Một số vấn đề mới đã được giới thiệu trong tiêu chuẩn thi công đập đất đầm nén 14TCN-20-2004

Một số vấn đề mới đã được giới thiệu trong tiêu chuẩn
thi công đập đất đầm nén 14TCN - 20 - 2004
PGS.TS. Lê Đình Chung
Khoa Công trình, Trường ĐHTL
Tóm tắt.
Trong vài chục năm gần đây, việc thi công đập đất bằng phương pháp đầm nén ở nước
ta không ngừng phát triển cả về số lượng, quy mô cũng như về công nghệ, máy móc, thiết bị.
Ngoài ra còn phải giải quyết những vấn đề có liên quan đến luật xây dựng. Để đáp ứng yêu cầu
phát triển đó, Bộ NN&PTNT đã cho biên soạn và phát hành tiêu chuẩn mới: "14TCN 20-2004:
Yêu cầu kỹ thuật thi công đập đất bằng phương pháp đầm nén". Trong bài báo cáo này tác giả
sẽ trình bày những vấn đề mới đã được bổ sung trong tiêu chuẩn mới này.

Quy phạm thi công đập đất đầm nén QTTL - D4 - 80 ban hành từ năm 1981 có nhiều
điều đã lỗi thời cần được bổ sung sửa đổi. Vì vậy vừa qua Bộ Nông nghiệp và PTNT đã cho
phép biên soạn lại quy phạm này và ban hành dưới hình thức tiêu chuẩn nhằm thích ứng với
những thay đổi lớn lao về quản lý XDCB từ cơ chế bao cấp sang nền kinh tế thị trường và cả sự
phát triển không ngừng về mặt vật liệu, máy móc thiết bị và công nghệ thi công. Việc biên soạn
đã được tiến hành từ năm 2001. Sau khi thẩm định và hội thảo với sự tham gia của nhiều cơ
quan KHKT của Bộ như: Việc KHTL, Trường ĐHTL. HEC1, Cục QLXDCT và một số công ty
XDTL, đến nay tiêu chuẩn này đã được Bộ NN&PTNT phê duyệt và ban hành với tên là "Yêu
cầu kỹ thuật thi công đập đất bằng phương pháp đầm nén 14TCN-20-2004 theo quyết định số
2246/QĐ - BNN KHCN ngày 3/8/2004. Toàn bộ tiêu chuẩn có 38 trang khổ A4 được chia
thành 14 phần với 103 điều. Cùng với tác giả tham gia biên soạn tiêu chuẩn này còn có chuyên
viên cao cấp Hoàng Xuân Hồng, KS cao cấp Hoàng Khắc Bá.Với tư cách là chủ nhiệm đề tài
biên soạn tiêu chuẩn này, tác giả bài báo xin được trình bày những vấn đề chính đã được bổ
sung hoặc sửa đổi để đưa vào tiêu chuẩn mới này.
1. Toàn bộ quá trình xây dựng đập phải tuân theo "Quy định quản lý chất lượng công
trình thuỷ lợi" ban hành theo Quyết định số 91/2001/QĐ-BNN ngày 11/9/2001 của Bộ trưởng
Bộ NN và PTNT nhằm đảm bảo việc xây dựng đập được an toàn và đạt chất lượng cao. Tiêu
chuẩn này cũng hoàn toàn phù hợp với "Nghị định của chính phủ về quản lý chất lượng công
trình xây dựng số 209/2004/NĐ-CP" ban hành ngày 16/12/2004. Cụ thể hơn tiêu chuẩn quy

định rõ trách nhiệm của tất cả các bên tham gia trong quá trình xây dựng đập như chủ đầu tư,
các nhà thầu tư vấn thiết kế, giám sát thi công và thi công.
2. Đề cập đến những tiêu chuẩn hiện hành khác có liên quan khi thi công đập như tiêu
chuẩn thiết kế đường thi công 14 TCN 43.85, yêu cầu thiết kế và sử dụng vải địa kỹ thuật trong
công trình thuỷ lợi 14 TCN 110 - 1996; quy phạm kỹ thuật thi công tường chống thấm bằng bê
tông của công trình thuỷ lợi SDJ 82-79, quy phạm an toàn trong xây dựng TCVN 5308 - 1991
v.v... để giúp cho những người thiết kế tổ chức thi công và các nhà thầu hoàn thành công việc
được tốt và thuận lợi.
3. Một trong những vấn đề quan trọng là hình thức và biện pháp xử lý khe nối tiếp. Cụ
thể như sau:

