Tài liệu Nghiên cứu quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất khu vực miền trung, áp dụng cho công trình đập đất hồ tả trạch

LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sỹ chuyên ngành quản lý xây dựng với đề tài “ Nghiên cứu quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất khu vực miền trung, áp dụng cho công trình đập đất hồ Tả Trạch ” được hoàn thành với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn khoa học, các thầy cô giáo trong khoa công trình, bộ môn công nghệ và quản lý xây dựng, cán bộ trường Đại học Thủy lợi, cán bộ Tổng công ty xây dựng Thủy lợi 4, cán bộ Ban QL ĐT&XD Thủy lợi 5 cùng các đồng nghiệp và bạn bè. Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý cơ quan, Quý thầy cô, đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, Phó giáo sưTiến sĩ Nguyễn Hữu Huế , thầy giáo Tiến sĩ Nguyễn Đình Trinh đã hết sức tận tình chỉ bảo, giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện quan trọng để tác giả hoàn thành luận văn này. Xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình và bạn bè đã luôn động viên tác giả về mọi mặt trong suốt thời gian vừa qua. Tuy đã có những cố gắng nhất định song do thời gian có hạn, trình độ bản thân còn hạn chế, luận văn này không thể tránh khỏi thiếu sót. Tác giả kính mong quý thầy cô, quý đồng nghiệp và bạn bè chỉ dẫn và góp ý xây dựng, tạo thêm thuận lợi để tác giả có thể tiếp tục học tập và hoàn thiện về đề tài nghiên cứu của mình. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 22 tháng 8 năm 2014. Tác giả luận văn Nguyễn văn Huy LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu trích dẫn, các kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, chưa từng được người nào công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Nguyễn Văn Huy MỤC LỤC Trang Phần mở đầu 1 Tính cấp thiết của đề tài 1 Mục tiêu của đề tài 2 Phương pháp nghiên cứu 2 Những giới hạn và phạm vi nghiên cứu 3 Nội dung chính của luận văn 3 Chương 1: Tổng quan về chất lượng xây dựng đập đất 4 1.1 Công tác xây dựng đập đất 4 1.1.1 Tình hình xây dựng đập đất 4 1.1.2 Tình hình xây dựng đập đất ở miền Trung 6 1.2 Chất lượng xây dựng công trình đập đất 8 1.2.1 Chất lượng xây dựng các công trình đập đất 8 1.2.2 Các loại hư hỏng thường gặp ở đập đất 9 1.3 Các nguyên nhân gây ra sự cố đập đất 10 Kết luận chương 1 23 Chương 2: Nghiên cứu quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất 24 khu vực miền Trung 2.1 Các cơ sở pháp lý liên quan đến quản lý chất lượng thi công đập đất 24 2.2 Quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất đồng chất 26 2.3 Quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất không đồng chất 35 2.4 Quy trình đắp đập và kiểm tra chất lượng đắp đập miền Trung 40 Kết luận chương 2 49 Chương 3: Đề xuất quy trình quản lý chất lượng thi công đắp đập hồ 51 Tả Trạch 3.1 Giới thiệu công trình 51 3.2 Đề xuất quy trình quản lý chất lượng thi công đắp đập hồ Tả Trạch 53 3.2.1 Căn cứ lập quy trình quản lý chất lượng thi công đắp đập 53 3.2.2 Thực trạng quản lý chất lượng đắp đập hồ Tả Trạch 55 3.3.2 