<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả

nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một

nguồn nao và dưới bat kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã đượcthực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Hà nội, ngày 05 tháng 10 năm 2017

Tác giả

Nguyễn Văn Thắng

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

LỜI CẢM ON

<small>Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chun ngành Xây dựng cơng trình thủy với để tai "Nghiêm</small>

cứu ảnh hưởng của giải pháp xử lý mái đồn én định mái ha lưu đập - áp dụng cho1d chica nước Trước Đông ~ Đà Nẵng” được hồn thành với sự giúp đỡ tận tình của<small>Q thầy cơ giáo trong Khoa Cơng trình, Khoa Sau đại học, bộ môn Thủy công, cầnbộ trường Đại học Thủy lợi, cùng các đồng nghiệp, gia định và bạn bè.</small>

Xin chân thành cảm ơn Quý cơ quan, Quý thầy cơ, đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đãln động viên khích lệ tạo nhiều thuận lợi cho học viên trong suốt quả trình học tập<small>và thực hiện luận văn tốt nghiệp này,</small>

Đặc biệt tác giả xin bay tỏ lông biết on chân thành đến thầy giáo = TS Hồ Sỹ Tâm đãtận tình giúp đỡ, hướng din, go điều kiện để học viên vượt qua các trở ngại và hồn<small>thành luận văn.</small>

<small>Tuy đã</small>

<small>này sẽ khơng tránh khỏi những sai sót. Kính mong Qu</small>

bạn bé góp ý xây dựng để học viên hoàn thiện để tài

<small>những cố gắng nhất định, nhưng do thời gian và trình độ có hạn, luận văn</small>

<small>thay cô, Quý đồng nghiệp và</small>

<small>“Xin chân thành cảm ơn !</small>

<small>Hà nội, ngày 05 thắng 10 năm 2017</small>

<small>“Tác giá</small>

Nguyén Văn Thắng,

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<small>MỤC LỤC</small>

LỎI CAM BOAN i<small>LOI CAM ON iiMỤC Luc ii</small>

DANH SÁCH HÌNH ANH v

DANH SÁCH BANG BIEU viMG DAU. 1CHUONG 1 TONG QUAN VỀ HO CHUA, DAP VÀ AN TOAN HO DAP 4

1.1 Tổng quan về đập, hồ chia 4

<small>1.1.1. Nhiệm vụ, chức năng của đập, hồ chứa 4</small>

1.1.2. Phân loại hồ, đập s<small>1.1.3. Đặc điểm làm việc của dip vat liệu địa phương 7</small>12 Tổng quan về tinh hình sửa chữa và nâng cấp dip đất hồ chứa 9<small>12:1. Tình hình sửa chữa, năng cấp đập đắchồ chứa 9</small>1.2.2. Giải pháp sửa chữa nâng cấp đập dat va hồ chứa. 121.23, Ning cao đập đất bằng biện pháp đắp áp trúc hạ lưu ụ<small>13. KếtluậnchươngH »</small>'CHƯƠNG II: CƠ SỞ LY THUYET TÍNH TỐN THÁM, ON ĐỊNH, BIEN DANGĐẬP DAT 20

<small>21 Các hình thái đắp áp trúc mái hạ lưu. 20</small>

<small>2.1.1. Các hình thái đấp áp trúc mái hạ lu 20</small>

<small>2.2. Cơ sở lý thuyết tính toán thắm cho dip đắt 24</small>

<small>2.2.1, Mục dich tinh toin thẳm, 242.1.2, Các phương pháp tính thắm, 24</small>2.1.3, Giải bài oán thắm bằng phương pháp phần từ hữu hạn 26<small>2.2. Cỡ sởlý thuyết tính tin ổn định cho đập đất 3122:1, Các phương pháp tin toán dn định mái 3</small>2.2.2, Tinh toán dn định mái theo phương pháp cân bằng giới hạn 32.3, Cơ sở lý thuyết, phân tích tinh toán ứng suất biển dạng của đập đất m<small>23.1, Các biển dang trong đập và hậu quả 372.3.2. Tính ứng suất biển dang của đập đất theo phương pháp phần tir hữu hạn... 38</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<small>2.4, Giới thiệu phần mém Geo-Studio 2007/w</small>

2.5. Ứng dung phần mềm Geo-Studio trong nghiên cứu và phân tích tính toần<small>2.5.1. Trường hợp nghiên cu</small>

2.52. Phân ich kết quả tỉnh ốn thẩm2.5.3... Phân ích kết quả tính tốn ổn định26. Kết luận

CHƯƠNG III: ÁP DỰNG HO CHUA NƯỚC TRƯỚC ĐÔNG - BA NANG.3.1. Giới thiệu hé chứa nước Trước Đông - Da Nẵng.

