BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI PHẠM MINH HẢI NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TỔ CHỨC QUẢN LÝ BẢO ĐẢM CHẤT LƯỢNG KHOAN PHỤT VỮA XỬ LÝ CHỐNG THẤM NỀN CÔNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI PHẠM MINH HẢI NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TỔ CHỨC QUẢN LÝ BẢO ĐẢM CHẤT LƯỢNG KHOAN PHỤT VỮA XỬ LÝ CHỐNG THẤM NỀN CÔNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN Chuyên ngành: Quản lý xây dựng Mã số: 60-58-03-02 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: 1. TS Nguyễn Trung Anh 2. GS.TS Lê Kim Truyền Hà Nội – 2013 MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………… 1 1. Tính cấp thiết của đề tài…………………………………………………………… 1 2. Mục đích của đề tài …………………………………………………………………. 1 3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu …………………………………………. 2 4. Dự kiến kết quả đạt được …………………………………………………………… 2 CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHỐNG THẤM NỀN CÔNG TRÌNH …………………………………………………………. 3 1.1. Mở đầu……………………………………………………………………………. 3 1.2. Các phương pháp xử lý làm tăng khả năng chống thấm của nền công trình …… 3 1.2.1. Giải pháp chống thấm bằng tường nghiêng và sân phủ ……………………… 4 1.2.2. Giải pháp chống thấm bằng tường răng kết hợp lõi giữa………………………. 5 1.2.3. Giải pháp chống thấm bằng tường hào bentonit ……………………………… 5 1.2.4. Giải pháp chống thấm bằng khoan phụt truyền thống …………………………. 6 1.2.5. Giải pháp chống thấm bằng cọc xi măng + đất (Công nghệ khoan phụt áp lực cao) ……………………………………………………………………………………. 7 1.2.6. Giải pháp thay đất nền …………………………………………………………. 8 1.2.7. Giải pháp chống thấm bằng tường cừ ………………………………………… 8 1.2.8. Các giải pháp kết hợp khác …………………………………………………… 9 1.3. Đặc điểm của công tác khoan phụt xử lý nền và những yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế, thi công màn chống thấm …………………………………………………………. 9 1.3.1. Đặc điểm của công tác khoan phụt xử lý nền………………………………… 9 1.3.2. Những yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế, thi công màn chống thấm ………………. 9 1.4. Đặc điểm của phương pháp khoan phụt xi măng trong nền đá …………………. 10 1.5. Tổng quan về công nghệ khoan phụt ở Việt Nam và những tiến bộ công nghệ trên thế giới ……………………………………………………………………………… 11 Kết luận chương 1…………………………………………………………………… 12 CHƯƠNG 2: NHỮNG GIẢI PHÁP CHỦ ĐỘNG TRONG THIẾT KẾ ĐỂ ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG MÀN CHỐNG THẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHOAN PHỤT XI MĂNG ………………………………………………………………………………. 13 2.1. Đặt vấn đề……………………………………………………………………… 13 2.2. Nhiệm vụ, đặc điểm màn chống thấm bằng phương pháp khoan phụt xi măng 13 2.2.1. Nhiệm vụ của màn chống thấm ……………………………………………… 13 2.2.2. Đặc điểm của màn chống thấm ……………………………………………… 13 2.3. Những nhân tố ảnh hưởng đến cấu tạo và chất lượng màn chống thấm ……… 14 2.4. Những yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế và thi công màn chống thấm bằng phương pháp khoan phụt xi măng…………………………………………………………… 15 2.4.1. Những yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế màn chống thấm bằng phương pháp khoan phụt xi măng …………………………………………………………………………. 15 2.4.2. Những yêu cầu kỹ thuật khi thi công màn chống thấm bằng phương pháp khoan phụt xi măng …………………………………………………………………………. 15 2.5. Lựa chọn tiêu chuẩn thiết kế và thi công màn chống thấm bằng phương pháp khoan phụt xi măng …………………………………………………………………. 16 2.5.1. Lựa chọn tiêu chuẩn thiết kế………………………………………………… 16 2.5.2. Lựa chọn tiêu chuẩn thi công …………………………………………………. 17 2.6. Lựa chọn các chỉ tiêu trong thiết kế màn chống thấm bằng phương pháp khoan phụt xi măng …………………………………………………………………………. 