Những biện pháp nâng cao chất lượng đắp đập hồ Tả Trạch 80 Kết luận chương 3 85 Phần kết luận 87 Phần kiến nghị 87 Các tài liệu tham khảo 89 Phụ lục các bảng biểu 92 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vỡ đập đất Am Chúa Hình 1.2 Vỡ đập Ke 2/20 Rec Hình 1.3 Vỡ đập Tây Nguyên Hình 2.1 Mặt cắt điển hình đập đồng chất Hình 2.2 Các loại máy thi công đắp đập đất Hình 2.3 Quá trình vận chuyển san, rải đất Hình 2.4 Thí nghiệm kiểm tra lớp đắp Hình 2.5 Khoan lấy mẫu thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đoạn đập đắp Hình 2.6 Xử lý tiếp giáp Hình 2.7 Sơ đồ quản lý chất lượng đắp đập đồng chất Hình 2.8 Mặt cắt đập 2 khối, Hình 2.9 mặt cắt đập 3 khối Hình 2.11 Sơ đồ quản lý chất lượng đập đất không đồng chất Hình 2.10 Thi công hệ thống tiêu thoát nước đứng Hình 2.12 Sơ đồ quản lý chất lượng đắp đập miền Trung Hình 2.13 Sơ đồ ưu tiên giữa các khối đắp Hình 2.14 Phương pháp di chuyển đầm trên mặt bằng thi công Hình 3.1 Mặt cắt ngang đoạn lòng sông đập đất Tả Trạch Hình 3.2 Thứ tự đắp các khối đập Tả Trạch Hình 3.3 Xử lý tiếp giáp trên mái dốc Hình 3.4 Sơ đồ thi công lớp lọc lõi đập Hình 3.5 Chi tiết đống đá thượng lưu Hình 3.6 Chi tiết đống đá hạ lưu. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thống kê một số đập đất ở khu vực miền Trung Bảng 1.2 Hiện trạng các đập phân chia theo nguyên nhân sự cố Bảng 1.3 Thống kê các sự cố ở đập đất Bảng 2.1 Số lượng mẫu kiểm tra Bảng 3.1 Tổng hợp khối lượng chính dự án Bảng 3.2 Chỉ tiêu đắp khối lõi Bảng 3.3 Chỉ tiêu đắp khối thượng lưu Bảng 3.4 Chỉ tiêu đắp khối hạ lưu Bảng 3.5 Diện tích và khối lượng khai thác các mỏ vật liệu đất Bảng 3.6 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường mỏ BS1 Bảng 3.7 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường mỏ VĐ2 Bảng 3.8 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường mỏ MĐP1 Bảng 3.9 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường đất, đá bãi trữ số 1 Bảng 3.10 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường đất, đá bãi trữ số 2 Bảng 3.11 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường mỏ MĐP1, MĐP2, MĐP3, MĐP4. Bảng 3.12 Báo cáo kết quả đầm nén hiện trường mỏ VĐ1 Bảng 3.13 Số lượng mẫu kiểm tra Bảng 3.14 Tốc độ lên đập. CÁC KÝ HIỆU - C: Lực dính đất - CĐT: Chủ đầu tư - CPO: Ban quản lý trung ương các dự án Thủy lợi - D max : Đường kính lớn nhất - K: Hệ số thấm - K c : Độ chặt - NTXL: nhà thầu xây lắp - PCLB: Phòng chống lụt bão - QLCL: Quản lý chất lượng - QLDA: Quản lý dự án - TNĐNHT: Thí nghiệm đầm nén hiện trường - TVTK: Tư vấn thiết kế - TVGS: Tư vấn giám sát - W tn : Độ ẩm tự nhiên của đất - W cb : Độ ẩm chế bị của đất - W tc : Độ ẩm thi công của đất - γ tk : Dung trọng thiết kế - γ cmax : Dung trọng khô lớn nhất - γ ccb : Dung trọng khô chế bị - γ k : Dung trọng khô - φ: Góc ma sát của đất - NĐ-CP: Nghị định Chính phủ - TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam - QPTL: Quy phạm thủy lợi PHẦN PHỤ LỤC Bảng 3.16: Chỉ tiêu của đất mỏ VĐ2 Bảng 3.17: Chỉ tiêu của đất ở mỏ VĐ6 Bảng 3.18: Chỉ tiêu của đất mỏ VĐ7 Bảng 3.19: Chỉ tiêu