1


3.1. Theo quy phạm cũ thì khe nối tiếp ngang giữa các đoạn đập đắp trước và sau phải
đảm bảo có độ dốc m > 3. Việc này đã dẫn tới thu hẹp mặt bằng thi công của các đoạn đập cần
đắp trước, nhất là khi đắp đập trong điều kiện lòng sông hẹp, đập ngắn, gây ra rất nhiều khó
khăn cho nhà thầu xây dựng và làm hạn chế tốc độ đắp đập. Mặt khác cũng làm tăng khối lượng
công việc xử lý khe nối tiếp do diện tích bề mặt của khe nối tiếp lớn, nhất là khi thi công kéo
dài, khe nối tiếp phơi ra ngoài không khí trong thời gian quá lâu, khí hậu nắng nóng hoặc đập
được xây dựng ở miền Trung là vùng đất có tính chất cơ lý đặc biệt. Dựa vào các cơ sở sau:
- Các kiến nghị của các công ty xây dựng yêu cầu tăng độ dốc của khe nối tiếp lên m=2
để tăng diện tích mặt bằng thi công khi đắp đoạn đập cần đắp trước nhằm tăng cường độ thi
công và giảm khối lượng xử lý khe nối tiếp khi đắp đoạn đập phải đắp sau.
- Kết quả quan trắc rất nhiều đập đất đã thi công trong thời gian vừa qua khi phải dùng
khe nối tiếp có độ dốc m = 2 (để phù hợp với điều kiện lòng sông hẹp) nhưng chất lượng đập
vẫn đảm bảo, không sinh ra nứt nẻ, thấm, rò rỉ ở khe nối tiếp.
- Các kết quả tính toán nghiên cứu tình trạng ứng suất của đất ở vùng lân cận khe nối
tiếp cho thấy tình trạng ứng suất khi m = 2 không khác nhau đáng kể so với khi m=3 và không
gây ra nứt nẻ, biến dạng của đất.

Các cơ sở này đã cho phép tăng độ dốc của khe nối tiếp lên m = 2 nhằm đảm bảo thi
công được thuận lợi hơn và ít nhất cũng giảm được 35% khối lượng công việc xử lý khe nối tiếp.
3.2. Tiêu chuẩn đã hướng dẫn chi tiết việc đắp đất trong trường hợp dùng chân khay
bằng bê tông để đảm bảo kín nước, không sinh ra hiện tượng thấm ven khi xử lý tiếp giáp với
nền và bờ sông.
4. Về tốc độ nâng đập lên cao.
Trước đây quy phạm cũng như tư vấn thiết kế chưa quy định về tốc độ nâng cao đập. Vì
vậy thường có sự tranh chấp giữa các bên khi bên A hoặc giám sát thi công yêu cầu đắp theo
tiến độ nhất định, còn nhà thầu thì lại muốn nhanh chóng nâng cao đập. Việc phân chia đợt đắp
đập và thời gian hoàn thành các đợt đó của cơ quan thiết kế chủ yếu là đáp ứng yêu cầu dẫn
dòng chứ chưa xét tới tốc độ nâng cao đập nhanh hay chậm có ảnh hưởng gì đến sự ổn định của
đập. Khi nâng cao đập quá nhanh có thể gây ra ứng suất kẽ rỗng quá lớn trong khối đắp. Lúc
này lực kháng cắt được biểu thị bằng công thức:
= ( - )tg + C
Trong đó:
- Lực kháng cắt của đất đắp.
- ứng suất tổng do trọng lượng bản thân của khối đắp.
- ứng suất kẽ rỗng.
- Góc ma sát trong của đất đắp.
C - Lực tính của đất đắp.
Nếu ứng suất kẽ rỗng lớn quá giới hạn nào đó thì ứng suất hiệu quả giảm xuống, đồng
thời sức kháng cắt của đất cũng giảm theo và dễ sinh ra nứt nẻ, sạt trượt khối đất đã đắp. Trị số
của áp lực kẽ rỗng phụ thuộc vào chiều cao khối đắp, tốc độ đắp đất lên cao, loại đất (cụ thể là
khi đất dính có hàm lượng sét cao, độ bão hoà G > 85%, hệ số thấm Kt = 10-4~107 cm/s). Do
2


việc tính toán ứng suất kẽ rỗng còn phức tạp và có liên quan rất nhiều đến quá trình thiết kế, kể
cả việc phân chia đợt đắp đập và lập tiến độ thi công nên vấn đề này được quy định trong tiêu
chuẩn mới như sau:

- Nhà thầu xây lắp phải tuân thủ tốc độ nâng cao đập mà cơ quan tư vấn thiết kế tính
toán và quy định trong hồ sơ thiết kế.
- Khi cơ quan tư vấn thiết kế không quy định tốc độ nâng cao đập thì nhà thầu xây lắp
mới được phép nâng cao đập với tốc độ lớn để rút ngắn thời gian thi công.
- Khi cần phải nâng cao đập nhanh hơn tốc độ mà cơ quan thiết kế đã quy định thì nhà
thầu phải tự tính toán đưa ra giải pháp thích hợp, đảm bảo an toàn và phải được chủ đầu tư xem
xét và chấp nhận.
5. Việc sử dụng vải địa kỹ thuật.
Thời gian gần đây chúng ta đã và đang sử dụng ngày càng nhiều vải địa kỹ thuật để xây
dựng các đập đất như làm tường nghiêng chống thấm, dùng làm lớp lọc khi lát mái thượng lưu,
làm các vật thoát nước và cả khi đắp tường tâm của đập đất đá hỗn hợp. Do vậy trong tiêu chuẩn
mới cũng đã đề cập đến cách thi công các bộ phận công trình có sử dụng vải địa kỹ thuật để nhà
thầu xây lắp và tư vấn giám sát thực hiện việc này với chất lượng tốt.
6. Thi công đập đất với loại đất có tính chất cơ lý đặc biệt của miền Trung.
Các tính chất đặc biệt ở đây là trương nở, co ngót, tan rã và lún ướt. Chúng ta đã xây
dựng nhiều đập đất ở miền Trung với đất có các tính chất cơ lý đặc biệt nhưng cũng có khá
nhiều đập đã xảy ra sự cố trong và sau khi thi công, thậm chí gây vỡ đập. Vấn đề này đã được
lãnh đạo Bộ NN&PTNT, rất nhiều cơ quan và các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu và giải
quyết. Bộ NN&PTNT đã tổ chức hội nghị đất đắp miền Trung nhưng có thể nói là còn nhiều vấn
đề cần được nghiên cứu và giải quyết tiếp. Trong tiêu chuẩn mới này, vấn đề thi công đập đất có
tính chất cơ lý đặc biệt đã được đề cập đến như muốn nhắc nhở những người thiết kế cũng như
các nhà thầu xây lắp phải tuân thủ các điều đã thống nhất để hạn chế những tác hại có thể xảy
ra. Cụ thể hơn trong trường hợp này, tiêu chuẩn cũng đã quy định như sau:
- Cơ quan tư vấn thiết kế phải có những chỉ dẫn chi tiết về việc xử lý độ ẩm, biện pháp
đầm nén và xử lý các chỗ tiếp giáp v.v...
- Nhà thầu xây lắp phải thực hiện đúng các chỉ dẫn của tư vấn thiết kế.
Ngoài ra cũng đã nêu ra các giải pháp sau:
+ Đối với đất có tính lún ướt thì khi đắp đất nên dùng độ ẩm thuộc nhánh ướt của đường
đầm nện.
+ Với đất có tính trương nở, lún ướt lớn và tan rã nhanh thì khi thi công đập không cho

đập tiếp xúc trực tiếp với nước dâng trong hồ chứa mà cần phải có lớp đệm trung gian và còn gọi
là lớp gia tải. Như vậy mặt đập phải luôn luôn cao hơn lớp gia tải và lớp này cũng phải luôn luôn
cao hơn mực mước hồ. Như vậy tốc độ dâng nước trong hồ cũng phải phù hợp với tốc độ đắp
đập.
+ Khi xử lý các khe nối tiếp, phải đào bỏ lớp đất trên mặt cho đến khi không còn thấy
vết nứt, đồng thời xử lý độ ẩm và đầm giáp biên thật cẩn thận bằng đầm cóc.

