Xử lý kỹ thuật trong thiết kế và thi công trạm bơm Nghi Xuyên, tỉnh Hưng Yên

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> <br /> <br /> XỬ LÝ KỸ THUẬT TRONG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG<br /> TRẠM BƠM NGHI XUYÊN, TỈ NH HƯNG YÊN<br /> <br /> Nguyễn Minh Việt, Vũ Chí Linh<br /> Viện Thủy điện và Năng lượng tái tạo<br /> <br /> Tóm tắt: Tiểu dự án Trạm bơm Nghi Xuyên, huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên, Dự án “Tăng<br /> cường quản lý thuỷ lợi và cải tạo các hệ thống thuỷ nông” do ADB và AFD tài trợ (ABD5). Ban<br /> Quản lý Trung ương các dự án thủy lợi (CPO) làm chủ đầu tư. Hồ sơ thiết kế bản vẽ thi công<br /> Tiểu dự án trạm bơm Nghi Xuyên, tỉnh Hưng Yên do Liên danh Viện Thủy điện và năng lượng tái<br /> tạo - Công ty CP tư vấn Xây dựng Thủy lợi Thái Bính lập tháng 9/2012. Công trình được khởi<br /> công xây dựng vào tháng 9/2013 và hoàn thành vào tháng 6/2016. Bài báo giới thiệu về công<br /> trình và những xử lý kỹ thuật trong quá trình thiết kế và thi công xây dựng.<br /> Từ khóa: Bể hút, bể xả, cọc xiên, trạm bơm Nghi Xuyên, ADB5.<br /> <br /> Summary: The subproject Nghi Xuyen pumping station, Khoai Chau district, Hung Yen province,<br /> the project "Strengthening management and improving irrigation irrigation systems" funded by<br /> ADB and AFD (ABD5). Central Projects Office (CPO) as an investor. Profile construction<br /> drawing design subproject Nghi Xuyen pumping station, Hung Yen Of irrigation of Institute for<br /> Hydro Power and renewable energy & ThaiBinh J.S.C Consulting Construction joint venture<br /> 9/2012 up months. Construction began construction in January 2013 and finish in 2016. The paper<br /> introduces the work and the processing techniques during design and construction.<br /> Keywor ds : Swim mi ng s ucti on, dis charge tank, obli que piles, Nghi Xuyen pumpi ng station, ADB5.<br /> <br /> 1. GIỚI THIỆU * 1.3. Quy mô xây dựng, công suất, các thông<br /> 1.1. Địa điểm xây dựng số kỹ thuật chủ yếu<br /> <br /> Trạm bơm Nghi Xuyên xây dựng tại Xây dựng TB gồm 11 tổ máy bơm công suất<br /> 3<br /> Km104+400 đê tả sông Hồng thuộc địa phận Qtrạm = 55 m /s, lưu lượng thiết kế 1 tổ Qtổ= 5<br /> xã Thành Công huyện Khoái Châu tỉnh Hưng m3/s với các thông số kỹ thuật chủ yếu sau:<br /> Yên. Công trình được khởi công xây dựng vào 1.3.1. Các chỉ tiêu thiết kế<br /> tháng 9/2013 và hoàn thành vào tháng 6/2016. - Cấp công trình: Trạm bơm (Cấp III); Cống<br /> 1.2. Nhiệm vụ công trình qua đê (Cấp I).<br /> Chủ động tiêu úng cho 8.274 ha (ra ngoài sông - Tần suất thiết kế tiêu: P= 10%<br /> Hồng) diện tích thuộc tiểu vùng Châu Giang và - Hệ số tiêu: q=6,13 l/s-ha<br /> thị trấn Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên. Kết hợp<br /> bơm tưới tiếp nguồn cho hệ thống Bắc Hưng - Cột nước bơm:<br /> 3<br /> Hải với Q=20m /s (sau khi xây dựng cống qua + Cột nước bơm lớn nhất: 8,50m;<br /> đê lấy nước từ sông Hồng vào bể hút TB). + Cột nước bơm thiết kế: 7,80m;<br /> + Cột nước bơm nhỏ nhất: 2,80m;<br /> Ngày nhận bài: 05/9/2016<br /> Ngày thông qua phản biện: 15/11/2016 + Cột nước bơm thường xuyên: 4,90m.<br /> Ngày duyệt đăng: 28/12/2016<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016 1<br />  KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 1.3.2. Chỉ tiêu kỹ thuật máy bơm: 2. BỐ TRÍ TỔNG THỂ VÀ GIẢI PHÁP<br /> - Lưu lượng thiết kế máy bơm: q= 5m /s;<br /> 3 KỸ THUẬT<br /> <br /> - Cột nước bơm thiết kế: Hb= 7,80m. Sơ đồ khai t hác: Kênh dẫn → Trạm bơm → B ể<br /> xả → Kênh nối ti ếp + cống qua đê → Kênh xả.