Đánh giá nguyên nhân, giải pháp xử lý sự cố cống Tắc Giang và kết quả điều tra, đánh giá an toàn sau khi xử lý sự cố năm 2012

Abstract: The sluice under dike is an important item in the dike system, serving the socio-economic development. But it is also the most dangerous position on the dike system, where often the incidents of seepage, internal erosion sluice foundation, and seepage through riverbank connection of sluice. Currently, most of this problem was handled by Jet Grouting technology. The problem is that after these incidents have been handled by this technology, the under sluice works safely or not. This paper presents the researched contents through a typical treatment project, Tac Giang - Ha Nam sluice. The content assessed the causes of internal erosion of the sluice foundation and seepage through riverbank connection of sluice, Tac Giang sluice (Ha Nam Province) in 2012 and the solution of treated by JG technology. By the way, introduce the results of the investigated and assessed of sluice safety after 4 years from the troubleshooting. The evaluation results are a channel of information for reference by state management.

pdf12 trang | Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 406 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đánh giá nguyên nhân, giải pháp xử lý sự cố cống Tắc Giang và kết quả điều tra, đánh giá an toàn sau khi xử lý sự cố năm 2012, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 13 ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN, GIẢI PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ CỐNG TẮC GIANG VÀ KẾT QUẢ ĐIỀU TRA, ĐÁNH GIÁ AN TOÀN SAU KHI XỬ LÝ SỰ CỐ NĂM 2012 PHÙNG VĨNH AN, TRẦN QUỐC LĨNH* NGUYỄN CẢNH THÁI** Evaluating the reason and remedial measures of the sluice under dike Tăc Giang and results of the investigation and assessement of safety after handling Abstract: The sluice under dike is an important item in the dike system, serving the socio-economic development. But it is also the most dangerous position on the dike system, where often the incidents of seepage, internal erosion sluice foundation, and seepage through riverbank connection of sluice. Currently, most of this problem was handled by Jet Grouting technology. The problem is that after these incidents have been handled by this technology, the under sluice works safely or not. This paper presents the researched contents through a typical treatment project, Tac Giang - Ha Nam sluice. The content assessed the causes of internal erosion of the sluice foundation and seepage through riverbank connection of sluice, Tac Giang sluice (Ha Nam Province) in 2012 and the solution of treated by JG technology. By the way, introduce the results of the investigated and assessed of sluice safety after 4 years from the troubleshooting. The evaluation results are a channel of information for reference by state management. Keyword: Sluice under the dike; Internal erosion; Seepage through foundation sluice; Seepage through riverbank connection of sluice; Construction work incidents. 1. MỞ ĐẦU * Trong hệ thống đê điều, cống dƣới đê đóng một vai trò quan trọng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp bằng cách lấy nƣớc ngoài sông vào đồng và tiêu nƣớc từ đồng ra sông. Nhƣng đồng thời, công trình này cũng là mắt xích yếu nhất trong hệ thống này [1], [2]. Cống Tắc Giang - Hà Nam là một cống dƣới đê tƣơng đối lớn trên hệ thống đê sông Hồng, * Viện Thuỷ Công Số, 3 Ngõ 95 Chùa Bộc, Trung Liệt, Đống Đa, Hà Nội ** Đại học Thủy lợi 175 Tây Sơn - Đống Đa - Hà Nội Email: anphung.vtc@gmail.com thời điểm xảy ra sự cố chỉ mới bàn giao đƣợc 3 năm. Sau khi sự cố thấm, xói ngầm đƣợc xử lý năm 2012 đến nay, công trình vận hành bình thƣờng. Tuy nhiên, vì chƣa có kết quả khảo sát đánh giá an toàn, nên hàng năm vào mùa lụt bão, địa phƣơng vẫn xếp nó vào công trình trọng điểm. Để có kết quả đánh giá chính xác về tình trạng của công trình, rút kinh nghiệm cho những công trình khác. Bộ KHCN đã cho phép khảo sát, đánh giá thông qua đề tài Độc lập cấp Nhà nƣớc, mã số ĐTĐL.CN -04/16. ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 14 2. NGUYÊN NHÂN VÀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ THẤM, XÓI NGẦM NĂM 2012 2.1 Tóm tắt nguyên nhân sự cố và giải pháp xử lý cống Tắc Giang Cụm đầu mối cống Tắc Giang đƣợc xây dựng ở huyện Duy Tiên tỉnh Hà Nam [3], [4], [5]. Công trình gồm có, 01 cống lấy nƣớc 3 cửa, mỗi cửa rộng 4,2 m và 01 âu thuyền có bề rộng B = 8m. Khoảng cách giữa tim cống và âu thuyền là 42 m. Khoảng cách mép cống và mép âu thuyền là 25,4m. Hình 1. Diễn biến sự cố ở trên cống và trong nhà điều hành Cống đƣợc thiết kế với mực nƣớc thiết kế BĐI = +5,5 m; BĐII = +6,3 m; BĐIII = +7,1 m. Địa chất nền tại khu vực công trình gồm có 7 lớp, nhƣng công trình chủ yếu làm việc trong lớp 4 là cát hạt nhỏ, đôi chỗ lẫn vỏ sò, hến, kết cấu kém chặt - chặt vừa, bão hòa nƣớc, chiều dày lớp từ 3,5 ÷ 23,5m. Đây là lớp có khả năng chịu tải tốt (ctc= 0,07 KG/cm 2 , tc = 23 0 ), lún trung bình (a1-2 = 0,020 cm 2/KG), thấm nƣớc mạnh (k = 7 x10 -3 cm/s). Cống Tắc Giang đƣợc thiết kế nằm trên hệ cọc BTCT M300, chiều dài cọc tại thân cống dài 5m, cọc của tƣờng cánh cống có chiều dài 8m. Nhƣ vậy, toàn bộ mũi cọc BTCT của thân và tƣờng cánh cống đều nằm lớp 4 cát hạt nhỏ. Để xử lý thấm nền cống đã bố trí cừ thép ở thƣợng lƣu cống với chiều dài cừ là 10 m, hạ lƣu chiều dài cừ là 3 m. Phần đê nối giữa cống và âu ở phía thƣợng lƣu và hạ lƣu đƣợc chắn bằng tƣờng bê tông bản chống, có gia cố bằng cọc BTCT M300, nhƣng không có cừ chống thấm. Cống đƣợc thi công vào tháng 10/2007, vận hành từ 11/2009 và bàn giao sử dụng tháng 10/2010. ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 15 Hình 2. Xác định điểm bắt đầu, điểm ra và phạm vi xói ngầm trên mặt bằng Sau 3 năm vận hành, đến thời điểm 2 tuần trƣớc ngày 01/8/2012, đã phát hiện thấy có hiện tƣợng nƣớc vẩn đục ở sau cống [5], [6], [7]. Nhƣng khi đó, mực nƣớc ở hạ lƣu quá cao nên không ai để ý. Vào lúc 5 giờ 30 phút ngày 01/8/2012 đã phát hiện phía hạ lƣu tƣờng quặt sau bể tiêu năng của cống có hiện tƣợng đùn, sủi mạnh và chỉ sau đó mấy giờ gian nhà để tủ điện điều hành cống bị lún nghiêng, mang cống và mái hạ lƣu bờ trái cũng bị sụt. Thời điểm sự cố, cửa van cống và âu thuyền đóng, mực nƣớc thƣợng lƣu cao trình +5,0 m, hạ lƣu cao trình +2,6 m. Một số hình ảnh về diễn biến sự cố nhƣ trên hình 1. Theo kết quả rada đất kết hợp với kết quả khoan thăm dò do Tổng Công ty TVXD Thủy lợi Việt Nam (HEC1) cho khu vực tƣờng cánh thƣợng, hạ lƣu cống, đáy cống cho thấy công trình bị xói ngầm nghiêm trọng. Dòng xói ngầm bắt đầu từ tƣờng cánh thƣợng lƣu, đoạn giữa và âu thuyền (sát mép cống) xuyên dọc mang cống đến giữa cống, rồi chuyển hƣớng sang mang trái và thoát ra đầu tƣờng cánh hạ lƣu trái cống (hình 2). Việc khoan địa chất để đánh giá độ sâu xói ngầm cho phép dựng lại mặt cắt dọc hiện trạng xói ngầm (hình 3). Hình 3. Mô phỏng hiện trạng xói ngầm đáy cống tại thời điểm sự cố Kết quả khảo sát cho thấy, toàn bộ đáy cống từ sân trƣớc đến sân sau đã bị xói rỗng trong phạm vi nền cát tại khu vực tiếp xúc. Sân trƣớc và bản đáy chƣa bị sụp xuống là do các kết cấu này nằm trên đầu cọc BTCT. Gian điều hành bị lún và sụt vì nằm trong khu vực xói ngầm và không đƣợc thiết kế để nằm trên cọc nhƣ các bộ phận khác. Nhƣ vậy, kết luận, công trình bị sự cố do nền cống và mang cống bị xói ngầm nghiêm trọng. Để đánh giá khách quan về nguyên nhân thấm, Bộ Nông Nghiệp và PTNT đã giao cho Trung tâm Khoa học Công nghệ Phát triển Tài nguyên nƣớc và một số chuyên gia đầu ngành xem xét. Kết quả tính toán cho thấy, với các tổ hợp mực nƣớc đã xảy ra trong thực tế, công trình ổn định về thấm. Trƣờng hợp cực đoan, nếu đặt cống trên nền tự nhiên không xử lý thì các điều kiện về ổn định thấm vẫn bảo đảm nếu ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 16 khớp nối làm việc bình thƣờng (bao gồm cả đoạn đê không có tƣờng cừ chống thấm). Việc phân tích hồ sơ thiết kế, hồ sơ hoàn công và diễn biến thi công cũng nhƣ các hiện tƣợng đã xảy ra trong quá trình thi công cho thấy, nguyên nhân trực tiếp là do lỗi thiết kế một phần nhƣng lý do chủ yếu là do thi công, ngoài ra cũng có lỗi của chủ đầu tƣ, tƣ vấn giám sát [5], [8]. Cụ thể, tƣ vấn chọn biện pháp thi công là sau khi đào móng đến cao trình 0.00, dùng cừ đóng từ cao trình  0.00 cắm mũi cừ vào lớp 6 là lớp đất có hệ số thấm nhỏ k= 5x10-6 m/s để ngăn ngừa đƣợc hiện tƣợng cát đùn, cát chảy trong quá trình đào móng. Tuy nhiên, nhà thầu thi công đã không thực hiện đúng biện pháp nhƣ hồ sơ thíết kế và hồ sơ mời thầu, cụ thể: (1) Không dùng cừ vây đóng vào lớp thấm ít, mà đã dùng biện pháp đào rãnh tiêu nƣớc 2 bên mang cống, đóng cọc tre và phên rơm, vải lọc và bơm lộ thiên. Biện pháp này vừa không thể tiêu khô nhanh vừa gây ra hiện tƣợng cát chảy; (2) Đắp đất lấp rãnh tiêu nƣớc hai bên mang cống và đắp đất mang cống không đảm bảo chất lƣợng theo quy định TCVN 8216:2009. Việc xói ngầm này xảy ra từ khi bơm tiêu nƣớc