76
77
Hội nghị Khoa học kỷ niệm 50 năm ngày thành l pậ Vi nệ KHCN Xây
dựng
THIẾT KẾ TUY NẾ ỐNG CẤP NƯC Đ NGỚ ƯỜ KÍNH LỚN TRÊN
N NỀ
Đ TẤ YẾU DỌC Đ IẠ L ỘTHĂNG LONG
Tr nhị Việt Cường*, Trần Huy Tấn, Đinh Quốc Dân, Trần Toàn
Th ngắ
TÓM T TẮ: Dự án cấp n cướ khai thác t ừngu nồ nưcớ Sông Đà do VINACONEX đ uầ tư đã đ cượ triển
khai
nh mằ m cụ tiêu đa d ngạ hóa nguồn cung cấp nước cho Hà Nội và h nạ chế khai thác nước ngầm quá
m c. ứ
Khó khăn g pặ ph iả khi tri nể khai dự án là ti nế độ thi công không đ mả b oả do th iờ gian thi công móng
cọc
đ ỡ
các đoạn ngố dẫn nước đ ngườ kính l nớ đi qua vùng đất y uế b kéoị dài. Để đ mả b oả tiến độ th cự
hiện dự
án,
Vi nệ KHCN xây d ngự đã đề xu tấ giải pháp đi uề chỉnh thi tế kế đường ngố theo hướng gi mả
thi uể kh iố
lượng
thi công móng c c.ọ Vi cệ th cự thi thiết kế đi uề chỉnh đã cho phép đẩy nhanh ti nế độ thi
công và giảm chi
phí,
góp phần vào vi cệ hòa mạng ngu nồ n cướ m iớ vào hệ thống của thành phố vào gi aữ
năm
2008.
1 MỞ
ĐẦU
Việc cung cấp nước sạch cho thành phố Hà Nội cho đ nế g n ầđây phụ thuộc hoàn toàn vào khai
thác
nưcớ ngầm. Theo số liệu của Sở Tài nguyên và Môi trường Hà N iộ, vào năm 2012 tổng mức
khai
thác nước ngầm của toàn thành phố kho ngả 700.000m3/ngày đêm và dự báo mức khai thác
sẽ
tăng
gấp đôi vào năm 2020. Quá trình khai thác trong nhi uề th pậ kỷ đã làm mực ngầm bị hạ
th pấ
hàng
chục mét dẫn đ nế hiện tượng lún nền và công trình ở nhiều khu vực trong thành phố
[1]. Theo
k t ế
qu ả quan tr c ắ đ n ế 2007, tốc đ ộ lún n n ề ở Thành Công là 41,42mm/năm,
Ngô S ỹ
Liên
31,52mm/năm, Pháp Vân 22,16
mm/năm.
Dự án cấp nưcớ khai thác nguồn nước Sông Đà để cung cấp do VINACONEX đầu tư đã đưcợ
triển
khai nhằm mục tiêu đa dạng hóa ngu nồ cung c pấ nước cho thành phố. Trong quá trình thực thi
công
đường ngố cấp nưcớ đã g pặ một số trở ngại nên Vi nệ KHCN xây dựng đã đề xu tấ gi iả
pháp
điều
chỉnh thiết kế nh mằ đ mả bảo tiến độ thực hi nệ dự án. Thiết kế m iớ theo hướng tăng
khả năng
chịu
lún l chệ của tuy nế ng đãố cho phép loại bỏ hệ thống móng cọc dưới các đoạn tuyến
ống trên nền
đ t ấ
yếu, qua đó đẩy nhanh tiến độ thi công và gi mả chi phí đầu
tư.
2 GIỚI THI UỆ DỰ
ÁN
2.1 Thông tin
chung
Dự án nưcớ sạch sông Đà bao gồm các h ngạ mục chủ y uế là: kênh l yấ nước thô, nhà máy xử lý
và
tuy nế ngố truy nề tải nước sạch. Nhà máy xử lý nước được xây d ngự t iạ Lương Sơn (Hòa Bình).
Sau
khi nưcớ được xử lý sẽ được chuy nể qua tuyến ngố dài 47,5 km về các tr mạ phân phối tại Hà
Nội.
Toàn bộ thi tế kế phần xây d ngự của dự án đã được một công ty tư v nấ Vinaconex th cự
hiện.
