CHƯƠNG I TONG QUAN DAP ĐÁ ĐÓ BẢN MAT BÊTÔNG {ch sử phát triển và chu tạo mặt cắt ngang cơ bản ập đá đổ bản mặt BT LLL Mỡ đầu ip di đỗ bản mặt bể tông (Concrete Face RockfiI Dam - CFRD) là kế cầu đập đang được ứng dụng phổ biến hiện nay trên thé giới. Nó có ưu thé đến mức đã. được ting kết trong các sich giáo khoa v thuỷ công là "loại đập đầu tiên được nghi cđến khi có yêu cầu xây dựng đập", Vì nó lả loại đập có tinh an toàn cao, it "kén chọn" điều kiện địa hình địa chit, cổ thể thi sông ở mọi loại thi tiết, tân dụng được tối da các loại đá thải loại dio từ hỗ móng tran hoặc đường him tháo lũ, mang lại hiệu quả lớn về kinh tế và kỹ thuật Yi > en seb 18) eS I “ưumddgd 7 OY TTRTT hop ` ` kan pcg tận Hìnhl.1 : Mặt cắt ngang đập điễn hình 1.2, Nguyên lý bỗ trí kết edu đập và công nghệ xây dựng VỀ nguyên lý, kết cấu đập gm hai phần chính (h. Một là bộ phận chịu lực với yêu cầu bảo dim cho đập én định dưới tác dung diy ngang của khối nước chứa trong hồ ở thượng lưu đập.
Bộ phận này được cấu tạo chủ boi khối đá 1B và IIIC được dim nén kỹ như công nghệ lim đường, trong đó khối IIIB được làm từ 448 chọn lọc lấy từ mỏ đá, còn khỏi HIIC được làm từ đá thải loại tận dụng từ đá đào hố móng tràn hoặc đường ham tháo lũ để giảm giá thành xây dựng đập cũng như giảm thiểu tác động xấu đến môi trường. Hai là bộ phận chống thắm bao gém bản mặt và bản chân được làm bằng bê tông cốt thép với yêu edu kín nước để hạn chế tối da rò rí nước từ hồ chứa, tránh mắt nước và gây xói thân đập, làm mắt an toàn đập. Vi bể tông cốt thép loại vật iệu dn, để bị nứt nẻ kh có biển dạng lớn nên yêu cầu khối đá đầm ngn để làm nền cho bản mặt và nên được lựa chọn để đặt bản. chân phải ít biển dạng trong quá trình chịu lực.
Bản mặt được thiết ké chủ yếu để bảo đâm yêu cầu chống thắm và đủ "mễm” để có thể biển dạng theo biến dạng của mặt thượng lưu thân đập, nên cỏ bé diy khá mông. Do vậy, khả năng chịu lực của bản mat chủ yếu dua vào sự tiếp xúc chặt chế của bản mặt với mặt thượng lưu của thin dip. VỀ nguyên lý, vì thân dip được đầm nén kỹ, it bị biến dạng, nên bản mặt hầu như không chịu uốn ma chỉ chịu biển dạng do bê tông co ngét và dan nở do biến đổi nhiệt độ. Vì vậy trong bản mặt chỉ bố trí một lớp cốt thép ở chính giữa.
chiều diy của nó. Thực tế làm việc của nhiều đập, nhất là các đập có chiều cao lớn cho thấy rắt khó thực hiện để hạn chí n dang lớn của thân dip, vi ấtkhó soái sự đồng cđều của đá dùng để dip đập cũng như chất lượng dim nén các khối đá ở hiện trường với khối lượng thi công lên tới hang triệu khối. Mặt khác, mặc dù bản mặt được đổ. khi kết quả quan rắc cho thấy thân đập đã ôn dịnh lún, nhưng trong quá trình tích nước kết quả tính toán cũng như quan trắc thực tế cho thấy thân đập vẫn tiếp tục bị lún và bị chuyên địch về phía hạ lưu Đá là vật liệu được sử dung từ hàng ngàn năm nay dé xây dựng những đập ngăn nước trên 6 c sông suối, nhất là ở những vùng sẵn có đ tự nhiên, Đá là loi vật iệu bền chắc và có khả năng chịu nền ao, việc thi công ítbị ảnh hưởng bai những biển động của thời tiết.
