Luận văn thạc sĩ về giải pháp kết cấu và phân tích ứng suất cho đập đá đổ bê tông

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích xây dựng công trình thủy giải pháp kết cấu và phân tích ứng suất biến dạng đập đá đổ bản mặt bê, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Nguyễn Hữu Cường
• Người hướng dẫn: GS. Nguyễn Văn Lệ
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Xây dựng công trình thuỷ
• Đề tài: Giải Pháp Kết Cấu Và Phân Tích Ứng Suất Đập Đá Đổ Bê Tông Trên Nền Đất
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE DAP ĐÁ DO BẢN MAT BÊ TONG
• 1.1. Lịch sử phát triển đập đá đổ bản mặt bê tông (CFRD)
• 1.2. Giới thiệu về đập đá đổ bản mặt bê tông (CFRD). Lịch sử phát triển. Tình hình ứng dụng đập bản mặt bê tông tại Việt Nam. Tổng quan về đập đá đổ bê tông bản mặt (CFRD)
• 1.3. Phân loại đập CFRD. Cấu tạo các bộ phận của đập CFRD. Điều kiện xây dựng đập CFRD
• 1.4. Vật liệu xây dựng đập
• 1.5. Công nghệ thi công đập CFRD. Vấn đề ổn định, vấn đề thấm, vấn đề ứng suất biến dạng
• 1.6. Ưu nhược điểm của đập CFRD
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
• 2.1. Các phương pháp tính toán ứng suất biến dạng
• 2.2. Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) trong tính toán kết cấu. Nội dung của phương pháp PTHH
• 2.3. Trình tự giải bài toán bằng phương pháp PTHH. Tính kết cấu theo mô hình tương thích
• 2.4. Giải hệ phương trình cơ bản
• 2.5. Phần tử bậc cao trong phương pháp PTHH
• 2.6. Khái niệm về phần tử bậc cao. Hệ tọa độ tự nhiên
• 2.7. Phần mềm tính toán
• 2.8. Giới thiệu sơ lược về phần mềm ANSYS
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT ĐẬP BẢN MẶT BÊ TÔNG CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN TUYÊN QUANG
• 3.1. Tổng quan về công trình. Các thông số kỹ thuật chính
• 3.2. Số liệu tính toán. Mặt cắt và mô hình tính toán
• 3.3. Số liệu về chỉ tiêu cơ lý. Trường hợp tính toán. Kết quả tính toán
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 4.1. Những kết quả đạt được của luận văn
• 4.2. Kiến nghị và triển khai
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về đập đá đổ bản mặt bê tông

Đập đá đổ bản mặt bê tông (CFRD) là một trong những giải pháp công trình thủy lợi hiện đại, được xây dựng chủ yếu bằng vật liệu đá, với một bản bê tông cốt thép được lắp đặt ở mặt thượng lưu nhằm chống thấm. Loại đập này không chỉ đảm bảo khả năng chịu lực tốt mà còn có tính kinh tế cao. Theo thống kê, thời gian xây dựng CFRD thường ngắn hơn so với các loại đập truyền thống, giúp giảm thiểu chi phí và thời gian cho các dự án thủy điện. Việc áp dụng CFRD tại Việt Nam đã có những bước tiến đáng kể, với nhiều công trình lớn như đập Tuyên Quang và đập Cửa Đại. Những ưu điểm nổi bật của CFRD bao gồm khả năng thi công đơn giản, sử dụng vật liệu tại chỗ và khả năng kháng thấm tốt. Điều này đã mở ra một hướng đi mới trong thiết kế và xây dựng các công trình thủy lợi tại nước ta.

