BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNTTRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
ĐÀO NGỌC TOÀN
PHAN TÍCH, ĐÁNH GIÁ THÁM QUA DAP VAT LIEU DIAPHUONG THEO MO HINH KHONG GIAN
LUAN VAN THAC SI
NINH THUAN, NAM 2017
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ P1
TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
ĐÀO NGỌC TOAN
PHAN TÍCH, ĐÁNH GIÁ THÁM QUA DAP VAT LIEU DIA
PHƯƠNG THEO MÔ HÌNH KHÔNG GIAN
Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy
Mã số: 60580202
NGƯỜI HƯỚNG DAN: 1, PGS TS Nguyễn Quang Hùng.
NINH THUẬN, NĂM 2018
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công tinh nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu trích dẫn, kết
‘qua nghiên cứu trong Luận văn là trung thực, chưa từng được người nào công bồ trong
bat kỳ công trình nào khác.
HỌC VIÊN
Đào Ngọc Toàn
Trang 4LỜI CÁM ƠN
tập, nghiên cứu và tim tôi, tích lũy kinh nghiệm thực tế của bản thân đến nay đ*Phân tích, đánh giá thắm qua đập vật liệu địa phương theo mô hình không gian” đã
được tác giả hoàn thành đúng thời bạn quy định.
“Trong khuôn khổ hạn chế của luận văn, tác giả mới chỉ làm rò được sự tổn tại
của môi trường thắm dị hướng, và ảnh hướng của thắm dị hướng đến an toàn,
của đập đất
Đặc biệt tic giả xin được bày tò lông biết ơn siu sắc tới thiy
Nguyễn Quang Hùng đã tận tỉnh hướng dẫn, chỉ bảo và cung cấp các thông tin khoa
học cần thiết trong quá trình thực hiện luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn các,thầy giáo, cỗ giáo và cán bộ công nhân viên Phỏng Đảo tạo Dai học & Sau đại học,
Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi đã giảng dạy, tạo điều kiện giúp đỡ tác gia
trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
“Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Viện đảo tạo & Khoa học.
‘ing dụng miỄn Trung ~ nơi tác giả dang công tác; gia đình, bạn bê & đồng nghiệp đãđộng viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giá hoàn thành luận văn đúng thời hạn.
Do bạn chế về thi gian, kiến (bức khoa học và kinh nghiệm thực tẾ của bản
than tic giả còn ít nên luận văn không th tránh khỏi những hig sót Tác gia ắt mongnhận được ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành giúp tic giả hoàn thiện hơn dé tài
Xin trân trọng cảm on!
Ninh Thuận, thắng 11 năm 2017
HỌC VIÊN
Trang 5MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH ANH.
DANH MỤC BANG BIẾU,
DANH MỤC CÁC TU VIET TATMỞ ĐẦU.
CHUONG | TONG QUAN VE DAP VAT LIEU BIA PHƯƠNG.
1.1 Tỉnh hình xây dựng đập vat ligu địa phương ở Việt Nam1.2 Tỉnh hình xây dựng đập vật liệu địa phương ở miền Tru
1.3 _ Các vấn dé kỹ thuật đối với đập vật liệu địa phương ở Miễn Trung.1.3.1 Hiện trang đập vật liệu địa phương ở miền Trung
13.2 Nguyễn nhân sự cổ mit an oàn đập
13.3 ˆ Giải pháp khốc phục sự cổ mắt an toin dip14 Kếthuận chương
CHƯƠNG2 CƠ SỞ LÝ THUYET NGHIÊN CỨU THÁM.2.1 Cơsở lí thuyết thắm.
2.1.1 Khái niệm chung
2.4.2 Nguyên nhân gây thắm
2.1.3 Các loại ding thdm,
2.14 Dinh luậtthấm cơ bản.
2.2 _ Các phương pháp tính toán tham
22.1 Phương pháp cơ học chất lòng
22.2 Phương pháp thủy lực223 Phương pháp sé
23 ˆ Cơ sở lý thuyết thuyết thắm theo phương pháp phần tử hứu hạn (FEM)
4465ãst“55
Trang 62.43 Lý luận cơ bản công năng phân56
nhiệt áp dung tinh toán thắm én định
2.4.4 Công năng phân tích nhiệt én định áp dụng cho phân tích thắm trong đậpvật liệu địa phương,
3⁄4 Kết qua tinh toán
3.4.1 Bài toán phẳng,
342 Bi35 Phả
toán không giantích<q tính toán
35.1 Tổng lưu lượng thắm qua đập3⁄52.- Lưu lương mặt cắt lồng sông36 Kếtluận
KET LUÂN, KIÊN NGHỊ
PHỤ LỤC.
sẻ88
Trang 7DANH MỤC CÁC HÌNH ANH.
Hình 1-1 Tỷ lệ các loại hồ chứa thủy lợi ở Việt Nam thể hiện theo biểu đồ 4
1-2 Đập hồ chứa nước Sông Quao ~ Bình Thuận 5
Hình 1-3 Đập hỗ chứa nước Sông Sắt ~ Ninh Thugn 5
1-4 Đập hỗ chứa Của Dat- Thanh Hồn 9
Hình 1-5 Sự cổ tri đập Hồ Hồ (4/10/2010), 10
Hình 1-6 Sự cổ sat lở mái sau lĩ 10
1-7 Vo dip Tây Nguyên (Đồng Tâm), Nghệ An vào ngày 11/9/2012 3] I
Hình 1-8 Ve dip Khe Mơ ~ Hà Tĩnh vào ngày 16/10/2010 4] "Hình 1-9 Vỡ đập Thủy điện Ia krel 2, Gia Lai vào ngày 12/6/2013 15] "Hình 1-10 Mặt cắt ngang đập có tường nghiêng chống thắm kết hợp sin phủ bằng đắtcố hệ số thắm nhỏ 16
Hình 1-11 Mặt cắt ngang đập có tường nghiêng chống thắm bing vai địa kỹ thuật
(Bentomat) ~ Công trình Hồ chứa nước Sông Biều, Ninh Thuận IsHình 1-12 Mặt cắt ngàng đập có tường nghiêng chống thắm bằng tim bê tông ~ Côngtrình Hồ chữa suối nước ngọt, Ninh Thuận 19Hình 1-13 Giải pháp chẳng thắm bằng tường nghiêng, chân răng thượng lưa 19
Hình 1-14 Giải pháp tường cử kết hợp với tường nghiêng chân răng 21
1-15 Giải pháp tường cừ kết hợp với tưởng lõi + chân ring 2Hình 1-16 Thi công cừ BTCT ứng suất rước 2
Hình 1-17 Khoan phụt xử lý nền 23
1-18 Sơ grouting 4
Hình 1-19 Mặt cắt ngang đập nhiều khối, chẳng thắm bằng hào bentonite (Hồ chứa
nước la M'Láh, Gia Lai) 26
Hình 1-20 Thi công tường hào bentonite 2
2-1 Sơ đồ thắm không gian trong đập đất 3
h 2-2 Sơ độ thắm quanh bờ aHiện tượng thắm quanh bờ một dip đất 35Sơ đồ lưới sai phân 39
Hình 2-5 Sơ đồ phần từ hữu hạn 42-6 Sơ dé điều kiện biên tính toán thắm qua đập đất 45Tình 2-7 Phin tứ tam giác phẳng 46
Hình 2-8 Xử lý điều kiện biên st
Hình 2-9 Xử lý tự động "ép", "giãn” lưới phi tử, xác định đường bão hỏa 32
inh PL 3-1 LLT qua MC đập trưởng hop 1 - H=5m 89Hình PL 3-2 LLT qua MC đập trường hợp 2 - H=7.5m 89Hình PL 3-3 LLT qua MC đập trường hợp 3 - H=10m 89
Trang 8Hình PL 3-4 LLT qua MC đập trường hợp 6 - H=30m 90Hình PL 3-5 Cột nước tổng trường hợp | ~ H=5m 90PL 3-6 Cột nước áp lực trường hợp 1 ~ H=Sm 90
Hình PL 3-7 Lưu lượng thắm qua MC đập trường hợp 1 = H=Sm 9
inh PL 3-8 Cột nước tổng trường hợp 2 = H=7.5 9Ị
Hình PL 3-9 Cột nước áp lực trường hợp 2 ~ H=7,5m oyHình PL 3-10 Lưu lượng thắm qua MC đập trường hợp 2 ~ pyPL 3-11 Cot nước tổng trường hợp 4 ~ H=15m 93Hình PL 3-12 Cột nước áp lực trường hợp 4 - H=15m 93PL 3-13 Lưu lượng thắm qua MC đập trường hợp 4 ~ H=15m %PL 3-14 Cột nước tổng trường hợp 5 H=20m %Hình PL 3-15 Cột nước áp lực trường hợp 5 ~ H=20m 95
PL 3-16 Lưu lượng thắm qua MC đập trường hợp Š 95Hình PL 3-17 Cột nước tổng trường hợp 6 ~ H=30m %Hình PL 3-18 Cột nước áp lực trường hợp 6 ~ H=30m 9%Hình PL 3-19 Lưu lượng thắm qua MC đập trường hợp 6 = H=30m 9PL 3-20 Cột nước tổng trường hợp 7 7Hình PL 3-21 Cột nước áp lực trường hop 7 %Hình PL 3-22 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 7 %PL 3-23 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 7 9%
Hình PL 3-24 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 7 99
Hình PL 3-25 Cột nước tổng trường hợp 9 99Hình PL 3-26 Cột nước áp lực trường hợp 9 100Hình PL 3-27 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 9 100Hình PL 3-28 Luu lượng thắm qua MCLS trường hợp 9 lôi
Hình PL 3-29 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 9 101
"Hình PL 3-30 Cột nước áp lực trường hop 10 102Hình PL 3-31 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 10 102PL, 3-32 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 10 103Hình PL 3-33 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 10 103
