Là loại đập đất được gia cố mái bằng các vật liệu truyền thống như tấm bê tông, bê tông cốt thép, các tấm cấu kiện đúc sẵn lắp ghép hay xây, lát đá mái đập, làm rọ thép hay có thể sử dụng các vật liệu công nghệ cao mới như thảm bê tông FS (Thảm bê tông túi khuôn làm bằng sợi tổng hợp rải ra trên mái đập sau đó phun bê tông áp lực vào tạo thành thảm).Lũ được tháo tràn trên đỉnh đập và mái hạ lưu đã được gia cố chảy về kênh tháo. Việc cho nước tràn qua đỉnh đập có thể chọn giải pháp tràn một phần hay tràn toàn bộ đập tùy thuộc điều kiện thực tế công trình.
Ưu điểm:
- Chủ động tháo lũ khi mực nước cao hơn phần đỉnh đập dâng cho nước tràn qua. Khả năng chống xói mặt đập, mái đập tốt.
- Do tháo nước qua đỉnh đập nên có thể chọn bề rộng ngưỡng tháo nước lớn, chỉ cần tháo cột nước thấp trên đỉnh đập cũng có thể phát huy khả năng tháo được lưu lượng lớn, hỗ trợ tốt cho tràn chính tháo lũ lớn khẩn cấp.
- Khi mái hạ lưu được gia cố tốt thì khả năng chống xói cho mái đập cao, tháo được lưu tốc lớn trên mái đập.
Nhược điểm:
- Chỉ có thể áp dụng cho giải pháp nâng cấp cải tạo hoặc xây mới để ứng phó với lũ vượt tần suất thiết kế, không áp dụng được ngay trong công tác quản lý phòng chống lũ lớn khẩn cấp ở những hồ đập chưa có điều kiện cải tạo.
- Cần phải có nguồn vốn lớn để thực hiện dự án cải tạo, nâng cấp như vốn đầu tư xây dựng cơ bản, vốn tài trợ của các tổ chức phi chính phủ, vốn vay nước ngoài ADB, WB,...
Điều kiện áp dụng:
Áp dụng cho các hồ đập vừa và nhỏ khi các giải pháp cải tạo, nâng cấp đập khác không thực hiện được như xây dựng thêm tràn, mở rộng tràn, nâng cao đỉnh đập...
Áp dụng cho hồ đập xây mới trên lưu vực có lũ lớn mà điều kiện xây dựng các giải pháp công trình tháo khác khó áp dụng do tính chất kỹ thuật xây dựng, quản lý phức tạp, hay do tốn kém hơn về mức đầu tư. Cụ thể như áp dụng cho các hồ có dung tích nhỏ, nguy cơ tiềm tàng rủi ro khi xảy ra sự cố có thiệt hại nhỏ, hồ có nhiệm vụ phục vụ cho diện tích sản xuất nông nghiệp, cấp nước sinh hoạt, chăn nuôi, phòng chống cháy rừng trong khu vực nhỏ. Đặc điểm của các hồ này là được tạo nên nhờ đập chặn ngang các dòng suối tự nhiên nhỏ, hay các khe nước núi. Dòng chảy đến hồ không có tính chất thường xuyên chỉ xuất hiện khi có mưa, lũ. Các hồ này chỉ có một đập dâng là đập chính kết hợp với đập tràn xả lũ nằm tại vai đập. Với đặc điểm này không thể bố trí thêm đập phụ cũng như mở rộng tràn.Vì vậy giải pháp cho nước tràn đỉnh đập có tính khả thi nhất.
Một số kiểu cấu tạo đập và vật liệu cho nước tràn qua đỉnh đập với kết cấu áo đập cứng:
a. Kiểu đập cho nước tràn qua toàn bộ đỉnh đập:
Hình 2.2: Gia cố áo cứng mái đập cho phép nước tràn qua toàn bộ đập (1) Ngưỡng tràn xả lũ; (2) đỉnh đập bằng bê tông; (3) Đập đất;
(4) Cấu kiện tấm lát BT
(1) (2)
(3)
(4)
Vùng lòng hồ Vùng HL hồ
Bề rộng mặt đập cho nước tràn qua
Hình 2.3: Mặt cắt ngang đập gia cố áo cứng mái đập chophép nước tràn qua toàn bộ đập
(1) Ngưỡng tràn xả lũ; (2) Đỉnh đập bằng bê tông; (3) Đập đất;
(4) Cấu kiện tấm lát BT; (5) Dốc nước sau tràn kiểu bậc nước
Giải pháp này áp dụng cho các hồ chứa vừa và nhỏ nhưng có lưu lượng lũ lớn và địa hình không cho phép bốtrí thêm công trình tháo nước khác, việc mở rộng tràn tốn kém về kinh phí đầu tư xây dựng kênh tháo và tiêu năng sau tràn. Khi đó đập dâng sẽ có tác dụng hỗ trợ tháo trong trường hợp lũ lớn khẩn cấp, còn với lũ tiêu chuẩn thì tháo nước qua tràn.
