TCVN10777:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10777:2015 về Công trình thủy lợi – Đập đá đổ bản mặt bê tông – Yêu cầu thiết kế TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 10777:2015 CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - ĐẬP ĐÁ ĐỔ BẢN MẶT BÊ TÔNG - YÊU CẦU THIẾT KẾ Hydraulic structures - Concrete face rock f il l dams - Requirements for design Lời nói đầu TCVN 10776:2015 Công trình thủy lợi - Đập đá đ ổ bản mặt bê tông - Yêu cầu thiết kế được xây dựng trên cơ sở tham khảo tiêu chu ẩ n SL 228:2013 của Trung Quốc. TCVN 10777:2015 do Tổng Công ty Tư vấn Xây dựng Thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - ĐẬP ĐÁ ĐỔ BẢN MẶT BÊ TÔNG - YÊU CẦU TH IẾ T K Ế Hydraulic structures - Concrete face rock f il l dams - Requirements for design 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chu ẩ n này quy định các yêu cầu thiết kế đối với đập đá đ ổ chống thấm b ằ ng bản mặt b ê t ô ng từ c ấ p IV đến cấp Đặc biệt. Cấp công trình đập đá đổ bản mặt bê tông theo quy định tại phụ lục A. 2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phi ê n bản mới nh ấ t, bao gồm c ả sửa đổi, b ổ sung (nếu có). TCVN 4116:1985 Kết cấu b ê tông và bê tông cốt thép thủy công - Tiêu chu ẩ n thiết kế; TCVN 4253:2012 Công tr ì nh thủy lợi - Nền các công tr ì nh thủy công - Yêu cầu thiết kế; TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Ti ê u chuẩn thi ế t kế; TCVN 8215:2009 Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu về thiết kế bố trí thiết bị quan trắc cụm công trình đầu mối; TCVN 8216:2009 Thiết kế đập đất đầm nén; TCVN 8412:2010 Công tr ì nh thủy lợi - Hướng dẫn lập quy tr ì nh vận hành; TCVN 8414:2010 Công tr ì nh th ủ y lợi - Quy trình quản lý vận hành, khai thác và kiểm tra h ồ chứa nước. TCVN 8421:2010 Công trình thủy lợi - Tải trọng và lực tác dụng lên c ô ng trình do sóng và tàu; TCVN 8477:2010 Công tr ì nh thủy lợi - Yêu cầu về thành phần, khối lượng khảo sát địa chất trong các giai đoạn lập dự án và thiết kế; TCVN 8645:2011 Cô ng trình th ủ y lợi - Yêu cầu kỹ thuật khoan phụt xi măng vào nền đá; TCVN 9384:2012 Băng ch ắ n nước dùng trong mối nối công trình xây dựng - Yêu cầu sử dụng; TCVN 10396:2014 Công trình th ủ y lợi - Đập hỗn hợp đất đá đầm nén - Yêu cầu thiết kế; 3 Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa và k ý hiệu sau: 3.1 Thuật ngữ, định nghĩa 3.1.1 Đập đá đổ bản mặt b ê tông (Concrete Face Rock f ill Dams) - sau đây viết tắt là “ CF RD” Tên gọi chung cho các đập d ùng đá (hoặc cuội s ỏ i) tại chỗ c ó cấp phối quy định nghiêm ngặt, rải thành từng lớp, đầm nén bằng thi ế t bị nặng để đắp thành đập và dùng bản m ặ t bê tông để chống th ấ m. 3.1.2 Chiều cao đập (Dam height) Độ cao tính từ mặt nền thấp nhất đặt b ả n chân đến đ ỉ nh đập, đối với đập xây dựng trên m ặ t nền nghiêng có thể t í nh từ cao trình của mặt nền ở vị trí thấp nh ấ t trên tim đập lên đến đ ỉ nh đập. 3.1.3 Khối đá thân đập (Rock f ill embankment) Khối đá đắp phía hạ lưu bản mặt b ê tông. 3.1.4 Vùng tầng đệm (Cushion zone) Khối vật liệu trực tiếp đỡ bản mặt, truyền đều áp lực nước lên khối đá thân đập và đóng vai trò phụ trợ khống chế dòng th ấ m. 3.1.5 Vùng tầng đệm đặc biệt (Special cushion zone) N ằ m trong tầng đệm ở hạ lưu của khớp nối biên, làm tầng lọc ngược cho vật liệu l ấ p khe khớp nối bi ê n và v ù ng b ả n mặt ở lân cận, c ũ ng như cho bùn cát trong hồ chứa. 3.1.6 Vùng chuyển tiếp (Transition zone) Nằm giữa tầng đệm v à vùng đá ch í nh thân đập, để bảo vệ t ầ ng đệm và đ ó ng vai tr ò là một kh ố i chuy ể n tiếp tránh sự thay đổi đột biến về c ỡ hạt và biến dạng giữa vật liệu tầng đệm và vật liệu vùng đá ch í nh. 3.1.7 Vùng đá chính thân đập (Main rock f ill zone) Nằm sau vùng chuyển tiếp, ở thượng lưu của thân đập, là vùng chịu lực ch í nh của đập, chống đ ỡ áp lực nước từ bản mặt truyền v à o. 3.1.8 Vùng đá hạ lưu (Do w nstream rock f ill zone) N ằ m sa u vùng đá ch í nh, cùng với vùng đá ch í nh giữ ổn định cho đập. 3.1.9 Vùng thoát nước (Drainage zone) Nằm t rong vùng thoát n ư ớc th ấ m mạnh của khối đá chính đắp bằng đá mềm hoặc cuội sỏi và vùng đáy đập, được chia thành vùng thoát nước nằm ngang và vùng thoát nước thẳng đứng. 3.1.10 Vùng đá thải (Riprap zone) Nằm ở chân đập hạ lưu , đắp bằng đá thải cứng kích cỡ lớn, không đ ầ m. 3.1.11 Vùng bảo vệ mái hạ lưu (Downstream slope protection) Bảo vệ m á i dốc hạ lưu đập, g ồ m đá kích thước lớ n hoặc đá lát được xếp, chèn chặt lại với nhau để tăng ổn định và tạo mỹ quan cho mái hạ lưu. 3.1.12 Tầng phủ thượng lưu (Upstream blanket zone) Lớp vật liệu đ ấ t bột, cát mịn, tro bay hoặc các vật liệu khác đắp phủ lên bản ch â n, khớp nối biên và phần dưới chân b ả n mặt để hỗ trợ chống thấm cho đập và tự l ấ p kín các khe nứt có thể phát sinh ở bản chân v à b ả n mặt. 3.1.13 Vùng gia tải (W eighted cover zone) Vùng vật liệu đắp đắp bằng đất đ á thải ở phía ngoài đ ể bảo vệ tầng phủ thượng lưu. 3.1.14 Bản chân (Plinth) Tấm bê tông liên kết màn hoặc tư ờ ng chống thấm dưới nền đập với bản mặt, đồng th ờ i l à chân đỡ tấm b ả n mặt b ê t ô ng. 3.1.15 Đường b ả n chân - đường "X" (P linth line - “X" line) Giao tuyến giữa mặt nền đặt b ả n chân và mặt kéo d ài của mặt đáy của bản mặt (xem h ì nh 1). Đường b ả n chân - đường "Y" (Plinth line - "Y" line) Giao tuyến của mặt hạ lưu của bản chân và mặt đáy của b ả n mặt (xem h ì nh 1). CHÚ TH Í CH. T - Bản chân; F - Bản mặt; 2A - Vùng tầ ng đệm ; 2B - Vùng tầng đệm đặc biệt; 3A - Vùng chuy ể n tiếp; “ X ” và “Y” - Đường bản ch â n. H ì nh 1 - Đường bản ch â n 3.1.16 Tư ờ ng chân (Toe w all) Tường bê tông cốt thép nối tiếp với b ả n mặt, bố trí tại những nơi điều kiện địa hình, địa chất có thay đổi đột bi ế n trên t uyến bản ch â n. 3.1.17 B ả n mặt (Face slab) Tấm bê tông cốt thép trên mái thượng lưu đập, là kết c ấ u chống thấm chính của thân đ ập. 3.1.18 Tường chắn sóng (Parapet) Tường bằng bê t ô ng bố t rí ở phía thượng lưu đ ỉ nh đập để chắn sóng, được kết nối với b ả n mặt b ê tông bằng hệ thống khớp n ố i. 3.1.19 Khớp nối biên (Perime t er joint) Khớp n ố i giữa bản mặt bê tông với bản chân hoặc tường ch â n. 3.1.20 Khớp nối đứng (Vertical joint) Khớp nối giữa các t ấ m b ả n mặt bê tông theo phương thẳng đ ứ ng. 3.1.21 Kh ớ p nối ngang (Horizontal joint) Khớp nối giữa b ả n mặt và tường ch ắ n sóng hoặc khe thi c ô ng nằm ngang khi phâ n đoạn thi công bản mặt. 3.1.22 Vật liệu trám khe (Plas t ic sealant f iller, mastic f iller) Vật liệu mềm (nhựa đường, polyutherane v.v...) dùng để trám, bịt kín các khe nối, ngăn không cho nước rò r ỉ qua. 3.2 Ký hiệu 1A Vùng tầng phủ thượng lưu 1B Vùng gia tả i 2A Vùng t ầ ng đệm 2B Vùng tầng đệm đặc biệt 3A Vùng chuyển tiếp 3B Vùng đá chính thân đập 3C Vùng đá hạ lưu 3D Vùng bảo vệ mái hạ l ưu 3E Vùng đá thải 3F Vùng thoát nước F B ả n mặt T Bản chân KB Khớp nối biên 4. Yêu cầu chung và nguyên lý làm việc của đập 4.1 Khi thiết kế CFRD cần ch ú ý đến việc bố trí đồng bộ các hạng mục trong cụm công trình đ ấ u mối, công tác khảo sát các loại vật liệu đắp và có luận chứng nhằm tận dụng tối đa vật liệu từ c ô ng tác đào móng công trình để đắp đập. 4.2 Thiết kế CFRD cần đảm bảo được sự hài hòa về kiến trúc, thẩm mỹ của đập trong cụm c ô ng trình đầu mối cũng như với cảnh quan khu vực. Trong mọi trường hợp, c ầ n đảm bảo duy tr ì được các điều kiện: bảo vệ thi ê n nhiên, môi trường sinh thái và nghiên cứu khả năng kết hợp tạo thành điểm d u lịch, nghỉ dư ỡ ng v.v... 4.3 Nối tiếp giữa đập với nền và hai vai không được phát sinh dòng th ấ m tiếp xúc nguy hiểm giữa đáy thân đập với nền, không tạo ra lớp mềm yếu và lún không đều gây nứt và th ấ m qua hai vai đập. 4.4 V ề cấu tạo và nguyên lý làm việc, CFRD gồm hai bộ phận ch í nh có kết cấu như sau: 4.4.1 Bộ phận ch ị u lực: Gồm các khối đá đắp được đầm nén chặt theo các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặ t về: d ung trọng, độ chặt, hệ số th ấ m v.v... Đây là bộ phận chịu lực chính và đ ả m b ả o ổn định cho đập dưới tác dụng của áp lực nước từ b ả n mặt truyền vào. 4.4.2 Bộ phận chống thấm: Bao gồm bản mặt và bản chân bằng bê tông cốt thép, hệ thống khớp n ố i v.v... liên kết với màn ch ố ng thấm trong nền, tạo thành một hệ thống k í n nước hoàn chỉnh ph ía thượng lưu để chống thấm cho đập, ng ă n ngừa hiện tượng r ò rỉ, th ấ m, gây m ấ t nước, xói thân và nền đập làm mất an toàn đập. Bản mặt b ê tông được cấu t ạo là các t ấ m mỏng để có thể đàn hồi theo biến dạng của mặt thượng lưu của khối đắp thân đập dưới tác dụng của áp lực nước. Để không bị nứt hoặc gẫy dưới tác dụng của áp lực nước, bản mặt phải được tựa đều khắp và chặt chẽ vào mặt thượng lưu của bộ phận ch ị u lực thân đập. 5 Bố trí chung của đập 5.1 Tuyến đập được lựa chọn trên cơ sở điều kiện địa h ì nh, địa chất của vùng chân đập, thuận lợi cho việc bố trí bản chân và các c ô ng trình đầu mối, kết hợp với điều kiện thi công v.v…sau khi đã phân t í ch so sánh toàn diện về kinh tế và kỹ thuật . 