“Nâng cao chất lượng công tác tư vấn thiết kế để đảm bảo an toàn đập đất Ba Cầu – Thanh Hóa”

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp cao học, được sự giúp đỡ
của các thầy, cô giáo trường Đại học Thủy Lợi, đặc biệt là nhà giáo nhân dân
GS.TS Lê Kim Truyền, sự tham gia góp ý của các nhà khoa học, các nhà quản lý,
bạn bè, đồng nghiệp và cùng sự nỗ lực của bản thân. Đến nay, tác giả đã hoàn thành
luận văn thạc sĩ với đề tài luận văn: “Nâng cao chất lượng công tác tư vấn thiết
kế để đảm bảo an toàn đập đất Ba Cầu – Thanh Hóa”, chuyên ngành Quản lý
xây dựng.
Các kết quả đạt được là những đóng góp nhỏ về mặt khoa học trong quá trình
nghiên cứu và đề xuất các giải pháp quản lý chất lượng công tác tư vấn thiết kế để
đảm bảo và nâng cao tính an toàn của đập đất. Tuy nhiên, trong khuôn khổ luận
văn, do điều kiện thời gian và trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu
sót. Tác giả rất mong nhận được những lời chỉ bảo và góp ý của các thầy, cô giáo và
các đồng nghiệp.
Tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo GS.TS Lê Kim Truyền đã
hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và cung cấp các kiến thức khoa học cần thiết trong quá
trình thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo thuộc Bộ môn
Công nghệ và Quản lý xây dựng - khoa Công trình cùng các thầy, cô giáo thuộc các
Bộ môn khoa Kinh tế và Quản lý, phòng Đào tạo Đại học và Sau Đại học trường
Đại học Thủy Lợi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả hoàn thành tốt luận văn
thạc sĩ của mình.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã động
viên, khích lệ tác giả trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này
Hà nội, tháng 02 năm 2014
Tác giả

Tào Mạnh Đức


BẢN CAM KẾT
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các thông tin, tài liệu

trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc. Kết quả nêu trong luận văn là
trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào trước đây.

Tác giả

Tào Mạnh Đức


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA ĐẬP ĐẤT VÀ NHỮNG
NGUYÊN NHÂN GÂY RA SỰ CỐ LÀM MẤT AN TOÀN ĐẬP ĐẤT .................3
1.1. Đập đất, phân loại và xu hướng phát triển của đập đất. ...................................3
1.1.1. Đập đất ......................................................................................................3
1.1.2. Phân loại đập đất. ......................................................................................3
1.1.3. Xu hướng phát triển của đập đất. ..............................................................5
1.2. Đặc điểm, điều kiện làm việc và những yêu cầu khi thiết kế đập đất..............9
1.2.1. Đặc điểm, điều kiện làm việc của đập đất. ...............................................9
1.2.2.Những yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế đập đất. .......................................10
1.3. An toàn đập đất có liên quan đến công tác thiết kế: ......................................15
1.3.1. Mở đầu: ...................................................................................................15
1.3.2. Sự cố đập do nước tràn qua đỉnh............................................................16
1.3.3. Sự cố đập gây ra do dòng thấm. .............................................................17
1.3.4. Những loại sự cố thường gặp khác .........................................................20
1.4. Những sự cố công trình đập gây mất an toàn hồ chứa đã xảy ra ở nước ta: ..24
1.4.1. Sự cố nước tràn qua đỉnh ........................................................................24
1.4.2. Sự cố do dòng thấm quanh mang cống ...................................................24
1.4.3. Sự cố do nối tiếp xấu giữa hai đoạn đập có thời gian thi công phân cách
dài ngày .............................................................................................................25
1.4.4. Sự cố do nứt ngang đập ...........................................................................25

1.4.5. Sự cố do rút nước nhanh không kiểm soát ..............................................25
1.4.6. Sự cố do hỏng cửa ...................................................................................26
1.4.7. Sự cố sạt mái lấp cửa dẫn nước vào tràn.................................................26
1.4.8. Sự cổ hỏng tràn do tính sai đường quan hệ mức nước ở hạ lưu .............27
Kết luận chương I:.............................................................................................27
CHƯƠNG 2: QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG TƯ VẤN THIẾT KẾ ĐỂ CHỦ ĐỘNG
BẢO ĐẢM AN TOÀN ĐẬP ĐẤT ...........................................................................28


