“Nghiên cứu ứng dụng bản mặt bê tông cốt thép để chống thấm cho đập đất

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

1

LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Xây dựng công trình thủy với đề tài:
“Nghiên cứu ứng dụng bản mặt bê tông cốt thép để chống thấm cho đập đất” được
hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của các Thầy giáo, Cô giáo trong Khoa Công
trình, Phòng đào tạo đại học và sau đại học, Bộ môn thủy công Trường đại học
Thủy lợi cùng các bạn bè và đồng nghiệp.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo, Cô giáo, Gia đình, Bạn bè &
Cơ quan đã tạo điều kiện cho tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận
văn tốt nghiệp. Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến GS.TS Nguyễn Chiến đã
tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn
tốt nghiệp.
Tuy đã có những cố gắng nhất định, nhưng do thời gian và trình độ còn
nhiều hạn chế, vì vậy cuốn luận văn này chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Tác giả kính
mong Thầy giáo, Cô giáo, Bạn bè và Đồng nghiệp góp ý để tác giả có thể tiếp tục
học tập và nghiên cứu hoàn thiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn !
Hà nội, ngày 2 tháng 12 năm 2010
Tác giả

Luyện Thành Thắng

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

2

MỤC LỤC
MỤC LỤC CÁC BẢNG BIỂU.......................................................................................... 2
MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ ............................................................................................... 5
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................... 8
1. TÍNH CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI ...................................... 9
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI .............................................................. 9
3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................ 10
CHƯƠNG 1 ..................................................................................................................... 11
TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT ......................................................................................... 11
VÀ CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG THẤM CHO THÂN ĐẬP .......................................... 11
1-1. Tình hình xây dựng đập đất ở trong và ngoài nước .............................................. 11
1-2. Tổng quan về các biện pháp chống thấm cho thân đập ........................................ 15
1-3. Nhu cầu và khả năng áp dụng bản mặt bê tông chống thấm cho đập đất ............. 21
1-4. Giới hạn phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 22
CHƯƠNG 2 ..................................................................................................................... 23
NGHIÊN CỨU THẤM VÀ ỔN ĐỊNH CỦA ĐẬP ĐẤT CÓ BẢN MẶT ...................... 23
BÊ TÔNG CHỐNG THẤM ............................................................................................ 23
2-1. Sơ đồ bố trí bản mặt bê tông cốt thép ................................................................... 23
2-2. Nghiên cứu về thấm qua đập đất có bản mặt bê tông chống thấm ....................... 23
2.4. Nghiên cứu ổn định của bản mặt bê tông trên mái nghiêng .................................. 34
CHƯƠNG 3 ..................................................................................................................... 36
NGHIÊN CỨU ỨNG SUẤT – BIẾN DẠNG THÂN ĐẬP VÀ ĐỘ BỀN KẾT CẤU
BẢN MẶT BÊ TÔNG CỐT THÉP ................................................................................. 36
3-1. Nguyên lý phân tích ứng suất – biến dạng thân đập ............................................. 36
3-2. Tính toán cho các mô hình đập có chiều cao khác nhau ...................................... 40
3-3. Phân tích kết quả tính toán .................................................................................... 42
3-4. Tính toán kết cấu bản mặt ..................................................................................... 59
3-4-1- Mục đích tính toán ............................................................................................ 59
3-4-2- Các điều kiện tính toán ..................................................................................... 60

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

3

3-4-2-1- Bản mặt bê tông ............................................................................................. 60
3-4-2-2- Kích thước đập ............................................................................................... 61
3-4-3- Phương pháp tính toán ...................................................................................... 61
3-4-4- Kết quả tính toán cho các trường hợp điển hình .............................................. 62
3-4-4-1- Xác định Mgh (cho dầm có b=1m) ................................................................. 62
3-4-4-2- Xác định M (cho dầm có b=1m) .................................................................... 64
3-4-5- Phân tích kết quả tính toán ............................................................................... 64
CHƯƠNG 4 ..................................................................................................................... 66
ỨNG DỤNG CHO ĐẬP NƯỚC NGỌT (NINH THUẬN) ............................................ 66
4-1. Giới thiệu công trình hồ chứa Nước Ngọt ............................................................ 66
4-2. Bố trí mặt cắt đập và bản mặt bê tông chống thấm............................................... 70
4-3. Phân tích ứng suất - biến dạng thân đập (cho các trường hợp làm việc điển hình)
...................................................................................................................................... 71
4-4. Kiểm tra điều kiện bền và ổn định của bản mặt bê tông cốt thép ......................... 76
4-5. Một số cấu tạo chi tiết ........................................................................................... 78
CHƯƠNG 5 ..................................................................................................................... 81
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ .............................................................................................. 81
5.1. Các kết luận chính của luận văn ............................................................................ 81
5.2. Những tồn tại và hạn chế....................................................................................... 82
5.3. Kiến nghị ............................................................................................................... 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 84
PHỤ LỤC 1...................................................................................................................... 86

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐẬP CAO 20M ...................................................................... 86
PHỤ LỤC 2...................................................................................................................... 93
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐẬP CAO 30M ...................................................................... 93
PHỤ LỤC 3.................................................................................................................... 100
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐẬP CAO 40M .................................................................... 100
PHỤ LỤC 4.................................................................................................................... 107
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐẬP NƯỚC NGỌT .............................................................. 107

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

4

MỤC LỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1-1: Thống kê một số đập đất, đá lớn ở Việt Nam.............................................. 12
Bảng 1-2: Thống kê một số đập đất, đá lớn trên thế giới ............................................. 15
Bảng 2-1 Chỉ tiêu cơ lý của đất đắp đập và nền đập .................................................... 26
Bảng 2.2 Tổng hợp các giá trị lưu lượng thấm đơn vị & gradient trong các sơ đồ
không có tường bê tông chống thấm thượng lưu: ........................................................ 30
Bảng 2.3 Tổng hợp các giá trị lưu lượng thấm đơn vị & gradient trong các sơ đồ có
tường bê tông chống thấm thượng lưu: ........................................................................ 30
Bảng 3-1. MNDBT ứng với các chiều cao đập khác nhau ........................................... 41
Bảng 3-2. chỉ tiêu cơ lý của vật liệu và nền đập .......................................................... 42
Bảng 3-3. Ứng suất σmax trong bản mặt bê tông (KN/m2) .......................................... 46
Bảng 3-4. Ứng suất σmin trong bản mặt bê tông (KN/m2)............................................ 46
Bảng 3-5. Ứng suất σy lớn nhất trong thân đập tại tim (KN/m2) ................................ 48
Bảng 3-6. Ứng suất σmax lớn nhất trong bản mặt bê tông (KN/m2) ............................. 52
Bảng 3-7. Ứng suất σmin lớn nhất trong bản mặt bê tông (KN/m2) ............................. 52

