TCVN10402:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10402:2015 về Công trình thủy lợi - Đập cao su - Thiết kế, thi công và nghiệm thu TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10402:2015 CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - ĐẬP CAO SU - THIẾT KẾ, THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU Hydraulic structures - Rubber dam - Design, construction and acceptance Lời nói đầu TCVN 10402:2015 do Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đề nghị, T ổ ng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - ĐẬP CAO SU - THIẾT KẾ, THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU Hydraulic structures - Rubber dam - Design, construction and acceptance 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật áp dụng trong thiết kế, thi công và nghiệm thu đập bằng cao su làm căng b ằ ng nước, kết cấu đơn, có chiều cao H ≤ 3,0 m; chiều dài khoang đập L ≤ 100,0 m; Đập bằng cao su được ứng dụng trong các trường hợp thay thế các kết c ấ u cửa van cứng trong các công trình cấp III, IV nhằm điều tiết, tăng dung tích tạm thời, nâng cao cột nước tưới, ngăn nước, ngăn lũ. 2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phi ê n bản được nêu. Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm c ả các sửa đổi, bổ sung (nếu có): TCVN 4253:2012 Công trình thủy lợi - Nền các công trình thủy công - Y ê u cầu thiết kế; TCVN 4447:2012 Công tác đất - thi công và nghiệm thu; TCVN 8215:2009 Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu về thiết kế bố tr í thiết bị quan trắc cụm công trình đầu mối công trình thủy lợi; TCVN 8304:2009 Công tác thủy văn trong hệ thống thủy lợi; TCVN 8477:2010 Công trình thủy l ợ i - Yêu cầu về thành phần, khối lượng khảo sát địa chất trong các giai đoạn lập dự án thiết kế; TCVN 8478:2010 Công trình thủy lợi - Yêu cầu về thành ph ầ n, khối lượng khảo sát địa hình trong các giai đoạn lập dự án và thiết kế ; TCVN 9137:2012 Công trình thủy lợi - Thiết kế đập bê tông và bê tông cốt thép. TCVN 9147:2012 Công trình thủy lợi - Quy trình t í nh toán thủy lực đập tràn; TCVN 9152:2012 Công trình thủy lợi - Quy trình thiết kế tường chắn công trình thủy lợi. TCVN 9160:2012 Công trình thủy lợi - Yêu cầu dẫn dòng thi công. 3 Thuật ngữ và Định nghĩa Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau: 3.1 Đập bằng cao su (Rubber dam) Công trình thủy lợi có chức năng làm việc tương tự như đập tràn hay cống có cửa van, kết cấu ngăn nước của đập bằng túi cao su liên kết với móng đập, khi vận hành làm thay đổi lượng nước hoặc khi trong túi để điều chỉnh chiều cao đập. Sau đây được gọi tắt là đập cao su. 3.2 Đập cao su vận hành bằng nước (Water-filled rubber dam) Đập cao su được làm nâng lên hay hạ xuống nhờ thay đổi khối lượng nước trong túi, gọi tắt là đập cao su nước. 3.3 Đập cao su một chiều (One-way rubber dam) Đập cao su chịu tác động của dòng chảy một chiều từ phía thượng lưu, thường xây d ựng trên tràn hồ chứa, trên kênh dẫn nước, kênh tiêu, trên sông, suối. 3.4 Đập cao su hai chiều (Two-way rubber dam) Đập cao su chịu tác động của d ò ng chảy hai chiều, thường là các đập xây dựng tại các sông, kênh vùng ven biển có sự tác động của th ủ y triều và dòng chảy phía thượng lưu. 3.5 Đập cao su liên kết neo đơn (Rubber dam with single-row anchor) Đập có bộ phận túi đập cao su (rubber sheet) liên kết với móng bằng một hàng neo, đặt phía thượng lưu, thư ờ ng áp dụng cho đập có chiều cao đ ậ p H ≤ 2 m, làm việc với dòng chảy một chiều. Hình 1 - Đập cao su liên kết neo đ ơ n, kết cấu đơn 3.6 Đập cao su liên kết neo kép (Rubber dam with double-row anchor) Đập có bộ phận túi đập cao su liên kết với móng theo hai tuyến neo, đặt phía thượng lưu và hạ lưu, thường áp dụng cho các đập có chiều cao H > 2 m, l àm việc với chế độ dòng chảy hai chiều. Hình 2 - Đập cao su liên kết neo kép 3.7 Đập cao su mái nghiêng (lnclined-wing rubber dam) Đập cao su tiếp xúc với tường biên, mố bên có dạng mái nghiêng . Đập liên kết với mái nghiên bằng các các thiết bị neo đập. Hình 3 - Đập cao su mái nghiêng 3.8 Đập cao su mái đứng (Vertical- w ing r u bber dam) Đập cao su tiếp xúc với tường biên, mố bên c ó dạng thẳng đứng. Đập liên kết với tường nhờ lực ép, lực ma sát giữa mặt bên túi đập với tường. Hình 4 - Đập cao su mái đứng 3.9 Đập cao su kết cấu đơn (Single-structure rubber dam) Đập có c ấ u tạo b ở i một tầng túi cao su (hình 1). 4 Quy định chung 4.1 Lựa chọn ứng dụng đập cao su 4.1.1 Vị trí tuyến đập cao su chọn phù hợp với quy hoạch bố trí tổng th ể công trình, thuận lợi trong vận chuyển, lắp đặt thiết bị, cung cấp nước, điện thi công, quản lý vận hành v à sửa chữa công trình. 4.1.2 Đập cao su lắp đặt trên đ ỉ nh tràn: vị trí lắp đặt túi cao su tại ngưỡng tràn hoặc nơi có dòng chảy thuận, khả năng tháo nước lớn, hạn chế được hiện tượng nước nhảy, tránh x ó i lở, bồi lắng tr ư ớc và sau đập, ít gây rung động làm mài mòn túi cao su. 4.1.3 Đập xây dựng trên sông, suối, kênh vị tr í tuyến đập nên chọn: Ở đoạn có dòng chảy êm thuận, d ò ng chảy phân bố đều trên mặt cắt ngang, thuận tiện kết hợp b ố trí cầu giao thông hoặc cầu công tác, tránh dòng sông uốn khúc, lòng dẫn không ổn định, độ dốc lớn, bờ sông, kênh kém ổn định. 4.2 Điều kiện cần xem xét khi ứng dụng đập cao su 4.2.1 Hạn chế xây dựng đập cao su trên sông, kênh có giao thông thủy, khi xây dựng phải bố trí âu thuyền hoặc công trình chuyển tiếp phương tiện vận tải và bố trí cống xả cát để xả phù sa, bùn cát lắng đọng tại thượng lưu đập. 4.2.2 Hạn chế xây dựng đập cao su tại vùng có nhiều đá lăn, có nhiều vật nổi vào mùa lũ, khi xây dựng cần khảo sát mức độ tác động để bố trí kết cấu công trình và các thiết bị phù hợp hạn chế rủi ro. 4.2.3 Đập cao su làm việc ổn định trong khoảng thời gian 20 năm, khi lựa chọn giải pháp ứng dụng phải căn cứ vào các yêu cầu kỹ thuật, quy hoạch xây dựng, v ị trí lắp đặt và thông qua phân tích kinh tế, kỹ thuật để lựa chọn. 5 Yêu cầu khảo sát xây dựng đập cao su 5.1 Yêu cầu chung 5.5.1 Trước khi đầu tư xây dựng công trình ứng dụng giải pháp đập cao su phải tiến hành khảo sát địa hình, địa chất, thủy văn theo yêu cầu của các giai đoạn đầu tư. 5.5.2 Đập cao su lắp đặt trên sông, kênh, suối phải khảo sát sỏi đá, bùn cát các vật trôi nổi có khả năng di chuyển đến đập, làm ảnh hưởng đến hoạt động và ma sát làm rách túi đập. 5.2 Khảo sát địa hình Thành phần, nội dung và khối lượng khảo sát địa hình phục vụ quy hoạch, thiết kế đập cao su theo TCVN 8478:2010 tương ứng với các giai đoạn thiết kế. 5.3 Khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy văn Thành phần nội dung khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy văn: nhằm phục vụ thiết kế đập cao su theo TCVN 8477:2010 tương ứ ng với các giai đoạn thiết kế. 5.4 Khí tượng, thủy văn Thành phần, nội dung và khối lượng khí tượng thủy văn theo TCVN 8304:2009 tương ứng với các giai đoạn thiết kế. 5.5 Khảo sát điều kiện kinh tế xã hội, tác động xã hội-m ô i trường 5.5. 1 Khảo sát thu thập tài liệu dân sinh, kinh tế - xã hội, t í nh hiệu í ch kinh tế, giá trị gia tăng của công trình với khu vực. 5.5.2 Khảo sát đánh giá tác động xã hội-môi trường, các yếu tố tích cực v à tiêu cực ti ề m tàng khi xây dựng công trình để phân tích lựa chọn giải pháp công trình, công nghệ v à kỹ thuật xây dựng. 5.5.3 Thu thập thông tin ngập úng do lũ lụt của khu vực phục vụ xây dựng quy trình vận hành đập. 6 Thiết kế đập cao su 6.1 Yêu cầu chung 6.1.1 Tính toán thiết kế đập cao su để đảm bảo đập làm việc ổn định, an toàn, thi công khả thi và quản lý vận hành t h uận tiện. 6.1.2 Ngo à i yêu cầu phù hợp với quy hoạch chung của khu vực để tạo điểm nhấn về cảnh quan; thuận lợi cho công tác quản lý, vận hành, bảo vệ công trình còn phải xem xét đến các yếu tố sau: - Đối với đập cao su vận hành bằng nước, lắp đặt trên đỉnh tràn hay đường tràn x ả lũ phải xem xét đến tải trọng tăng thêm và các ch ấ n động của lượng nước trong túi với ổn định nền công trình; - Đối với đập cao su, lắp đặt trên đỉnh tràn để làm tăng dung tích hồ ch ứ a trước mùa khô, cần tính toán hiệu quả kinh tế, kỹ thuật, xem xét mức độ thiệt hại do ngập lụt thượng lưu và theo yêu cầu xả lũ của tràn; - Đập cao su xây dựng trên sông, kênh, suối tính toán bố trí tiêu năng hạ lưu như với thiết kế tiêu n ă ng qua đập tràn; - Khi lựa chọn các thông số thiết kế nên ưu tiên chọn tăng chiều d à i, đập cao su càng cao yêu cầu kỹ thuật càng phức tạp. Quan hệ giữa chiều dài và chiều rộng đập được lựa chọn thông qua tính toán kinh tế, kỹ thuật. 6.2 Kết cấu đập cao su Đập cao su có các bộ phận chính sau đây: - Thân đập, bộ phận chính của đập cao su được cấu tạo b ở i túi cao su d o các tấm cao su được ghép và hàn lại theo yêu cầu thiết kế về chiều dài và chiều cao của đập (h ì nh 5); - Móng đập bao gồm: bản móng, trụ bên (tường biên), mố trụ, tường cánh thượng - hạ lưu, kè bờ thượng - hạ lưu, tấm phủ chống thấm thượng lưu hoặc tường chống thấm, công trình tiêu năng hạ lưu, sân trước, sân sau, công trình phòng xói hạ lưu; - Thiết bị neo đập: bulon, tấm ép, tấm cao su lót, đệm được đặt cố định một phần trong móng đập ; - Hệ thống điều chỉnh chiều cao đập: máy bơm, đường ống cấp - thoát nước, van điều khiển, xả khí, ống điều áp (hình 6); - Thiết bị điều khiển, vận hành: hệ thống điện, cảm biến; - Thiết bị quan trắc mực nước, lượng mưa, lưu lượng, hàm lượng bùn cát. Hình 5 - Cấu tạo chung của đập cao su 6.3 Thông số kỹ thuật của đập cao su 6.3.1 Chiều dài thiết kế đập cao su (L tk ): Chiều dài thiết kế đập cao su là tổng chiều dài các túi cao su hay tổng chiều rộng các khoang đập cao su (đối với đập có nhiều khoang). Chọn chiều dài đập cao su tùy thuộc yêu cầu xây dựng và nhiệm vụ công trình, nên chọn L tK < 50="" m="" và=""> 3 m (h ì nh 3, hình 4); 6.3.2 Chiều cao thiết kế (H t k ): l à khoảng cách tính từ mặt bản đáy tới đỉnh đập khi đập đạt chiều cao lớn nhất (h ì nh 6). Chiều cao thiết kế đập cao su được xác định dựa trên cơ sở tính toán nguồn nước đến (lưu lượng, vận tốc), yêu cầu cột nước thiết kế tại thượng lưu/hạ lưu đập. Chiều cao và chiều dài thiết kế đập cao su được xác định theo yêu cầu x ả lũ và tính toán theo công thức (B1) (phụ lục B); 6.3.3 Cao trình ngưỡng tràn của đập cao su được t í nh bằng cao trình móng đập; 6.3.4 Chu vi thiết kế (I AD ): là chiều rộng nằm ngang các túi cao su t í nh từ giữa tim neo; 6.3.5 Lực căng t ú i đập (T): là lực căng trên một đơn vị chiều dài cắt ngang bề