Luận văn thạc sĩ Địa kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu giải pháp móng hợp lý cho công trình xây dựng khu vực thành phố Sóc Trăng

Xử lý thắm bằng biện pháp sử dụng tường hào đắt + Bentonite 1.4.5, Sử dụng ming địa kỹ thuật Geomembrane NGHIÊN CỨU ANH HƯỚNG CUA DONG THÁM VA BIEN PHÁP XỬ LÝ THẤM DE DAM BAO AN TOÀN CHO

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Nguyễn Xuân Khương

LỜI CẢM ON

‘Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại trường đại học Thủy lợi Hà Nội; được sự dạy bảo, p đỡ tận nh của các thầy cô giáo các bộ môn rong và ngoài tưởng, sự

công tác của các cơ quan chuyên môn và các bạn bề cộng sự với ự nỗ lực phẫn đầu

của bản than te giả đã hoàn thình luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, chuyên ngành Kỹ thuật

xây dựng công trình thuỷ với nội dung:“Nghién cứu xử lý đảm bảo an toàn đập hoNitti Các”

‘Tie giá xin bay tô lòng biết on sâu sắc đến cán bộ hướng dẫn khoa học à thầy giáoPGS.TS Nguyễn Cảnh Thái đồ tận tỉnh hướng dẫn cũng như cung cp tà liệu, hông

tin khoa học cần thiết để tác giả hoàn thành luận văn.

Xin cảm om sự gip đỡ hân thành và nhiệt tình ca các thấy cổ giáo khoa công

các thầy cô giáo và đồng nghiệp ở nhiễu lĩnh vục chuyên môn khác nhau đã cung cắpcho tác giả những kiến thức quý báu để hoàn thành luận văn

Chỗi cùng tác gi xin biy t lòng biết on sâu sắc đến những người thân trong gia đình

đã động viên, khích lệ tinh thin và vật chất để tác giả đạt được kết quả như ngày hôm

nay:

Do điều kiện thời gian còn hạn chế nên trong luận văn này không tránh khỏi những

Khiểm khuyết tác giả mong nhận được những g6p ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo, các

bạn be đồng nghiệp để luận văn được hoàn chỉnh hơn.

Hà Nội, tháng năm 2017

lác giả

Nguyễn Xuân Khương

MỤC LỤC

MỞ DAU

1 Tính cắp thiết của đề tài

II Mục đích của để tai

IL, Cách tiếp cận và phương pháp nghiền cứu,

1 Cách tiếp cận

2 Phương pháp nghiên cứu.

IV Kết qua đạt được.

'CHƯƠNG I.

TONG QUAN VE XÂY DUNG DAP BAT

VA CÁC VAN DE AN TOAN DAP

1.1 Tổng quan về tỉnh hình xây dựng đập dat ở Việt Nam

12 Các yếu tổ ảnh hưởng đến an toàn đập đắt

1.3 Các nguy cơ mắt an toàn đập do thắm [2]

1.3.1, Sự cổ thấm trong thân và nền đập

1.3.2 Sự cổ ấm ở mang công trình

1.3.3, Sự cố thắm qua bờ vai dip

1.4 Các biện pháp xử lý thắm qua thân đập.

1.4.1, Tăng kích thước mặt cắt vi khối lượng đắt đắp với dip đắt đồng chit1.4.2, Bồ trí tường nghiêng mềm ở mái thượng lưu dé chồng thắm|3]

1.4.3, Tạo ming chống thắm bằng cách khoan phụt vữa ximäng đắt

1.4.4 Xử lý thắm bằng biện pháp sử dụng tường hào đắt + Bentonite

1.4.5, Sử dụng ming địa kỹ thuật (Geomembrane)

NGHIÊN CỨU ANH HƯỚNG CUA DONG THÁM VA

BIEN PHÁP XỬ LÝ THẤM DE DAM BAO AN TOÀN CHO DAP DAT.2.1, Các phương pháp tính ôn định thắm

2.1.2 Giới thiệu phần mềm Seep/w

2.2 Các phương pháp tính én định mãi đốc

2.2.1 Phương pháp phân tích giới hạn[4]

2.2.2 Phương pháp cân bằng giới hạn

2.3 Ảnh hưởng của dng thắm đến én định mái đập đất

3.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vue đập chính(7]

3.13 Bia chit tayén đập chính|5]

3.2 Các vẫn đề liên quan đến an toàn đập chính hd Núi

3.3, Kiểm tra an toàn đập chính hd Núi

3.3.1 Lựa chọn mặt cất nh toán.

3.3.2 Các trường hợp tính toán,

3.3.3 Kết quả tỉnh toán về thắm

3.3.4 Kết qua tinh toán ổn định trượt mái hạ lưu,

3.35 Dinh giá kết quả

3⁄4, Để xuất các giải pháp xử lý thấm đập chính hd Nai Cc

3.5 Tính toán th n, ôn định, lựa chọn kích thước hợp lý

3.5.1 Lựa chọn kích thước cho các giải pháp

3.5.2 Lựa chon mặt cắt tính toán

3.53 Trường hợp tính toán.

3⁄54 Két quả tính toán thắm, ổn định theo giải pháp 1

3.5.5 Kết quả tính toán thắm, ổn định theo giải pháp 2

3.56 Tong hợp đánh giá kết quả các gii pháp đề x 1

3.6, Phân tích, so sánh, lựa chọn giải pháp tối ưu

33

36 43 45 46 46 46 46 46 48 48 2 56 56 58 58 62 6

65 65 66 66 or n 16

n

78

19

1 Các kết quả đạt được trong luận văn 79

II Một số van đề tồn tại 80

TIL Hướng tiếp tục nghiên cứu 80

H MỤC HÌNH ANHHình 1.1 - Đập đất đồng chất hỗ chứa nước Liệt Tri, tỉnh Quảng Ngãi 7

Hình 1.2 Đập dit đồng chất hỗ chứa nước đập Làng, tỉnh Hà Tĩnh (2014) 8Hình 1.3 - Mô phông đồng thắm phát triển trong nền dip đắt Am Chúa 10Hình 1-4 - Mái hạ lưu đập Núi Cốc bị xói lờ do dng thắm ra mái (2002) "Hình 1.5 - Dòng thắm ra mái hạ lưu đập đất Nà Vàng, tỉnh Tuyên Quang uHình 1.6 Sự cổ vỡ dip Thủy điện fa Krểl 2(Gia Lai) do thẩm ở mang cổng 12Hình 1.7 - Sự cổ vỡ đập Z20 tỉnh Hà Tinh do thắm ở vai đập và mang cổng l3Hình! § - Đập có tưởng nghiêng mém chống thắm ở thượng lưu: "Hình 1.9 - Minh họa khoan phụt xử lý thắm cho đập đắt 15Hình 1.10 - Nguyên lý một số công nghệ khoan phụt chống thẩm cho công trình thuỷ lợi

5

Hình 1.11 - Hình ảnh cọc xi mang dat thi công bằng công nghệ Jet-Grouting, 7Hình 1.12 - Mặt ít thiết kế tường chống thắm nén đập Đá Bạc (Hà Tinh) 8

