Đánh giá nguyên nhân, giải pháp xử lý sự cố cống Tắc Giang và kết quả điều tra, đánh giá an toàn sau khi xử lý sự cố năm 2012

ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN, GIẢI PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ
CỐNG TẮC GIANG VÀ KẾT QUẢ ĐIỀU TRA, ĐÁNH GIÁ
AN TOÀN SAU KHI XỬ LÝ SỰ CỐ NĂM 2012
PHÙNG VĨNH AN, TRẦN QUỐC LĨNH*
NGUYỄN CẢNH THÁI**

Evaluating the reason and remedial measures of the sluice under dike
Tăc Giang and results of the investigation and assessement of safety
after handling
Abstract: The sluice under dike is an important item in the dike system,
serving the socio-economic development. But it is also the most dangerous
position on the dike system, where often the incidents of seepage, internal
erosion sluice foundation, and seepage through riverbank connection of
sluice. Currently, most of this problem was handled by Jet Grouting
technology. The problem is that after these incidents have been handled by
this technology, the under sluice works safely or not. This paper presents
the researched contents through a typical treatment project, Tac Giang Ha Nam sluice. The content assessed the causes of internal erosion of the
sluice foundation and seepage through riverbank connection of sluice, Tac
Giang sluice (Ha Nam Province) in 2012 and the solution of treated by JG
technology. By the way, introduce the results of the investigated and
assessed of sluice safety after 4 years from the troubleshooting. The
evaluation results are a channel of information for reference by state
management.
Keyword: Sluice under the dike; Internal erosion; Seepage through
foundation sluice; Seepage through riverbank connection of sluice;
Construction work incidents.
1. MỞ ĐẦU *
Trong hệ thống đê điều, cống dƣới đê
đóng một vai trò quan trọng phục vụ cho sản
xuất nông nghiệp bằng cách lấy nƣớc ngoài
sông vào đồng và tiêu nƣớc từ đồng ra sông.

Nhƣng đồng thời, công trình này cũng là mắt
xích yếu nhất trong hệ thống này [1], [2].
Cống Tắc Giang - Hà Nam là một cống dƣới
đê tƣơng đối lớn trên hệ thống đê sông Hồng,
*

Viện Thuỷ Công
Số, 3 Ngõ 95 Chùa Bộc, Trung Liệt, Đống Đa, Hà Nội
**
Đại học Thủy lợi
175 Tây Sơn - Đống Đa - Hà Nội
Email:

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020
13

thời điểm xảy ra sự cố chỉ mới bàn giao đƣợc
3 năm.
Sau khi sự cố thấm, xói ngầm đƣợc xử lý
năm 2012 đến nay, công trình vận hành bình
thƣờng. Tuy nhiên, vì chƣa có kết quả khảo
sát đánh giá an toàn, nên hàng năm vào mùa
lụt bão, địa phƣơng vẫn xếp nó vào công
trình trọng điểm. Để có kết quả đánh giá
chính xác về tình trạng của công trình, rút
kinh nghiệm cho những công trình khác. Bộ
KHCN đã cho phép khảo sát, đánh giá thông
qua đề tài Độc lập cấp Nhà nƣớc, mã số
ĐTĐL.CN -04/16.

2. NGUYÊN NHÂN VÀ GIẢI PHÁP XỬ
LÝ SỰ CỐ THẤM, XÓI NGẦM NĂM 2012
2.1 Tóm tắt nguyên nhân sự cố và giải
pháp xử lý cống Tắc Giang
Cụm đầu mối cống Tắc Giang đƣợc xây
dựng ở huyện Duy Tiên tỉnh Hà Nam [3], [4],

[5]. Công trình gồm có, 01 cống lấy nƣớc 3
cửa, mỗi cửa rộng 4,2 m và 01 âu thuyền có
bề rộng B = 8m. Khoảng cách giữa tim cống
và âu thuyền là 42 m. Khoảng cách mép cống
và mép âu thuyền là 25,4m.

