Thiết kế đê và công trình bảo vệ bờ - Chương 3 pptx

50
Chơng III
Thiết kế đê


3-1. Cấp của công trình đê và tiêu chuẩn thiết kế.
I- Cấp của đê:
1. Căn cứ vào dân số và diện tích vùng đợc bảo vệ, đê sông và đê biển đợc chia
thành 5 cấp theo bảng 3-1

Bảng 3-1: Cấp của công trình đê
Vùng
đợc đê
bảo vệ
Cấp
Của đê sông
Cấp
đặc biệt
Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV
Thành
phố
- Mức độ quan
trọng
- Nhân khẩu phi
nông nghiệp
(ngàn ngời)
Nội thành
Hà Nội
TP trực
thuộc TW

500
ữ1.500
TP trực
thuộc tỉnh
200ữ500
Thị xã, thị
trấn
100ữ200


< 100
Nông
thôn
- Nhân khẩu trong
vùng bảo vệ (ngàn
ngời)
- Đất canh tác
vùng bảo vệ (ngàn
ha)

500
ữ1.500

100

200
ữ500

20
ữ100

100
ữ200

4,0
ữ20

< 100

< 4,0

Cấp công trình
của đê biển
Đặc biệt
(trên cấp 1)
I II III IV
Tính chất hoặc
diện tích đợc
đê bảo vệ (ha)
Vùng dân sinh
- kinh tế đặc
biệt quan trọng
Lớn hơn
hoặc bằng
10.000
Từ 5.000 đến
dới 10.000
Từ 3.000 đến
dới 5.000
Nhỏ hơn

3.000


51
2. Hai đoạn đê sông khác cấp nối liền nhau chỉ đợc chênh nhau một cấp.
3. Căn cứ tầm quan trọng về dân sinh, kinh tế, chính trị - xã hội của vùng đợc đê bảo
vệ; độ ngập nớc sâu, mức độ thiệt hại, sự ảnh hởng đến môi trờng sinh thái khi đê bị vỡ
để xét nâng cấp hoặc hạ cấp của đê sau khi áp dụng bảng 3-1. Việc nâng cấp hoặc hạ cấp
của đê so với quy định trong bảng 3-1 cần trình cơ quan có thẩm quyền phê duyệt.
4. Cấp của công trình thủy công, công trình dân dụng, quốc phòng giao cắt qua đê
không đợc thấp thua cấp của tuyến đê đó, hơn thế nữa, còn cần có một độ d an toàn thích
đáng.
II- Tiêu chuẩn phòng lũ của công trình đê:
Đê đợc xây dựng để bảo vệ sự an toàn phòng lũ của đối tợng cần bảo vệ, bản thân đê
không có yêu cầu phòng lũ riêng. Trong khi Nhà nớc cha ban hành tiêu chuẩn phòng lũ
cho các đối tợng cần bảo vệ, tiêu chuẩn phòng lũ ứng với mỗi cấp của công trình đê đợc
quy định tạm thời trong bảng 3-2.

Bảng 3-2: Tiêu chuẩn phòng lũ - cấp của công trình đê
Cấp của công trình đê Cấp đặc biệt Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV
Tiêu chuẩn phòng lũ [thời kỳ
xuất hiện lại (năm)]
250 100 ữ 150 50 ữ 100 25 ữ 50 15 ữ 25

III- Độ gia cao an toàn và hệ số an toàn ổn định của đê:
1. Độ gia cao an toàn của đê:
Đợc quy định tơng ứng với cấp của công trình đê trong bảng 3-3 (các trị số nêu
trong bảng này không bao gồm gia cao phòng lún thi công, chiều cao sóng leo và chiều cao
nớc dềnh, độ cao dự phòng do lòng sông bị bồi). Độ gia cao an toàn của đoạn đê có điều
kiện đặc biệt cần có độ gia cao lớn hơn mức bình thờng, thông qua việc luận chứng, có thề

tăng lên thích đáng nhng không đợc lớn hơn 1,50 m.

Bảng 3-3: Độ gia cao an toàn của công trình đê không cho phép sóng vợt hoặc nớc tràn qua.
Cấp của công trình đê Cấp đặc biệt Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV
Độ gia cao an toàn (m) 1,00 0,80 0,70 0,60 0,50


52
2. Gradien thấm cho phép của đê:
a) Gradien thám cho phép của đất nền [J]
dn
: Đợc quy định ở bảng 3-4

Bảng 3-4: Gradien thấm cho phép của đất nền
Cấp đê
Loại đất
Cấp đặc biệt và
cấp I
Cấp II và cấp
III
Cấp IV Ghi chú
Đất sét chặt 0,70 0,90 1,10
Cát to, sỏi 0,35 0,45 0,54
á sét 0,32 0,40 0,50
Cát hạt trung 0,22 0,28 0,25
Cát hạt nhỏ 0,18 0,22 0,26
Theo
-12-73 Chỉ
dẫn tính toán độ
bền thấm của đập

đất

b) Gradien thấm cho phép trong thân đê thi công bằng phơng pháp đầm nén:
Đợc quy định ở bảng 3-5.

Bảng 3-5: Gradien thấm cho phép của thân đê
Cấp đê
Loại đất
Cấp đặc biệt và
cấp I
Cấp II và cấp
III
Cấp IV Ghi chú
Sét và bê tông sét 1,00 1,20 1,30
á sét 0,70 0,85 0,90
Cát hạt trung 0,50 0,60 0,65
á sét 0,40 0,50 0,55
Các hạt nhỏ 0,35 0,45 0,50
Do kỹ thuật đắp
kém hơn đập đất
nên chọn trị số thấp
hơn so với
12-73
và QP thiết kế đê
Trung Quốc 1998

c) Gradien thấm cho phép của tờng tâm, tờng nghiêng, sân phủ thợng lu bằng
đất có tính dính quy định nh sau :
- Bằng đất á sét [J] = 4,00
- Bằng đất sét [J] = 6,00

3. Hệ số an toàn ổn định chống trợt của đê đất:
Hệ số an toàn ổn định chống trợt của đê đất cần lấy bằng hoặc lớn hơn trị số trong
bảng 3-6, nhng không đợc vợt quá 15%.

53
Bảng 3-6: Hệ số an toàn ổn định chống trợt của đê đất.
Cấp của công trình đê sông Cấp đặc biệt Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV
Điều kiện sử dụng bình
thờng
1,35 1,30 1,25 1,20 1,15
Hệ
số an
toàn
Điều kiện sử dụng bất
thờng
1,25 1,20 1,15 1,10 1,05
Cấp công trình đê biển Cấp đặc biệt Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV
Điều kiện sử dụng bình
thờng
1,30 1,25 1,20 1,15 1,10
Hệ
số an
toàn
Điều kiện sử dụng bất
thờng
1,20 1,15 1,10 1,05 1,05

4. Hệ số an toàn ổn định chống trợt của tờng phòng lũ:
Hệ số an toàn ổn định chống trợt của tờng phòng lũ không đợc nhỏ hơn quy định ở
bảng 3-7.

