Nghiên cứu phân tích đánh giá và đề xuất giải pháp khắc phục sự cố hồ chứa nước vực mấu huyện quỳnh lưu – nghệ an

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................... x
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
I.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ......................................................................... 1
II.MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI ....................................................... 2
III. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 2
IV. Kết quả dự kiến đạt được ................................................................................... 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU........................................ 3
1.1 Tình hình xây dựng đập vật liệu đia phương ở Việt Nam và Nghệ An ............. 3
1.1.1 Tình hình xây dựng đập vật liệu đia phương ở Việt Nam ..............................3
1.1.2 Tình hình xây dựng đập vật liệu đia phương ở Nghệ An. ...............................4
1.2 Các nguy cơ mất an toàn của đập đất do ảnh hưởng của các dòng thấm. .............6
1.2.1. Thấm mạnh hoặc sủi nước ở nền đập............................................................7
1.2.2. Thấm mạnh hoặc sủi nước ở vai đập ............................................................7
1.2.3. Thấm mạnh hoặc sủi nước mang công trình .................................................7
1.2.4. Thấm mạnh hoặc sủi nước trong phạm vi thân đập ......................................8
1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng chống thấm của đập đất .......................... 8
1.4 Các kết quả nghiên cứu về thấm và xử lý thấm qua thân đập và ưu nhược điểm
.................................................................................................................................. 10
1.4.1 Tăng kích thước mặt cắt đập và khối lượng đất đắp đối với đập đất đồng
chất ........................................................................................................................11
1.4.2. Giải pháp chống thấm bằng tường nghiêng và sân phủ .............................11
1.4.3. Giải pháp tường răng kết hợp lõi giữa........................................................13
1.4.4. Tạo màng chống thấm bằng cách khoan phụt vữa ximăng – Bentonite .....14
1.4.5. Sử dụng tường hào chống thấm ...................................................................15
1.5 Kết luận chương ................................................................................................. 16
CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .......................... 17
2.1.Các phương pháp nghiên cứu phân tích thấm .................................................... 17
2.1.1 Lịch sử phát triển của nghiên cứu thấm .......................................................17

iii


2.1.2 Môi trường thấm và nguyên nhân gây ra thấm ............................................18
2.1.3 Các giả thiết cơ bản trong tính thấm............................................................20
2.1.4 Các phương pháp tính thấm .........................................................................21
2.2 Các phương pháp nghiên cứu ổn định đập đất ................................................... 26
2.2.1 Lịch sử phát triển..........................................................................................26
2.2.3 Một số phương pháp tính ổn định mái theo phương pháp mặt trượt ...........29
2.2.4 Phân tích và so sánh kết quả các phương pháp tính ổn định .......................34
2.3.Các công nghệ hiện đang sử dụng để chống thấm cho đập đất .......................... 35
2.3.1. Tường nghiêng, sân phủ bằng đất sét. ........................................................35
2.3.2. Tường nghiêng bằng các loại vật liệu mới như màng HDPE, thảm bêtông
(Concret Matts), thảm sét ĐKT. ............................................................................35
2.3.3. Tường Lõi giữa (bằng đất sét, pha sét hoặc vật liệu khác). ........................40
2.3.4. Tường hào Bentonite (hoặc ximăng-sét), tường hào chống thấm màng địa
kỹ thuật (Geolock). ................................................................................................40
2.3.5. Chống thấm bằng cừ BTCT ứng suất trước; cừ bản nhựa (Vinyl sheet
piling).....................................................................................................................42
2.3.6. Chống thấm bằng khoan phụt (khoan phụt truyền thống). .........................44
2.4 Kết luận chương ................................................................................................. 45
CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP PHÙ HỢP ÁP DỤNG CHO
HIỆN TƯỢNG THẤM CỦA ĐẬP VỰC MẤU HUYỆN QUỲNH LƯU- NGHỆ AN
...................................................................................................................................... 46
3.1 Giới thiệu công trình........................................................................................... 46
3.1.1 Vị trí địa lý ....................................................................................................46
3.1.2 điều kiện dân sinh kinh tế, địa hình, địa chất, thủy văn ...............................47
3.1.3 Các thông số kỹ thuật của công trình ...........................................................51
3.2. Hiện trạng đập Vực Mấu ................................................................................... 52
3.3. Tính toán đánh giá hiện trạng công trình. ......................................................... 53

3.4. Kết luận kiến nghị các biện pháp xử lý. ............................................................ 67
3.5. Phân tích đánh giá hiệu quả các giải pháp chống thấm và lựa chọn giải pháp
phù hợp ..................................................................................................................... 68
3.5.1.Phân tích đánh giá kết quả giải pháp 1.......................................................68
iv


3.5.2.Phân tích đánh giá kết quả giải pháp 2.......................................................78
3.6 Đánh giá lựa chọn phương án cho công trình .................................................... 87
KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ ............................................................................................ 91
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 92

v


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 : Hồ Xuân Dương – Diễn Châu ..................................................................... 6
Hình 1.2 : Đập đồng chất. ............................................................................................. 11
Hình 1.3: Sơ đồ thấm qua đập có tường nghiêng sân phủ............................................ 12
Hình 1.4: Sơ đồ tính thấm qua đập có tường lõi chân răng .......................................... 13
Hình 1.5 : kết cấu đập đất chống thấm qua nền bằng khoan phụt vữa XM ................. 14
Hình 1.6: Tường hào chống thấm bằng bentonite ........................................................ 15
Hình 2.1: Sơ đồ sai phân. ............................................................................................. 24
Hình 2.2: Sơ đồ phân tử tam giác. ................................................................................ 25
Hình 2.3: Mặt cắt ngang mái dốc. ................................................................................ 27
Hình 2.4: Sơ đồ tính toán ổn định mái dốc theo phương pháp mặt trượt .................... 29
Hình 2.5: Hồ chứa nước chống thấm bằng màng địa kỹ thuật - HDPE. ....................... 36
Hình 2.6: Ứng dụng thảm bêtông chống thấm hồ chứa. ............................................... 37
Hình 2.8: Tường chống thấm bằng màng địa kỹ thuật (Geolock). ............................... 42