Hình 1. Diễn biến sự cố ở trên cống và trong nhà điều hành
Cống đƣợc thiết kế với mực nƣớc thiết kế
BĐI = +5,5 m; BĐII = +6,3 m; BĐIII = +7,1
m. Địa chất nền tại khu vực công trình gồm có
7 lớp, nhƣng công trình chủ yếu làm việc
trong lớp 4 là cát hạt nhỏ, đôi chỗ lẫn vỏ sò,
hến, kết cấu kém chặt - chặt vừa, bão hòa
nƣớc, chiều dày lớp từ 3,5 ÷ 23,5m. Đây là
lớp có khả năng chịu tải tốt (c tc= 0,07
KG/cm2 ,  tc = 230 ), lún trung bình (a 1-2 =
0,020 cm2 /KG), thấm nƣớc mạnh (k = 7 x10 -3
cm/s). Cống Tắc Giang đƣợc thiết kế nằm trên
hệ cọc BTCT M300, chiều dài cọc tại thân

cống dài 5m, cọc của tƣờng cánh cống có
chiều dài 8m. Nhƣ vậy, toàn bộ mũi cọc

BTCT của thân và tƣờng cánh cống đều nằm
lớp 4 cát hạt nhỏ. Để xử lý thấm nền cống đã
bố trí cừ thép ở thƣợng lƣu cống với chiều dài
cừ là 10 m, hạ lƣu chiều dài cừ là 3 m. Phần
đê nối giữa cống và âu ở phía thƣợng lƣu và
hạ lƣu đƣợc chắn bằng tƣờng bê tông bản
chống, có gia cố bằng cọc BTCT M300,
nhƣng không có cừ chống thấm. Cống đƣợc
thi công vào tháng 10/2007, vận hành từ
11/2009 và bàn giao sử dụng tháng 10/2010.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020
14



Hình 2. Xác định điểm bắt đầu, điểm ra và
phạm vi xói ngầm trên mặt bằng
Sau 3 năm vận hành, đến thời điểm 2 tuần
trƣớc ngày 01/8/2012, đã phát hiện thấy có hiện
tƣợng nƣớc vẩn đục ở sau cống [5], [6], [7].
Nhƣng khi đó, mực nƣớc ở hạ lƣu quá cao nên
không ai để ý. Vào lúc 5 giờ 30 phút ngày
01/8/2012 đã phát hiện phía hạ lƣu tƣờng quặt

sau bể tiêu năng của cống có hiện tƣợng đùn, sủi
mạnh và chỉ sau đó mấy giờ gian nhà để tủ điện
điều hành cống bị lún nghiêng, mang cống và
mái hạ lƣu bờ trái cũng bị sụt. Thời điểm sự cố,
cửa van cống và âu thuyền đóng, mực nƣớc
thƣợng lƣu cao trình +5,0 m, hạ lƣu cao trình

+2,6 m. Một số hình ảnh về diễn biến sự cố nhƣ
trên hình 1.
Theo kết quả rada đất kết hợp với kết quả
khoan thăm dò do Tổng Công ty TVXD Thủy
lợi Việt Nam (HEC1) cho khu vực tƣờng cánh
thƣợng, hạ lƣu cống, đáy cống cho thấy công
trình bị xói ngầm nghiêm trọng. Dòng xói ngầm
bắt đầu từ tƣờng cánh thƣợng lƣu, đoạn giữa và
âu thuyền (sát mép cống) xuyên dọc mang cống
đến giữa cống, rồi chuyển hƣớng sang mang trái
và thoát ra đầu tƣờng cánh hạ lƣu trái cống
(hình 2). Việc khoan địa chất để đánh giá độ sâu
xói ngầm cho phép dựng lại mặt cắt dọc hiện
trạng xói ngầm (hình 3).

Hình 3. Mô phỏng hiện trạng xói ngầm đáy cống tại thời điểm sự cố
Kết quả khảo sát cho thấy, toàn bộ đáy cống từ
sân trƣớc đến sân sau đã bị xói rỗng trong phạm vi
nền cát tại khu vực tiếp xúc. Sân trƣớc và bản đáy
chƣa bị sụp xuống là do các kết cấu này nằm trên
đầu cọc BTCT. Gian điều hành bị lún và sụt vì
nằm trong khu vực xói ngầm và không đƣợc thiết
kế để nằm trên cọc nhƣ các bộ phận khác. Nhƣ
vậy, kết luận, công trình bị sự cố do nền cống và
mang cống bị xói ngầm nghiêm trọng.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020