inh PL 3-34 Cột nước tổng trường hợp 12 104Hình PL 3-35 Cột nước áp lực trường hop 12 10
PL 3-36 Cột nước áp lực MCLS trưởng hợp 12 105Hình PL 3-37 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 12 105Hình PL 3-38 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 12 106
PL 3-39 Cột nước tổng trường hợp 14 106Hình PL 3-40 Cột nước áp lực trường hop 14 107
Hình PL 3-41 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 14 107inh PL 3-42 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 14 108
Hình PL 3-43 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 14 108
Trang 9Hình PL 3-44 Cột nước tổng trường hợp 15Hình PL 3-45 Cột nước áp lực trường hop 15
PL, 3-46 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 15Hình PL 3-47 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 15
Hình PL 3-48 Tổng lưu lượng thấm qua đập trường hợp 15,
Hình PL 3-49 Cột nước tổng trường hợp 16Hình PL 3-50 Cột nước áp lực trường hợp 16
PL, 3-51 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 16Hình PL 3-52 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 16
PL 3-53 Tổng lưu lượng thắm qua dp trường hợp 16
PL 3-54 Cột nước tổng trường hợp 17Hình PL 3-55 Cột nước áp lực trường hop 17
PL, 3-56 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 17Hình PL 3-57 Luu lượng thắm qua MCLS trường hợp 17Hình PL 3-58 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 17Hình PL 3-59 Cột nước tông trường hợp 18
PL 3-60 Cột nước áp lực trường hợp 18
Hình PL 3-61 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 18Hình PL 3-62 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 18
PL 3-63 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 18
Hình PL 3-64 Cột nước tổng trường hợp 20
Hình PL 3-65 Cột nước áp lực trường hợp 20
Hình PL 3-66 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 20Hình PL 3-67 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 20Hình PL 3-68 Ting lưu lượng thắm qua đập trường hợp 20
"Hình PL 3-69 Cột nước tổng trường hợp 22
Hinh PL 3-70 Cột nước áp lực trưởng hợp 22
Hình PL 3-71 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 22PL, 3-72 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 22Hình PL 3-73 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 22
inh PL 3-74 Cột nước tổng trường hợp 23Hình PL 3-75 Cột nước áp lực trường hợp 23
PL 3-16 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 23Hình PL 3-77 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 23Hình PL 3-78 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 23
PL 3-79 Cột nước tổng trường hợp 25
Hình PL 3-80 Cột nước áp lực trường hợp 25
Hình PL 3-81 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 25inh PL 3-82 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 25
Hình PL 3-83 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 25
127127128128
Trang 10Hình PL 3-84 Cột nước tổng trường hợp 26Hình PL 3:85 Cột nước áp lực trường hợp 26
PL 3-86 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 26Hình PL 3-87 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hop 26
"Hình PL 3-88 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 26
Hình PL 3-89 Cột nước tong trường hợp 27Hình PL 3-90 Cột nước áp lực trưởng hợp 27
PL, 3-91 Cột nước dp lực MCLS trường hợp 27Hình PL 3-92 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 27
PL 3-93 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 27
PL 3-94 Cột nước tong trường hợp 28Hình PL 3-95 Cột nước áp lực trưởng hợp 28
PL 3-96 Cột nước dp lực MCLS trường hợp 28Hình PL 3-97 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 28Hình PL 3-98 Tỏng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 28Hình PL 3-99 Cột nước tổng trường hợp 30
PL 3-100 Cột nước ấp lực trường hợp 30
Hình PL 3-101 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 30
Hình PL 3-102 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 30
PL, 3-103 Tông lưu lượng thẳm qua đập trường hợp 30
Hình PL 3-104 Cột nước ting trường hợp 31
Hình PL 3-105 Cột nước áp lực trường hợp 31
Hình PL 3-106 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 31
Hình PL 3-107 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 31
Hình PL 3-108 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 31
Hình PL 3-109 Cột nước tong trường hợp 32.
Hình PL 3-110 Cột nước áp lực trường hợp 32
Hình PL 3-111 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 32
PL, 3-112 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 32
Hình PL 3-113 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 32
Hình PL 3-114 Cột nước tổng trường hợp 35
Hình PL 3-115 Cột nước áp lực trường hợp 35
PL 3-116 Cột nước ấp lực MCLS trường hợp 35
Hình PL 3-117 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 35
Hình PL 3-118 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 35PL 3-119 Cột nước tổng trường hợp 38
Hình PL 3-120 Cột nước áp lực trường hợp 38
Hình PL 3-121 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 38
inh PL 3-122 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 38
Hình PL 3-123 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 38
17148148
Trang 11Hình PL 3-124 Cột nước ting trường hợp 39Hình PL 3-125 Cột nước áp lực trường hợp 39
PL 3-126 Cột nước ấp lực MCLS trường hợp 39Hình PL 3-127 Lưu lượng thim qua MCLS trường hợp 39
"Hình PL 3-128 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 39
Hình PL 3-129 Cột nước tông trường hợp 40Hình PL 3-130 Cột nước áp lực trường hợp 40
PL 3-131 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 40
Hình PL 3-132 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 40
PL 3-133 Tổng lưu lượng thấm qua đập trường hợp 40
PL 3-134 Cột nước tổng trường hợp 41
Hình PL 3-135 Cột nước áp lực trường hop 41
PL 3-136 Cột nước ấp lực MCLS trường hợp 41
Hình PL 3-137 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 41
Hình PL 3-138 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 41Hình PL 3-139 Cột nước tổng trường hợp 42.
PL 3-140 Cột nước p lực trường hợp 42
Hình PL 3-141 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 42
Hình PL 3-142 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 42
PL 3-143 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 42
Hình PL 3-144 Cột nước tổng trường hợp 43
Hình PL 3-145 Cột nước áp lực trường hợp 43
Hình PL 3-146 Cột nước áp lực MCLS trường hop 43
Hình PL 3-147 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 43
Hình PL 3-148 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp đồ
Hình PL 3-149 Cột nước tông trường hợp 44.
Hình PL 3-150 Cột nước áp lực trường hợp 44
Hình PL 3-151 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 44
PL 3-152 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 44
Hình PL 3-153 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 44
Hình PL 3-154 Cột nước tông trường hợp 45
Hình PL 3-155 Cột nước áp lực trường hợp 45
PL 3-156 Cột nước ấp lực MCLS trường hợp 45
Hình PL 3-157 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 45
Hình PL 3-158 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 4ŠPL 3-159 Cột nước tổng trường hợp 48.