Hình 2.9: Đập có tường chống thấm bằng cừ BTCT ứng suất trước. .......................... 43
Hình 2.10: Đập có tường nghiêng mềm kết hợp với cừ bản nhựa chống thấm. ........... 44
Hình 2.11: Đập có tường lõi mềm kết hợp với cừ bản nhựa chống thấm. .................... 44
Hình 3.1: Vị trí công trình ............................................................................................ 46
Hình 3.2: Đập Vực Mấu ............................................................................................... 47
Hình 3.3 : Mặt cắt hiện trạng công trình. ..................................................................... 60
Hình 3.4: Mặt cắt tính toán mô hình trong phần mềm Geoslop, tổ hợp cơ bản:
MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường. ........................................................................ 60
Hình 3.5 Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường – Áp lực nước lỗ rỗng.
...................................................................................................................................... 61
Hình 3.6 Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường - Cột nước áp. ......... 61
Hình 3.7 : Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường - Cột nước tổng. ... 62
Hình 3.8 : Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường - Gradient. ............ 62

vi


Hình 3.9 : Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường – hệ số ổn định mái
hạ lưu. ........................................................................................................................... 63
Hình 3.10 Mặt cắt tính toán mô hình trong phần mềm Geoslop, tổ hợp đặc biệt 1:
MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m.................................................................... 63
Hình 3.11: Tổ hợp đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m – Áp lực nước
lỗ rỗng. .......................................................................................................................... 64
Hình 3.12 : Tổ hợp đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m - Cột nước
áp. ................................................................................................................................. 64
Hình 3.13 Tổ hợp đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m - Cột nước
tổng. .............................................................................................................................. 65
Hình 3.14 Tổ hợp cơ đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m - Gradient.
...................................................................................................................................... 65
Hình 3.15 : Tổ hợp đặc đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m – hệ số

ổn định mái hạ lưu. ....................................................................................................... 66
Hình 3.16 :Mặt cắt tính toán mô hình trong phần mềm Geoslop, tổ hợp cơ bản:
MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường; ........................................................................ 69
Hình 3.17: Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường – Áp lực nước lỗ
rỗng. .............................................................................................................................. 69
Hình 3.18: Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường - Cột nước áp. ...... 70
Hình 3.19: Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường - Cột nước tổng. .. 70
Hình 3.20 : Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường - Gradient. .......... 71
Hình 3.21: Tổ hợp cơ bản 1: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường – hệ số ổn định
mái hạ lưu. .................................................................................................................... 71
Hình 3.22 : Mặt cắt tính toán mô hình trong phần mềm Geoslop, tổ hợp đặc đặc biệt 1:
MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m.................................................................... 72
Hình 3.23 : Tổ hợp đặc đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m – Áp lực
nước lỗ rỗng. ................................................................................................................. 72
Hình 3.24 : Tổ hợp đặc đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m - Cột
nước áp. ........................................................................................................................ 73
Hình 3.25 : Tổ hợp đặc đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m - Cột
nước tổng. ..................................................................................................................... 73
vii


Hình 3.26 : Tổ hợp đặc đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m Gradient. ....................................................................................................................... 74
Hình 3.27: Tổ hợp đặc đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m – hệ số ổn
định mái hạ lưu. ............................................................................................................ 74
Hình 3.28: Mặt cắt tính toán mô hình trong phần mềm Geoslop, tổ hợp đặc đặc biệt 2:
MNTL=MNPMF=25,85m; MNHL=8,5m. .................................................................. 75
Hình 3.29 : Tổ hợp đặc đặc biệt 2: MNTL=MNPMF=25,85m; MNHL=8,5m – Áp lực
nước lỗ rỗng. ................................................................................................................. 75
Hình 3.30: Tổ hợp đặc đặc biệt 2: MNTL=MNPMF=25,85m; MNHL=8,5m - Cột
nước áp. ........................................................................................................................ 76

Hình 3.31: Tổ hợp đặc đặc biệt 2: MNTL=MNPMF=25,85m; MNHL=8,5m - Cột
nước tổng. ..................................................................................................................... 76
Hình 3.32: Tổ hợp đặc đặc biệt 2: MNTL=MNPMF=25,85m; MNHL=8,5m Gradient. ....................................................................................................................... 77
Hình 3.33: Tổ hợp đặc đặc biệt 2: MNTL=MNPMF=25,85m; MNHL=8,5m – hệ số ổn
định mái hạ lưu ............................................................................................................. 77
Hình 3.34 :Mặt cắt tính toán mô hình trong phần mềm Geoslop, tổ hợp cơ bản:
MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường. ........................................................................ 78
Hình 3.35: Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường – Áp lực nước lỗ
rỗng. .............................................................................................................................. 78
Hình 3.36: Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường - Cột nước áp. ...... 79
Hình 3.37: Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường - Cột nước tổng. .. 79
Hình 3.38 : Tổ hợp cơ bản: MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường - Gradient. .......... 80
Hình 3.39: Tổ hợp cơ bản : MNTL=MNDBT; hạ lưu bình thường – hệ số ổn định mái
hạ lưu. ........................................................................................................................... 80
Hình 3.40 : Mặt cắt tính toán mô hình trong phần mềm Geoslop, tổ hợp đặc đặc biệt 1:
MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m.................................................................... 81
Hình 3.41 : Tổ hợp đặc đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m – Áp lực
nước lỗ rỗng. ................................................................................................................. 81
Hình 3.42 : Tổ hợp đặc đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m - Cột
nước áp. ........................................................................................................................ 82
viii


Hình 3.43 : Tổ hợp đặc đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m - Cột
nước tổng. ..................................................................................................................... 82
Hình 3.44 : Tổ hợp đặc đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m Gradient. ....................................................................................................................... 83
Hình 3.45: Tổ hợp đặc đặc biệt 1: MNTL=MNLKT=22,21m; MNHL=6,8m – hệ số ổn
định mái hạ lưu. ............................................................................................................ 83
HÌNH 3.46:MẶT CẮT TÍNH TOÁN MÔ HÌNH TRONG PHẦN MỀM GEOSLOP,
TỔ HỢP ĐẶC ĐẶC BIỆT 2: MNTL=MNPMF=25,85M; MNHL=8,5M. ................. 84

