CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE CÁC VAN ĐÈ NGHIÊN COU LA Tổng quan về các dang công trình thuỷ lợi dạng bê tông đặt trên nền đất 1.1 Lịch sử phái triển Xi vai t không thể thiếu đối với sự sống, nước luôn được con người tìm cách khai thác và sử dụng, Trên thé giới các loại đập thấp, kênh mương và các côn trình đơn giản khác để tưới nước cho cây trằng, cùng cắp nước cho thành thị, được xây dựng ở Ai Cập 4400 năm trước công nguyên, ở Trung Quốc 2280 năm trước công nguyên. Đập thủy lợi được xây dựng đầu tiên là đập xây trên sông Nile cao 15m, dài 450m có cốt là đá đỗ va đắt sét. Đề bảo vệ lãnh thổ Ha Lan cũng được xây dựng 2000 năm trước công nguyên. 6 nước ta, từ năm 938 Lê Hoàn đã đảo sông từ núi Đồng Cổ, Ba Hòa (Thanh 6a), sau đỏ đến năm 1029 thời Lý Thái Tông và năm 1231 thời Trần Thái Tông đã đảo sông Lam, sông Trim, sông Hào ở Thanh Hóa và Diễn Châu (Nghệ An).
Để urge dip đầu tiên vào năm 1108 tai Hà Nội và ở các vùng ven biển để ngăn mặn như ở Ninh Bình. Các công trình kênh mương, tưới tiêu nước trong nông nghiệp. cũng đã được xây dựng nhiều vào các thời Lê sơ và Lé Nhân Tông Hiện tượng biến đồi khí hậu toàn cầu khiển thể giới đang phải img chịu nhiều thiên ti, là ạt hạn hán diễn ra nhiễu nơi cây tổn thất rất nhiều về người và của Hiện tượng bang tan, nước biển ding (sea level rise) gây ra quá tình xâm mặn tác động nghiêm trọng đến các hoat động kinh tế của người dân. Vì vậy công nh thủy lợi ngày cảng khẳng định vai trò lớn lao đòi hỏi những bước phát tiễn mới nhằm đáp ứng nhu cầu khai thác sử dụng nước trong bồi cảnh hiện tại Các dạng công trình thủy lợi cũng phát triển theo sự phit hiển của nỀn văn mình cũng như nền khoa bọc kỹ thuật của nhân loại.
Thưở sơ khai nó chỉ là các dạng công trình vật liệu địa phương giản đơn như đập đắt đá thấp, dé ngăn lũ, kênh mương. Gần day với sự phát triển như vũ bão của khoa học công nghệ, đặc biệt là sự phát triển của ngành công nghệ vật liệu các công trình thủy lợi được xây dựng với những quy mô hoành trắng, ứng dụng những loại vật liệu khác nhau với những, kết cấu được xử lý phức tạp. phủ hợp với mọi điều kiện khí hậu và tỉnh hình nền mồng công trình Bê tông và bê tông cốt thp là vật liệu xây dựng được sử dụng rộng rãi nhất để xây dựng trên thế giới. Các kết cấu bê tông cốt thép có thể được thi công tại chỗ.
hoặc tiền chế trong các nhà máy, xưởng sản xuất bÈtông. Với những ưu điểm vượt trội có thể kể đến như: ~ C6 cường độ chịu nền cao, bên tong mỗi trường ~ Cổtliệu có thể sử dụng nguyên ligu địa phương ~ Dễ cơ giới hóa tự động hóa quá trình sản xuất và thi công, ~ Có thể tạo được nhiều loại bê tông có tính chất khác nhau. Theo đó bê tông cốt thép cũng đang được sử dụng rộng rãi phd biến, rong khắp trong cúc hình thức công tình thấy lợi. Tuy nhiên do khối lượng công trình lớn đôi hỏi điều kiện tương đổi cao về nền móng nên việc nghiên cứu xử lý nền móng cho công trình bé tổng cũng đòi hỏi nhiễu thời gi „ tâm huyết của các nhà khoa học, các nhà thết kế.