Hình PL 3-160 Cột nước áp lực trường hợp 48
Hình PL 3-161 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 48
inh PL 3-162 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 48
Hình PL 3-163 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 48
167167168168
Trang 12Hình PL 3-164 Cột nước ting trường hợp 49Hình PL 3-165 Cột nước áp lực trường hop 49
PL 3-166 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 49Hình PL 3-167 Lưu lượng thấm qua MCLS trường hợp 49
"Hình PL 3-168 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 49
Hình PL 3-169 Cột nước tông trường hợp 5LHình PL 3-170 Cột nước áp lực trường hop $1
PL 3-171 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 51
Hình PL 3-172 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 51
PL 3-173 Tông lưu lượng thắm qua đập trường hợp S1
PL 3-174 Cột nước tông trường hợp 52
Hình PL 3-175 Cột nước áp lực trường hợp 52
PL 3-176 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 52
Hình PL 3-177 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 52
Hình PL 3-178 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 52Hình PL 3-179 Cột nước tổng trường hợp 53
PL 3-180 Cột nước p lực trường hợp 53
Hình PL 3-181 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 53
Hình PL 3-182 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 53
PL 3-183 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 53
Hình PL 3-184 Cột nước tổng trường hợp 54.
Hình PL 3-185 Cột nước áp lực trường hợp 54
Hình PL 3-186 Cột nước áp lực MCLS trường hợp 54
Hình PL 3-187 Lưu lượng thắm qua MCLS trường hợp 54
Hình PL 3-188 Tổng lưu lượng thắm qua đập trường hợp 54
Is
Trang 13DANH MỤC BANG BIEU
Bảng 1.1 Một số hồ đập lớn ở Việt Nam (Theo thứ tự chiều cao đập)
Bảng 1.2 Thống ké một số đập đắt ở khu vục miễn
Bảng 2.1 Tính tương đồng giữa trường thắm và trường nhiệtBảng 3.1 Trường hợp tính toán thắm
Bảng 3.2 Bang tng hợp kết quả tính thắm theo bài toán không gian
Bảng 3.3 Bảng tông Ï hợp kết quả tính TLLT qua đập theo bài toán phẳng.
Bảng 3.4 Bing số liệu quan hệ q-m, trường hợp H=l0m,Bảng 3.5 Bang số liệu quan hệ q-m, trường hợp H-Bảng 3.6 Bảng số liệu quan hệ q~mm, trường hợp H-Bảng 3.7 Bang số liệu quan hệ q~mm, trường hợp H=30m
gì
Trang 14DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT
LLDV Lưu lượng đơn vi
MCLS Mặt cit lồng sông
MCSD Mặt cắt sườn đồi
LLT Lưu lượng thấm
‘TH Trường hop
Trang 15MỞ DAU
1 Tính cấp thiết của Để tài
Ngày nay, sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá dat nước đang đặt ra những yêu.
sầu cao cho sự nghiệp phát triển thay lợi Nhu cầu nước cho din sin, sản xuất công
nghiệp, nông nghiệp, các hoạt động dịch vụ, giao thông, giữ gìn và cải thiện môi
sinh đang không ngừng tăng lên Mức an toàn phải cao khi đối phó với lũ lụt, Nhiều
hệ thống thuỷ lợi, thuỷ điện với quy mô khác nhau đã và sẽ được xây dựng trên cả
sn môn hoá và đạt
nước, Nhiệm vụ của người thiết kế cũng đòi hỏi phải được chuy
được độ chính xác cao.
Trong các công trình thuỷ lợi, hồ chứa là một trong những công trình có từ lâu đời và
phố biển nhất hiện nay, tính đến nay chúng ta đã xây dưng được trên 6500 hi chiathủy lợi với tổng dung tích trữ nước khoảng 11 tỷ m` trong đỏ có 560 hổ chứa có dungtích trữ nước lớn hơn 3 triệu m` hoặc đập cao trên 15m, 1752 hồ có dung tích từ 0,2
nước Mhồ đều có mục đích sử dụng khác nhau nhưng phần lớn đều được xây dựng
bing đắt đá trong đó một bộ phận đăng kể la đắt yéu được đắp trên nền dit yếu Khi
46 việc thiết kế đập, tinh ôn định, tính thắm gặp rất nhiều khó khăn.
“Trong thục tế, nhiều công tinh thuỷ lợi bị far hông từ nhẹ đến nặng, không còn sửdụng được nữa, làm thệt hại vỀ người và ôi sản của nhà nước, tà nguyên nhân chính
1a do thắm gây ra Theo tổng kết và phân tích nguyên nhân gây ra sự cổ công trình đấtlả do thấm.trên thể giới của Middle Brooks cho thấy, rên 60% các sự cổ công trình di
gây ra, khoảng 10% sự cổ có tác nhân kích thích từ thắm, 30 sự cố công trình do trân
nước qua mặt đập, trượt mái và các nguyên nhân khác
Ví dụ như hiện tượng sói ngằm khí dòng thắm đi qua như đập Attin và đập Bicxơ.
thâm chỉ bị vỡ đặp như dp Kim Sơn, dp Suỗi Hành, bay hiện tượng mắt ôn định gây
sal mái đường khi trời mưa Tắt cả các sự cổ trên, nguyên nhân chủ yéu có thể do sự
thiểu sốt trong công tác khảo sắt, thiết kế hay trong lúc thi công công trình.
Trang 16Nhờ sự phát triển của công nghệ thông tin và phương pháp giải số, việc mô hình hod
các hiện tượng tự nhiên bing mô hình toán ngày cảng gin đúng với thực tế hơn Tiêu
biểu nhất là tong lĩnh vục thiết kế, các phần mém tin học fi công cụ đắc lực để giải
các bai toán phức tạp cũng như tránh sự nhằm lẫn khi tính tay trước kia Đặc biệt,trong lĩnh vục thắm, hiện nay có rất nhiều phần mềm được đưa ra để giải các bài toán
Phin mém Geo Slope và Ansys được xây dựng trên cơ sở của phương pháp số phần tir
hữu hạn, cho phép mô.hoá sự chuyển động của nước dưới đất gần đúng với thực
tế hơn, như iệc thiết lập và đưa vào hàm hệ số thắm, hàm độ chứa nước th tích hayhim kích cờ hạt và giải được mô hình toán dòng thắm, với kết quả khá chính xác.“Các nghiên cứu phân tích đánh giá về thắm trước đây đã được nghiên cứu tương dối
kỹ lưỡng trong mô hình bài toán phẳng đổi với đập vật liệu địa phương ở Việt Nam.
‘Tuy nhiên đối với địa hình tự nhiên vùng xây dựng đập, nhất là những ving có lòng
sông đốc, sườn đồi khig thoải thì bài toán thắm 2 chi csặp nhiều han chế trongviệc xác định các thông số cũng như tác dụng của dòng thấm.
"Xuất phát từ lý do đó, luận văn tiền hành nghiên cứu thắm qua đập vật liệu địa phươngtheo bài toán thắm không gian nhẳm đánh giá ảnh hưởng của địa hình đến thắm quađập và nền.
2.Mue tiêu nghiên cứu
Đánh giá tinh hình thắm qua đập vật ligu địa phương theo mô hình không gian.Xây dụng các quan hệ về ảnh hưởng của địa hình tới dng thim trong thân đập3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Ảnh hưởng của độ ngang lòng dẫn (độ dốc dọc tim tuyển4p) đến đồng thắm qua đập và nén
Phạm vi nạiđất ở miền Trung
4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
“Cách tiếp cận
Trang 17(© Thông qua các tải liệu: Giáo trình, tiêu chuẩn, quy chuẳn tính© Thông qua các công trình thực tế,
—_ Phương pháp nghiên cứu
© Lý thyết
co Ứng dụng mô hình toán, sử dụng phần mềm.