5.2 Có thể xây dựng CFRD trên tầng phủ có kết cấu chặt của lòng sông. Khi trong tầng ph ủ c ó xen kẹp tầng cát mịn, đất dính v.v... phải tiến hành tính toán biến dạng, ổn định của thân đập và của tầng phủ, luận chứng tính hợp lý về an toàn và kinh tế của việc ch ọ n lựa này. 5.3 B ố trí chung của đập trong cụm công trình đầu mối phải đảm bảo không xuất hiện dòng ch ả y song song với tim đập khi tràn vận hành xả lũ. Trong trư ờ ng hợp b ấ t khả kháng thì phải có biện pháp chống vật n ổ i va đập vào mái đập. 5.4 Bố trí tuyến bản chân cần căn c ứ v à o các yêu cầu sau: 5.4.1 Bản chân nên đặt trên nền đá cứng chắc. Đối với nền là đá phong hóa, nếu đặt bản chân thì phải áp dụng các biện pháp c ô ng trình phù hợp đảm bảo an t oàn chống th ấ m và chịu lực. 5.4.2 Tuyến bản chân nên chọn ở v ị tr í có lợi về mặt địa hình, sao cho hạn chế tối đa các điểm g ã y khúc và thu ậ n theo chiều dốc, mái dốc phía hạ lưu của tuyến bản ch â n không nên quá dốc, tốt nhất l à không nên dốc quá 1:5,0, trong trường hợp bất khả kháng cần có giải pháp bù móng để hạn chế độ dốc. 5.4.3 Tuyến bản chân nên tránh các vị trí nền có điều kiện địa chất bất lợi như đứt g ã y đang phát t riển, phong hóa mạnh, xen kẹp bùn đất và các-xtơ (karst) v.v … sao cho khối lượng c ô ng việc xử lý và đào nền bản chân í t nhất. 5.4.4 Khi bố trí bản chân của đập trên tầng phủ dày, căn cứ vào đặc t í nh địa chất của nền tiến hành thiết kế bố trí nối tiếp kết c ấ u ch ố ng thấm dưới nền với bản chân và hai bên vai đập; Đối với việc bố trí bản chân và xử lý chống th ấ m dưới nền của tầng phủ đày, sau khi đ ã luận chứng kỹ càng có th ể sử dụng phương án tường ch ố ng thấm bằng bê tông và đặt bản chân trên tầng phủ. 5.4.5 Trong khi đào móng, sau khi đào t ầ ng phủ trên mặt nền đặt bản chân, có thể căn cứ vào t ì nh hình địa h ì nh, địa ch ấ t cụ thể tiến hành định tuyến lại, điều chỉnh vị trí tuy ế n bản chân cho phù hợp hơn. 5.5 Khi địa hình, địa ch ấ t ở chân đập có thay đổi đột biến, có thể dùng phương án t ường chân (tường chắn ) để liên kết với bản mặt. 5.6 Khi bố trí công trình xả lũ b ê n vai đập, phải xử lý tốt việc bố tr í nối tiếp giữa bản mặt và tường dẫn d òng của công trình xả lũ và thiết kế khớp n ố i biên nối tiếp. 5.7 Bố tr í cửa nhận nước và công trình xả lũ của CFRD cần xét tới các yêu cầu sau: 5.7.1 Thỏa m ã n yêu cầu và điều kiện sử dụng được quy định, vận hành linh hoạt và tin cậy; Có năng lực xả đảm bảo an toàn đối với lũ b ì nh thư ờ ng, lũ thiết kế và lũ kiểm tra. Trư ờ ng hợp cần thi ế t phải bố tr í công trình x ả lũ dự phòng (có th ể kết hợp với công trình tháo cạn hồ) hoặc tràn sự cố, song phải c ó luận chứng cụ thể. 5.7.2 B ố trí và h ì nh thức của công trình xả lũ được quyết định sau khi đã so sánh toàn diện các điều kiện của đầu mối. Nếu điều kiện địa hình ở tuyến đập c ó lợi, n ê n ưu tiên sử dụng đập tràn để x ả lũ. Khi bố tr í đập tràn gặp khó khăn, có thể sử dụng đường hầm tháo lũ, nhưng cửa nhận nước nên ở dạng h ở , phía dưới nối với đường h ầ m. Đối với đập cấp đặc biệt và cấp I, nếu chỉ dùng đường hầm để tháo lũ thì phải có luận chứng so sánh một cách c ẩ n thận và phải đặc biệt quan tâm đến biện pháp chống tắc làm c ả n tr ở hoặc ảnh hưởng đến khả năng tháo lũ. Khi bố tr í công trình xả lũ sát với đập đá đổ bản mặt bê t ông phải luận chứng ảnh hưởng tháo lũ của c ô ng trình xả lũ đến an toàn của đập. 5.7.3 Đối với đập cấp đặc biệt, cấp I và đập được thiết kế với động đất cấp 8, c ấ p 9 kh ô ng được bố trí công trình th á o lũ, lấy nước (đường hầm, c ố ng) đặt trong thân và nền đập. Đập c ấ p II, c ấ p III, c ấ p IV và đập thiết k ế với động đất dưới cấp 8, nếu sử dụng c ô ng trình tháo lũ, lấy nước đ ặt trong thân v à nền đập th ì phải có luận chứng kỹ thuật đầy đủ và tin cậy. 5.7.4 Đối với đập cấp đặc biệt, c ấ p I và đập được thiết kế với động đất cấp 8, c ấ p 9 phải bố trí công trình tháo cạn hồ. 5.7.5 Đối với đập cấp ll I , c ấ p IV, khi bố trí công trình xả lũ bên vai gặp khó khăn, nếu địa ch ấ t l ò ng sông là đá c ứ ng chắc và t ỷ lưu xả lũ không l ớn thì có th ể xem xét để bố trí tr à n x ả lũ ở đ ỉ nh đập khi c ó luận chứng kỹ thuật đầy đủ và tin cậy. Đập cấp đặc biệt, cấp I, cấp II và đập thiết kế với động đất cấp 8, cấp 9 không được bố tr í tràn x ả lũ ở đỉnh đập. 5.7.6 Đập, tràn xả lũ ở vai dập và các công trình có liên quan khác, kết c ấ u chống th ấ m dưới nền của các hạng mục phải được kết n ố i với nhau tạo thành một hệ thống chống thấm ho à n chỉnh. 5.8 Khi thiết kế đập CFRD c ầ n phân tích việc bố tr í cụm công trình đầu mối với khối lượng các m ỏ vật liệu, khối lượng đào đá, nhằm tận dụng khả năng cung c ấ p vật liệu đắp đập, tức l à c ầ n tiến hành so sánh toàn diện cân bằng khối lượng đào đ ắ p. 6 Phân vùng thân đập và yêu cầu vật liệu 6.1 Ph â n vùng thân đập 6.1.1 Căn cứ vào nguồn cung cấp và các yêu cầu về cư ờ ng độ, t í nh thấm, độ nén l ú n, sự thuận tiện cho thi công v à hợp lý về kinh tế v.v... của vật liệu đắp đập để phân vùng thân đập, đồng thời phải xác định tiêu chuẩn đắp tương ứng cho từng vùng. Từ thượng về hạ lưu nên phân thành: vùng tầng đệm, vùng chuyển tiếp, vùng đá ch í nh, vùng đá hạ lưu; Ở phía hạ lưu của khớp nối biên nên bố trí vùng tầng đệm đặc biệt; Với đập c ấ p đặc biệt và cấp I, nên bố trí tầng ph ủ và vùng gia t ả i tr ê n mặt thượng lưu ở phần phía dưới chân của bản mặt. Hệ s ố thấm của vật liệu đắp đập ở các vùng nên tăng d ần từ thượng lưu về hạ lưu và thỏa mãn yêu cầu chuy ể n tiếp v ề thủy lực. Vật liệu đắp đập n ằ m trong vùng khô ráo ở hạ lưu không chịu sự hạn ch ế này. 6.1.2 Phân vùng thân đập đắp b ằ ng đá cứng có thể tham kh ả o thực hiện như sơ đồ vẽ ở h ì nh 2. Trong thiết k ế có thể kết hợp với vật liệu đá đào ở các công trình đầu mối và ng uồ n vật liệu c ó thể dùng ở gần đập tăng mà tăng th ê m phân vùng khác cho thân đập. Với đập cấp đặc biệt, mặt phân cách giữa vùng đá chính và vùng đá hạ lưu n ê n nghiêng về phía hạ lưu. CH Ú TH Í CH: 1A - Vùng t ầ ng phủ thượng lưu ; 1B- Vùng gia t ả i; 2A - Vùng tầng đ ệm; 2B-vùng tầng đ ệm đặc biệt 3A - Vùng chuyển tiếp; 3B - Vùng đá ch í nh thân đập; 3C - Vùng đá hạ lưu ; 30 - Vùng bảo vệ mái hạ lưu ; B - Vùng có thể bi ế n động g i ữa v ù ng 3B và 3C, góc A tùy thuộc ở vật liệu và chiều cao của đập; 3E - Vùng đá thải; 3F - Vùng thoát nước ; F - Bản mặt b ê tông; T - Bản chân. H ì nh 2 - Phân vùng thân đập đắp bằng đá cứng 6.1.3 Ph â n vùng thân đập đắp bằng cuội sỏi có thể tham khảo thực hiện như sơ đồ vẽ ở hình 3 và căn cứ vào sự cần thiết m à tăng giảm số vùng. CH Ú TH Í CH: 1A - Vùng t ầ ng phủ thượng lưu; 1B - Vùng gia t ả i; 2A - Vùng tầng đệm; 2B - Vùng tầng đệm đ ặc biệt; 3A - Vùng chuyển tiếp; 3B - Vùng đ á ch í nh th â n đập (cuội s ỏ i); 3C - Vùng đ á hạ lưu (cuội sỏi); 30 - Vùng bảo vệ mái hạ lưu; 3E - Vùng đ á thải; 3F - Vùng t hoá t nước ; F - B ả n mặt b ê tông; T - Bản ch â n; P - T ầ ng ph ủ nền đ ậ p. H ì nh 3 - Ph â n vùng thân đập đắp bằng cuội sỏi 6.1.4 Đối với đập đắp bằng cuội s ỏ i, đá mềm y ế u c ó t í nh thấm không thoả mãn yêu cầu thoát nước tự do thì trong vùng thượng lưu của đập phải bố trí một vù n g thoát nước thẳng đứng và n ố i với vùng thoát nước nằm n gang ở đáy đập để dẫn nước về hạ lưu, bảo đ ả m khô r á o cho thân đập ở vùng hạ lưu. Vùng thoát nước th ẳ ng đứng cũng có thể k ế t hợp với vùng chuyển tiếp. Lúc cần c ó thể b ố trí ở chân đập hạ lưu một lăng trụ thoát nước bằng đá tảng đ ó ng vai trò thoát nước lọc ngược. 6.1.5 Khi nền đập là tầng cuội sỏi hoặc trong nền đá có kẹp các t ầ ng có th ể bị xói trôi, mà vật liệu gi ữ a các vùng của đập không th ỏ a m ã n y ê u cầu lọc ng ư ợc, thì ở mặt nền phải làm một tầng chuyển tiếp lọc ngược n ằ m ngang. 6.1.6. Phân vùng vật liệu thân đập c ó thể xác định thông qua c ô ng trình tương tự. Với đập cấp đặc biệt v à cấp I phải xác định trên cơ sở thí nghiệm vật liệu đắp đập, thông qua so sánh kinh tế kỹ thuật. 6.1.7 Chiều rộng theo phương ngang của vùng tầng đệm phải xác đị nh trên cơ sở chiều cao đập, địa hình, công nghệ thi công và so sánh kinh t ế kỹ thuật đ ể quyết định. 1) Khi thi công cơ giới bằng ô tô tự đổ và máy ủ i san bằng thì chiều rộng theo phương ngang của tầng đệm không nên nhỏ hơn 3,0 m. Nếu dùng máy xúc, máy xúc g ầ u ngược v.v... k ế t hợp san bằng thủ công th ì chiều rộng theo phương ngang có thể giảm thích đáng và tăng ch iề u rộng của vùng chuyển tiếp tương ứng. 2) B ề rộng tầng đệm có th ể chọn bằng nhau từ chân lên đến đ ỉ nh đập. T ầ ng đệm n ê n m ở rộng thích đáng dọc theo mặt tiếp xúc với nền về phía hạ lưu, phạm vi m ở rộng xác định dựa vào địa h ì nh c ủ a b ờ dốc, điều kiện địa chất, chiều cao đập v.v... Phải đề ra y ê u cầu về độ bằng phẳng cho mặt thượng lưu của tầng đệm. 6.1.8 Phía hạ lưu của khớp nối biên phải bố tr í tầng đệm đặc biệt được đầm nén chặt hơn so vớ i tầng đệm, phương án bố trí có th ể tham khảo hình 4. CHÚ TH ÍCH: T - Bản chân; F - B ả n mặt; KB - Khớp n ố i biên; 2A - Vùng t ầ ng đ ệm; 2B - Vùng tầng đệm đặc biệt; 3A - Vùng chuyển ti ế p Hình 4 - Phương án bố tr í vùng tầng đệm đặc biệt 6.1.9 B ề rộng theo phương ngang của vùng chuyển tiếp kh ô ng nhỏ hơn 3 m và không nên nhỏ hơn b ề rộng của tầng đệm. Đối với đập đắp bằng cuội sỏi, nếu gi ữ a vùng tầng đệm và v ù ng đá ch í nh ( cuội sỏi) t hi ế t k ế thấy thỏa m ã n yêu cầu chuyển tiếp về thủy lực, có thể không bố trí vùng chuyển ti ế p ri ê ng. 6.2 Yêu cầu vật liệu 6.2.1 Việc thăm dò khảo sát, thí nghiệm vật liệu để xây dựng đập thực hiện theo TCVN 8477:2010 và các tiêu chuẩn, quy trình liên quan khác . C ần xác định rõ tr ữ lượng, ch ấ t lượng, điều kiện khai thác vận chuyển vật liệu từ các mỏ đá, các khu vực đào móng được dự ki ế n sẽ tận dụng đá để đắp đập cũng như các ch ỉ tiêu cơ lý tương ứng của từng loại vật liệu. 6.2.2 Cần thực hiện các thí nghiệm vật liệu sau đ â y: 1) Thí nghiệm trong phòng đối với đá cho đập cấp đặc biệt, cấp I, cấp II ch ủ yếu bao gồm: t ỉ trọng, trọng lượng ri ê ng, độ hút nước, cường độ nén, mô đun đàn h ồ i v.v... Đối với đập c ấ p đặc biệt nên thực hiện phân tích thành phần khoáng vật và hóa học của đá. 2) Thí nghiệm trong phòng đối với vật liệu đắp đập của đập cấp đ ặc biệt, cấp I, c ấ p II ch ủ yếu bao gồm: c ấ p ph ố i, độ rỗng, tỉ trọng, độ bền cắt vá mô đun biến dạng v.v... Với vật liệu tầng đệm, cuội s ỏ i còn cần tiến hành thí nghiệm th ấ m và thí nghiệm xói (xói do thấm). Đối với đập cấp đặc biệt, c ấ p I và đập thiết kế với cấp động đất cấp 8, cấp 9 cần làm th í nghiệm xác định các thông số của m ô hình quan hệ giữa ứng suất và biến dạng. 3) Căn cứ vào kết quả th í nghiệm và kết hợp với các công trình tương tự để xác định các chỉ tiêu về đặc tính cơ lý của vật liệu đắp các vùng thân đập. 6.2.3 Căn cứ vào phương án bố trí công trình đầu m ố i, các yêu cầu v ề chất lượng và trữ lượng của vật liệu đắp đập để tiến hành quy hoạch bãi vật liệu (đá hoặc cuội sỏi) và đắp đập. Bãi khai thác có thể ở mỏ vật liệu, đào ở các công trình hoặc cả hai. 6 .2.4 Khi vật liệu dùng để đắp đập có một số ch ỉ tiêu về chất lượng không đáp ứng được yêu cầu thiết kế nhưng việc sử dụng sẽ đưa đến hiệu quả đáng kể về kinh tế và môi trường th ì nên nghi ê n cứu đ ề xuất giải pháp xử lý phù hợp như phối trộn hoặc s à ng tuyển. Tỷ lệ phối trộn hoặc loại b ỏ qua s à ng tuyển phụ thuộc vào yêu cầu của khối đắp và khi cần nên được xác định thông qua thí nghiệm hiện trường. 