Hình 1.13 - Hinh anh thi công tường chống thắm nên đập Đá Bạc (Hà Tinh) 18

Hình 1.14 - Quy trình xây dựng hao đất ~ bentonite 20

Hình 1.15 Hình ảnh đào hào trong dung dich bentonite 20

Hình 1.16 - Hình ảnh quả trình trộn khô vật liệu 21

Hình 1.17 - Hình ảnh qué trình trộn ướt hỗn hợp 31Hình 1.18 - Quá trình phát triển lap đầy lỗ rỗng trong đất của bentonite 23

Hình 1.19 - Quá tình hình thành màng “Filter cakeTM 2 Hình 1.20 Sơ đồ tính thắm khi có kể đến mảng “Filter ke” 23

Hình 1.21 - Mặt cắt ngang thiết kế xử lý thắm bing tường hào bentonite ở đập đăng

Vũ Quang (tinh Hà Tĩnh) 24

nh 1.22 —Hinh anh đập đâng Vũ Quang (tinh Ha Tĩnh) sau khi thi công 25

Hình 1.23- Hồ chứa nước chống thắm bằng mảng địa kỹ thuật (Geomembrane-HDPE)

26

Hình 1.24 Sử dụng thảm bê tông chống thắm cho đập hỗ chứa 2Hình 2.1 - Sơ đồ phần từ tam giác 2”Hình 2.2 - So dé dong thắm trong dat tuân theo định luật Darey 31

Hình 2.3 - Ví dụ mô phỏng đập và nền trong phần mềm Seep/w: 32

Hình 2.4 - Vi đụ mình hoạ tính thắm qua thân và nỀn đập đất bằng Sospisv 33

Hình 2.5 - Xác định góc ma sit va lực dinh huy độ a4

Hình 26 - Xác định mô men chống tt, gây trượt với mặt trượt trụ trồn 37Hình 2.7 - Các lực tác dụng vào mỗi thỏi đắt 39

th 3.1 - Vị trí công trình hồ Núi Cốc 473.2 Mặt cắt đọc tuyển đập chính hỗ Núi Cốc 32Hình 3.3 - Hình ảnh mái thượng lưu và ha lưu đập chính hỗ Núi Cốc (năm 2012) 52Hình 3.4 - Các biểu hiện thắm ở dip hỗ Núi Cốc (02017) s

Hình 3.5 - Mặt cắt C6 hiện trạng dip chính hd Núi Các 56

Hình 3.6 - Mặt cắt C8 hiện trang đập chính hỗ Núi Cốc 56Hình 3.7 - Mặt cắt CS hiện trang hỗ Núi Cốc 37Hình 3.8 - Kết quả tính toán thắm mat cắt Có 58

th 39 Biểu đổ quan hệ gradient J theo toa độ X tại vũng A s

Hình 3.10 Biểu đồ quan hệ gradient J theo toa độ X tại vùng B 39Hình 3.11 - Biểu đồ quan hệ gradient J theo tog độ X tại vùng C, 593.12 - Két quả tinh toán thắm mặt cắt C8 03.15 - Kết quả tinh toán thắm mat cắt C5 _Hình 3.17 - Kết quả tinh toán ôn định mặt cắt C6 K„ ,„=l.621 “

đường bão hòa và lưu lượng thắm mặt cắt C6 - giải pháp 1 67

Biểu đồ quan hệ gradient J theo tog độ Y tại vùng khoan phụt 6THình 326 - Kết qua về én định mái hạ lưu của đập mặt cất Có - giải pháp 1

(K„„=lL89, 68

Hình 3.27 - Kết quả về đường bão hòa và lưu lượng thắm mặt eit C8 - git phi 1.68Hình 3.28 - Kết quả về Gradient thắm của mặt cắt C8 giải pháp 1 Ợ,„.=L.12) 683.29 - Biểu đồ quan bệ gradient theo toạ độ Y ti vùng khoan phụt “

3.30 - KẾT quả ổn định mái hạ lưu của đập mặt cắt C8 - giải pháp 1

Hình 3231 - Kết quả về đường bão

Hình 3.32 - Kết quả về Gradient thắm của mặt cất C5 - giải pháp 1 mu

sa và lưu lượng thắm mặt cắt C5 - gi php 1 0

70

Hinh 3.33- Biéu đồ quan hệ gradient J theo tog độ Y tại vùng khoan phụt 70

Hình 334 - Kết quả ổn định mái hạ lưu của đập mặt cất C5 - giải pháp 1

(Kiomia=1,76) mW

Hình 3.35 - Kết quả về đường bão hia và lưu lượng thắm mặt cắt C6 - giải pháp 2.71Hình 336 - Kết quả về Gradient thắm của mặt cắt Có giải pháp 2 0,„.=2.7) 71

Hình 3.37 - Biểu đỗ quan hệ gradient J theo toa độ Y tại vùng tường hào 72

Hình 338 - KẾt quả về ổn định mái hạ lưu của đập mặt cất C6 - giải pháp 2

(K»„„„=L89) n

Hình 3.39 - Kết qua về đường bão hia và lưu lượng thắm mặt cắt C8 giải pháp 2.73,Hình 3.40 - Kết qua về Gradient thắm của mặt cắt C8 - giải pháp 2 Ơ,„,=1.1?) 73

Hình 3.41 - Biểu đổ quan hệ gradient J theo toa độ Y tại vũng tưởng hào 7a

Hình 342 - Kết quả vỀ ổn định mái hạ lưu của dip mặt cắt C8 - giải pháp 2

(„„„.=200) T4

Hình 3.43 - Kết quả vỀ đường bão hòa và lưu lượng thắm mặt cắt C5 giải pháp 2 74Hình 3.4 - Kết qua về Gradient thẩm của mặt cất CS - giải pháp 2 ,„.=1,459 74

Hình 3.45 - Biểu đồ quan hệ gradient J theo toa độ Y tại vũng tưởng hào 15

Hình 346 - Kết qua v8 ổn định mãi hạ lưu của đập mat cắt CS - giải pháp 2

(Koinnio=1.78) 1

ĐANH MỤC BANG

Bảng I.1 - Một sé đập đắt đá đã được xây dung ở Việt Nam| 1]

Bảng 2.1 Tôm tit số lượng dn trong việc tim hệ số an toàn

Bảng 22 - Tôm tắt số lượng các đại lượng đã biết trong tim hệ số an toàn

Bảng 2.3 - Tom tắt các phương pháp tính toán

Bảng 3.1 Các thông số chính của hỗ chứa nước Núi

Bảng 32 - Các thông số đập chính hd Núi Cốc

Bảng 3.3 - Các chỉ tiêu cơ lý tính toán của các lớp đất

Bảng 3.4 - Các chỉ tiêu cơ lý lớp 6 dùng trong tính toán

Bảng 3.5 ~ c chỉ iêu cơ lý lớp 7 dùng trong tinh toin

Bang 3.6 - Kết qua gradient tại các điểm vùng A trước khi xử lý thắm

Bảng 3.7 Kết quả gradient ti các điểm vùng B trước khi xử lý thắm,

Bang 3.8 - Kết qua gradient tại các điểm vùng C trước khi xử lý thấm

Bảng 3.9 - Kết qua gradient ti các điểm vùng D trước khí xử lý thắm

Hình 3.13 Biểu đồ quan hệ gradient J theo toạ độ X tại vùng D

Bảng 3.10 - Kết quả gradient tại các điểm ving E trước khi xử lý

Hình 3.4 - Biểu đồ quan hg gradient J theo tog độ X tai vũng E

Bảng 3.11 - Kết quả gradient tại các điểm vùng E trước khi xử lý thắm,

Hình 3.16 - Biểu đồ quan hệ gradient theo toa độ X tại vùng E

Bang 3.12 - Kết qua gradient tại các điểm vùng khoan phụt sau khi xử lý thấm

Bảng 3.13 - Kết quả gradient tại các điểm vùng khoan phụt sau khi xử lý thắm

Bảng 3.13 - Kết quả gradient tại các điểm vùng khoan phụt sau khi xử lý thấm.

