cấp phối 2 bố trí giếng bitum cản trở rất lớn đến việc thi công bêtông đầm lăn, hơn nữa bitum rất dễ lão hóa, bảo vệ phức tạp, hiệu quả không thật lý tưởng. Đập lớn dùng tầng chống thấm bêtông đầm lăn cấp phối 2 trong công trình thực tế, không có một ví dụ nào làm giếng bitum, cho nên quy định khe ngang hoặc khe co giãn trong thân đập không nên bố trí giếng bitum.

5.0.10. Qua thực tiễn công trình và tổng kết, lỗ thoát nước đứng thân đập thường khoan lỗ, hình thức dùng phương pháp chôn ống thấm nước hoặc kiểu rút ống lên, cho nên được kiến nghị, trong các phương pháp trên, khoan lỗ không để bịt kín, hiệu quả thoát nước tốt nhất, xét tới tiết kiệm đầu tư, tăng nhanh tiến độ thi công lỗ thoát nước, đường kính lỗ khoan của lỗ thoát nước nhỏ hơn rất nhiều đường kính chôn ống thoát nước hoặc đặt ống rồi rút lên, cho nên nêu lên đường kính lỗ khoan là 76 ~ 102mm, đập cao lấy số lớn, đập vừa, nhỏ lấy số nhỏ.

5.0.11. Để tiện cho thi công bêtông đầm lăn, hành lang trong đập nên bố trí ít, nhưng nếu gặp phải điều kiện địa chất nền đập xấu, khi mực nước hạ lưu đập tương đối cao, để giảm bớt áp lực đẩy nổi của nền đập, tăng tính ổn định đập lớn, cũng cần bố trí hành lang ở nền đập để bơm thoát nước.

16

6. VẬT LIỆU BÊTÔNG ĐẦM LĂN VÀ PHÂN KHU BÊTÔNG THÂN ĐẬP

6.0.1. Vật liêu độn bao gồm tro bay hoạt tính, tro xỉ quặng. xỉ lò cao, v.v… Mặt ngoài của bêtông đầm lăn cần thỏa mãn yêu cầu tính bền vững chống thấm, chống băng, chống mài mòn v.v… Hiện nay ở nước ta mặt thượng lưu đập bêtông đầm lăn dùng lớp chống thấm mặt ngoài bêtông đầm lăn bằng bêtông đầm lăn cấp phối 2. Căn cứ ví dụ thực công trình đã xây dựng, nếu dùng đẳng cấp cường độ ximăng là 42,5Mpa (nguyên là ximăng mác 525), lượng chất độn pha vào bêtông đầm lăn thường là 50% ~ 55%, như Giang Á, Miến Hoa Than, Phổ Định là 55%; Đại Triều Sơn là 50%, khoan nõn thí nghiệm chứng tỏ bêtông đầm lăn khu vực đó thỏa mãn yêu cầu chất lượng, vị vậy, quy định lượng pha vật liệu khu vực bên ngoài bêtông đầm lăn không nên vượt quá 55% tổng lượng chất dính kết, nhưng lượng pha vật liệu độn của bêtông đầm lăn phía ngoài cần phải căn cứ vào điều kiện khí hậu, tính chất ximăng, cấp tro bay và sử dụng cụ thể của thân đập mà xác định.

Bêtông đầm lăn ruột đập chủ yếu là chỉ bêtông đầm lăn đập lớn ngoài tầng chống thấm mặt thượng lưu, tầng đệm nền và yêu cầu chống băng giá, chống mài mòn, chống xâm thực ra … vật liệu độn bêtông đầm lăn ruột đập ở nước ta đa phần là 50% ~ 65%, cụ thể xem biểu 7. Kết quả nghiên cứu của Viện Thủy lợi thủy điện - Đại học Vũ Hán cũng chứng minh, bêtông đầm lăn pha trộn lớn hơn 70% tro bay chất lượng tốt làm bêtông ruột đập cũng có thể được. Vì vậy lượng tro bay pha nhiều cường độ thời kỳ sau nhiều năm còn tăng trưởng nhất định, kết cấu nối bộ bêtông không ngừng được cải thiện. Xét tới tính bền lâu của bêtông đầm lăn và kết hợp với thực tiễn công trình, quy định lượng pha chất độn vào bêtông đầm lăn ruột đập nên không vượt quá 65% tổng lượng vật liệu dính kết.

6.0.2. Từ biểu 7 có thể thấy, tổng lượng vật liệu dính kết trong bêtông đầm lăn C+F thường lớn hơn 130kg/m3, vì vậy quy định lượng dùng vật liệu dính kết trong bêtông đầm lăn không nên thấp hơn 130kg/m3. Nhưng những số liệu ghi trong biểu 7 đều thuộc về đập cao vừa bêtông đầm lăn, mà đập Bạch Long Than đập cao nhất 36m, lượng dùng chất dính kết của bêtông đầm lăn trong ruột đập R90100 chỉ có 99kg/m3 (trong đó ximăng 39kg/m3, tro bay 60kg/m3), đập đến nay vẫn vận hành bình thường. Vì vậy, đối với đập thấp, sau khi qua thí nghiệm luận chứng, bêtông ruột đập cũng có thể dùng lượng chất dính kết thấp.

Trong biểu 7, tỷ lệ nước: chất dính của bêtông đầm lăn 0,43~0,70, do cường độ và tỷ lệ nước: chất dính tỷ lệ nghịch với nhau, hơn nữa tỷ lệ nước: chất dính quá cao không có lợi cho tính bền vững của bêtông đầm lăn. Vì vậy quy định tỷ lệ nước:chất dính kết nên nhỏ hơn 0,70.

Tính chống xâm thực của bêtông đầm lăn tùy theo hàm lượng C3A trong ximăng và tỷ lệ nước : chất dính tăng cao mà giảm đi. Tham chiếu tiêu chuẩn tương quan của ngành quy định khi có yêu cầu chống xâm thực thì hàm lượng C3A trong ximăng nên thấp hơn 5%, tỷ lệ nước: chất dính kết nên nhỏ hơn 0,45.

17

Biểu 7. Cấp phối bêtông đầm lăn một số công trình trong nước

Tên công trình Mác bêtông

Cấp phối

Xi măng

C (Kg/m3

Tro bay F

(Kg/m3)

Chất dính C+F (Kg/m3)

Lượng tro trộn

F/C+F (%)

Lượng nước W (Kg/m3)

Tỷ lệ nước /

chất dính

Khang Khẩu R90100 CP 3 60 80 140 57,0 98 0,70Long Môn R90100 -"- 54 86 140 61,0 98 0,70Thiên Sinhề

R90100 -"- 55 85 140 60,7 83 0,59Đồng Hằng R90100 -"- 65 85 150 57,0 90 0,60Diệp Thán R90150 -"- 55 104 159 65,4 90 0,57Vinh Địa R90100 -"- 67 110 177 62,0 99 0,56Đại Quảng Bá R90100 -"- 55 96 151 63,6 96 0,69Thuy Đông R90100 -"- 54 92 146 63,0 75 0,51Sơn Tử R90100 -"- 55 95 150 63,0 89 0,59Đào Lâm Khẩu R90150 -"- 70 85 155 55,0 75 0,48Thạch Bán ThủR90150 -"- 60 90 150 60,0 103,5 0,69

R18015 -"- 55 105 160 65,6 95 0,59R18020 CP 2 90 110 200 55,0 105 0,53R90100 Cấp 3 63 80 143 56,0 85,5 0,60R90200 Cấp 2 105 86 191 45,0 95 0,50R90150 Cấp 3 88 88 176 50,0 91 0,48R90200 Cấp 2 125 102 227 45,0 109 0,58R90150 Cấp 3 64 96 160 60,0 93 0,58R90100 Cấp 2 46 107 153 70,0 93 0,61R90200 Cấp 2 87 107 194 55,0 103 0,53R90150 Cấp 3 67 101(PT) 168 60,0 84 0,50R90200 Cấp 2 94 94(PT) 188 50,0 94 0,50R18015 Cấp 3 57 96 147 65,0 88 0,60R18010 Cấp 3 48 88 136 65,0 88 0,65R18020 Cấp 2 90 110 200 55,0 100 0,50R90100 Cấp 3 57 93 150 62,0 90 0,60R90200 Cấp 2 127 84 211 40,0 95 0,45R90150 Cấp 3 54 99 153 85,0 84 0,55R90200 Cấp 2 85 103 188 55,0 94 0,50R90150 Cấp 3 69 96 165 58,0 91 0,56R90200 Cấp 2 110 84 194 43,0 107 0,55R90200 Cấp 3 93 93 186 50,0 93 0,50R90200 Cấp 2 115 77 192 40,0 102 0,53R90200 Cấp 3 60 117 177 66,0 85 0,48R90200 Cấp 2 100 111 211 53,0 91 0,43

Đại Triều Sơn

Miến Hoa Than

Phân Hà Nhị Khố

Song Khê

Sơn Khẩu Tam Cấp

Cao Bá Châu

Giang Á

Phổ Định

Ôn Tuyền Bảo

Sa Bài

Long Thủ

18

6.0.3. Để giảm bớt lượng dùng nước trong bêtông đầm lăn, kéo dài thời gian ninh kết, tăng tính dẻo, mục đích cải thiện tính năng của bêtông đầm lăn, phụ gia trộn thêm vào thường dùng dịch giảm nước ninh kết chậm, loại chất lượng là li-nhin, loại đường mật và loại phụ gia tổng hợp. Khi có yêu cầu chống đông băng, nên dùng phụ gia tạo bọt (dẫn khí).

6.0.4. Do bêtông đầm lăn lượng dùng ximăng ít, vật liệu pha trộn chất hoạt tính tro bay, làm cho cường độ tăng trưởng thời kỳ sau khá rõ rệt, cường độ tăng trưởng thời kỳ sau có liên quan tới ximăng, loại vật liệu độn, lượng pha trộn phụ gia, v.v…, nói chung cường độ bêtông đầm lăn theo tuổi 28 ngàh, 90 ngày và 180 ngày tăng trưởng là 1:(1.4~1,4): (1.7~1.8). Ngoài ra vì lượng dùng ximăng ít nên tốc độ tỏa nhiệt bêtông đầm lăn tương đối chậm, thời gian xuất hiện nhiệt độ cao kéo dài, đồng thời hạ thấp nhiệt độ tăng cao. Để lợi dụng cường độ thời kỳ sau của bêtông đầm lăn, đơn giản hóa biện pháp khống chế nhiệt độ, hơn nữa kết hợp với sự sắp xếp đóng cống sớm tích nước, cường độ bêtông đầm lăn nên dùng cường độ ép tuổi 180 ngày (hoặc 90 ngày).