b. Kiểu đập đất cho nước tràn qua một phần đỉnh đập
Hình 2.4: Gia cố áo cứng mái đập cho phép nước tràn qua toàn bộ đập (1) Ngưỡng tràn xả lũ; (2) đỉnh đập bằng bê tông; (3) Đập đất;
(4) Cấu kiện, tấm lát
(1) (2)
m=2.0
m=1.5 H
P Hh 500
(3) (4)
MNLTK
MNHL MNDBT
(5)
Hình 2.5: Mặt cắt ngang đập gia cố áo cứng mái đậpcho phép nước tràn qua một phần đập
(1) Ngưỡng tràn xả lũ; (2) Đỉnh đập bằng bê tông; (3) Đập đất (4) Cấu kiện tấm lát BT; (5) Dốc nước sau tràn kiểu bậc nước
Áp dụng cho trường hợp tràn không đảm bảo khả năng tháo lũ lớn khẩn cấp nhưng với lưu lượng lũ lớn nhỏ chỉ cần tháo lũ qua một phần đập dâng là đảm bảo hỗ trợ tháo thì nên sử dụng giải pháp này để hạn chế việc đầu tư gia cốmái đập. Biện pháp tháo là hạ thấp một phần mái đập hoặc gia cốđỉnh đập bằng tường chắn ngang mái và tường hướng dòng dọc mái để tháo nước qua một phần mái đập.
Vị trí tháo nên bố trí sát tràn tháo lũ đã có để tận dụng kênh tháo lũ hạ lưu và giảm chi phí xây dựng thêm kênh dẫn, tường hướng dòng chảy trên mái đập vềkênh tháo lũ.
c. Vật liệu gia cốmái đập
- Tấm BTCT: Đổ tấm bê tông cốt thép tại chỗ trên mái đập phần cho tràn nước.
Hình 2.6: Chi tiết cấu tạo tấm lát bê tông đổ tại chỗ
(1) (2)
m=2.0 m=1.5 P
(3) Hh MNLTK
MNHL MNDBT
H
5,0 m 5,0m 5,0m
5,0m 5,0m
5,0m 5,0m
5,0m
Tấm lát mái BTCT Lưới thép
(1) (2)
(1) Mặt bằng tấm lát; (2) Mặt cắt dọc mái bố trí thép tấm lát
- Cấu kiện BT đúc sẵn: Sản xuất các tấm cấu kiện bê tông đúc sẵn kiểu
Hình 2.7: Chi tiết cấu kiện BT đúc sẵn
(a) Cắt dọc mái lắp đặt cấu kiện; (b) Chi tiết tấm cấu kiện (1) Cấu kiện BTĐS;(2) Lớp đệm đá dăm; (3) Vải địa kỹ thuật - Rọ thép xếp đá hộc:
+ Rọ thép xếp đá hộc: Các rọđá được sản xuất tại chỗ hoặc mua tại các nhà máy sản xuất có sẵn trên thị trường. Rọ đá làm bằng lưới thép, lưới thép bọc PVC mắt lưới có bề rộng 4 ÷ 5𝑐𝑚.
+ Trình tự thi công: Mái đập được tạo phẳng, rải vải địa kỹ thuật, xếp các rọ thép vào mái từng theo từng hàng ngang mái, buộc dây thép liên kết lại các rọ thép lại với nhau bằng, tiếp đó xếp đá lát khan vào trong, đậy nắp rọ và buộc lại.
400
400
60
(a)
400
400 60
120120
(b)
1 2
3
Hình 2.8: Mái đập gia cố bằng rọ thép xếp đá hộc
Hình 2.9: Chi tiết mặt cắt dọc mái đập bố trí rọ thép xếp đá hộc
Hình 2.10: Rọ thép xếp đá hộc
(1) KT: 50x30x50cm; (2) KT : 50x30x100cm - Gia cố chân mái đập bằng mũi hắt và sân tiêu năng:
Rọ thép xếp đá hộc Vải địa kỹ thuật
Đập đất
30 50
50
50 50 50 50
505050
(1) (1)
100 100 100
505050
(2) (2)
Hình 2.11: Giải pháp chống xói chân mái đập dâng
Chân mái đập là nơi động năng dòng chảy lớn nhất, nên để giảm xói chân đập nên gia cố phần chân đập bằng thiết bị hướng dòng như mũi hắt sóng hay các thiết bị gia cố mái khác rọ thép, chân khay bê tông,...