hố móng, kéo dài và phát triển đến khi xảy ra sự cố. Tất nhiên, do TVTK đã không quy định chi tiết việc đắp mang cống. Nhóm nghiên cứu, đánh giá nguyên nhân của Viện Thủy Công [8] về cơ bản cũng đồng ý với những nhận định trên. Tuy nhiên, hiện tƣợng đã xảy ra ở cống Tắc Giang cũng nhƣ ở một số cống khác có những điểm nghi vấn chƣa đƣợc làm sáng tỏ bằng các tính toán, cụ thể: (1) Khu vực tiếp giáp giữa mép bên đáy cống và mang cống (chế độ thấm có áp dƣới đáy cống và không áp ở phần đất đắp mang cống) bao giờ cũng xuất hiện sụt đất rất nặng, nhƣng chƣa lý giải đƣợc về mặt lý thuyết một cách thấu đáo. Tại cống Tắc Giang, phần đáy cống đƣợc đóng cừ chống thấm, phần đất đắp tiếp giáp mang cống không có cừ chống thấm. Điểm vào và điểm ra của dòng thấm xói ngầm bắt đầu ở đây (hình 2); (2) Đối với các cống có lớp cát trực tiếp dƣới bản đáy cống, nếu xử lý nền bằng cách đóng cọc tre hoặc cọc BTCT thì đều xảy ra sự cố. Vấn đề này hiện nay cũng chƣa lý giải đƣợc, nhƣng nhiều ý kiến cho rằng quá trình đóng cọc đã làm phá vỡ trạng thái tự nhiên của lớp cát, tạo ra lớp cát mới “xốp” hơn so với lớp cát cũ. Do vậy, khi cống có chênh lệch nƣớc đã làm cho dòng chảy ngày càng phát triển, đến một lúc nào đó sẽ gây ra hiện tƣợng xói ngầm. Tƣơng tự ở cống Tắc Giang, phần đáy cống và đáy tƣờng cánh đƣợc đóng bằng cọc BTCT. Đây là những nghi vấn và là những vấn đề khó, hiện nay chƣa có câu trả lời. Ngay khi sự cố xảy ra, Bộ Nông Nghiệp và PTNT đã lập Ban chỉ đạo để trực tiếp chỉ đạo xử lý sự cố. Vì vậy, ngay từ giờ đầu đã triển khai các biện pháp ứng xử khẩn cấp để hạn chế sự cố, ngăn đƣợc dòng thấm từ thƣợng lƣu về hạ lƣu, hạn chế tối đa diễn biến theo chiều hƣớng bất lợi sự cố. Cụ thể là giảm chênh lệch mực nƣớc thƣợng và hạ lƣu bằng cách, mở cửa âu thuyền để cân bằng mực nƣớc. Sau đó, tiến hành đắp đê quây thƣợng lƣu có khả năng chống lũ trên báo động I, vị trí cách cống 300 m. Đồng thời xử lý khu vực lún, sụt bằng bao tải cát và rọ đá và làm các biển báo để khoanh vùng khu vực bị sự cố. Hình 4. Bố trí phân đoạn thi công trên mặt bằng ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 17 Để xử lý sự cố, nhiều phƣơng án đã đƣợc đƣa ra, nhƣ sau [3], [4] và [6]: (1) Phƣơng án 1, làm sân phủ thƣợng lƣu và tầng lọc hạ lƣu với mục đích là kéo dài đƣờng viền thấm theo phƣơng ngang kết hợp thoát nƣớc. Phƣơng án này không thực hiện ngay đƣợc vì thời điểm tháng 8 năm 2012, mực nƣớc sông và đồng rất cao. Thời tiết mƣa bão không thể thực hiện việc đắp đê quai và làm khô toàn bộ hố móng; (2) Phƣơng án 2, đóng 01 hàng cừ chống thấm ở đáy cống và đáy âu, nối tiếp hai phía mang cống và cắt qua vùng bị xói trôi đất. Khoan phụt vữa xi măng cát, vữa xi măng – bentonite theo phƣơng pháp khoan phụt truyền thống điền đầy khu vực rỗng của nền và mang cống. Đây là biện pháp mong đợi nhất, nhƣng thực tế không thể thi công cừ thép do vƣớng các vật cản nhƣ đá, rọ đá. Sử dụng búa 4,5 (T) chỉ đóng sâu đƣợc 4m, búa 6 T cũng chỉ xuống đƣợc 6m, phƣơng án này thất bại; (3) Phƣơng