Hình 3.47 : Tổ hợp đặc đặc biệt 2: MNTL=MNPMF=25,85m; MNHL=8,5m – Áp lực
nước lỗ rỗng. ................................................................................................................. 84
Hình 3.48: Tổ hợp đặc đặc biệt 2: MNTL=MNPMF=25,85m; MNHL=8,5m - Cột
nước áp. ........................................................................................................................ 85
Hình 3.49 : Tổ hợp đặc đặc biệt 2: MNTL=MNPMF=25,85m; MNHL=8,5m - Cột
nước tổng. ..................................................................................................................... 85
Hình 3.50: Tổ hợp đặc đặc biệt 2: MNTL=MNPMF=25,85m; MNHL=8,5m Gradient. ....................................................................................................................... 86
Hình 3.51: Tổ hợp đặc đặc biệt 2: MNTL=MNPMF=25,85m; MNHL=8,5m – hệ số ổn
định mái hạ lưu ............................................................................................................. 86
Hình 3.52 : Hệ số ổn định ứng với các tổ hợp tính toán của phương án 1 và 2 ........... 87
Hình 3.53: Đồ thị quan hệ giữa các tổ hợp tính toán và lưu lượng thấm qua đập của
phương án 1 và 2 .......................................................................................................... 88
Hình 3.54 : Đồ thị quan hệ giữa các tổ hợp tính toán và Gradient của phương án 1 và 2
...................................................................................................................................... 88

ix


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1: Bảng tổng hợp thông số vật liệu .................................................................. 54
Bảng 3.2 : Kết quả tính toán phương án 1 chống thấm bằng bê tông bản mặt ............ 87
Bảng 3.3: Kết quả tính toán phương án 2 chống thấm bằng khoan phụt ..................... 87

x


MỞ ĐẦU
I.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ở nước ta hiện nay có rất nhiều hồ chứa nước vừa và lớn, trong đó các đập trong công
trình đầu mối có số lượng lớn nhất là đập vật liệu địa phương.Do có nhiều ưu điểm và

lợi thế nên đập đất càng được sử dụng nhiều so với các loại đạp khác nhau như đập bê
tông, đá xây... Tuy nhiên việc xây dựng đập vật liệu ở Việt Nam trải qua nhiều thời
gian khác nhau với chất lượng không đồng đều nhau. Và đặc biệt là đặc tính không
đồng đều của vật liệu dưới nhiều yếu tố chủ quan và khách quan đã dẫn đến chất lượng
của đập không đạt được như mong muốn.
Theo cấu tạo, đập đất được phân thành các loại như sau: đập đất đồng chất, đập đất
không đồng chất, đập có tường nghiêng mềm hoặc cứng, đập có tường lõi mềm hoặc
cứng, đập đất hỗn hợp. Những đặc điểm làm việc chủ yếu của đập đất
- Thấm qua thân đập và nền;
- Ảnh hưởng của mực nước thượng hạ lưu đối với mái đập;
- Chịu ảnh hưởng của nước mưa và nhiệt độ;
- Biến dạng của nền và thân đập;
Trong số các đặc điểm trên thì yếu tố thấm qua đập và nền là quan trọng nhất đối với
đập đất .Nền đập và thân đập nói chung đều thấm nước.Khi có chênh lệch mực nước
thượng hạ lưu sẽ hình thành dòng thấm từ thượng lưu về hạ lưu trong đập.Dòng thấm
có thể gây nên các hiện tượng xói ngầm trong thân và nền đập, sũng ướt mái hạ lưu
đập gây mất ổn định cho mái hạ lưu, phá hoại đập Nhất là đối với những đập được xây
dựng trên nền không đồng nhất và có nhiều lớp địa chất xen kẹp xấu. Chính vì vậy
việc nghiên cứu các giải pháp chống thấm nhằm đảm bảo an toàn kĩ thuật cũng như
kinh tế của công trình đã thu hút được rất nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học.
Hồ chứa nước Vực Mấu thuộc huyện Quỳnh Lưu – Tỉnh Nghệ An là loại hồ đập lớn
nhất tỉnh Nghệ An. Đập Vực Mấu thuộc loại đập cao ( vị trí cao nhất 33,9 m) nền đập
có các lớp địa chất phân bố không đều. Do công nghệ trình độ khảo sát, thiết kế, thi
1


công trước đây còn lạc hậu nên việc xử lý tiếp giáp giữa nền đập và thân đập chưa tốt,
nên 2 phía vai đập xuất hiện nhiều dòng thấm.Chất lượng thi công đập, lớp bảo vệ và
tầng lọc mái thượng lưu, hạ lưu không đảm bảo nên không còn có tác dụng của tầng
lọc ngược. Vì vậy đập đất kém ổn định, nếu không kịp thời xử lý sửa chữa thì nguy cơ

vỡ đập sẽ xảy ra là rất lớn.
Chính vì vậy đề tài:“Nghiên cứu phân tích đánh giá và đề xuất giải pháp khắc phục sự
cố hồ chứa nước Vực Mấu huyện Quỳnh Lưu – Tỉnh Nghệ An” tập trung nghiên cứu
quy trình đánh giá an toàn đập và biện pháp xử lý thấm cho đập Vực Mấu.
II.MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
Mục đích: Nghiên cứu phân tích đánh giá và đề xuất giải pháp khắc phục sự cố hồ
chứa nước Vực Mấu huyện Quỳnh Lưu – Tỉnh Nghệ An
Nhiệm vụ:
-

Đánh giá thực trạng của hồ Vực Mấu huyện Quỳnh Lưu - Tỉnh Nghệ An.

-

Nghiên cứu các nguy cơ mất an toàn của đập đất do ảnh hưởng của dòng
thấm và các biện pháp xử lý thấm cho đập.

-

Đề xuất một số giải pháp khắc phục sự cố thấm của đập Vực Mấu.

III. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu:
-

Nghiên cứu lý thuyết.

-

Thu thập thông tin, kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có

-

Ứng dụng cho việc xử lý thấm của đập Vực Mấu.

IV. Kết quả dự kiến đạt được
Đề tài “: Nghiên cứu phân tích đánh giá và đề xuất giải pháp khắc phục sự cố hồ chứa
nước Vực Mấu huyện Quỳnh Lưu – Tỉnh Nghệ An” tập trung đi sâu nghiên cứu về
nguyên nhân, các biện pháp khắc phục sự cố về thấm nhằm bảo đảm an toàn cho đập