2.1. Các nội dung hoạt động quản lý chất lượng công trình xây dựng. ................28
2.2. Khảo sát trong xây dựng. ...............................................................................29
2.2.1. Mục đích và yêu cầu chất lượng của công tác khảo sát trong xây dựng 29
2.2.2. Yêu cầu đối với khảo sát xây dựng (Theo điều 47- Luật xây dựng) ......31
2.2.3. Nội dung cơ bản của công tác khảo sát xây dựng công trình thủy lợi. ...32
2.2.4. Hoạt động quản lý chất lượng trong giai đoạn khảo sát. ........................34
2.3. Thiết kế trong xây dựng ................................................................................36
2.3.1 Khái niệm: ................................................................................................36
2.3.2. Nhiệm vụ và ý nghĩa công tác thiết kế:...................................................37
2.3.3. Yêu cầu đối với thiết kế xây dựng công trình. ........................................38
2.3.4. Tổ chức công tác thiết kế công trình xây dựng. ......................................39
2.3.5. Nội dung của các hồ sơ thiết kế ..............................................................42
2.3.6. Trình duyệt, thẩm định, thẩm tra và nghiệm thu thiết kế. .......................44
2.3.7. Lưu trữ hồ sơ. ..........................................................................................49
2.4. Lựa chọn các chỉ tiêu thiết kế để đảm bảo an toàn đập .................................52
2.4.1. Lựa chọn và tính toán lũ thiết kế.............................................................52
2.4.2. Lựa chọn các công trình xả tháo nước. ...................................................55
2.4.3. Mạng lưới quan trắc, cảnh báo ................................................................58
2.4.4. Lựa chọn chỉ tiêu thiết kế đập đất: ..........................................................61
2.5. Lựa chọn vật liệu đắp đập. .............................................................................66
2.5.1. Công tác điều tra, khảo sát, quy hoạch vật liệu đắp đập .........................67

2.5.2. Nguyên tắc lựa chọn vật liệu đắp đập .....................................................68
2.6. Công tác giám sát của tư vấn thiết kế khi thi công đập .................................69
2.7. Nâng cao chất lượng công tác TVTK ............................................................70
2.7.1. Tổ chức bộ máy đơn vị trong TVTK ......................................................70
2.7.2. Nâng cao năng lực của cán bộ.................................................................72
CHƯƠNG 3: NHỮNG GIẢI PHÁP BẢO ĐẢM CHẤT LƯỢNG HỒ SƠ THIẾT
KẾ ĐẬP BA CẦU – THANH HÓA .........................................................................74
3.1. Giới thiệu công trình ......................................................................................74


3.2. Lựa chọn nhà thầu TVTK đập Ba Cầu: .........................................................78
3.2.1. Các yêu cầu khi lựa chọn nhà thầu TVTK ..............................................78
3.2.2. Lựa chọn nhà thầu ...................................................................................79
3.3. Lựa chọn các chỉ tiêu thiết kế đập đất ............................................................80
3.3.1. Kết quả thăm dò địa chất đập và bãi vật liệu: .........................................80
3.3.2. Lựa chọn các chỉ tiêu thiết kế đập đất Ba Cầu ........................................82
3.4. Lựa chọn mô hình lũ thiết kế. ........................................................................83
3.4.1. Xác định các chỉ tiêu tính toán ................................................................83
3.4.2. Lựa chọn mô hình lũ ...............................................................................83
3.5. Kiểm tra và quản lý hồ sơ thiết kế .................................................................84
3.5.1. Thẩm tra thiết kế đối với Đập Ba Cầu ....................................................84
3.5.2. Tổ chức thẩm định và phê duyệt các bước thiết kế xây dựng công trình.
...........................................................................................................................85
3.5.3 Nghiệm thu hồ sơ thiết kế xây dựng công trình. ......................................86
3.6. Giám sát của tư vấn với thi công đập đất .......................................................87
3.6.1. Giám sát chuẩn bị mặt bằng thi công ......................................................87
3.6.2. Công tác quản lý giám sát chất lượng công tác đào đất. .........................88
3.6.3. Quản lý, giám sát chất lượng và nghiệm thu công tác đắp đất ...............88
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................92
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................95

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Đập Nurek trên sông Vakhsh ở Tajikistan (Đập đất cao nhất thế giới) .......6
Hình 1.2 Đập Oroville – Mỹ (Đập đất cao nhất nước Mỹ) .........................................6
Hình 1.3: Đập Krông H’Năng – Phú Yên ...................................................................8
Hình 1.4. Đập Đầm Hà Động – Quảng Ninh .............................................................8
Hình 1.5. Thấm nước qua đập thủy điện sông Tranh 2.............................................19
Hình 1.6. Vỡ đập Khe Mơ – Hà Tĩnh ( Trong thời gian bóc lớp gia cố mái thượng
lưu cũ để thi công lớp gia cố mới) ............................................................................21
Hình 2.1. Quản lý chất lượng theo các giai đoạn của dự án đầu tư xây dựng công
trình. ..........................................................................................................................28
Hình 2.2. Các giai đoạn khảo sát thiết kế và lập dự án đầu tư xây dựng công trình.30
Hình 2.3. Các bước thiết kế cho các bước đầu tư xây dựng .....................................41
Hình 2.4. Sơ đồ tổ chức quản lý dự án của chủ đầu tư .............................................46
Hình 2.5. Mối quan hệ giữa Dung trọng khô và độ ẩm của đất ................................64
Hình 2.6. Sơ đồ tổ chức công ty tư vấn thiết kế. .......................................................71
Hình 2.7. Sơ đồ tổ chức thực hiện khi thiết kế..........................................................72
Hình 3.1. Sơ đồ các bước thiết kế của dự án đập Ba Cầu .........................................84


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Phân cấp đập đất dựa vào chiều cao đập ....................................................4
Bảng 1.2 Giới thiệu một số đập đất trên thế giới .......................................................7
Bảng 1.3. Sự cố các loại ở hồ chứa nước ..................................................................23
Bảng 2.1. Bảng phân cấp tính toán lũ .......................................................................52
Bảng 3.1: Các tiêu chuẩn được áp dụng khi thiết đập Ba Cầu..................................75
Bảng 3.2: Chỉ tiêu cơ lý địa chất nền đập .................................................................80
Bảng 3.3. Chỉ tiêu cơ lý của các bãi vật liệu .............................................................81

