Thạc Sĩ Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đập đất đầm nén hồ chứa nước Mỹ lâm - Phú Yên

MỤC LỤC
22TU MỞ ĐẦU U22T . 1
22TU 1. Tính cấp thiết của đề tài U22T . 4
22TU 2. Mục đích của đề tài U22T 6
22TU 3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu U22T 6
22TU 4. Kết quả dự kiến đạt được U22T . 6
22TU 5. Cấu trúc luận văn U22T . 7
22TU CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP Ở
VIỆT NAM VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN U22T . 8
22TU 1.1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP Ở VIỆT NAM U22T 8
22TU 1.2. KHÁI QUÁT VỀ CÁC VẤN ĐỀ SỰ CỐ GÂY HƯ HỎNG ĐẬP
TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM U22T 10
22TU 1.2.1. Khái quát về sự cố công trình thủy lợi U22T . 10
22TU 1.2.2. Sự cố đối với đập đất U22T 12
22TU 1.2.3. Một số sự cố đập đã xảy ra ở nước ta U22T . 16
22TU 1.3. TÌNH HÌNH SỰ CỐ ĐẬP DO BIẾN DẠNG THẤM GÂY RA U22T 22
22TU 1.3.1. Các biến hình thấm của đất và biện pháp phòng chống U22T 22
22TU 1.3.2. Sự cố đập do biến dạng thấm gây ra ở nước ta U22T 26
22TU 1.4. TÌNH HÌNH MẤT ỔN ĐỊNH ĐẬP DO BIẾN DẠNG NỀN GÂY
NÊN [15] U22T . 27
22TU 1.5. TÌNH HÌNH MẤT ỔN ĐỊNH ĐẬP DO TRƯỢT GÂY NÊN U22T 29
22TU CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT U22T 31
22TU 2.1. MÔI TRƯỜNG THẤM VÀ NGUYÊN NHÂN GÂY RA THẤM U22T . 31
22TU 2.1.1. Môi trường thấm U22T 31
22TU 2.1.2. Nguyên nhân gây thấm U22T 32
22TU 2.2. CÁC ĐỊNH LUẬT THẤM CƠ BẢN U22T . 33
22TU 2.2.1. Định luật thấm đường thẳng U22T 33


22TU 2.2.2. Định luật thấm phi tuyến U22T 34
22TU 2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN THẤM BẰNG LÝ
THUYẾT CỔ ĐIỂN U22T 34
22TU 2.3.1. Các phương pháp tính toán thấm U22T . 35
22T 2.3.2. Phương pháp số 36
22TU 2.4. GIẢI BÀI TOÁN THẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ
HỮU HẠN U22T 37
22TU 2.5. KHÁI QUÁT VỀ ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG U22T 38
22TU 2.6. TÍNH ỨNG SUẤT – BIẾN DẠNG CỦA NỀN THEO PHƯƠNG
PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN U22T . 39
22TU 2.7. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH U22T 41
22TU 2.7.1. Phương pháp tính toán theo trạng thái giới hạn U22T 41
22TU 2.7.2. Phương pháp ứng suất cho phép U22T 41
22TU 2.7.3. Phương pháp tính theo hệ số an toàn U22T . 42
22TU 2.7.4. Phương pháp tính theo độ tin cậy U22T 42
22TU 2.8. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC U22T 42
22TU 2.8.1. Cơ sở các phương pháp tính ổn định trượt mái U22T . 42
22TU 2.8.2. Một số phương pháp tính ổn định mái theo phương pháp mặt trượt U22T . 43
22TU CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ CHỐNG
THẤM CHO NỀN ĐỂ TĂNG CƯỜNG ỔN DỊNH ĐẬP U22T . 50
22TU 3.1. GIỚI THIỆU CHUNG U22T . 50
22TU 3.2. GIẢI PHÁP CHỐNG THẤM BẰNG TƯỜNG NGHIÊNG VÀ
SÂN PHỦ U22T 51
22TU 3.3. GIẢI PHÁP TƯỜNG RĂNG KẾT HỢP VỚI LÕI GIỮA U22T . 53
22TU 3.4. GIẢI PHÁP TƯỜNG HÀO BENTONITE U22T . 55
22TU 3.5. GIẢI PHÁP KHOAN PHỤT U22T . 60
22TU 3.6. GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT – XI MĂNG U22T . 64