Bảng 3-8. Ứng suất σy trong thân đập tại tim (KN/m2) ............................................... 53
Bảng 3-9. Chuyển vị Sy lớn nhất tại tim đập ................................................................ 56
Bảng 3-10. Chuyển vị Sy lớn nhất tại tim đập .............................................................. 59
Bảng 3-11. Kết quả tính Mgh cho các phương án ......................................................... 64
Bảng 3-12. Kết quả tính M cho các phương án ............................................................ 64
Bảng 4-1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của cụm công trình đầu mối .......................... 68
Bảng 4-2. Thông số cơ bản mặt cắt đập ....................................................................... 72
Bảng 4-3. Chỉ tiêu cơ lý của vật liệu và nền đập.......................................................... 72
Bảng 4-4. Kết quả tính Mgh cho đập Nước Ngọt .......................................................... 77
Bảng 4-5. Kết quả tính Mgh cho đập Nước Ngọt (T.m) ............................................... 77

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

5

MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1: Đập có tường lõi mềm………………………………………………17
Hình 1-2: Kết cấu đập tường nghiêng mềm……………………………………18
Hình 1-3: Kết cấu đập đất có tường nghiêng và sân phủ trước mềm..................19
Hình 1-4: Đập đất có tường nghiêng và chân răng mềm.....................................20
Hình 1-5: Đập có màng chống thấm bằng khoan phụt vữa ximăng-Bentonite...20
Hình 1-6: Đập có tường chống thấm cứng……………………………………..21
Hình 2-1: Sơ đồ bố trí đập có bản mặt bê tông trên nền đá …………………....23
Hình 2-2: Sơ đồ tính thấm qua đập có tường nghiêng…………………………23
Hình 2-3: Mặt cắt tính toán theo sơ đồ 1..……………………………………...25
Hình 2-4: Mặt cắt tính toán theo sơ đồ 2……………………………………….25
Hình 2-5: Mặt cắt tính toán theo sơ đồ 3...……………………………………..25

Hình 2-6: Mặt cắt tính toán theo sơ đồ 4...……………………………………..26
Hình 2-7: Kết quả tính toán theo sơ đồ 1............................................................29
Hình 2-8: Kết quả tính toán theo sơ đồ 2............................................................29
Hình 2-9: Kết quả tính toán theo sơ đồ 3............................................................29
Hình 2-10: Kết quả tính toán theo sơ đồ 4..........................................................30
Hình 2-11: Sơ đồ tính ổn định trượt mái ………………………………………32
Hình 2-12: Sơ đồ tính toán ổn định của bản mặt bê tông trên mái nghiêng …...35
Hình 3-1: Mặt cắt tính toán không xét đến ảnh hưởng của nền………………..41
Hình 3-2: Mặt cắt tính toán có xét đến ảnh hưởng của nền.................................41
Hình 3-3: Các vị trí cần phân tích trạng thái ứng suất – biến dạng……..............42
Hình 3-4: Đường đẳng σx – Thi công xong.........................................................43
Hình 3-5: Đường đẳng σy – Thi công xong.........................................................43
Hình 3-6: Đường đẳng σx – Hồ tích nước...........................................................44

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

6

Hình 3-7: Đường đẳng σy – Hồ tích nước...........................................................44
Hình 3-8: ƯSmax bản mặt BT-Thi công xong không xét ảnh hưởng nền……..45
Hình 3-9: ƯSmin bản mặt BT-Thi công xong không xét ảnh hưởng nền….…..45
Hình 3-10: ƯSmax bản mặt BT-Hồ tích nước không xét ảnh hưởng nền……..45
Hình 3-11: ƯSmin bản mặt BT- Hồ tích nước không xét ảnh hưởng nền..........45
Hình 3-12: ƯS thân đập theo phương Y -Thi công xong không xét ảnh hưởng
nền.......................................................................................................................45
Hình 3-13: ƯS thân đập theo phương Y -Hồ tích nước không xét ảnh hưởng
nền........................................................................................................................45

Hình 3-14: Đường đẳng σx – Thi công xong……………………………...........48
Hình 3-15: Đường đẳng σy – Thi công xong……………………………...........49
Hình 3-16: Đường đẳng σx – Hồ tích nước……………………………..............49
Hình 3-17: Đường đẳng σy – Hồ tích nước……………………………..............49
Hình 3-18: ƯSmax bản mặt BT-Thi công xong xét ảnh hưởng nền....................50
Hình 3-19: ƯSmin bản mặt BT-Thi công xong xét ảnh hưởng nền.....................50
Hình 3-20: ƯSmax bản mặt BT-Thi công xong xét ảnh hưởng nền....................50
Hình 3-21: ƯSmin bản mặt BT- Hồ tích nước xét ảnh hưởng nền......................50
Hình 3-22: ƯS thân đập theo phương Y-Thi công xong xét ảnh hưởng nền.......51
Hình 3-23: ƯS thân đập theo phương Y-Hồ tích nước xét ảnh hưởng nền..........51
Hình 3-24: Biến dạng Sx – Thi công xong………………………………...........54
Hình 3-25: Biến dạng Sy – Thi công xong………………………………….............54
Hình 3-26: Biến dạng Sx – Hồ tích nước …………………………………...............54
Hình 3-27: Biến dạng Sy – Hồ tích nước …………………………………...............55
Hình 3-28: Chuyển vị theo phương Y- Thi công xong không xét ảnh hưởng
nền……………………………………………………………………………....55
Hình 3-29: Chuyển vị theo phương Y- Hồ tích nước không xét ảnh hưởng