của đất ở mỏ BS1 Bảng 3.20: Chỉ tiêu của đất mỏ VĐ8 Bảng 3.21: Chỉ tiêu của đất mỏ MĐP2 Bảng 3.22: Chỉ tiêu của đất ở mỏ VĐ1 1 PHẦN MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới, với trên 60% dân số làm nông nghiệp. Nhưng do điều kiện tự nhiên đang thay đổi, việc sản xuất quá phụ thuộc vào thiên nhiên của người dân bị ảnh hưởng lớn. Chính vì vậy việc phát triển các công trình thủy lợi phục vụ cho nông nghiệp và phát triển nông thôn ở nước ta có một vị trí đặc biệt quan trọng, nó làm tăng tính ổn định cho sản xuất nông nghiệp, hạn chế được thiên tai đối với con người và tài sản. Hồ chứa nước là công trình giúp chống hạn vào mùa khô, chống lũ vào mùa mưa bão, điều hòa nguồn nước tưới cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và dân sinh. Đập ngăn nước là một trong những công trình đầu mối quan trọng của hồ chứa, có nhiều vật liệu khác nhau để thi công đập ngăn nước, trong đó vật liệu đất được thi công đắp đập được dùng khá phổ biến. Hồ chứa nước là loại hình công trình thủy lợi phổ biến ở nước ta. Theo con số thống kê của Bộ Nông nghiệp &PTNT năm 2002 cả nước ta đã có 1967 hồ (dung tích mỗi hồ trên 2.105 m3). Trong đó các tỉnh miền Trung hiện đang có rất nhiều các dự án thủy lợi thủy điện, có khoảng trên 80% các hồ chứa được xây dựng ở khu vực này. Tại các tỉnh miền Trung thì việc xây dựng đập bằng vật liệu đất đắp là khá phổ biến. Vật liệu được dùng để đắp đập chủ yếu là đất đắp tại chỗ. Khí hậu miền Trung được chia làm hai khu vực chính là Bắc Trung bộ và Duyên hải Nam Trung bộ. Khu vực Bắc Trung bộ vào mùa đông, do gió mùa thổi theo hướng đông bắc mang theo hơi nước từ biển vào nên toàn khu vực chịu ảnh hưởng của thời tiết lạnh kèm theo mưa. Đến mùa hè thì thời tiết khô nóng, độ ẩm không khí thấp. Vùng Duyên hải Nam Trung bộ về mùa hè thời tiết khô nóng cho toàn khu vực. Địa hình ở khu vực có nhiều dãy núi cao, các 2 dòng sông thường có lòng sông thu hẹp, độ dốc lớn, diện tích lưu vực nhỏ nên với lượng mưa chiếm 68-75% lượng mưa trong năm, sẽ phát sinh lũ lụt lớn và gay thiệt hại sản xuất, tài sản, tính mạng cư dân, tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái. Trong mùa ít mưa thì nước lại không đủ cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất của một số địa phương trong vùng. Một thực tế là trong những năm gần đây đã có những sự cố xảy ra với các đập ngăn nước ở khu vực miền Trung như đập Khe Mơ, đập Krel 2, đập Suối Hành, đập Cà Giây, đập Bố Trạch. Vì đập đất là một công trình đầu mối nên nếu để xảy ra sự cố gây vỡ đập sẽ gây ra hậu quả rất nghiêm trọng. Do đó các nhà quản lý phải xem xét lại các quy trình quản lý chất lượng đắp đập để đảm bảo an toàn cho hồ đập. Hiện nay có nhiều các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài ngành, quan tâm nghiên cứu về quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất khu vực miền Trung để đưa vào áp dụng. Luận văn này nhằm đi vào phân tích các quy trình quản lý chất lượng đắp đập, lựa chọn quy trình quản lý chất lượng đắp đập phù hợp với điều kiện vùng. Giúp cho các nhà quản lý, tư vấn, thi công có các giải pháp phù hợp, nhằm tăng cường chất lượng công trình thi công. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất khu vực miền Trung. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Điều tra khảo sát và thu thập các tài liệu liên quan đến quản lý chất lượng đắp đập đất. Phân tích và đánh giá tổng thể các quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất ở khu vực. Từ đó rút ra kết luận để lựa chọn được quy trình quản lý chất lượng đắp đập thích hợp ở khu vực miền Trung. 3 NHỮNG GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Với quy mô và giới hạn của một luận văn thạc sĩ quản lý xây dựng, học viên chỉ đi sâu vào phần nghiên cứu các quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất đã thi công trong vùng qua đó lựa chọn một quy trình thích hợp để quản lý chất lượng đắp đập hồ Tả Trạch và các công trình đập đất trong vùng miền Trung với tính chất tương tự. NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN VĂN Nội dung chính của luận văn này được trình bày theo bố cục như sau: + Phần mở đầu + Chương 1. Tổng quan về chất lượng xây dựng công trình Đập đất. + Chương 2. Nghiên cứu quy trình quản lý chất lượng đắp đập đất khu vực miền Trung. + Chương 3. Đề xuất quy trình quản lý chất lượng đắp đập Hồ Tả TrạchThừa Thiên Huế + Phần kết luận và kiến nghị + Tài liệu tham khảo + Phụ lục các bảng biểu. 4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG XÂY DỰNG ĐẬP ĐẤT Chất lượng của các công trình Thủy lợi nói chung và công trình đập đất nói riêng đều chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, trong đó có thể chia thành những yếu tố khách quan và những yếu tố chủ quan. Những yếu tố khách quan như: khí hậu, điều kiện thi công, điều kiện địa chất công trình, nguồn vật liệu thi công. Những yếu tố chủ quan bao gồm: Công tác khảo sát, thiết kế, thi công, quản lý vận hành. Vì vậy cần phải nghiên cứu các yêu tố này để từ đó đưa ra những biện pháp, quy trình quản lý chất lượng, tránh được những chi phí, rủi do không cần thiết. Để có thể rút ra những kết luận và từ đó nghiên cứu những yếu tố cần quan tâm trong công tác quản lý chất lượng đắp đập mà tác giả nghiên cứu, tác giả xin trình bày tổng quan về tình hình xây dựng và quản lý chất lượng của các đập đất trong nước và trong khu vực nghiên cứu. 1.1 CÔNG TÁC XÂY DỰNG ĐẬP ĐẤT 1.1.1 Tình hình xây dựng đập. Theo Ban quản lý trung ương các dự án thủy lợi ( CPO )[7] đến nay nước ta đã xây dựng 6648 hồ chứa với tổng dung tích khoảng trên 11 tỷ m3 trong đó có 560 hồ chứa có dung tích trữ nước lớn hơn 3 triệu m3 hoặc đập cao trên 15m, 1752 hồ có dung tích từ 0,2 triệu đến 3 triệu m3, còn lại là những hồ đập nhỏ có dung tích dưới 0,2 triệu m3 nước. - Giai đoạn 1960 ÷ 1975: Chúng ta đã xây dựng nhiều hồ chứa có dung tích trữ nước từ 10 ÷ 50 triệu m3 như: Đại Lải (Vĩnh Phúc); Suối Hai, Đồng Mô (Hà Nội); Khuôn Thần (Bắc Giang); Thượng Tuy, Khe Lang (Hà Tĩnh); Rào Nan, Cẩm Ly (Quảng Bình); đặc biệt hồ Cấm Sơn (Lạng Sơn) có dung tích 248 triệu m3 nước với chiều cao đập đất 40m (đập đất cao nhất lúc bấy giờ). - Giai đoạn 1975 ÷ 2000: Sau khi đất