Tuy nhiên trong thân đập đá có những khoảng rỗng đáng kể lim cho nước dễ thoát qua đập xuống hạ lưu. ĐỂ giữ nước, người ta phải ding những biện pháp kết hợp với những vật liệu khác như làm lõi chống thắm giữa thân đập bằng đắt, bê tông aspbal:. hoặc phủ mặt thượng lưu đập bằng bản bê tông cốt thép (gi tit i "CERD* — conerete face roekfll dam). Những CFRD đầu tiên trên thể giới được xây dựng từ những năm 20 của thé ky trước, song đó chỉ là một số it đập nhỏ, Vài thập ky gần đây, củng với sự xuất hiện của các thiết bị lớn đủ sức dm ngn chặt khối đá thân đập, qua đó làm giảm hẳn độ lún mặt đập và giữ cho bản mặt bê tông không bị nứt gãy, tạo nên bước phát triển nhanh của đập CFRD ở khắp nơi, mang lại hiệu quá lớn, Cô thể kế những CERD vào - loạicaonhấtthễ giới hign nay như Shuibuya (233m, Trung Quốc), Jiangpinghe (221m, Trung Quốc), La Yesca (210, Mexico), Bakun (205m, Malaysia), Campos Novos (202m, Brazin),.
Cũng có thé kể — dhêm thing «5/2008, day tận động đất (8 độ Richter) tại vùng Tứ Xu (Trung Quốc, Cách tâm chấn 20km. là CFRD Zipingpu cao 156m (thuộc "top" 50 CFRD nhất thể giới và "top" 10 CERD cao nhất Trung Quốc) vẫn an toàn tuy có chút ít xô xệch. ta, hiện nay mới có 3 CERD đều do các chuyên gia Việt Nam thiết kể và ổ chức thi công. Diu tiên là đập Rio Quin (Quảng Trị) cao 69m, iếp dé là dip Nà Hang (Tuyên Quang) cao 92m và gan đây là đập Cửa Đạt (Thanh Hóa) cao 118m.
đã được khánh thành. Các chuyên giaquốc tế nhấttr nhận định rằng CFRD có, những yêu cầu kỹ thuật rất nghiêm khắc và dip cảng cao thi cảng có nhiều vẫn đề rất phúc tạp phải giải quyết, cả tong thiết kế và thi công, Kỹ thuật CERD không ngừng được điều chính, đổi mới và cập nhật. Chẳng hạn, trước đây có quan niệm coi bản mặt bê tông cối p như. aici màng móng, có chuyển vị áp theo mặt dap, nên chỉ đặt cốt thép đơn.
Thực tế tuy bé diy bản là nhỏ so với các kích thước khác. của mặt dip, song bản vẫn phải được coi là kết cấu chịu uốn, có độ cứng kháng tốn nhất định, đặc bit là ở những đập cao, nhiều khả năng bị Kin không đều trên mặt đập. Vì vậy, chúng ta đã đặt cốt thép kép tại bản mặt đập Cửa Đạt. Cách làm này được thảo luận và nhất trí cao trong Hội nghị quốc tế Đập đá tại Thành Đô (Trung Quốc) tháng 10/2009, Ưu nhược điểm của CFRD 1.
~ Tận dung được các vat iệu tai chỗ. Đặc biệt có thể tận dung đá do mồng tin xã lũ, đường him, nhà máy thủy phải sử dụngvật liệu hiểm hoặc vân chuyển từ xa tối. Giá thành CFRD có thấp hơn các loại dip khác như đập bé tông trong lực, vòm, bản chống v. Trường hợp hiểm đất có đủ tiêu chuẩn để dip đập thì CERD còn kính tẾ hơn cả đập đt ~ Thời gian thi công ngắn hơn so với các loại đập khác, quả tinh thi công ít chịu ảnh hưởng của thời tiết nên có thé thi công ngay cả trong mùa mưa từ đó rút ngắn.
