Tải bản đầy đủ (.pdf) (91 trang)

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT HỒ CHỨA NƢỚC TRONG, TỈNH QUẢNG NGÃI. LUAN VAN THAC SY

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.42 MB, 91 trang )

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------- oOo ----------

NGUYỄN HẢI LONG

ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TỐN KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT
HỒ CHỨA NƢỚC TRONG, TỈNH QUẢNG NGÃI.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY

Đà Nẵng, 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------- oOo ----------

NGUYỄN HẢI LONG

ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TỐN KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT
HỒ CHỨA NƢỚC TRONG, TỈNH QUẢNG NGÃI.

Chuyên ngành: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY
Mã số: 85.80.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ VĂN THẢO



Đà Nẵng, 2019


i

LỜI CAM ĐOAN

Tên đề tài luận văn: “Ứng dụng mô hình tốn kiểm tra ổn định cho đập đất hồ
chứa Nƣớc Trong, tỉnh Quảng Ngãi”.
Tôi xin cam đoan luận văn này hồn tồn do tơi làm, những kết quả nghiên cứu tính
tốn trung thực. Trong q trình làm luận văn tơi có tham khảo các tài liệu liên quan
nhằm khẳng định thêm sự tin cậy và tính cấp thiết của đề tài. Tôi không sao chép từ
bất kỳ nguồn nào khác, nếu vi phạm tôi xin chịu trách nhiệm trƣớc Khoa và Nhà
trƣờng.
Quảng Ngãi, ngày 06 tháng 06 năm 2019
Học viên

Nguyễn Hải Long


ii

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ: “Ứng dụng mơ hình toán kiểm tra ổn định đập đất Hồ
chứa Nƣớc Trong, tỉnh Quảng Ngãi” đã đƣợc tác giả hoàn thành đúng thời
hạn quy định và đảm bảo đầy đủ các yêu cầu trong đề cƣơng đƣợc phê duyệt.
Trong quá trình thực hiện, nhờ sự giúp đỡ tận tình của quý thầy, cô giáo trong
Khoa Xây dựng Thủy lợi-Thủy điện, Trƣờng Đại Học Bách Khoa-Đại học Đà

Nẵng, các công ty tƣ vấn và đồng nghiệp, tác giả đã hoàn thành luận văn này.
Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy giáo – TS. Lê Văn
Thảo - Giảng viên trƣờng Đại học Bách khoa, ĐHĐN đã tận tình hƣớng dẫn,
cung cấp tài liệu và giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận văn.
Mong rằng các kết quả trong luận văn sẽ đóng góp nhỏ về mặt khoa học trong
quá trình kiểm tra ổn định đập đất trong thời gian tới.
Do điều kiện thời gian và kiến thức còn hạn chế, bản thân đã cố gắng song luận
văn này khơng thể tránh khỏi những sai sót, cịn tồn tại một số vấn đề cần tiếp
tục nghiên cứu, tác giả mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp và trao đổi chân
thành của quý thầy cô giáo, các chuyên gia và các bạn đồng nghiệp. Tác giả rất
mong muốn những vấn đề còn tồn tại sẽ đƣợc tác giả phát triển ở mức độ nghiên
cứu sâu hơn góp phần ứng dụng những kiến thức khoa học vào phục vụ đời sống
sản xuất.
HỌC VIÊN

Nguyễn Hải Long


iii

TĨM TẮT LUẬN VĂN
“ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TỐN KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT HỒ CHỨA NƯỚC
TRONG, TỈNH QUẢNG NGÃI”

Học viên

: Nguyễn Hải Long

Chuyên nghành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy
Khóa


: K35 Trƣờng đại học Bách khoa, Đại Học Đà Nẵng.

Tóm tắt: Việc tính tốn thấm trong đập đất hiện nay thƣờng sử dụng mơ hình tốn
hai chiều đứng (2D) còn gọi là thấm phẳng, giải theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn
(fem), để tính tốn cho các mặt cắt đại diện đập đất [3]. Tuy nhiên, việc tính tốn
thấm theo mơ hình hai chiều đứng trong một số trƣờng hợp điều kiện địa hình, địa
chất nào đó thì mơ hình này chƣa phản ánh đúng dịng thấm thực tế, nhất là khi đập
cao, có tỷ số giữa chiều dài (l) và chiều cao (h) từ 1 ÷ 5 [4]. Kết quả tính tốn để
thiết kế có khả năng gây ra sự cố cơng trình, hoặc lãng phí. Vì vậy cần thiết phải
nghiên cứu dịng thấm khơng gian qua đập đất (3D) trong một số trƣờng hợp đập
đất có điều kiện về địa hình, địa chất đặc biệt, để đánh giá ảnh hƣởng của dịng thấm
đến an tồn của đập đất. Trong luận văn, tác giả đã sử dụng mơ hình SEEP 3D để mơ
phỏng dịng thấm trong đập đất của hồ chứa nƣớc Nƣớc Trong. Kết quả thấm của mơ
hình thể hiện chính xác đập thực tế. Một sự so sánh kết quả từ mơ hình 3D với kết
quả từ mơ hình 2D đƣợc chỉ ra.
APPLICATION THE MODEL TO CHECK THE STABILITY OF EARTH
DAM OF NUOC TRONG RESERVOIR, QUANG NGAI PROVINCE
Abstract: Seepage calculation in the earth dam is normally simulated with two
dimensional vertical model (2DV), which is solved based on finite element method
(FEM) to compute the typical cross sections of earth dam [3]. However, this model has
not reflexed correctly the real seepage yet, especially with high earth dam with the ratio
between the dam length (L) and the dam height (H) from one to five [4]. The result of
design calculation can cause the incidents or increasing the budget. So, it is necessary
to simulate the seepage in the earth dam with 3D model in some special cases which will
help assess the seepage influence to safety of earth dam. In the thesis, the author used 3D
seepage model to simulate seepage in the earth dam of Nuoc Trong reservoir. The
seepage results from the model is showed exactly of the real earth dam. A comparison the
results fom 3D model with the results from 2D model are showed.s