Bang 3.14 - Kết quả gradient tai các điểm vùng tường hào sau khi xử lý

Bảng 3.15 - Kết quả gradient ti các điểm vàng tường hào sau khi xử ý

Bảng 3.15 - Kết quả gradient tại các điểm vùng tường hào sau khi xử lý

Bang 3.16 - Tổng hợp kết quả các giải pháp xử lý thắm để xuất

Bang 3.17 - So sánh các giải pháp.

50

sl sl 5g so 59 60

60

MO DAU

1 Tính cấp thiết của để tài

Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều hỗ chứa nước với quy mồ khác nhau, trong đó đập,

i chí

vật liệu địa phương là loại đập trong công trình đẫu số lượng nhiều nhất

"Đập vật liệu địa phương gồm nhiều loại loại như: đập đắt, đập đất đá hỗn hợp Do

có nhiều wu điểm nên đập đất là loại được sử dụng nhiều nhất so với các loại đập vật

liệu địa phương khác.

Theo cầu tạo, đập dat được phân thành các loại: đập đồng chất, đập không đồng chất,

hoặc cứng, đập có tường lõi mềm hoặc cứng, đập có tường ngi 1g

Bap dit có các đặc điểm làm việc chính như:

du có sự thắm nước, Dòng thắm từ thượng lưu về hạ lưu trong thân đập được hình

thành khi có sự chênh lệch mực nước giữa thượng lưu và hạ lưu Dòng thắm là nguyên.

đãi nhân gây nên các hiện tượng x6i ngằm trong thân va nén đập, sing ướt mái hạ lưu đập

lâm mắt ổn định mái hạ lưu đậy; là tác nhân chính làm cho đập bị hư hỏng Vì vậy,

đảm bảo an toàn về thẩm là vô cùng quan trọng trong thiết kế đập đất để công trình

1

1G, 1 cổng ngim, 1 nhà máy thủy điện Hạ du hỗ Núi Có là ung tâm thành phố Thái

Nguyêngmột tong những thành phố lớn nhất ở miền Bắc, chỉ sau Hà Nội và HaiPhong về dân số Thành phổ Thái Nguyên là trung tâm của vùng trung du và miễn núiphía Bắc, được thành lập vào năm 1962 và là một thành phố công nghiệp Ngoài rathành phố Thái Nguyên được cả nước biết đến là một trung tâm dio tạo nguồn nhânlực lớn và là một trong tâm quân sự = quốc phòng quan trong cia vàng, nơi đồng trụ sở

của Bộ tư lệnh và nhiều cơ quan khác của Quân khu 1

‘Thing 06 năm 2017, đập chính hồ Núi Cốc xây ra

phía bờ hữu cao trình +45,00m đến +46,00m; một số vị ti thắm ở khu vực giữa mái hạ

tượng thắm nước ở vai đập,

lưu đập chính Tại cao trình từ +42,00m đến +44,00m bờ tả có hiện tượng nước thắm

nhiều nước chiy ra bị đc, mang theo các hat rn vi có ẫn gi si; rãnh thoát nước hạ

lưu của đập ti cơ +32,00m và +42,00m bị gãy đỗ chiều dài 200m làm tụ tắm lát mái

và rãnh thoát nước chân mái hạ lưu bị đỗ dài khoảng 8m; mái lát thượng lưu có một số

vị tí bị lún sụt hơ hỏng cục bộ, Thực trang đó cho thấy đập chính hồ Núi Cốc dangtrong tình trạng rất nguy hiểm; nguy cơ vỡ đập và mat an toàn hỗ chứa là rất cao Nếu

sự cố vỡ đập chính hỗ Núi Cốc xây ra sẽ gây thiệt hại khỏ lường cho vũng hạ du: ảnh hưởng lớn các khu công nghiệp trên địa bản Vì vậy, việc nghiên cứu, tính toán và

đánh giá cụ thé đối với đập chính hồ chứa nước Núi Cốc là việc làm cắp thiết và mangtính thực tiễn cao.

TL Mục đích của để tài

+ Nghiên cứu các yêu tổ ảnh hưởng đến an toàn dp đắt

~ Nghiên cứu các nguy cơ mắt an toàn do ảnh hưởng của dỏng thắm và các biện pháp

xử lý thắm qua thân dip đất

~ Nghiên cứu đánh giá an toàn và đề xuất biện pháp xử lý thẩm cho đập chính bồ chứa

th tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.

1 Cách đếp cận

~ Từ thực tế: Các trường hợp đập đắt bị mắt an toàn thẩm khi đi vào sử dung

- Tiếp cận từ các điều kiện kỹ thuật: Công tinh phái đảm bảo diễu kiện ổn định và

kinh tế

Tiếp cận hiện đại: Ứng dung các phương pháp tín toán tiên tiến, phin mềm hiện đại

để kiểm tra én định cho đập.

2 Phương pháp nghiên cứu

‘Thu thập thông tin, kế thừa các nghiên cứu đã có,

~ Thu thập tài liệu phục vụ đánh giá an toàn vé thắm cho đập đất

- Tử các tài liệu đã có, xây dựng mô hình bai toán, áp dụng các phần mềm thích hợp để

tinh toán, kiểm tra thắm, én định công trình.

Ứng đụng cho công trình thực tẾ

IV Kết quả đạt được

~ Đánh giá được các nguyên nhân gây mắt an toàn đập đất

- Đánh giá được mức độ ảnh hưởng của đồng thắm đến an toàn đập đắt,

~ Giải pháp an toàn cho đập đất khi bị thẩm.

Kết qua tính cho đập chính hd Núi Cốc,

CHƯƠNG I: TONG QUAN VE XÂY DUNG DAP DAT VÀ CAC VAN ĐỀ.

AN TOAN DAP

ip đất ở Việt Nam1.1.Tổng quan về tình hình xây dựng

6 Việt Nam hiện nay có rit nhiều hồ chứa, trong đó đa số các đập đầu mi đều là đập.đất Đập được xây dựng bằng các loại đất có tác dụng dâng nước va giữ nước nhưngkhông cho phép để nước tran qua được gọi là đập đất Đập đất là loại đập sử dụng vật

liệu địa phương.