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Phối cảnh trạm bơm Nghi Xuyên<br /> <br /> (1). Trạm bơm: thước 30x30x1600cm, trong đó 3 hàng cọc<br /> * Nhà máy: Nhà máy kiểu buồng ướt, gồm giáp bể hút là cọc xiên với độ xiên 3:1, kích<br /> 13 gian trong đó có 11 gian lắp máy, 1 gian thước 30x30x1700cm.<br /> sửa chữa, 1 gian điện. Chiều rộng gian máy * Đoạn chuyển tiếp và tường cánh: Đoạn<br /> 5,3m, riêng gian điện 7,30m. Kích thước chuyển tiếp nối liền giữa kênh dẫn và buồng<br /> toàn bộ phần dưới BxL = 17,9x72,7x10,6m hút có chiều dài 13,2m, cao độ đầu đoạn<br /> được chia thành hai đơn nguyên. K ích thước chuyển t iếp là -2,02m, độ dốc đoạn 20%.<br /> toàn bộ phần trên LxBxH = Tường cánh dạng chữ h, có cao trình đỉnh<br /> (11,9x72,2x14,5)m. Tầng bơm có chiều cao tường: +3,5m; gia cố nền bằng cọc BTCT<br /> 10,6 m đư ợc chia làm 2 sàn: Cao trình s àn M 300, kích thước 30x30x1600cm.<br /> đặt bơm +0,9m, cao trình sàn động cơ (2). Bể xả + cống tiếp ngu ồn: Bể xả dạng<br /> +5,0m, dầm cầu trục +14,0m. Tường phía bể tháp, móng tách dời nhà máy, kích thước<br /> hút dày 70cm, tường phía bể xả dày 80cm. trong bể BxLxH = (6x59,3x9,5) m. Chiều<br /> Khuôn viên khu nhà trạm có cao độ +4,5m rộng bản đáy 8,4m; dày 1,10m. K ết cấu<br /> được đổ bê tông dày 15cm. BTCT M 250, gia cố nền bằng cọc BTCT<br /> * Buồng hút: Cao độ đáy buồng hút -4,50m, M 300 KT 30x30x2200cm. Tại cao trình<br /> được bố trí thành 11 khoang, ngăn cách bằng +5,70m bố trí các dầm ngang. Cống tiếp<br /> trụ pin có chiều dày 0,8m. Chiều rộng mỗi nguồn bố trí thành bên trái của bể xả, bổ<br /> khoang hút 4,5m, kết cấu bằng BTCT M 250. sung nước vào hệ thống Bắc Hưng Hải khi<br /> Gia cố bản đáy bằng cọc BTCT M 300 kích có yêu cầu với Q = 20m3 /s.<br /> <br /> 2 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016<br />  KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> (3). Kênh nối tiếp (kênh nối giữa bể xả và<br /> cống qua đê) và cống qua đê: Tổng chiều dài<br /> chiều dài 120m, trong đó đoạn kênh nối tiếp<br /> dài 57m gồm 3 đơn nguyên dài 19m. Cống qua<br /> đê có chiều dài 48,0m chia hai đơn nguyên<br /> (19m+29m). Khẩu diện kênh nối tiếp và cống<br /> qua đê giống nhau, đều gồm 4 khoang kích<br /> thước BxH=3.0x3.0m, tổng chiều rộng cống<br /> Bc=14,5m. Trụ ngăn giữa các khoang dày<br /> 0,5m. Cao trình đáy +1,0m, tại cửa ra bố trí<br /> các cánh van phẳng bằng thép, đóng mở bằng<br /> điện. Bể tiêu năng liền tường cánh dài L=15m,<br /> cao trình đáy bể (0.0m), chiều rộng bể thay đổi<br /> từ 14,5 đến 20m. Kết cấu BTCT M 250, gia cố<br /> nền các đoạn bằng cọc BTCT M 300 kích<br /> Hình 2. Cắt ngang trạm bơm Nghi Xuyên<br /> thước 30x30x1600cm.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Trạm bơm Nghi Xuyên - Nhìn từ phía bể xả<br /> <br /> (4). Kênh xả và công trình trên kênh: Tuyến (+1,0m); cao trình cơ trong và ngoài (+6,0m);<br /> kênh xả được nối tiếp sau đoạn cống xả ngầm, cao trình đỉnh (+11,5m), hai bờ kênh xả có vai<br /> nhận nước tiêu từ cống ngầm và tiếp tục trò như đê trong và đê ngoài, cấp công trình<br /> chuyển nước ra sông Hồng. Tuyến kênh xả có bằng cấp đê (cấp I). M ái kênh từ đáy đến cao<br /> chiều dài 325m có cửa ra nằm giữa mỏ hàn số trình +6,0m được gia cố bằng tấm đan BTCT.<br /> 5 và số 6 trong hệ thống kè mỏ hàn Nghi Từ cao trình +6,0m trở lên được trồng cỏ bảo<br /> Xuyên, được chia làm hai đoạn: vệ. Bề mặt đỉnh bờ kênh được gia cố theo tiêu<br /> + Đoạn 1: Nối tiếp từ cống xả qua đê đến hết chuẩn đường giao thông.