6.2.5 Vật liệu là đá cứng dùng đ ể đắp vùng đá ch í nh thân đập sau khi đầm phải có khả năng thoát nước tự do, c ó cường độ chịu cắt tương đối cao v à t í nh nén lún tương đối thấp. Đường kính lớn nhất của viên đá phải không được vượt quá chiều dày một lớp đầm. Hàm lượng hạt có đường kính nhỏ hơn 5 mm không nên vượt quá 20%; Hàm lượng hạt có đường kính nh ỏ h ơ n 0,075 mm không nên vượt quá 5%. 6.2.6. Vật liệu là đá mềm sau khi đầm phải c ó tính nén lún tương đối thấp v à cư ờ ng độ chịu cắt cần thiết th ì mới có thể dùng cho vùng khô ráo bên trên mực nước hạ lưu của vùng đá hạ lưu. Nếu dùng cho vùng đá ch í nh th ì phải có luận chứng riêng. 6.2.7. Vật liệu cuội s ỏ i sau khi đầm có cường độ chịu cắt tương đối cao và tính nén lún tương đối th ấ p nên dùng để đắp vùng đ á chính, nhưng phải thiết kế khống ch ế thấm theo điều 8.6.1 của tiêu chuẩn n à y. 6.2.8 Phần th u ộc vùng đá hạ lưu n ằ m dưới m ự c nước hạ lưu phải sử dụng v ậ t liệu đá có thể thoát nước tự d o, có kh ả năng chống phong hoá tương đối mạnh. Đối với đập c ấ p I, II, III và IV, khi phần nằm trên mực nước hạ lưu s ử d ụng vật li ệu gi ố ng như vùng đá ch í nh có thể hạ thấp thích đáng ti ê u chuẩn đầm, c ũ ng có thể sử dụng vật liệu đắp đập có ch ấ t lượng tương đối kém. 6.2.9 Vật liệu vùng chuyển tiếp yêu cầu cấp phối liên tục, c ỡ đá lớn nh ấ t (D max ) kh ô ng nên vượt q u á 300 mm, sau khi đ ầ m có tính nén lún th ấ p và cường độ chịu c ắ t cao và phải có khả năng thoát nước t ự do. Vùng chuyển tiếp có thể đắp bằng v ậ t liệu đá khai thác theo phương pháp riêng, cuội sỏi tự nhi ê n hoặc đá th ả i đào từ đường hầm được gia c ô ng sàng tuyển v.v... 6.2.10 Vật liệu t ầ ng đệm yêu cầu c ấ p phối liên tục, đường kính hạt lớn nh ấ t D max = (80 đến 100) mm, hàm lượng hạt cỡ 5 mm tr ở xuống nên từ 35% đến 50%, hàm lượng hạt cỡ nh ỏ hơn 0,075 mm nên từ 4% đến 8%. Sau khi đầm phải có t í nh ổn định thấm, t í nh nén lún th ấ p, cường độ chịu c ắ t lớn và phải dễ thi công. Vật liệu đắp tầng đệm có thể dùng cuội sỏi được sàng tuy ể n, cát xay hoặc vật liệu pha trộn khác. Cát xay n ê n gia c ô ng từ đá cứng chắc, có khả năng chống phong hóa cao. 6.2.11 Vùng tầng đệm đặc biệt nên dùng vật liệu lọc ngược nh ỏ , đư ờn g kính hạt lớn nhất (D max ) nh ỏ hơn 40 mm , có t í nh ổn định th ấ m, đầm chặt từng lớp m ỏ ng, tiêu chuẩn đầm không th ấ p hơn ti ê u chuẩn đầm tầng đệm. Nó đóng vai trò lọc ngược đối với cát mịn, t ro bay v.v... ph ủ ở đ ỉ nh khớp biên. 6.2.12 Tầng phủ thượng lưu (1A) n ê n dùng các loại vật liệu ít d ính như đất bột, cát mịn, tro bay v.v... 6.2.13 Vùng gia t ả i (1B) có thể dùng các vật liệu phế thải từ đào móng công trình. 6.2.14 Nếu sử dụng đá hộc đẻ bảo vệ mái hạ lưu thì nên chọn loại đá cứng có khả n ă ng chống phong hoá mạnh. 6.2.15 Vậ t liệu cho hệ thống thoát nước đứng và ngang trong thân đ ậ p phải chọn viên đá hoặc sỏi chịu được phong h ó a và sự ăn mòn của nước, đồng thời có khả năng tho á t nước tốt. 7 Nền và vai đập 7.1 Đ à o nền và va i đập 7.1.1 Mặt nền đặt bản chân phải đào b ằ ng ph ẳ ng, không có những chỗ quá dốc và tạo thành hàm ếch, khi cần thiết phải xử lý hạ bớt độ d ốc và đổ b ê t ô ng bù để tạo phẳng. 7.1.2 Với đập cấp đặc biệt và c ấ p I, mặt nền đặt bản chân nên đào đến phần trên của tầng phong hoá yếu. Với đập cấp II, c ấ p III và c ấ p IV có thể đào đến phần dưới của t ầ ng phong hoá mạnh. Nếu điều kiện địa h ì nh, địa chất hạn chế, ch ỉ có thể đặt b ả n chân tr ê n t ầ ng đá mềm yếu hoặc phong hoá v ỡ vụn, th ì phải c ó luận chứng ri ê ng và các biện pháp gia cố phù hợp. 7.1.3 Thân đập có thể đặt trên nền đá bị phong hoá sau khi bóc lớp phủ. N ề n đập ở trong phạm vi sau bản chân từ 0,3 đến 0,5 lần chiều cao đập nên có tính nén lún thấp. 7.1.4 Tầng phủ cuội s ỏ i trong phạm vi nền đập có c ầ n đào b ỏ hay kh ô ng phải quyết định sau khi khảo sát, th í nghiệm và luận chứng. 7.1.5 Mái phía thượng lưu bản chân phải được thiết k ế đảm bảo ổn định lâu dà i ; độ d ốc của m á i đào b ê n trên mặt nền ở hạ lưu của khu vực bản chân không dốc hơn má i của đáy bản mặt. 7.1.6 Các mái đá của nền đập n ằ m trong phạm vi từ (0,3 đến 0,5) lần chi ề u cao đập ở hạ lưu bản chân nên được đào với độ dốc không quá 1:0,5; Khi bờ dốc rất dốc có th ể đào với độ dốc không quá 1:0,25 hoặc hạ b ớ t dốc bằng đổ bù bê tông và ở v ị tr í đó bố tr í đá đắp có tính nén lún thấp; Các chỗ quá dốc hoặc có các mỏm đá nhô ra sẽ gây cản tr ở đến việc thi công đầm, thì cần đào b ỏ hoặc sử dụng bê tông nghèo, đá xây làm cho bằng phẳng. Độ dốc mái đào ở ph ía hạ lưu trục đập phải xác định theo điều kiện thoả m ã n ổn đ ị nh của bản thân nó. 7.1.7 Ngoài các quy định trong tiêu chuẩn này phải thực hiện theo các quy định trong mục tương ứng của TCVN 4253 : 2012. 7.2 Xử lý nền đập 7.2.1 X ử l ý nền đập phải đạt được các yêu cầu sau: Giảm thiểu sự biến dạng của nền, nâng cao cư ờ ng độ chống cắt, ngăn ngừa rò rỉ và phá hoại do xói nền, c ả i thiện độ bằng ph ẳ ng của mặt nền, nh ằ m đảm bảo sự vận hành b ì nh thường và an toàn của đập. 7.2.2 Nền đá đặt b ả n chân ph ả i tiến hành Khoan phụt gia c ố và khoan phụt tạo màn chống thấm. Khoan phụt gia cố n ê n bố trí từ (2 đến 4) hàng, độ sâu phải không nh ỏ hơn 5 m. 7.2.3 Khi bản ch â n đặt tr ê n nền các-xtơ (karst), phải điều tra rõ t ì nh hình phát triển của các-xtơ và tiến hành luận chứng riêng về các biện pháp xử lý chống th ấ m. 7.2.4 Khi đá nền t rong phạm vi bản chân có các điều kiện địa chất xấu như đứt gãy, đới v ỡ vụn, xen kẹp y ế u v.v..., dựa v à o thực tế cụ thể, quy mô và thành phần vật liệu để t hực hiện xử lý chu đáo từng v ị trí một, có thể bịt b ằ ng nút b ê tông, kéo dài về phía hạ lưu một khoảng cần thiết, phía tr ê n làm tầng lọc ngược và t ă ng cường việc phụt v ữ a ở nền bản chân. 7.3 Ch ố ng thấm nền đập 7.3.1 Bộ phận chống th ấ m ở nền đập có nhiệm vụ gi ả m gradient th ấ m, đề ph ò ng xói do thấm ở nền đập và giảm lưu lượng th ấ m qua nền. 7.3.2 Nền của b ả n chân phải được khoan phụt tạo màn chống th ấ m ở phần giữa bản chân và c ó th ể kết hợp cùng với khoan phụt gia cố để hình thành trụ đỡ bản mặt chắc chắn, n ê n bố trí một đến ba hàng phụt vữa. Chiều s â u của màn khoan phụt được xác định dựa vào mức độ quan trọng của công trình, cột nước làm việc, điều kiện địa chất, tính thấm nước của nền v à yêu cầu ch ố ng thấm của màn khoan phụt. Chiều sâu m à n khoan phụ t được quy định như sau: 1) Khi tầng thấm nước mỏng (nhỏ hơn khoảng 1 / 4 chiều cao đập), đáy màn khoan phụt phải cắm sâu vào trong tầng không thấm nước (hoặc lượng thấm rất nhỏ n ằ m trong phạm vi cho phép) tối thiểu 5 m. Khi t ầ ng thấm nước d à y, hoặc phân bố không có quy luật, hoặc xây dựng trong vùng có điều kiện địa chất thủy văn phức tạp, th ì phải căn cứ vào kết quả t í nh th ấ m, yêu cầu chống thấm và kết hợp v ới kinh nghiệm xử lý ở các công trình tương tự để xác định độ sâu màn khoan phụt. 2) Khi nền th ấ m nước lớn , phạm vi khoan phụt tạo màn được quy định như sau: Đối với đập c ấ p đặc biệt và cấp I, phải khoan phụt tạo màn đến v ị trí nền có lượng mất nước từ 3Lu đến 5Lu, cộng thêm 5 m. Đối với đập cấp II, cấp III và c ấ p IV, phải khoan phụt tạo màn đến v ị trí nền c ó lượng mất nư ớ c từ 5Lu đến 7Lu, cộng thêm 3 m. Chiều sâu khoan phụt tạo màn chống thấm thường từ 1/3 H t đến 2/3H t v à trong mọi t rường hợp chiều sâu khoan phụt không vượt quá 1H t (H t là cột nước tại điểm xử lý thấm). 7.3.3 Các thông số phụt v ữ a như: c ấ p áp lực, nồng độ phụt, lượng ăn vữa v.v... phải thông qua thí nghiệm đ ể quyết đ ị nh. Trong thiết kế phụt vữa c ầ n đưa ra các biện pháp nâng cao độ bền vững theo thời gian của màn ch ố ng thấm và áp lực phụt vào đá n ề n ở tầng mặt. Công tác ph ụ t vữa thực hiện theo TCVN 8645 : 2011. 