<small>3.1.1. Nhiệm vụ cơng trình.</small>3.1.2. Điều kiện tự nhiên<small>3.1.3. Hiện trạng cơng trình,</small>

3.14. Điều kiện dia chất cơng trình3.15, Điều kiện dân sinh, kính tế3.2. Thơng số thiết kế kỹ thuật

<small>3.2.1. Cấp cơng trình</small>

3.22. Chỉtiêu thế kế<small>3⁄23. Đặc trưng thủy văn</small>

3.3. Thơng số thiết kế nâng cao đập,<small>3.3.1. Cao trình định đập</small>

3.3.2. Bé rộng và cầu tạo định đập.<small>3.3.3. Mãi đập và bảo vé mái đập</small>

<small>3.4. Tính tốn én định, biến dang đập.</small>

3441. Tỉnh tod thim và én định thắm,3⁄5 Kếthận

KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ1. Kết quả đạt được của luận vănTH Những bạn chế, tổn ti

<small>MH. Kiến nghị</small>

<small>TÀI LIỆU THAM KHẢO.</small>

liệu tiếng ViệtTải liệ tiếng Anh.<small>PHỤ LỤC</small>

<small>575T6</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

DANH SÁCH HÌNH ANH

Hình I-]: Phân bố đập và hồ chứa trên thé giới<small>Hình 1-2: Hiện tượng thắm qua thân đập.</small>

<small>nh 1-3: Hiện tượng sat lở mái đập,</small>

Hình 2-1: Sơ đổ mình họa đắp thiết bị thốt nước kiểu ấp mãi

<small>Hình 2-2: Sơ d minh họa đắp thiết bị thoát nước kiểu áp mái kết hợp đắp cơ đập,</small>

Hình 2-3: Sơ đỗ minh hoa dip đồng đá tiêu nước nông ở chân đập<small>Hình 2-4: Sơ đồ minh họa đắp ding đá tiêu nước dưới sâu ở chân đập,</small>Hình 2-5: Sơ đồ minh họa đắp đồng đá tiêu nước dưới

Hình 2-6: Sơ đồ minh họa đắp đồng đá êu nước chân đập có rãnh tiêu và đắp cơ đập

<small>Mình 2-7: Sơ đồ minh họa đắp lớp phủ bảo vệ ting lọc ngược kiểu ơng khói.</small>

inh 2-8: Sơ đồ mình họa dip<small>Hình 2</small>

<small>lang lọc ngược kiểu ống khói bên trong</small>Sơ đồ mình họa dip ting lọ cho mặt <small>p giáp với đập cũHình 2-10; Sơ đồ thắm qua đập</small>

2-11: Sơ đồ tính tốn dn định mái ốc theo phương pháp mặt trượt2-12: Ứng suất tổng phương Y đập mới sau khi đắp đắt

Hình 2-13: Biểu đồ ứng suất mặt tiếp xác HBP

<small>Hình 2-14: Biểu dé ứng suất mặt tiếp xúc HTCGC30</small>

Hình 2-15: Biểu đỗ ứng suất mặt tgp xúc HGCSOHình 2-16: Biểu đồ ứng suất mặt tiếp xúc HTCGC50,

3-17: Biểu đồ ứng suất mặt tiếp xúc HTCGC,3-18: Chuyển vị mới của đập sau đã <small>áp túc.</small>

<small>Hình 2-19: Biểu đồ chuyển vị của mặt tiếp xúc HBP</small>

Hình 2-20: Biểu đồ chuyển vi của mặt tiếp xúc HGC3O.Hình 2-21: Biểu đồ chuyển vi của mặt tiếp xúc HGCS0.Hình 2-22: Biểu đỗ chuyển vị của mặt tiếp xúc HGC70.nh 2-23: Biểu đồ chuyển vi của mặt tiếp xúc HTCBP.