iv

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii
MỤC LỤC ......................................................................................................................iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ ..............................................x
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ...................................................................................................3
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................................3
4. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................................. 4
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.....................................................................4
6. Cấu trúc luận văn .........................................................................................................4
Chƣơng I. TỔNG QUAN VỀ ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƢƠNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP
ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH HỒ CHỨA .................................................................................6
1.1 Tổng quan về đập vật liệu địa phƣơng (VLĐP) ........................................................6
1.1.2 Tổng quan đập đất, hồ chứa ở Việt Nam. .......................................................... 6
1.1.3 Hiện trạng đập đất ở Việt Nam. .........................................................................7
1.1.4 Tình hình xây dựng đập ở Việt Nam. ................................................................ 8
1.2 Ảnh hƣởng của dòng thấm đối với đập đất ............................................................... 8
1.2.1 Thấm phẳng và thấm không gian qua đập đất ........................................................9
.1.3 Các loại sự cố đập VLĐP .......................................................................................10
1.3.1 Nguyên nhân khách quan. ................................................................................10
1.3.2. Nguyên nhân chủ quan ........................................................................................ 11
1.4 Một số sự cố vỡ đập điển hình ở Việt Nam ............................................................. 12
1.4.1. Vỡ đập Suối Hành ở Khánh Hoà .........................................................................12

1.4.2. Vỡ đập Suối Trầu ở Khánh Hoà ..........................................................................14
1.4.3. Vỡ đập Am Chúa ở Khánh Hoà ..........................................................................16
1.4.4. Đập tràn hồ chứa nƣớc Dầu Tiếng .....................................................................18
1.5. Các phƣơng pháp xử lý thấm nâng cao ổn định đập đất và điều kiện ứng dụng ...18
1.5.1 Mục đích của việc xử lý thấm .............................................................................18
1.5.2 Giải pháp xử lý thấm cho cơng trình đập ............................................................. 19
a) Sân phủ kết hợp với tƣờng nghiêng chống thấm thƣợng lƣu (sân trƣớc) .................19
b) Chân khay kết hợp với tƣờng nghiêng chống thấm ..................................................21


v
c) Chân khay kết hợp với lõi giữa chống thấm ............................................................. 22
Hinh 1. 13. Giải pháp chân khay kết hợp với lõi giữa chống thấm .............................. 23
1.5.3. Chống thấm bằng khoan phụt truyền thống ........................................................ 26
KHOAN ......................................................................................................................... 27
RỮA HỐ KHOAN ........................................................................................................27
ĐẶT NÚT ......................................................................................................................27
đầm nén hiện trường............................................................................................... 27
ÉP NƢỚC ......................................................................................................................27
PHỤT VỮA ...................................................................................................................27
LẤP HỐ ......................................................................................................................... 27
THÁO MÁY KHOAN ..................................................................................................27
Chống thấm bằng cọc xi măng - đất (XMĐ) .................................................................28
1.6 Tình hình giải bài tốn thấm ....................................................................................31
1.6.1 Tình hình giải bài tốn thấm ở nƣớc ngồi ......................................................... 31
1.6.2 Tình hình giải bài tốn thấm ở trong nƣớc ......................................................... 31
1.7 Kết luận chƣơng 1 ...................................................................................................32
CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA SEEP3D – GIẢI BÀI TỐN ...................33
THẤM KHƠNG GIAN BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN .................33
2.1 Giới thiệu mơ hình Seep3D. ....................................................................................33

2.2 Nội dung phƣơng pháp phần tử hữu hạn. ...................................................................34
2.2.1 Hàm số hàm lƣợng chứa nƣớc thể tích .................................................................34
2.2.2 Hàm số thấm .........................................................................................................36
2.2.3 Quy luật dịng chảy ............................................................................................. 37
2.2.4 Các phƣơng trình tổng quát ..................................................................................38
2.2.5 Hệ tọa độ .............................................................................................................39
2.2.6 Các hàm nội suy .................................................................................................41
2.2.7 Các hàm số đạo hàm của hàm nội suy:............................................................... 43
2.3 Giải bài toán thấm 3 chiều theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn ............................... 45
2.3.1 Phƣơng pháp phần tử hữu hạn ..............................................................................45
2.3.2 Phép tích phân theo thời gian .............................................................................46
2.3.3 Tích phân số........................................................................................................47
2.3.4 Ma trận dẫn thuỷ lực ............................................................................................ 49
2.3.5 Ma trận khối lƣợng ............................................................................................. 50
2.3.6 Lƣu lƣợng biên ...................................................................................................51
2.3.7 Sắp xếp và giải các phƣơng trình tổng quát .......................................................52
2.3.8 Sơ đồ giải lặp ......................................................................................................53


vi
2.3.9 Gradient và vận tốc ............................................................................................. 54
2.3.10 Lƣu lƣợng dòng thấm ........................................................................................ 55
2.3.11 Hàm vật liệu ......................................................................................................55
2.4 Kết luận chƣơng 2 ..................................................................................................56
Chƣơng 3. ỨNG DỤNG SEEP3D TÍNH THẤM KHƠNG GIAN QUA ĐẬP ĐẤT HỒ
NƢỚC TRONG .............................................................................................................57
3.1 Mơ tả cơng trình. .....................................................................................................57
3.3 Địa chất nền đập đất ................................................................................................ 58
3.4 Các chỉ tiêu thiết kế cơng trình: ...............................................................................59
3.5 Các bƣớc thiết lập mơ hình và khai thác kết quả chạy mơ phỏng ........................... 61

3.5.1 Trƣờng hợp tính tốn ............................................................................................ 61
3.5.2 Thiết lập mơ hình tính thấm Seep3D của đập đất Hồ Nƣớc Trong ......................61
3.5.3 Chia lƣới miền tính tốn .......................................................................................62
3.5.4 Điều kiện biên .....................................................................................................62
3.5.5 Xem kết quả ..........................................................................................................63
3.6 Kết quả tính thấm 2D của một số mặt cắt điển hình gian qua đập đất Hồ Nƣớc
Trong (Kế thừa từ tính tốn ổn định và thấm của công ty Hec 1) .................................66
3.7 So sánh giữa mơ hình Seep3D và mơ hình 2D (Seep/W) .......................................70
3.8 Kết luận chƣơng 3 ...................................................................................................70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................71
1.KẾT LUẬN ................................................................................................................71
2.KIẾN NGHỊ ................................................................................................................71
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................72