5 KẾt quả đạt được
Tông quan về các phương pháp tính thắm thường hay dung hiện nay;
Din gi hâm theo mô hình bài toán không gin;
inh giá được mức độ ảnh hưởng của điều kiện địa hình tới thắm đập vật liu địa
phương;
Trang 18CHUONG 1 TONG QUAN VE DAP VAT LIEU DIA PHƯƠNG
1.1 Tình hình xây đựng đập vật liệu địa phương ở Việt Nam
Việt Nam là một nước có 14 lưu vực sông lớn với nguồn tải nguyên nước phong phú,
hằng năm có khoảng 845 tỷ m’ nước chuyển tai trên 2360 trên con sông lớn nhỏ Tuy
nhiên do lượng mưa phân bố không đều trong năm nên dòng chảy cũng thay đổi theomùa Mùa khô kéo dai khoảng 6+7 tháng, lượng mưa chi chiếm 15+20% lượng mưa cả
năm, còn lại 80:85% lượng mưa trong 5z6 tháng mùa mưa VỀ địa hình nước ta có
nhiều đổi núi thuận lợi cho việc xây dựng các hồ chứa phục vụ phát triển các ngành.kinh tế và nhu cầu về nước cho dân sinh.
Theo thống kê của Tổng cục Thủy lợi đến tháng 12/2013 [1], cả nước có khoảng 6.648.
hỗ chứa hủy lợi và 150 hồ chứa thủy điện, với tổng dung ích chứa trên 50 tỷ m nước.dung tích ti 3,0 đến“Trong dé hồ thủy lợi có dung tích lớn hơn 10 triệu m’ có 103 hd
10 triệu m có 255 hỗ, từ 1,0 đến 30 triệu mỶ có 459 hd, từ 02 đến 1,0 triệu mẺ có1.752 hồ, và hd có dung tích nhỏ hơn 0.2 triệu mÌ có 4.079,0 hồ Theo chigu cao đậpcó chiều cao không vượt quá 25m chiếm tới 87,18% Việc xây dựng những đập caohơn 25m dang bit đầu được quan tim đầu tư Hình thức kết cầu và ky thuật xây dựng
từng loại công trình ở hỗ chứa nước còn đơn điệu, ít có đổi mới, đa dạng hóa Việc áp
‘dung vật liệu mới, công nghệ mới hiện đang được quan tâm Tỷ lệ
thủy lợi ở Việt Nam thể hiện như biểu đổ hình 1.1
Trong số 63 tỉnh thành nước ta có 43 tinh và thành phố có
sé lượng các hỗ chứa nhiều là Nghệ An (249 hồ); Hà Tinh (166 hồ); Thanh Hóa (123
hồ); Phú Thọ (118 hồ); Đăk Lak (116 hồ); Bình Định (108 hở); Vĩnh Phúc (96 hd)
Hau hết các đập dâng của các hỗ chứa là đập đất
Trang 19Hình 1-3 Dập hồ chứa nước Sông Sit ~ NinhThuận
Do những tinh năng wu việt như: cổ ấu tạo đơn giản, có thé phủ hợp với các điều kiện
ly dựng chủ
địa chất nén mã các loại đập khác không thể xây dựng được; đập được.
éu từ vật liệu địa phương, khả năng cơ giới hoá cao trong thi công dẫn đến da số
trường hợp có giá thành hạ, mang li hiệu quả kinh t cao, nên đập đất loại đập được
ứng dung rộng rải nhất tong hầu hết các nước Ngày nay, nhờ sự phát tiễn của nhiều
ngành khoa học như cơ học đất, đị chất công tình, dia chất thuỷ văn, thủy văn, lý
thuyết thắm, ứng suất biến dạng, vật liệu cũng như việc ứng dụng các biện pháp thicông tiên tiến sử dụng các thết bị hiện đại, ứng dụng rộng rãi cơ giới hoá trong thi
công cho nên dip đất cảng có xu hướng phát triển mạnh mẽ, có thể xây dựng được cả
Trang 20trong những điều kiện địa chất phức tạp Kết ấu đập đất có thé gồm nhiễu khối
chỉ tiêu cơ lý khác nhau, dé tận dụng được các bãi vật liệu có sẵn tại địa phương.
Bảng 1.1 Một số hỗ đập lớn ở Việt Nam (Theo thứ tự chiều cao đập)
5 Nm [Năm
TT |Tênhồ Tỉnh Cot Pa vay [hein
Ta Bin Khinh Hea} 7930) 4250 | Hới | 1988z †emsm Bic Ging | #5500 | Đ30 | H66 | 1973 [XaHmmg | Vinh Phie | 1343 | 4H00) ĐỨP | TRE| Ven Lip Quing Ninh | 178.10) 40,00 | T9f6 | 19805 [BMáNmh | QuingNam | 4140) 39.40) 1977 | 1986
6 [Ba Nhim Lim Ding 165.00 | 300 | 1960 | 1963
7 |KsGš Hài | 345.00 | 3750) 1976] 1979
® [Takeo Tang Son 1400 | 3500 | 1967 | 1972
9 | Song Mive | Thanh da) 32400 | ĐAU | ĐI | 198510 |Tiểnlang | Quing Binh | 1790 | 3520 T96 | I9Tr [Tim | Lim Ding | 1060) 3300 | 1980] 1987
12 | Núi Một Binh Định 111,50 30,00 1978 1986.
18 [€âmLy Quing Bini | 4200 7 3000 | H6 | H65if [VWeTn | QuagBhh | 5380 | 200 7 H9 | T96Tế HT Som Binh Dinh | 3050} 200 7 193 | 198516 | Ligt Son ‘Quang Nasi | 3860) 280 | TP | 198i
I7 [BầuTếng | TayNinh | 138080) 2800 T99 | 1985
18 [NữCc ‘Thai Nguyen | T850 | 2600 T9f2 | T919 |[PaKhomg | laChm | 45390 | 2600 1974 | 197820 |KhuônThm | Ble Ging) 2010 | 2600| H60] 1963
2i [Hồng | ĐìNhg | HãO | 2600.) 199] 1984
22 | Khe Chè Quảng Ninh 1150 T986 | T990
23 |YênMỹ “Thani Ha] 6620 is] 1980
24 | Thượng Tuy Ha Tĩnh 19,60 1961 1964
2 | Subi al Tis Ty 3650 TĐẾS | T63
Trang 2126 [ Phú Xuân Phú Yên 1310 [ 2320 | 1994 | 1996
27 QuảngNam | 2030 | 2300 | 1977 | 1980
28 | Vue Trống Hà Tình lã000 Ô 228 | 1970 | T904
29 [QuảĐông | QuảngNhh | IHÀO | 236 | 1978 | 1983
30 | Khe Tân QuảngNam | 4350 | 224 | 1985 | 198931 | Ding Mô Hà Tây #450 | 2100 | 1970 | 197432 [Biển Hỗ Gia Lai 450 7 2100 | 1980 | T985
33 | Kinh Môn Quảng Trị 1610 | 2100 | 1985 | 1989
1.2 Tình hình xây dựng đập vật liệu dia phương ở miền Trung
Miền Trung hiện gồm 13 tinh thành có diện tích tự nhiên tiên 10 van kn? chiếm 30.47%
năng kinh tế xã hộidiện ích cả nước, với dân số chiếm Khoảng 15% cả nước, có
to lớn 40 năm qua kể từ ngày đắt nước thông nhất, nhất à trên 20 năm đổi mới, hàng
loạtcông tình Thuỷ lợi ra đồi, góp phần giảm nhệ thiên tá, cải tạo môi tường sinh thái,
xo đói giảm nghèo, tạo cơ sở hạ ting kỹ thuật cho các ngành kinh tế phát triển Tiêu
biểu như các công trinh thủy lợi: Phú Ninh (Quảng Nam), Thạch Nham, Nước Trong.Núi Ngang (Quảng Ngãi), Van Hội, Núi Một, Định Bình, Hóc Xeo, Chánh Hùng.
(Bình Định): Phú Xuân, Đồng Trn (Phủ Yên); Suỗi Hành, Đá Bản, Suỗi Du (Khánh,mg Sit (Ninh Thuận), Sông Quao, Cà Giây, Cà Tót (Binh
“Thuận) Theo tÌ
ng Trâu,
1g kế của ngành thủy lợi, số hỗ chứa xây dựng ở vùng miễn Trung
chiếm khoảng 80% là đập vật liệu địa phương theo bảng thing ké một số đập đắt ở
khu vực miễn Trung [1]
Trang 22Bảng 1.2 Thông kế một số dip đắt ở khu vục miễn Trung
: ¡ Năm hoàn
TT Tênhồ Tĩnh Loại đập | Has (m | Names
1 |Thượng Tuy [Ha Tinh Đặ | 2500 1964
2 |CảmL Quing Bình Dit | 3000 1965
3 | Vực Trong | Ha Tinh Đất | 2380 1974
4 [Tien Lang | Quing Bin Dặ | 5230 1978
5 |YênMỹ — Thanh Hoa Đất | 2500 1980
6 | Vinh Trinh | Quảng Nam Dat 23,00 1980
7_| Núi Một Binh Định Đất 32,50 1980.
