Đập đá đầm nện phủ mặt bê tông Cửa Đạt (Thanh Hóa)

TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ

ĐẬP ĐÁ ĐỔ BẢN MẶT BÊ TÔNG

 TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM HIỆN NAY

Lương Văn Đài

Trưởng Ban Quản lý đầu tư Tập đoàn Điện lực Việt Nam

A- ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN

I. TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN (RCC) TRÊN THẾ GIỚI:

Nhằm hạ giá thành và đẩy nhanh tiến độ thi công công trình, từ những năm đầu thập niên 60 của thế kỷ 20, các nước trên thế giới đã nghiên cứu và xây dựng đập bê tông trọng lực bằng công nghệ đầm lăn. Tính đến cuối năm 2009 đã có 51 nước trong tổng số 181 nước có thủy điện trên thế giới đã và đang xây dựng đập bê tông đầm lăn. Theo thứ tự thời gian:

-        Đập đầu tiên được xây dựng vào năm 1961 ở Kazastan cao 90m

-        Đập thứ 2 được xây dựng vào năm 1971 ở Trung Quốc cao 32m

-        Đập thứ 3 được xây dựng vào năm 1980 ở Nhật Bản cao 80m

Tính đến năm 1990 toàn thế giới có 65 đập bê tông đầm lăn, đến năm 1994 đã có 136 đập, đến năm 1998 có 218 đập, đến năm 2003 có 263 đập, đến năm 2009 có 429 đập bê tông đầm lăn có chiều cao trên 15 m đã hoàn thành và đang thi công (Trong đó Việt Nam có 15 đập).

Trong tổng số 429 đập, có 189 đập cao hơn 60 m, 107 đập cao hơn 80 m, 72 đập cao hơn 100m. Đập bê tông đầm lăn cao nhất đã được xây dựng là đập Long Tan Ở Trung Quốc cao 217m.

Tỉ lệ đập RCC đã hoàn thành và đang thi công theo các châu lục trong tổng số 429 đập như sau:

-        Châu Á:               46,6%

-        Châu Mỹ:             26,50%

-        Châu Âu:             10,7%

-        Châu Phi:            9,4%

-        Châu Úc:             6,8%

Những nước có trên 10 đập RCC đã hoàn thành và đang thi công gồm:

-        Trung Quốc:          124 đập

-        Nhật:                    51 đập

-        Mỹ:                      42 đập

-        Bzazil:                 37 đập

-        Tây Ban Nha:       23 đập

-        Marocco:             17 đập

-        Nam Phi:             16 đập

-        Việt Nam:            15 đập

-             Australia:          12 đập

Số lượng đập RCC có chiều cao > 100m đã hoàn thành và đang thi công tính đến cuối năm 2009 là 72 đập, trong đó:

-        Trung Quốc:         27 đập

-        Nhật:                  16 đập

-        Việt Nam:           5 đập   

II.TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN (RCC) ở VIỆT NAM HIỆN NAY:

1. Các đập RCC đã hoàn thành và đang thi công ở Việt Nam:

Từ năm 2004, công nghệ bê tông đầm lăn (RCC) trong xây dựng đập bê tông trọng lực mới được mới được áp dụng ở nước ta tại công trình thủy điện Pleikrong tỉnh Kon Tum do Tổng công ty Điện lực Việt Nam nay là  Tập đoàn Điện lực Việt Nam làm chủ đầu tư. Đập đã được hoàn thành năm 2008, cho đến nay 20 đập RCC đang được xây dựng trong đó có nhiều đập đã hoàn thành.

Các đập RCC đã hoàn thành và đang thi công ở Việt Nam

Các đập RCC đã và đang được xây dựng ở Việt Nam đều là các đập lớn, 12 trong tổng số 20 đập do Tập đoàn Điện lực Việt Nam làm chủ đầu tư có chiều cao trên 70 m. Đặc biệt có 2 đập Sơn La cao 138 m, Bản Vẽ cao 136 m là 2 trong số 19 đập cao trên 130 m trên thế giới tính đến cuối năm 2010 không kể đập Lai Châu cao 137 m đang thi công.

1.   Về Tiêu chuẩn thiết kế:

Hiện nay Việt Nam chưa có 1 hệ tiêu chuẩn thống nhất và đồng bộ để thiết kế và thi công đập bê tông đầm lăn bởi vậy trong những năm qua ngoài việc sử dụng các tiêu chuẩn Việt Nam, Nga (Liên Xô cũ) hiện có cho xây dựng đập bê tông trọng lực thông thường đã kết hợp sử dụng các tiêu chuẩn của Mỹ, tham khảo sử dụng các tiêu chuẩn của Trung Quốc SL 314-2004 theo thiết kế và DL/T5112-2000 theo thi công đập RCC.

