CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1. Vị trí và nhiệm vụ công trình 1. Vị trí địa lý Hồ chứa nước Đăk Mi nằm trên suối Đăk Mi thuộc xã Sóc Hà, huyện Hà Quảng, tỉnh Cao Bằng.
Nhiệm vụ công trình - Khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn nước của suối Đăk Mi, cung cấp nước tưới cho 280 ha đất canh tác trồng lúa và cấp nước sinh hoạt cho các hộ dân thuộc 2 xã Quý Quân và Sóc Hà. Tiếp nước tưới cho trên 200ha đất trồng lúa của khu tưới đập Đăk Mi hiện có phía hạ lưu đập chính hồ Đăk Mi. - Góp phần cắt giảm lũ cho vùng hạ lưu suối Đăk Mi làm giảm thiệt hại về tài sản và con người cho các vùng này. - Góp phần phát triển kinh tế địa phương và nâng cao đời sống của nhân dân, ổn định dân cư, nâng cao đời sống kinh tế, văn hóa của nhân dân vùng dự án.
Điều kiện tự nhiên 1. Đặc điểm vùng dự kiến xây dựng lòng hồ Lòng hồ là thung lũng suối Đăk Mi với hai nhánh núi kéo dài từ Bắc xuống Nam tạo thành một lòng chảo hẹp và dốc, trong lòng hồ chủ yếu là rừng trồng sản xuất của nhân dân, địa hình rậm rạp, không có đường giao thông , không có công trình xây dựng nào. Tuyến đầu mối đập – tràn – cống nằm cắt ngang thung lũng nối hai vai núi, theo hướng Đông Đông Bắc – Tây Tây Nam có chiều dài khoảng 700m. Cao độ đỉnh núi hai vai từ +65.
Phần thung lũng khá bằng phẳng với cao độ từ +19.00; suối Đăk Mi hẹp, dốc với bề rộng chừng 5 – 10 m. Trên toàn tuyến chủ yếu là rừng bạch đàn của nhân dân. Nhìn chung địa hình rất thuận lợi cho việc xây dụng hồ chứa nước và bố trí các công trình đầu mối. Đặc điểm khu tưới Đăk Mi Khu tưới hồ chứa nước Đăk Mi là dải đất hẹp dọc theo bờ Nam suối Đăk Mi, thuộc 2 xã Quý Quân và Sóc Hà.
Địa hình khu tưới có dạng sườn đồi thoải và bãi bồi ven sông , dốc dần từ Bắc xuống Nam, bị chia cắt bởi những lạch suối nhỏ từ sườn núi chảy xuống. Hiện tại khu tưới được trồng lúa ở những chân ruộng thấp ven suối có nước thường xuyên, những khu đất cao hơn được trồng màu (mía, mì, bắp, đậu phụng,…). Địa chất lòng hồ Công tác khảo sát đánh giá điều kiện trữ nước của hồ, khả năng mất nước quanh lòng hồ, thấm mất nước qua hai vai vùng lân cận với việc đo vẽ bản đồ địa chất công trình, đo địa vật lý, các thí nghiệp trong phòng và ngoài thực địa. Kết quả cho thấy hồ hoàn Sinh viên: Nguyễn Văn A Lớp: 59C-TL Trang: 14 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình thủy toàn có khả năng chứa nước và các điều kiện về thấm qua vai đập không xảy ra, hiện tượng thấm qua nền chủ yếu ở các tầng trầm tích và sườn tích, các lớp tàn tích và đá gốc là tầng cách nước.
Đá được gắn kết cứng chắc, không bị chia cắt bởi các đứt gãy kiến tạo. Trong đá phát triển nhiều khe nứt, chủ yếu là khe nứt cắt, với mô đun khe nứt khác nhau, trung bình 10-15 khe nứt/1m, nhưng chủ yếu là khe nứt kín, hoặc là được lấp nhét bằng các vật liệu sét và ô xít sắt, không có khả năng dẫn nước. Trong khu vực lòng hồ, hiện tượng trượt bề mặt và sạt lở, đá lăn kém phát triển do địa hình sườn núi có độ dốc không lớn từ 15 0-200, bề dày lớp đá phong hóa, tầng phủ mỏng. Các kế quả này tiếp tục được sử dụng để khẳng định điều kiện khả thi khi xây dụng hồ chứa.