Những tính năng khác của bêtông đầm lăn, như chống thấm, chống băng giá, chống kéo, trị số chịu kéo cực hạn, nên dùng tuổi thiết kế cùng với tuổi cường độ ép.

6.0.6. Để tiện thi công, tránh vì sử dụng nhiều loại mác bêtông mà tạo nên sự hỗn loạn trong thi công, bêtông đầm lăn ruột đập nên dùng một loại mác bêtông. Đập cao có thể căn cứ vào tình hình ứng lực ruột đập, đối với ruột đập tiến hành phân khu theo cao trình hoặc vị trí.

6.0.7. Chiều rộng mặt khoan bêtông đầm lăn quá hẹp, không tiện việc tác nghiệp thi công đổ bêtông, sàn bằng và đầm lăn, đối với bêtông đầm lăn ruột đập, chiều rộng phân khu của nó thông thường lớn hơn 5m.

6.0.10. Đập bêtông đầm lăn xây dựng gần đây, tầng đệm nền đập ở vị trí lòng sông thường là bêtông thường, ở mái bờ bên cạnh thường dùng bêtông biến thái, như Giang Á, Miến Hoa Than, Đại Triều Sơn. Do nền móng mái dốc bờ dùng bêtông biến thái, thi công rất tiện lợi, thời gian sơ ninh của nó dễ đồng bộ với bêtông đầm lăn, hơn nữa dễ làm cho khu vực bêtông biến thái và khu vực bêtông đầm lăn kết hợp nối tiếp với nhau tốt hơn.

Tầng đệm nền móng bêtông đầm lăn đạt đến cao bằng để thỏa mãn tác nghiệp đầm lăn, không nên quá dày, đối với khống chế nhiệt độ đập lớn và nhanh chóng đi vào thi công, tăng nhanh tiến độ thi công là tương đối có lợi. Vì vậy, quy định chiều dày tầng đệm bêtông đầm lăn không nên lớn hơn 1m.

6.0.11. Bêtông biến thái đã được ứng dụng rộng rãi các vị trị ván khuôn thượng hạ lưu, xung quanh hành lang và lỗ hang động, lớp đệm nền mái bờ đập lớn, tấm chắn nước, đường ống, khu vực bố trí cốt thép, và đã thu được kết quả rất tốt. Bêtông biến thái giải quyết rất tốt vấn đề kết hợp giữa các loại bêtông với nhau, phát huy một bước nữa đặc điểm thi công tốc độ nhanh

19

bêtông đầm lăn; ở chỗ ván khuôn mặt thượng hạ lưu đập lớn sử dụng bêtông biến thái, có thể làm cho mặt khoang bằng phẳng đẹp đẽ. Còn lượng vữa cho vào bêtông biến thái và cấp phối đang có sai số quá lớn, thành quả thí nghiệm tính năng bêtông biến thái có liên quan chưa được phong phú, xét tới tính quan trọng của đập cao để nghiên cứu thêm nữa và tổng kết đối với tính năng bêtông biến thái, quy định cấp phối và lượng pha vào của bêtông biến thái cần qua thí nghiệm xác định.

20

7. KHỐNG CHẾ NHIỆT ĐỘ VÀ PHÒNG NỨT NẺ THÂN ĐẬP

7.0.1. Đặc điểm khống chế nhiệt độ đập trọng lực bêtông đầm lăn là: lượng dùng ximăng ít, lượng pha vật liệu đon tro bay lớn, hạ thấp lượng tỏa nhiệt của bêtông và quá trình phát nhiệt tương đối chậm; thân đập nói chung không bố trí khe dọc khe ngang, không hình thành mặt lỗ, chủ yếu tỏa nhiệt dựa vào mặt tầng, quá trình tỏa nhiệt kéo dài rất lâu. Thiết kế khống chế nhiệt độ cần căn cứ tính năng vật liệu, kích thước kết cấu, điều kiện khí hậu, chiều dày tầng đổ, phương thức liên tục lên cao và thời gian cách nhau và kết hợp biện pháp tỏa nhiệt trên mặt tiến hành nghiên cứu.

Vì tính quan trọng của đập cao, phòng nứt nẻ khống chế nhiệt độ bêtông rất khó khăn, nhân tố ảnh hưởng rất nhiều tầng, ngoài việc dùng phương pháp sai phân phân tích nhiệt độ trường, phương pháp đường ảnh hưởng phân tích ứng lực nhiệt độ. Đối với đập vừa đập thấp dùng phương pháp sai phân và đường ảnh hưởng thường là thỏa mãn yêu cầu công trình.

7.0.2. Do đập vòm bêtông đầm lăn thường dùng phương pháp đầm lăn toàn bộ khoan mặt cắt, sau khi đầm lăn xong đã thành vòm, ứng lực nhiệt độ do nhiệt tăng của thủy hóa nhiệt bêtông đầm lăn trong thời kỳ thi công, vì quá trình hạ nhiệt thân đập rất dài, sẽ ảnh hưởng lâu dài đến trạng thái ứng lực đập vòm, mà ứng lực kéo trong đập vòm lại chiếm một tỷ trọng lớn trong ứng lức nhiệt độ, cho nên yêu cầu đập vòm bêtông đầm lăn đập cao đập vừa cần dùng phương pháp phân tử hữu hạn 3 chiều tiến hành thiết kế khống chế nhiệt độ thân đập.

7.0.3. Tiêu chuẩn khống chế nhiệt độ, biện pháp và điều kiện khí hậu liên quan mật thiết với nhau, cần phải thu thập nghiêm chỉnh nhiệt độ không khí vùng đập, nhiệt độ nước và nhiệt độ nền đất, và phải phân tích chỉnh lý, làm thành căn cứ cơ bản để thiết kế khống chế nhiệt độ thân đập. Ngoài ra, nhân tố ảnh hưởng tới nhiệt độ nước của hồ rất nhiều, quan hệ phức tạp, nhiệt độ nước thượng lưu hồ chứa nói chung phải tham khảo hồ chứa tương tự để xác định.

7.0.4. Điều này nhấn mạnh tính năng bêtông đầm lăn đập cao, vừa cần thông qua thí nghiệm xác định. Thiết kế khống chế nhiệt độ thân đập có liên quan mật thiết với tính năng lực học, nhiệt học và tính năng biến dạng. Thực tiễn công trình chứng minh, thiết kế khống chế nhiệt độ đã từ phân tích đơn thuần nhiệt độ trường, ứng lực nhiệt độ và nghiên cứu biện pháp hạ nhiệt, bắt đầu chú ý nghiên cứu tính năng biến dạng vật liệu bêtông đầm lăn, như nâng cao trị số kéo dài cực hạn của bêtông đầm lăn, chọn cốt liệu có hệ số dãn nở tương đối thấp và lợi dụng biến dạng bản thân khối đập và từ biến của bêtông đầm lăn bù cho co rút nhiệt độ v.v…, có tương đối nhiều nơi cũng từ mặt vật liệu đập bêtông đầm lăn xét tới vấn đề chống nứt cho nó.

7.0.5. Chênh lệch nhiệt độ nền là chỉ nhiệt độ cao nhất của bêtông trong phạm vi ràng buộc của nền đập với nhiệt độ ổn định. Chênh lệch nhiệt độ nền là chỉ tiêu quan trọng khống chế phát sinh nứt nẻ tầng sâu bêtông nền đập chủ

21

yếu tùy theo tính năng bêtông đầm lăn, tỷ số chiều cao chiều dài khối đổ, chiều dài của cạnh dài khối đổ, tỷ số môđun đành tính giữa bêtông và nền đá, điều kiện khí hậu vùng đập… mà thay đổi, đối với đập trọng lực bêtông đầm lăn mà nói, do nói chung không bố trí khe dọc, chiều rộng của đáy rất lớn, phạm vi ràng buộc của nền tương đối cao, để đề phòng nứt nẻ bêtông nền đập cần phải khống chế chênh lệch nhiệt độ đối với nền.

Quá trình phóng (tỏa) nhiệt của nhiệt thủy hóa bêtông đầm lăn tương đối chậm chạp, thời gian nhiệt độ tăng tới đỉnh cao sau khi đổ bêtông đầm lăn tương đối muộn, quá trình hạ nhiệt cũng kéo một thời gian dài. Ruột khối bêtông đầm lăn trong trạng thái nhiệt độ một thời kỳ dài, khi thi công xong mùa đông ập đến, hoặc gặp phải tiết giá lạnh nhiệt độ rất thấp bêtông ngoài vô thì lạnh, rất dễ hình thành chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài quá lớn phát sinh nứt nẻ bề mặt, là vấn đề rất quan trọng của đập bêtông đầm lăn.

Bêtông đầm lăn do đầm lăn toàn mặt cắt thi công và thường không bố trí khe dọc, kích thước mặt cắt từ thượng hạ lưu thường quá lớn, bộ phận khoảng cách thời gian dài, ứng lực nhiệt độ gây nên do chênh lệch nhiệt độ giữa tầng trên tầng dưới bêtông mới và bêtông cũ thường rất ít, đối với vấn đề đó cần phải chú ý.

Nứt nẻ bêtông đầm lăn đa phần là nứt nẻ bề mặt, trong điều kiện nhất định, nứt nẻ bề mặt có thể phát triển thành nứt nẻ tầng sâu, thậm chí thành nứt xuyên. Vì vậy, tăng cường bảo vệ bề mặt bêtông rất quan trọng. Do cường độ thời kỳ đầu của bêtông đầm lăn, nhiệt độ không khí hạ từ từ là một nhân tố bất lợi nhất gây nên nứt nẻ bề mặt của bêtông đầm lăn, vì vậy, cần phải coi trọng thiết kế bảo vệ nhiệt độ thời kỳ nhiệt độ không khí dần hạ xuống và mùa đông của bêtông đầm lăn.

7.0.6. Chênh lệch cho phép nền móng của đập trọng lực bêtông đầm lăn, DL/T5005-92 là căn cứ “Quy phạm thiết kế đập trọng lực bêtông thường (tạm thời) (SDJ21-78) trên cơ sở trị số cho phép có liên quan tới khi 4 trị số kéo dài cực hạn không thấp hơn 0,85x10-4 của bêtông thường, theo trị số kéo dài cực hạn 0.70x10-4 của bêtông đầm lăn tiến hành chiết toán, chênh lệch nhiệt độ cho phép nền móng kiến nghị xem biểu 8.