8 |Liệt Sơn Quảng Ngãi Dat 29,00 1981
9 [Phi Ninh | Quang Nam Đất | 4000 1982
10 | Sông Mực | Thanh Hos D | 3340 1983
11 | Hoà Trung — | Bi Ning Đất | 2600 1984
12 | Hội Sơn Binh Dinh ĐẤT 29,00 1985
13 | Vực Tròn — | Quảng Bình Đất | 2900 1986
14 [Ba Khánh Hoà Đất | 4250 1988
15 Kẻ Gỗ Hà Tỉnh Dặ | 3740 1988
16 | Khe Tin | Quiing Nam Đặt | 2540 1989
17 | Kinh Môn — | Quảng Trị Đất 21,00 1989
18 | Phi Xuân — |PhúYên pir 2370 1996
19 [Song Ric | Hi Tinh Dit | 2680 1996
20 | Thuận Ninh _ | Bình Định Đặc | 2920 1996
21 | Đồng Nghệ | Da Ning Đất 25,00 1996
22 | Sông Quao | Binh Thuận pir 4000 1997
23 |CaGiy | Ninh hun Dit | 3540 1999)
24 | Sông Hin — | Phú Yên Đặ | 5000 | 2000
25 |SôngSắt — jNinhthuận Đặ | 2900 | 2007
26 | Sing Sto — |NghệAn Đặ | 3000 | 200
27 | Hoa Son — |KhánhHòa Đặ | 2900 | 201
24 [Ta Trach — |TT.Huế pir | 5600 | 204
‘Theo thông kê bảng trên thì hơn một nửa trong tong số hồ ở khu vực đã được xây dựng.
và sử dụng từ 20 đến 30 năm, các hỗ chủ yêu là nhỏ và vừa, nhiều hỗ đã bị xuống cắp.
Trang 231.3 Các vấn để kỹ thuật đối với đập vật liệu địa phương ở Miền Trung.1.3.1 Hiện trang đập vật liệu địa phương ở miền Trung
Hầu hết các đập đã được xây dựng ở nước ta là đập đắt, Dat đắp đập được lấy tại chỗ‘gm các loại đất: đắt pha tàn tích sườn đồi, đất Bazan, đắt ven biển miền Trung Phinlớn các đập đất được xây dựng theo hình thức đập đất đồng chất, mái thượng lưucược bảo vệ bằng đá xếp, mái họ lưu trồng cõ trong các 6 đỗ sồi
“Theo chiều cao đập có khoang 20% số đập là cấp ba, hơn 70% là đập cấp bốn và
sắp năm, cò li hoảng 10% là đập từ cắp ai trở lên
Các dip được xây dụng thôi ky trước 1960 khoảng 6%, từ 1960 đến 1975 khoảng
nơi tiếp giáp với tần hoặc cổng như đập Vĩnh Trình- Đà‘Ninh Loại hư hong biểu hiện do thắm chiếm khoang 44,9%.
—_ Hư hỏng thiết bị bảo vệ mái thượng lưu Khoảng 85% các đập đã xây dựng
được bảo vệ mái bằng đá lát hoặc đá xây còn lại là tắm bê tông lắp ghép hoặc.bê tông đỗ ti chỗ, Số đập cổ hư hỏng kết cầu bảo vệ mái chiếm 35,4
Trang 24—_ Các hơ hong khác như sạt mái, lún không đều, nứt tổ mỗi chiếm khoảng
19.7% [2|
C6 thể nói đập là hạng mục công trình quan trong nhất ở công trình hd chứa, nhữnghư hỏng nặng ở đập dễ dẫn tới nguy cơ sự c vỡ đập
Cho đến nay nước ta chưa có tài liệu thống kế đầy đủ các sự cố vỡ đập Từ các
nguồn thông tin quản lý, thông tin qua các hội thảo khoa học, cũng như tài liệu
trích dẫn khác cho thấy nước ta chưa xảy ra các sự cố vỡ đập lớn nhưng đã xây ra vỡmột số đập nhỏ ở miễn Trung và Tây Nguyên như:
= Sự cổ đập đất hỗ chứa Suối Hành - huyện Cam Ranh, tinh Khánh Hoà= Sự cỗ đập hồ Am Chứa- huyện Diên Khánh, tinh Khánh Hoà
inh Khánh Hoà
= Sure đập hỗ Suỗi Tru
~_ Sự cổ dip đắt hỗ Buôn Bông - thị xã Buôn Ma Thuột, tỉnh Dik Lik
Hình 1-5 Sự cổ trăn đập Hồ Hồ (4/10/2010)
Sat lỡ mái TL hỗ Cầu Câu (Nghệ An) Sat lờ mái TL hồ Giang Gié ( DakLak)Hình 1-6 Sự cổ sat lở mái sau lũ.
10
Trang 25Hình 1-7 Va đập Tây Nguyên (Đông Tâm), Nghệ An vào ngày 11/92012 [3]
Hình 1-8 Vỡ đập Khe Mơ ~ Hà Tinh vào ngày 16/10/2010 4]
in
Trang 261.32 Nguyên nhân sự cẾ mắt an toàn đập
1.3.2.1 Nguyên nhân do yẫu 16 te nhiên
Do diều kiện tự nhiên, vị tí công trình chọn để xây dựng có dia chất phúc tp, vit liệudip đập không đảm bảo yêu cầu hoặc lựa chọn bai vật liệu thiên về kinh tế cũng là mộttrong các nguyên nhân Địa hình dạng chuyển iế tử núi cao xuống đồng bằng với độđốc sông subi tương đổi lớn, bên cạnh đó thâm thực vật hiện đã thay đổi rất nhiều,
rừng tự nhíbị tin phá thay vào đó là các vườn cây, hình thái thực vật thay đổi nênthời gian tập trung dong chảy mưa lũ về hỗ khác với thời điểm tính toán thiết kể MặtkK do biển đổi khí hậu toàn cầu nên mưa nắng có nhiễu bit thường, nỗ không tuân
theo các quy luật thường xuyên Nhiễu năm lượng mưa tăng so với trưng bình năm hay
số thời gian nắng quá nhiều đều có thể ảnh hưởng tới công trình.1.332 Nguyên nhân do vấutổ khảo sắc thik
—_ Nguyên nhân do yếu tổ khảo sắt
Do địa chất công trình có vị trí đặc quan trọng đổi với sự an toàn của đập, vì vậy.vige khảo sit, nghiên cứu cin thân dé đánh giá đúng tỉnh hình địa chất nền đập vả chất
lượng đắt đắp Việc không nghiên cứu kỹ tài iệu bản đồ địa chắt, không khảo sắt nền
đã dẫn đến đánh giá sai chất lượng nền, từ nÈn xu cần phải xử lý trở thành én tốt
không phải xử lý, Khảo sắt quá sơ sài và thi nghiệm không đầy đủ các chỉ tiêu cơ lý
việc cũng cắp si và không diy di các chỉ
le học của đất ding để dip đập,
tiêu, không nhận điện được các tính chit nguy hiểm của các loại đt đắp đập, dẫn đếnviệc đánh giá sai lim nghiêm trọng chất lượng đắp đập, từ chỗ dat rit xấu và nguyhiểm khi ding để đắp đập trở thành đất rất tắt, lưới khảo sit quá thưa, mẫu thí nghiệm
quá it dẫn đến việc đánh giá sai các dữ liệu chung cho toản tuyển công trình hoặc bãi
vat liệu, việc khảo sát chưa đảm bảo đúng trình tự, quy trình, khối lượng khảo sát itkhông đảm bảo số lượng và chất lượng Một rong những nguyễn nhân nữa đồ là cho
dã khảo sắt kỹ lưỡng đến đâu vẫn không thé phản ánh hoàn toàn chính xác tình hình
thực tế ngoài hiện trường dé là sự chủ quan không theo dõi địa chit và đánh giá lại
hiện trường trong quả trình thi công
= Nguyên nhân do yêu tổ thiết kế
12
Trang 27Nguyén tắc chung thi các loại đất đều cỏ thé dip đập được và quan trong là người
thiết kế phải hiểu rõ nh chất và đặc điểm của chúng mới có th thiết kế dip đảm bảo
an toàn được do đó người thiết kế phải nghiên cứu kỹ kết quả khảo sát và các kết quá
thí nghiệm đất đắp đập từ đó dé ra các biện pháp xử lý đúng Tuy nhiên, một số đập,
lắt có chiều cao thip, dung ích hồ chứa nhỏ nên người thiết kế thường chủ quan hoặckế chưa nhiễu kinh nghiệm dẫn đến lựa chọn các thông số hay xử lý ác số
người thi
liệu từ khảo sát chưa tốt dẫn đến lựa chọn loại vật liệu dip không đảm bảo hoặc tính
toán sai về hình thức ống thắm, gia cố mái thượng nên không đủ sức chịu đựng sóng.
