TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Khoa: Công Trình Bộ môn: Công nghệ QLXD BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG NÂNG CAO Biên soạn: GS.TS Vũ Thanh Te TS Dương Đức Tiến Năm 2013 Mục lục Phần thứ 1: CÔNG NGHỆ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRÊN THẾ GIỚI 1.2 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ĐẬP RCC TẠI VIỆT NAM Chương 2: VẬT LIỆU DÙNG CHO BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ THIẾT KẾ CẤP PHỐI 14 2.1 VẬT LIỆU TẠO THÀNH BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 14 2.2 THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 27 Chương 3: TRỘN BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 43 3.1 MÁY TRỘN RƠI TỰ DO VÀ CƯỠNG BỨC 43 3.2 MÁY TRỘN LIÊN TỤC VÀ MÁY TRỘN GÁO 45 Chương 4: VẬN CHUYỂN BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 45 4.1 XE BEN TỰ ĐỔ 45 4.2 BĂNG CHUYỀN 47 4.3 ỐNG CHẢY CHÂN KHÔNG NGHIÊNG 48 Chương 5: CÔNG TÁC MẶT ĐẬP 54 5.1 SAN BÊ TÔNG 54 5.2 ĐẦM LĂN 55 5.3 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG HIỆU QUẢ ĐẦM RUNG 57 5.4 PHƯƠNG THỨC LÊN CAO THÂN ĐẬP 61 5.5 XÁC ĐỊNH NĂNG LỰC ĐỔ BÊ TÔNG TỐI ƯU 64 5.6 XỬ LÝ MẶT TẦNG 64 5.7 TẠO KHE CO GIÃN NGANG 72 5.8 CHÔN THIẾT BỊ QUAN TRẮC 73 5.9 THI CÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU ĐẶC BIỆT 76 Chương 6: VÁN KHUÔN 80 6.1 CÁC LOẠI VÁN KHUÔN 80 6.2 ÁP LỰC NGANG CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TÁC DỤNG LÊN VÁN KHUÔN 84 6.3 CƯỜNG ĐỘ NEO GIỮ CỦA THÉP NEO 86 Chương 7: THI CÔNG KẾT CẤU CHỐNG THẤM ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 87 7.1 CÁC LOẠI KẾT CẤU CHỐNG THẤM ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 87 7.2 THI CÔNG KẾT CẤU CHỐNG THẤM ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 88 Chương 8: QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 94 8.1 KHỐNG CHẾ CHẤT LƯỢNG NGUYÊN VẬT LIỆU 94 8.2 KHỐNG CHẾ CHẤT LƯỢNG TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BÊ TÔNG 95 8.3 KHỐNG CHẾ CHẤT LƯỢNG MẶT KHOẢNH ĐỔ 97 8.4 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ NGHIỆM THU 108 Chương 9: DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP 110 9.1 GIA CỐ ĐẬP ĐẤT ĐÁ 110 9.2 CẢI THIỆN ĐIỀU KIỆN THUỶ LỰC ĐẬP ĐẤT ĐÁ 111 9.3 THAY THẾ ĐẬP CŨ 114 9.4 GIA CỐ ĐẬP BÊ TÔNG VÀ ĐẬP ĐÁ 115 9.5 ĐẶC ĐIỂM DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA CÔNG TRÌNH 117 Phần thứ 2: THI CÔNG ĐẬP ĐÁ ĐỔ VÀ ĐẬP ĐÁ ĐỔ BẢN MẶT BÊ TÔNG 118 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THI CÔNG ĐẬP ĐÁ ĐỔ VÀ ĐẬP ĐÁ ĐỔ BẢN MẶT BÊ TÔNG 118 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ CÁC HÌNH THỨC MẶT CẮT NGANG CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐÁ ĐỔ 118 1.2 NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI NỀN ĐẬP ĐÁ ĐỔ 119 1.3 NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI VẬT LIỆU ĐẮP ĐẬP ĐÁ ĐỔ 119 1.4 ĐẬP ĐÁ ĐỔ BẢN MẶT BÊ TÔNG 120 1.5 ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐẬP ĐÁ ĐỔ BẢN MẶT BÊ TÔNG 124 1.5.1 Công tác xử lý đập 124 1.5.2 Công nghệ thi công bê tông chân đập 125 1.5.3 Công nghệ thi công đắp đập 126 1.5.4 Công nghệ thi công mặt bê tông 130 1.6 CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN ĐÁ LÊN BỀ MẶT ĐẬP 134 1.7 CÔNG TÁC RẢI SAN ĐẦM 134 1.7.1 