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Tình hình xây dựng đập vật liệu đia phương ở Việt Nam và Nghệ An
1.1.1 Tình hình xây dựng đập vật liệu đia phương ở Việt Nam
Đập đất là công trình dâng nước tạo hồ chứa rất phổ biến trên thế giới cũng như ở Việt
Nam.Những lợi ích mà đập hồ chứa mang lại là rất lớn, như có tác dụng giúp giảm nhẹ
lũ trên sông, cung cấp nước cho vùng hạ du cũng như cho khu vực lân cận, cấp nước
tưới ổn định cho sản xuất nông nghiệp, tạo nguồn nước sinh hoạt cho khu dân cư.
Ngoài ra đập đất còn tạo ra những hồ chứa với dung tích lớn, tùy vào điều kiện địa
hình, địa chất, dân sinh kinh tế và nhu cầu của khu vực để tiến tới xây dựng nhà máy
thủy điện, phát huy sức mạnh của nước, tạo ra điện năng, phục vụ nhu cầu thiết yếu
của nhân dân cũng như của đất nước.
Do những tính năng ưu việt như: có cấu tạo đơn giản, có thể phù hợp với các điều kiện
địa chất nền mà các loại đập khác không thể xây dựng được; đập được xây dựng chủ
yếu từ vật liệu địa phương, khả năng cơ giới hóa cao trong thi công dẫn đến đa số
trường hợp có giá thành hạ, mang lại hiệu quả kinh tế cao, nên đập đất là loại đập được
ứng dụng rộng rãi nhất trong hầu hết các nước. Ngày nay, nhờ sự phát triển của nhiều
ngành khoa học như cơ học đất, địa chất công trình, địa chất thủy văn, thủy văn, lý

thuyết thấm, ứng suất biến dạng, vật liệu… cũng như việc ứng dụng các biện pháp thi
công tiên tiến sử dụng các thiết bị hiện đại, ứng dụng rộng rãi cơ giới hóa trong thi
công cho nên đập đất càng có xu hướng phát triển mạnh mẽ, có thể xây dựng được cả
trong những điều kiện địa chất phức tạp. Kết cấu đập đất có thể gồm nhiều khối có các
chỉ tiêu cơ lý khác nhau, để tận dụng được các bãi vật liệu có sãn tại địa phương.
Hồ chứa ở Việt Nam là biện pháp công trình chủ yếu để chống lũ cho các vùng hạ du; cấp
nước tưới ruộng, công nghiệp, sinh hoạt, phát điện, phát triển du lịch, cải tạo môi trường nuôi
trồng thủy sản, phát triển giao thông, thể thao, văn hóa
Việt Nam là một trong những nước có nhiều hồ chứa. Theo điều tra của dự án UNDP
VIE 97/2002 thì Việt Nam có khoảng 10.000 hồ chứa lớn nhỏ. Trong đó hồ đập lớn có
khoảng 180 cái đứng vào hàng thứ 24 trong các nước có số liệu thống kê của ICOLD.
Theo con số thống kê của Bộ Nông nghiệp &PTNT năm 2002 cả nước ta đã có 1967
3


hồ (dung tích mỗi hồ trên 2.105 m 3 ). Trong đó có 10 hồ thủy điện có tổng dung tích
19 tỷ m 3 còn lại là 1957 hồ thủy nông với dung tích 5,842 tỷ m 3 . Nếu chỉ tính các hồ
có dung tích từ 1 triệu m 3 nước trở lên thì hiện nay có 587 hồ có nhiệm vụ tưới là
chính.Các hồ chứa phân bố không đều trên phạm vi toàn quốc. Trong số 61 tỉnh thành
nước ta có 41 tỉnh thành có hồ chứa nước. Các tỉnh miền Bắc và miền Trung có diện
tích tự nhiên chiếm 64,3%, dân số chiếm 60,3% của toàn quốc nhưng số hồ chiếm tới
88,2% số hồ của toàn quốc. Các hồ được xây dựng trong từng thời kỳ phát triển của
đất nước. Tính ở khu vực miền Bắc và miền Trung Việt Nam số hồ xây dựng từ năm
1960 trở về trước chiếm khoảng 6%, từ 1960 đến 1975 chiếm 44% và từ 1975 đến nay
chiếm 50%
1.1.2 Tình hình xây dựng đập vật liệu đia phương ở Nghệ An.
Hiện nay trên địa bàn tỉnh Nghệ An có 625 hồ chứa nước lớn nhỏ, với tổng dung tích
hơn 387 triệu m³, trong đó:
+ Số hồ có dung tích từ 10 triệu m³ trở lên có 6 hồ (Vực Mấu, Vệ Vừng, Khe Đá, Sông
Sào, Xuân Dương, Bàu Da)

+ Số hồ có dung tích trừ từ 5 đến 10 triệu m³ có 12 hồ
+ Số hồ có dung tích trừ từ 1 đến 5 triệu m³ có 68 hồ
+ Số hồ có chiều cao đập từ 10 m trở lên có 111 hồ
Các hồ nước này ngoài nhiệm vụ cung cấp nước cho 39 nghìn ha đất sản xuất, phục vụ
dân sinh và kinh tế thì còn có nhiệm vụ điều tiết lũ bảo vệ vùng hạ du mất an toàn
công trình. Số liệu mới nhất của các ngành chức năng tại Nghệ An cho biết hiện có
đến 500 trên tổng số 625 hồ chứa hư hỏng, xuống cấp, nếu mưa lũ lớn sẽ có nguy cơ
vỡ hồ chứa
+ Về thiết kế: Các hồ do nhà nước đầu tư xây dựng được khảo sát, thiết kế theo quy
trình, quy phạm kỹ thuật của ngành, nhưng phần lớn mức phòng lũ được tính với tài
liệu thủy văn ngắn, mô hình lũ đơn, tần suất phòng lũ thấp 5-10%
Các hồ do nhà nước và nhân dân cùng làm : tài liệu thủy văn thương thiếu, hoặc phải
tính theo phương pháp tương quan có độ chính xác không cao
4


Các hồ do dân tự xây dựng: thường có dung tích từ 0,3 đến dưới 1 triệu m³ nước, nhiều
hồ không có khảo sát thiết kế.
+ Về thi công: thi công không đồng bộ các hạng mục công trình và bằng nhiều phương
tiện kỹ thuật khác nhau.
+ Về đập đất: Phần lớn đắp bằng thủ công, đầm nên kém, nhiều hồ không được xử lý
móng ở lòng khe. Một số hồ đắp cao chống lũ bằng đắp vuốt mái làm giảm chiều rộng
mặt đắp và không đảm bảo mặt cắt theo tiêu chuẩn kỹ thuật.
+ Tình hình quản lý: Các công ty, xí nghiệp thủy lợi ( nay là công ty TNHH thủy lợi)
quản lý 50 hồ (thường hồ có dung tích 1,5 triệu m³ nước trở lên). Hàng năm được duy
tu, sửa chữa, hồ thiết kế ban đầu và quá trình quản lý khai thác được cập nhật, lưu giữ
tương đối đầy đủ, trường hợp thiếu thì được đo đạc khôi phục bổ sung, nhưng hầu hết
còn thiếu quy trình vận hành (cả trong mùa tưới và trong phòng chống lụt bão).Xã,
HTX quản lý 575 hồ. Là các hồ nhỏ, tưới gọn xã, dung tích thường dưới 1 triệu m³
nước, công tác quản lý còn nhiều tồn tại như là: Việc duy trì, sửa chữa thường không