Bảng 3-7: Hệ số an toàn ổn định chống trợt của tờng ph
òng lũ
Tính chất nền Nền đá Nền đất
Cấp của công trình
đê sông
Đặc
biệt
Cấp
I
Cấp
II
Cấp
III
Cấp
IV
Đặc
biệt
Cấp
I
Cấp
II
Cấp
III
Cấp
IV
Hệ số
an
toàn
Điều kiện

sử dụng
bình thờng
1,20 1,15 1,10 1,05 1,05 1,40 1,35 1,30 1,25 1,20

điều kiện
sử dụng bất
thờng
1,10 1,05 1,05 1,00 1,00 1,25 1,20 1,15 1,10 1,05
Công trình đề biển
Đặc
biệt
Cấp
I
Cấp
II
Cấp
III
Cấp
IV
Đặc
biệt
Cấp
I
Cấp
II
Cấp
III
Cấp
IV
Điều kiện

sử dụng
bình thờng
1,15 1,10 1,05 1,05 1,00 1,5 1,30 1,25 1,20 1,15
Hệ sô
an
toàn
điều kiện
sử dụng bất
thờng
1,05 1,05 1,00 1,00 1,00 1,20 1,15 1,10 1,05 1,05

54
5. Hệ số an toàn ổn định chống lật của tờng phòng lũ:
Hệ số an toàn ổn định chống lật của tờng phòng lũ không đợc nhỏ hơn quy định ở
bảng 3-8.

Bảng 3-8: Hệ số an toàn ổn định chống lật của tờng phòng lũ.
Cấp của công trình đê sông Cấp đặc biệt Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV
Điều kiện sử dụng bình
thờng
1,65 1,60 1,55 1,50 1,45
Hệ
số an
toàn
Điều kiện sử dụng bất
thờng
1,55 1,50 1,45 1,40 1,35
Cấp công trình đê biển
Điều kiện sử dụng bình
thờng

1,60 1,55 1,50 1,45 1,40
Hệ
số an
toàn
Điều kiện sử dụng bất
thờng
1,50 1,45 1,40 1,45 1,30


3-2. Tài liệu cơ bản dùng để thiết kế đê
Tài liệu cơ bản dùng cho thiết kế đê quy định nh sau.
I- Khí tợng, thủy văn:
1. Khí tợng:
Tùy theo yêu cầu thiết kế xây dựng đê mới hoặc cải tạo, gia cố đê cũ, cần thu thập các
tài liệu thống kê nhiều năm về : nhiệt độ không khí, gió, ma, độ ẩm, bốc hơi.
2. Thủy văn:
a) Tài liệu địa hình về quá trình diễn biến lòng sông, bờ, bãi.
b) Tài liệu thống kê nhiều năm về mực nớc, lu lợng, bùn cát.
c) Đờng quá trình mực nớc, đờng quá trình lu lợng của các năm điển hình và của
lũ thiết kế.
d) Tài liệu về quá trình thay đổi hớng chảy dòng chủ lu mùa lũ và mùa kiệt.
e) Tài liệu thống kê nhiều năm về bùn cát.
g) Tài liệu về thủy triều và sóng (đối với đê cửa sông, đê biển).

55
II- Kinh tế - xã hội:
1. Tài liệu khái quát về kinh tế - x hội của vùng đợc bảo vệ:
a) Tổng diện tích đợc đê bảo vệ; diện tích đất canh tác; số thành phố, thị xã, thị trấn.
b) Tổng nhân khẩu sống trong vùng đê bảo vệ.
c) Khái quát về kinh tế của vùng đợc đê bảo vệ : Giá trị sản lợng nông nghiệp, công

nghiệp; số lợng và quy mô các nhà máy, xí nghiệp, hầm mỏ; hệ thống giao thông (đờng
bộ, đờng sắt, hàng không, cảng); nguồn năng lợng, thông tin liên lạc v.v
2. Tình hình môi trờng sinh thái của vùng đợc đê bảo vệ.
3. Tình hình thiên tai đ từng xảy ra trong khu vực.
4. Tình hình dân sinh, kinh tế trong phạm vi bảo vệ đê:
a) Nhà cửa của dân và các công trình công cộng.
b) Số hộ, nhân khẩu.
c) Cây cối, lúa, hoa màu.
III- Địa hình công trình:
1. Tài liệu đo đạc địa hình trong các giai đoạn thiết kế khác nhau của công trình đê cần
phù hợp với quy định trong bảng 3-9:

Bảng 3-9: Yêu cầu đo vẽ của các giai đoạn thiết kế công trình đê
Loại
bản vẽ
Giai đoạn công
tác hoặc giai
đoạn thiết kế
Tỷ lệ
Phạm vi đo vẽ &
khoảng cách các mặt cắt
Ghi chú
Chọn tuyến
1/10.000 đến
1/50.000
- -
Bản đồ
địa hình
Định tuyến
1/1.000

đến
1/10.000
Từ đờng tim đê trải
rộng sang hai phía, mỗi
phía 100 - 300m
Nếu nền đê là nền cát, phần trong
đồng nên đo rộng hơn. Nếu phía
sông là bãi có tính xâm thực thì cần
đo mở rộng tới đờng lạch sâu hoặc
ngang tuyến xâm thực.
Bản vẽ
mặt cắt
dọc
Thiết kế kỹ
thuật
Chiếu đứng
1/100~1/200
Chiếu ngang
1/10.000 ~
1/50.000
-
Khi chiều dài tuyến đê vợt quá
100km, tỷ lệ chiều ngang có thể
dùng 1:50.000 hoặc 1:100.000
Bản vẽ
mặt cắt
ngang
Thiết kế kỹ
thuật
Đứng: 1/100

Ngang: 1/200-1/500
Cứ cách 50-200m một
mặt cắt, chiều rộng đo
từ tim đê sang hai phía,
mỗi phía 50 - 100m.
ở đoạn đê cong, khoảng cách các
mặt cắt nên rút ngắn.

56
2. Đối với đê xây dựng mới, ngoài các bản vẽ mặt cắt ngang còn cần có bản vẽ cắt dọc
tuyến tim đê; công trình đê cũ, khi thiết kế tôn cao, áp trúc, đắp cơ cần đồng thời có bản vẽ
cắt dọc đỉnh đê, tuyến chân đê phía trong và phía ngoài, mặt cắt ngang đê phải đo vẽ tối
thiểu đến hết phạm vi bảo vệ đê cả phía sông và phía đồng, nơi có ao, hồ ven đê, phạm vi
đo vẽ không đợc nhỏ hơn 100m - 200m.
IV- Địa chất công trình:
1. Đối với việc thiết kế mới công trình đê cấp 3 trở lên, các tài liệu về địa chất công
trình cần phù hợp với quy định :
a) Mặt cắt dọc địa chất nền đê : Một mặt cắt giữa tim đê, một mặt cắt dọc chân đê phía
sông, một mặt cắt dọc chân đê phía đồng.
b) Mặt cắt ngang địa chất nền đê : Trong giai đoạn lập dự án, bình quân cứ 200m lập
một mặt cắt ngang địa chất; trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật bình quân cứ 100m lập một
mặt cắt ngang. Nếu điều kiện địa chất nền phức tạp có thể bổ sung thích đáng sau khi đã
thăm dò bằng phơng pháp địa vật lý hoặc xuyên tĩnh.
Khi xác định vị trí khảo sát mặt cắt ngang cần kết hợp với các hố khoan của mặt cắt
dọc để giảm thiểu khối lợng khoan khảo sát.
c) Độ sâu hố khoan : Từ 10 - 15m kể từ mặt đất tự nhiên. Độ sâu nói trên có thể thay
đổi tùy theo đặc điểm địa chất nền khu vực và yêu cầu về tính toán ổn định thấm, ổn định
chống trợt hoặc tính lún đợc thể hiện trong Đề cơng đợc duyệt.
d) Số lợng mẫu và chỉ tiêu cơ lý cần thí nghiệm, thực hiện theo quy trình hiện hành
về khảo sát địa chất nền của loại đập đất có chiều cao