Để đánh giá khách quan về nguyên nhân
thấm, Bộ Nông Nghiệp và PTNT đã giao cho
Trung tâm Khoa học Công nghệ Phát triển Tài

nguyên nƣớc và một số chuyên gia đầu ngành
xem xét. Kết quả tính toán cho thấy, với các tổ
hợp mực nƣớc đã xảy ra trong thực tế, công
trình ổn định về thấm. Trƣờng hợp cực đoan,
nếu đặt cống trên nền tự nhiên không xử lý thì
các điều kiện về ổn định thấm vẫn bảo đảm nếu
15


khớp nối làm việc bình thƣờng (bao gồm cả
đoạn đê không có tƣờng cừ chống thấm). Việc
phân tích hồ sơ thiết kế, hồ sơ hoàn công và
diễn biến thi công cũng nhƣ các hiện tƣợng đã
xảy ra trong quá trình thi công cho thấy, nguyên
nhân trực tiếp là do lỗi thiết kế một phần nhƣng
lý do chủ yếu là do thi công, ngoài ra cũng có
lỗi của chủ đầu tƣ, tƣ vấn giám sát [5], [8]. Cụ
thể, tƣ vấn chọn biện pháp thi công là sau khi
đào móng đến cao trình 0.00, dùng cừ đóng từ
cao trình  0.00 cắm mũi cừ vào lớp 6 là lớp đất
có hệ số thấm nhỏ k= 5x10 -6 m/s để ngăn ngừa
đƣợc hiện tƣợng cát đùn, cát chảy trong quá
trình đào móng. Tuy nhiên, nhà thầu thi công đã
không thực hiện đúng biện pháp nhƣ hồ sơ thíết
kế và hồ sơ mời thầu, cụ thể: (1) Không dùng cừ
vây đóng vào lớp thấm ít, mà đã dùng biện pháp
đào rãnh tiêu nƣớc 2 bên mang cống, đóng cọc
tre và phên rơm, vải lọc và bơm lộ thiên. Biện
pháp này vừa không thể tiêu khô nhanh vừa gây
ra hiện tƣợng cát chảy; (2) Đắp đất lấp rãnh tiêu

nƣớc hai bên mang cống và đắp đất mang cống
không đảm bảo chất lƣợng theo quy định TCVN
8216:2009. Việc xói ngầm này xảy ra từ khi
bơm tiêu nƣớc hố móng, kéo dài và phát triển
đến khi xảy ra sự cố. Tất nhiên, do TVTK đã
không quy định chi tiết việc đắp mang cống.
Nhóm nghiên cứu, đánh giá nguyên nhân của
Viện Thủy Công [8] về cơ bản cũng đồng ý với
những nhận định trên. Tuy nhiên, hiện tƣợng đã
xảy ra ở cống Tắc Giang cũng nhƣ ở một số
cống khác có những điểm nghi vấn chƣa đƣợc
làm sáng tỏ bằng các tính toán, cụ thể: (1) Khu
vực tiếp giáp giữa mép bên đáy cống và mang
cống (chế độ thấm có áp dƣới đáy cống và
không áp ở phần đất đắp mang cống) bao giờ
cũng xuất hiện sụt đất rất nặng, nhƣng chƣa lý
giải đƣợc về mặt lý thuyết một cách thấu đáo.
Tại cống Tắc Giang, phần đáy cống đƣợc đóng
cừ chống thấm, phần đất đắp tiếp giáp mang
cống không có cừ chống thấm. Điểm vào và
điểm ra của dòng thấm xói ngầm bắt đầu ở đây
(hình 2); (2) Đối với các cống có lớp cát trực
16

tiếp dƣới bản đáy cống, nếu xử lý nền bằng cách
đóng cọc tre hoặc cọc BTCT thì đều xảy ra sự
cố. Vấn đề này hiện nay cũng chƣa lý giải đƣợc,
nhƣng nhiều ý kiến cho rằng quá trình đóng cọc
đã làm phá vỡ trạng thái tự nhiên của lớp cát,
tạo ra lớp cát mới “xốp” hơn so với lớp cát cũ.