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

7

Hình 3-30: Biến dạng Sx – Thi công xong.…………………………………...........57
Hình 3-31: Biến dạng Sy – Thi công xong …………………………………...........57
Hình 3-32: Biến dạng Sx – Hồ tích nước …………………………………..............57
Hình 3-33: Biến dạng Sy– Hồ tích nước ……………………………………...........58
Hình 3-34: Chuyển vị theo phương Y- Thi công xong-xét ảnh hưởng nền .…...58

Hình 3-35: Chuyển vị theo phương Y- Hồ tích nước-xét ảnh hưởng nền ……..58
Hình 4-1 : Bố trí mặt cắt đập-MC Đ16 ………………………………………..70
Hình 4-2 : Chi tiết bố trí chân mái đập-MC Đ16……………………………....70
Hình 4-3 : Bố trí mặt cắt đập-MC Đ20………………………………………...70
Hình 4-4 : Chi tiết bố trí chân mái đập-MC Đ20.……………………………...71
Hình 4-5 : Cắt dọc tuyến đập hồ suối Nước Ngọt ...…………………………...71
Hình 4-6 : Đường đẳng ứng suất σx – Thi công xong .………………………...73
Hình 4-7 : Đường đẳng ứng suất σy – Thi công xong .………………………...73
Hình 4-8 : Đường đẳng ứng suất σx – Hồ tích nước ...………………………...74
Hình 4-9 : Đường đẳng ứng suất σy – Hồ tích nước …………………………..74
Hình 4-10: ƯSmax bản mặt BT-Thi công xong………………………………...75
Hình 4-11: ƯSmin bản mặt BT-Thi công xong… ...…………………………....75
Hình 4-12: ƯSmax bản mặt BT-Hồ tích nước ……………………………….....75
Hình 4-13: ƯSmin bản mặt BT- Hồ tích nước … ...………………………….....75
Hình 4-14: ƯSmax thân đập theo phương Y – Thi công xong …………………75
Hình 4-15: ƯSmin thân đập theo phương Y – Thi công xong.……………….....75
Hình 4-16: ƯSmax thân đập theo phương Y – Hồ tích nước ..……………….....76
Hình 4-17: ƯSmin thân đập theo phương Y – Hồ tích nước ………………........76
Hình 4-18: Một số cấu tạo chi tiết đập.…………….....………...…………........78
Hình 4-21: Một số hình ảnh đập Nước Ngọt…….....………………………..…..78

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

8

MỞ ĐẦU
Đập đất là loại công trình được xây dựng bằng các loại đất hiện có ở vùng xây

dựng . Đập đất có cấu tạo đơn giản, vững chắc, có khả năng cơ giới hóa cao khi thi
công và trong đa số trường hợp có giá thành hạ nên là loại đập được ứng dụng rộng
rãi nhất ở hầu hết các nước
Đập đất thường là loại không tràn nước, có nhiệm vụ dâng nước và giữ nước
trong các hồ chứa hoặc cùng với các loại đập và công trình khác tham gia nhiệm vụ
dâng nước trong các hệ thống thủy lợi hay xây dựng nhằm mục đích chỉnh trị dòng
sông
Từ mấy nghìn năm trước Công nguyên, đập đất đã được xây dựng nhiều ở Ai
Cập, Ấn Độ, Trung Quốc với mục đích dâng và giữ nước để tưới hoặc phòng lũ. Về
sau, đập đất ngày càng đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống thủy lợi nhằm lợi
dụng tổng hợp tài nguyên dòng nước.
Ngày nay, nhờ sự phát triển của nhiều ngành khoa học như: Cơ học đất, lý
luận thấm, địa chất thủy văn và địa chất công trình…cũng như việc áp dụng rộng rãi
cơ giới hóa và thủy cơ hóa trong thi công cho nên đập đất càng có xu hướng phát
triển mạnh mẽ. Cho đến nay, các nước đã xây dựng hàng nghìn đập đất lớn nhỏ
Là một loại công trình dâng nước mà xây dựng bằng vật liệu địa phương (các
loại đất) cho nên trong quá trình khai thác đập đất mang những đặc tính như:
- Đập đất có khối lượng lớn và chịu tác dụng của các ngoại lực khá phức tạp
cho nên thân và nền đập cần bảo đảm điều kiện chịu lực (trạng thái ứng suất). Đặc
biệt là phải bào đảm điều kiện chống trượt của 2 mái dốc trong mọi trường hợp
- Do tác dụng của sóng gió trong hồ chứa tác dụng lên đập đất gây hư hỏng
mái dốc thượng lưu. Vì vậy mái dốc thượng lưu cần được dùng những hình thức gia
cố chắc chắn. Mưa rào và sự thay đổi nhiệt độ cũng gây nên hư hỏng mái dốc hạ lưu
cho nên cũng cần phải có những biện pháp bảo vệ mái dốc hạ lưu

