Luận văn Thạc sỹ NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ THIẾT BỊ CHỐNG THẤM VÀ THOÁT NƯỚC THẤM CỦA ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG

B GIO DC V O TO B NễNG NGHIP V PHT TRIN NT
TRNG I HC THY LI

Nghiên cứu hiệu quả thiết bị chống
thấm và thoát nớc thấm của đập vật
liệu địa phơng
LUN VN THC S K THUT
H NI
Mục lục
Mở đầu 4
CH NG 1 Tổng quan về thiết bị chống thấm và thoát n ớc
thấm trong thân đập VLĐP 6
1.1Tình hình xây dựng đập VLĐP trên thế giới 6
1.2Tình hình xây dựng đập VLĐP ở Việt Nam 7
1.3Tình hình sự cố đập VLĐP - Giải pháp khắc phục 7
1.4Các hình thức thiết bị chống thấm trong thân đập VLĐP 18
1.5Các hình thức thiết bị thoát nớc trong thân đập VLĐP 23
1.6Về tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén và thiết bị tiêu nớc 29
1.7Thiết bị chống thấm và tiêu thoát nớc thấm cho đập đã áp dụng 29
1.8Kết luận chơng I 33
Khảo sát một số phơng pháp Tính toán thấm , kiểm tra độ
bền thấm và ổn định mái dốc 34
2.1Một số phơng pháp tính thấm 34
2.2Lựa chọn phơng pháp tính toán thấm trong luận văn 37
2.3Các phơng pháp kiểm tra độ bền thấm cho ĐVLĐP 40
2.4Các phơng pháp phân tích toán ổn định mái dốc 44
2.5Kết luận chơng II 48
CH NG 3 Hiệu quả của thiết bị chống thấm và thiết bị
thoát nớc thấm 49
3.2Tác dụng của thiết bị tiêu thoát nớc thấm 50
3.3Các yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị chống thấm và thiết bị tiêu thoát nớc thấm

50
3.4Điều kiện ứng dụng thiết bị chống thấm và thiết bị tiêu thoát nớc thấm: 55
3.5Xây dựng các tiêu chí đánh giá hiệu quả của thiết bị chống thấm và thiết bị tiêu
thoát nớc thấm 59
3.6Một số lu ý khi thiết kế thiết bị chống thấm và thiết bị thoát nớc thấm 62
3.7Một số giải pháp chống thấm và thoát nớc thấm đã đợc áp dụng cho đập VLĐP ở
nớc ta 64
3.8Kết luận 67
CH NG 4 phân tích hiệu quả thiết bị chống thấm và thiết bị
tiêu thoát nớc thấm cho một vài đập điển hình 68
4.1Trờng hợp đập Thuận Ninh 68
4.2Trờng hợp đập Tràng Vinh 74
4.3Trờng hợp đập Đu Đủ 80
4.4Kết luận Chơng 4 88
Kết luận và kiến Nghị 89
Mở đầu
Nghiên cứu hiệu quả làm việc của một số kiểu thiết bị chống thấm và thoát nớc
thấm đối với đập vật liệu địa phơng là tìm hiểu, tính toán các đặc trng của dòng
thấm, đánh giá và dự báo khả năng xảy ra biến dạng thấm, đối với các thiết bị chống
thấm cũng nh thiết kế các kết cấu tiêu thoát nớc thấm, phòng chống thấm hợp lý, tin
cậy, có hiệu quả là nhiệm vụ rất quan trọng, không thể thiếu đợc trong thiết kế, thi
công và quản lý vận hành các đập bằng vật liệu địa phơng.
Thực tế, nhiều đập đã xảy ra biến dạng thấm với mức độ khác nhau, thậm chí có
đập bị sự cố và bị vỡ do biến dạng thấm. Các vấn đề trên thờng cha đợc giải quyết
triệt để, việc thiết kế, tính toán cha đúng với điều kiện thấm thực tế. Vì vậy ta cần
chọn biện pháp chống thấm và tiêu nớc thấm thật hợp lý cho đập vật liệu địa phơng
để các hồ chứa với đập dâng dùng vật liệu địa phơng đi vào vận hành an toàn, mang
lại nhiều hiệu quả trong đời sống kinh tế xã hội.
Nội dung chính của luận văn Nghiên cứu hiệu quả thiết bị chống thấm
và thoát nớc thấm của đập vật liệu địa phơng bao gồm:

Tổng kết các loại đập vật liệu địa phơng và các loại thiết bị thoát nớc.
Phân tích, đánh giá u, nhợc điểm, điều kiện sử dụng của một số kiểu thiết bị
chống thấm và thoát nớc thấm.
Xác định các tiêu chí đánh giá hiệu quả của các loại thiết bị chống thấm và thoát
nớc thấm đề ra.
Sử dụng phơng pháp mô hình toán học thông qua phần mềm Geo-slope để phân
tích thấm, ổn định của các trờng hợp nghiên cứu nhằm xác định vai trò và hiệu quả
của thiết bị chống thấm và thoát nớc thấm.
Rút ra các kết luận, kiến nghị cần thiết để phục vụ cho việc thiết kế và nghiên cứu
công trình tiếp theo.
Đối tợng nghiên cứu:
Đối tợng nghiên cứu là một số loại thiết bị chống thấm và thoát nớc thấm dùng
cho đập vật liệu địa phơng.
Phạm vi nghiên cứu:
Một số đập vật liệu địa phơng có áp dụng thiết bị chống thấm và tiêu thoát nớc
thấm ở nớc ta
Mục đích của đề tài:
Nghiên cứu hiệu quả của một số loại thiết bị chống thấm và thoát nớc thấm của
đập vật liệu địa phơng thông qua việc phân tích trạng thái thấm, ổn định các phơng
án thiết bị chống thấm và thiết bị thoát nớc thấm khác nhau. Qua đó rút ra một số
kiến nghị cần lu ý trong việc thiết kế và thi công thiết bị chống thấm và thoát n ớc
thấm dùng trong đập vật liệu địa phơng.
Tính cấp thiết của đề tài:
An toàn đập của các hồ chứa là vần đề hết sức quan trong đối với mỗi địa phơng
cũng nh đối với quốc gia. Đề tài luận văn đề cập và giải quyết về thiết bị chống thấm
và thiết bị thoát nớc thấm đảm bảo an toàn ổn định cho các đập vật liệu địa phơng.
Vì vậy đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, là vấn đề cấp thiết trong ngành
thuỷ lợi hiện nay.
Phơng pháp nghiên cứu:
Tổng hợp, phân tích các tài liệu về thiết kế, thi công, quản lý khai thác đập vật