mặt túi cao su; 6.3.6 Thể t í ch thiết kế (V): là thể t í ch chứa nước của túi đập cao su k hi đập căng đạt chiều cao thiết kế; Hình 6 - Các thông số kỹ thuật của đập cao su 6.4 Thiết kế móng đập và thiết bị neo đập 6.4.1 Yêu cầu chung: - Móng đập thiết kế theo TCVN 9152: 2012; - Móng đập cao su được thiết kế ngoài yếu tố chịu lực và chống thấm, kích thước phải đ ủ rộng để bố trí hệ thống đường ố ng dẫn nước, cửa cấp thoát nước và tuyến neo liên kết túi cao su với móng đập; - Bề mặt móng đập và tường b ê n phần tiếp xúc với túi cao su phải trơn nhẵn hạn chế ma sát làm rách túi cao su trong quá trình vận hành; - Hệ thống neo liên kết túi cao su với móng đập và tư ờ ng bên đảm bảo túi đập k í n nước v à công trình làm việc ổn định khi đập căng. 6.4.2 Móng đập 6.4.2.1 Móng đập nối tiếp với sân sau hay sân tiêu năng bằng cạnh vát có độ dốc cạnh vát từ 1:2 đến 1:4, cao trình móng đập cao hơn cao trình đáy sông, kênh, suối từ 30 cm đến 50 cm để hạn chế bùn cát và sỏi đá di đẩy bào mòn túi đập. 6.4.2.2 Chiều rộng móng đập Chiều rộng móng đập phải có kích thước lớn hơn hoặc bằng 1/2 chu vi túi cao su để đảm bảo việc thi công lắp đặt và công tác kiểm tra, sửa chữa túi cao su, chiều rộng thiết kế móng đập cao su nh ỏ nhất được t í nh theo công thức dưới đây: (1) Trong đó: I - Độ dài chu vi túi đập; D B 1 , D B 2 - Chiều rộng hành lang phía thượng và hạ lưu( D B 1 , D B 2 = (0,6 ÷ 1,2) m (hình 7). Hình 7 - Chiều rộng móng đập cao su 6.4.2.3 Chiều dài móng đập Chiều dài móng đập bằng tổng chiều dài các khoang đập, trụ pin và tường bên, chiều dài mỗi khoang đập được lựa chọn căn cứ vào điều kiện địa chất nền, điều kiện thi c ô ng, vận hành, quản lý công trình và yêu cầu thoát lũ (phụ lục B). 6.4.2.4 Độ dày móng đập a) Độ dày móng đập được tính toán phải đảm bảo bố trí cốt thép, đường ống cấp thoát nước, đảm bảo chịu lực do trọng lượng túi cao su và lượng nước trong túi khi được làm đầy trong túi, trọng lượng cầu công tác và các tải trọng khác (phụ lục F). Khi chọn độ dày bản đáy móng phải xét tới chiều sâu rãnh neo, kích thước, cách bố trí đường ống dẫn nước, cửa c ấ p thoát nước và độ sâu lắp đặt bu lông trong móng. Đ ể bảo vệ túi cao su và chế độ dòng chảy qua đập khi đ ậ p xẹp hoàn toàn, phần đặt túi cao su nên hạ thấp hơn so với mặt đáy móng từ 10 cm đến 15 cm (hình 8). Hình 8 - Cắt ngang móng đập b) B ả n đáy của đập cao su phải đảm bảo điều kiện ổn định (trượt, lật) và độ bền dưới tác động của tổ hợp các ngoại ngực tác động. Khi tính toán tổ hợp lực các ngoại ngực tác động tới móng đập phải xét tới ba trường hợp sau: - Trường hợp 1: thử tải, kiểm tra độ kín nước, khi mới thi công xong hoặc mới s ử a chữa xong (túi cao su được bơm cao không quá 1/2 chiều cao đập thiết kế và hố móng không có nước); Hình 9 - Trường hợp đập thử tải - Trường hợp 2: Khi đập làm việc ở chiều cao thiết kế, đập căng hoàn toàn (hình 10); Hình 10 - T ổ hợp lực bất lợi nhất trong quá trình vận hành Trong đó: P 1 - Áp lực th ủ y tĩnh của nước thượng lưu tác dụng lên đập; W 1 , W 2 - Trọng lượng nước tác dụng lên các phần móng đập; G - Trọng lượng bản thân đập cao su (cả nước trong túi đập); W 4 - Áp lực thấm và áp lực đẩy nổi; G 1 - Trọng lượng bê tông móng. Trường hợp 3: khi nước tr à n qua đ ỉ nh đập ( đập xẹp một phần): khi đó sơ đồ lực tính toán cần t í nh đến trọng lượng nước tràn qua đập (hình 11); H ì nh 11 - Trường hợp nước tràn qua đỉnh đập 6.4.2.5 Trụ pin, tường bên và các c ô ng trình phụ trợ a) Trụ pin Trụ pin giữa các khoang đập phải c ó hình dạng tạo cho dòng chảy qua đập trơn thuận, không sinh ra co hẹp bên hay tạo dòng chảy xoáy. Chiều dài trụ pin phụ thuộc v à o chiều rộng móng đập và yêu cầu bố trí cầu công tác qua đập. b) Tường bên, mái nghiêng Với đập cao su mái đứng: góc nối tiếp giữa tường bên, trụ pin với móng đập nên tạo cạnh vát 15 cm x 15 cm để tăng khả năng kín nước của túi đập. Với đập cao su m á i nghiêng: Độ dốc mái nghiêng được xác định khi tính toán lưu lượng xả qua đập và khả năng bố trí công trình. Độ dốc mái nghiêng quyết định hình dạng đầu túi đập, thường chọn độ dốc mái nghiêng từ 1:2 đến 1:4. Chiều cao tường bên, trụ pin được tính toán theo TCVN 9152: 2012 đảm bảo kín nước và bố trí các thiết bị phụ tr ợ (ống điều áp, cầu công tác). c) Các công trình phụ trợ khác khi bố trí phải đảm bảo an toàn cho đập cao su, được thiết kế thành một khối riêng độc lập với móng đập và được tính toán thiết kế theo tiêu chuẩn kỹ thuật tương ứng. 6.4.2.6 Tiêu năng và công trình tiêu năng Đập cao su xây dựng trên đường tràn, đường xả lũ không cần bố trí thêm thiết bị và công trình tiêu năng. Đập cao su xây dựng trên sông, kênh chọn hình thức tiêu năng nước nhảy dạng tư ờ ng hoặc bể. 6.4.3 Thiết bị neo đập Kích thước t í nh bằng: mm Hình 12 - Mặt cắt đại diện liên kết Bulong - Túi đập 6.4.3.1 Thiết bị neo có tác dụng liên kết giữ cho túi cao su cố định vào móng, giữ kín nước bên trong túi, thường sử dụng là loại Bulông chôn trong bê tông, t ấ m ép trên và tấm ép dưới, chất liệu b ằ ng thép không rỉ hoặc hợp kim gang, được chế tạo định h ì nh tại xưởng cơ khí, bu lông được hàn chặt vào tấm ép dưới (hình 12). 6.4.3.2 Để thuận lợi cho việc thi công mỗi công trình ch ỉ nên chọn một loại neo, thông số kỹ thuật của neo ch ỉ tính cho một mét chiều dài đại diện của tuyến neo tại vị trí chịu lực lớn nhất tại giữa đập. Tính toán các thông s ố kỹ thuật của thiết bị neo (phụ lục D). 6.4.3.3 Bố trí thiết bị neo Nên đặt hệ thống neo của túi đập vào vị trí chân khay bản móng để tăng khả năng chịu lực. a) Liên kết neo đơn Hệ thống neo đơn với đập cao su mái đứng được bố trí phía thượng lưu đập, cách mép móng phía thượng lưu bằng D B1. Hệ thống neo đơn với đập cao su mái nghiêng: hàng neo tại bản đáy móng bố trí giống như đập cao su mái đứng, tuyến neo hai bên mái nghiêng bố trí theo đường nối giữa hai điểm A và B (hình 13). 1- Đường gập của túi đập cao su lúc xẹp 2- Đường giao tuyến giữa mái nghiêng và mặt phẳng đ á y móng 3- Đường thẳng thuộc mái nghiên c ó cao trình bằng cao trình đ ỉ nh đập 4- Tuyến neo thượng lưu Hình 13 - Mặt bằng hệ thống neo cho đập cao su liên kết đơn với hai bên mái nghiêng b) Liên kết neo kép Hệ thống neo kép, hàng neo liên kết phía thượng lưu đập được bố trí như yêu cầu bố trí hàng neo đơn, hàng neo phía hạ lưu bố trí cách hàng neo thượng lưu một khoảng bằng phần túi đập chiếm chỗ khi xẹp xuống bản đáy (L AD ), L AD = (0,75 ÷ 0,80)H tk , khoảng cách từ hàng neo hạ lưu đến mép sau của bản đáy đập bằng D B2 (hình 14). Hệ thống neo kép cho đập cao su mái đứng gồm 4 tuyến neo, đôi một song song với nhau - hai tuyến neo thượng hạ lưu và hai tuyến neo hai tường bên (hình 14): - Trường hợp đập cao su một chiều, tuyến neo thư ợ ng lưu được bố trí cách mép móng thượng lưu một khoảng D B 1 , tuyến neo hạ lưu được bố trí cách tuyến neo thượng lưu một khoảng L AD ; - Trường hợp đập cao su hai chiều, hai tuyến neo thượng và hạ lưu song song với nhau, cách nhau một khoảng cách L AD , bố trí đối xứng nhau qua tim móng. Hai tuyến neo thượng lưu và hạ lưu đều cách mép móng thượng lưu và mép móng hạ lưu cùng một khoảng cách (L O -L AD )/2 + D B 2 Hình 14 - Bố trí các tuyến neo của đập cao su với tường bên thẳng đứng làm việc hai chiều Tuyến neo ph í a tường bên là đường n ố i hai đầu tuyến neo thượng và hạ lưu, có th ể đặt trên mặt móng sát tường bên và cũng có thể đặt vào chân tường bên (hình 15 và hình 16). Bố trí tuyến neo nằm ngoài túi đ ể thuận lợi khi lắp ráp túi cao su và thuận tiện điều chỉnh, kiểm tra thiết bị neo và thay thế túi cao su. Hình 15 - Vị trí tuyến neo đặt ngoài hai tường bên cho đập cao su liên kết kép Hình 16 - Vị trí tuyến neo đặt trong hai tường bên cho đập cao su liên kết kép Hệ th ố ng neo cho đập cao su liên kết kép với hai bên mái nghiêng trong trường hợp áp dụng cho đập cao su một chiều: Hệ thống neo cho đập cao su loại này gồm 6 tuyến neo. Trong đó hai tuyến neo thượng và hạ lưu được bố trí giống như đập cao su mái đứng làm việc với chế độ dòng chảy một chiều, còn trên mỗi mặt mái nghiêng phải bố trí hai tuyến neo, là hai đoạn thẳng nối hai điểm AB v à CB (hình 17). Trường hợp áp dụng cho đ ập cao su hai chiều hai tuyến AB, CD bố trí đối xứng nhau. 1- Đường g ậ p của túi đập cao su lúc xẹp 2- Đường giao tuy ế n giữa mái nghiêng v à mặt ph ẳ ng đáy móng 3- Đường thẳng thuộc má i nghiêng có cao trình bằng cao trình đ ỉ nh đập 4- Tuyến neo hạ lưu 5- Tuyến neo thượng lưu Hình 17 - Mặt bằng hệ thống neo cho đập cao su liên kết kép v ớ i hai bên mái nghiêng 6.5 Thiết kế thân đập (túi cao su) 6.5.1 Chỉ dẫn chung 6.5.1.1 Phần thân đập hay túi cao su là một loại vật liệu v ỏ mỏng, mềm cấu tạo bởi các lớp cao su được lưu hóa ở nhiệt độ cao và các lớp vải dệt tổng hợp làm cốt chịu lực. Phần thân đập cần tính toán lực c ă ng để lựa chọn loại vật liệu (phụ lục H), chiều dày túi và tính toán kích thước túi cao su; 6.5.1.2 Túi cao su là loại vật liệu mềm có chiều dày nhỏ hơn rất nhiều so với chiều rộng và chiều dài nên khi tính toán các thông số t ú i đập có thể áp dụng lý thuyết tính toán sức bền vật liệu cho kết cấu dạng tấm, bản, quy bài toán về bài toán phẳng. 6.5.1.3 Áp dụng các phương pháp tra bảng, phương pháp biểu đồ để xác định lực căng, tham số thiết kế túi cao su (phụ lục C). 6.5.2 Lực căng thành túi cao su 6.5.2.1 Các bước sơ đồ hóa và tính toán lực c ă ng thành túi Chiều dài mặt cắt ngang đập, được giới hạn b ở i đường cong t ú i đập phía hạ lưu và mặt cắt BE đi qua đỉnh đập, vuông góc với móng - phần túi đập BCDE (hình 18). Tổ hợp tất cả các lực tác dụng lên phần túi đập BCDE, trong đó các lực căng T có phương n ằ m ngang tại điểm B và E là những lực được thay thế khi cắt bỏ phần t ú i bên trái (hình 19). Điều kiện đ ể đoạn túi BCDE ở trạng thái cân bằng là tổng hình chiếu các lực tác dụng lên nó theo mọi phương đều bằng không. H ì nh 18 - Hình dạng tú i cao su kh i căng hoàn toàn H ì nh 19 - Lực tác dụng lên phần tú i cao su phía hạ lưu Áp lực theo phương ngang của nước tác dụng lên bề mặt của túi (Px) xác định theo công thức: P x = 2T + P hx + W x (2) Trong đó: P hx - thành phần chiếu lên phương nằm ngang của áp lực thủy tĩnh do nước phía hạ lưu tác dụng lên phần túi cao su đang xét; T - lực c ă ng túi đập; W x - áp lực gió tác d ụng lên phần túi đang xét theo phương nằm ngang. 