Sau đây chúng ta xem xét một số công tinh bê tông và phương pháp xử lý nền móng của chúng khi đặt trên nén đất yếu.2 Công trình bê tông trên nén đắt hờ tinh chất bền vững, chịu được cường độ cao, dễ tạo hình kiến trúc, khả năng chống thắm cao. bể tông ngày cảng được sử dụng rộng rã trong các công trình thủy lợi. Có thé nhân thấy ở nước ta trong thời gian gin đây, những công trình thủy lợi lớn đều được xây dựng từ be tông, 4 Tram bơm là công trình dùng cấp nước cho khu vực cao hoặc tiêu nước. vùng trũng nhờ động lực.
Trạm bơm Xuân Dương nằm trên huyện Sóc Sơn thành phổ Hà Nội, hoạt động với ba tổ máy, cung cấp nước tưới cho toàn bộ diện tích nông nghiệp huyện Sóc. Kết cấu nhà trạm bê tông edt thp trên nên đắt st pha vữa kết cấu kém chất trang thái đèo chy đối chỗ xen kẹp lớp cát pha méng không đảm bảo én định nén cho công tinh, Do đó đơn vị tư vin ~ công ty cổ phần xây dựng nông nghiệp và phát triển nông thôn đã sử dụng hệ cọc 25x25x1050 em đóng sâu vào lớp cát hạt trung ¢ cầu chặt vừa, trang thái bào hòa nước bên dưới để đám bảo yêu cầu vị định nên cho công tin, Cắt dọc nhà tram Mat bằng bổ trí cục Hinh 1.1: Xứ lề nồn mông trạm bơm Xuân Dương: 4 Cổng lộ thiên là loại công trình thủy lợi hở xây dụng để diễu ết lưu lượng và khống chế mực nước nhằm đáp ứng các yêu cầu cắp nước, phân lũ, tiêu ling, ngăn triểu giữ ngọt, tiêu mặn. Cổng lắp nước Nam Đàn - Nghệ An Cat ngang cổng Hinh 1.2: Xử lý nền móng cổng dy nước Nam Đàn Hinh 1.3: Mặt bằng bổ tí cọc cổng lẫy nước Nam Đàn Cổng Nam Bin là cổng lấy nước trên sông Lam, cổng được đặt trên nền sét mẫu xám, xám den, phớt xám nâu lẫn hữu cơ trạng thái dẻo mém, déo chảy, chảy. Phương ấn xử lý nén móng đơn vi tư vẫn thiết kế - công ty chuyển giao công nghệ trường Đại học Thủy lợi đưa a là sử dụng hệ cọc 40x40x2000 em, đồng sâu xuống lớp sét mau xim, xắm xanh trang thái dẻo cứng phía sâu bên dưới apa A Ú LZ CCổng ly nước Xuân Tình ~ Phú Tho Cắt ngưng cổng Hình 1.4: Xử lý nền móng cổng Xuân Tình ~ Cẩm Khẻ Phú Thọ + Công nghệ ngăn sông lớn đập trụ đỡ và đập xà lan liên hợp từ lâu đã phát triển mạnh trên thé giới gin đây cũng được xem xét đưa vào ứng dụng phân gianh mặn ngọt và ngăn triều ở Việt Nam: 'Công trình đáng kể tới có đập Thảo Long ~ Thừa Thiê công trình có quy mô vào bie nhất Đông Nam A.
Toàn bộ trọng lượng công trình truyền xuống nên qua trụ đỡ. Bản đáy trụ đặt trên nền địa chất đáy sông bùn sét màu. xám đen, trang thải chày, nguồn gốc liy biển (bmQ) chiều đây thay đổi từ 6 ~ 11 m Phương pháp xử lý nền đưa ra của Trung tâm công trình đồng bằng ven biển Viện khoa học thủy lợi là sử dung trụ đ đặt trên hệ cọc khoan nhỏi D 120 di Sm, mũi cọc cắm vào lớp cuội sỏi lẫn cát phía dưới.5: Công nghệ đập trụ đỡ 4 Clu là công trình giao thông nỗi liễn hai điểm hai bên bờ sông với nhau sip việc vận chuyển đi lại giữa bai bên bờ sông được thuận lợi. Kết cầu bê tông c thép là kết cầu được sử dụng phổ biến với hình thức công trình này "Với đặc điểm.