được thường xuyên hoặc chưa tương xứng với tài sane nên công trình bị xuống cấp, rò
nước, tổn thất nước lớn. Nhiều địa phương quản lý nhưng không có hồ sơ công trình,
tài liệu thiết kế ban đầu mất mát, thất lạc, không có quy trình kỹ thuật quản lý, công
tác đo đạc, quan trắc (quan trắc mức nước lũ, quan trắc lún, xê dịch) thực hiện không
đầy đủ. Đang coi nhẹ quản lý hồ, chưa chú ý xây dựng nề nếp quản lý kỹ thuật và quản
lý kinh tế.
Các tác nhân chính gây mất an toàn cho hồ chứa do lũ lớn tràn qua đỉnh đập đất gây
vỡ đập, thấm lớn qua nền và thân đập gây xói ngầm hoặc trượt máu hạ lưu, sóng do
bão làm trượt mái thượng lưu hoặc vận hành không đúng kỹ thuật (tháo cạn hồ quá
nhanh gây sạt trượt mái thượng lưu đập đất). Các tổ mối, hang hốc không được phát
hiện, xử lý kịp thời. Nhiều hồ chứa còn thiếu năng lực xả lũ do khi thiết kế tính toán lỹ
thiên nhỏ, mô hình thiết kế lũ không phù hợp với tình hình mưa lũ trên lưu vực, rừng
đầu nguồn bị tàn phá nên lũ tập trung về hồ nhanh hơn, nhiều hơn. Hầu hết các hồ
chứa nhỏ có dung tích dưới 1 triệu m³ mái thượng lưu không được gia cố, thường bị

5


sạt trượt nghiêm trọng, ảnh hưởng đến an toàn công trình. Một số hồ chứa được gia cố
mái thượng lưu bằng đá lát hoặc bê tông, do gia cố lâu nên lớp gia cố bị xô tụt.

Hình 1.1 : Hồ Xuân Dương – Diễn Châu
1.2 Các nguy cơ mất an toàn của đập đất do ảnh hưởng của các dòng thấm.
Đặc điểm của công trình thủy lợi là làm việc trong nước nên chịu mọi tác dụng của
nước như tác dụng cơ học, hóa lý, thấm và tác dụng của sinh vật.
Nền đập, thân đập và hai bên vai công trình nói chung đều thấm nước. Khi có chênh
lệch mực nước thượng hạ lưu sẽ hình thành dòng thấm từ thượng lưu về hạ lưu trong
thân đập hoặc thấm vòng qua vai đập. Dòng thấm trong môi trường đất rỗng được
chia làm hai loại. Thứ nhất là dòng thấm có áp: khi nó bị giới hạn từ phía trên bởi biên
cứng, dòng thấm không có mặt thoáng, chuyển động của dòng thấm giống như nước

chảy trong ống có áp. Đây là trường hợp khi xét dòng thấm dưới đáy các công trình.
Thứ hai là dòng thấm không áp: khi nó không bị giới hạn từ phía trên của công trình.
Đây là trường hợp dòng thấm hai bên vai công trình, dòng thấm qua đập đất. Giới hạn
phía trên của dòng thấm là mặt thoáng hay mặt bão hòa, tại đây có áp suất bằng áp
6


suất khí trời. Đối với công trình và môi trường xung quanh, dòng thấm gây ra những
ảnh hưởng bất lợi như sau:
-

Làm mất nước từ hồ chứa;

-

Gây áp lực lên các bộ phận công trình giới hạn miền thấm (bản đáy, tường
chắn…);

-

Có thể làm biến hình đất nền và hai vai, đặc biệt là ở khu vực dòng thấm thoát ra,
có thể dẫn đến sụt lún, nghiêng, lật công trình;

-

Dòng thấm hai bên vai công trình khi thoát ra hạ lưu có thể làm lầy hóa một khu
vực rộng, làm ảnh hưởng đến ổn định của bờ .

Một số hình thức thấm và nguyên nhân gây mất ổn định trong đập đó là :
1.2.1. Thấm mạnh hoặc sủi nước ở nền đập

- Do đánh giá sai tình hình địa chất nền, để sót lớp thấm nước mạnh không được xử lý hoặc
biện pháp chống thấm cho nền không đảm bảo chất lượng.
- Xử lý tiếp giáp nền và thân đập không tốt do thiết kế không đề ra biện pháp xử lý, hoặc do
khi thi công không thực hiện tốt biện pháp xử lý.
1.2.2. Thấm mạnh hoặc sủi nước ở vai đập
Do các nguyên nhân sau đây gây ra:
- Thiết kế không đề ra các biện pháp xử lý hoặc biện pháp xử lý đề ra không tốt.
- Không bóc hết lớp phong hóa ở vai đập.
- Đầm nện đất trên đoạn tiếp giáp ở vai đập không tốt.
- Thi công biện pháp xử lý tiếp giáp không tốt.
1.2.3. Thấm mạnh hoặc sủi nước mang công trình
Do các nguyên nhân sau đây gây ra:
- Thiết kế không đề ra biện pháp xử lý hoặc biện pháp không tốt.
7


- Đất đắp ở mang công trình không đảm bảo chất lượng: Chất lượng đất đắp không được lựa
chọn kỹ, không dọn dẹp vệ sinh sạch sẽ để vứt bỏ các tạp chất trước khi đắp, đầm nện không
kỹ.
- Thực hiện biện pháp xử lý không đảm bảo chất lượng.
- Hỏng khớp nối công trình.
- Cống bị thủng.
1.2.4. Thấm mạnh hoặc sủi nước trong phạm vi thân đập
Do các nguyên nhân sau đây gây ra:
- Bản thân đất đắp đập có chất lượng không tốt: hàm lượng cát, bụi dăm sạn nhiều, hàm lượng
sét ít, đất bị tan rã mạnh.
- Kết quả khảo sát sai với thực tế, cung cấp sai các chỉ tiêu cơ lý, lực học do khảo sát sơ sài,
khối lượng khảo sát thực hiện ít, không thí nghiệm đầy đủ các chỉ tiêu cơ lý lực học cần thiết,
từ đó đánh giá sai chất lượng đất đắp.
- Không có biện pháp thích hợp để xử lý độ ẩm, do đó độ ẩm đất đắp không đều, chỗ khô chỗ