3


7. Đánh giá dung trọng khô của đất đắp.
Có thể dùng dung trọng khô hoặc hệ số đầm chặt làm tiêu chuẩn tính để đánh giá chất
lượng đất đắp, nhưng vấn đề được bàn cãi nhiều là dùng thiết bị nào để xác định dung trọng khô
của đất đắp. Hiện nay, ngoài thiết bị dao vòng, trên thị trường xây dựng còn dùng các loại máy
đo nhanh dung trọng khô bằng tia phóng xạ do nhiều nước chế tạo và đã nhập vào nước ta từ
chục năm nay. Trên cơ sở ý kiến của các nhà khoa học trong và ngoài ngành, tiêu chuẩn mới
cũng đã quy định:
- Khi nghiệm thu đất đắp, phải dùng dao vòng để xác định dung trọng khô vì đây là biện
pháp trực tiếp nhất.
- Trong quá trình thi công, nhà thầu xây lắp, tư vấn giám sát hoặc chủ đầu tư có thể dùng
máy đo dung trọng khô bằng tia phóng xạ để theo dõi và đánh giá bước đầu vì đây chỉ là phương
pháp gián tiếp.
Tất nhiên ai cũng thấy dùng dao vòng sẽ mất thời gian hơn nhiều so với máy đo phóng xạ.
Về đánh giá kết quả thí nghiệm dung trọng khô của đất đắp, tiêu chuẩn mới cũng quy
định lại như sau:
- Dung trọng khô thực tế thí nghiệm ở hiện trường chỉ được thấp hơn giá trị yêu cầu của
thiết kế 0,03 tấn/m3 (trước đây là 0,05 tấn/m3).
- Số mẫu có kết quả thí nghiệm dung trọng khô không đạt yêu cầu thiết kế không được
lớn hơn 5% tổng số mẫu thí nghiệm đã tiến hành theo quy định.
8. Về sử dụng đất bazan để đắp đập.

Hiện nay một số vùng phải dùng đất bazan để đắp đập vì không có loại đất khác phù hợp
hơn. Để đáp ứng nhu cầu đó, tiêu chuẩn mới cũng đã giới thiệu về sử dụng loại đất này để đắp
đập trong phụ lục 4 kèm theo tiêu chuẩn. Cụ thể phụ lục này đã đề cập đến các vấn đề sau:
- Đặc điểm đất bazan về mặt vật liệu xây dựng.
- Cách nhận biết, phân loại, điều kiện ứng dụng và cách khai thác phù hợp với từng loại.
Cách tiến hành thí nghiệm hiện trường để xác định dung trọng khô khi đắp đập bằng đất
bazan.
9. Kết luận.
Để đáp ứng với tình hình thi công đập đất bằng phương pháp đầm nén ngày càng phát
triển như hiện nay, qua quá trình nghiên cứu, tính toán và thực tế thi công, tiêu chuẩn mới này
đã kịp thời bổ sung và sửa đổi nhiều vấn đề để góp phần cho việc thiết kế và thi công đập đất
ngày càng thuận lợi và đạt chất lượng cao trong điều kiện địa chất và khí hậu khác nhau.
Abstract.
In recent decades, construction of the earth dams by compacting methods in our country,
has been developing continuously not only in terms of quantity, scale but also technology,
machines and equipment. More over, we have to resolve another issues relating to construction
law in the contruction process. In order to meet this practical situation, a new standard has been
just revised and published. In this paper, the author would like to present some new issues of
this standard.

4


Tài liệu tham khảo
1. Nghị định của Chính phủ về quản lý chất lượng công trình xây dựng số 209/2004/NĐ-CP ban
hàng ngày 16/12/2004.
2. Quy định quản lý chất lượng công trình thủy lợi ban hành theo quyết định số 91/2001 ngày
11/9/2001 của Bộ trưởng Bộ NN&PTNT.
3. Tiêu chuẩn 14TCN-20-2004: Yêu cầu kỹ thuật thi công đập đất bằng phương pháp đầm nén.
4. Quy phạm kỹ thuật thi công đập đất theo phương pháp đầm nén QPTL-D4-80.

5. Giáo trình thi công công trình thuỷ lợi, Trường ĐHTL.

5