18 2.7. Lựa chọn công nghệ và thiết bị thi công khoan phụt vữa màn chống thấm…… 18 2.7.1. Lựa chọn công nghệ khoan phụt………………………………………………. 18 2.7.2. Lựa chọn phương pháp khoan phụt …………………………………………… 24 2.7.3. Lựa chọn thiết bị khoan phụt …………………………………………………. 28 2.7.4. Lựa chọn vật liệu phụt ………………………………………………………… 30 2.7.5. Chế tạo vữa phụt………………………………………………………………. 32 2.8. Xác định vị trí các hố khoan ngoài thực địa ……………………………………. 34 2.9. Xác định chiều sâu và phương các hố khoan …………………………………… 34 2.10. Xác định khoảng cách giữa các hố khoan…………………………………… 35 2.11. Phụt thử nghiệm……………………………………………………………… 36 Kết luận chương 2……………………………………………………………………. 38 CHƯƠNG 3: QUẢN LÝ KỸ THUẬT VÀ GIÁM SÁT NGHIỆM THU TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG KHOAN PHỤT XI MĂNG XỬ LÝ CHỐNG THẤM……… 39 3.1. Quản lý kỹ thuật trong thi công khoang phụt xi măng………………………… 39 3.1.1. Nhiệm vụ và nội dung quản lý kỹ thuật trong thi công khoan phụt………… 39 3.1.2. Chế độ quản lý kỹ thuật trước khi thi công khoan phụt ………………………. 41 3.2. Quản lý chất lượng trong quá trình khoan phụt vữa xi măng …………………… 45 3.2.1. Những căn cứ để quản lý chất lượng khoan phụt vữa ………………………… 45 3.2.2. Tổ chức kiểm tra giám sát chất lượng khoan phụt vữa ……………………… 45 3.2.3. Nội dung và yêu cầu của công tác kiểm tra giám sát chất lượng…………… 47 3.3. Công tác thí nghiệm hiện trường xác định chất lượng khoan phụt vữa xi măng 57 3.3.1. Những yêu cầu thí nghiệm xác định độ thấm nước…………………………… 58 3.3.2. Tổ chức bố trí thí nghiệm …………………………………………………… 60 3.3.3. Xử lý số liệu và đánh giá kết quả thí nghiệm …………………………………. 62 3.4. Giám sát nghiệm thu khoan phụt vữa xi măng chống thấm …………………… 63 Kết luận chương 3 …………………………………………………………………… 64 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOAN PHỤT VỮA XỬ LÝ CHỐNG THẤM CHO NỀN CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN LAI CHÂU…………… 65 4.1. Giới thiệu tóm tắt công trình……………………………………………………. 65 4.2. Điều kiện địa chất công trình vùng tuyến……………………………………… 68 4.2.1. Đặc điểm địa hình, địa mạo …………………………………………………… 68 4.2.2. Địa tầng thạch học…………………………………………………………… 68 4.2.3. Nứt nẻ kiến tạo ……………………………………………………………… 69 4.2.4. Địa chất thủy văn ……………………………………………………………… 71 4.3. Những yêu cầu chống thấm nền công trình …………………………………… 75 4.4. Lựa chọn giải pháp xử lý chống thấm cho nền công trình……………………… 75 4.5. Lựa chọn các chỉ tiêu thiết kế màn chống thấm của công trình ………………… 76 4.6. Lựa chọn công nghệ, thiết bị và vật liệu khoan phụt……………………………. 77 4.6.1. Lựa chọn công nghệ và phương pháp khoan phụt ……………………………. 77 4.6.2. Lựa chọn thiết bị khoan phụt ………………………………………………… 78 4.6.3. Lựa chọn vật liệu phụt………………………………………………………… 78 4.7. Công tác khoan phụt thử nghiệm ……………………………………………… 79 4.8. Quy trình khoan phụt vữa nền đập công trình thủy điện Lai Châu……………… 81 4.8.1. Công tác khoan và khoảng cách các lỗ……………………………………… 82 4.8.2. Thiết kế hỗn hợp phụt ………………………………………………………… 88 4.8.3. Công tác phụt vữa …………………………………………………………… 89 4.9. Kiểm soát quá trình khoan phụt ………………………………………………… 93 4.9.1. Kiểm soát trong khi phụt ……………………………………………………… 93 4.9.2. Kiểm soát sau khi phụt ……………………………………………………… 95 4.10. Đánh giá quá trình khoan phụt………………………………………………… 95 4.11. Lập báo cáo ……………………………………………………………………. 95 4.12. Tổ chức thí nghiệm và nghiệm thu màn chống thấm………………………… 96 Kết luận chương 4……………………………………………………………………100 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………………… 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………. 104 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 – Tỷ lệ N/X ứng với lượng mất nước đơn vị………………………………. 33 Bảng 4.1 – Bảng thông số chính của công trình thủy điện Lai Châu………………… 66 Bảng 4.2 – Bảng các hệ thống khe nứt chính khu vực công trình……………………. 