6.5.2.2 Chọn vật liệu túi đập: Cơ sở để chọn vật liệu túi đập là lực căng thành túi, vật liệu làm túi cao su phải đảm bảo chiều dày tối thiểu các lớp cấu tạo nên tấm cao su: Lớp cao su ph ủ ngoài từ 1.5 mm đến 2.5 mm; Lớp cao su kẹp giữa từ 0.3 mm đến 0.5 mm; Lớp cao su phủ trong từ 1.0 mm đến 1.5 mm; Vải làm cốt chịu lực cho túi đập có thể là một lớp hay nhiều lớp phụ thuộc vào chiều cao đập (phụ lục H). 6.5.3 Kích thước túi cao su 6.5.3.1 Chiều dài thiết kế túi cao su là chiều dài khoang đập mà trên đó gắn túi cao su. Đập cao su mái đứng, chiều dài thiết kế túi cao su là chiều dài khoang đập được giới hạn bởi hai tường bên thẳng đứng. Đập cao su mái nghiêng chiều dài thiết kế túi đập là khoảng cách được triển khai trên mặt bằng giữa hai điểm neo cao nhất của hai mái nghiêng. 6.5.3.2 Chiều rộng thiết kế túi cao su là kích thước bao gồm chu vi túi cao su trên mặt cắt ngang (L) theo phương dòng chảy và phần chiều dài gia tăng cần thiết để neo giữ túi cao su vào móng ( D I); Chiều rộng thiết kế túi cao su chịu lực cho cả đập cao su liên kết đơn và liên kết kép được tính theo công thức: L = I + 2 D I (3) Chiều rộng tấm cao su lót đáy đối với đập cao su liên kết kép: L 0 = I 1 + 2 D I (4) Trong đ ó : D l là chiều dài gia tăng cần thiết để cố định túi cao su vào móng, D l = 0,25 m. Chiều dài giữa hai tuyến neo (hay chiều rộng túi đập phần không chịu lực): l 1 = I DE + I EA (5) 6.5.3.3 Chu vi túi cao su: - Đối với đập cao su liên kết đơn: là kích thước đường viền túi đập trên mặt cắt ngang, đường cong k í n ABCDEA (h ì nh 18), được tính theo công thức: I = I AB + I BC D + I DE + I EA (6) - Đối với đập cao su liên kết kép là chiều dài phần túi đập chịu lực, phần cao su phồng lên ng ă n nước (đường cong ABCD hình 18), được tính theo công thức: I = I A B + I BCD (7) 6.6 Hệ thống máy bơm, đường ống cấp - thoát nước và thiết bị điều khiển, vận hành đập 6.6.1 Hệ thống máy bơm, đường ống cấp - thoát nước 6.6.1.1 Chế độ làm việc của hệ thống nâng và hạ chiều cao đập: - Cấp thoát nước tự ch ả y: Khi độ chênh cột nước của thượng lưu và hạ lưu đập đủ để điều kiện cấp - thoát nước tự chảy, làm căng và xẹp đập cao su (áp dụng cho đập cao su xây dựng trên đỉnh tràn hồ chứa); - Cấp thoát nước bằng động lực: thiết kế hệ thống máy bơm, van điều khiển cấp nước và thoát nước ch ủ động cho đập cao su khi không đủ điều kiện cấp - thoát nước tự chảy; - Cấp thoát nước hỗ n hợp: Kết hợp hệ thống tự chảy và động lực, áp d ụng khi yêu cầu cấp thoát nước chủ động, mực nước hạ lưu ảnh hưởng đến tự chảy làm xẹp đập, c ô ng trình có yêu cầu vận hành linh hoạt. 6.6.1.2 Thời gian đảm bảo cho phép nâng đập đến chiều cao thiết kế từ 1 h đến 2 h và hạ đập hoàn toàn từ 1 h đến 2 h (đập xẹp hoàn toàn). 6.6.1.3 Thiết kế đường ống c ấ p - thoát nước và hệ thống máy bơm: - Đường kính đường ống dẫn nước được chọn phù hợp với thời gian vận hành đập và tốc độ bơm của máy bơm; - Đường ố ng cấp, thoát nước nên dùng loại có kích thước tiêu chuẩn bằng kim loại hoặc ống nhựa; PVC có độ bền cao, chịu lực tố; - Tại vị trí thiết kế bố tr í cửa cấp thoát nước đặt đoạn ống chữ T để gắn thiết bị cửa cấp thoát nước; - Tính toán hệ thống máy bơm và đường ống c ấ p - thoát nước (phụ lục E). 6.6.1.4 Thiết kế cửa và van cấp, thoát nước cho túi đập a) Cửa cấp thoát nước c ó dạng hình phễu, đầu dưới nhỏ được g ắ n vào ống cấp thoát nước, đầu còn lại hàn mặt bích có lỗ để bắt bu lông liên kết túi cao su (phụ lục E), cửa cấp thoát nước n ằ m trong t ú i đập nên chế tạo bằng kim loại không rỉ, hoặc tráng kẽm, khoảng chiều dài đập từ 20m đến 25m nên bố trí một cửa cấp thoát nước. Để túi cao su xẹp được xuống sát mặt móng, cửa cấp thoát nước phải đặt thấp hơn mặt móng từ 10cm đến 15 cm. Trên miệng cửa cấp thoát nước gắn mũ để đỡ ph ầ n túi cao su ph í a trên tránh tình trạng túi đập bịt miệng cửa cấp thoát nước khi xẹp đập. b) Van cấp thoát nước được đặt trong giếng vận hành tại phía trong nhà quản lý để điều khiển quá trình nâng và hạ đập, thông số kỹ thuật của van phù hợp với đường ống cấp thoát nước. 6.6.2 Thiết bị an toàn Thiết bị an toàn nh ằ m hạn chế các hiện tượng tăng áp suất trong túi đập gây vỡ đập khi bơm nâng đập. Các thiết bị an toàn cho túi đập cao su bao gồm lỗ chảy tràn siêu áp, ống hút xi phông, lỗ x ả kh í . 6.6.2.1 Lỗ chảy tràn siêu áp có tác d ụng cân bằng áp suất trong túi đập không vư ợ t qu á áp suất thiết kế. Lỗ chảy siêu áp là đầu thông với không khí của đường ống cấp thoát nước được đặt trong bê tông của tường biên hay trụ pin. Cao trình đặt lỗ siêu áp xác định dựa vào trị số áp suất túi đập thiết kế. 6.6.2.2 Ống hút xi phông lắp đặt trên đường ống thoát nước, khi trị số áp suất trong túi đập tăng đột ngột cho phép nước trong túi đập thoát ra ngoài đảm bảo an toàn cho túi đập. 6.6.2.3 Lỗ xả khí trên túi đập đ ể xả khi lượng kh í có trong túi khi bơm nước làm đầy t ú i, hay không khí theo dòng nước bơm vào túi, vị trí l ỗ x ả khi được đ ặ t tại nơi cao nhất trên đ ỉ nh túi đập và g ắ n sẵn vào túi đập cao su khi sản xuất. 6.6.3 Thiết bị quan trắc Hệ thống quan trắc được bố trí và thiết kế theo TCVN 8215:2009. Hệ thống thiết bị quan trắc bao gồm thiết bị theo dõi áp suất trong túi đập, thiết bị quan trắc mực nước thượng, hạ lưu đập, thiết bị quan trắc khí tượng. 6.6.3.1 Thiết bị theo dõi áp suất trong túi đập làm việc theo nguyên lý b ì nh thông nhau một đầu gắn vào đỉnh đập tại vị trí cao nhất, một đ ầ u đặt trong giếng vận hành gắn lên bảng khắc vạch cột áp. 6.6.3.2 Thiết bị quan trắc mực nước thượng, hạ lưu đập bao gồm các cột thủy chí quan trắc diễn biến mực nước phục vụ cho công tác vận hành đập được đặt tại thượng, hạ lưu đập tại nơi dễ quan sát, dòng chảy ổn định, số liệu thu thập được ghi chép, xử lý và tổng hợp theo TCVN 8304:2009. 6.6.4 Thiết bị điều khiển tự động: - Thiết bị điều khiển tự động bao gồm thiết bị đo mực nước tự ghi, thiết bị đo lưu tốc tại cửa lấy nước, thiết bị truyền tín hiệu điều khiển và hệ điều hành tự động được cài đặt trong máy vi tính, thiết bị hỗ trợ điều khiển tự động đ ể vận hành nâng hoặc hạ đập; - Thiết bị điều khi ể n tự động làm việc theo nguyên tắc khi mực nước thượng lưu ph ả i điều chỉnh theo yêu cầu, chiều cao của đập sẽ được điều chỉnh bằng việc điều khiển mở van tháo nước tự động theo các thông số đã mặc định và được điều khiển theo quy trình đã cài đặt sẵn trong máy tính. 7 Thi công đập cao su 7.1 Yêu cầu chung 7.1.1 T ổ ch ứ c và biện pháp thi công đập bằng cao su tuân thủ các quy định được đề cập trong tiêu chuẩn này. 7.1.2 Trước khi thi công, căn cứ vào hồ sơ thiết kế kỹ thuật, bản vẽ thiết kế thi công, điều kiện thực tế của công trình và những điều khoản trong tiêu chuẩn này nhà thầu xây lắp phải lập chuẩn bị biện pháp thi công ph ù hợp với hồ sơ thiết kế kỹ thuật và kế hoạch thi công. 7.1.3 Sau khi thi công hoàn thiện và vận hành thử cần tiến hành các quan trắc ban đầu về chiều cao tối đa, độ rung chấn của túi đập, thời gian làm đầy nước của máy bơm, quan sát sự kín nước, kiểm tra các thiết bị điều khiển, lập báo cáo thi công. 7.1.4 Trong quá trình thi công công trình, cơ quan tiếp nhận vận hành công trình phải cử người tham gia theo dõi, giám sát để nắm bắt các đặc tính công nghệ, chuy ể n giao kỹ thuật, hoàn thiện quy trình vận hành và nghiệm thu ban giao công trình. 7.1.5 Đơn vị quản lý đầu tư, thiết kế, giám sát, nhà thầu thi công phải thực hiện đầy đủ trách nhiệm quản l ý chất lượng công trình, thiết bị, tổ chức giám sát thi công đảm bảo chất lượng và tiến độ thi c ô ng công trình. 7.2 Đo đạc khi thi công 7.2.1 Đo đạc khi thi công ng ằ m phục vụ quá trình định tuyến và khống chế cao độ tuyến neo, căn ch ỉ nh khi lắp đặt túi đập, phải đảm bảo tài liệu địa hình, hệ thống mốc dùng trong thiết kế, thi công phải được bàn giao đầy đủ khi nghiệm thu phục vụ qu ả n lý, vận hành c ô ng trình; 7.2.2 Đo đạc áp suất túi đập sau thi lắp đ ặt, bơm thử để căn chỉnh thiết bị và đánh giá chất lượng túi cao su. 7.3 Dẫn dòng, tiêu nước hố móng và tổng mặt bằng thi công 7.3.1 Yêu cầu dẫn dòng thi công và tiêu nước hố móng Do yêu cầu lắp đặt các thiết bị và túi cao su trong điều kiện khô nước nên phải dẫn dòng thi công và tiêu nước hố móng: - Thiết kế công trình dẫn dòng thi công theo TCVN 9160:2012; - Việc thi công và nghiệm thu công trình dẫn dòng thi công, tuân th ủ đúng hồ sơ thiết kế kỹ thuật được phê duyệt; - Biện ph á p tiêu thoát nước mưa, tiêu nước th ấ m vào trong hố móng đập và dẫn dòng thi công phải tuân theo thiết kế bản vẽ thi công, đảm bảo chất lượng thi công. 7.3.2 Tổng mặt bằng thi công T ổ ng mặt bằng thi công được thiết kế phù hợp với các yêu cầu về bố trí các công trình phụ trợ, điều kiện v ậ n chuyển thiết bị, an toàn, vệ sinh môi trường v à không bị ngập trong quá trình thi công. 7.4 Xây lắp công trình 7.4.1 Công tác đào đắp Công tác đào đắp theo TCVN 4447:2012. 7.4.2 Công tác xây lắp Công tác xây lắp phải tuân thủ đúng biện pháp thi công, thiết kế kỹ thuật của công trình và các quy định được nêu trong tiêu chuẩn này. 7.4.2.1 Công tác cốt thép được tiến hành đồng thời với việc lắp đặt hệ thống đường ống cấp nước vào t ú i đập, hệ thống neo giữ và cửa cấp thoát nước cho túi, đ ị nh vị và cố định ống điều áp bằng một khung sắt có thanh chống và thanh gi ằ ng đ ược hàn vào cốt thép tường biên đập, tấm ép dưới và bu lông neo hàn cố định vào thép móng đập theo cả phương dọc v à phương ngang. 7.4.2.2 Bu lông được cho vào các lỗ tấm é p và dùng thiết bị đo đạc để căn chỉnh chính xác đường trung tâm bu lông, cao độ bu lông, đầu bu lông được xiết chặt ốc để cố định, sau đó tiến hành đổ bê tông bản móng. 7.4.2.3 Cửa cấp và thoát nước túi đập được lắp đặt liên kết chặt chẽ với lưới cốt thép và được đặt thấp hơn mặt móng đập từ 5 cm đến 7 cm, phần dưới h ì nh phễu được đặt và căn chỉnh tại vị trí bố trí cửa thoát nước, phần mặt bích dưới cửa cấp thoát nước đ ặ t ngang với mặt bê tông tại vị trí sâu nhất của hố tập trung nước, được cố định trước khi đổ bê tông bản móng, đường ống cấp thoát nước bố trí trong bê tông móng đập, được cố định bằng khung thép và n ằ m giữa hai lớp cốt thép móng. 7.4.2.4 Tại vị trí khe lún và mặt tiếp giáp giữa bê tông móng với đất đắp, phải đặt khớp nối mềm, trường hợp khớp n ố i dùng ống kim loại nên nối bằng mặt bích, trường hợp d ùng ống nhựa có thể dùng keo dán nhưng phải đặt trong một ống nhựa có kích thước lớn hơn đ ể bảo vệ. 7.4.2.5 Đổ bê tông thường phân thành 2 đợt, đợt 1 đ ổ bê tông đến vị trí cách đáy rãnh neo thiết kế 0, 1m, kiểm tra lại cao trình và căn chỉnh đường trung tâm hàng neo chính xác rồi đ ổ phần bê tông đợt thứ 2, bề mặt bản đáy được xử lý đảm bảo bằng ph ẳ ng, trơn nhẵn. 7.5 Lắp đặt túi cao su 7.5.1 Yêu cầu về bản m ó ng khi lắp đặt túi đập Khi bê tông bản móng và tường bên đạt cường độ cho phép, sẽ tiến hành lắp ráp túi đập. B ả n móng và các thiết bị đi kèm phải đảm bảo: - Bề mặt bản móng và tường bên tiếp giáp túi đập phải bằng phẳng và trơn nhẵn; - Đường ống dẫn, thoát nước, van điều khiển, ống điều áp phải thông suốt, không rò r ỉ ; - Vị trí và kích thước của hàng neo, tấm ép dưới, êcu, cửa cấp thoát nước túi đập, lỗ xả khí, lỗ ch ả y tràn siêu áp phù hợp yêu cầu thiết kế; - Mặt bằng lắp đặt túi đập, mặt đáy móng sạch sẽ. 7.5.2 Yêu cầu về thiết bị túi đập 7.5.2.1 Thiết bị, dụng cụ và các vật liệu phụ phục vụ nhu cầu lắp đặt đã chuẩn bị đầy đ ủ . 