II. Phương pháp tính toán ứng suất biến dạng

Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) là một trong những công cụ quan trọng trong việc tính toán ứng suất và biến dạng của đập đá đổ bản mặt bê tông. PTHH cho phép mô hình hóa các điều kiện thực tế một cách chính xác, từ đó đưa ra những dự đoán về hành vi của công trình dưới tác động của tải trọng. Nội dung của phương pháp này bao gồm việc xác định mô hình tính toán, trình tự giải bài toán và sử dụng phần mềm chuyên dụng như ANSYS để thực hiện các phân tích. Kết quả từ các phân tích này không chỉ giúp đánh giá tình trạng hiện tại của đập mà còn cung cấp dữ liệu quan trọng cho quá trình thiết kế và thi công. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc đảm bảo an toàn cho các công trình thủy điện, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu và các yếu tố môi trường ngày càng phức tạp.

III. Ứng dụng phân tích ứng suất đập bản mặt bê tông công trình thủy điện Tuyên Quang

Công trình thủy điện Tuyên Quang là một trong những dự án điển hình ứng dụng CFRD tại Việt Nam. Việc phân tích ứng suất và biến dạng tại đây đã được thực hiện theo các phương pháp tính toán hiện đại, cho phép đánh giá chính xác các thông số kỹ thuật của công trình. Các số liệu thu thập được từ quá trình tính toán không chỉ phản ánh tình trạng ổn định của đập mà còn cung cấp cơ sở cho các quyết định thiết kế và thi công trong tương lai. Đặc biệt, việc áp dụng các công nghệ mới trong phân tích đã giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả kinh tế cho dự án. Kết quả từ nghiên cứu này có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các công trình tương tự, góp phần nâng cao chất lượng và an toàn cho các công trình thủy điện tại Việt Nam.

IV. Kết luận và kiến nghị

Luận văn đã chỉ ra rằng việc áp dụng giải pháp đập đá đổ bản mặt bê tông (CFRD) trên nền đất là một phương pháp khả thi và hiệu quả cho các công trình thủy điện tại Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cho thấy CFRD không chỉ đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật mà còn mang lại lợi ích kinh tế cao. Tuy nhiên, để nâng cao hiệu quả thi công và đảm bảo an toàn cho các công trình, cần có thêm các nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố địa chất, điều kiện khí hậu và công nghệ thi công. Các kiến nghị bao gồm việc tăng cường đào tạo nhân lực, cập nhật công nghệ mới và thực hiện các nghiên cứu thực nghiệm nhằm tối ưu hóa thiết kế và thi công các loại đập này trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Đập đá đổ bản mặt bê tông (CFRD) hiện nay được công nhận là một loại đập kinh tế và hiệu quả trên toàn thế giới. Trung bình, thời gian xây dựng CFRD ngắn hơn khoảng 1 năm so với đập đất đá truyền thống, giúp giảm thiểu chi phí và nâng cao hiệu quả kinh tế của các dự án thủy điện. Tính đến năm 2004, Trung Quốc đã xây dựng khoảng 150 đập CFRD cao trên 30m, trong đó có 37 đập cao trên 100m, cho thấy sự phát triển nhanh chóng và mạnh mẽ của loại đập này. Tại Việt Nam, CFRD đã được áp dụng tại một số công trình lớn như thủy điện Tuyên Quang (cao 92,2m), thủy điện Cửa Đạt (117m) và thủy điện Rào Quán (75m), góp phần nâng cao hiệu quả khai thác nguồn nước và phát triển năng lượng tái tạo.

Tuy nhiên, việc xây dựng đập CFRD trên nền đất yếu vẫn còn nhiều thách thức do yêu cầu về độ bền và ổn định của nền móng. Luận văn tập trung nghiên cứu giải pháp kết cấu và phân tích ứng suất - biến dạng của đập đá đổ bản mặt bê tông trên nền đất, đặc biệt là tường bê tông chống thấm trong tầng đất yếu. Mục tiêu chính là đề xuất giải pháp xây dựng phù hợp, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) để phân tích trạng thái ứng suất - biến dạng, từ đó cung cấp số liệu phục vụ thiết kế và thi công đập CFRD trên nền đất yếu tại Việt Nam. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào công trình thủy điện Tuyên Quang và các công trình tương tự trong khoảng thời gian thi công 5 năm, với ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao độ an toàn và hiệu quả kinh tế của các công trình thủy lợi - thủy điện.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết đàn hồi và phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH). Lý thuyết đàn hồi cung cấp cơ sở để mô hình hóa ứng suất và biến dạng trong vật liệu bê tông và đá đắp, trong khi PTHH là công cụ tính toán hiện đại giúp phân tích trạng thái ứng suất - biến dạng phức tạp của kết cấu đập trên nền đất yếu.

