Nghiên cứu nguyên nhân gây lún và chênh lệch lún đập tràn Dương Thiện - Quy Nhơn và đề xuất giải pháp xử lý

Công tác nghiên cứu xác định nguyên nhân lún và lún không đều của đập tràn bao gồm Khảo sát thực nghiệm hiện trường đánh giá lại điều kiện địa chất công trình, đặc biệt các chỉ tiêu cơ lý của đất nền và mô phỏng bằng mô hình số theo phương pháp phần tử hữu hạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu nguyên nhân gây lún và chênh lệch lún đập tràn Dương Thiện - Quy Nhơn và đề xuất giải pháp xử lý NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN GÂY LÚN VÀ CHÊNH LỆCH LÚN ĐẬP TRÀN DƯƠNG THIỆN - QUY NHƠN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ HOÀNG VIỆT HÙNG* Settlement and diferent settlement of Duong Thien-Quy Nhon spillway and treatment solution. Abstract: Duong Thien-Quy Nhon structure is a local spillway belonging to Dong dike in Binh Dinh province. Duong Thien spillway was built in 1978. In 2009, the settlement of this structure is about 83 cm at northern and 28 cm at southern. In order to find the settlement cause and propose suitable treatment methods, this paper shows the content of research including investigation of geology engineering, modeling of the structure to find the settlement values with many loading levels so that these settlement values coincide monitoring values at the field. Based on modeling analyses, the treatment of structure foundation will be proposed. Keywords: Duong Thien-Quy Nhon, spillway, settlement, treatment, modeling. I. MỞ ĐẦU * quả trong việc ngăn mặn giữ ngọt, gây nguy Đập tràn Dƣơng Thiện-Quy Nhơn là đập hại cho 3000 ha đất canh tác phía trong đê, tràn lớn với chiều dài 326 m, cao trình đỉnh đồng thời cắt đứt tuyến giao thông chiến lƣợc tràn + 0,5m, chiều dài ngƣỡng tràn là 6.0 m, ven biển. Để có phƣơng án thiết kế sửa chữa kết hợp làm đƣờng giao thông thuộc tuyến đê thỏa đáng, đảm bảo ổn định lâu dài của công Đông của tỉnh Bình Định, đƣợc xây dựng năm trình, việc đánh giá đúng nguyên nhân gây lún 1978. Sau 22 năm xây dựng, vào năm 2000, và dự báo đƣợc độ lún của công trình để có đầu phía Bắc của tràn bị lún 43 cm, đầu phía giải pháp xử lý phòng lún lâu dài cho đập tràn Nam lún 15cm, phải tiến hành đổ bù đến cao Dƣơng Thiện là cấp thiết có ý nghĩa khoa học trình thiết kế. Sau 9 năm xử lý đổ bù lún, quan và thực tiến. trắc lại, cho thấy, đầu Bắc tiếp tục lún 40cm Công tác nghiên cứu xác định nguyên nhân và đầu Nam lún 13cm. Tổng cộng hai lần lún và lún không đều của đập tràn bao gồm quan trắc độ lún của tràn Dƣơng Thiện là 83 Khảo sát thực nghiệm hiện trƣờng đánh giá lại cm ở đầu Bắc và 28 cm ở đầu Nam. Nếu điều kiện địa chất công trình, đặc biệt các chỉ không đánh giá đƣợc nguyên nhân gây lún của tiêu cơ lý của đất nền và mô phỏng bằng mô tràn và có giải pháp xử lý chống lún hiệu quả, hình số theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn. công trình sẽ có nguy cơ càng ngày càng chìm Trên cơ sở số liệu đã khảo sát bổ xung, phân sâu xuống nền. Tràn hoạt động không hiệu tích đánh giá sơ bộ nguyên nhân gây lún. Mô phỏng bài toán tính lún đập tràn Dƣơng Thiện * Trường Đại học Thủy lợi bằng phần mềm PLAXIS và đối chiếu so sánh DĐ: 0912723376 kết quả tính toán, dự báo thời gian lún còn lại và Email:hoangviethung@tlu.edu.vn đề xuất biện pháp xử lý. ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2015 65  II. KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ LẠI CHỈ quan sát phía sân bể tiêu năng không thấy có TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN hiện tƣợng ép trồi vì thế cho phép loại bỏ Theo các kết quả khảo sát bổ sung, đất nền nguyên nhân (1) và (2) chỉ còn nguyên nhân gồm 4 lớp: trên cùng là lớp đất đắp, bên dƣới là thứ (3). các lớp đất bùn sét ở trạng thái dẻo chảy và Để khẳng định đƣợc nguyên nhân lún do đất phân bố không đều ở hai đầu đập. Các chỉ tiêu nền và gia tăng tải trọng giao thông thì việc thiết cơ lý của đất nền đƣợc trình bày ở bảng 1 lập các thời đoạn mô phỏng bài toán tính lún và Ở đầu Bắc, đất nền có 2 lớp (lớp 2 và lớp 3), dò tìm tải trọng gây lún để độ lún tính đƣợc đầu Nam tràn có 3 lớp (lớp 1, lớp 2 và lớp 3). bằng độ lún quan trắc ở các thời điểm thực tế là Sự phân bố địa tầng không đều ở hai đầu đập nhiệm vụ trọng tâm của nghiên cứu này. tràn là một trong các nguyên nhân gây ra lún III. MÔ PHỎNG BÀI TOÁN TÍNH LÚN lệch của công trình. ĐẬP TRÀN DƢƠNG THIỆN Theo phân tích sơ bộ, lún đập tràn Dƣơng 3.1. Tính toán kiểm tra mặt cắt tràn Thiện có thể do các nguyên nhân: (1) Đất bị ép đầu Bắc trồi đất hai bên tràn, hoặc (2) có sự dịch chuyển a) Sơ đồ tính toán ngang của tràn từ thƣợng lƣu về hạ lƣu hoặc (3) Sơ đồ hình học mặt cắt tràn đầu Bắc đƣợc do đất nền có độ rỗng lớn cộng với tải trọng gia mô phỏng trong tính toán theo phƣơng pháp tăng do bù lún và tải trọng giao thông. phần tử hữu hạn bằng phần mềm Plaxis nhƣ Các kết quả quan trắc hiện trƣờng và hình 1, sơ đồ lƣới phần tử ở hình 2. Điểm quan trắc lún Hình 1 Mô phỏng mặt cắt tràn đầu Bắc Hình 2: Lưới PTHH mặt cắt tràn đầu Bắc Hình 1 mô phỏng mặt cắt tràn Dƣơng Thiện- trong đó có thời đoạn 4 và thời đoạn 7 tƣơng đầu Bắc công trình, chiều cao tổng cộng của ứng với hai thời điểm quan trắc năm 2000 và công trình là 2,7 m, nhƣng quá trình ...