Tinh đến nay, nước ta đã xây dựng được rên 6500 hồ chứa thủy lợi với tổng dung ích

trữ nước khoảng 11 tỷ m` Trong đó có 560 hồ chứa có dung tích trữ nước lớn hơn 3triệu m hoặc đập cao trên 15m, 1752 hỗ cổ dung ích từ 0.2 triệu đến 3 triệu m nước,còn lại là những hồ đập nhỏ có dung tích dưới 0,2 triệu m’ nước Đặc điểm chung của.sắc hồ chứa thấy lợi là đập chính ngăn sông tạo hd, đại đa số là đập đắt Nhìn nhậnchung, hơn một nữa trong tổng số hd đã được xây dựng và đưa vào sử dụng trên 25 +

30 năm, nhiều hồ đã bị xuống cắp Một số đập đất ở Việt Nam được thống kê như

bảng 1.1 dưới đây:

Bảng 1.1 - Một số đập đất đá đã được xây dựng ở Việt Nam|[I]

STT Tên công trình Loại đập “Chiều cao (m)

1 | Hàm Thuận(đập phụ) đất, đông chat 58,00

| Sông Sit (Nin Thuận) đất đồng chất 3400

3 [Tin Son (Gia Lay đấu đồng chất 30

TO | Thượng Tuy(Hà Tỉnh) đất đồng chất 3

TT] Đống Ngư (Thanh Hay đất đồng chất 23,00

Đập phip thi công hay lựa chọn kết cầu mặt cất

ngang hoặc chọn biện pháp chống thắm đều ảnh hưởng đến an toàn thắm cũng như an

rất da dạng, và việc lựa chọn

toàn đập.

‘Theo phương pháp thi công, đập có thé phân thank:

~ Đập đất đầm nén là loại đập mà thân đập được làm chặt bằng cách đầm nén theo từnglớp

~ Đập đắt bồi là loại đập ma tắt cả các khâu khai thác, vận chuyển và bồi đắt ên thân

đập được tiến hành theo phương pháp cơ giới thủy lực

Đập dit dip bằng cách đỗ đất trong nước được thi công bằng cách cho nước vio

trong các 6 trên mặt đập rồi đỗ đất vào các 6 đó.

- Đập đất đắp bằng phương pháp nỗ min định hướng, tức là cho nỗ min theo hướng,

đình trước để đưa những khối đất lớn ở hai bên bờ vào lắp sông và tạo thành đập.

Theo kết cầu mặt cắt ngang, đập đt có thé phân lâm 4 loi

~ Đập dit đồng chất: đập được xây dựng bằng một loại đắt như cát, š cất, st

~ Đập hỗn hợp (đập nhiều khối): đập xây dựng bằng nhiễu loại đắt có tinh chất eo lýkhác nhau Đối với đập hỗn hợp có thể bổ tri các loại đắt trong thân đập như sau: đất

có tính chống thắm tốt đặt ở phía thượng lưu, hoặc ở giữa thân đập Đập đất hỗn hợp

ai lá là vat liệu gồm đắt và đá

~ Đập có tường nghiêng: đập có thiết bị chống thắm nằm nghiêng theo mái dốc thượng

ưu Thiết bị chống thắm có thé làm bằng loại vật liệu déo như sét, á sét hoặc làm bằngậtiệu cứng như b tông cốt thép, thép, 23 v.v

~ Đập có lõi giữa: đập có thiết bị chống thắm nằm giữa thân đập Thiết bị chống thấm

có thé là vật liệu déo, hoặc cứng.

Theo th ết bị chống thắm ở nền dap được chia thành các loại sau:

Đập có tường răng: trường hợp ting nền thắm nước không sâu lắm thi có thể xâycưng tường răng lim vật chống thắm trong nén đập Thân dip là đồng chit hoặc có

5

tường ng dũng tường răng để chống thắm cho nég hay lõi giữa,

Tường răng có th lim bằng log vật iệu xây dụng thân đập hoặc các vật iệu có tínhchồng thắm tốt hơn

= Đập có bản cọc: bản cọc ding trong trường hợp nền thắm nước không phải là đá Néu ng thim nước tương đối sâu và e6 hạn thì bản cọc có th cắm xuống tận tng

không thắm còn nếu ting thắm nước rit sâu hoặc vô hạn thì bản cọc chỉ đóng xuống

một giới hạn nhất định.

- Đập được khoan phụt tạo mảng xi măng chống thắm: ding màng xi-ming để chồng

thấm trong trưởng hợp nén đá bị nút nẻ, Ty theo độ sâu của ting đ bị nút nẻ và khả

năng thi công màng xi-mang, ming xi-măng có thể cắm xuống tận ting đá chắc hoặcchỉ sâu một giới hạn nhất định

- Đập có sin trước: trong trường hợp nên thấm nước rất dày thì có thé ding hình thứcchống thấm cho 1 là sân trước Sân trước có thé làm bằng vật liệu xây dựng đập

đồng chất hoặc vật liệu như tường nghiêng, li giữa

Hiện nay, chúng ta đang phải rà soát và đánh giá an toàn rất nhiều đập đắt của các hồchứa nước, đặc biệt là công tình đã được xây đựng trong giai đoạn từ năm 1960 đếnnăm 1975, Thực trạng hiện nay, phần nhiều chưa thật an toàn vẻ chống thắm qua thânđập và qua nền đập hoặc qua các vai đập Nhiều đập sau một thời gian làm việcthường bộc lộ các hiện tượng thiếu én định thắm dẫn đến rò rỉ, mạch lùng, như NúiMột (năm 1996 — 1998), Phú Ninh (sau lũ tháng 12/1999), đập hồ Núi Cốc (2017) C6công trình mới xây dựng da rõ thẳm dẫn đến sự cổ như Suối Hành (1986), Am Chúa(1993), Cả Giây (1998), Sông Trâu (2005), Sông Sắt (2008) Thực tế một số công trình

đã đánh giả cho thấy việc ning cắp sữa chữa la cin thiết vĩ hầu hết các công trình nàyđều xuất hiện các hiện tượng bắt thường và thông qua tinh toán có thể mắt an toàn nếu

a PTNT thi hiện nay dang có

khoảng 1200 hồ chứa có đập đất đã đến thời kỳ xuống cắp cần phải được tu

không được xử lý Theo thống kê của Bộ Nông nghỉ

nâng,

cấp sửa chữa Một trong những tiém ẩn chính ở các đập dit cin nâng cấp sữa chữa là

việc nguy cơ mắt an toàn về thắm dẫn đến mắt an toàn về đập Việc đánh giá an toin

