NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ XÓI LỞ NỀN CỐNG VÀ VAI CỐNG-SAU SỰ CỐ CỐNG TẮC GIANG

1
MỞ DẦU
I. Tính cấp thiết của Đề tài
Cống qua đê là một hạng mục qua trọng trên hệ thống đê, hiện nay có 1102 cống
lớn nhỏ nằm trên các tuyến đê [3]. Lịch sử xây dựng cống qua đê gắn liền với quá
trình nâng cấp đê phục vụ phát triển và bảo vệ sản xuất, tính mạng tài sản của nhà
nước và nhân dân. Các cống được xây dựng ở nhiều thời kỳ khác nhau nên kết cấu
khác nhau, khẩu độ khác nhau. Đặc điểm làm việc của cống qua đê là: Cột nước
công tác thấp, chế độ tiêu năng sau cống thường phức tạp đặc biệt là cống vùng
triều, nền và vai cống thường là loại đất yếu, thấm nước; hạ lưu cống dễ bị xói lở;
những ẩn khuyết tại nền cống và hai bên vai cống thường khó phát hiện; khi thi
công cống phải đào hố móng làm mái nghiêng sau đó đắp đất bù hai bên vai cống
nên chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất thường không đồng đều; công tác quan trắc, kiểm
tra đánh giá trong quá trình vận hành cống chưa được quan tâm thường xuyên. Do
đó khi cống làm việc nhất là trong mùa lũ cột nước công tác biến động nhiều, dòng
thấm từ thượng lưu về hạ lưu có thể gây ra các sự cố ở cống như: Giảm lưu lượng
nước qua cống; gây áp lực thấm làm mất ổn định cống; gây xói ngầm, trôi đất nền
và vai cống; gây ngập úng ở hạ lưu cống. Từ thực tế của sự cố cụm công trình đầu
mối cống Tắc Giang Hà Nam ngày 01/08/2012 xảy ra hiện tượng nước thấm qua
thân đê, nền cống và hai bên vai cống, gây sụt lún nhiều vùng phía chân đê, hạ lưu
cống đã có nhiều vị trí có cát đùn sủi với khối lượng khá lớn, nhà lắp đặt tủ điện vận
hành cống bị sụt hoàn toàn xuống hố xói. Như vậy việc đảm bảo cống làm việc bình
thường nhất là cống qua đê trong mùa lũ là hết sức cần thiết. Vì vậy đề tài “
NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ XÓI LỞ
NỀN CỐNG VÀ VAI CỐNG-SAU SỰ CỐ CỐNG TẮC GIANG’’ với mục tiêu
phân tích xác định nguyên nhân và đề xuất một số giải pháp khắc xử lý sự cố của
cống qua đê nói chung, nhằm giảm tối đa thiệt hại do sự cố xói lở nền và vai cống là
hết sức quan trọng, có ý nghĩa kinh tế, khoa học và thực tiễn trong quản lý, vận
hành công trình thủy lợi thường gặp.

2

II. Mục đích của Đề tài
- Xác định nguyên nhân xảy ra sự cố xói lở nền và vai cống;
- Đề xuất giải pháp kỹ thuật khắc phục khẩn cấp và lâu dài sự cố xói lở nền và vai
cống;
- Kiến nghị trong quá trình khảo sát, thi công, quản lý vận hành đảm bảo an toàn
cho cống nhất là cống qua đê.
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu cống qua đê nói chung và nghiên cứu cụ thể cống Tắc Giang-Hà Nam.
IV. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
- Cách tiếp cận
+ Tìm hiểu thông tin qua các tài liệu, giáo trình chuyên ngành đã được nghiên cứu
và ứng dụng;
+ Nghiên cứu hồ sơ khảo sát thiết kế, thi công, quy trình vận hành và yêu cầu quản
lý cụm công trình đầu mối cống Tắc Giang;
+ Nghiên cứu tài liệu khảo sát, đo đạc thực trạng cống Tắc Giang khi xảy ra sự cố.
- Phương pháp nghiên cứu
+ Thu thập các tài liệu liên quan đến cống, phân tích để tìm ra nguyên nhân thường
gặp khi xảy ra hiện tượng xói lở nền và vai cống;
+ Khảo sát, đo đạc, đánh giá hiện trạng cống Tắc Giang;
+ Phân tích lý luận: Lý thuyết tính toán thấm theo phương pháp giải tích và phương
pháp phần tử hữu hạn.

3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ CỐNG QUA ĐÊ
1.1. Nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo và đặc điểm làm việc của cống
1.1.1. Nhiệm vụ và phân loại cống
1.1.1.1. Nhiệm vụ của cống
Cống là công trình thủy lợi được xây dựng dưới đập, đê, trên các hệ thống tưới,
tiêu, phân lũ, ngăn triều, để khống chế mực nước và điều tiết lưu lượng với nhiệm
vụ như: Lấy nước, tiêu nước, phân lũ, giao thông, điều tiết, tháo cát.
1.1.1.2. Phân loại cống
1. Theo vị trí và mục đích sử dụng
- Cống lấy nước: Lấy nước từ sông, kênh hoặc từ hồ chứa phục vụ các yêu cầu lấy
nước;
- Cống điều tiết: Xây dựng trên sông, kênh để dâng cao mực nước, đảm bảo yêu cầu
lấy nước và giao thông thủy ở thượng lưu; chống úng cho hạ lưu bằng cách đóng
một phần hoặc hoàn toàn cửa van;
- Cống tiêu: Tháo nước, chống úng cho một vùng nhất định trên một hệ thống;
- Cống phân lũ: Tháo một phần lưu lượng về mùa lũ của một con sông sang hướng
khác, hoặc vào một vùng nhất định để hạ thấp đỉnh lũ ở sông chính;
- Cống ngăn triều: Xây dựng ở vùng ven biển, chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy
triều. Ở một thời kỳ nhất định, khi thủy triều dâng cống mở để lấy nước ngọt vào
đồng; khi triều rút vào mùa lũ, lợi dụng chân triều thấp cống mở tháo nước từ đồng
ra, thay đổi nước trong đồng để thau chua rửa mặn; vào mùa khô cống đóng để ngăn
triều giữ ngọt;
- Cống tháo cát: Để xói rửa bùn cát lắng đọng phía trước các công trình dâng và
điều tiết nước;
- Cống đa chức năng: Cống kết hợp nhiều mục đích sử dụng khác nhau như: Tưới,
tiêu, ngăn mặn, giao thông thủy….

2. Phân loại theo kết cấu
- Cống lộ thiên ( cống hở, cống đồng bằng): Là loại cống phía trên hở không đắp
đất, được xây dựng trên, đầu hoặc cuối kênh, sông;
4

Hỡnh 1.1. Cng h lu Liờn Mc: Xõy dng trờn sụng Nhu, cú nhim v: Dõng
nc, ly nc ti, tiờu nc, phc v giao thụng thy, hỡnh thc cng h
- Cng ngm ( cng kiu kớn): L loi cng c xõy dng trong thõn p hoc thõn
ờ; cng ngm thng xõy dng nhng ni khụng cú yờu cu v giao thụng thy.

