Nghiên cứu giải pháp xử lý chống sạt trượt mái đào đập tràn thủy điện sông Bung 2

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu giải pháp chống sạt trượt mái đào đập tràn thủy điện sông Bung 2, góp phần bảo vệ công trình xây dựng.

• Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Song
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Thủy Công
• Đề tài: Giải Pháp Chống Sạt Trượt Cho Đập Tràn Thủy Điện Sông Bung 2
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SẠT TRƯỢT ĐÃ XẢY RA TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
• 1.1. Một số sự cố sạt trượt mái đập đã xảy ra trên thế giới
• 1.2. Một số sự cố sạt trượt mái đập đã xảy ra ở Việt Nam
• 1.3. Các nguyên nhân gây ra mất ổn định mái đập
• 1.4. Các phương pháp tính toán ổn định mái dốc
• 1.4.1. Phương pháp cân bằng giới hạn (LEM)
• 1.4.2. Phương pháp phân tử hữu hạn (FEM)
• 1.4.3. Phương pháp tính toán ổn định mái dốc thường dùng hiện nay
• 1.5. Các biện pháp đảm bảo ổn định hồ móng tràn
• 2. CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC
• 2.1. Cơ sở lý thuyết phương pháp phân tử hữu hạn
• 2.1.1. Xây dựng lưới phần tử
• 2.1.2. Xác định chuyển vị
• 2.1.3. Các phương trình cơ bản cho phân tử
• 2.2. Tính toán chuyển vị, điều kiện tương thích
• 2.3. Hành vi ứng xử của vật liệu
• 2.4. Điều kiện cần bằng cho phân tử
• 2.5. Thiết lập phương trình tổng thể cho cả hệ, xác định điều kiện biên
• 2.6. Ứng dụng phần mềm tính toán ổn định mái dốc
• 2.6.1. Mô hình vật liệu
• 2.6.2. Mô hình tiếp xúc
• 2.6.3. Xây dựng bài toán mẫu
• 2.6.4. Mô hình nghiên cứu
• 2.6.5. Kết quả nghiên cứu mô hình
• 2.7. Các yếu tố ảnh hưởng đến neo
• 2.7.1. Ảnh hưởng của chiều cao mái dốc
• 2.7.2. Ảnh hưởng của độ cứng neo
• 2.7.3. Ảnh hưởng của khoảng cách đặt neo
• 2.7.4. Ảnh hưởng của cường độ đất đắp
• 2.7.5. Ảnh hưởng của chiều dài neo
• 2.7.6. Ảnh hưởng của đất nền
• 2.8. Tính toán ổn định mái dốc có neo bằng phương pháp phân tử hữu hạn
• 2.8.1. Mặt phá hoại
• 2.8.2. Hệ số an toàn
• 3. CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG XỬ LÝ CHỐNG SẠT TRƯỢT CHO MÁI ĐÀO ĐẬP THỦY ĐIỆN SÔNG BUNG 2
• 3.1. Giới thiệu về công trình
• 3.2. Lịch sử hiện tượng phá hoại mái đập
• 3.3. Các giải pháp xử lý cần thực hiện
• 3.4. Phương án 1: Đào kết hợp neo giá cố giữ ổn định
• 3.5. Phương án 2: Đào toàn bộ không neo giá cố
• 3.6. Chỉ tiêu cơ lý kiến nghị tính toán bằng tổng hợp khối lượng và giá thành các phương án xử lý
• 3.7. Thiết kế bảo vệ mái taluy
• 3.8. Phương pháp tính toán
• 3.9. Các trường hợp tính toán và tổ hợp tính toán
• 3.10. Hệ số an toàn, thông số thép neo, kết quả tính toán
• 3.11. Độ bền ổn định tổng thể mái đào
• 3.12. Những vấn đề còn tồn tại, kiến nghị
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC TÍNH TOÁN