can toàn thắm để ứng dụng trong thiết kế thi công dip đắt mới và nâng

chữa là hết sức cằn thiết

Xu thé về việc lựa chọn sử dụng đập đất ở Việt Nam vẫn rất tiềm năng vì đập

nhiều tu điểm phù hợp với điều kiện hoàn cảnh của nước ta Đặc biệt, hiện nay bằngnguồn vốn trái phigw chính phủ, Bộ NN&PTNT tiếp tục đu tr xây đựng mới nhiều hồchứa có qui mô lớn và vừa Ding thời ở các địa phương, UBND tỉnh cũng đầu tư xâydựng các hồ chứa vừa có dung tích từ (1 + 10) triệu m* nước Các hồ nhỏ phần lớn dohuyện, xã, hợp tác xã, nông trường tự bỏ vốn xây dựng và quản lý kỹ thuật Để có sự

bn vũng về an toàn hỗ chứa Iau dã thi ngay những bước đầu tin khi tin hình thie

k

đinh gid an toàn thắm cũng như an toàn dip, đặc biệt các hồ chia vữa và nha trước

thi công đập đất mới, chúng ta cần quan tâm và chú trọng nghiém the trong việc

nay vẫn chưa được quan tâm đúng mức,

Dưới đây là một số hình ảnh v các công trinh đập đất đã xây dựng ở nước ta

Hinh 1.1 -Đập đất đồng chất hỗ chứa nước Liệt Trì, tinh Quảng Ngãi

7

Hình 1.2-Dép đắt đẳng chất hỗ chứa nước đập Làng, tinh Hà Tinh (2014)

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến an toàn đập đắt:

Co rất nhiều yếu tổ ảnh hưởng đến an toàn đập đắt Có thể kể đến các yếu tổ chính như.mực nước thượng, hạ lưu bùn cát bồi lắng phía thượng lưu mưa, sông, gió, nhiệt độ,vật ndi động đất, địa chất vai và nền đập, địa hình lòng sông

Khi tinh ton thiết kế đập đắt cần tính hết các yêu tổ và tổ hợp ảnh hưởng của chúngđối với công trình

1.3.Các nguy co mắt an toàn đập do thim|2)

“Thắm gây ra hư hỏng cục bộ trong dip và nén là hiện tượng thường gặp ở phần lớn cácđập đất dang hot động, Chúng thu loại nguy cơ tim n mà lâu dài có thể dẫn đến

sự 6 về đập, Sự phi huỹ ngằm của thắm diễn ra ở bên trong (không phát hiện được)

một cách lang lẽ, thường kéo đài trong nhiều năm nên khi bùng phit ra sự cổ thường

nhận biết được bằng mắt thường qua ác biễu hiện như: mái ho lưu bị wt, vùng tl

sau đập bị lẫy hoá các hé sụt, võng trên mặt đập, sự phát sinh các dòng chảy có mang

theo đất, để tiên hành ngăn chặn ngay từ đầu

“Có thể kể đến các nguy cơ mắt an toàn đập do thắm điền hình như sau

13.1 Sự cổ thắm trong thân và nền đập

[Nan dip và thân đập nói chung đều thắm nước Sự cổ thắm trong thân và nén đập bắt

nguồn từ sự phát triển dòng thắm tuân theo định luật Dacxi chuyển dẫn sang sự hình

thành dong chảy tự do (chảy rồi) Chịu áp lực của cột nước thượng lưu, đòng chảy này

"ngày cảng tăng lên cả ưu lượng lẫn lưu tốc vì quá tình chy luôn cuốn theo các thành

phận hạt nhỏ lâm cho đường chảy luôn mở rộng Sự phát tiễn đường chảy gây ập lở

một thời ving chuyển tiếp dip bằng các vật liệu thô tạo nên các hang lg và

havo cửa ra ở hạ lưu, lấn dẫn vào thân điểm khi vận tốc, lưu lượng nước đủ mạnh thị

é cần quan tâm một

= Cần xem xét kỹ gradien thắm trên toàn mặt cắt đập ứng với các trường hợp bình.thường và bit loi Cần lưu ÿ xem xét gradion thấm ở một số vị tí đặc biệt so vớigradien cho phép (vùng tiếp xúc của các khối, vùng dòng thắm bị đổi hướng, vùng racủa đường thắm trên mai hoặc vào lọc, )

~ Bài toán thấm hiện nay thường đưa ra kết quả thiên về an toản Hau như đường bão.

ha trong đập đều rất thấp và nước đều được thu về thiết bị lọc Thực tế thắm của cácđập đã xây dựng xấu hơn nhiều Phin lớn đập đều xảy ra tỉnh trạng đường thắm rangay trên mái hạ lưu, thậm chí là ra rắt cao Điễu đó có nghĩa là thiết bị lọc trong đậpKhông làm việc hoặc không dat hiệu quả mong muốn hoặc chất lượng dit trong thinđập không đúng với các chỉ tiêu thiết kẻ, Trong thực ế, hệ số ổn định mái hạ lưu đều

là do bài toán thắm.thấp hơn tinh toán thiết kể Nguyên nhân dẫn đến tinh trang tí

hiện nay chỉ đùng một hệ số thắm, xem tính thắm trong đất giống nhau ở mọi hướng

Hg số thắm tinh toán lấy theo kết quả thí nghiệm thắm đứng (đường thấm đi vuông.góc với mẫu), Đập đất được hình thành từ các lớp dap, vi vậy mặt tiếp xúc giữa 2 lớp4p luôn có độ chặt kém hơn Kết quả là thấm theo phương ngang trong đập luôn phát

9

mạnh hơn phương đứng Theo tigu chun Mỹ thi tý số bệ số thắm ngang so với

hệ số thắm đứng tủy thuộc hàm lượng sết của khối dp, có thé chênh nhau từ một chục

đến vài chục lần Ở để quây đắp trong nước thi hệ số này có thé lên đến hàng trăm lẫn.Điều này cho thấy phương pháp tính thắm coi hệ số thắm la đồng nhất với mọi hướngchính là nguyên nhân dẫn đến hình ảnh sai lạc về thắm trong đập.

- Công tác dip nếu không quản lý chặt chế chất lượng đắt, chiều dày lớp đỏ,

dim, cing với việc xử lý tếp giáp giữa các lớp dip dễ phát sinh thành các đồngthấm ngang lớn trong đập

‘Tit cả các yếu tổ nói trên là nguyên nhân chính tiềm dn tạo ra sự hình thành cácđông

chây trong thân và nỀn dp, Ngoài ra chất lượng đắt dip thuộc loi kém bề

bị xôi ngằm có nguồn gốc tin tích thường tạo ra ác ving yếu trong dip.

"Hình 1.4 Mi hạ lew đập Núi Các bị xối lở do dàng thắm ra mái (2003)

1.3.2, Sự cổ thdm ở mang công trình

Khi trong dip dit có bổ tr công tình bể tông (cống, trần ) thi ở vị tr tiếp giáp củacông trình với đất ip dip là nơi thường gây ra sự cổ về thắm Yêu cầu xử ý tiếp giápgiữa công trinh và dip rit cao, bao gồm việc tạo ra đường thấm dai hơn bing cácdai(gin) bao quanh công trình, quết bitum đây phủ mặt bê tông tiếp giáp, đất dipquanh mang được dùng có tỉnh sét cao và được đầm nén bằng những công cụ đặc biệt

Tay nhiên, vùng tip giáp này chi có thị mn định khi vẫn đề lún ở đây được không chế

chặt chẽ Cụ thể là phải đám bảo sao cho ở củng một vị trí, lún của công trình bê tông.

luôn nhỏ hơn rit nhiều so với lún của đập Tốt nhất là công trình bê tông có độ lún ritnhỏ hoặc không lún Điều này cho phép tạo ra sự nén ép thường xuyên của đắt đắp đập.lên công trinh bê tông bù kín và giảm thiểu bề rộng khe tiếp giáp Những giải phápnêu trên không đôi hỏi có kỹ thuật phúc tạp gì nhưng nếu không thực hiện nghiêm túc,

= kHinh L7- Sự cổ vỡ dip 220 tỉnh Hà Tình do thẳm ở vai đập wimang cổng

1.4.Cée biện pháp xử lý thấm qua thân đập.