7.3.4 Khi nền bản chân l à tầng đá m ề m yếu và vỡ vụn phong hóa có bề dày lớn, kh ó đào đến tầng đá phong hoá yếu thì có thể dùng các biện ph á p x ử l ý như sau: 1) Kéo dài đường viền thấm bằng cách: tăng chiều rộng bản chân đồng thời sử dụng các công nghệ ti ê n tiến để khoan phụt ch ố ng th ấ m cho nền, bố trí thêm bản chống th ấ m ph ía hạ lưu bản chân, hoặc làm tường bê tông chống th ấ m. 2) Tăng thêm khe biến dạng cho bản chân. 3) Làm tầng lọc ngược phía hạ lưu bản chân. 7.3.5 Xử lý tầng phủ cuội sỏi có thể sử dụng một trong ba hình thức sau, lựa chọn h ì nh thức nào c ầ n thông qua so sánh kinh tế kỹ thuật: 1) Đào bỏ toàn bộ tầng cuội sỏi, đặ t bản chân và thân đập trên mặt nền đá. 2) Đào b ỏ t ầ ng phủ cuội sỏi trong phạm vi bản chân và một phạm vi cần thiết ở hạ lưu b ả n chân, đặt bản ch â n tr ê n mặt nền đá. 3) Dùng tường chống thấm bằng bê tông hoặc những biện pháp chống th ấ m thẳng đứng khác đối với tầng cuội sỏi để xử lý chống th ấ m, b ả n chân đặt tr ê n tầng phủ, dùng bản nối tiếp nối t ường bê tông chống thấm với bản chân bê tông. Đối với đập cấp đặc biệt và cấp I, hoặc tầng phủ c ó bề dày lớn th ì phải c ó luận chứng riêng. 7.3.6 Tại các vị trí xuất hiện dòng thấm dưới nền đập trong quá trình đào móng đều phải được xử l ý bằng các lớp lọc ngược trước khi đắp đập hoặc th i công các hạng m ụ c khác. 7.4 Tiêu nước nền đập 7.4.1 Trong quá trình đào móng phải bố trí hệ thống tiêu thoát nước nền đập để tiện cho công tác mở móng, xử lý nền, thi công đập và các công tác khác đảm b ả o trong điều kiện khô ráo. 7.4.2 Khu vực b ả n chân ở lòng sông (phạm vi thấp nh ấ t của nền bản ch â n) phải bố trí đủ một số lượng ống thoát nước c ầ n thiết đ ể thoát nước nền đập về thượng lưu , khi thi công xong ( hết y ê u cầu sử dụng) th ì dùng vữa xi măng để bịt kín. 7.4.3 Tùy theo điều kiện địa hình đáy móng đập và bản chân đ ể bố trí hệ thống tiêu thoát nước theo h ì nh thức t ự ch ả y hoặc động lực để thoát nước trong thân đập. Quá trình tiêu thoát nước phải khống chế được cao trình mực nư ớ c thượng, hạ lưu và mực nước trong thân đập đ ể đảm b ả o không có sự ch ê nh lệch mực nước vượt quá yêu cầu cho phép g â y ra các ảnh hưởng, tác động b ấ t lợi đến vùng tầng đệm và b ả n mặt. 7.4.4 Bố tr í hệ thống tiêu thoát nước c ă n cứ vào sự cần thiết và yêu cầu cho từng khu vực, n ă ng lực của hệ thống tiêu thoát nước ph ả i thoả m ã n yêu cầu thiết k ế và đảm bảo vận hành b ì nh thường. 7.4.5 Nếu dùng phương pháp tiêu thoát nước thân đập bằng động lực (bơm, nhân lực v.v... ) th ì cao trình miệng hố tập trung nước (gi ế ng tập trung) phải bố trí cao hơn cao tr ì nh mực nước th ấ m ngược. 7.4.6 Nếu dùng biện pháp thoát nước tự chảy có thể dùng các ống thoát nước b ằ ng thép đặt trong bê tông bản chân hoặc xuy ê n qua b ả n mặt. Trước khi đắp tầng phủ thượng l ưu ph ả i bịt kín các ố ng này bằng vữa xi măng hoặc vật liệu thích hợp đảm bảo chống thấm. 8 Thiết kế thân đập 8.1 Đỉnh đập 8.1.1 Cao tr ì nh đ ỉ nh đập là cao tr ì nh lớ n nhất xác định trên cơ sở t í nh toán độ vượt cao của đỉnh đập tr ê n các mực nước t í nh toán của h ồ chứa (mực nước dâng b ì nh thường, mực nước lớn nhất khi có lũ thi ế t k ế và lũ kiểm tra) đảm b ả o nước không tràn qua đ ỉ nh đập, được xác đ ị nh theo công thức sau: Z đ = Z h + Δ h + h sl + a (1) Trong đó: Z đ là cao tr ì nh đ ỉ nh đập, m; Z h là mực nước t í nh toán của h ồ chứa, m. Z h được tính với ba trường hợp l à mực nước dâ ng bình thường, mực nước lớn nh ấ t khi có lũ thiết kế và l ũ kiểm tra; Δh là chiều cao nước dềnh do gió , m, xác định theo phụ lục A của TCVN 8421: 2010; h sl là chiều cao sóng leo l ê n mái đập, xác định theo phụ lục A của TCVN 10396 : 2014. Tần su ấ t gió thiết kế sóng leo lấy theo bảng 1; a là chiều cao an toàn, m , phụ thuộc vào cấp công trình và mực nước tính toán của h ồ chứa, xác định theo bảng 2. Bảng 1 - Tần suất gi ó thiết k ế Điều kiện làm vi ệ c của hồ ch ứ a Tần su ấ t gió thiết kế theo cấp công trình, % Đặc biệt và cấp 1 Cấp II và cấp III C ấ p IV Ở mực nước dâng bình thư ờ ng 2 4 10 Ở mực nước lớn nhất thiết kế 25 50 50 CHÚ THÍCH: Trường h ợ p ở mực n ước lớ n nh ấ t kiểm tra kh ô ng xét đến thành phần sóng leo d o gió gây r a. Bảng 2 - Chiều cao an toàn của đập Điều kiện làm việc của h ồ ch ứ a Chiều cao an toàn (a) theo cấp c ô ng tr ì nh, m Đặc biệt I II III IV Ở mực nước dâng bình thư ờ ng 1.5 1 , 2 0 , 7 0 , 5 0 , 5 Ở mực nước l ớ n nhất thiết kế 1,0 1 , 0 0 , 5 0,5 0,5 Ở mực nước lớn nhất ki ể m tra 0,5 0,3 0,2 0,2 0 , 0 8.1.2 Chiều rộng đỉnh đập được xác đ ị nh dựa vào yêu cầu vận hành, bố trí thi ế t bị ở đ ỉ nh đập và thi công, nên lấy từ (5 đến 10) m, đối với đập c ấ p đặc biệt nên mở rộng thích đáng. Nếu đỉnh đập kết hợp làm đường giao thông thì chiều rộng đỉnh đập phải tuân theo các tiêu chuẩn, quy định của ngành giao thông. 8.1.3 Thượng lưu của đ ỉ nh đập phải có tư ờ ng ch ắ n s ó ng, thiết kế theo các quy định sau đâ y: 1) Chiều cao tường nên thấp hơn 6 m, đỉ nh tường nên cao hơn đỉnh đập t ừ (1 đến 1,2) m, đáy tường phải không th ấ p hơn cao tr ì nh nước tĩnh của mực nước dâng b ì nh thư ờ ng. 2) Khớp nối ngang nối tường chắn sóng với bản mặt phải có vật ch ắ n nước. 3) Phía thượng lưu của tư ờ ng chắn sóng nên bố tr í một đường k iểm tra rộng kho ả ng từ (0,8 đến 1) m. 4) Tường chắn sóng phải được t ính toán kiểm tra về ổn định và cường độ, phải có khe co gi ã n, vật chắn nước trong khe phải nối với vật chắn nước của bản mặt hoặc vật chắn nước trong khớp nối ngang giữa tư ờ ng chắn sóng và bản mặt. 8.1.4 Mép hạ lưu đ ỉ nh đập c ó thể thiết kế lan can, tường chắn hoặc cọc tiêu, chiều cao thường chọn từ (0,5 đ ế n 1) m. 8.1.5 Đ ỉ nh đập phải có chiều cao phòng l ú n, giá tr ị này c ó thể xác định thông qua tính toán và tham khảo các công trình tương tự. Thi công tường chắn sóng nên thực hiện sau khi thân đập về cơ bản đã ổn định lún (giá tr ị lún quan trắc trong chu kỳ không vượt quá 0,0001 H). 8.1.6 Thân đập ở phía trên cao tr ì nh đáy của tường chắn sóng nên đắp bằng vật liệu có c ấ p phối gần với c ấ p phối của vật liệu vùng chuyển tiếp và b ê n trên ph ủ lớp áo mặt đường. 8.1.7 Chiều rộng đỉnh đập ở vị trí nối tiếp với c ô ng trình khác cần xác định phù hợp với kết c ấ u nối tiếp và nên tạo ra một m ặ t bằng rộng hơn đ ỉ nh đập. Đỉnh ở hai đầu vai đập nên làm loe ra để có chiều rộng đ ỉ nh đập tại khu vực này rộng hơn, điều này có lợi cho việc ch ố ng th ấ m ở vai đập và giúp các phương tiện thi c ô ng đi lại thuận tiện hơn. 8.1.8 Trong mọi trường hợp thiết kế, đ ỉ nh đập đều phải làm d ố c v ề phía hạ lưu để thoát nước mặt: 1) Nếu đ ỉ nh đập không kết hợp sử dụng giao thông ( chỉ phục vụ khai thác vận hành) thì độ dốc đ ỉ nh đập thường chọn từ 2% đến 3%, tuyệt đối không để nước mưa đọng lại trên đỉnh đập; 2) Nếu đ ỉ nh đập kết hợp làm đường giao thông thì cấu tạo mặt đường, độ dốc và hệ thống bảo vệ mép hạ lưu phải tuân theo các tiêu chu ẩ n và các quy định hiện hành của ngành giao thông, trong đó đặc biệt chú ý đến v ấ n đ ề quy đị nh r õ và phù hợp t ả i trọng giới hạn của xe cơ giới được phép lưu th ô ng trên đỉnh đập. 8.1.9 Tùy thuộc vào đi ề u kiện cụ thể của từng công trình, yêu c ầ u qu ả n lý khai thác vận hành và khả năng đầu tư v.v... để lựa chọn giải pháp bảo vệ đỉnh đập bằng dăm sỏi xâm nhập nhựa đường hoặc bê tông nhựa atsphalt. Không được dùng bê tông thường để bảo vệ đỉnh đập, v ì nó sẽ làm cứng hóa kết c ấ u đ ỉ nh đập không phù hợp với đi ề u kiện l àm việc của loại đập này. 8.1.10 Thiết kế đ ỉ nh đập phải đá p ứng được các yêu cầu về mỹ quan và bố tr í đầy đ ủ hệ thống chiếu sáng. 8.2 Má i đập thượng lưu v à hạ lưu 8.2.1 Khi vật liệu đắp đập là đá cứng, mái thượng, hạ lưu của đập c ó thể lấy từ 1:1,3 đến 1:1,4; Nếu là đá mềm th ì n ê n lấy xo ả i hơn; Khi vật liệu đắp đ ậ p là cuội sỏi thi ê n nhiên có chất lượng t ố t thì m á i thượng, hạ lưu có thể chọn từ 1:1,5 đến 1:1,6. 8.2.2 Khi trên mái hạ lưu đập c ó bố tr í các cơ làm đường đi lại thì mái đập giữa các cơ c ó thể điều chỉnh cục bộ, nhưng độ d ốc b ì nh quân của mái không được nhỏ hơn yêu cầu n ê u ở đi ề u 8.2.1. Các cơ c ó thể bố tr í cách nhau từ (25 đến 30) m. 8.2.3 Mái hạ lưu cổ thể dùng lát đá khan hoặc các vi ê n đá kích thước lớn được chèn chặt để bảo vệ, công tác xếp đá phải đảm bảo được ổn định và mỹ quan cho công trình. Cũng có thể dùng một hình thức khác kết hợp mỹ quan với môi trường sinh thái. 8.2.4 Mặ t m á i thượng lưu của t ầ ng đệm trong thời kỳ thi công phải kịp thời xử lý gia cố. Tùy t ì nh h ì nh cụ thể có thể lựa chọn một trong các biện pháp gia cố mái như: đầm nén vữa xi măng cát, phun nhựa đường được nhũ hoá, phun b ê t ô ng hoặc vữa, dầm bó v ỉ a v.v... 8.3 Thân đập 8.3.1 Thiết kế thân đập phải tuân th ủ các quy định về vật liệu đắp đập, phân vùng thân đập, xử lý nền v.v... như đ ã được nêu ở trên. 8.3.2 Tiêu chu ẩ n đắp các vùng của thân đập (tầng đệm, chuyển tiếp, đá ch í nh và đá hạ lưu) phải căn cứ vào c ấ p của đập, chiều cao đập, điều kiện địa hình khu vực xây dựng, cấp thiết kế chịu động đất, đặc t í nh vật liệu khai thác ở các m ỏ và vật liệu tận dụng khi đào móng công trình hoặc đào hầm, đặc điểm của thiết bị đầm sẽ sử dụng và tham khảo thêm các công trình tương tự để quyết định. 8.3.3 Tiêu chuẩn đắp của mỗi vùng đập có thể căn cứ vào kinh nghiệm để sơ bộ quyết định, yêu cầu về độ rỗng hoặc d ung trọng tương đ ố i của vật liệu tham kh ả o b ả ng 3. Thiết kế phải quy định độ rỗng (hoặc dung trọng tương đối), đường bao cấp phối và thông số đầm nén. Dung trọng khô thiết kế của đá đắp sau khi đ ầ m nén có thể tính đổi từ độ rỗng và dung trọng của đá nguyên khối. Dung trọng khô của đá đắp phải thỏa mãn được các yêu cầu sau đây: 1) Dung trọng khô bình quân không được nhỏ hơn trị số dung trọng khô tính đổi t ừ độ rỗng (dung trọng tương đối) ra, độ lệch chu ẩ n của nó không vượt quá 0,1 T ấ n/m 3 . 