Tóm tắt

I. Tổng quan về tình hình sạt trượt đã xảy ra trên thế giới và Việt Nam

Trong những thập kỷ gần đây, các dự án công trình thủy điện phát triển mạnh mẽ, đóng góp đáng kể vào sản xuất điện ở Việt Nam. Tuy nhiên, trong quá trình thi công xây dựng và khai thác, một số công trình đã gặp phải sự cố sạt trượt gây ảnh hưởng đến chất lượng công trình và an toàn vận hành. Những sự cố này thường xảy ra trong thời gian thi công hoặc khi công trình mới hoàn thành. Nguyên nhân chính của các sự cố này là do sạt lở đất tại móng, tạo mái, dẫn đến việc nghiên cứu giải pháp kỹ thuật để gia cường và xử lý chống sạt trượt cho mái dốc là vô cùng cần thiết. Việc này không chỉ đảm bảo an toàn cho công trình mà còn tiết kiệm chi phí, vật liệu và thời gian thi công. Theo các báo cáo, một số sự cố sạt trượt đã xảy ra ở các công trình thủy điện lớn trên thế giới và Việt Nam, như thủy điện Buon Kuop và thủy điện Húa Na. Những sự cố này đã đặt ra yêu cầu cấp bách về việc cải thiện công tác khảo sát địa chất, thiết kế và thi công, nhằm giảm thiểu rủi ro cho các công trình thủy điện.

II. Nguyên nhân gây ra mất ổn định mái dốc

Việc xác định các nguyên nhân gây ra mất ổn định mái dốc là rất quan trọng trong quá trình thiết kế và thi công công trình. Các nguyên nhân chủ yếu bao gồm: khảo sát địa chất không đầy đủ, thiết kế không hợp lý, và thi công không đúng quy trình. Khảo sát không cẩn thận có thể dẫn đến việc sử dụng tài liệu không chính xác, làm giảm độ tin cậy trong thiết kế. Thiết kế không dựa trên các điều kiện thực tế của địa chất, hoặc thiếu các biện pháp bảo vệ môi trường cũng có thể gây ra sự cố. Trong quá trình thi công, nếu đội ngũ công nhân không được đào tạo bài bản, hoặc không tuân thủ quy trình thi công, sẽ dễ dàng dẫn đến sai sót. Việc giám sát thi công cũng cần được thực hiện một cách nghiêm ngặt để kịp thời phát hiện và xử lý các vấn đề phát sinh. Những nguyên nhân này không chỉ ảnh hưởng đến an toàn công trình mà còn có thể dẫn đến thiệt hại lớn về kinh tế và môi trường.

III. Các phương pháp tính toán ổn định mái dốc

Phân tích ổn định mái dốc là một công việc quan trọng đối với các kỹ sư địa kỹ thuật. Có nhiều phương pháp có thể sử dụng cho việc này, trong đó hai phương pháp chính thường được áp dụng là phương pháp cân bằng giới hạn (Limit Equilibrium Method - LEM) và phương pháp phân tử hữu hạn (Finite Element Method - FEM). Phương pháp LEM dựa trên việc giả định một mặt trượt và phân tích trạng thái cân bằng của các lực tác dụng lên mặt trượt đó. Ngược lại, phương pháp FEM cho phép phân tích chi tiết hơn về hành vi của mái dốc dưới tác động của các lực khác nhau, bao gồm cả lực nước và động đất. Việc lựa chọn phương pháp nào phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình và yêu cầu về độ chính xác trong tính toán. Sự phát triển của phần mềm tính toán hiện đại đã giúp cho việc áp dụng các phương pháp này trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn, đảm bảo an toàn cho các công trình thủy điện.

IV. Giải pháp kỹ thuật chống sạt trượt cho đập tràn thủy điện Sông Bung 2

Để đảm bảo an toàn cho đập tràn thủy điện Sông Bung 2, cần áp dụng các giải pháp kỹ thuật hiệu quả nhằm xử lý và chống lại hiện tượng sạt trượt. Một số giải pháp có thể bao gồm việc gia cố mái dốc bằng các cấu trúc như tường chắn, neo đất, hoặc sử dụng vật liệu gia cố để tăng cường độ ổn định của đất. Ngoài ra, việc thiết kế hệ thống thoát nước hợp lý cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu áp lực nước tác động lên mái dốc. Việc thực hiện các biện pháp này không chỉ giúp bảo vệ công trình mà còn tăng cường khả năng chống chịu với các tác động từ môi trường. Đánh giá rủi ro và thực hiện các biện pháp phòng ngừa trước khi xảy ra sự cố sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại và đảm bảo an toàn cho công trình trong dài hạn.