Hỡnh 1.2. Cng Tc Giang-Ph Lý-H Nam, xõy ti Km 129+530 ờ Hu Hng,
cng cú nhim v: Ly nc, phc v giao thụng thy, hỡnh thc cng ngm.
1.1.2. Cu to ca cng

Hỡnh 1.3. Cng ti trm bm Hu B- xó M Phỳc- huyn M Lc- tnh Nam
nh.
Cng gm ba b phn: B phn ni tip thng lu, b phn thõn cng v b phn
ni tip h lu.
1.1.2.1. B phn ni tip thng lu
- Tỏc dng: Hng dũng chy vo cng thun dũng v n nh; gim tn tht ct
nc, chng thm, chng xúi;
12
14
13
13
14
+6.50
m=1.5
BTCT M200 dy 20 cm
BT lót M150 dy 5 cm

m=1.5
+5.4
(MNTLmax)
+4.20
m=1.5
m=3
m=2
BTCT M200 dy 60 cm
BT lót M150 dy 10 cm
+6.50
+7.75
+5.50
+10.0
275
200
450
95
80
đất đắp đầm nện chặt
+5.00
(+4.50)
60
+4.08
+4.02 (MNKC)
m=1.5
m=1.5
+5.00
PHA kênh tới trạm bơm hữu bị
i=10%
BT lút M100 dy 10cm

BTCT M200 dy 20cm
BT lút M150 dy 5cm
+5.00
+1.50
+1.50
m=2
m=2
+1.00
+4.20
BTCT M200 đổ tại chỗ dày 10cm
BT lót M100 dày 5cm
+1.50
50
BTCT M200
100
1130
75
10
300
+10.9
+1.5
m=1.5
50
50
620
50
50
50
50
1200

50
50
40
40
50
6050
20
20
70
Cọc tre L=3m
25 cọc /m2
820
1400
1500
500
Cừ BTCT dài 5m
55
30
20
60
75
75
50
25
25
30
+1.50
50
10010
Khớp nối ngang

Khớp nối ngang
460
960
30
15
251
1
2
5
4
6
9
10
10
7
8
11
15
16
19
17
3
18
phía bể xả trạm bơm hữu bị
BTCT M200 dy 100 cm
BT lót M150 dy 10 cm
BTCT M200 dy 50 cm
Cọc tre L=3m
25 cọc /m2
Cọc tre L=3m

25 cọc /m2
BTCT M200 đổ tại chỗ dày 10cm
BT lót M100 dày 5cm
BTCT M200 đổ tại chỗ dày 10cm
BT lót M100 dày 5cm
5
- Các bộ phận chính: Tường cánh thượng lưu (5): Có hình thức kết cấu như: Tường
sườn, tường trọng lực, tường hộp, tường neo…; vật liệu bằng gạch xây, đá xây, bê
tông, bê tông cốt thép. Sân trước (3, 4): Làm bằng vật liệu ít thấm như: Đất thịt, đất
sét, tấm bê tông cốt thép…, kết cấu liền khối hoặc tách rời bản đáy cống. Có thể có
kênh dẫn thượng lưu: Đáy kênh (1), mái kênh (2).
1.1.2.2. Bộ phận thân cống
- Tác dụng: Điều tiết, khống chế lưu lượng và mực nước, liên kết thân cống với bờ
hoặc các công trình khác bên cạnh, giữ ổn định cống, chống thấm, chống xói cho
nền;
- Các bộ phận chính:
+ Bản đáy (6): Tác dụng truyền và phân bố lực các bộ phận thân cống lên nền đồng
thời tạo lực ma sát với nền; giữ ổn định thân cống; chống thấm và chống xói cho
nền;
+ Trụ pin( mố giữa) (7), trụ bên ( tường bên, mố bên), trần cống (8)(cống ngầm);
khe van (9), cửa van, khe phai (10), cầu công tác (11), cầu thả phai. Cầu giao thông
(cống lộ thiên); tường ngực để giảm chiều cao cửa van, tăng ổn định ngang cho các
mố;
+ Khi cống có nhiều đoạn hoặc bản đáy cống với sân trước, sân sau tách rời, cần
phải bố trí khớp nối ngang ( 13) để liên kết các đoạn thân cống với nhau hoặc liên
kết bản đáy với sân trước, sân sau đồng thời làm nhiệm vụ chống thấm và tránh hiện
tượng nứt khi nền cống lún không đều. Khi thân cống với tường cánh thượng lưu
hoặc tường cánh hạ lưu tách rời, cần bố trí khớp nối đứng (14) để liên kết thân cống
với tường cánh thượng lưu hoặc tường cánh đồng thời làm nhiệm vụ chống thấm và
tránh hiện tượng nứt khi nền cống lún không đều;

+ Hàng cừ ở mép thượng lưu bản đáy (12): Để giảm áp lực thấm tác dụng lên bản
đáy cống. Còn để giảm gradien thấm tại cửa ra thường đóng hàng cừ không sâu ở
trước cửa ra, tuy nhiên cần lưu ý cừ này sẽ làm tăng áp lực thấm tác dụng lên bản
đáy cống. Để chống thấm vòng quanh bờ và tăng ổn định cho thân cống có thể bố
trí tường chống thấm ở thượng lưu, hạ lưu hoặc giữa thân cống cắm vào thân đê, tuy
6
nhiên cần lưu ý tường hạ lưu có tác dụng giảm gradien thấm tại cửa ra nhưng làm
tăng cột nước thấm sau lưng tường bên cống.

Hình 1.4. Tường chống thấm vòng quanh bờ, nối tiếp tường bên cống và đê
1.1.2.3. Bộ phận nối tiếp hạ lưu
- Tác dụng: Tiêu năng phòng xói, nối tiếp và phân bố đều dòng chảy ra khỏi cống;
- Các bộ phận: Tường cánh hạ lưu (16): Hình thức, kết cấu tương tự như tường cánh
thượng lưu. Thiết bị tiêu năng: Bể tiêu năng (15), tường tiêu năng; các thiết bị tiêu
năng phụ, thiết bị hướng dòng ( mố, ngưỡng, dầm….). Phía dưới sân tiêu năng
thường bố trí lỗ thoát nước, tầng lọc ngược để giảm áp lực thấm tác dụng lên bản
đáy và giảm gradien thấm tại cửa ra để đảm bảo không phát sinh xói ngầm. Sân sau
thứ hai (17) để tiêu hao năng lượng thừa còn lại và chống xói cho kênh dẫn hạ lưu;
hố phòng xói (có thể có hoặc không). Có thể có kênh dẫn hạ lưu: Đáy kênh (18),
mái kênh (19).
1.1.3. Đặc điểm làm việc của cống
- Dòng chảy qua cống có lưu tốc trung bình lớn, phân bố không đều, mạch động lưu
tốc và mạch động áp lực xảy ra với mức độ lớn;
- Mực nước thượng hạ lưu và lưu lượng qua cống luôn thay đổi theo thời gian vì
vậy trạng thái chảy qua cống cũng thay đổi;
- Bề rộng cống thường nhỏ hơn nhiều so với bề rộng kênh nên tạo ra phân bố dòng
chảy ngoằn ngoèo hình thành xoáy cuộn phía hạ lưu;
- Phần lớn cống cống qua đê ở vùng đồng bằng sông Hồng thường nằm trên nền
thấm mạnh, do đó dễ mất ổn định thấm;
- Với cống qua đê còn có những đặc điểm riêng [3]:

+ Cấp của cống thường theo cấp của đê: Cấp của cống được xác định theo cấp công
trình tưới, tiêu và cấp của đê theo tiêu chuẩn phân cấp đê hiện hành. Nên chọn cấp
PhÝa ®ª
Lßng cèng
Têng thîng lu
Têng h¹ lu
Têng gi÷a th©n cèng
7
công trình công trình bằng hoặc cao hơn một cấp để đảm bảo an toàn công trình.
Đối với các tuyến đê đã phân cấp, cấp của cống là cấp đê;
+ Việc khảo sát, thi công phải đảm bảo an toàn đê nhất là trong mùa lũ. Thi công
cống cần tuân thủ đầy đủ các kỹ thuật của thiết kế đề ra và chấp hành nghiêm chỉnh
pháp lệnh về đê điều do Nhà nước ban hành. Cần tổ chức thi công cống trong mùa
khô, nếu không xong trong một mùa cần có giải pháp đảm bảo an toàn trong mùa lũ.
Thi công phần đất tận dụng tối đa thi công bằng cơ giới. Căn cứ vào tài liệu địa
chất, thủy văn công trình để tính toán để tính toán và bố trí hệ thống tiêu nước hố
móng, cần chú ý thiết kế biện pháp tiêu nước hố móng hợp lý khi xây dựng ở vùng
cát chảy;
+ Do thân cống đặt sâu dưới thân đê nên vấn đề ổn định trượt của cống thường đảm
bảo nhưng nếu cống hư hỏng việc sữa chữa khó khăn hơn cống hở. Hệ số ổn định
cho phép của cống lấy bằng hệ số ổn định cho phép của đê có cấp tương đương (
nếu cấp của đê cao hơn cấp công trình tưới tiêu). Trị số ổn định tính toán không
được vượt quá hệ số ổn định cho phép 20%;
+ Việc quản lý vận hành cống qua đê phải tuân thủ chặt chẽ các quy định về phòng
chống bão lụt và phải kịp thời xử lý khi có sự cố khẩn cấp;
+ Đối với cống qua đê cho khu vực Bắc bộ thời đoạn thi công cống từ 15 tháng 10
năm trước đến 30 tháng 4 năm sau năm sau, nếu quá thời hạn trên phải được Bộ
nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho phép.
1.2. Các sự cố thường gặp và nguyên nhân chủ yếu của từng sự cố ở cống qua
đê

Cống là một hạng mục quan trọng trên hệ thống đê, những năm qua do hệ thống đê
được tôn cao, đắp dày nên nhiều cống phải nối dài, tải trọng tác dụng lên cống cũng
lớn hơn nhiều so với thiết kế. Một số cống xây dựng mới, tuy chất lượng được nâng
cao hơn trước song về thiết kế và thi công đã bộc lộ không ít tồn tại về xử lý nền,
khớp nối, cửa van, bể tiêu năng, đắp đất trên và xung quanh cống…. Công tác quản
lý vận hành cống chưa thường xuyên, khi xảy ra hư hỏng không sữa chữa kịp thời,
bởi vậy khi gặp lũ lớn gây ra sự cố bất ngờ. Sự cố ở cống có thể xảy ra trong quá
trình thi công như: Sạt lở ở cống Hiệp Hòa ở hệ thống thủy nông Đô Lương ở tỉnh
8
Nghệ An; xảy ra trong quá trình quản lý, vận hành như: Sự cố cống Mai Lâm trên
Đê tả sông Đuống, cống bị sự cố thấm qua vai cống năm 1957 gây vỡ đê; cống
Kênh Khê trên Đê tả sông Hồng, cống bị đùn sủi, tràn đê gây vỡ đê khu vực hai bên
cống năm 1915…Kết quả điều tra 855 cống qua đê trong Đề tài độc lập cấp Nhà
nước “ Nghiên cứu giải pháp Khoa học Công nghệ để sữa chữa nâng cấp các cống
dưới đê thuộc sông Hồng và sông Thái Bình” năm 2006 cho thấy, trên hệ thống
sông Hồng và sông Thái Bình có 132 cống bị hư hỏng cần sữa chữa, số liệu thống
kê một số sự cố ở cống qua đê trong bảng 1.1 [3]. Nguyên nhân chung gây ra sự cố
ở cống là do khảo sát, thiết kế, thi công, quản lý vận hành và một số nguyên nhân
khác như: Nước lũ vượt quá mức thiết kế, thay đổi điều kiện sử dụng. Tuy nhiên với
từng sự cố lại do những nguyên nhân cụ thể như sau:
Bảng 1.1. Thống kê một số sự cố xảy ra ở cống [3]
TT
Loại sự cố
Số lượng (%)
Loại sự cố (%)
1
Lún, nứt, chuyển vị tường, thân trần cống
57/132 (43,18)
57/240 (23,75)
2

Lún, nứt, chuyển vị tường cánh thượng,
hạ lưu
40/132 (30,3)
40/240 (16,66)
3
Xói, bồi bể sau tiêu năng
41/132 (31,06)
41/240 (17,08)
4
Thấm qua nền, vai cống
30/132 (22,73)
30/240 (12,5)
5
Hỏng cửa van
24/132 (18,18)
24/240 (12,66)
6
Sạt mái bảo vệ thượng, hạ lưu
23/132 (17,42)
23/240 (9,58)
7
Cống ngắn cần nối dài
14/132 (10,6)
14/240 (5,83)
8
Hỏng khớp nối
11/132 (8,33)
11/240 (4,56)
1.2.1. Lún, nứt, chuyển vị tường, thân trần cống
- Hiện tượng: Xuất hiện các vết nứt trên thân cống, cao trình đỉnh cống không đảm

bảo theo thiết kế, xuất hiện dòng thấm rò rỉ qua thân cống;

Hình 1.5. Lún, chuyển vị tường, thân, trần cống
9
- Nguyên nhân: Do bê tông co ngót, cường độ chịu kéo kém, đê được tôn cao làm
tăng sức chịu tải của cống, phân đoạn cống không hợp lý nên khi nền lún không đều
làm nứt thân cống. Khi cống bị chuyển vị vượt giới hạn cho phép sẽ gây ra nứt, vết
nứt mở rộng làm nước rò rỉ qua thân cống.
1.2.2. Lún, nứt, chuyển vị tường cánh thượng, hạ lưu
- Hiện tượng: Xuất hiện các vết nứt ở tường cánh, trong mùa lũ tường bị chuyển vị,
thường gặp ở cống có tường bằng đá xây hoặc bê tông thường, móng xử lý bằng cọc
tre hoặc không;
- Nguyên nhân: Do lực đẩy phía sau tường cánh lớn hơn tính toán, thi công tường
cánh và đất đắp phía sau lưng tường không đảm bảo chất lượng.
1.2.3. Hạ lưu cống bị xói sâu
- Hiện tượng: Quan sát thấy dòng chảy không êm thuận, thường có dòng xoáy quẩn
hoặc cuộn thỉnh thoảng còn nghe tiếng réo. Hố xói sâu và rộng có thể sập cả tường
cánh, ăn sâu vào nền cống phía hạ lưu, đe dọa nghiêm trọng đến an toàn của cống;

Hình 1.6. Hạ lưu cống bị xói sâu
- Nguyên nhân: Hạ lưu cống không có thiết bị tiêu năng, hoặc có nhưng không đảm
bảo yêu cầu chống xói; tính toán sai chế độ thủy lực sau cống, nước nhảy phát sinh
ngoài sân tiêu năng làm hạ lưu sân tiêu năng bị xói rất sâu; đóng mở cống không
đúng quy trình.
1.2.4. Dòng thấm qua nền, vai cống
Từ kết quả thống kê ở bảng 1.1 ta thấy trong 132 cống bị hư hỏng cần sữa chữa, sự
cố thấm có 30 cống chiếm tỷ lệ khá lớn (22,73%) [3]. Một số các cống mới xây
dựng gần đây bị sự cố thấm như cống D10 ( 2002), cống Mai Trang ( 2001), cống
Tắc Giang (2012)…Hiện tượng về thấm cần phải tiếp tục được nghiên cứu. Tuy
10

nhiên với các cống xây dựng qua đê vùng đồng bằng sông Hồng, có thể đưa ra một
số nhận định như sau:
- Các cống qua đê đều xây dựng trên nền cát chảy, đặc trưng địa chất nền nhạy cảm
về thấm chạy dọc từ Hà Nội xuống Hà Nam và Nam Định [4];
- Các cống đều xử lý đóng cọc bê tông cốt thép, một số cống có đóng cừ chống
thấm [4];
- Quan sát các hiện trạng các cống bị sự cố cho thấy dòng thấm mang theo một
lượng cát nền trôi xuống hạ lưu. Ví dụ như: Cống Đập Phúc đã phải bơm 360m
3

vữa ( cát + xi măng), Vĩnh Mộ ( 150m
3
), Tắc Giang ( 600m
3
)…có những cống nền
rỗng trên 3m, cống hầu như đứng trên đầu cọc [4];
Thấm qua nền cống: Hiện tượng trong mùa lũ cửa cống đóng nhưng ở sân tiêu
năng hay ở đoạn kênh nối tiếp sau sân tiêu năng phát sinh hiện tượng mạnh sủi, lỗ
phụt;

Hình 1.7. Thấm qua nền cống
Thấm qua vai cống: Hiện tượng khi mực nước sông dâng cao, quan sát ở vai cống
phía đồng thấy nước rịn ra mái đê chỗ tiếp giáp giữa đê và cống, có khi nước chảy
ra thành vòi;

Hình 1.8. Thấm qua vai cống
Nguyên nhân:
- Do khảo sát: Tài liệu khảo sát không đầy đủ; khi khảo sát địa chất không tuân thủ
chặt chẽ các quy định Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8477:2010 “Công trình thủy lợi
- yêu cầu về thành phần khối lượng khảo sát địa chất trong giai đoạn lập dự án thiết

kế, hoặc khảo sát theo quy định nhưng do địa chất nền khu vực xây dựng phức tạp,
11
nên kết quả không phản ánh một cách toàn diện và chính xác tình hình thực tế của
nền. Việc bảo quản và vận chuyển mẫu không đảm bảo nguyên dạng. Đối với đất
cát, cát pha khi vận chuyển thường bị phá vỡ kết cấu và mất nước nên thí nghiệm
mẫu không cho kết quả tin cậy;
- Do thiết kế: Do khi thiết kế chưa chọn chính xác các chỉ tiêu cơ lý phản ánh đúng
điều kiện địa chất thực tế của công trình. Thiết kế không đảm bảo chiều dài chống
thấm, không có cừ, tường răng chống thấm; kết cấu chống thấm không phù hợp với
điều kiện địa chất;
- Do thi công:
+ Thi công đất đắp vai cống không đảm bảo yêu cầu chống thấm: Không tuân thủ
chặt chẽ quy định tại điều 11.5 của Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam TCVN 8297:
2009; đất đắp vai cống không đạt yêu cầu như quy định tại điều 8.2.5 Tiêu chuẩn
quốc gia Việt Nam TCVN 8216:2009- Thiết kế đập đất đầm nén;
+ Thi công thiết bị chống thấm không đạt yêu cầu chống thấm: Không đảm bảo độ
khít nước giữa các cừ chống thấm; thi công khớp nối không đảm bảo chất lượng;
+ Khi thi công làm xáo trộn hoặc phá hoại kết cấu của đất nền nguyên dạng gây mất
ổn định thấm;
+ Khi thi công không tuân thủ đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật của thiết kế đề ra; thay
đổi biện pháp tiêu nước hố móng nhưng căn cứ vào tài liệu địa chất, thủy văn công
trình để tính toán kiểm tra xói ngầm đất nền trong thi công nhất là khi cống xây
dựng ở vùng cát chảy, mực nước ngầm cao;
- Do quản lý và vận hành:
+ Quản lý vận hành không tuân thủ chặt chẽ Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8418:
2010- Công trình thủy lợi- quy trình quản lý vận hành duy tu bảo dưỡng cống;
+ Không bố trí thiết bị quan trắc thấm hoặc có nhưng kết quả quan trắc được cũng
không được phân tích để kiểm tra đối chiếu với kết quả thiết kế. Khi phát hiện
những hư hỏng nhỏ cục bộ không kịp thời sữa chữa hoặc báo cáo để có giải pháp xử
lý lâu dài dẫn đến sự cố công trình;

12
+ Hiện nay công tác quản lý vận hành mới chú trọng hiệu ích của cống, còn xem
nhẹ việc quan trắc ( thấm, mực nước, lún, chuyển vị) và kiểm tra thường xuyên đặc
biệt là với các cống nhỏ;
- Do những nguyên nhân khác:
+ Các thiết bị chống thấm: Cừ, khớp nối lâu ngày bị hỏng làm giảm đường viền
thấm gây mất ổn định thấm;
+ Nước lũ, bão, động đất… vượt tần suất thiết kế; sinh vật chuột, mối…làm tổ hai
bên vai cống;
+ Mực nước ngầm thay đổi: Khi mực nước ngầm dâng lên làm ướt và mềm hóa đất
đá, làm giảm cường độ nền, tăng tính nén lún. Khi mực nước ngầm hạ xuống dẫn
đến ứng suất hiệu quả trong đất nền tăng lên, móng sinh ra lún bổ sung. Nếu mực
nước ngầm hạ xuống không đều đặn hoặc đột ngột sẽ làm cho công trình nghiêng
nứt, thậm chí hư hỏng.
1.2.5. Cánh cửa van bị kênh; nước rò rỉ qua cửa van, khe van
- Hiện tượng: Cống đã đóng nhưng nước vẫn chảy nhiều qua hèm, đỉnh và ngưỡng
cống; nước rò rỉ qua cửa van, khe van;
- Nguyên nhân:
+ Cánh cửa cống bị kênh: Do hèm cửa hoặc sân trước cống bị chèn, cản vướng bởi
các vật cứng như gạch, đá, sắt vụn, cành cây,…; bản lề, cửa cống bị mòn, bị hỏng;
kỹ thuật gia công cánh cửa cống không đảm bảo thiết kế, không đủ độ cứng nên bị
cong vênh, zoăng cao su bị hỏng;
+ Nước rò rỉ qua cửa van, khe van: Do cánh cửa không khít với hèm cửa; vật chắn
nước bị hỏng; khe van bị sứt mẻ; thi công không chính xác.
1.2.6. Cánh cửa cống hay tấm phai bị gẫy
- Hiện tượng: Trong mùa lũ khi quan sát thấy nước trong cống chảy ra phía đồng
nhiều và mạnh trên mặt trước ở phía trước cống xuất hiện nước xoáy hút mạnh vào
cửa cống, thì có thể đã xảy ra sự cố gẫy trôi tấm phai hoặc thủng một bộ phận cửa
van;
13

- Nguyên nhân: Do áp lực nước vượt mức thiết kế an toàn của cống; bề mặt cửa van
thép bị rỉ, hỏng; cửa van, tấm phai bằng gỗ bị khuyết tật, lâu ngày bị hỏng.
1.2.7. Cống bị hỏng khớp nối
- Hiện tượng: Trong mùa lũ, cửa cống đã đóng kín nhưng vẫn thấy nước chảy từ
trong cống ra phía hạ lưu, khi quan sát thì thấy nước từ trong khớp nối chảy ra và
mang theo bùn cát;
- Nguyên nhân: Thi công khớp nối không đảm bảo chất lượng: Nhựa đường đổ
trong khớp nối bị chảy ra ngoài hết; lá kim loại của khớp nối không được bảo vệ
nên bị rỉ và thủng, nên khi cống lún không đều thì khớp nối bị hỏng; phân loại cống
và bố trí khớp nối không hợp lý.
1.3. Giải pháp xử lý sự cố ở cống qua đê
1.3.1. Giải pháp xử lý khẩn cấp sự cố ở cống qua đê trong mùa lũ
1.3.1.1. Hạ lưu cống bị xói sâu
- Nếu hố xói chưa nghiêm trọng thì dùng bao tải đựng cát (đóng cát khoảng 2/3 bao,
khâu miệng lại), thả xuống hố xói từ 2-3 lớp, sau đó thả đá hộc nhỏ và đến đá hộc
lớn để lấp đầy hố xói;
- Nếu cống nhỏ, hạ lưu bị xói sâu thì dùng đá hộc nhỏ thả trước đá hộc to thả sau,
thả cho đến gần bằng mặt hố xói thì dừng, sau đó thả một lớp rọ thép đựng đá bằng
cao trình mặt sân sau khi chưa bị xói.