Trường hợp đá đầm nén 134 1.7.2 Trường hợp đá đổ không dùng đầm 134 1.8 CƯỜNG ĐỘ THI CÔNG VÀ TRÌNH TỰ ĐẮP ĐẬP 135 1.8.1 Cường độ thi công 135 1.8.2 Trình tự đắp đập 135 1.9 KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CÁC KHỐI ĐẮP VÀ LỚP LỌC NGƯỢC 135 Chương 2: VẬT LIỆU ĐẮP ĐẬP ĐÁ ĐỔ VÀ ĐẬP ĐÁ ĐỔ BẢN MẶT BÊ TÔNG 136 1.1 CẤU TẠO MẶT CẮT VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI VẬT LIỆU ĐẮP CFRD 136 1.1.1 Vật liệu đắp vùng đệm IIA 137 1.1.2 Vật liệu đắp vùng đệm đặc biệt IIB 138 1.1.3 Vật liệu đắp vùng chuyển tiếp IIIA 138 1.1.4 Vật liệu đắp vùng đá IIIB 139 1.1.5 Vật liệu đắp vùng đá hạ lưu IIIC 140 1.1.6 Vật liệu đắp vùng IA, IB, IIID, IIIE, IIIF vùng khác đập Cửa Đạt 141 1.2 TRỮ LƯỢNG MỎ ĐÁ 143 1.2.1 Thể tích đá tơi sau nổ mìn 143 1.2.2 Tổn thất đá từ mỏ lên đập 143 1.2.3 Cách tính đổi thể tích đá nguyên khai thể tích đá đắp đập 143 PHẦN THỨ 3: NỔ MÌN TRONG XÂY DỰNG 146 CHƯƠNG 1: MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ LÝ THUYẾT NỔ 146 SÓNG NỔ 146 SÓNG NỔ XUNG KÍCH THEO QUAN ĐIỂM THỦY KHÍ ĐỘNG HỌC 146 1.3 SỰ HÌNH THÀNH SÓNG NỔ ĐỊA CHẤN THEO QUAN ĐIỂM CỦA LÝ THUYẾT ĐÀN HỒI 148 PHÂN LOẠI SÓNG 149 4.1 Sóng ngang: 149 4.2 Sóng dọc: 149 4.3 Sóng mặt rơle: 149 VẬN TỐC LAN TRUYỀN SÓNG 150 CHU KỲ VÀ TẦN SỐ 150 6.1 Vùng gần tâm nổ 151 6.2 Vùng trung gian 152 6.3 Vùng xa tâm nổ 152 6.4 Vùng tĩnh 152 ÁP LỰC SÓNG XUNG KÍCH TẠI MỘT ĐIỂM TRONG KHÔNG GIAN 153 7.1 Nổ không 153 7.2 Nổ mặt đất: 155 ÁP LỰC VÀ VẬN TỐC HẠT MÔI TRƯỜNG KHI NỔ TRONG ĐẤT ĐÁ 155 8.1 Vùng gần tâm nổ 156 8.2 Vùng trung gian: 156 8.3 Vùng xa tâm nổ 158 ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG NỔ KHI NỔ MÌN DƯỚI NƯỚC 158 9.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến trình đập vỡ đất đá nước 158 9.1.1 ảnh hưởng môi trường nước 158 9.1.2 ảnh hưởng áp lực thủy tĩnh 158 9.2 Ảnh hưởng sóng nổ đến môi trường nổ mìn nước 159 9.2.1 Sóng đập thủy lực 159 9.2.2 Sóng chấn động 159 9.3 Trường hợp áp lực nổ nước môi trường vô hạn 160 CHƯƠNG 2: TÁC DỤNG CỦA MẶT THOÁNG ĐỐI VỚI HIỆU QUẢ NỔ MÌN 162 NGUYÊN LÝ VỀ TÁC DỤNG CỦA MẶT THOÁNG ĐỐI VỚI NỔ PHÁ 162 TÁC ĐỘNG CỦA MẶT THOÁNG VỚI CƠ CẤU PHÁ VỠ ĐẤT ĐÁ BẰNG NỔ MÌN 163 2.1 Tác dụng mặt thoáng tới cấu phá dỡ đất đá đồng chất nổ mìn 163 2.1.1 Giai đoạn 164 2.1.2 Giai đoạn 165 2.1.3 Giai đoạn 165 2.1.4 Giai đoạn 166 2.2 Tác động mặt thoáng tới cấu phá vỡ đất đá nứt nẻ nổ mìn 168 CHƯƠNG 3: CÁC BIỆN PHÁP NGĂN NGỪA ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG NỔ 171 ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG NỔ 171 1.1 Đặc điểm phương pháp 171 1.2 Các sơ đồ nổ vi sai 173 1.2.1 Nổ vi sai hàng mìn 173 1.2.2 Nổ vi sai nhiều hàng mìn 174 1.3 Ưu điểm phương pháp nổ mìn vi sai: 175 PHƯƠNG PHÁP TẠO MÀNG NGĂN SÓNG ĐỊA CHẤN 175 2.1 Phương pháp dùng hào để làm giảm địa chấn 176 2.2 Phương pháp dùng lớp đá nát vụn để làm giảm địa chấn 177 2.3 Phương pháp tạo khe nứt hoàn chỉnh để màng ngăn địa chấn (Phương pháp nổ mìn tạo viền) 181 CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ KHOAN NỔ TẠO VIỀN 182 GIỚI THIỆU CHUNG 182 PHƯƠNG PHÁP NỔ MÌN VIỀN 182 2.1 Đặc điểm chung: 182 2.2 Phân loại phương pháp nổ mìn viền: 183 NỔ MÌN VIENF VỚI PHƯƠNG ÁN TẠO HÀO TRƯỚC 183 3.1 Nguyên lý chung phương án 183 3.2 Yêu cầu phương án: 183 3.3 Khống chế độ rộng hào ngăn sóng địa chấn: 185 3.4 Các thông số nổ mìn tạo viền: 186 3.4.1 Mật độ nạp thuốc 186 3.4.2 Đánh giá hiệu kinh tế: 187 3.4.3 Một vài kết kiểm nghiệm: 188 3.5 Kết luận TÀI LIỆU THAM KHẢO 188 189 Phần thứ 1: CÔNG NGHỆ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRÊN THẾ GIỚI Bê tông đầm lăn (RCC - Roller - compacted concrete) xem phát triển quan trọng công nghệ bê tông phần tư kỷ qua Sự đời làm cho số dự án đập trở lên khả thi hạ giá thành từ việc giới hóa công tác thi công, tốc độ thi công nhanh, sớm đưa công trình vào sử dụng, giảm thiểu lao động thủ công chi phí cho công trình phụ trợ chi phí cho biện pháp thi công Bên cạnh RCC giải pháp thích hợp kinh tế kỹ thuật sửa chữa nâng cấp đập có vấn đề ổn định Tính kinh tế việc thi công thành công RCC nhanh chóng công nhận toàn giới Từ năm 1960 thí nghiệm ứng dụng loại bê tông dầm lăn thử nghiệm vào đắp đê quai xây dựng đập Thạch Môn Đài Loan, Trung Quốc Sau đó, từ năm 1961- 1964 RCC dùng để thi công đập Aipe Gera Italia Cũng thời gian này, Canada sử dụng khối lượng bê tông nghèo xi măng, san ủi, đầm đầm lăn rung để thi công Blốc khoảng tường cánh công trình Manicogan I Đến năm 1968, RCC dùng để làm lớp lót bê tông thường cho đáy kênh xả móng cống lấy nước đập Cochiti New Mêxico Một phương pháp khả thi để thi công đập kinh tế kiến nghị áp dụng năm 1965, sử dụng thiết bị đắp đất bao gồm máy đầm lăn cỡ lớn cho công tác đầm để thi công nhanh đập bê tông trọng lực Tuy nhiên, phương án không nhận ý Raphanel giới thiệu “đập trọng lực tối ưu” vào năm 1970 Trong năm 1970, số công trình đưa vào thí nghiệm trường Những lỗ lực tạo tảng cho việc xây dựng đập RCC năm 1980 Năm 1972 Cannin đưa luận văn “Dùng đầm lăn rung nén chặt bê tông khối lớn” công bố kết thí nghiệm dùng xe ô tô tự đổ, máy gạt san, dùng đầm lăn rung đầm nén bê tông, hình thành khái niệm sơ bê tông đầm lăn Hiệp hội kỹ sư Quân đội Hoa Kỳ tiến hành nghiên cứu công tác thi công RCC Cơ quan chuyên ngành đường thủy vào năm 1973 trường đập Lót Creek năm 1974 Trong thời kỳ đó, họ thiết kế thi công “một đập trọng lực tối ưu” cho đập Zintel Canyin theo công nghệ RCC không ủng hộ, từ kết ban đầu trở thành kinh nghiệm cho đập Willow Creek đập trở thành đập RCC Hoa Kỳ Trên giới công trình sử dụng lượng lớn bê tông đầm lăn công trình sửa chữa nen tháo lũ đập Tarbela Pakistan binh đoàn Lục quân Mỹ nhận thầu năm 1975 Công trình sử dụng đá cuội, cát thêm vào xi măng trộn thành bê tông, dùng đầm lăn rung đầm nén sửa chữa phần bị xói trôi Trong 42 ngày đổ lượng bê tông 351.680m3, cường độ bình quân ngày đổ 8.371m3, cường độ ngày đổ nhiều 13.438m3, thể ưu việt tốc độ thi công bê tông đầm lăn Dunstan thực nghiên cứu phòng thí nghiệm thử nghiệm trường năm 1970 RCC có cường độ cao Anh Nghiên cứu thực Anh Quốc tài trợ Hiệp hội Nguyên cứu Thông tin Công Nghệ Xây Dựng (CIRIA - Construction Industry Research and Information Association) Nhật Bản nước có tốc độ phát triển RCC sớm nhanh giới Tính đến nay, Nhật Bản thi công 40 đập RCC, đập cao 156m Nhật Bản xây dựng hoàn chỉnh thiết kế mặt cắt đập, tỷ lệ phối hợp nguyên vật liệu, công nghệ thi công khống chế nhiệt độ… gọi phương pháp RCD (Roller Compacted Dam) Đập Willow Creek Mỹ đập Shimajigawa Nhật Bản kết cấu mở đầu cho nhanh chóng ghi nhận đập RCC giới Trong