cây ra, tính toán sai sơ đồ tinh én định, chon tổ hợp tải trọng không phủ hợp với thực
tế kết hợp với trưởng hợp nền đập xấu và không xử lý triệt để, nước hỗ rút đột ngộtngoài dự kiến thiết kế đều có thể gây ra trượt mai thượng lưu đập Đảnh gi si tỉnh
hình địa chất nền, để sót các lớp thắm mạnh hoặc không xử lý triệt để các ting thắm.
Biện pháp thiết kế xử lý nén không dim bảo chất lượng cỏ thể dẫn đến thắm mạnh
hoặc si nước ở nn phía ha lưu
thiết kế bóc hét ting đắt phủ thảm thực vật ở 2 vai đập 6 thé dẫn đến thắm 2 bên vai
Ê không để ra biện pháp xử lý hoặc dé ra biện pháp xử lý không trigt để, không
Bản thân vật liệu dip có chất lượng không tt, hàm lượng dim sạn sối nhiều, him
lượng bụi sét ít, đất tan rã, bên cạnh đó khảo sát sai thực tế hay khối lượng khảo sắt,
dung tong, biện pháp chống thắm thin và nén đập chưa dim bảo đây là các nguyênthành phần các chỉ tiêu cơ lý không đủ từ đó đánh giá sai hoặc thiết kế sainhân thiết kế dẫn đến thắm mắt nước qua đập hay mắt ôn định do trượt Dit đắp đập
6 tính lần wt lớn hoặc tinh tan rã mạnh nhưng trong quá trình khảo sắt không phát
hiện ra hoặc có phát hiện nhưng thiết kế kết edu đập không hop lý, Tinh toán sai ti
trọng trong các trường hợp nước hi tăng cao hay rút nhanh đột ngột có thể dẫn đến nút
cdọc đập sau này,
1.3.2.3 Nguyên nhân do yéu tổ thi công.
‘Thi công đắp đập không đạt độ chặt yê quyđịnh và đầm thử tại hiện trường, số lẫn dim ít thiết bị dim không phủ hợp nên đất sau
do lớp rải quá diy, dây hơn thi
khi đầm „ không dat dung trọng khô tối thiểu và bi phân lớp, hình,
B
Trang 28thành lớp đất yếu dọc, ngang thin đập Độ âm dit dip không đảm bảo độ âm tối ưu.
việc không chế, xử lý độ âm không tốt dẫn đến đắt có thể quá ớt hay quá khô nên
trong quá trình thi công đắt đắp Không chặt, không đồng đều ẫn đến thắm qua thin
‘Thi công các mỗi nói tiếp giáp không tốt do phân đoạn trong thi công hoặc không damp giấp
Không tốt ác lớp tiếp giáp do vết xe chi vit liệu tạo thành b& mặt nhẫn hoặc tạo thành,
bảo độ xoài mái thấm qua thân đập tại vị tri này, hay việc xử lý
có thé dẫn
các lớp bụi trong thi công đi ấm qua các lớp tiếp giáp này
‘Thi công lớp gia cổ mái kém chit lượng, ích thước viên đá hoặc tắm lt nhỏ hơn thiếtkế: Chất lượng đá lát hoặc tắm lát kém, viên đã đặt nằm và không chèn chặt có thédẫn đến trượt, sat mái.
Thi công xử lý nổi tiếp bờ và nền kém: Không thi công xử lý tạo mái dé các vị trí nền
hay vai đập, không don sạch lớp thảm thực vật đất hữu cơ, việc xử lý nền như: Khoan.phụt không đạt yêu ciu, không xử lý hết các lớp bồi tích, thi công chân khay, sin phủ
kém dẫn đến thủng lớp chống thắm gây ra thắm Không bóc hết ting phủ ở vai,công xử tip giáp, đầm đắt đoạn ip gip với ai khôn tốt din đến thắm qua vaiXứ lý chống thắm qua mang các công tình xây đúc như mang cống hoặc trin khôngđảm bảo chất lượng, đắt đắp không được lựa chọn loại có hệ số thấm nhỏ, không don
vệ sinh sạch sẽ trước khi đắp và đắp không đảm bảo dung trọng thiết kế có thể gây ra
thắm qua mang công trình.
ân hành1.3.2.4 Nguyên nhân do yéu tổ quản ly,
Công tác duy tu bảo dưỡng không thường xuyên như không nạo vét kênh dẫn sau đồng.đã tiêu nước ( nếu có) dẫn đến tác bộ phận này và đường bão hòa đãng cao có thể thoát
nước ra mái hạ lưu dẫn đến trượt hay sạt mái Không thường xuyên trồng dặm cỏ mái
dap nên nước mưa tập trung, kết hợp với dòng thắm trong đập gây xối lở, trượt sat mái4p, không phát don thường xuyên dẫn đến cây cối phát triển lớn trên mái sau khi chặthạ thân và rễ cây bị mục hoặc bị mỗi xâm hại dẫn đến sat lở hoặc phát sinh dong
4
Trang 29Nói chung các hư hỏng do thiết kế hoặc thi công thì các hư hỏng phía bé mặt công.
trình có thể sửa chữa để dàng và thường không gây ra hậu quả nghiêm trọng Cúc hư
hỏng do thắm qua nền hay mái gây mắt ổn định công trình và gây mắt nước của hồ.
chứa là một trong những nguyên do có thể hội tụ một vai hay tất cả nguyên nhân nói
trên, khiến nhiều công trink phát huy hiệu quả rất kém thậm chí hư hỏng không thể sử
dụng Qua phân tích kỹ vé điều kiện tự nhiên của tỉnh Bình Phước, thấy rằng hiện
tượng thắm mắt nước của dip đắt là điều khó tránh khỏi nếu các nhà xây dựng Không
«quan tâm đúng mức từ khâu đầu tiê là khảo sit đến khâu thiết kế cũng như thi công
và vận hành, duy tu bảo dưỡng công trình sau khi hoàn thành.
Qua những vấn đề đã được trình bày ở trên cho thấy rằng sự hư hỏng của đập không
chỉ do yếu tổ tự nhiên như điều kiện thời tế, thủy văn, thủy lực, địa chất ma con có
những yếu tổ do con người gây ra như công tác khảo sit, thiết kể, thi công, quản lý vậnhành công trình và thực tế cũng cho thấy ring, nhiều khí nguyễn nhân gây ra sự cổ
công tình là tổng hợp của tt cé các yêu tổ nói trên
Khi công tình bị sự cổ, tổn thất về mặt vật chất là đương nhiên và đôi khi là rắtnghiêm trong nếu xây ra tn thất về người Đồng thôi việ tu sửa, gia cổ hoặc phục hồicác công trình thủy lợi đã bj sự cổ nhiều khi rất phực tạp, tốn kém.