22TU CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN XỬ LÝ NỀN CHO ĐẬP
ĐẤT HỒ CHỨA NƯỚC MỸ LÂM - TỈNH PHÚ YÊN U22T . 69
22TU 4.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH U22T . 69
22TU 4.1.1 Vị trí địa lý U22T . 69
22TU 4.1.2. Đặc điểm địa hình U22T 70
22TU 4.1.3. Điều kiện địa chất U22T . 71
22TU 4.1.4. Mục tiêu và nhiệm vụ của dự án U22T . i
22TU 4.1.5. Các thông số kỹ thuật chủ yếu và quy mô công trình U22T ii
22TU 4.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHẦN MỀM GEO-SLOPE U22T iii
22TU 4.2.1. Cơ sở lý thuyết của SEEP/W U22T . v
22TU 4.2.2. Cơ sở lý thuyết của SIGMA /W U22T . vi
22TU 4.2.3. Cơ sở lý thuyết của SLOPE /W U22T .vii
22TU 4.3. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH THẤM CÔNG TRÌNH U22T vii
22TU 4.3.1 Phân tích nền U22T vii
22TU 4.3.2 Lựa chọn mặt cắt tính toán U22T .vii
22TU 4.3.3 Trường hợp tính toán U22T . viii
22TU 4.3.4. Các thông số cần quan tâm U22T . ix
22TU 4.4. PHÂN TÍCH THẤM QUA NỀN TRƯỚC KHI XỬ LÝ U22T x
22TU 4.4.1 Các thông số trong sơ đồ tính: U22T . x
22TU 4.4.2 Sơ đồ mặt cắt trong trường hợp 1 (nền thiên nhiên chưa được xử
lý) được trình bày ở hình 4-3 U22T . x
22TU 4.4.3 Kết quả tính toán U22T xii
22TU 4.5. PHÂN TÍCH THẤM QUA NỀN SAU KHI XỬ LÝ. U22T . xiii
22TU 4.5.1 Xử lý nền bằng phương pháp tường nghiêng sân phủ U22T . xiii
22TU 4.5.2 Xử lý nền bằng phương pháp tường hào xi măng - Bentonite U22T xvi
22TU 4.5.3 Xử lý nền bằng phương pháp khoan phụt U22T . xix




22TU 4.6. SO SÁNH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẢM BẢO
VỀ KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT U22T xxii
22TU 4.7. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TRƯỢT, ỔN ĐỊNH VỀ BIẾN DẠNG
(LÚN) VỚI BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN BẰNG TƯỜNG HÀO XI
MĂNG – BENTONITE TRƯỜNG HỢP MỰC NƯỚC THƯỢNG
LƯU LÀ MNDBT U22T xxiii
22TU 4.8. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TRƯỢT VỚI BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN
BẰNG TƯỜNG HÀO XI MĂNG - BENTONITE TRƯỜNG HỢP
MỰC NƯỚC RÚT NHANH U22T xxvii
22TU KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ U22T . xxix
22TU KẾT LUẬN U22T . xxix
22T U NHỮNG TỒN TẠI VÀ HẠN CHẾ U22T . ***
22T U KIẾN NGHỊ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO U22T . ***i
22TU TÀI LIỆU THAM KHẢO U22T ***ii





DANH MỤC BẢNG

22TU Bảng 1-1: Thống kê một số đập đất, đá lớn ở Việt Nam U22T 9
22TU Bảng 1-2: Một số đập đất bị vỡ do hạ thấp mực nước trước đập U22T . 30
22TU Bảng 3-1: Một số công trình xử lý nền bằng phương pháp Bentonite U22T . 57
22TU Bảng 3-2: Một số công trình xử lý nền bằng phương pháp khoan phụt U22T 61
22TU Bảng 3-3: Một số công trình xử lý nền bằng cọc đất xi măng U22T . 67
22TU Bảng 4-1: Các chỉ tiêu cơ lý đề nghị tính toán của đất nền U22T . 75
22TU Bảng 4-2: Các chỉ tiêu cơ lý đề nghị tính toán của vật liệu đất đắp U22T . i
22TU Bảng 4-3: Các thông số hồ chứa nước Mỹ Lâm U22T ii
22TU Bảng 4-4: Các thông số đập chính hồ Mỹ Lâm U22T . iii
22TU Bảng 4-5: Thông số tính toán trường hợp chưa xử lý nền U22T . xiii
22TU Bảng 4-6: Thông số tính toán trường hợp xử lý bằng tường nghiêng sân phủ U22T xvi
Bảng 4-7: Thông số tính toán trường hợp xử lý bằng tường hào xi măng -
bentonite 94
22TU Bảng 4-8: Thông số tính toán trường hợp xử lý bằng khoan phụt tạo màng
chống thấm U22T xxii
22TU Bảng 4-9: Thông số tính toán 4 trường hợp U22T xxii
22TU Bảng 4-10: Thông số tính toán trường hợp 4 U22T . xxv