Do vậy, khi cống có chênh lệch nƣớc đã làm
cho dòng chảy ngày càng phát triển, đến một lúc
nào đó sẽ gây ra hiện tƣợng xói ngầm. Tƣơng tự
ở cống Tắc Giang, phần đáy cống và đáy tƣờng
cánh đƣợc đóng bằng cọc BTCT. Đây là những
nghi vấn và là những vấn đề khó, hiện nay chƣa
có câu trả lời.
Ngay khi sự cố xảy ra, Bộ Nông Nghiệp và
PTNT đã lập Ban chỉ đạo để trực tiếp chỉ đạo xử
lý sự cố. Vì vậy, ngay từ giờ đầu đã triển khai
các biện pháp ứng xử khẩn cấp để hạn chế sự
cố, ngăn đƣợc dòng thấm từ thƣợng lƣu về hạ
lƣu, hạn chế tối đa diễn biến theo chiều hƣớng
bất lợi sự cố. Cụ thể là giảm chênh lệch mực
nƣớc thƣợng và hạ lƣu bằng cách, mở cửa âu
thuyền để cân bằng mực nƣớc. Sau đó, tiến hành
đắp đê quây thƣợng lƣu có khả năng chống lũ
trên báo động I, vị trí cách cống 300 m. Đồng
thời xử lý khu vực lún, sụt bằng bao tải cát và rọ
đá và làm các biển báo để khoanh vùng khu vực
bị sự cố.

Hình 4. Bố trí phân đoạn thi công
trên mặt bằng
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020


Để xử lý sự cố, nhiều phƣơng án đã đƣợc đƣa
ra, nhƣ sau [3], [4] và [6]: (1) Phƣơng án 1, làm
sân phủ thƣợng lƣu và tầng lọc hạ lƣu với mục

đích là kéo dài đƣờng viền thấm theo phƣơng
ngang kết hợp thoát nƣớc. Phƣơng án này không
thực hiện ngay đƣợc vì thời điểm tháng 8 năm
2012, mực nƣớc sông và đồng rất cao. Thời tiết
mƣa bão không thể thực hiện việc đắp đê quai
và làm khô toàn bộ hố móng; (2) Phƣơng án 2,
đóng 01 hàng cừ chống thấm ở đáy cống và đáy
âu, nối tiếp hai phía mang cống và cắt qua vùng
bị xói trôi đất. Khoan phụt vữa xi măng cát, vữa
xi măng – bentonite theo phƣơng pháp khoan
phụt truyền thống điền đầy khu vực rỗng của
nền và mang cống. Đây là biện pháp mong đợi
nhất, nhƣng thực tế không thể thi công cừ thép
do vƣớng các vật cản nhƣ đá, rọ đá. Sử dụng
búa 4,5 (T) chỉ đóng sâu đƣợc 4m, búa 6 T cũng
chỉ xuống đƣợc 6m, phƣơng án này thất bại; (3)
Phƣơng án 3, sử dụng tƣờng XMĐ thi công
bằng công nghệ JG. Trung Tâm công Trình
Ngầm - Viện Thủy Công với kinh nghiệm xử lý
nhiều sự cố về xói ngầm, sạt trƣợt đã có ý kiến
từ đầu là sử dụng công nghệ JG, nhƣng chƣa
đƣợc chấp nhận. Sau khi việc đóng cừ không
thành công, thì phƣơng án này mới đƣợc chấp
nhận. Chọn phƣơng án tuyến tƣờng chống thấm
XMĐ trùng với tuyến cừ cũ vì phƣơng án này
có nhiều ƣu điểm.
Việc thi công xử lý chống thấm đƣợc chia làm
2 giai đoạn. Trong giai đoạn 1, phải ngăn chặn
đƣợc dòng thấm đảm bảo chống lũ năm 2012
bằng cách tạo tuyến chống thấm tại thƣợng lƣu,

từ vai trái cống qua đoạn đê giữa cống và âu
thuyền, kéo dài sang đến hết vai phải âu. Trên
mặt bằng nối tiếp với tuyến cừ cũ ở cống và âu,
cừ mới kết nối với tuyến cừ cũ và công trình tạo
thành một tuyến tƣờng chống thấm hoàn chỉnh
bằng cọc XMĐ đƣờng kính 80 cm. Đáy tƣờng
XMĐ cao độ -13,5m; đỉnh tƣờng cao độ +5,0m.
Trên đỉnh tƣờng XMĐ đắp đất đầm nện lên đến
đỉnh đê. Đƣờng kính cọc thông thƣờng là 80 cm.
Để đảm bảo kín khít hoàn toàn, khu vực tiếp giáp
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020

với cừ cũ sử dụng cọc XMĐ đƣờng kính 100 cm.
Trên toàn tuyến phân làm 3 khu vực có yêu cầu
về số hàng cọc khác nhau.