nước thống nhất chúng ta đã xây dựng được hàng ngàn hồ chứa trong đó có nhiều hồ chứa nước lớn như: Núi Cốc 5 (Thái Nguyên); Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh); Yên Lập (Quảng Ninh); Sông Mực (Thanh Hóa); Phú Ninh (Quảng Nam); Yazun hạ ( Gia Lai); Dầu Tiếng (Tây Ninh)… trong đó hồ Dầu Tiếng có dung tích lớn nhất 1,58 tỷ m3 . Các địa phương trên cả nước đã xây dựng trên 700 hồ chứa có dung tích từ 1÷10 triệu m3. Đặc biệt trong giai đoạn này các huyện, xã, hợp tác xã, nông trường đã xây dựng hàng ngàn hồ chứa có dung tích trên dưới 0,2 triệu m3. - Giai đoạn từ 2000 đến nay: Bằng nhiều nguồn vốn đặc biệt là nguồn vốn trái phiếu chính phủ, Bộ NN&PTNT đã quản lý đầu tư xây dựng mới nhiều hồ chứa có qui mô lớn và vừa như: Cửa Đạt (Thanh Hóa); Định Bình (Bình Định); Nước Trong (Quảng Ngãi); Đá Hàn (Hà Tĩnh); Rào Đá (Quảng Bình); Thác Chuối (Quảng Trị); Kroong Buk Hạ, IaSup Thượng (Đắc Lắc)…Đặc điểm chung của các hồ chứa thủy lợi là đập chính ngăn sông tạo hồ, tuyệt đại đa số là đập đất chỉ có 04 hồ có đập bê tông là: Tân Giang (Ninh Thuận); Lòng Sông (Bình Thuận); Định Bình (Bình Định); Nước Trong (Quảng Ngãi). - Nhận định chung Hơn một nửa trong tổng số hồ đã được xây dựng và đưa vào sử dụng trên 25 ÷ 30 năm nhiều hồ đã bị xuống cấp. Những hồ có dung tích từ 1 triệu m3 nước trở lên đều được thiết kế và thi công bằng những lực lượng chuyên nghiệp trong đó những hồ có dung tích từ 10 triệu m3 trở lên phần lớn do Bộ Thủy lợi (trước đây) và Bộ NN&PTNT hiện nay quản lý vốn, kỹ thuật thiết kế và thi công. Các hồ có dung tích từ 1 triệu ÷ 10 triệu m3 nước phần lớn là do UBNN tỉnh quản lý vốn, kỹ thuật thiết kế thi công. Các hồ nhỏ phần lớn do huyện, xã, nông trường tự bỏ vốn xây dựng và quản lý kỹ thuật. Những hồ tương đối lớn được đầu tư tiền vốn và kỹ thuật tương đối đầy đủ thì chất lượng xây dựng đập đạt được yêu cầu. Còn những hồ nhỏ do thiếu tài liệu cơ bản như: địa hình, địa chất, thủy văn, thiết bị thi công, lực lượng kỹ thuật và 6 nhất là đầu tư kinh phí không đủ nên chất lượng đập chưa tốt, mức độ an toàn rất thấp. Đối với các hồ thủy điện: Hầu hết các dự án xây dựng hồ thủy điện trên dòng chính có công suất lắp máy trên 30 MW đều do Tập đoàn điện lực Việt Nam và một số Tổng công ty có đủ năng lực làm chủ đầu tư xây dựng. Đến tháng 6/2013 đã có 266 nhà máy thủy điện đi vào vận hành và có trên 200 dự án khác đang triển khai xây dựng. Các dự án lớn do Tập đoàn điện lực Việt Nam và các Tổng công ty lớn đầu tư đều có ban quản lý dự án trực tiếp chỉ đạo thực hiện. Công tác thiết kế, thi công xây dựng đều do các đơn vị chuyên nghiệp thực hiện nên nhìn chung chất lượng công trình đảm bảo, mức độ an toàn đạt yêu cầu thiết kế. Với các dự án có công suất nhỏ phần lớn do tư nhân làm chủ đầu tư, cũng giống như các hồ thủy lợi, do công trình nhỏ tư nhân làm chủ đầu tư nên các công việc từ khảo sát thiết kế đến thi công đều không đạt được chất lượng cao, mức độ an toàn không thật đảm bảo. 1.1.2 Tình hình xây dựng đập ở miền Trung. Miền Trung hiện gồm 13 tỉnh thành có diện tích tự nhiên trên 10 vạn km2 chiếm 30,47% diện