Việc áp dụng các hệ tiêu chuẩn khác nhau đẫn đến kích thước đập và cấu tạo mặt cắt đập khác nhau.

Các đập lớn do Tập đoàn Điện lực Việt Nam làm chủ đầu tư đã được thiết kế và xây dựng thỏa mãn các tiêu chuẩn của Việt Nam, Nga, tiêu chuẩn của Cục Công trình quân đội Mỹ (USACE), và tiêu chuẩn của Ủy Ban điều hành năng lượng Liên Bang Mỹ (FERC). Các tiêu chuẩn chủ yếu gồm EM1110-2-2000, EM 1110-2200, EM 1110-2-2006, EP 1110-2-12 cho tính toán động đất trong đó bao gồm cả những tiêu chuẩn viện dẫn.

a.      Về hệ số an toàn ổn định khác nhau giữa các tiêu chuẩn là:

-                Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 285-2002 và Nga CHU 2-06-01-86, CHU  33-01-2003.

Hệ số an toàn ổn định K ≥

Trong đó: - Nc: Hệ số tổ hợp tải trọng 0,95 – 1,0

- m: Hệ số tiết kiệm làm việc: 0,75 – 1

- Kn: Hệ số đảm bảo tùy theo cấp công trình 1- 1,25.

- Theo tiêu chuẩn của USACE: EM -110 -2.2000

       + Trường hợp bình thường:               K = 2

       + Trường hợp không bình thường:     K = 1,7

       + Trường hợp cực đại:                      K = 1,3

Về các trường hợp tính toán và các số liệu đầu vào được lấy phù hợp theo các tiêu chuẩn sử dụng.

Hệ số giảm tác động động đất (damping) không vượt quá 15% với động đất cực đại (MCE) và không vượt quá 10% với OBE.

-             Theo tiêu chuẩn của FERC(general)

Các trường hợp tính toán giữa USACE và FERC cơ bản giống nhau, chỉ khác nhau là theo FERC -2002 (các hướng dẫn kỹ thuật để đánh gía công trình thủy điện), bổ sung thêm 1 trường hợp tính toán ổn định sau động đất.

Hệ số an toàn ổn đinh theo FERC:

                   + Trường hợp bình thường:                   K = 3

                   + Trường hợp không bình thường:         K = 2

                   + Trường hợp cực đại:                         K = 1,3

b.      Các tính toán về độ bền, ứng suất, phân tích nhiệt được thực hiện phù hợp với các tiêu chuẩn sử dụng. hệ số an toàn chống nứt sử dụng theo tiêu chuẩn Mỹ

K = 1,25 ÷ 1,33

2.      Về các mặt cắt điển hình:

Có 2 loại mặt cắt sử dụng:

-        Có tường bê tông thượng lưu: Như đập Pleikrong, A Vương, Sê San 4, Định Bình, Bình Điền, Hương Điền.

-        Không có tường bê tông thượng lưu: Như Sơn La, Bản Vẽ, Bản Chát, Sông Tranh 2, Đồng Nai 3, Đồng Nai 4, Lai Châu, Trung Sơn, Sông Bung 4.

3.      Về Vật liệu và thi công RCC:

Tiêu chuẩn về vật liêu cho RCC và thi công, nghiệm thu RCC sử dụng các tiêu chuẩn Mỹ, trong đó chủ yếu là của Viện nghiên cứu bê tông Mỹ ACI (ACI 2007.5R-99) các tiêu chuẩn và các phương pháp thí nghiệm của Hiệp hội thí nghiệm và vật liệu Mỹ ASTM, các qui định của USACE, kèm theo các tiêu chuẩn viện dẫn liên quan.

 Cấp phối RCC của các đập đã hoàn thành và đang thi công gồm các các thành phần chính như sau:

-        Đá dăm: Có Dmax 50- 60mm (trừ Pleikrong 40mm)

-        Xi măng: 60 -90 kg/m3 tùy từng dự án

-    Phụ gia khoáng: Chủ yếu là Puzơlan, chỉ có 1 số đập dùng tro bay Phả lại như Sơn La, Bản Chát, Sông tranh 2 (1 phần), Định Bình, Lai Châu.

 Đối với tro bay Phả lại, các chỉ tiêu đạt yêu cầu theo ASTM C618-97 trừ chỉ tiêu LOI (Loss on ignition) khoảng 18% > 6-12% yêu cầu theo tiêu chuẩn Mỹ. Thực tế tại nhà máy nhiệt điện đã xử lý chỉ tiêu này bằng phương pháp tuyển ướt. Các đập Sơn La, Bản Chát, Lai Châu chỉ tiêu LOI của tro bay yêu cầu < 6%.