78
* TS. Trịnh Vi tệ Cường, Vi nệ KHCN Xây dựng,
t r i n h v i e t c u o n g 5 7 @g m ai l . c om
79
2.2. Thi tế kế ban đầu cho tuyến ống truyền tải
nước
- L nầ đ uầ tiên ngố d nẫ nước đường kính lớn, làm bằng nh aự cốt sợi thuỷ tinh đã được chế t oạ và
s ử
d ngụ ở Việt Nam. Đây là loại ống nh ,ẹ độ b nề h pợ lý, dễ l pắ ráp, chi phí thấp hơn so với
các
lo i ạ
ngố thép. Chi uề dài đo nạ ống tiêu chu nẩ L=11,7 m và đường kính
1,5÷1,8
m. Bề dày
thành ống
4
cm, gồm 3 l p:ớ 1 lớp c tố tăng cứng xen gi aữ 2 l pớ nhựa cốt s iợ th yủ tinh (Hình 1).
Các đoạn
ống
được nối bằng các mối nối d ngạ âm-dương có các gioăng cao su, cho phép chịu
áp lực t iớ 9
atm.
ngỐ đưcợ chôn sâu
2÷4
m, có chỗ sâu t iớ 7 m. Theo qui đ nhị của nhà sản xu t,ấ
góc xoay t iố đa
tại
mối nối là α=1° (Hình 2) và chuyển vị tương đối giữa 2 đoạn ống theo phương
dọc trục s≤4
mm.
(a) ngỐ thành phẩm (b) M uẫ thí nghi mệ l yấ từ thân
ngố
Hình 1. ngỐ nhựa cốt s iợ thuỷ tinh đường kính
lớn
Hình 2. Góc xoay cho phép t iạ mối nối gi aữ 2 đo nạ
ngố
Tuyến ngố được bố trí đi dọc theo nhánh trái của đ iạ lộ Thăng Long, dưới chân ta-luy và cách
tâm
đường khoảng 10-15 m (Hình 3), tuy nhiên có chỗ khoảng cách này chỉ còn 6 m. ngỐ nước được
lắp
đặt ngay trong quá trình gia t iả xử lý n nề đ tấ yếu nên sẽ phải chịu nhả hưởng của độ lún n nề
đường
(dự ki nế độ lún ở trong khoảng 0,2-0,5 m, riêng ở một số đo nạ đắp cao thì độ lún dự ki nế
lên tới
trên
1
m).
80
Hình 3. Sơ đồ bố trí n nề đường và đường ống
[2]
Theo thiết kế ban đầu, ống được đ tặ trên các gối BTCT đúc sẵn và cát đ mệ đầm chặt. Riêng đ iố
v i ớ
các đoạn tuy nế qua vùng đất yếu, ống được đ tặ trên hệ móng cọc ti tế di nệ 30x30 cm
đóng
cách
quãng 6 m. Tổng chiều dài các đoạn tuy nế cần sử dụng móng cọc vào kho ngả 5 km và
chi phí
cho
móng cọc kho ngả 22 tỷ
đồng.
2.3. Điều kiện đ aị ch tấ công
trình
Công tác kh oả sát đ aị chất dọc tuyến đường đã đưcợ thực hi nệ qua nhi uề giai đoạn. Các
phương
pháp khảo sát bao gồm khoan lấy m u,ẫ SPT và xuyên tĩnh [3]. Mật đ ộkh oả sát tương đối
th aư,
với
kho ngả cách giữa các điểm khảo sát
100÷400
m. Đất y uế đã được phát hi nệ ở 31
đo nạ dọc
theo
tuy nế nốg, nhi uề nhất ở địa bàn các huy nệ Từ Liêm, Hoài Đức và Quốc Oai. Vị
trí xa nhất có
gặp
đất y uế là ở Km 27+010 đến Km 27+157 của đ iạ lộ Thăng Long. Tổng chi uề
dài các đoạn
tuyến
n mằ trên đất yếu vào kho ngả 5 km, chiếm 10,5% t ngổ chi uề dài tuy nế nốg. Bề
dày đất yếu ở một
s ố
đo nạ chỉ b ngằ 2-3 m nhưng ở nhiều đo nạ trên đ aị bàn huyện Từ Liêm và
Hoài Đ cứ lên đ nế trên
20
m và dày nhất b ngằ 34,5 m ở Km 10+090. Sự biến đ ngộ mạnh của đi uề
ki nệ đ tấ nền từ Km
20+300
đến Km 22+510 được thể hiện trên Hình 4. Một số chỉ tiêu cơ lý của
lớp đ tấ y uế ở đoạn trên là:
H ệ
số rỗng e0= 1,683; góc ma sát trong
φ
= 4°; lực dính c = 11 kPa, độ
ẩm w = 30,37 %, khối lượng
thể
tích tự nhiên γ =1,61 g/cm3. Đối v iớ tuy nế ống, đi uề ki nệ ĐCCT như trình bày ở trên là b tấ l iợ vì
độ
lún tuy tệ đối và độ lún lệch của ngố khá cao do đ pắ n nề đường trên đ tấ
y u.ế