Tài liệu Nổ mìn khai thác đá đắp đập cửa đạt và những bài học kinh nghiệm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI HUỲNH HỒNG SƠN NỔ MÌN KHAI THÁC ĐÁ ĐẮP ĐẬP CỬA ĐẠT VÀ NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI HUỲNH HỒNG SƠN NỔ MÌN KHAI THÁC ĐÁ ĐẮP ĐẬP CỬA ĐẠT VÀ NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM Chuyên ngành: QUẢN LÝ XÂY DỰNG Mã số: 60580302 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. TS. LÊ VĂN HÙNG HÀ NỘI, NĂM 2016 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả luận văn Huỳnh Hồng Sơn i LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này, ngoài nỗ lực học tập của bản thân, tác giả nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình của quý thầy cô của Trường Đại học Thủy lợi. Lời đầu tiên, tác giả xin chân thành cám ơn đến quý thầy cô giáo Trường Đại học Thủy lợi, đặc biệt là thầy cô đã tận tình giảng dạy tại khóa học 23C12. Tác giả xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Lê Văn Hùng đã dành nhiều thời gian, quan tâm hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cám ơn đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Thủy lợi, cùng quý thầy cô Khoa Công trình và quý thầy cô Phòng Đào tạo đại học và sau đại học đã tạo điều kiện cho tôi học tập và hoàn thành khóa học. Cuối cùng tôi xin cám ơn tấm lòng của những người bạn bè. Đồng nghiệp trong cơ quan đã động viên, khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập và làm luận văn này. Mặc dù đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn, nhưng không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những đóng góp quý báu của quý Thầy, Cô giáo và các bạn. Xin chân thành cám ơn./. Hà Nội, tháng 2 năm 2017 Tác giả luận văn Huỳnh Hồng Sơn ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH......................................................................................v DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. vii MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NỔ MÌN TRONG XÂY DỰNG VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT VỀ THI CÔNG ĐẬP ĐÁ ĐỔ ....................................................................4 1.1 Tổng quan về ứng dụng nổ mìn trong xây dựng thủy lợi ở Việt Nam ..............4 1.2 Tổng quan về phát triển đập đá đổ .....................................................................7 1.2.1 Sự phát triển đập trên thế giới .....................................................................7 1.2.2 Sự phát triển đập ở Việt Nam......................................................................9 1.3 Yêu cầu về thiết kế và thi công đập đá đắp đầm nén bản mặt bê tông ............11 1.3.1 Yêu cầu về thiết kế ....................................................................................11 1.3.2 Yêu cầu về thi công đập đá đắp đầm nén bản mặt bê tông .......................12 1.4 Yêu cầu về thi công và công tác khai thác vật liệu ..........................................12 1.4.1 Kỹ thuật thi công đá đổ .............................................................................12 1.4.2 Kỹ thuật thi công đá đắp đầm nén .............................................................16 1.4.3 Công tác vật liệu........................................................................................19 1.5 Đặt vấn đề nghiên cứu .....................................................................................25 Kết luận chương 1 .....................................................................................................26 CHƯƠNG 2 ĐẮP ĐẬP 2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN NỔ MÌN KHAI THÁC ĐÁ 27 Lý luận cơ bản về nổ mìn.................................................................................27 2.1.1 Khái niệm ..................................................................................................27 2.1.2 Lý luận cơ bản về nổ phá ..........................................................................27 2.1.3 Tác dụng của mặt thoáng và sự hình thành phễu nổ .................................29 2.1.4 Tính toán lượng thuốc nổ ..........................................................................31 2.2 Vật liệu nổ trong xây dựng ..............................................................................34 2.2.1 Thuốc nổ ....................................................................................................34 2.2.2 Các thiết bị gây nổ.....................................................................................36 2.3 Các phương pháp nổ mìn trong lỗ khoan .........................................................37 iii 2.3.1 Phương pháp nổ mìn lỗ nông ....................................................................37 2.3.2 Phương pháp nổ mìn lỗ sâu .......................................................................38 2.3.3 Phương pháp nổ mìn bầu ..........................................................................39 2.3.4 Phương pháp nổ mìn phân đoạn không khí ..............................................39 2.3.5 Phương pháp nổ mìn vi sai ........................................................................43 2.4 Tính chất của đá và chỉ tiêu thuốc nổ ..............................................................44 2.4.1 Đặc trưng cơ lý của đá trong công tác nổ phá ...........................................44 2.4.2 Lựa chọn chỉ tiêu thuốc nổ ........................................................................48 2.5 Đập đá đầm nén và những yêu cầu cơ bản về vật liệu đắp ..............................50 2.5.1 Yêu cầu về vật liệu đắp đập ......................................................................51 2.5.2 Yêu cầu thiết kế vật liệu đắp đập đá đầm nén bản mặt bê tông ................53 2.5.3 Yêu cầu về kỹ thuật và chất lượng khối đắp .............................................54 Kết luận chương 2 .....................................................................................................60 CHƯƠNG 3 NGHIỆM 3.1 NỔ MÌN KHAI THÁC ĐÁ Ở CỬA ĐẠT VÀ BÀI HỌC KINH 62 Giới thiệu về công trình ...................................................................................62 3.1.1 Qui mô công trình đầu mối thủy lợi Cửa Đạt ...........................................62 3.1.2 Các chỉ tiêu thông số và kỹ thuật lưu vực đập Cửa Đạt ............................67 3.2 Kết quả thí nghiệm và qui trình khai thác ........................................................69 3.2.1 Thí nghiệm nổ mìn hiện trường đắp đập ...................................................69 3.2.2 Các bước tiến hành thí nghiệm .................................................................70 3.2.3 Phân tích, đánh giá kết quả thí nghiệm .....................................................80 3.2.4 Quy trình khai thác ....................................................................................81 3.3 Bài học kinh nghiệm ........................................................................................82 Kết luận chương 3 .....................................................................................................83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................84 