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. 1 Tổng hợp một số cơng trình ứng dụng giải pháp chống thấm đập bằng
tƣờng hào bentonite .......................................................................................................25
Bảng 2. 1: Hệ thống số nút và các tọa độ địa phương của phần tử hình lục giác: ........40
Bảng 2. 2: Các hàm nội suy cho các phần tử hình lục giác ...........................................42
Bảng 2. 3: Vị trí các điểm mẫu và trọng số đối với phần tử lục giác 8 điểm. ...............48
Bảng 2. 4: Vị trí các điểm mẫu và trọng số đối với phần tử lục giác 27 điểm. ..............48
Bảng 3. 1: Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền ......................................................................59
Bảng 3. 2: Các chỉ tiêu thiết kế cơng trình ....................................................................59


viii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1:

ản

v ng nghi n cứu ................................................................................1

Hình 1. 2 : H chứa nước Nước Trong - Tỉnh Quảng Ngãi (Ảnh chụp từ vệ tinh) .........2
Hình 1. 3: Đường bão hịa và khu mao dẫn ....................................................................9
Hình 1.4: Sơ

thấm khơng gian trong ập ất. ............................................................ 9

Hình 1.5 Đập Suối Hành, Cam Ranh, Khánh Hịa........................................................ 13
Hình 1.6. H chứa nước Suối Trầu, Ninh Hịa, Khánh Hịa .........................................15
Hình 1.7 Đập Am Chúa ở Khánh Hồ .........................................................................16
Hình 1. 8 . H chứa nước Dầu Tiếng ............................................................................18
Hinh 1. 9. Giải pháp sân phủ kết hợp với tường nghi ng thượng lưu chống thấm.......20
Hinh 1. 10. Tường chống thấm bằng các loại vật liệu mới như màng HDPE, thảm sét
ịa kỹ thuật ....................................................................................................................20
Hinh 1. 11. Màng ịa kỹ thuật chống thấm GCL và HDPE ..........................................20
Hinh 1. 12. Giải pháp chân khay kết hợp với tường nghi ng thượng lưu chống thấm .22
Giải pháp tường cừ chống thấm ....................................................................................23
Hinh 1.14. Giải pháp tường cừ kết hợp tường nghiêng hoặc tường lỏi chống thấm ....24
Hinh 1. 15. Hình ảnh thi cơng cọc cừ BTCT và chi tiết khớp nối cọc Giải pháp chống
thấm bằng tường hào Bentonite ....................................................................................24
Hinh 1. 16. Giải pháp tường hào bentonite chống thấm ...............................................25
Hinh 1. 17. Hình ảnh thi cơng tường hào bentonite chống thấm. .................................26
Hinh 1.18. Sơ


khoan phụt vữa tạo màng chống thấm. .............................................27

Hinh 1.19. Nút phụt ơn và nút phụt kép trong công nghệ khoan phụt. .......................28
Hinh 1. 20. Sơ

công nghệ Jet-grouting làm tường chống thấm. .............................. 29

Hinh 1. 21. Phạm vi ứng dụng hiệu quả trong công nghệ khoan phụt.......................... 30
Hinh 1. 21. Hình ảnh chống thấm cho

quai cơng trình Sơn La ................................ 30

Hình 2. 1: Dạng tổng quát của hàm số hàm lượng chứa nước thể tích ........................ 35
Hình 2. 2: Dạng tổng quát của hàm số hàm lượng chứa nước thể tích ........................ 36
Hình 2. 3:Quan hệ giữa hàm dẫn thủy lực và áp lực nước lỗ rỗng. ............................. 37
Hình 2. 4: Các hệ tọa ộ ịa phương và tổng thể của phần tử hình lục giác ...............40
Hình 2. 5: Định nghĩa các tham số ma trận dẫn thủy lực .............................................50
Hình 2. 6: Tính tốn mw .................................................................................................51


ix
Hình 3. 1: Mặt Cắt H35 ngang ập hiện trạng ............................................................. 60
Hình 3. 2: Cắt dọc Hố móng ập ất ............................................................................61
Đập

ược chia lưới trong mơ hình SEEP 3D

ược thể hiện trong hình 3.2

Hình 3. 2: Chia lưới mơ hình Sleep 3D ập ất H Nước Trong .................................62

Hình 3. 3: Kết quả chạy mơ hình SEEP 3D ..................................................................63
Hình 3. 4:Tổng cột nước tại mặt cặt giữa thân ập ......................................................63
Hình 3. 5: Hệ số thấm theo phương x............................................................................64
Hình 3. 6: Hệ số thấm theo phương y............................................................................64
Hình 3. 7: Mặt cắt dọc thân ập....................................................................................65
Hình 3. 8: Kết quả của mặt cắt ứng ............................................................................65
Hình 3. 9: Đường bão hòa và lưu lượng thấm qua mặt cắt giữa ập-TH1 ..................66
Hình 3. 10: Đường bão hịa và lưu lượng thấm qua mặt cắt giữa ập-TH2 ................66
Hình 3. 11: Đường bão hòa và lưu lượng thấm qua mặt cắt giữa ập-TH3 ................67
Hình 3. 12: Đường bão hịa và lưu lượng thấm qua mặt cắt giữa ập-TH4 ................67
Hình 3. 13: Hệ số ổn ịnh mái hạ lưu -Tổ hợp cơ bản TL (MNDBT) HL(MN<0.2H

ập)

.......................................................................................................................................68
Hình 3. 14: Hệ số ổn ịnh mái HL –TH2 Tổ hợp cơ bản TL (MNLTK) HL(MN ~QTK)68
Hình 3. 15: Hệ số ổn ịnh mái HL –TH3 Tổ hợp ặc biệt TL (MNLKT); HL(MN ~QTK)
.......................................................................................................................................69
Hình 3. 16: Hệ số ổn ịnh mái HL –TH4 Tổ hợp ặc biệt TL(MNDBT); HL(MN ~QTK)
.......................................................................................................................................69
Hình 3. 17: Kết quả tính ổn ịnh mái hạ lưu ập tại MC-H35 (theo mơ hình 2D) ......70


x
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ

MNLTK

Mực nƣớc lũ thiết kế


MNDBT

Mực nƣớc dâng bình thƣờng

MNDGCKT

Mực nƣớc dâng gia cƣờng kiểm tra

MNDGCTK

Mực nƣớc dâng gia cƣờng thiết kế

MNTL

Mực nƣớc thƣợng lƣu

MNHL

Mực nƣớc hạ lƣu

MNC

Mục nƣớc chết

2D

Thấm hai chiều

3D
MC

PT
PTHH
TH
HEC

Thấm ba chiều
Mặt cắt
Phƣơng trình
Phần tử hữu hạn
Trƣờng hợp
Cơng ty xây dựng cơng trình thủy lợi Việt Nam