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

9

- Do nước thấm qua thân đập, nền đập và thầm vòng quanh bờ làm mất nước ở
hồ chứa và có ảnh xấu đến ổn định của đập (xói ngầm và trượt mái dốc), cho nên
cần phải có những biện pháp chống thấm. Ngoài ra thấm còn gây nguy hiểm ở
những vùng tiếp xúc của đập đất với những công trình khác hoặc ở vùng dòng thấm
ra mái dốc hạ lưu, cũng như đối với trường hợp nước trong hồ chứa hạ xuống đột
ngột.
Việc bố trí bản mặt bê tông cốt thép ở mái thượng lưu vừa có tác dụng chống
thấm vừa làm nhiệm vụ bảo vệ mái rất đáng được quan tâm nghiên cứu và là đối
tượng nghiên cứu của luận văn này
1. TÍNH CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Đập đất là loại đập được sử dụng phổ biến nhất ở nước ta hiện nay. Khi đất
đắp đập thuộc loại thấm mạnh thì cần thiết phải có thiết bị chống thấm cho thân
đập. Sơ đồ chống thấm thân đập thường dùng nhất là đập có tường nghiêng hoặc
tường lõi bằng đất sét. Tuy nhiên cũng có những trường hợp mà vị trí đắp đập nằm
cách xa mỏ đất sét, hoặc điều kiện khí hậu có mưa nhiều không thuận lợi cho việc
thi công đắp đất sét. Khi đó có thể xem xét các sơ đồ chống thấm khác, mà một
trong các số đó là dùng tường nghiêng bằng bê tông cốt thép. Hình thức này gần
đây đã được ứng dụng rất thành công cho loại đập đá đắp. Tuy nhiên với loại đập
đất đắp thì sơ đồ chống thấm bằng bản mặt bê tông chưa được chú ý nhiều. Để ứng
dụng được sơ đồ này cần làm rõ các vấn đề kỹ thuật như ảnh hưởng của biến dạng
của thân đập đến độ bền, tiếp giáp giữa bản mặt với nền, với thân đập, kết cấu khớp
nối, biện pháp thi công…Do đó đề tài “Nghiên cứu ứng dụng của bản mặt bê tông
cốt thép để chống thấm cho đập đất” là có tính cấp thiết và có ý nghĩa thực tiễn
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
- Chỉ rõ được các điều kiện và phạm vi áp dụng tường nghiêng bằng bê tông
cốt thép cho đập đất.
- Nghiên cứu các đặc trưng biến dạng của đập đất có ảnh hưởng đến độ bền

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

10

của tường nghiêng bằng bê tông cốt thép
- Nghiên cứu kết cấu nối tiếp tường nghiêng với nền, với thân đập, chống
thấm tại các khớp nối của bản mặt
- Nghiên cứu các biện pháp xử lý (nếu quá trình tính toán thấy cần thiết) để
đảm bảo độ bền và ổn định của đập và bản mặt bê tông cốt thép
- Tính toán áp dụng cho công trình thực tế.
3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
- Đưa ra các điều kiện và phạm vi áp dụng tường nghiêng bằng bê tông cốt
thép cho đập đất.
- Nghiên cứu các đặc trưng biến dạng của đập đất có ảnh hưởng đến độ bền
của tường nghiêng bằng bê tông cốt thép
- Nghiên cứu kết cấu nối tiếp tường nghiêng với nền, với thân đập, chống
thấm tại các khớp nối của bản mặt
- Tính toán áp dụng cho công trình thực tế.
3.2. Phương pháp nghiên cứu.
- Tổng hợp các tài liệu nghiên cứu đã có về biện pháp chống thấm cho đập
đất.
- Điều tra tình hình thực tế về nhu cầu và khả năng áp dụng bản mặt bê tông
chống thấm cho đập đất.
- Sử dụng phần mềm phân tích ứng suất - biến dạng thân đập cùng với bản
mặt bê tông
- Ứng dụng tính toán cho đập Nước Ngọt – Ninh Thuận.

- Phân tích đánh giá kết quả.
- Đưa ra những nhận xét chung, những ý kiến đối với công trình

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

11

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT
VÀ CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG THẤM CHO THÂN ĐẬP
1-1. Tình hình xây dựng đập đất ở trong và ngoài nước
Đối với nước ta, đập đất là loại công trình dâng nước phổ biến nhất khi xây
dựng những hồ chứa. Những hồ chứa nước đã xây dựng ở nước ta hầu hết là sử
dụng đập bằng vật liệu địa phương, trong đó đập đất chiếm đa số. Do đặc điểm về
địa hình, địa chất, vật liệu xây dựng, phương tiện thi công…của nước ta, trong
tương lai đập đất còn có triển vọng phát triển rộng rãi hơn nữa
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 460 cái đứng vào hàng thứ 16 trong các nước có số liệu thống kê
của Hội đập cao thế giới.
Theo con số thống kê của Bộ NN&PTNT năm 2002 cả nước ta đã có 1967 hồ
(dung tích mỗi hồ trên 2.105 m3). Trong đó có 10 hồ thủy điện có tổng dung tích 19
tỷ m3 còn lại là 1957 hồ thủy nông với dung tích 5,842 tỷ m3. Nếu chỉ tính các hồ có
dung tích từ 1 triệu m3 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 (xem hình 1-1). Các hồ xây dựng

không đều trong từng thời kỳ phát triển của đất nước. Tính từ năm 1960 trở về trước
khu vực miền Bắc và miền Trung xây dựng khoảng 6%. Từ năm 1960 đến năm
1975 xây dựng được khoảng 44%. Từ năm 1975 đến nay xây dựng khoảng 50%.
Trong 5 năm gần đây bằng nguồn vốn vay ADB, AFD, WB, vốn trái phiếu
Chính phủ hàng loạt các hồ chứa lớn do ngành NN&PTNT quản lý đã và đang được
xây dựng ở Miền Bắc, miền Trung và Tây Nguyên: hồ Đầm Hà Động (Quảng
Ninh); hồ Cửa Đạt (Thanh Hóa); hồ Tả Trạch (Thừa Thiên Huế); hồ Nước Trong

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

12

(Quảng Ngãi); hồ Định Bình (Bình Định); hồ Hoa Sơn (Khánh Hòa); hồ Tân Giang,
hồ Sông Sắt (Ninh Thuận); hồ Lòng Sông (Bình Thuận); hồ Iamo (Đăk Lắk)...và rất
nhiều các hồ chứa khác đang trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật: Tà Rục, Sông Chò
(Khánh Hòa); Mỹ Lâm (Phú Yên)...
Ở nước ta đập vật liệu địa phương đóng vai trò chủ yếu. Đập vật liệu địa
phương tương đối đa dạng. Đập đất được đắp bằng các loại đất: Đất pha tàn tích
sườn đồi, đất Bazan, đất ven biển miền Trung. Phần lớn các đập ở miền Bắc và
miền Trung được xây dựng theo hình thức đập đất, đồng chất hoặc đập có thiết bị
chống tường nghiêng, tường tâm, chân khay…bằng đất sét. Một số năm gần đây sử
dụng một số công nghệ mới như tường lõi chống thấm bằng các tấm bê tông cốt
thép liên kết khớp ở đập Tràng Vinh, thảm sét bentonite cho đập Núi Một, hào
bentonite cho đập Eaksup Đăk Lắc…Vùng Tây Nguyên và Nam Trung Bộ phải sử
dụng đất có hàm lượng sét cao, sử dụng nhiều loại đất không đồng chất, sử dụng các
hình thức đập nhiều khối có bố trí thiết bị thoát nước kiểu ống khói đã cải thiện
được tình hình dòng thấm qua thân đập.