<br /> đê ngoài dài 150m, có kết cấu đất đắp, mặt cắt + Đoạn 2 (ngoài bãi): từ đê ngoài ra đến mép<br /> ngang hình thang: Bề rộng đáy (20m); mái sông dài 185m, cao trình bờ kênh dốc dần theo<br /> kênh (2,5 và 3,0); cao trình đáy đầu kênh cao độ tự nhiên từ chân đê ra đến mép sông.<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016 3<br />  KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> Kết cấu dạng kênh đào có bề rộng đáy, mái dày 12cm kết hợp hệ khung giằng, dưới tấm<br /> kênh, độ dốc như đoạn 1. đan là dăm lót dày 10cm và vải lọc. Đoạn kênh<br /> * Cửa ra kênh xả: Đáy được gia cố bằng rọ đá, lát mái dài 150m, tiếp theo là kênh đất.<br /> mái được gia cố bằng thảm đá 6x2x0,3m, gia (6). Khu quản lý vận hành:<br /> cố cửa ra kênh xả rồng đá và thảm đá. + Khuôn viên: Giới hạn 3 mặt là tường rào,<br /> * Cống cân bằng áp: Cống có tổng chiều dài phía trước bố trí hai cổng ra vào, toàn bộ<br /> 2<br /> là 75,25m, thân có là cống tròn bằng ống thép khuôn viên có diện tích 15.300m . Sân khuôn<br /> đường kính 800, bọc BTCT M 200 dày 40cm. viên có kết cấu BT M 150 dày 15cm, ngoài<br /> (5). Kênh dẫn: Kênh có chiều dài 540m bắt phạm vi sân được trồng cây trang trí.<br /> đầu từ sông cụt Cửu An về tới bể hút, có mặt + Nhà quản lý: có kết cấu 2 tầng, tổng diện<br /> 2<br /> cắt hình thang, bề rộng đáy tại bể hút là 58,3m, tích là 476m gồm: phòng hội trường; phòng<br /> hệ số mái m =2. Cao độ đáy -2,0m, cao độ làm việc; phòng ở; phòng ăn; phòng vệ sinh.<br /> đỉnh kênh là +3,5m. Đoạn kênh giáp đoạn + Đường quản lý vận hành: Từ trên đê bố trí 2<br /> chuyển tiếp vào bể hút dài 35m có đáy được đường xuống cơ đê cao trình +7,2m từ hai phía<br /> gia cố bằng BTCT M 200 đổ tại chỗ dày 15cm. để, mặt đường là BT M 250 dày 25cm.<br /> M ái kênh gia cố tấm đan kích thước 1x1m,<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4. Trạm bơm Nghi Xuyên – Nhìn từ phía bể hút<br /> <br /> (7). Thiết bị (8). Phần điện<br /> + Máy bơm: 11 tổ máy bơm hỗn lưu, trục * Tuyến đường dây: dài 15.500m có 01 mạch<br /> đứng lưu lượng mỗi tổ máy Q= 5m3/s; động đơn, điểm đầu đấu nối tại tủ máy cắt hợp bộ<br /> cơ cảm ứng lồng sóc có công suất 560 Kw; 24kV trong TBA 110kV Khoái Châu, điểm<br /> điện áp làm việc 6KV cuối là trạm biến áp trạm bơm;<br /> + Điện điều khiển các tổ máy bơm: bao gồm * Trạm biến áp: gồm 02 M BA công suất<br /> 11 tủ khởi động động cơ, 11 tủ tụ bù 6KV và 5000kVA, và 01 máy biến áp 100KVA, 22/0,4<br /> các thiết bị khác. KV dùng cho điều khiển và chiếu sáng<br /> + Các tủ đầu vào MBA và các hệ thống. * Phần hạ áp.<br /> <br /> <br /> 4 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016<br />  KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 5. Gian động cơ Hình 6. Gian tủ điện<br /> <br /> 3. MỘT SỐ VẤN ĐỀ KỸ THUẬT TRONG bơm trục ngang. Trong quá trình lập hồ sơ<br /> THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG TKKT-BVTC, đơn vị tư vấn thiết kế đã đề<br /> 3.1. Lựa chọn loại máy bơm xuất sử dụng máy bơm trục đứng và đã được<br /> các chuyên gia đầu ngành về trạm bơm, Chủ<br /> Theo Quyết định 395/QĐ-BNN-HTQT ngày đầu tư, Bộ NN&PTNT chấp thuận dựa trên<br /> 11/02/2010 của Bộ NN&PTNT v/v phê duyệt những phân tích dưới đây.