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BCĐT

: Báo cáo đầu tư

CTTL

: Công trình thủy lợi

CTXD

: Công trình xây dựng

CĐT

: Chủ đầu tư

DAĐT

: Dự án đầu tư

ĐKT

: Địa kỹ thuật

ĐTXD

: Đầu tư xây dựng

ICOLD

: Hội đập lớn thế giới

KSĐC

: Khảo sát địa chất

KSĐH

: Khảo sát địa hình

KSTV

: Khảo sát thủy văn

KT-KT

: Kinh tế - kỹ thuật

KT-XH

: Kinh tế - xã hội

QLCT

: Quản lý công trình

QLCLCT

: Quản lý chất lượng công trình

QLCLCTXD

: Quản lý chất lượng công trình xây dựng

QLDA

: Quản lý dự án

QLTK

: Quản lý thiết kế

TKBVTC

: Thiết kế bản vẽ thi công

TKCS

: Thiết kế cơ sở

TĐDA

: Thẩm định dự án

TVKS

: Tư vấn khảo sát

TKKT

: Thiết kế kỹ thuật

TVTK

: Tư vấn thiết kế


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Theo thống kê của Tổng cục Thủy lợi hiện cả nước ta có hơn 6600 hồ chứa
các loại, và trong tương lai có thể còn xây thêm nhiều hồ chứa để bảo đảm cấp nước
cho phát triển kinh tế xã hội, giảm lũ cho hạ lưu và bảo đảm môi trường sinh thái,
các công trình hồ đập đã đóng góp đáng kể cho việc phát triển sản xuất và an ninh
xã hội. Tuy nhiên có những công tác đánh giá, khảo sát, chọn chỉ tiêu thiết kế không
phù hợp đã gây nên những sự cố, tồn tại tác động đến môi trường và ảnh hưởng đến
phát triển kinh tế, xã hội, khi sửa chữa nâng cấp rất tốn kém và làm chậm phát triển
kinh tế, làm mất an toàn cho hạ lưu. Do đó phân tích những nguyên nhân gây sự cố
để nâng cao nhận thức tầm quan trọng trong công tác tư vấn thiết kế, công tác khảo
sát khi lập dự án, giám sát tác giả trong quá trình thi công là những giải pháp chủ
động phòng ngừa sự cố bảo đảm an toàn đập đất khi vận hành. Đó là những nội
dung cơ bản cần được nghiên cứu để nâng cao chất lượng đập, bảo đảm an toàn của
hồ chứa trong giai đoạn thiết kế, đó là ý nghĩa cấp thiết của đề tài. Bảo đảm an toàn
hồ chứa có ý nghĩa lớn lao về kinh tế và ổn định chính trị xã hội.
2. Mục tiêu của đề tài
- Phân tích nguyên nhân phát sinh sự cố trong công trình đập đất, từ đó đề ra
các biện pháp quản lý chất lượng công tác tư vấn thiết kế nhằm đảm bảo chất lượng
xây dựng công trình.

- Đề xuất biện pháp chủ động bảo đảm nâng cao chất lượng công tác khảo sát
thiết kế đập đất Ba Cầu - Thanh Hóa.
3. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu: Tác giả sử dụng kết hợp các phương pháp:
- Phương pháp nghiên cứu tổng quan
- Phương pháp thu thập phân tích tài liệu
- Phương pháp chuyên gia, hội thảo
- Phương pháp quan sát trực tiếp
- Phương pháp nhân quả


2
- Phương pháp kế thừa những kết quả đã tổng kết, nghiên cứu.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Đập đất thuộc các công trình thủy lợi, thủy điện.
- Phạm vi nghiên cứu: Quản lý các dự án xây dựng thủy lợi trong giai đoạn
thiết kế.
5. Kết quả dự kiến đạt được
- Hệ thống được các nguyên nhân gây ra sự cố, hư hỏng các công trình đập đất
gây mất an toàn hồ chứa.
- Đề xuất các giải pháp quản lý và áp dụng tiến bộ khoa học trong công tác
khảo sát, thiết kế các công trình đập đất.


3

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA ĐẬP ĐẤT VÀ
NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY RA SỰ CỐ LÀM MẤT AN TOÀN
ĐẬP ĐẤT
1.1. Đập đất, phân loại và xu hướng phát triển của đập đất.

1.1.1. Đập đất
Đập đất là một loại đập xây dựng bằng các loại đất sẵn có ở địa phương như:
sét, á sét, á cát, cát, sỏi, cuội…Đập 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 ở rất nhiều nước trên thế giới.
Đập đất là loại đập không tràn 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.
1.1.2. Phân loại đập đất.
Theo TCVN 8216/2009 thì đập đất được phân loại như sau:
*) Theo kết cấu mặt cắt ngang đập.
- Đập đồng chất: Đập được đắp chủ yếu bằng một loại đất có cùng nguồn gốc
có các đặc trưng cơ lý lực học gần giống nhau;
- Đập nhiều khối: Đập được đắp bằng nhiều loại đất không có cùng nguồn gốc,
có đặc trưng cơ lý lực học không giống nhau được sắp xếp thành nhiều khối (từ 2
đến 3 hoặc 4 đến 5 khối);
- Đập có tường lõi chống thấm bằng vật liệu mềm hoặc cứng;
- Đập có tường nghiêng chống thấm thượng lưu bằng vật liệu mềm hoặc cứng.
*)Theo yêu cầu chống thấm ở nền kết hợp chống thấm thân đập
- Đập có sân phủ kết hợp với tường nghiêng hoặc tường lõi chống thấm;
- Đập có chân khay kết hợp tường lõi chống thấm hoặc tường nghiêng chống thấm;