án 3, sử dụng tƣờng XMĐ thi công bằng công nghệ JG. Trung Tâm công Trình Ngầm - Viện Thủy Công với kinh nghiệm xử lý nhiều sự cố về xói ngầm, sạt trƣợt đã có ý kiến từ đầu là sử dụng công nghệ JG, nhƣng chƣa đƣợc chấp nhận. Sau khi việc đóng cừ không thành công, thì phƣơng án này mới đƣợc chấp nhận. Chọn phƣơng án tuyến tƣờng chống thấm XMĐ trùng với tuyến cừ cũ vì phƣơng án này có nhiều ƣu điểm. Việc thi công xử lý chống thấm đƣợc chia làm 2 giai đoạn. Trong giai đoạn 1, phải ngăn chặn đƣợc dòng thấm đảm bảo chống lũ năm 2012 bằng cách tạo tuyến chống thấm tại thƣợng lƣu, từ vai trái cống qua đoạn đê giữa cống và âu thuyền, kéo dài sang đến hết vai phải âu. Trên mặt bằng nối tiếp với tuyến cừ cũ ở cống và âu, cừ mới kết nối với tuyến cừ cũ và công trình tạo thành một tuyến tƣờng chống thấm hoàn chỉnh bằng cọc XMĐ đƣờng kính 80 cm. Đáy tƣờng XMĐ cao độ -13,5m; đỉnh tƣờng cao độ +5,0m. Trên đỉnh tƣờng XMĐ đắp đất đầm nện lên đến đỉnh đê. Đƣờng kính cọc thông thƣờng là 80 cm. Để đảm bảo kín khít hoàn toàn, khu vực tiếp giáp với cừ cũ sử dụng cọc XMĐ đƣờng kính 100 cm. Trên toàn tuyến phân làm 3 khu vực có yêu cầu về số hàng cọc khác nhau. Hình 5. Cắt ngang tường chống thấm Tại những đoạn sụt lún nghiêm trọng có 3 hàng XMĐ, các đoạn còn lại làm 2 hàng cọc XMĐ. Công tác thi công đƣợc phân thành 2 đợt (xem hình 4): (1) Đợt 1, thi công phần đoạn bên trái cống, phần giữa cống và âu thuyền; (2) Đợt 2, thi công đoạn phía vai phải âu để đảm bảo điều kiện liên tục của tƣờng chống thấm ngang lòng sông. Đồng thời với việc thi công tƣờng chống thấm, đã tiến hành công tác bù rỗng nền bằng xi măng trộn cát theo tỷ lệ 100 kg XM PCB 40 trộn với 1m3 cát đen. Hỗn hợp này sử dụng máy bơm vữa bê tông áp lực 3 – 7 atm để bơm. Sau khi bơm vữa 2 ngày, đặt nút bịt vào lỗ khoan trên bê tông, sau đó ép vữa xi măng áp lực 3 - 5 át với tỷ lệ X/N = 1/1 ÷ 1/2 để lấp đầy khoảng hở đáy bê tông và vật liệu bù nền. Khi đã ổn định thì đổ bê tông M 300 vào vị trí lỗ khoan để bịt hố khoan (xem hình 6). Hình 6. Sơ họa vùng rỗng đáy cống bằng khoan kiểm tra ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 18 Để đảm bảo công trình làm việc bình thƣờng sau khi xử lý, việc thử tải bắt đầu thực hiện từ ngày 19/03/2013 đến ngày 06/04/2013, với chênh mực nƣớc thƣợng lƣu và hạ lƣu là 4,92m và duy trì cho đến hết ngày 21/04. Quan trắc từ ngày 19/03/2013 đến hết ngày 21/04/2013. Tiến hành bơm liên tục để duy trì chênh lệch 4,92 m, vì nƣớc bị thấm ra các ruộng trũng hai bên kênh dẫn, làm cho mực nƣớc thƣợng lƣu thay đổi. Hình 7. Mặt bằng bố trí vị trí các giếng quan trắc Kết quả quan trắc trên các giếng đo T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T11, T12 (có 3 giếng đo bị hỏng là T8, T9, T10) và hai giếng bổ sung T8-1 và T10-1. Trong đó, vị trí giếng đo T10-1 là đo mực nƣớc phía sau tƣờng chống thấm bằng XMĐ phía thƣợng lƣu, và giếng T8-1 đo mực nƣớc phía hạ lƣu cống (hình 7). Kết quả quan trắc mực nƣớc trong các giếng quan trắc cho thấy, tƣờng XMĐ làm việc