<br /> dự án đầu tư thì TB Nghi Xuyên dùng máy<br /> <br /> Bảng 2: Ưu nhược điểm của máy bơm trục đứng và trục ngang<br /> <br /> Máy bơm trục đứng Máy bơm trục ngang<br /> Ưu điểm: Ưu điểm:<br />  Di ện tích nhà trạm nhỏ hơn t rạm bơm t rục ngang  Lắp đặt , bảo dưỡng, ki ểm t ra, sửa chữa thuận l ợi<br />  Thời gian khởi động m áy bơm nhanh hơn m áy và dễ dàng hơn so với bơm trục đứng vì các bộ<br /> bơm t rục ngang vì không phải mồi phận chính của m áy bơm l ắp đặt ở trên sàn<br />  Vận hành đơn gi ản hơn m áy bơm t rục ngang  Sức nâng của cầu trục nhỏ hơn so với bơm trục đứng<br />  Không có hiện tượng xâm t hực vì bánh xe công  Trọng l ượng tổ m áy nhẹ hơn tổ m áy bơm t rục<br /> tác chì m dưới nước đứng<br />  Không cần có biện pháp chống ngập cho thi ết bị  Chiều cao nhà t rạm thấp hơn t rạm bơm t rục đứng<br /> vì động cơ nằm trên MNm ax bể hút  Kết cấu nhà t rạm đơn gi ản hơn nhà trạm l ắp đặt<br />  Sàn động cơ l uôn khô vì t rên MNm ax bể hút bơm t rục đứng<br />  Các gi an cùng một cao độ nên đẹp và QLVH  Tải t rọng t rên cùng đơn vị l à nhỏ, thuận tiện và<br /> thuận lợi hơn bơm t rục ngang. phù hợp với những nơi có đị a chất yếu<br />  KL công t ác chính và CP XD bể hút + TB nhỏ hơn  Độ ăn mòn ít hơn bơm t rục đứng vì các bộ phận<br />  Hi ệu suất bơm cao 65% - 87% chí nh không bị ngập nước.<br /> Nhược đi ểm: Nhược đi ểm:<br />  Lắp đặt và bảo dưỡng khó khăn hơn so với bơm  Di ện tích nhà trạm l ớn hơn<br /> trục ngang  Cần có thêm hệ thống mồi<br />  Cần t rục cần có sức nâng l ớn hơn so với m áy  Thời gi an khởi động l âu hơn vì phải mồi<br /> bơm t rục ngang vì trọng l ượng t hiết bị nặng hơn  Vận hành phức t ạp hơn bơm trục đứng<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016 5<br />  KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> Máy bơm trục đứng Máy bơm trục ngang<br />  Kết cấu nhà trạm phức t ạp hơn trạm bơm t rục  Dễ xảy ra xâm thực vì B XCT nằm t rên khô<br /> ngang  Làm kín hệ thống bơm khá phức tạp<br />  Bị ăn mòn nhi ều hơn vì bánh xe công tác và vành  Mùa lũ phải có biện pháp chống ngập cho t rạm<br /> mòn nằm t rong nước bơm vì động cơ nằm dưới MNm ax bể hút<br />  Không thuận lợi t rên nền đị a chất yếu  Sàn động cơ t hường bị ẩm .<br />  Trọng l ượng thi ết bị nặng hơn bơm t rục ngang.  Các sàn không cùng cao độ nên không đẹp và<br /> khó khăn hơn cho vận hành.<br />  KL công t ác chí nh và CPXD bể hút + TB lớn hơn<br />  Hi ệu suất bơm thấp 44% - 87%<br /> <br /> 3.2. Lựa chọn vùng làm việc hiệu suất cao + Cột nước đị a hình l ớn nhất: H T K = Z bx .m ax – Z bh .m in ;<br /> của máy bơm + Cột nước đị a hình khi t ưới: H tướ i= Zb x .tướ i – Z bh .tư ớ i;<br /> Hiện nay có tồn tại là chọn máy bơm với cột Trong đó: Z bx.TK ; Z bx.TB ; Z bx.min ; Z bx.max;<br /> nước quá lớn: HTK = Z bx.TK (10%) – Z bh.min điều Z bx.tưới là mực nước bể xả thiết kế; trung bình;<br /> đó dẫn đến trong thực tế máy bơm thường nhỏ nhất; lớn nhất và mực nước bể xả khi tưới.<br /> xuyên làm việc ở cột nước nhỏ hơn và điểm<br /> công tác không nằm ở vùng có hiệu suất cao Z bh.TK ; Z bh.TB ; Z bh.min ; Z bh.max; Z bh.tưới là mực<br /> trên đường đặc tính. nước bể hút thiết kế; trung bình; nhỏ nhất; lớn<br /> nhất và mực nước bể hút khi tưới.<br /> Tại trạm bơm Nghi Xuyên, Tư vấn thiết kế đã<br /> đề xuất quan điểm tính toán cột nước thiết kế Cột nước HTK dùng để chọn bơm, đảm bảo<br /> để lựa chọn bơm như dưới đây. Bên cạnh đó máy bơm thường xuyên làm việc ở vùng hiệu<br /> còn đề xuất thêm việc đưa đại lượng "Cột suất cao. Bên cạnh đó có đề xuất thêm việc lựa<br /> nước bơm thường xuyên" để lựa chọn thiết bị: chọn thiết bị có hiệu suất cao tại vùng có cột<br /> nước bơm HTX là cột nước bơm thường xuyên<br /> + Cột nước đị a hình t hiết kế: H T K = Z bx .T K – Z bh .T K ; khi tiêu. Cột nước Hmax và Hmin dùng để kiểm<br /> + Cột nước đị a hình t h.xuyên: H T X = Zb x .T B – Z b h.T B ; tra trạng thái làm việc của máy móc, lưu<br /> + Cột nước đị a hình nhỏ nhất: H m in = Zb x .m in – Zb h.T K ; lượng, công suất, hiệu suất khí thực...