được thời gian thi công ~ Mức độ an toàn cao do toàn bộ dòng thắm đã được bản mặt bê tông ngăn lại và phin đủ đắp trong thin đập được đằm nén chặt nên hệ số ôn định cia mái hượng hạ lu đập khá cao và mái thượng hạ lưu có thể rắt đốc( m = 1.4 + L7 ) dẫn đến khi lượng đá đấp giảm nhỏ so với đập đá đổ thông thường. ~ Dẫn đường thi công đơn giản mà it tốn kém hơn. - Yêu cầu về địa chất nén thấp hơn các loại đập bê tông ~ Về độ dn định chống động đắt chồng trượt và tuổi thọ công trình không thua kém. cứ loại p nào, + Trong nhiều trường hợp CERD có thể xây dựng ngay trên nền cát cuội sỏi lòng sông, mà phần lớn khối lượng cát sỏi không phải bóc bỏ khi đắp đập.
nước trần qua đập đang xây dở nên vin đề dẫn ding vii lưu lượng lớn có thể được giải quyết với giá thành khá rẻ. Nhược điểm - Sử dụng vật liệu nhiều khi ( mỗi vùng có chỉ iêu cơ lý khác nhau) dẫn đến việc thếtk thi sông yê cầu phủ toán, lựa chọn các phương ấn hợp lý, giám sit thi công phải chat chế để tránh hiệ tượng treo ứng sut hoặc biển dạng quá mức gây nên nút gây thủy lực đã xảy ra ở một số công trình ngay cả khí ở cột nước thấp, đặc biệt khi sự chênh lệch lớn về mô đun biển dang của vật acc lớp kề nhau ~ Hiện tượng thoát không xảy ra ở lớp tiếp giáp dưới bÈ mat bê tông và lớp phía. dưới nó gây biến dạng bé mat - Yêu cầu về thiết bị thi công cũng như kỹ thuật thi công cao hơn đập dé đổ thông thường, nhưng với kh năng thiết bị như ngày nay thì điều này không côn ay quan trong nữa.3 Sự phát triển của CERD trên thé giới và Việt Nam 1.1 Sự phát tiễn của CERD trem thế giới Củng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung, kỹ thuật thiết kế và thí công các công trình thủy lợi - thủy điện trên thể giới có sự in bộ vượt bậc trong thời gian qua. Với những ưu việt của CFRD nên nó được xây dựng ngày cảng nhiều, hinh thức bố tri mặt cắt đập ngày cảng được nghiên cứu hoàn thiện và đạt hiệu qa kinh tẾ hơn, Nhật Bản là nước đặt tiền để cho việc phát triển CERD, trong thập ky 70 của thé kỹ 20 ở nước này đã xây dựng được cao lớn.
Ở các nước khác cũng có hing loạt CFRD ra đời, đến năm 1998, căn cứ. vào thống kế chưa diy đủ về các đập dang và đã xây dựng xong từ sau năm 1966, trên toàn thể giới đã có 180 đập, ong đó đập cao rên 100m có 25 đập. “Trung Quốc là nước có sự phát triển mạnh mẽ loại đập này trong thời gian qua. Trong một thời gian ngắn vào cuối thể kỹ 20 hàng loạt đập lớn đã được xây dụng Việc xây dựng CFRD hiện đại của Trung Quốc bit đầu từ năm 1985.
Đập đầu tiên được xây dựng là dip hỗ chứa Tây Bắc Khẩu - Hỗ Nam, đập cao 95m. Nhưng đập được hoàn thành đầu tiên là đặp hỗ chứa Quan Môn Son - Liên Ninh, đập cao 58. So với các nước đi đầu trong lĩnh vực xây dựng CFRD, tuy chậm sau nhưng. ‘Trung Quốc khỏi điểm rit mạnh và phát triển nhanh.