2) Vùng t ầ ng đệm đặc biệt dưới khớp nối biên phải tăng dung trọng khô l ê n một lượng phù hợp so với t ầ ng đệm đ ể giảm biến dạng của khớp n ố i này. 3) Đối với các ch ỉ t iê u thiết kế v à tiêu chu ẩ n đắp của loại đá mềm, phải qua thí nghiệm và so sánh với các công trình tương tự để quyết định. Bảng 3 - Độ rỗng của vật liệu các vùng th â n đ ập Vật l iệ u (hoặc vùng) Độ rỗng (n), % Độ chặt tương đ ố i T ầ ng đệm Từ 15 đến 20 - Chuyển tiếp T ừ 18 đến 22 - Đá chính Từ 20 đến 25 - Đá hạ lưu Từ 23 đến 28 - Cuội s ỏ i - Từ 0,75 đến 0 , 85 8.3.4 Đ ố i với đập cấp đặc biệt và cấp I , hoặc v ậ t liệu đắp đập có tính chất đặc biệt thì trong giai đoạn thiết kế phải tiến hành các th í nghiệm nổ mìn và đ ầ m nén tại hiện trường để làm cơ sở thiết kế. 8.4 Tính toán ổn định 8.4.1 Độ dốc mái của CFRD nên tham khảo các công trình đ ã xây dựng để chọn lựa và phải c ó luận chứng xác đáng, tin cậy; Phải tính toán ổn định nếu có một trong các t ì nh huống sau: 1) Đập cấp đặc biệt và cấp I. 2) Đập đư ợ c thi ế t kế với động đất cấp 8, cấp 9. 3) Điều kiện địa hình bất lợi. 4) Nền đập có xen kẹp t ầ ng mềm yếu hoặc trong t ầ ng cuội sỏi của nền đập có xen kẹp t ầ ng cát nhỏ, cát mịn hoặc đ ấ t sét. 5) Thân đập đắp bằng đá m ề m. 6) Thân đập đắp dở trong thời kỳ thi công cho nước tràn qua hoặc mặt cắt tạm th ờ i của thân đ ậ p được d ùng để ngăn lũ. 8.4.2 Đối với đập cấp đặc biệt và c ấ p I, cường độ chịu cắt của vật liệu đ ấ t ở nền đập và vật liệu đắp thân đập phải xác định bằng thiết b ị nén ba t rục. Đối với đập từ cấp II tr ở xuống có thể lấy theo số liệu ở công trình tương tự đã được x â y dựng. Vật liệu mô phỏng dùng đ ể thí nghiệm mô h ì nh phải phản ảnh được t í nh chất cơ l ý của vật liệu đắp đập, điều kiện th í nghiệm phải mô phỏng được t ì nh huống thực tế. Cường độ chịu cắt của vật liệu hạt thô c ó quan hệ phi tuyến tính với ứng su ấ t pháp, khi xác định cường độ chịu cắt của nó phải xem xét đến đặc tính này. 8.5 Tính toán ứng suất và biến dạng 8.5.1 Đập c ấ p đặc biệt, c ấ p I và cấp II, hoặc xây dựng ở vùng có điều kiện địa hình địa chất ph ứ c tạp nên ph â n tích ứng suất biến dạng b ằ ng phương pháp phần t ử hữu hạn. Các loại đập khác c ó th ể dùng phương pháp kinh nghiệm để tính toán biến dạng của thân đập. Các tham s ố dùng để tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn nên xác định bằng thí nghiệm và tham kh ả o kinh nghiệm của các công trình khác để hiệu chỉnh cho phù hợp. 8.5.2 Đập c ấ p đặc biệt và xây dựng ở vùng có điều kiện địa hình địa chất phức tạp phải phân tích ứng suất bi ế n dạng bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Trong t í nh toán nên k ể đến ảnh hưởng của bi ế n đ ổ i nhiệt độ môi trường đến ứng su ấ t của bản mặt. 8.5.3 Trong tính toán ứng suất bi ế n dạng bằng phương pháp phần tử hữu hạn phải phản ánh được đặc t í nh cơ học của các khớp nối ở bản mặt và mặt tiếp xúc của bản mặt với thân đập, mô ph ỏ ng quá trình thi công đắp đập và quá trình tích nước. 8.5.4 Tính toán động lực học của đập phải tham khảo các tiêu chuẩn, hướng dẫn về t í nh toán động đất cho công trình thủy lợi. 8.5.5 Đập c ấ p đặc biệt và cấp I, trong quá trình thi công ph ả i kết hợp với các dữ liệu kiểm tra chất lượng thi c ô ng và dữ liệu đo đạc, kịp thời phân tích nghiên c ứ u tính hợp lý của kết quả tính t oán, kiểm tra, hiệu chỉnh các tham số v à mô hình tính, khi cần phải sửa đổi thiết kế. 8.6 Kh ố ng chế th ấ m trong thân đập 8.6.1 Giữa các vùng vật liệu của thân đập phải th ỏa mãn yêu cầu v ề chuyển tiếp t h ủy lực v à ổn định thấm. 1) Vật liệu t ầ ng đệm phải có t í nh ổ n định thấm bên trong và phải có tác dụng bảo vệ lọc ngược đối với vật liệu của t ầ ng phủ thượng lưu, sau đầm nén hệ số thấm nên là (1x10 -3 đến 1 x 10 -4 ) cm/s. 2) Vật liệu vùng chuyển tiếp phải có tác dụng bảo vệ lọc ngược đối với vật liệu tầng đệm và thoả m ã n yêu cầu thoát nước tự do. 3) Bộ phận nằm dưới mực nước hạ lưu ở phía đáy đập của vùng đá chính và vùng đá hạ lưu phải c ó t í nh năng thoát nước tự do. 8.6.2 Khi vùng đá chính của đập đắp bằng cuội sỏi và có vùng thoát nước đứng và ngang, năng lực thoát nước của vùng thoát nước phải đảm b ả o tiêu được toàn bộ nước th ấ m trong thân đập ra ngoài một cách tự do. Cao tr ì nh đ ỉ nh của vùng thoát nước thẳng đ ứng nên bố trí cao hơn mực n ướ c dâng b ì nh thư ờ ng, giữa thân đập và vùng thoát nước phải thoả mãn yêu cầu về chuyển tiếp thủy lực, nếu cần phải làm t ầ ng lọc. 8.6.3 Khi tồn tại một trong những t ì nh huống dưới đây th ì phải tiến hành phân tích bài toán th ấ m tương ứng, t í nh toán thấm phải thực hiện theo quy định trong TCVN 8216 : 2009: 1) Mặt cắt tạm thời của thân đập đắp dở trong thời kỳ thi c ô ng được dùng để ng ă n lũ. 2) Nền đặt bản chân là tầng phủ. 3) Tường chống th ấ m dưới bản chân không c ắ m vào tầng không thấm nước (hệ thống ch ố ng thấm kiểu treo). 8.7 Giải pháp kháng chấn cho thân đập 8.7.1 Độ vượt cao an toàn của đ ỉ nh đập ở vùng có động đất phải xét đến độ dềnh cao của s ó ng do tác động của động đất. Với cấp động đất thiết k ế c ấ p 8 , cấp 9 thì độ vượt cao an toàn phải k ể đến ph ầ n độ lún t ă ng thêm của thân và nền đập gây ra do tác dụng của động đất 8.7.2 Đối với hồ chứa, mà trong hồ c ó th ể hình thành sóng lớn do trượt lở bờ hoặc mái dốc có thể tích lớn th ì phải tiến hành nghiên cứu riêng. Độ cao của sóng và độ lún tăng thêm gây ra do động đ ấ t ph ả i tham khảo tiêu chuẩn thiết k ế động đất cho công trình th ủy lợi. 8.7.3 Khi thiết kế đập với động đất cấp 8, c ấ p 9 phải thiết kế kháng chấn riêng và thực hiện các biện pháp kháng chấn sau đây: 1) Tăng th ê m bề rộng của đỉnh đập, giảm độ dốc mái hoặc sử dụng m á i hạ lưu phía trên thoải phía dưới dốc, ở v ị trí thay đổi độ dốc mái bố tr í cơ làm đường đi; 2) Có biện pháp gia cố mái và b ả o hộ mặt mái ở phần trên của mái dốc hạ lưu; 3) Tăng thêm bề rộng của t ầ ng đệm và của dải tiếp xúc của nó với vai và nền đập; 4) Giảm bớt chiều cao của tư ờ ng chắn sóng; 5) Trong các khe dọc ch ị u nén giữa hai t ấ m bản mặt phải nhét vật liệu có khả năng ép co có cường độ cần thiết như gỗ t ẩ m nhựa đường, cao su v.v...; 6) Mặt khe thi công của bản mặt đ ổ phân đợt phải vuông góc với b ả n mặt và trong một phạm vi nhất định ở hai b ả n khe thi công phải bố trí cốt thép hai lớp; 7) Nâng cao d ung trọng đầm nén của vật liệu đắp đập, đặc biệt là ở vị trí c ó thay đổi đột ngột về địa hình. 8.7.4 Đối với đập đặt trên tầng ph ủ trong vùng có động đất thiết kế c ấ p 8 , cấp 9 phải có luận chứng r iêng. 8.7.5 Khi dùng cuội sỏi đắp thân đập phải t ă ng cường năng lực ti ê u nước của vùng thoát nước. Trong vùng hạ lưu đập nên bố trí một khu vực nh ấ t định đắp bằng đá. 9 Thiết kế bản chân bê tông 9.1 Hình thức bố trí 9.1.1 B ố trí b ả n chân có thể chọn một trong ba cách sau: 1) Đường đồng mức đáy b ả n chân vuông góc với đường b ả n chân (đường “X"). 2) Đường đồng mức đáy bản chân vu ô ng góc với tim đập (đường trục đập) 3) Đường đồng mức đáy b ả n chân thích hợp với mặt n ề n đá sau khi mở m ó ng. B ả n chân bố trí ở cách thứ nh ấ t gọi là “bản chân nằm ngang” . Loại này dễ thi công, d o vậy nên ưu tiên lựa chọn. 9.1.2 Hình dạng bố trí chung của bản chân có thể tham khảo h ì nh 5. CHÚ TH Í CH: F - B ả n m ặ t; 2 - Chi ề u d à y đoạn bằng; 3 - Ph ầ n b ê t ô ng đ ổ bù móng b ả n chân; 4 - Đường bản ch â n (đường “ X ” ); 5 - Lỗ phụt vữa; 6 - Thép neo; 7 - Chiều rộng bản chân; 8 - Chiều rộng đoạn bằng; 9 - Chiều dài mặt nghi ê ng (c ầ n cho thi công ván khuôn trượt); 10 - Mặt hạ lưu bệ đỡ (chiều cao dưới b ả n mặt); 11 - C ốt thép b ả n ch â n. Hình 5 - Hình dạng b ố trí chung của bản ch ân 9.2 Thiết kế kết cấu 9.2.1 Bản chân trên nền đá có thể kết hợp với điều kiện địa h ì nh, địa chất bố trí các khe co giãn cần thiết và phải đặt so le với khớp n ố i đứng giữa các tấm bản mặt. Khớp nối thi công b ả n chân c ó th ể căn cứ vào điều kiện thi c ô ng để b ố trí. 9.2.2 Gradient thấm cho phép của nền đá dưới bản chân căn cứ vào t í nh xói l ở của đá và mức độ phong hoá hiện tại của n ó để quyết định, có thể chọn lựa theo bảng 4. Bảng 4 - Gradient th ấ m cho phép của các lớp nền đập Mức độ phong hoá của đá Gradient thấm cho phép Đá tươi, phong hóa nh ẹ Tr ê n 20 Đá phong hóa yếu Từ 10 đến 20 Đá phong hóa mạnh Từ 5 đến 10 Đá phong hóa hoàn toàn Từ 3 đến 5 9.2.3 Chiều rộng của bản chân trên nền đá xác định theo gradient thấm cho phép. Bản chân của đập c ấ p đặc biệt và c ấ p I nên chọn bề rộng thay đổi từng đoạn theo chiều cao của cột nước ở vị trí đặt bản chân. Bề rộng của b ả n chân phải thoả m ã n yêu cầu bố trí phụt v ữ a, bề rộng nhỏ nhất kh ô ng nên nhỏ h ơ n 3 m. Cũng có thể lựa chọn ph ư ơng án đặt thêm bản chống thấm ở hạ lưu bản chân để thoả mãn yêu cầu về gradient th ấ m của nền bản chân. Bản chống th ấ m và một phạm vi nhất định ở hạ lưu của n ó phải làm t ầ ng phủ lọc ngược. 9.2.4 Chiều dày của b ả n chân trên nền đá nên tương đương với chiều dày của bản mặt nối với nó, chiều dày nh ỏ nhất phải không nhỏ hơn 0,3 m và có thể lấy khác nhau theo từng phân đoạn cao trình. 9.2.5 Khoảng cách theo phương đứng từ vật ch ắ n nước ở đáy của kh ớ p biên đến mặt nền n ê n từ (0,7 đến 1,0) m. Khi sử dụng tường chân cao thay cho bản chân b ì nh thường th ì phải bố trí một vùng đá đ ắ p có độ nén lún thấp ở vùng phụ cận của tường. 9.2.6 Nếu nền b ả n chân bị đào lẹm trên 1,0 m th ì trước khi đổ bê tông bản chân nên đổ bê tông bù đến mặt nền thiết k ế đặt bản chân. 9.2.7 Mặt nghiêng của b ả n ch â n nối tiếp với bề mặt bản mặt nên bố trí cùng trên một mặt ph ẳ ng đ ể thuận lợi cho việc thi công ván khuôn trượt, chiều dài mặt nghiêng không nên nh ỏ hơn 1,0 m. 9.2.8 B ả n chân có th ể được thiết kế theo hai dạng là: b ả n chân cao và b ả n chân th ấ p. Bản chân cao là b ả n ch â n có mặt nghiêng hạ lưu cao hơn b ề mặt tiếp xúc của bản mặt, bản chân thấp là mặt nghiêng hạ lưu bằng với bề mặt tiếp xúc của bản m ặ t. 9.2.9 T í nh năng của bê tông bản chân phải tương đồng với bê tông bản mặt quy định ở mục 10.3, mác bê t ô ng kh ô ng th ấ p hơn M20, mác chống thấm không t h ấ p hơn B6 (quy định theo TCVN 4116 : 1985). Y ê u c ầ u chống nứt của b ả n chân phải tương đồng với yêu cầu chống nứt của bản mặt quy định ở điều 10.5. 