L IC M N hồn thành ch ng trình cao h c vi t lu n v n này, n l c h c t p c a b n thân, nh n đ c s h ng d n, giúp đ góp ý nhi t tình c a th y tr ng i h c Th y L i Hà N i Tr c h t, xin chân thành c m n đ n th y cô giáo tr ng i h c Th y L i, đ c bi t th y, t n tình gi ng d y t i khóa cao h c 20C22 Tôi xin g i l i bi t n sâu s c đ n TS D ng c Ti n dành nhi u th i gian, quan tâm h ng d n nghiên c u giúp hoàn thành lu n v n t t nghi p Tôi xin chân thành c m n Ban Giám hi u tr ng i h c Th y L i q th y Khoa Cơng trình, Lãnh đ o Ban Qu n lý đ u t Xây d ng Th y l i t o u ki n đ h c t p hồn thành khóa h c Cu i tơi xin c m n t m lịng c a nh ng ng i thân gia đình, b n bè, đ ng nghi p c quan đ ng viên, khích l tơi su t q trình h c t p hoàn thành lu n v n M c dù có nhi u c g ng hoàn thi n lu n v n b ng theo n ng l c c a mình, nhiên không th tránh kh i nh ng thi u sót, r t mong nh n đ c nh ng đóng góp qúy báu c a th y giáo, cô giáo b n Xin chân thành c m n./ Hà N i, tháng n m 2015 Tác gi lu n v n Nguy n Anh Tu n L I CAM OAN Tôi Nguy n Anh Tu n, h c viên cao h c khóa 20C22, xin cam đoan r ng k t qu nghiên c u lu n v n hoàn toàn trung th c ch a h đ c s d ng đ b o v m t h c v Tác gi lu n v n Nguy n Anh Tu n M CL C Trang M U CH NG T NG QUAN V P Á 1.1 Phân lo i đ p đá đ 1.1.1 Phân lo i theo c u t o m t c t đ p 1.1.2 Phân lo i theo chi u cao đ p 21 1.1.3 Phân lo i theo c p cơng trình 21 1.2 C u t o c a đ p đá đ bê tông b n m t 21 1.2.1 Tuy n ch ng th m: 24 1.2.2 Thân đ p 25 1.3 Quá trình phát tri n c a CFRD th gi i 1.4 u, Nh 1.4.1 Vi t Nam 29 c m c a CFRD 31 u m: 31 1.4.2 Nh c m: 32 1.5 Kh n ng ng d ng phát tri n c a CFRD Vi t Nam nghiên c u có vi c l a ch n thơng s đ m nén thi t b thi công 32 1.5.1 Kh n ng ng d ng phát tri n CFRD Vi t Nam 32 1.5.2 T ng quan v công tác đ m nén nghiên c u có vi c l a ch n thông s đ m nén thi t b thi công 34 1.6 K t lu n ch CH ng 35 NG YÊU C U V V T LI U P P Á BÊ TÔNG B N M T (CFRD) 36 2.1 Khái quát v quy trình cơng ngh thi cơng CFRD 36 2.1.1 Thi công đ p đ p 37 2.1.2 Thi công t m b n chân b n m t 38 2.1.3 Thi công ch n n c kh p n i 39 2.2 Gi i thi u chung v vùng v t li u đ p đ p 41 2.3 Yêu c u v t li u v i kh i đ p 44 2.3.1 V t li u đ p l p đ m IIA 44 2.3.2 V t li u đ p l p đ m đ c bi t IIB 46 2.3.3 V t li u đ p l p chuy n ti p IIIA 47 2.3.4 V t li u đ p vùng đá IIIB 49 2.3.5 V t li u đ p vùng đá đ h l u IIIC 51 2.3.6 V t li u đ p l p IA, IB, IIID, IIIE, IIIF l p khác 52 2.4 Nh ng kh n ng đáp ng khai thác th c t nh ng v n đ g p ph i khai thác v t li u kh n ng đáp ng v thi t b thi công 54 2.5 C s lý lu n l a ch n u thơng s đ m nén 55 2.6 K t lu n ch ng II 58 CH NG QUY T C I U CH NH M NÉN