<br /> <br /> <br /> Bảng 1. Phạm vi vận hành bơm<br /> TT Đi ểm vận hành H(m) Q (m 3 /s) Hi ệu suất<br /> 1 Cột nước lớn nhất 8,5 4,5 82%<br /> 2 Cột nước thi ết kế 7,8 5 83%<br /> 3 Cột nước khi t ưới 5,6 6 82%<br /> 4 Cột nước th. xuyên 4,9 6,2 81%<br /> 5 Cột nước nhỏ nhất 2,8 6,9 65%<br /> <br /> <br /> Hình 7. Đường đặc tính bơm<br /> <br /> <br /> 6 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016<br />  KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 3.2. Áp dụng giải pháp đóng cọc xiên trong bơm Nghi Xuyên đối với đơn nguyên I (một<br /> gia cố nền nửa nhà trạm) chỉ cần 07 hàng cọc đứng và 03<br /> Theo thống kê, hầu hết các trạm bơm vùng hàng cộc xiên với độ xiên 1:3, tổng cộng là 150<br /> đồng bằng tại những vùng có điều kiện địa cọc BTCT kích thước 30x30cm dài 16m, trong<br /> chất nền yếu và có phần công trình chìm dưới khi nếu chọn giải pháp chỉ đóng cọc đứng thì số<br /> đất không lớn nên trong thiết kế tính toán gia cọc phải là 720 cọc.<br /> cố nền, ổn định thường không xét đến tải trọng 3.3. Lựa chọn hình thức bể xả<br /> ngang (chủ yếu là áp lực đất tác dụng nên Bể xả trạm bơm thường đư ợc thiết kế có<br /> tường nhà trạm) nên chỉ cần gia cố cọc đứng. tường và bản đáy liền khối với nhà trạm.<br /> Tuy nhiên, TB Nghi Xuyên có nhiệm vụ tưới Tường kéo dài s au đó thu hẹp dần và nối tiếp<br /> tiêu kết hợp được thiết kế trong điều kiện biến với cống qua đê. Đối với những trạm bơm có<br /> đổi khí hậu (mực nước yêu cầu thiết kế tưới ít tổ máy, chiều rộng bể xả nhỏ thì hình thức<br /> thấp hơn nhiều so với những năm trước đây) như trên là phù hợp. Trạm bơm N ghi Xuyên<br /> làm cho đáy buồng hút rất sâu và phần chìm có 11 tổ máy, nhà trạm dài lớn (72,2m) dẫn<br /> dưới đất công trình lớn (trên 10m). Khi đó nhà đến chiều rộng bể xả lớn (59,3m). Nếu bể xả<br /> trạm phải chịu một tải trọng ngang là áp lực theo hình thức truyền thống thì bản đáy bể<br /> đất rất lớn, với địa chất nền yếu, đất đắp xung xả quá lớn, mặt bằng rộng, chi phí xây dựng<br /> quanh nhà trạm có chỉ tiêu cơ lý thấp thì áp lực và xử lý nền lớn. Về mặt thủy lực, nếu áp<br /> ngang tác dụng nên tường nhà trạm là rất đáng dụng theo hình thức truyền thống thì dòng<br /> lo ngại, có thể gây mất ổn định công trình như chảy ra khỏi ống bơm mở quá nhanh, sau đó<br /> nhà trạm bị trượt. lại thu vào quá đột ngột để vào cống qua đê<br /> làm cho dòng chảy không thuận. Khi trạm<br /> bơm làm việc, bể xả chứ a một khối lượng<br /> nước quá lớn, không có lợi về mặt ổn định<br /> cho nhà máy.<br /> Khắc phục những nhược điểm trên, TB Nghi<br /> Xuyên đã áp dụng hình thức bể xả dạng tháp<br /> (bể điều áp), móng tách rời nhà máy, khoảng<br /> cách từ tường hạ lưu nhà máy tới bể xả là<br /> 7,50m, kích thước trong bể BxLxH = (6 x<br /> 59,3 x 9,5)m. Hình thức ngăn dòng chảy<br /> ngư ợc bằng nắp ống đẩy kiểu van bướm và<br /> Hình 8. Cắt ngang bản đáy van clape. Hình thức như trên tiết kiệm được<br /> chi phí xây dựng khá nhiều, ước tính giảm<br /> Do đó, nếu chỉ dùng giải pháp đóng cọc đứng được 1/3 kinh phí xây dựng so với hình thức<br /> thì đòi hỏi khối lượng cọc rất lớn. Việc dùng truyền thống và rất phù hợp với những công<br /> giải pháp đóng cọc xiên kết hợp với