liệu địa phơng đã đợc xây dựng, các công trình nghiên cứu của các tác giả đi trớc đã
công bố.
Sử dụng phơng pháp mô hình toán học thông qua phần mềm Geo-slope để phân
tích thấm, ổn định của các trờng hợp nghiên cứu nhằm xác định vai trò và hiệu quả
của thiết bị chống thấm và thiết bị thoát nớc thấm.
Bố cục của luận văn:
Luận văn bao gồm những nội dung sau:
Mở đầu
Chơng 1: Tổng quan về thiết bị chống thấm và thoát nớc thấm trong thân đập
VLĐP
Chơng 2: Khảo sát một số phơng pháp tính toán thấm, kiểm tra độ bền thấm và
ổn định mái dốc
Chơng 3: Hiệu quả của thiết bị chống thấm và thiết bị thoát nớc thấm
Chơng 4: Phân tích hiệu quả thiết bị chống thấm và thiết bị tiêu thoát nớc thấm
cho một vài đập điển hình.
Kết luận và kiến nghị.
Phụ lục.
Tài liệu tham khảo.
CHNG 1
Tổng quan về thiết bị chống thấm và thoát nớc
thấm trong thân đập VLĐP
1.1 Tình hình xây dựng đập VLĐP trên thế giới
Đập đất là một công trình thuỷ công đợc xây dựng từ mấy nghìn năm trớc công
nguyên, đập đất đợc xây dựng nhiều ở Ai cập, ấn độ, Trung quốc, và các nớc Trung á
của Liên xô cũ với mục đích dâng nớc và giữ nớc để tới hoặc phòng lũ. Về sau, đập
đất ngày càng đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống thuỷ lợi nhằm lợi dụng
tổng hợp tài nguyên nớc. Trên thế giới các loại đập thấp để chứa nớc, cung cấp nớc
cho thành thị đợc xây dựng ở Ai Cập 4400 năm TCN, ở Trung Quốc 2280 năm TCN,
đê bảo vệ lãnh thổ Hà Lan cũng đợc xây dựng 2000 năm TCN. ở Ceylou( Xrilanca)
vào năm 405 TCN .

Việc sử dụng khối lợng lớn vật liệu tự nhiên sẵn có tại khu vực xây dựng công
trình là một yếu tố kinh tế thuận lợi của đập đất, đồng thời với công nghệ thi công
đơn giản đã làm giảm chi phí cho công trình. Kinh phí công trình đập đất thông th-
ờng chỉ bằng một nửa kinh phí của đập xây. Vì vậy, việc xây dựng đập đất đợc phổ
biến khắp các nớc trên thế giới, nhất là đối với các hồ chứa nớc loại nhỏ. Đến năm
1900 cha có đập cao trên 50m, đến năm 1930 cha có đập cao trên 100m. Ngày nay,
nhờ sự phát triển của nhiều ngành khoa học nh cơ học đất cận đại, lý luận thấm, địa
chất thuỷ văn và địa chất công trình nên việc xây dựng đập có nhiều tiến bộ rõ rệt.
Kết hợp với thiết bị cơ giới hiện đại năng suất rất cao, do đó có đủ điều kiện xây
dựng loại đập đất cao trên 100m. Một số đập có chiều cao lớn nh:
Đập Dơmatlam - Pakitstan cao:110m, dài 4000m, hoàn thành năm 1960;
Đập Oroville- Mỹ: cao 224m, dài 1520m;
Đập Swift Mỹ: cao 156m, dài 640m, hoàn thành năm 1959;
Đập Serre Ponson - Pháp: cao 122m, dài 600m, hoàn thành năm 1960;
Đập Maltmark Thuỵ sĩ: cao 115m, dài 780m, hoàn thành năm 1960;
Đập đất đợc xây dựng trên thế giới ngày càng nhiều, chất lợng ngày càng tốt
hơn, tuy nhiên sự cố xảy ra đối với đập đất vẫn xảy ra, mặc dù kỹ thuật thi công đập
đất của một số nớc tiên tiến rất hiện đại. Trên phạm vi toàn cầu, trớc năm 1950 tỷ lệ
sự cố là 2,2%; từ năm 1951 tỷ lệ sự cố là 0,5%; sự cố thờng xảy ra với đập vừa và
nhỏ, ít xảy ra với đập lớn. Trong thực tế đã từng xảy ra sự cố vỡ đập lớn, thờng là do
bão lũ. Theo thống kê, hơn 70% sự cố xảy ra trong 10 năm làm việc đầu tiên, và tỷ
lệ này còn tăng cao trong năm đầu tiên đa vào khai thác.
Tổng kết và phân tích những nguyên nhân gây ra sự cố công trình đất trên thế
giới Middle Brookss cho thấy: trên 60% những sự cố công trình đất do thấm gây ra
và khoảng 10% sự cố công trình có tác nhân kích thích từ thấm, còn lại 30% là do
các nguyên nhân khác nh tràn qua mặt đập, trợt mái
1.2 Tình hình xây dựng đập VLĐP ở Việt Nam
Hồ chứa đợc xây dựng nhiều sau năm 1964, đặc biệt là từ khi thống nhất đất nớc
(năm 1975). Đập vật liệu địa phơng phát triển không ngừng về cả số lợng và quy
mô.Từ trớc đến nay, đập chắn ở các công trình hồ chứa nớc ta có chiều cao dới 25m

chiếm tỷ lệ lớn (87,18%). Đối với đập có chiều cao vợt quá 25m hiện nay đang đợc
các ngành các cấp quan tâm nghiên cứu đầu t và đặc biệt chú trọng đến vấn đề an
toàn đập và hồ chứa. Hiện nay, chúng ta đang xây dựng nhiều hồ lớn có đập cao,
ngay cả những nơi có điều kiện địa hình, địa chất phức tạp. Với trình độ khoa học
tiên tiến có nhiều biện pháp xử lý cho đập để đảm bảo an toàn hồ chứa. Một trong
những vấn đề đảm bảo an toàn đập và hồ chứa là phải khảo sát đầy đủ, nghiêm túc
và nghiên cứu chi tiết, cẩn thận để đánh giá đúng tình hình địa chất khu vực xây
dựng đập, sau đó là tìm đợc biện pháp đúng đắn và thích hợp để xử lý. Ngoài ra cần
phải có đội ngũ khoa học kỹ thuật có bề dày kinh nghiệm để giải quyết vấn đề này.
Các công trình đầu mối ở hồ chứa trớc đây còn nhiều đơn điệu, ít có sự đổi mới.
Đảng và Nhà nớc không ngừng đầu t khuyến khích cho các đề tài nghiên cứu khoa
học mang ý nghĩa thực tiễn về việc áp dụng công nghệ mới, vật liệu mới trong xây
dựng đập đất để theo kịp với tiến bộ khoa học kỹ thuật, đạt đến trình độ chung của
khu vực cũng nh trên thế giới.
Đa số các công trình làm việc an toàn phát huy hiệu quả, phục vụ phát triển thuỷ
điện (Hoà Bình, Thác Bà, Yaly, Trị An, Thác mơ, Đami Hàm Thuận), cung cấp
nớc cho sinh hoạt, phục vụ sản xuất nông công nghiệp (Dầu Tiếng, Núi Cốc, Vệ
Vừng, Kẻ Gỗ, ) tạo ra những biến đổi sâu sắc về đời sống và xã hội một cách toàn
diện trong cả nớc. Bên cạnh đó cũng không ít công trình hiệu quả kém, chủ yếu do
các sự cố phát sinh từ phía đập hạng mục quan trọng phổ biến và cần thiết nhất
trong việc xây dựng các hồ chứa nớc. Để giảm bớt những công trình nh vậy, cần
thiết phải đầu t nghiên cứu một cách đúng đắn có khoa học các biện pháp đảm bảo
an toàn đập cũng nh hồ chứa mang lại lợi ích tổng hợp cho đời sống kinh tế xã hội.
1.3 Tình hình sự cố đập VLĐP - Giải pháp khắc phục
1.3.1 Những sự cố thờng gặp ở đập đất
Theo nghiên cứu của GS.TS. Phan Sỹ Kỳ, những sự cố thờng gặp ở đập đất là:
Thấm mạnh hoặc sủi nớc ở nền đập (Đập Biển hồ- Hình 1.1).
Thấm mạnh hoặc sủi nớc ở vai đập (Đập hồ Ea Bông- Hình 1-5).
Thấm mạnh hoặc sủi nớc ở mang công trình (Đập hồ Phú Xuân- Hình 1-9)
Thấm mạnh hoặc sủi nớc trong phạm vi thân đập (Đập hồ Phú Ninh-Hình 1.10).

