Nghiên Cứu Giải Pháp Xử Lý Khẩn Cấp Sự Cố Cống Dưới Đê Qua Kinh Nghiệm Cống Tắc Giang

• Tác giả: Đỗ Văn Tâm
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Quốc Dũng
• Trường học: Đại học Thủy lợi
• Đề tài: Giải Pháp Xử Lý Khẩn Cấp Sự Cố Cống Dưới Đê: Kinh Nghiệm Từ Cống Tắc Giang
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục đích của đề tài
• 0.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Phương pháp nghiên cứu
• 0.4.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
• 0.4.2. Phương pháp thí nghiệm mô hình
• 0.4.3. Phương pháp lý thuyết
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SỰ CỐ CỐNG DƯỚI ĐÊ
• 1.1. Tổng quan về sự cố cống dưới đê và giải pháp xử lý
• 1.1.1. Tình hình chung
• 1.1.2. Nguyên nhân gây ra sự cố Cống Dưới đê
• 1.1.3. Các giải pháp xử lý thấm qua nền và mang Cống Dưới đê
• 1.2. Kinh nghiệm xử lý sự cố thấm một số cống dưới đê
• 1.2.1. Sự cố cống D10-Hà Nam
• 1.2.2. Sự cố cống Vĩnh Mộ - Hà nội
• 1.2.3. Sự cố cống Nhân Hiền - Hà nội
• 1.3. Các kết quả nghiên cứu cùng lĩnh vực
• 1.4. Kết luận chương
• 2. CHƯƠNG 2: SỰ CỐ CỐNG TẮC GIANG NGUYÊN NHÂN VÀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ
• 2.1. Tình hình đê điều tỉnh Hà Nam
• 2.1.1. Tình hình chung
• 2.1.2. Tình hình địa chất các tuyến đê thuộc địa phận tỉnh Hà Nam
• 2.2. Sự cố cống Tắc Giang
• 2.2.1. Vị trí cống Tắc Giang
• 2.2.2. Giới thiệu về thiết kế cống Tắc Giang
• 2.2.3. Quá trình thi công phần móng cống Tắc Giang
• 2.2.4. Diễn biến sự cố
• 2.2.5. Kết quả khảo sát hiện trường sau khi xảy ra sự cố
• 2.2.6. Sơ bộ đánh giá về nguyên nhân sự cố
• 2.2.6.1. Nhóm nguyên nhân do khảo sát
• 2.2.6.2. Nhóm nguyên nhân do sai lầm trong quá trình thiết kế
• 2.2.6.3. Nhóm nguyên nhân do quá trình thi công không đảm bảo
• 2.2.6.4. Nhóm nguyên nhân do quá trình quản lý vận hành sai quy trình
• 2.2.6.5. Nguyên nhân do quản lý đầu tư xây dựng cơ bản không tuân thủ đúng các quy định của nhà nước
• 2.2.6.6. Nhóm nguyên nhân do các yếu tố thiên nhiên bất lợi
• 2.2.6.7. Nguyên nhân do điều kiện làm việc của công trình vượt quá tiêu chuẩn thiết kế
• 2.3. Giải pháp xử lý sự cố
• 2.3.1. Giải pháp xử lý khẩn cấp giờ đầu
• 2.3.2. Phương án thiết kế chống thấm bằng tường xi măng đất
• 2.3.3. Đánh giá hiệu quả chống thấm bằng tường xi măng đất
• 2.3.4. Kỹ thuật thi công tường xi măng đất
• 2.3.5. Kỹ thuật khoan phụt xi măng cát bù nền
• 2.3.6. Quy trình xử lý khẩn cấp sự cố thấm cống dưới đê
• 2.3.7. Kết luận chương
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ XỬ LÝ THẤM
• 3.1. Kết quả kiểm tra chất lượng tường chống thấm
• 3.1.1. Kiểm tra bề dày tường và độ liền khối của tường
• 3.1.2. Kiểm tra độ đồng đều của tường xi măng đất và đổ nước hố khoan
• 3.2. “Thử tải” công trình
• 3.2.1. Mục đích của quá trình “thử tải”
• 3.2.2. Thiết kế biện pháp “thử tải”
• 3.2.3. Kết quả quan trắc áp lực thấm tại các giếng đo áp
• 3.3. Tính toán thấm qua cống bằng phần mềm SEEP/W- GEOSLOPE
• 3.3.1. Địa chất tính toán
• 3.3.2. Kết quả tính toán
• 3.4. So sánh cột nước quan trắc (Hqt) với cột nước tính toán lý thuyết (Htt) tại các giếng đo áp
• 3.5. Nhận xét và kết luận
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1
• PHỤ LỤC 2

I. Tổng quan về sự cố cống dưới đê

Sự cố cống dưới đê là vấn đề nghiêm trọng trong hệ thống thủy lợi, đặc biệt ở các vùng đất bồi sông, cửa sông và ven biển. Nguyên nhân chính bao gồm địa chất nền yếu, thiết kế không phù hợp, thi công sai quy trình và quản lý vận hành kém. Các sự cố thường dẫn đến thấm dưới đáy và hai bên mang cống, gây xói lở và rỗng nền công trình. Giải pháp xử lý truyền thống như sử dụng cừ thép, kéo dài đường viền thấm và khoan phụt áp lực thấp đã được áp dụng nhưng hiệu quả chưa cao. Công nghệ Jet-grouting được đề xuất như một giải pháp hiện đại và hiệu quả hơn.