cọc đứng trình hạn chế về mặt bằng xây dựng. Hình<br /> trong gia cố nền trạm bơm sẽ khắc phục việc thức bể xả dạng tháp của trạm bơm N ghi<br /> mất ổn định do tải trọng ngang gây ra, đảm bảo Xuyên đã được thí nghiệm mô hình thủy lực<br /> điều kiện kỹ thuật và tiết kiệm được chi phí xây và vận hành thực tế. Kết quả vận hành cho<br /> dựng rất lớn, trong khi công nghệ và thiết bị thi thấy bể xả ổn định về thủy lực, kết cấu. Hình<br /> công cọc xiên hiện nay khá đơn giản. Kết quả thức này đã được áp dụng hiệu quả ở trạm<br /> áp dụng trong việc tính toán xử lý nền của trạm bơm Yên Sở và N ghi Xuyên.<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016 7<br />  KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 9. Mặt bằng và cắt ngang bể xả<br /> <br /> <br /> 3.4. Điều chỉnh hình thức cửa vào thường bị ồn, rung; và khi đại tu máy thường<br /> buồn g hút thấy hư hỏng bị nặng hơn các tổ máy khác. TS<br /> Theo phê duyệt TKBVTC thì kênh dẫn có bể Phạm Văn Thu đã có chuyên đề nghiên cứu sâu<br /> rộng 38,1m. Tư vấn đã thiết kế lựa chọn góc về hiện tượng trên, trong đó lưu ý thiết kế bể hút<br /> nghiêng tường cánh bể hút, góc thu hẹp và đoạn phải bảo đảm chế độ thủy lực êm, thuận cho<br /> kênh dẫn vào bể hút theo đúng tiêu chuẩn thiết dòng chảy tại cửa vào buồng hút cho hai máy<br /> kế hiện hành. Tuy nhiên, nhiều chuyên gia đã biên. Các bên thống nhất điều chỉnh thiết kế<br /> thảo luận và nêu hiện tượng là ở nhiều trạm phần nối tiếp của đoạn kênh hút với 2 tường<br /> bơm, loại máy bơm lớn được xây dựng với hình cánh, theo hướng mở rộng đáy đoạn kênh sát<br /> dạng bể hút áp dụng đúng theo tiêu chuẩn thiết cửa vào bể hút, với chiều rộng đáy bằng chiều<br /> kế, nhưng khi trạm vận hành thì 02 tổ máy bơm rộng bể hút (58,3m), tạo chế độ chảy êm và<br /> ở hai biên làm việc không êm (thiếu nước), thuận dòng vào 2 buồng hút của 2 máy biên.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 10. Mặt bằng kênh dẫn đã duyệt Hình 11. Mặt bằng kênh dẫn thực tế<br /> <br /> <br /> 8 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016<br />  KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 3.5. Xử lý nền kênh xả trên nền đất yếu 3.6. Xử lý gia cố cửa xả trạm bơm<br /> Theo thiết kế, đoạn kênh xả nối giữa hai đê Theo hồ sơ thiết kế được duyệt, cửa ra kênh xả<br /> dài 110m, là kênh đắp hình thang, có bề rộng được gia cố từ kè mỏ hàn số 5 đến số 6 với<br /> đáy 20m, mái trong kênh (m=2); mái ngoài tổng chiều dài chân kè 333m. Cao trình đỉnh<br /> kênh (2,5 và 3,0); cao trình đáy đầu kênh (+4,5m), thân kè có mái dốc m=2,5 là thảm đá;<br /> (+1,0m); cao trình cơ trong và ngoài cơ kè có cao độ +1,3m, rộng 5,0m, có kết cấu<br /> (+7,0m); cao trình đỉnh (+11,5m); bề rộng cơ phía dưới là đá hộc thả rối, phía trên là đá xếp.<br /> (4m); bề rộng đỉnh (6m). Toàn bộ chân kè khu vực cửa ra được thả một<br /> Khi mở móng thi công cho thấy địa chất nền lớp rồng vỏ thép mạ kẽm lõi đá hộc theo<br /> khu vực này rất yếu. Sau khi bổ sung khảo sát, phương song song với dòng chảy. Khi nhà<br /> để kiểm tra lại thì thấy hệ số ổn định của bờ thầu tiến hành thi công thì xảy ra hai hiện<br /> kênh xả rất thấp (K=0,7), do đó kênh đã thiết tượng chính là (1) một số con rồng bị trôi khỏi<br /> kế không đảm bảo điều kiện ổn định. vị trí thiết kế và (2) sạt lở khu vực cửa xả, cụ<br /> thể như sau:<br /> TVTK đã đi sâu nghiên cứu 03 giải pháp xử<br /> lý: (1) phương án xử lý nền bằng cọc xi măng + Công tác thả rồng: Đã thả 266/631 rồng thì<br /> đất; (2) phương