Trợt sâu mái thợng, hạ lu đập (Đập hồ chứa Đăk Săk - Đăk Mil- Đăk Lăk)
Lũ tràn qua đỉnh đập.
Sạt mái đập thợng lu (Đập hồ Hội Sơn - Bình Định).
Nứt ngang đập (Đập Suối Hành Khánh Hòa nứt ngày 01/12/1986).
Nứt dọc đập (Đập Suối Hành Khánh Hòa nứt ngày 01/12/1986).
Nứt nẻ sâu mặt hoặc mái đập. (Đập Suối Hành Khánh Hòa nứt mái thợng ngày
01/01/1986)
Thấm qua đê, đập vật liệu địa phơng và thấm qua nền đất của các công trình
thuỷ lợi dâng nớc đợc quan tâm nhiều nhất. Hoạt động của dòng thấm gây mất nớc
hồ, thậm chí làm mất ổn định mái dốc, gây ra biến hình thấm cục bộ Theo kết quả
tổng kiểm tra, đánh giá hiện trạng công trình năm 1992 của Bộ Thuỷ Lợi đã xác
định sự cố Đập bị thấm ở nớc ta là 15,06%.
Tính toán thấm qua đập có vai trò rất quan trọng không chỉ trong thiết kế, mà cả
trong thi công và quản lý vận hành. Thông thờng, cần phải tính toán xác định các
đặc trng của dòng thấm qua thân và nền đập đất và thấm vòng quanh bờ, kiểm tra
khả năng xảy ra biến dạng thấm, tính toán lực thuỷ động do dòng thấm gây ra để
phân tích ổn định mái dốc đập đất, ổn định chống trợt và ổn định đẩy nổi công trình,
ổn định chống đẩy bục tầng phủ nền chịu tác động thuỷ lực của dòng thấm có áp
trong nền cát
Chỉ sau khi xác định đợc các yếu tố dòng thấm, tác động thuỷ lực của dòng
thấm, mới quyết định đợc hình thức và kết cấu của các thiết bị chống thấm, thiết bị
thoát nớc thấm, và mới có thể đủ điều kiện để đánh giá ổn định, độ bền và kích thớc
hợp lý của công trình.
Khảo sát đánh giá môi trờng thấm, tính toán các đặc trng của dòng thấm, đánh
giá và dự báo khả năng xảy ra biến dạng thấm, cũng nh thiết kế các kết cấu phòng
chống thấm , kết cấu tiêu thoát nớc thấm hợp lý, tin cậy, có hiệu quả là nhiệm vụ rất
quan trọng, không thể thiếu đợc trong thiết kế, thi công và quản lý vận đập bằng vật
liệu địa phơng nói riêng.
Một số hình ảnh minh họa về sự cố đập vật liệu địa phơng:
Hình 1.1. Đập chính Biển Hồ mái

trũng sụn, nhiều tổ mối, sau đống đá có 1
mạch sùn
Hình 1.2. Đập chính Biển Hồ mái hạ lu
có hiện tợng lún và xệ
Hình 1.3. Đập Long Mỹ kênh sau cống
đập đang bị rò thấm
Hình 1.4. Hồ Ea Bông mái hạ lu bị
thấm ớt sũng từ cơ lên
Hình 1.5. Hồ Ea Bông góc bên tả tràn
xả lũ, tờng bên đá xây có nhiều lỗ rò nớc ,
do thấm từ vai tả của tràn
Hình 1.6. Hồ Ea Bông vùng thấm tại
cao trình 452.50
Hình 1.7. Đập Hồ Ea Bông vùng thấm
tại cao trình 453.20
Hình 1.8. Đập hồ EaBông ranh giới
thấm tại điểm cao nhất
Hình 1.9. Đập hồ Phú Xuân nớc thấm ở
đập từ rãnh tiêu nớc sát bên trái cống thấm
ra rãnh tiêu dọc chân đập
Hình 1.10. Đập Phú Ninh rò thấm ở mái
hạ lu
Hình 1.11. Đập Dơng lâm thấm bên
hữu
Hình 1.12. Thẩm lậu gây sạt mái hạ l-
u đập ĐăkHlang
Hình 1.13. Thấm hạ lu đập Cầu t -
Đăklăk
Hình 1.14. Thấm hạ lu đập Eadrao-
Đăklăk

Hình 1.15. Đập Đu Đủ lỗ thấm số 1 Hình 1.16. Đập Đu Đủ lỗ thấm số 2
Hình 1.17. Đập Đu Đủ lỗ thấm số 1 Hình 1.18. Đập Đu Đủ lỗ thấm số 2
1.3.2 Nguyên nhân gây ra sự cố [11]
1.3.2.1 Điều kiện địa chất, vật liệu đất đắp và khảo sát đánh giá:
Địa chất nền đất công trình, vật liệu đất đắp là yếu tố môi trờng đặc biệt quan
trọng đối với khả năng chịu đợc tác động của dòng thấm, không xảy ra biến dạng
thấm. Công tác khảo sát địa chất nền và vật việu đất đắp trong thực tế cha thực sự
đầy đủ và còn nhiều khiếm khuyết. Do đánh giá sai tình hình địa chất nền để sót lớp
thấm mạnh không đợc xử lý; khảo sát không đầy đủ, không chính xác (bỏ qua các
vết nứt nẻ và nứt kiến tạo), cung cấp sai các chỉ tiêu cơ lý lực học. Vật liệu đắp đập
thờng là không đồng nhất ngay trong một bãi vật liệu, nhng lại đánh giá là đồng
chất và đề nghị sử dụng chỉ tiêu cơ lý trung bình. Nền đập bị thoái hoá sau khi xây
dựng đập nhng khi khảo sát và thiết kế đã không dự kiến đợc.
1.3.2.2 Thiếu sót về thiết kế:
Kết quả tính toán thiết kế phòng chống thấm nếu không phản ánh đúng với điều
kiện thực tế là nguy cơ gây ra mất ổn định công trình.
Lựa chọn mặt cắt không hợp lý, vật liệu đất đắp phân lớp có tính thấm dị hớng
lớn nhng lại do coi vật liệu đắp đập là đồng nhất, không tổ chức phân vùng các loại
vật liệu để phát huy các u điểm và hạn chế tối đa các nhợc điểm của vật liệu đất đắp
đậplà các thiếu sót lớn về thiết kế, thậm chí là sai lầm nghiêm trọng. Biện pháp
thiết kế xử lý nền, xử lý tiếp giáp nền và thân đập không hợp lý; không có biện pháp
xử lý khớp nối thi công do phân đoạn đập để đắp; thiếu kinh nghiệm thực tế, lựa
chọn chỉ tiêu đầm nện cha phù hợp, chọn dung trọng khô thiết kế nhỏ hơn trị số cần
đạt theo yêu cầu nên sau khi đầm đất vẫn tơi xốp, bở rời. Xử lý vùng địa hình thay
đổi đột ngột từ thấp đến cao không hợp lý tạo nên lún gây nứt thân đập
1.3.2.3 Chất lợng thi công kém:
Chất lợng xử lý nền kém; đắp đất ở mang công trình không đảm bảo chất lợng.
Bản thân chất lợng đất đắp đập không tốt: hàm lợng cát, bụi dăm sạn nhiều, hàm l-
ợng sét ít. Không có biện pháp thích hợp để xử lý độ ẩm. Đất đợc đầm nện không
đảm bảo độ chặt yêu cầu do: lớp rải dày quá qui định, số lần đầm ít, nên đất sau khi