Hình 5. Cắt ngang tường chống thấm
Tại những đoạn sụt lún nghiêm trọng có 3
hàng XMĐ, các đoạn còn lại làm 2 hàng cọc
XMĐ. Công tác thi công đƣợc phân thành 2 đợt
(xem hình 4): (1) Đợt 1, thi công phần đoạn bên
trái cống, phần giữa cống và âu thuyền; (2) Đợt
2, thi công đoạn phía vai phải âu để đảm bảo
điều kiện liên tục của tƣờng chống thấm ngang
lòng sông. Đồng thời với việc thi công tƣờng
chống thấm, đã tiến hành công tác bù rỗng nền
bằng xi măng trộn cát theo tỷ lệ 100 kg XM
PCB 40 trộn với 1m3 cát đen. Hỗn hợp này sử
dụng máy bơm vữa bê tông áp lực 3 – 7 atm để
bơm. Sau khi bơm vữa 2 ngày, đặt nút bịt vào lỗ

khoan trên bê tông, sau đó ép vữa xi măng áp
lực 3 - 5 át với tỷ lệ X/N = 1/1 ÷ 1/2 để lấp đầy
khoảng hở đáy bê tông và vật liệu bù nền. Khi
đã ổn định thì đổ bê tông M 300 vào vị trí lỗ
khoan để bịt hố khoan (xem hình 6).

Hình 6. Sơ họa vùng rỗng đáy cống
bằng khoan kiểm tra
17


Để đảm bảo công trình làm việc bình
thƣờng sau khi xử lý, việc thử tải bắt đầu thực
hiện từ ngày 19/03/2013 đến ngày 06/04/2013,
với chênh mực nƣớc thƣợng lƣu và hạ lƣu là
4,92m và duy trì cho đến hết ngày 21/04.
Quan trắc từ ngày 19/03/2013 đến hết ngày
21/04/2013. Tiến hành bơm liên tục để duy trì
chênh lệch 4,92 m, vì nƣớc bị thấm ra các
ruộng trũng hai bên kênh dẫn, làm cho mực
nƣớc thƣợng lƣu thay đổi.

Hình 7. Mặt bằng bố trí vị trí các giếng
quan trắc
Kết quả quan trắc trên các giếng đo T1, T2,
T3, T4, T5, T6, T7, T11, T12 (có 3 giếng đo bị
hỏng là T8, T9, T10) và hai giếng bổ sung T8-1
và T10-1. Trong đó, vị trí giếng đo T10-1 là đo

mực nƣớc phía sau tƣờng chống thấm bằng

XMĐ phía thƣợng lƣu, và giếng T8-1 đo mực
nƣớc phía hạ lƣu cống (hình 7).
Kết quả quan trắc mực nƣớc trong các
giếng quan trắc cho thấy, tƣờng XMĐ làm
việc hiệu quả. Công trình đảm bảo an toàn về
thấm, xói ngầm.
3. KẾT QUẢ ĐIỀU TRA, ĐÁNH GIÁ AN
TOÀN CÔNG TRÌNH CỐNG TẮC GIANG
SAU KHI KHẮC PHỤC SỰ CỐ THẤM,
XÓI NGẦM [8]
3.1 Kiểm tra, đánh giá thực địa
Sau khi thi công xử lý xong công trình Tắc
Giang năm 2012, hàng năm vào mùa lũ tỉnh
Hà Nam vẫn xếp cống Tắc Giang vào dạng
công trình trọng điểm. Hơn nữa, cũng có
những ý kiến cho rằng, nó chƣa đảm bảo an
toàn. Để làm rõ vấn đề trên, trong khuôn khổ
Đề tài cấp Nhà nƣớc “Nghiên cứu công nghệ
phát hiện sớm nguy cơ sự cố đê sông, đập
đất, đá, bê tông trọng lực và đề xuất giải pháp
xử lý” thực hiện năm 2016, cho phép có 02
nội dung nghiên cứu, đánh giá: (1) Khảo sát,
đánh giá an toàn thông qua hiện trạng và mực
nƣớc quan trắc tại các ống đo áp; (2) Đánh
giá bằng phƣơng pháp vật lý với cách đo
nồng độ muối khuyếch tán (trình bày trong
bài báo khác).