năm 1980 thành công với tốc độ thi công RCC cao, gần 1,1 triệu m3 RCC đổ đập Upper Stillwater vòng 11 tháng Đập Stagecoach cao 46m xây dựng 37 ngày đổ liên tiếp, với tốc độ trung bình đạt chiều cao 1,2m/ngày Tại đập Elk Creek, tốc độ đổ RCC vượt 9200m3/ngày RCC nhanh chóng xuất nước phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu điện nước ngày tăng Những đập RCC vòm trọng lực xây dựng Nam Phi Bộ Thủy Lợi Lâm Nghiệp thực cho đập Knekkport Wolwedans Đập Willow Creek Đập Upper Stillwater Đập Shimajigawa Đập Wolwedans Từ năm 1980, Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu bê tông đầm lăn mặt thiết kế, thi công lựa chọn sử dụng loại nguyên vật liệu Năm 1986, Trung Quốc xây dựng đập RCC đập Khanh Khẩu, cao 56m tỉnh Phúc Kiến để phát điện Đến năm 1988 thi công RCC công trình thủy điện Diệp Thán Tuy nghiên cứu sau, Trung Quốc nhanh chóng phát triển công nghệ RCC so với nước giới Đến nay, Trung Quốc xây dựng gần 60 đập RCC thiết kế nhiều đập RCC khác Trung Quốc nước đứng đầu giới loại đập Nhiều đập lớn xây dựng công nghệ RCC đập trọng lực Long Than sông Hồng Thủy (1998) đợt đầu đập cao 190m, đợt đập cao 216,5m; Đập vòm Cổ Định ngã ba Điểu Giang cao 75m Trong năm tới, Trung Quốc xây dựng đập vòm Cao Đường cao 110m nhiều đập khác RCC Ở Tây Ban Nha xây dựng 20 đập RCC, chiều cao đập lớn 99m, xây dựng tiếp đập Công nghệ RCC Tây Ba Nha khởi xướng Hội nghị lần thứ XI hội đập lớn giới Mandrit (1973) Việc áp dụng RCC lần vào năm 1984 đập Erizana thi công đập RCC Castibolanco de los Anoyos hoàn thành năm 1985 Ở Angiêri, nơi có nhiệt độ cao lên tới 43oC xây dựng đập RCC cao 121m, khối lượng 1.690.000m3 Ở Chi Lê, nơi có mưa nhiều tới 4.430mm/năm xây dựng đập RCC cao 113m, khối lượng đến 660.000m3 Một số nước khác Anh, Nga… có số nghiên cứu RCC áp dụng công nghệ RCC vào thi công đập trọng lực Đến nay, việc xây dựng công trình bê tông công nghệ RCC nước giới phát triển với tốc độ nhanh, diễn hầu khắp vùng châu lục vùng khí hậu RCC có ưu điểm chính: giảm đáng kể lượng xi măng bê tông, làm giảm ứng suất nhiệt khối bê tông có tốc độ thi công nhanh Số đập BTĐL giới đến 2005 bảng 1.1 Bảng 1.1: Thống kê số lượng đập BTĐL xây dựng nước TT Tên nước Số đập xây dựng TT Tên nước Số đập xây dựng Trung Quốc 57 17 Pháp Nhật Bản 43 18 Hy Lạp 3 Tazikistan 19 Italia Thái Lan 20 Rumani Inđônêxia 21 Nga 105 22 Tây Ba Nha 22 Cộng Châu Âu 35 Cộng Châu Á Canada Mỹ 39 41 23 Algieri Cộng Bắc Mỹ Achentia 24 Angola Braizil 36 25 Ertroria 10 Chile 26 Maroc 11 11 Colombia 27 Nam Phi 14 TT Tên nước Số đập xây dựng 12 CH Đôminica 13 Guyana 14 Onđurat 15 Mêhico 16 Vênzuyala Cộng Nam Trung Mỹ TT Tên nước Số đập xây dựng Cộng Châu Phi 28 28 Australia 29 Nơi khác Cộng Châu Úc nơi khác 15 24 52 1.2 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ĐẬP RCC TẠI VIỆT NAM Công nghệ RCC nghiên cứu ứng dụng vào Việt Nam muộn so với nước giới Tuy vậy, với tính ưu việt so với bê tông truyền thống đồng thời với phát triển nhanh chóng RCC Trung Quốc, đất nước liền kề có nhiều đặc điểm gần giống với Việt Nam nên năm gần công nghệ RCC Bộ ngành đạo để thiết kế thi công với nhiều dự án thủy lợi thủy điện lớn Việt Nam Mới vòng sau năm kể từ năm 2004, loạt công trình lớn xây dựng chuẩn bị xây dựng khắp đất nước, đưa Việt Nam trở thành nước thứ giới tốc độ phát triển đập RCC Bảng 1.2: Danh sách đập RCC Việt Nam đến năm 2013 STT Tên công trình 10 PlêiKrông Định Bình A Vương Sê San Bắc Hà Bình Điền Cổ Bi Đồng Nai Đồng Nai Đakring 11 Thượng Kontum 12 13 14 15 16 17 Nước Sơn La Bản Chát Bản Vẽ Hủa Na Sông Bung Chiều cao (m) 71 54 70 80 100 75 70 110 129 100 70 138 70 138 95 Địa điểm XD Năm dự kiến hoàn thành Ghi Kontum Bình Định Quảng Nam Gia Lai Lào Cai Thừa Thiên Huế Thừa Thiên Huế ĐắcNông ĐắcNông Quảng Ngãi 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 Đã xây dựng Đang XD Đang XD Đang XD Kontum 2009 Chuẩn bị Quảng Ngãi Sơn La Lai Châu Nghệ An Nghệ An Quảng Nam 2010 2010 2010 2010 2010 2010 Chuẩn bị Đang XD Đang XD Đang XD Chuẩn bị Chuẩn bị Đang XD Đang XD Đang XD STT Tên công trình 18 19 20 21 22 23 24 Sông Tranh Sông Côn Bản Uôn Huội Quảng Lai Châu Nậm Chiến Tào Pao Chiều cao (m) 100 50 85 130 Địa điểm XD Năm dự kiến hoàn thành Quảng Nam Quảng Nam Thanh Hóa Sơn La Lai Châu Sơn La Bình Thuận 2010 2010 2011 2012 2012 2013 Ghi Đang XD Chuẩn bị Chuẩn bị Chuẩn bị Chuẩn bị Chuẩn bị Chuẩn bị 1.2.1 Tính ưu việt bê tông đầm lăn Đập bê tông đầm lăn tổng hợp đặc tính vận hành an toàn đập bê tông thường đặc tính thi công nhanh đập đất đá, quy tụ hai tính ưu việt thi công nhanh kinh tế Tốc độ thi công nhanh: Kích thước mặt cắt bê tông đầm lăn tương tự bê tông thường, lượng xi măng hơn, thân đập có kết cấu đơn giản, khe dọc, không tạo khe ngang ván khuôn, sử dụng thiết bị thi công đập đất đá; tốc độ xây dựng nhanh nhiều so với bê tông thường Ở đập Ngọc Xuyên Nhật Bản dùng xe ben chuyển bê tông tới đập để đổ vào khoảng đổ theo máng dốc Qua 21 tháng thi công đổ 1.000.000m3 bê tông, rút ngắn thời gian thi công 5~7 tháng so với dùng cẩu đổ vào khoảng Ở đập không thi công vào tháng mùa đông (do băng giá), rút ngắn thời gian thực tế khoảng năm Đê Galesville Mĩ cao 51m tháng thi công xong Đập Elk Creek Mĩ có ngày đổ bê tông cao đạt 9.474m3 Ở Trung Quốc, đập trạm thuỷ điện Nham Than ngày 10-111980 lập kỷ lục đổ bê tông cao 1.068m3/ngày So với đập đất đá mặt cắt đập bê tông đầm lăn nhỏ hơn, khối lượng công trình hơn, lại áp dụng thi công giới đập đất đá rút ngắn thời gian thi công Với đập Monksville Mĩ thiết kế so sánh loại đập kết luận dùng đập kiểu bê tông đầm lăn, thời gian thi công nửa đập đất đá Đập Olivettes Pháp toàn công trình thi công cần 18 tháng, giảm 10 tháng so với phương án đập đá hộc Cường độ thời gian thi công số công trình xây dựng ghi bảng 1.3 Bảng 1.3: Tốc độ thi công đập bê tông đầm lăn số công trình xây dựng Tên đập Liễu kê Middle Fozk Galessville Lượng bê tông (1000 m ) Thời gian thi công Khối lượng đổ lớn ngày ( m ) 3.320 < tháng 4460 421 45 ngày 1530 1.600 70 ngày 5700 10 trí lớp đá nằm biên thiết kế hố đào) phải dùng phương pháp nổ mìn đặc biệt gọi nổ mìn tạo viền Phương pháp tính toán làm giảm địa chấn hào lớp đá nát vụn trình bày phần 2.1 Phương pháp dùng hào để làm giảm địa chấn Ta xét tác dụng hào việc giảm chấn điểm D cách hào khoảng r (Hình vẽ 33): Hình 3-3: Sơ đồ tính toán mức độ giảm chấn hào h-Chiều sâu hào; l-Chiều sâu đặt bao thuốc nổ; d-Chiều rộng hào; r-Khoảng cách từ điểm nổ tới điểm D; R-Khoảng cách từ lỗ khoan tới điểm D Qua thực nghiệm để đơn giản hóa ta coi mức độ giảm chấn hào hàm số tổn thất lượng sóng địa chấn