V. Đánh giá và kết luận

Nghiên cứu về giải pháp chống sạt trượt cho đập tràn thủy điện Sông Bung 2 đã chỉ ra tầm quan trọng của việc thiết kế và thi công đúng cách để đảm bảo an toàn cho các công trình thủy điện. Các phương pháp tính toán ổn định mái dốc, cùng với việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật phù hợp, sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và đảm bảo hoạt động hiệu quả của công trình. Việc đầu tư vào công tác khảo sát, thiết kế và thi công chất lượng cao là cần thiết để bảo vệ tài sản và tính mạng con người. Hơn nữa, việc nâng cao nhận thức về các vấn đề liên quan đến sạt trượt trong cộng đồng và trong ngành xây dựng sẽ góp phần tạo ra môi trường an toàn hơn cho các công trình thủy điện trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ các công trình thủy điện tại Việt Nam, việc đảm bảo ổn định mái dốc trong các công trình đập tràn là vấn đề cấp thiết. Theo ước tính, các công trình thủy điện như Sông Bung 2 (Quảng Nam) có công suất lắp đặt 100 MW, sản lượng điện trung bình hàng năm đạt khoảng 425,57 triệu kWh, đóng góp quan trọng vào hệ thống điện quốc gia và phát triển kinh tế vùng miền núi. Tuy nhiên, trong quá trình thi công và vận hành, nhiều sự cố sạt trượt mái dốc đã xảy ra, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn công trình và môi trường xung quanh.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào việc tổng kết, đánh giá hiện trạng sạt trượt mái dốc tại các công trình thủy điện, xác định nguyên nhân và cơ chế gây mất ổn định mái đập, đồng thời đề xuất các phương án thiết kế và biện pháp thi công nhằm đảm bảo an toàn cho công trình. Phạm vi nghiên cứu bao gồm phân tích mái dốc có neo trên nền đất tốt với các chiều cao khác nhau, áp dụng các mô hình vật liệu và phương pháp tính toán hiện đại trong khoảng thời gian thi công và vận hành công trình tại khu vực miền Trung Việt Nam.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao độ an toàn, giảm thiểu rủi ro sạt trượt, tiết kiệm chi phí bảo trì và gia cố công trình, đồng thời góp phần phát triển bền vững ngành thủy điện và hạ tầng kỹ thuật liên quan.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai phương pháp tính toán ổn định mái dốc chủ yếu là Phương pháp Cân bằng giới hạn (Limit Equilibrium Method - LEM) và Phương pháp Phần tử hữu hạn (Finite Element Method - FEM).

• Phương pháp Cân bằng giới hạn (LEM): Dựa trên giả định mặt trượt có dạng trụ tròn hoặc hỗn hợp, phân tích trạng thái cân bằng lực trên các phân thỏi đất để xác định hệ số an toàn. Các phương pháp phổ biến trong LEM gồm Fellenius, Bishop đơn giản, Spencer, Janbu và GLE, mỗi phương pháp có giả thiết riêng về lực tương tác giữa các thỏi đất và điểm đặt lực tương tác. LEM thường được sử dụng để tính toán nhanh, đánh giá sơ bộ ổn định mái dốc.

• Phương pháp Phần tử hữu hạn (FEM): Phân tích ứng suất và biến dạng trong toàn bộ khối đất và neo gia cường, cho phép mô hình hóa chính xác hình học phức tạp, tính dị hướng và phi tuyến của vật liệu. FEM sử dụng mô hình đàn dẻo Mohr-Coulomb với các thông số như mô đun đàn hồi, hệ số Poisson, lực dính và góc ma sát trong để mô phỏng hành vi đất đắp. Phương pháp này xác định hệ số an toàn bằng cách giảm cường độ kháng cắt của đất đến khi mái dốc đạt trạng thái giới hạn.

Ba khái niệm chính được sử dụng trong nghiên cứu gồm: hệ số an toàn ổn định mái dốc, mô hình vật liệu đàn dẻo Mohr-Coulomb, và mô hình phần tử tiếp xúc giữa neo và đất để mô phỏng lực kéo neo.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu nghiên cứu bao gồm số liệu khảo sát địa chất, thông tin thiết kế và thi công các công trình thủy điện như Sông Bung 2, Buôn Kuop, Hủa Na, Đắk Mi 4, cùng các tài liệu kỹ thuật và phần mềm tính toán địa kỹ thuật hiện đại.

Phương pháp phân tích chính là mô hình số sử dụng phần mềm Plaxis (Hà Lan) áp dụng FEM và GeoStudio (Canada) áp dụng LEM. Cỡ mẫu mô hình gồm khoảng 1000 phần tử tam giác biến dạng tuyến tính và khối, được xây dựng theo mô hình mái dốc có chiều cao tối đa 18m, với các lớp neo đặt ngang cách nhau 1m theo phương đứng.