Hình 8. Liên kết giữa các bộ phận kết cấu, tường cánh với thân cống đều rất tốt
Kết quả công tác khảo sát thực địa và đo đạc ở ống đo áp cho thấy:

- Không thấy hiện tƣợng nổi bọt khí hạ lƣu cống, nhƣ vậy nền, mang cống ổn định.
18

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020


Hình 9. Không có hiện tượng bất thường ở lòng công và đường trên cống
- Các bộ phận kết cấu mới làm nhƣ phủ lại
BT mặt thân cống, mặt đƣờng, tiếp giáp giữa
thân cống và BT phủ mặt không có hiện tƣợng
lún, lệch. Điều đó chứng tỏ không có hiện tƣợng
thẩm lậu, xói ngầm (hình 8; hình 9; hình 10).

- Tƣờng cánh thƣợng và hạ lƣu cống không
có hiện tƣợng chuyển dịch mới.
- Các vị trí ống quan trắc làm việc bình
thƣờng, số liệu quan trắc đƣợc thu thập tại cống
với liệt nhiều năm liền.

Hình 10. Không có bất thường nơi tiếp giáp mang cống và mái thượng, hạ cống
3.2 Số liệu quan trắc và so sánh với mô
hình toán
Chọn tổ hợp mực nƣớc: Để có kết luận

cụ thể, nhóm nghiên cứu đã chọn ra một
số tổ hợp bất lợi để t ính toán, phân t ích
(bảng 1).

Bảng 1. Lựa chọn tổ hợp mực nƣớc tính toán
TT

1
2
3

Trƣờng hợp
TH1
TH2
TH3

Quan trắc
5/9/2017
10/9/2017
11/9/2013

Sơ đồ tính toán và điều kiện biên: Sử dụng
phần mềm SEEP/w trong bộ phần mềm
Geostudio 2007 để tính toán. Đối với mặt cắt
mang cống và giữa cống và âu chọn sơ đồ
thấm ổn định không áp, mặt cắt qua đáy cống
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020

MNTL (m)
3,0
3,65
4,4

MNHL (m)
2,0
1,75
2,0

H
1,0
1,90
2,4

chọn sơ đồ thấm ổn định có áp. Điều kiện biên
thƣợng, hạ lƣu là tổ hợp mực nƣớc ứng với
các trƣờng hợp. Biên phải, trái và dƣới cùng
lớp 6 là biên không thấm. Hệ số thấm của các
lớp đất (bảng 2).
19


Chọn mặt cắt tính toán:
Hệ số
TT Lớp đất

thấm

Ghi chú

(m/s)
Hình 11. Mặt cắt 1 qua các điểm đo T1, T2,
T3 và T4
Mặt cắt 1: Thấm vòng qua mang cống,
thƣợng lƣu có tƣờng chống thấm bằng cọc xi
măng đất, hạ lƣu có tầng lọc ngƣợc, với các vị
trí quan trắc T1, T2, T3, T4 (hình 12).
Mặt cắt 2: Thấm dọc tim cống, với các điểm

đo T5, T6, T11 và T12 (hình 13).
MNTL

T11

2
3
4
5

MNHL
T12

1

T6 T5

Lớp đất đắp
(1)
Lớp đất nền
(4)
Lớp đất nền
(5)
Lớp đất nền
(6)
Cọ c

XMĐ

1,10-6

7,10-5

Báo cáo địa
chất

5,10-5
5,10-6

Thí nghiệm

1,10-7

lớp 4

đổ nước

Bù nền

6

Lớp 4

Lớp 5

Lớp đất bù
rỗ ng nền

Cao độ đáy

1,10-4

lớp -6,0 m

Lớp 6

Hình 12. Mặt cắt 2 qua các điểm đo
T5, T6, T11 và T12
Mặt cắt 3: Mặt cắt qua vai phải cống đoạn
giữa cống và âu, với các điểm đo T10-1, T8-1
(hình 14).