7.5 .2.2 Kiểm tra kiện h à ng vận chuyển túi đập đảm bảo kh ô ng phát sinh biến dạng và làm tổn thương đến túi cao su. Túi đập, tấm lót được kiểm tra các vết xước, bào mòn, nếu phải xử lý cần phải thực hiện xong trước khi đưa vào lắp đặt. 7.5.2.3 Vận chuyển túi cao su từ vị trí tập kết đến vị trí lắp đặt bằng cần cẩu hoặc tời hạn chế làm tổn thương túi đập; Trải túi đập cao su theo chiều d ài bản đáy, kiểm tra lại kích thước các bộ phận túi đập theo hồ sơ thi ế t kế, căn chỉnh, lắp đặt túi (phụ lục G). 7.5.2.4 Thiết bị an toàn được lắp đặt đồng thời ngay sau khi lắp đặt xong túi cao su, phù hợp với hồ sơ thiết kế. 7.5.3 Yêu cầu kiểm tra sau khi lắp đặt túi đập Kiểm tra cong gập và bơm thử kín nước túi đ ậ p trư ớ c khi nghiệm thu, bơm làm căng đập đến độ cao thiết kế, để ổn định trong khoảng từ 24 h đến 48 h sau đó xẹp đập để hoàn thiện các bước tiếp theo, đo thử á p lực trong của túi đập sau khi lắp đặt, trị số áp lực trong ( a =H 0 /H 1 ) phải đạt từ 1,30 đến 1,60. 7.6 Lắp đặt thiết bị 7.6.1 Hệ thống thiết bị nâng và hạ chiều cao đập 7.6.1.1 Thi công lắp đặt hệ thống thiết bị làm căng và xẹp đập được tiến hành đồng thời với các hạng mục bê tông cốt thép bản đáy và tường biên, mố trụ, những thiết bị n ằ m trong khối bê tông móng và tường bên, phải cố định trong cốt thép phải đảm bảo yêu cầu như mục 7.4.2 đã nêu. 7.6.1.2 Trước khi lắp đặt các thiết bị phải tập kết tại công trường, được kiểm tra phù hợp với thông số kỹ thuật thiết kế, căn chỉnh, kiểm tra đảm bảo thiết bị không rò rỉ nước, vận hành thuận lợi. 7.6.1.3 Sau khi thi công vận hành thử để nghiệm thu công tác lắp đặt. 7.6.2 Hệ thống thiết bị quan trắc 7.6.2.1 Thiết b ị quan trắc, an toàn trước khi thi công phải kiểm tra chứng nhận xuất xứ, gi ấ y chứng nhận kiểm định chất lượng; 7.6.2.2 Lắp đặt các thiết bị quan trắc được thực hiện phù hợp với các hướng dẫn của nhà sản xuất. 7.7 Giám sát thi công Công tác giám sát thi công cần đảm bảo các yêu c ầ u về kỹ thuật, mỹ thuật công trình được nêu trong tài liệu thiết kế kỹ thuật và các quy định được nêu trong tiêu chuẩn này. 8 Nghiệm thu công trình 8.1 Yêu cầu chung 8.1.1 Quy trình nghiệm thu, thủ tục nghiệm thu công trình đưa vào sử dụng phải tuân thủ các quy định được nêu trong tiêu chuẩn này. 8.1.2 Trước khi nghiệm thu phải hoàn thành các bước vận hành th ử các thiết bị và kiểm tra áp suất tron g túi đập. Những vấn đề phát sinh phải được hoàn thiện trước khi nghiệm thu chính thức. 8.1.3 Các văn bản tài liệu phục vụ nghiệm thu phải được xây dựng hoàn thiện và có ý kiến các bên liên quan trước khi tiến hành nghiệm thu. Hồ sơ pháp lý của công trình phải được cập nhật đầy đủ. 8.1.4 Các thông số kỹ thuật chủ yếu phục vụ nghiệm thu bao gồm, thông số túi đập, áp su ấ t trong túi đập, lực căng, chiều cao đập thiết kế, chiều dài t ú i, các thông số tương ứng tham khảo các phụ lục của Tiêu chuẩn này. 8.1.5 Chủ đầu tư chủ trì tổ chức nghiệm thu hoàn thành hạng mục công trình xây lắp để đưa vào sử dụng được thực hiện theo các quy định đ ược nêu trong mục 8.2 và 8.3 của tiêu chuẩn này. 8.2 Nghiệm thu c ô ng trình 8.2.1 Quy trình nghiệm thu được thực hiện như sau: - Kiểm tra tại chỗ công trình xây dựng đã hoàn thành; - Kiểm tra bản vẽ hoàn công công trình xây dựng; - Kiểm tra các thông số kỹ thuật cơ bản của công trình (phụ lục A); - Kiểm tra các hồ sơ, tài liệu đã nêu ở mục 8.2; - Kiểm tra kết quả thử nghiệm, vận hành thử đồng bộ hệ thống thiết bị công nghệ; - Kiểm tra những điều kiện chuẩn bị để đưa công trình vào sử dụng; - Kiểm tra và đánh giá chất lượng công tác xây lắp, thiết bị, máy móc, vật liệu, cấu kiện chế tạo sẵn đã sử dụng vào công trình làm cơ sở đánh giá chất lượng nghiệm thu. 8.2.2 Trong khi nghiệm thu trường hợp cần thiết có thể tiến hành thêm các công việc kiểm định sau: lấy mẫu kiểm nghiệm lại vật liệu hoặc thiết bị, chạy thử tổng hợp hệ thống thiết b ị đ ể kiểm tra. 8.2.3 Đối chiếu các kết quả kiểm tra, kiểm định với tài liệu thiết kế được duyệt, yêu cầu của các tiêu chuẩn kĩ thuật chuyên môn khác có liên quan, các tài liệu hướng d ẫ n hoặc các tiêu chuẩn kĩ thuật vận hành thiết bị máy móc để đánh giá chất lượng. 8.2.4 Trên cơ sở đánh giá chất lượng Chủ đầu tư có thể chấp nhận nghiệm thu các đối tượng đã xem xét và lập biên bản theo một trong các mẫu do ch ủ đầu tư quy định. 8.2.5 Khi chất lượng không đạt yêu cầu, phát hiện thấy các tồn tại trong thi công làm ảnh hưởng đến chất lượng công trình hoặc hạn chế hoạt động của thiết bị, tiến hành lập b ả ng kê các tồn tại, thống nhất phương pháp và tổ chức kiểm tra lại, chi phí khắc phục do bên gây ra phải chịu; Sau khi các tồn tại về chất lượng đã được sửa chữa và khắc phục xong m ớ i tiếp tục nghiệm thu. 8.2.6 Sau khi văn bản nghiệm thu hoàn thành công trình chính thức được các bên cùng xem xét v à ký kết, công trình mới được đưa vào sử dụng. 8.3 Hồ sơ nghiệm thu 8.3.1 Hồ sơ nghiệm thu hoàn thành c ô ng trình đưa vào sử dụng bao gồm: Biên bản nghiệm thu hoàn thành xây dựng công trình, Quy trình quản lý, vận hành công trình (tham khảo phụ lục I), và các phụ lục kèm theo biên bản này (nếu có). Các tài liệu làm c ă n cứ để nghiệm thu như phần 8.2. 8.3.2 Tất cả các hồ sơ tài liệu hoàn thành công trình xây dựng phải được nhà thầu xây dựng lập, đóng thành quyển theo qui định. Tài liệu này sẽ gửi đến đơn v ị quản lý đầu tư, đơn vị sử dụng công trình, nh à thầu thi công chính (nếu có) và cơ quan quản lý nhà nước để lưu trữ, bảo quản. Phụ lục A (Quy định) Bảng tóm tắt các thông số thiết kế Các thông số thiết kế: - Diện tích lưu vực: F = ………. km 2 - Lưu lượng lũ thiết kế: Q TK %= ………. m 3 /s - Loại đập: Đập cao su làm đầy bằng nước · Cao trình đình đập: Ñ ………. m · Cao trình đáy đập: Ñ ………. m · Chiều cao đập: H đ = ………. m · Chiều dài đập: B t = ………. m · Chiều dài chu vi túi đập: L= ………. m · Kết cấu túi đập: Cao su dày …… mm gồm …….. lớp vải gia cường · Bề rộng bản đáy đập: B = ………. m · Chiều dày móng đập: h = ………. m · Cao trình đỉnh tường bên: Ñ ………. m · Hình thức tư ờ ng bên: Mái nghiêng hoặc tường đứng · Hình thức liên kết: Neo đơn tuyến,... · Kết cấu neo: Neo thép,... Phụ lục B (Quy định) Tính toán thủy lực đập cao su B1. Tài liệu dùng trong tính toán - TCVN 9147: 2012; - Công trình tháo lũ trong đầu mối hệ thống thủy lợi; - Sổ tay tính toán thủy lực; B2. Các trường hợp tính toán: - Trường hợp 1: Đập cao su căng hoàn toàn, điều kiện vận hành b ì nh thường (đập đạt chiều cao thiết kế) có nước chảy tràn qua đỉnh đập; - Trường hợp 2: Đập cao su được xả hết nước nằm xẹp xuống b ả n móng (nước ch ả y tràn trên mặt). B3. Tính toán thủy lực xả lũ qua đập a) Trường hợp đập xẹp hoàn to à n Trường hợp này đập cao su được xả hết nước, túi đập nằm xẹp xuống bản móng, đập có thể coi là đập tràn đỉnh rộng, theo TCVN 9147:2012 lưu lượng qua đập tràn được tính như sau: Lưu lượng tràn qua đập Qtk được tính theo công thức: (B.1) Trong đó: h 1 : chiều sâu mực nước trên ngưỡng đập h 1 = MNLHL - CT ngư ỡ ng j n : là hệ số lưu tốc của đập ngập. j n là hệ số phụ thuộc vào hệ số lưu lượng m; tra bảng theo TCVN 9147: 2012; m: hệ số lưu lượng, với đập tràn đỉnh rộng m = t ừ 0,33 đến 0,36; b: Chiều rộng phần tr à n nước của đập; g: gia tốc trọng trường; H 0 : Cột nước tràn (cột nước thượng lưu tràn) H 0 = MNTL - CT ngư ỡ ng H ì nh B.1 - Trạng thái làm việc của đập khi hạ lưu có nước b) Trường hợp đập căng hoàn toàn, nước tràn qua đỉnh đập, có thể coi là đập tràn thực dụng Lưu lượng tràn qua đập Qtk được tính theo công thức: (B.2) Trong đó: Q t k : Lưu lượng chảy qua đập; m: hệ số lưu lượng; với đập tràn thực dụng m = từ 0,36 đến 0 , 45; b: Chiều rộng phần tràn nước; g: gia tốc trọng trường; H 0 : Cột nước toàn phần. Phụ lục C (Tham khảo) Xác định thông số kỹ thuật túi đập và tham số thiết kế C1. Xác định thông số kỹ thuật túi đập cao su bằng tra bảng t í nh sẵn và tra biểu đồ Xác định các thông số thiết kế túi cao su bơm nước bằng phương pháp tra bảng biểu: Giả thiết cố định tham số thiết kế a n ; độ dài các phân đoạn túi cao su, chu vi túi cao su và bán kính cong phần túi ph í a thượng lưu tỷ lệ thuận với chiều cao đập; lực căng t ú i cao su và thể t í ch đơn vị túi cao su tỷ lệ thuận với bình phương chiều cao đập. Bảng tra sẵn và biểu đồ xác định các thông số thiết kế túi cao su cho đập cao su vận hành bằng nước được thể hiện trong b ả ng C.1 và biểu đồ trên hình C.1. Bảng C.1 - Bảng tra các thông số thiết kế túi cao su cho đập cao su nước 1 , 10 0,3000 2,5232 2,0672 0,9867 2 , 2361 3,0000 2 , 6341 1,11 0,3050 2,4321 2,0358 0,9487 2,1320 3,7727 2,5351 1,12 0,3100 2,3536 2,0080 0,9146 2,0412 2 , 5833 2,4484 1,13 0,3150 2,2851 1,9832 0,8835 1,9612 2,4231 2,3715 1,14 0,3200 2,2249 1 , 9609 0,8552 1,8898 2,2858 2,3028 1,15 0,3250 2,1714 1,9407 0,8291 1,8257 2,1667 2,2409 1,16 0,3300 2,1236 1,9223 0,8051 1,7678 2,0625 2,1847 1,17 0,3350 2,0805 1,9055 0,7828 1,7150 1,9706 2,1335 1,18 0 , 3400 2,0416 1,8901 0,7619 1,6667 1,8889 2,0865 1,19 0,3450 2,0062 1,8759 0 , 7425 1,6222 1,8158 2,0433 1,20 0,3500 1,9738 1 , 8628 0,7243 1,5811 1,7500 2,0033 1,21 0,3550 1,9441 1,8506 0,7071 1,5430 1,6905 1,9661 1,22 0,3600 1,9168 1,8393 0,6909 1,5076 1,6364 1,9315 1,23 0,3650 1,8915 1 , 8288 0,6756 1,4744 1,5870 1,8992 1,24 0,3700 1,8682 1,8189 0,6611 1,4434 1,5417 1,8689 1,25 0,3750 1,8464 1,8097 0 , 6473 1,4142 1,5000 1,8405 1,26 0,3800 1,8262 1,8010 0,6342 1,3868 1,4615 1,8137 1,27 0,3850 1,8073 1,7928 0,6218 1,3608 1 , 4259 1,7884 1,28 0,3900 1,7896 1,7852 0,6099 1,3363 1,3929 1,7645 1,29 0,3950 1,7731 1,7779 0,5985 1,3131 1,3621 1,7419 1,30 0,4000 1,7575 1,7711 0,5876 1,2910 1,3333 1,7204 1,33 0,4150 1,7160 1,7526 0,5576 1,2309 1,2576 1,6620 1 , 