Thi công công trình đập thủy điện Hòa Bình: Phần 1

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:63

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu "Thi công công trình đập thủy điện Hòa Bình" phần 1 trình bày các nội dung chính sau: Đập đất đá; Tổng quan về tình hình địa chất, dòng chảy vùng tuyến đập, cấu trúc nền đập và đập thủy điện Hòa Bình; Nghiên cứu chế độ dòng chảy quá trình dẫn dòng thi công và ngăn sông;... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thi công công trình đập thủy điện Hòa Bình: Phần 1

THI CÔNG ĐẬP THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH NHÀ XUẤT BẲN XÂY DỰNG HỘI XÂY DỰNG LIÊN cơ QUAN TRUNG ƯƠNG HÀ NỘI 1992
LÒI NÓI ĐÀU Trong thập niên 80, đất nước ta có thêm mệt cứng trình thế kỷ: Công trình thủy diện Hòa Bình. Đén nay, nhiều hạng mục chủ yếu của công trình dã hoàn thành và dưa vào sử dụng. Dòng điện của các tổ máy đàu tiên đã dược hòa vào lưới dừện quóc giap^tững tổ máy còn lại dang dược tiếp tục thi công. Nhưng phặn lớn kỹ sư và công nhân dă lên dường di xây dựng những công trình mới. Dòng nước; đang chảy và tuốc-bin dang quay dê sản rú dòng diện phục vụ cuộc sống. Nhưng có một cuộc sống khác. Đó là cuộc sệng của những công trình chinh do khối óc và bàn tay của nhièu con người sảng tạo ra. Những công trình dó dược tạo ra và tòn tại thẻo thòi gian như thế nào; biết' bao nhiêu vấn dề kỹ thuật và tháo tác cồng nghệ, máy móc thiết bị dã dược ứng dung. Trong quá trình lao động và cà trong hy sinh tính mạng nữa, biết bao nhiêu kinh nghiệm quý báư cho dông nghiệp dã hình thành. Xuất phát từ lòng say mê nghề nghiệp và tinh thăn trách nhiệm tràn đầy với cuộc sổng, với dòng nghiệp, dòng chỉ Phan Dinh Đại, ủy viển Ban chắp hành Trung ương Hội KHKT xăy dựng Việt Nam và nguyên Chủ tịch Hộỉ Xăy dựng Tổng công ty xây dựng thủy diện Hòa Bĩnh và các cộng tác viên dã dày cộng dúc kết, chọn lọc và ghi chép lại trong cuốn sách "Thi cóng dập thủy điện Hòa Bình" và các cuốn tiếp theo. Với chức nững hỗ trọ khoa học, truyên bá kiến thức và hậng cao dân trì, Hội xây dựng Hển ca quan Trung ương trực thuộc Hội khọa học kỹ thuật xây dựng Việt Nam dã phối hợp vói Nhà xuát bản Xây dựng tổ chức in cuốn sách này. , ' '■ Hy vọng cuốn sách sẽ đến tay những dòng nghiệp và những người quan tâm dến nghề xây dựng nói chung và xây dựng thủy diện nói riêng. HẢ NỘI, THÁNG 11 NẢM 1991 Hội Xây dụhg Liên cdquan trungúHng và Nhà xuãt bân Xây dựỴj
LỜI GIỚI THIỆU ■ - Ạ >■ i . : - ý , ,v ' Công trình thủy diện Hòa Bình trên sông Dà là một trong những công trình lởn nhất, cơ bân nhất của sự họp tác toàn diện Việt Nam - Liên Xô ; Biêu tượng cao dẹp của tình hữu nghị Xô - Việt. Xây dựng thành công đập thủy diện Hòa Bình trong một thập kỷ (1980-1990) là kẽt quả rực rõ- của tinh than lão dộng quền mình, dầy tài năng và sáng tạo, đông cam cộng kho, ke vai sát cánh giữa cán bộ và công nhân Việt Nam với các chuyên gia Liên Xô trong công tác nghiên cứu, khảo sát thiết kế và thi công. Với khối lượng xây dựng