4
- Đập có màng phụt vữa chống thấm kết hợp tường lõi chống thấm;
- Đập có tường hào chống thấm (vật liệu mềm hoặc cứng), thường kết hợp với
lõi chống thấm.
*) Theo tính chất của nền Đập
- Đập đất trên nền đá.
- Đập đất trên nền không phải là đá, có thể phân theo nền mềm và nền cứng

như sau:
- Nền cứng là nền đã phong hóa vừa, nhẹ, tươi;
- Nền mềm là nền đá phong hóa mạnh và đất.
*) Theo chiều cao đập.
Theo QCVN 04 – 05:2012/BNNPTNT phân cấp đập dựa vào chiều cao được
quy định:
Bảng 1.1. Phân cấp đập đất dựa vào chiều cao đập
Loại công trình và năng

Loại

lực phục vụ

nền

Đập vật liệu đất đá có

A

Cấp công trình
Đặc biệt

I

II

III

IV

>100

>70 ÷

>25 ÷

>10 ÷

≤ 10

100

70

25

>15 ÷

>8 ÷

35

15

>15 ÷

>5 ÷

25

15

chiều cao lớn nhất
B

C

CHÚ THÍCH:
1) Đất nền chia thành 3 nhóm điển hình:
- Nhóm A: nền là đá ;

-

-

> 35 ÷ 75
-

≤8

≤5


5
- Nhóm B: nền là đất cát, đất hòn thô, đất sét ở trạng thái cứng và nửa cứng;
- Nhóm C: nền là đất sét bão hòa nước ở trạng thái dẻo;
2) Chiều cao công trình được tính như sau:
- Với đập vật liệu đất, đất – đá: chiều cao tính từ mặt nền thấp nhất sau khi dọn
móng (không kể phần chiều cao chân khay) đến đỉnh đập;
(Nguồn: QCVN 04 – 05:2012/BNNPTNT)

*) Theo phương pháp thi công:
- Đập đất đắp là loại đập mà đất ở thân đập được làm chặt bằng phương pháp
đầm nén theo từng lớp.
- Đập đất bồi là loại đập mà tất cả các khâu khai thác, vận chuyển và bồi đất
lên thân đập được tiến hành theo phương pháp cơ giới thủy lực.
- Đập đất đắp bằng đổ đất trong nước được thi công bằng cách cho nước vào
trong các ô trên mặt đập rồi đổ đất vào các ô đó.
- Đập đất đắp bằng phương pháp nổ mìn định hướng tức là cho nổ mìn theo
hướng định trước để đưa những khối đất lớn ở hai bên bờ vào lấp sông và đắp đập.
1.1.3. Xu hướng phát triển của đập đất.
Từ mấy nghìn năm trước công nguyên, đập đất đã được xây dựng nhiều ở Ai
Cập, Ấn Độ, Trung Quốc và các nước Trung Á của Liên Xô với mục đích dâng và
giữ nước để tưới hoặc phòng lũ. Từ thế kỷ XIX trở lại đây, đập đất rất phát triển
với những công nghệ ngày càng tiên tiến trong thiết kế và thi công. Theo thống kê
năm 1996 từ 63 nước thành viên ICOLD (Hội đập lớn thế giới) thì có 80% đập lớn
(cao trên 15m) là đập đất.


6

Hình 1.1 Đập Nurek trên sông Vakhsh ở Tajikistan (Đập đất cao nhất thế giới)

Hình 1.2 Đập Oroville – Mỹ (Đập đất cao nhất nước Mỹ)


7
Bảng 1.2 Giới thiệu một số đập đất trên thế giới
Số TT

Tên đập

Tên nước

Chiều cao (m)

Chiều dài (m)

1

Nurek

Tajikistan

315

700

2

Oroville

Mỹ

262,5

1520

3

Swift

Mỹ

156

610

4

Anderson Ranch

Mỹ

139

412

5

Navajo

Mỹ

124

1160

6

Serre PonCon

Pháp

122

600

7

Hicks

Mỹ

122

8

Mattmark

Thụy Sỹ

115

780

9

BenMo

New Zealand

110

1070

10

Đơratlam

Pakistan

110

1000

11

Hills Greek

Mỹ

105,5

595

12

Casitas

Mỹ

104

519

Đối với Việt Nam, hầu hết đập đất được xây dựng từ năm 1954 ở miền Bắc, và
từ sau năm 1975 trên cả nước. Theo “Át lát công trình thuỷ lợi tiêu biểu ở Việt
Nam” (do Bộ Nông nghiệp & PTNT ấn hành năm 2003) thì tính đến năm 2000,
nước ta có gần 500 hồ đập lớn với dung tích trên 1 triệu m3 nước hoặc đập cao trên
10m hoặc công trình xả lũ trên 2000 m3/s. Trong những năm gần đây đập bằng vật
liệu địa phương trong đó có đập đất đang phát triển với một tốc độ nhanh chóng và
hiện đang có xu hướng phát triển nhanh hơn nữa về số lượng cũng như quy mô
công trình.