70 Bảng 4.3 – Bảng phân cấp khe nứt, đứt gãy kiến tạo khu vực công trình……………. 71 Bảng 4.4 – Bảng tổng hợp kết quả thấm hiện trường vùng tuyến đập……………… 74 Bảng 4.5 – Phần trái mặt sau của bìa nhật ký phụt…………………………………… 94 Bảng 4.6 – Phần phải mặt sau của bìa nhật ký phụt………………………………… 94 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 – Sơ đồ chống thấm bằng tường nghiêng và sân phủ……………………… 4 Hình 1.2 – Sơ đồ chống thấm bằng tường răng kết hợp lõi giữa……………………… 5 Hình 1.3 – Sơ đồ chống thấm bằng tường hào bentonit……………………………… 5 Hình 1.4 – Sơ đồ chống thấm bằng khoan phụt truyền thống…………………………. 6 Hình 1.5 – Sơ đồ chống thấm bằng cọc xi măng + đất…………………………………7 Hình 1.6 – Sơ đồ chống thấm bằng tường cừ…………………………………………. 8 Hình 2.1 – Nguyên lý một số công nghệ khoan phụt chống thấm cho công trình thủy lợi, thủy điện………………………………………………………………………… 19 Hình 2.2 – Sơ đồ khoan phụt có nút bịt………………………………………………. 20 Hình 2.3 – Đường cong giới hạn GIN cho khoan phụt………………………………. 21 Hình 2.4 – Sơ đồ phương pháp phụt vữa không tuần hoàn………………………… 25 Hình 2.5 – Sơ đồ phương pháp phụt vữa tuần hoàn………………………………… 26 Hình 3.1 – Mô hình về sự chịu trách nhiệm của Chủ đầu tư về chất lượng khoan phụt thông qua các đơn vị và thí nghiệm hiện trường…………………………………… 46 Hình 3.2 – Sơ đồ rửa lỗ khoan……………………………………………………… 50 Hình 3.3 – Sơ đồ bố trí lỗ khoan kiểm tra khi màn chống thấm chỉ có 1 hàng khoan 61 Hình 3.4 – Sơ đồ bố trí lỗ khoan kiểm tra khi màn chống thấm gồm 2 hàng khoan…. 61 Hình 4.1 – Sơ đồ vị trí công trình thủy điện Lai Châu………………………… 65 Hình 4.2 – Sơ đồ bố trí màn khoan phụt chống thấm nền đập thủy điện Lai Châu… 75 Hình 4.3 – Sơ đồ trình tự khoan phụt thử nghiệm……………………………………. 81 Hình 4.4 – Sơ đồ mặt cắt dọc màn chống thấm đập Lai Châu tại vai trái……………. 83 Hình 4.5 – Sơ đồ khoan phụt chống thấm khu vực lòng sông……………………… 84 Hình 4.6 – Sơ đồ khoan phụt chống thấm tại hành lang cao độ 233.00m……………. 85 Hình 4.7 – Sơ đồ khoan phụt chống thấm tại hành lang cao độ 265.00m……………. 85 Hình 4.8 – Sơ đồ khoan phụt chống thấm tại cao độ 303.00m………………………. 86 Hình 4.9 – Mặt bằng bố trí các lỗ khoan phụt……………………………………… 87 Hình 4.10 – Thi công khoan phụt màn chống thấm nền đập Lai Châu………………. 91 Hình 4.11 – Đường cong giới hạn phụt vữa GIN của màn chống thấm đập thủy điện Lai Châu……………………………………………………………………………… 93 Hình 4.12 – Diễn giải thí nghiệm Lugeon…………………………………………… 97 Hình 4.13 – Sơ đồ khoan phụt chống thấm………………………………………… 98 Hình 4.14 – Sơ đồ kiểm soát đối với các bước thực hiện khoan phụt……………… 99 [...]... Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu tổng quan lý thuyết và thực tiễn - Nghiên cứu ứng dụng ở Việt Nam; 4 Kết quả dự kiến đạt được Tổng quan về công tác khoan phụt chống thấm trong các công trình thủy lợi, thủy điện hiện tại, đề xuất những giải pháp tổ chức quản lý phù hợp bảo đảm hiệu quả, chất lượng công tác khoan phụt xi măng chống thấm cho nền công trình, áp dụng cụ thể cho công trình Thủy điện Lai... quá trình thi công, nghiệm thu để chủ động đảm bảo chất lượng công trình đạt yêu cầu chống thấm đề ra Nền không xử lý chống thấm hoặc xử lý nhưng không đạt yêu cầu sẽ dẫn đến mất nước, có thể gây xói ngầm làm công trình mất an toàn, sự cố vỡ đập có thể xảy ra Với những đặc điểm và yêu cầu nêu trên, đề tài Nghiên cứu giải pháp tổ chức quản lý bảo đảm chất lượng khoan phụt vữa xử lý chống thấm nền công. .. Nghiên cứu giải pháp tổ chức quản lý bảo đảm chất lượng khoan phụt vữa xử lý chống thấm nền công trình thủy lợi, thủy điện được trường Đại học Thủy lợi giao cho học viên Phạm Minh Hải Được sự hướng dẫn của TS Nguyễn Trung Anh và GS.TS Lê Kim