DANH MỤC HÌNH
22TU Hình 1: Phân loại đập theo loại hình vật liệu U22T 2
22TU Hình 1-1: Biểu đồ sự cố công trình thủy lợi U22T . 13
22TU Hình 1-2: Hồ Lanh Ra bị vỡ khi đang thi công hôm 30.5.2011 U22T . 13
22TU Hình 1-3: Sạt trượt mái thượng lưu đập Bản Chành U22T 16
22TU Hình 1-4: Mái kênh bị sạt do nước rút U22T 16
22TU Hình 2-1: Sơ đồ phần tử U22T . 37
22TU Hình 2-2: Biểu đồ xác định Cx, Cy, Cxy U22T 40
22TU Hình 2-3: Sơ đồ tính toán ổn định mái dốc theo phương pháp mặt trượt . U22T 44
22TU Hình 3-1: Sơ đồ thấm qua đập có tường nghiêng + sân phủ U22T . 52
22TU Hình 3-2: Sơ đồ tính thấm qua đập có tường lõi + chân răng U22T . 54
22TU Hình 3-3: Trạm ủ , trộn Bentonite+Nước U22T . 59
22TU Hình 3-4: Gàu chuyên dùng của Công Ty Sông Cầu U22T 59
22TU Hình 3-5: Thi công Panel Sơ cấp U22T 59
22TU Hình 3-6: Kiểm tra chất lượng vữa U22T . 59
22TU Hình 3-7: Tường hào chống thấm bằng xi măng- Bentonite U22T 60
22TU Hình 3- 8: Kết cấu đập đất chống thấm qua nền bằng khoan phụt vữa xi măng U22T 60
22TU Hình 3-9 : Công tác khoan phụt tại công trình Tân Giang (Ninh Thuận) U22T 63
22TU Hình 3-10: Sơ đồ khoan phụt U22T 63
22TU Hình 3-11: Hình ảnh thi công cọc đất xi măng U22T . 68
22TU Hình 3-12: Hình ảnh cột đất xi măng được đào lên để thí nghiệm U22T . 68
22TU Hình 3-13: Hình ảnh máy khoan cọc đất xi măng U22T 68
22TU Hình 4-1: Bản đồ dự án hồ chứa nước Mỹ Lâm U22T 69
22TU Hình 4-2: Sơ đồ mặt cắt tính toán U22T viii
22TU Hình 4-3 : Sơ đồ mặt cắt tính toán thấm trường hợp 1. U22T x
22TU Hình 4-4 : Sơ đồ chia lưới phần tử tính toán thấm trường hợp 1 U22T xi
22TU Hình 4-5 : Kết quả tính toán đường bão hòa , lưu lượng thấm qua đập trường hợp1 U22T . xi
22TU Hình 4-6 : Kết quả tính toán đường đẳng gradien qua đập trường hợp 1 U22T . xii
22TU Hình 4-7 : Kết quả lưới thấm qua đập trường hợp1 U22T xii