10m.
e) Các tài liệu về hình trụ hố khoan, các bản vẽ mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, bảng tổng
hợp các chỉ tiêu cơ, lý, báo cáo thuyết minh địa chất công trình và địa chất thủy văn thực
hiện theo Quy phạm hiện hành về khảo sát địa chất công trình thủy lợi.
g) Tài liệu khảo sát địa chất bãi vật liệu khai thác đất đắp đê, thực hiện theo quy định
hiện hành đối với việc khảo sát bãi vật liệu phục vụ xây dựng công trình thủy lợi.
Đối với công trình đê dới cấp 3, tài liệu địa chất công trình và bãi vật liệu đắp đê có
thể đơn giản hoá thích đáng. Khi có điều kiện, cũng có thể dùng các tài liệu tơng quan của
công trình ở vùng lân cận.
2. Việc thiết kế gia cố, tôn cao, áp trúc, mở rộng mặt đê, đắp cơ, đắp tầng phản áp
chống mạch đùn, mạch sủi cần tận dụng các tài liệu địa chất công trình trong quá trình xây
dựng, tu bổ đê điều trớc đây, kể cả tài liệu điều tra khi đê vỡ, vật liệu hàn khẩu, tài liệu
khảo sát xây dựng cống, trạm bơm hoặc các công trình khác xây dựng trong phạm vi bảo vệ
đê. Đối chiếu với yêu cầu thiết kế về tính toán ổn định thấm, ổn định chống trợt, tính lún;

57
chất lợng, khối lợng đất có thể khai thác đợc để đắp đê, nếu tài liệu đã có còn thiếu
hoặc cha đủ độ tin cậy thì phải khảo sát bổ sung theo các quy định tơng ứng ở trên.
3. Tài liệu địa chất và phơng pháp khảo sát phục vụ thiết kế khoan phụt vữa gia cố
đê: thực hiện theo Quy trình khoan phụt vữa gia cố đê 14TCN-1-85.


3-3. Tuyến và hình thức kết cấu
I- Tuyến đê:
1. Các căn cứ lựa chọn tuyến đê:
Việc thiết kế phơng án chọn tuyến đê xây dựng mới hoặc cải tạo tuyến đê cũ cần căn
cứ vào các yêú tố : Quy hoạch phòng lũ, quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của vùng cần
đợc bảo vệ, điều kiện địa hình, địa chất, xu hớng biến đổi của tuyến sông, các công trình
hiện có cần phải di dời và công trình dự kiến xây dựng trong tơng lai, diện tích đất cần
phải thu hồi để xây dựng hoặc cải tạo tuyến đê, việc bảo vệ các di tích lịch sử - văn hoá, sự

phân định ranh giới hành chính v.v , trên nguyên tắc sử dụng tổng hợp thông qua so sánh
kinh tế - kỹ thuật các phơng án để lựa chọn.
2. Các nguyên tắc bố trí tuyến đê:
a) Tuyến đê cần bố trí phù hợp với hớng chảy của thế sông và song song với tuyến
chủ lu của dòng chảy khi sông có lũ lớn. Khoảng cách giữa tuyến đê của hai bờ của một
đoạn sông, hoặc khoảng cách giữa bờ, bãi cao bên này đến đê của bờ bên kia về đại thể cần
bằng nhau, không nên đột nhiên rộng ra hoặc hẹp lại.
b) Tuyến đê cần trơn tru, các đoạn đê cần nối với nhau thành đờng trơn không đợc
để gẫy khúc uốn cong gấp.
c) Cần tận dụng tuyến đê sẵn có và địa hình thuận lợi, đắp đê trên bãi sông tơng đối
ổn định, có điều kiện địa chất tơng đối tốt, nên chừa lại bãi sông đủ rộng, hết sức tránh
vùng nền đất mềm yếu hoặc nền đất thấm nớc mạnh, vùng đất ngập nớc sâu, lòng sông
cổ, vùng có hố xói do vỡ đê tạo thành.
d) Tuyến đê cần bố trí sao cho chiếm ít đất canh tác, di dời ít nhà cửa và công trình,
tránh các di tích lịch sử, văn hoá, thuận lợi cho việc hộ đê phòng lũ và quản lý công trình.
e) Việc bố trí tuyến đê cửa sông giáp biển phải chú ý thích đáng yêu cầu thoát lũ
nhanh, đồng thời tránh đợc sự tác động chính diện của hớng gió, bão thịnh hành và sóng;
Đối với đê cửa sông ở nơi sông nhánh chảy vào sông chính hoặc sông chính chảy vào sông
nhánh cần bố trí tuyến đê cong trơn, xuôi thuận để giữ cho cửa sông đợc ổn định lâu dài,
đồng thời không để cho dòng chảy uy hiếp an toàn đoạn đê phía hạ lu cửa sông.

58
3. Khoảng cách giữa 2 tuyến đê sông:
a) Việc tính toán khoảng cách giữa 2 tuyến đê của một đoạn sông khi xây dựng tuyến
đê mới cần căn cứ vào quy hoạch phòng lũ của lu vực để phân đoạn sông mà xác định,
đồng thời cần xem xét, phân tích toàn diện thợng, hạ lu, bờ phải, bờ trái.
b) Khoảng cách giữa 2 tuyến đê sông còn cần căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất
lòng sông, bờ sông, đặc điểm về thủy triều (nếu có), bùn cát, quy luật, bồi xói và diễn biến
lòng sông, các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật ứng với các khoảng cách đê khác nhau, thông qua
việc phân tích các yếu tố tự nhiên, xã hội có liên quan mà xác định.

