CHƯƠNG 1: DAC DIEM DIA CHAT THƯỜNG GAP TRONG XÂY DỰNG Ở NƯỚC TA 1.1 Nguồn gốc hình thành của đá. Đá gồm có: phún xuất, biển chat va tram tích, có mỗiliênkết cứng giữa các hạt (Dinh kết và xi măng hoá), nằm thành khối liên tục hoặcki nứt nẻ, Bang 1. Nguồn gốc hình thành của đá Nguồn gốc đá 'Tên đá Da mác-ma (phún xuất) | Granit, diorit, xiénit, gabrô, liparit, trakhit, andézit, pooc-phia, pooephiarit, diabaz, bazan, tuf, dim k tuf. Da biển chất Gonai, quăczit, đá phiến kết tỉnh, đá phiến sét, filit (đá lá sét mica), đá sừng, đá hoa, ngọc bích, Đá tram tích.
Gắn kết (xi mang hóa): Cuội kết, dam kết, cát kết, bột kết, sét kết, tui. Hoá học và sinh hoá: Dan bạch (gezơ), diatômiL (đá tảo cat), đá vôi, đôlômil, đá phan, sét vôi, thạch cao, anhydrit, muối mỏ, Khối đá được coi là không bị phong hoá nếu như các mảnh vụn không. bị mềm hoá trong nước, không bị vỡ ra khi dùng tay bóp. Đá bị phong hoá yếu nếu các mảnh vụn bị mềm hoá một phần trong nước, nhưng không bị vỡ.
ra khi dùng tay bóp. Đá bị phong hoá mạnh khi các mảnh vụn dé bị mềm. trong nước, dễ bị mai mòn va bi bẻ vỡ bằng tay. Đối với đá bị hoà tan trong nưc „cà phải xác định độ hoả tan của nó, độ hoà tan của đá phụ thuộc vào thành phần hạt khoáng và thành phẩn xi "Đào Thị Thanh Hải- Láp CHI7CI - Chuyên nghành Xây đựng công trình thủy -10- jn văn thạc sĩ măng gắn kết.
Đá mác-ma, đá biến chất và đá trim tích được gắn kết bằng xi măng silíc (cuội kết chứa silic, dim kết, cát kết, đá vôi và đản bach), không. hoà tan trong nước. Những loại đá sau đây thuộc loại bị hoà tan và được liệt kê theo độ hoa tan tăng dan: ~ Khó hoa tan: đá vôi, đôlômít, cuội kết và cát kết chứa vôi. Độ hoa tan của những loại này dat từ vài chục đến vài trăm miligam trong một lít nước.
~ Hoà tan vừa: Thạch cao, anhydrit, cuội kết chứa thạch cao. Độ hoà an của những đá này đạt tới vai gam trong một lít nước. oä lan: muối mỏ. Nó có độ hoà tan hơn 100g trong một lít nước.
Do nước thắm qua những khe nút của loại đá bị hod tan trong nước nên có thể tạo thành những hang động kaster. Chịu tác dụng của những quá trình phong hoá tự nhiên, đá không còn đặc xít và nguyên khối mà bị nút nẻ, sau đó bị phá huỷ vỡ vụn thành những hòn, mảnh to nhỏ khác nhau. Khoảng cách giữa các hin, mảnh đó được lắp đầy bằng những vật liệu có cỡ hạt nhỏ hơn. Do phong hoá, tính chất của đá bị xấu đi.2 Đặc điểm của đá 'Nền đóng một vai trò vô cùng quan trong đối với các công trình xây dựng nói chung và thủy lợi nói riêng.
Nó quyết định đến quy mô, khả năng làm việc, tính dn định, giá thành xây dựng của công trình. Đặc biệt với công trình có quy mô lớn, như đập bê tông, yêu. tên lại cao hơn. Đập bê tông được xây dựng trong điều kiện địa hình, địa chất đặc biệt; trạng thái ứng suất biến dang trong đập và nền phức tạp.
