CHƯƠNG 1: TONG QUAN VỀ XÂY DỰNG DUONG HAM THỦY CÔNG 1-1 Tình hình xây dựng đường him thủy công ở Việt Nam. Vào những năm 700 trước công nguyên một đường hằm dẫn nước đã được xây đựng ở đảo Samosaite Hy Lạp. Hầu hết các đường him cổ xưa được xây dụng trên nén đá cứng, có dạng vòm như các hang động tự nhiên, không cần vỏ chống dd, Thi công. bằng công cụ hô sơ như xà beng, chöong và phương pháp nhiệt đơn giản: đốt nồng sương ham, sau đó làm lạnh him bằng nước.
Vào cuối thời Trung Cổ phương pháp thi sông đã được tin bộ hơn bằng khoan tay và thuốc nỗ. Việc phất minh ra thuốc nổ Dinamite (1866) cùng với việc áp dung máy khoan đập xoay đã tạo nên bước ngoặt cho xây đựng công trình ngằm cũng như xây dựng các đường him thủy công. Vật liệu võ him chủ yếu là đã hộc vữa vôi hoặc vữa xi măng. Mãi đến những năm 70 của thể ki 20 bé tông mới trở thành vật liệu chủ yếu trong xây dựng công trình ngầm.
“Trên thể giới nh đến thập ki 70 những nhà máy thủy điện có đường hm dẫn nước có thể ké đến hàng nghìn, chỉ tính riềng Liên Xô đã xây dựng hơn 30 nhà máy thủy điện. “Tổng chiều dài các đường him thủy công: lä xây dựng ở Liên Xô. đến thời ki đó trên 170km, © Việt Nam, sự phát triển của thủy lợi, thủy điện đã thúc diy xây dựng đường him trong hơn một thập ki gin dây, đặc biệt là các công trình thủy điện. Đối với các khu "vực miễn núi có địa hình đốc hẹp, địa chất nền chủ yếu là đá.
nên rất thuận lợi và hợp ý khi bổ tí đường him dẫn nước trên tuyển năng lượng đễ tạo cột nước áp lực cao cho nhà máy Nhà máy thủy điện Hòa Binh được khởi công xây dụng 1979 khánh thành vào nim 1984 vớ 8 tổ máy, công sult 1920MW. Tổ hợp các công tinh ngằm trong nhà máy lên ới 14200m him dẫn nước gồm 8 đường him với đường kính Dem, 3 hằm xa ước tổ máy và hệ thẳng him thông gió, him cáp điện, him phục vụ thi công. Đến nay trên cả nước có rit nhiễu các nhà máy thủy điện được xây dựng, trong số đó nhiều nhà máy thủy điện được nêu trong Bảng 1.1 đã sử dựng đường him lim đường hằmdẫn nước từ hỗ chứa về nhà máy.1 Các nhà máy thủy điện đường dẫn. TH Baontim | eg CHỢ te | ae 7 Quảng Trị Quảng Trị 70 5.6 30 9 Sérépok Đắk Lik 220 2x0.0 13 BuốnKuốp Dik Lik 280 | 2x437 70 14 Hugi Quảng Sơn La 540 42 T5 15 Sông Bung2 Quảng Nam 100 10 42 17 | Dak Mil Quảng Nam 250 100 50 18 Bắc Binh Binh Thuận.0 Cá ng trình thủy lợi lớn ở nước ta cũng sử dụng đường him thủy công để dẫn nước về ha lưu, công trình dẫn dòng như công trình thủy lợi Cửa Đạt Thanh Hóa, dự án thủy lợi Ngắn Trươi- Hà Tinh (B=10m, dài LE240m).2 Các vấn đề gặp phải khi xây dựng đường hầm qua đoạn có địa chất xấu.
“Các đường him thủy công thưởng được dio xuyên qua núi, di qua nh àu vũng địa chất khác nhau. Địa chất công trình có ý nghĩa quan trọng quyết định đến việc chọn tuyển, vị trí đặt công trình và kết cầu của nó. Ngoài ra địa chất công trình còn quyết định tới biện pháp thi công, tiễn độ thi công, giá thành công trình. Trong thực tế, công tác thăm 8, xác định địa et it của tuyến hằm không thể dọc theo cả tuyển đường him mà chỉ có tính chất điểm.
