Khoan xiên đập Thủy điện hiện hữu cơ hội và thách thức

Nhà máy thủy điện Hàm Thuận và Đa Mi là một cụm thủy điện nằm trên sông La Ngà thuộc lưu vực sông Đồng Nai. Công trình được khởi công xây dựng vào năm 1997, đưa vào vận hành vào năm 2001. Cụm nhà máy được xây dựng trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng và Bình Thuận, có tổng công suất 475 MW với 2 nhà máy. Hồ chứa nước của nhà máy nằm trên 2 tỉnh Lâm Đồng và Bình Thuận với diện tích mặt hồ ở mực nước dâng bình thường 605 m khoảng 25,2 km², dung tích 695 triệu m³. Đập chính được đào đắp bằng đất đá đổ có chiều cao 93,5 m, chiều dài theo đỉnh đập là 686 m và 4 đập phụ đắp bằng đất.

Ngoài chức năng phát điện, các hồ chứa còn góp phần bổ sung nước tưới tiêu và nước sinh hoạt trong mùa khô cho vùng hạ du sông La Ngà, nhất là các huyện Tánh Linh và Đức Linh của tỉnh Bình Thuận, đồng thời gia tăng lưu lượng dòng chảy đến hồ Trị An, làm tăng sản lượng điện cho Nhà máy thủy điện Trị An.

Sau khoảng thời gian hơn 20 năm vận hành, để đảm bảo tính ổn định và tránh những sai sót ảnh hưởng đến thân đập. Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng điện 3 trúng thầu thực hiện công tác thiết kế, lắp đặt các thiết bị quan trắc mực nước ngầm trong thân đập, phục vụ cung cấp chỉ tiêu tính toán cho thân đập.

Với những kinh nghiệm từ nhiều công trình Thủy điện lớn, nhỏ trong nước đến nước ngoài như Thủy điện A Lưới công suất 170MW, Thủy điện Sông Bung 4 công suất 156 MW, Thủy điện Nậm Sum 1&3 (CHDCND Lào) công suất 280 MW, Thủy điện Nậm Ngưm 4 (CHDCND Lào) công suất 240 MW… các kỹ sư Địa chất của Xí nghiệp khảo sát & xây dựng điện thuộc PECC3 đã đưa ra các phương án tối ưu cho việc thiết kế, lắp đặt các thiết bị quan trắc mực nước ngầm trong thân đập, phục vụ cung cấp chỉ tiêu tính toán ổn định an toàn thân đập.

Việc khó nhất của công tác trên là các hố khoan tại thân đập chính ở đập Đa Mi và đập Hàm Thuận phải được khoan xiên một góc (a) từ 5^o (xiên) đến 90^o (ngang), để lắp ống quan trắc đo đường bão hòa phần lõi chống thấm phía sau tim đập. Khoan xiên tại thân đập là một kỹ thuật mới ở Việt Nam mà chưa có đơn vị nào đã từng thực hiện trước đó. Đây là thách thức và cơ hội để chứng minh các kỹ sư PECC3 luôn cập nhật công nghệ mới, kỹ thuật mới ứng dụng vào sản xuất.

Với sự tư vấn và góp ý của các chuyên gia đầu ngành nhiều kinh nghiệm và kiến thức sâu rộng trong các lĩnh vực thủy điện, PECC3 đã hoàn chỉnh phương án khoan xiên trình Chủ đầu tư phê duyệt để triển khai thực hiện.

Để thực hiện các hố khoan xiên, các kỹ sư và kỹ thuật viên PECC3 phải hiểu rõ quy trình để đảm bảo kiểm soát được hướng xuyên trong suốt quá trình khoan. Cụ thể như sau:

• Trước khi khoan mở lỗ cần phải kiểm tra, căn chỉnh chính xác trục máy phù hợp với góc phương vị và góc xiên của hố khoan.
• Tiến hành khoan với tốc độ chậm và kiểm tra góc định hướng trong quá trình khoan.
• Kiểm soát góc xiên, sử dụng kết hợp các biện pháp sau:
  • Sau mỗi hiệp khoan phải kiểm tra lại hướng xiên và góc xiên của đầu trục máy khoan và của ống thép chống định hướng, chiều sâu khoan. Tần suất đo 3 lần lấy kết quả trung bình, so sánh với giá trị hướng xiên và góc xiên theo yêu cầu. Nếu phù hợp thì tiếp tục quá trình khoan, nếu không cầu tạm ngưng để kiểm tra và hiệu chỉnh lại. Tất cả quá trình này cần được ghi chép vào biểu mẫu sổ khoan.
  • Sử dụng đồng hồ điện tử đo góc xiên gắn ở đầu trục máy để theo dõi trong suốt quá trình khoan.
• Vị trí và chiều sâu các hố khoan xác định tương ứng với từng mặt cắt đảm bảo các hố khoan không chạm đáy bệ phản áp và lớp tiếp giáp (tầng lọc ngược) với lõi đập.

Hiểu rõ được phương pháp và quy trình khoan, PECC3 đã tiến hành khoan khảo sát tại các vị trí dự kiết kết thúc tại độ sâu tương ứng.

Một số hình ảnh khoan xiên tại hiện trường

Khoan xiên tại thân đập là kỹ thuật hoàn toàn mới tại Việt Nam. Sự thành công của công trình luôn chứng minh PECC3 có đủ nguồn lực chuyên gia, kỹ sư và kỹ thuật viên kinh nghiệm và chuyên môn cao để hoàn thành tất cả các công tác và nhiệm vụ kỹ thuật được giao ngay cả những kỹ thuật mới.