Biểu 8. Chênh lệch nhiệt độ cho phép nền móng đập trọng lực bêtông đầm lăn kiến nghị DL/T5005-92 đơn vị oC

Dưới 30m 30~70m Trên 70m0-0,2L 18-15,5 14,5-12 12-10

0,2L-0,4L 19-17 16,5-14,5 14,5-12

Chiều dài khối đổ LChiều cao cách nền

Chênh lệch nhiệt độ cho phép nền móng đập trọng lực bêtông đầm lăn đề cập đến điều kiện khí hậu khu vực đập, tính năng chống nứt và tính năng nhiệt học, cùng tính năng biến dạng, tỷ lệ chiều cao chiều dài khối đổ, môđun biến dạng nền của bêtông đầm lăn, trong đó tính năng chống nứt bao

22

gồm trị số kéo dài cực hạn và cường độ chịu kéo, tính năng biến dạng chủ yếu bao gồm môđun đàn hồi, từ biến, biến dạng thể tích tự co, biến dạng co ngót và biến dạng nhiệt độ, tính năng nhiệt học bao gồm nhiệt độ tăng cách nhiệt, tỷ nhiệt, hệ số dẫn nhiệt, hệ số dãn nở dài.

Do vì chênh lệch nhiệt độ cho phép nền móng đề cập tới quá nhiều nhân tố, hơn nữa thời gian cần thiết để nhiệt độ trong thân đập hạ đến trường nhiệt độ ổn định của đập trọng lực bêtông đầm lăn (chủ yếu đập cao, đập vừa) rất dài, nhất là nhiệt độ thời kỳ sau hạ rất chậm, vì vậy ứng lực nhiệt độ sinh ra của nó, có tác dụng từ biến bù lại nên cũng có giảm nhỏ. Ngoài ra, khi nhiệt độ thân đập hạ tới trường nhiệt độ ổn định thì đập đã tích nước. Căn cứ kết quả nghiên cứu của Viện khoa học thủy lợi thủy điện Trung Quốc, ứng lực thân đập trọng lực bêtông đầm lăn do hạ nhiệt của nền móng, trọng lượng bản thân bêtông và cộng gộp tải trọng nước mà khối đập phải chịu, ứng lực kéo sinh ra do cộng gộp nhỏ hơn ứng lực kéo gây nên do hạ nhiệt độ đơn độc nền móng. Nhưng đập bêtông đầm lăn do vật liệu dính kết trong bêtông dùng ít, tỷ lệ ximăng ít cho nên trị số kéo dài cực hạn của nó nói chung thấp hơn bêtông thường, đây là điều tương đối bất lợi. Biểu 9 là trị số kéo dài cực hạn một số công trình bêtông đầm lăn.

Biểu 9. Trị số kéo dài cực hạn bêtông đầm lăn một số công trình

Tên công trình Số hiệuLượng dùng

ximăng (kg/m3)

Lượng dùng chất dính kết

(kg/m3)

Tỷ lệ nước: chất dính

kết

Trị số kéo dài cực hạn

(x10-4)Khang Khẩu R90100 60 140 0,70 0,68Thiên Sinh Kiều cấp 2 R90100 55 140 0,59 0,72Đồng Hằng Tử R90100 65 150 0,60 0,70Diệp Thán R90150 55 159 0,57 0,70Cao Bá Châu R90150 88 88 0,52 0,65

R90100 46 153 0,61 0,77R90200 87 194 0,53 0,86R90150 67 168 0,50 0,74R90200 94 188 0,50 0,86R180150 57 147 0,60 0,73R180100 48 136 0,65 0,72R180200 90 200 0,50 0,75R90150 54 153 0,55 0,72R90200 85 188 0,50 0,81R90200 58 171 0,48 0,78R90200

Cấp phối 296 205 0,43 0,87

Giang Á

Đại Triều Sơn

Phổ Định

Long Thủ

Miến Hoa Than

23

Tóm lại như trên đã nói, do vì chênh lệch nhiệt độ cho phép của nền móng liên quan tới quá nhiều nhân tố, hơn nữa bêtông đầm lăn và bêtông thường có nhiều đặc điểm khác nhau, điều kiện cụ thể các công trình cũng khác nhau, còn về chênh lệch nhiệt độ cho phép của nền móng là chỉ tiêu quan trọng. Cho nên trị số nhiệt độ chênh lệch cho phép của nền móng đập trọng lực bêtông đầm lăn đập cao đập vừa cần căn cứ vào điều kiện cụ thể công trình cần phải qua thiết kế khống chế nhiệt độ mới xác định.

Thời gian cần để nhiệt độ trong ruột đập trọng lực bêtông đầm lăn hạ tới nhiệt độ trường ổn định thường rất dài, để nắm vững quá trình hạ nhiệt nền đập và ảnh hướng bất lợi có khả năng phát sinh đối với thân đập, cần tăng cường giảm trắc an toàn.

Tiêu chuẩn khống chế chênh lệch nhiệt độ cho phép của nền móng của thiết kế một số đập trọng lực bêtông đầm lăn nước ta xem biểu 10.

Biểu 10. Trị số chênh lệch nhiệt độ cho phép nền móng của một số đập trọng lực bêtông đầm lăn

0-0.2l 0.2-0.4lGiang Á Hồ Nam 131 >70 13 15Miến Hoa Than Phúc Kiến 113 >70 16 19Đại Triều Sơn Vân Nam 111 >70 16 19Đoạn thân đập đề quai dọc Tam Hiệp

Hồ Bắc 146 >70 10 13

Đào Lâm Khẩu Hà Bắc 74.5 >70 16 19Cao Bá Châu Hồ Bắc 57 >30 14 16Đại Quảng Bá Hải Nam 57 >30 15 17Khang Khẩu Phúc Kiến 56.3 >30 12 14

Độ cao cách nền móng (h)Tên công trình Vị trí địa lý Đập cao (m)

Chiều dài cạnh dài khối đổ l

Căn cứ điều tra nứt nẻ đập bêtông trong nước ta, phần nền đập xuất hiện chủ yếu có mấy loại trường hợp:

1. Đổ bêtông tầng mỏng trên nền đá, thời gian cách nhau dài, dẫn đến ứng lực ràng buộc của tầng mỏng bêtông, ứng lực cộng gộp gây nên do chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài, làm cho ứng lực kéo phần giữa khối dài phát sinh, lớn hơn rất nhiều cường độ chịu kéo của bêtông, hình thành nứt xuyên.

2. Bề mặt nền đá gồ ghề quá lớn, cục bộ có hố sâu hoặc nổi lên góc nhọn, dẫn đến chiều dày khối đổ chỗ dày chổ mỏng, tạo thành ứng lực tập trung, hình thành nứt nẻ bêtông nền.

3. Trong thời kỳ thi công trừ miệng dẫn dòng hoặc xả nước mùa lũ, khi nhiệt độ bêtông quá cao, vì bị xung kích lạnh của nước, tạo thành nứt nẻ bêtông.

24

7.0.9. Chỉ tiêu chủ yếu tính năng chống nứt của bêtông đầm lăn là trị số kéo dài cực hạn và cường độ chịu kéo của bêtông. Nâng cao trị số kéo dài cực hạn, cường độ chịu kéo và hạ thấp môđun đàn hồi của bêtông đầm lăn là biện pháp quan trọng bậc nhất đề phòng nứt nẻ thân đập.

Trị số kéo dài cực hạn là một chỉ tiêu quan trọng của tính năng chống nứt của bêtông đầm lăn, mà nhân tố ảnh hưởng của trị số kéo dài cực thì rất nhiều, chủ yếu có tính chất vật liệu, cấp phối, chất lượng thi công, … Trị số kéo dài tùy theo tuổi bêtông tăng lên mà tăng lên, tổng lượng dung chất dính kết ít đi thì trị số kéo dài cực hạn cũng hạ thấp.

Công trình Sa Bài dùng cốt liệu đá hoa cương (granit) tỷ số môđun đàn hồi cường độ thấp, chỉ đạo xưởng sản xuất ximăng điều chỉnh phối liệu ximăng nâng cao hàm lượng C4AF và C2S, hạ thấp hàm lượng C3S và C3A, giảm thấp hệ số tính giòn của ximăng (tỷ số cường độ ép vữa ximăng cát và cường độ kháng gãy), hơn nữa qua việc pha trộn phụ gia giảm nước chậm đông kết, cải thiện tính năng biến dạng của bêtông đầm lăn, nâng cao tính năng chống nứt, căn cứ kết quả thí nghiệm cấp phối, trị số kéo dài cực hạn bêtông đầm lăn R90200 đạt từ 1,25 x 10-4 ~1,49 x 10-4.

Tính năng chống nứt của bêtông đầm lăn, ngoài trị số kéo dài cực hạn của bêtông đầm lăn thì biến dạng thể tích, co ngót, từ biến của bản thân nó cũng có ảnh hưởng, ảnh hưởng của chất lượng thi công càng không được coi nhẹ.

Công trình Phổ Định lợi dụng vật liệu cát đá là đá vôi nhân tạo, trên cơ sở của hệ số giãn nở nhiệt độ thấp của bêtông, sử dụng phụ gia phức hợp giảm nước hiệu quả cao và cường độ phát triển chậm, lại qua them MgO làm cho bêtông đầm lăn có được giãn nở nhỏ, nâng cao tính năng chống nứt.

7.0.10. Phương thức thi công (đổ) bêtông đầm lăn có ảnh hưởng nhất định đối với trạng thái nhiệt độ của khối đập. Khi đổ thành tầng mỏng đầm lăn liên tục, hoặc độ nâng tầng tương đối lớn, hiệu quả tán nhiệt của mặt tầng bêtông đầm lăn tương đối nhỏ, nhiệt độ tăng do thủy hóa nhiệt gần như nhiệt độ tăng trong điều kiện cách nhiệt, nhiệt độ cao nhất trong ruột đập tương đối cao, nhưng phương thức thi công đó có thể giảm bớt khối lượng công tác xử lý mặt tầng, nâng cao tốc độ thi công. Khi dùng các lăn ép tầng mỏng, thời gian gián cách đổ ngắn đều đền nâng cao hoặc là chiều cao tầng nâng cao tương đối nhỏ, có thể nâng cao hiệu quả tán nhiệt của mặt bằng bêtông đầm lăn, hạ thấp nhiệt độ tăng do thủy hóa nhiệt và nhiệt độ ruột đập, nhưng phương thức thi công như vậy tăng khối lượng công tác xử lý mặt tầng, hạ thấp tốc độ thi công. Vì vậy, phương thức thi công cần phải căn cứ vào kích thước khối đập, mặt khoang lớn nhỏ, nhiệt độ đổ bêtông, thời tiết thi công, yêu cầu tiến độ thi công, thiết bị thi công, biện pháp khống chế nhiệt có thể dùng, phân tích khống chế nhiệt độ v.v... xem xét tổng hợp mà xác định.

