Luận án Nghiên cứu lựa chọn độ chặt đắp đập hợp lý trong điều kiện độ ẩm cao cho vùng Bắc Trung bộ – Việt Nam

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN ĐỘ CHẶT ĐẮP ĐẬP HỢP LÝ TRONG ĐIỀU KIỆN ĐỘ ẨM CAO CHO VÙNG BẮC TRUNG BỘ VIỆT NAM

Ngành:

Xây dựng công trình thủy

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung giải quyết vấn đề cấp thiết trong xây dựng đập đất tại khu vực Bắc Trung Bộ Việt Nam, nơi điều kiện khí hậu ẩm ướt và mưa kéo dài gây khó khăn đáng kể cho việc đạt được độ chặt đầm nén yêu cầu (K≥0.97, W=Wopt±3%), dẫn đến chậm tiến độ và giảm hiệu quả đầu tư. Mục tiêu nghiên cứu là đề xuất các giải pháp thiết kế và thi công đập đất đầm nén hợp lý, an toàn, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế, xã hội, an ninh, quốc phòng của đất nước.

Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc tìm hiểu đất và các chỉ tiêu của đất đắp đập tại khu vực từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế, kết hợp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm để lựa chọn độ chặt và độ ẩm tối ưu. Luận án đã xác định các loại đất đắp đập chủ yếu là đất trầm tích và đất tàn tích trên đá gốc trầm tích, với đặc điểm không hoặc ít trương nở, không tan rã hoặc tan rã yếu, đồng thời đánh giá khoa học tính chất cơ lý của chúng.

Những đóng góp chính bao gồm việc lựa chọn độ chặt đắp đập tối ưu: K≥0.94 với độ ẩm W=Wopt+(4÷6)% cho khối chống thấm (đất trầm tích) và K≥0.97 cho khối chịu lực (đất tàn tích và hỗn hợp đào móng). Một giải pháp giảm ẩm hiệu quả đã được đề xuất, sử dụng đệm cát dày 50cm cho bãi trữ đất dính, giúp giảm chi phí và độ ẩm đất đắp. Luận án cũng xây dựng quy trình xác định tốc độ đắp đập phù hợp khi thi công với đất có độ ẩm cao, góp phần đẩy nhanh tiến độ.

Kết quả thực tiễn cho thấy, việc áp dụng độ chặt K≥0.95 cho đập đồng chất (chiều cao 15-30m) là phù hợp. Đối với đập nhiều khối, nên chọn độ chặt khác nhau cho từng khối (K≥0.97 cho khối chịu lực, K≥0.94 cho khối chống thấm) để tối ưu hóa hiệu quả và an toàn. Các nghiên cứu kiểm chứng tại đập Đá Hàn và Tả Trạch đã chứng minh rằng việc điều chỉnh độ chặt và độ ẩm hợp lý có thể giúp công trình đạt tiến độ, đảm bảo an toàn và giảm chi phí đáng kể, như việc điều chỉnh độ chặt khối chống thấm về K=0.95 cho đập Tả Trạch giúp hoàn thành công trình an toàn và đưa vào vận hành đúng thời hạn.

Luận án làm giàu thêm tư liệu khoa học, cung cấp dữ liệu cơ bản, giải pháp và quy trình cụ thể, góp phần giải quyết bài toán tối ưu trong thiết kế và thi công đập đất trong điều kiện đặc thù của vùng Bắc Trung Bộ.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
  • 1. Tính cấp thiết của đề tài
  • 2. Mục tiêu nghiên cứu
  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • 4. Nội dung nghiên cứu
  • 5. Phương pháp nghiên cứu
  • 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
  • 7. Những đóng góp mới của luận án
  • 8. Cấu trúc luận án
• CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN
  • 1.1 Tổng quan về tình hình xây dựng đất đá
    • 1.1.1 Sự phát triển xây dựng đập đất đá trên thế giới
    • 1.1.2 Sự phát triển xây dựng đập đất đá ở Việt Nam
  • 1.2 Những nghiên cứu về đập đất ở Việt nam
  • 1.3 Kết luận chương 1
• CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN XÂY DỰNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN
  • 2.1 Đặt vấn đề
  • 2.2 Đất xây dựng
    • 2.2.1 Nguồn gốc hình thành
    • 2.2.2 Cường độ chống cắt của đất - Lý thuyết Mor-Coulomb
    • 2.2.3 Tính hút ẩm của đất
    • 2.2.4 Tính cố kết
  • 2.3 Tính đầm chặt và lựa chọn độ ẩm đắp đất dính
    • 2.3.1 Lý thuyết về tính đầm chặt
    • 2.3.2 Lựa chọn độ chặt và độ ẩm đất dính
  • 2.4 Kết luận chương
• CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN TRONG ĐIỀU KIỆN ĐỘ ẨM CAO
  • 3.1 Đặt vấn đề
  • 3.2 Nội dung thí nghiệm
  • 3.3 Kết quả thí nghiệm trong phòng
    • 3.3.1 Đất trầm tích
    • 3.3.2 Đất tàn tích
  • 3.4 Kết quả thí nghiệm hiện trường
  • 3.5 Giải pháp giảm ẩm cho đất trầm tích đắp khối chống thấm
  • 3.6 Kết luận chương 3
• CHƯƠNG 4 LỰA CHỌN ĐỘ CHẶT ĐẮP ĐẬP HỢP LÝ CHO VÙNG BẮC TRUNG BỘ TRONG ĐIỀU KIỆN ĐỘ ẨM CAO
  • 4.1 Nghiên cứu tốc độ thi công đập đất đầm nén
    • 4.1.1 Đập đất đồng chất
    • 4.1.2 Đập đất nhiều khối
    • 4.1.3 Các bước tính toán giải bài toán xác định tốc độ đắp đập
    • 4.1.4 Các bước tính toán giải bài toán xác định tốc độ đắp đập
  • 4.2 Kiểm chứng cho đập đồng chất Đá Hàn và cho đập nhiều khối Tả Trạch
    • 4.2.1 Đập Đá Hàn
    • 4.2.2 Đập Tả Trạch
  • 4.3 Kết luận chương 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
  • 1. Kết quả đạt được của luận án
  • 2. Những vấn đề tồn tại cần nghiên cứu tiếp
  • 3. Kiến nghị