Hình 1.9. Xử lý hạ lưu cống bị xói sâu
1.3.1.2. Dòng thấm qua nền, vai cống
1. Thấm qua nền, vai cống nhưng chưa sinh ra mạch sủi, lỗ phụt ở hạ lưu
- Lấp bịt phía sông: Khi nước chảy thành vòi ở chỗ tiếp giáp giữa đê và thân cống
thì phải tìm lỗ rò ở thượng lưu bằng cách: Dùng một tấm vải kích thước (50x50)cm,
quấn chặt 2 mép vào hai thanh tre, rà sát vào mái đê phía sông theo từng hàng nếu
14
thấy nước hút chặt miếng vải thì kiểm tra để tìm lỗ rò. Dùng bao tải cát, bó rơm,
phủ một lớp bạt chắn sóng hoặc ni lông lên miệng lỗ rò, dùng đất tốt hay bao tải đất
đắp áp trúc lượn tường cánh gà và cao hơn mực nước hiện tại khoảng 0,5-1,0m;

- Làm tầng lọc ngược ở mái hạ lưu, bắc máng dẫn nước ra xa ngoài chân đê; thả bao
tải cát hoặc đá ở xuống khu vực sạt lở để giữ chân đê.
2. Dòng thấm gây mạch sủi, lỗ phụt ở trong lòng cống hoặc ở hạ lưu cống
- Nếu nước trong cống và trên kênh không sâu thì làm tầng lọc ngược trực tiếp tại
mạch sủi, lỗ phụt để dẫn nước ra ngoài;
- Nếu nước trong cống và trên kênh sâu không thể làm tầng lọc ngược trực tiếp nơi
mạch sủi, lỗ phụt thì nâng cao mực nước hạ lưu để giảm áp lực thấm bằng cách:
+ Nếu trên kênh phía đồng có công trình điều tiết ở gần cống thì cho đóng ngay cửa
cống điều tiết để nâng cao mực nước;
+ Nếu không có công trình điều tiết thì đắp một đập dâng nước ngang kênh phía
đồng. Vị trí đập dâng cách xa sân sau và xa nơi có mạch sủi, lỗ phụt khoảng 50m ở
trên kênh, để đề phòng phát sinh mạch sủi mới ngay ở hạ lưu đập dâng. Nếu bờ
kênh từ cống đến đập dâng còn thấp thì phải tôn cao bằng đỉnh đập. Cao trình đỉnh
đập dâng phải cao hơn mực nước cần dâng từ 0,5-0,8m;
- Khi mạch sủi chỉ ở trong lòng cống thì chỉ cần đóng bớt số tấm phai phía đồng.
Nếu thấy mạch sủi còn mạnh thì cho đóng cửa đập điều tiết hay làm đập dâng trên
kênh phía đồng như trường hợp trên.

Hình 1.10. Xử lý mạch sủi ở hạ lưu cống
- Nếu dòng thấm mạnh có thể gây sập cống phải cấp tốc hoành triệt cống ngay bằng
bao tải đất, đất, rọ đá…hoặc đắp đê quai phía thượng lưu để chặn dòng thấm, đồng
thời cho đóng cửa điều tiết hoặc làm đập dâng phía hạ lưu để hỗ trợ cho công tác
hoành triệt cống.
15
1.3.1.3. Cánh cửa van bị kênh; nước rò rỉ qua cửa van, khe van
1. Cánh cửa van bị kênh đóng không kín van
- Nếu là loại cửa van phẳng thì quay ty van hoặc tìm cách kích, nâng cửa lên
khoảng 10-20cm để nước chảy trôi vật cứng sau đó hạ cửa đóng kín lại. Nếu loại
cửa van tự động, thì dùng tời hỗ trợ, sào tre để bẩy cửa ra phía ngoài để nước chảy
làm trôi vật cứng, nếu thấy không nguy hiểm có thể dùng thợ lặn xuống nhặt đi vật

cản. Sau đó buông tời, sào để cửa tự động đóng lại;
- Nếu các giải pháp trên không thực hiện được thì đồng thời tiến hành hai việc sau:
+ Đứng trên tường đầu cống hay giàn công tác, dùng hai sào ở hai đầu để đưa các
bó rơm xuống khe hở, nước sẽ hút dần vào. Thả một số bao tải đất sát cửa cống phía
thượng lưu để bịt dòng chảy;
+ Đóng phai phía đồng (không đóng kín phai để tránh hiện tượng tức hơi) để nâng
cao mực nước trong cống, làm giảm chênh lệch mực nước trước và sau cửa cống có
tác dụng hỗ trợ thi công, tăng ổn định cho khối bao tải lấp bịt dòng chảy trước cống,
giảm lượng nước thấm, chảy vào trong cống.
2. Nước rò rỉ qua cửa van, khe van
- Nếu có hàng phai dự phòng và mực nước thấp hơn đỉnh phai cống thì thả các tấm
phai dự trữ để bịt kín nước;
- Nếu không có hàng phai dự phòng hoặc có nhưng mực nước đã ngập quá đỉnh
rãnh phai thì cho thợ lặn dùng giẻ rách, rơm, bao tải gai nhét bịt lại. Nếu việc nhét
bịt quá khó khăn thì cho đóng hàng phai cuối cống hay cửa đập điều tiết hoặc làm
đập dâng trên kênh phía đồng để nâng cao mực nước trong cống làm giảm lưu
lượng nước chảy qua cửa van, khe van để cho việc nhét bịt cửa thuận tiện hơn.

Hình 1.11. Xử lý cánh cửa van bị kênh, nước rò rỉ qua cửa van, khe van
16
1.3.1.4. Cánh cửa cống hay tấm phai bị gẫy
- Nếu phía sông có rãnh phai và mực nước chưa ngập đỉnh rãnh phai thì cho đóng
phai và đưa đất hay bao tải đất vào giữa hai hàng phai bịt kín;
- Nếu cống nhỏ, không có rãnh phai sửa chữa, cửa cống ngập sâu, thì buộc bó rơm
vào đầu cây tre dò tìm lỗ hổng, khi tìm được thì dùng sào đưa các bó rơm, rạ xuống
để nút miệng lỗ hổng sau đó thả bao tải đất để lấp bịt. Nên đóng phai phía đồng để
giảm chênh lệch mực nước và lượng nước chảy qua lỗ hổng ( không đóng kín phai
để tránh hiện tượng tức hơi);
- Nếu cống không có rãnh phai hoặc toàn bộ cánh cửa thép hoặc gỗ bị gẫy trôi thì:
Đóng bớt phai cuối cống hoặc cửa cống điều tiết (nếu có) hay làm đập dâng phía

đồng, đồng thời dùng các cây gỗ dựa vào đỉnh cống hoặc dùng thép tròn hàn thành
khung lao xuống trước cửa cống, thả các bó rơm đường kính 0,4-0,6 m xuống, tiếp
theo là thả các bao tải đất lấp bịt dần dòng chảy. Sau đó đắp đất hoành triệt cửa
cống, đất đắp cao hơn tường đầu ít nhất 2 m, mái m = 2, rộng 3-5 m, đắp ra xa phía
tường cánh gà mỗi bên 4-5m.