22TU Hình 4-8: Sơ đồ mặt cắt tính toán thấm trường hợp 2 U22T . xiii
22TU Hình 4-9 : Sơ đồ chia lưới phần tử tính toán thấm trường hợp 2 U22T xiv
22TU Hình 4-10: Kết quả tính toán đường bão hòa , lưu lượng thấm U U qua đập trường
hợp 2 U . xiv
22TU Hình 4-11: Kết quả tính toán gradien qua đập trường hợp 2 U22T xv
22TU Hình 4-12 : Kết quả lưới thấm qua đập trường hợp 2 U22T . xv
22TU Hình 4-13 : Sơ đồ mặt cắt tính toán thấm, ổn định trường hợp 3 U22T xvi
22TU Hình 4-14: Sơ đồ chia lưới phần tử tính toán thấm trường hợp 3 U22T xvii
22TU Hình 4-15 : Kết quả tính toán đường bão hòa, lưu lượng thấm qua đập trường
hợp 3 U22T xvii
22TU Hình 4-16 : Kết quả tính toán đường đẳng gradien qua đập trường hợp 3 U22T xviii
22TU Hình 4-17: Kết quả tính toán đường dòng qua đập trường hợp 3 U22T xviii
22TU Hình 4-18: Sơ đồ mặt cắt tính toán ổn định thấm trường hợp 4 U22T xix
22TU Hình 4-19 : Sơ đồ chia lưới phần tử tính toán thấm trường hợp 4 U22T . xx
22TU Hình 4-20: Kết quả tính toán đường bão hòa , lưu lượng thấm U U qua đập trường
hợp 4 U xx
22TU Hình 4-21 : Kết quả tính toán đường đẳng gradien qua đập trường hợp 4 U22T xxi
22TU Hình 4-22 : Kết quả tính toán lưới thấm qua đập trường hợp 4 U22T xxi
22TU Hình 4-23: Xác định tâm và bán kính cung trượt tính ổn định mái hạ lưu đập
trường hợp 3, MNDBT +33,4m, mực nước hạ lưu +12m U22T . xxiv
22TU Hình 4-24: Kết quả tính toán hệ số ổn định mái hạ lưu đập trường hợp 3,
MNDBT +33,4m, mực nước hạ lưu +12m U22T . xxv
22TU Hình 4-25: Khai báo điều kiện biên của bài toán trường hợp 3 U22T . xxvi
22TU Hình 4-26: Kết quả giá trị lún lớn nhất của đập trường hợp 3 U22T . xxvi
22TU Hình 4-27: Khai báo điều kiện biên của bài toán tính thấm trường hợp 3 khi
mực nước rút nhanh U22T xxvii
22TU Hình 4-28: Kết quả tính toán đường bão hòa, cung trượt, hệ số ổn định mái
trường hơp 3 của bài toán mực nước rút nhanh từ MNDBT
(+33,4m) xuống mực nước chết (+15.32m) U22T . xxviii




DANH MỤC VIẾT TẮT

STT Ký hiệu Ý nghĩa
1 MNLTK Mực nước lũ thiết kế
2 MNLKT Mực nước lũ kiểm tra
3 MNDBT Mực nước dâng bình thường
4 MNC Mực nước chết
5 PTHH Phần tử hữu hạn
6 KL Khối lượng




MỞ ĐẦU
Từ bao đời nay, nước là nguồn tài nguyên quan trọng không chỉ đối với
con người mà đối với tất cả các sinh vật sống và hàng loạt các quá trình khác
trên trái đất. Theo thời gian, dân số và kinh tế ngày càng phát triển dẫn đến
nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng cao cả về số lượng lẫn chất lượng.
Trong khi đó, phân bố nguồn nước tự nhiên lại không đều theo không gian và
thời gian. Theo không gian, những nơi có nguồn nước được xem là dồi dào cả
về chất lẫn lượng thì nhu cầu nước chưa hẳn đã lớn và ngược lại. Theo thời
gian, những lúc có nhu cầu sử dụng lớn thì nguồn nước lại không đầy đủ hoặc
thiếu trầm trọng. Do vậy, để khắc phục những hạn chế này đáp ứng nhu cầu
sử dụng nước một cách tốt hơn, hàng loạt các hoạt động liên quan đến phát
triển tài nguyên nước đã và đang diễn ra ngày càng mạnh mẽ.
Xây dựng các công trình hồ chứa trên các lưu vực sông nhằm điều chỉnh
sự phân bố một cách không cân bằng so với nhu cầu sử dụng là một trong
những hoạt động mang lại hiệu quả cao. Theo báo cáo của Uỷ hội quốc tế về
đập (tháng 12 năm 2000) thì đến năm 1950 có ít nhất 45.000 đập lớn thế giới
phục vụ cho việc phát điện, cấp nước và tưới. Đến đầu thế kỷ 21 này, vẫn còn
khoảng 1/3 các quốc gia trên thế giới với một nửa nhu cầu điện năng của họ
phụ thuộc vào thuỷ điện. Trong cơ cấu sản xuất điện tại Việt Nam, năm 1995
thuỷ điện chiếm 72,3%, và năm 2000 là 54,7%. Các hồ chứa lớn đã sản xuất
khoảng 19% tổng lượng điện sử dụng trên thế giới. Hơn một nửa số đập trên
thế giới được xây dựng phục vụ tưới, và khoảng 40% trong tổng số 271 triệu
ha diện tích tưới trên thế giới phụ thuộc vào sự cung cấp nước của các đập
dâng, hồ chứa. Rõ ràng, việc xây dựng hồ chứa đã đóng vai trò rất quan trọng
trong việc đáp ứng các nhu cầu sử dụng của con người [7].
Trong những năm qua Nhà nước đã đầu tư hàng chục nghìn tỷ đồng xây
dựng các công trình thủy lợi lớn và nhỏ để đảm bảo tưới tiêu cho hàng triệu