Quá trình nghiên cứu được thực hiện theo các bước: xây dựng mô hình hình học, gán điều kiện biên và đặc trưng vật liệu, tạo lưới phần tử, xác định điều kiện ban đầu, mô phỏng các giai đoạn thi công, tính toán và phân tích kết quả ứng suất, biến dạng, lực kéo neo và hệ số an toàn. Timeline nghiên cứu kéo dài trong suốt quá trình thi công và vận hành công trình thủy điện tại khu vực nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của neo gia cường đến ứng suất đất: Kết quả mô phỏng cho thấy mái dốc có neo gia cường huy động ứng suất đất thấp hơn so với mái dốc không neo. Phổ mức độ ứng suất đất huy động tối đa ở mái dốc không neo rộng hơn, đạt 100%, trong khi mái dốc có neo có phổ ứng suất hẹp hơn, chứng tỏ neo làm giảm nguy cơ hình thành mặt phá hoại (Hình 1-10).

2. Biến dạng mái dốc giảm đáng kể khi có neo: Việc sử dụng neo làm giảm biến dạng tổng thể và biến dạng theo các phương trong mái dốc, giúp tăng độ ổn định và giảm nguy cơ sạt trượt. Các lớp neo với khoảng cách 1m theo phương đứng phát huy hiệu quả trong việc phân bố lực kéo và giảm ứng suất tập trung.

3. Ảnh hưởng của các yếu tố kỹ thuật đến lực kéo neo: Chiều cao mái dốc, độ cứng neo (EA), khoảng cách đặt neo, cường độ đất đắp và chiều dài neo đều ảnh hưởng đến lực kéo tối đa trong neo. Ví dụ, tăng chiều cao mái dốc từ 5m lên 18m làm tăng lực kéo neo tối đa, đòi hỏi thiết kế neo phù hợp để tránh kéo đứt hoặc tuột neo.

4. Hệ số an toàn mái dốc được cải thiện rõ rệt: So sánh kết quả tính toán theo phương pháp FEM và LEM cho thấy hệ số an toàn mái dốc có neo cao hơn từ 15-25% so với mái dốc không neo, đảm bảo an toàn công trình trong các điều kiện thi công và vận hành.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự cải thiện ổn định mái dốc khi có neo là do neo tạo ra mômen chống trượt bổ sung, phân bố lại ứng suất trong khối đất, giảm áp lực tập trung và hạn chế biến dạng lớn. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trong ngành địa kỹ thuật và kinh nghiệm thực tế tại các công trình thủy điện lớn trên thế giới.

Việc sử dụng phần mềm Plaxis cho phép mô phỏng chi tiết ứng suất, biến dạng và lực kéo neo tại từng điểm trong mái dốc, cung cấp thông tin quan trọng để tối ưu thiết kế neo và biện pháp thi công. So với phương pháp LEM truyền thống, FEM cho phép đánh giá chính xác hơn các yếu tố phi tuyến, ảnh hưởng của mô đun đàn hồi và điều kiện tiếp xúc giữa neo và đất.

Các kết quả cũng cho thấy tầm quan trọng của việc khảo sát địa chất kỹ lưỡng, lựa chọn mô hình vật liệu phù hợp và thiết kế neo đúng tiêu chuẩn để đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế. Việc áp dụng các biện pháp gia cố mái dốc có neo là giải pháp tối ưu trong điều kiện địa hình phức tạp và diện tích mặt bằng hạn chế như tại đập tràn thủy điện Sông Bung 2.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Thiết kế neo gia cường phù hợp: Áp dụng khoảng cách neo theo phương đứng không quá 1m, chiều dài neo đảm bảo không bị kéo tuột, và độ cứng neo (EA) được tính toán dựa trên chiều cao mái dốc và đặc tính đất đắp. Chủ thể thực hiện: các đơn vị thiết kế và tư vấn kỹ thuật, thời gian: trước giai đoạn thi công.

2. Sử dụng phần mềm FEM trong thiết kế và giám sát: Khuyến khích áp dụng phần mềm Plaxis hoặc tương đương để mô phỏng chi tiết ứng suất, biến dạng và lực kéo neo, giúp tối ưu hóa thiết kế và phát hiện sớm các nguy cơ mất ổn định. Chủ thể thực hiện: các kỹ sư địa kỹ thuật, thời gian: trong suốt quá trình thiết kế và thi công.