Ba khái niệm chính được sử dụng bao gồm:

• Đập đá đổ bản mặt bê tông (CFRD): Loại đập có thân đắp bằng đá được đầm chặt, phủ lớp bản mặt bê tông cốt thép chống thấm.
• Ứng suất - biến dạng: Trạng thái nội lực và biến dạng phát sinh trong kết cấu đập và nền móng dưới tác động của trọng lượng, áp lực nước và tải trọng khác.
• Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH): Phương pháp số chia miền tính toán thành các phần tử nhỏ để giải bài toán cơ học vật liệu phức tạp, cho phép mô phỏng chính xác ứng xử của đập và nền đất.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu kỹ thuật và cơ lý của công trình thủy điện Tuyên Quang, các thông số vật liệu đá đắp, bê tông bản mặt và tường chống thấm, cùng các số liệu khảo sát nền đất yếu tại vị trí xây dựng. Cỡ mẫu mô hình tính toán được xây dựng dựa trên mặt cắt ngang điển hình của đập, với hàng chục nghìn phần tử hữu hạn bậc cao để đảm bảo độ chính xác.

Phương pháp phân tích sử dụng phần mềm ANSYS V10, dựa trên thuật toán PTHH, cho phép mô phỏng trạng thái ứng suất - biến dạng ba chiều của đập và nền đất. Quá trình nghiên cứu gồm các bước: xây dựng mô hình hình học, nhập liệu vật liệu, thiết lập điều kiện biên, chia lưới phần tử, tính toán và phân tích kết quả. Timeline nghiên cứu kéo dài trong 12 tháng, bao gồm thu thập số liệu, mô hình hóa, tính toán và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phân bố ứng suất - biến dạng trong đập CFRD trên nền đất yếu: Kết quả tính toán cho thấy ứng suất lớn nhất tập trung tại vùng tiếp giáp giữa bản mặt bê tông và thân đập, với giá trị ứng suất theo phương X đạt khoảng 8 MPa và theo phương Y khoảng 6 MPa. Biến dạng lớn nhất xuất hiện tại chân đập, với biến dạng theo phương X khoảng 5 mm và theo phương Y khoảng 3 mm, cho thấy sự ảnh hưởng rõ rệt của nền đất yếu đến trạng thái biến dạng của đập.

2. Hiệu quả của tường bê tông chống thấm: Tường bê tông cắm sâu xuống nền đá giúp giảm đáng kể dòng thấm qua đập, đồng thời tăng cường ổn định cho nền đất yếu. So với trường hợp không có tường chống thấm, áp lực thấm giảm khoảng 30%, góp phần nâng cao độ an toàn cho công trình.

3. Ảnh hưởng của vật liệu đá đắp: Sử dụng đá cứng với sức kháng nén trên 3000 T/m² cho khối đá thượng lưu giúp giảm ứng suất tập trung và biến dạng không đều. Đá mềm và cuội sỏi được bố trí ở vùng hạ lưu có tác dụng giảm chi phí mà không ảnh hưởng nhiều đến độ ổn định chung.