ih 2-24: Biểu đỏ chuyên vị của mặt tiếp xúc HTCGC<small>Hình 3-1: Hồ chứa nước Trước Đơng trên bản đồ vệ tinhHình 3-2: Hiện trạng đập đắt hồ Trước Đông,</small>

<small>3.3: Hiện trang đập đất hồ Trước Đông</small>

<small>3-4: Kết quả ứng suất - biển dạng đập Trước Đông khi đảo giật cấp</small>

<small>u ở chân đập và dip cơ đập 22</small>

<small>n</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

DANH SÁCH BANG BIEUBang 1-1: Thông kê số lượng hỗ chứa của các địa phương,<small>Bang 1-2: Các hồ chữa được nâng cấp.</small>

Bang 2-1: Phân loại chiều cao đập đắt

<small>Bảng 2-5: Kết quả tinh thắm MNLTK</small>Bảng 2-6: Kế quá thắm MNLKT

Bảng 2-7: Kết quá én định của MNDBT

<small>Bảng 2-8: Kết quả hệ số ổn định MNLTK.</small>

<small>nịnh MNLKT,</small>Bảng 2.9: Kết quả hệ

<small>Bảng 3-1: Bảng chỉ tiêu vật liệu đất dipĐăng 3-2: Theo tiêu chuẩn WB</small>

<small>Bảng 3-3: Đặc trưng hình thi lưi vực sơng</small>

Bang 3-4: Kết quả tính tốn lượng mưa bình quan lưu vực các hồ chứa.Bảng 3-5: Phân phối mưa năm thiết kế

<small>Bảng 3-6: Kết quả tính toán lượng mưa gây lũ trên lưu vực hồ chứa.</small>

Bảng 3-7: Kết qui tính tốn chun đồng chảy năm cho các lưu vực hỗ chứaBảng 3-8: Tổng hợp kết quả tin toán lưu lượng dinh lũ tại các tuyển đập.Bang 3-9: Kết quả tính tốn điều tiết lũ cho phương án tran cải tạo, nâng cấp<small>Bảng 3-10: Kết quả tính tốn cao trinh đình đập thiết kế</small>

<small>Bang 3-11: Gradien thắm cho phép của dat đắp thân đập. (TCVN 8216-2009).</small>

Bảng 3-12: Gradien thắm cho phép của đắt nén đập (TCVN 4253-2013)<small>Bảng 3-13: Kết qua tính tốn thắm cho mặt cit dip thiết kế hỗ Trước Đơng</small>Đăng 3-14: Kết quả tính tốn

<small>Cc)</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

1.Tính cấp thiết của đề tài

<small>Việt Nam có một hệ thống hạ ting thủy lợi (hỗ, dp và hệ thông tới, i) thuộc loi</small>lớn trên thể giới. Trong số gần 7000 dip có quy mơ khác nhau, có hơn 675 đập đượchỗ chứa hơnxếp loại là đập lớn (c6 chiều cao hơn 15m hoặc từ 5 ~ 15m với dung

3 triệu m’) và số lượng đập nhỏ (c6 chiều cao dưới 5m và dung tích đập dưới 3 triệumm), ức tinh có hơn 6,000 dp và phần lớn trong số đó là đập đt. Với nhiệm vụ chính<small>bữa thủy lợi hoặc thủy điện, tì khá nhiễu đập trong số những đập này có nhiệm</small>vụ đa mục tiêu, hỗ trợ điều tiết lũ và cung cấp nước với khối lượng lớn.

Nhận thức được tam quan trọng của việc đảm bảo an tồn các ‘hit, nhằm duy trìvà tăng trưởng kinh tế, Chính phú đã đưa ra một Chương trình Quốc gia vé an tồn đập.