Hình 13. Mặt cắt 3 qua các điểm đo T10-1
và T8-1
Tài liệu sử dụng để tính toán: Sử dụng tài
liệu năm 2012 (bảng 2)
Bảng 2. Hệ số thấm sử dụng để tính toán

Bố trí thiết bị quan trắc: Bố trí các giếng đo
T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T11, T12, T8-1 và
T10-1 (hình 7).
Kết quả tính toán và nhận xét:
- Về Gradient thấm: Kết quả tính toán
gradient với các trƣờng hợp 1, 2, 3 tại các mặt
cắt tính toán MC 1, MC 2 và MC 3 (bảng 3).
Kết quả tính toán cho thấy, vì hạ lƣu cống tại
MC 2 có bố trí tầng lọc ngƣợc, vậy theo TCVN
gradien thấm cho phép [J] = 0.6; Tại MC 1 và
MC 3 không bố trí tầng lọc nên [J]=0.3. Từ kết
quả trong bảng 3 cho thấy, tại MC 1 và MC 3 có
Jmax= 0.08 < [0.3] và Jmax= 0.08 < [0.3] đảm bảo

điều kiện an toàn về thấm. Tƣơng tự tại MC 2
có Jmax= 0.09 < [0.6] đảm bảo điều kiện an toàn
về thấm.

Bảng 3. Kết quả tính toán Gradient tại các mặt cắt với các trƣờng hợp
TT

20

Trƣờng
hợp

Ngày quan
trắc

MNTL
(m)

MNHL
(m)

ΔH
(m)

J
MC 1

MC 2

MC 3

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020


1
2
3

TH1
TH2
TH3

5/9/2017
3,0
10/9/2017
3,65
11/9/2013
4,4
[J]
- Về so sánh cột nƣớc quan trắc trong ống đo
áp và cột nƣớc tính toán: Kết quả tính toán cột
nƣớc Htt tại các vị trí T1, T2, T3 và T4 tại mặt
cắt 1, vị trí T5, T6, T11 và T12 tại mặt cắt 2 và

Mặt cắt 1

Mặt cắt 3
Kết quả so sánh cho thấy, có sự phù hợp
tƣơng đối tốt giữa kết quả quan trắc và kết quả
tính toán (xem hình 15). Riêng tại MC3, do mép

tƣờng thƣợng lƣu và hạ lƣu không bố trí thiết bị
quan trắc, nên giá trị cột nƣớc đƣợc trình bày
nhƣ trong bảng 4.
Từ kết quả quan trắc và tính toán cột nƣớc tại
các vị trí giếng quan trắc, có các nhận xét sau:
- Khớp nối ở sân trƣớc làm việc bình
thƣờng, vì áp lực tại các điểm đo ngay phía
trƣớc cừ thƣợng lƣu đều giảm so với cột nƣớc
thƣợng lƣu.
- Cừ chống thấm XMĐ làm việc bình
thƣờng, vì áp lực tại các điểm đo ngay phía sau
cừ thƣợng lƣu giảm đáng kể so với phía trƣớc

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020

2,0
1,75
2,0

1,0
1,90
2,4

0,04
0,04
0,02
0,06
0,08
0,06
0,08

0,09
0,08
0,3
0,6
0,3
T8-1, T10-1 tại mặt cắt 3 cho các trƣờng hợp
TH1, TH2 và TH3 đƣợc lấy ra từ phần mềm và
so sánh với cột nƣớc quan trắc Hqt đo đƣợc tại vị
trí các giếng đo áp (hình 14).

Mặt cắt 2

Hình 14. Vị trí các ống đo áp T1, T2, T3,
T4, T5, T6, T8-1, T10-1, T11 và T12 trên
các mặt cắt M C1, MC 2 và MC 3
cừ. Liên kết giữa cừ thép cũ và tƣờng xi măng
đất đạt yêu cầu vì tại điểm đo T2 và T1 việc suy
giảm áp lực theo quy luật.
- Công trình đảm bảo an toàn về thấm và
xói ngầm.