truyền đường gấp khúc chu vi hào Như tốc độ dịch chuyển cực đại hạt đất đá điểm D nổ phá hào biểu thị công thức sau [14]: V  A r D (3-5) n Và tương tự trường hợp có hào là: D V  A ( r  r ) (3-6) Trong đó: r : Là khoảng cách tăng thêm mà sóng phải lượn qua chu vi hào Khi mức độ giảm chấn động biểu thị sau: m (r r )  V  A V Ar Tính gần ta coi m=n, K  K D D (3-7) n 2 176  ( r ) r r (3-8) m Từ hình (3-3) ta có: r r  r ABCD  (h 1)  r  d h (r  r h  d )  h  (3-9) Trong đó: h- Là chiều sâu hào (m); l-Chiều sâu đặt bao thuốc nổ (m); d-Chiều rộng hào (m); r h - Khoảng cách từ chỗ nổ tới điểm B (m); r-Khoảng cách từ chỗ nổ tới điểm D (m) Từ công thức ta thấy rõ ràng hào cang sâu rộng mức độ giảm chấn lớn Trong thực tế thi công phương pháp nổ mìn cần phải tính tốc độ dịch chuyển hạt đất đá điểm xung quanh khu vực nổ phá xác định tốc độ dịch chuyển tới hạn Khi tốc độ dịch chuyển cá hạt đất lớn tốc độ tới hạn gây hư hại công trình Việc xác định tốc độ dịch chuyển hạt đất giá trị tốc độ tới hạn tham khảo phần lý thuyết thực nghiệm địa chấn Mặc dù việc tính toán tác dụng giảm chấn động nổ phá gấy hào số phần phải đơn giản hóa kết hợp với thực nghiệm đến số cụ thể Nhưng lý luận thực nghiệm không nghi ngờ hiệu tác dụng nên số công trình thực tế bảo vệ khỏi tác dụng chấn động nổ phá biện pháp Nhưng trường hợp dùng hào Trong trường hợp đá dùng hào đào vừa tốn lại vừa gây cản trở lớn đến trường xây dựng Trong trường hợp người ta dùng màng ngăn chấn động lớp đá nát vụn 2.2 Phương pháp dùng lớp đá nát vụn để làm giảm địa chấn Gỉa sử khối đá nguyên thể tạo lớp đá nát vụn Mặt giới hạn khối đá nguyên thể lớp đá nát vụn phân cách hai môi trường có tác dụng phản xạ sóng địa chấn Các đá rời tiếp xúc với khối đá nguyên thể điểm (Hình 3-4) Mật độ tiếp xúc lớp đá rời với khối đá nguyên thể hàm số hệ số tơi xốp lớp đá Như biết hệ số phản xạ lượng sóng sóng truyền đến truyền từ môi trường vào môi trường khác biểu thị công thức (3-10): *    E  ( C C ) C C  E p * 1 2 np 1 2 (3-10) Trong đó: E E * p -Năng lượng sóng phản xạ; * np -Năng lượng sóng đến; 177  ,  - Mật độ môi trường thứ thứ hai; C , C - Tốc độ lan truyền sóng môi trường thứ thứ hai 1 2 Hình 3-4: Sơ đồ màng ngăn sóng địa chấn cấu tạo mặt tiếp xúc lớp đá nát vụn khối đá nguyên thể Sau biết tốc độ lan truyền sóng lớp đá bị phá hoại khối đá nguyên thể đánh giá phân bố lượng sóng đến mặt phẳng tiếp xúc hai môi trường Khả phản xạ màng chắn xác định thông qua hệ số mật độ tiếp xúc K Hệ số K tỷ số tổng số diện tích tiếp xúc đá rời với khối đá nguyên thể S k tổng diện tích mặt phẳng tiếp xúc K S S k S tức là: (3-11) Rõ ràng hệ số mật độ tiếp xúc hệ số tơi xốp đá tồn mối quan hệ nghịch đảo: K K (3-12) p Giữa tốc độ lan truyền sóng, mật độ môi trường mô đuyn đàn hồi tồn quan hệ: 178 C  Ep 1 (3-13) C  Ep 2 Trong đó: C ,E 1 p tốc độ lan truyền sống, môđuyn đàn hồi mật độ khối đá nguyên thể C , E , p tốc độ lan truyền sống,môđuyn đàn hồi mật độ khối đá nguyên thể Trong thực tế lớp đá nát vụn tạo khối đá nổ mìn tạo tức lớp đá nát vụn khối đá nguyên thể loại đá Do viết: KE  KE (3-14) Thay (3-12), (3-13), (3-14) vào (3-10) có công thức tính hệ số phản xạ lượng theo hệ số mặt độ tiếp xúc: * K   E ( E K ( K p 1)  ( K p 1) p p np p   (1 K ) ) (1 K ) K K 2 (3-15) 2 (3-16) Qua thấy hệ số phản