đắp có độ chặt không đồng đều, phân lớp, trên mặt thì chặt nhng phía dới vẫn còn
tơi xốp không đạt độ chặt quy định, hình thành từng lớp đất yếu nằm ngang trong
suốt bề mặt lớp đầm. Lún nền đột biến do chất lợng nền kém, lún không đều đột
biến trong thân đập do chênh lệch đột biến về địa hình nền đập không đợc xử lý dẫn
đến nứt ngang đập. Ngoài ra đối với các công trình thi công nhiều năm đặc biệt là
các công trình do địa phơng tự xây dựng xử lý tiếp giáp giữa các khối thi công mới
và cũ không tốt gây ra thấm và mất ổn định công trình.
1.3.2.4 Thiếu sót về giám sát thi công và quản lý vận hành:
Giám sát công trình không tiến hành thờng xuyên và nghiêm túc và toàn diện từ
khâu khảo sát, thiết kế đến thi công. Điều này đã tạo kẽ hở cho các nhà thực hiện
làm dối làm ẩu gây ảnh hởng đến chất lợng công trình không đợc đảm bảo. Trong
giai đoạn quản lý vận hành thờng không kịp thời phát hiện các biểu hiện ban đầu
của sự cố, hoặc có phát hiện song do không nhận ra đợc tính chất nguy hiểm của các
biểu hiện đó nên thờng để xảy ra sự cố, không có biện pháp kịp thời xử lý. Chủ yếu
do các Cơ chế quản lý phụ thuộc vào cơ chế bao cấp, trì trệ trong công tác quản lý
rất phổ biến nhất là vùng miền núi; Quy trình vận hành ngời vận hành không nhận
đợc quy trình vận hành dẫn đến tình trạng vận hành tùy tiện; Năng lực của cán bộ
quản lý, đội ngũ cán bộ làm công tác quản lý rất mỏng và trình độ còn hạn chế, lơng
thấp, tránh nhiệm không cao và thủy lợi phí thu đợc không đáng kể thậm chí không
thu đợc. Do vậy công tác bảo dỡng duy tu không đợc thực hiện làm xuống cấp và
gây ra sự cố cho công trình.
1.3.2.5 Thấm nhiều, thẩm lậu, biến dạng thấm chiếm tỷ lệ lớn trong các nguyên
nhân sự cố đập:
Hiện tợng thấm khá phổ biến trong sự cố đập ở nớc ta. Thấm và biến hình thấm
gây nên các sự cố cho đập nh: xói ngầm, trôi đất, các thiết bị thoát nớc không hoạt
động bình thờng hoặc bị tắc gây nên sạt lở mái, thấm ở nền, vai, thân đập và mang
công trình. Đồng thời các tác động của thiên nhiên nh ma, gió làm xói lở đỉnh và
mái đập, địa chất không ổn định gây nứt nẻ đập dẫn đến thấm mạnh, v.v
1.3.3 Tình hình sự cố đập vật liệu địa phơng ở miền Trung
1.3.3.1 Nguyên nhân chính của sự cố đập vật liệu địa phơng miền Trung

Khu vực miền Trung, Việt nam có điều kiện khí hậu khắc nghiệt làm ảnh hởng
không nhỏ đến các hồ chứa có công trình chắn nớc là đập VLĐP. Ngoài ra, do tác
động của dòng thấm vào đất đắp đập có những chỉ tiêu cơ lý đặc biệt, làm cho đất
đắp bị trơng nở co ngót, tan rã và lún ớt. Qua khảo sát các đập đất trong vùng đều bị
thấm và mất nớc, có nhiều đập thấm qua thân và nền đập nghiêm trọng dẫn đến mất
ổn định gây ra h hỏng nặng nh đập hồ Long Mỹ Bình Định, Hồ Buôn Bông - đăk
klắk
Trong quá trình ngấm nớc, thể tích đất tăng lên. Sự trơng nở đợc tạo nên chủ yếu
do sự hình thành nớc liên kết yếu ở trong đất, làm giảm lực dính giữa các hạt đất,
phân ly chúng và gây ra sự tăng thể tích. Khi tăng độ ẩm cho đất thì hệ số tr ơng nở
tăng lên, đồng thời đặc trng cơ học thay đổi, lực dính và góc ma sát trong đều giảm,
so sánh đất ở trạng thái độ ẩm đầm nện và độ ẩm bão hoà thì các chỉ tiêu cơ lý này
đều giảm tới trên 50%.
Tan rã đợc xem là một trong những nhân tố chính gây ra sự cố của đập vùng
miền Trung, nó biểu thị khả năng giữ độ bền liên kết giữa các hạt và nhóm hạt của
đất khi tiếp xúc với nớc. Tính tan rã không ảnh hởng đến sự ổn định khối đắp bên
trong mà chủ yếu ảnh hởng đến sự ổn định bề mặt khối đất không đợc bảo vệ, để
tiếp xúc trực tiếp với nớc và không khí.
Lún ớt là đặc tính cơ lý đặc biệt thứ ba của đất đắp đập vùng miền Trung. Đặc
điểm lún ớt phụ thuộc vào dung trọng, độ ẩm chế bị và loại đất. Hiện tợng lún ớt th-
ờng xảy ra sau lần bão hoà đầu tiên của đất hoặc sau khi đất đợc bổ sung nớc. Quá
trình lún ớt xảy ra sau quá trình trơng nở tạo nên một trạng thái nghịch, gây biến
dạng lớn trong khối đắp trong thời gian ngắn. Đây là nhân tố khá quan trọng gây
ảnh hởng không nhỏ tới ổn định của khối đắp. Trờng hợp này ta gặp tại đập Am
Chúa, đập Sông Quao.
Nếu đất bị ảnh hởng đồng thời của 2 hoặc cả 3 tính chất trên thì sự nguy hiểm
tăng lên rất nhanh. Sự ảnh hởng này xảy ra qua các trờng hợp sau:
+ Trờng hợp đất bị trơng nở khi gặp nớc sau đó quá trình lún ớt và co ngót xảy ra đã
thay đổi trạng thái ứng suất của khối, nếu đất không có khả năng biến dạng và thay
đổi lại trạng thái ứng suất cho phù hợp thì nứt có thể xảy ra. Đối với khối nằm