-        Chiều dày mỗi lớp đắp 30 cm

-        Nhiệt độ đổ RCC từ 20^oc đến 29^oc tùy từ dự án./.

B - ĐẬP ĐÁ ĐỔ BÊ TÔNG BẢN MẶT

I/ Tình hình xây dựng trên thế giới

1. Các đập đá đổ bê tông bản mặt bê tông có chiều cao trên 30 m đã xây dựng:

Cách đây khoảng 1 thế kỷ các nước trên thế giới đã nghiên cứu xây dựng đập đá đổ bản mặt bê tông. Tính đến cuối năm 2009, có 40 nước trong tổng số 181 nước có thủy điện trên thế giới đã xây dựng đập đá đổ bản mặt bê tông  . Theo thứ tự thời gian. Đập đá đổ bê tông bản mặt đầu tiên được xây dựng năm 1895 ở Mỹ cao 54 m, đến năm 1925 ở Mỹ đã xây dựng 03 đập, đến năm 1958 trên thế giới có 15 đập, đến năm 1975 có 54 đập, đến năm 2000 có 233 đập và đến năm 2009 có 368 đập chiều cao 30 m đã hoàn thành. Số lượng đập đá đổ bản mặt bê tông đã hoàn thành đến năm 2009 theo các châu lục như sau:

Các nước có số lượng đập đá đổ bản mặt bê tông lớn hơn 5 đập gồm:

29    nước còn lại có số lượng đập đá đổ bản mặt bê tông là 59 đập.

Số lượng các đập đá đổ bản mặt bê tông có chiều cao trên 100m đã hoàn thành tính đến cuối năm 2009 là 83 đập, trong đó:

-             Trung Quốc:      14 đập

-             Brazin:             7 đập

-             Colombia:         4 đập

-             Rumani:            3 đập

-             36 nước còn lại có 55 đập

Đập cao nhất đã được xây dựng là đập Shuibuya ở Trung Quốc hoàn thành năm 2007 với chiều cao 233m.

2. Các đập đá đổ bản mặt bê tông đang thi công có chiều cao trên 30m:

Tính đến cuối năm 2009, số lượng các đập đá đổ bản mặt bê tông đang thi công là 55 đập, các nước có số lượng đập đang thi công lớn hơn 2 đập gồm:

-             Trung Quốc:                  14 đập

-             Iran:                              6 đập

-             Thổ Nhĩ Kỳ:                   5 đập

-             Triều Tiên:                     3 đập

-             Lào:                              3 đập

Đập Banduo ở Trung Quốc cao nhất với chiều cao 250 m dự kiến hoàn thành năm 2011.

3. Các đập đá đổ bản mặt bê tông đang lập dự án có chiều cao trên 30:

Tổng số các đập đá đổ bản mặt bê tông đang lập dự án tính đến cuối năm 2009 gồm 72 đập, trong đó nhiều nhất là Trung Quốc 13 đập, Thổ Nhĩ kỳ 6 đập, Áchentina 5 đập, các nước có số lượng 1- 4 đập.

Các đập cao đang được lập dự án là:

-             Đập Bashe ở Pakistan cao 270 m

-             Đập Agbulu ở Philippine cao 234 m.

II. Tình hình xây dựng các đập đá đổ bản mặt bê tông ở việt nam:

Sau những năm 2000, Việt Nam mới bắt đầu xây dựng đập đá bản mặt bê tông, công tác thiết kế các đập đá đổ chủ yếu dựa vào các qui phạm thiết kế DL/T5016-1999 và SL/228-98, qui phạm thi công DL/T5128-2001 của Trung Quốc. Các đập đá đổ bản mặt bê tông cao đã hoàn thành và đang thi công ở Việt Nam đều có sự phối hợp của các cơ quan Tư vấn Trung Quốc.

-             Các đập đá đổ bản mặt bê tông đã hoàn thành:

Số TT Tên Địa điểm Chiều cao (m) Dài (m) Mái thượng/ hạ lưu Chiều dày BMBT (m) K/c khe nhiệt (m) Bề rộng đỉnh đập (m) Nlm (MW) 1 Cửa Đạt Sông Chu – Thanh Hoá 118,5 950 1,4/1,5 0,3-0,7 12-14 10 97 2 Tuyên Quang Sông Gâm- Tuyên Quang 92,2 718 1,4/1,5 0,3 + 0,003.H 12 10 342 3 Quảng Trị Thạch Hãn – Quảng Trị 78 293 1,405/1,5 0,3 + 0,003.H 12 8 64 4 Kanak Sông Ba – Gia Lai 68 849 1,41/1,5 0,3 + 0,003.H 12 10 13

Đang thi công:

Đóng góp ý kiến về bài viết này