Hình 1.12. Xử lý tấm phai bị gẫy

Hình 1.13. Hoành triệt cống khi cánh cửa
cống bị gẫy
1.3.1.5. Cống bị hỏng khớp nối
- Khớp nối bị hỏng trong mùa lũ đều không sữa chữa được mà chỉ xử lý tạm thời
đảm bảo an toàn cho cống, sau mùa lũ làm lại khớp nối;
- Cách xử lý: Thả phai sữa chữa phía đồng hoặc đóng cửa đập điều tiết ( nếu có) hay
đắp đập dâng trên kênh phía đồng để nâng cao mực nước trong cống hạn chế tốc độ
dòng chảy qua khớp nối không cho kéo theo đất, cát làm hư hỏng nền cống tránh
17
nguy cơ bị sập. Phai phía đồng chỉ thả đến độ cao nhất định sao cho nước chảy ở
khớp nối ra trong lòng cống không mang theo bùn cát.
1.3.2. Giải pháp xử lý lâu dài sự cố thấm ở cống qua đê
1.3.2.1. Các giải pháp xử lý chống thấm truyền thống
1. Làm sân trước chống thấm
- Bố trí phía thượng lưu tiếp giáp với bản đáy, để giảm lưu lượng thấm, giảm áp lực
thấm lên bản đáy công trình; chỗ tiếp giáp giữa sân trước và bản đáy cần đảm bảo
chống thấm tốt; trên mặt sân trước làm bằng vật liệu dẻo cần rải một lớp cát sỏi dày
(10-15) cm để bảo vệ chống nứt nẻ sân và chống xói;
- Vật liệu: đất sét, đất pha sét, vải chống thấm, bê tông át phan, bê tông thường, bê
tông cốt thép, bi tum….Kích thước của sân trước được chọn theo yêu cầu chống
thấm, thi công, cấu tạo và kinh tế;

Hình 1.14. Sân trước bằng đất sét
- Giải pháp này chỉ thích hợp cho các cống mới, nền tương đối tốt, hoặc địa chất
nền không cho phép đóng cừ; trường hợp nền có hệ số thấm lớn (đất cát, cát pha,
), chiều dày tầng thấm lớn thì không có hiệu quả; ít áp dụng khi sửa chữa cống cũ
vì phải làm khô hố móng.
2. Làm cừ chống thấm truyền thống
Hiện nay có thể sử dụng nhiều loại cừ chống thấm như: Cừ thép, cừ bê tông cốt
thép, cừ nhựa, cừ gỗ:
- Cừ thép: Có ưu điểm chiều dài lớn, độ kín nước cao, thích hợp với nền không phải
là đá. Nhược điểm là thi công phức tạp, giá thành cao nên chỉ dùng với các công
trình lớn, khó sử dụng các loại cừ khác;
- Cừ bê tông cốt thép: Thích hợp với nền không phải là đá; nhược điểm là khả năng
kín nước kém, hạ cừ khó khăn nên ít được dùng trong sữa chữa cống qua đê;
18
- Cừ nhựa PVC: Có ưu điểm là chiều dài lớn, độ kín nước cao; giá thành rẻ hơn cừ
thép. Tuy nhiên khó đóng cừ vào đất á sét, cát trung và cát thô; cừ nhựa dễ bị cong,
vênh do vận chuyển và nhiệt độ;
- Cừ gỗ: Hiện nay ít dùng do kém bền;
- Vị trí cừ và chiều dài tuyến cừ: Vị trí cừ tốt nhất là ở chân khay thượng lưu tiếp
giáp với bản đáy nhưng chỉ thích hợp với cống mới; với cống cũ làm như vậy sẽ phá
vỡ kết cấu bản đáy và tường cánh bằng bê tông cốt thép, do đó có thể đóng cừ nằm
sát sân tiêu năng, chiều dài vượt qua mép tường cánh mỗi bên (1-2)m, kéo dài lên
mái đê hết mực nước tính toán; cừ này có tác dụng giảm građien ra nhưng lại tăng
áp lực thấm dưới bản đáy nên chiều sâu cừ cần luận chứng thông qua tính toán;
- Chiều sâu đóng cừ: Cừ thường được đóng cừ sâu vào tầng không thấm hoặc có hệ
số thấm nhỏ từ (0,5-1) m, nếu nền có kẹp lớp đất thấm mạnh thì chiều sâu đóng cừ
phải tính toán sao cho đảm bảo ổn định thấm;
- Giải pháp làm cừ truyền thống có ưu điểm: Công nghệ phổ thông, đã có nhiều
kinh nghiệm thiết kế và thi công, tuy nhiên chỉ thích hợp với cống làm mới, tầng
thấm mỏng, không cho phép xuyên cắt qua bản đáy, không thích hợp với cống sữa

chữa.

Hình 1.15. Bố trí cừ chống thấm dưới bản đáy cống
3. Làm tường chống thấm vòng quanh bờ
Tường thượng lưu cắm vào bờ có tác dụng tiêu hao cột nước thấm để chống thấm
vòng quanh bờ; tường hạ lưu cắm sâu vào bờ có tác dụng giảm gradien thấm tại cửa
ra nhưng cần chú ý vì khi đó cột nước thấm sau lưng tường sẽ tăng lên. Tùy theo
nhiệm vụ của cống có thể bố trí tường chống phía thượng lưu, hạ lưu, hay thân
cống. Với cống làm việc hai chiều do đó để đảm bảo an toàn ta bố trí tường cả
thượng và hạ lưu để đề phòng cống mất ổn định về thấm khi làm việc theo chiều
ngược lại.
19

Hình 1.16. Làm tường chống thấm vòng quanh bờ
4. Các giải pháp chống biến hình thấm
- Làm lỗ thoát nước và tầng lọc ngược tại nơi có dòng thấm thoát ra có tác dụng
chống xói ngầm; tầng lọc ngược được tạo thành từ một số vật liệu không dính ( cát,
đá dăm, cuội sỏi), chiều dày mỗi lớp khoảng (15-30)cm; các hạt trong mỗi lớp
không được di động, các hạt đất được bảo vệ không lọt vào tầng lọc ngược, tầng lọc
ngược không bị tắc;

Hình 1.17. Làm lỗ thoát nước và tầng lọc ngược ở cửa ra
- Làm tầng gia trọng tại nơi có dòng thấm thoát ra để chống đẩy trồi đất.
5. Khoan phụt truyền thống
- Khoan phụt dung dịch sét, xi măng, theo phương áp truyền thống (còn gọi là
khoan phụt áp lực thấp ) lấp đầy những khoảng trống, khe nứt để chống thấm và
tăng độ chặt cho đất vai và nền cống;
- Phạm vi ứng dụng: Áp dụng khoan phụt nền đá nứt nẻ, quy trình thi công và kiểm
tra đã khá hoàn chỉnh. Tuy nhiên với đất cát mịn hoặc đất bùn yếu, mực nước ngầm
cao hoặc nước có áp thì không kiểm soát được dòng vữa sẽ đi theo hướng nào.