21


lợi chủ trì, Viện Thủy công phối hợp thực hiện
phần công nghệ phát hiện sớm an toàn đê sông.
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Hình 15. So sánh cột nước quan trắc và cột
nước tính toán tại vị trí bố trí giếng

3. KẾT LUẬN
Có thể nói, sự cố cống Tắc Giang là một
bài học lớn liên quan từ Chủ đầu tƣ, Tƣ vấn
thiết kế, Tƣ vấn giám sát, Nhà thầu thi công
và kể cả đơn vị quản lý công trình. Cần phải
rút kinh nghiệm sâu sắc để không lặp lại sự cố
một lần nữa.
Cần phải có những nghiên cứu sâu hơn về tác
động của việc đóng cọc (cọc tre, BTCT, v.v…)
vào nền cát và vấn đề nghiên cứu dòng thấm
chuyến tiếp giữa hai trạng thái khi thiết kế, thi
công cống dƣới đê trên nền cát.
Kết quả khảo sát thực địa, đánh giá an toàn
cống Tắc Giang qua số liệu quan trắc đã khẳng
định cống sau khi đƣợc xử lý sự cố đảm bảo an
toàn. Kết quả này, sau đó đã đƣợc kiểm chứng
bằng phƣơng pháp độc lập khác xác định dòng,
vận tốc thấm bằng cách đo nồng độ muối
khuếch tán trong dòng thấm.
LỜI CÁM ƠN
Nghiên cứu này là kết quả nghiên cứu của Đề
tài cấp Nhà nƣớc “Nghiên cứu công nghệ phát
hiện sớm nguy cơ sự cố đê sông, đập đất, đá, bê
tông trọng lực và đề xuất giải pháp xử lý” mã
số: ĐTĐL.CN-04/16 do Trƣờng Đại học Thủy

22

1. Nguyễn Quốc Dũng & nnk (2005). Nghiên
cứu các giải pháp khoa học công nghệ để nâng

cấp sửa chữa các cống dưới đê thuộc hệ thống
sông Hồng và sông Thái Bình. Đề tài độc lập
cấp Nhà nƣớc. Viện khoa học Thủy lợi Việt
Nam, Hà Nội.
2. Phùng vĩnh An và nnk (2017). Báo cáo
đánh giá an toàn đê khu vực Bắc Trung Bộ và
đề xuất giải pháp (công trình, phi công trình)
đảm bảo an toàn đê đập. Đề tài NCTX 2017.
Viện Thủy Công, Hà Nội.
3. Hồ sơ TKKT-TC (2010). Thuyết minh hồ
sơ thiết kế cụm công trình đầu mối Cống, Âu
Thuyền Tắc Giang - tỉnh Hà Nam. Tổng Công
ty Tƣ vấn Xây dựng Thủy lợi Việt Nam (HEC
1), Hà Nội.
4. Hồ sơ TKKT-TC (2006). Phụ lục tính toán
Thủy công No605D-TH-PL01-Đầu mối cống
Tắc Giang. Tổng Công ty Tƣ vấn Xây dựng
Thủy lợi Việt Nam, Hà Nội.
5. Hồ sơ đánh giá nguyên nhân (2012). Báo
cáo đánh giá, xác định nguyên nhân sự cố cụm
công trình đầu mối Cống, Âu Thuyền Tắc Giang
- tỉnh Hà Nam. Trung tâm Khoa học Công nghệ
Phát triển Tài nguyên nƣớc, Hà Nội.
6. Hồ sơ TKKT-TC (2012). Thuyết minh
thiết kế xử lý khẩn cấp sự cố cụm công trình đầu
mối cống, âu thuyền Tắc Giang-tỉnh Hà Nam.
Hội Đập lớn, Hà Nội.
7. Đỗ Văn Tâm. Nghiên cứu giải pháp xử lý
khẩn cấp sự cố cống dưới đê qua kinh nghiệm
xử lý cống Tắc Giang. Luận văn thạc sỹ (2014).

Trƣờng Đại học Thủy lợi, Hà Nội.
8. Phùng vĩnh An và nnk (2017). Báo cáo
chuyên đề nguyên nhân, quá trình xử lý sự cố
và kết quả đánh giá an toàn cống Tắc Giang.
Đề tài độc lập cấp Nhà nƣớc, mã số:
ĐTĐL.CN -04/16, Nghiên cứu công nghệ phát
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020


hiện sớm nguy cơ sự cố đê sông, đập đất, đập
đá, đập bê tông trọng lực và đề xuất giải pháp

xử lý, Hà Nội.

Người phản biện: GS.TS NGUYỄN CÔNG MẪN

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020

23