ha đất canh tác, ngăn mặn, cải tạo đất, giảm nhẹ thiên tai, cấp nước cho các
ngành kinh tế quốc dân. Nhiều công trình mang tầm vóc thế kỷ với quy mô
lớn, có kỹ thuật phức tạp đã được áp dụng các công nghệ mới từ công tác
khảo sát, thiết kế, thi công, quản lý vận hành công trình. Đó là niềm tự hào
của những người làm công tác thủy lợi.
Hồ chứa là nơi trữ nước với các dung tích lớn nhỏ khác nhau. Ở nước ta
hồ chứa đã, đang và sẽ được xây dựng rất nhiều. Đập đất là loại đập không
tràn có nhiệm vụ dâng nước và giữ nước trong hồ chứa, là loại đập xây dựng
bằng vật liệu địa phương, bằng loại đất hiện có của vùng xây dựng. Đập đất
có cấu tạo vững chắc, có khả năng cơ giới cao khi thi công và trong đa số các
trường hợp có giá thành hạ nên đập đất được ứng dụng rỗng rãi nhất trong hầu
hết các nước. Ở nước ta do đặc điểm địa hình, địa chất, vật liệu xây dựng,
phương tiện thi công trong tương lai đập đất có triển vọng phát triển hơn
nữa. Đối với các đập có chiều cao đập <100m thì đập vật liệu địa phương
chiếm tới hơn 80% được thể hiện ở hình 1 [10].
84
12
4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Đập bê tông trọng
lực
Đập vật liệu địa
phương
Đập bê tông vòm
Thể loại đập
% trên tổng số đập

Hình 1: Phân loại đập theo loại hình vật liệu
Theo đặc tính làm việc của đập đất: Đập đất có tính thấm khá lớn. Thấm
qua thân đập, qua nền đập và thấm vùng quanh bờ làm mất nước của hồ chứa
và ảnh hưởng xấu đến sự ổn định của đập (các hiện tượng xói ngầm, trượt mái



dốc) cho nên cần phải tính thấm cho đập đất để xác định lưu lượng thấm,
đường bão hòa và gradient thấm, từ đó có các biện pháp xử lý cho đập.
Tổng kết và phân tích những nguyên nhân gây ra sự cố công trình đất
trên thế giới Middle Brooks cho thấy: Trên 60% những sự cố công trình đất
do thấm gây ra và khoảng 10% sự cố công trình có tác nhân kích thích từ
thấm, 30% sự cố công trình do tràn nước mặt đập, trượt mái và các nguyên
nhân khác [18]. Như vậy sự cố đối với công trình đất chủ yếu do thấm gây ra.
10T Hiện tượng thấm khá phổ biến trong sự cố đập ở khu vực Nam Trung
Bộ, Đông Nam. Hiện tượng thấm xảy ra sau một thời gian khai thác, có nơi
vài ba năm, mười năm, có nơi mới chỉ 1-2 năm đã phát sinh thấm, thậm chí có
những đập bị thấm mạnh ngay sau khi tích nước lần đầu tiên (Cà Giây, Sông
Quao). Qua quan trắc nhận thấy rằng phần lớn lưu lượng thấm đo được
thường lớn hơn nhiều lần so với lượng thấm tính toán thiết kế, vị trí đường
bão hòa cao hơn dự kiến và không đổ vào đống đá tiêu nước gây nên xói
ngầm ở nền và thân đập.
Đập đất đầm nén tuy có yêu cầu không cao đối với nền như các loại hình
đập bê tông, nhưng công tác xử lý nền (XLN) có vị trí rất quan trọng, nhất là
đối với đập cao, có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và an toàn Đập, đến
tiến độ và giá thành xây dựng, là một trong các yếu tố quan trọng trong việc
phát triển đập hiện đại. Sự cố đập xảy ra trong và ngoài nước do nguyên nhân
về XLN chiếm trên 40% cho thấy điều đó.
Luận văn với mục đích tìm hiểu sâu hơn về các phương pháp xử lý nền,
tập trung vào phân tích thấm để giúp cho thiết kế đưa ra được giải pháp xử lý
nền đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế; qua đó kiểm tra ổn định trượt, ổn
định về biến dạng (lún) giải pháp được chọn.