hiệu quả. Công trình đảm bảo an toàn về thấm, xói ngầm. 3. KẾT QUẢ ĐIỀU TRA, ĐÁNH GIÁ AN TOÀN CÔNG TRÌNH CỐNG TẮC GIANG SAU KHI KHẮC PHỤC SỰ CỐ THẤM, XÓI NGẦM [8] 3.1 Kiểm tra, đánh giá thực địa Sau khi thi công xử lý xong công trình Tắc Giang năm 2012, hàng năm vào mùa lũ tỉnh Hà Nam vẫn xếp cống Tắc Giang vào dạng công trình trọng điểm. Hơn nữa, cũng có những ý kiến cho rằng, nó chƣa đảm bảo an toàn. Để làm rõ vấn đề trên, trong khuôn khổ Đề tài cấp Nhà nƣớc “Nghiên cứu công nghệ phát hiện sớm nguy cơ sự cố đê sông, đập đất, đá, bê tông trọng lực và đề xuất giải pháp xử lý” thực hiện năm 2016, cho phép có 02 nội dung nghiên cứu, đánh giá: (1) Khảo sát, đánh giá an toàn thông qua hiện trạng và mực nƣớc quan trắc tại các ống đo áp; (2) Đánh giá bằng phƣơng pháp vật lý với cách đo nồng độ muối khuyếch tán (trình bày trong bài báo khác). Hình 8. Liên kết giữa các bộ phận kết cấu, tường cánh với thân cống đều rất tốt Kết quả công tác khảo sát thực địa và đo đạc ở ống đo áp cho thấy: - Không thấy hiện tƣợng nổi bọt khí hạ lƣu cống, nhƣ vậy nền, mang cống ổn định. ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 19 Hình 9. Không có hiện tượng bất thường ở lòng công và đường trên cống - Các bộ phận kết cấu mới làm nhƣ phủ lại BT mặt thân cống, mặt đƣờng, tiếp giáp giữa thân cống và BT phủ mặt không có hiện tƣợng lún, lệch. Điều đó chứng tỏ không có hiện tƣợng thẩm lậu, xói ngầm (hình 8; hình 9; hình 10). - Tƣờng cánh thƣợng và hạ lƣu cống không có hiện tƣợng chuyển dịch mới. - Các vị trí ống quan trắc làm việc bình thƣờng, số liệu quan trắc đƣợc thu thập tại cống với liệt nhiều năm liền. Hình 10. Không có bất thường nơi tiếp giáp mang cống và mái thượng, hạ cống 3.2 Số liệu quan trắc và so sánh với mô hình toán Chọn tổ hợp mực nƣớc: Để có kết luận cụ thể, nhóm nghiên cứu đã chọn ra một số tổ hợp bất lợi để t ính toán, phân t ích (bảng 1). Bảng 1. Lựa chọn tổ hợp mực nƣớc tính toán TT Trƣờng hợp Quan trắc MNTL (m) MNHL (m)  H 1 TH1 5/9/2017 3,0 2,0 1,0 2 TH2 10/9/2017 3,65 1,75 1,90 3 TH3 11/9/2013 4,4 2,0 2,4 Sơ đồ tính toán và điều kiện biên: Sử dụng phần mềm SEEP/w trong bộ phần mềm Geostudio 2007 để tính toán. Đối với mặt cắt mang cống và giữa cống và âu chọn sơ đồ thấm ổn định không áp, mặt cắt qua đáy cống chọn sơ đồ thấm ổn định có áp. Điều kiện biên thƣợng, hạ lƣu là tổ hợp mực nƣớc ứng với các trƣờng hợp. Biên phải, trái và dƣới cùng lớp 6 là biên không thấm. Hệ số thấm của các lớp đất (bảng 2). ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 20 Chọn mặt cắt tính toán: Hình 11. Mặt cắt 1 qua các điểm đo T1, T2, T3 và T4 Mặt cắt 1: Thấm vòng qua mang cống, thƣợng lƣu có tƣờng chống thấm bằng cọc xi măng đất, hạ lƣu có tầng lọc ngƣợc, với các vị trí quan trắc T1, T2, T3, T4 (hình 12). Mặt cắt 2: Thấm dọc tim cống, với các điểm đo T5, T6, T11 và T12 (hình 13). MNTL MNHL Bù nền Lớp 4 Lớp 5 Lớp 6 T12 T11 T6 T5 Hình 12. Mặt cắt 2 qua các điểm đo T5, T6, T11 và T12 Mặt cắt 3: Mặt cắt qua vai phải cống đoạn giữa cống và