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................87 PHỤ LỤC ......................................................................................................................89 iv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình1.1 Sơ đồ hệ thống đường hầm thủy điện Hòa Bình ..............................................5 Hình1.2 Nổ mìn viền tạo ta luy đường lên vai trái đập Sơn La .....................................6 Hình1.3 Nạp thuốc khi nổ mìn thí nghiệm tại mỏ đá 9A, Cửa Đạt của bộ môn Thi Công, Trường Đại học Thủy lợi 2007 .............................................................................7 Hình1.4 Đường cong thành phần hạt (cấp phối hạt). D 10 , D 30 , D 60 – Là đường kính mắt sàng mà đất đá lọt qua chiếm 10%, 30%, 60% khối lượng mẫu đất đá đem sàng. 23 Hình 2.1 Biểu đồ thể hiện biến đổi ứng suất theo thời gian khi nổ mìn.......................28 Hình 2.2 Sơ đồ tác dụng nổ phá. ..................................................................................29 Hình 2.3 Sơ đồ phễu nổ. W- đường cản ngắn nhất; r- bán kính phễu nổ; R- bán kính phá hoại; h- độ sâu nhìn thấy. ........................................................................................30 Hình 2.4 Nổ mìn với bao thuốc hình dài. .....................................................................33 Hình 2.5 Cấu tao kíp nổ ................................................................................................36 Hình 2.6 Sơ đồ bố trí nổ mìn lỗ nông ...........................................................................37 Hình 2.7 Sơ đồ bố trí nổ mìn lỗ sâu..............................................................................38 Hình 2.8 Sơ đồ bố trí nổ mìn bầu .................................................................................39 Hình 2.9 Mức độ phá vỡ tầng phụ thuộc vào thời gian và cấu tạo bao thuốc ..............40 Hình 2.10 Sự thay đổi áp lực nổ phá theo thời gian của không khí trong lỗ khoan .....41 Hình 2.11 Các thông số cơ bản của nổ mìn lưu cột không khí ....................................41 Hình 2.12 Biểu đồ tương quan k theo công thức (2-17) với nhóm đá có độ cứng khác nhau ...............................................................................................................................42 Hình 2.13 Kích thước tương đối của các cục đá phụ thuộc vào tỉ số p = Qp Qc ..............43 Hình 2.14 Mặt cắt ngang đập điển hình .......................................................................51 Hình 3.1 Vị trí công trình đầu mối Cửa Đạt .................................................................62 Hình 3.2 Sơ đồ nạp thuốc vào lỗ khoan và cách xác định đường cản ngắn nhất thực tế W t ..................................................................................................................................71 Hình 3.3 Sơ đồ phễu nổ ................................................................................................72 Hình 3.5 Sơ đồ nạp thuốc vào lỗ khoan .......................................................................76 Hình 3.6 Sơ đồ mạng gây nổ hình sóng .......................................................................77 Hình 3.7 Máy khoan tự hành bánh xích .......................................................................81 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số đập lớn đã được xây dựng trước năm 1970 [1] ...................................8 Bảng 1.2 Số lượng và phân loại hồ chứa thuỷ lợi ( theo CTTL).....................................9 Bảng 1.3 Thống kê đập đá đổ ........................................................................................10 Bảng 1.4 Cấp phối đá đắp đập chính San Gabriel (1939) cao 114m ............................23 Bảng 1.5 Cơ sở tính lượng đá cần thiết và yêu cầu về trữ lượng mỏ [2] ......................25 Bảng 2.1 Phân cấp đất đá khi nổ mìn theo mức độ nứt nẻ [15], [14]...........................45 Bảng 2.2 Bảng phân cấp đất đá theo Hội cơ học đá quốc tế - ISRM [17] ...................46 Bảng 2.3 Phân loại đất, đá của giáo sư M.M Protodiakonov .......................................47 Bảng 2.4 Độ rỗng cho phép của các vùng vật liệu trong thân CFRD ..........................52 Bảng 2.5 Các chỉ tiêu thiết kế đối với các khối đắp IIA, IIB, IIIA và IIIB ..................53 Bảng 2.6 Cấp phối khối đá chính IIIB của đập Cửa Đạt ..............................................54 Bảng 2.7 Cấp phối đá khối hạ lưu IIIC của đập Cửa Đạt .............................................54 Bảng 2.8 Tỷ lệ cấp phối lớp đệm IIA theo đề nghị của ICOLD ...................................55 Bảng 3.1 Đặc trưng về khí tượng thủy văn ...................................................................67 Bảng 3.2 Kết quả thí nghiệm hiện trường xác định lượng hao thuốc đơn vị cho đá của mỏ 9A thuộc lớp 8, công trình Cửa Đạt: ......................................................................72 Bảng 3.3 Kết quả thí nghiệm hiện trường xác định lượng hao thuốc đơn vị của mỏ 9A thuộc lớp 9,công trình Cửa Đạt: ....................................................................................74 Bảng 3.5 Tổng hợp các ô nổ thí nghiệm cấp phối công trình Cửa Đạt .........................77 Bảng 3.6 Các thông số khoan nổ cho các loại đá thuộc lớp 8 và lớp 9 của mỏ đá 9A, công trình Cửa Đạt ........................................................................................................78 Bảng 3.7 Thống kê số lượng mẫu thí nghiệm xác định thành phần cấp phối của công trình Cửa Đạt .................................................................................................................80 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ĐHTL Đại học Thủy lợi IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers LVThS Luận văn Thạc sĩ vii MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đập vật liệu địa phương nói chung và đập đá đổ nói riêng phát triển rất mạnh do có nhiều ưu điểm nổi trội. Đặc biệt là tính thích ứng với mọi loại nền và động đất, kỹ thuật thi công không đòi hỏi phức tạp và phù hợp với phát triển của thiết bị thi công cơ giới công suất lớn. Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, phần lớn các đập cao thuộc các hệ thống công trình đầu mối thủy lợi thủy điện là đập đá đổ có tường nghiêng hoặc tường lõi chống thấm và đập đá đắp đầm nén chống thấm bằng bản mặt bê tông. Việc xây dựng đập lớn bằng đá đổ hoặc đá đắp đều yêu cầu khối lượng lớn đá đắp đập (hàng chục triệu m3 đá). Công tác khai thác đá chủ yếu bằng phương pháp nổ mìn om (nổ mìn tơi) trong lỗ khoan. Do yêu cầu đá đắp phải đạt cấp phối nhất định nên khi nổ mìn đáp ứng cấp phối là công tác rất khó khăn đòi hỏi kỹ thuật và phương pháp nổ mìn phù hợp về mọi phương diện. Những năm xây dựng công trình Cửa Đạt, bộ môn Thi Công (nay là bộ môn Công nghệ và Quản lý xây dưng) đã thực hiện thành công phương pháp nổ mìn cấp phối đắp đập, tiết kiệm rất lớn chi phí phối trộn đá đạt cấp phối thiết kế đắp đập. Các tác giả chủ trì và tham gia dự án đã công bố nhiều bài báo khoa học nhưng để hoàn thiện hơn cũng còn nhiều nội dung cần đề cập để giúp những người làm công tác nổ mìn khai thác đá trong xây dựng dễ tham khảo ứng dụng. Vì vậy, tác giả chọn đề tài "Nổ mìn khai thác đá đắp đập Cửa Đạt và những bài học kinh nghiệm". 