CÁC KH I P T I HI N TR NG 60 3.1 Yêu c u thi t b đ m nén tính tốn thơng s thi t b 60 3.1.1 Thi t b thí nghi m đ m nén hi n tr ng 60 3.2 Khái ni m v cơng tác thí nghi m đ m nén hi n tr ng cho khuôn đ p 63 3.2.1 M c đích làm thí nghi m 63 3.2.2 Ph ng pháp ti n hành thí nghi m đ m nén hi n tr 3.2.3 Các b c làm thí nghi m đ m nén hi n tr 3.2.4 Thi t b thí nghi m đ m nén hi n tr 3.3 Yêu c u thí nghi m hi n tr ng 64 ng 65 ng 65 ng yêu c u l y m u thí nghi m t i m t s cơng trình CFRD 65 3.4 Xây d ng nguyên t c u ch nh t i hi n tr ng y u t đ u vào thay đ i 67 3.4.1 Nguyên t c chung 67 3.4.2 i u ch nh cho kh i đ p 68 3.5 K t lu n ch ng 80 K T LU N VÀ KI N NGH 81 TÀI LI U THAM KH O 84 DANH M C HÌNH NH Hình 1.1 M t c t lịng sơng đ p Ialy Hình 1.2 M t c t lịng sơng đ p Storvant 11 Hình 1.3 M t c ngang lịng sông đ p An S n - Trung Qu c 15 Hình 1.4 M t c t ngang lịng sơng đ p C a t 20 Hình 1.5 Phân vùng thân đ p đá đ 23 Hình 2.1 : M t c t ngang đ p n hình 36 Hình 2.2 : C p ph i h t thi t k l p IIA t i đ p C a t 46 Hình 2.3 : C p ph i h t thi t k l p IIB t i đ p C a t 47 Hình 2.4 : C p ph i h t thi t k l p IIIA t i đ p C a t 49 Hình 2.5 : C p ph i h t thi t k l p IIIB t i đ p C a t 51 Hình 2.2: Bi u đ quan h thơng s đ m nén 56 Hình 2.3: Bi u đ quan h thông s đ m nén v t li u không dính 57 Hình 3.1 Bi u đ quan h s l n đ m dung tr ng n hình – c p ph i h t l n 69 Hình 3.2 bi u đ quan h s l n đ m dung – d ng đ ng c p ph i th 71 Hình: 3.3 D ng bi u đ quan h ng v i d ng c p ph i 72 Hình 3-4: D ng bi u đ quan h ng v i d ng c p ph i ti m c n đ ng bao d i 74 Hình 3.5: D ng bi u đ quan h ng v i d ng c p ph i n m gi a hai đ ng bao 75 Hình 3.7 D ng bi u đ quan h ng v i d ng c p ph i g n đ ng bao d i 77 Hình 3.8: D ng bi u đ ng v i d ng c p ph i sát đ ng bao 78 Hình 3.9 D ng bi u đ ng v i v t li u có c p ph i t t, t ng chi u dày 79 Hình 3.10 D ng bi u đ quan h ng v i d ng c p ph i , chi u dày r i 79 DANH M C B NG B ng 1.1 Các thông s k thu t đ p a Nhim 12 B ng 1.2 B ng thơng s k thu t c a đ p An S n 14 B ng 1.3 Thơng s k thu t c a đ p Ma B ng Khánh 16 B ng 1.4 Gradient cho phép c a n n 18 B ng 1.5 C p cơng trình theo chi u cao đ p tính ch t n n 21 B ng 1.6: M t s CFRD th gi i xây d ng cao 100m 30 B ng 1.7 M t s CFRD Trung Qu c xây d ng 100m 31 B ng 2.1 B ng ch n đ r ng đá đ p 40 B ng 2.2 r ng cho phép c a vùng v t li u thân CFRD 43 B ng 2.3 T l c p ph i l p đ m IIA theo đ ngh c a ICOLD 44 B ng 2.4 Thành ph n c p ph i l p đ m IIA c a đ p C a t 45 B ng 2.5 Thành ph n c p ph i l p đ m đ c bi t IIB c a đ p C a t 47 B ng 2.6 Thành ph n c p ph i l p chuy n ti p IIIA c a đ p C a t 49 B ng 2.7 Thành ph n c p ph i l p đá IIIB c a đ p C a t 50 B ng 2.8 Thành ph n c p ph i l p đá đ hh l u IIIC c a đ p C a t 52 B ng 3.1: Các thông s k thu t máy đ m XSM 220 60 B ng 3.2: Các thông s k thu t máy đ m Dynapac 61 B ng 3.3: Các thông s k thu t máy đ m CLG622 62 B ng 3.4: T ng h p k t qu thí nghi m n hình đ i v i d ng c p ph i th nh t 69 B ng 3.5: T ng h p k t qu thí nghi m n hình đ i v i d ng c p ph i th hai 70 B ng 3.6 T ng h p k t qu thí nghi m n hình đ i v i d ng c p ph i th 72 B ng 3.7 T ng h p k t qu thí nghi m n hình đ i v i d ng c p ph i sát đ ng bao d i 73 B ng 3.8 T ng h p k t qu thí nghi m n hình cho d ng đ ng c p ph i n m gi a đ ng bao 74 B ng 3.9 T ng h p k t qu thí nghi m v i d ng c p ph i sát đ ng d i 76 B ng 3.10 T ng h p k t qu thí nghi m v i d ng c p ph i sát đ ng bao 77 B ng 3.11 T ng h p k t qu thí nghi m v i d ng c p ph i gi a đ ng bao 78 M U p đá đ ch ng th m b ng bê tông b n m t (Concrete Face Rockfill Dams - vi t t t CFRD) đ p đ p b ng đá c p ph i đ m n n, ch ng th m b ng t m bê tông đ p m t th ây lo i hình đ p đ ng l u, liên k t v i b n chân bê tông n n c phát tri n nhi u n c th gi i nh Trung qu c, Brazil, M … vài ba th p niên g n p có k t c u khác v i lo i đ p v t li u t i ch khác n ch ng th m thân đ p luôn đ c b trí th ng l u Kh i đá đ v i c p ph i khác n m phía sau b ph n ch u l c đ m b o n đ nh cho đ p CFRD ngày đ c hoàn thi n h n v ph ng pháp tính tốn c ng nh k thu t xây d ng Lo i đ p có u m ch đ ng đ thi cơng, nh h ng đ n th i ti t nên rút ng n đ trình Lo i đ p cịn có th đ d nên gi m đ c th i gian c th i gian xây d ng công c s d ng x l thi công qua đ p đ p c giá thành đáng k , đ t hi u qu kinh t cao gi m thi u r i ro Tuy nhiên, đ phát huy đ c ch t l ng l i th c a CFRD đòi h i ph i có s đ t ch c thi cơng mang tính khoa h c cao, thi t b xe máy ph i hi n đ i đ ng b , công tác kh o sát thi t k c ng ph i đáp ng đ c yêu c u r t kh t khe, đ c bi t công tác đ p đ p Hi n công tác thi công CFRD n c ta đ c ng d ng vi c xây d ng m t s cơng trình th y l i - th y n nh : th y n Tun Quang, cơng trình th y l i - th y n Qu ng Tr , cơng trình th y l i đ u m i h ch a n cC a t, v y công tác thi t k , thi công ch y u v n d a nhi u vào kinh nghi m tài li u c a n c ngồi, nh t Trung Qu c, n c có nhi u thành t u kinh nghi m công ngh thi công đ p CFRD N i dung c a đ tài t p trung nghiên c u phân tích đ a gi i pháp u ch nh m t s thông s đ m nén hi n tr ng y u t đ u vào c a v t li u thay đ i so v i ban đ u, c th d a c s nghiên c u phân k t qu C a I thí nghi m đ m nén c a cơng trình đ u m i th y l i t (Thanh Hoá) IT NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U it ng nghiên c u: i t ng nghiên c u c a lu n v n đ p đá đ ch ng