8

Hình 1.3: Đập Krông H’Năng – Phú Yên

Hình 1.4. Đập Đầm Hà Động – Quảng Ninh


9
1.2. Đặc điểm, điều kiện làm việc và những yêu cầu khi thiết kế đập đất.
1.2.1. Đặc điểm, điều kiện làm việc của đập đất.
Đập đất là công trình dâng nước, xây dựng bằng các vật liệu địa phương (đất,
đá) nên trong quá trình khai thác đập đất mang những đặc tính sau:
- Đập đất là loại đập không tràn có nhiệm vụ dâng nước và giữ nước trong các
hồ chứa hoặc cùng với các loại đập khác tham gia nhiệm vụ dâng nước trong hệ
thống thủy lợi.

- Có khối lượng lớn và chịu tác dụng của ngoại lực khá phức tạp nên thân đập
cần đảm bảo điều kiện chịu lực (trạng thái ứng suất). Đặc biệt phải đảm bảo điều
kiện ổn định chống trượt của hai mái dốc và nền
- Mái đập thường xuyên chịu tác động của gió, sóng trong hồ, mưa gây sạt lở
làm giảm khả năng ổn định của công trình. Vì vậy khi thiết kế lớp bảo vệ mái
thượng lưu phải đảm bảo các điều kiện ổn định, độ bền để bảo vệ mái đập không bị
xói lở, giữ cho đập được ổn định.
- Dòng thấm trong thân đập không chỉ làm giảm khả năng ổn định chống trượt
của mái mà nó còn có thể gây ra xói ngầm làm hư hỏng công trình. Dòng thấm xuất
hiện ở cả trong thân đập, nền đập và vai đập, tại các vị trí tiếp giáp cửa ra do
gradien của dòng thấm lớn thường gây ra hiện tượng trôi đất, vì vậy đập phải
thường xuyên bố trí các thiết bị lọc ngược trong thân đập hoặc mái hạ lưu đập.
- Theo thời gian đập còn bị lún xuống do tác dụng của tải trọng bản thân đập
và do quá trình cố kết thấm.
Vì có đặc điểm như trên, nên đập đất có những ưu, nhược điểm sau:
*)Ưu điểm:
- Yêu cầu chất lượng của nền đối với đập đất không cao lắm so với những loại
đập khác. Đập đất hầu như có thể xây dựng được với bất kỳ điều kiện địa chất, địa
hình, khí hậu nào. Những vùng có động đất cũng có thể xây dựng được đập đất. Ưu


10
điểm này rất cơ bản. bởi vì càng ngày những tuyến hẹp, có địa chất tốt thích hợp
cho các loại đập bê tông đã được xây dựng gần hết cho nên các nước dần đi vào
khai thác các tuyến rộng, nền yếu, chỉ thích hợp cho đập bằng vật liệu tại chỗ.
- Với những thành tựu nghiên cứu trong các lĩnh vực cơ học đất, lý luận thấm,
trạng thái ứng suất cùng với sự phát triển của công nghiệp chất dẻo làm vật chống
thấm, người ta có thể sử dụng được tất cả mọi loại đất hiện có ở vùng xây dựng để
đắp đập và mặt cắt đập ngày càng có khả năng bé lại. Do đó giá thành công trình
ngày càng hạ thấp và chiều cao đập có khả năng tăng cao.

- Có khả năng cơ giới hóa hoàn toàn các khâu đào đất, vận chuyển và đắp đất
với những máy móc có công suất lớn do đó rút ngắn được thời gian xây dựng , hạ
giá thành công trình và hầu như dần dần có thể loại trừ hoàn toàn lực lượng lao
động thủ công.
- Giảm xuống đến mức thấp nhất việc sử dụng các vật liệu như xi măng, sắt,
thép… và từ đó giảm nhẹ được các hệ thống giao thông mới và phương tiện giao
thông phục vụ cho thi công công trình.
*) Nhược điểm:
- Do đập đất thường là có khối lượng lớn nên diện tích chiếm đất vĩnh viễn và
diện tích chiếm đất tạm thời lớn, ảnh hưởng tới môi trường sinh thái và môi trường
xã hội.
- Đập đất không cho nước tràn qua nên phải xây dựng những công trình xả
nước riêng.
- Ở những sông suối có sự chênh lệch mực nước giữa các mùa lớn, khi xây
dựng đập đất sẽ không kinh tế do chiều cao đập lớn, công trình tràn lớn.
1.2.2.Những yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế đập đất.
1.2.2.1. Yêu cầu chung
Theo QCVN 04 -05 : 2012/BNNPTNT thì khi thiết kế đập đất phải đạt các yêu