2. Mục đích của đề tài Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn, đánh giá và rút ra một số bài học kinh nghiệm cho công tác nổ mìn khai thác đá hiệu quả. 3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Cách tiếp cận: 1 Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, tác giả luận văn đã dựa trên cách tiếp cận lý thuyết và thực tiễn sản xuất. Phương pháp nghiên cứu: Để thực hiện đề tài, tác giả sử dụng chủ yếu các phương pháp nghiên cứu sau: - Nghiên cứu tổng quan về đập đá đổ và khai thác đá phục vụ đắp đập; - Nghiên cứu lý luận cơ bản về nổ mìn và ứng dụng thực tế; - Tổng kết kinh nghiệm và phương pháp chuyên gia. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu của đề tài là thi công đập đá đổ và đập đá đắp đầm nén. Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu kết hợp lý thuyết và thực tiễn sản xuất công tác nổ mìn khai thác đá đạt cấp phối đắp đập. 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học của đề tài: Đề tài góp phần làm phong phú ứng dụng nổ mìn trong xây dựng, đặc biệt là nổ mìn cấp phối đắp đập đá. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Các bài học kinh nghiệm phục vụ công tác nổ mìn khai thác đá. Kết quả dự kiến đạt được: - Tổng quan những vấn đề cơ bản về công nghệ thi công đập đá đổ, trọng tâm là công tác đá; 2 - Từ cơ sở khoa học và thực tiễn, đánh giá và đề xuất một số giải pháp liên quan đến nổ mìn khai thác đá hiệu quả. 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NỔ MÌN TRONG XÂY DỰNG VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT VỀ THI CÔNG ĐẬP ĐÁ ĐỔ 1.1 Tổng quan về ứng dụng nổ mìn trong xây dựng thủy lợi ở Việt Nam Từ lâu con người đã biết sử dụng năng lượng chất nổ. Đặc biệt từ đầu thế kỷ 20 đến nay do có nhiều thành tựu về lý thuyết nổ cũng như về công nghiệp chế tạo thuốc nổ và thiết bị gây nổ nên việc sử dụng năng lượng nổ ngày càng phát triển rộng rãi. Việt Nam ta ứng dụng nổ mìn được sử rộng rãi như nổ mìn khai thác đá để đắp đập, đào kênh dẫn nước, đào móng, đào đường hầm vv…. khi xây dựng các công trình thủy lợi và các công trình khác có sử dụng đến biện pháp nổ mìn đã đạt được kết quả tốt. Thực tế đã chứng minh tính ưu việt của phương pháp này về các mặt: Rút ngắn thời gian thi công, khắc phục được ảnh hưởng của thời thiết, giảm bớt số lượng mấy móc, thiết bị trong thi công và lao động cần thiết, đồng thời giảm giá thành công trình. Vì vậy công tác nổ mìn ở Việt Nam ta tuy còn non trẻ nhưng nó đã trở thành một trong những phương pháp thi công hiện đại nhất. Những năm 1980, thi công đào hệ thống đường hầm thủy điện Hòa Bình, nổ mìn khai thác đá đắp đập Hòa Bình, lực lượng chuyên gia nổ mìn đào hầm và khai thác đá của Việt Nam đã trưởng thành nhanh chóng, tiền đề cho sự phát triển kỹ thuật thi công nổ mìn của chúng ta ngày nay, tiền đề cho thành tựu đào hầm Hải Vân. 4 Hình1.1 Sơ đồ hệ thống đường hầm thủy điện Hòa Bình Ngành Thủy lợi, trước năm 1980, đã ứng dụng nổ mìn đào móng công trình thủy lợi. Điển hình là móng đập tràn Yên Lập, móng đập tràn Kẻ Gỗ, có sự đóng góp quyết định của đội ngũ giảng viên Bộ môn Thi Công, Trường Đại học Thủy lợi. Kỹ thuật nổ mìn viền được ứng dụng rộng rãi tại nhiều công trình thủy lợi thủy điện trong thi công đào hầm, đào móng công trình. 