3. Tăng cường khảo sát địa chất và giám sát thi công: Thực hiện khảo sát thực địa kỹ lưỡng, cập nhật dữ liệu liên tục trong quá trình thi công, giám sát chặt chẽ các bước thi công neo và mái dốc để phát hiện và xử lý kịp thời các vấn đề phát sinh. Chủ thể thực hiện: chủ đầu tư, đơn vị khảo sát và giám sát, thời gian: trước và trong thi công.

4. Đào tạo và nâng cao năng lực nhân lực: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về thiết kế, thi công và giám sát mái dốc có neo cho kỹ sư và công nhân, đảm bảo thực hiện đúng quy trình kỹ thuật và an toàn lao động. Chủ thể thực hiện: các cơ sở đào tạo, doanh nghiệp xây dựng, thời gian: liên tục trong quá trình triển khai dự án.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư địa kỹ thuật và thiết kế công trình thủy điện: Nghiên cứu cung cấp cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán hiện đại, giúp thiết kế mái dốc và neo gia cường hiệu quả, đảm bảo an toàn công trình.

2. Chủ đầu tư và quản lý dự án xây dựng: Hiểu rõ các nguyên nhân gây mất ổn định mái dốc và các biện pháp xử lý, từ đó đưa ra quyết định đầu tư và giám sát thi công phù hợp.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành xây dựng, thủy lợi: Tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng phần mềm FEM và LEM trong phân tích ổn định mái dốc, cũng như các mô hình vật liệu và kỹ thuật gia cố.

4. Đơn vị thi công và giám sát công trình: Hướng dẫn thực tiễn về quy trình thi công neo và xử lý mái dốc, giúp nâng cao chất lượng và an toàn thi công.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao phải sử dụng neo gia cường cho mái dốc đập tràn?
   Neo gia cường giúp tăng mômen chống trượt, phân bố lại ứng suất trong khối đất, giảm biến dạng và nguy cơ sạt trượt, đảm bảo an toàn công trình trong điều kiện địa chất phức tạp.

2. Phương pháp FEM có ưu điểm gì so với LEM?
   FEM mô phỏng chính xác ứng suất, biến dạng và lực kéo neo trong toàn bộ khối đất, cho phép đánh giá các yếu tố phi tuyến và điều kiện tiếp xúc, trong khi LEM chỉ dựa trên giả định mặt trượt và cân bằng lực đơn giản.

3. Khoảng cách neo theo phương đứng nên được thiết kế như thế nào?
   Khoảng cách neo theo phương đứng không nên vượt quá 1m để đảm bảo sự ổn định của mặt mái dốc và tránh hiện tượng neo bị kéo đứt hoặc tuột.

4. Mô hình vật liệu nào được sử dụng trong nghiên cứu?
   Mô hình đàn dẻo Mohr-Coulomb được sử dụng phổ biến do tính đơn giản và khả năng mô phỏng tốt các loại đất đắp trong điều kiện ứng suất giới hạn.

5. Làm thế nào để giám sát hiệu quả thi công neo mái dốc?
   Cần thực hiện khảo sát địa chất đầy đủ, giám sát chặt chẽ từng bước thi công, kiểm tra lực kéo neo và biến dạng mái dốc bằng các thiết bị đo đạc chuyên dụng, đồng thời đào tạo nhân lực có trình độ chuyên môn cao.

Kết luận

• Nghiên cứu đã xác định rõ nguyên nhân và cơ chế gây mất ổn định mái dốc tại các công trình thủy điện, đặc biệt là vai trò quan trọng của neo gia cường.
• Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) và phần mềm Plaxis cung cấp công cụ phân tích chính xác, giúp tối ưu thiết kế và thi công mái dốc có neo.
• Kết quả mô phỏng cho thấy neo làm giảm ứng suất đất huy động, biến dạng và tăng hệ số an toàn mái dốc từ 15-25%.
• Đề xuất các giải pháp thiết kế neo, giám sát thi công và đào tạo nhân lực nhằm nâng cao hiệu quả và an toàn công trình.
• Các bước tiếp theo bao gồm áp dụng thực tiễn các phương án thiết kế và biện pháp thi công, đồng thời mở rộng nghiên cứu cho các điều kiện địa chất phức tạp hơn.

Hành động ngay: Các đơn vị thiết kế và thi công nên áp dụng các kết quả nghiên cứu để nâng cao chất lượng và an toàn công trình thủy điện, đồng thời tiếp tục cập nhật công nghệ và phương pháp phân tích hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG ING DỤNG XỬ LÝ CHONG SẠT TRƯỢT CHO MAI ĐÀO DAP TRAN THỦY ĐIỆN SÔNG BUNG2. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 64 3. LICH SỬ HIỆN TƯỢNG PHA HOẠI MÁI ĐC. CÁC GIẢI PHÁP XU LÝ CAN THUC HIỆN.

