Về dự thảo lần thứ 2 TCVN: 2014 Công trình thủy lợi đập đá đổ bản mặt bê tông – Yêu cầu thiết kế.[02/11/14]

Về dự thảo lần thứ 2  TCVN: 2014 CÔNG TRÌNH THỦY LỢI ĐẬP ĐÁ ĐỔ BẢN MẶT BÊ TÔNG – YÊU CẦU THIẾT KẾ.

 

           

Kính gửi :   Cục Quản lý Xây dựng Công trình Bộ NN&PTNT,

Được đọc dự thảo bản Tiêu chuẩn (TC) Thiết kế (TK) về Đập đá đổ bê tông bản mặt trên trang thông tin điện tử của Hội Đập lớn và Phát triển Nguồn nước VN. Là một trong nhiều đồng nghiệp được quan tâm đến loại hình đập này, tôi có một số ý kiến cá nhân sau đây để  Cục QLXDCT Bộ tham khảo :

1.Nội dung DT lần này khá đầy đủ, đã tiếp nhận một số tiến bộ trong thiết kê, xây dựng và quản lý vận hành loại hình đập này gân đây trong và ngoài nước, tron đó các đập ở VN như Na Hang, Cửa Đạt; có một số điều quy định và chỉ dẫn cụ thể hơn tạo thuận lợi cho việc thực hiện. Tuy nhiên hình như phần nhiều các tiêu chí chính đều tham khảo Qui phạm (QP) TK của Trung Quốc (TQ) SL/228-98 ban hành từ năm 1998, từ đó đến nay TQ và nhiều nước đã xây dựng hàng chục đập có quy mô lớn và điều kiện xây dựng khó khăn phức tạp hơn,  đạt nhiều thành tựu mới về kỷ thuật TK&Xây dựng (XD). Năm 2005 Hội Đập lớn TQ ( CHINCOLD ) đã tập hợp các chuyên gia về Đập Đất Đá nói chung và Đập đá đầm nện phủ mặt bê tông (CFRD) nói riêng tiến hành thu thập nhiều tài liệu về TK&XD đập CFRD trong và  ngoài nước để nghiên cứu tổng kết, và xuất bản sách “NHỮNG KINH NGHIỆM VÀ TIẾN BỘ MỚI VỀ ĐẬP ĐẤT ĐẤ”, trong đó phần chủ yếu là về CFRD, đề nghị Ban biên soạn cần tiếp tục bổ sung hoàn chỉnh trên cơ sở thu thập thêm các thông tin về tổng kết đánh giá loại đập này trong 2 thập niên gần đây để TC thể hiện được tính khoa học kỷ thuật tiên tiến.

2. Về tên loại Đập. Nên đặt tên thể hiện được công nghệ xây dựng hiện nay khác rất nhiều khi loại đập này ra đời từ những năm 30 của thế kỷ trước, bằng biện pháp đổ đá từ một độ cao nhất định được ổn định nhờ trọng lượng bản thân rơi của đá và chống thầm bằng gỗ tấm nên mới gọi là “ đá đổ ”. Đến các thập niên cuối thế kỷ 20 mới bắt đầu dùng bản mặt bằng bê tông để chống thấm. Từ khi công nghiệp cơ khí chế tạo được các thiết bị đầm nện rung chấn động nặng hàng chục tấn thì loại đập này được phát triển nhanh và đảm bảo chất lượng nhờ có thêm công đoạn đầm nện. Hiện nay các chuyên gia đập trên thế giới đều thống nhất xem loại đập này thuộc dạng công trình kinh nghiệm, với đập cao cỡ 150m đã trở nên thành thục trong thiết kế và thi công, còn với đập cao 100m trở lại thì đã rất thành thục, với đập cao trên 200m trở lên thì cần tiếp tục nghiên cứu cải tiến và hoàn thiện. Năm 2010 TQ đã xây dựng thành công đập Thủy Bố Gía (Shuiboya) trên một phụ lưu của sông Trường Giang ở Hồ Bắc cao 233m có điều kiện địa chất  vùng tuyến đập rất phức tạp, có diện tích bản mặt 440 000 m2, đang làm việc an toàn. Cùng thời gian này ở Pe Ru cũng đang xây dựng một đập cao 220m. TQ đang chuẩn bị xây dựng đập một đập siêu cao – trên 300m ở Tây Bắc. Vì vậy tên đập “ ĐÁ ĐỔ ” không còn phù hợp để thể hiện công nghệ thi công đập hiện nay nữa.