25

7.0.11. Thời tiết nhiệt độ thấp là chỉ nhiệt độ không khí bình quân tháng nhiều năm gần hoặc thấp hơn những tháng của nhiệt độ không khí bình quân nhiều năm. Lợi dụng thời đoạn có lợi nhiệt độ thấp (nhiệt độ bình quân không khí tháng trên 0oC, tháng dưới nhiệt độ bình quân không khí nhiều năm) thi công bêtông đầm lăn có thể hạ thấp nhiệt độ đổ bêtông, từ đó mà hạ thấp được nhiệt độ cao nhất của khối đập bêtông đầm lăn, và có thể tiết kiệm đầu tư khống chế nhiệt độ bêtông.

7.0.12. Căn cứ kinh nghiệm thực tiễn công trình, điều này thuyết minh rõ biện pháp cụ thể khống chế nhiệt độ bêtông đầm lăn.

Đối với đập bêtông đầm lăn mà nói, để giảm bớt trở ngại đối với thi công nói chung trong đập không bố trí ống nước làm lạnh để hạ nhiệt ruột đập, nhưng những năm gần đây, có một số công trình trong ruột đê quai và thân đập (chủ yếu đập vòm) có bố trí ống nước làm lạnh, để giải quyết vấn đề khống chế nhiệt độ thi công bêtông đầm lăn mùa hè hoặc thời tiết nhiệt độ cao. Ví dụ như đê quai dọc Tam Hiệp, đê quai đập vòm thượng lưu Đại Triều Sơn, đập vòm Sa Bài, Lưu Hà Khẩu, Long Thủ và Thạch Môn Tử, và trong thực tiễn đối với vật liệu ống nước làm lạnh và công nghệ thi công đã tiến hành cải tiến, thu được kết quả rất tốt. Đê quai dọc Tam Hiệp và đê quai thượng lưu đập Triều Sơn vì dùng ống lước làm lạnh làm cho nhiệt độ cao nhất của bêtông hạ được 4-5oC.

Đập vòm Sa Bài trong thời gian thi công mùa hè dùng ống nhựa chất dẻo cường độ cao, đường kính ngoài 32mm, dày 2mm, khoảng cách ngang, đứng 1,5m tiến hành làm lạnh hạ nhiệt độ cao điểm đập bêtông. Ống nhựa chất dẻo cường độ cao so với ống kim loại, giảm được đầu nối, có tính năng uốn cong rất tốt, có thể rải trên bề mặt bêtông đầm lăn rất nhanh, cản trở thi công rất ít, mặc dầu truyền nhiệt của ống chất dẻo kém hơn ống kim loại, nhưng vì tăng đường kính ống, có thể qua hạ nhiệt độ trong ống nước lạnh, tăng tốc độ nước chảy trong ống v.v… để bù lại. Dùng ống nước làm lạnh bằng chất dẻo cường độ cao, có thể giảm nhẹ ảnh hưởng bất lợi do nhiệt độ tăng cao, nhiệt thủy hóa trong thời kỳ thi công gây nên ứng lực nhiệt độ bêtông đầm lăn.

Khi dùng ống nhựa chất dẻo tổng hợp cường độ cao cần bảo đảm đầu nối ống thật bền chắc, tránh lực chấn động đầm lăn làm tổn hại đến đầu nối ống; Ngoài ra, cần chú ý khi ô tô chở bêtông vào khoang lăn ép trên ống làm hư hỏng ống.

7.0.13. Tầng đệm nền móng bằng bêtông thường thuộc khu ràng buộc mạnh nhất của nền thường chiều dày chỉ trên dưới 1m, sau khi đổ thời gian giản cách quá dài khi gặp phải nhiệt độ bên ngoài thay đổi lớn, dễ phát sinh nứt nẻ, và có thể phát triển thành nứt xuyên, cần tìm cách tránh, và xem điều kiện cụ thể dùng biện pháp phòng nứt nẻ và khống chế nhiệt độ cần thiết.

7.0.14. Thực tiễn công trình chứng minh, tăng cường bảo ôn bảo ẩm mặt đập và mặt tầng bêtông thi công, là biện pháp hữu hiệu đề phòng nứt nẻ bề mặt đập

26

bêtông đầm lăn. Một số đập bêtông đầm lăn phát sinh nứt nẻ bề mặt. Nguyên nhân chủ yếu phát sinh nứt nẻ bề mặt là do nhiệt độ không khí dần hạ xuống và biến dạng co ngót của bêtông. Để đề phòng nứt nẻ bề mặt thân đập thì bảo ôn và bảo ẩm là hiệu quả nhất, còn hạn chế nhiệt độ tăng cao trong ruột đập để đề phòng nứt nẻ bề mặt khi nhiệt độ không khí hạ thấp không có hiệu quả.

27

8. THIẾT KẾ GIẢM SÁT ĐO ĐẠC AN TOÀN (GỌI TẮT LÀ GIẢM TRẮC)

8.0.1. Điều này chỉ ra đập bêtông đầm lăn cần căn cứ tình hình cụ thể công trình, bố trí thiết bị giảm trắc cần thiết. Nhiệm vụ đầu tiên của nó là giám sát trạng thái làm việc và an toàn thời kỳ thi công thân đập và thời kỳ vận hành, thứ nữa là cung cấp tài liệu cho thiết kế và nguyên cứu khoa học.

8.0.2. Điều này quy định thiết kế giảm trắc an toàn đập bêtông đầm lăn, đồng thời phù hợp với quy định có liên quan của SL319-2005 và SL282-2003 và tiêu chuẩn giảm trắc an toàn, còn cần căn cứ quy định có liên quan của tiêu chuẩn này tiến hành bổ sung thiết kế và bố trí các hạng mục giảm trắc.

8.0.4. Điều này nói rõ thiết kế giảm trắc an toàn cần tuân thủ nguyên tắc:

Cùng với sự phát triển tốc độ nhanh kỹ thuật điện tử, kỹ thuật mạng lưới và kỹ thuật máy tính, hệ thống tự động hóa giảm trắc an toàn thân đập, ở nước ta đã thu được sự phát triển mạnh mẽ, hệ thống tự động hóa giảm trắc an toàn của nhiều nhà sản xuất nước ta thông qua sự kiểm định của các bộ môn liên quan nước ta, và đã được vận dụng thành công vào rất nhiều công trình thủy lợi thủy điện. Phương thức quản lý “Không ngược trực” đập lớn, vì thực hiện tự động hóa giảm trắc an toàn nêu ra yêu cầu.

Thực hiện tự động hóa giảm trắc an toàn đập lớn, không những giảm nhẹ cường độ lao động của nhân viên đo đạc, càng quan trọng hơn là tốc độ nhanh, thu được kết quả quan trắc chính xác, kịp thời nắm vững trạng thái làm việc đập lớn và kiến trúc phụ thuộc.

Tự động hóa giảm trắc an toàn đập lớn bao gồm thu thập tài liệu, chỉnh lý số liệu và tự động hóa giảm trắc an toàn (tức thì) kịp thời. Có cần kiến lập hệ thống tự động hóa giảm trắc an toàn đập lớn hay không, kiểu dáng và quy mô hệ thống tự động giảm trắc an toàn như thế nào, cần căn cứ vào đẳng cấp, tính quan trọng công trình thông qua luận chứng kinh tế kỹ thuật xác định.

Bất luận hệ thống tự động hóa giảm trắc an toàn kiểu gì, quy mô như thế nào, trong quá trình vận hành đều có khả năng xuất hiện sự cố, để đề phòng khi phát sinh sự cố hệ thống tự động hóa quan trắc an toàn xuất hiện trị số đo đạc sai lầm hoặc rơi rớt thông tin, ngoài việc đặc biệt nhấn mạnh thếit bị và tính chất ổn định lâu dài của hệ thống ra, còn phải phối bị thủ đoạn dùng người đo đạc giám sát cần thiết để kiểm tra và biện pháp dự phòng.

8.0.5. Điều này nói rõ thiết kế giảm trắc an toàn cần phù hợp yêu cầu sau:

1. Trước khi tích nước lần đầu của hồ chứa cần kết hợp kiểm định an toàn, đối với hệ thống giảm trắc an toàn đã thỏa mãn yêu cầu giảm trắc an toàn chưa, cần phải có sự đánh giá. Nếu trước lúc tích nước lần đầu mà thiết bị giảm trắc vĩnh cửu chưa làm xong, hoặc điều kiện giảm trắc chưa sẵn sàng, cần phải dùng biện pháp tạm thời, kịp thời thu thập được trị số chuẩn cơ bản các hạng mục giảm trắc chủ yếu.

28

2. Thiết kế giảm trắc an toàn của đập bêtông đầm lăn, chôn thiết bị, đối với bảo vệ thiết bị và cáp điện cần phải thích hợp với đặc điểm thi công tốc độ nhanh của bêtông đầm lăn, mong giảm bớt sự cản trở lẫn nhau trong tác nghiệp thi công, tránh được các loại nhân tố ảnh hưởng tới thành quả quan trắc an toàn.

8.0.6. Điều này đối mặt với đặc điểm đập bêtông đần lăn nêu ra yêu cầu bổ sung hạng mục giảm trắc và bố trí.

1. Đập bêtông đầm lăn hiện nay đa phần bố trí tầng chống thấm bêtông đầm lăn cấp phối 2, mà hiệu quả chống thấm của tầng chống thấm là trọng điểm giảm trắc đập bêtông đầm lăn, điểm giảm trắc áp lực thấm nên chủ yếu bố trí trong tầng chống thấm và trên mặt tầng (khe) đầm lăn gần chỗ giáp giới tầng chống thấm và ruột bêtông đầm lăn. Lấy mặt cắt giảm trắc chính của đập bêtông đầm lăn công trình điển hình nước là làm ví dụ: Đập lớn Giang Á bố trí điểm đo áp lực thấm thân đập trên mặt cắt hai cao trình, trên các mặt cắt lần lượt bố trí 3 các thiết bị đo áp lực thấm, trong đó 2 cái bố trí trong tầng chống thấm, một cái bố trí gần mặt tiếp giáp giữa tầng chống thấm và gần cạnh nội bộ bêtông đầm lăn; đập Đại Triều Sơn, trên mặt cắt 3 cao trình mỗi nơi bố trí một áp thẩm kế; Đập Miến Hoa Than, trên mặt cắt hai vao trình bố trí điểm giảm trắc áp lực thấm thân đập, trên các mặt cắt của cao trình lần lượt bố trí 3 cái thẩm áp kế, trong đó một cái bố trí trong tầng chống thấm, trong lỗ thoát nước thượng hạ lưu mỗi nơi bố trí một áp thẩm kế.

Mặt tầng đầm lăn (khe) là khâu yếu nhất của chống thấm đập bêtông đầm lăn, để giảm trắc tình hình dòng thấm mặt tầng bêtông đầm lăn, trên mặt tầng đầm lăn dọc hướng thượng hạ lưu có tính đại diện sau lỗ thoát áp lực thấm nên căn cứ kích thước mặt cắt ngang thân đập mà xác định. Đập vòm bêtông đầm lăn, do vì chiều dày đập rất mỏng, điểm giảm trắc áp lực thấm có thể ít bố trí.