5 Hình1.2 Nổ mìn viền tạo ta luy đường lên vai trái đập Sơn La 6 Hình1.3 Nạp thuốc khi nổ mìn thí nghiệm tại mỏ đá 9A, Cửa Đạt của bộ môn Thi Công, Trường Đại học Thủy lợi 2007 1.2 Tổng quan về phát triển đập đá đổ Đập đất đá đổ là loại đập chủ yếu sử dụng vật liệu địa phương. Vì nhu cầu sử dụng nguồn nước tại các sông, suối ngày một tăng và không ngừng phát triển, các đập ngăn nước để tạo ra các hồ chứa, hoặc nhằm dâng cột nước đầu nguồn được xây dựng ngày càng nhiều. Do lại đập này có nhiều ưu điểm và lợi thế nên đập vật liệu địa phương, chủ yếu là đập đất. Đập đất đá đổ bảo vệ mái được ứng dụng nhiều so với các loại đập khác như đập bê tông, đập đá xây…. Tuy tỉ lệ số lượng đập đất đá đổ so với đập bê tông ở mỗi quốc gia trên thế giới có khác nhau nhưng nói chung đập đá đổ luôn chiến tỉ lê cao. 1.2.1 Sự phát triển đập trên thế giới Lịch sử phát triển đập đất đá có từ rất lâu nhưng trước năm 1900 chưa có đập vật liệu địa phương nào cao trên 50m, cho đến năm 1930 vẫn chưa có đập nào cao trên 100m. Trên thế giới vào nửa sau của thế kỷ XIX ở một số nước như (Anh, Pháp, Mỹ) đã bắt đầu một chương trình xây dựng xây dựng các công trình thuỷ lợi lớn. Do đó xuất hiện 7 các yêu cầu cần thiết cho việc tính toán và nghiên cứu những phương pháp xây dựng phù hợp. Cuối thế kỷ XIX đã có những phương pháp tính khác nhau về ổn định và thấm cho đập. Phương pháp đắp đập bằng cơ giới thuỷ lực (Phương pháp bồi lắng) đã được ứng dụng phổ biến ở Mỹ. Trong những năm 1920 – 1930 việc xây dựng đập rất phát triển. Nhờ ứng dụng cơ giới hoá cao, nhiều đập cao và có khối lượng đào đắp lớn, sử dụng đa dạng vật liệu đất, đá, cát, sỏi. Đập đá đổ có tường nghiêng chống thấm bằng các loại vật liệu như bê tông, nhựa đường, gỗ...đã bắt đầu được xây dựng phổ biến. Ngày nay có rất nhiều đập cao là đập đất, đá hốn hợp như: Đập Anderson Ranch (tại Mỹ) xây dựng năm 1950 cao 139m; Đập Xerơ Pongxong ( tại Pháp ) xây năm 1961 cao 122m; Đập Bariri ( Brazin) xây năm 1967 cao 112m......( Ngô trí viềng và nnk, 2004, tr. 108). ICOLD là một tổ chức phi chính phủ nhưng là tổ chức đại diện cho hơn 80 nước xây dựng đập. Tổ chức này xúc tiến trao đổi ý kiến và rút kinh nghiệm giữa các khu vực trong thiết kế, xây dựng và vận hành, bao gồm cả điều kiện môi trường. Mặt khác hội đập lớn nhiều nước đã công trên các website của mình danh mục đập và hồ chứa. Cụ thể. Hội đập lớn Nhật bản (JCOLD) thống kê các đập cao 15 – 30m (chủ yếu là đập đất ) được xây dựng từ năm 400 đến 2009 có khoảng 2300 đập; Đập cao trên 30m từ năm 700 đến 2009 ( chủ yếu là đập đất hoặc đập đất đá hỗn hợp )vì đây là loại đạp chịu động đất tốt nhất mà nhật bản là Quốc gia chịu động đất thường xuyên. Trước năm 1950, trong tổng số các loại đập đất, đá và đập bê tông có chiều cao trên 15m đã được xây dựng trên thế giới thì đập đất, đá chiếm tỷ lệ khoảng 62%. Vào những năm 1951 đến 1977 tỷ lệ là 75% và vao những năm 1978 đến 1982 do sự phát triển mạnh của các thiết bị cơ giới cỡ lớn mà tỷ lệ này là 83,5%. Những năm trở lại đây do có sự phát triển của loại đập trọng lực bằng bê tông đầm lăn thì tỷ lệ trên có giảm nhưng các đập lớn bằng vật liệu đất đá vẫn phát triển rất mạnh, đập lớn bằng vật liệu địa phương chiếm 82,9% . [1] (ICOLD, 1988a). Bảng 1.1 Một số đập lớn đã được xây dựng trước năm 1970 [1] 8 Chiều Tên đập Quốc gia Sông Loại đập Nurek Nga Vakhs Đá đổ tường lõi đất 300 1971 Maika Canada Kolumbia Đá đổ tường lõi đất 240 1971 Oravill Mỹ Fezen Đá đổ tường lõi đất 224 1967 Tepukstepek Mexico Lerma Đá xếp bản mặt bê tông 37 1927 Kuoich Anh Gir Gerry Đá xếp bản mặt bê tông 33 1956 Axuan Ai cập Nin Đá đổ tường lõi đất 125 1970 cao ( m) Năm 1.2.2 Sự phát triển đập ở Việt Nam Ở Việt nam, trước năm 1964 việc xây dựng hồ chứa diễn ra chậm, có ít hồ chứa được xây dựng trong giai đoạn này. Sau năm 1964 dặc biết khi đất