4. So sánh với các nghiên cứu quốc tế: Kết quả phân tích ứng suất - biến dạng tương tự các công trình CFRD lớn trên thế giới như đập New Exchequer (Mỹ) và đập Cethana (Úc), khẳng định tính khả thi và độ tin cậy của phương pháp nghiên cứu.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các ứng suất và biến dạng tập trung tại vùng tiếp giáp bản mặt và thân đập là do sự chênh lệch mô đun đàn hồi giữa bê tông và đá đắp, cùng với tác động của tải trọng nước và trọng lượng bản thân. Việc sử dụng tường bê tông chống thấm đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn dòng thấm và giảm áp lực nước thấm, từ đó hạn chế hiện tượng biến dạng nền đất yếu.

So với các nghiên cứu trước đây, luận văn đã áp dụng phần tử hữu hạn bậc cao và mô hình ba chiều chi tiết hơn, cho phép đánh giá chính xác hơn trạng thái ứng suất - biến dạng. Kết quả có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố ứng suất theo các phương X, Y và Z, cùng bảng số liệu biến dạng tại các vị trí quan trọng của đập.

Ý nghĩa của nghiên cứu là cung cấp cơ sở khoa học cho việc thiết kế và thi công đập CFRD trên nền đất yếu, góp phần nâng cao độ an toàn và hiệu quả kinh tế của các công trình thủy lợi - thủy điện tại Việt Nam.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng tường bê tông chống thấm sâu xuống nền đá: Đề xuất xây dựng tường bê tông cắm sâu ít nhất 4m vào nền đá để ngăn dòng thấm qua tầng đất yếu, giảm áp lực thấm khoảng 30% trong vòng 1-2 năm đầu thi công. Chủ thể thực hiện: các nhà thầu xây dựng và tư vấn thiết kế.

2. Sử dụng vật liệu đá cứng cho khối đá thượng lưu: Khuyến nghị sử dụng đá có sức kháng nén trên 3000 T/m² cho phần đá thượng lưu nhằm giảm ứng suất tập trung và biến dạng không đều, thời gian áp dụng trong giai đoạn chuẩn bị vật liệu. Chủ thể thực hiện: nhà cung cấp vật liệu và đơn vị thi công.

3. Tăng cường công tác đầm nén lớp đệm và lớp chuyển tiếp: Đảm bảo chiều dày lớp đệm không nhỏ hơn 3m, sử dụng cấp phối cát cuội sỏi liên tục để tạo bề mặt bằng phẳng và hỗ trợ chống thấm, thực hiện trong quá trình thi công thân đập. Chủ thể thực hiện: đội thi công và giám sát kỹ thuật.

4. Ứng dụng phần mềm ANSYS trong thiết kế và đánh giá: Khuyến khích sử dụng phần mềm ANSYS V10 hoặc các phiên bản mới hơn để mô phỏng trạng thái ứng suất - biến dạng, giúp tối ưu thiết kế và dự báo các hiện tượng biến dạng trong quá trình vận hành. Chủ thể thực hiện: các đơn vị tư vấn thiết kế và nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế công trình thủy lợi - thủy điện: Nghiên cứu cung cấp số liệu và phương pháp tính toán ứng suất - biến dạng giúp tối ưu thiết kế đập CFRD trên nền đất yếu, nâng cao độ an toàn và hiệu quả kinh tế.

2. Nhà thầu thi công đập: Tham khảo các giải pháp thi công lớp đệm, lớp chuyển tiếp và tường chống thấm để đảm bảo chất lượng và tiến độ công trình.

3. Chuyên gia địa kỹ thuật: Sử dụng kết quả phân tích ứng suất - biến dạng để đánh giá ổn định nền móng và đề xuất các biện pháp xử lý nền đất yếu phù hợp.

4. Nhà quản lý dự án và cơ quan quản lý xây dựng: Hiểu rõ các yêu cầu kỹ thuật và giải pháp công nghệ trong xây dựng đập CFRD, từ đó đưa ra các chính sách và quy định phù hợp nhằm đảm bảo an toàn công trình.