2. Giảm trắc nhiệt độ thân đập là một hạng mục quan trọng của đập bêtông đầm lăn, chủ yếu là ruột đập nói chung không bố trí thiết bị hạ nhiệt độ, mà nhiệt độ do nhiệt thủy hóa lại phát triển chậm, quá trình hạ nhiệt độ quá dài. Vì vậy để giảm trắc hiệu quả sự thay đổi trường nhiệt độ thân đập, ứng lực nhiệt độ sinh ra có ảnh hưởng bất lợi đối với đập, bố trí giảm trắc nhiệt độ là điều cần thiết.

Căn cứ đặc tính kỹ thuật xây dựng đập bêtông đầm lăn, để tăng cường giảm trắc nhiệt độ thời kỳ thi công thân đập, khi cần thiết, có thể bổ sung thiết bị nhiệt điện ngẫu. Trong trường hợp có điều kiện có thể dùng kỹ thuật quang tuyến giảm trắc nhiệt độ thân đập.

3. Bố trí giảm trắc ứng lực ứng biến thân đập, cần căn cứ vào đặc điểm phân bố ứng lực thân đập của đập trọng lực bêtông đầm lăn và đập vòm bêtông đầm lăn và kết hợp với thành quả phân tích ứng lực và nghiên cứu của ứng lực thân đập.

29

4. Để nắm vững độ mở của khe ngang hoặc khe co giãn đập vòm bêtông dầm lăn và xác định thời cơ phụt vữa, nên trên mặt khe ngang hoặc khe co giãn bố trí thiết bị đo kẽ hở của khe.

Đối với những bộ phận có khả năng sinh ra nứt nẻ có hại, và chỗ có khả năng mở rộng, ví dụ như khu chịu kéo của thân đập, chỗ khe nối nhau, trên mặt thẳng đứng giữa hai loại bêtông đổ trước đổ sau, nên bố trí thiết bị đo khe nứt./.

30

TIÊU CHUẨN NGÀNH THỦY LỢI NƯỚC CỘNG HÒA NHÂN DÂN TRUNG HOA

SL314-2004

QUY PHẠM THIẾT KẾ ĐẬP BÊTÔNG ĐẦM LĂN

Design Specification for Roller Compacted Concrete Dams

Người dịch: Lê Văn Cung Phát hành: 08/12/2004 Thực thi: 01/02/2005

Bộ Thủy lợi nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa phát hành

Bộ Thủy lợi nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa

Thông tri về việc công bố phê chuẩn “Quy phạm thiết kế đập bêtông đầm lăn” SL 314-2004

Khoa Thủy lợi Quốc gia: [2004] số 592

Các đơn vị trực thuộc Bộ, các tỉnh, khu tự trị, các Sở Thủy lợi trực thuộc tỉnh,

các cục thủy lợi các binh đoàn xây dựng sản xuất Tân Cương.

Qua thẩm tra phê chuẩn tiêu chuẩn ngành thủy lợi “Quy phạm thiết kế đập bêtông đầm lăn” được phép công bố. Số hiệu tiêu chuẩn là SL314-2004.

Tiêu chuẩn này có hiệu lực từ ngày 01 tháng 02 năm 2005.

Văn bản tiêu chuẩn do nhà xuất bản thủy lợi thủy điện Trung Quốc phát hành.

Ngày 08 tháng 12 năm 2004

2

LỜI NÓI ĐẦU

Căn cứ công văn số 1[2001] của khoa Tổng cục Thủy lợi Cục Quản lý thiết kế

khảo sát thủy lợi thủy điện Bộ thủy lợi “về việc năm 2001 soạn thảo tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế khảo sát thủy lợi thủy điện, thông tri kế hoạch tu sửa các hạng mục và đơn vị chủ biên” và “Quy định biên soạn tiêu chuẩn kỹ thuật thủy lợi” (SL1-2002), trên cơ sở “Nguyên tắc chỉ đạo thiết kế đập bêtông đầm lăn” (DL/T 5005-92) (về sau gọi tắt là nguyên tắc chỉ đạo), thu thập kinh nghiệm và thành quả nghiên cứu khoa học xây dựng công trình đập bêtông đầm lăn hơn 10 năm qua của trong và ngoài nước, tiến hành sửa chữa, bổ sung đối với bản nguyên tắc chỉ đạo mà biên soạn ra tiêu chuẩn này.

Bản tiêu chuẩn này gồm 9 chương 73 điều, nội dung kỹ thuật chủ yếu bao gồm:

- Bố trí đầu mối của đập bêtông đầm lăn;

- Thiết kế hình dạng thân đập bêtông đầm lăn, phương pháp và nội dung phân tích ổn định và ứng dụng thân đập;

- Thiết kế cấu tạo phân khe, phòng thấm, hành lang, chắn nước và thoát nước;

- Vật liệu bêtông đầm lăn và phân khu bêtông thân đập;

- Phương pháp thiết kế khống chế nhiệt độ và biện pháp khống chế nhiệt đập bêtông đầm lăn;

- Nguyên tắc thiết kế giảm trắc an toàn, hạng mục giảm trắc và bố trí thiết bị giảm trắc.

Nội dung chủ yếu sửa chữa và bổ sung đối với nguyên tắc chỉ đạo bao gồm:

- Thêm phần tiêu chuẩn dẫn dùng;

- Thêm phần thuật ngữ;

- Thêm phần nội dung đối với đập trọng lực bêtông đầm lăn đập cao nên tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn;

- Xác định rõ ràng ưu tiên dùng bêtông đầm lăn cấp phối z làm phương thức chống thấm thân đập, xác định rõ ràng cấp chống thấm nhỏ nhật của chúng và chiều dày hữu hiệu;

- Sửa chữa nguyên tắc bố trí khe ngang hoặc khe co dãn trong đập trọng lực bêtông đầm lăn;

- Thêm phần nội dung dùng bêtông biến thái;

3

- Sửa chữa nguyên tắc thiết kế chênh lệch nhiệt độ cho phép nền đập trọng lực bêtông đầm lăn;

- Thêm phần biện pháp đề phòng nức nẻ phát sinh trong thân đập;

- Thêm phần nội dung thiết kế đập vòm bêtông đầm lăn, bao gồm kiểu dáng đập vòm, phương pháp phân tích ứng lực đập vòm, kết cấu phân khe và hệ thống phụt vữa, …;

- Chữa “Thiết kế quan trắc” thành “Thiết kế giảm trắc an toàn” quy định phạm vi giảm trắc công trình, sửa chữa nguyên tắc thiết kế thiết kế tuần hoàn giảm trắc an toàn; chi tiết hóa yêu cầu bố trí hạng mục giảm trắc chủ yếu.

Các điều khoản có tính chất bắt buộc (cưỡng chế) của tiêu chuẩn này 1.0.2, 4.0.2, 4.0.4, 7.0.6, điều khoản 1 của 8.0.1, điều khoản 1 của 8.0.5, được biểu thị bằng chữ đậm (đen).

4

MỤC LỤC

2. Nguyên tắc chung

3. Thuật ngữ

4. Bố trí công trình đầu mối

5. Thiết kế thân đập

6. Kết cấu thân đập

7. Vật liệu bêtông đầm lăn và phân khu bêtông

8. Khống chế nhiệt độ và phòng nứt nẻ thân đập

9. Thiết kế giảm trắc an toàn

10. Thuyết minh dùng từ của tiêu chuẩn

5

2. NGUYÊN TẮC CHUNG

1.0.2. Để thích ứng với sự cần thiết phát triển xây dựng đập bêtông đầm lăn, yêu cầu của quy phạm thiết kết đập bêtông đầm lăn, thiết kế phải đạt được công trình sử dụng an toàn, hợp lý về kinh tế, tiên tiến về kỹ thuật, tin cậy về chất lượng, nên đã biên soạn ra tiêu chuẩn này.

1.0.3. Cấp của đập bêtông đầm lăn phải phù hợp với quy định “tiêu chuẩn phòng lũ” (GB50201-94) “Tiêu chuẩn phân cấp và phòng lũ công trình thủy lợi thủy điện” (SL252-2000)

1.0.4. Tiêu chuẩn này thích hợp dùng thiết kế đập bêtông đầm lăn cấp I, cấp II và cấp III trên nền đá của công trình thủy lợi thủy điện, thiết kế đập bêtông đầm lăn cấp IV, cấp V có thể tham chiếu sử dụng. Thiết kế đập trọng lực bêtông đầm lăn cao trên 200m, cần nghiên cứu riêng. Tiêu chuẩn này cũng dùng cho thiết kế đập vòm bêtông đầm lăn.

1.0.5. Đập bêtông đầm lăn cũng phân thành đập thấp, đập vừa và đập cao. Đập thấp hơn 30m là đập thấp, từ 30-70m là đập vừa, đập cao trên 70m là đập cao.

1.0.6. Thiết kế đập bêtông đầm lăn cần thu thập và nắm vững các tài liệu cơ bản về khí tượng thủy văn, bùn cát, địa hình, địa chất, địa chấn, vật liệu xây dựng, môi trường sinh thái của khu vực xây dựng, nghiên cứu điều kiện thi công và vận dụng.

1.0.7. Dưới đây là tiêu chuẩn chủ yếu được dẫn dùng trong bản tiêu chuẩn này. Những bản tiêu chuẩn dưới đây khi xuất bản đều có hiệu lực. Tất cả tiêu chuẩn đều bị sửa đổi, các bên sử dụng bản tiêu chuẩn này cần phải tham khảo tính có thể dùng bản mới nhất của tiêu chuẩn sau này:

- “Tiêu chuẩn phòng lũ” (GB50101-94) - “Quy trình thí nghiệm bêtông đầm lăn thủy công” (SL48-94) - “Quy phạm thiết kế kết cấu bêtông thủy công” (SL/T191-96) - “Thiết kế kháng chấn kiến trục thủy công” (SL203-97) - “Quy phạm thiết kế chống đông băng kiến trúc thủy công” (SL211-98) - “Tiêu chuẩn phân đẳng cấp và nước lũ công trình thủy điện thủy lợi”

(SL252-2000) - “Quy phạm thiết kế đập vòm bêtông” (SL282-2003) - “Quy phạm thiết kế đập trọng lực bêtông” (SL319-2005) - “Quy phạm thiết kế kết cấu bêtông cốt thép thủy công (tạm thời” (SDT20-

75) - “Quy phạm thi công bêtông đầm lăn thủy công” (DL/T5112-2000)

6

1.0.8. Thiết kế đập bêtông đầm lăn ngoài việc phù hợp với tiêu chuẩn này ra, còn cần phải phù hợp với những quy định của tiêu chuẩn liên quan hiện hành khác của Nhà nước.