9.2.10 Bản chân trên nền đá phải đặt cốt thép một lớp theo hai phương, hàm lượng cốt thép l ấ y bằng 0,3% diện tích mặt c ắ t ngang của đoạn bản nằm ngang. B ả n ch â n đặt trên nền không phải là đá n ê n đặt cốt thép hai lớp, mỗi lớp đặt theo h a i phương, hàm lượng cốt thép theo mỗi phương nên lấy từ 0,3% đ ến 0,4%. Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép của bản chân nên lấy từ (10 đến 15) cm. 9.2.11 Bản chân phải được liên k ế t với nền đá bằng neo phụt v ữ a. Nếu đá nền trong vùng gần dưới đáy bản chân có các mặt phân lớp với độ dốc thoải thì các thông số của thanh neo phải xác định theo sự ổn định của lớp đá và sức chịu áp lực phụt giữa các lớp. 9.2.12 Khi chiều dày bản chân vượt qu á 2 m hoặc khi dùng tường chân phải phân tích ứng suất và tính toán ổn định. T í nh toán ổn định có thể sử dụng phương pháp cân bằng giới hạn của vật rắn, phân tích ứng su ấ t có thể sử dụng cách t í nh trong sức bền vật liệu, khi cần thiết phải dùng phương pháp phần tử hữu hạn để phân t í ch ứng su ấ t biến dạng. 9.2.13 B ả n chân đặt trên tầng bồi tích cuội sỏi nên được li ê n kết bằng t ấ m bê tông với tư ờ ng chống thấm, tấm liên kết bê tông phải được thi công sau khi hoàn c ô ng tường chống thấm và bản mặt của ph ầ n thân đập. 10 Thiết kế bản mặt bê tông 10.1 Phân khe, chia khoảnh bản mặt 10.1.1 Căn cứ vào ứng suất và bi ế n dạng của b ả n mặt và điều kiện thi công để chia khe (khớp nối), chia khoảnh bản mặt. Khoảng cách giữa các khớp nối đứng có thể từ (8 đến 16) m. Khi xây dựng đập ở khu vực lòng sông hẹp thì khoảng cách giữa các khớp nối đứng của bản mặt ở phần vai đập có thể giảm nhỏ thích hợp. 10.1.2 Bố t rí khớp nối đứng chịu kéo và chịu nén phải căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, kết qu ả t í nh toán theo phương pháp phần tử hữu hạn và tham khảo kinh nghiệm của các công trình k hác. Khớp nối đứng ở phạm vi cách khớp biên khoảng 1,0 m theo phương pháp tuyến với kh ớ p biên phải bố trí thành đường g ã y vuông góc với khớp biên. 10.1.3 Đối với đập c ấ p đặc biệt, có thể kết hợp với việc phân tích ứng suất bi ế n dạng của b ả n mặt đ ể bố trí khớp nối ngang và vật chắn nước. Bố tr í khe thi c ô ng của b ả n mặt phải xét đến đ i ều kiện thi công, thoả mãn yêu cầu ngăn nước tạm thời và phân đợt, ph â n k ỳ tích nước . C ốt thép của b ả n mặt phải xuyên qua khe thi công. 10.1.4 Với bản mặt được phân đợt đ ổ b ê t ô ng th ì đỉnh của phần bản mặt được phân đợt đ ổ phả i th ấ p hơn cao trình của khối đắp thân đập, nên lấy ch ên h lệch k hoảng từ (5 đến 20) m tùy theo chiều cao đập, đập cao th ì lấy chênh lệch lớn. 10.1.5 Trước k hi đổ bê tông bản mặt đợt sau phải kiểm tra tra t ì nh trạng tiếp xúc với tầng đệm của bản mặt đổ ở đợt trư ớ c, nếu giữa chúng có khe h ở (hiện tượng thoát không) thì phải dùng vật liệu có cường độ và tính nén lún thấp r ó t lấp đầy khe h ở để bản mặt tựa khít vào tầng đệm. 10.2 Chiều dày bản mặt 10.2.1 Chiều dày bản mặt phải thoả mãn các y ê u cầu sau: 1) Phải đ ủ dày đ ể đủ chỗ bố trí cốt thép và vật chắn nước, chiều dày ở đỉnh không nên nhỏ hơn 0,30 m. Với đập cấp đặc biệt nên tăng thêm chiều d ày của đỉnh bản mặt. 2) Gradient thấm phải không được vượt quá 200. 10.2.2 Chiều dày bản mặt tăng dần từ đỉnh xuống đáy đập. Chiều dày bản mặt ở vị trí bất kỳ tính từ đỉnh bản mặt được x á c định theo công thức (2). t = t o + (0,002 + 0,0035) H tt (2) trong đ ó: t là chiều dày bản mặt tại m ặ t cắt t í nh toán, m; t o là chiều dày bản mặt ở đỉnh bản mặt, m; H tt là khoảng cách theo phương thẳng đứng tính từ đỉnh bản mặt đến mặt cắt tính toán, m. Đối với đập cấp III, cấp I V có thể chọn bản mặt có chiều dày không đổi bằng từ (0,3 đến 0,4) m. 10.3 Bê tông đổ bản mặt 10.3.1 B ê tông đổ bản mặt phải có độ linh động cao, có kh ả năng chống nứt, bền lâu và phải th ỏa m ã n các y ê u cầu sau: 1) Mác b ê tông không thấp hơn M25. 2) Cấp chống thấm không thấp hơn B8. 3) Phải thông qua tính toán kiểm soát t í nh chống nứt của b ê tông theo TCVN 5574 : 2012 và TCVN 4116 : 1985. 10.3.2 B ê tông đ ổ bản mặt nên d ùng xi măng poóc lăng to ả nhiệt thấp, cũng có thể dùng xi măng poóc lăng b ì nh thư ờ ng. Khi sử dụng các s ả n phẩm xi măng khác phải xác định thông qua thí nghiệm. 10.3.3 Bê tông đ ổ bản mặt nên trộn tro bay hoặc vật liệu độn thích hợp khác có hoạt tính cần thiết và c ó t í nh co ngót tương đối nhỏ. Chủng loại v à hàm lượng của vật liệu độn phải xác định dựa vào ng uồ n vật liệu và thông qua thí nghiệm . Cấ p chất lượng của tro bay không nên th ấ p hơn cấp II, hàm l ư ợng độn nên từ 15% đến 30%. 10.3.4 Bê tông đổ bản mặt nên trộn thêm phụ gia cuốn khí và phụ gia giảm nước có hiệu qu ả cao, h à m lượng bọt khí của b ê tông nên khống chế t r ong phạm vi từ 4% đến 6%. Tùy theo yêu cầu c ũ ng có thể dùng phụ gia đi ề u chỉnh thời gian ninh kết của bê tông. Hàm lượng và chủng loại của phụ gia sử dụng phải xác định th ô ng qua th í nghiệm, giữa các phụ gia phải c ó sự tương h ợ p. 10.3.5 Đá dùng cho bê tông nên d ùng hai loại cấp phối vật liệu để phối trộn gồm cấp phối từ (5 đến 20) mm và từ (20 đến 40) mm hoặc dùng một loại cấp phối từ (5 đến 40) mm nhưng ph ả i đảm bảo được tính liên tục của cấp phối. Đường kính c ỡ đá l ớ n nh ấ t không được lớn hơn 40 mm, độ ẩ m của đá không vượt quá 2%, hàm lượng bùn đ ấ t phải nhỏ hơn 1%. 10.3.6 Cát dùng cho b ê tông phải có lượng ngậm nước không quá 3%, hàm lượng bùn đất không quá 2%, môđun độ lớn nên chọn từ 2,4 đến 2,8. 10.3.7 Tỷ lệ N/X (Nước / Xi măng) trong bê tông, nếu thi công ở vùng ấm áp phải nh ỏ hơn 0,50, nếu ở vùng lạnh giá phải nhỏ hơn 0,45. Khi dùng ván kh uô n tr ư ợt và máng trượt đ ể đổ b ê tông th ì độ sụt phải thoả mãn yêu cầu thi công, độ sụt trước khi đưa vào máng trượt nên chọn từ (3 đến 7) cm. 10.4 Bố trí cốt thép 10.4.1 Bản mặt nên bố trí một lớp cốt thép và trong lớp bố trí theo hai phương, lớp cốt thép có th ể bố trí ở giữa mặt bản hoặc lệch về phía trên, hàm lượng cốt thép theo mỗi phương nên từ 0,3% đến 0,4%, hàm lượng cốt thép theo phương ngang c ó th ể nhỏ hơn hàm lượng cốt thép theo phương mái dốc. 10.4.2 Đập cấp đặc biệt và cấp I, trong một phạm vi nh ấ t định của vùng chịu ứng suất kéo, vùng gần khớp biên và vùng hai bên khe thi công nên bố t rí hai lớp cốt thép, trong mỗi lớp bố trí cốt thép theo hai phương. Dọc theo hai b ê n khớp nối đứng ở g ầ n khớp chu vi, khớp chu vi và khớp n ố i đứng chịu nén nên bố trí cốt thép chống ép dập b ề mặt 10.4.3 Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép của b ê tông bản mặt không được nh ỏ hơn 8 cm. 10.5 Các biện pháp ch ố ng nứt cho bản mặt 10.5.1 Mặt nền đặt bản mặt phải bằng phẳng, không được c ó những chỗ lồi l õ m quá l ớ n, những rãnh sâu cục bộ hoặc g ó c nhọn. 10.5.2 Khi dùng vữa đầm nén hoặc b ê t ô ng phun đ ể gia cố mặt tầng đệm th ì cường độ chịu n é n 28 ngày tuổi của nó phải kh ố ng chế trong phạm vi khoảng 5 MPa. Khi s ử d ụng đầm bó v ỉ a đ ể gia cố mặt tầng đệm thì n ê n dùng vật liệu c ó mô đun đàn h ồ i thấp và trên bề mặt của dầm b ó v ỉ a phun nhũ nhựa đường. 10.5.3 Bê tông đổ bản mặt nên ưu tiên chọn phụ gia và vật liệu độn giảm thấp lượng xi măng và lượng nước sử dụng, giảm sự t ă ng nhiệt độ do nhiệt thủy hoá và biến dạng co ng ó t, bảo đảm bê tông bản mặt có cường độ chịu kéo và độ giãn d à i do kéo tương đối cao. Khi c ó điều kiện nên ưu t iên chọn cốt liệu c ó hệ số giãn nở nhiệt t ư ơ ng đối th ấ p. Khi cần thiết có thể dùng vật liệu dạng sợi trộn vào bê tông. 10.5.4 Độ sâu của rãnh h ì nh chữ “V" ở ph ầ n đỉnh của khớp đứng chịu nén của bản mặt không nên lớn hơn 5 cm, đệm vữa cát ở đáy c ủ a r ã nh không được l ấ n sang phần b ề dày chịu lực của bản mặt, vật chắn nước bằng đồng của khớp chịu nén phải gi ả m th ấ p độ cao của sống m ũi . 