34 0,4200 1,7037 1,7471 0,5438 1 , 2172 1,2353 1,6443 1,35 0,4250 1,6920 1,7418 0,5394 1,1952 1,2143 1,6274 1,36 0,4300 1,6809 1,7368 0,5309 1,1785 1,1944 1,6113 1 , 37 0,4350 1,6704 1,7320 0,5226 1,1625 1,1757 1,5958 1,38 0,4400 1,6604 1,7275 0,5146 1,1471 1,1579 1,5809 1,39 0,4450 1,6509 1,7231 0,5609 1,1323 1,1410 1,5667 1,40 0,4500 1,6419 1,7190 0,4995 1,1180 1,1250 1,5530 1,41 0,4550 1,6333 1,7150 0,4923 1,1043 1,1098 1,5398 1,42 0,4600 1,6250 1,7112 0,4853 1,0911 1,0952 1,5271 1,43 0,4650 1,6172 1,7075 0,4786 1,0783 1,0814 1,5149 1,44 0,4700 1,6097 1,7040 0,4720 1,0660 1,0682 1,5031 1,45 0,4750 1,6025 1,7007 0,4657 1,0541 1,0556 1,4917 1,46 0,4800 1,5956 1 , 6975 0,4595 1,0426 1,0435 1,4807 1,47 0,4850 1,5890 1,6944 0,4535 1,0314 1,0319 1,4701 1,48 0,4900 1,5827 1,6914 0,4477 1,0206 1,0208 1,4598 1,49 0,4950 1,5766 1 , 6885 0,4421 1,0102 1,0102 1,4499 1,50 0,5000 1,5708 1,6857 0,4366 1 , 0000 1,0000 1,4403 1 , 51 0,5050 1,5652 1 , 6831 0,4312 0,9901 0,9902 1,4309 1,52 0,5100 1,5598 1,6805 0,4260 0,9806 0,9808 1,4219 1,53 0,5150 1,5547 1,6781 0,4210 0,9713 0,9717 1,4131 1,54 0,5200 1,5497 1,6757 0,4160 0,9623 0,9630 1,4046 1,55 0,5250 1,5449 1,6734 0,4112 0,9535 0,9545 1,3964 1,56 0,5300 1,5403 1,6711 0,4065 0,9449 0,9464 1,3884 1,57 0,5350 1,5358 1,6690 0,4020 0,9366 0,9386 1,3806 1,58 0,5400 1,5315 1,6669 0,3975 0,9285 0,9310 1,3730 1,59 0,5450 1,5274 1,6649 0,3931 0,9206 0,9237 1,3656 1,60 0,5500 1,5234 1,6630 0,3889 0,9129 0,9167 1,3584 1,61 0,5550 1,5195 1,6611 0,3847 0,9054 0,9098 1,3514 1,62 0,5600 1,5158 1,6593 0,3807 0,8980 0,9032 1,3446 1,63 0,5650 1,5121 1,6575 0,3767 0,8909 0,8968 1,3380 1,64 0,5700 1,5068 1,6558 0,3728 0,8839 0,8906 1,3316 1,65 0,5750 1,5053 1,6541 0,3690 0,8771 0,8846 1,3253 1,66 0,5800 1,5030 1,6525 0,3653 0,8704 0,8788 1,3191 1,67 0,5850 1,4988 1,6510 0,3617 0,8639 0,8731 1,3131 1,68 0,5900 1,4958 1,6495 0,3581 0,8575 0,8676 1,3073 1,69 0,5950 1,4928 1,6480 0,3460 0,8513 0,8623 1,3015 1,70 0,6000 1,4899 1,6466 0,3512 0,8452 0,8571 1,2960 1,71 0,6050 1,4871 1,6452 0,3479 0,8392 0,8521 1,2905 1,72 0,6100 1,4844 1,6438 0,3446 0,8333 0,8472 1,2852 1,73 0,6150 1,4818 1,6425 0,3414 0,8276 0,8425 1,2800 1,74 0,6200 1,4793 1,6412 0,3382 0,8220 0,8378 1,2749 1 , 75 0,6250 1,4768 1,6400 0,3351 0,8165 0,8333 1,2699 1,76 0,6300 1,4744 1,6388 0,3321 0,8111 0,8289 1,2650 1,77 0,6350 1,4721 1,6376 0,3291 0,8058 0,8247 1,2602 1,78 0,6400 1,4698 1,6365 0,3262 0,8006 0,8205 1,2556 1,79 0,6450 1,4676 1,6354 0,3234 0,7956 0,8165 1,2510 1,80 0,6500 1,4655 1,6343 0,3206 0,7906 0,8125 1,2465 1,81 0,6550 1,4634 1,6332 0,3178 0,7857 0,8086 1,2421 1,82 0,6600 1,4614 1,6322 0,3151 0,7809 0,8049 1,2378 1,83 0,6650 1,4594 1,6312 0,3125 0,7762 0,8012 1,2336 1,84 0,6700 1,4575 1,6302 0,3098 0,7715 0,7976 1,2295 1,85 0,6750 1,4557 1,6293 0,3073 0,7670 0,7941 1,2254 1,86 0,6800 1,4539 1,6283 0,3048 0,7625 0,7907 1,2214 1,87 0,6850 1,4521 1,6274 0,3023 0,7581 0,7874 1,2175 1,88 0,6900 1,4504 1,6265 0,2998 0,7538 0,7841 1,2137 1,89 0,6950 1,4487 1,6257 0,2974 0,7495 0,7809 1,2099 1,90 0,7000 1,4471 1,6248 0,2951 0,7454 0,7778 1,2063 1,91 0,7050 1,4455 1,6240 0,2928 0,7412 0,7747 1,2026 1,92 0,7100 1,4440 1,6232 0,2905 0,7372 0,7717 1,1991 1,93 0,7150 1,4425 1,6224 0,2883 0,7332 0,7688 1,1956 1,94 0,7200 1,4410 1,6216 0,2861 0,7293 0,7660 1,1922 1,95 0,7250 1,4369 1,6209 0,2839 0,7255 0,7632 1,1888 1,96 0,7300 1,4328 1,6202 0,2817 0,7217 0,7604 1,1855 1,97 0,7350 1,4368 1,6194 0,2796 0,7180 0,7577 1,1822 1,98 0,7400 1,4355 1,6187 0,2776 0,7143 0,7551 1,1790 1 , 99 0,7450 1,4342 1,6181 0,2755 0,7107 0,7525 1,1759 2,00 0,7500 1,4330 1,6174 0,2735 0,7071 0,7500 1,1728 H ì nh C.1 - Biểu đồ xác định các tham số thiết kế túi cao su cho đập cao su nước Cách xác định các tham số thiết kế t ú i cao su cho đập cao su nước bằng bảng tính sẵn và biểu đồ: Căn cứ vào chiều cao thiết kế của đập H tk , chọn tham số thiết kế a n , tra bảng C.1 hoặc hình C.1 sẽ nhận được một số tham số có liên quan tới các thông số thiết kế túi đập: và Từ đó t í nh được lực căng túi T, chu vi túi đập I và th ể tích đơn vị V 0 . Phương pháp này đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu của thiết kế, tiện lợi, tính toán đơn giản nên hiện đang được sử dụng rộng rãi. C2. Xác định thông số kỹ thuật túi đập cao su bằng phương pháp đồ giải C2.1 Túi cao su là loại kết cấu vỏ mỏng, mềm nội lực trên chu vi túi (đường viền túi) chỉ tồn tại duy nhất lực kéo và có giá trị bằng nhau tại mọi điểm. Lực kéo hay lực căng tại một điểm trên đường viền túi tỷ lệ với bán kính cong và ch ê nh lệch áp lực giữa mặt trong và mặt ngoài túi tại điểm đó. Mối quan hệ này được biểu diễn dưới dạng công thức toán học dưới đây: T = R i . D P i (C.1) Trong đó: T - Lực căng túi đập trên đường viền túi (kN); D P i - Chênh lệch áp lực giữa mặt trong và mặt ngoài túi tại điểm i (KN/m 2 ); R i - Bán kính cong của túi tại điểm i (m). Công thức (C.1) cho phép chúng ta xác định được bán kính cong tại mọi điểm trên chu vi túi cao su khi biết lực căng túi cùng chênh lệch áp lực giữa mặt trong và mặt ngoài tại điểm đó, sau khi có được bán kính cong tại mọi điểm trên chu vi túi sẽ vẽ được hình dạng túi đập trên giấy tỷ lệ. Công thức (C.1) có các yếu tố không giống nhau đối với hai loại đập nước và đập khí, do đó phải xét riêng cho từng loại. C2.2 Đối với đập cao su nước, các lực ngoài tác dụng lên chu vi túi cao su không đồng nhất vì thế cần phải phân chu vi túi cao su ra một số phân đoạn để tính toán. Phân đoạn túi cao su phía thượng lưu, đoạn AB: Xét một điểm i bất kỳ nằm trên phần đoạn túi cao su phía thượng lưu, cách đáy móng một độ cao y, cách mặt nước thượng lưu hay đ ỉ nh ngưỡng tràn cao su một kho ả ng (H t k - y), được thể hiện trên hình C.2. Như trên đã nêu lực c ă ng túi đập tại đ ó nhận giá trị T, được tính theo công thức (C.1). Đối với đập cao su nước khi chưa xét tới áp lực thủy động, lực tác dụng lên mặt trong và mặt ngoài đoạn túi đang xét đều là áp lực thủy tĩnh. Á p lực thủy tĩnh tác dụng lên mặt ngoài phân đoạn túi cao su AB, tại đi ể m i bất kỳ cách đáy móng một độ sâu y. P ngoà i = g ( H t k - y) (C.2) Khi đ ập c ă ng, chiều cao đập bằng chiều cao thiết kế, áp lực trong túi (nội áp lực) bằng chiều cao cột nước đo áp H 0 , th ì áp lực thủy tĩnh tác dụng lên mặt trong túi tại điểm i được t í nh theo công thức: P trong = g (H 0 - y) (C.3) Chênh lệch áp lực giữa mặt trong và mặt ngoài túi cao su tại điểm i đang xét sẽ là: D P i = P t rong - P ngo ài = g (H 0 - H tk ) (C.4) Thay các giá trị tương ứng vào công thức (C.1), sẽ nhận được: T = R i . g (H 0 - H t k ) Từ đó rút ra: Thay giá trị lực căng T vào công thức trên sẽ nhận được: (C.5) Trong đó: g - Dung trọng nước, lấy gần đúng bằng 1,0 T/m 3 ; H tk - Chiều cao thiết kế của đập cao su; H 0 - Chiều cao cột nước áp lực trong túi đập ( nội áp lực). Công thức (C.5) cho thấy: đoạn AB là một phần cung tròn, tâm n ằ m trên đường thẳng đứng đi qua đỉnh đập, cách đ ỉ nh đập một đoạn bằng bán kính R. (C.6) C2.3 Cách vẽ phân đoạn túi đập ph í a thượng lưu, đoạn AB như sau: Vẽ mặt đáy móng, đường mặt nước thượng lưu và kẽ đường thẳng vuông góc với mặt đáy móng, cắt mặt đáy móng tại E và cắt đường mực nước thượng lưu tại điểm B. Trên đường thẳng vuông góc với móng xuất phát từ điểm B lấy một điểm O, với BO = R. Lấy O làm tâm quay cung tròn bán kính R, cung tròn đi qua B cắt mặt đáy móng tại điểm A. Đoạn cung tròn AB và đoạn thẳng AE chính là phần túi cao su phía thượng lưu. Chiều dài các đoạn túi cao su phía thượng lưu AB và EA được đo trực tiếp trên hình vẽ hay tính theo công thức toán học, được trình bày dư ớ i đây: Đoạn túi cao su phía thượng lưu AB là một cung tròn, độ dài cung tròn AB kẹp giữa góc tâm b được t í nh theo công thức: I AB = R. b (C.7) Trong đó: Góc b tính bằng Radian, được xác định theo công thức: (C. 8) R - bán kính cong của cung tròn AB, được xác định theo công thức (C.5); H tk - chiều cao thiết kế của đập cao su. Từ đó nhận được, (C.9) Hình C.2- Chiều dài phân đoạn túi cao su nước phía thượng lưu AB và AE Đoạn AE là một cạnh góc vuông của tam giác vuông OEA, vuông tại E, chiều dài đoạn AE được tính theo công thức, I AE = AO. sin b = R. sin b (C.10) hay Chiều dài phân đoạn túi cao su I AB phụ thuộc vào chiều cao đập cao su và tham s ố thiết kế a n , điều này được thể hiện trên hình C.3 dưới đây: Hình C.3 - Biểu đồ quan hệ chiều cao dập cao su H (m) và chiều dài đo ạn túi cao su (I AB ) ứng với giá trị khác nhau của tham số thiết kế C2.4 Phân đoạn túi cao su phía hạ lưu, phần tiếp xúc với không kh í , đoạn BCD: Xét một điểm N bất k ỳ trên phạm vi phần t ú i cao su phía hạ lưu, có độ cao z so với mặt m ó ng. Nếu ký hiệu bán kính cong tại đó là R z và chênh lệch áp lực giữa mặt trong và mặt ngoài túi đập tại đi ể m đó là D P z . Hình C.4 - Chiều dài phân đoạn túi cao su phía hạ lưu BCD và DE kh i đ ó D P z = P trong - P ngo à i Trong đó: P trong = g ( H 0 - z) P n g oài = 0 vì hạ lưu không có nước, túi đập tiếp xúc với kh ô ng khí. Như vậy: D P z = g (H 0 - z) Thay các giá trị sức căng túi, độ chênh áp lực tại điểm z đang xét vào (C.5), sẽ nhận được bán kính cong túi cao su tại điểm N: (C.11) Công thức (C.11) cho thấy, bán kính cong tại mọi điểm trên đoạn túi phía hạ lưu BCD không phải là một trị số không đ ổ i mà phụ thuộc vào v ị trí của điểm đó so với đáy móng. Bán kính cong tăng dần khi z tăng và đạt gi á tr ị lớn nhất khi z = H t k , tại điểm B đỉnh đập. (C.12) Điểm B đỉnh đập là ranh giới của hai đoạn túi cao su phía thượng lưu và hạ lưu, vì thế bán kính cong tại đó tính theo phân đoạn túi ph í a thượng và phía hạ lưu đều cho kết qu ả như nhau. Điều này được thể hiện trong hai công thức (C.11) và (C.12). Khi z = 0, v ị tr í trên mặt móng phía hạ lưu, đi ể m D (điểm túi phía hạ lưu bắt đầu tách kh ỏ i mặt móng), bán kính cong túi cao su tại đó nhận giá tr ị : (C.13) C2.5 Trình tự vẽ phần túi cao su phía hạ lưu, đoạn I BCD : - Bước 1: Chia chiều cao đập thành các phần nhỏ, sau đó xác định bán kính cong túi cao su tại các điểm chia theo công thức (C.11). - Bước 2: Vẽ từng đoạn túi nhỏ nằm giữa các điểm chia cho toàn bộ phần túi cao su phía hạ lưu, đoạn BCD. Cách thực hiện cụ thể như sau: Chia chiều cao đập cao su thành n phần bằng nhau, với chiều cao mỗi phần là D H = H tk /n (xem h ì nh C.5) Hình C.5 - Xác định hình dạng phần túi cao su BCD cho đập cao su nước Tương ứng với n phần chia sẽ có n điểm, ứng