Câu hỏi thường gặp

1. Đập CFRD có ưu điểm gì so với đập đất đá truyền thống?
   Đập CFRD có thời gian xây dựng ngắn hơn khoảng 1 năm, chi phí thấp hơn do tận dụng vật liệu tại chỗ, khả năng cơ giới hóa cao và độ ổn định tốt hơn nhờ bản mặt bê tông chống thấm.

2. Tại sao cần phân tích ứng suất - biến dạng của đập trên nền đất yếu?
   Phân tích giúp đánh giá độ an toàn, dự báo biến dạng và ứng suất tập trung, từ đó thiết kế kết cấu phù hợp để tránh sự cố và nâng cao tuổi thọ công trình.

3. Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) có ưu điểm gì trong nghiên cứu này?
   PTHH cho phép mô phỏng chính xác trạng thái ứng suất - biến dạng phức tạp trong kết cấu và nền đất không đồng nhất, hỗ trợ thiết kế và đánh giá an toàn hiệu quả.

4. Tường bê tông chống thấm có vai trò như thế nào?
   Tường bê tông chống thấm ngăn dòng thấm qua tầng đất yếu, giảm áp lực nước thấm khoảng 30%, góp phần tăng cường ổn định nền móng và bảo vệ kết cấu đập.

5. Phần mềm ANSYS được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
   ANSYS V10 được dùng để xây dựng mô hình phần tử hữu hạn ba chiều, tính toán và phân tích ứng suất - biến dạng của đập và nền đất, giúp đưa ra các giải pháp thiết kế tối ưu.

Kết luận

• Đập đá đổ bản mặt bê tông (CFRD) là giải pháp kinh tế và hiệu quả, phù hợp với nhiều điều kiện địa chất, đặc biệt là nền đá và nền đất yếu có xử lý thích hợp.
• Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) kết hợp phần mềm ANSYS cho phép phân tích chính xác trạng thái ứng suất - biến dạng của đập và nền đất, hỗ trợ thiết kế và thi công.
• Tường bê tông chống thấm đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn dòng thấm và tăng cường ổn định nền móng trên nền đất yếu.
• Việc lựa chọn vật liệu đá đắp và công nghệ thi công lớp đệm, lớp chuyển tiếp ảnh hưởng lớn đến độ bền và ổn định của đập.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và số liệu thực tiễn phục vụ thiết kế, thi công và quản lý các công trình thủy lợi - thủy điện sử dụng đập CFRD tại Việt Nam.

Next steps: Áp dụng kết quả nghiên cứu vào thiết kế các công trình mới, tiếp tục nghiên cứu nâng cao mô hình vật liệu và điều kiện biên để tối ưu hóa kết cấu đập.

Các nhà thiết kế, thi công và quản lý dự án nên tích hợp phương pháp phân tích ứng suất - biến dạng bằng PTHH và sử dụng phần mềm ANSYS để nâng cao chất lượng và độ an toàn công trình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE DAP ĐÁ DO BẢN MAT BÊ TONG. Lịch sử phát triển đập đá đổ bản mặt bê tông (CFRD) 1. Giới thiệu về đập đá đỗ bản mặt bêtông (CFRD) Dap được xây dựng ngang lòng sông đẻ chặn dòng, dâng nước thành hỗ. Các hồ chứa hình thành sau các con đập dùng dé chứa nước phục vụ các mục đích: cung cấp nước thuỷ lợi, thuỷ điện, điều tiết lũ và du lịch.

Việc xây dựng một đập dâng là việc hết sức phức tạp và phụ thuộc rit nhiều yếu tố như: diéu kiện địa hình địa chất, nhu cầu nước, nguồn kinh phí của quốc gia và ic yếu tổ ảnh hưởng đến môi trường dân sinh kinh Đập đá đỗ bản mặt b tông (CERD) là loại đập có thân đập được đắp chủ yếu bằng vật u đá được đầm chặt. Sau đó, một tắm bê tông cốt thép được xây dung tại bể mặt thượng lưu đập với tác dụng chống thấm. Bản mặt bê tông sẽ truyền áp lực nước thượng lưu cho vùng đất đá thân đập và cuối. cùng là vùng nền đập.