10.5.5 B ê tông bản mặt n ê n tránh thi công ở thời kỳ, thời điểm có nhiệt độ m ôi trường cao hoặc nhiệt độ âm và phải căn cứ vào y ê u cầu đ ể kh ố ng chế nhiệt độ của bê tông tại khoảnh đổ. 10.5.6 Khi đổ bê tông bản mặt nên theo quy đ ị nh c ủ a điều 10.1.4 về chênh lệch độ cao b ắ t buộc giữa đỉ nh bản mặt và mặt khối đắp và bố trí thời gian dự phòng lún; đối với đập cấp đặc biệt nên tăng thêm chênh lệch độ cao giữa mặt khối đắp và đỉnh bản mặt phân đợt đ ổ và kéo dài thời gian dự phòng l ú n. 10.5.7 Bề mặt của bản mặt bê tông ph ải sử dụng các biện pháp giữ ẩ m v à b ả o dư ỡ ng cho đến lúc tích nước hoặc ít nhất là 90 ngày. 10.5.8 Sau khi đổ bê tông bản mặt đến đỉnh đập n ê n có thời gian giản cách í t nhất là 28 ngày mới t iế n hành đổ bê t ô ng tường chắn sóng; Đối với đập cấp đặc biệt, thời gian giãn cách nên kéo dài th ê m. 11 Vật chắn nước của khớp nối 11.1 Các kh ớ p nối giữa các đoạn bản chân, giữa bản chân với bản m ặ t, giữa các t ấ m bản mặt, giữa tường chắn sóng với bản mặt, giữa các đoạn tư ờ ng chắn s ó ng, giữa tường ch ố ng th ấ m với bản chân đều phải bố trí vật chắn nước. 11.2 Tùy theo chiều cao đập, ở khớp nối biên phải b ố trí một hoặc nhi ề u vật ch ắ n nước. Đối với đập đập cấp III, cấp IV phải bố trí một vật chắn nước ở dưới đáy; cũng c ó thể b ố trí hai vật chắn nước ở đ ỉ nh và ở đáy, nhưng vật chắn nước ở đ ỉ nh có th ể đơn giản hơn. Đập cấp đặc biệt, cấp I, cấp II nên bố trí hai vật chắn nước ở đỉnh và đáy, cũng có thể bố trí ba vật chắn nước ở đỉnh, đáy và khoảng giữa đ ỉ nh và đáy. H ì nh thức bố trí vật ch ắ n nước trong khớp nối biên có thể tham khảo hình 6 để thực hiện. 11.3 V ậ t chắn nước của khớp nối th ô ng thường được lựa chọn như sau: 1) Vật chắn nước ở đáy phải làm b ằn g kim loại, nên làm bằng đ ồ ng lá. 2) Vật chắn nước ở khoảng giữa đỉnh và đ á y có thể làm bằng kim loại hoặc PVC v.v... 3) Vật chắn nước ở đỉnh c ó th ể làm bằng vật liệu m ề m, vật liệu không dính có khả năng tự hàn k í n khi bị rách hoặc kết hợp c ả hai loại. CH Ú TH Í CH: 1 - Dải nhựa polyethyten lưu h ó a; 2 - V ật liệu trám khe; 3 - Thanh gỗ chèn chịu nén; 4 - Vật ch ắ n n ư ớc PVC; 5 - T ấm đ ồ ng; 6 - Thanh neoprens ; 7 - Thanh po l ystyrene; 8 - H ỗ n hợp cát nhựa đường; 9 - T ầ ng lọ c; 10 - C ốt thép ch ị u lực; 11 - C ố t thép ch ố ng ép dập , bong tróc. Hình 6 - Bố trí vật chắn nước trong khớp n ố i biên 11.4 Thiết kế vật chắn nước trong khớp nối đứng của bản mặt phải xét đến sự khác biệt giữa kh ớ p chịu kéo và khớp nối chịu nén. 1) Khớp nối đứng của b ả n mặt nên bố tr í ở đ ỉ nh và ở đáy. Vật chắn nước ở đỉnh của khớp nối cứng và khớp n ố i của đập cấp II, cấp III và cấp IV có thể đơn giản hoá thích đáng. 2) Khớp chịu n é n của bản mặt của đập cấp đặc biệt có thể sử dụng khớp nối cứng, khi điều kiện địa h ì nh địa chất phức tạp hoặc vật liệu đắp đập khác thường th ì phải nghiên cứu b ố trí khe lún từng phần cho bản mặt. 3) Với đập cấp đặc biệt, khớp chịu nén của bản mặt phải bố trí một bộ phận là khớp có khả năng ép co, s ố còn lại có th ể thiết kế ở dạng khớp nối cứng . Số lượng khớp ép co xác định dựa vào chiều cao của đập, điều kiện địa h ì nh địa ch ấ t và kết quả tính toán bằng phương pháp phần t ử hữu hạn. Trong khe phải chèn các tấm có khả năng ép co và có cư ờ ng độ chịu nén cần thi ế t. 11.5 Khe thi công nằm ngang của bản mặt phải cho cốt thép xuy ê n qua và kh ô ng cần b ố trí vật chắn nước. 11.6 Vật chắn nước của khớp nối bản chân có th ể dùng tấm đồng, tấm cao su hoặc PVC và phải liên k ế t với vật chắn nước của khớp nối biên thành một hệ thống chắn nước kín. 11.7 Khớp nối ngang giữa bản mặt với tường chắn sóng phải bố trí vật chắn nước ở đỉnh và đáy. 11.8 Khớp nối giữa các đoạn tường chắn sóng thông thường dùng tấm đồng chắn nước. 11.9 T ấ m chắn nước bằng cao su, PVC và thép không r ỉ trên đỉnh khớp nối c ó thể dùng phương pháp dán hoặc bắt bu lông c ó nẹp thép để cố định vào t ấ m bản mặt bê tông . Ở vùng mực nước thay đ ổ i, ở nơi có th ờ i ti ế t giá lạnh không được dùng thép góc và bu lông nở sắt đ ể cố định các màng chắn nước làm bằng vật liệu mềm mà nên dùng cách dán và v í t ch ì m đầu đ ể cố định. 11.10 Vật liệu lấp đầy phía trong t ấ m chắn nước trên đỉnh khớp nối thư ờ ng dùng các loại vật liệu có tính mềm dẻo hoặc linh động như cát mịn, tro bay hoặc cao su. Trong qu á trình l à m việc phải đảm bảo đ ượ c các điều kiện sau: 1) Không ch ả y khi chịu nhiệt độ cao; 2) Không đ ôn g cứng khi chịu nhiệt độ thấp; 3) Dưới áp lực của nước dễ ép chặt vào khe h ở ; 4) Có khả nàng dính vào b ề mặt b ê tông. Cát mịn hoặc tro bay phải có hệ số th ấ m so với tầng đệm đặc biệt th ấ p nh ấ t là một cấp, c ỡ hạt lớn nhất nh ỏ hơn 1 mm . 11.11 Các vật ch ắ n nước phải tạo th à nh một hệ thống chắn nước kín, vật liệu mềm chèn ở đỉnh khớp biên phải n ố i t iếp với vật liệu mềm chèn ở đỉnh của khớp nối đứng hoặc với vật chắn nước ở đáy của khớp n ố i đứng. 11.12 Vật chắn nước trong khớp nối giữa bản nối tiếp và tường ch ố ng thấm bê tông, giữa bản mặt và các vật kiến trúc bằng bê tông khác phải thiết k ế như vật chắn nước trong khớp n ố i biên. 11.13 Hình thức, cấu tạo của các loại khớp nối khác nhau có thể bố trí theo kinh nghiệm hoặc tham khảo các công trình tươ ng tự đã xây dựng để luận chứng v à quyết định. 11.14 Yêu cầu c ấ u tạo, vật liệu của vật chắn nước trong khớp nối và y ê u cầu bảo vệ trong thời kỳ thi công phải tuân theo các quy định trong TCVN 9384 : 2012. 12 Phân đoạn xây dựng và tôn cao đập cũ 12.1 Phân đoạn xây dựng 12.1.1 Căn cứ vào các yêu cầu về điều kiện địa hình tuyến đập, tiến độ thi công, dẫn d ò ng và ch ố ng lũ, t í ch nước của hồ v.v... để lập kế hoạch phân đoạn thi công đắp đập và đổ bản mặt bê tông. 12.1.2 Phân đoạn đắp đập phải tuân thủ các nguyên tắc sau: 1) Vùng tầng đệm, tầng chuy ể n tiếp và vùng đá ch í nh thân đập ở kề liền phải thi công đ ắ p lên đồng th ờ i. Vị trí tiếp giáp gi ữ a các vùng phải được đầm nén cùng một lúc. 2) Khi đắp tiếp đợt sau phải xử lý chỗ tiếp giáp, tránh đá lớn tập trung một chỗ, đào bỏ lớp vật liệu rời rạc, tăng cường đầm nén ở chỗ tiếp giáp. Trước và sau khi xử lý tiếp giáp phải lấy mẫu thí nghiệm đ ể kiểm tra chất lượng đá đắp tại vị trí này, nếu chưa đạt theo yêu cầu thiết k ế th ì phải xử lý đến khi đạt mới thôi. 3) Mái dốc (m) của các khối đ ắ p đá tiếp giáp nhau phải đảm bảo kh ô ng nh ỏ hơn 1,3, đối với cuội sỏi thiên nhiên không nhỏ h ơ n 1,5; 4) Có thể bố trí các đường tạm để vận chuyển vật liệu đắp đập trong khối đá mới đắp; 5) Đắp thân đập nên l ê n đều trên toàn bộ bề rộng t ừ mép thượng lưu đến mép hạ lưu của mặt đập. Khi dùng mặt c ắ t của đập đang đắp dở lên không đều để ngăn nước hoặc chống lũ thì chênh cao giữa các khối đắp không nên lớn hơn 40 m. 12.1.3 Khi cho nước lũ tràn qua mặt đập đắp d ở trong thời gian thi công ph ải bảo đảm yêu cầu về ổn đ ị nh trượt và thấm. Mặt đập, mặt mái hạ lưu và chân mái cho nước tràn qua phải được bảo vệ; biện pháp b ả o vệ dựa vào tổng hợp các đ iề u kiện như: hình dạng của mặt tràn nước, vận tốc d òng chảy và tính chất của vật liệu được bảo vệ v.v... để xác định, khi cần phải tiến hành thí nghiệm mô hình thủy lực. 12.1.4 Phân đợt thi c ô ng bản mặt bê tông ph ả i tuân thủ quy định tại đi ề u 10.1.4. Khớp n ố i thi công nằm ngang phải được xử lý theo các quy định của điều 10.1.3 của tiêu chu ẩ n này. 12.1.5 Vật chắn nước của khớp nối biên cần có biện pháp bảo vệ trong thời kỳ thi công. 12.1.6 Khi mực n ư ớc trong thân đập cao hơn cao tr ì nh mặt nền c ủ a bản chân phải kiểm tra ổn định th ấ m ngược của vật liệu tầng đệm, khi cần phải b ố trí hệ th ố ng thoát nước tạm về hướng thượng lưu và bịt lấp vào lúc thích hợp. 12.1.7 Trong trường hợp đập được xây dựng và khai th ác từng ph ầ n, phải thi ết kế đập theo ti ê u chuẩn v ề c ấ p ở quy mô lúc đập đư ợ c hoàn thành toàn bộ. 12.1.8 Khi thân đập xây dựng ở giai đoạn cuối theo phương thức tôn cao mặt cắt từ hạ lưu th ì phải phân tích ảnh hưởng của thi c ô ng giai đoạn cuối tới biến dạng ứng suất của phần đập đã xây dựng và đ ề xu ấ t các biện pháp xử lý. 12.1.9 Đập CFRD xây dựng làm nhiều giai đoạn phải trù tính tới quy hoạch thi công của các giai đoạn thi c ô ng ph â n đoạn, bộ phận không c ó cách thực hiện hoặc k hó thực hiện ở giai đoạn cuối thì khi thi c ô ng ở giai đoạn trước phải thực hiện theo quy mô của giai đoạn cuối. 12.2 Tôn cao đ ập cũ 12.2.1 Tôn cao CFRD đã có phải nghiên cứu đ ầ y đủ các nội dung sau đây: 1) Luận chứng đầy đủ sự phù hợp của nền và thân đập c ũ , các công trình chống thấm và hệ thống vật chắn nước đã có để c ó giải pháp xử lý tăng cường thích hợp (nếu cần thiết) bảo đảm sau khi t ô n cao đập sẽ vận hành b ì nh thường; 2) Khi nâng cao thân đập, nếu do l ú n của thân đập mà giữa thân đập và bản mặt bê tông cũ c ó khe h ở th ì phải xử lý thoả đáng theo quy định ở đi ề u 10.1.5, l ấ p đầy khe hở, bảo đảm tiếp x ú c chặt chẽ giữa bản mặt và tầng đệm. 3 ) Xử lý tiếp giáp khối đắp thân đập gi ữ a đập cũ và đ ậ p tôn cao thực hiện theo điều 12.1 n ê u tr ê n. 4) Xử l ý n ố i t iếp bản mặt bê lông thực hiện theo quy định ở điều 10.1.3 nêu trên. 5) Khớp nối chống thấm và biến dạng phải được thiết k ế thành một hệ thống hoàn chỉnh. 12.2.2 Đối với đập đá đổ đã xây dựng được chống thấm b ằ ng đất, nếu dùng CFRD để tôn cao từ mặt hạ lưu, phải nghiên cứu đầy đủ các nội dung sau đây: 1) Luận ch ứ ng độ tin cậy và khả năng thích ứng của nền đập và các thiết bị chống thấm của thân đập được tôn cao, k hi cần phải tiến hành xử lý b ổ sung gia cố thêm; 2) Thiết kế riêng cho vật chắn nước và nối tiếp giữa bản mặt b ê tông và kết c ấ u chống th ấ m của đập cũ; 3) Phân tích ổn định của mái đập sau khi tôn cao đ ể quyết định việc gia cố mái thượng lưu và hạ l ưu đập. 12.2.3 Khi đập bê t ông trọng lực hoặc đập đá xây có thể dùng CFRD để tôn cao từ mặt hạ lưu, phải nghi ê n cứu đầy đ ủ các nội dung sau đây: 1) Luận chứng độ tin cậy v à khả năng thích ứng của nền đập và các thiết bị chống thấm của thân đập được tôn cao, khi cần ph ả i tiến hành x ử l ý b ổ sung gia c ố th ê m; 2 ) Xét tới áp lực của đá đổ v à áp lực của nước để tiến hành phân tích ổn định và ứng suất của đập cũ, xác định cao trình đi ể m tựa của bản m ặ t b ê t ô ng trên thân đập c ũ ; 3) Thiết k ế riêng cho k ế t cấu vật chắn nước của khớp biên ở chỗ nối tiếp giữa b ả n mặt bê tông và thân đập bê tông cũ. 13 Thiết kế hệ thống quan trắc 13.1 Yêu cầu chung và nội dung quan trắc 13.1.1 Yêu c ầ u quan trắc đối với đập CFRD cần tuân th ủ các quy đ ị nh trong TCVN 8215 : 2009 và các quy đ ị nh trong tiêu chu ẩ n này, ngo à i ra có thể tham khảo hệ thống quan trắc các đập đang vận hành. 13.1.2 Căn cứ vào cấp đập, chiều cao đập, h ì nh thức kết cấu và đi ề u kiện địa hình địa chất, theo nguyên tắc ít mà t i nh để b ố trí các thiết bị quan trắc cần thiết, tiến hành quan trắc một cách hệ thống trong thời k ỳ thi công và vận hành đập. 13.1.3 Thiết kế quan trắc phải thoả mãn yêu cầu quan trắc giai đoạn thi công, thu t hập các dữ liệu quan trắc khi đưa công trình vào vận hành, ch ỉ đạo thi công, tối ưu thiết kế. 13.1.4 Thiết bị quan trắc phải đạt các yêu cầu: Tin cậy, độ bền cao, kinh tế, ph ổ biến, thích hợp với yêu cầu. N ê n chọn các loại thiết bị hiện đại, khi c ó điều kiện nên thực hiện tự động hóa quan trắc, ở vùng có thời tiết giá lạnh phải có biện pháp ch ố ng đóng băng. Thiết bị quan trắc phải b ố trí theo các nguyên tắc sau: 1) Quan trắc biến dạng bên trong thân đập phải kết hợp b ố trí v ớ i quan trắc biến dạng b ê n ngoài thân đập, ph ả n ánh toàn diện trạng thái làm việc của đập. 2) Các đi ể m quan trắc chuy ể n dịch ở mặt bên ngoài có thể bố trí cách đều nhau. 3) Giám sát b ê n trong thân đập í t nhất phải bố trí ở một mặt cắt ngang tại vị trí đập có chiều cao lớn nh ấ t, với đập cấp đặc biệt, cấp I, cấp II phải tăng thêm số m ặ t cắt quan trắc và nên bố trí một mặt cắt quan trắc dọc theo trục đập. 4) Các thiết bị quan trắc bên trong thân đập phải tránh cản tr ở việc thi công và tiện cho việc quan trắc, bảo đảm trong điều kiện thời tiết xấu vẫn thực hiện được việc quan trắc các hạng mục c ầ n thiết. 