Bảng 1-1: Thống kê một số đập đất, đá lớn ở Việt Nam
TT
1

Tên hồ
Suối Hai

Tỉnh
Hà Tây

Loại Đập
Đất

Hmax (m)
29,00

Năm XD
1964

2

Đa Nhim

Lâm Đồng

Đất

38,00

1963

3

Suối Hai

Hà Tây

Đất

29,00

1964

4

Thượng Tuy

Hà Tĩnh

Đất

25,00

1964

5

Thác Bà

Yên Bái

Đá

45,00

1964

6

Cẩm Ly

Quảng Bình

Đất

30,00

1965

7

Tà Keo

Lạng Sơn

Đất

35,00

1972

8

Cấm Sơn

Bắc Giang

Đất

41,50

1974

9

Vực Trống

Hà Tĩnh

Đất

22,80

1974

10

Đồng Mô

Hà Tây

Đất

21,00

1974

11

Tiên Lang

Quảng Bình

Đất

32,30

1978

12

Pa Khoang

Lai Châu

Đất

26,00

1978

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

13

13

Hòa Bình

Hòa Bình

Đất/đá

128,00

1978

14

Yên Mỹ

Thanh Hoá

Đất

25,00

1980

15

Yên Lập

Quảng Ninh

Đất/ Đá

40,00

1980

16

Vĩnh Trinh

Quảng Nam

Đất

23,00

1980

17

Núi Một

Bình Định

Đất

32,50

1980

18

Liệt Sơn

Quảng Ngãi

Đất

29,00

1981

19

Phú Ninh

Quảng Nam

Đất

40,00

1982

20

Núi Cốc

Thái Nguyên

Đất

27,00

1982

21

Xạ Hương

Vĩnh Phúc

Đất

42,00

1982

22

Sông Mực

Thanh Hoá

Đất

33,40

1983

23

Quất Động

Quảng Ninh

Đất

22,60

1983

24

Xạ Hương

Vĩnh Phúc

Đất

41,00

1984

25

Hoà Trung

Đà Nẵng

Đất

26,00

1984

26

Hội Sơn

Bình Định

Đất

29,00

1985

27

Dầu Tiếng

Tây Ninh

Đất

28,00

1985

28

Biển Hồ

Gia Lai

Đất

21,00

1985

29

Núi Một

Bình Định

Đất

30,00

1986

30

Vực Tròn

Quảng Bình

Đất

29,00

1986

31

Tuyền Lâm

Lâm Đồng

Đất

32,00

1987

32

Đá Bàn

Khánh Hoà

Đất

42,50

1988

33

Kẻ Gỗ

Hà Tĩnh

Đất

37,40

1988

34

Khe Tân

Quảng Nam

Đất

22,40

1989

35

Kinh Môn

Quảng Trị

Đất

21,00

1989

36

Khe Chè

Quảng Ninh

Đất

25,20

1990

37

Phú Xuân

Phú Yên

Đất

23,70

1996

38

Sông Rác

Hà Tĩnh

Đất

26,80

1996

39

Thuận Ninh

Bình Định

Đất

29,20

1996

40

Đồng Nghệ

Đà Nẵng

Đất

25,00

1996

41

Sông Quao

Bình Thuận

Đất

40,00

1997

42

Gò Miếu

Thái nguyên

Đất

30,00

1999

43

Cà Giây

Bình thuận

Đất

35,40

1999

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

14

44

Ayun Hạ

Gia Lai

Đất

36,00

1999

45

Sông Hinh

Phú Yên

Đất

50,00

2000

46

Easoupe thượng

Đăk Lắc

Đất

27,00

2005

47

Lòng Sông

Bình Thuận

Bê tông

46,00

2006

48

Tân Giang

Ninh Thuận

Bê tông

39,50

2002

49

Sông Sắt

Ninh thuận

Đất

29,00

2007

50

Sông Sào

Nghệ An

Đất

30,00

2010

51

Hà Động

Quảng Ninh

Đất

30,00

2009

52

Cửa Đạt

Thanh Hóa

Đá đổ

118,5

2010

53

Tả Trạch

T.T. Huế

Đất

56,00

2010

54

Nước Trong

Quảng Ngãi

Bê tông
đầm lăn

72,00

2010

55

Hoa Sơn

Khánh Hòa

Đất

29,00

2010

56

Định Bình

Bình Định

Bê tông
đầm lăn

53,50

2009

57

Iamơ

Đăk Lắk

Đất

32,00

2010

Cũng như trong nước trên thế giới đập đất ngày càng phát triển mạnh mẽ, đến
nay Thế giới đã xây dựng những đập đất có quy mô và chiều cao lớn. Đập Nurek
hay còn gọi là Norak, là đập đất cao nhất thế giới – tính đến năm 2005. Đập được
xây dựng trên sông Vakhsh ở Tajikistan, cách thủ đô Dushanbe khoảng 75km về
phía Đông.
Nhiệm vụ của hồ là phát điện với công suất lắp máy 3.000MW, chống lũ và tưới
cho khoảng 700km2 (70.000 ha) đất nông nghiệp.
Đập được bắt đầu xây dựng từ năm 1961, hoàn thành năm 1980 khi
Tajikistan đang còn là một quốc gia thuộc Liên Xô.
Đập cao 310m, lõi giữa bằng BTCT. Thể tích đập là 54 triệu m3. Có 9 tổ
máy phát điện. Tổ máy đầu tiên được lắp năm 1972, tổ cuối cùng năm 1979.