ẩm, làm cho đất sau khi đắp có chỗ chặt có chỗ vẫn rời rạc tơi xốp.
- Đầm nện không đủ độ chặt yêu cầu do: Lớp rải dày quá quy định, số lần đầm ít, nên đất sau
khi đắp có độ chặt không đồng đều, phân lớp, trên mặt thì chặt phía dưới vẫn còn tơi xốp
không đạt độ chặt quy định, hình thành từng lớp đất yếu nằm ngang trong suốt cả bề mặt lớp
đầm.
- Thiết kế và thi công không có biện pháp xử lý khớp nối thi công do phân đoạn đập để đắp
trong quá trình thi công.
- Thiết bị tiêu nước bị tắc.
1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng chống thấm của đập đất
Có rất nhiều những biện pháp chống thấm cho thân đập đất, có những biện pháp xử lý thấm
ngay từ khi thiết kế đập mới như làm tường nghiêng, lõi chống thấm, sân phủ... hay là những
biện pháp xử lý thấm sau một thời gian công trình hoạt động mới tiến hành thi công, xử lý đã
8


làm việc như: khoan phụt vữa xi măng, làm hào chống thấm... Tuy nhiên, có một thực tế là
không phải hiệu quả chống thấm luôn luôn đạt được như trong kết quả tính toán bởi vì khi
công trình làm việc thực tế có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng, tác động làm cho khả năng chống
thấm của công trình không đạt được yêu cầu đề ra. Sau đây, tác giả xin đánh giá qua một số
yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chống thấm của đập đất sau khi thi công.
- Đối với các biện pháp chống thấm ngay từ lúc thiết kế đập mới như là làm tường lõi, chân
khay, sân phủ... thì việc quan trọng nhất là đảm bảo được hệ số thấm của vật liệu đắp đạt
được như thiết kế là khó. Có nhiều lý do ảnh hưởng đến hệ số thấm của vật liệu như: quá trình
khai thác vật liệu đắp không tốt, không bảo dưỡng, đảm bảo độ ẩm cho phép của vật liệu đắp;
quá trình vận chuyển, thi công cũng ảnh hưởng đến chất lượng vật liệu, nhất là các bãi vật liệu
ở xa công trình. Hệ số thấm của vật liệu làm thiết bị chống thấm theo lý thuyết luôn yêu cầu
rất cao, tuy nhiên cũng có thể xảy ra sai số trong quá trình thí nghiệm, dẫn đến việc hệ số
thấm thực tế của vật liệu không được như kết quả thí nghiệm, tính toán thiết kế.
Bên cạnh đó, khi thi công cũng không đảm bảo được hệ số đầm chặt của các thiết bị chống
thấm đạt được như thiết kế đề ra. Việc phải thi công một khối lượng đắp lớn nhưng không

cùng lúc, mà phải chia thành nhiều các đợt đắp nhỏ cũng làm cho sự liên kết giữa các khối
đắp của thiết bị chống thấm không được đồng nhất, liên tục.
Đối với các biện pháp xử lý thấm sau khi công trình đã hoạt động được một thời gian, xảy ra
hiện tượng thấm cũng có nhiều vấn đề ảnh hưởng làm giảm hiệu quả của phương pháp xử lý
đó. Cụ thể, đối với các biện pháp xử lý bằng khoan phụt chống thấm, thì khả năng lấp nhét
được hết các lỗ rỗng, túi xốp ở trong thân đập là không cao. Khi thi công, nếu khoan phụt
bằng áp lực lớn quá thì có nguy cơ phá vỡ cục bộ thân đập, còn nếu khoan phụt với áp lực
nhỏ quá sẽ có phạm vi ảnh hưởng hạn chế đòi hỏi số hố khoan phải dày, khối lượng công tác
khoan và phụt lớn. Mặt khác, kinh nghiệm xử lý thấm bằng khoan phụt cho thấy thời gian
hiệu lực của biện pháp này không dài, sau một số năm làm việc thì tình trạng thấm mạnh có
thể tái diễn.
Đối với các biện pháp làm tường hào chống thấm bằng Bentonite, Đất – Bentonite dọc theo
thân đập thì thời gian chờ đợi cố kết rất lâu, thường phải chờ 1 đến 2 năm mới hoàn thiện
được mặt đập, tránh nứt dọc theo tuyến hào. Việc phải đào hào dọc theo tim tuyến đập để làm
tường hào chống thấm cũng là một hạn chế của phương pháp này.
9


Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng chống thấm của đập đó là toàn bộ tính toán
thiết kế về chống thấm gần như được mô phỏng bằng các phần mềm nên việc sai số giữa thực
tế làm việc của đập với phần mềm là không thể tránh khỏi, chỉ có thể khống chế để sai lệch
không vượt quá giới hạn cho phép, nên kết quả thực tế nhiều khi không đạt được như trong
kết quả thiết kế.
Một số biện pháp chống thấm bằng các tiến bộ kỹ thuật về công nghệ của các nước tiên tiến
trên thế giới như: kết cấu chống thấm bằng màng địa kỹ thuật; kết cấu chống thấm bằng thảm
bê tông; kết cấu chống thấm bằng cừ bê tông ứng suất trước hay như tường chống thấm bằng
cừ bản nhựa đều cho những báo cáo kết quả với các ưu điểm lớn, hiệu quả cao. Tuy nhiên các
biện pháp này chưa được ứng dụng nhiều ở Việt Nam, các vật liệu, kinh nghiệm thiết kế, thi
công ở nước ta còn hạn chế cũng như điều kiện tự nhiên khác so với nước ngoài nên chưa áp
dụng thi công chống thấm rộng rãi cho các đập.