Đề đảm bảo én định. công trình, hệ nền ~ công trình phải đảm bảo điều kiện an toàn về sức chịu ti "Nền đá có đặc điểm cơ bản là tính nút nẻ, phong hoá, chứa nước và chịu tác ‘dung của trường ứng suất ban đầu. Việc xây dựng đập bê tông trên nén đá phong hoá thường rit khó khăn do vậy chỉ có thể xây dựng các đập có cột nước thấp. "Đào Thị Thanh Hải- Láp CHI7CI - Chuyên nghành Xây đựng công trình thủy -H- jn văn thạc sĩ Đập bê tông có thể bị phá hoại trượt theo mặt tiếp xúc giữa nền đá và đập.
Đó là do các hệ khe nứt trong khối đá, các khe nứt đã hình thành nên những mặt yếu gay khúc, tạo điều kiện thuận lợi cho trượt. “Trên quan điểm cơ học môi trường liên tục, đá là môi trường đặc biệt trong đá luôn tồn tại sự nứt né, Đồ chính là một trong những nguyên nhân chủ yếu làm cho môi trường đá trở nên đa dạng, phức tạp. Nó có thể làm cho khối. đã thay đổi từ môi trường giả liên tục sang môi trường gián đoạn, từ giả đồng nhất sang môi trường bat đồng nhất, giả đẳng hướng sang dị hướng, từ môi trường bằn vững sang kém bên vững.
Do đó việc nghiên cứu đặc điểm nền đá phong hoá với công trình đập bê tông là hết sức quan trọng.3 Các el iéu cơ lý của nền Nền đập là đá phong hoá với công trình đập bê tông nên hai vấn dé cần được đánh giá là cường độ chịu lực và tính thắm nước. Đá được chia ra thành từng dạng khác nhau tuỳ thuộc vào: - Sức chống nến tức thời một trục ở trạng thái no nước Ra: Bảng 1.2 Sức chống nén tức thời một trục Ry Dang đá Chỉ tiêu “Theo sức chẳng nén tức thời một trục Ry (kg/em)) ~ Rất bên. Ỉ Ry > 1200 - Bên Ỉ 1200 > Ry > 500 ~ Bên vừa. Ỉ 500 > R„ > 150 - ítbễn 1502 R, > 50 ~ Đá nửa cứng.
Ra<50 "Đào Thị Thanh Hải- Láp CHI7CI - Chuyên nghành Xây đựng công trình thủy jn văn thạc sĩ ~ Hệ số hoá mềm K,, (tỷ số giữa sức chống nén tức thời một trục ở trang thái no nước và ở trang thái hong khô): Bảng L3 Hệ số hoá mềm Ky Dang đã Chi tiéw “Theo sức chống nén tức thời một trục R, (kelem") - Không bị mễm K, 2075 - Bị mm K, <075 ~ Độ phong hoá Ky Theo tiêu chuẩn Việt Nam, mức độ phong hoá của đá được đánh giá bởi h ỗ phong hoá là tỷ số giữa khối lượng thé tích khô của đá phong hoá đang xét và khối lượng thị ích khô của đá chưa phong hoá. Phụ thuộc vào hệ số phong. hoá và hi khe tạ thể tích, đá được chia làm 4 mức độ phong hoá: đá chưa phong hoá, đá phong hoá nhẹ, đá phong hoá vừa và đá phong hoá mạnh.4 Phân loại đá theo mức độ phong hoá của Việt Nam: Mức độ phong hoa Hệ số phong hoá, Ky,* | Hệ số khe rỗng, K;,*® Phong hơi mạnh (đá mác no): đá | Kụ, < 08 s nằm thành từng đồng vụn rồi Phong hoá: đá nằm thành từng [0,8 = Ky <09 2+5 dam bị nút nẻ Phong hoá nhẹ: đá nằm thành từng | 0.9 < Kạy < 10 1+2 tảng, không bị dịch chuyển Không phong hoá: đã nằm thành | Kye = L0 <I * Ky = “2; trong đó: 7s, Ye: là các khối lượng thể tích khô của đá phong ra hoá đang xét va khối lượng thể tích khô của đá không phong hoá. '** Kụ,= Us rong đó Vụ, — Tổng thể tích của các khe rỗng trong thé tích khối đá V.