âu, với các điểm đo T10-1, T8-1 (hình 14). Hình 13. Mặt cắt 3 qua các điểm đo T10-1 và T8-1 Tài liệu sử dụng để tính toán: Sử dụng tài liệu năm 2012 (bảng 2) Bảng 2. Hệ số thấm sử dụng để tính toán TT Lớp đất Hệ số thấm (m/s) Ghi chú 1 Lớp đất đắp (1) 1,10-6 Báo cáo địa chất 2 Lớp đất nền (4) 7,10-5 3 Lớp đất nền (5) 5,10-5 4 Lớp đất nền (6) 5,10-6 5 Cọc XMĐ lớp 4 1,10-7 Thí nghiệm đổ nước 6 Lớp đất bù rỗng nền 1,10-4 Cao độ đáy lớp -6,0 m Bố trí thiết bị quan trắc: Bố trí các giếng đo T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T11, T12, T8-1 và T10-1 (hình 7). Kết quả tính toán và nhận xét: - Về Gradient thấm: Kết quả tính toán gradient với các trƣờng hợp 1, 2, 3 tại các mặt cắt tính toán MC 1, MC 2 và MC 3 (bảng 3). Kết quả tính toán cho thấy, vì hạ lƣu cống tại MC 2 có bố trí tầng lọc ngƣợc, vậy theo TCVN gradien thấm cho phép [J] = 0.6; Tại MC 1 và MC 3 không bố trí tầng lọc nên [J]=0.3. Từ kết quả trong bảng 3 cho thấy, tại MC 1 và MC 3 có Jmax= 0.08 < [0.3] và Jmax= 0.08 < [0.3] đảm bảo điều kiện an toàn về thấm. Tƣơng tự tại MC 2 có Jmax= 0.09 < [0.6] đảm bảo điều kiện an toàn về thấm. Bảng 3. Kết quả tính toán Gradient tại các mặt cắt với các trƣờng hợp TT Trƣờng hợp Ngày quan trắc MNTL (m) MNHL (m) ΔH (m) J MC 1 MC 2 MC 3 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 21 1 TH1 5/9/2017 3,0 2,0 1,0 0,04 0,04 0,02 2 TH2 10/9/2017 3,65 1,75 1,90 0,06 0,08 0,06 3 TH3 11/9/2013 4,4 2,0 2,4 0,08 0,09 0,08 [J] 0,3 0,6 0,3 - Về so sánh cột nƣớc quan trắc trong ống đo áp và cột nƣớc tính toán: Kết quả tính toán cột nƣớc Htt tại các vị trí T1, T2, T3 và T4 tại mặt cắt 1, vị trí T5, T6, T11 và T12 tại mặt cắt 2 và T8-1, T10-1 tại mặt cắt 3 cho các trƣờng hợp TH1, TH2 và TH3 đƣợc lấy ra từ phần mềm và so sánh với cột nƣớc quan trắc Hqt đo đƣợc tại vị trí các giếng đo áp (hình 14). Mặt cắt 1 Mặt cắt 2 Mặt cắt 3 Hình 14. Vị trí các ống đo áp T1, T2, T3, T4, T5, T6, T8-1, T10-1, T11 và T12 trên các mặt cắt M C1, MC 2 và MC 3 Kết quả so sánh cho thấy, có sự phù hợp tƣơng đối tốt giữa kết quả quan trắc và kết quả tính toán (xem hình 15). Riêng tại MC3, do mép tƣờng thƣợng lƣu và hạ lƣu không bố trí thiết bị quan trắc, nên giá trị cột nƣớc đƣợc trình bày nhƣ trong bảng 4. Từ kết quả quan trắc và tính toán cột nƣớc tại các vị trí giếng quan trắc, có các nhận xét sau: - Khớp nối ở sân trƣớc làm việc bình thƣờng, vì áp lực tại các điểm đo ngay phía trƣớc cừ thƣợng lƣu đều giảm so với cột nƣớc thƣợng lƣu. - Cừ chống thấm XMĐ làm việc bình thƣờng, vì áp lực tại các điểm đo ngay phía sau cừ thƣợng lƣu giảm đáng kể so với phía trƣớc cừ. Liên kết giữa cừ thép cũ và tƣờng xi măng đất đạt yêu cầu vì tại điểm đo T2 và T1 việc suy giảm áp lực theo quy luật. - Công trình đảm bảo an toàn về thấm và xói ngầm. ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 22 Hình 15. So sánh cột nước quan trắc và cột nước tính toán tại vị trí bố trí giếng 3. KẾT LUẬN Có thể nói, sự cố cống Tắc Giang là một bài học lớn liên qua
Tài liệu liên quan