tích cả nước với dân số chỉ chiếm khoảng 15% cả nước, có tiềm năng kinh tế xã hội to lớn. 39 năm qua kể từ ngày đất nước thống nhất, là trên 20 năm đổi mới, miền này có những thay đổi lớn lao và nhanh chóng về mặt kinh tế - xã hội và ổn định chính trị, đời sống nhân dân được cải thiện. Do đặc điểm về địa hình [17] sườn đông dốc đứng, sườn tây thoải dần sang phía Lào và Campuchia, mặt khác do chế độ mưa thay đổi rất lớn trong năm mùa khô lượng mưa khá nhỏ, mùa mưa lượng mưa rất lớn, độ dốc địa hình lớn, dẫn tới thời gian tập trung lũ nhanh. Do đó rất nhiều hồ chứa đã được xây dựng ở vùng này. Tiêu biểu như các công trình thủy lợi: Phú Ninh (Quảng Nam),Thạch Nham, Nước Trong, Núi Ngang Quảng Ngãi,….Theo thống kê của ngành thủy lợi, số hồ chứa xây dựng ở vùng miền Trung chiếm 7 khoảng 80%. Các công trình này cấp nước tưới cho nông nghiệp, lâm nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt, góp phần cải tạo môi trường khí hậu và hình thành nhiều khu đô thị mới, các khu du lịch văn hóa, sinh thái. Do yêu cầu cấp bách của phát triển sản xuất mà các đập lần lượt được xây dựng với nhiều đơn vị tham gia thiết kế và thi công. Qua vài năm đi vào sử dụng một số đập bộc lộ nhiều tồn tại, có đập sạt lở, trượt và vỡ ngay cả trong quá trình thi công. Đã có nhiều các cuộc hội thảo, các nghiên cứu để tìm ra các nguyên nhân xảy ra các sự cố và các biện pháp nhằm giảm thiểu và giải quyết những vấn đề tồn tại này. Đề tài này tập trung phân tích các quy trình đắp đập và đưa ra quy trình quản lý chất lượng phù hợp với các đập xây dựng trong vùng. Bảng 1.1 Thống kê một số đập đất ở khu vực miền Trung[7] TT Tên hồ Tỉnh Hmax (m) Năm hoàn thành 1 Liệt Sơn Quảng Ngãi 29,0 1981 2 Phú Ninh Quảng Nam 40,0 1982 3 Sông Mực Thanh Hóa 33,4 1983 4 Hòa Trung Đà Nẵng 26,0 1984 5 Hội sơn Bình Định 29,0 1985 6 Biển Hồ Gia Lai 21,0 1985 7 Núi Một Bình Định 30,0 1986 8 Vực Tròn Quảng Bình 29,0 1986 9 Tuyền Lâm Lâm Đồng 32,0 1987 10 Đá Bàn Khánh Hòa 42,5 1988 11 Kẻ Gỗ Hà Tĩnh 37,4 1988 12 Khe Tân Quảng Nam 22,4 1989 13 Kinh Môn Quảng Trị 21,0 1989 8 14 Sông Rác Hà Tĩnh 26,8 1996 15 Thuận Ninh Bình Định 29,2 1996 16 Đồng Nghệ Đà Nẵng 25,0 1996 17 Sông Quao Bình Thuận 40,0 1997 18 Cà Giây Ninh Thuận 35,4 1999 19 Ayun Hạ Gia Lai 36,0 1999 20 Sông Hinh Phú Yên 50,0 2000 21 Easoupe Thượng Đắk Lắc 27,0 2005 22 Khe Ngang Thừa Thiên Huế 15,60 2012 23 Thủy Yên Thừa Thiên Huế 34,0 Đang xây dựng 24 Iamor Gia lai 32,0 Đang xây dựng 25 Ngàn Trươi Hà Tĩnh 53,9 Đang xây dựng Theo thống kê bảng 1.1 thì hơn một nửa trong tổng số hồ ở khu vực đã được xây dựng và sử dụng từ 20 đến 30 năm, các hồ chủ yếu là nhỏ và vừa, nhiều hồ đã bị xuống cấp. 1.2 CHẤT LƯỢNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ĐẮP ĐẬP ĐẤT. 1.2.1 Chất lượng xây dựng các công trình đập đất. Đập đất là công trình đầu mối tạo hồ nước được xây dựng phổ biến ở nước ta, chúng chiếm ưu thế hơn các đập khác là sử dụng vật liệu địa phương nên chi phí xây dựng thấp, kỹ thuật thi công đơn giản, sử dụng các thiết bị phổ biến sẵn có trong nước, công tác xử lý nền móng yêu cầu không phức tạp, trong