7

3. THUẬT NGỮ

3.0.1. Bêtông đầm lăn (Roller compacted concrete): Là chỉ loại bêtông hỗn hợp vữa bêtông trộn khô rãi thành lớp mỏng dùng máy đầm rung lăn ép.

3.0.2. Đập trọng lực bêtông đầm lăn (Roller compacted concrete gravity dams): Là chỉ dùng bêtông đầm lăn xây nên đập trọng lực đặc bêtông.

3.0.3. Đập vòm bêtông (Roller compacted concrete arch dams): Là chỉ dùng bêtông đầm lăn xây thành đập vòm bêtông.

3.0.4. Vật liệu độn (Mineral admixtare): Để cải thiện tính năng bêtông, giảm bớt lượng dùng ximăng mà trộn vật liệu khoáng hoạt tính hoặc là phi hoạt tính vào trong bêtông.

3.0.5. Mặt đầm lăn (Roller compacted concrete layer surface): Bề mặt bêtông đầm lăn của lớp đổ không ngừng lên cao.

3.0.6. Mặt khe đầm lăn (Roller compacted concrete lift joint): Là chỉ mặt tầng bêtông đầm lăn sau thời gian giản cách cần phải qua xử lý.

3.0.7. Bêtông biếng thái (Groat enriched vibrated roller compacted concrete): Là chỉ trong lớp vữa hỗn hợp bêtông đầm lăn đã rãi một lớp, sau khi đổ thêm một tỷ lệ nhất định vữa ximăng rồi bêtông được đầm chắc đặc.

8

4. BỐ TRÍ ĐẦU MỐI

4.0.1. Thiết kế đập bêtông đầm lăn cần phải nghiên cứu những nhân tố sau:

1. Điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn, khí tượng và nguồn gốc tính hợp lý của vật liệu xây dựng;

2. Kết hợp nhiệm vụ công trình, bố trí hợp lý công trình xả nước, phát điện, tưới, cấp nước và vận tải thủy, …;

3. Quy mô, hình thức và kích thước chủ yếu của kết cấu thân đập;

4. Yêu cầu về tính ổn định, cường độ bêtông và tính bền vững của thân đập;

5. Điều kiện thi công đập bêtông đầm lăn;

6. Biện pháp thi công tốc độ nhanh thân đập, rút ngắn thời gian, tiết kiệm ximăng và khống chế nhiệt độ, v.v..;

4.0.2. Bố trí đầu mối đập bêtông đầm lăn nên tạo điều kiện mở rộng phạm vi sử dụng bêtông đầm lăn và tốc độ thi công nhanh, phần sử dụng bêtông đầm lăn trong đập lớn nên tương đối tập trung.

Bố trí đầu mối đập bêtông đầm lăn trên đoạn sông hẹp nên dùng kiểu nhà máy điện có kênh dẫn hoặc là nhà máy điện ngầm dưới đất. Nếu như dùng kiểu nhà máy sau đập, cần nghiên cứu bố trí ống dẫn nước phát điện, để tiện cho việc thi công đầm lăn.

Lưu lượng lũ tương đối lớn, lòng sông rộng mà trong bố trí đầu mối nhà máy thủy điện kiểu lòng sông, thì bêtông đầm lăn nên dùng ở đoạn đập không tràn và đoạn đập đỉnh tràn.

Khi trên đập bêtông đầm lăn bố trí kiến trúc xả nước, nên dùng cửa xả nước mặt thoáng hoặc là tràn mặt.

4.0.3. Dẫn dòng thi công của đầu mối nên dùng phương thức dùng tuynen dẫn nước, dùng kênh dẫn hoặc là cửa trữ sẵn của đập bêtông đầm lăn. Khi trong đoạn đập bêtông đầm lăn bố trí cổng đáy dẫn dòng thi công cần nghiên cứu biện pháp lấp bịt thời kỳ sau.

9

5. THIẾT KẾ THÂN ĐẬP

5.0.1. Thiết kế loại hình mặt cắt thân đập trọng lực bêtông đầm lăn nên đơn giản, dễ thi công, chiều rộng nhỏ nhất đỉnh đập không nhỏ hơn 5m, mặt đập thượng lưu thẳng đứng, mái đập hạ lưu có thể theo mái đập bêtông thường mà chọn mái đập tối ưu.

5.0.2. Tải trọng và tổ hợp tải trọng tác dụng trên đập bêtông đầm lăn, phương pháp tính tiêu chuẩn khống chế chống trượt và ứng lực thân đập cần phải phù hợp với quy định có liên quan trong quy phạm SL319-2005.

5.0.3. Dung trọng bêtông đầm lăn đập cao cần căn cứ nguyên vật liệu, cấp phối, điều kiện thi công do thí nghiệm xác định, đập vừa đấp thấp có thể căn cứ vào thông số công trình tương tự mà chọn dùng.

5.0.4. Phân tích ổn định chống trượt thân đập trọng lực bêtông đầm lăn cần bao gồm: tính ổn định chống trượt dọc mặt nền đập, mặt tầng đầm lăn, tầng sâu mặt nền. Khi cần thiết, cần phân tích ổn định toàn khối đập đoạn máy nghiêng. Tính toán ổn định trượt mặt tầng đầm lăn của đập trọng lực bêtông đầm lăn cần phải dùng công thức kháng cắt đức, hệ số an toàn của nó phải phù hợp với quy định có liên quan tới hệ số an toàn ổn định chống trượt dọc mặt nền đập trong quy phạm SL319-2005.

5.0.5. Phân tích ứng lực đập trọng lực bêtông đầm lăn chủ yếu bao gồm các chỉ tiêu sau: Khi thiết kế có thể căn cứ tình hình cụ thể, quy mô công trình, đập lớn phân tích toàn bộ hoặc một phần hoặc tăng thêm các nội dung khác như sau:

1. Ứng lực trên mặt cắt chọn của thân đập (bao gồm mặt nền đập, mặt cắt ở chỗ mái gãy và mặt cắt cần thiết tính toán khác). Đập cao cần coi trọng ứng lực cắt mặt tầng đầm lăn.

2. Ứng lực cục bộ: phần yếu nhất là khối đập hành lang, khối có lỗ rỗng, khối đập có đường ống.

3. Ứng lực ở vị trí trụ pin trên thân đập, tường dẫn, …

4. Ứng lực của phần nội bộ nền đập khi điều kiện địa chất phức tạp.

5.0.6. Ngoài việc dùng phương pháp tính toán ứng lực đập trọng lực bêtông đầm lăn bằng phương pháp sức bền vật liệu ra, đập cao nên dùng phương pháp phân tử hữu hạng tiến hành tính toán. Đập loại vừa xây dựng trên nền phức tạp, khi cần thiết, nên tính theo phương pháp phần tử hữu hạn, khi phân tích không nên xem như vấn đề mặt phẳng, mà có thể dùng phương pháp hữu hạn 3 chiều hoặc phương pháp khác thích hợp để tiến hành phân tích.

5.0.7. Tải trọng và tổ hợp tải trọng chúng tác dụng lên đập vòm bêtông đầm lăn, phương pháp tính toán ứng lực thân đập và ổn định đế vòm và tiêu chuẩn

10

khống chế chúng cần phải phù hợp với các quy định có liên quan trong quy phạm SL282-2003.

5.0.8. Thiết kế hình dáng thân đập vòm, kết cấu đập vòm, bêtông đầm lăn nên đơn giản và thích hợp thi công tốc độ nhanh của bêtông đầm lăn; cần nghiên cứu thời kỳ thi công nhiệt độ tăng cao do thủy hóa nhiệt ximăng ảnh hưởng bất lợi đối với đập vòm; phân tích ứng lực đập vòm ngoài việc tính toán theo phương pháp phân tải dầm vòm ra, đập cao, vừa còn nên dùng phương pháp phần tử hữu hạn 3 chiều để tính toán;

5.0.9. Bố trí kiến trúc (công trình) xã nước trên đập bêtông đầm lăn cần phải phù hợp với quy định liên quan trong quy phạm SL319-2005 và SL282-2003.

5.0.10. Những bộ phận dùng bêtông thường hoặc bêtông biến thái, như trụ pin, mặt tràn và xung quanh lỗ hầm v.v… khi cần bố trí cốt thép cần phải phù hợp với quy định trong quy phạm SL/T191-96 và SDT20-78.

5.0.11. Thiết kế xử lý nền đập trọng lực bêtông đầm lăn và đập vòm bêtông đầm lăn cần phân biệt phù hợp với quy định có liên quan trong quy phạm SL319-2005 và SL282-2003.

11

6. KẾT CẤU (CẤU TẠO) THÂN ĐẬP

6.0.1. Đập trọng lực bêtông đầm lăn không nên bố trí khe dọc, căn cứ điều kiện cụ thể và sự cần thiết của công trình mà bố trí khe dọc hoặc khe co giãn, khoảng cách khe dọc hoặc khe co giãn, cần căn cứ tình hình địa hình địa chất, bố trí thân đập, kích thước mặt cắt thân đập, ứng lực nhiệt độ, cường độ thi công … tổng hợp các nhân tố so sánh, xác định, khoảng cách của chúng nên 20-30m.

6.0.2. Thiết kế đập vòm bêtông đầm lăn, cần nghiên cứu vị trí phân khe, kết cấu phân khe và hệ thống phụt vữa của khe ngang hoặc khe co giãn của đập vòm.

6.0.3. Hành lang phụt vữa nền đập, thoát nước, kiểm tra, quan trắc an toàn, giao thông nên kết hợp làm một, đập thấp có thể bố trí một hành lang, đập vừa, đập cao có thể bố trí 1-3 hàng lang. Mặt cắt hàng lang cần phải thỏa mãn yêu cầu thi công, vận hành, giảm trắc an toàn, và kiểm tu.

6.0.4. Hành lang có thể dùng bêtông biến thái, bêtông thường hoặc là cấu kiện đúc sẵn bằng bêtông.

6.0.5. Mặt thượng lưu đập bêtông đầm lăn cần phải bố trí tầng chống thấm. Tầng chống thấm nên ưu tiên dùng bêtông cấp phối 2, trị số cho phép nhỏ nhất cấp chống thấm là:

- Khi H<30m, W4

- Khi H=30m ~ 70m, W6

- Khi H = 70m ~ 150m, W8

- Khi H>150m, cần tiến hành luận chứng bằng thí nghiệm riêng.

Chú ý: H là cột nước, m

Chiều dày hữu hiệu tầng chống thấm bêtông đầm lăn cấp phối 2, nên bằng 1/30 ~ 1/15 cột nước mặt đập, nhưng chiều dày nhỏ nhất cần thỏa mãn yêu cầu thi công.