án thay đất nền kết hợp gia cố có 62 rồng trượt về phía lòng sông khoảng 20-<br /> vải địa kỹ thuật và đắp phản áp; (3) phương án 30m và nằm ngang dọc không theo chiều nhất<br /> mở rộng cơ phản áp lòng kênh kết hợp gia cố định nào, có những rồng nằm chồng lên nhau<br /> vải địa kỹ thuật. Sau khi phân tích, TVTK kiến + Diễn biến, quá trình sạt lở: Khi thi công,<br /> nghị giải pháp là rộng cơ phản áp lòng kênh khu vực cửa ra xuất hiện sạt lở với diện tích<br /> 2<br /> kết hợp gia cố vải địa kỹ thuật. Phương án này khoảng 1700m , từ bờ ra lòng sông trong phạm<br /> đã được Bộ NN&PTNT đồng ý và Chủ đầu tư vi 100m cho thấy cao độ đáy sông tại một số<br /> chấp thuận phê duyệt. vị trí bị xói sâu xuống từ (0,2 ÷ 5,0m); có<br /> M ô tả: M ái bờ kênh được điều chỉnh thoải hơn những vị trí cục bộ bị xói sâu tới 7,0m, lượng<br /> so với thiết kế ban đầu, đắp phản áp phía mái cát và phù sa bị trôi mất khoảng 9000 m3.<br /> ngoài bằng đất thải. Cơ phản áp lòng kênh tại * Xác định nguyên nhân gây sạt lở: Sau khi<br /> cao trình +6,0m đoạn từ cống qua đê tới đê xây dựng hệ thống kè mỏ hàn thì mái sông khu<br /> ngoài có bề rộng là 12m, đoạn tiếp theo tới cửa vực này được bồi đắp hằng năm, do đó khu<br /> ra có bề rộng cơ là 4m. Xử lý nền bờ kênh vực cửa xả là đất mượn (đất bồi). Kết quả<br /> bằng 03 lớp vải địa kỹ thuật (T=200 KN/m), khảo sát địa chất cho thấy, khối trượt chủ yếu<br /> lòng kênh được gia cố phản áp gồm: Đổ lớp đá nằm ở lớp đất 2 là lớp đất yếu, là lớp đất sét<br /> hộc tạo phản áp lòng kênh dày 1,0m sau đó đổ pha trạng thái dẻo mềm, dẻo chảy, chỉ cần một<br /> lớp bê tông đá hộc M 150 dày 1,0m. tác động nhỏ là có thể gây ra sự biến đổi. Bên<br /> cạnh đó, đây là khu vực thuộc bờ lõm của<br /> đoạn sông cong, dòng chảy có xu hướng tác<br /> Bê tông d á hôc dày 1, 0m -<br /> động trực tiếp vào bờ cả trên mặt và dưới đáy,<br /> Ðá hôc xêp dày 1, 0m -<br /> kết hợp với địa chất nền yếu sẽ gây xói lở phía<br /> K >=0,95<br /> <br /> x x x x x x x x x<br /> chân, sau khi mất chân, sẽ dẫn tới sạt trượt cả<br /> khối, bên cạnh đó chỉ cần tác động nhỏ của xe<br /> x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x<br /> x x x x x x x x x x x x x<br /> x x x<br /> x x x x<br /> x x x x x<br /> x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> x x x x x x x x x<br /> x x<br /> x x<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> máy trong quá trình thi công cũng có thể gây<br /> x x<br /> <br /> x<br /> x<br /> x x x x x x<br /> x x x x x x x x<br /> x x x x x x x x x x x x x x x x x x<br /> x x x x x x x x x x x<br /> x x x x x x x<br /> x x x x x x x x<br /> x x x x<br /> x<br /> x x x<br /> x x<br /> x x<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> lên sạt lở. Vì vậy, sự cố trôi rồng và sạt lở cửa<br /> x x x<br /> x<br /> x x x x x x x x x x x<br /> x x x x x x x x x x x<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> xả là điều bất khả kháng.* Kiến nghị giải pháp:<br /> Hình 12. Mặt cắt ngang bờ kênh xả Sau khi xảy ra hiện tượng sạt lở, Chủ đầu tư đã<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016 9<br />  KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> mời rất nhiều chuyên gia, cán bộ quản lý, nhà trình đã đi vào vận hành và cửa ra vẫn ở trạng<br /> thầu, có nhiều kinh nghiệm về thiết kế, thi công thái ổn định.