Cac loại đập đất đã được xây dựng rất phong phú và da dạng về chủng loại, tùy thuộc

ều kiện địa hình, địa chất thủy văn, Trước khi lựa chọn biện pháp xứ lý thắm

th

4p lực thắm dưới bản đáy đễ tăng ổn định công trình, giảm gradient thắm ở cửa ra để

ác định mục dich phòng chống thắm cho dp là: han chế lượng nước thắm, giảm

tránh các biến hình thắm cho dit n Tiy theo đặc điểm công trình có thể đặt rađồng thời cả 3 mục tiêu trên hoặc chỉ một trong số đó Bên cạnh đó, việc lựa chọnphương ân xử lý thim cho công tình cồn phụ thuộc lớn vào 2 yếu tổ li kỹ thuật vàkinh lẻ, Sau đây là một số biện pháp chống thắm phi hợp cho các đập đã xây dựng và

bị thắm

B

14,1 Tăng kích thước mặt ct và khối lượng đắt dip v i đập đắt đằng chất

Dap được dip bing một loại vật liệu địa phương sẵn có tại chỗ Dap đồng chit dipbằng đất có hệ số thắm tương đối lớn, để đảm bảo được ổn định thắm, biện phápthường ding là tăng kich thước mặt cắt đập và khối lượng đắt dip Vái biện pháp này

có uu điểm là kết cấu đập đơn giản, sử dung vật liệu tại chỗ, thi công dễ ding và nhanhchống Tuy nhiên, kích thước mặt cắt dip lớn dẫn đến khối lượng dit đắp và chỉ phí

đền bit cao

1.42 Bb tí tường nghiêng mềm ởmái thượng lưu dé chẳng thắm I3]

Trong trường hợp khối ling trụ thượng lưu bằng đất sét chống thắm thi nó trở thànhtưởng nghiêng chống thẩm trong thân dip Tưởng nghiêng đặt sát ở mái thượng lưu

p được khô ráo và tăng tỉnh én định cho mái hạ lưu Trên mặt tường nghiêng có phủ một

hân đập có wu điểm hạ thấp đường bão hòa xuống nhanh, làm cho đại bộ phi

lớp bảo vệ đủ diy để trắnh mưa nắng, giữa tưởng nghi ing và lớp bảo vệ có bé trí ting lọc ngược.

Tình! 8 - Đập có tường nghiêng mém chẳng thẩm ở thượng lieu

“Tưởng nghiêng đặt ở sat mái thượng lưu đập có ưu diễm ha thấp đường bão hòa xuống,

nhanh, làm cho đại bộ phận đắt thân đập dược khô ráo và tăng thêm tinh én định của mái hạ lưu

1.4.3 Tạo màng chẳng thắm bằng cách khoan phụt vita ximang đắt

\`Š)

Hình 1.9 - Minh họa khoan phụt xứ lý thắm cho đập đất

4) Giới thiệu về vita xi măng đất

Vat liệu kết dính được sử dụng trong biện pháp khoan phụt chống thấm là: Xi mang, xi

măng - sét, xi ming - vôi - sét

‘BE phụt xi ming vào đá phải sử dụng xi măng Poocking mác Pc30, Pe40 Khi có đủ uận chứng kinh tế kỳ thuật thích hợp cho phép sử dụng các loại xi măng đặc biệt như.

xi măng bền san phác lại sĩ măng trim hồ khoan, loại ồn đế, v

“Chỉ cho phép sử dụng loại xi ming Poocling xi, xi ming puzdlan, xi măng nở thể

xí ming alumin, v.v khi đãthí nghiệm rong phòng để xéc định thời gian ninh kếtcủa xi măng trong các điều kiện cụ thé của công trình

») Phân loại khoan phut theo phương pháp dea chất kết dinh vào trong đắt

ole)

`

Khoan phittuyền hổng Khoon shut 6p at Khoan phưthẩm hấu - Khoan phLJetgouing(KPCAJ

Hink 1.10 Nguyên lý một số công nghệ Khoan phíchẳng thẩm cho công trình thự lợi

Is

* Khoan phụtáp lực (khoan phụt truyỄn thông)

La sử dụng áp lực phụt để ép vữa xi măng hoặc xi măng - dit sét để lắp diy các lỗring của nên đất đá bj nứt né Phương pháp này khá hiệu quả với nền dat đá bị nứt nẻ,nhưng với đất cát hay đắt bùn yếu, mực nước ngim hoặc nước cỏ áp thi khó có thểkiểm soát dòng chảy của vữa do đó hiệu quả chống thắm không cao

* Khoan phụt kiểu ép đất

Biện pháp này sử dụng vữa phụt với áp lực, ép vữa chiếm chỗ của đắt Được sử dụng

với nền đất yếu.

* Khoan phụt thm thấu:

Ep vữa (thưởng là hóa chất hoặc xi măng cực mịn) với áp lực nhỏ dé vữa tự đi vào các

1 rỗng Biện pháp nay it được sử dung do giá thành vật liệu khá cao.

* Khoan phụt cao áp (Jet-grouting):

Biện pháp này được áp dụng phổ biển kh cải tạo nền đất yếu Nguyễn lý của biệnpháp này là cắt nham thạch, trộn đắt tại chỗ với chất kết dinh, sử dụng chính đồngnước áp lực tạo thành các cọc xi măng dat Khi thi công các cọc chẳng lấn lên nhau tạo.thành tường cỏ tác dung chẳng thắm,

Hinh 1.11 - Hình ảnh cọc xi mang đắt thi công bằng công nghệ Jet-Grouting.2 Mật số công trình thực t áp dung khoan phut vữa xi mang đắt để chẳng thẳm

Biện pháp khoan phụt vữa xi măng mang lại hiệu quả khá cao và được áp dụng khá.

pho biển trong thực tẾ hiện nay để tao mảng chống thắm Đặc biệt biện pháp này rit

"hữu hiệu khi nâng cấp sữa chữa Tác giả xin được giới thiệu hai công trình có áp dụngbiện pháp khoan phụt trong việc chống thắm như sau:

17

ấn Jet-grouting khắc phục được những trở ngại ma công nghệ tường hào Bentonite gặp

khó khó khăn Đồng thời có thể tết kiệm khoảng 20% kinh phí Vì vậy phương án này

đã được chọn và đã đạt được hiệu quả cao khi công trình đưa vào sử dụng

"Hình 1.12-Mat cit thất kế ning chẳng thắm nén đập Đá Bac (Hà Tình)