11
cầu sau:
a) Có đủ chiều cao an toàn (kể cả chiều cao phòng lún của nền và thân đập)
đảm bảo không bị tràn nước trong mọi trường hợp làm việc;
b) Có đủ các công trình và thiết bị bảo vệ đập, chống được các tác hại của
sóng, gió, mưa, nhiệt độ v.v... cũng như các yếu tố phá hoại khác;
c) Thấm qua nền đập, thân đập, hai vai đập, vùng tiếp giáp giữa đập với nền,
bờ và mang các công trình đặt trong đập không làm ảnh hưởng đến lượng nước trữ
trong hồ, không gây xói ngầm, không làm hư hỏng đập và giảm tuổi thọ của công
trình;

d) Nếu công trình tháo nước và công trình lấy nước bố trí trong thân đập thì
chúng phải được đặt trên nền nguyên thổ ổn định, phải có giải pháp phòng chống
thấm dọc theo mặt tiếp xúc giữa đất đắp của đập với các công trình này và đảm bảo
không xói chân đập khi xả lũ;
e) Vùng tiếp giáp giữa hai khối đắp trong đập đất không đồng chất phải đảm
bảo không phát sinh hiện tượng phá hoại đất do thấm lôi đất từ vùng này vào vùng
kia quá mức cho phép, không phát sinh vết nứt, không tạo ra những vùng có sự thay
đổi ứng suất, biến dạng đột ngột trong đập và nền;
f) Thiết kế phân đoạn, phân đợt thi công không được tạo ra các khe thi công
đắp đất trên mặt bằng liên thông từ thượng lưu xuống hạ lưu. Khi thiết kế thi công
khối gia tải để tăng ổn định nền và chân khay hạ lưu thì phải coi nó như một bộ
phận của mặt cắt đập chính thức. Đỉnh của khối gia tải này phải nằm trên điểm ra
của đường bão hoà mặt cắt đập thi công đợt 1.
g) Độ chặt K của đất đắp (hệ số đầm nén) như sau:
- Với đập đất từ cấp II trở lên và các loại đập xây dựng ở vùng có động đất từ
cấp VII trở lên: K ≥ 0,97;
- Với các đập từ cấp III trở xuống và công trình đất khác: K ≥ 0,95.


12
1.2.2.2. Yêu cầu về địa chất công trình.
Chất lượng nền đập có ảnh hưởng quyết định đến việc lựa chọn vị trí tuyến
đập, loại hình kết cấu đập được quy định tại TCVN 4253:2012, và các chú ý về biện
pháp xử lý nền đập tại tiêu chuẩn TCVN 8216:2009 như sau:
a)Đối với nền đá:
- Có đủ cường độ chịu lực, nhất là các lớp nham thạch đã phong hóa và đối với
các đập cao;
- Tính hoàn chỉnh của tầng nham thạch, không có các đứt gãy đang hoạt động,
có biện pháp tin cậy xử lý các lớp đá phong hóa, cà nát nghiêm trọng và các lớp xen
kẹp mềm yếu trong nền đập;

- Tính chống xâm thực, hòa tan của nước trong phạm vi cho phép;
- Sự liên kết bám dính khối đất đắp với nền tốt.
b) Đối với nền không phải là đá như nền bồi tích, cát cuội sỏi:
- Có đủ cường độ chịu lực, không phát sinh biến dạng quá mức cho phép, nếu
cần có biện pháp xử lý cần thiết, và dự báo khả năng chuyển vị lún sau khi xây
dựng thân đập;
- Không có xen kẹp giữa các lớp dễ bị nước thấm rửa trôi, hòa tan, hóa lỏng,
có khả năng làm giảm sức chịu và tăng biến dạng của nền;
- Không xen kẹp các lớp mềm yếu có khả năng gây trượt trong nền;
- Tính thấm nước và khả năng thấm mất nước trong phạm vi cho phép;
- Khả năng lún ít và lún đều;
- Građient thủy lực không đủ gây xói ngầm, không bị đẩy nổi dưới áp lực thấm
của nước.
c) Đối với nền đập có các tính chất sau cần phải đặc biệt chú ý nghiên cứu và
xử lý:


13
- Tầng cát cuội sỏi bồi tích dày;
- Đất mềm yếu, lún ướt;
- Đất cát sỏi tơi xốp, tính dính kém (hàm lượng hạt sét nhỏ dưới 15 %);
- Đá hòa tan;
- Có đứt gãy, vỡ vụn, thấm nước mạnh, có lớp kẹp lún bùn, không ổn định;
- Tại vị trí chân đập hạ lưu nền đập thấm nước nhưng lại có lớp phủ ít thấm
mỏng kéo dài liên tục.
Nếu địa chất nền đập không đạt thì phải xử lý theo hướng dẫn tại điều 7.2.2 và
7.2.3 của TCVN 8216:2009
1.2.2.3. Yêu cầu về vật liệu đắp đập.
Vật liệu đắp đập cần phải đạt các yêu cầu làm việc của các bộ phận trong thân
đập theo tiêu chuẩn TCVN 8216:2009 tiêu chuẩn quốc gia về Thiết kế đập đất đầm

nén, cụ thế là:
- Vật liệu đắp đập đồng chất phải là đất có các chỉ tiêu cơ lý lực học tương đối
giống nhau.
- Các vật liệu dùng trong đập đất đầm nén nhiều khối, ngoài việc phải đảm bảo
các yêu cầu chung về tính bền vững và tính chịu lực còn phải thỏa mãn các yêu cầu
khác của từng bộ phận trong thân đập, chủ yếu là các bộ phận sau:
+ Bộ phận chống thấm: Vật liệu phải thỏa mãn yêu cầu chống thấm tốt và
đảm bảo tính bền vững lâu dài.
+ Bộ phận chuyển tiếp: Ngoài các yêu cầu chung, vật liệu ở các bộ phận này
cần có cấp phối hạt phù hợp để không cho vật liệu của hai khối di chuyển vào các
kẽ rỗng của nhau trong quá trình làm việc.
+ Bộ phận gia tải: Phải đảm bảo đập ổn đinh không bị trượt, sạt trong quá
trình làm việc dưới tác dụng của các loại lục và trọng lượng bản thân.