<br /> đê kè đến hiện trường để đóng góp ý kiến về<br /> Th¶m ®¸<br /> giải pháp khắc phục. Sau khi tham khảo các 2<br /> +0.50<br /> § ¸ héc ®æ<br /> V¶i äl c mÆt ®Êt tùnhiªn<br /> 0<br /> <br /> góp ý, TVTK đã đề xuất giải pháp gia cố như -2<br /> Th¶m ®¸<br /> tr−íc s¹tlë<br /> <br /> -4 1:2 .5<br /> sau: Tại khu vực sạt lở, bỏ toàn bộ phần rồng đá<br /> V¶i äl c 0<br /> -6<br /> 2 mÆt ®Êt tù nhiª n<br /> -8 sau s¹t ël<br /> như đã thiết kế, tại những vị trí bị lõm so với độ -1 0<br /> 3<br /> -1 2<br /> <br /> dốc thiết kế (m=2,5) được lấp đầy bằng đá hộc -1 4<br /> 4 0 00<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> thả rối, dưới lớp đá rối và thảm đá là vải lọc,<br /> -1 6<br /> <br /> -1 8 4<br /> <br /> <br /> <br /> sau đó gia cố bằng thảm đá kích thước<br /> 6x2x0,5m, các thảm đá được buộc với nhau<br /> Hình 13. Cắt ngang gia cố kè cửa ra<br /> bằng dây thép.<br /> Sau khi thi công theo đề xuất, hiện nay công<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 14. Mặt bằng gia cố cửa ra<br /> <br /> 3.7. Xử lý đùn sủi trong quá trình mở móng động, ảnh hưởng đến tiến độ và chất lượng<br /> nhà trạm công trình.<br /> Do có hiện tượng cát đùn cát chảy nên trong<br /> hồ sơ TKKT đã dùng cừ vây bốn phía hố<br /> móng (cừ thuê, Lasen IV dài 12m) để thi công.<br /> Đến giai đoạn lập hồ sơ BVTC, do nguồn vốn<br /> bị hạn chế, các bên thống nhất chỉ đóng cừ vây<br /> một phía bể xả để hạn chế nước ngầm, cát đùn<br /> cát chảy, ba phía còn lại, mở móng taluy.<br /> Khi bắt đầu tiến hành đào hố móng giai đoạn 2<br /> (từ cao độ +0,0m đến -5,7m) thì xuất hiện<br /> nhiều mạch đùn sủi trên phạm vi rộng, địa chất<br /> hố móng rất mềm yếu, mặc dù đã dùng tôn Hình 15. Một vị trí đùi sủi hố móng<br /> chống lầy nhưng máy thi công vẫn bị lún sâu.<br /> Các mạch sủi có lưu lượng lớn, đùn lên bề mặt Sau khi nghiên cứu tài liệu địa chất và khảo sát<br /> là cát non màu hồng nhạt hoặc màu xám đen hiện trường, biện pháp xử lý được thống nhất<br /> gây rỗng phía dưới hố móng và sạt lở thành là đóng cừ Larsen ba mặt còn lại và bố trí hệ<br /> vách hố móng, có nguy cơ mất an toàn lao thống rãnh thu nước, tập trung nước vào hố<br /> <br /> <br /> 10 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016<br />  KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> bơm, bơm ra ngoài hố móng để hạ thấp mực khu vực sau cơn bão số 3 vào tháng 8/2016,<br /> nước ngầm, đảm bảo kinh tế và kỹ thuật. các hạng mục công trình và thiết bị vận hành<br /> 4. KẾT LUẬN ổn định, đảm bảo kỹ thuật. Trên đây là một số<br /> vấn đề trong thiết kế và một số xử lý kỹ thuật<br /> Hiện nay, trạm bơm Nghi Xuyên đã hoàn trong quá trình thi công. Kiến nghị có thể áp<br /> thành, trạm bơm đã vận hành thử để nghiệm dụng trong thiết kế và lưu ý trong quá trình thi<br /> thu theo quy định và đã tiến hành tiêu úng cho công xây dựng cho những công trình tương tự.<br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> <br /> [1] Quyết định số 395/QĐ-BNN-HTQT ngày 11/02/2010 của Bộ NN&PTNT v/v phê duyệt dự<br /> án đầu tư Dự án “Tăng cường quản lý thuỷ lợi và cải tạo các hệ thống thuỷ nông” do ADB<br /> và AFD tài trợ (ADB5);<br /> [2] Quyết định số 1396/QĐ-BNN-TCTL ngày 14/6/2012 của Bộ NN&PTNT v/v Phê duyệt<br /> Tiểu dự án đầu tư; Xây dựng trạm bơm Nghi Xuyên;<br /> [3] Quyết định số 402/QĐ-CPO-TĐ ngày 02/11/2012 của Ban CPO V/v Phê duyệt Thiết kế<br /> Bản vẽ thi công Tiểu dự án đầu tư xây dựng trạm bơm N ghi Xuyên;<br /> [4] Tiểu dự án Trạm bơm N ghi Xuyên, tỉnh Hưng Yên thuộc dự án ADB5 - Hồ sơ thiết kế bản<br /> vẽ thi công do Viện Thủy điện và Năng lượng tái tạo lập tháng 10/2012.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016 11<br />