cực kỳ to lớn, thời gian thi công liên tục chạy đua vói lũ lụt. Ngày cũng như dêm, con người luôn vượn lèn đề chinh phục thiên nhiên. Những chuyên gia Liên Xô, những cán bộ và công nhân Việt Nam dãy lòng quả câm và hy sinh đã bao ữn chiến thẳng đề dem ' lại ánh diện sông Dà soi sáng và góp phần to lớn dầy mạnh phát triền nền kinh tể Việt Nam trong những năm 1988-1989, ệểụ nạy. Tập thề kỹ sư, kỹ thuật Liên Xô và Việt Nam trên công trường xứng đáng là lực lượng lao dộng sáng tạo dóng gổp nhiều kinh nghiệm quý báu cho sự nghiệp xây dựng công trình này. Tồng kết các kinh nghiệm khoa học kỹ thuật xử lý thi công công trình là một đóng góp quan trọng trong lĩnh vực nghiên ctht, thiết kế và thi công các cóng trình thủy diện ỏ- nước ta. Tồng công ty xây dựng thủy diện sông Dà với sự hỗ trợ của Bộ Xây dựng và các cơ quan khoa học khác cùa Nhà nước hoàn thành dược việc dúc rút kinh nghiệm kỹ’ thuật xây dựng đập Hòa Bình là một cống hiến quý báu cho hiện tại và tưo-ng lai. ỉ
I III Hoan nghểnh các tác gid, những người đã lao dộng quên mình, say sưa vdi sự nghiệp xây dựng thủy điện và cô nhỉêu cống hiến sáng tạo trong khoa học kỹ thuật xây dựng. II Mong rằng các tồng kết kinh nghiệm này dirợc phồ biến rộng rãi và dưực nhiều người, nhiều ngành nghiên cthi ứng dụng. ■ ị . Bộ trường Bộ Xây dựng . p NGÔ XUÂN LỘC * ■ '■ I ■ ■ I-Íl.í
LỜI TÁC GIẢ Tôi vinh hạnh được cống hiến trọn tuồi thanh xuân (trên 10 năm) cho việc tham gia xây dựng công trình thủy điện Thác bà (1964-1975), đề rồi ngày 30-4 lịch sử ấy ra đi,đến công trường thủy điện mới - Hòa Bình, lòng bâng khuâng mà ân hận chưa viết được gì đề lại cho ai đó yêu nghề nghiệp - cái nghề sinh tù' với những dòng sông ! Suốt thời gian trên hai mươi lăm năm làm một kỹ sư rồi thành người phụ trách công tác kỹ thuật của công trường, nay nhà máy thủy điện Hòa Bình đã đem lại sức sống mới và ánh sáng cho mọi nhà, tôi lại đi nhận công việc mới, đề lại khát khao nghe nghiệp cho bạn bè đến với thủy điện I-a-ly, Hàm Thuận, Vĩnh Sơn. Bằng ước ao và tích lũy của mình tôi đã viết lại những kinh nghiệm, những vấn dề kỹ thuật đâ được xử lý trên công trình thủy điện Hòa Bình với nhứng công việc phức tạp và khó khăn nhất của công trường, đó là: - Thi công đập thủy điện Hòa Bình - Khoan phụt và khoan phun xủ’ lý nền đập - Thi công công trình ngầm Với sự cộng tác đắc lực của các kỹ sư Phạm Hữu Minh, Nguyễn Thụ Đát, Nguyền Mạnh Long, Trần Công Thuấn và người vê - chị Quang Vinh. Tập dầu "Thi công đập thủy điện Hòa Bình" được xuất bàn với sự hỗ trợ đặc biệt của Hội Xây dựng Việt Nam, Bộ Xây dựng, Trường Đại học xây dựng, Tồng công ty xây dựng Sông Đà. Nhà xuất bản xây dựng. Tôi chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, đ/c Bộ trường Bộ xây dựng Ngô Xuân Lộc, giáo sư PTS Thứ trưởng Nguyễn Mạnh Kiềm, Giáo sư T.S Trịnh Trọng Hàn, Giáo sư Tiến sĩ Nghuyễn Tài và các anh Nguyễn Vãn Bào, Bùi Đức... đã góp nhiều ý kiến cho tập sách. Tập sách được viết trong suốt quá trình thi công và kết thúc khi công trình chưa hoàn thành - trọn vẹn nên chắc còn nhiềú vấn đề phải bồ sung, mong rằng sẽ có người bồ khuyết. Kính mong độc giả góp ý và tôi có dịp được sửa chữa. 12-1991 PHAN ĐÌNH ĐẠI