"Đào Thị Thanh Hải- Láp CHI7CI - Chuyên nghành Xây đựng công trình thủy -13- jn văn thạc sĩ Đánh giá theo độ phong hoá Ky, bằng cách so sánh trọng lượng thể tích của mẫu đá đã bị phong hoá ở điều kiện tự nhiên với trọng lượng thể tích của mẫu đá chưa bị phong hoá (nguyên khối) 1.4 Độ sâu phong hoá thường gặp. Mỗi một khối đá phong hoá thường biểu hiện một mặt cắt phong hoá, sắp xếp từ các vật liệu bị phong hoá cực mạnh ở gần mặt dat tới các vật liệu bị phong hoá và đá tươi hay chưa bị phong hoá tại độ sâu lớn hơn Khí hậu và thời gian quyết định trạng thái phong hoá của khối đá “Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới các quá trình phong hoá xây ra mạnh mé. Phong hoá tất nhiên không xảy ra đồng đều theo độ sâu. Nó phat trién chủ yếu đọc theo các khe nứt và lan truyền vào trong, ảnh hưởng tới vật liệu đá.
Đặc biệt, nó có thể phát triển mạnh mẽ đọc theo các đứt gãy và các đường dẫn nước ngầm chủ yếu khác. Các loại đá hay là các lớp nào đó bị phong hoá. mạnh hơn là do chúng chứa các khoáng vật kém én định hơn các lớp khác Trong các khối đá nứt né, nước thấm dọc theo các khe nứt và hẳu như không, thắm sâu vào đá gốc thì có kiểu phong hoá lồi đá, Nằm giữa các lớp đất tan tích gần mặt đất, các thỏi đá tươi khá tròn cạnh có độ bền tương tự như của vật liệu đá gốc được mường tượng như các lõi đá còn sót lại trong quá trình. Khi tăng độ sâu, lõi đá trở nên lớn hơn, có hình chữ nhật hơn và hàm lượng đất bao quanh cũng it hơn.
Hau hết đá mắc ma, đặc biệt là đá hạt mịn đều phong hoá theo kiểu này. Các loại đá khác dễ bị nước thấm qua vật liệu đá mẹ, như nhiều loại cát kết, có quá trình phong hoá đồng đều hơn, trong. đó các lõi đá có hình dang rất không đều nhau và số lượng li đá cũng giảm đi nhiều. Kiểu phong hoá nay cũng đặc trưng cho các khe nứt nằm cách xa nhau.
và nó có nhiễu loại khoáng vật kém ổn định. "Đào Thị Thanh Hải- Láp CHI7CI - Chuyên nghành Xây đựng công trình thủy -HÁ- jn văn thạc sĩ CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KET CAU DAP BÊ TONG TRỌNG LỰC Phân tích tính toán ứng suất trong thân đập bê tông trọng lực là nhằm xác định trị , phương chiều và sự phân bố của các ứng suất dưới tác dung của ngoại lực, biến dạng của nền, sự thay đi ủa nhí độ, biện pháp thi công. Trên cơ sở các kết qua tinh toán được tiễn hành kiểm tra khả năng chịu lực của vật liệu, từ đó phân vùng đập để sử dụng các mác bê tông khác nhau, phủ hợp với điều kiện chịu lực từng vùng. Nhằm đảm bảo điều kiện kinh tế ky thuật cho công trình 2.1 Cơ sở lý thuyết các phương pháp tinh Ngày nay mặt cắt kinh tế nhất phù hợp với điều kiện chịu lực là dang tam giác, ä được nhỉ tác giả nghiê ứu như Lévy, Rankin, Kranta,.
Do đó mặt c dạng tam giác được sử dung rộng rai dé thiết kế mặt .đập bê lông trọng lực. Khi thiết kế mặt cắt cơ bản của đập bê tông thường xuất phát từ ba 1.Đi kiện én định: Đảm bảo cho đập không bị trượt lật, có nghĩa là hệ số an toàn về én định trượt và lật không được nhỏ hơn trị s6 cho phép. Điều kiện ứng suất: Phải thiết kế mặt cất sao cho khi hồ đầy nước không phát sinh ứng suất kéo ở mép biên thượng lưu hoặc có xuất hiện phái nhỏ hơn ứng suất kéo cho phép. ứng suất chính nền ở mép biên hạ lưu không vượt quá trị số ứng suất nén cho phép.