c) Khi xác định khoảng cách 2 tuyến đê sông, tùy theo mức độ hạn chế của dãy số liệu
thủy văn hiện có, ảnh hởng của sự chậm lũ, tác dụng bồi lắng lâu dài ở vùng bãi sông hoặc
xói lòng sông, quy hoạch xây dựng các cầu qua sông hoặc yêu cầu về bảo vệ môi trờng
sinh thái mà dự phòng thêm một khoảng d cần thiết.
d) Đối với đoạn sông bị thắt hẹp cục bộ do ảnh hởng của mỏm núi, mỏm bãi sông có
điều kiện địa chất rắn chắc hoặc của các công trình, nhà cửa, vật kiến trúc khác, năng lực
thoát lũ kém rõ rệt so với đoạn sông ở thợng, hạ lu thì cần có biện pháp mở rộng khoảng
cách đê hoặc dỡ bỏ chớng ngại vật, di dời nhà cửa và tổ chức tái định c cho nhân dân ra
khỏi vùng cản lũ.
II. Chọn loại hình kết cấu đê:
1. Việc lựa chọn loại hình kết cấu của đê cần thông qua phân tích, so sánh kinh tế, kỹ
thuật, dựa trên nguyên tắc: phù hợp với tình hình thực tế, sử dụng vật liệu địa phơng, đồng
thời căn cứ vào vị trí, tầm quan trọng của đoạn đê, đặc điểm địa chất nền đê, vật liệu xây
dựng đê, đặc điểm dòng chảy, điều kiện thi công, giá thành công trình, yêu cầu sử dụng,
quản lý và cứu hộ đê, môi trờng cảnh quan v.v
2. Tùy theo yêu cầu kỹ thuật và khả năng về vật liệu làm đê, có thể lựa chọn các loại
kết cấu : đê đất, tờng phòng lũ bằng bê tông cốt thép, tờng phòng sóng bằng đá xây hoặc
đê có kết cấu vật liệu hỗn hợp tùy theo từng đoạn, từng bộ phận của đê.
3. Hình thức kết cấu mặt cắt đê, có thể chọn đê kiểu mái dốc, đê kiểu tờng thẳng
đứng hoặc kiểu phức hợp thẳng đứng và mái dốc.
4. Theo hình thức thiết kế bộ phận phòng thấm, có thể chọn đê đất đồng chất, đê đất có
tờng tâm hoặc tờng nghiêng chống thấm.
5. Các đoạn đê trên cùng một tuyến, có điều kiện khác biệt nhau, có thể chọn dùng các
loại hình đê khác nhau. ở chỗ thay đổi loại hình kết cấu mặt cắt đê, cần xử lý tốt chỗ nối
tiếp và nên làm đoạn chuyển tiếp.

59
3-4. Thiết kế mặt cắt đê
I. Quy định chung:
1. Kết cấu thân đê cần đáp ứng tiêu chuẩn ổn định chống trợt và ổn định thấm, không

bị biến dạng, tận dụng đợc vật liệu tại chỗ, dễ thi công, giá thành hạ, đồng thời tạo đợc
thuận lợi trong quản lý và cứu hộ đê.
2. Thiết kế thân đê đất bao gồm việc xác định mặt cắt thân đê, tiêu chuẩn đắp đất, cao
trình đỉnh đê, kết cấu đỉnh đê, mái đê và cơ đê, bảo vệ mái và tiêu nớc mái dốc, biện pháp
chống chấm, tiêu nớc thân đê và nền đê.
Việc thiết kế tờng phòng lũ bao gồm các nội dung : xác định hình thức kết cấu thân
tờng, kích thớc đờng viền móng, cao trình đỉnh tờng và các giải pháp phòng thấm, tiêu
nớc.
3. Dựa vào điều kiện địa hình, địa chất nền, chiều cao thân đê để chia tuyến đê thành
các đoạn có các điều kiện tơng tự. Mỗi đoạn có các điều kiện tơng tự xác định một mặt
cắt thiết kế đại diện. Kết cấu, kích thớc của các bộ phận thân đê đợc xác định sau khi
tính toán ổn định và so sánh kinh tế - kỹ thuật.
4. Những vùng có đặc điểm địa hình, địa chất đặc biệt khác với mặt cắt đại diện, cần
lựa chọn giải pháp thiết kế phù hợp cả về hình dạng mặt cắt, vật liệu đắp đê và phơng pháp
thi công để bảo đảm an toàn.
II. Cao trình đỉnh đê:
1. Cao trình đỉnh đê đợc xác định theo các công thức :
CTĐĐ = MNBT +
h + Hsl + a
CTĐĐ = MNTK +
h' + H'sl + a'
Trong đó :
- CTĐĐ là cao trình đỉnh đê, tính bằng m.
- MNBT là mực nớc bình quân max.
- MNTK là mực nớc lũ thiết kế của đê ứng với tần suất lũ thiết kế tơng ứng với cấp
của đê hay mực nớc tính toán đối với đê biển,
- a và a' là độ gia cao an toàn của đê.
-
h và h' là chiều cao nớc dềnh do gió gây nên, tính bằng m, hay chiều cao nớc
dâng đối với đê biển.

- Hsl và H'sl là chiều cao sóng leo, tính bằng m.
Trị số
h' và H'sl đợc tính với vận tốc gió bình quân lớn nhất nhiều năm không kể
hớng
V
10max
(m/s), tính ở độ cao cách mặt đất bình quân khu vực 10m.

60
Trị số
h và Hsl đợc tính với vận tốc gió lớn nhất ứng với tần suất thiết kế p, phụ
thuộc cấp của công trình đê nh sau:
+ Cấp đặc biệt : p = 1%
+ Cấp I và cấp II : p = 2%
+ Cấp III và cấp IV : p = 4%
Trị số của
h, h', H
sl
, H'
sl
đợc xác định theo quy phạm hiện hành hoặc xem chơng 2
2. Khi đê có xây tờng chắn sóng, cao trình đỉnh tờng đợc tính toán nh cao trình
đỉnh đê đất ở Mục 1. Cao trình mặt đê đất ở phía sau lng tờng nhất thiết phải cao hơn cao
trình mực nớc tĩnh thiết kế 0,50m trở lên.
3. Đê đất cần phải dự trữ độ lún. Tùy theo điều kiện địa chất nền đê, chất đất thân đê
và độ chặt đắp đất, có thể lấy độ lún dự phòng khi thi công đê bằng 3% đến 8% chiều cao
thân đê là thích hợp. Khi gặp một trong những trờng hợp sau, độ lún cần tính toán theo
quy định ở mục 3-7.
a. Chiều cao đê lớn hơn 10m.
b. Nền đê là lớp đất mềm yếu.

c. Điều kiện thi công khó bảo đảm độ chặt đầm nén thiết kế.
d. Đê đắp bằng đất ớt không thể đầm nén đợc.
III. Kết cấu đỉnh đê:
1. Chiều rộng đỉnh đê, ngoài việc thoả mãn yêu cầu đảm bảo ổn định chung và ổn định
thấm, khi xác định chiều rộng đỉnh đê cần xét đến yêu cầu thi công, yêu cầu xử lý cấp cứu
hộ đê, kể cả trờng hợp lũ vợt lũ thiết kế, yêu cầu kết hợp giao thông trên đỉnh đê và các
yêu cầu khác để xem xét, quyết định. Trong điều kiện bình thờng, chiều rộng đỉnh đê
đợc quy định ở bảng 3-10. Trờng hợp đặc biệt, khi có luận chứng thoả đáng có thể đợc
phép tăng hoặc giảm chiều rộng đỉnh đê trên toàn tuyến hoặc từng đoạn, nhng phải đợc
cấp có thẩm quyền chấp thuận.

