Giải pháp công nghệ chống thấm cho đập đất ven biển Nam Trung Bộ

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT VÀ CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG THẤM NỀN ĐẬP ĐẤT

1.1. Tình hình xây dựng đập vật liệu địa phương trên thế giới

1.2. Sự cần thiết xây dựng đập đất

1.3. Đập đất và tính chất làm việc của đập đất

1.4. Phân loại đập đất

1.4.1. Phân loại theo chiều cao cột nước lớn nhất

1.4.2. Phân loại theo kết cấu mặt cắt ngang đập

1.4.3. Phân loại theo thiết bị chống thấm nền đập

1.5. Hư hỏng đập đất

1.5.1. Những sự cố với đập đất trên thế giới

1.5.2. Hư hỏng do thấm

1.5.3. Hư hỏng do mối

1.5.4. Hư hỏng do các nguyên nhân khác

1.6. Các công nghệ chống thấm cho đập đất

1.6.1. Tường nghiêng, sàn phủ bằng đất sét

1.6.2. Tường nghiêng bằng màng HDPE, thảm sét địa kỹ thuật

1.6.3. Lõi giữa bằng đất sét, hạt sét hoặc vật liệu khác

1.6.4. Tường hào Bentonite hoặc xi măng - sét

1.6.5. Chống thấm bằng khoan phụt truyền thông

1.7. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC SỬ DỤNG TƯỜNG HÀO XI MĂNG ĐẤT ĐỂ CHỐNG THẤM CHO ĐẬP ĐẤT

2.1. Tổng quát về phương pháp cọc xi măng đất

2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến cọc xi măng

2.3. Quy trình công nghệ thi công cọc xi măng đất

2.3.1. Giới thiệu chung về công nghệ trộn sâu cọc xi măng đất

2.3.2. Phương pháp khô

2.3.3. Phương pháp ướt

2.4. Nguyên lý tính toán

2.4.1. Nguyên lý cột cứng

2.4.2. Phương pháp tính toán

2.4.3. Khả năng chịu tải theo đất nền

2.4.4. Khả năng chịu tải theo vật liệu cọc

2.4.5. Khả năng chống thấm

2.5. Phương pháp thí nghiệm xác định

2.6. Mặt số cách bố trí tường chống thấm bằng xi măng - đất trong đập đất

2.6.1. Tường lõi xi măng - đất

2.6.2. Tường đanh xi măng - đất kết hợp tường nghiêng

2.6.3. Tường ngầm xi măng - đất cắt qua lớp xen kẹp

2.7. Ứng dụng cọc xi măng đất làm tường chống thấm trong đập đất

2.8. Cơ sở bộ bí tưởng xi măng đất trong đập đất

2.9. Các hình thức bố trí

2.10. Lựa chọn phương pháp tính toán

2.11. Tính toán kiểm tra cọc xi măng đất trong nền đập đất

2.12. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CỦA TƯỜNG XI MĂNG ĐẤT

3.1. Một số yếu tố ảnh hưởng đến hệ số thấm của tường xi măng đất

3.1.1. Ảnh hưởng của lỗ

3.1.2. Ảnh hưởng của chất kết dính

3.2. Kết quả nghiên cứu trên mẫu hiện trường xác định độ bền thấm của XMB

3.2.1. Điều kiện đất nền

3.2.2. Kết quả thí nghiệm mẫu xi măng đất rỗn hiện trường

3.2.3. Nghiên cứu bổ sung của mẫu XMD trên mẫu chế bị trong phòng

3.3. Vật liệu gia cố

3.4. Thí nghiệm nén trực không hạn chế ứng suất của mẫu đất gia cố (UCT)

3.5. Thí nghiệm thấm cột nước thay đổi

3.6. Tổng hợp và so sánh số liệu thí nghiệm

3.7. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHỐNG THẤM NỀN ĐẬP ĐẤT VEN BIỂN NAM TRUNG BỘ BẰNG CỌC XI MĂNG

4.1. Đặc điểm địa hình, địa chất ven biển Nam Trung Bộ

4.1.1. Đặc điểm địa hình

4.1.2. Đặc trưng chung về địa chất

4.1.3. Đặc điểm của vật liệu đắp đập khu vực Nam Trung Bộ

4.2. Tình hình xây dựng và sự cố công trình hồ đập ở khu vực nghiên cứu

4.3. Nhiệm vụ của công trình

4.4. Các thông số kỹ thuật của công trình

4.5. Chọn hình thức mặt cắt ngang đập, đề xuất giải pháp chống thấm cho thân đập và nền đập

4.6. Biện pháp xử lý chống thấm nền đập

4.7. Lựa chọn phương án chống thấm nền đập

4.8. Phân tích bài toán gia cố chống thấm nền bằng tường hào cọc đất xi măng với phần mềm Geo Slope 2004

4.8.1. Quan niệm mô phỏng tường cọc đất xi măng

4.8.2. Điều kiện biên tính toán. Các phương án kết cấu

4.8.3. Nội dung tính toán

4.8.4. Kết quả tính toán

4.8.5. Tổng hợp kết quả tính toán

4.8.6. Kiểm tra các điều kiện cho phép và nhận xét

4.9. Chọn chiều dày tường theo hàm lượng xi măng và bentonite

4.10. Tính toán kiểm tra chiều dày tường. Nhận xét và lựa chọn chiều dày tường hợp lý

4.11. Kết luận chương 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Những kết quả đã đạt được

Những tồn tại trong quá trình thực hiện luận văn

Những kiến nghị

Hướng nghiên cứu tiếp theo

I. Giới thiệu về đập đất và vấn đề thấm nước