14
+ Bộ phận lọc tiêu thoát nước: Phải đảm bảo lọc tiêu thoát nước thấm qua
thân đập và nền đập. Hạ thấp được đường bão hòa không cho thoát ra trên mái đập.
1.2.2.4. Bố trí chung đập đất đầm nén và các hạng mục công trình liên quan.
- Bố trí đập đất trong cụm công trình đầu mối cần đạt được các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo đầy đủ các yêu cầu, nhiệm vụ của dự án và tận dụng tối đa các lợi
thế tự nhiên và xã hội khu vực xây dựng công trình.
+ Loại trừ dòng chảy có vận tốc lớn chảy dọc theo mái thượng lưu hoặc dòng
nước xói vào chân mái hạ lưu đập.
+ Khả năng vận dụng đê quai vào trong thân đập.
+ Khả năng phân đoạn, phân đợt để dẫn dòng thì công một phần hay toàn bộ
lưu lượng của song khi đang xây dựng được thuận lợi.
- Công trình tháo nước và công trình lấy nước nên bố trí tách rời đập. Trường
hợp phải bố trí trong thân đập thì nên đặt các công trình đó trực tiếp trên nền thiên
nhiên ổn định, đồng thời phải thực hiện các biện pháp kết cấu đặc biệt để phòng

chóng thấm dọc đập khi xả lũ.
- Tuyến đập đất cần căn cứ điều kiện địa hình và khả năng tạo hồ, địa chất
công trình vùng tuyến, loại hình đập dự kiến, biện pháp xử lý nền, bố trí các hạng
mục công trình trong cụm công trình đầu mối, qua so sánh kinh tế kỹ thuật để quyết
định.
1.2.2.5. Các yêu cầu về môi trường, cảnh quan và thẩm mỹ.
Việc thiết kế và xây dựng đập đất cùng các hạng mục trong cụm công trình
đầu mối phải chấp hành các quy định có liên quan trong Luật Bảo vệ Môi Trường.
Cần chú ý các vấn đề sau để có biện pháp phòng tránh, khắc phục, giảm thiểu:
- Gây ô nhiễm dòng chảy quá mức cho phép của sông, suối do việc thi công
các hố móng công trình, khai thác các mỏ vật liệu và đất đắp, san lấp mặt bằng và
sinh hoạt ăn ở của người làm việc trên công trường. Nói chung nước thải cần được


15
xử lý, giảm thiểu bụi và tiếng ồn công trường.
- Thay đổi cảnh quan khu vực xây dựng theo chiều hưởng xấu đi do các hoạt
động phát quang, khai thác gia công vật liệu, đào móng và các bãi thải. Cần quy
hoạch và đầu tư để cải tạo thành nơi có thể trồng trọt hoặc nuôi trồng thủy sản sau
khi công trình hoàn công.
-Việc khai thác mỏ vật liệu cuội sỏi dễ gây ra xói lở bờ, lòng sông suối sau
này,cần xem xét để phòng tránh, hạn chế các diễn biến xấu so khai thác vượt quá
mức cho phép.
- Toàn bộ cụm công trình đầu mối sau khi hoàn thành cần đảm bảo tiêu chuẩn
thẩm mỹ xây dựng và phù hợp với cảnh quan, truyền thống văn hóa địa phương.
1.3. An toàn đập đất có liên quan đến công tác thiết kế:
1.3.1. Mở đầu:
Hiện nay các qui chuẩn và tiêu chuẩn Việt Nam cũng như các nước liên quan
đến thiết kế đập đã được ban hành rất nhiều. Tuy nhiên trong công tác thiết kế và thi
công do chủ quan cũng như do năng lực còn hạn chế dẫn đến các sự cố liên quan

đến đập đất và gây nên những hậu quả ngiêm trọng.
Theo khoản 29 điều 3 Luật Xây dựng: Sự cố công trình xây dựng là những hư
hỏng vượt quá giới hạn an toàn cho phép làm cho công trình có nguy cơ sập đổ, đã
sập đổ một phần, toàn bộ công trình hoặc công trình không sử dụng được theo thiết
kế.
Những nguyên nhân gây ra sự cố đập có thể được thống kê như sau:
- Do tác giả đồ án thiết kế không nhận thức được hoặc đánh giá chưa đúng
những bất lợi do điều kiện tự nhiên, thủy thế của lưu vực và vị trí xây dựng hồ đập;
do áp dụng công nghệ không tương thích hoặc bỏ bớt những công việc đáng ra phải
làm; thiếu tính thực tiễn vì không bám sát, học hỏi, rút kinh nghiệm từ thực địa, từ
các công trình đã xây dựng trong vùng.