quá trình thi công thì chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố thời tiết như nắng, mưa, bão và các điều kiện thi công, các điểm dừng kĩ thuật như chặn dòng, dẫn dòng thi công, phòng chống lụt bão, thời gian thi công kéo dài nhiều năm, do đó việc đảm bảo chất lượng công trình là hết sức chặt chẽ. [13]Theo chiều cao đập thì có khoảng 20% số đập là cấp ba, hơn 70% là đập cấp bốn và cấp năm, còn lại khoảng 10% là đập từ cấp hai trở lên. 9 Các đập được xây dựng từ thời kỳ trước 1960 khoảng 6%, từ 1960 đến 1975 khoảng 44%, từ 1975 đến năm khoảng 50%. Phân tích 100 hồ đã có dự án sửa chữa cải tạo hoặc nâng cấp thì 71 hồ có hiện tượng hư hỏng đập. Cho thấy rằng số hồ ở điều kiện làm việc tốt, vận hành bình thường, đảm bảo điều kiện thiết kế chiếm 1/3. Số còn lại là các hồ chứa là không làm việc như yêu cầu thiết kế. Những hồ tương đối lớn được đầu tư vốn và kỹ thuật tương đối đầy đủ thì chất lượng xây dựng đập được xây dựng đạt yêu cầu. Còn những hồ nhỏ do thiếu tài liệu cơ bản như: địa hình, địa chất, thủy văn, thiết bị thi công...chất lượng đập chưa tốt, mức độ an toàn thấp. 1.2.2 Các loại hư hỏng thường gặp của đập đất. Từ thực tết thiết kế, thi công, sử dụng và khắc phục sự cố, có thể rút ra một số các sự cố đập đất thường có các dạng sau: Sự cố mất ổn định về thấm phát triển trong nền và thân đập gây vỡ đập, sạt mái thượng lưu, sạt mái hạ lưu, tràn nước qua đỉnh đập và vỡ đập bắt nguồn từ sự cố các công trình khác. Bảng 1.2 Hiện trạng các đập phân chia theo nguyên nhân sự cố [15] TT Loại đập tạo Sạt mái thượng Đỉnh đập hồ (%) thấp so thiết Thấm So sánh chung (%) (%) kế (%) 1 Loại lớn 31,2 0 28,8 60 2 Loại vừa 40,5 11,1 12,0 63,6 3 Loại nhỏ 21,8 15,6 14,6 42,8 4 Loại rất nhỏ 26 6,4 14,1 46,5 Bình quân 29,9 8,3 17,4 53,3 Qua bảng 1.2 cho thấy sự cố đập đất loại vừa chiếm tỷ lệ cao nhất (63,6%), đập loại nhỏ chiếm tỷ lệ thấp nhất (42,8%). Xét về phân loại sự cố thống kê 10 cho thấy hiện tượng thấm xảy ra với loại đập lớn là lớn nhất (28,8%), hiện tượng sạt mái loại đập vừa bị sự cố là lớn nhất (40,5%), hiện tượng tràn qua đỉnh lũ thì loại đập loại nhỏ là chiếm tỷ lệ cao nhất ( 15,6% ). 1.3 CÁC NGUYÊN NHÂN CƠ BẢN GÂY RA SỰ CỐ ĐẬP ĐẤT Đập đất là công trình trong quá trình thi công chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như khí hậu, công nghệ thi công, biện pháp chặn dòng, năng lực của nhà thầu thi công, chủ đầu tư, vật liệu đất đắp, khảo sát địa chất nền, cách khai thác vận hành, tiến độ thi công, nguồn vốn…Xét về mặt kỹ thuật và tổ chức quản lý, nguyên nhân gây ra sự cố được phân ra thành những nguyên nhân cơ bản sau: 1.3.1 Chất lượng khảo sát Công tác khảo sát là nhằm mục đích xác định các thông số kỹ thuật đầu vào liên quan đến điều kiện tự nhiên của môi trường và của công trình phục vụ thiết kế. Khảo sát bao gồm khảo sát địa chất, thủy văn, khí tượng, địa hình, hiện trạng và khảo sát các nguồn vật liệu có liên quan. Sai sót thường gặp trong khảo sát là số lượng khảo sát ít và thiếu chính xác, dẫn tới thiết kế không phù hợp với điều kiện thực tế của môi trường và của công trình, hậu quả là