GIỚI THIỆU CHUNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH Công trình dău mối thủy lực Hòa Bình là một lồ hợp gồm các công trình : 1- Đập đất đá ngăn sông có chiềú cao tính từ đáy sông đến đình là 128m. Chiều rộqg lớn nhất ờ đáy là 820m, chiều rộng dinh dập 20m, chiều dài trên đinh đập 64Om, chiều dài phặn trên lòng sông 300m (Xcm hình 1). Đập có khôi lượng dắp trẽn 20 triệ-u m3 (theo thiết kế) trong đó : Lõi đất sét 1524,2 ngàn m3, hồn họp cát sỏi tiếp vói lõi là 3173,1 ngàn m3, lớp đá lọc và đá nhỏ tiếp theo là 831,1 ngàn m3, trụ đá hai phía là 15.024 ngàn m3, bê tông áo chống sóng và đính đập 18x103Ít>3 Đập dược dắp trên tuyến co hẹp cùa lòng sông Đà, cách thị xã Hòa Bình l,5km về phía thượng- lưu. Be rộng cùa lòng sông ò’ dây 300m, dáy sòng hình chữ V có chiêu sâu cát cuội trâm lích Aluvi trên 50m. Do dó dề đâm bào ồn định và chống thấm, trong quá trình dắp đập phái liến hành khoan phụt vói tồng chiêu dài khoan là 33,3 ngàn m. Đòng thời cũng đã phải khoan phun xi màng gia cổ nền dá dưới dập với tồng số chiêu dài là 26,l ngàn m. Đập dất dá này là công trình chịu áp chủ yêu ngăn dòng sông Đà tạo ra hồ Hòa Bình'Sơn La có dung lích 9,45 km3, dung tích hữu ích 5,65 km3 và dung tích chống lũ là 6 km3. Đập được thiết kế chịu dược dộng dất cấp 8 và cột nước lớn nhất là 102m. 2- Đập tràn vận hành bằng bê tông cốt thép là công trình tháo và diều tiết lũ, ,có chiêu cạo 70m vói 12 cửa xà dáy, mỗi cừa rộng 6m và 6 cừa xà mặt mỗi cửa rộng 12m, có khả năng tháo lũ vói tán suất 0,01%. Công trình được xây dựng trên nen đá Bazanpooc-phi-rít sau khi đã dào 4.300 ngàn m3 đất dá của quả đồi 206 đôi diện với núi ông Tượng. Tất cà các cừa van dêu là cừa van hình cung, diêu khiền tìr xa và bằng áp lực dău thủy lực. Đập tràntiếp giáp vói dập đất dá nhò- tường trọng lực bằng bê tông mác thấp ÙX) và bê tông cốt thép. Phía bờ tỉái tựa vào nen đá, ó' dó bò trí tất cả các buồng, trạm bom đỄ cấp dău cho các hệ điều khiền cửa van cũng như dầu kỹ thuật cho tuốc bin củaí nhà máy thủy điện, dũng là nơi'đặt cung cấp dău biến thế, nước kỹ thuật và nước sạch qua hệ lọc bằng tia éực tím dề cung cẩp cho nhà máy thủy diện và sinh hoạt khác. Khối lượng bê tổng cốt thép cùa dập tràn vận hành là 673 ngàn m3. 3- Công trình nhà máy thủy điện ngầm bao gồm : cửa nhận nước, hệ thòng các hầm dẫn nước vào tuốc bin, hầm gian biến thế, các .hầm dẫn nước ra và hộ thống hăm dẫn kỹ thuật khác có tồng chiều dài dào hăm là 14.200m, khối lượng dào hăm 1.177.000 m3 và khối lượng bê tông ngầm là 235.000 m3 (theo thiết ke). Nhà máy thủy điện ngăm có kích thứớc đào lơn chiẽu cao 53m, chiều rộng 22ih, chiều dài 280m, là một công trình ngầm cỡ lớn, dặt trong khối đá bazan pooc-phi rít và điabaz pooc phi rít có dứt gãy kiến tạo theo các phương vị khác nhau, khi đào tạo ra những góc sạt lơ lớh. Do vậy yêu cầu phải có công nghệ thi công đặc biệt mới đảm bảo an toàn. Các đường hăm và công trình ngầm nằm sâụ so với mặt nước hồ, có chỗ đốn 140m, chịu áp lực nước lớn, song yêu càu .vận hành phải khô và thông gió. ■