trong thân đập thì ống dòng phát triển, còn phần nằm trên mái đập có thể bị xói
mòn do dòng chảy mặt, do ma gây ra.
+ Trờng hợp đất bị trơng nở dới tác dụng của đờng bão hoà dâng cao, sau đó đất có
hiện tợng tan rã sẽ xảy ra nhanh đối với khối đắp trong thân đập vì hai lý do: độ
chặt sau trơng nở giảm xuống và dới tác động của cột nớc thấm tăng lên.
+ Trờng hợp đất trơng nở sau khi bị co ngót lún sụt, nếu phần ảnh hởng nằm nơi
tiếp giáp với vai đập nền đập thì dòng thấm hình thành và phát triển, kết hợp với
đất có tính tan rã thì quá trình xói thuỷ lực tăng lên rất nhanh.
Xét cho cùng thì nguyên nhân gây ra sự cố cho đập vật liệu địa phơng ở khu vực
miền Trung nớc ta hầu hết do thấm và biến dạng thấm gây ra.
1.3.3.2 Các sự cố về đập tiêu biểu [3]
Đập hồ Cà Giây (Bình Thuận)
Xây dựng tháng 10/1998, khi đập đắp cha đến cao trình thiết kế, mực nớc hồ
dâng lên đến +72,9 (dới MNDBT 3,10m) đã xảy ra rò thấm mạnh thành dòng ở mái
hạ lu ở cao trình +(61 ữ 62)m. Các biện pháp bịt thợng lu (ủi đất lấn ra mái thợng l-
u) và hạ lu đều không ngăn đợc dòng thấm ngày càng phát triển. Công trờng phải
cấp cứu bằng các biện pháp: hạ mực nớc hồ bằng xả qua cống và đào một tràn phụ,
khoan phụt xi măng cát với khối lợng đến 20 tấn xi măng và 100 m
3
cát, mới giữ đợc
đập tránh khỏi thảm họa. Sau này đã phải đào ra, đắp lại toàn bộ phần sự cố và mở
thêm một tràn xả nhanh có ngỡng sâu dới MNDBT. Về nguyên nhân sự cố theo một
số nhà nghiên cứu, khối đất ngừng thi công bị nứt nẻ, co ngót sâu do nắng nóng, đã
không đợc xử lý trớc khi tiếp tục đắp lên, tạo những lỗ hở lớn trong thân đập khi tiếp
xúc và chịu áp lực nớc.
Đập hồ sông Quao (Bình Thuận)
Cũng xảy ra thấm trong quá trình thi công. Tháng 6/1993, khi đang khoan phụt,
xử lý nền đá ở đập chính nhánh trái, đã phát hiện hiện tợng thấm mất nớc ở thân
đập, mặc dù khối đất đã đầm đạt yêu cầu qua kiểm tra. Theo Viện NCKHTL miền
Nam, nguyên nhân là do ngừng thi công lâu ngày, khối đất trên mặt bị trơng nở và

co ngót nhiều lần, tạo ra các vết nứt ngày càng rộng, nhng không xử lý tốt trớc khi
đắp tiếp.
Đập chính và các đập phụ Long Sơn, Dơng Lâm ở HC Phú Ninh
Sau gần 20 năm làm việc, qua các trận lũ lịch sử cuối năm 1999, đã phát sinh
thấm ở thân đập chính và 2 đập phụ. Sau mùa lũ, khi mực nớc hồ ở cao trình 32,0m
(MNDBT), hiện tợng thấm vẫn còn từ dới +12,0m. Các đập này có mặt cắt cơ bản là
đồng chất, tiêu nớc hạ lu bằng đống đá lăng trụ và áp mái.
Đập hồ suối Trầu
Công trình ở phía hữu ngạn sông Cái Ninh Hoà, thuộc thôn Tân Trúc - Ninh
Xuân - Ninh Hoà - Khánh Hoà. Nhiệm vụ công trình là điều tiết để tới cho 1000ha
đất nông nghiệp. Sau khi hoàn thành đã xảy ra sự cố vỡ đập liên tiếp 3 lần trong 3
năm 1977, 1978, 1979. Nguyên nhân chính là do lựa chọn các chỉ tiêu đầm nện
không phù hợp.
Đập hồ Núi Một (Bình Định)
Xây dựng năm 1980. Đập có h
max
= 32,0m; hồ có dung tích 110.10
6
m
3
. Thấm
thân đập sau mùa lũ 1996, khi hồ tích nớc ở mực nớc trên MNDBT (trên 44,2 ữ
46,4m). Tiếp tục thấm lớn trong mùa lũ 1998 khi mực nớc hồ cao trên 45,1m.
Đập hồ Hội Sơn (Bình Định)
Xây dựng năm 1984. Đập đồng chất, h
max
=28,5m; hồ có dung tích 46,65.10
6
m
3

.
Thấm ở thân và nền đập với dòng thấm mạnh, diện rộng, tổng diện tích các vùng bị
thấm lên đến 7810m
2
trên mái đập (năm 1998). Hạ lu chân đập xuất hiện mạch sủi
trên diện rộng khoảng 300m
2
. Trên mái thợng lu có nhiều dấu vết lún sụt.
Đập hồ Long Mỹ (Bình Định)
Năm 1998 bị thấm lớn khi mực nớc hồ cao trên MNDBT (ở cao trình +31,3 >
MNDBT = +30,1m). Đập cao 28,5m, dung tích hồ nhỏ (2,88.10
6
m
3
). Thấm ở cả nền
và thân đập, lu lợng thấm lớn (Q
thấm
= 31,58l/s), gần gây vỡ đập nếu không kịp thời
cứu chữa.
Đập Buôn Bông (Đaklak)
Đập đã xảy ra hiện tợng thấm nghiêm trọng, bị vỡ năm 1993 do lũ lớn.
Đập Đaksak (Daklak)
Đập cao 17m, V = 5,7.10
6
m
3
, thấm ở thân và vai đập năm 1996, ngoài ra còn bị
lún ở vai, mái hạ lu bị sạt và h hỏng ở cống lấy nớc.
Đập Buôn Tría (Đaklak)
Thân đập bị thấm mạnh năm 1996, 1997.