1.3.2.2. Giải pháp xử lý chống thấm bằng công nghệ Jet-grouting [3]
Công nghệ Jet-grouting (công nghệ trộn ướt) là công nghệ mới được phát minh năm
1980 ở Nhật đến nay nhiều nước đã sử dụng và phát triển công nghệ này để xử lý
chống thấm;
- Nguyên lý công nghệ: Công nghệ này được gọi là công nghệ khoan phụt vữa kiểu
tia. Khi thi công, trước hết dùng máy khoan để đưa ống bơm có vòi phun bằng hợp
kim vào tới độ sâu phải gia cố (nước+xi măng ) với áp lực > 20 Mpa từ vòi phun xả
phá vỡ tầng đất trộn lẫn dung dịch vữa. Sau khi vữa cứng lại sẽ thành cột xi măng-
20
đất. Nếu thi công lấn lên nhau có thể tạo thành một tường hào xi măng-đất, đường
kính cột xi măng-đất phụ thuộc vào loại đất, áp lực phun, tốc độ xoay và rút cần, tùy
thuộc vào thiết bị; với những thiết bị lớn nhất hiện nay có thể tạo ra cột đường kính
đến 3m;
- Ưu điểm: Khả năng xử lý sâu, thi công trong điều kiện ngập nước, xử lý được
phần nền nằm sâu dưới bản đáy, giá thành rẻ;
- Nhược điểm: Thi công đòi hỏi người có kinh nghiệm để tạo hệ cọc liên tục từ trên
xuống dưới nhằm tránh tạo khe hở để thấm nước qua, điều kiện pha trộn ảnh hưởng
lớn đến tính chất của khối xi măng-đất và khả năng chống thấm của tường, xi măng
hạn chế quá trình thủy hóa khi thi công trong nền đất có kiềm (đất phèn);
- Phạm vi ứng dụng: Có thể ứng dụng với nhiều loại nền từ cát sỏi hạt rời đến đất
bùn sét, kích thước từ (10-0,005)mm. Không dùng cho nền đá, đá nứt nẻ, có đá lăn,
đá tảng. Thích hợp để xử lý chống thấm cho cống qua đê;
- Ở nước ta từ năm 2004 Viện thủy công đã ứng dụng công nghệ này để xử lý chống
thấm cho cống tiêu D10 ở Hà Nam, cống Cầu Bùng-Nghệ An, cống Sông Cui-
Long An, cống Mai Trang- Hà Nội. [3]

+ Cống Tiêu D10: Xây dựng năm 2002;
mùa lũ năm 2002 xảy ra sự cố mạch sủi
phía đồng, sau bể tiêu năng;

Hình 1.18. Xử lý cống Tiêu D10- Phủ Lý- Hà Nam
+ Nguyên nhân gây mạch sủi: Do lớp đất 4 là lớp cát bụi, lớp này bắt đầu từ cao
trình -4,48m. Thiết kế đã đóng cọc tre đến cao trình -4,0m, tức là gần như xuyên hết
lớp 3 có khả năng chống thấm tương đối tốt. Do chênh lệch mực nước khi lũ ngoài
sông cao, tạo ra dòng chảy ngầm trong lớp 4, lớp cát bụi này rất dễ bị xói ngầm, các
hạt nhỏ theo dòng thấm đi về hạ lưu và tạo ra mạch đùn phía đồng;
+ Phương án sữa chữa: Sử dụng công nghệ Jet-grouting tạo một tường hào chống
thấm cắt qua lớp 4 là lớp cát bụi, cắm vào lớp 5 là lớp sét nhẹ màu nâu xám. Qua
21
theo dõi đợt lũ lớn năm 2005 và các trận lũ nhỏ cho thấy không còn hiện tượng đùn
sủi như trước, việc sửa chữa đã thành công;

Hình 1.19. Tường chống thấm trên cắt dọc và chính diện thượng lưu cống Tiêu D10
+ Cống Cầu Bùng thuộc huyện Diễn Châu-tỉnh Nghệ An: Nhiệm vụ: Cấp nước,
tiêu nước phục vụ nuôi trồng thủy sản, ngăn mặn và giữ ngọt;

+ Sự cố: Cống bị thấm dưới nền, hai bên vai
cống và đoạn đê tiếp giáp với cống, ảnh hưởng
đến khả năng làm việc của cống và gây mất an
toàn cho công trình;

Hình 1.20. Hiện trạng cống Cầu Bùng trước khi sữa chữa
+ Phương án sữa chữa: Thi công tường chống thấm bằng cọc xi măng-đất theo công
nghệ Jet-grouting dưới đáy, hai bên vai cống và đoạn đê bị thấm;

+ Kết quả đạt được: Sau khi thi công xong
không còn hiện tượng thấm từ thượng lưu về
hạ lưu nữa, cống làm việc bình thường;
Hình 1.21. Cống Cầu Bùng sau khi sữa chữa

+ Cống vùng triều: Cống-cầu kết hợp, cống
gồm 2 cửa mỗi cửa rộng 8m; chống thấm bằng
cừ thép. Do thi công không tốt nên cừ bị hở,
dòng thấm qua đáy cửa rất mạnh. Cống hầu
như không ngăn mặn và giữ nước được nữa;
Hình 1.22. Xử lý chống thấm cống Cui-Châu Thành-Long An
22

+ Phương án sữa chữa: Sử dụng công nghệ Jet-grouting,
qua lớp nước 5m, xuống tiếp 10m nữa và bắt đầu phụt
để bịt lỗ rò. Khi mũi khoan lên gần mặt đáy thì pha phụ
gia đóng rắn nhanh vào vữa để tránh hiện tượng dòng
thấm phá vỡ xi măng-đất trước khi nó đông kết;
Hình 1.23. Khoan phụt theo công nghệ Jet-grouting cống Sông Cui
+ Kết quả đạt được: Khi làm xong phía thượng lưu thì đã chấm dứt được rò nước.
1.3.2.3. Giải pháp xử lý chống thấm bằng công nghệ khoan phụt hóa chất [4]
Công nghệ mới có tác dụng ngăn bịt dòng thấm, dòng chảy có lưu lượng lớn trong
đất đá, tăng sức chịu tải cho nền, có thể ứng dụng để sữa chữa cống qua đê. Tuy
nhiên hiện nay ở nước ta việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ này còn hạn chế,
mặt khác so với công nghệ Jet-grouting thì khoan phụt hóa chất có giá thành cao
hơn.
1.4. Kết quả nghiên cứu trong nước về ổn định thấm
1.4.1. Các kết quả nghiên cứu về ổn định thấm
1.4.1.1. Năm 2003-2006, Viện Khoa học Thuỷ lợi chủ trì đề tài nghiên cứu khoa
học độc lập cấp Nhà nước “Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ để nâng
cấp, sửa chữa cống dưới đê thuộc sông Hồng và sông Thái Bình” [3]: Áp dụng công
nghệ Jet-grouting để sữa chữa chống thấm thành công 2 cống qua đê: Cống tiêu
D10, cống Cầu Bùng; 1 cống vùng triều: cống Sông Cui; 1 đập đất: Đập Đá Bạc-Hà
Tĩnh, và đặc biệt áp dụng thử nghiệm ở đê quai nhà máy thủy điện Sơn La.
1.4.1.2. Luận án Tiến sĩ của Tô Xuân Vu năm 2002 tại trường Đại học Mỏ-Địa chất