Bảng 3-10: Chiều rộng đỉnh đê (m)
Cấp đê Đặc biệt Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV
Chiều rộng đỉnh đê (m) 8
6
ữ 8
6 5 3,5

2. Khi kết hợp sử dụng đỉnh đê làm đờng giao thông công cộng, cần bố trí mặt bằng
đỉnh đê, các đoạn chuyển tiếp giữa đê với các tuyến bên ngoài, kết cấu mặt đờng, gia cố
nền đê, thân đê v.v phù hợp với các tiêu chuẩn thiết kế đờng hiện hành, đồng thời phải

61
có biển quy định rõ tải trọng giới hạn của xe cơ giới đợc phép đi trên đê để không gây mất
ổn định cho đê, cống dới đê hoặc biến dạng vợt quy định cho phép.
3. Căn cứ phơng án hộ đê, quy trình duy tu bảo dỡng định kỳ để bố trí nối kết đỉnh
đê với cơ đê, với các tuyến đờng giao thông trong khu vực, đờng đi đến các bãi vật liệu
dự phòng, đồng thời cần bố trí chỗ quay xe, đờng tránh cho các phơng tiện vận chuyển
tránh nhau, quay đầu xe thuận lợi, an toàn.
4. Trong điều kiện bình thờng, khi đê không kết hợp sử dụng giao thông cơ giới

thờng xuyên, đỉnh đê cần làm dốc để thoát nớc mặt.
- Những đê có bề rộng đỉnh
3,5m nên làm dốc thoát nớc về phía mái hạ lu.
- Những đê có bề rộng > 3,5m có thể làm dốc thoát nớc về cả 2 phía.
Độ dốc thờng lấy từ 2 - 3%. Những đê kết hợp làm tuyến giao thông cơ giới, cấu tạo
mặt đờng, độ dốc ngang và dọc cần tuân thủ theo tiêu chuẩn thiết kế của loại đờng này.
IV. Mái đê và cơ đê:
1. Mái đê:
Căn cứ cấu tạo địa chất nền đê, địa hình hai bên chân đê, cấp của công trình đê, chiều
cao đê, kết cấu mặt cắt ngang đê, tính chất cơ, lý của đất đắp đê, phơng pháp thi công,
tình hình sóng gió và biện pháp bảo vệ mái, thông qua tính toán ổn định mái dốc, lựa chọn
độ dốc mái đê phù hợp với quy định về hệ số an toàn ổn định chống trợt ở bảng 3-6.
Trong điều kiện bình thờng, mái của đê đất cấp đặc biệt không nên dốc hơn 1/4; của
đê cấp I, II, III không dốc hơn 1/3.
2. Cơ đê:
a) Mái đê phía đồng của những tuyến đê có chiều cao trên 6m nên bố trí cơ để tăng hệ
số an toàn ổn định chống trợt và khống chế không cho điểm ra của đờng bão hòa thoát ra
mái đê, thi công thuận lợi và kết hợp làm đờng hộ đê. Bề rộng cơ không nên lấy nhỏ hơn
3m. Cao trình đỉnh cơ thờng thấp dới đỉnh đê 2 - 3m.
Những nơi không sử dụng cơ đê làm đờng giao thông có thể kết hợp sử dụng làm nơi
dự trữ vật liệu hộ đê.
b) Cơ trên mái phía sông chỉ bố trí trong trờng hợp thật cần thiết : Đê ở vùng cửa
sông có mặt nớc rộng, sóng lớn có thể làm thềm triệt tiêu sóng trên mái. Chiều rộng thềm
lấy bằng 1 - 2 lần chiều cao sóng nhng không nhỏ hơn 3m. Cao trình mặt thềm có thể lấy
bằng hoặc thấp hơn mực nớc lớn nhất thiết kế. Những đê bảo vệ các vùng quan trọng, cao
trình và kích thớc thềm triệt tiêu sóng cần xác định bằng thí nghiệm mô hình.
V- Bảo vệ mái đê và tiêu nớc mái dốc:
1. Thiết kế bảo vệ mái và lớp đệm, lọc dới mái cần phù hợp với tiêu chuẩn ngành
14TCN84-91 Quy trình thiết kế công trình bảo vệ bờ, Quy phạm QPTL-C5-75 Quy

62
phạm thiết kế tầng lọc ngợc công trình thủy công và các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành
khác. Tính toán ổn định kè lát mái trực tiếp bảo vệ mái đê có thể tham khảo tiết 4-7.
- Giải pháp bảo vệ mái phía sông tùy thuộc vào tác động của sóng do gió, do phơng
tiện vận tải thủy gây ra, vận tốc dòng chảy ven chân dê trong mùa lũ để lựa chọn giải pháp
bảo vệ bằng bê tông tấm liên kết mềm, đá xây, đá lát, đá đổ. Những đoạn đê sông có hàng
cây chống sóng, nơi có mái phía sông có chiều cao không lớn, không thờng xuyên bị ngập
nớc hoặc những nơi có bãi rộng, cao trình mặt bãi cao làm giảm đáng kể tác động của
sóng chỉ cần bảo vệ bằng thảm cỏ.
- Mái phía đồng thờng chỉ bị xói mòn do ma, nên chỉ cần bảo vệ bằng thảm cỏ.
2. Dới lớp bảo vệ cứng, cần thiết phải bố trí tầng lọc kết hợp lớp chuyển tiếp.
ở chân
đê, chân cơ cần bố trí chân khay với chiều sâu không nhỏ hơn 50cm. Vùng tiếp giáp giữa
lớp bảo vệ với đỉnh đê cần xây bó mép chắc chắn với bề rộng từ 0,1 - 1m. Mái bảo vệ bằng
đá xây cần phân đoạn; bề mặt bố trí lỗ thoát nớc; vị trí tiếp giáp 2 đoạn cần bố trí khớp
biến dạng.
3. Tiêu nớc mặt. Khi đê có chiều cao trên 6m, nên bố trí rãnh tiêu nớc dọc theo mép
trong của cơ đê, chân mái đê để hứng nớc từ đỉnh và mái trên đổ xuống. Từ rãnh dọc này,
với khoảng cách từ 50 - 100m bố trí các rãnh ngang dẫn nớc xuống chân mái dới. Rãnh
tiêu nớc có thể làm bằng bê tông đúc sẵn, đá xây, gạch xây hoặc rãnh đất đầm nện kỹ sau
đó ghép bằng các vầng cỏ khép kín. Kích thớc rãnh nên tham khảo các công trình đã xây
dựng để quyết định.
Khi mái đã đợc bảo vệ bằng vật liệu cứng, hoặc mái cỏ có thể tồn tại quanh năm
(không bị chết vào mùa khô hanh) thì việc làm rãnh tiêu nớc mặt cần đợc cân nhắc để
loại bỏ.
VI- Bộ phận chống thấm và tiêu nớc cho đê và nền đê:
1. Để bảo đảm điều kiện ổn định thấm cho đê và nền đê, ngoài biện pháp thiết kế kết
cấu mặt cắt hợp lý còn cần phải kết hợp các biện pháp chống thấm thích hợp. Phần lớn đê
sông có chiều cao thấp (Hđê < 10m) nên thờng áp dụng các biện pháp chống thấm sau :
a) Tờng tâm : Tờng này thờng bố trí dới đỉnh đê, cắm vào lớp đất nền có tính

thấm yếu.
b) Tờng tâm + sân trớc hoặc tờng nghiêng + sân trớc.
Khi nền đê có điều kiện địa chất phức tạp, có thể phải áp dụng các giải pháp khác mới
đạt hiệu quả, cần thông qua luận chứng kinh tế - kỹ thuật quyết định.
Vật liệu làm tờng tâm, tờng nghiêng sân phủ phải có hệ số thấm nhỏ hơn hệ số thấm
của nền đê, thân đê ít nhất 100 lần và không đợc lớn hơn 1x10
-4
cm/s.
Kết cấu chống thấm cần bảo đảm đủ kích thớc để thoả mãn yêu cầu ổn định thấm,
đặc biệt lu ý điều kiện thấm tiếp xúc và tại các vị trí ra của dòng thấm. Đỉnh của kết cấu
chống thấm cần cao hơn mực nớc thiết kế 0,5m.