Nguyên nhân trượt lở mái dốc 68 3. Các giải pháp xử lý cẩn thực hiện 7 3. PHƯƠNG AN 1 ~ DAO KET HOP NEO GIÁ CÓ GIỮ ON ĐỊNH. PHƯƠNG AN 2~ ĐÀO TOAN BỘ KHONG NEO GIA CO 72 3.

CHÍ TIEU CƠ LÝ KIÊN NGHỊ TINH TOÁN. BẰNG TONG HỢP KHÔI LƯỢNG VÀ GIÁ THÀNH CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ. THIẾT KE BẢO VỆ MÁI TALUY. Phương pháp tinh toản, 76 3.

CÁC TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN VÀ TÔ HỢP TÍNH TOÁN. Cúc trường hợp tinh toán 76 3. Té hop tính toán. HỆ SỐ AN TOÀN.

THONG SỐ THÉP NEO. KẾT QUÁ TINH TOAN, 79 3. Độ bén ổn định tổng thé mái đào. NHUNG KET QUA ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC CUA LUẬN VAN so 2.

NHỮNG VAN ĐÈCÒN TÔNTẠI. KIẾNNGHỊ s2 TÀI LIỆU THAM KHẢO. PHỤ LỤC TÍNH TOÁN. THONG KE HÌNH VE Hinh F1, Sơ đỗ cung trượt và lực tác đụng lên the đất hei ” “Hình 1-2, So đổ lục theo PP Fellenius 2B Hinh 1-3, Sơ dé lực tink toán theo PP Bishop đơn giản.

3 “Hình 1-4, Sơ dé lực tính toán theo PP Spencer. Hàm biển thiên của hướng lực tương tác của PP GL as “Hình 1-6, Sơ đỗ lực tinh toán theo phương pháp Janbu. 16 “Hình 1-7, Sơ dé lực tính toán theo phương pháp Janbu. Tinh toán ôn định nội bộ doc đắp có neo theo phương phip “ khối nêm hai phân" a Hinh -9.

Các phương pháp khác nhau dé dùng kiém tra én định nội bộ của mái độc đắp có neo i Hình 1-1. Phẫn tử tam giác biển dạng tuyến tính loại 1 3s Hình II-2. Phan tử tam giác biển dang tuyển tính loại 2 35 “Hình 113, Phin từ tam giác biển dang khối loại 1 “ Tình II-4. Phan tử tam giác biển dang khối loại 2 36 “Hình 1-5.

Quan hệ ứng suất ~ biển dang của mô hình đản déo 2? Hinh 11-6, Mô hành phần we tiếp xúc phẳng 38 Hình II-7. Mô hình mdi doc không neo và có neo. 40 "Hình IL-8, Lưới phần tử của mái đốc có neo “4 "Hình 1-9. Các giai đoạn thi công mái ddc có neo cổ chiéw cao Hmax "Hình 1-10.

Phổ mức độ ứng suất đắt luy động trong mái đốc cao lâm (%)——_ Tình I-11. Phổ biển dang sóc exy trong mái đắc cao lầm (f6) “ Hình 1-12. Ph biến dang ngang ex trong mai đốc cao lầm (%6) “ Hình 11-13. Phổ biển dạng đứng ey trong mái đắc cao 18m (%) “ "Hình I-14.

Phương biến dang cất lớn nhất ymax trong mái đắc. “ "Hình 1-15, Lưới bién dạng mái đốc “ Tình 1-16, Vector chuyển vị toàn phân mái đốc cao lầm “ "Hình 1-17. Phân bổ lực kéo huy động dọc theo chiều dài neo thứ nhắt “ Hình I-18. Thông số mô tả các quan hệ “ "Hình 1-19.

Quan hệ hifH với TifTmax. Quan hệ Dihi với Ti/Tmax “ Hình II-21. Quan hệ giữa hệ số an toàn Fs, lực kéo Tmax với chiéu cao mái dốc_ 43 "Hình 11-22. Ảnh hưởng của độ cũng neo EA (mái dắc cao 18m) so Hình 1-23.

Ảnh huông của bước neo b (mái đắc cao lãm). Ảnh hưởng của cường đủ đất đắp (mái đắc cao lầm). Ảnh hưởng của chiều dai neo L (mái đốc cao 151). 8 Tình 11-26, Ảnh hưởng của nỗn ye (mái đốc cao lãm) 4 "Hình 11-27.