Tầng chống thấm bêtông đầm lăn mặt thượng lưu cấp phối 2 khi sử dụng bêtông biến thái, chiều dày bêtông biến thái nên 30-50cm, chiều dày lớn nhất không nên lớn hơn 100cm.

6.0.6. Khi dùng vật liệu bitum (nhựa đường), cao su tổng hợp, màng đất tổng hợp làm tầng chống chấm mặt thượng lưu, chiều dày của nó và yêu cầu kỹ thuật cần căn cứ vào tính chống thấm, tính bền vững, tính biến dạng của vật liệu thông qua nghiên cứu thí nghiệm để xác định. Khi dùng bêtông biến thái làm tầng chống thấm của bêtông đầm lăn, thì chiều dày và cấp chống thấm phải thỏa mãn yêu cầu chống thấm.

12

6.0.7. Mặt thượng lưu mặt tràn, mặt hạ lưu dưới mực nước cao nhất và phần xung quanh chỗ hành lang xuyên qua khe ngang hoặc khe co giãn cần phải bố trí tấm chắn nước.

6.0.8. Bố trí và vật liệu chặn nước ở khe ngang hoặc khe co giãn thân đập cần căn cứ vào các nhân tố cột nước công tác, điều kiện khí hậu, vị trí khe chắn nước và để tiện thi công mà xác định, Khi dùng bêtông đầm lăn cấp phối 2 hoặc bêtông thường làm tầng chống thấm, bố trí vật chắn nước phải nằm bên trong tầng bêtông; Khi dùng vật liệu bitum, cao su tổng hợp và màng vải đất phức hợp làm tầng chống thấm mặt thượng lưu cần kết hợp chống thấm với bố trí vật chắn nước. Bên trong khe ngang hoặc khe co giãn không nên bố trí giếng bitum.

6.0.9. Chắn nước của vùng phụ cận mặt thượng lưu khe ngang hoặc khe co giãn đập trọng lực bêtông đầm lăn đập cao cần dùng tấm đồng làm vật chắn nước dày 1,0~1,6mm chia làm 2 lớp (hàng), đối với đập vừa đập thấp có thể đơn giản thích ứng, nhưng hàng chắn nước thứ nhất trong khe ngang hoặc khe co giãn đập vừa phải là tấm đồng, chiều dài nằm trong bêtông mỗi bên phải từ 20~25cm.

6.0.10. Giếng thoát nước thẳng đứng trong đập trọng lực bêtông đầm lăn bố trí phía hạ lưu sau tầng chống thấm, có thể dùng cách khoan lỗ, chôn ống thấm nước hoặc là làm ống cốt pha sau đó rút cốt pha đi, khoảng cách lỗ 2-3m, đường kính khoan lỗ nên 76~102mm, chôn ống thấm nước hoặc là lỗ ống nhỏ cốt pha lên đường kính nên 15-20cm.

6.0.11. Căn cứ tính chất quan trọng, bố trí kết cấu và điều kiện của đập có thể bố trí hàng làng thoát nước ở nền đập.

6.0.12. Mặt đập hạ lưu căn cứ tình hình biên độ thay đổi mực nước hạ lưu và điều kiện cụ thể mà dùng biện pháp chống thấm.

13

7. VẬT LIỆU BÊTÔNG ĐẦM LĂN VÀ PHÂN KHU BÊTÔNG THÂN ĐẬP

7.0.1. Vật liệu ximăng, cốt liệu, vật liệu độn hoạt tính, chất phụ gia và nước dùng trộn bêtông của bêtông đầm lăn cần phải phù hợp với quy định của tiêu chuẩn hiện hành quốc gia. Tỷ lệ trọng lượng của chất độn chiếm trong chất dính kết, trong phần mặt ngoài bêtông đầm lăn không được quá 55% tổng trọng lượng chất dính kết, phần bên trong bêtông đầm lăn không được quá 65% tổng trọng lượng chất dính kết.

7.0.2. Cấp phối bêtông đầm lăn cần phải do thí nghiệm xác định tổng lượng dùng vật liệu dính kết (chất dính) không nên thấp hơn 130kg/m3; lượng dùng ximăng cần căn cứ vào cấp đập, chiều cao đập và qua nghiên cứu thí nghiệm xác định; tỷ lệ nước: chất dính kết không nên nhỏ hơn 0,70. Khi có yêu cầu chống xâm thực hàm lượng C3A nên thấp hơn 5%, tỷ lệ nước: chất dính kết thấp hơn 0,45 và phải qua thí nghiệm để nghiệm chứng.

7.0.3. Trong bêtông đầm lăn nên pha phụ gia giảm nước đông kết chậm, phụ gia tạo bọt để thỏa mãn yêu cầu tính dễ đầm lăn, tính đông kết chậm và tính bền vững, phẩm chất và lượng dùng phụ gia phải qua thí nghiệm xác định.

7.0.4. Cường độ ép của bêtông đầm lăn nên dùng cường độ ép tuổi 180 ngày (hoặc 90 ngày). Chú ý: Cường độ ép của bêtông đầm lăn là chỉ cường độ ép khối mẫu lập phương 15cm x 15cm x 15cm ở tuổi thiết kế 180 ngày, mực bảo đảm dùng 80%.

7.0.5. Đập trọng lực bêtông đầm lăn tính năng của bêtông ở các vị trí khác nhau và điều kiện thi công khác nhau, cần phải phù hợp với quy định có liên quan trong quy phạm SL319-2005 và SL211-98.

7.0.6. Bêtông đầm lăn ruột đập nên dùng thống nhất một loại móc, đập cao có thể tùy theo cao trình và vị trí mà dùng các loại mác khác nhau.

7.0.7. Chiều rộng phân khu bêtông đầm lăn thân đập, cần phải căn cứ vào trạng thái chịu lực thân đập, yêu cầu cấu tạo và điều kiện thi công mà xác định.

7.0.8. Xi măng dùng trong bêtông đầm lăn của các phân khu khác nhau trong thân đập nên dùng một loại ximăng.

7.0.9. Các thông số tỷ trọng, cường độ, chống thấm, chống đông băn, chống xâm thực, chống nứt nẻ do nhiệt, cần phải xem điều kiện đập cao thấp và điều kiện vận hành tiến hành thí nghiệm toàn bộ hoặc bộ phận mà xác định.

7.0.10. Tầng đệm nền đập ở lòng sông của đập bêtông đầm lăn nên dùng bêtông thường ở vị trí mái bờ nên dùng bêtông biến thái, chiều dày của nó không nên lớn hơn 1m.

7.0.11. Những phần khó đầm lăn thân đập, có thể dùng bêtông biến thái. Tính năng cường độ, chống thấm, chống đông băn, chống nứt, nhiệt học, … của

14

bêtông biến thái cần phải phân biệt thỏa mãn yêu cầu của vị trí tương ứng. Cấp phối bêtông biến thái của đập cao hoặc lượng vữa tăng thêm vào nên qua thí nghiệm xác định.

15

8. KHỐNG CHẾ NHIỆT ĐỘ VÀ CHỐNG NỨT THÂN ĐẬP

8.0.1. Đập cao, đập vừa của đập trọng lực bêtông đầm lăn, cần phải tiến hành thiết kế khống chế nhiệt độ thân đập, nêu ra tiêu chuẩn khống chế nhiệt độ và biện pháp đề phòng nứt nẻ. Phương pháp thiết kế khống chế nhiệt độ của đập cao, đập vừa có thể tham chiếu thực hiện quy định của quy phạm SL319-2005, đối với đập cao nên dùng phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích tính toán trường nhiệt độ ổn định thân đập và ứng lực nhiệt độ, đập thấp có thể tham chiếu kinh nghiệm công trình tương tự, nêu ra yêu cầu khống chế nhiệt độ và biện pháp chống nứt nẻ.

8.0.2. Đập cao đập vừa bêtông đầm lăn cần phải dùng phương pháp phân tử hữu hạn 3 chiều tiến hành phân tích khống chế nhiệt độ thân đập, nêu ra tiêu chuẩn khống chế nhiệt độ và biện pháp chống nứt nẻ.

8.0.3. Thiết kế khống chế nhiệt độ đập bêtông đầm lăn cần phải thu thập các tài liệu về nhiệt độ bình quân và biên độ thay đổi nhiệt độ không khí khu vực đập, nhiệt độ không khí bình quân nhiều tháng, nhiều năm, nhiệt độ không khí bình quân tuần, biên độ và lịch trình nhiệt độ hạ thấp và tần suất tương ứng, nhiệt độ nước, nhiệt độ nền đập và nhiệt độ nước hồ chứa công trình tương tự.

8.0.4. Đập cao đập vừa bêtông đầm lăn cần nghiên cứu thí nghiệm tính chất lực học, tính chất nhiệt học, tính chất biến dạng (kéo dài cực hạn, biến dạng thể tích tự nhiên, co ngót), đập cao còn nên nghiên cứu thí nghiệm tính chất từ biến của bêtông đầm lăn.

8.0.5. Thiết kế nhiệt độ đập bêtông đầm lăn cần phải nghiên cứu chênh lệch nhiệt độ cho phép nền đập, chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài đập, chênh lệch nhiệt độ lớp bêtông cũ dưới và lớp bêtông mới trên và nhiệt độ cao nhất trọng ruột đập và cần coi trọng thiết kế bảo ôn khi thời tiết mùa động và có không khí lạnh.

8.0.6. Chênh lệch nhiệt độ cho phép của nền đập cao đập vừa đập bêtông đầm lăn cần căn cứ điều kiện khí hậu khu vực đập, tính năng chống nứt của đập bêtông đầm lăn và tính năng nhiệt học, tính năng biến dạng, tỷ lệ chiều cao, chiều dài khối đổ, môdun biến dạng càn nền v.v…, qua thiết kế khống chế nhiệt độ xác định.

Nhiệt độ chênh lệch cho phép nền đập các trường hợp sau đây cần phải tiến hành luận chứng riêng để xác định:

1. Khối đổ bêtông thời gian đổ cách nhau lâu hoặc là nước tràn qua trong phạm vi ảnh hưởng (hạn chế) của nền đập.

2. Môdun đàn hồi của nền đập và của bêtông chênh nhau tương đối lớn.

3. Bêtông đắp bù trên nền, bêtông nút (nắp) và đoạn mái dốc.

16

8.0.7. Căn cứ nhân tố khí hậu v.v… nêu ra chỉ tiêu khống chế chênh lệch nhiệt độ trong thân đập và ngoài thân đập hoặc nhiệt độ cao nhất trong thân đập.