13.3 Giải pháp khắc phục sự cỗ mét an toàn đập
Do đặc thù của đập đất là
của nén, tận dụng được vật liệu địa phương, giảm giá thành, thi công đơn giản nên
có thể xây dụng trên nhiề loại nền, dB thích ứng với độ lứn
ngày cing dược phổ biến rộng rãi ở nước ta cũng như rên thể giới Tuy nhiên cũng có
Không ít số lượng đập đất được xây dụng trên nén đắt yo, nén đất có ng thắm nướcầy (yếu về cường độ hoặc khả năng chống thắm hoặc cả hai) và trong quá tình triển
khai xây dựng một số công trình đập đắt từ khâu khảo sát đến thiết kể, thi công và quản
lý vận hành, do nhiều nguyên nhân khác nhau mà không đánh giá đúng thực trạng địa
chất của n để xác định giải pháp kỹ thuật xử lý nền phù hợp dẫn đến các sự số dingtiếc cho công trình Các biện pháp xử lý được áp dụng hiện nay gồm: Tường nghiêngsin phù bằng đất sét, Thàm chống thắm mái thượng lưu bằng vải Bentomat GTL,
mảng chẳng thắm HDPE, lõi giữa bằng đất st, bảo chẳng thắm bentonite (xi măng ~
15
Trang 30bentonite, đất ~ bentonite, dit- xi măng ~ bentonite), khoan phụt xi ming hoặc sét
1.3.3.1 Giải pháp chẳng thẩm bằng tường nghiéng sân phủ.
Khi nền thắm nước mạnh chiễu diy ting thắm nude khá diy hoặc sâu vô hạn và vật
liệu làm thân đập có hệ số thắm lớn thì hình thức chống thắm hợp lý nhất thường là
tường nghiêng nối iếp với sân phủ
-# Chẳng thắm bằng twig nghiêng sản phi bằng đắt có hệ sd thắm nhỏ
vào các yêu cầu cầu tạo và gradien thủy lực cho phép của đất đắp tường BE day
đính tường không nên nhỏ hơn 3.0m và ting dẫn từ đỉnh xuống chân trởng.
chan tường không nhỏ hơn HIS (H là cột nước tác dụng) nhưng không nhỏ hơn
3,0m Độ vượt cao của đỉnh tường nghiêng trên MNDBT ở thượng lưu tùy theo.
cắp công tình 5= 0,5-0,8m Đỉnh tường không được thấp hơn mực tĩnh gia
cường Trên mặt trờng nghiêng có phủ một lớp bảo vệ đủ dày (khoảng 1m) để
tránh mưa nắng, giữa tường nghiêng và lớp bảo vệ có bổ te tng lọc ngược Khi
xác định độ đốc mái tường nghiêng phi bảo đám lớp bảo vệ không bị trượt trêntạ phải ôn định (khôi
mặt tưởng, đồng thời lớp bảo vệ tường ngl
= _ Bễ day sân phủ tùy theo yêu cầu kỹ thuật và điều kiện thi công nhưng không nhỏ.hơn Sem đối với đập thấp và 1,00 đối với đập no
16
Trang 31Ưu điểm
~_ Dễ thi công, sử dụng được các loại máy thi công thông thường như máy đào,
máy xúc, máy di, máy đầm sửa chữa giá thành rẻ.
= Hạ thấp đường bão hòa nhanh làm cho dit đắp thân đập khô ráo lâm tang tinh
Ổn định cho mái hạ lưu.
~_ Kỹ thuật tỉ công đơn giản, phù hợp với trình độ và công nghệ thi công của các
đơn vị thi công tại địa phương.
-® Tường nghiêng bằng màng địa kỹ thuật (Vai Bentomat, HDPE )
Vai chẳng thắm (màng địa kỹ thuật) là những tắm vật liệu mỏng, rt dễ ubn, có hệ số
(10°:10°9em/s, Hiện nay nền công nghiệp hóa chất đã
thẩm rất nhỏ có thé đạt tới
phát triển, có thể chế tạo được nhiều loại polyme tông hợp có độ bền cơ học cao, có.
khả năng chống chọi với các diều kiện bt lợi của môi trường
Phương pháp sử dụng hình thức chống thắm kiểu tường nghiêng cho mái thượng lưu
kha năng chống thắm tốt (hệ số thấm ríbằng một lớp vai địa kỹ thuật, lớp vải
10” envs) hạn chế rất lớn lưu lượng thắm qua công trình Phương pháp này đã được ấp
dụng ở một số công trình cỡ vừa và nhỏ (H<20m), tuy nhiên số lượng cũng chưa
1
Trang 32Hình 1-11 Mặt cắt ngang đập có tường nghiêng chống thắm bằng vai địa kỹ thuật
(Bentomat)~ Công trình Ho chứa nước Sông Biểu, Ninh Thuận
4 Tường nghiêng bằng bê lông cất thắp
Phương pháp sử dụng hình thức chống thắm kiễu tường nghiêng cho mái thượng lưu
bằng một lớp bê tông cốt thép, hạn chế rất lớn lưu lượng thắm qua công trình Phương
pháp này đã được áp dụng cho các đập đá đỏ Tuy nhí ất chỉ mới áp dungvới đậpmột số công trình cỡ vita và nhỏ (H<20m) như hồ chứa suối nước ngọt ở Ninh Thuận,
sửa chữa đập Am Chúa.
18
Trang 33Uu điểm:
~_ Chống thắm tốt độ bén cơ học caoNhược điểm:
= Cấu tạo phức tạp, đễ sinh nứt nẻ khi nhiệt độ thay đổi hoặc thân đập lún, giá
thành cao
= Cũng như tường nghiêng sân phủ bằng đất st, với các hỗ đập đang ích nước thi
Hình 1-12 Mặt cắt ngang đập có tường nghiêng chẳng thắm bằng tắm bê tông = Công
trình Hỗ chứa suổi nước ngot, Ninh Thuận
1.3.3.2 Giải pháp chẳng thẫm bằng tường nghiêng chân ring
“Trưởng hợp tường nghiêng trên nén có lớp thắm mạnh và ting không thắm nằm khôngsâu, người ta xây đựng một chân răng qua nén cắm sâu vào ting không thấm.
"Độ cắm sâu của chân răng vào ting không thẩm 8 > 0.5=1,25m
ông thắm bằng tường nghiêng, chân răng thượng lưu
19
Trang 341.3.3.3 Giải pháp chẳng thẳm bằng trờng lõi mẫn Kết hop với chân răng
Vật liệu lâm tưởng lõi cũng tương tự như làm tưởng nghiêng, tưởng lõi có dạng thing
đứng nằm chính giữa hoặc gin giữa đập Theo cấu tạo bé day đỉnh tường không nhỏ.
hơn 0,8m và chân tường không nhỏ hơn 1/10 cột nước nhưng phải đảm bảo >=2m.
Khi đập đất có lõi giữa xây đựng trên nên thấm nước và chiều diy ting thấm nước
Không lớn lắm thì biện pháp chống thắm cho nên thông thường là kéo dài lồi giữaxuống tận ng không thắm,
Uu điểm:
—_ Khả năng chống thẳm tốt
bị biến dạng nhi
—_ Ôn định trong trường hop i
~ Có khối lượng nhỏ hơn và dé thi công hon so với tường nghiêng.= Cả thể áp dung cho những đập tương đối cao.
Phù hợp với loại nén có chiều sâu tang thất
nước dây hơn sẽ không phủ hợp và kính tế
1.3.3.4 Giảipháp chẳng thắm bằng tường cit chống đấm
O những vị trí dip đập không có vật liệu chống thắm bằng đất sét, phải chuyên chở xaquá đắt, cần thiết phải xem xét tưởng chống thắm cứng như: cử gỗ, cit nhựa, cử bê
tông cốt thép, cừ thép
Ci được chế tạo sẵn và được đồng bing búa đồng cọc, mấy rung hoặc may ép, néu ein
thiết thi có sự hỗ try của hg thống bơm thủy lực áp lực cao để làm rời đắt kh hạ cử
20
Trang 35“Các cit được iên kết với nhau bằng khớp nổi âm dương tạo thành một lién kết vững
chắc Để đảm bảo kin nước, giữa khớp nổi có cấu tao vậtgu kín nước bằng nhựa tổng
hợp có độ bên cao.