xạ lượng sóng màng ngăn chấn động có liên quan trực tiếp đến hệ số tơi đất đá nát vụn Hệ số tơi lớn (tức đá tơi xốp) màng ngăn có hiệu việc giảm chấn động Ví dụ mỏ khai thác vật liệu người ta thí nghiệm tượng Lỗ khoan dùng để nổ phá 100 mm với đường cản ngắn 3m Đá loại sa thạch nứt nẻ có hệ số độ cứng f= 8÷10 Mật độ đá nguyên thể 2,5 T/m3 lớp bị phá hoại 1,8 T/m3, hệ số tơi K=1,38 Các số liệu đo đạc xác định rằng: tốc độ lan truyền sóng trung bình lớp đá bị phá hoại 420m/sec khối đá nguyên thể 4000 m/sec Hệ số phản xạ lượng sóng đến trường hợp   0, 74 , tức lượng sóng đến qua màng ngăn bị phản xạ lại ¾, ¼ tổng lượng chúng truyền vào khối đá nguyên thể bảo vệ sau màng ngăn gây phá hoại khối đá Các kết đo thí nghiệm khác sa thạch có f=8÷10 chứng tỏ độ lan truyền sóng đá bị phá hoại có K  p 1,3÷1,4 nhỏ (7÷10) lần khối đá nguyên thể Người ta thí nghiệm phòng với vật liệu thay tương đương hỗn hợp sa thạch với thạch cao Các kết thí nghiệm nêu bảng 3-1 179 Bảng 3-1: Quan hệ tơi đá với tốc độ lan truyền sóng hệ số phản xạ lượng màng sóng chấn động Hệ số lớp đá bị Tốc độ lan truyền sóng trung bình phá hoại lớp đá bị phá hoại C2 (m/sec) Hệ số phản xạ lượng sóng màng ngăn chấn động 1,5 280 0,832 1,45 320 0,803 1,4 370 0,77 1,35 45 0,718 1,3 550 0,65 1,25 695 0,571 1,2 850 0,488 1,18 960 0,44 1,16 1125 0,371 1,15 1240 0,331 1,14 1370 0,292 1,12 1780 0,187 1,1 2910 0,042 1,08 3200 0,0135 1,06 3720 0,0037 Từ số liệu bảng 3-1 ta thấy rõ hệ số tơi lớp đá bị phá hoại giảm từ 1,5 xuống 1,05 tốc độ lan truyền sóng chấn động tăng 13 lần, khả phản xạ lượng sóng màng ngăn lớp đá tạo nên giảm từ (95-99)% xuống (10-15)% Qua phân tích kết nghiên cứu cho thấy rằng: Tùy theo trạng thái tơi lớp đá bị nát tiếp xúc với khối đá nguyên thể màng ngăn chấn động động (tức mặt phân cách lớp đá với khối đá nguyên thể) mà có tường hợp sau: *Trường hợp 1: Khi lớp đá nát vụn có hệ số tơi nhỏ 1,0[...]... l x qung lũ cao hot húa cú tớnh hot húa cao Nu hm lng CaO trong x qung ln thỡ hot tớnh cao, nhng nu cao quỏ 51% thỡ kt dớnh ca x qung núng chy s kộm i, thnh phn tinh th ca x qung gim i, hot tớnh gim Hm lng Al2O3 ln thỡ hot tớnh cng ln S tn ti SiO2 cú tỏc dng nht nh n s hỡnh thnh tinh th, nhng nu hm lng SiO2 quỏ cao, do kt hp vi CaO, MgO khụng tt nờn hot tớnh ca x qung kộm Do ú nu hm lng CaO v Al2O3... k dn dũng c chn ln dn n lu lng thit k dn dũng nh, quy mụ cụng trỡnh dn dũng nh hn v ớt phc tp hn nhiu so vi p t, ỏ Chiu cao ca p bờ tụng m ln ch cn t n mc nc l kim tra l c, dựng tng chn súng chn súng, cũn vi p t, ỏ thỡ cn phi xột ti vt cao v nc l khụng c trn qua nờn chiu cao p phi cao hn p bờ tụng Túm li, t cỏc c im k trờn cú th kt lun p bờ tụng m ln kinh t hn nhiu so vi p t, ỏ Bng 1.4 so sỏnh kinh... to thnh ht v kt cu ca x qung Sau õy s gii thiu hai phng phỏp thng dựng ỏnh giỏ hot tớnh ca x qung 24 Phng phỏp hoỏ phõn tớch: Thnh phn hoỏ hc l mt phng din ỏnh giỏ hot tớnh ca x qung Cht lng x qung cú th dựng h s cht lng K ỏnh giỏ K CaO MgO Al2O3 SiO2 NaO TiO2 H s cht lng cng ln thỡ hot tớnh ca x qung cng cao H s cht lng ca x lũ cao thng khụng bộ hn 1,2 Tuy vy nu ch da vo thnh phn hoỏ hc phỏn... phỏp ny: 1 Xỏc ng lng dựng xi mng da trờn cng yờu cu, lng dựng CKD thp nht cú th nhng vn m bo yờu cu v cng S dng tro bay gim lng nhit thu hoỏ v gim lng