Đề nghị sửa lại tên loại đập này là : “ ĐẬP ĐÁ ĐẮP ĐẦM NÉN BẢN MẶT BÊ TÔNG ”, thể hiện được công nghệ thi công xây dựng là đập đắp bằng đá có đầm nện. Vừa qua HỘI ĐẬP LỚN VÀ PTNN VN đã biên tập xuẩt bản sách “ Xây dựng Đập đá đổ đầm nén bản mặt bê tông Tuyên Quang ”, nếu đã quen dùng từ “ Đá đổ ” thì vẫn dùng tên  “ ĐẬP ĐÁ ĐỔ ” nhưng cần thêm từ “ ĐẦM NÉN ”

3. Về  thuật ngữ  số 3.1.14 :  Bản chân

Giải thích như dự thảo chưa đủ để giúp người thiết kế và thi công hiểu rõ tầm quan trọng đặc biệt về chống thấm và làm thêm nhiệm vụ “ tấm nắp ” khi thi công khoan phụt. Do đó nên ghi thêm : “ Mục đích phải có bản chân là để đảm bảo việc liên kết chống thấm giữa bản mặt và nền đập; bản chân vừa làm nhiệm vụ là tấm nắp khi thi công khoan phụt vữa chống thấm nền đập và làm tấm đỡ khi thi công bản mặt bằng ván khuôn trượt ”

4. Về Tuyến bản chân ( điểm 3 điều 5.1.6 ).  Nên ghi thêm : “ Khi gặp đá nền bản chân có  nứt nẻ, đứt gãy, dãi phong hóa thì cần đào bóc bỏ và đổ bể tông bù ”.

5. Về  điều 6.1.1, điểm 1) dự thảo ghi : “ Tận dụng tối đa các vật liệu từ đào hố móng công trình có thể sử dụng được, chỉ khai thác vật liệu tại các mỏ cho phần còn thiếu ”, chưa đủ rõ về một trong các ưu diểm của loại đập này về việc sử dụng vật liệu tại chỗ có hiệu quả nhất mà chuyên gia các nước đều chú ý. Vì vậy nên ghi rõ thêm như sau :

1) “ Tận dụng tối đa hợp lý tất cả các loại vật liệu tự nhiên sẵn có tại vùng xây dựng bao gồm các bãi đá lộ thiên, cuội sỏi lòng sông, đá đào thải từ hố móng công trình, chỉ khai thác vật liệu tại mỏ cho phần còn thiếu.”.

6. Về các điều ở mục 8.2 – Mái đập thượng hạ lưu. Quy định như dự thảo là thiên lớn. Ngay trong SL 228-98, TQ đã ghi “ Mái của đập đá đổ bản mặt bê tông, thường dùng theo các công trình đã có, thường không phân tích ổn định. Khi xảy ra các tình huống sau phải phân tích ổn định tương ứng …” ( điều 5.3.1 mục 5.3 ). Theo tổng kết của CHINCOLD, hầu hết các đập CFRD đã xây dựng cao trên 100 m bằng vật liệu đá cứng và đá mêm đều có hệ số mái đập  1 : 1,3, riêng TQ thường lấy 1: 1,4 cả mái thượng và hạ lưu chủ yếu để phòng sạt trượt khi thi công, mái hạ lưu có thể dốc hơn. Đối với đập ĐẤT ĐÁ nói chung và đập CFRD nói riêng, mái hạ lưu chỉ mất ổn định ( chủ yếu là trượt ) khi đập không đảm bảo an toàn vế chống thấm.

Đề nghị sửa lại điều này cho phù hợp với những thành tựu và tiến bộ về xây dựng đập CFRD trong và ngoài nước. Với đập cao 100m đắp bằng đá cứng hệ số mái thượng hạ lưu nên là 1 : 1,3 hoàn toàn đảm bảo ổn định trượt và giảm được khối lượng vật liệu đắp.