1. Tính cấp thiết của đề tài
Đối với công trình thủy lợi, sức phá hoại của tự nhiên là một yếu tố
thường xuyên tồn tại. Cho đến nay toàn bộ lý luận và kinh nghiệm mà loại
người đã tích lũy được trong thực tiễn tuy đã có thể hạn chế được khả năng
phá hoại của công trình trong một phạm vi nhất định nhưng vẫn không thể
xóa bỏ triệt để được khả năng này.
Trong các yếu tố tự nhiên uy hiếp an toàn của công trình thủy lợi thì yếu
tố chủ yếu là điều kiện thủy văn, thủy lực và địa chất. Ngoài ra các yếu tố do
con người gây ra như công tác khảo sát, thiết kế, thi công, vận hành và quản lý
công trình không hợp lý hay không đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật hay cả
những tác động phá hoại môi trường như đốt phá rừng bừa bãi, việc đô thị hóa
làm giảm diện tích lớp phủ thực vật dẫn đến thay đổi môi trường tự nhiên làm
thay đổi điều kiện khí hậu, chế độ thủy văn, thủy lực của lưu vực sông cũng
gây ra những thảm họa, những sự cố công trình thủy lợi không chỉ thiệt hại về
của cải vật chất mà nhiều khi tổn thất về nhân mạng cũng rất nghiêm trọng.
Phá hoại của đập đất thường xảy ra do quá trình thấm gây nên. Dòng
thấm qua thân đập và nền có khả năng gây nên xói mòn tạo thành những kênh
nhỏ trong đất. Những kênh này từ phía chân đập sẽ phát triển ngược về phía
mặt trước của đập và sẽ gây sụt đổ đập.
Cần phải tính thấm qua đập và thân nền để làm cơ sở tính toán ổn định
mái, kết cấu chống thấm, kết cấu các bộ phận tiêu nước hợp lý và kinh tế
nhất. Trong tính thấm cần phải xác định các thông số của dòng thấm ở thân
đập và nền đập: lưu lượng thấm qua thân đập và nền, trên cơ sở đó tìm lượng
nước tổn thất của hồ do thấm gây ra và có biện pháp phòng chống thấm thích
hợp; vị trí đường bão hòa, từ đó sẽ tìm được áp lực thấm dụng trọng tính toán
ổn định của mái đập. gradient thấm của dòng chảy trong thân đập, nền đập