Địa chất tuyến công trình 1. Tuyến đập, cống lấy nước Kế quả khảo sát hiện trường, kết hợp kết quả thí nghiệm mẫu nguyên dạng đã cho phép chia các lớp địa tầng từ trên xuống dưới và từ trẻ đến già với các lớp sau: - Lớp 1: Lớp sét pha cát hạt mịn, màu nâu vàng, xám đen, xám nâu, phần trên mặt là tầng canh tác chứa nhiều rễ cây, xác thực vật và chất hữu cơ, thời điểm khảo sát đất ẩm vừa, trạng thái dẻo mềm, kết cấu kém chặt, khả năng chịu lực trung bình, tính thấm nước lớn K = 7,22x10-4cm/s. Lớp này phân bố trên toàn bộ vùng thung lũng (trừ lòng suối) nơi có độ dốc nhỏ với bề dày từ 1,2 2,0 m. Nguồn gốc thành tạo bồi tích trẻ aQ.
- Lớp 1a: Sét pha lẫn sạn sỏi, đôi chỗ lẫn đá lăn, đá cục, màu xám vàng, xám trắng, xám xanh, xám đen, thời điểm khảo sát đất ẩm vừa, trạng thái dẻo cứng, kết cấu chặt vừa, khả năng chịu lực trung bình, tính thấm mất nước nhỏ, ở trạng thái tự nhiên K = 1,86x10-4cm/s, trạng thái chế bị K = 2,59x10-5cm/s. Lớp này nằm dưới lớp 1, phân bố trên toàn bộ vùng thung lũng trừ lòng suối, bề dày 1,5 5,0 m. Nguồn gốc thành tạo bồi tích aQ. - Lớp 2: Hỗn hợp cát lẫn cuội sỏi lòng suối, đá lăn tròn cạnh, đá tảng, màu xám trắng, xám vàng, đất khô, xốp, rời rạc, hệ số thấm rất lớn K = 2,22x10 -3cm/s.
Lớp này phân bố dọc theo lòng suối với bề rộng khoảng 70m, bề dày 4,0 7,0m. Nguồn gốc thành tạo lũ tích pQ. - Lớp 3: Cát pha lẫn sỏi cuội, đôi chỗ là cát kết, cuội kết, màu xám vàng, xám trắng, loang lổ đỏ, đốm đen, thời điểm khảo sát đất khố, trạng thái rời rạc, xốp, khả năng chịu lực trung bình, tính thấm mất nước lớn K = 2,22x10 -3cm/s. Lớp này phân bố hầu khắp khu vực thung lũng cả dưới đáy suối, nằm dưới lớp 1, 1a, 2, bề dày từ 2,0 5,0 m, diện lộ ra tại các vách lở bờ suối Nhiên có chiều dày từ 4,0 6,0 m cách mặt đất 1,0 - 2,0 m.
Nguồn gốc bồi tích, lũ tích pQ. - Lớp 4: Sét pha lẫn sạn sỏi, đá lăn, đá tảng, màu vàng, vàng đỏ, thời điểm khảo sát đất ẩm, trạng thái dẻo cứng, kết cấu chặt vừa, khả năng chịu lực tốt, hệ số thấm nhỏ K Sinh viên: Nguyễn Văn A Lớp: 59C-TL Trang: 15 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình thủy = 3,47x10-5cm/s. Lớp này phân bố trên mặt ở sườn dốc hai vai đập, phía vai trái có bề dày 1,0 1,8 m, phía vai phải có bề dày 2,0 8,0 m. Nguồn gốc sườn tích dQ.