1.1. Tình hình chung

Hệ thống đê sông Hồng và sông Thái Bình có hơn 1000 cống lớn nhỏ, nhiều cống đã quá tuổi thọ và bị hư hỏng. Sự cố thấm xảy ra phổ biến do địa chất nền cát và thiết kế không phù hợp. Các cống như D10, Vĩnh Mộ, Nhân Hiền và Tắc Giang đều gặp sự cố thấm nghiêm trọng. Kết quả điều tra cho thấy 15% cống bị hư hỏng cần sửa chữa, trong đó thấm là vấn đề chính.

1.2. Nguyên nhân gây ra sự cố

Nguyên nhân sự cố được chia thành các nhóm: khảo sát không đầy đủ, thiết kế sai lầm, thi công không đảm bảo, quản lý vận hành sai quy trình và yếu tố thiên nhiên bất lợi. Ví dụ, cống Tắc Giang bị sự cố do khảo sát không chính xác, thiết kế không phù hợp và thi công sai quy trình. Đánh giá nguyên nhân cần tỷ mỹ để đưa ra giải pháp xử lý phù hợp.

II. Sự cố cống Tắc Giang và giải pháp xử lý

Sự cố cống Tắc Giang xảy ra vào ngày 01/08/2012 là một bài học lớn trong quản lý và xử lý sự cố cống dưới đê. Nguyên nhân bao gồm khảo sát không đầy đủ, thiết kế sai lầm, thi công không đảm bảo và quản lý vận hành kém. Giải pháp xử lý khẩn cấp được áp dụng ngay sau sự cố, bao gồm khoan phụt bù nền và thi công tường xi măng đất bằng công nghệ Jet-grouting. Thử tải được thực hiện để đánh giá hiệu quả xử lý, tạo chênh lệch cột nước thượng-hạ lưu bằng với thiết kế.

2.1. Tình hình đê điều tỉnh Hà Nam

Tỉnh Hà Nam có hệ thống đê điều phức tạp với địa chất nền chủ yếu là đất cát và cát pha. Cống Tắc Giang nằm trong khu vực này, được thiết kế và thi công trên nền đất yếu. Sự cố xảy ra do địa chất nền không ổn định và thiết kế không phù hợp với điều kiện thực tế.

2.2. Giải pháp xử lý sự cố

Giải pháp xử lý khẩn cấp bao gồm khoan phụt bù nền và thi công tường xi măng đất bằng công nghệ Jet-grouting. Tường xi măng đất được thi công với áp lực cao, tạo ra lớp chống thấm hiệu quả. Thử tải được thực hiện để đánh giá hiệu quả xử lý, kết quả cho thấy tường xi măng đất đạt yêu cầu chống thấm.

III. Đánh giá kết quả xử lý thấm

Kết quả xử lý thấm tại cống Tắc Giang được đánh giá thông qua kiểm tra chất lượng tường chống thấm và thử tải công trình. Kiểm tra bề dày tường và độ liền khối cho thấy tường xi măng đất đạt yêu cầu kỹ thuật. Thử tải được thực hiện bằng cách bơm nước vào kênh dẫn, tạo chênh lệch cột nước thượng-hạ lưu. Kết quả quan trắc cho thấy áp lực thấm giảm đáng kể, chứng tỏ hiệu quả của giải pháp xử lý.

3.1. Kiểm tra chất lượng tường chống thấm

Kiểm tra bề dày tường và độ liền khối được thực hiện bằng phương pháp khoan lấy lõi và đổ nước hố khoan. Kết quả cho thấy tường xi măng đất đạt yêu cầu về độ dày và độ đồng đều. Độ liền khối của tường được đánh giá cao, đảm bảo khả năng chống thấm hiệu quả.

3.2. Thử tải công trình

Thử tải được thực hiện bằng cách bơm nước vào kênh dẫn, tạo chênh lệch cột nước thượng-hạ lưu bằng với thiết kế. Kết quả quan trắc cho thấy áp lực thấm giảm đáng kể, chứng tỏ hiệu quả của tường xi măng đất. So sánh giữa kết quả quan trắc và tính toán lý thuyết cho thấy sự phù hợp cao, khẳng định tính chính xác của giải pháp xử lý.