chất lượng công trình không đảm bảo. -Trong khảo sát địa chất công trình: Số liệu khảo sát thường không phát hiện được hoặc phát hiện không đầy đủ quy luật phân bố không gian các phân vị địa tầng, đặc biệt các đất yếu hoặc các đới yếu trong khu vực xây dựng. Không phát hiện được sự phát sinh và chiều hướng phát triển các quá trình địa kỹ thuật có thể dẫn tới mất ổn định của hệ địa kỹ thuật xây dựng. -Trong khảo sát khí tượng, thủy văn: So với khảo sát địa chất thì số liệu về điều kiện khí tượng, thủy văn phong phú, đầy đủ và chính xác hơn nhiều và phần lớn do trung tâm khí tượng thủy văn quốc gia cấp. Tuy nhiên cũng đã có trường hợp các số liệu này không đáp ứng được yêu cầu của thiết kế. 11 Hình 1.1: Vỡ đập Am Chúa ở Khánh Hòa Nguyên nhân vỡ đập Am Chúa chủ yếu do khảo sát thiết kế không hợp lý, thiếu kinh nghiệm. 1.3.2 Chất lượng thiết kế: Xét theo các bước thiết kế ta có thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật và thiết kế thi công. Xét theo các loại hình thiết kế ta có thiết kế kiến trúc, thiết kế kết cấu. Kinh nghiệm thực tế cho thấy các vấn đề bất cập liên quan đến thiết kế thường xảy ra với các thiết kế cơ sở, thiết kế nền móng và các loại hình thức thiết kế khác trong từng tình huống nhất định. -Thiết kế cơ sở: thiết kế cơ sở thường được phản ảnh là sơ sài, giải pháp xây dựng công trình không phù hợp với điều kiện thực tế và không đủ cơ sở triển khai các bước tiếp theo. Chất lượng thiết kế cơ sở như vậy ảnh hưởng rất nhiều đến thiết kế các bước tiếp theo và tới chất lượng công trình. Đã có nhiều trường hợp phải thay đổi giải pháp thiết kế khác so với thiết kế cơ sở. Với quy định hiện nay thì khi lập thiết kế cơ sở lại không đòi hỏi về số liệu khảo sát xây dựng vì chủ đầu tư chưa có điều kiện để thực hiện khảo sát trên mảnh đất không có chủ quyền. Bởi vậy sau dự án đầu tư được phê duyệt và chủ đầu tư có quyền về đất thì mới tiến hành khảo sát được. 12 -Thiết kế nền móng: các sai sót thường gặp trong loại hình này là mô hình hóa không chính xác hoặc không đầy đủ các loại hình tương tác giữa các thành phần trong hệ địa kỹ thuật xây dựng, dự báo không chính xác quy mô và độ lớn các tương tác trong mô hình tính toán. -Thiết kế kết cấu: có nhiều trường hợp thiết kế kết cấu theo kinh nghiệm, thiếu tính toán hoặc tính toán trên cơ sở đầu vào không rõ. Kết quả là quá an toàn về chịu lực dẫn tới lãng phí hoặc thiếu an toàn về chịu lực nhất là khi công trình hội tụ đủ tải trọng và tác động theo tiêu chuẩn. -Thiết kế công trình quy mô lớn và có kỹ thuật phức tạp: Đội ngũ cán bộ thiết kế của ta còn chưa làm chủ được thiết kế các công trình từ cấp 1 trở lên. Hình 1.2: Vỡ đập tại vị trí cống lấy nước Đập Ke 2/20 Rec Lỗi thiết kế ở đây là không quy định cụ thể về chỉ tiêu đất đắp xung quanh cống. 1.3.3 Hiện tượng suy giảm chất lượng công trình xuất phát từ công tác lập dự án đầu tư xây dựng. Quyết định đầu tư sai trên cơ sở phân tích không chính xác về hiệu quả kinh tế kỹ thuật, xã hội của dự án. Một dự án không hiệu quả có nhiều tác động tiêu cực đến chất lượng công trình. Đơn giản nhất là khi thi công có thể