th m b ng b n m t bê tông C th h n nghiên c u thông s đ m nén thi công CFRD Ph m vi nghiên c u : Trên c s phân tích t ng h p tài li u thí nghi m th c t t i m t s cơng trình thi cơng, lu n v n s t p trung vào vi c u ch nh thông đ m nén t i hi n tr ng nh s l n đ m nén có d dao đ ng v đ v t li u, y u t khác xem nh không đ i th h ng c p ph i ng thay đ i ho c nh ng không l n đ n dung tr ng c a kh i đ p II M C ÍCH NGHIÊN C U Nguyên t c xuyên su t cho v t li u kh i đ p c a CFRD v t li u có c p ph i liên t c Công tác đ m nén thi công CFRD m t nh ng y u t quan tr ng quy t đ nh đ n ti n đ , ch t l ph i có đ ng c a đ p Vì v y vi c c m t công ngh đ m nén h p lý có quy trình đ ch đ ng u ch nh q trình thi cơng c s có s thay đ i c a v t li u thi t b r t c n thi t mang tính c p bách Cơng ngh đ m nén h p lý đ d ng c s thí nghi m đ m nén hi n tr CFRD th ng Tuy nhiên c xây Vi t Nam ng có th i gian thi cơng kéo dài, thi t b thi công ch a đ ng b , v t li u đ a vào đ p đ p không ph i lúc c ng đ t đ c c p ph i t i u nh t, v t li u đ p đ i trà c ng có th có c p ph i thay đ i so v i c p ph i thí nghi m m c dùng đ u ph i n m đ đ nh Th c t hi n tr ng bao thi t k quy ng đ t thi công CFRD c p ph i v t li u s có nh ng bi n đ ng Trên c s phân tích tài li u k t qu thí nghi m đ c th c hi n c giai đo n thí nghi m giai đo n thi cơng đ i trà D a 71 t/m3 Quan h s l n đ m dung tr ng 2,301 2,300 2,299 2,298 2,297 2,296 2,295 2,294 2,293 Hình 3.2 bi u đ quan h s l n đ m dung – d ng đ 10 ln ng c p ph i th Th y r ng v t li u thay đ i, y u t r t d thay đ i th c t c p ph i Tr ng h p đ ng c p ph i n m g n gi i h n d i (c h t thiên l n) th c t thí nghi m thi cơng đ i trà cho th y đ m s m đ t dung tr ng thi t k so v i v t li u h t nh , m c dù chi u dày l p r i nh h n, nhiên h s th m l n h n m t chút, không đáng k v n nh h n h s th m cho phép Theo hai s đ v i m i dung tr ng nh t đ nh ta xác đ nh nhanh chóng s l n đ m b ng cách tra bi u đ h p nh s đ sau ti n so sánh, ph i h p hai tr ng 72 t/m3 Bi u đ đ i chi u hai d ng v t li u v i cung s l n đ m 2,31 2,30 CP h t l n 2,29 2,28 CP h t h n h p 2,27 2,26 2,25 Hình: 3.3 D ng bi u đ quan h i v i d ng đ l n ng v i d ng c p ph i ng c p ph i n m gi a hai đ ng bao, li u có c h t nh nh t c p ph i cho phép T ng h p k t qu thí nghi m n hình cho thông s v dung tr ng, l n đ m đ t 40cm Tr tr ng h p chi u dày r i v t li u ng h p có d ng c p ph i tài li u thí nghi m ch a có h n ch v s l ng m u thí nghi m K t qu nh sau B ng 3.6 T ng h p k t qu thí nghi m n hình đ i v i d ng c p ph i th S hi u IIA2-19 IIA2-20 IIA2-21 IIA2-22 IIA2-23 IIA2-24 IIA2-25 IIA2-26 IIA2-27 S l n đ m Chi u day l p đ m 40 40 40 L ng h t có d