5) Cần quan trắc được dòng thấm, bi ế n dạng và chuyển v ị bất thường, các hạng mục quan trắc trọng điểm là biến dạng của bản mặt bê tô ng, chuyển d ị ch của khớp biên theo ba phương, chuyển vị của th â n đập, lưu lượng thấm v.v... 13.1.5 Dựa vào kết qu ả tính toán thiết kế v à tham khảo kết quả quan trắc của các công trình tương tự để xác định phạm vi dự ki ế n của giá trị quan trắc, chọn lựa kiểu dụng cụ và giới hạn quan trắc. 13.1.6 Với đập cấp đặc biệt, cấp I, cấp II phải bố trí các hạng mục quan trắc dưới đây, với đập cấp III và cấp IV có thể đơn giản hoá phù hợp. 1) Chuyển vị đứng và chuyển v ị ngang của mặt đập. 2) Chuyển vị đứng ở bên trong thân đập, chuyển vị ngang theo phương dò ng chảy và chuyển v ị ngang theo phương trục đập. 3) Chuyển dịch của khớp nối. 4) Độ v õ ng và bi ế n dạng của bản mặt. 5) Lưu lượng thấm. 13.1.7 Trong trường hợp cần thiết có th ể tăng thêm các hạng mục quan trắc dưới đây: 1) Á p lực thấm trong thân đập và dưới nền đập, thấm vòng qua vai đập. 2) Nứt của bản mặt. 3) Áp lực tiếp xúc và áp lực đất. 4) Tường chống th ấ m bê tông. 5) Phản ứng động đất. 6) Tình trạng tiếp xúc giữa bản mặt và tầng đệm. 7) Nhiệt độ của bản mặt và ứng suất trong cốt thép. 13.1.8 Khi thiết kế đập CFRD, tùy theo các điều kiện đ ã n ê u trong điều 13.1 và cấp đập để áp dụng các nội dung quan trắc như n ê u trong bảng 5. Bảng 5 - Nội dung quan trắc Nội dung quan trắc Cấp đập Đặc biệt I II III IV 1. Chuyển vị đứng và chuyển vị ngang của mặt đập x x x x x 2. Chuyển vị đứng b ê n trong thân đập, chuyển vị ngang theo phương dòng ch ả y và chuyển vị ngang theo phương tim đập x x x x x 3. Chuyển dịch của khớp nối. x x x x x 4. Độ võng và biến dạng của bản mặt bê tông x x x x x 5. Lưu lượng thấm x x x x x 6. Áp lực th ấ m trong thân đập và dưới nền đập, th ấ m v ò ng qua vai đập x x x 7. Nứt của bản mặt x x x x x 8. Á p lực tiếp xúc và áp lực đ ấ t x x x 9. Tường ch ố ng th ấ m bằng bê tông x x x 10. T ì nh trạng t iếp xúc giữa bản mặt và tầng đệm x x x 11. Nhiệt độ của bản mặt và ứng suất trong cốt thép x x x 12. Phản ứng động đất x x x 13.2 Bố tr í thiết bị quan trắc Bố trí thiết b ị quan trắc trong đập CFRD cần tuân th ủ các quy định liên quan trong mục 3 của TCVN 8215 : 2009, ngoài ra nên bảo đảm các nguyên tắc sau đ â y: 1) Có khả năng phản á nh đầy đủ nh ấ t trạng thái làm việc của đ ập; 2) Các điểm quan trắc chuyển vị bề mặt nên bố trí kho ả ng cách đều nhau; 3) Tuy ế n đo chuyển vị t rong thân đập nên bố trí ít nhất một tuy ế n xuyên suốt chiều ngang mặt cắt đập cao nhất. Với đập từ cấp đặc biệt đến cấp III nên bố trí thêm hai mặt c ắ t phía bãi sông; 4) Bố trí các thiết b ị quan trắc trong đập cần tránh tối đa gây cản tr ở cho việc thi công đập, tạo thuận lợi cho các hoạt động quan trắc và b ả o đ ả m việc quan trắc trong điều kiện thời tiết bất lợi; 5) Tăng cường c á c hoạt động quan trắc các yếu tố như chuyển vị của t ấ m bản mặt, độ lệch theo ba hư ớ ng của khớp biên và độ thấm v.v...Việc quan trắc thấm n ê n cố gắng tách lượng th ấ m ở nền và hai vai đập để xác định chính xác tình trạng thấm ở nền và vai cũng như trạng thái làm việc của đập và nền của nó. 13.3 Lắp đặt và vận hành thiết b ị quan trắc 13.3.1 Thiết kế cần lập sơ đồ bố trí, biện pháp và ti ế n độ l ắ p đặt, kế hoạch vận hành th ử và vận hành các thiết bị trong giai đoạn thi công theo quy định . 13.3.2 Thiết kế cùng với nhà thầ u cung cấp thi ế t b ị lập quy trình vận hành thiết b ị quan trắc bao gồm các nội dung sau đ â y: 1) Hướng dẫn phương pháp vận hành thiết bị, quan trắc thu thập s ố liệu; 2) Hướng dẫn việc ghi chép, xử l ý và lưu giữ số liệu; 3) Hướng dẫn phương pháp bảo vệ, bảo trì thiết b ị . 13.3.3 Sau khi l ắ p đặt xong phải lập báo cáo nội dung và kết quả l ắ p đ ặ t bao gồm các thông tin tối thi ể u như sau: 1) Bản đồ hoặc mặt cắt ch ỉ r õ v ị trí các thiết b ị đã đư ợ c lắp đặt, những hiệu chỉnh , sửa đổi trong quá trình lắp đặt; 2) Sơ đ ồ vị trí đặt đ ầ u đo, dây cáp truyền t í n hiệu; 3) Mô t ả thiết bị (t ê n máy, hãng sản xuất, các thông số kỹ thuật...); 4) Các bước kiểm tra đã thực hiện trước khi lắp đặt; 5) Quy trình lắp đặt; 6) Số đọc ban đầu; 7) Các ghi chép và nhận xét trong khi lắp đặt; 8 ) Kết quả vận hành thử và các hiệu chỉnh. 13.4 Hệ thống đo lưu lượng thấm ở hạ lưu đập Khi xây dựng đập CFRD phải bố trí hệ thống đo lưu lượng nước th ấ m ở hạ lưu đập để theo dõi lưu lượng th ấ m và phát hiện các t ì nh huống bất thường trong suốt quá trình vận hành khai thác. Việc bố trí phải tu â n thủ theo các nguyên tắc sau đây: 1) Thiết kế hệ thống đo lưu lượng nước thấm hạ lưu đập căn cứ vào lưu lượng thấm lớn nhất qua thân và nền công trình thông qua tính toán. 2) Hệ thống đo lưu lượng đ ả m bảo được các yêu cầu v ề độ chính xác của thiết bị đo, độ kín nước của hệ thống đ ê bao thu nước, có thể quan trắc được lưu lượng thấm k hi công trình vận hành b ì nh thường, đảm bảo an toàn khi xả lũ, thuận tiện trong quá trình quan trắc cũng như quản lý vận hành. 3) Thiết bị đo lưu lượng thư ờ ng sử d ụ ng máng đo dạng đập tràn thành mỏng mặt cắt h ì nh thang hoặc hình chữ “V ” . Cũng có thể dùng thiết bị đo tự động v à truyền số liệu về trung tâm qu ả n lý công trình. 4) Hệ thống đê bao thu nước thấm ph ải đảm bảo kết nối với tầng ít thấm nước dưới nền và hai vai đập để có thể thu hết được lượng nước thấm về máng đ o. 5) Kết cấu hệ thống đo thư ờ ng bao gồm: Đ ê bao thu nước, kênh dẫn vào máng đo, thước đo mực nước và máng đo lưu lượng (hoặc thiết bị đo tự động). 14 Quy trình quản lý vận hành và bảo trì 14.1 Quy trình quản lý vận hành và b ả o tr ì công trình phải tuân th ủ theo các quy định sau đây: 1) Các ch ỉ dẫn của nhà sản xuất thi ế t b ị ; 2) Hồ sơ thi ế t kế công trình; 3) TCVN 8412 : 2010 và TCVN 8414 : 2010. 14.2 Quy trình vận hành đập CFRD phải được lập như là một bộ phận của quy trình vận hành chung của công trình h ồ chứa, trên cơ sở tuân th ủ các điều kiện khống ch ế v ề mặt an toàn cho đập. Quy trình cũng cần quy định lịch ki ể m tra an toàn trong s uố t thời gian vận hành đập, nhằm phát hiện sớm những hư hỏng xẩy ra để có biện pháp xử lý kịp thời. Trong đó đặc biệt chú ý các v ấ n đề sau đây: 1) Lún và chuyển vị của mặt đập; 2) Chuyển vị và hư hỏng khớp nối; 3) Nứt nẻ của b ả n mặt; 4) Th ấ m qua nền và vai đập v.v... 14.3 Quy trình bảo tr ì đập phải chú trọng đến các vấn đ ề sa u đây: 1) Khi phát hiện vết nứt ở bản m ặ t bê t ô ng c ó chiều rộng trên 0,2 mm hoặc dự đoán rằng đó là v ế t nứt xuyên cần phải ki ể m tra và xử lý ngay. Các vết nứt c ó chiều rộng từ 0,2 mm tr ở xuống và dự đoán kh ô ng có khả năng nứt xuyên cần tiến hành theo d õ i thường xuyên đ ể cập nhật về sự phát triển của nó và lựa chọn thời điểm xử l ý th í ch h ợ p. 2) Các khớp nối, nếu khi nước hồ hạ th ấ p, phát hiện bong các thanh thép nẹp, rách tấm ch ắ n nước v.v... phải x ử l ý ngay trước mùa mưa lũ. 3) Cần lập kế hoạch kiểm tra tho á t không dưới bản mặt bê tông khi m ự c nước hồ hạ thấp. Nếu phát hiện các khu vực bị thoát không phải xử lý ngay. 4) Các t hi ế t bị quan trắc sau khi lắp đặt phải đưa v ề chu kỳ "0" và theo dõi chặt chẽ, nếu phát hiện thấy hư hỏng hoặc hoạt động kh ô ng b ì nh thường phải thay thế ngay. 5) Sau mỗi mùa mưa lũ cần tập hợp các s ố liệu quan trắc công trình để kiểm tra, đánh giá. Nếu phát hiện các b ấ t thường phải xem xét, nghiên cứu để xử lý, nhất là đối với bản mặt v à b ả n chân. Phụ lục A (Quy định) Phân cấp công trình đập đá đổ bản mặt bê tông Cấp công trình đập Đặc biệt I II III IV Đập đắp trên loại đất nền có chiều cao, m: - Nền đá >100 >70 ÷ 100 >25 ÷ 70 > 10 ÷ 25 ≤ 10 - Nền đất cát, đất hòn thô, đ ấ t sét ở trạng thái cứng và nửa cứng - >35 ÷ 75 >15 ÷ 35 >8 ÷ 15 ≤ 8 Nền là đất sét bão hòa nước ở trạng thái dẻo - - > 15 ÷ +25 >5 ÷ 15 ≤ 5 CHÚ TH Í CH: Chiều cao đập xác định theo m ụ c 3.1.2 của tiêu chuẩn này. MỤC LỤC Lời nói đầu 1 Phạm vi áp dụng 2 Tài liệu viện d ẫ n 3 Thuật ngữ, đ ị nh nghĩa và ký hiệu 4 Yêu cầu chung và nguyên lý làm việc của đập 5 Bố tr í chung của đập 6 Phân vùng thân đập và yêu cầu vật liệu 7 Nền và vai đập 8 Thiết k ế thân đập 9 Thiết kế bản chân bê tông 10 Thiết kế bản mặt bê tông 11 Vật ch ắ n nước của khớp n ố i 12 Ph â n đoạn xây dựng và tôn cao đập cũ 13 Thiết kế hệ thống quan trắc 14 Quy tr ì nh qu ả n lý vận hành và bảo tr ì Phụ lục A ( Quy định): Ph â n cấp c ô ng tr ì nh đập đá đổ bản m ặ t b ê tông