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm qua Nhà nƣớc đã đầu tƣ hàng chục nghìn tỷ đồng để xây
dựng các cơng trình thủy lợi lớn và nhỏ phục vụ tƣới tiêu cho hàng triệu ha đất
canh tác, ngăn mặn, cải tạo đất, giảm nhẹ thiên tai, cấp nƣớc cho các ngành kinh tế
quốc dân.
Đối với các cơng trình thủy lợi, đập chiếm một vị trí quan trọng trong cụm cơng
trình đầu mối của các hồ chứa hoặc các cơng trình dâng nƣớc. Ở nƣớc ta, đập đất đƣợc
xây dựng rất phổ biến do đặc điểm an tồn, kinh tế và đảm bảo vệ sinh mơi trƣờng xây
dựng. Đập đất có thể xây dựng trên nhiều loại nền, dễ thích ứng với độ lún của nền, ít
bị nứt nẻ gây phá hoại đập. Ngồi ra cịn tận dụng đƣợc vật liệu địa phƣơng, giảm giá
thành, thi công đơn giản…Do các đặc tính ƣu việt đó nên đập đất ngày càng đƣợc phổ
biến rộng rãi ở nƣớc ta cũng nhƣ trên thế giới.

Hình 1. 1:


ản

v ng nghi n cứu


2
Hồ chứa nƣớc Nƣớc Trong đƣợc xây dựng trên sông Nƣớc Trong thuộc phụ lƣu
tả ngạn sơng Trà Khúc (Hình 1.2). Cơng trình nằm trên địa bàn xã Sơn Bao huyện Sơn
Hà, cách thị xã Quảng Ngãi khoảng 50 Km về phía Tây, cách thị trấn Sơn Hà khoảng
10 Km về phía Tây - Tây Bắc. Vùng lịng hồ chứa gồm 2 xã huyện Sơn Hà (Di Lăng
và Sơn Bao) và 4 xã của huyện Tây Trà mới thành lập (Trà Phong, Trà Xinh, Trà
Trung và Trà Thọ).

Hồ chứa
nƣớc Nƣớc

Hình 1. 2 : H chứa nước Nước Trong - Tỉnh Quảng Ngãi (Ảnh chụp từ vệ tinh)
Vùng hƣởng lợi của dự án là vùng hạ du sông Trà Khúc, bao gồm các huyện
thuộc khu tƣới hệ thống thủy lợi Thạch Nham, khu công nghiệp Dung Quất, thành phố
Vạn Tƣờng, thành phố Quảng Ngãi và vùng Bắc tỉnh Quảng Ngãi (Hình 1.1).
Nhiệm vụ hồ chứa Nƣớc Trong phục vụ đa mục tiêu cho các ngành kinh tế quốc
dân. Kết hợp giảm lũ cho hạ du, phát triển du lịch, giảm xâm nhập mặn và cải tạo môi
trƣờng sinh thái vùng. Các lợi ích mang lại là rất lớn nên việc xây dựng hồ chứa nƣớc
Nƣớc Trong là rất cần thiết, để cấp nƣớc ngọt cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của
ngƣời dân, điều tiết lũ, giảm thiểu thiên tai trong mùa mƣa, đảm bảo tính an tồn và tài
sản của nhân dân, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội.
Tuy nhiên đặc thù ở khu vực miền trung nói chung và tỉnh Quảng Ngãi nói



3
riêng gặp rất nhiều thiên tai hàng năm, bão lũ thƣờng xuyên xảy ra mà Hồ chứa nƣớc
Trong lại là hồ có dung tích 289,5 triệu m3 (Hồ chứa có dung tích lớn nhất tỉnh Quảng
Ngãi). Vì vậy việc ứng dụng mơ hình tốn kiểm tra ổn định đập đất Hồ chứa nƣớc
nƣớc Nƣớc Trong là việc làm rất cần thiết nhằm đảm bảo cho cơng trình tuyệt đối an
tồn khơng có sự cố nào đáng tiết cho hạ du là việc đƣợc các cơ quan quản lý rất quan
tâm và cần thiết.
Dịng thấm ở đập đất nói chung rất phức tạp, nhất là các vị trí tiếp giáp với
sƣờn đồi thƣờng là các dịng thấm khơng gian. Dịng thấm liên quan mật thiết đến điều
kiện địa hình, địa chất, thủy văn. Trong tính tốn, thiết kế đập đất hiện nay, việc tính
tốn thấm thƣờng sử dụng mơ hình tốn hai chiều đứng (2D) còn gọi là thấm phẳng,
giải theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn (FEM), để tính tốn cho các mặt cắt đại diện
đập đất [3] . Tuy nhiên, việc tính tốn thấm theo mơ hình hai chiều đứng trong một
số trƣờng hợp điều kiện địa hình, địa chất nào đó thì mơ hình này chƣa phản ánh đúng
dịng thấm thực tế, nhất là khi đập cao, có tỷ số giữa chiều dài (L) và chiều cao (H) từ
1 ÷ 5 [4]. Kết quả tính tốn để thiết kế có khả năng gây ra sự cố cơng trình, hoặc lãng
phí. Vì vậy cần thiết phải nghiên cứu dịng thấm không gian qua đập đất (3D) trong
một số trƣờng hợp đập đất có điều kiện về địa hình, địa chất đặc biệt, để đánh giá ảnh
hƣởng của dòng thấm đến an tồn cơng trình cũng nhƣ hiệu quả kinh tế; từ đó để các
đơn vị chức năng đề xuất phƣơng án nhằm đảm bảo ổn định cho đập đất.
2. Mục đích nghiên cứu
Tính tốn thấm ổn định khơng gian qua đập đất Hồ chứa nƣớc Nƣớc Trong
bằng mơ hình Seep3D của GEO-SLOPE international Ltd, nhằm xác định đƣờng bão
hòa và ảnh hƣởng của dòng thấm đối với ổn định mái đập đất. Từ đó đƣa ra nhận xét
và kiến nghị.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu: Đập đất Hồ chứa nƣớc Nƣớc Trong nằm trên địa bàn xã
Sơn Bao huyện Sơn Hà, tỉnh Quảng Ngãi.
Phạm vi nghiên cứu: Dịng thấm khơng gian, ổn định qua đập đất Hồ chứa nƣớc Nƣớc
Trong.