Luyện Thành Thắng

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

15

Bảng 1-2: Thống kê một số đập đất, đá lớn trên thế giới
Năm XD

Đất

Chiều cao
(m)
139

Mỹ

Đất

186

1958

Mỹ

Đất

124

1960

Pháp

Đất

122

1960

Mỹ

Đất

122

1960

Thụy sĩ

Đất

115

1960

Benmo

Tân Tây Lan

Đất

110

1960

8

Deralam

Pakistan

Đất

110

1960

9

Bennett W,A,C

Canađa

Đất

183

1967

10

Oroville

Mỹ

Đất

237

1968

11

Mica

Canađa

Đất/đá đổ

243

1972

12

Keban

Thổ Nhĩ Kỳ

Đất/đá đổ

207

1974

13

Nagarjuna Sagar

Ấn Độ

Đá xây

125

1974

14

Chivor

Côlômbia

Đất/đá đổ

237

1975

15

Nurek

Tadjikistan

Đất

300

1980

16

Mihoesti

Rumani

Đất

242

1983

17

Kinshaw

Ấn độ

Đất/đá đổ

253

1985

18

Altinkaya

Thổ Nhĩ Kỳ

Đất

195

1986

19

Aguamilpa

Mexico

Đá đổ

187

1993

Tên đập

Nước

Loại đập

1

Anderson Ranch

Mỹ

2

Swift

3

Navajo

4

Serre Poncon

5

Hicks

6

Mattmark

7

TT

1950

1-2. Tổng quan về các biện pháp chống thấm cho thân đập
Nền đập và thân đập nói chung đều thấm nước. Khi mực nước thượng lưu
dâng cao trong thân đập sẽ hình thành dòng thấm từ thượng lưu về hạ lưu.
Trong thân đập, có mặt bão hòa, trên mặt cắt ngang đập thể hiện là đường
bão hòa. Phía trên đường bão hòa có khu nước mao dẫn. Độ cao khu mao dẫn tùy

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

16

thuộc vào loại đất. Dưới đường bão hòa đất chịu đẩy nổi của nước và chịu lực thủy
động do thấm.
Thấm có ý nghĩa rất lớn trong việc xây dựng và khai thác những công trình
thủy lợi nói chung và riêng đối với đập đất thấm lại càng có ý nghĩa đặc biệt. Là
một loại công trình dâng nước và làm bằng vật liệu xốp (đất), đập đất chịu tác dụng
của cột nước và hình thành dòng thấm đi xuyên qua thân đập và nền (nền đất hoặc
đá nứt nẻ) từ thượng lưu xuống hạ lưu. Sự xuất hiện dòng thấm qua đập đất gây nên
những tác hại nhiều lúc rất lớn về mặt tổn thất lưu lượng cũng như về tính bền vững
của công trình. Do đó trong thiết kế và xây dựng đập đất vấn đề nghiên cứu, đánh
giá những đặc trưng cơ bản của dòng thấm là một khâu quan trọng và không thể

thiếu được
Mục đích nghiên cứu thấm qua đập đất nhằm giải quyết những vấn đề sau:
- Xác định lưu lượng nước thấm qua thân đập, nền và bờ để đánh giá tổn thất
nước trong tính toán kinh tế và cân bằng hồ chứa. Đồng thời trên cơ sở tính toán đó
mà quyết định những hình thức chống thấm cho thân đập và nền.
- Xác định vị trí của đường bão hòa để bố trí vật liệu xây dựng thân đập và
đánh giá sự ổn định của mái dốc hạ lưu. Việc xác định vị trí của đường bão hòa còn
có mục đích lựa chọn hình thức thoát nước thích hợp cùng kích thước của nó nhằm
nâng cao ổn định mái dốc hạ lưu
- Tính toán Gradien thấm để đánh giá mức độ xói ngầm chung và xói ngầm
cục bộ nhằm mục đích xác định kích thước hợp lý của thân đập, của những kết cấu
chống thấm, thoát nước và thành phần của tầng lọc ngược.
Để chống thấm cho đập đất có rất nhiều biện pháp. Dưới đây là một số biện
pháp thường dùng
1. Đập có tường lõi mềm:

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

17

MNDBT

MNC

Hình 1-1 Đập có tường lõi mềm
Trong trường hợp khối trung tâm bằng đất sét pha cát, hệ số thấm nhỏ khả
năng chống thấm trở thành tường lõi mềm.

Yêu cầu chủ yếu đối với đất sét làm vật liệu chống thấm là ít nước và có tính
dẻo, phải đảm bảo hệ số thấm của đất thân đập ( 50-100) lần. Đồng thời đất làm
tường lõi chống thấm phải đủ dẻo, dễ thích ứng với biến hình của thân đập, mà
không gây nứt nẻ. Tính dẻo biểu thị bằng chỉ số dẻo ( Wn) phải đảm bảo yêu cầu
Wn>7 để dễ thi công. Đất sét béo Wn>20 là loại vật liệu không thích hợp vì có hàm
lượng nước quá lớn khó thi công dễ sinh ra áp lực kè rỗng lớn làm mất ổn định mái
đập.
Theo cấu tạo bề dầy tường lõi đắp bằng đất sét không nhỏ quá 0,8m, độ dầy
chân tường lõi không nhỏ hơn 1/10 cột nước, người ta dựa vào trị số Gradient thấm
cho phép [J] để xác định bề dày của tường lõi. Khi xây dựng đập trên nền thấm. Độ
cắm sâu tường lõi vào nền đất tốt ít thấm nước. Đỉnh tường lõi cao hơn mực nước
dâng bình thường (MNDBT) 0,30-0,60m
Kết cấu đập tường lõi mềm không được xây dựng phổ biên ở khu vực Nam
Trung Bộ và Đông Nam Bộ do khan hiếm nguồn vật liệu và kỹ thuật thi công phức
tạp.
- Ưu điểm:
+ Khả năng chống thấm tốt
+ Lún dễ đều
- Nhược điểm:

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

18

+ Khan hiếm nguồn vật liệu đất sét chống thấm tại chỗ
+ Bố trí thi công phức tạp (Do phải đắp lên đều cả 3 khối)
2. Kết cấu đập tường nghiêng mềm:

MNDBT

MNC

Hình 1-2 Đập có tường nghiêng mềm
Trong trường hợp khối lăng trụ thượng lưu ( vùng A) bằng đất sét chống
thấm, khối lăng trụ thượng lưu trở thành tường nghiêng chống thấm trong thân đập.
Tường nghiêng đặt ở sát mái thượng lưu đập có ưu điểm hạ thấp đường bão
hoà xuống nhanh, làm cho đại bộ phận đất thân đập được khô ráo và tăng thêm tính
ổn định của mái hạ lưu.
Đập Đá Bàn ( Khánh Hòa) và đập Núi Một ( Bình Định)… thuộc loại kết cấu
này.
Bề dầy tường nghiêng phụ thuộc các yếu cầu cấu tạo và gradient thuỷ lực
cho phép của đất đắp tường. Bề dày tường nghiêng tăng từ trên xuống dưới. Bề dày
đỉnh tường không nhỏ hơn 0,8m, chân tường nghiêng không nhỏ hơn 1/10H( H: cột
nước tác dụng), nhưng không nhỏ hơn 2-3m. Độ vượt cao của đỉnh tường nghiêng
trên MNDBT ở thượng lưu tuỳ theo cấp công trình = 0,5-0,8m. Đỉnh tường không
đựơc thấp hơn mực nước tính gia cường.
Trên mặt tường nghiêng có phủ một lớp bảo vệ đủ dầy ( khoảng 1m ) để
tránh mưa nắng, giữa tường nghiêng và lớp bảo vệ có bố trí tầng lọc ngược.
Khi xác định độ dốc mái tường nghiêng phải đảm bảo lớp bảo vệ không bị
trượt trên mặt tường, đồng thời lớp bảo vệ và tường nghiêng phải ổn định ( không
trượt ).

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

19

3. Kết cấu đập đất có tường nghiêng và sân phủ trước mềm:
MNDBT

MNC

Hình 1-3 Đập có tường nghiêng và sân phủ trước mềm
Khi đắp đập có tường nghiêng trên nền có lớp đất thấm mạnh hoặc khi tầng thấm
nằm sâu, người ta thường xây dựng thêm 1 sân phủ phía trước chống thấm bằng
cùng một loại đất với tường nghiêng nối liền với nhau.
Sân trước có tác dụng nhiều mặt nhưng chủ yếu là tăng chiều dài đoạn đường
viền không thấm đề giảm áp lực thấm và lưu lượng thấm qua nền.
Kết cấu và kích thước sân phủ trước phải thoả mãn yêu cầu cơ bản sau: ít
thấm nước, có tính mềm dẻo dễ thích ứng trước biến hình của nền.
Chiều dày sân trước: Chiều dày sân trước đựơc xác định theo các yêu cầu
kinh tế và kỹ thuật, phụ thuộc nhiều yếu tố như: chênh lệch mực nước thượng hạ
lưu đập, chiều dài sân phủ thường lấy theo king nghiệm.
L= (3-5)H
H: Chênh lệch cột nước thượng hạ lưu đập.
Chiều dài tối đa của sân trước có thể tính theo công thức của Ughintrut
Trong đó:

k, knền: hệ số thấm của vật liệu làm sân trước và nền
t: bề dày trung bình của sân trước
T: b dầy tầng thấm nước trong nền

4. Đập đất có tường nghiêng và chân răng mềm:

Luyện Thành Thắng

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

20

MNDBT

MNC

Hình 1-4 Đập có tường nghiêng và chân răng mềm
Trường hợp tường nghiêng trên nền có lớp đất thấm mạnh và tầng không thấm nằm
không sâu, người ta xây dựng một chân khay qua nền cắm sâu vào tầng không thấm
Độ cắm sâu của chân khay vào tầng không thấm 0,5-1,25m
5. Đập có màng chống thấm bằng khoan phụt vữa ximăng-Bentonite
MNDBT

MNC

Hình 1-5 Đập có màng chống thấm bằng khoan phụt vữa ximăng-Bentonite
Trường hợp đất nền là lớp bồi tích dày hơn 10m, phía dưới là đá phong hoá nứt nẻ
mạnh, hoặc trong lớp bồi tích có lẫn đá lăn, đá tảng lớn không thể đóng cừ chống
thấm được thì biện pháp xử lý tốt nhất là khoan phụt vữa, Khoan phụt vữa dung
dịch vữa ximăng sét có các phụ gia cần thiết tạo màng chống thấm trong thân đập
và nền đập.Kết cấu này thi công thuận lợi, có hiệu quả trước mắt, nhưng độ bền và
tuổi thọ không cao
6. Đập có tường chống thấm cứng:

Luyện Thành Thắng

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

21

MNDBT

MNC

Hình 1-6 Đập có tường chống thấm cứng
ở những vị trí đắp đập không có vật liệu chống thấm bằng đất sét, phải
chuyên chở xa quá đắt, cần thiết phải xem xét giải pháp tường chống thấm cứng
như: gỗ, đá xây, bê tông, cừ bê tông cốt thép, cừ thép….
Loại đập đất có tường nghiêng chống thấm cứng ( như bêtông, BTCT) ít
được dùng, vì nhược điểm: cấu tạo phức tạp, dễ sinh nứt nẻ khi nhiệt độ thay đổi
hoặc thân đập lún, giá thành cao.
+ Tường cừ chống thấm bằng bêtông cốt thép phải đảm bảo: bề dày ở đỉnh
tường không nhỏ hơn 0,3-0,5m, chiều dày đáy tường bằng khoảng ( 1/12-1/15)H.
Để hạn chế nứt gây tường lõi BTCT, cần bố trí những khe lún thẳng đứng
cách nhau 15-25m và gia cố thêm một lớp đất sét chống thấm ở mặt phía trước của
tường lõi.
Tường chống thấm bằng cừ thép:
+ Trường hợp chỉ cần chống thấm cho đập đất trong phạm vi lớp bồi tích,
trong đó không có đá lăn, đá tảng, chiều dày lớp bồi tích T<12m ( là chiều dày cừ
thép có thể đạt được) giải pháp đơn giản nhất là dùng cừ thép đóng trực tiếp trong
chân khay, thay vì phải đào hết cát sỏi rồi lắp lại
1-3. Nhu cầu và khả năng áp dụng bản mặt bê tông chống thấm cho đập
đất
Đập đất là loại đập được sử dụng phổ biến nhất ở nước ta hiện nay. Khi đất
đắp đập thuộc loại thấm mạnh thì cần thiết phải có thiết bị chống thấm cho thân