Truyền, luận văn đã hoàn thành đúng thời hạn quy định Tôi xin cam đoan với khoa Công trình và phòng Đào tạo trường Đại học Thủy lợi đề tài nghiên cứu này là công. .. phù hợp đảm bảo chất lượng và kinh tế; - Phương pháp khoan phụt: Phương pháp và công nghệ khoan phụt đóng vai trò quan trọng bảo đảm và nâng cao chất lượng màn chống thấm, công nghệ càng tiên tiến và phù hợp thì chất lượng thi công càng cao và rút ngắn thời gian hoàn thành; - Vật liệu phụt: Việc lựa chọn vật liệu phụt đảm bảo chất lượng theo tiêu chuẩn cùng công tác chế tạo và bảo quản vữa phụt đóng... cứu này là công trình của cá nhân tôi Hà Nội, ngày 20 tháng 8 năm 2013 Tác giả luận văn Phạm Minh Hải LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Quản lý xây dựng với đề tài Nghiên cứu giải pháp tổ chức quản lý bảo đảm chất lượng khoan phụt vữa xử lý chống thấm nền công trình thủy lợi, thủy điện được tác giả hoàn thành với sự giúp đỡ của phòng Đào tạo đại học & sau đại học, khoa Công trình, các thầy,... biện pháp để chống thấm cho nền công trình Một trong những biện pháp phổ biến được sử dụng để chống thấm cho nền công trình rất hiệu quả là khoan phụt vữa tạo màn chống thấm 1.2 Các phương pháp xử lý làm tăng khả năng chống thấm của nền công trình Dòng thấm gây ra nhiều ảnh hưởng bất lợi có tính chất nghiêm trọng đối với công trình Do đó trong các công trình thủy lợi – thủy điện, đặc biệt là các đập... công trình thủy lợi, thủy điện mang ý nghĩa thiết thực, cần thiết nhằm nâng cao hiệu quả đầu tư, phòng ngừa các sự cố có thể xảy ra đối với các công trình thủy lợi, thủy điện 2 Mục đích của Đề tài Một là, nắm được đặc điểm kỹ thuật và nội dung các phương pháp phụt xi măng xử lý chống thấm nền đập để có giải pháp quản lý bảo đảm chất lượng công trình 2 Hai là, đề xuất các phương pháp chủ động để đảm bảo. .. động để đảm bảo chất lượng và kiểm tra đánh giá chất lượng trong quá trình thi công và kết thúc công tác khoan phụt xi măng Ba là, áp dụng phương pháp tổ chức quản lý công tác khoan phụt chống thấm vào công trình cụ thể: Thủy điện Lai Châu 3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Cách tiếp cận: - Tìm hiểu các tài liệu đã được nghiên cứu và ứng dụng; - Khảo sát thực tế ở những công trình đã ứng dụng... chống thấm và công nghệ khoan phụt Cùng với việc lựa chọn công nghệ khoan phụt thì việc lựa chọn phương pháp khoan phụt đóng một vai trò quan trọng quyết định đến chất lượng và tiến độ thi công màn chống thấm 2.7.2.1 Các phương pháp phụt vữa Căn cứ vào sự vận động của vữa khi phụt có các phương pháp: - Phương pháp phụt nén ép vữa (phụt vữa không tuần hoàn): là phương pháp phụt vữa trong đó toàn bộ vữa. .. liệu chống thấm bằng đất sét, tầng thấm trong nền là đất hoặc sỏi có chiều dày nhỏ 9 1.2.8 Các giải pháp kết hợp khác Trong thực tế xây dựng, tùy thuộc vào điều kiện địa chất nền và chiều dày lớp đất nền cần xử lý mà ta lựa chọn giải pháp xử lý chống thấm nền khác nhau Thường trong thực tế khi tính toán thiết kế biện pháp xử lý nền để đảm bảo về tính kinh tế và kỹ thuật người ta chọn giải pháp xử lý chống . PHẠM MINH HẢI NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TỔ CHỨC QUẢN LÝ BẢO ĐẢM CHẤT LƯỢNG KHOAN PHỤT VỮA XỬ LÝ CHỐNG THẤM NỀN CÔNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN Chuyên ngành: Quản lý xây dựng Mã số: 60-58-03-02. Thạc sĩ chuyên ngành Quản lý xây dựng với đề tài Nghiên cứu giải pháp tổ chức quản lý bảo đảm chất lượng khoan phụt vữa xử lý chống thấm nền công trình thủy lợi, thủy điện được tác giả hoàn. tài luận văn cao học Nghiên cứu giải pháp tổ chức quản lý bảo đảm chất lượng khoan phụt vữa xử lý chống thấm nền công trình thủy lợi, thủy điện được trường Đại học Thủy lợi giao cho học viên