“ Nghiên cứu đặc tính biến dạng thấm của nền đê sông Hồng” [10]:
Tác giả kiến nghị sử dụng tường chống thấm bằng xi măng-đất để giảm áp lực thấm
hạ lưu. Kết quả nghiên cứu của Luận án: Gradien cho phép xói ngầm với nền cát
mịn nhạy cảm với thấm: [J]= 0,38.
1.4.1.3. Luận án Tiến sĩ của Bùi Xuân Trường năm 2009 tại trường Đại học Mỏ-Địa
chất “ Nghiên cứu biến dạng thấm nền hạ du sông Hồng địa phận tỉnh Thái Bình và
đánh giá thực nghiệm một số giải pháp xử lý” [8]:
23
- Tác giả đề xuất một số giải pháp chống thấm mới như: Giếng khoan giảm áp, làm
tường xi măng-đất, cắm cừ bản nhựa, rải màn chống thấm sân phủ thượng lưu. Tác
giả kiến nghị giải pháp cắm cừ nhựa;
- Kết quả nghiên cứu của Luận án cho giá trị giới hạn như sau:
+ Giới hạn xói ngầm:
[J] = 0,476~0,433 ( cát hạt bụi )
[J] = 0,51~0,453 ( cát hạt nhỏ )
+ Giới hạn cát chảy:
[J] = 0,735~0,742 ( cát hạt bụi )
[J] = 0,27~0,709 ( cát hạt nhỏ )
1.4.2. Kết luận
- Giải pháp công nghệ Jet-grouting có hiệu quả trong việc sữa chữa nền, chống thấm
cho cống qua đê. Tuy nhiên đây là công nghệ mới ở nước ta, các kết quả đạt được
mới chỉ là bước đầu, chưa có phòng thí nghiệm, tiêu chuẩn thiết kế và nghiệm thu
cọc xi măng-đất. Hiện nay mới chỉ có Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9403:2012 “ gia
cố nền đất yếu-phương pháp trụ đất xi măng” do đó việc áp dụng công nghệ này
vào điều kiện thực tế cần phải được tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện;
- Kết quả nghiên cứu về ổn định thấm nền đê và cống qua đê của các Tác giả cho
thấy mỗi giải pháp chống thấm đều có ưu, nhược điểm, phạm vi ứng dụng khác
nhau nên việc lựa chọn giải pháp chống thấm phù hợp với điều kiện cụ thể của từng
công trình là hết sức quan trọng.
1.5. Kết luận chương

- Nguyên nhân gây ra sự cố ở cống có thể do khảo sát, thiết kế, thi công, quản lý và
vận hành công trình. Tuy nhiên với từng sự cố công trình cụ thể ta cần phân tích,
đánh giá chính xác nguyên nhân để có giải pháp xử lý hợp lý;
- Kết quả nghiên cứu trong nước đã có nhiều giải pháp xử lý chống thấm như: Làm
sân trước, đóng cừ, khoan phụt truyền thống, khoa phụt theo phương pháp Jet-
grouting, làm tầng lọc ở cửa ra, làm hệ thống tiêu nước sau lưng tường …nhưng do
cấu trúc địa chất nền cống rất phức tạp nên vấn đề lựa chọn giải pháp xử lý chống
thấm hợp lý với từng điều kiện địa chất và sự cố công trình cụ thể vẫn cần phải tiếp
tục nghiên cứu.

24
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN XẢY RA SỰ CỐ CỐNG TẮC
GIANG
2.1. Giới thiệu chung về cống Tắc Giang
2.1.1. Giới thiệu chung về hệ thống thủy lợi Tắc Giang-Phủ lý [2]
2.1.1.1. Hệ thống thuỷ lợi Tắc Giang-Phủ lý: Bao gồm toàn bộ đất đai của tỉnh Hà
Nam và 3 xã của huyện Phú Xuyên thuộc tỉnh Hà Tây. Diện tích tự nhiên 86.030ha
trong đó có 46.159ha đất canh tác nông nghiệp. Vùng dự án được giới hạn bởi:
- Phía Bắc giáp tỉnh Hà tây;
- Phía Đông giáp sông Hồng;
- Phía Nam giáp sông Đào Nam Định;
- Phía Tây giáp tỉnh Hà Tây và Ninh Bình.
2.1.1.2. Hệ thống sông: Vùng Dự án nằm trong lưu vực sông Châu, lưu vực sông
Châu là lưu vực hở chịu ảnh hưởng của các sông lớn là sông Đáy và sông Hồng. Hệ
thống sông được đưa vào nghiên cứu gồm có:
- Sông Châu Giang (hay còn gọi là sông Châu): Là con sông nội đồng khá lớn chảy
qua khu vực trung tâm tỉnh Hà Nam, có hai nhánh:
+ Nhánh từ đập Quang Trung chảy về phía Đông đến trạm bơm Hữu Bị thuộc hệ
thống 6 trạm bơm lớn Bắc Nam Hà;
+ Nhánh từ Tắc Giang qua cống Điệp Sơn chảy về phía Tây qua cống Phủ Lý đổ

vào sông Đáy (còn gọi sông Châu cụt);
- Sông Duy Tiên: Là sông nội đồng tách ra từ sông Nhuệ, chảy qua huyện Duy Tiên
gặp sông Châu tại Bảy Cửa;
- Sông Nhuệ: Là một phân lưu của sông Hồng, đây là con sông chính của hệ thống
thuỷ nông Sông Nhuệ nhận nước ngọt trực tiếp từ sông Hồng vào hệ thống qua
cống Liên Mạc. Sau khi qua lưu vực sông Nhuệ, sông đổ vào sông Đáy tại Phủ Lý;
- Sông Đáy: Là một phân lưu lớn củu sông Hồng, từ Đập Đáy ra cửa Đáy với chiều
dài tổng cộng hơn 200 Km. Sông chảy qua khu vực phía Tây tỉnh Hà Nam và là trục
sông cấp nước, tiêu nước quan trọng cho khu vực phía Tây tỉnh Hà Nam và một số
địa phương khác thuộc hai tỉnh Nam Định và Ninh Bình;
25
- Sông Đào Nam Định: Là con sông nối giữa sông Hồng và sông Đáy nằm ở phía
Nam tỉnh Hà Nam. Gặp sông Đáy ở Độc Bộ, sông Đào hàng năm chuyển một lượng
nước lớn từ sông Hồng sang sông Đáy nhưng chỉ có tác dụng cung cấp nước cho 2
tỉnh Nam Định và Ninh Bình ở vùng hạ du sông Đáy;
- Sông Hoàng Long là một nhập lưu của sông Đáy, nhập vào sông Đáy tại Gián
Khẩu;
- Sông Sắt: Là sông nội đồng thuộc khu vực 6 trạm bơm lớn Bắc Nam Hà, sông tách
từ sông Châu Giang, qua cống An Bài chảy qua huyện Bình Lục, gặp sông Đáy tại
Vĩnh Trị;
Các sông này đều có đê bao bọc, ngoài nhiệm vụ cấp nước tưới ruộng còn tiêu nước
và thoát nước thông qua hoạt động của hệ thống trạm bơm.

Hình 2.1. Bản đồ khu vực cống Tắc Giang
2.1.2. Vị trí và nhiệm vụ cống Tắc Giang [2]
2.1.2.1. Vị trí: Cống Tắc Giang được xây dựng tại vị trí Km129+530 trên đê Hữu
sông Hồng tại xã Chuyên Ngoại, xã Nguyên Lý giữa hai huyện Duy Tiên và huyện
Lý Nhân, tỉnh Hà Nam.