  Xin giới thiệu vài đập có mái đập nhỏ hơn QP TQ để tham khảo :

 - Đập CeThana, Áo, cao 110m, mái thượng/hạ lưu 1: 1.3 / 1 ; 1.3, đá cứng,

 - Đập Segrado, Brazin, cao 145m, mái 1: 1.3/1 : 1.4, đá cứng,

 - Đập Alto Anchicaya, Colombia, cao 140m, 1 : 1.4/1 :1.4 , đá cứng  2.28 t/m3

 - Đập Thiên Sinh Kiều, TQ, cao 178m, 1 : 1.4/1 :1.29,  đá cứng,

- Sách Khê, TQ. cao 132,80m,1 : 1.4/1 : 1.57 (có đường giao thông trên cơ). Đá cứng.

- Golilas, Colombia, cao 127m. 1 : 1.6/1 : 1.6 . Cuội sỏi

 - Aguamilpa, Me cico, cao 187m.1: 1.5/1 : 4. Cuội sỏi.

     

7. Điều 8.4.3 ở mục 8.4 về hệ số an toàn nhỏ nhất,  đề nghị TC cần  chỉ dẫn rõ hơn  về việc thực hiện cho đập CFRD, vì các quy định của QCVN 04-05: 2012/BNNPTNT   tại bảng 9 và phụ lục B quy định cho nhiều hạng mục, với đập CFRD thì phải theo hạng mục công trình nào quy định trong bảng 9 đó.

8. Mục 9 Thiết kế bản chân, đề nghị nghiên cứu thêm điều 9.2.3 về “ Chiều rộng bản chân ” Dự thảo đã tham khảo QPTQ SL/228-98 ( bảng 9.1 đã áp dụng theo bảng 7.0.3 của QPTQ và có các chỉ dẫn cụ thể hơn ). Tuy nhiên cần nghiên cứu thêm để giúp việc TK và XD đập CFRD ở nước ta được an toàn và hiệu quả. Về nguyên lý, chiều rộng bản chân được xác định căn cứ gradient thấm cho phép tại mặt tiếp xúc giữa đáy bê tông bản chân với mặt nền đá. Việc xác định gradien thấm cho phép này rất quan trọng, phải qua khảo sát thí nghiệm và qua thực tế các đập đã xây dựng để có thể xác định khi thiết kế. Theo tổng kết của CHINCOLD, họ có nhận xét rằng các giá trị gradient theo SL/228-98 là thiên lớn, họ có đưa ra biểu thức để xác định chiều rộng bản chân bằng : L = H/ [ i ]   ( H là độ sâu cột nước trên bản chân, [ i ] là gradient thấm cho phép ở mắt tiếp xúc tức là ở mặt nền đá dưới bản chân. Qua tổng kết họ đưa ra các giá trị gradient cho phép như sau : nền đá tươi cứng rắn và đã được phụt vữa tiếp xúc và phụt vữa cố kết thì gradient thấm cho phép là 20; nền đá phong hóa nhẹ đã được phụt vữa tiếp xúc và phụt vữa cố kết thì [ i ] = 10; nền là đá phong hóa mạnh nứt nẻ phát triển đã được phụt vữa tiếp xúc và phụt vữa cố kết  thì [ i ] = 3 - 5; nền là đá phong hóa hoàn toàn đã được phụt vữa tiếp xúc và phụt vữa cố kết thì [ i ] =  1 - 3 .