Bên cạnh đó việc đảnh giá các chỉ tiêu tính toán thiết kế chi dựa trên các nd khoan được các nhà địa chất khoan từ trên đỉnh him xuống do đó việc xác định, đánh giá chính xác các khu vực có địa chit yếu gây bắt lợi cho công tình là không đầy đủ. Chính vì vậy trong quá trình thi công đào đường him có thể gặp phải địa chất xấu ở những vị trí được đánh giá dự báo trước và cả những vị tri không được cdự báo trước. Những vùng có địa chất xấu chủ yếu là do đứt gãy kiến tạo gây nên, tùy theo loại đút sãy mà chiều rộng đới phá hủy, mức độ phân vụn đá sẽ khác nhau. Chính đới phá hủy.
này sẽ là nguyên nhân gây mắt ôn định về lún, ạt trượt, thắm cho công tình. Đứt gãy kiến tạo gây rủi ro cho đường him nhiễu nl và cũng gây tôn thất nhiều nhất, kể cả tính mạng của con người. Do tiêu chuỗn khảo sát không yêu cầu phải xác định chính xác vị tí, hướng và quy mô của đút gãy, vì vậy Khi đào đường him đứt gấy có thể được bắt gặp một cách bit ngờ mà không có giải pháp đối phó trước, khi đồ sẽ xảy ra sụt nóc đường him, các vụn đá cùng nước ap vào đường him đột ngột, công nhân không phản ứng kip có th bị và lắp. Sự cổ sut née đường him của công tình thủy điện Buôn Kuốp đã xảy ra như vậy và đã làm chết 2 công nhân, công trình thủy điện Da Dâng cũng đã làm 12 công nhân bị mắc ket.
Hạng mục đường him của công tình, thủy điện Van Chin, Bản Céc, Hương Sơn. cũng đã gây chim tién độ, chỉ phí đ xử ý đoạn đứt gãy là rắt lớn Phuong pháp thi công đào ham chủ yếu là bằng phương pháp khoan nổ, đối với đường him nằm trong vùng có địa chất xấu thì có thé sử dung máy đào, khoan tay. những 7 vị tí này khối đá yếu, đối kh là đt (him thủy điện Văn Chấn: Yên Bái) thì khi thi công luôn đôi hỏi phải có biện pháp chống đỡ kịp thời, phương pháp chống đỡ tam thời có ý nghĩa quyết định đến việc thành công của đào him. Ngoài không gian thi công đảo hạn chế, chỉ cô mặt công tie là của vào và cửa ra thì phương pháp dio him qua ving có địa chất xấu edn có những máy móc thiết bị chuyên nghiệp riêng như máy khoan, máy phụt vữa xi mang, mấy dio, may xúc.
Việc iên hệ giữa gương đào với các xí nghiệp bên ngoài chỉ thông qua cửa him, quãng đường dài nên rit khó tăng thiết bị và nhân lục dế độ thi công luôn bj kéo dài. Bi pháp thi công dio him qua vũng đắt yếu thường khác với đào toàn tuyển, dẫn đến việc ổ chức thi công phải thay đổi về bổ trí hiện trường, tién độ, kế hoạch, quản lý kỹ thuật. Việc thi công qua đoạn có địa chất xấu thường được phân ra thành từng khu, nên trước khi tiến hành xử lý khu tiếp theo thi phải có thời gian chờ để địa chất khu đó ổn định nên sẽ mắt nhiều thời gian. Đối với các công trình thủy điện thi tiến độ thi công đường hầm có liên hệ mật thiết với tiễn độ thi công toàn hệ thống công trình thủy điện.