dựng nc 2 Mc ngm cỏt ca BTL ln hn so vi bờ tụng khi ln thụng thng giỳp gim phõn tng v tng kh nng m cht bng lu rung 3 Lng dựng xi mng ph thuc vo giỏ tr cng nộn trung bỡnh yờu cu Hu ht cỏc p BTL Nht Bn cú R91 = 20Mpa v lng dựng CKD khong 130kg/m3... thng chn 30%, khi ú trong 1m3 BTL cú 91kg xi mng v 39kg tro bay 4 Lng dựng nc c xỏc nh sau khi ó cú kt qu kim tra: + Khi lng th tớch va + Cng nộn ca cỏc cp phi cú lng dựng nc thay i + cng Vebe khi lng nc thay i S dng ng cong biu thi tng quan gia cng BTL vi lng dựng nc v ng biu th tng quan gia cng Vebe vi lng dựng nc chn lng dựng nc ng vi Vebe l 20s 5 Thnh phn cp phi ht cụt liu ln c xỏc nh bng... tng ng xột thỡ mi phn ỏnh chớnh xỏc mn Cn lu ý, khi dựng phng phỏp khỏc nhau o t l din tớch b mt thỡ kt qu chờnh lch nhiu, vớ d dựng phng phỏp thu khớ v phng phỏp hp th xỏc nh cho kt qu khỏc bit nhiu Vỡ vy khi dựng t l din tớch b mt biu th mn thỡ phi chỳ thớch rừ v phng phỏp th Cp phi ht phn ỏnh tỡnh hỡnh phi hp ca cỏc ht tro bay thụ, mn Dựng sng nhiu cp hoc phng phỏp lng chỡm phõn loi ng kớnh... bờ tụng Bt mn co ngút ớt hoc khụng co ngút dựng trn bờ tụng m ln u cú hiu qu tt Trong Ch o v thit k thi cụng p bờ tụng m ln ca M cú nờu: Ch s co ngút ca bt mn l 4 dựng c trong bờ tụng m ln Bt mn cú ch s co ngút 57, ch sau khi qua thc nghim rng rói chng minh l khụng vún thnh cc hoc lm gim tớnh cụng tỏc ca hn hp mi c dựng Bt mn cú ch s ln hn 9 khụng thớch hp dựng lm bờ tụng m ln Theo kinh nghim ca Trung... bờ tụng m ln cú th l tro bay, x qung lũ cao ó nghin, cng cú th l tro nỳi la hoc cỏc nguyờn liu khỏc ca nỳi la Trong bờ tụng m ln thng dựng cht n l tro bay cng cú khi l tro nỳi la hoc tro nham kt a Thnh phn húa hc ch yu ca cht n: Cỏc tp cht ó cú trong bó qung luyn thộp l SiO2, Al2O3S v.v di tỏc dng ca nhit cao cựng vi ỏ vụi nung chy, thnh phn húa hc ch yu l CaO, SiO2, Al2O3, chim t l 90% tr lờn trong... 1,25Mpa bng 78% ni tng iu ny chng t mt tng thi cụng m ln l mt khõu rt yu Khi p cao vi ch tiờu chng ct mt tng tng, lm th no nõng cao cht lng kt hp mt tng tha món chiu cao p ang cũn l vn cn gii quyt 2.Kt cu chng thm ca bờ tụng m ln: Nh ó núi, cht lng kt hp mt tng m khụng tt l nguyờn nhõn thm nc Vi nhiu p bờ tụng m ln thng dựng bờ tụng thng mt thng lu ca p lm lp chng thm Cú mt s p ỏp dng lp chng thm... l SiO2, Al2O3 , Fe2O3 v CaO, trong ú SiO2, Al2O3 cú hm lng ln nht, tng hm lng ca chỳng 60% tr lờn Hm lng Al2O3, hot tớnh v SiO2 hot tớnh quyt nh hot tớnh ca tro bay CaO cc k cú li cho hot tớnh ca tro bay, cú mt s tro bay cú hm lng CaO cao, sau khi trn nc thm chớ cú th t ụng cng Fe2O3 trong tro bay cú tỏc dng l cht dung mụi, cú th thỳc tin s hỡnh thnh tinh th, tng hot tớnh tro bay Than cha chỏy trong ... Long Than trờn sụng Hng Thy (1998) t u p cao 190m, t p cao 216,5m; p vũm C nh ti ngó ba iu Giang cao 75m Trong nhng nm ti, Trung Quc s xõy dng p vũm Cao ng cao 110m v rt nhiu p khỏc bng RCC Tõy... vi p t, ỏ Chiu cao ca p bờ tụng m ln ch cn t n mc nc l kim tra l c, dựng tng chn súng chn súng, cũn vi p t, ỏ thỡ cn phi xột ti vt cao v nc l khụng c trn qua nờn chiu cao p phi cao hn p bờ tụng... hi nc) hỡnh thnh kt cu dng thy tinh th gi l x qung lũ cao hot húa cú tớnh hot húa cao Nu hm lng CaO x qung ln thỡ hot tớnh cao, nhng nu cao quỏ 51% thỡ kt dớnh ca x qung núng chy s kộm i, thnh