- Lớp 4a: Lớp sét pha chứa dăm sạn, màu vàng, nâu đỏ, vàng đỏ đốm đen, đất ẩm, trạng thái dẻo, kết cấu chặt vừa - chặt, hệ số thấm nhỏ K = 4,0x10 -4cm/s, khả năng chịu lực tốt. Lớp này phân bố trên sườn dốc dưới lớp 4 và phủ trực tiếp lên đá gốc, bề dày phía vai trái 1,4 2,0 m, phía vai phải 2,0 10,8 m. Nguồn gốc thành tạo phong hóa từ đá gốc eQ. - Lớp 5: Đá granite phong hoá mạnh, một số nơi thành dạng bột sét, nõn khoan nứt nẻ vỡ vụn thành dăm sạn, màu xanh, xám xanh, trạng thái cứng - rất cứng, chịu lực tốt.
Khả năng thấm mất nước khá lớn chủ yếu qua khe nứt, kết quả ép nước q = 1,24 l/ph. - Lớp 6: Đá granite biotit hạt trung đến mịn, liền khối, màu xanh, xám trắng. Trạng thái rất cứng. Trong quá trình khoan nõn >30cm.
Khả năng chống thấm rất tốt, có hệ số ép nước nhỏ q = 0,019 l/ph. Tuyến tràn Kết quả khảo sát cho thấy địa tầng vùng tuyến tràn gồm có các lớp sau: - Lớp 1: Phân bố dưới chân dốc nước và vị trí tiêu năng với bề dày từ 1,0 1,8 m. - Lớp 2: Phân bố dọc theo lòng suối tại vị trí tiêu năng và trên tuyến kênh xả sau tràn, bề dày 4,0 7,0m. - Lớp 3: Phân bố trên toàn tuyến công trình, bề dày từ 1,5 4,5 m.
- Lớp 4: Phân bố trên mặt ở sườn dốc, bề dày 0,8 2,5 m. - Lớp 4a: Phân bố trên sườn dốc dưới lớp 4 và phủ trực tiếp lên đá gốc, bề dày phía vai trái 1,4 2,0 m, phía vai phải 2,0 10,8 m. - Lớp 5: Đá phong hóa nứt nẻ - Lớp 6: Đá granit biotit hạt trung đến mịn cứng chắn, liền khối. * Đánh giá điều kiện địa chất công trình.
Nhìn chung, địa tầng khu vực đầu mối tuyến đập, tràn, cống có thể chia thành hai cấu tạo chính. + Cấu tạo bồi tích: Gồm các lớp cát, cát pha, sét pha, cuội sỏi lòng suối, cuội kết, cát kết. Đặc điểm chung của lớp này là hình thành từ quá trình vận chuyển lắng đọng vật liệu có nguồn gốc từ đá phong hóa. Các lớp này bao phủ toàn bộ bề mặt thung lũng nơi có độ dốc nhỏ, chiều dày từ 6,0 8,0 m, cá biệt có nơi > 8,0m như tại hố khoan KM- Đ1/4 tim đập.
Cần chú ý lớp 3 là lớp cuội kết, cát kết lẫn đá lăn, là lớp có độ rỗng lớn, hệ số thấm cao phải xử lý nếu nằm dưới móng đập. + Cấu tạo tàn tích: Là sản phẩm phong hóa trực tiếp từ đá gốc granite hạt trung đến mịn, thành phần chủ yếu là sét lẫn dăm sạn, phân bố trên sườn dốc hai vai đập. Các chỉ tiêu cơ lý khá tốt và hệ số thấm nhỏ có thể làm nền cho công trình. + Cấu tạo đá gốc: Gồm các loại đá trầm tích bị biến chất do tiếp xúc với cấu tạo đá mắc ma, chủ yếu là đá granite biotit hạ trung đến mịn, phía trên bị phong hóa mạnh, Sinh viên: Nguyễn Văn A Lớp: 59C-TL Trang: 16 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình thủy nứt nẻ, vỡ vụn, một số nơi thành dạng sét, sét bột, càng xuống dưới mức độ phong hóa giảm dần, đá rất cứng chắc.
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất nền như sau: Tên các chỉ Ký Đơn vị Lớp 1 Lớp 1a Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 4a tiêu cơ lý hiệu Sỏi sạn > % 0 3,36 10,50 10,00 6,00 5,70 2mm Hạt cát 2- % 54,50 51,55 59,80 58,50 50,00 51,30 0.