Đập Eakao (Đaklak,1995-1999)
Thấm ở thân đập. Ngoài ra, còn h hỏng ở tràn xả lũ và cống lấy nớc.
1.3.4 Các giải pháp khắc phục sự cố
Để khắc phục sự cố cho công trình thuỷ lợi nói chung và hồ chứa có đập VLDP
nói riêng, với mục đích giảm thiểu chi phí và thời gian cần phải tuân thủ một số
nguyên tắc và biện pháp sau[11]:
Hình thành 1 tổ chức lực lợng độc lập để tìm ra nguyên nhân:
Khi xảy ra sự cố công trình thuỷ lợi, đặc biệt là đối với sự cố lớn, tình hình rất
phức tạp cả về mặt kỹ thuật và xã hội. Vì thế để tìm ra nguyên nhân một các đúng
đắn và khách quan, cần thiết phải hình thành một tổ chức độc lập với những đơn vị
có tính hữu quan khảo sát thiết kế, thi công và quản lý trực tiếp đối với công trình bị
sự cố, có đủ trình độ, có tinh thần trách nhiệm, và làm việc một cách khoa học để
thực hiện thì mới đa lại kết quả. Đây là kinh nghiệm rút ra từ thực tế khi xảy ra sự cố
ở một số công trình Thuỷ lợi nh : Đập Suối Trầu, đập Suối Hành, đê Yên Phụ Nhật
Tân, đập Đáy, v.v
Việc kết luận về nguyên nhân gây ra sự cố phải căn cứ vào kết quả điều tra khảo
sát cụ thể tại chỗ một cách toàn diện, kết hợp với phân tích có luận cứ khoa học,
thận trọng và tỉnh táo:
Khi xảy ra sự cố tình hình sẽ phức tạp. Đây là cơ hội để mọi loại ý kiến, quan
điểm, và nhận thức bùng nổ dới mọi hình thức. Ngoài việc hình thành tổ chức độc
lập để tìm nguyên nhân ra, nếu các cơ quan quyền lực không tỉnh táo, thận trọng thì
có khi tai hoạ sẽ giáng oan trái vào một số cá nhân hoặc đơn vị vô can; đồng thời sẽ
gặp bế tắc trong biện pháp xử lý sự cố. Vì thế cách tốt nhất là phải điều tra khảo sát
thực tế, nếu điều kiện cho phép thì nên khai quật công trình tận mắt khám nghiệm
hiện trờng hơn là suy đoán khi không có căn cứ thực tế. Ngoài ra kinh nghiệm cũng
cho thấy rằng, khi bộ phận quan trọng của công trình có chất lợng kém để gây ra sự
cố, thì thông thờng do nhiều nguyên nhân; vì thế việc điều tra nghiên cứu phải toàn
diện, không nên hấp tấp vội vàng, chỉ nhằm vào 1 nguyên nhân, để lọt các nguyên
nhân khác cũng không kém phần quan trọng và sự cố không đợc giải quyết triệt để
nên công trình lại bị sự cố lần khác.

Những xử sự khi sự cố xảy ra ở đê Yên Phụ Nhật Tân, đập tràn Dầu Tiếng, đập
Suối Trâu, Suối Hành, v.vlà những bài học kinh nghiệm rất quý giá.
Xử lý kịp thời:
Khi phát hiện ra sự cố, cho dù là sự cố nhỏ, lớn hay nghiêm trọng, nhất thiết
phải xử lý kịp thời. Sở dĩ nh vậy, bởi vì sự cố bao giờ cũng có quá trình phát triển;
nếu không sử lý ngay từ đầu thì từ sự cố nhỏ sẽ trở thành to, từ không nghiêm trọng
sẽ trở thành nghiêm trọng, từ cục bộ ở một hạng mục dẫn đến sự cố các hạng mục
có liên quan thậm chí cho cả công trình.
Chia đợt để xử lý:
Xử lý khẩn cấp: để ngăn chặn sự cố phát triển.
Xử lý triệt để: để khắc phục hậu quả và loại trừ sự cố. Đồng thời chỉ khi nào xác
định đợc nguyên nhân cụ thể và xác đáng (không suy đoán) mới tiến hành xử lý triệt
để.
Sở dĩ phải phân đợt nh vậy bởi vì nếu gộp 2 đợt làm 1 để xử lý 1 lần thì phải chờ
đợi rất mất thời gian để khảo sát, nghiên cứu và tìm ra nguyên nhân, thực tế cho thấy
rằng việc này bao giờ cũng rất phức tạp và tốn rất nhiều thời gian; trong khi đó thì sự
cố vẫn phát triển và có thể đã trở nên nghiêm trọng.
Biện pháp xử lý phải triệt để không nửa vời và phải xử lý đúng nguyên nhân:
Nguyên tắc này đảm bảo cho việc xử lý thành công sự cố, đồng thời tránh đợc sự
cố lặp lại, nếu không nh vậy việc xử lý phải làm đi làm lại nhiều lần, chi phí tốn
kém.
Tận dụng tối đa những bộ phận h hỏng, khắc phục luôn những sự cố nhỏ khác để
hoàn thiện công trình, tránh tình trạng đã khắc phục sự cố này công trình vẫn còn
những sự cố khác cha đợc khắc phục:
Nguyên tắc này đảm bảo việc khắc phục sự cố khách quan, ngăn chặn đợc
những ý đồ cá nhân không lành mạnh, giảm thiểu chi phí để khắc phục sự cố và
đồng thời làm cho công trình hoàn thiện đồng đều và toàn diện sau khi khắc phục sự
cố nhiều lần, vừa ảnh hởng đến sản xuất, ảnh hởng đến tuổi thọ của công trình và
gây ra tâm lý xã hội không tốt.
Qua những sự cố đã xảy ra, kinh nghiệm cho thấy có 2 loại trạng thái:

Loại thứ nhất là thời điểm công trình xảy ra sự cố thờng là khá dài sau khi kết
thúc xây dựng, những ngời đã chỉ đạo hoặc chủ trì thiết kế, thi công đã chuyển đi
các đơn vị khác, hoặc đã mất; do đó việc phán xử và thực hiện các biện pháp xử lý
sự cố thờng là những nhân vật mới mà phần lớn về tâm lý họ không muốn dính dáng
đến công trình cũ, có những ngời vì động cơ cá nhân, nên hậu quả là cả 2 loại nhân
vật đó đều thống nhất phá bỏ công trình cũ để làm cái mới, hơn là tìm biện pháp
khắc phục hậu quả và những hạn chế cho bản thân công trình và tìm cách sử dụng
triệt để những bộ phận không bị sự cố.
Loại thứ hai là những nhân vật cũ vẫn còn ở đơn vị cũ hoặc còn trực tiếp chịu
trách nhiệm về công trình đó, thì ngợc lại, về tâm lý muốn khoanh và thu hẹp sự cố
lại trong phạm vi sự cố trực tiếp rõ ràng đã xảy ra buộc phải xử lý, còn sự cố đang
tiềm ẩn hoặc các sự cố khác thì muốn lờ đi.
Trong những trờng hợp đó tình hình trở nên phức tạp, vì từ vấn để kỹ thuật đã
chuyển qua vấn đề xã hội nên việc phân giải vừa tốn nhiều công sức, phải thực sự
khách quan, sáng suốt, rất kiên trì và tế nhị mới thu đợc kết quả tốt.
Từ các nguyên tắc, biện pháp đã nêu ở trên giúp cho ta có những nhận xét
khách quan và đúng đắn và đa ra quyết định chọn giải pháp hợp lý giải quyết sự cố
cho công trình cụ thể.
1.4 Các hình thức thiết bị chống thấm trong thân đập VLĐP
Khi thân đập và nền đập là các loại đất hạt lớn hoặc trên nền đá nứt nẻ có hệ số
thấm lớn, cần phải bố trí những vật chống thấm trong thân đập và nền đập bằng
những vật liệu ít thấm nhằm hạn chế lu lợng thấm đề phòng các hiện tợng biến dạng
của đất dới tác dụng của dòng thấm đồng thời hạ thấm đờng bão hoà, tăng ổn định
mái dốc hạ lu. Các hình thức chống thấm cho thân và nền đập thờng dới dạng tờng
nghiêng, tờng lõi, sân trớc tờng răng, bản cọc, ống cọc, màng xi măng, màng sét
hoặc các loại khác. Vật liệu chống thấm có thể là loại dẻo nh sét, á sét nặng, bê tông
sét, các vật liệu làm bằng nhựa đờng, các loại chất dẻo hoặc loại cứng nh bê tông,
bê tông cốt thép, gỗ,
Theo tiêu chuẩn Thiết kế đập đất đầm nén - 14-TCN 157-2005.
1.4.1 Thiết bị chống thấm cho thân đập:

1.4.1.1 Tờng lõi:
Tờng lõi chống thấm cho thân đập có dạng gần thẳng đứng nằm chính giữa đập
hoặc hơi nghiêng dịch về thợng lu để tăng khả năng chống thấm và hạ thấp đờng
bão hòa. (Hình1.19 a,b)
Vật liệu làm tờng lõi có thể là loại đất ít thấm hoặc các loại vật liệu chống thấm
khác không phải là đất nh: bê tông, bê tông cốt thép, bê tông nhựa đờng, vật liệu
polyme(hóa dẻo), tờng lõi kiểu màn phụt vữa.
MNTLMNTL
a b
Hình1.19. Thiết bị chống thấm thân đập tờng lõi
1.4.1.2 Tờng nghiêng:
Tờng nghiêng nằm dọc theo mái thợng lu và có nhiệm vụ chống thấm cho toàn
bộ thân đập, thờng đợc áp dụng cho đập nhiều khối có chiều cao thấp và nền ít biến
dạng. (Hình 1.20)
Cũng nh tờng lõi vật liệu làm tờng nghiêng có thể là loại đất ít thấm hoặc các
loại vật liệu chống thấm khác không phải là đất nh: bê tông, bê tông cốt thép, bê
tông nhựa đờng, vật liệu polyme(hóa dẻo).
MNTL
T ờngnghiêng

Hình1.20. Thiết bị chống thấm thân đập tờng nghiêng
1.4.1.3 Khối chống thấm thợng lu:
Khi xây dựng không đủ vật liệu làm đập đồng chất thờng làm đập nhiều khối có
khối đất ít thấm bố trí phía thợng lu đập và khối đất thấm ở phía hạ lu. Khối đất ít
thấm có tác dụng chống thấm cho thân đập.(Hình 1.21)
MNTL
Khốichốngđấtítthấm
Khốiđấtthấm
Hình1.21. Khối chống thấm thợng lu
Vật chống thấm bằng vật liệu cứng chỉ dùng trong những trờng hợp khi không

có điều kiện sử dụng vật liệu dẻo hoặc dùng vật liệu dẻo không kinh tế và nền ít biến
dạng vì vật chống thấm cứng có kết cấu phức tạp, thi công khó khăn, tốn vật liệu
quý và giá thành cao. Hiện nay phổ biến trong thiết kế đập đất là sử dụng vật liệu
dẻo làm vật chống thấm.
Khi khu vực xây dựng công trình không có loại đất thích hợp cho bộ phận chống
thấm hoặc khí hậu bất lợi cho thi công đất chống thấm, thì cần xem xét áp dụng bộ
phận chống thấm không phải là đất. Về hình thức chống thấm nên áp dụng các hình
thức:
Tờng lõi bê tông và bê tông cốt thép.
Tờng nghiêng bê tông cốt thép.
Tờng lõi và tờng nghiêng bê tông nhựa đờng.
Tờng nghiêng vật liệu hóa dẻo.
Tờng lõi bằng màn phụt chống thấm.
Tờng hào xi măng bentonit.
Khi áp dụng cần tuân theo các quy tắc chung đối với mỗi hình thức quy định ở
điều 4.4.8 Tiêu chuẩn Thiết kế đập đất đầm nén - 14-TCN 157-2005:
1.4.2 Thiết bị chống thấm cho nền đập:
Đập đất xây dựng trên nền thấm nớc cần thiết phải có biện pháp xử lý chống
thấm cho nền nhằm hạn chế sự mất nớc đồng thời đề phòng biến dạng thấm trong
nền. Hình thức chống thấm trong nền phụ thuộc vào loại đập (đồng chất hay có kết
cấu chống thấm trong thân đập), chiều sâu tầng thấm nớc và tính chất đất nền và
điều kiện thi công.
Đối với đập đất đồng chất xây dựng trên nền thấm nớc thì hình thức chống thấm
cho nền là tờng răng, bản cọc nếu là nền đất, hoặc màn xi măng nếu là đá.
Với đập không đồng chất có tờng lõi hoặc tờng nghiêng thì vật chống thấm thân
đập và nền đập thờng nối tiếp với có các hình thức sau: Chân khay, sân phủ, tờng
hào bê tông hoặc bê tông Bentonite, màng vữa xi măng, bản cọc.
Liên kết giữa thiết bị chống thấm với nền
Trờng hợp nếu nền có thiết bị chống thấm thì bộ phận chống thấm của thân phải
nối tiếp với nền tốt tạo thành một thể thống nhất không tách rời.

Nếu đập xây dựng đập trên nền không thấm thì tờng lõi giữa và tờng nghiêng
phải chôn sâu xuống nền ít nhất là 50cm. Nếu nền đá không thấm thì vật chống
thấm nối tiếp với nền bằng những tấm đệm kiểu tờng răng bê tông (Hình 1.22.a,b),
nếu nề đá nứt nẻ nhiều thì phải xử lý bằng cách phụt xi măng thành màng chống
thấm (Hình 1.22.c,d).
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
3
4
4
1-Lõ
igiữ
a
2-R
ăngb
êtô
ng
3-N
ềnđá
4-Cá

chố
khoa
nph
ụtxi
măn
g
a
b
c
d
1
1
1
1
Hình1.22. Nối tiếp với nền
1.4.2.1 Chân Khay (Tờng răng)
Tờng răng thích hợp với nền có tầng thấm nớc không lớn lắm thờng nhỏ hơn
hoặc bằng 10m và làm chính bằng vật liệu đắp đập hoặc bằng vật liệu chống thấm
tốt nh đất sét, á sét.
a
MNTL
b
MNTL
c
MNTL
d
MNTL
Hình1.23. Vật chống thấm nền đập tờng răng
1.4.2.2 Màng vữa xi măng
a