4
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Khảo sát thực tế hiện trƣờng, thu thập phân tích các tài liệu đã có kết hợp với
nghiên cứu các phƣơng pháp kỹ thuật phần mềm, đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp
(nếu có).
Ứng dụng phần mềm mơ hình Seep3D tính thấm khơng gian và ổn định cho cho
mặt cắt đại diện đập đất hồ chứa nƣớc Nƣớc Trong.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Việc giải bài toán thấm thƣờng sử dụng mơ hình tốn hai chiều đứng (2DV),
chỉ xoay quanh sơ đồ phẳng khơng phản ánh đúng tình hình thủy lực của dòng thấm
trong thực tế. Nhất là các vị trí đặc biệt nhƣ mặt cắt tại vai đồi chẳng hạn, chúng ta
sẽ khó khăn khi chọn biên MNHL. Điều này dẫn đến việc lựa chọn mặt cắt chƣa
hợp lý, dẫn đến sự cố cơng trình hoặc lãng phí.
Mơ hình Seep3D của GEO-SLOPE international Ltd, đƣợc xây dựng dựa trên
phƣơng pháp PTHH với khả năng mơ hình hố dịng thấm ổn định theo không gian ba
chiều; nên kết quả tiệm cận với dịng thấm thực tế hơn, qua đó hàng loạt các vấn đề về
thiết kế đập đất sẽ đƣợc cải thiện.
Việc xây dựng ngày càng nhiều các cơng trình thủy lợi, thủy điện nhằm đáp
ứng nhu cầu về năng lƣợng và cấp nƣớc là điều tất yếu đã và đang xảy ra, nhất là
trong giai đoạn cơng nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nƣớc. Trong tất cả các cơng
trình đã, đang và sẽ xây dựng đó hầu nhƣ tuyến dâng nƣớc (hay gọi là đập) chủ yếu
làm bằng đất.
Theo thống kê 93 hồ chứa nƣớc lớn trong nƣớc đang bị thấm [2] thì lẽ đƣơng
nhiên là có ngun nhân do sơ đồ tính khơng phù hợp.
Nói tóm lại bài tốn tính thấm theo mơ hình tốn hai chiều đứng (2DV) đã đến lúc cần
phải thay thế bằng thấm khơng gian (3D) nhất là các đập có chiều cao lớn, chiều dài
bé (tỉ chiều cao/chiều dài = H/L= 1/4 ÷ 1/1).
Qua những điều trình bày trên đây cho thấy đề tài luận văn có ý nghĩa khoa học

và thực tiễn rõ rệt.
6. Cấu trúc luận văn
Chƣơng 1 - Tổng quan:


5
Chƣơng 2 - Cơ sở lý thuyết của SEEP3D - Giải bài tốn thấm khơng gian bằng
phƣơng pháp phần tử hữu hạn:
Chƣơng 3 - Ứng dụng mơ hình Seep3D tính thấm không gian qua đập đất Hồ
chứa nƣớc Trong
Kết luận và kiến nghị


6

Chƣơng I. TỔNG QUAN VỀ ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƢƠNG VÀ CÁC
GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH HỒ CHỨA

1.1 Tổng quan về đập vật liệu địa phƣơng (VLĐP)
1.1.1 Tổng quan đập đất trên thế giới
Đập đất nhỏ là loại công trình thuỷ lợi đơn giản nhất. Chỉ cần dùng sức ngƣời
và những phƣơng tiện rất thơ sơ là có thể xây dựng đƣợc những đập đất rất nhỏ. Vì
thế, chắc chắn là đập đất đã có từ xa xƣa. Tuy nhiên, do vật liệu đất tự nhiên rất dễ bị
huỷ hoại theo thời gian nên đến nay hầu nhƣ không cịn di tích của những đập đất từ
thời cổ đại. Việc mới phát hiện di tích đập đất cổ ở Thổ Nhĩ Kỳ quả là rất hiếm, nếu
chƣa nói là duy nhất. Những cơng trình xây dựng từ thời cổ đại còn lƣu lại đến ngày
nay, nhƣ Kim Tự Tháp ở Ai Cập chẳng hạn, đều bằng đá. Mặc dầu vậy, các nhà khảo
cổ cũng đã thu thập đƣợc một số chứng tích. Theo tƣ liệu của ASCE (American
Society of Civil Engineering – Hội Xây dựng Hoa Kỳ) thì đập lớn bằng đất lẫn đá cổ
xƣa nhất là đập Sadd - el - Kafura cao khoảng 22m ở Ai Cập khoảng năm 2850 trƣớc

Công nguyên (cách chúng ta gần 5000 năm). Từ thế kỷ XIX, đập đất rất phát triển với
những công nghệ ngày càng tiên tiến trong thiết kế và thi công. Những đập đất vào
loại lớn nhất thế giới nhƣ Nurek (Tajikistan, cao 315m), Oroville (Mỹ, cao 262,5m).
Theo thống kê năm 1996 từ 63 nƣớc thành viên của ICOLD (International
Commission on Large Dams - Hội Đập lớn Thế giới) thì 80% đập lớn (cao trên 15m)
là đập đất. Tuy vậy, đập đất có một số nhƣợc điểm nhƣ vật liệu tự nhiên có độ bền
vững tƣơng đối thấp, bị ảnh hƣởng nhiều bởi thời tiết lúc thi công,... nên gần đây, các
loại đập đá và đập bê tông - nhất là bê tông đầm lăn (RCC – Roller Compacted
Concrete) thƣờng là phƣơng án đƣợc lựa chọn khi cần xây đập rất cao (trên 100m). Tại
Hội nghị thƣờng niên của USSD (United States Society on Dams - Hội Đập Hoa Kỳ)
năm 2000, nhiều chuyên gia đã khuyến nghị dùng RCC khi sửa chữa, nâng cấp các
đập đất lớn (website Hội đập lớn và phát triển nguồn nƣớc việt nam).
1.1.2 Tổng quan đập đất, hồ chứa ở Việt Nam.
Việt Nam là một trong những nƣớc có nhiều hồ chứa. Theo điều tra của dự án
UNDP VIE 97/2002 thì Việt Nam có khoảng 10.000 hồ 180 cái đứng vào hàng thứ 24