tải trọng bản thân lớn, tải trọng động do xe cô di lại, mặt khác địa chất lòng sông thường yếu nên việc xử lý nén móng luôn cin được đánh giả một ch chỉ it. Cầu Bach Hả~ Huế Thi công cọc khoan nhi dưới trụ cầu Hình Ló: Xứ lý nén dưới trụ cầu giao thông Cầu Bạch Hỗ trên sông Hương đãi hơn 542 m rộng 24,5 m nhịp dũng hing cần bằng, trên cầu có 6 vọng âu. Trụ cầu đặt trên nn địa chất lòng sông bùn nhão deo chiy ngập nước, do đô để đảm bảo én định, cầu được thiết kế hệ thông cọc khoan nhỏi cắm vào nền đá dưới sâu “Trên đầy là một s dạng công trình bê ông trên nén đất và phương ấn xử lý nền móng của chúng. Sau đây ta di nghiên cứu yêu cầu về nén và các phương pháp xử lý nền đất yếu.3 Yêu cầu về nền đối với các công trình bê tông thủy công Khối lớn “Các công trình bê tông thủy công đều có trọng lượng ban thân lớn, chịu áp lực thủy tinh, thủy động cao, Vì th ti trong tác dụng lên n rit lớn, theo đó việc xem xét sự lâm việc của nén cũng cin đánh giá kỹ lưỡng và chỉ tết "Nhìn chung nền của các công trình bê tông thủy công cần có những yêu cầu sau: ~ it nên đủ khả năng chịu lực ~ Chất đất tương đối đồng chất ~ Không có lớp đất mềm ~ Dit it bj nên và nền tương đổi đều ~ Đắt không bị hòa tan, không thay đổi độ chặt, không bị trương nở khi gặp, nước wy, Khi nền không đảm bảo yêu cầu ảnh hưởng đến sự bền vững của công trình cần có biện pháp xử lý nền móng cho phủ hợp để tăng sức chịu tái cho nền đất, giảm độ lún, đảm bảo điều kiện khai thie bình thường cho công trình.
Ứng xử của nền và các phương pháp xử lý nén đắt yếu.1 Nên đắt yéu và phân loại nén đất vẫn Nan đất fa ty 6 trang thải tự nhiên, độ âm của chúng gin bằng hoặc cao hơn giới hạn chảy, hệ số rỗng lớn, lực dính theo thí nghiệm cắt nhanh không thoát nước từ 0,15 daN/em trở xuống, gốc nội ma sit ừ 0” đến I0” hoặc lực dinh từ kết quả cắt cánh hiện trường s, < 025 daN/em?, Theo sức kháng cắt không thoát nước, sạ và trị số tiêu chuẩn N như sau: vi rit yếu: s, < 12,5 kPa hoặc N < 2 - Đất yếu: s, 55 kPa hoặc N <4 .Các loại nén đất yếu thường gặp: ~ Đắt sét mềm: gdm các loại đt sết hoặc dt tương đổi chất, ở trang thái bão hôn nước, có cường độ thấp in: Các loại đất tạo thành trong môi trường nước, thảnh phần hạt rit mịn (<200 jm) ở trang thái luôn lo nước, hệ số rồng rất lớn, rit yêu về mặt chịu lực, + Cát chảy: Gồm các loi cát min, kết cấu rời rg, có thé bị nén chặt hoặc pha loãng đáng kẻ, Loại này khi chịu tải trọng động thì chuyển sang trạng thái chảy gọi là cất chảy, # bazan: Dây cũng là đất yếu với đặc điểm độ rng lớn, dưng trong khô bé, khả năng thắm nước cao, bị lún sập Dit sét yế là một rong những đối tượng nghiên cứu và xử lý rất phúc tạp, đồi hỏi cong tác khảo sắt, điều tra, nghiên cứu, phân ích và tính toán rất công ph Dit sét yếu nói chung là loại đắt có khả 1g chịu tải nhỏ (áp dung cho đất có cường độ kháng nén quyu úc dưới 10 daN/em? ), có tính nén lún lớn, hệ ó ng lớn (c >1), có môdun biến dạng thấp (Fy < 50 daN/em” ), và có sức kháng cắt nhỏ.