Một số vấn đề kết cấu trong xây dựng đập đá đổ bản mặt bê tông - GS.TS. Nguyễn Văn Lệ

Đập đá đổ bản mặt bê tông là loại đập mới được xây dựng nhiều trong khoảng vài chục năm trở lại đây và được xem là một tiến bộ về công nghệ xây dựng đập. Tham khảo bài viết "Một số vấn đề kết cấu trong xây dựng đập đá đổ bản mặt bê tông" để nắm bắt nội dung chi tiết về vấn đề trên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một số vấn đề kết cấu trong xây dựng đập đá đổ bản mặt bê tông - GS.TS. Nguyễn Văn LệMỘT SỐ VẤN ĐỀ KẾT CẤU TRONG XÂY DỰNG ĐẬP ĐÁ ĐỔ BẢN MẶT BÊ TÔNG GS. TS. Nguyễn Văn LệTóm tắt báo cáo Đập đá đổ bản mặt bê tông là loại đập mới được xây dựng nhiều trong khoảng vài chụcnăm trở lại đây và được xem là một tiến bộ về công nghệ xây dựng đập. Ở Việt Nam, loại hìnhđập mới này cũng chỉ mới được đưa vào, đầu tiên là đập Na Hang (Tuyên Quang), cao 92,2m,tiếp theo là đập Rào Quán (Quảng Trị), cao 78m, và đập Cửa Đạt (Thanh Hoá), cao 117m. Mộttrong những thành công trong việc ứng dụng các công nghệ mới này là việc đề xuất các giải phápkết cấu, thiết lập và giải các bài toán kết cấu phục vụ cho việc thiết kế và thi công công trình.Báo cáo trình bày những nét chính về công nghệ, những vấn đề kết cấu nảy sinh, cách giải, kếtquả thu được và một số kiến nghị..1. Mở đầu Đập đá đổ bản mặt được coi là loại đập có nhiều ưu điểm, như dễ thích hợp với các điềukiện địa hình, địa chất nơi xây dựng, tính an toàn về ổn định cao ngay cả khi chịu tải trọng độngđất lớn, thi công không phụ thuộc vào thời tiết, tận dụng được đá thải loại khi đào hố móng đập,tràn hoặc đường hầm trong cụm công trình đầu mối, giá thành xây dựng rẻ ... Chính vì vậy,nhiều tài liệu đã nói đây là giải pháp được suy nghĩ chọn lựa đầu tiên khi có yêu cầu xây dựngđập. Bảng 1. Đập đá đổ bản mặt bê tông xây dựng trên thế giới tính đến năm 2004 Theo [1], chỉ tính riêng các đập đá đổ bản mặt bê tông cao trên 100m, trên thế giới đã xâydựng được khoảng 200, trong đó có hơn 20 đập cao trên 150m. Trung Quốc hiện là nước xâydựng nhiều đập đá đổ bản mặt bê tông, theo [2], tính đến năm 2004, về số lượng Trung Quốcchiếm đến 31,9% tổng số đập đá đổ bản mặt bê tông của cả thế giới, trong đó số đập cao trên100m chiếm 30,4% (bảng 1). Các nước Châu Mỹ La Tinh như Brazil, Columbia, Mehicô ... tuysố lượng đập xây dựng ít hơn nhưng ngay từ đầu những năm 1990 đã xây dựng những đập caotrên 100m và có nhiều đóng góp cho công nghệ xây dựng các đập đá đổ bản mặt cao. Theo [3], với đập đá đổ bản mặt cao trên 100m, đặc biệt là những đập cao trên 200m, phảigiải quyết nhiều vấn đề phức tạp cả về thiết kế lẫn thi công, như phân chia vùng vật liệu trongthân đập và lựa chọn công nghệ thi công đắp đập hợp lý để hạn chế biến dạng của thân đập, bảnmặt chịu uốn lớn do thân đập bị biến dạng lớn và không thể đổ một lần, bản mặt và tầng đệm cóhiện tượng bị tách rời cục bộ (hiện tượng thoát không) ... Do bản mặt bị uốn lớn nên cốt théptrong bản mặt không thể bố trí một lớp ở chính giữa chiều dày của bản mặt như các đập thấpdưới 100m được xây dựng thời ký đầu mà phải bố trí hai lớp như các tấm chịu uốn. Mặt khác,phải phát triển các công nghệ như phát hiện và xử lý hiện tượng thoát không để bảo đảm an toàncho bản mặt khi hồ tích nước, cũng như các biện pháp khắc phục nếu xảy ra nứt bản mặt ... Báo cáo này giới hạn trình bày chỉ một số vấn đề kết cấu như ảnh hưởng của tầng đệm, củakhối đá thân đập, của thi công đắp đập và của hiện tượng thoát không đến mô men uốn của bảnmặt, cũng như ảnh hưởng của việc đắp tiếp đập đến phần bản mặt đã đổ, trong trường hợp đậpcao, phải chia đợt thi công đắp đập và đổ bản mặt.2. Ảnh hưởng của vật liệu thân đập đến mô men uốn của bản mặt H. 1. vẽ mặt cắt ngang của đập. Các lớp vật liệu từ thượng lưu về hạ lưu lần lượt là tầngđệm (2A), tầng quá độ (3A), khối đá thượng lưu (3B), khối đá hạ lưu (3C). H. 1. Mặt cắt ngang của đập Trong báo cáo này trình bày ảnh hưởng của mô đun biến dạng của vật liệu các lớp đến nộilực của bản mặt trong trường hợp hồ tích nước với giả thiết bản mặt hoàn toàn tiếp xúc với tầngđệm. a. Ảnh hưởng của vật liệu tầng đệm H. 2 biểu diễn biểu đồ mô men uốn của bản mặt. H. 3 biểu diễn quan hệ giữa mô menuốn tại vị trí gần bản chân với mô đun biến dạng của vật liệu tầng đệm. H. 2. Mô men uốn của bản mặt Biểu đồ biểu diễn quan hệ giữa Mô men uốn của bản mặt ở gần khớp chu vi và Mô đun biến dạng của tầng đệm 100 90.67 Mô men uốn của 80 bản mặt (Tm) 60 51.01 Series1 40 25.54 20 12.99 9.75 0 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 ...