7
trong các nƣớc có số liệu thống kê của ICOLD. Theo con số thống kê của Bộ Nông
nghiệp

PTNT năm 2002 cả nƣớc 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 cịn lại là 1957 hồ thủy

nơng với dung tích 5,842 tỷ m3. Nếu chỉ tính các hồ có dung tích từ 1 triệu m3 nƣớc trở
lên thì hiện nay có 587 hồ có nhiệm vụ tƣới là chính.Các hồ chứa phân bố khơng đều
trên phạm vi toàn quốc. Trong số 61 tỉnh thành nƣớc ta có 41 tỉnh thành có hồ chứa
nƣớc. Các tỉnh miền Bắc và miền Trung có diện tích tự nhiên chiếm 64,3%, dân số
chiếm 60,3% của toàn quốc nhƣng số hồ chiếm tới 88,2% số hồ của toàn quốc.
Các hồ đƣợc xây dựng trong từng thời kỳ phát triển của đất nƣớc. Tính ở khu

vực miền Bắc và miền Trung Việt Nam số hồ xây dựng từ năm 1960 trở về trƣớc
chiếm khoảng 6%, từ 1960 đến 1975 chiếm 44% và từ 1975 đến nay chiếm 50%.
Hầu hết các đập đã đƣợc xây dựng ở nƣớc ta là đập đất. Đất đắp đập đƣợc lấy
tại chỗ gồm các loại đất: đất pha tàn tích sƣờn đồi, đất Bazan, đất ven biển miền
Trung. Phần lớn các đập đất đƣợc xây dựng theo hình thức đập đất đồng chất, mái
thƣợng lƣu đƣợc bảo vệ bằng đá xếp, mái hạ lƣu trồng cỏ trong các ô đổ sỏi. (website
Hội đập lớn và phát triển nguồn nƣớc việt nam)
1.1.3 Hiện trạng đập đất ở Việt Nam.
Theo chiều cao đập có khoảng 20% số đập là cấp ba, hơn 70% là đập cấp bốn
và cấp năm, còn lại khoảng 10% là đập từ cấp hai trở lên.
Các đập đƣợc xây dựng thời kỳ trƣớc 1960 khoảng 6%, từ 1960 đến 1975
khoảng 44%, từ 1975 đến nay khoảng 50%.
Phân tích 100 hồ đã có dự án sửa chữa cải tạo hoặc nâng cấp thì 71 hồ có hiện
tƣợng hƣ hỏng ở đập.
Nhƣ vậy đập là loại cơng trình đầu mối có hƣ hỏng chiếm tỷ lệ cao nhất. Các hƣ
hỏng xảy ra ở đập thƣờng là:
Do thấm gây ra nhƣ thấm mạnh, sủi nƣớc ở nền đập Đồng Mô-Hà Tây, Suối
Giai-Sông Bé, Vân Trục-Vĩnh Phúc… Thấm mạnh, sủi nƣớc ở vai đập Khe Ch Quảng Ninh, Ba Khoang-Lai Châu, Sông Mây-Đồng Nai… Thấm mạnh ở nơi tiếp
giáp với tràn hoặc cống nhƣ đập Vĩnh Trinh- Đà Nẵng, Dầu Tiếng-Tây Ninh… Loại
hƣ hỏng biểu hiện do thấm chiếm khoảng 44,9%.


8
Hƣ hỏng thiết bị bảo vệ mái thƣợng lƣu. Khoảng 85% các đập đã xây dựng
đƣợc bảo vệ mái bằng đá lát hoặc đá xây còn lại là tấm bê tông lắp ghép hoặc bê tông
đổ tại chỗ. Số đập có hƣ hỏng kết cấu bảo vệ mái chiếm 35,4%.
Các hƣ hỏng khác nhƣ sạt mái, lún không đều, nứt, tổ mối,… chiếm khoảng
19,7%.
Có thể nói đập là hạng mục cơng trình quan trọng nhất ở cơng trình hồ chứa,
những hƣ hỏng nặng ở đập dễ dẫn tới nguy cơ sự cố vỡ đập.

1.1.4 Tình hình xây dựng đập ở Việt Nam.
Hầu hết đập đất ở Việt Nam đƣợc xây dựng từ năm 1954 ở miền Bắc và từ sau
năm 1975 trên cả nƣớc. Hiện chƣa có thống kê thật đầy đủ về số đập đất ở Việt Nam.
Theo “Át lát cơng trình thuỷ lợi tiêu biểu ở Việt Nam” (do Bộ Nơng nghiệp & PTNT
ấn hành năm 2003) thì tính đến năm 2000, nƣớc ta có ”... gần 500 hồ đập lớn với dung
tích trên 1 triệu m3 nƣớc hoặc đập cao trên 10m hoặc cơng trình xả lũ trên 2000
m3/s...”. Tại thời điểm đó, đập chắn nƣớc (embankment dam) đều là đập đất, chỉ có
đập Hồ Bình là đập đá đổ lõi sét. Mấy năm sau mới có các đập bêtông thông thƣờng
(conventional concrete) Tân Giang (Ninh Thuận), Lịng Sơng (Bình Thuận), các đập
đá đổ lõi sét Hàm Thuận – Đa Mi (Lâm Đồng), Yaly (Gia Lai), đập đá đầm nén có bản
mặt bêtơng cốt thép Quảng Trị, Tuyên Quang, đập RCC Plei Krong, các đập RCC
Định Bình (Bình Định), Bản Vẽ (Nghệ An), Sơn La,..., đập đá đầm nén có bản mặt
bêtơng cốt thép Cửa Đạt (Thanh Hố).
Các đập đất lớn hoặc tạo ra hồ chứa có dung tích lớn là Dầu Tiếng (Tây Ninh),
Trị An (Đồng Nai), Núi Cốc (Thái Nguyên), Yên Lập (Quảng Ninh), Cấm Sơn (Bắc
Giang), Sơng Mực (Thanh Hố), Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh), An Mã (Quảng Bình), Phú Ninh
(Quảng Nam), Núi Một (Bình Định), Nƣớc Trong (Quảng Ngãi).
1.2 Ảnh hƣởng của dòng thấm đối với đập đất
Đập đất thƣờng là loại không tràn nƣớc. Để đảm bảo tháo lũ, lấy nƣớc tƣới hoặc
cung cấp nƣớc cho sinh hoạt, phải xây dựng những công trình riêng nhƣ đƣờng tràn
tháo lũ, cống lấy nƣớc.