63
Trong trờng hợp cần thiết, mặt sau của kết cấu chống thấm cần bố trí tầng chuyển
tiếp để tránh vật liệu không thấm trôi vào khối đất đắp.
2. Tiêu nớc cho thân đê và nền đê chủ yếu dùng hình thức lọc ốp mái. Khi thật cần
thiết có thể áp dụng hình thức tiêu nớc trong thân (lớp liên tục hoặc giải tiêu nóc, hoặc
kết hợp tiêu đứng và ngang trong thân đê v.v ).
Khi dới nền có hiện tợng thấm có áp, có thể dùng giếng giảm áp để tiêu thoát tránh
bục nền. Ngoài ra khi nền yếu, tính thoát nớc kém, có thể áp dụng giải pháp bấc thấm
đứng, kết hợp với lớp tiêu liên tục trên mặt nền để tăng khả năng cố kết sớm của nền.
3. Khi dùng vải địa kỹ thuật, bấc thấm làm vật liệu tiêu nớc, lọc cần đảm bảo các yêu
cầu về cờng độ, độ bền, tuổi thọ, tính thấm nớc thích hợp, cần có biện pháp bảo vệ vải
thích đáng để chống lão hoá.
VII- Tờng chắn sóng:
1. Tờng chắn sóng thờng áp dụng mang lại hiệu quả kinh tế- kỹ thuật khi tuyến đê
đi qua khu vực có mặt bằng chật hẹp, hạn chế mở rộng mặt cắt hoặc vùng vật liệu đắp
hiếm, thi công không thuận lợi.
Chiều cao tờng (tính từ đỉnh đê đất đến đỉnh tờng) thờng nhỏ hơn hoặc bằng
1,20m. Chiều sâu chôn móng không nhỏ hơn 0,30m. Kết cấu tờng có thể là bê tông cốt

thép, bê tông, đá xây, gạch xây.
2. Tờng chắn sóng cần có kết cấu hợp lý, đảm bảo an toàn về trợt, lật và đờng viền
thấm. Phần mái phía sông tiếp giáp tờng cần cấu tạo bằng đá xây hoặc bê tông bảo vệ
chống xói chân tờng.
3. Tờng chắn sóng cần bố trí khe biến dạng. Khoảng cách giữa 2 khe biến dáng nên
lấy từ 15 - 20m cho tờng bê tông cốt thép và 10 - 15m cho các loại xây khác. Những vị trí
có điều kiện địa hình, địa chất thay đổi nên bố trí thêm khe biến dạng để tránh h hỏng.
VIII- Vật liệu đắp đê và tiêu chuẩn đắp đê đất:
1. Các loại vật liệu nh : đất, cát, sỏi cần đạt yêu cầu chất lợng, cấp phối quy định
tại các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành. Những đê đất thi công theo phơng pháp đầm nén
cần tuân thủ các quy định trong QPVN 11-77 Quy phạm thiết kế đập đất đầm nén. Cát,
sỏi làm lọc, làm tầng đệm chuyển tiếp phải có cấp phối thoả mãn QPTL-C5-75 Quy phạm
thiết kế tầng lọc ngợc công trình thủy công.
2. Khi buộc phải sử dụng những loại đất không thuận lợi để đắp đê nh đất có hàm
lợng sét cao lại bão hòa nớc, đất cát hạt mịn, đất có tính trơng nở và kém ổn định trong
nớc, cần có biện pháp xử lý tơng ứng thông qua thí nghiệm trong phòng và thực nghiệm
ở hiện trờng.
3. Độ chặt của đất đắp thân đê bằng đất có tính dính theo phơng pháp đầm nén, cần
thoả mãn các tiêu chuẩn sau :

64
a) Với đất có tính dính, không có thành phần hạt dăm sỏi (đờng kính hạt d > 4,75
mm):
- Đê cấp đặc biệt, đê cấp I: không đợc nhỏ hơn 0,94 theo đầm Proctor tiêu chuẩn.
- Đê cấp III có chiều cao dới 6m và đê dới cấp III không đợc nhỏ hơn 0,90 theo
đầm Proctor tiêu chuẩn.
b) Với đất có tính dính, có lẫn thành phần hạt dăm sỏi cũng áp dụng tiêu chuẩn độ chặt
nêu trên, nhng xác định theo kết quả đầm Proctor cải tiến.
4. Khi thân đê đắp bằng đất không có tính dính, chất lợng đắp thân đê cần xác định
theo độ chặt tơng đối :

- Đê cấp I, cấp II và đê cấp III có chiều cao trên 6m, độ chặt tơng đối không đợc nhỏ
hơn 0,65.
- Đê cấp III có chiều cao dới 6m và đê dới cấp III, độ chặt tơng đối không đợc
nhỏ hơn 0,60.
5. Độ chặt thiết kế của thân đê đắp bằng các loại đất không thuận lợi nói ở điểm 2
đợc quyết định cho từng trờng hợp cụ thể trên cơ sở luận chứng kinh tế kỹ thuật.


3-5. Tính toán thấm
I- Dòng thấm và tính toán ổn định thấm:
1. Yêu cầu của việc tính toán dòng thấm và ổn định thấm của đê: Tìm đợc các yếu tố
thủy lực trong trờng thấm gồm : cột nớc áp lực, gradien, lu lợng thấm , tiến hành
phân tích ổn định thấm và chọn phơng án thiết kế phòng thấm, tiêu nớc thấm hợp lý.
a) Cần kiểm tra vị trí đờng bão hòa trong thời gian duy trì lũ thiết kế xem đờng bão
hòa có xuất hiện ở mái đê phía đồng hay không. Khi có dòng thấm chảy ra ở mái đê cần
tính gradien tại điểm ra của đờng bão hòa, của đoạn nớc rỉ ra và mặt nền đê phía đồng.
b) Khi hệ số thấm của thân đê, của đất nền đê có K
10
-3
cm/s, cần tính toán lu lợng
thấm, đánh giá ảnh hởng của lu lợng thấm đối với an toàn đê.
c) Cần tính toán mặt nớc tự do trong thân đê phía giáp nớc khi lũ rút nhanh.
2. Các trờng hợp tính toán:
a) Phía sông là mức nớc thiết kế, phía đồng là mức nớc tơng ứng.
b) Phía sông là mức nớc lũ thiết kế, phía đồng là mức nớc thấp hoặc không có nớc.
c) Phía sông là mức lũ lớn nhất, phía đồng là mức nớc thấp hoặc không có nớc.
d) Trờng hợp bất lợi nhất đối với sự ổn định mái đê phía sông khi nớc lũ rút nhanh.