8.0.8. Với điều kiện không ảnh hưởng tới cường độ và tính bền vững của bêtông đầm lăn cần phải dùng biện pháp hạ thấp lượng dùng ximăng, giảm nhỏ lượng phát nhiệt.

1. Xác định hợp lý lượng pha phụ gia độn;

2. Dùng loại ximăng tỏa nhiệt thấp

3. Dùng phụ gia giảm nước hiệu quả cao.

8.0.9. Cần phải dùng vật liệu bêtông đầm lăn một cách thích hợp, cải thiện tính năng bêtông đầm lăn, nâng cao khả năng chống nứt nẻ của bêtông đầm lăn khống chế nhiệt độ phải nêu ra chỉ tiêu chống nứt nẻ của bêtông đầm lăn.

8.0.10. Chiều dày tầng đổ đầm lăn, độ cao nâng tầng và phương thức đầm lăn của bêtông đầm lăn, cần phải căn cứ đặc điểm công trình, khống chế nhiệt độ, điều kiện thi công, điều kiện khí hậu và sắp xếp tiến độ thi công v.v… mà xác định. Thời gian cách nhau các tầng đổ nên do tính toán nghiên cứu mà xác định.

8.0.11. Sắp xếp hợp lý tiến độ đổ bêtông, nên lợi dụng thời tiết nhiệt độ thấp mà đổ bêtông.

8.0.12. Khi cần thiết có thể dùng biện pháp dưới đây để khống chế nhiệt độ:

1. Tưới nước lên đống cốt liệu, phun mù, đắp cao đống cốt liệu, xúc lấy vật liệu dưới đáy, làm mái che tạm.

2. Dùng nước lạnh hoặc nước đá trộn bêtông.

3. Mặt khoang đổ phun mù hoặc tưới nước thường xuyên.

4. Ướp lạnh trước cốt liệu.

5. Trong quá trình vận chuyển bêtông tránh để nhiệt lượng thâm nhập vào bêtông.

6. Chôn sẵn ống làm lạnh bêtông.

8.0.13. Tầng bêtông thường đệm nền đập, không nên phơi thời gian quá dài.

8.0.14. Cần hợp lý bố trí, đơn giản hóa kết cấu chi tiết thân đập. Phương thức đổ rải bêtông nên ưu tiên dùng cách lên cao liên tục đồng đều, không để cho phạm vi hạn chế khoảng thời gian kéo dài. Căn cứ bố trí kết cấu và tình hình chịu lực, đối với những vị trí quan trọng và dễ phát sinh nứt nẻ bố trí thích đáng cốt thép hạn chế nứt nẻ.

17

8.0.15. Đập bêtông đầm lăn cần phải căn cứ điều kiện khí hậu vùng đập và điều kiện thi công tiến hành dưỡng hộ bảo ôn và bảo ẩm mặt đập, mặt tầng đổ và mặt bên sườn. Qua thiết kế bảo ôn, chọn vật liệu bảo ôn, xác định thời gian bảo ôn. Cần kịp thời bưng bịt cửa khẩu hành lang vị trí thông gió. Khu vực băng giá cần coi trọng bảo ôn bề mặt.

18

9. THIẾT KẾ GIÁM SÁT TRẮC ĐẠC AN TOÀN

9.0.1. Thiết kế giảm trắc an toàn đập bêtông đầm lăn cần căn cứ vào cấp đập, chiều cao đập, hình thức kết cấu và đặc điểm điều kiện địa hình địa chất, bố trí thiết bị giảm trắc khác nhau. Giảm trắc an toàn cần phù hợp quy định sau:

1. Phân biệt giảm thi trạng thái và sư an toàn làm việc của thời kỳ thi công, thời kỳ tích nước và thời kỳ vận hành;

2. Chỉ đạo thi công và nghiệm chứng thiết kế;

3. Tích lũy tài liệu nghiên cứu khoa học.

9.0.2. Thiết kế giảm trắc an toàn đập bêtông đầm lăn cần phải ngoài việc phù hợp với những quy định có liên quan trong quy phạm SL319-2005 và SL282-2003 và tiêu chuẩn của giảm trắc an toàn khác ra, còn cần kết hợp đặc điểm của bêtông đầm lăn để nêu lên yêu cầu giảm trắc an toàn bổ sung.

9.0.3. Phạm vi giảm trắc an toàn đập bêtông đầm lăn bao gồm khối đập, nền đập và mái dốc gần khu vực đập và những kiến trúc và thiết bị khác có quan hệ tối an toàn ảnh hưởng rất quan trọng đối với an toàn đập.

9.0.4. Nguyên tắc thiết kế giảm an toàn:

1. Thiết kế bố trí các điểm đo và hạng mục quan trắc cần căn cứ vào đặc điểm của đập bêtông đầm lăn, phản ảnh một cách chính xác trạng thái làm việc của đập, điểm quan trọng nhất, cần làm ít nhưng tinh.

2. Mặt cắt giảm trắc cần chọn những vị trí điều kiện địa chất phức tạp hoặc có tính đại diện cao.

3. Hạng mục giảm trắc cần căn cứ vào yêu cầu các mặt như tính chất quan trọng của công trình, tính toán thiết kế, thành quả thí nghiệm mô hình, khống chế nhiệt độ v.v… mà xác định.

4. Hạng mục giảm trắc phải được sắp xếp thống nhất, bố trí phối hợp, hạng mục trọng điểm cần có thể bổ sung cho nhau (hiệu chỉnh).

5. Cần lựa chọn máy móc thiết bị quan trắc tính năng ổn định tin cậy và thích ứng làm việc trong thời gian dài với điều kiện ẩm ướt khắc nghiệt, lượng trình và độ chính xác của thiết bị cần phải thỏa mãn yêu cầu giảm trắc công trình phương pháp sử dụng cần thành thục về kỹ thuật, thao tác thuận tiện.

6. Đập bêtông đầm lăn cấp I, cấp II nên bố trí có được hệ thống tự động hóa quan trắc thu thập dữ liệu, quản lý dữ liệu và công năng giảm trắc an toàn cập nhật. Đập bêtông đầm lăn cấp III khi cần thiết có thể bố trí hệ thống tự động hóa giảm trắc an toàn. Đồng thời với sự giảm trắc an toàn tự động hóa, cần có sẵn điều kiện giảm trắc đo đạc bằng nhân lực.

19

9.0.5. Kiểu giảm trắc đo đạc bằng nhân lực: Yêu cầu thiết kế giảm trắc an toàn:

1. Cần chú trọng công tác giảm trắc an toàn thời kỳ thi công và thời kỳ đầu bắt đầu tích nước, kịp thời thu được trị số chuẩn cơ bản các hạng mục giảm trắc chủ yếu.

2. Cần phải bố trí cung cấp cho công tác (tác nghiệp) giảm trắc và thiết bị giảm trắc điều kiện tốt về giao thông, chiếu sáng, phòng ẩm, phòng rét (lạnh) và bảo đảm an toàn.

3. Cần phải loại trừ hoặc giảm nhẹ các nhân tố ảnh hưởng tới thành quả giảm trắc thiết bị máy móc và cáp điện cần có biện pháp bảo vệ cần thiết.

9.0.6. Hạng mục giảm trắc bổ sung và yêu cầu bố trí của đập bêtông đầm lăn:

1. Giảm trắc áp lực thẩm thấu thân đập, nên chôn thẩm lậu kế trong tầng chống thấm phía thượng lưu và gần mặt tiếp giáp giữa tầng chống thấm với bêtông đầm lăn ruột đập của mặt cắt giảm trắc, mặt cắt cùng cao trình nên bố trí 1-2 cái. Sau lỗ thoát nước thân đập của mặt cắt giảm trắc, nên bố trí thẩm lậu kế dọc theo hướng thượng lưu tới hạ lưu mặt tầng đầm lăn có tính chất đại diện, mặt cắt cùng cao trình nên bố trí 1-3 chiếc.

2. Giảm trắc nhiệt độ thân đập nên bố trí điểm đo nhiệt độ theo lưới ô vuông trên mặt cắt giảm trắc, mặt cắt giảm trắc không nên ít hơn 2 mặt, mặt khe khoảng cách lâu dài và xung quanh lỗ hang, … nơi nhiệt độ thay đổi ác liệt nên bố trí điểm đo nhiệt độ thích đáng.

3. Giảm trắc ứng lực, ứng biến thân đập, nên căn cứ vào phân tích ứng lực, kết quả nghiên cứu thân đập hơn nữa kết hợp với đặc điểm phân khu bêtông thân đập, phân tầng rải đổ bêtông đầm lăn, phản ảnh được trạng thái ứng lực của bộ phận chủ yếu. Trên các đoạn giảm trắc đập trọng lực bêtông đầm lăn, căn cứ chiều cao đập có thể chọn 1-3 mặt cắt bằng giảm trắc, một mặt cắt phần dưới nhất nằm trong tầng đổ bêtông đầm lăn cách mặt nền đập 5m. Điểm đo bố trí dọc theo đường trung tâm đoạn đập, cùng trên mặt cắt bằng dọc theo hướng thượng lưu đến hạ lưu nên có ít nhất 3 điểm đo.

4. Giảm trắc khe nối và khe nứt, bêtông đoạn đập mái dốc và mặt tiếp xúc nền đá của đập trọng lực bêtông đầm lăn, mặt khe ngang hoặc mặt khe co giãn nên bố trí thiết bị đo khe nứt. Vị trí có thể sinh ra khe nứt nguy hiểm và khe nứt có thể phát triển mở rộng.

9.0.7. Bố trí giảm trắc an toàn đối với dịch vị ngang, dịch vị thẳng đứng, độ uốn, nghiêng, áp lực đẩy nổi, lượng thẩm thấu, thấm vòng quanh đập, mực nước nhiệt độ hồ nước, quan trắc thủy lực học, ứng lực ứng biến của kết cấu cục bộ, phản ứng động đất v.v… cần phải phù hợp với quy định tiêu chuẩn có

20

liên quan trong quy phạm SL319-2005 và SL282-2003 và tiêu chuẩn giảm trắc an toàn khác.

Thuyết minh dùng từ của tiêu chuẩn

Khi thực hiện theo tiêu chuẩn này, tiêu chuẩn dùng từ cần tuân thủ quy định sau đây:

Thuyết minh dùng từ tiêu chuẩn

Từ dùng của tiêu chuẩn

Biểu đạt cùng cấp của các trường hợp đặc biệt

Mức độ nghiêm khắc yêu cầu

Cần phải /Không cần Cần thiết, yêu cầu, cần, chỉ có … mới cho phép không cho phép, không được như thế, không cần

Yêu cầu

Nên/Không nên Đề nghị, kiến nghị, không đề nghị, không kiến nghị

Đề nghị

Có thể / Không cần Cho phép, được làm như thế, cho phép làm không cần, không yêu cầu

Cho phép

21