9

Hình 1. 3: Đường bão hịa và khu mao dẫn
Nền đập và thân đập nói chung thấm nƣớc. Khi mực nƣớc thƣợng lƣu dâng cao
trong thân đập sẽ hình thành dòng thấm từ thƣợng lƣu về hạ lƣu. Trong thân đập, có
mặt đƣờng bão hịa (1). Phía trên đƣờng bão hịa có khu nƣớc mao dẫn (2) (Hình 1.3).
Dƣới đƣờng bão hòa đất chịu đẩy nổi của nƣớc và chịu lực thủy động do thấm.

Lực thấm thủy động do dòng thấm phát sinh trong khối đất khi có dịng thấm
trong đất gặp lực cản của đất. Phƣơng của lực thủy động trùng với phƣơng của dòng
thấm, điểm đặt tại trọng tâm khối đất, độ lớn tỷ lệ thuận với gradien thấm. Dƣới tác
dụng của lực thấm thủy động, mái đất càng dễ mất ổn định.
1.2.1 Thấm phẳng và thấm không gian qua đập đất
Đối với các đập xây dựng ở sơng đồng bằng thƣờng có chiều cao nhỏ, chiều
dài lớn, do đó chuyển động thấm trong phạm vi phần lớn chiều dài đập là thấm gần
nhƣ phẳng, nghĩa là dòng thấm gần vng góc với trục dọc của đập.
Trong các đập cao xây dựng ở vùng núi, hoặc trong các đập xây dựng trên các
sơng suối hẹp thì chuyển động của dịng thấm có tính khơng gian rõ rệt.

Hình 1.4: Sơ
a) ình

thấm khơng gian trong ập ất.

ập và các ường dịng thấm ặc trong trên bình diện;

b) Các mặt cắt i qua các ường dòng ặc trưng


10
Bản thân lịng sơng trong đa số trƣờng hợp làm chức năng thốt nƣớc thấm
khơng gian. Riêng đoạn mặt cắt qua khu vực lịng sơng ngập nƣớc ở hạ lƣu, các dịng
thấm có phƣơng vng góc với trục đập (mặt cắt A-A trên hình 1.4) và chuyển
động thấm ở đây đƣợc xem là phẳng. Tại hai vai đập, ở phạm vi bãi bồi và sƣờn dốc
của hai bên bờ, các đƣờng dịng thấm có dạng cong và kéo dài trên bình diện (các mặt
cắt B-B và C-C (nhƣ hình 1.4)[6]
.1.3 Các loại sự cố đập VLĐP
Việc xây dựng hồ, đập mang lại nhiều lợi ích cuộc sống cho con ngƣời. Tuy

nhiên, cùng với thời gian khai thác, các cơng trình bị xuống cấp và hƣ hỏng gây ra
nhiều thiệt hại nghiêm trọng.
Trong lịch sử xây dựng đập đất trên thế giới, cũng nhƣ Việt Nam đến nay đã
chứng kiến nhiều sự cố do thấm gây thiệt hại lớn về ngƣời và của. Những sự cố
thƣờng gặp và nguyên nhân gây ra sự cố ở đập đất nhƣ sau:
1.3.1 Nguyên nhân khách quan.
Những nguyên nhân khách quan có thể gây ra sự cố cho đập đất phải kể đến các
đặc điểm về khí hậu, địa hình, địa chất… Các ngun nhân khách quan sau thƣờng
đƣợc đề cập đến trong các sự cố thƣờng gặp ở đập đất:
- Lũ vƣợt tần suất thiết kế, khơng có tràn xả lũ dự phịng;
- Cửa đập tràn bị kẹt;
- Hỏng khớp nối của cơng trình;
- Cống bị thủng;
- Thiết bị tiêu nƣớc bị tắc;
- Lún đột biến do chất lƣợng nền kém;
- Nƣớc hồ chứa dâng cao đột ngột gây ra tải trọng trên mái đập thƣợng lƣu tăng
đột biến;
- Nƣớc hồ rút xuống nhanh gây ra giảm tải đột ngột trên mái thƣợng lƣu;
- Nền đập bị lún trên chiều dài dọc tim đập;
- Địa chất nền đập xấu, không xử lý đƣợc;
- Thiết bị tiêu nƣớc bị tắc làm dâng cao đƣờng bão hòa;


11
- Tiêu thoát nƣớc mƣa trên mặt mái hạ lƣu khơng tốt, khi mƣa kéo dài tồn
thân đập bị bão hịa nƣớc ngồi dự kiến của thiết kế.
1.3.2. Ngun nhân chủ quan
a) Nguyên nhân về khảo sát
Công tác khảo sát địa hình, địa chất đóng vai trị quan trọng trong việc cung
cấp tài liệu cho thiết kế, thi công.