Việc thi công đường him phải được hoàn thành trước khi xây dựng xong công tình đầu mỗi để làm sao việc tích nước cho hồ chứa càng sớm càng tốt. Khi đó việc kéo dai thời gian thi công him do. gặp phải địa chất xấu là một bit lợi lớn và ảnh hưởng đến toàn hệ thống công tỉnh thủy điện 1.3 Các nghiên cứu tính toán kết cầu, biện pháp gia cổ, thi công đường him.1 Các phương pháp thi công đào đường him. Hiện nay trên thé giới cũng như ở Việt Nam có nhiều phương pháp thi công đảo đường him khác nhau bao gồm: ~ Phương pháp khoan-nô: sử dụng máy khoan dé khoan các lỗ trên gương đảo theo sơ dỗ thiết kế, sau đô nạp thuốc và kích nỗ để phá da.
Phương pháp này thích hợp khi dio him trong đá cứng. = Phương phép THM (Tunnel Boring Machine): Chế tạo một máy dio him có dang như một mũi khoan có kích thước tương đương đường kính gương đào. Phía trước dây chuyên là khiên đào, phía sau là các hệ thống thải vật liệu đảo, chồng đỡ vòm him, thi công vòm him, Phương pháp này thích hợp khỉ thi công him có chiễu di lớn trong đất đã có độ cũng vừa phải ~ Phương pháp dio trin: sử dựng máy đào để dio cic hỗ mồng hở, sau dd thi công phần kết cấu him rồi tiến hành dip trả. Đối với các him thủy điện tủít sử dụng phương pháp này vì các đường hm thủy điện thường nằm sâu trong nú đã.
- Phương pháp dio bằng máy dio: áp dụng trong điều kiện địa chất mém yếu. Sau khi gia cổ địa ting bằng nhiều phương pháp, sử dụng máy đảo để đào him. Các phương pháp gia cb, chẳng đỡ tạm thời khi đào hầm gặp phải địa chất yếu. Các phương pháp gia có, chống đỡ tạm thời khi gặp địa chất yếu trong quá trình thi sông nhằm nhanh chóng không chế biển dang, đưa khối đã rang thai ồn định ngay.
sau khi đảo. Các biện pháp chồng đỡ tạm có thé chia thành các dạng sau: 1.1 Gia cổ dang tre. Sit dụng các neo thép hướng kính kết hợp bê tông phun vay. ~ Neo: Sử dụng các loại neo có phương vuông góc với với tim tuyến him nên thường.
gọi là neo hướng kính. Tác dụng của neo là để nâng cao ma sát giữa các lớp đá với nhau. Khi him di qua ving địa chất có các lớp đá nằm ngang hoặc hơi nghiêng, nhóm, neo này sẽ đi qua các lớp đá làm cho các lớp đá liên kết lại với nhau, tăng lực ma sắt giữa các lớp di. Bên cạnh đó neo còn có thể hạn ch biến dạng cho ving đi xung quanh mặt cắt him, ngăn sự suy giảm cường độ của vùng đã này, Đối với các khe hở, khe nit đưới tác dung của thép neo các mặt nứt sẽ gắn kết Ini với nhau.
như đã toàn khối, hình thành vùng gia cổ. ông phun vảy: Bê tông phun vảy làm kết cấu chống đờ him như một lớp da mông nhưng cô tác dung tăng cường sức chẳng đỡ. Khoan cắm neo hướng kính kết hợp treo lưới thép và phun vay bê tông là biện pháp truyền thống khi gia cổ đường him. Bê tông được phun lên vỏ him bằng xy bơm chuyên dụng chủ yếu bằng khí nén.
Chiều day của lớp bê tông phun phụ thuộc vào nhà thiết kế và tiểu chuẩn về phun bê lông gia cổ. Với him không có lớp lót gia cổ chính thé thì lớp bê tông phun vay vừa có the dung gia cổ vừa có ác dung giảm độ nhắm trong quá trình him làm việc Hình 1.1 Gia cổ dang treo 1.2 Gia cổ dạng chẳng. Sử dụng các vì thép chữ I tao thành một khung ghép hoặc các loại thép hình chuyên dung khác được giẳng lại với nhau để chống giữ nhằm đảm bảo én định cho gương đào.