16
-Do thi công không tuân thù yêu cầu đặt ra của thiết kế, áp dụng công nghệ và
trang thiết bị không phù hợp, xem nhẹ công tác giám sát chất lượng, sử dụng vật
liệu kém chất lượng (đặc biệt là vật liệu đất đắp) nên để lại nhiều khiếm khuyết
trong thân và nền đập.
Người quản lý đập nhiều khi cũng là tác nhân gây nên sự cố đập dù là không
cố ý. Nhìn chung, trình độ quản lý, tay nghề của cán bộ nhân viên quản lý đều bất
cập. Công tác theo dõi, đánh giá chất lượng đập không được tiến hành nghiêm túc.
Vì vậy, chỉ khi tai nạn đã trở nên nghiêm trọng mới đặt yêu cầu giải cứu.
Trong phần này chủ yếu tập trung đề cập đến những tai nạn, sự cố đập bắt
nguồn từ khâu thiết kế đó là:
1.3.2. Sự cố đập do nước tràn qua đỉnh
Sự cố vỡ đập do nước tràn qua đỉnh đặc biệt nguy hiểm với đập đắp bằng đất.
Khi nước chảy qua đập đất làm xói lở, phá hoại đập gây mất ổn định dẫn đến khả
năng đập bị vỡ. Nguyên nhân gây ra tình trạng nước tràn qua đỉnh đập có thể bao
gồm:
1.3.2.1. Mô hình lũ thiết kế không phù hợp với lũ thực tế trên lưu vực

Tình trạng thiếu tài liệu thủy văn lưu vực là phổ biến, dòng chảy được nội suy
từ lượng mưa, mô hình lũ vay mượn từ lưu vực bên ngoài... là nguyên nhân chính
dẫn đến việc đưa ra mô hình lũ không phù hợp với thực tế. Dẫn đến tính toán khả
năng tháo của tràn không đủ khi gặp lũ kép, gây nên sự cố tràn qua đỉnh đập. Làm
cho đập bị mất an toàn có khi gây vỡ đập.
Ở Việt Nam cho thấy có khả năng xuất hiện nhiều dạng lũ trên lưu vực. Các
trận mưa lớn thường đi kèm với bão. Khoảng cách các trận bão nhiều khi chỉ là
năm, ba ngày, vì thế dạng lũ đơn được chọn để thiết kế cho phần lớn hồ chứa hiện
nay chưa thể nói là đại diện cho dạng lũ bất lợi nhất.
1.3.2.2. Tràn qua đỉnh đập do công trình xả thiết kế không đảm bảo
Thiết kế công trình xả chuẩn bao gồm: việc xác lập quy trình tích - xả nước


17
trong mùa lũ sao cho tận dụng được tối đa năng lượng và tích nước mà vẫn bảo đảm
được an toàn cho công trình và tính bền vững của công trình xả.
Nhìn chung việc đầu tư vào xác lập quy trình điều tiết tích - xả còn đơn điệu
và ít được xem trọng, là tình trạng cứ đầu mùa cạn lại kêu hồ thiếu nước và mùa lũ
đến luôn dự báo là “thời tiết sẽ bất lợi gặp lũ lớn” dẫn đến xả nước không đúng qui
trình và nhiều lúc gây nên lũ nhân tạo cho vùng hạ du.
Công tác thiết kế công trình tràn còn tồn tại một số vấn đề làm cho chất lượng
thấp: Xác định không chuẩn các hệ số trong tính toán công trình dẫn đến tính thiếu
khẩu diện tràn; nguy cơ lấp đường dẫn, cửa vào tràn hiện hữu ở nhiều công trình do
mái không được bảo vệ và đánh giá ổn định chu đáo. Chỉ một sự cố sạt mái ở cửa
vào cũng có thể dẫn đến ngụy cơ ách tắc đường xả, dẫn đến nước tràn qua đỉnh đập.
Đã từng xảy ra tình trạng kẹt cửa, vỡ cửa tràn ở một vài công trình lớn. Tất cả các
nguy cơ tiềm ẩn này luôn uy hiếp an toàn đập và chính công trình tràn.
1.3.2.3. Tràn qua đỉnh đập do động đất hoặc do các khối sạt lở lớn đổ vào hồ
chứa ở vùng gần đập.
Hiện tượng tạo áp lực sóng (sóng nước, sóng địa chấn) lên công trình do động

đất và sập lở đột ngột các khối lớn, sập đổ các đảo có các hang ngầm kactơ gây
nước tràn qua đỉnh đập chỉ nguy hiểm trong thời kỳ hồ chứa giữ ở mực nước cao.
Sự cố này đặc biệt nguy hiểm với đập bê tông vì hình dạng của chúng khá
nhạy cảm và gần như tiếp nhận trọn vẹn các lực này. Ngoài khả năng gây ra nước
tràn qua đỉnh đập thì thành phần áp lực ngang gia tăng có thể dẫn đến đổ vỡ những
mảng đập yếu ở phần trên cao hoặc gây lật đập khi chỉ tiêu cơ lý ở mặt tiếp xúc đập
– nền bị suy giảm.
1.3.3. Sự cố đập gây ra do dòng thấm.
Thấm gây ra hư hỏng cục bộ trong đập và nền là hiện tượng thường gặp ở
phần lớn các đập đất - đá đang hoạt động. Chúng thuộc loại nguy cơ tiềm ẩn mà về
lâu dài có thể dẫn đến sự cố vỡ đập. Sự phá hủy ngầm của thấm diễn ra ở bên trong