Ưu điểm:
= Khả năng chồng thắm tốt
On định trong trường hop nên bị biển dạng nh
— Dễkin trả và quản lý chất lượng trong quá trình thi công
~_ Chiều sâu xử lý chống thắm khá sâu (2=22)m, nếu kết hợp với chân răng thìchiều sâu xử lý chống thắm sâu hơn
n không phải là đá
những nơi không có mỏ vật liệu chống thắm
Tuỷ theo tinh chất quan trong và địa chất nd mà lựa chọn loi cử cho phit hợp
48 giảm giá thành
gfe T— xe.
Hình 1-14 Giai pháp tường cử kết hợp với tường nghiêng chân răng,
Trang 36PERSON NSLS NS SNOT
Hình 1-15 Giải pháp tường cir kết hợp với tường lỗi + chân răng
Hình 1-16 Thi công cừ BTCT ứng suất trước
1.3.4.5 Giải pháp chẳng thắm bằng khoan phut (khoan phụt truyền thẳng)
Khoan phụt truyền thống còn được gọi là khoan phạt có nút bịt (một nút, 2 nit);(ximăng, đất sét, hoá chất, vào.trong đất dui một áp lực phủ hợp (thưởng từ vài at đến vài chục at tủy thuộc đốitượng xử lý, loại đất và thiết bị công nghệ) Nút bịt có tác dụng bịt không cho dung.dịch trio lên miệng hồ khoan
nguyên lý của nó là bơm dung dich chất kết
‘Diu tiên, khoan phụt truyền thống là dé lắp bit các kế nứt trong nén đá, sau đó đã có
“những cõi tiễn để khoan phụt cho đập đất, Để khoan phụt được trong nén đắt, người ta44 có những cải tiến về nút bịt và điều chỉnh tăng áp suất: sử dụng nút bịt kép (ống‘ming-sét, công nghệ tuần hoàn ngược) Với các ting cuội sỏi cũng đã đùng bằng cáchbổ sung thêm công đoạn bai trồng,
2
Trang 37sứ vào mức độ nứt nề cũa nỀn âu về chất lượng của ming chống thắmP.
và áp lục thắm dy kiẾn tác động để có thé thiết kể số lượng các hỗ khoan phụt cũng
như chiều sâu của chúng và cách thức bé tri các hồ khoan trên phạm vi cần xử lý.* Ưu điểm: Thich hợp với chống thắm nền dé nứt nẻ thiết bị thi công đơn giản, yêucầu kỹ thuật đơn giản, máy móc phỏ biển, gon nhẹ, tính cơ động cao; vật liệu đem xửlý dễ mua, dễ kiểm trên thị trường,
Hình 1-17 Khoan phụt xử lý nền
Nhược điểm:
= Kho kiểm soát mức độ lip diy của vita trong lỗ rỗng; không áp dụng tốt đổi với
nên cuội s6i, nén cát và nền đắt có mực nước ngằm; hiệu quả thi công không cao
trong điều kiện ngập nước; dễ bị x6, dồn ép cốt liệu khi nỀn rồi và cổ kết cầumềm yếu: chi ứng dụng được cho chiều sâu xử lý dưới 20m, môi trường xử lý
không bị bão hòa nước và có dong thắm đi qua; bán kính ảnh hưởng nhỏ đo áp
Khoan phụt cao áp (Jet-grouting) còn gọi làing nghệ khoan phụt kiểu tia, phương
pháp này dựa vào nguyên lý cắt nham thạch bằng đồng nước áp lực
“Công nghệ khoan phụt áp lực cao tạo ra cột đắt gia cổ từ vữa phụt và đắt nn, Nhờ ta
nước và vữa phun ra với dp sud cao (từ 200 ~ 400 atm), van tố lớn (>100mMS), các
Trang 38phần từ đắt xung quanh lỗ khoan bị x6i toi ra và hoà trộn với vữa phụt, sau khỉ đông
cứng tạo thành một khối đồng nhất gọi la cọc xi măng đất Coe bê tông đất vừa có tác.
‘dung chịu lực vừa có tác dụng chống thấm
"Hình 1-18 Sơ đồ nguyên lý Công nghệ Jet-grouting.
"Để chống thấm cho các công trinh đê, đập, lim các cọc XMĐ liên tiếp thành dang
tường, Cường độ chịu nền của cọc XM 50+100 Kg/em* Hệ số thấm của tường coc
xi ming đắt đạt được từ 105 + 105 cm tuỳ thuộc vào cấp phối vật liệu lam vita phụt“Thành phần chính của vữa phụt là ximăng, ngoài ra còn có bentonite, tro bay, phụ giatăng nhanh tốc độ ninh kết
Trang 39= Điều kiện pha trên ảnh hưởng lớn đến tinh chất của khi xỉ măng đắt và khảnăng chống thắm của tường
= _ Xi măng bị han chế quá trình thủy hóa khi nên đắt có tính kiểm (đất phen)
= Coe xi ming đất có hệ số thắm lớn (k= +: 10'(emis)) phụ thuộc vào địa chất
công trình cụ thể, đây là nhược điểm lớn của công nghệ này.
Pham vi ứng dụng
= Phù hợp với các loại nền bùn sét, cát, & cát hoặc nền sạn si nhỏ có độ nước.thấm lớn.
1.3.3.7 Giải pháp chẳng thẩm bằng tường hào Bentonite
“Tường hào chẳng thắm là loại tường chéng thắm được thi công bằng biện pháp chung
là đảo hào trong dung dịch Betonite rước, sau đồ sử dụng hỗn hợp các loại vật lệu
dung địch ximang + bentonite hoặc ximäng + bentonite + đất sét tại chỗ nghiền mịncó thé bổ sung thêm phụ gia hóa học để tang độ ôn định và chống thắm) có tính chẳngthắm cao, sau th gian nhất định đông cứng lạ tạo thành tưởng chống thắm cho thânvà nến dip Hào được thi công trong dung dich Bentonite - gọi tt là hảo Bentonite làhỗ mỏng có mái đốc đứng, hẹp, sâu được thi công trong digu kiện luôn có dung dichBentonite Hảo thường có chiều rộng 0,5 + 0,9m, có chiều sâu 5+ 120m,
Để có thé đào hào rat sâu và duy trì mái dốc thẳng đứng, trong quá trình thi công phải
cduy trì liên tục hỗn hợp nước và& Bentonite diy trong hào giữ cho vách hảo luônđược én định
Hệ số thắm của tường hào có thể dat từ 10" ems đến 10” emis tủy thuộc nhiều vàosông nghệ vật liệu edu thành và trinh độ thi công của nhà thầu La công nghệ mớiđược áp dụng trong vài năm gần day, số lượng trên dưới 10 cái; rất thích hợp với cácđập có nền thắm nước diy (rên 10m) khi mà xét thấy việc bóc bỏ để làm chân dan
bằng đất tốt là khó khăn và tn kém.
“Các hình thức áp dụng đối với tường hào Bentonite:
—_ Giải pháp tường hảo Bentonite kết hợp tường nghiêng chân răng thượng lưu
chống thắm: như sơ đồ hình 2-7 thay cờ chống thắm bằng hảo bentonite;
Trang 40= Giải pháp tường hio Bentonite kết hợp tung tim chống thắm: như sơ đồ hình2.8 thay cử chống thắm bằng hảo bentonite:
ối, chống thắm bằng hào bentonite (Hỗ chứa.
nước la M’L&h, Gia Lai)Hình 1-19 Mii
Uu điểm của công nghệ này là có độ tin cậy cao, chủ động kiểm soát chất lượng; vậtliệu chống thắm để mua trên hj trường
"Nhược điểm là thiết bị thi công công kénh, phải chuyển bằng thiết bị siêu trường- siêutrong (xe cổ ti trọng >401), không thích hợp với các đập vũng sâu ving xa; mặt bằng
thi công yêu cầu tối thiểu rộng 10m; không thi công được trong nước, hoặc nén lẫn đá
lin, đ tang vi giu đào hoạt động theo cơ ché ự trong: hồi gian thi công dài: giá thànhcông trình tương đối cao
Pham vi ứng dụng.
Phù hợp với các loại nỀn đt et, sỏi sạn có hệ số thắm nước lớn Ap dụng trong côngtác sửa chữa nâng cắp chống thắm đập đất.
%6