với các điểm chia, sẽ tính được bán kính cong túi cao su tại đ ó theo công thức (C.11). Bán kính cong của điểm thứ nhất trùng với điểm B, v ị trí đỉnh đập là RB, tại các vị trí thấp hơn điểm B một độ cao D H, 2 D H .., n D H, khi đó giá trị z trong công thức (C.11) nhận các gi á trị (H t k - D H), (H tk - 2 D H),..., (H tk - n D H) = 0, bán kính cong của túi cao su tương ứng tại các vị trí đó sẽ là: C2.6 Sau khi có được bán kính cong túi cao su phía hạ lưu R B , R 2 … R n , sẽ tiến hành vẽ phần túi phía hạ lưu đoạn BCD. Các đoạn túi đập nằm giữa hai điểm chia rất nhỏ, v ì thế một cách gần đúng xem như một cung tròn, số phần chia n ≥ 10. Xuất phát từ điểm B, theo thứ tự t ừ trên xuống vẽ hình dạng túi cao su phía hạ lưu (xem hình C.12). Từ h ì nh vẽ đo được chu vi túi đập, độ dài đoạn túi đập tiếp mặt móng và thể tích đơn vị đập cao su khi căng. Chiều dài đoạn t ú i cao su ph í a hạ lưu BCD, chiều dài toàn bộ chu vi túi và thể tích đơn vị t ú i cao su phụ thuộc vào chiều cao đập cao su và tham số thiết kế a n . Để thấy rõ điều này có thể quan sát các h ì nh C.6, C.7, C.8 dưới đây. Hình C.6 - Quan hệ giữa chiều cao đập (H) và chiều dài đoạn túi (L BCD ) Hình C.7 - Quan hệ giữa chiều cao đập cao su (H) và chu vi túi cao su (L) H ì nh C.8 - Quan h ệ giữa thể tích đơn vị túi cao su và chiều cao đập ứng với các giá trị khác nhau của tham số thiết kế a n cho đập cao su nước C3 . Xác định tham số thiết kế ( a n ) Tham số thiết kế a n là các đại lượng được biểu thị bằng tỷ số giữa cột nước áp lực trong túi cao su (nội áp lực) với chiều cao thiết kế của đập, trong trường hợp tính toán thiết kế (đập ngăn nước, chiều cao đập bằng chiều cao thiết kế, mực nước thượng lưu bằng cao trình đỉnh đập, hạ lưu đập không có nước), a n = H 0 / H tk trong đó H 0 là cột nước áp lực được bơm vào túi cao su. Việc chọn tham số thiết kế a n lớn hay nhỏ sẽ ảnh hưởng tới các thông số kỹ thuật của túi cao su vì tham số thiết kế a n c ó trong các công thức t í nh lực căng (T), tính chu vi túi cao su (I). Tham số thiết kế đối với đập cao su vận hành bằng nước nên chọn a n trong khoảng từ 1,3 đến 1,6. H ì nh C.9 - Quan hệ giữa tham số thiết kế a n và lực căng túi cao su ứng với chiều cao đập khác nhau cho đập cao su nước Hình C.10 - Quan hệ giữa tham s ố thiết kế a n và độ dài chu vi túi cao su ứng với chiều cao đập khác nhau đố i với đập cao su nước Hình C.11 - Ảnh hưởng của tham số thiết kế a n tới h ì nh dạng đập cao su nước C4. Xác định lực căng của túi cao su Khi túi cao su căng hoàn toàn, chiều cao đập bằng chiều cao thiết kế H t k , khi đó áp lực bên trong túi cao su tương đương với cột nước áp l ực H 0 > H tk , thành phần theo phương ngang của áp suất nước dP x tác dụng lên một đơn vị bề mặt ph í a trong túi chiếu lên phương nằm ngang tại điểm bất kỳ cách đáy móng một độ sâu h được tính theo công thức: dP x = g (H 0 - h). Thành phần theo phương n ằ m ngang P x của áp lực nước tác dụng lên toàn bộ bề mặt phía trong phần túi BCDE ch í nh là diện tích biểu đồ áp lực H KMN được thể hiện trên hình C.12 và độ l ớ n áp lực này được t í nh theo công thức: (C.14) H ì nh C.12 - Thành phần lực tác dụng lên phương ngang Thành phần nằm ngang của áp lực thủy tĩnh tác dụng lên bề mặt phần túi đang xét từ phía hạ lưu P hx được tính theo công thức: ( C .15) Trong đó: H h là chiều sâu nước phía hạ lưu đập tính từ móng. Thay các trị số của (13), (14) vào (12), sẽ nhận được công thức sa u : Hay: (C.16) Trong đó: g - dung trọng nước ( g = 1 T/ m 3 ); T - lực căng túi cao su; H 0 - chiều cao cột nước áp lực trong túi cao su; H tk - chiều cao thiết kế đập cao su; H h - Chiều sâu nước hạ lưu kể từ móng. Sau khi thực hiện những biến đổi đơn giản sẽ nhận được công thức sau: (C.17) Công thức (C.17) cho thấy, khi hạ lưu không có nước (H h = 0) và khi không có gió từ hạ lưu đập thổi lại (W x =0), lực căng túi T sẽ nhận giá trị lớn nhất. (C.18) Nếu đặt tỷ số cột nước áp lực bên trong t ú i khi đập căng hoàn toàn với chiều cao thiết kế của đập là a n (H 0 /H t k = a n , tham số thiết kế chọn trước), thì c ô ng thức (C.18) sẽ viết được dưới dạng sau: (C.19) hay viết dưới dạng khác (C.20) dưới đ â y, (C.20) Từ công thức (C.20) sẽ xây dựng được biểu đồ biểu thị mối quan hệ giữa lực căng túi đập T và chiều cao đập, ứng với các giá trị kh á c nhau của tham số thiết kế n cho đập cao su nước. Hình C.13 - Quan hệ giữa lực căng túi đập cao su nước và chiều cao đập ứng v ớ i các giá trị tham số thiết kế a n khác nhau Phụ lục D (tham khảo) Tính toán thông số kỹ thuật thiết bị neo đập D1. Bố trí thiết b ị neo Loại neo liên kết dạng bulông - tấm ép gồm: C á c bu lông, tấm é p dưới và tấm ép tr ê n (hình D.1). Bulông được chế tạo bằng thép không r ỉ , một đầu chôn vào móng, đầu có ren đặt nhô lên mặt đáy móng để gắn túi cao su và xiết êcu làm k í n túi đập. Các bu lông được chôn dọc theo chiều dài tuyến neo liên kết với khoảng cách giữa chúng từ 0,2 m đến 0,4 m. Chiều dài bu lông, đường k í nh bu lông được xác định theo yêu cầu chịu lực (xem công thức D.2). Tấm ép dưới Tấm ép dưới không chịu lực, c ó nhiệm vụ định vị và liên kết tuyến neo vào đáy móng, kích thước của tấm ép dưới được chọn theo cấu tạo hoặc theo điều kiện thi công. Tấm ép dưới có h ì nh dạng phẳng hoặc lượn sóng, có khoét các lỗ để đặt bu lông (h ì nh D.1). Hình D.1- Hình dạng tấm ép dư ớ i Tấm ép dưới có thể chế tạo bằng thép không r ỉ , hợp kim gang hay thép thường nhưng phải phủ một lớp chất chống r ỉ . Tấm ép tr ên Nhiệm vụ chính của tấm ép trên là truyền lực đều lên tuyến neo để cố đ ị nh túi cao su vào đáy móng và giữ k í n nước. Tấm ép trên thường được làm bằng thép dạng chữ U, ph í a dưới hàn các thanh thép f 16 song song để tăng độ kín (hình D.2), hoặc dạng lượn sóng, đúc bằng hợp kim gang. Chiều dài tấm ép trên phụ thuộc vào kh ả năng chế tạo và điều kiện thi công chọn I =1,0 m, chiều rộng, độ dày được xác định theo điều kiện chịu lực. Kích thước tính bằng mm Hình D.2 - Hình dạng t ấ m ép trên D2. Tính toán thiết kế thiết bị neo Tính toán thiết kế bulông: - Xác định đường kính bu long (d): (D.1) Trong đó: [ s ] - Ứng suất kéo cho phép của vật liệu chế tạo bulông (N/cm 2 ); d - Đường kính bulông (cm); K 1 - Hệ số vượt tải; Q - Lực kéo tính toán của 1 bulông được tính theo công thức: (D.2) Trong đó: T - Lực căng tính toán trên 1 m dài túi cao su; K 2 - Hệ số an toàn có xét đến lực xiết của bulông; j - Góc tạo bởi phương lực căng túi cao su tại vị tr í neo và phương nằm ngang (góc tạo b ở i phương lực căng T và phương ngang) n - Số bulông trên 1m dài liên kết. - Xác định chiều dài bu lông (L): L =L 1 + L 2 Trong đó: L - chiều dài toàn bộ bu lông; L 1 - chiều dài phần bu lông có ren nhô lên mặt móng; L 2 - chiều dài phần bu lông không ren chôn trong bê tông móng. Điều kiện chiều dài phần bu lông chôn trong móng phải đảm bảo điều kiện lực bám d í nh giữa bu lông với bê tông móng không nhỏ hơn lực kéo đứt bu lông, nghĩa là: t . p .d 1 .L 2 ≥ s t . p .d 2 /4 (D.3) từ đó rút ra Trong đó: s t - Giới hạn chảy của vật liệu chế tạo bu lông; t - Lực bám giữa vật liệu chế tạo bu l ô ng với bê tông; d - Đường kính trong (chân ren) của bu l ô ng; d 1 - Đường kính ngo à i của bu lông; L 2 - Chiều sâu chôn bulông vào móng, trường hợp bu lông chôn vào móng được bẻ móc thì chiều dài phần chôn trong móng có thể ngắn hơn giá trị tính theo công thức (D.3). Chiều dài đoạn bu lông có ren bằng độ dày của tấm ép trên cộng độ dày của túi cao su cộng hai lần chiều cao ecu. Tính toán thiết kế tấm ép trên: Điều kiện làm việc của t ấ m ép trên có thể sơ đồ hoá như h ì nh D.3. H ì nh D.3 - Sơ đồ tính toán cấu kiện tấm ép trên Mômen uốn lớn nhất trên 1m dài tấm ép trên được tính theo công thức: (D.4) Trong đó: P = n.K 3 .Q; n - Số bulông trên 1 m dài liên kết; K 3 - Hệ số xét tới lực xiết không đều của các bulông; b - Chiều rộng tấm ép trên; Q - Lực kéo tính to á n của 1 bulông. Theo điều kiện chịu lực, mômen chống uốn W của tiết diện dọc tấm ép trên tại mặt cắt nguy hiểm nhất, phải thoả m ã n điều kiện: (D.5) Trong đó: [ s ] u - Ứng suất uốn cho phép của vật liệu chế tạo tấm ép; W - mômen chống uốn của tấm ép tại mặt cắt nguy hiểm nhất. Tấm ép trên loại thép chữ U với các thông số kỹ thuật tra trong b ả ng, sau đó kiểm tra điều kiện chịu lực theo công thức (D.5). Hình D.4 - Thiết bị neo liên kết dạng bu lông - tấm ép Phụ lục E (Tham khảo) Tính toán thông số kỹ thuật hệ thống máy bơm, đường ống cấp - thoát nước Đ ể thay đổi cao trình đỉnh đập cao su chỉ việc thay đổi lượng nước trong túi cao su, thông qua hệ thống làm căng và xẹp đập, bao gồm: máy bơm, hệ thống đường ống, các van cấp thoát nước. Khi tính toán thiết kế đập cao su bắt buộc phải tiến hành tính toán thiết kế hệ thống cấp thoát nước hoặc khí cho túi cao su. Thông số tính toán thiết kế hệ thống làm căng và xẹp đập gồm: - Thể tích nước cần bơm vào túi cao su (V) đ ể áp lực trong t ú i tương đương với H 0 = a n H t k - Thời gian cần thiết (T 1 ) để bơm căng túi cao su và thời gian (T 2 ) đ ể xẹp hoàn toàn túi cao su. - Chênh lệch cột nước từ cao trình thấp nhất của bể hút tới cao trình đình ống điều áp. E1. Xác định các thông số kỹ thuật máy bơm và thiết bị kèm theo. Đối với đập cao su vận hành bằng nước, thể tích nước cần cung cấp để túi đập căng hoàn toàn được tính theo công thức: V = L.V 0 (E.1) Trong đó: V - Thể tích nước cần cung cấp đập cao su; L - Chiều d ài toàn bộ đập cao su; V 0 - Thể tích đơn vị trên 1m chiều dài đập khi túi cao su căng hoàn toàn, có thể tính trực tiếp hay tra bảng. Thời gian cần thiết để bơm căng túi đập T 1 , được xác định theo yêu cầu thực tế cần làm đầy túi đập (thường tính toán trong khoảng từ 1 h đến 2 h). Thời gian cần thiết để xẹp hoàn toàn túi đập T 2 , được xác định căn cứ vào yêu cầu xả lũ của lưu vực. Khi xác định được th ể tích nước cần cấp cho túi cao su V và thời gian cần thiết để bơm căng túi cao su T 1 sẽ xác định được lưu lượng máy bơm theo điều kiện: và chiều cao cột nước bơm của máy bơm phải đảm bảo: H > 1,5 (h + H 0 ) (E.2) Trong đó: H - Chiều cao bơm c ầ n thiết của máy bơm; h - Chiều cao cột nước từ b ể hút tới móng đập; H 0 - Cột nước áp lực trong túi đập khi căng hoàn toàn; Đường kính ống dẫn, van đóng mở, cửa cấp thoát nước được tính theo bài toán th ủ y lực dòng chảy trong ống, bài toán chảy qua lỗ, qua vòi. Trong đó, đường ống cấp nước vào đập cao su được tính theo nhu cầu nâng cao trình đỉnh đập, đường ống thoát nước được t