MNTL
b
MNTL

Hình1.24. Vật chống thấm nền đập bằng khoan phụt
Trờng hợp nếu tầng nền thấm nớc tơng đối lớn thì dùng màng vữa xi măng
xuống tận đáy tầng không thấm(Hình 1.24.a,b) .
Ví dụ về sơ đồ xử lý màng chống thấm xi măng ở nền đập của đập suối Hành
(hình 1.25)
500
Tấmđệmbằngbêtông
Nềnđá
Cáchàngkhoanngoài
Hàngkhoangiữa
Hình 1.25. Sơ đồ màng chắn xi măng ở nền đập.
1.4.2.3 Sân phủ
MNTL
a b
MNTL
Hình1.26. Vật chống thấm sân phủ
Khi tầng thấm nớc khá dày hay vô hạn thì có thể dùng sân phủ chống thấm nền.
Nếu đập có thiết bị chống thấm trong thân đập là tờng nghiêng thì ta có phơng án t-
ờng nghiêng + sân phủ (Hình 1.26.a), nếu là tờng tâm thì có phơng án Tờng tâm +
sân phủ (Hình 1.26.b). Sân phủ thợng lu làm bằng vật liệu chống thấm tốt có hiệu
ích giảm lu lợng qua nền và kéo dài đờng viền thấm và tăng ổn định thấm.
1.4.2.4 Tờng hào bê tông bentonite
Khi tầng thấm nớc nền có nhiều cuội sỏi và đá phải dùng tờng bê tông làm vật
chống thấm cho nền đập (Hình 1.27). Hình 1.27.a,b dùng cho đập đồng chất, Hình
1.27.c,d,e,f dùng cho đập không đồng chất.

c d
MNTL
MNTL
a
MNTL
e f
MNTL
MNTL
b
MNTL
Hình1.27. Vật chống thấm nền bằng cọc bê tông
1.4.2.5 Bản cọc
Trờng hợp nếu tầng nền thấm nớc tơng đối lớn không có đá cuội sỏi thì dùng
bản cọc xuống tận đáy tầng không thấm (Hình 1.28.a,c,d) . Trong trờng hợp tầng
thấm nớc quá sâu thì chỉ cắm xuống một đoạn tầng nền tùy thuộc vào yêu cầu chống
thấm và ổn định thấm(Hình 1. 28.b,e,f)
a
MNTL
b
MNTL

c d
MNTL
MNTL
e f
MNTL
MNTL
Hình1.28. Vật chống thấm nền bằng bản cọc
1.5 Các hình thức thiết bị thoát nớc trong thân đập VLĐP
Đập vật liệu địa phơng dù có đầm chặt đến đâu cũng không thể bảo đảm tuyệt

đối không thấm nớc. Sau khi hồ bắt đầu tích nớc, cũng là khi mực nớc thợng lu đợc
dâng cao hơn mực nớc hạ lu. Nớc di động qua các kẽ rỗng trong thân đập, trong nền
trong quá trình đi từ thợng lu về hạ lu, gây áp lực lên các bộ phận công trình nằm
trong miền thấm. Lúc đó, thân đập cũng bắt đầu chịu một áp lực của nớc và phát
sinh hiện tợng thấm, thân đập càng cao thấm nớc càng nhiều. Nếu không có biện
pháp tiêu thoát nớc thấm này ra ngoài thân đập thì đất đắp dới phần chân mái hạ lu
dễ bị bão hoà nớc, gây nguy hiểm cho công trình, có thể dẫn đến sạt lở mái hạ lu
đập.
Thiết bị tiêu thoát nớc thấm trong thân đập có nhiều loại. Việc phân loại tuỳ
thuộc vào quan điểm của mỗi nớc. Theo tiêu chuẩn Thiết kế đập đất đầm nén - 14-
TCN 157-2005 nớc ta có 6 loại chủ yếu, Trung Quốc có 4 loại theo Quy phạm
Thiết kế đập đất đá kiểu đầm nén SDJ 218-84 ; Nhật Bản có 6 loại theo Sổ tay kỹ
thuật tới tiêu Đập Đất của Viện tới tiêu.
1.5.1 Theo tiêu chuẩn Thiết kế đập đất đầm nén - 14-TCN 157-2005.
1.5.1.1 Tiêu nớc kiểu lăng trụ (Đống đá tiêu nớc)
Cấu tạo: Đây là kiểu thiết bị tiêu thoát nớc thấm thờng dùng nhất. Khối lăng trụ
đợc xếp bằng đá hộc hoặc bằng các ống bê tông xốp cao dới dạng mặt cắt hình
thang. Chiều rộng đỉnh đống đá theo yêu cầu thi công không nhỏ hơn 1m, chiều cao
phải hơn mực nớc hạ lu lớn nhất từ 0,5 ữ 1m (dự trữ về sóng). Giữa lăng trụ và thân
đập có một số lớp của tầng lọc ngợc.
u điểm: bảo vệ mái dốc hạ lu trớc tác động của nớc và sóng gió, thoát nớc cho cả
thân và nền đập, nhằm tăng ổn định mái dốc hạ lu. Với kết cấu và giải pháp thi công
đơn giản, có thể dùng kết hợp làm đê quai nên suất đầu t thấp.
Nhợc điểm: hình thức này tiêu tốn nhiều đá và vật liệu làm tầng lọc nên thờng
chỉ dùng ở những vùng đáp ứng đủ lợng đá yêu cầu. Ngoài ra, khi nền xấu cũng dễ
sinh lún nhiều.
>1,5m
1
:
1

,
2
5
1
:
1
,
5

-

1
:
2
Đáhộc
Dămsỏi
Cát
m
2
Hình 1.29. Thoát nớc kiểu lăng trụ
1.5.1.2 Tiêu nớc kiểu áp mái
Cấu tạo: Đây là loại thoát nớc thân đập đơn giản nhất. Nó gồm một số lớp vật
liệu dễ thoát nớc bố trí theo nguyên tắc tầng lọc ngợc, phủ trực tiếp trên chân mái
đập, cao hơn điểm ra của đờng bão hoà từ 0,5 ữ 1m. Lớp ngoài cùng là đá hộc, đợc
xếp theo mái hạ lu.
Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, ít tốn vật liệu, dễ kiểm tra sửa chữa.
Nhợc điểm: kiểu thoát nớc này không có tác dụng hạ thấp đờng bão hoà mà chỉ
có tác dụng ngăn ngừa biến hình thấm ở mái hạ lu.
1
:

1
,
5

2
1
:
2
.
0
Hình 1.30. Thoát nớc kiểu áp mái
1.5.1.3 Kiểu gối phẳng
Cấu tạo: Kết cấu này có cấu tạo dạng lớp liên tục (phẳng) hoặc ở dạng các dải
tiêu nớc ngang và dọc bằng các loại vật liệu hòn lớn và có lớp lọc ngợc bảo vệ. Làm
hơi nghiêng về hạ lu với độ dốc 0.005 0,01 Kích thớc bộ phận tiêu nớc phải xác
định theo tính toán về thuỷ lực và thấm, và có xét tới điều kiện thi công kết cấu tiêu
nớc.

Hình 1.31. Tiêu Kiểu gối phẳng
Ưu điểm: có tác dụng hạ thấp đờng bão hoà một cách rõ rệt, tiết kiệm đợc vật liệu
đá,
Nhợc điểm: khó kiểm tra, sửa chữa.
1.5.1.4 Tiêu nớc kiểu ống dọc và dải lọc (thẳng đứng hoặc nằm ngang)

Hình 1.32. Tiêu nớc dạng ống thẳng

Hình 1.33. Tiêu nớc dạng ống thẳng
MNTL
Hình 1.34. Tiêu nớc dạng ống thẳng