Do vậy, việc xử lý chống thấm và sập hăm trong quá trình thi công là yêu cầu kỹ thuật vó cùng quan trợng. ■ Thi công thành công công trình ngầm là thắng lọi lớn lao ve mặt kỹ thuật, đề lại những kinh nghiệm vô giá chò mọi tập thề tham gia xây dựng nó. 4 - Công trình chống thấm Trại Nhãn Có thề tách khu vực chống thấm núi đá vôi Trại Nhãn thành một hạng mục, vì nó là một công trình đặc biệt, thi công biên vùng núi đá vôi có dứt gãy lớn nhất, thòng suốt thượng, hạ lưu với nhiêu hang hốc lớn thành một khối vũng chắc, một quà núi nứa nhân tạo đàm bào chống mất nước từ hồ xuống hạ lưu. Công trình có chiêu dài dào hầm là 1508m. Khổi lượng dào hầm là 44 ngàn m3 không kề các hììm khảo sát 1 Khối lưọng khoan de xử lý là 61.720m. Khối lượng đào hố móng xử lý đứt gãy Trại Nhãn là 2S‘>500 m3 và đồ bê tông tường, h'âm 14500 m3. Khối lưựng phun xi măng lấp dầy các hang hốc, hang dộng kac-to yà khe nứt theo tính toán là 3500 m3. Đây là công trình xử lý chống thấm quan trọng nhất và duy nhất có thề có ừ nước ta khi xây dựng các công trình thủy diện. Thi công nó trong diêu kiện vừa khảo sát vừa xừ lý, kéo dài và tốn kém, nó vừa mang tính kinh tế lớn và có ý nghĩa về những kinh nghiệm kỹ thuật vô cùng quý giá xử lý hang đọng kaC-tớ. 5- Công trình chuyên diện và trạm phân phối diện ngoài tròi ịOPY) : Toàn bộ công suâì và diện năng của nhà máy thủy điện Hòa Bình dưọc chuyền lên mạng lưới diộn quốc gia. Điên thê sau máy phát lên thanh cái là 15,5 KV.đưọc nâng lên 220 KV qua các máy biến thê diện đặt ngầm trọng gian biến thê và chuyền ra trạm phân phôi nhò’ hộ thống cáp đăc biệt, đàl trong ống dầu áp lực cao. , 8 tồ máy có 8 cụm biốn the và đường cáp 220 KV tiết diện lõi đồng 625 mm2 đật trong ống dâu ấp lực 12-16atm. Tuyến cáp có chiêu dài 670m. chiêu dài 4 tuyến 2500m các luyến cáp dặt trong các tuy ncn lừ gian bicn thí ra có tiết diện 2,8 X 5m, 3,5 X 3,8m vòm bán nguyộl 3,3 X 2,9m kết cấu hầm bằng bê tông cốt thép. Đen trạm chuyền tiếp (A, n K) cáp ngânì được nối qua các đầu cáp dạc biệt 220 KV dưa lên cột cao thế chuyền tiếp tói trạm phân phối diện ngoài trời (OPY), từ đấy điện sẽ chuyền ' theo hai hộ dường dây 220 KV về Hà Nội, hòa vào lưới diện quốc gia. Trạm phân phối điện ngoài trời có diện tích xây dựng 42 ngàn m2, là một công trình kỹ thuật xây lắp phức tạp, dồng thời cũng là một công trình kiến trúc dẹp. Trạm có hai phần, phần phân phối điện 220 KV và phần 110 KV