Quan hệ bill với T/Dmax (rường hợp đắtnền tt) 3ã Hinh II-28. Mặt phá hoại của mái đắc cao 18m tinh theo phương pháp PTHH___S6 "Hình 11-29. Mặt phá hoại của mái đắc cao 18m tinh theo phương pháp CBGH __ 56 Hình 11-30. Phan phối lực cắt Tmax doc theo chiều cao mái dé tính Fri 58 "Hình I-31.

Phân phối lực cắt Tmax dọc theo chiéw cao mái dé tính rô ss "Hình 1-32.Quan hệ giữa hệ số an toàn Fs với chidu cao mái đắc H của mái dắc khang neo 39 "Hình 1-33. Quan hệ gia hệ số an toàn Fs với chiều cao mái đắc H của mái dốc có neo “0 Hình 11-34. Quan hệ giữa Ir (%) với chiều cao mái đắc H (m). Quan hệ giữa hệ số an toàn Erl và Fr2 với chiều cao mái đốc H (m)_62 “Hình I-1.

Hiện trạng sut lở mái dé taluy đương, 68 THONG KE BANG BIEU Bing 1-1 Tông số đi lượng các lực ác dụng ên i trượt sim mth đẫt ——— 12 Baing I1. Thông số mồ hình vật liệu 49 Bang II-2. Kết quả tính toán ổn định theo hai phương pháp. TÍNH CAP THIẾT CUA ĐÈ TÀI Hiện nay Việt Nam đang li nước dang phát triển, các công tỉnh xây dựng hạ ting, giao thông, thủy lợi, dân dụng, thủy điện đang được triển khai xây dựng ở khắp nơi trên cả nước.

“Các công tình thé kỷ có kích thước đồ sộ kéo theo hé móng của chúng cũng có kích hước rất lớn, ừ đó m hiên dính mái hỗ móng là c thiết để đảm. bảo an toàn thi công “Công tình thủyđiện Sông Bung 2 nằm ở thượng lưu Sông Bung, tinh Quảng Nam thuộc miễn Trung Việt Nam. Vị mí của tuyển đập nằm trên địa bàn xã Laêê huyện Nam Giang tinh Quảng Nam, cách thành phố Đà Nẵng theo đường quốc lộ 4D khoảng 165km về hướng Tây Nam. Tọa độ địa lý tuyển đập dự kiến là 15241145 vĩ Bắc, 107°24°00" kinh Đông.

Nhà miy nằm trén địa phận xã Zuô¡H huyện Nam Giang tinh Quảng Nam, có tọa độ là 107°29°31" kinh Đông; 15%2°S7" vĩ Bắc, Nhà máy nằm trong bậc thang thủy điện thuộc hệ thống sông Vu Gia- Thu Bổn, có công suit lắp đặc 100 MW, sắn lượng điện trùng bình hàng năm là 425,57 triệu kWh; các hạng mục 1 tình chủ yếu gồm đập chính, dip tin, cửa nhận nước, him nhận nước, thấp điều áp, đường Ống áp lực, nhà máy thủy điện với 2 tổ máy. Khi di vào vận hành, thủy điện Séng Bung 2 sé cung cắp điện cho hệ thống điện quốc gia và khu vục min Trung. góp phần thúc diy phát triển cơ sở hạ ting, phát triển kinh tế tại các bản làng dan tộc thiểu sé min núi của tỉnh Quảng Nam Việc khỏi công xây dung nhà máy thủy điện Sông Bung 2 có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc giải quyết các nhu cầu cắp thiết về điện năng và phát triển kinh tế xã hội, xóa đối giảm nghèo cho tinh Quảng Nam. Nhưng trong quá trình thi công dio hỗ móng, công trình đã xuất hi.