í nh toán để đảm bảo thời gian xẹp đập cao su hoàn toàn để xả lũ. E2. Bố trí hệ thống làm căng và xẹp đập. Máy bơm cấp nước cho đập cao su được bố trí ở một đầu đập có điều kiện đi lại, vận hành, kiểm tra bảo dưỡng thuận lợi. Trường hợp đập cao su có thiết kế x ả nước tự chảy qua ống dẫn về hạ lưu th ì cao trình máy bơm nên đặt cao trên mực nước ngầm, chiều cao giới hạn giữa cao trình mực nước thấp nhất của bể hút và cao trình trục máy bơm không được lớn hơn chiều cao hút của máy bơm. Cách bố trí cửa cấp thoát nước cho đập nên thấp hơn mặt đáy móng để cửa thu nước thoát nước được nhanh nhất (hình E.1). Hình E.1 - Hình dạng, cách bố trí cửa c ấ p thoát nước cho đập cao su Đường ống cấp và thoát nước cho đập bố trí cùng một đường ống đ ể tiết kiệm kinh phí và tiện cho việc kiểm tra theo dõi. Đường ống được đặt trong b ê tông để đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc. Để tránh tình trạng áp suất trong đập cao su vượt quá áp suất thiết kế, được đặt trong tường bên hay tr ị pin, một đầu ống nối với đường ống cấp nước phía trong đập, đầu còn lại thông với không khí tại cao trình cao hơn mực nước lũ thiết kế). Có thể xác định cao trình đỉnh ống điều áp theo công thức: Ñ Đ = Ñ M + H 0 (E.3) Trong đ ó : Ñ Đ - Cao trình đỉnh ống điều áp; Ñ M - Cao trình móng đập cao su; H 0 - Cột nước áp lực thiết kế trong túi cao su khi căng hoàn toàn. Đường kính ống điều áp không nhỏ hơn đường ống cấp nước. Kích thước t í nh bằng: cm H ì nh E.2 - Sơ đồ bố trí ống điều áp Hình E.3 - Sơ đồ hệ thống làm căng và xẹp đập Phụ lục F (Quy định) Tính toán ổn định đập cao su F1. Các trường hợp tính toán - Trường hợp 1: Tổ hợp tải trọng cơ bản, đập làm việc ở mực nước dâng b ì nh thường, hạ lưu không có nước; - Trường hợp 2: Tổ hợp tải trọng đặc biệt, đập làm việc ở mực nước dâng gia cường, đập chưa kịp xả nước trong túi. F2. Nội dung tính toán Việc tính toán ổn đ ị nh đập cao su, áp dụng các TCVN 4253:2012 và TCVN 9137:2012. Thành phần lực tác động lên đập: H ì nh F.1 - Sơ đồ lực tác dụng lên đập cao su (tham khảo) 1. Trọng lượng bản thân G 1 = n. g bt . V 1 (Tấn) (F.1) V 1 : Th ể tích khối b ê tông (m 3 ) g bt : Trọng lượng riêng của bê tông, lấy g bt = 2,5 T/m 3 . n: Hệ số lệch tải 2. Trọng lượng nước trong túi G 2 = n. g n . V 2 (Tấn) (F.2) V 2 : Thể tích khối nước trong đập (m 3 ) g n : Trọng lượng riêng của nước, lấy g n = 1 Tấn/m 3 . n: Hệ số lệch tải 3. Lực căng vạch túi T = a.H tk 2 (F.3) a - Giá trị ở cột 2 (Bảng C-1) ứng với tr ị số a chọn trước (tham số thiết kế a chọn = 1,4); a = 0,45. H tk - Chiều cao thiết kế của đập 4. Á p lực nước thượng lưu (Tấn) (F.4) H: Cột nước thượng lưu tác dụng lên công trình (m) g n : Trọng lượng riêng của nước, g n = 1Tấn/m 3 . 5. Áp lực nước hạ lưu (Tấn) (F.5) h: Cột nước hạ lưu tác dụng lên công trình (m) 6. Áp lực nước đ ẩ y ngược (Tấn) (F.6) B: Chiều rộng đáy đập; 7. Á p lực thấm (Tấn) (F.7) 8. Áp lực nước trên thân đập W n t = n. g n . W n (Tấn) (F.8) W n : Thể tích khối nước trên thân tràn (m 3 ). 9. Ngoài ra trong trường hợp cụ thể phải lưu ý tới bổ sung áp lực thủy tĩnh nằm ngang W 2 (từ hạ lưu) và thẳng đứng W n (đ ẩ y ngược từ dưới đáy). Phụ lục G (Quy định) Trình tự thi công túi cao su G1. Công tác chuẩn bị - Đưa tấm đệm đáy đặt vào vị trí chuẩn, tuyến trung tâm tầm đệm trùng với tuyến neo. Cố định t ấ m đệm đáy vào trong neo và tường biên (mái nghiêng); - Trải túi đập lên tấm đệm đáy. Điều chỉnh vị trí túi đập đ ể mép túi đ ậ p trùng khớp với mép tấm đệm đáy và tuyến lỗ bu lông tr ù ng với tuyến neo; - Dán cố định tấm roăng ngăn nước lên tấm đệm đáy. G2. Lắp đặt túi đập kiểu neo đơn, neo kép Khi túi cao su đã trải n ằ m đúng vị tr í trên mặt móng, các công việc còn lại sẽ tiến hành theo các bước sau: - Đo, đánh dấu các lỗ bu lông trên t ấ m đáy; - Khoan hay đục lỗ tấm đáy rồi gài vào bu lông neo: Tiến hành theo thứ tự tuyến hạ lưu làm trước, thượng lưu sau, và kết thúc là tường bên. Bắt đầu từ tuyến trung tâm tấm bản đáy hạ lưu, lắp ráp đều ra hai bên ph ả i, trái. Khi neo hai bên tư ờ ng biên (mái nghiêng) cần căn chỉnh đ ể t ấ m đệm đáy và túi đập ngang bằng nhau, neo từ phía dưới lên; - Lắp đặt cửa cấp thoát nước, lớp cao su kín nước giữa hai tấm cao su; - Định vị đánh d ấ u lỗ bu lông tấm trên; - Đục lỗ bu lông tấm trên, gài vào bu lông, căn chỉnh và xiết chặt ê cu. G3. Lắp đặt túi đập cao su kiểu bịt đầu - Đầu tiên neo chặt mép túi đập hai bên đầu đập; - Tiếp theo xuất phát từ tuyến trung tâm tấm bản đáy và tiến dần sang hai bên; - Đ ể tránh sai số tập trung vào một đoạn nhỏ, túi đập bị gấp nếp, nên khi neo phải căn chỉnh trước khi đục lỗ bu lông và chia đều sai số trên toàn chiều dài tuyến neo. G4. Lắp đặt thiết b ị neo Sau khi túi đập đã được gài vào các bu lông neo dưới bản đáy đập, tiến hành neo giữ túi đập: - Tấm ép phía hai đầu túi đập được căn chỉnh đảm bảo bằng phẳng, hạn chế nếp gấp, nếu không bằng cần dùng tấm đệm cao su lót để làm bằng; - Đặt tấm ép tránh hỏng ren bu lông; - Ê cu trên được vặn chặt. Sau khi thí nghiệm bơm nước vào túi đập, xiết chặt êcu một lần nữa. G5. Lắp đặt cửa cấp thoát nước túi đập a) Sau khi hoàn tất việc cài mép túi cao su ph ía dưới vào bu lông, tiến hành lắp đặt cửa cấp thoát nước túi đập rồi cài mép túi cao su phía trên và lắp êcu. Trình tự lắp ráp cửa cấp thoát nước túi đập như sau: - Dán cố định tấm cao su gia cường vào tấm cao su phía dưới túi hay tấm cao su lót đáy tại vị trí cửa cấp nước; - Khoét lỗ tấm cao su đáy bằng kích thước miệng cửa; - Đặt lớp cao su xốp vào giữa mặt bích và tấm cao su đáy; - Đục lỗ, gài cao su đáy vào bu l ô ng của mặt bích dưới; - Đặt roăng cao su kín nước rồi lắp mặt bích trên vào các bu l ô ng sau đó xiết chặt lại; b) Sau khi lắp r á p túi đập hoàn tất, kiểm tra toàn diện bề mặt và các vết gấp, thu dọn thiết bị thi công, tiến hành bơm kiểm tra kín nước túi đập, xiết chặt êcu lần nữa, bơm căng tối đa túi đập. Kiểm tra độ cao của túi so sánh với độ cao thiết kế, để làm cơ sở dữ liệu phục vụ nghiệm thu và vận hành đập, để ổ n định một thời gian sau lại hạ đập xuống. Phụ lục H (Tham khảo) Thông số kỹ thuật vật liệu chế tạo túi cao su Bảng H.1 - Ch ỉ tiêu kỹ thuật của một số loại v ả i bạt Nylon do Việt Nam s ả n xu ấ t Tên ch ỉ tiêu Loại vải bạt Loại thứ nhất Loại thứ hai Mật độ dọc (số đầu sợi/10cm) 200 145 Mật độ ngang (s ố đầu sợi/10cm) 85 60 Độ bền kéo đứt theo chiều dọc (KN/m) 144,0 177,0 Độ bền kéo đứt theo chiều ngang (KN/m) 54 64,0 Độ co ngót sợi dọc trong hơi nước nóng (%) ≤ 3 ≤ 3 Độ co ngót sợi ngang trong hơi nước nóng (%) ≤ 3 ≤ 3 Độ dãn dài khi đứt (%) ≤ 15 ≤ 15 Bảng H.2 - Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu cao su do nước ngo à i s ả n xuất Ch ỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Cao su phủ ngoài Cao su kẹp giữa phủ trong Tấm cao su đ ệm đáy Độ bền kéo đứt Kg/cm 2 140 120 60 Độ d ãn dài khi đứt % 400 400 250 Biến dạng vĩnh cửu sau khi dứt % 20 30 25 Độ cứng Shore A 55 ÷ 60 50 ÷ 65 55 ÷ 70 Nhiệt độ dòn °C - 35 - 30 - 30 Độ bền kéo đứt sau 96 h sấy trong không khí ở 70 o C Kg/cm 2 120 120 120 Độ dãn dài khi đứt sau 96 h sấy trong không khí ở 70 o C % 300 300 300 Độ bền kéo đứt sau 96 giờ ngâm trong nước cất ở 70 o C Kg/cm 2 120 120 120 Độ dãn dài khi đứt sau 96 h ngâm trong nước cất ở 70 o C % 300 300 300 Độ nở thể tích sau 96 h ngâm trong nước cất ở 70 o C % ≤ 15 ≤ 15 ≤ 15 Thử lão hóa ozon (xác định thời gian xuất hiện vết đứt trên bề mặt cao su bị kéo căng 20% ở 40 o C trong nồng độ ozon 200 ppm) phút 120 120 120 Độ kháng mài mòn cm 3 /1,61 km 0,6 0,8 0,8 Độ kháng uốn g ậ p. 1000 lần 200 200 200 Ghi chú: Độ cứng Shore A là đơn vị đo độ bền của vật liệu chống lại lực ấn từ các mũi thử. Độ cứng shore A sử dụng thang đo shore A dành cho các loại vật liệu đàn hồi và dẻo. Phụ lục I (Tham khảo) Quản lý vận hành đập cao su I.1 Yêu cầu chung I.1.1 Trước khi đưa vào sử dụng, quy trình quản lý vận hành đập cao su phải được lập tuân thủ các hướng dẫn của tiêu chuẩn n à y và phù hợp với TCVN 8412:2010, Công trình thủy lợi - Hướng dẫn lập quy trình vận hành. Quy trình quản lý vận hành công trình cần có nội dung kế hoạch, tổ chức nhân sự để quản lý, vận hành, duy tu bảo dưỡng, sửa chữa, khắc phục sự cố của đập cao su. I.1.2 Trong quá trình quản lý vận hành công trình phải tiến hành kiểm tra, quan trắc công trình, theo dõi các yếu tố thời tiết phục vụ cho vận hành đập cao su theo định kỳ và đột xuất như quy định trong quy trình quản lý vận hành. I.1.3 Trong thời gian làm c ă ng đập cần tiến hành chế độ kiểm tra đập hàng ngày nhằm ghi chép mực chảy qua tr à n (nếu có), phát hiện sớm các vật nổi và đá lăn đảm bảo đập làm việc an toàn. I.1.4 Người quản lý, vận hành công trình phải được tập hu ấ n về nguyên tắc làm việc của đập cao su. I.2 Quản lý đập cao su I.2.1 Kiểm tra thường xuyên I.2.1.1 Khi quản lý vận hành đập cao su cần tiến hành kiểm tra thường xuyên, làm sạch cát, đá, tạp chất ở túi đập và tấm đáy, vớt xả các vật trôi nổi, theo đúng quy trình quản lý vận hành. I.2.1.2 Kiểm tra túi đập cao su: Kiểm tra sự mài mòn, gập g ã y, nứt vỡ bề mặt t ú i tiếp xúc với kh ô ng khí , sự xuất hiện bọt khí, phồng rộp, dòn, mục của túi cao su. I.2.1.3 Trong quá trình vận hành đập cao su, phải quan sát hiện tượng ch ấ n động của túi cao su, hiện tượng rò rỉ nước. I.2.1.4 Kiểm tra thiết bị neo đập: Kiểm tra sự lỏng rơ của êcu, biến dạng, han g ỉ , ăn mòn của tấm ép trên, sự bồi lấp của cát, đất với thiết bị, sự bong tróc khô mỡ tại các bu lon. I.2.1.5 Kiểm tra hệ thống làm căng, xẹp túi đập: Kiểm tra sự làm việc ổn định của máy bơm cấp, thoát nước, sự thông suốt của đường ống, sự ổn định của các van đ ó ng m ở , thiết bị điện. I.2.1.6 Kiểm tra thiết bị an toàn: Kiểm tra sự thông tác của ống điều áp, các van x ả khi trên túi đập có bị hư hỏng, độ nhạy của van xả khí. I.2.1.7 Kiểm tra các hạng mục công trình thủy công: Kiểm tra các hiện tượng n ứ t n ẻ , thấm m ấ t nước, xói mòn, sạt lở, độ trơn nhẵn c ủ a mặt bản đáy và tường bên tiếp xúc với túi đập. I.2.2 Kiểm tra định kỳ I.2.2.1 H ằ ng năm trước khi bơm nước nâng đập ngăn dòng chảy và sau khi k ế t thúc xả nước, thoát lũ phải tiến hành kiểm tra đối với các vị trí của công trình đập như: bề mặt túi đập cao su, thiết bị neo đập , hệ thống làm căng và xẹp đập và công trình thủy công với nội dung như kiểm tra thường xuyên. I .2.2.2 Kiểm tra hành lang phạm bảo vệ an toàn công trình, nh ằ m phát hiện và ngăn chặn các hành vi có nguy cơ làm