nhất là chỗ dòng thấm thoát ra ở hạ lưu để kiểm tra xói ngầm, đẩy trồi đất và
xác định kích thước cấu tạo của tầng lọc ngược.
Do vậy, những vấn đề thấm và ổn định thấm của đập cần phải được phân
tích kỹ khi xây dựng đập. Một số công trình mất ổn định do biến dạng thấm
gây nên (Đập Suối Hành, Đập Phú Ninh, Đập Cà Giây, đập Ngãi Sơn Đồng
Mô .). Hiện nay, ở Việt Nam các vấn đề xử lý chống thấm cho nền các công
trình thủy lợi đã được nghiên cứu và ứng dụng khá phổ biến, tuy nhiên mỗi
phương pháp chống thấm thường chỉ phù hợp và mang lại những hiệu quả
nhất định ứng với từng kiểu cấu trúc đất nền. Vì vậy việc nghiên cứu các biện
pháp xử lý nền nhằm giảm tính thấm cho các công trình thủy lợi là vấn đề hết
sức cấp bách và có ý nghĩa thực tiễn và khoa học.
Xử lý nền là một lĩnh vực phát triển nhanh nhất cạnh tranh nhất và có
nhiều sáng tạo nhất trong địa kỹ thuật. Nó là vũ khí của các kỹ sư địa kỹ thuật
để khắc phục nền đất yếu. Trong đó, các kỹ sư bắt buộc nền đất phải đáp ứng
các yêu cầu của công trình bằng cách đổi trạng thái tự nhiên của nền thay vào
việc thiết kế công trình theo các hạn chế của nền đất.
Các kỹ thuật xử lý nền được giới chuyên môn về địa kỹ thuật tiếp nhận
nhanh chóng, là một bằng chứng cho nhiều ích lợi, nhất là về chi phí, tiến độ và
tác động môi trường. Các biện pháp xử lý nền các công trình thuỷ công đã,
đang được áp dụng tại nhiều nước trên thế giới: Giải pháp thay đất nền (đào
chân khay, tường nghiêng sân phủ hoặc tường tâm), tạo màng chống thấm (hào
bentonite, tạo hàng cọc xi măng đất, cọc cừ kết hợp với các biện pháp chống
thấm khác, khoan phụt xi măng đất sét,các giải pháp hóa lý, .). Một số phương
pháp được kết hợp với nhau để giảm chi phí và nâng cao hiệu quả xử lý. Bên
cạnh các lợi ích về kỹ thuật, các phương pháp xử lý nền còn đưa lại các lợi ích
trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, chống ô nhiễm do rác thải gây ra.



Vì vậy để giải quyết vấn đề cấp bách đặt ra, đề tài tập trung nghiên cứu
các giải pháp xử lý nền các công trình thủy lợi đã, đang và được áp dụng rộng
rãi đối với đập đất đầm nén hồ chứa nước Mỹ Lâm - tỉnh Phú Yên, trên cơ sở
đó phân tích những ưu nhược điểm của mỗi phương pháp từ đó kiến nghị biện
pháp xử lý nền hữu hiệu đảm bảo an toàn và kinh tế; kiểm tra tính ổn định
trượt, ổn định biến dạng (lún); kiểm tra ổn định trượt mái khi nước rút nhanh
với giải pháp lựa chọn.
2. Mục đích của đề tài
- Tổng quan về các giải pháp xử lý chống thấm cho nền.
- Nêu cơ sở khoa học và thực tiễn của mỗi phương pháp xử lý nền.
- Tính toán ổn định thấm công trình cho mỗi phương pháp xử lý. Phân tích
tính ổn định thấm cho mỗi phương án tính toán, tìm ra biện pháp xử nền hữu
hiệu; kiểm tra ổn định trượt, ổn định biến dạng (lún); ổn định trượt mái khi
nước rút nhanh với giải pháp được chọn.
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
- Thu thập các tài liệu đã được công bố;
- Nghiên cứu các cơ sở lý thuyết về tính thấm, ổn định, biến dạng nền và
thân đập.
- Các phương pháp xử lý nền thấm nước.
- Tính toán ổn định công trình bằng phương pháp phần tử hữu hạn.
- Phân tích về mặt kinh tế và kỹ thuật của từng phương án xử lý nền,
kiến nghị giải pháp xử lý nền hữu hiệu cho công trình.
4. Kết quả dự kiến đạt được
- Phân tích, tính toán ổn định thấm của công trình bằng phần mềm Địa
kỹ thuật với các giải pháp xử lý nền khác nhau.
- So sánh lựa chọn giải pháp hữu hiệu.


- Kiến nghị và kiểm tra ổn định trượt, ổn định về biến dạng (lún)); ổn
định trượt mái khi nước rút nhanh theo phương án chọn đảm bảo công trình
an toàn.
5. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, mục lục, danh mục các bảng biểu, hình vẽ, danh
mục tài liệu tham khảo, danh mục viết tắt và kết luận; luận văn được trình bày
gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về tình hình xây dựng đập ở Việt Nam và các biện
pháp xử lý nền
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Chương 3: Nghiên cứu các giải pháp xử lý chống thấm cho nền để tăng
cường ổn định đập
Chương 4: Ứng dụng tính toán xử lý nền cho đập đất hồ chứa nước Mỹ
Lâm - tỉnh Phú Yên