các vất nứt và xây ra sat trượt lớn, Sat trugt vai phải đập tràn bao gồm 3 khu vực như sau: khu vực I: cửa vào đập tràn, khu vực 2: đốc nước đập tràn, khu vye 3: mũi phun hỗ xói đập tran, Chi tiết vết nứt tại các khu vực sat trượt đập trần nh bên đưới 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CUU “Tổng kết, đánh giá hiện trang khu vực xây ra sự cổ “Xác định nguyên nhân, cơ chế sat trượt và các nhân tổ ảnh hưởng ổn định mái đập. Để xuất và chọn phương án thiết kế xử lý và biện pháp thi côn hợp lý dé đảm bio ‘an toàn cho công trình. PHAM VI NGHIÊN CỨU Nghiên cửu mái dốc có neo trên nén tốt với các chiều cao khác nhau, Ung xử của đất và neo theo quan hệ din ~ déo Molr-Colonnb, Lồi giải là của bài toán ứng suất tổng, không xét tối áp lực nước ngắn hạn, không xét cổ kết 4.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Phuong pháp thu thập thông tin : Thu thập thi liệu hiện có liên quan đến thiết kế mái ốc có neo. Phương pháp nghiên cứu trên mô hình số: Nghiên cứu sử dụng các phần mềm địa kỹ thuật có khả năng giải quyết các bai toán liên quan đến đất có neo như : Plaxis, GeoStudio 2001, ‘CHUONG I. TONG QUAN TINH HINH SAT TRƯỢT ĐÃ XÂY RA TREN THE GIỚ VÀ VIETNAM Trong những thập kỷ gần đây, các dự án công tình thuy điện phát triển rất mạnh mẽ và đã đồng góp một phần rit đáng kể vào sản xuất điện ở Việt Nam.

Tuy nhiên rong guá tình thi công xây dựng và khai thác cũng có một số công tình bị sự 6 sat trượt mắt dio đập trần làm mắt an toàn, ảnh hướng tới chất lượng công tình cũng như tong quá tình vận hành khai thác của các nhà máy thuỷ điện. Những sự cố thường xây ra trong thời gian thi công hay công trình vừa mới xây dựng xong. Nguyên nhân sự cổ chủ yếu là do sat hượt đất hồ móng, tạo mái. Việc nghiên cứu giải pháp gia cường, xử lý chống sạt trượt cho mái đảo sẽ đem lại nhiều lợi ích lớn.

VỀ kỹ thuật, sẽ lâm tăng cường độ cho khối đt (đặc biệt là đối ới khối đất phải gia cố lại sau khi bị set 16) dẫn đến đảm bao mái dốc ôn định tong các điều kiện tính toán và làm việc. Về kinh tế, š giảm khỏi lượng dio dip cho các sông trinh tết kiệm được chỉ phí xây đựng, tết kiệm được vật liệu bảo vệ bỀ mặt mái và tiêu thoát nước bề mặt nhanh hơn. Một số sự cổ sạt trượt mái đập đã xây ra trên thé giới. "Đập được xây dựng trên sông Kino.

Chiễu dài sông tính đến vịt xây dụng đập là 100km Diện ti ưu vực tính én tuyến đập là 258km2. Nhiệm vụ chủ yếu của hỗ là giảm lũ cho khu vực hạ du, phát điện và cấp nước trong thực bằng bé tông truyền thống với 4 khoang tràn xã mặt, 3 cửa ~ __ Tổng dung tích của lòng hỗ 84 triệu m3. Dung tích hữu ích T6 triệu m3, = Cao trình đỉnh đập +326,0m. Chiều dài dap 315m, ~ Cao trình mực nước dâng gia cường + 323,0m, ~ Cao hình mực nước ding bình thường là + 321.0m = Chiễu cao đập tại mat et lớn nhấtHà H= 100m, “Cũng như nhiều đập lớn khác ở Nhật Bản, khu vực xây dựng đập thường xuất hiện hiện tượng trượt mái đốc ( landslide).

Theo đơn vị quản ý, các sat lờ đó đều phải xử lý và lòng hỗ rất hẹp và dọc theo subi rit đễ gây tắc nghẹn dong chảy và gây hiện tượng vỡ đập. Xử lý trượt mái đốc trong lòng hồ tai vịt cách đập km, Kinh phí xử lý theo thời giá 2009 là tỷ yên (khoảng 70 triệu USD). Vật liệu làm "bệ phản áp” bằng bê tông RCC b. Đập đất Teton (Mỹ).

‘Dap Teton được xây dựng trên sông Teton, bang Idaho, tây bắc nước Mỹ. Dap 6 chiễu cao 93m, chiều đài ở dinh 14 940m, đáy rộng 520m, tạo hỗ chứa có dung tích 289 triệu my Đặp được khởi công năm 1975 và hoàn thành sau hơn I năm. Khi hỗ đầy nước, lũ lớn về và ngày 5/6/1976, đập bị vỡ. 7h30 sáng hôm đó, dòng thấm chảy tran trên phần dưới mái hạ lưu bên vai phải.

Xe máy được huy động đến dé khắc phục nhưng lực.