Với tắm ban mặt bê tông, khả năng chống thắm của đập tương đối tốt, mái đốc thượng, hạ lưu xoai đảm bảo cho sự an toàn én định đập. Ngay cả khi sự rò ri xuất hiện, các đập này cũng không dé dàng sụp đồ, Mat khác do CERD có móng rộng nên ứng suất đáy móng nhỏ hơn so với đập bê tông có cùng chiều cao, Do vậy CERD được xem là an toàn và kinh tế, đặc biệt là có lợi về mặt thi công so với các loại đập khác vì hu như không phụ thuộc vào. L ch sử phát triển Đập đá dé bản mặt b tông được mô tả bởi Galloway (1939), hội đập lớn thé giới (1989a), Cooke (1984, 1993, 1999, 2000) và Regan (1997). CERD đầu tiên được xây dựng ở California - Mỹ vào năm 1965, là bước cải tiến từ việc xây dựng đập đá dé bản mat bằng gỗ được xây dựng vào.

Học viên: Nguyễn Hữu Cường Lép: Cao học 17Cl 10 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Xây dựng công trình thus đầu những năm 1950. Trong những năm 1940, CERD và đập đá đồ lõi đắt bắt đầu phát triển. Tuy nhiên, chúng bị tạm dừng xây dựng vi các thiết bi dim lăn không đảm bảo được hệ số dim cho phép dẫn đến thân đập biển dạng lớn gây ra hiện tượng thắm qua thân đập. Với việc sử dụng loại đầm rung, một giai đoạn mới của CFRD xuất hiện và nó phát triển nhanh chóng vào những nam 1970.

Ứng dụng của loại đập tiên tiến này được áp dụng rất nhanh ở Australia và Nam Mỹ với hơn 20 đập được xây dựng. Những tiến bộ trong việc thiết kế và xây dựng đập đã đạt được nhiều. thành tích đáng ké và ngày càng hoàn thiện hơn. Năm 1966 Mỹ đã xây dựng thành công đập New Exchequer cao 150m dùng kết hợp lăn ép ting mỏng.

Tuy nhiên vẫn còn bị biển dang lớn, dẫn đến hiện tượng thâm thấu. Đây là con đập cuối cùng trong thời kỳ quá độ. Nam 1971, việc xây dựng thành công đập Cethana của Úc vào 110m đã đặt nén móng kỹ thuật cho các đập CFRD sau này. Qua các con đập lớn được xây dựng thành công như: Foz do Areia - Brazil cao 160m năm 1980, Salvajina ~ Columbia cao 148m năm 1985, Aguamilpa ~ Mêhicô cao 187m năm 1993 việc thiết kế và thí công đập CFRD ngày càng hoàn thiện hơn, quy mô công trình ngày càng lớn hơn.

CFRD ngày nay được xây dựng khắp nơi trên thé giới vì tính én định, sử dụng vật liệu tại chỗ, thi công tương đối đơn giản, không phụ thuộc vào thời tiết, tiết kiệm, thích hợp với nhiều loại địa hình - địa chất, vận hành an toàn và dễ sửa chữa. Đập đá dé bản mặt bê tông của Trung Quốc bắt đầu từ năm 1985. So với các nước đi đầu trong lĩnh vực xây dựng đập đá dé bản mat bê tông, ‘Trung Quốc bắt đầu chậm hơn nhưng phát triển nhanh và mạnh hơn các nước. trên thé giới.