65
3. Tính toán dòng thấm, đối với trờng hợp nền đê tơng đối phức tạp có thể đơn giản

hoá thích đáng, đồng thời tiến hành theo những quy định sau:
a) Trờng hợp các lớp đất mỏng kề nhau mà hệ số thấm chênh lệch trong phạm vi 5
lần, có thể coi nh một lớp, lấy hệ số thấm bình quân gia quyền để làm căn cứ tính toán.
b) Trờng hợp nền đê có hai lớp, nếu lớp đất nằm dới có hệ số thấm nhỏ hơn hệ số
thấm của lớp trên 100 lần trở lên, có thể xem lớp đất nằm dới là lớp không thấm nớc; nếu
lớp mặt là lớp thấm nớc yếu thì có thể tính toán theo nền hai lớp.
c) Khi hệ số thấm của lớp đất nền tiếp giáp liền với đáy đê lớn hơn hệ số thấm của thân
đê 100 lần trở lên, có thể coi thân đê là không thấm nớc, chỉ tính toán thấm theo dòng
chảy có áp đối với nền đê, vị trí đờng bão hòa của thân đê có thể xác định theo cột nớc
áp lực trong nền.
4. Việc phán đoán loại hình biến dạng thấm của đất, cần tuân theo những quy định có
liên quan trong quy phạm thiết kế đập đất.
5. Điều kiện đảm bảo ổn định thấm của điểm thoát nớc ra ở mái đê phía đồng và lớp
mặt nền là gradien dòng thấm nhỏ hơn gradien cho phép. Nếu tại điểm thoát ra của dòng
thấm có gradien lớn hơn gradien cho phép thì phải thiết kế biện pháp bảo vệ nh tầng lọc
ngợc, phản áp
II- Tính toán thấm của đê đất đồng chất trên nền không thấm nớc:
1. Khi mái hạ lu không có thiết bị tiêu nớc hoặc có tiêu nớc kiểu áp mái:
Công thức tính toán nh sau: (hình 3-1)

)hmL(2
hH
k
q
021
2
0
2
1

=
(3-1)













+
+
+
+

=
2
2
22
20
2
2
20
)5,0m(2

Hm
Hh
H
1
5,0m
Hh
k
q
(3-2)
L
1
= L + L (3-3)

1
1
1
H
1m2
m
L
+
=
(3-4)
Trong đó:
q - lu lợng thấm trên đơn vị chiều rộng (m
3
/s.m);
k - hệ số thấm của thân đê (m/s);
H
1

- mực nớc thợng lu (m);

66
h
0
- độ cao của điểm thoát nớc hạ lu (m);
m
1
- hệ số mái dốc thợng lu;
m
2
- hệ số mái dốc hạ lu;










Hình 3-1: Tính toán đê đất không có thiết bị tiêu nớc.

Giải hệ phơng trình (3-1), (3-2) là có thể tìm đợc h
0
và q/k. Khi giải phơng trình, có
thể dùng một nhóm trị số h
0
lần lợt thay vào hai phơng trình trên, vẽ đợc hai đờng

quan hệ q/k và h
0
, giao điểm của hai đờng này là nghiệm của hai phơng trình.
Công thức tính toán đờng bão hòa nh sau:

x
k
q
2hy
2
0
+= (3-5)
2. Khi hạ lu có thiết bị tiêu nớc kiểu đệm, công thức tính toán nh sau: (hình 3-2)

1
2
1
2
10
LHLh +=
(3-6)

1
2
1
2
10
LHLh
k
q

+== (3-7)
Tiêu nớc kiểu đệm, chiều dài công tác của khối tiêu nớc là:

00
h
2
1
a = (3-8)
Công thức tính toán đờng bão hòa nh sau:

xh2hy
0
2
0
= (3-9)


67











Hình 3-2: Tính toán đê đất, có tiêu nớc kiểu đệm

3. Trờng hợp có khối lăng trụ tiêu nớc, công thức tính toán nh sau: (hình 3-3)

1
2
21
2
120
cL)HH()cL(Hh +++= (3-10)

1
2
0
2
1
L2
hH
k
q

=
(3-11)
Trong công thức trên, hệ số c đợc định theo hệ số mái dốc của mái giáp nớc m
3
của
khối lăng trụ, trị số của nó nh sau:

m
3
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

C 1,347 1,248 1,183 1,142 1,115 1,908 1,085 1,000

Công thức tính toán đờng bão hòa nh sau:

x
k
q
2hy
2
0
+=
(3-12)

68









Hình 3-3: Tính toán đê đất, có khối lăng trụ tiêu nớc

III- Tính toán thấm của đê đất đồng chất trên nền thấm nớc:
1. Tính toán lu lợng thấm: (hình 3-4)
Phơng pháp tính toán lu lợng thấm của đê đất đồng chất trên nền thấm nớc, là tính

toán riêng lu lợng thấm của thân đê và của nền đê, tổng lu lợng thấm trên đơn vị chiều
rộng q là tổng của hai lu lợng ấy:

T88,0HmL
T)HH(
kqq
11
21
0d
++

+= (3-13)
Trong đó:
q
d
- lu lợng thấm trên đơn vị chiều rộng tìm đợc của đê đất đồng chất, trên nên
không thấm nớc, có cùng hình thức tiêu nớc.








Hình 3-4: Tính toán đê đất đồng chất trên nền thấm nớc

69
2. Tính toán đờng bo hòa:
Đê đất đồng chất trên nền thấm nớc, do ảnh hởng của sự thấm nớc của nền, đờng

bão hòa trong thân đê hạ thấp. Nếu tính toán đờng bão hòa theo nền không thấm nớc, thì
thiên về an toàn. Khi tính toán đờng bão hòa có các công thức sau đây để xét một cách
gần đúng tới ảnh hởng của sự thấm nớc của nền. Khi tính toán, trớc hết cần tính toán
chiều sâu nớc đặc trng, căn cứ vào các hình thức tiêu nớc khác nhau mà chia thành các
trờng hợp sau đây:
a) Khi mái hạ lu có thiết bị tiêu nớc áp mái hoặc không có thiết bị tiêu nớc:
Tính toán theo các công thức sau đây:
* Khi k > k
0
(k là hệ số thấm của thân đê, k
0
là hệ số thấm của nền):
h
0
- H
2
=

+++
+












+
++
+
+
+ T44,0Hm)Hh)(5,0m(
Tk
)5,0m(2
Hm
)Hh)(5,0m(
H)5,0m(
1
5,0m
k
q
22202

0
2
22
202
22
2
(3-14)
*Khi k k
0
h
0
- H
2
=






+
+






++
+

+
T44,0hm
Tk
H5,0)Hh)(5,0m(
H)5,0m(
1
m
k
q
02
0
2202
22
2
(3-15)
b) Khi có thiết bị tiêu nớc kiểu đệm (H
2
= 0), tính toán theo công thức sau:

44,0
k
k
q
h
0
0
+
= (3-16)
c) Khi có khối lăng trụ tiêu nớc, tính toán theo công thức sau đây:
* Trờng hợp hạ lu có nớc (H

2
0):
Phơng trình tìm nghiệm h
0
là:
(0,44k + m
3
k
0
) 0kH44,0h)Hmkqm44,0(h
2
202303
2
0
=+ (3-17)
* Trờng hợp hạ lu không có nớc (H
2
=0)