mất an toàn cho đập cao su. I.2.3 Kiểm tra đặc biệt I.2.3.1 Khi vận hành thử đập để kiểm tra độ kín nước và độ đồng đều của túi cao su, trong trường h ợ p phía thượng lưu không có nước, không được nâng cao đập cao su cao qu á 1/2 chiều cao thiết kế. I.2.3.2 Khi xuất hiện lũ từ báo động hai, mưa lớn trên lưu vực, dự báo bão từ cấp 6 và động đất đơn vị quản lý phải kiểm tra, xả xẹp túi đập và đề xuất phương án bảo vệ, vận hành an toàn công trình. I.2.3.3 Khi công trình gặp sự cố hư hỏng công trình, đơn v ị quản lý tiến hành kiểm tra, đánh giá mức độ hư hỏng và xây dựng phương án khắc phục sự cố, kịp thời sửa chữa. I.2.4 Quan trắc I.2.4.1 Công tác quan trắc nhằm thu thập và tổng hợp các dự liệu về mực nước thượng - hạ lưu, lượng mưa và tính toán lưu lượng, dòng chảy bùn cát để đề xuất phương án vận hành công trình an toàn và đánh giá hiệu quả hoạt động công trình. I.2.4.2 Quan trắc áp suất trong của túi đập, đảm bảo khoảng khống chế từ 1,30 đến 1,60. I.2.4.3 Thời gian quan trắc thực hiện theo quy trình quản lý vận hành công trình. I.3 Bảo dưỡng và sửa chữa thường xuyên I.3.1 Đơn vị quản lý cần phải tiến hành thường xuyên bảo dưỡng định kỳ đối với túi đập, công trình thủy công và thiết bị bơm, điều khiển vận hành đập, kiểm tra phát hiện các hiện tượng rò rỉ nước, gập gãy, rách túi đập, x ê d ịch, hỏng thiết b ị neo đập, thiết bị làm căng và xẹp đập, thiết bị quan trắc,. . để chọn biện pháp sửa chữa kịp thời. I.3.2 Căn cứ vào kết quả kiể m tra, quan trắc để bảo dưỡng định kỳ, sửa chữa khắc phục sự cố và thay th ế thiết bị. Khi phát hiện công trình và thiết b ị bị hư h ỏ ng không có khả năng s ửa chữa, phải lập phương án thay thế và tiến hành thay thế thiết bị, đảm bảo duy trì hoạt động của công trình. I.3.3 B ả o dưỡng, sửa chữa túi cao su I.3.3.1 Khi phát hiện túi cao su bị rách, căn cứ mức độ hư hại đơn vị quản lý chọn phương pháp sửa chữa phù hợp. I.3.3.2 Khi túi cao su bị rách không th ể sửa chữa, c ă n cứ thiết kế ban đầu, nghiên cứu phương án thay thế túi cao su mới. I.3.4 Bảo dưỡng, sửa chữa móng đập I.3.4.1 B ả n đáy móng, tường biên, mố trụ,... khi phát sinh biến dạng hoặc hư h ỏ ng, căn cứ bản vẽ thi công và hiện trạng sự cố đ ể sửa chữa. Đặc biệt đối với những hiện tượng, sạt, trượt, sụt, vỡ, phải khắc phục kịp thời. I.3.4.2 Đối với các bề mặt tiếp xúc với túi đập khi phát hiện có bề mặt không trơn nhẵn cần phải khắc phục ngay. I.3.5 Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống làm căng và xẹp đập, thiết bị neo đập I.3.5.1 Đối với thiết bị neo, máy bơm, van xả,... bằng kim loại dễ bị ăn mòn nên định kỳ đánh r ỉ và sơn chống rỉ. Thiết bị neo phát sinh hiện tượng hư hỏng, cong vênh phải kịp thời sửa chữa hoặc thay thế đảm bảo kín nước và an toàn cho túi đập, xiết chặt và tra mỡ vào các êcu. I.3.5.2 Trạm bơm, nhà quản lý phải làm sạch các dụng cụ thiết bị, sàn máy bơm, xiết chặt các bu lông, đai ốc ở các bộ phận, chi tiết bị chấn động của máy bơm. Các trạm bơm nghỉ vận hành khi với bảo dưỡng đ ị nh kỳ, phải cắt điện toàn bộ các thiết bị để bảo dưỡng, vệ sinh công nghiệp. Khi thiết bị bơm, van điều khiển,... gặp sự cố hoặc hư hỏng, phải sửa chữa, thay thế kịp thời. I.3.5.3 Cần thiết phải thường xuyên dọn sạch, bồi lắng và rác rư ở i trong cửa lấy nước, tháo nước và trong lỗ siêu áp. I.4 Vận hành đập cao su và hệ thống thiết bị I.4.1 Yêu cầu trước khi nâng đập I.4.1.1 Trước khi bơm căng túi cao su phải kiểm tra độ trơn nhẵn bề mặt hai tường biên phần túi tiếp xúc. Khi cần làm căng đập đ ể ngăn nước tiến hành khoá các van xả lại rồi bơm nước vào túi. I.4.1.2 Trước khi làm xẹp đập, cần làm vệ sinh phần hạ lưu phạm vi túi cao su n ằ m xuống khi xẹp đập. Khi xẹp túi đập tiến hành m ở van x ả nước, khi mực nước ph í a hạ lưu đập luôn cao h ơ n móng đập, đ ể đập xẹp hoàn toàn ph ả i kết hợp cả hình thức tháo nước tự chảy qua van xả và bơm hút nước từ trong túi cao su ra ngoài. Khi xẹp hay làm căng đập phải mở các van xả khí trên đỉnh đập để thoát khí trong đập ra ngoài, sau đó xiết chặt lại. I.4.2 Yêu cầu trong thời gian nâng đập I.4.2.1 Trong thời gian vận hành phải hạn chế cát, đá, tạp chất, vật trôi nổi xuất hiện trước đập có nguy cơ gây mất an toàn cho túi cao su. I.4.2.2. Cập nhật thông tin khí tượng, thủy văn trong khu vực để xây dựng quy trình vận hành đập sát với thời gian thực, đảm bảo hiệu quả, an toàn; Khi phát sinh lũ báo động hai tr ở lên, mưa bão, động đất công trình dễ gặp sự cố do đất đá lăn, cây gỗ va đập làm rách túi đập, đơn vị quản lý phải kiểm tra, đánh giá mức độ nguy hiểm của công trình và c ó giải pháp khắc phục kịp thời ngay khi sự cố xảy ra. I.4.3 Yêu cầu trước khi hạ đập I.4.3.1 Trước khi hạ đập phải kiểm tra các vật cản, vật trôi nổi và bùn cát lắng đọng tại ngay phía thượng và hạ lưu đập đ ể điều chiểu thời gian hạ đập đảm bảo thả trôi được các vật nổi và bù n cát l ắ ng đọng về hạ lưu. Nếu các vật cản có thể gây mất an toàn cho đập phải thu dọn nhằm hạn chế tác động bất lợi cho đập. I.4.3.2 Trước mùa lũ do yêu cầu phải hạ đập để xả lũ cần phải theo đảm bảo các yêu cầu kiểm tra theo dõi định kỳ, thường xuyên để hạn chế tác động gây mất an toàn cho đập khi vận hành. I.5 Sửa chữa khắc phục sự cố I.5.1 Yêu cầu chung I.5.1.1 Quan trắc, sơ họa, lập hồ sơ về sự cố xảy ra: Xác đị nh tình trạng, mức độ hư hỏng, nguyên nhân x ả y ra sự cố; lập báo cáo đánh giá sơ bộ tính trạng hoạt động của đập, báo cáo cấp có th ẩ m quyền kiểm tra và lập phương án kỹ thuật xử lý; xác định các yêu cầu và thứ tự ưu tiên c ầ n sửa chữa, kế hoạch sửa chữa đ ể đảm bảo sự an toàn của công trình; quyết định phương án sửa chữa, hoặc có biện pháp ngăn ngừa sự cố c ó thể xảy ra và những việc cần tiếp tục xử lý theo dõi kiểm tra. I.5.1.2 Hồ sơ kiểm tra, đánh giá phải lưu trữ theo quy định để phục vụ cho nghiên cứu, tập hợp, sử dụng thông tin cho vận hành công trình. I.5.2 Sửa chữa nhỏ I.5.2.1 Khắc phục sự cố mất nước do túi cao su bị rò r ỉ : Ngăn chặn rò r ỉ bằng cách xiết chặt các êcu hay ngay tại vị trí bị rò r ỉ , trường hợp đã xiết chặt nhưng vẫn bị rò nước từ trong túi đập ra thì phải tháo hàng neo tại đó để thay thế tấm cao su kín nước hay xử lý vật cản làm cong gập túi cao su. I.5.2.2. Khắc phục sự cố túi cao su bị th ủ ng, rách: Nếu lỗ thủng nhỏ và chiều dài vết rách nhỏ hơn 20 cm th ì chọn phư ơ ng án sửa chữa tạm thời: lỗ thủng nhỏ dùng giải pháp nút cấp cứu h ì nh tháp bằng cao su hoặc gỗ để bịt lỗ thủng; lỗ thủng lớn hoặc bị rách lớn có thể dùng cách sử dụng tấm bản thép trên đó hàn các bulông cùng tấm lót cao su kín nước rồi xiết chặt lại (h ì nh 1.1). H ì nh I .1 - Tu sửa tạm thời nẹp t ấ m thép I.5.2.3 Nếu lỗ th ủ ng lớn và chiều dài vết rách lớn hơn 20 cm thì phải vá túi đập và được tiến hành trong điều kiện khô ráo, đập cao su không làm việc. Công việc vá túi đập được thực hiện theo trình tự sau: - Nâng túi cao su tại vị tr í b ị th ủ ng rách lên trên mặt nước, kê cố định vị trí cần vá trên mặt bằng; - Làm sạch và mài nhám quanh v ị tr í cần vá; - Đo, cắt miếng cao su vá và mài nhám; - Dùng xăng nhẹ tẩy bề mặt tấm cao su mài nhám, quét keo và phơi khô, đợi bề mặt miếng v á và mặt túi cao su khô keo; - Đặt miếng v á vào khớp với vị trí cần vá rồi lăn, ép chặt từ trung tâm ra bốn ph í a, dùng búa hoặc dùng con lăn sắt lăn đều trên mặt miếng vá. I.5.2.4 Điều kiện kỹ thuật khi tiến hành vá túi đập: - Không nên tiến hành vá túi cao su khi trời mưa; - Diện t í ch miếng vá cần phải l ớ n hơn diện tích bị tổn thương từ ba lần tr ở lên; - Chiều rộng từ mép vết rách ra mỗi ph í a từ 15 cm đến 20 cm; - Khi l àm nhám không được làm tổn thương lớp vải chịu lực của túi; - Keo khô (sờ tay vào không bị d í nh) mới tiến hành rán miếng vá và sau khi vá từ 15 h đến 20 h mới được vận hành đập tr ở lại. I.5.3 Thay thế t ú i cao su I.5.3.1 Khi túi bị rách thủng quá lớn, quá nhiều không thể khắc phục được, túi cao su khi đ ã hết th ờ i hạn sử dụng, bị lão hóa g â y mất an toàn khi vận hành, ph ả i tiến hành thay thế túi cao su. I.5.3.2 Việc thay thế túi cao su do đơn vị quản lý đề nghị và phải được các cấp có thẩm quyền phê duyệt đảm bảo việc thay thế được tiến hành thuận lợi và ảnh hưởng ít nh ấ t đến nhu cầu sử dụn g n ướ c và ra thông báo cho các bên có liên quan. I.5.3.3 Khi thay túi cao su mới, cần tháo bỏ túi đập cũ và tiến hành kiểm tra hệ thống neo liên kết , cửa cấp thoát nước. Trong trường hợp c ó một số bộ phận, thiết bị hư hỏng, bề mặt bê tông móng và tường bên không đảm bảo trơn nhẵn phải cần phải sửa chữa, khắc phục trước khi lắp đặt túi m ớ i. I.5.3.4 Trình tự thi công lắp đặt t ú i mới được tiến hành như thi công lắp đặt túi cao su (xem phụ lục G). THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Luật xây dựng Việt Nam; [2] Nghị định số 15/2013/NĐ-CP ngày 06/02/2013 của Ch í nh phủ về quản lý ch ấ t lượng công trình xây dựng; [3] Thông tư 06/2006/TT-BXD ngày 10/11/2006 của Bộ X â y dựng Hư ớ ng dẫn công tác khảo sát địa kỹ thuật phục vụ lựa chọn địa điểm và thiết kế xây dựng công trình; [4] QCVN 04 - 05: 2012/BNNPTNT Quy chuẩn Quốc gia - Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu về thiết kế; [5] Chỉ dẫn kỹ thuật đập bằng cao su S LJ -03-88 Bộ thủy lợi nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa, tháng 7 năm 1989. [6] Lê Mạnh Hùng - Đập cao su- Nhà Xuất bản nông nghiệp -2003 [7] Spill w ay Gates and In f latable Rubber dams - Dyrhoff [8] Hyperelasticity Model for Finite Element Analysis of Natural and high damping Rubbers in Copression and Shear - A.F.M.S. Amin; S.I. W iraguna; A.R. Bhuiyan and Y.Okui; [9] Storm Surge Barrier Ramspol- N.H. Rovekamp, Gouda, Netherlands; MỤC LỤC Lời nói đầu 1 Phạm vi áp dụng 2 Tài liệu viện dẫn 3 Thuật ngữ và Định nghĩa 4 Quy định chung 5 Y êu c ầ u khảo sát xây dựng đập cao su 6 T hiết kế đập cao su 6.1 Yêu cầu chung 6.2 Kết cấu đập cao su 6.3 Thông số kỹ thuật của đập cao su 6.4 Thiết kế móng đập và thiết bị neo đập 6.5 Thiết kế thân đập (túi cao su) 6.6 Hệ thống máy bơm, đường ống cấp - thoát nước và thiết bị điều khiển, vận hành đập 7 Thi công đập cao su 7.1 Yêu cầu chung 7.2 Đo đạc khi thi công 7.3 Dẫn dòng, tiêu nước hố móng và t ổ ng mặt bằng thi công 7.4 X â y lắp công trình 7.5 Lắp đ ặ t túi cao su 7.6 Lắp đặt thiết bị 7.7 Giám sát thi công 8 Nghiệm thu công trình 8.1 Yêu cầu chung 8.2 Nghiệm thu công trình 8.3 Hồ sơ nghiệm thu Phụ lục A Phụ lục B Phụ lục D Phụ lục E Phụ lục F Phụ lục G Phụ lục H Phụ lục I Thư mục tài liệu tham khảo