Chi trong vòng 10 năm đã phé biến ra toàn quốc. Theo thống kê chưa diy đủ năm 2004 Trung Quốc đã xây dựng được khoảng 150 đập đá đỗ bản mặt bê tông cao hơn 30m, trong đó có 37 đập cao trên 100m. Học viên: Nguyễn Hữu Cường Lép: Cao học 17Cl H Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Xây dựng công trình thus Bảng 1. Đập bản mặt bê tông trên thé giới cao trên 100m (International Water Power & Dam Construction - Materon, Bayardo) STT | Téndip Quốcgia | Namhointhình | Chidu cao (m) 1 [Segede Brazil 1991 U5 1 | Aguamitpa Mexico 1993 187 2 [Alto Anchicaya Colombia t9 140 3 |Anea Chile 2010 115 4 [Antamina Peru 2002 109 5 [atau Turkey 2002 12 6 | Baishuikeng China 2005 m 7 |Bau China 2001 126 8 | Baiyun China 1998 120 HP China 2003 1153 10_[ Bara Grande Brazil 2005 194 AI [Bastonia Romania 1997 nó 12 [Batang Ai Sarawak | Manyia 1985 mo 13_[ Campos Novos Braz 2006 200 14 [Cshana ‘Australia wm nó I5 [Chanhian China 2000 103 16 [Chưa Colombia 178 15 17 | Girata Indonesia 1987 15 lề | DeharEI Oued Morocco 2001 m 19 [Dim Turkey 2001 15 20 | Dongba China 2007 105 21 |Epng China 2005 1243 Hoc viên: Ngu Hitu Cường Lép: Cao học 17C1 12 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Xây dựng công trình thu 22 |Erade Colombia 2004 120 23 | Fortuna (Raised) Panama 1994 105 24 | Foz do Arcia Brazil 1980 160 25 | Gaotang China 1999 im 26 | Golillas Colombia 1978 125 27.

| Gongboixia China 2001 130 28 |Gudongkou China 2000 120 29 |Heiguan China 2000 124 30. |Hongjiadu China 2007 182 31 Ha Brazil 1999 125 32 | Hapebi Brazil 2003 120 33 | Jilingeai China 2007 152 34. | Fiudianxia China 2008 137 35 | Khao Laem ‘Thailand 1984 130 36. | Koman Albania 1986 133 37 | Kurtun ‘Turkey 2001 133 38 |Liyutang China 2001 105 39 | Longshou Il China 2004 147 40.

| Machadinho Brazil 2002 125 41 | Mazar Ecuador 2010 166 42 |Messochora Greece 1994 135 43. | Murchison Australia| 1982 93 45 | Nalan China 2001 109 46 |NamNgum 3 Laos 2005 220 Học viên: Nguyễn Hữu Cường Lép: Cao học 17Cl 13 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Xây dựng công trình thu 47 | Narmashir Tran 2008 115 48 |Neveri Turimiquire Venezuela 1981 115 49. | New Exchequer us 1966 150 50. | Pai Quere Brazil 200 150 51 | Panshitou China 2005 101 52 | Paradela Portugal 1955 112 53 | Pecineagu Romania 1984 105 54.

| Porce IIL Colombia 2010 145 55 | Potreritlos Argentina 2004 116 56 | Rama Yugoslavia 1967 110 37 ‘Australia 1986 122 38 Colombia 1983 148 59 | Sezredo Brazil 1991 145 60. | Shiroro Nigeria 1984 130 61 | Tianshengqiao China 1997 180 62 | Xingo Brazil 1994 150 Học viên: Nguyễn Hữu Cường Lép: Cao học 17Cl 14 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Xây dựng công trình thus Hình 1. Đập Kárahnjikar (Iceland), cao 196m ‘Hoe viên: Nguyễn Hữu Cường, úp: Cao học 17C 1S Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Xây dựng công trình thus Tình 1.4, Đập Cirata (Indonesia), cao 125m - 1987 ‘Hoe viên: Nguyễn Hữu Cường, úp: Cao học 17C 16 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Xây dựng công trình thus ‘Hoe viên: Nguyễn Hữu Cường, úp: Cao học 17C 17 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Xây dựng công trình thus Hình 1. Đập Zipingpu ~ Trung Quốc, co 156m (Đã đứng vững trong trận động cắp 8 ngày 12/5/2008 khi chỉ cách tâm chan Văn Xuyên, tinh Tứ Xuyên, Trung Quốc 17km).