Như vậy, ta thấy là việc chống thấm cho đập là rất cấp thiết và quan trọng. Tuy nhiên, để áp
dụng thực tiễn thi công cần nghiên cứu, tính toán thật cụ thể cho từng trường hợp, đưa ra
được các phương án chống thấm hợp lý cho từng kết cấu đập để phát huy được hiệu quả cao
nhất của các biện pháp chống thấm.
1.4 Các kết quả nghiên cứu về thấm và xử lý thấm qua thân đập và ưu nhược
điểm
Nhiệm vụ của nghiên cứu dòng thấm là tìm ra các quy luật chuyển động của nó phụ
thuộc vào hình dạng, kích thước các bộ phận công trình là biên của dòng thấm; xác
định các đặc trưng phân bố áp lực thấm lên các bộ phận công trình, phân bố gradient
thấm trong miền thấm, và trị số lưu lượng thấm. Trên cơ sở các tính toán này, người
thiết kế sẽ chọn được hình thức, kích thước, cấu tạo hợp lý của công trình, đảm bảo
điều kiện làm việc an toàn của nó (ổn định về trượt, ngăn ngừa biến hình nền…) và
tính kinh tế của phương án chọn.
Vấn đề nghiên cứu dòng thấm từ lâu đã thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học thế
giới. Vào thế kỷ 18 đã có các công trình nghiên cứu của Lomonoxop, Becnoulli,
Euler. Từ năm 1856, Darcy đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm và tìm ra định luật
thấm tuyến tính mà ngày nay được gọi là định luật thấm Darcy.
Những thành tựu nổi bật về lý thuyết thấm đã được công bố trong các tác phẩm của
Jucovxi (1898), Pavlovxki (1922). Đóng góp vào sự phát triển phương pháp thủy lực
10


trong lý thuyết thấm có công của DuyPuy, Cozeny, Aravin, Numerov, Ughintrux,
Trugaev và nhiều nhà khoa học khác. Việc giải bài toán thấm bằng phương pháp thủy
lực đã đạt được kết quả phong phú cho các sơ đồ bài toán phẳng của thấm có áp. Với
bài toán thấm không có áp mới chỉ giải quyết được cho một số sơ đồ đơn giản.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của các phương pháp số và công cụ máy tính,
nói chung có thể giải được bài toán thấm với biên bất kỳ cho bài toán phẳng và bài
toán không gian, thấm ổn định và không ổn định…
Các loại đập đất đã được xây dựng rất phong phú và đa dạng về chủng loại, tùy thuộc vào

điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn.... Để lựa chọn loại kết cấu đập và biện pháp chống thấm
phù hợp, sau đây là một số biện pháp xử lý thấm qua thân đập.
1.4.1 Tăng kích thước mặt cắt đập và khối lượng đất đắp đối với đập đất đồng chất
Đập được đắp bằng một loại vật liệu địa phương sẵn có tại chỗ. Đập đồng chất đắp bằng đất
có hệ số thấm lớn, để đảm bảo được ổn định thấm, biện pháp thường dùng là tăng kích thước
mặt cắt đập và khối lượng đất đắp

Hình 1.2 : Đập đồng chất.
a) Ưu điểm :
Kết cấu đập đơn giản, sử dụng vật liệu tại chỗ, thi công dễ dàng và nhanh chóng.
b) Nhược điểm:
Kích thước mặt cắt đập lớn dẫn đến khối lượng đất đắp và chi phí đền bù cao
1.4.2. Giải pháp chống thấm bằng tường nghiêng và sân phủ
11


Khi xây dựng đập đất trên nền thấm nước mạnh mà chiều dày tầng nền thấm nước khá
dày và vật liệu làm thân đập có hệ số thấm lớn thì hình thức chống thấm hợp lý nhất
thường là tường nghiên nối tiếp sân phủ. Người đầu tiên đặt cơ sở tính thấm qua loại
đập này là viện sĩ N.N Pavlôvxki về sau giáo sư E.A.Zamarin bổ sung. Khi tính thấm
theo phương pháp này xem tường nghiêng và sân phủ là hoàn toàn không thấm cho
nên kết quả chỉ là gần đúng.

Hình 1.3: Sơ đồ thấm qua đập có tường nghiêng sân phủ
Cao trình đỉnh tường nghiêng: Chọn không thấp hơn MNDGC ở thượng lưu.
Chiều dài sân phủ (Ls) : Trị số hợp lý của Ls xác định theo điều kiện khống chế lưu
lượng thấm qua đập và nền và điều kiện không cho phép phát sinh biến dạng thấm
nguy hiểm của đất nền. Sơ bộ có thể lấy Ls = (3-:-5)H, trong đó H là cột nước lớn
nhất.
a) Ưu điểm:

- Vật liệu chống thấm chủ yếu bằng đất sét nên rất sẵn có, giá thành xây dựng thấp,
thiết bị thi công thông dụng như máy đào, máy lu,máy ủi,...vì vậy phương pháp này
cho hiệu quả kinh tế cao.
- Thi công trên nền cát cuội sỏi có hệ số thấm nhỏ.
b) Nhược :
12


-Chống thấm theo phương pháp này không triệt để được do khi tính thấm xem tường
nghiêng và sân phủ là hoàn toàn không thấm cho nên cho kết quả chỉ là gần đúng.
- Chỉ thi công ở nơi có địa hình xây dựng rộng.
- Không thi công được khi nền là đá lăn, đá tảng.
1.4.3. Giải pháp tường răng kết hợp lõi giữa.
Vật liệu làm tường lõi cũng tương tự như làm tường nghiêng, tường lõi có dạng
thẳng đứng nằm chính giữa hoặc gần giữa đập. Theo cấu tạo bề dày đỉnh tường không
nhỏ hơn 0,8m và chân tường không nhỏ hơn 1/10 cột nước nhưng phải đảm bảo >=2m.
Khi đập đất có lõi giữa xây dựng trên nền thấm nước và chiều dày tầng thấm
nước không lớn lắm thì biện pháp chống thấm cho nền thông thường là kéo dài giữa
xuống tận tầng không thấm.

Hình 1.4: Sơ đồ tính thấm qua đập có tường lõi chân răng
a) Ưu điểm:
- Vật liệu chống thấm chủ yếu bằng đất sét nên rất sẵn có, giá thành xây dựng thấp,
thiết bị thi công thông dụng như máy đào, máy lu,máy ủi,...vì vậy phương pháp này
cho hiệu quả kinh tế cao.
- Thi công trên nền cát cuội sỏi có hệ số thấm nhỏ.
- Chống thấm theo phương pháp này cho hiệu quả tương đối cao.
13

b) Nhược:
- Chống thấm theo phương pháp này phải thi công các loại đất giữa phần lỏi và nền có tính
chất tương tự tránh phân lớp giữa tường lỏi và đất nền gây thấm do phân lớp.
- Chỉ thi công ở nơi có địa hình xây dựng rộng.
- Không thi công được khi nền là đá lăn, đá tảng.
1.4.4. Tạo màng chống thấm bằng cách khoan phụt vữa ximăng – Bentonite

Hình 1.5 : kết cấu đập đất chống thấm qua nền bằng khoan phụt vữa XM
Khoan phụt truyền thống còn được gọi là khoan phụt có nút bịt (một nút, 2 nút);
nguyên lý của nó là bơm dung dịch chất kết dính (ximăng, đất sét, hoá chất, ...) vào
trong đất dưới một áp lực phù hợp (thường từ vài at đến vài chục at tùy thuộc đối
tượng xử lý, loại đất và thiết bị công nghệ). Nút bịt có tác dụng bịt không cho dung
dịch trào lên miệng hố khoan.
Đầu tiên, khoan phụt truyền thống là để lấp bịt các kẽ nứt trong nền đá, sau đó đã có
những cải tiến để khoan phụt cho đập đất. Để khoan phụt được trong nền đất, người ta
đã có những cải tiến về nút bịt và điều chỉnh tăng áp suất: sử dụng nút bịt kép (ống
măng-sét, công nghệ tuần hoàn ngược). Với các tầng cuội sỏi cũng đã dùng bằng cách
bổ sung thêm công đoạn bồi tường.