70
h
0
=
03
3
kmk44,0
qm44,0
+
(3-18)
d) Đờng bo hòa:

Sau khi tìm đợc chiều sâu nớc đặc trng h
0
, thì dù thân đê dùng hình thức tiêu nớc
nào, đờng bão hòa cũng đều đợc tính toán theo công thức sau đây:

'q2
hy
k
'q
hy
Tkx
2
0
2
0
0

+

= (3-19)

Trong đó:

0211
01
0
021
1
1
2

0
2
1
hmHmL
hH
Tk
)hmH
1m2
m
L(2
hH
k'q
+

+

+
+

= (3-20)
Trong công thức trên đây, đối với đê đất sử dụng tiêu nớc kiểu đệm và tiêu nớc bằng
khối lăng trụ, lấy m
2
= 0
Phơng pháp tính toán thấm của đê đất đồng chất trên nền thấm nớc có chiều sâu hữu
hạn nói trên, cũng có thể mở rộng dùng tính toán cho trờng hợp nền thấm nớc có chiều
sâu vô hạn. Vì sự biến đổi chiều sâu của nền gây nên sự biến đổi vị trí đờng bão hòa chỉ
thể hiện rõ rệt trong phạm vị chiều sâu nhất định, khi nền sâu thêm nữa thì vị trí của đờng
bão hòa trên thực tế cũng không thay đổi nữa. Do đó có thể căn cứ vào tài liệu thí nghiệm
và tính toán so sánh để chọn chiều sâu hữu hiệu của nền, khi chiều dày của nền lớn hơn

chiều sâu hữu hiệu thì vị trí của đờng bão hòa không thay đổi nữa. Chiều sâu hữu hiệu của
nền, Te, có thể lấy bằng:
Te = (0,5 ữ 1,0).(L + m
1
H
1
) (3-21)
Do đó, khi chiều sâu thực tế của nền TTe, thì tính toán theo chiều sâu nền thực có T;
khi T>Te, tính toán theo chiều sâu hữu hiệu Te. Te chỉ sử dụng để tính toán vị trí đờng
bão hòa, còn lu lợng thấm vẫn tính toán theo chiều sâu thực tế T.
IV- Tính toán thấm không ổn định:
Đê điều trong quá trình chặn nớc, nếu cha thể hình thành dòng thấm ổn định, thì có
thể tính toán theo thấm không ổn định (hình 3-5).

71











Hình 3-5: Tính toán đờng bo hòa thấm không ổn định

Các giả thiết cơ bản của tính toán, nh sau:
1) Nền đê không thấm nớc;

2) Mặt đỉnh của đờng bão hòa gần nh có dạng đờng thẳng;
3) Bỏ qua thế sức căng của đất không bão hòa.
Thời gian cần thiết để dòng thấm xuất hiện ở chân dốc mái đê phía trong đồng:

2
21
0
)
H
'b
mm(
k4
Hn
T ++=
(3-22)

%)S1(nn
w0
= (3-23)
Trong đó:
K - hệ số thấm của thân đê, sử dụng trị số trung bình lớn, hoặc trị số lớn trong các số
liệu thí nghiệm (m/s)
n
0
- độ kẽ rỗng hữu hiệu của đất;
n - độ kẽ rỗng;
S
w
% - độ bão hòa.
V- Tính toán Gradien chỗ dòng thấm thoát ra ở mái trong đồng:

1- Gradien chỗ thoát ra của dòng thấm:

72
Gradien chỗ thoát ra của dòng thấm là căn cứ quan trọng để kiểm tra ổn định thấm ở
mái trong đồng, sự phá hoại cục bộ ở mặt dốc do tác dụng của lực thấm gây ra rất dễ nguy
cập đến an toàn của toàn bộ mái hạ lu, cho nên trong thiết kế cần phải coi trọng đầy đủ.
Việc tính toán chính xác Gradien chỗ thoát ra của dòng thấm hạ lu là cực kỳ phức tạp,
công thức nêu ra dới đây là căn cứ vào nghiệm chính xác và tài liệu thí nghiệm trong một
số điều kiện đơn giản hoá nhất định, để có lời giải thực dụng tìm đợc với sự giả thiết gần
đúng đối với vấn đề nghiên cứu. Một số công thức tính toán đợc Gradien ở chỗ mép nớc
(hạ lu có nớc) hoặc ở chân dốc (hạ lu không có nớc) là J=

, điều này nói lên rằng
những công thức đó bị hạn chế ở chỗ gần mép nớc hoặc gần chân dốc. Tuy nhiên, điều
này phản ánh một thực tế là những chỗ đó của mặt dốc dễ bị dòng thấm phá hoại nhất, cho
nên trong thiết kế cần tăng cờng các biện pháp bảo vệ.
2- Tính toán Gradien thấm ở mặt dốc của đê đất đồng chất trên nền không thấm
nớc:
a) Hạ lu không có nớc: (H
2
=0) (hình 3-6)

Hình 3-6: Tính toán trờng hợp hạ lu không có nớc (

tính bằng rađiăng)

Dòng thấm thoát ra tại điểm A:
J
0
= sin =
2
2
m1
1
+
(3-24)
Tại điểm B, giao điểm giữa mái dốc của đê với mặt không thấm nớc:
J
0
= tg =
2
m
1
(3-25)
Trong các công thức:
J
0
- Gradien thấm thoát ra ở mái trong đồng, khi hạ lu không có nớc.
Đoạn giữa hai điểm A, B biến đổi theo đờng thẳng.

73
b) Hạ lu có nớc: (hình 3-7)

Hình 3-7: Tính toán trờng hợp hạ lu có nớc (

tính bằng ra-đi-ăng)

* Đoạn thấm ra AB:
J = J
0
n
2
20
)
Hy
Hh
(


(3-26)
(y H
2
, H

2
0)
Trong đó:
J - Gradien chỗ thấm thoát ra ở mái trong đồng, khi hạ lu có nớc.
J
0
= sin =
2
2
m1
1
+
(3-27)

0
2
h
H
25,0n = (3-28)
Đoạn ngập nớc BC:

1
2
1
20
2
0
0
l
r

Hh
H
b1
a
J









+
= (3-29)

Hoặc:

74

1
2
1
2
20
2
0
0
H

y
Hh
H
b1
a
J









+
=
(3-30)
Phạm vi ứng dụng các công thức 3-30 và 3-31 là
l
r
hoặc
95,0
H
y
2

Trong công thức:
a
0

, b
0
- hệ số
a
0
=
2
22
m1)5,0m(2
1
++
(3-31)
b
0
=
2
2
2
)5,0m(2
m
+
(3-32)
là góc dốc của mặt dốc (tính bằng ra-đi-ăng)
3- Tính toán Gradien thấm ở mặt dốc đê đất đồng chất trên nền thấm nớc:
a) Hạ lu không có nớc: (H
2
= 0) (hình 3-8)

Hình 3-8: Tính toán trờng hợp hạ lu không có nớc, nền thấm nớc

*Thấm theo đoạn AB:
J =
25,0
0
2
2
)
y
h
(
m1
1
+
(3-33)