Hình 1.13-Hình ảnh thi công tường chồng thắm nên đập Đá Bạc (Hà Tĩnh)

* Chẳng thắm cho dé qua giai đoạn II ~ Nhà my thủy điện Sơn La

Đị hồng thắm cho lớp cit lẫn sỏi từ hỗ khoan PV258 di heo timn DH4 (chỉ: khoảng 35m) của dé quai giai doan Il = Nhà máy thủy điện Sơn La, sử dụng trồng xi

măng dat thi công bằng công nghệ trộn khô kết hợp Jet-grouting Kết quả thí nghiệm

đổ nước cũng như sau khi bơm khô hỗ móng cho thấy khả năng chống thắm đạt yêusầu Qua công trình này cho thấy, công nghệ coe xỉ-măng đắt có tính hiệu quả cao,14.4 Xi lý thắm bằng biện pháp sử dụng tường hào đất +Bentonite

4) Giới thiệu về Bentonite

Bentonite là một loại dt sét min hình thành trong điều kiện thôi it tro ni lửa thường xuyên tiếp xúc với nước Các loại bentonite phổ biến gồm natricbentonite, canxi:

bentonite Bentonite khi trộn với nước thi sẽ tạo thành dung dịch phân cực, các phân tử.

bentonite phân cực đặc trưng là các catrion sẽ hip phụ nước trong dung dich bentonite

tạo thành mảng nước khuếch tan làm ting thể tích phan tử Đây là sự trương nở của bentonite trong nước, Nhờ cỏ đặc tính trương nở này mà bentonite thường được sử dung như một vật liệu cổ tác dụng ôn định mái dio, ngăn cản dòng thắm và các sự cổ

gay ra do dòng thẩm quá lớn Tuy nhiên, nhược điểm của bentonite chính là khi trương

ở thì cường độ sẽ giảm không đảm bảo cường độ yêu cầu Để khắc phục nhược điỂm

này người ta trộn bentonite với đất hoặc bentonite + đất + xi măng để được hỗn hợp.

vita đạt yêu cầu vỀ cường độ, vừa đạt yêu cf

By Nguyên lý công nghệ tường hào đắt + bentonite

Quy trình xây dựng tường bảo đất + bentonite bắt đầu bằng việc đảo một bảo thingđứng trong dung địch bentonite Sau dé đỗ hỗn hợp đất được lẤy ra từ hỗ đảo và trộnthêm với bentonite khô theo tỷ lệ thích hợp và được dé lại vào hảo dé thay thé chodung dich bentonite, tung hào được hình thành sau khi hỗn hợp đất + bentonite cổ kết

ổn định Quy trình xây dựng tường hào đất + bentonite được mô tả như hình 1.14.

19

hân dat chưa dao

“Ting khôn thắm,

Hình 1.14 - Quy trình xây dựng hào đất ~ bentonite

“Hình 1.16-Hinh ảnh quả trình trộn khô vật liệu

Hình 1.17-Hình ảnh quả tinh trộn in hỗn hợp

©) Kích thước trờng hào đất + bentonite

“Theo kinh nghiệm hào bentonite thường có bề rộng từ 0,5 + 1,2m, b& rộng của hảo phụ

thuộc vào cột nước trước hào, hệ số thắm của đất đào hào và bản thân hào Tùy theo

2Ị

yêu cầu kỹ thuật người thiết kế sẽ đưa ra kích thước hảo hợp lý, dim bảo điều kiện chống thắm, điều kiện dn định của hào và điều kiện mây móc hiện có trên thị trường

Thông thường khi chiều sâu hào không lớn lắm sử dụng máy xúc thủy lực cần dải đểđảo hào bé rộng của hảo 60 + 80em, đối với các công tình cỏ chiều sâu lớn để phùhợp với điều kiện của máy thi công đặc biệt là dung tích của giu dao (thường hay sử

dụng cầu nặng 60 t có gầu đảo loại cáp treo kích thước 2,8m x 0,6m x 6m, nặng 7,5

tấn) Đối với một số đập tương đối cao khi đảo hào sâu (> 15m) phải sử dụng gầu đào(clam-shells), khi chiều sâu hảo không sâu lắm (<1 5m) có thé đùng gầu xúc (backhoe)

để thi công,

4) Ảnh hướng của bentonite đến việc nâng cao hệ số thẩm

Lúc dầu bentonite được trộn khô với đất, sau đồ dung dich bentonite được trộn thêmvào Khi bentonite gặp nước phần tử bentonite sẽ bị trương nở và lắp đầy lỗ rồng giữasắc hạt đắt qua đó năng cao khả năng chống thắm của hỗn hợp sau ki trộn,

Hinh 1.18 - Qué tinh phát tiễn lắp đầy ỗ rằng trong đất của bentonite

(Qué tinh đảo hào rong dung dich bentonite có một hiện trợng rt đáng chủ ÿ kh tínhtoán thắm là: Hiện tượng các hạt bentonite xâm nhập vào vách hào tạo nên một mảng

ty: chiều rộng của tường hảo;

te: chiều day của lớp “Filter cake";

ys hệ số của vat liệu làm tường hào;

k.¿ hệ số thắm của lớp “Filter cake",

@)Một sổ công trình thực té áp dụng tường hào dat+bentonite dé chong thắm

Biện pháp sử dụng tường hào đất + bentonite để chống thing được ap dụng cho cảnhững công trình đập xây mới và sửa chữa Giải pháp cho hiệu quả tốt, tay nhiên giáthành cao và biện pháp thi công khả phúc tạp nên hiện nay vẫn chưa được sử dụng phổbiển ở các công trình thuỷ lợi ở Việt Nam Biện pháp sử dụng tường hào đất:bentonie

để chống thắm đã được áp dụng ở đập dang Vũ Quang, tinh Hà Tĩnh

CÑTNGANGCNT

tune

Hình 1.22-1 fin ảnh đập dâng Vũ Quang (tinh Hà Tinh) sau khi thi công,

IAS Sứ dụng màng địa kỹ thuật (Geomembrane)

Măng chống thắm địa kỹ thuật (Geomembrane) cỏ khả năng chống thắm rit cao, hệ sốthấm nhỏ: (5x10"" - 5x10”) ems Chiều dày (0.5-20)mm, tui thọ của vật liệu trungbình (20 - 25) năm Mang chồng thắm địa kỹ thuật thường được sử dụng lam tường

nghiêng và thay thể vật liệu sét tryễn thông Một sốloại phổ biển: HDPE (Hight Density Poly Ethylence), PVC (Poly Vinyl Chloride),CPE (Chlorinated Poly Ethylence).

phủ chống thắm cho đập

Hình 1.23- HỖ chứa nước chẳng thẳm bằng màng dia kỹ thuật (Geomembrane-HDPE)