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

22

đập. Sơ đồ chống thấm thân đập thường dùng nhất là đập có tường nghiêng hoặc
tường lõi bằng đất sét. Tuy nhiên cũng có những trường hợp mà vị trí đắp đập nằm
cách xa mỏ đất sét, hoặc điều kiện khí hậu có mưa nhiều không thuận lợi cho việc
thi công đắp đất sét. Khi đó có thể xem xét các sơ đồ chống thấm khác, mà một
trong các số đó là dùng tường nghiêng bằng bê tông cốt thép. Hình thức này gần
đây đã được ứng dụng rất thành công cho loại đập đá đắp. Tuy nhiên với loại đập
đất đắp thì sơ đồ chống thấm bằng bản mặt bê tông chưa được chú ý nhiều. Để ứng
dụng được sơ đồ này cần làm rõ các vấn đề kỹ thuật như ảnh hưởng của biến dạng
của thân đập đến độ bền, tiếp giáp giữa bản mặt với nền, với thân đập, kết cấu khớp
nối, biện pháp thi công…Do đó đề tài “Nghiên cứu ứng dụng của bản mặt bê tông
cốt thép để chống thấm cho đập đất” là có tính cấp thiết và có ý nghĩa thực tiễn
1-4. Giới hạn phạm vi nghiên cứu
- Chỉ rõ được các điều kiện và phạm vi áp dụng tường nghiêng bằng bê tông
cốt thép cho đập đất.
- Nghiên cứu các đặc trưng biến dạng của đập đất có ảnh hưởng đến độ bền
của tường nghiêng bằng bê tông cốt thép
- Nghiên cứu kết cấu nối tiếp tường nghiêng với nền, với thân đập, chống
thấm tại các khớp nối của bản mặt
- Nghiên cứu các biện pháp xử lý (nếu quá trình tính toán thấy cần thiết) để
đảm bảo độ bền và ổn định của đập và bản mặt bê tông cốt thép
- Tính toán áp dụng cho công trình thực tế.

Luyện Thành Thắng

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

23

CHƯƠNG 2
NGHIÊN CỨU THẤM VÀ ỔN ĐỊNH CỦA ĐẬP ĐẤT CÓ BẢN MẶT
BÊ TÔNG CHỐNG THẤM
2-1. Sơ đồ bố trí bản mặt bê tông cốt thép
MNDBT

Hình 2-1: Sơ đồ bố trí đập có bản mặt bê tông trên nền đá
2-2. Nghiên cứu về thấm qua đập đất có bản mặt bê tông chống thấm
2-2-1. Sơ đồ tính toán

Hình 2-2: Sơ đồ tính thấm qua đập có tường nghiêng
Khi tính thấm qua đập có tường nghiêng làm bằng bê tông, loại ít thấm nước (hệ
số thấm k0).
Trong hình vẽ, ta nhận thấy nước thấm qua tường nghiêng gồm hai phần trên và
dưới, lấy điểm đầu của đường bão hoà sau tường làm phân giới.

Luyện Thành Thắng


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

24

Mặt trước của tường ngâm trong nước là một mặt thế. Vì vậy các đường dòng

thấm qua tường đều vuông góc với mặt ngoài của tường.
Lưu lượng thấm qua một phân tố thuộc phần trên của tường tính theo công thức:
Z
dq1 = k 0 . .dl
δ

(2-1)

Qua hình vẽ ta thấy:
dl =

dZ
sin α1

(2-2)

Do đó:
k0
=
q1
δ sin α1

h1 − h3

ZdZ
∫=

Z0

k0 

(h1 − h 3 )2 − Z 20 

2δ sin α1

(2-3)

Đối với phần dưới, mặt sau tường xem là mặt thế, mà chiều cao cột nước của
ống đo áp luôn luôn bằng chiều cao h3 của đường bão hoà. Vì vậy:
h

h1 − h 3 1
(h − h 3 ).h 3
q 2 k=
dZ k 0 . 1
=
0
∫
δ sin α1 h − h
δ sin α1
1

(2-4)

2

Lưu lượng tổng cộng qua tường:
q = q1 + q 2 = k 0 .

h12 − h 32 − Z 20
2δ sin α1

(2-5)

Đối với phần nước thấm qua thân đập, dựa vào những nguyên tắc tính thấm để
thiết lập công thức tính lưu lượng và phương trình đường bão hoà, ta có:
h 32 − h 2
h2 − y2
=
q k=
k 3
2S
2x

2-2-2 Các sơ đồ tính toán

Luyện Thành Thắng

(2-6)


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

25

Để nghiên cứu về thấm qua đập đất có bản mặt bê tông chống thấm. Tiến
hành tính toán cho một đập điển hình có chiều cao là 20m, mái thượng lưu m=3,
mái hạ lưu m=2.75. Ta có các sơ đồ tính toán như sau:
- Sơ đồ 1: Đập đất không có bản mặt bê tông chống thấm trên nền không
thấm, MNTL là MNDBT, hạ lưu không có nước
+20.0

MNDBT

0.0

Hình 2-3: Mặt cắt tính toán theo sơ đồ 1

- Sơ đồ 2: Đập đất không có bản mặt bê tông chống thấm trên nền thấm
nước, MNTL là MNDBT, hạ lưu không có nước

+20.0
MNDBT

2000

0.0

Hình 2-4: Mặt cắt tính toán theo sơ đồ 2

- Sơ đồ 3: Đập đất có bản mặt bê tông chống thấm trên nền không thấm,
MNTL là MNDBT, hạ lưu không có nước
+20.0
MNDBT

B¶n mÆt bª t«ng

0.0

Hình 2-5: Mặt cắt tính toán theo sơ đồ 3

Luyện Thành Thắng