Những mũi khoan xuống lòng sông Đà

Thủy điện Hòa Bình là công trình đầu mối đa chức năng, là nguồn điện chiến lược đa mục tiêu nằm ở bậc dưới cùng trong hệ thống bậc thang các công trình thủy điện trên sông Đà. Được khởi công xây dựng vào ngày 06/11/1979, nhưng câu chuyện về những mẫu nõn tại Thủy điện Hòa Bình đã bắt đầu từ nhiều năm trước đó.

Theo cuốn Thủy điện Hòa Bình - Công trình thế kỷ (NXB Lao động, năm 2003), trong giai đoạn 1958 - 1963, công tác nghiên cứu địa chất đã được tiến hành trên lưu vực sông Đà để tìm địa điểm xây dựng công trình đầu mối thủy lực. Trong 12 khu vực được lựa chọn nghiên cứu, riêng khu vực Hòa Bình đã khoan 11 hố với tổng chiều sâu 925m. Những kết quả khảo sát ban đầu là một trong những cơ sở để khu vực Hòa Bình tiếp tục được nghiên cứu xây dựng công trình.

Qua các giai đoạn sau đó, những mũi khoan tiếp tục đi sâu xuống lòng đất để làm rõ cấu tạo địa chất tại các vị trí dự kiến bố trí hạng mục. Phần lõi đất, đá được lấy lên trong quá trình này chính là mẫu nõn. Mỗi mẫu gắn với một lỗ khoan, vị trí và khoảng độ sâu cụ thể, qua đó phản ánh đặc điểm địa chất tại nơi được lấy mẫu.

Một số mẫu đá đang được lưu trữ tại kho mẫu nõn

Từ mẫu vật và kết quả thí nghiệm, kỹ sư có thể xác định loại đất, đá, mức độ phong hóa, đặc điểm khe nứt, tính thấm cũng như các chỉ tiêu cơ lý như khả năng chịu nén, chịu kéo. Những thông tin ấy giúp người làm kỹ thuật hình dung rõ hơn cấu tạo của các tầng địa chất nằm sâu dưới công trình - nơi không thể quan sát trực tiếp bằng mắt thường.

Tại Thủy điện Hòa Bình, một trong những câu chuyện cho thấy rõ giá trị của công tác khảo sát địa chất gắn với chính nền đập ngăn sông Đà. Theo ông Phùng Lê Thành - Quản đốc Phân xưởng Thủy công, Công ty Thủy điện Hòa Bình, đơn vị trực tiếp quản lý kho mẫu nõn - đập Thủy điện Hòa Bình là đập đá đổ lõi sét, chiều cao hơn 100m. Trong quá trình khoan khảo sát tại tuyến dự kiến đắp đập, kết quả cho thấy nền khu vực lòng sông có thành phần cát, cuội, sỏi rời rạc và phong hóa mạnh. Đây là điều kiện địa chất cần được tính toán kỹ khi lựa chọn giải pháp thiết kế, thi công nền đập.

“Căn cứ kết quả khoan khảo sát và thí nghiệm địa chất, các chuyên gia Liên Xô và kỹ sư Việt Nam đã nghiên cứu, tính toán và thống nhất phương án khoan phun xi măng chiều sâu lớn nhất lên đến 60m nhằm gia cố nền và tăng cường liên kết với móng đập”, ông Thành cho biết.

Kết quả khảo sát cũng giúp xác định tại khu vực công trình có nguồn vật liệu sét với trữ lượng lớn, phù hợp để sử dụng cho phần lõi sét của đập, qua đó góp phần tối ưu chi phí và rút ngắn thời gian thi công.

Kho mẫu nõn tại Thủy điện Hòa Bình

Trong số hơn 4.000 mẫu nõn đang lưu tại kho, ông Phùng Lê Thành đặc biệt nhắc tới mẫu lấy từ đới tiếp xúc màng phụt chống thấm tại đập chính trong giai đoạn 1980 - 1984. Trên mẫu vẫn có thể nhận thấy những đoạn đá bị phá vỡ bởi đứt gãy tự nhiên, xen lẫn dấu vết của vữa xi măng được phụt vào.

Với ông Thành, hộp mẫu gợi lại một trong những giai đoạn nhiều thử thách của các thế hệ kỹ sư Việt Nam và Liên Xô trong quá trình xây dựng Thủy điện Hòa Bình.

“Hộp mẫu này đại diện cho "trận chiến" cam go nhất của các thế hệ kỹ sư Việt - Xô với thiên nhiên. Nó chứa đựng cả hình ảnh đoạn đá bị vò nát bởi đứt gãy tự nhiên lẫn vết tích của vữa xi măng phụt vào - minh chứng cho trí tuệ, bàn tay con người đã "chữa lành" lòng đất, tạo tiền đề vững chắc cho con đập ngăn sông Đà lừng lẫy.” ông Thành chia sẻ.

Nguồn dữ liệu quý

Kho mẫu nõn tại Thủy điện Hòa Bình được xây dựng từ năm 1985, đến nay đang lưu giữ 4.186 hộp mẫu và vẫn tiếp tục được bổ sung.

Ông Phùng Lê Thành - Quản đốc Phân xưởng Thủy công, Nhà máy Thủy điện Hòa Bình (bên phải).

Mỗi mẫu nõn đều gắn với một “địa chỉ” cụ thể dưới lòng đất. Trên hộp và từng đoạn mẫu có thông tin về mã lỗ khoan, hạng mục, độ sâu lấy mẫu; các hộp cũng được sắp xếp theo hàng, kệ và vị trí xác định để phục vụ tra cứu. Nhờ đó, khi cần, kỹ sư có thể xác định mẫu được lấy ở đâu, tại độ sâu nào và phản ánh điều kiện địa chất của khu vực nào trong công trình.

Theo ông Phùng Lê Thành, giá trị của những mẫu được lưu giữ hàng chục năm nằm ở việc chúng giữ lại trực tiếp trạng thái địa chất được ghi nhận từ thời điểm khảo sát. Trong quá trình vận hành, nếu xuất hiện các hiện tượng như thấm, nứt hay biến dạng, các kỹ sư có thể đối chiếu với mẫu nõn ban đầu để có thêm cơ sở đánh giá sự thay đổi của tầng nền qua thời gian.

Nguồn dữ liệu này cũng đóng góp giá trị to lớn khi triển khai các công trình về sau. Điển hình như khi xây dựng Thủy điện Hòa Bình mở rộng, những mẫu và số liệu địa chất đã có được sử dụng làm nguồn tham khảo, so sánh với kết quả khảo sát mới, qua đó giúp tiết kiệm chi phí thăm dò và cung cấp số liệu so sánh địa chất nền.

Những mũi khoan năm xưa không chỉ lấy lên những mẫu đất đá, mà chứa đựng dữ liệu về nền móng của một công trình thế kỷ. Đó là những trang hồ sơ không lời để các thế hệ kỹ sư tiếp nối có thể hiểu hơn về nền móng và tiếp tục bảo vệ công trình theo thời gian.