nước thống nhất thì việc xây dựng hồ chứa phát triển mạnh. Cũng từ năm 1976 đến nay số hồ chứa xây dựng mới chiếm 67%. Không những tốc độ phát triển mạnh, mà về quy mô công trình cũng được xây dựng lớn lên không ngừng, đến thời gian hiện tại đã có nhiều hồ lớn, đập cao ở những nơi có điều kiện tự nhiên và công tác thi công phức tạp. Thống kê (theo CTTL) năm 2012 có 6648; năm 2015 có 6663 hồ chứa nước thuỷ lợi các loại. Hồ chứa nước lớn năm 2012 có 551 hồ. Các tính có nhiều hồ lớn như: Lạng sơn: 45 hồ; Nhệ an: 33 hồ; Quảng nam: 23 hồ; Bình định: 28 hồ; Đắc lắc: 38 hồ; Đắc nông: 15 hồ. Chủ yếu đập ở các hồ chứa này là đập đất đập đất, đá hỗn hợp. Bảng 1.2 Số lượng và phân loại hồ chứa thuỷ lợi ( theo CTTL) Dung tích hồ ( triệu m ) >100 10-100 5-10 3-5 1-3 0,2 -1 <0,2 Tổng 16 87 68 84 459 1752 4182 6648 3 Thống kê 9 2012 Thống kê 2015 19 105 179 520 821 1743 3285 6663 Bảng trên cho chúng ta thấy hồ chứa thuỷ lợi thời gian qua nâng cấp rất nhiều hồ chứa, hồ xây mới ít nên con số thống kê năm 2015 khác nhiều năm 2012 theo CTTL. Tuy nhiên số lượng đập được thống kê theo chiều cao H = 15- 30m và H> 30m chưa có con số chính xác. (Theo thống kê của PGS.TS Lê Văn Hùng, Bộ môn Công nghệ xây dựng, Trường Đại học thuỷ lợi) vê hồ và đập do CTTL quản lý đến năm 2015 số đập cao từ 30m trở lên là 63 hồ; số hồ cao từ 15m đến dưới 30m là 492 hồ. Đập lớn có chiều cao trên 50m phổ biến nhất do Bộ công thương và các chủ đạp khác quản lý chủ yếu là đập thuỷ điện. Ngoài ra loại đập bê tông và bê tông đầm lăn, đá đổ và đá đổ bản mặt bê tông chiếm đa số. Đập đá đổ được ứng dụng rộng rãi cho đập có chiều cao lớn như: Thác bà, hoà bình, Hàm thuận- Đa mi vv…Các đập này chống thấm chủ yếu là lõi giữa bằng đất sét. Nếu chống thấm bằng đất sét ở giữa hoặc tường nghiêng cũng bằng đất sét có đặc điểm chịu động đất tốt, ổn định. Nhưng do hệ số mái quá thoải nên rất tốn kém về vật liệu, đường tháo nước thi công ta phải làm dài nên cũng tốn kém. Ngoài ra loại đập này còn bị hạn chế là khó khăn khi thi công trong điều kiên mùa mưa . Do đường thi công, công tác khoan nổ khó khăn … Bảng 1.3 Thống kê đập đá đổ TT Tên đập Trên sông Loại đập Chiều cao ( m) Năm 1 Thác Bà Chảy Đá đổ tường lõi đất 46 1964- 1975 2 Hoà Bình Đà Đá đổ tường lõi đất 128 1979- 1991 3 Tuyên Quang Gâm Đá đắp bản mặt bê tông 93 2002- 2008 4 Cửa Đạt Chu Đá đắp bản mặt bê tông 118 2003- 2009 5 Rào Quán Rào Quán Đá đắp bản mặt bê tông 75 2003-2008 10 6 Truồi 7 Vĩnh Sơn 8 Sông Hinh 9 Đất đá hỗn hợp 49 1996- 2002 Đất đá hỗn hợp 37 1992- 1994 Hinh Đất đá hỗn hợp 42 1995 Sông Ba Hạ Ba Đất đá hỗn hợp 60 2004-2009 10 Đá Bàn 3 Suối Đất đá hỗn hợp 42 1976-1985 11 Đại Ninh Luỹ Đất đá hỗn hợp 50 2003-2008 12 YAly Sê san Đá đổ lõi giữa 69 1993-2002 13 Easoup Ea Súp Đất đất 26 2001-2007 14 Trị An Đồng Nai Đất đất 40 1984- 1991 15 Thác Mơ Bé Đất đá hỗn hợp 46 1991-1995 16 Dầu Tiếng Sài gòn Đất đất 27 1981-1985 Ba Đá đổ bản mặt bê tông 60 2011 Đá đổ bản mặt bê tông 102 2006-2011 Đá đổ bản mặt bê tông 98 2015 17 Ankhê Kanak 18 Sekaman 3 19 Sông Bung Truồi Nậm PNoi Bung 1.3 Yêu cầu về thiết kế và thi công đập đá đắp đầm nén bản mặt bê tông Việt nam đã ứng dụng xây dựng đập đá đổ đầm nén bản mặt bê tông (Concrete Face Rockfill Dam – CFRD) khá nhiều trong những năm gần đây (Bảng 1.3). Loại đập này có mặt cắt gọn so với đập đá đổ (không đầm nén), sử dụng các loại lu rung cỡ lớn để đầm đá theo từng lớp. Đập chống thấm bằng bản mặt bê tông cốt thép. 1.3.1 Yêu cầu về thiết kế Khi thiết kế đập đá đổ nói chung hay tất cả các loại đập khác yêu cầu về thiết kế phải tuân thủ nghiêm túc các bước sau đây. 11