Công tác khảo sát địa chất cơng trình nhằm đánh giá điều kiện địa chất cơng
trình khu vực xây dựng và đề xuất các giải pháp xử lý các vấn đề địa chất cơng trình
có thể gặp trong q trình thiết kế, thi cơng. Một số sai sót trong q trình khảo sát địa
chất cơng trình có thể dẫn đến các sự cố nhƣ:
Đánh giá sai tình hình địa chất nền, để sót lớp thấm mạnh khơng đƣợc xử lý;
Kết quả khảo sát sai với thực tế, cung cấp sai các chỉ tiêu cơ lý, do khảo sát sơ
sài, khối lƣợng khảo sát thực hiện ít, khơng thí nghiệm đầy đủ các chỉ tiêu cơ lý cần
thiết, từ đó đánh giá sai chất lƣợng đất đắp, đất đắp đập có tính chất đặc biệt (tính
trƣơng nở tự do mạnh, lún ƣớt lớn hoặc tan rã mạnh) nhƣng khi khảo sát không phát
hiện ra, hoặc có phát hiện ra nhƣng thiết kế kết cấu đập khơng hợp lý;
Đắp đất cơng trình khơng đảm bảo chất lƣợng: chất lƣợng đất đắp không đƣợc
lựa chọn kỹ, không dọn vệ sinh sạch sẽ để loại bỏ các tạp chất trƣớc khi đắp đất, đầm
nện không kỹ; hàm lƣợng cát, bụi dăm sạn nhiều, hàm lƣợng sét ít, đất bị tan rã mạnh.
b) Nguyên nhân về thiết kế
Một trong những nguyên nhân trong các sự cố công trình đập là sai sót trong
khâu tính tốn thiết kế cơng trình:
Tính tốn thủy văn sai: Mƣa gây ra lũ tính nhỏ, lƣu lƣợng đỉnh lũ nhỏ; tổng
lƣợng lũ nhỏ hơn thực tế; các dạng lũ thiết kế không phải là bất lợi; thiếu khu vực; lập
đƣờng cong dung tích hồ W = f(H) lệch về phía lớn, lập đƣờng cong khả năng xả lũ
của đập tràn Q = f(H) sai lệch với thực tế;
Chọn dung trọng khô thiết kế quá thấp, nên đất sau khi đầm, đất vẫn chƣa đảm
bảo độ chặt dẫn đến hệ số thấm cao hơn hệ số thấm cho phép của thiết kế;
Tính sai cấp bão;


12
Thiết kế và thi cơng khơng có biện pháp xử lý khớp nối thi công do phân đoạn
đập để đắp trong q trình thi cơng;
Thiết kế chọn tổ hợp tải trọng không phù hợp với thực tế, chọn sai sơ đồ tính
tốn ổn định;

c) Ngun nhân về thi cơng
Đây là nguyên nhân quan trọng, có ảnh hƣởng lớn đến an tồn đập. Có nhiều
yếu tố trong q trình thi cơng có liên quan đến chất lƣợng đập, cũng nhƣ khả năng
xảy ra các sự cố, nhƣ:
Đỉnh đập đắp thấp hơn cao trình thiết kế;
Biện pháp thiết kế gia cố mái khơng đủ sức chịu đựng sóng do bão gây ra;
Thi cơng lớp gia cố kém chất lƣợng: Kích thƣớc đá lát hoặc tấm bê tông nhỏ
hơn thiết kế; chất lƣợng đá hoặc bê tông kém; đá lát đặt nằm, không chèn chặt các hòn
đá;
Đất mái đập thƣợng lƣu đầm nện không chặt, hoặc không xén mái;
Biện pháp thi công xử lý nền không đảm bảo chất lƣợng: khoan phụt không đạt
u cầu; bóc khơng sạch lớp bồi tích; thi cơng chân khay, sân phủ kém dẫn đến thủng
lớp cách nƣớc; khơng bóc hết lớp thảo mộc ở các vai đập;
Thi công đắp đập không đúng thiết kế, nhƣ: Chiều dày lớp đắp lớn hơn so với
thiết kế, số lần đầm ít hơn thiết kế. Phần tiếp giáp giữa các lớp đắp, các khối đắp và
phần mang cống thƣờng thi công không đảm bảo, độ chặt kém.
1.4 Một số sự cố vỡ đập điển hình ở Việt Nam
1.4.1. Vỡ đập Suối Hành ở Khánh Hồ
Đập Suối Hành (hình 1.5) có một số thơng số cơ bản sau:
- Dung tích hồ: 7,9 triệu m3 nƣớc
- Chiều cao đập: 24m
- Chiều dài đập: 440m
- Khảo sát: do 1 công ty tƣ nhân tên là Sơn Hà ở TP. Hồ Chí Minh khảo sát.
- Thiết kế: do xí nghiệp KSTK thuộc Sở Thuỷ lợi Khánh Hồ thiết kế
- Thi cơng: do Cơng ty Xây dựng Thuỷ lợi 7, Bộ Thuỷ lợi


13
Đập đƣợc khởi cơng từ tháng 10/1984, hồn cơng tháng 9/1986 và bị vỡ vào
2h15 phút đêm 03/12/1986.

Thiệt hại do vỡ đập:
- Trên 100 ha cây lƣơng thực bị phá hỏng.
- 20 ha đất trồng trọt bị cát sỏi vùi lấp.
- 20 ngôi nhà bị cuốn trôi.
- 4 ngƣời bị nƣớc cuốn chết.

Hình 1.5 Đập Suối Hành, Cam Ranh, Khánh Hịa
Ngun nhân: Khi thí nghiệm vật liệu đất đã bỏ sót khơng thí nghiệm 3 chỉ tiêu
rất quan trọng là độ tan rã, độ lún ƣớt và độ trƣơng nở, do đó đã khơng nhận diện đƣợc
tính hồng thổ rất nguy hiểm của các bãi từ đó đánh giá sai lầm chất lƣợng đất đắp
đập. Công tác khảo sát địa chất quá kém, các số liệu thí nghiệm về đất bị sai rất nhiều
so với kết quả kiểm tra của các cơ quan chuyên môn của Nhà nƣớc nhƣ Trƣờng Đại
học Bách khoa TP. HCM, Viện Khoa học Thuỷ lợi Miền Nam.
Vật liệu đất có tính chất phức tạp, khơng đồng đều, khác biệt rất nhiều, ngay
trong một bãi vật liệu các tính chất cơ lý lực học cũng đã khác nhau nhƣng không
đƣợc mô tả và thể hiện đầy đủ trên các tài liệu.
Thiết kế chọn chỉ tiêu trung bình của nhiều loại đất để sử dụng chỉ tiêu đó thiết
kế cho tồn bộ thân đập là một sai lầm rất lớn. Tƣởng rằng đất đồng chất nhƣng thực
tế là không. Thiết kế gk = 1,7T/m3với độ chặt là k = 0,97 nhƣng thực tế nhiều nơi khác
có loại đất khác có gk = 1,7T/m3 nhƣng độ chặt chỉ mới đạt k = 0,9.


×