- Khối lượng dào / đắp 425 ngàn np / 280 ngàn m3 - Bê lông và bê lông cấu kiện 15,6 ngàn m\ 6- Cô/ỉg trình chuyền tàu : Theo thiêt kế kỹ thuật bán dầu, dề chuyền hàng hóa và làu thuyên từ thượng lưu xuống hạ lưu và ngược lại, sẽ xây dựng công trình vối hai âu thuyên, mỗi âu có bí nước nâng hạ mức nước dược 50m. Âu thuyên gồm các dầu mối cửa cống và thiốl bị âu chứa làu 2000 tàn, dặl ờ hèm núi phía trái cùa khu Trại Nhãn ra suííi Đúng. - Tồng cọng khối lượng dào trên 4 triệu mV - Khói lượng bê lông cổt thép dự kiến 400 ngàn m3. Lưu lượng hàng hóa vận chuyền hai chiêu hang năm là 3 triệu tân. Nó còn ý nghĩa dề sau này vận chuyeù thict bị, vật liệu cho xây dưng bâc thang thủy diýn thứ 2 ở Sơn La. Nhung cho dê'n năm 1985, lượng hàng hóa vận chuyền không xác định dưoc. Thực tế có kha nàng nhò hon dự kiến nhiều lần. Căn cứ vào diìậi kiện vặn chuyên và co- sò kho làng, bẽn càng ừ hạ lưu hiện có, khi xây dụng công trình thủy diện Hòa Bình, ( ong trường dã de nghị không xây dựng âu tàu mà chi xây dựng cảng chUycn tiếp ó- thưong lưu, vì ó- hạ lưu dã co dầy dù bến càng và kho thiết bị vật tư. ( ho dèìi nãm 1989, CO’ (|uan thiết kế và chù quàn dã dòng ý đe nghị lọi dụng hổ móng cùa mo đá sổ X dề xây dựng càng thượng lưu. Do dó, công trình chuyền vậi lư ihiêì bị'thượng hạ lưu sẽ còn hai càng là càng năng, càng vật tư kỹ thuật và càng thưong lưu. Trung chuyền bàng các phưong tiện vận chuyền thông thường hiện có. Dè xây dụng dược các công trình chính nói trên, mặt bằng công trường dà xây dưng hệ thống các công trình phụ trọ-, nhà ỏ- dân dụng có dù nâng lực dắp dập voi cuông dô 500 ngàn m Vlháng, cung cấp bê lông 2500 nrVngày, khoan phụt 2(ỊOOm dài/lháng và dù chó ò dây tiện nghi cho 2000 người nước ngoài và 35 ngàn cán bộ công nhân xây dưng công trình với diộn lích xây dựng trên 500 ngàn m2.
Hình 1 - MẶT BẰNG ĐẦU MOI THỦY Lực ị
Bố TRÍ CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH (Theo mặt bàng) 1- Đập đất đá 2- Đập tràn 3- Mô trái đập tràn. Các buồng đề thiết bị công nghệ của nhà máy. 4- DỐC nước , 5- Cửa nhận nước vào nhà máy 6- Tuynen dẫn nước vào nhà máy 7- Nhà máy thủy điện (gian máy). 8- Gian biến 1 hố 9- Hành lang cửa vạn 10- Tuynen thoát nước 11- Tuynen dẫn nước ra 12- Kênh dẫn nước ra 13- Tường ngăn bào vệ giữa vận hành và xây dựng (tường phân dòiìg) 14- Hố tiêu năng 15- Tuy nen giao thông : 16- Tuynen vận chụyền và thông hơi vào Trụi Nhãn ■ f 17- Tuynen giao thông vào nhà máy 18- Tuynen cáp, giao thông 4 , 19- Tuynen cáp ! A 20- Tuynen cáp dênOPY J 21- Trạm chuyên tiếp và nhà hành chính 22- Trạm phân phối điện ngoài trời 23- Nhà diều hành cùa trạm 24- Trạm khí nén 25- Tuyncn xà lưu lưọng thi công ;
HĨNH 2 : MẬT BẨN& TR-ÀN xX NÚÓc
HINH 4 _ MẶT CĂT DỌC TRỤC €>ẬP ĩ ạ ĩ ĩ 1AỈP ■
Phăn một ĐẬP ĐẤT ĐÁ Chương I TỒNG QUAN VÈ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT, DÒNG CHẢY VÙNG TUYẾN ĐẬP. CẤU TRÚC NỀN ĐẬP VÀ ĐẬP THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH § 1 - TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT THỦY VÀN TUYẾN ĐẬP : Tuyến đập được chọn là tuyến thứ 3 trong các tuyến khỉ chọn phương án. Tuyến nằm cách thị xã Hòa Bình 1,5 km vẽ phía thưựng lưu sông Đà, giữa nếp lồi đông nam Trại Nhân và đồi ông Tượng. Lòng sông đến đây bỉ uốn khúc bời dãy núi ông Tượng, bề rộng còn 250-300n». Độ dốc hai bờ tuyến đập từ 25-30°, hai bờ lũng sâu là đá phun trào