14


Trường hợp đất nền là lớp bồi tích dày hơn 10m, phía dưới là đá phong hóa nứt nẻ
mạnh, hoặc trong lớp bồi tích có lẫn đá lăn, đá tảng lớn. Để xử lý thấm qua nền đập,
hiện nay thường dùng biện pháp khoan phụt Ciment tạo màng chống thấm kết hợp với
mạng lưới các hố khoan tiêu nước dọc thân đập.
a) Ưu điểm
- Công nghệ không phức tạp, dễ triển khai.
- Có thể hoàn thành trong thời gian không dài.
- Sau khi hoàn thành có thể đi lại bình thường trên mặt đập.

b) Nhược điểm
- Khả năng lấp nhét hết các túi xốp, lỗ rỗng trong thân đập thấp.
- Nếu áp lực phụt lớn sẽ có nguy cơ phá vỡ cục bộ thân đập, còn áp lực phụt nhỏ sẽ có phạm
vi ảnh hưởng hạn chế, đòi hỏi số hố khoan phải dày, khối lượng công tác khoan và phụt lớn.
1.4.5. Sử dụng tường hào chống thấm

Hình 1.6: Tường hào chống thấm bằng bentonite
+ Tường hào chống thấm trong thân đập có thể làm bằng bê tông, bê tông cốt thép, betonite,
hỗn hợp bentonite + đất, hỗn hợp ximăng + đất.
+ Tường chống thấm bằng các loại cừ: cừ gỗ, cừ bê tông cốt thép, cừ thép, cừ bằng chất
dẻo…
15


a) Ưu điểm
- Phạm vi xử lý chỉ là một tường hào chạy dọc theo trục đập, không phải trên toàn khối lượng
đập đã đắp.
- Tạo được một tường chống thấm liên tục trong thân đập với khả năng chống thấm tốt (tường
đặc).
- Tuổi thọ của tường hào cao.
b) Nhược điểm
- Không lấp nhét được hết các túi xốp, lỗ rỗng trong thân đập.
- Vật liệu bentonite có thời gian cố kết lâu, phải chờ 1 - 2 năm sau mới được hoàn thiện mặt
đập để tránh nứt dọc theo tuyến hào.
1.5 Kết luận chương
Trong chương 1 tác giả đã giới thiệu được tổng quan về tình hình xây dựng đập, vấn
đề an toàn hồ chứa và đề cập các nguyên nhân dẫn đến vấn đề mất an toàn đập vật liệu
địa phương nói riêng và an toàn hồ chứa nói chung.
Kết quả nghiên cứu khái quát hiện trạng hồ chứa nước, cũng như an toàn đập vật liệu
địa phương từ đó nhận thấy các nguyên nhân dẫn đến sự làm việc mất an toàn của đập

và từ đó thấy rõ tính cấp thiết cho việc nghiên cứu về an toàn đập và hồ chứa để đảm
bảo công trình làm việc an toàn góp phần làm phát triển kinh tế - xã hội, đời sống của
người dân. Vì vậy việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu phân tích đánh giá và đề xuất giải
pháp khắc phục sự cố hồ chứa nước Vực Mấu huyện Quỳnh Lưu – Nghệ An” nhằm
cung cấp cơ sở khoa học thực tế cho việc sửa chữa nâng cấp, xây dựng mới các hồ
chứa tại tỉnh Nghệ An mang tính khoa học và thực tiễn

16


CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1.Các phương pháp nghiên cứu phân tích thấm
2.1.1 Lịch sử phát triển của nghiên cứu thấm
2.1.1.1 Giới thiệu chung
Những hiểu biết đầu tiên về sự vận động của nước dưới đất phát sinh vào thế kỷ 18 và
liên quan đến tên tuổi của các nhà khoa học Nga như M.V.Lômônôxôp, D.Becnoulli,
Euler. Trong tác phẩm nổi tiếng “ Về các lớp vỏ trái đất” - 1750 Lômônôxôp đã viết “
Nước dưới đất liên hệ chặt chẽ với đất đá vây quanh. Nước dưới đất là dung dịch tự
nhiên ở trạng thái tuần hoàn liên tục”. Chính ông đã đặt cơ sở đầu tiên để phát triển
khoa học về sự vận động của nước dưới đất.
Hiện tượng thấm của nước dưới đất trong môi trường lỗ rỗng được Darcy nghiên cứu
từ năm 1856, trên cơ sở thực nghiệm Darcy đã xác định quy luật thấm của nước trong
môi trường lỗ hổng, đó là định luật thấm đường thẳng.
Lý thuyết suy rộng về sự vận động của nước dưới đất xuất hiện vào đầu năm 1898, sau
khi N.E.Jucôvxky công bố tác phẩm “ Nghiên cứu lý thuyết vận động của nước ngầm”
Ông đã đưa ra khái niệm lực cản, lực khối lượng khi thấm và lần đầu tiên ông đã đưa
ra phương trình vi phân về sự vận động của nước dưới đất. Chính Jucôvxky đã đặt cơ
sở khoa học để tiếp tục phát triển lý thuyết thấm.
Năm 1904 Boussinesque đã lập ra hệ phương trình vi phân không ổn định và biện
pháp tuyến tính hóa phương trình.

Năm 1992 N.N.Pavlôpvxky đã đề nghị dùng phương pháp điện – thủy động lực tương
tự để xác định các thông số của dòng thấm mà cho đến nay nó vẫn là một trong những
phương pháp hiện đại nhất áp dụng cho bão hòa đất.
Những vấn đề về lý thuyết vận động không ổn định đã được Boussinesque nghiên cứu
đầu tiên (1904). Phương trình vi phân vận động không ổn định do ông thành lập cho
đến ngày nay vẫn được coi như là phương trình vi phân cơ bản của vận động không ổn
định của nước dưới đất.
17