1.46 Sit dụng thâm bê tông (Concret Matt)

'Ở những công trình hồ chứa cần xử lý chống thắm đập dat trong lúc hồ vẫn tích nước,biện pháp hợp lý và hiệu quả nhất là ứng dụng công nghệ và vật liệu chống thắm bê

tổng (coneret matts) Công nghệ và vật liệu thảm bê tông được phát mình từ nim 1965

của nhóm các chuyên gia công ty Losiger "Thay Sỹ và sau đỏ được hoàn thiện và ứng

dụng rộng rãi ở các nước Mỹ, Nhật, Hà Lan, Ur điểm cơ bản của thảm bê tông: biệnpháp thi công đơn giản, nhanh chóng, khả năng chống thắm cao, có thé thi công trongđiều kiện ngập nước hoặc nơi thường xuyên có dang chay mà không cin các biện pháp

xử lý dip dé quai hoặc tháo nước làm khô hồ chứa Vật liệu định dạng thảm bê tôngbằng sợi tổng hợp có độ bền cao, trọng lượng nhẹ nên thuận lợi khi vận chuyển và thi

công, đặc biệt ở những nơi có địa hình phức tạp Thảm bé tông có nhiều loại: loại iều

chuẩn (Standard type), loại dạng: lưới (Mesh type), loại dạng phiến (Slab type), loạidang tắm lọc (Eilter type) Tùy tính chất từng công nh, diều kiện địa chất địa hình

và thủy văn dòng chấy để tính toán và lựa chọn loại thảm bê tông hợp lý,

Hình 1.24- Sử dụng thảm bê tông chẳng thắm cho đập hé chứa

hạn phạm ghiên cứu

“Các nghiên cứu trong luận văn này được giới hạn trong phạm vi sau:

~ Nghiên cứu trong phạm vi bài toán phẳng cho mặt cắt đập không tràn nước

~ Loại đập vật liệu địa phương được nghiên cứu li đập đất đồng chit đã dược đưa vio

khai thác sử dụng va bị xảy ra hiện tượng thắm

~ Cơ sở tinh toán chỉ đựa trên tiêu chuẩn thiết kế công tình thuỷ hiện hành của Việt

Nam.

"Kết luận chương 1

'Nguy cơ mắt an toàn về thắm là vin đề rất thường gặp ở các đập dit Tắt cả các dip

cất đều có dòng thắm trong thân đập, tuy nhiên có đập không xuất hiện dòng thắm ra

"mái hạ lưu và có đập xuất hiện đông thắm ở mỗi hạ lưu, gây mit an toàn cho đập

27

Trong chương 1, Luận văn đã khái quát được tinh hình xây dựng đập đắt ở nư phân tích, đánh giá được các nguyên nhân cũng như các nguy cơ mắt an toàn đập đắt

do dong thắm gây ra; từ đỏ đưa ra được cá biện pháp xử lý thắm dé đảm bảo an toanđập Trong các các chương tiếp theo, Luận văn s tập trung nghiên cứu cơ sở lý thuyết

tính toán dòng thắm qua thân đập dit đồng chit và dn định trượt mái đập; lựa chọn và

tính toán ác giải pháp xử lý thắm qua thân đặp chỉnh hồ Nai Céc tinh That Nguyễn

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU ANH HUONG CUA DONG THÁM VA BIEN

PHAP XỬ LÝ THÁM DE DAM BAO AN TOAN CHO DAP DAT

2.1.Cée phương pháp tính dn định thắm,

“Có nhiều phương pháp tính thắm, thông dụng nhất là các phương pháp phân tích lýluận, đỗ giải và tí nghiệm

Phương pháp phản ích lý luận bao gdm phương pháp cơ học chất lng, phương pháp

phần tir hữu hạn và phương pháp thuỷ lực.

Phương pháp cơ học chất lòng mới giải được một số bài toán đơn giản, do đồ bi hạn

chế, ít được sử dụng rộng rai trong thực tế Phương pháp phan từ hữu hạn được ápdụng rộng ri cho các điều kiện biên phúc tạp (hình dạng đập, nền và hệ số thẳm khác

nhau trong các miễn)

L1 Phương pháp phần từ hữu han [4]

“Trong luận văn này, tác giả sử dụng phương pháp phan tir hữu hạn dé tinh toán én định

thấm Theo phương pháp này, miễn thắm được chia thành những miễn con, các miễnson có thể là hình tam giác, tr giác Mỗi miễn con được gọi là một phần tử, phần tử

được hình thành bởi các nút gọi là nút phần tử.

trong đó: Ny (k j.m): các hàm phụ thuộc vào tọa độ điểm xét (x, y):

bh: là giá trị cột nước thẩm tại đình thứ k của phản tử (Ki, jm).

phân, việc tìm nghiệm của bài toán thấm đã cho hoàn toàn tương.

co: điện tích của từng phần tử

Cuối cũng cin giải phương inh đại số

or

Các nsố phi th là số cột nước tại các idem nút của hn

‘Voi sự hỗ trợ của máy tính điện tử, phương pháp phần tử hữu hạn đã trở thành thong

dụng và là một cí 1g cụ mạnh mẽ dé giải các bai toán thắm khác nhau: có áp và không.

áp, 6n định và không ôn định, phẳng và không gian,

21.2 Gi iu phần mém Seep

Để tinh toán thắm bằng phương pháp phần từ hữu hạn hiện nay có rt nhiều phần mềm,

hỗ trợ tính toán như: Geostudio, Plaxis, Visul modflow, Rockscience Slide, Ansys,

“Thông dụng và được sử dụng phổ bi là chương trinh Geostudio của hãng Geoslope Intemational, đây là chương trình tỉnh toán các bài toán địa ky thuật có độ Ôn định cao,

trong đồ cố module Seep cho phép giả bài toán thắm không én định bằng phương:

pháp phần từ hữu hạn Trong phạm vỉ luận văn này, tác giả sử dụng modul Scep/w để

SEEP/W là một trong 7 modul cỉ

Vadose) của bộ phần mềm GeoStudio.

\Scep; Slope; Sigma; Quake; Temp; Ctran và

4) Đặc điểm chung của Seephy

Là phần mềm ding để mô hình hoá chuyển động của dòng nước và phân bổ áp lựcnước lỗ rỗng trong môi trường dat đá theo phương pháp phần tử hữu hạn

CCó thể phân tích ác bãi toán: dồng thắm cổ áp, không ấp: ngắm do mưa; áp lực nước,

lỗ rồng dự; thắm ổn định, không ổn định

hợp với Slope/w phân tích én định mái dốc trong điều kiện có áp lực lỗ rỗng

phúc tạp

) Cơ sở ý thuyết của Seep

* Các giả thiết cơ bản của phương trình thắm

~ Đông thắm trong đất bao hoà hoặc không bão hoà tuân theo định luật Darey: v= kJ

Hình 2.2 - Sơ đồ dòng thắm trong đất tuân theo định lưật Darey

= Qui = Qu

đồng thắm én định

thiên độ âm th tích A6.Trường hợp dit bão ho’, Quo = Qa =>

~ Chỉ có biến thiên áp lực nước lỗ rồng ảnh hưởng tối A0,

~ Phương trình thắm cơ bản

+ Trường hop dòng thắm không én định:

31