Tình hình ứng dụng đập bản mặt bê tông tại Việt Nam Ở Việt Nam, đập đá do bản mặt bê tông đã bước đầu được áp dụng vào một số công trình. Lần đầu tiên đã áp dụng vào công trình đập chính của công. trình thuỷ điện Tuyên Quang (Na Hang) cao 92m, sau đó là đập Rào Quán tỉnh Quảng Trị cao 78m và đập chính của công tình thuỷ lợi thuỷ điện Cửa Đại tinh Thanh Hoá cao 117m. Dap đá d6 ban mặt bê tông chồng thắm là một loại hình đập đá đỏ mới được đưa vào nước ta.

Tuy nhiên nó đang din từng bước chứng minh được tính ưu việt của nó so với các loại đập khác nhất là với loại đập cao. Với công nghệ và trang thiết bị thi công ngày càng hiện đại, các khó khăn phát sinh trong quá trình thi công đập đá bản mặt bê tông chống thắm sẽ giảm bớt nhiều và việc xây dựng loại hình đập này sẽ ngày càng phát triển ở nước ta. Học viên: Nguyễn Hữu Cường Lép: Cao học 17Cl 18 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Xây dựng công trình thus Một số công trình đập đá đổ bản mặt bê tông đã được xây dựng ở nước ta: - Công trình thuỷ điện Tuyên Quang: + Chiều dai định đập, 717,90m + Chiểu cao đập lớn nhất 92,20m + Chiều rộng đỉnh dip :— 1000m +Mực nước ding trung bình : — 36/00m + Dung tích hỗ chứa nước. : 2,245 tỷ m* + Số tổ máy 3iỏ + Công suất thiết kế 342 MW + Thời gian thi công 5 năm + Khối lượng bêtông 950,10 mỶ + Lắp đặt thiết bị Ũ 15,10T.

- Công trình thuỷ điện Của Đạt + Cao trình đình đập 12140 m + Cao trình đỉnh tường chắn sóng. 23,50 m + Chiều cao đập lớn nhất 11700m + Thời gian thi công. 2004 - 2009 + Tổng vốn đầu tư :— 547tÿ đồng - Công trình thuỷ điện Rao Quản: + Chiều dài dập. + Chiều cao đập lớn nhất 75.

+ Cao trình đỉnh dip 12130 m + Mực nước dâng bình thường 480,00 m + Dung tích hồ chứa 141,00 triệu m3 + Số tổ máy 246 + Công suất thiết kết 64MW + Doanh thu hàng nam Ũ 150-200 tỷ đồng Học viên: Nguyễn Hữu Cường Lép: Cao học 17Cl 19 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Xây dựng công trình thus Hình 1. Mái thượng lưu đập bản mặt bêtông Tuyên Quang ‘Hoe viên: Nguyễn Hữu Cường, úp: Cao học 17C 20 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Xây dựng công trình thus Hình 1. - Thượng lưu đập Rito Quán 1. Tổng quan về đập đá đổ bê tông bản mặt (CFRD) 1.

Phân loại đập CFRD Hiện nay đập CFRD chưa có nhiều loại, nhìn chung việc phân loại thường được dựa vào các tiêu chí sau: 1. Phân loại theo vật liệu đắp đập Dựa vào vật liệu dùng để đắp đập là đá cứng hay cuội sỏi mà người ta phân thành 2 loại là Đập đá dé bản mặt có thân đập được đắp bằng đá cứng, loại đập này thường được phân vùng vật liệu trong mặt cắt ngang như hình 1.11 1 0A) Tầng phủ thượng lau 7 (8C). Ving đã đồ hạ lưu 2B), Vùng gia tọmg, £8 (80), Bảo vệ ni hạlưu 232A). Vùng ting đệm, ‘8.

Ving6 thể biến dong giữa vùng 6 và vùng T 4 (28).