9. Về hệ thống quan trắc ( Mục 13 ). Bảng 13.1 đã nêu khá đẩy đủ nội dung quan trắc, tuy nhiên cũng cần bổ sung thêm. Qua việc Bộ cho lập Sổ tay AT Hồ Đập Cửa Đạt có đập chính là CFRD trong đó có công tác tổ chức quan trắc an toàn đập, Chủ đập đã yêu cầu rất cao về công tác này, do đó tôi đề nghị thêm vài việc sau đây :

+ Điểm 3 ở bảng 13.1 về đo lún , nên thêm đo lún nền đập, chủ yếu cần đo trong quá trình thi công, vì sau khi hồ tích nước thì nền đá thường đã tắc, cần quan trắc để có cơ sở đánh giá việc xử lý nền đập và tiếp tục theo dõi trong quá trình khai thác vận hành công trình. Hoặc gộp chung điểm 8 về đo lún của lớp bồi tích quy định chung là “ đo lún nền đập ”, bỡi vì nền đá tự nhiên vẫn lún khi có tải trọng do đắp đá trong quá trình thi công lên đập. Đập CFRD các nước đều tổ chức đo lún nền và đều ghi vào hồ sơ  kết quả đo lún nền đập. Đập CFRD hiện đại đã xây dựng ở các nước đều có độ lún thân đập sau khi hồ đã tích nước nhỏ hơn độ lún nền trong thời gian thi công

+ Điểm 4 ở bảng 13.1 về quan trắc chuyển vị của khớp nối (KN), nên ghi rõ thêm “ chuyển vị của khớp nối biên và khớp nối đứng ”, vì chuyển vị của 2 loại KN này có khác nhau và đầu đo cũng có khác, KN biên lại là KN rất quan trọng.

+ Điểm 5 về quan trắc ứng suất và biến dạng, điểm 9 về nức của bản mặt bê tông đều là các quan trắc rất quan trọng đối với bản mặt, nhưng để quan trắc cho được biến dạng của BM như độ uốn, độ võng, độ phồng…,thì phức tạp hơn, vì vậy nên ghi rõ  yêu cầu về quan trắc biến dạng.

+ Đề nghị thêm một điểm nữa ở bảng 13.1  về việc cần “ theo dõi quan trắc kiểm tra hiện tượng thoát không ở bản mặt bể tông ”

10.          Về điều 13.3.3 mục 3.3 lắp đặt và vận hành thiết bị quan trắc, cần thêm “ chủ đập cần lập hồ sơ lưu trữ về toàn bộ thiết bị quan trắc đã được lắp đặt ”. Trong 8 thông tin tối thiểu quy định ở điều 13.3.3 cần thêm 1 thông tin rất cần cho Chủ đập khi tổ chức quan trắc sau  này là “ thông tin về vị trí, cao tọa độ các hạng mục quan trắc từ các mốc cơ sở, mốc đo, điểm đo, đầu đo, hộp đọc  v..v…”

11.          Về điều 14.2 mục 14, trong 8 vấn dề cần đặt biệt chú ý trong quy trình quản lý vận hành và bảo trì đề nghị thêm : “ Chuyển vị, biến dạng và hiện tượng thoát không của bản mặt bê tông ”

12.              Ngoài bản dự thảo TC, Ban biên soạn nên có bản Thuyết minh (TM) biên soạn kèmtheo  để HĐ thẩm định xét duyệt được thuận lợi. Theo tôi bản TM biên sọan nên xuất bản kèm theo Tiêu chuẩn khi ban hành. Trung quốc là nước có nhiều QP,Qui trình (QT), HD v..v… thiết kế, thi công, quản lý…. các công trình xây dựng, khi ban hành họ đều kèm theo bản thuyết minh biên soạn, nhằm giúp người đọc hiểu rõ để thực hiện tốt hơn. Vì TC, QP QT là Luật nên chỉ nêu những điều phải làm theo hoặc nên theo, thường không thể giải thích dài dòng,…, người đọc lại phải  tìm hiểu thêm để hiểu và làm cho đúng. Năm 2005 khi tham gia biên soạn TCN 157-2005 về Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén do Công ty Tư vấn Xây dựng Thủy lợi I nay là Tổng công ty Tư vấn XD Thủy lợi Việt Nam – CTy Cổ phần chủ trì biên soạn, chúng tôi có trình theo bản Thuyết minh biên soạn và đề nghị cho kèm theo bản TCN của Bộ khi ban hành, nhưng khi ban hành chỉ có Tiêu chuản.

 

                                                                                           Giả Kim Hùng

                                                 Hội Đập lớn & PT Nguồn nước Việt Nam