Đập đất là một trong những công trình thủy lợi quan trọng, được xây dựng chủ yếu từ vật liệu địa phương. Tại khu vực ven biển Nam Trung Bộ, việc xây dựng đập đất thường đối mặt với vấn đề thấm nước, do địa chất yếu và cấu trúc nền không ổn định. Công nghệ chống thấm cho đập đất trở thành một yêu cầu cấp thiết nhằm bảo đảm an toàn cho công trình. Theo thống kê, tỷ lệ hư hỏng của đập đất do thấm nước chiếm một phần lớn trong tổng số sự cố. Do đó, việc áp dụng các giải pháp công nghệ hiệu quả, như sử dụng cọc xi măng đất, là rất cần thiết để cải thiện tính bền vững và khả năng chống thấm của đập.

1.1. Tình hình xây dựng đập đất tại Nam Trung Bộ

Khu vực Nam Trung Bộ có nhiều đập đất được xây dựng, nhưng phần lớn trong số đó gặp phải vấn đề thấm nước nghiêm trọng. Các giải pháp xây dựng hiện tại chưa đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật và điều kiện địa chất tại đây. Việc lựa chọn vật liệu và phương pháp thi công chưa được tối ưu hóa, dẫn đến nguy cơ hư hỏng cao. Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng công nghệ chống thấm mới như cọc xi măng đất có thể cải thiện đáng kể tình trạng này, đảm bảo an toàn cho các công trình thủy lợi trong khu vực.

II. Cơ sở khoa học và thực tiễn của công nghệ chống thấm

Nghiên cứu về cọc xi măng đất đã chỉ ra rằng, phương pháp này không chỉ giúp tăng cường khả năng chịu tải của nền mà còn giảm thiểu đáng kể khả năng thấm nước. Việc áp dụng kỹ thuật chống thấm này có thể được thực hiện thông qua các phương pháp như khoan phụt áp lực cao (Jet-Grouting), tạo ra các tường chống thấm hiệu quả. Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy, cọc xi măng đất có khả năng tạo ra một lớp bảo vệ vững chắc, ngăn chặn sự xâm nhập của nước vào cấu trúc của đập.

2.1. Nguyên lý hoạt động của cọc xi măng đất

Cọc xi măng đất hoạt động dựa trên nguyên lý tạo ra một lớp vật liệu đặc chắc, có khả năng chống thấm và chịu lực tốt. Khi thực hiện, các cọc này được khoan vào nền đất, sau đó được trộn với xi măng và nước để tạo thành một khối đồng nhất. Hệ thống thoát nước cũng cần được thiết kế đồng bộ để đảm bảo nước không tích tụ trong khu vực đập. Điều này không chỉ giúp cải thiện khả năng chống thấm mà còn gia tăng tính ổn định cho toàn bộ công trình.

III. Đề xuất giải pháp công nghệ chống thấm cho đập đất

Để giải quyết vấn đề thấm nước cho đập đất ven biển Nam Trung Bộ, cần áp dụng một số giải pháp công nghệ tiên tiến. Trong đó, việc sử dụng vật liệu chống thấm như bentonite kết hợp với cọc xi măng đất là một trong những phương án khả thi. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, việc kết hợp này không chỉ giúp tăng cường khả năng chống thấm mà còn giảm thiểu chi phí thi công. Bên cạnh đó, việc cải tiến quy trình thi công và kiểm soát chất lượng cũng là yếu tố quyết định đến sự thành công của giải pháp này.

3.1. Thực hiện khảo sát địa chất và thiết kế công trình

Trước khi áp dụng giải pháp, cần thực hiện khảo sát địa chất kỹ lưỡng để đánh giá tình hình thấm nước và khả năng chịu tải của nền. Dựa trên kết quả khảo sát, các biện pháp xây dựng cần được thiết kế phù hợp với điều kiện thực tế, nhằm đảm bảo tính hiệu quả và an toàn cho công trình. Việc này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao chất lượng công trình trong dài hạn.

IV. Kết luận và khuyến nghị

Việc áp dụng công nghệ chống thấm cho đập đất ven biển Nam Trung Bộ là một giải pháp cần thiết để đảm bảo an toàn cho các công trình thủy lợi. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, cọc xi măng đất có thể tạo ra một lớp bảo vệ hiệu quả, giảm thiểu nguy cơ thấm nước. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển thêm các giải pháp mới, đồng thời nâng cao chất lượng thi công để đảm bảo tính bền vững cho các công trình trong khu vực. Khuyến nghị nên tổ chức các khóa đào tạo về công nghệ mới cho các kỹ sư và công nhân thi công để nâng cao trình độ chuyên môn.

4.1. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc đánh giá hiệu quả lâu dài của các giải pháp chống thấm đã áp dụng, cũng như tìm kiếm các công nghệ mới có thể cải thiện hơn nữa khả năng chống thấm cho đập đất. Việc này không chỉ giúp nâng cao an toàn cho các công trình mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành thủy lợi tại Việt Nam.

Nghiên cứu giải pháp công nghệ xử lý chống thấm cho nền đập đất ven biển Nam Trung Bộ