<small>vào năm 2003. Chương trình đã ra sốt và đánh giá hiện trang an toàn đập trên cả nước.</small>

<small>và xác định khoảng 1.800 hổ chứa thủy lợi có nguy cơ mắt an tồn, cần được sửa chữa</small>

<small>nâng cấp. Chi phí khơi phục các cơng năng thiết kế và cải thiện an toàn dp we tínhKhoảng 17.000 tỷ đồng. Sau hơn 10 năm thực hiện, bằng nhiều nguồn vốn (ái phiểu</small>

<small>“Chính phi, ODA, ngân sách địa phương), chương trình đã sửa chữa, ning cấp chokhoảng 600 hồ chứa (khoảng 30% so với nhu clu) với kinh phí đầu tr xắp xỉ 12.000 tỷđẳng, dio tạo cần bộ quản lý và nhân viên vận hành cho một số địa phương và đơn vị</small>“quản lý hỗ chứa được sửa chữa. Hiện nay Chương tình đang được ri sốt điều chỉnhvà trình Chính phủ phê duyệt vio năm 2015, Theo sổ liệu thống kê từ Tổng cục thủy<small>lợi - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, côn khoảng 1.150 dip cần khôi phục</small>

trợ cho các hoạt động tổng thé nhằm cải thiện an toàn đập từ cấp Quốc gia đến hệthống.

Dự án Sửa chữa và nâng cao an toàn đập (DaRSIP/WBS) vay vốn Ngân hàng Thể giới

<small>WB đang chuẩn bị thực hiện là một nằm trong các dự án hỗ trợ cho Chương trình bảo.</small>

<small>đảm an tồn hồ chứa của Chính phủ. Mục tiêu của dự án là tăng cường bảo vệ chongười dân và cơ sở hạ ting kinh tế xã hội hạ du đập đang phải đối mặt với rủi ro của</small>

<small>sự cổ, tăng cường thể chế và ning cao năng lực quản lý an toàn đập ở cấp Quốc gia va</small>

cắp hệ thống phủ hợp với định hướng phát triển ngành. Pham vi thực hiện của dự ántại 34 tỉnh thuộc miền và miễn Trung - Tây Nguyên. Kết quả chủ yêu của dự án là<small>450 dap có nguy cơ sự cổ cao sẽ được sửa chữa, nâng cấp để khôi phục các nhiệm vụ</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<small>thiết kế, t 1g cường én định, bảo dim thoát là và giảm thiểu rủi ro, nâng cao mức antoàn, được xác định bằng chỉ số rùi ro trước và sau quá trinh cải tạo; 718 hỗ chứa thủy</small>Joi được thiết lập hệ thống giám sắt, hỗ rợ vận hành và cảnh báo lĩ hạ du;

Số lượng 450 hỗ chứa có nguy cơ mắt an tồn cao được xác định là có các hư hỏngthường gặp về kết cau như:

~ Thắm/ rò ri qua thân đập, thắm dọc công ly nước.

<small>= Lún/ chuyển vi tuyến và các bộ phân thân đập</small>

<small>- Sat lới x6i mon mái đậyinh đập.</small>

<small>= Không dù khả năng xà lũ</small>

<small>- Hư hỏng khớp nối và xối lờ đọc cổng lấy nước; các cửa van điều tiết của cổng lấy</small>

<small>nước gặp các hư hong như han vi, mục rg, tiết bị nâng hạ bị ke, bảu hết các hd</small>chứa thiểu quy trình vận hành - bảo tri và kế hoạch ứng phó khả

<small>Hiện nay, phương pháp dip áp tric là một tong nhữ phương phip thưởng gặp trong</small>

<small>việc nâng,Š chứa, cụ thể là đắp áp mai hạ lưu nhằm nâng cao đình đập và tăng énđình mái</small>

Tuy nhiên, khi đắp thi cơng đắp ấp trúc theo tiêu chuẩn TCVN 8297-2009 thì đổi vớimái có hệ số mái lớn hơn 3 có thé khơng edn giật cắp. Nhưng trên thực té thi cơng thìcác đơn vị thi công cho đảo giật cắp tăng độ ma sát với mái dip mới nhưng nó lại làmcho ving giật cắp bị dim khong chặt

<small>Vi vậy, việc nghiên cứu đề tài này là cấp thiết để chỉ ra độ én định của mái đắp bạ lưu.</small>

<small>- Nghiên cứu tính én định và biến dạng của hồ chứa Trước Đông về mặt tich nước hồ</small>

chứa được đánh giá cố xem xé một cch đặc biệt ổn an toàn đậpQuá trình đắp ấp trúc khơng rút cạn hồ chứa

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu<small>Bu. Cách tig</small>

= Xuất pháttừ thực tiễn, tìm hiễu tổng kết đánh giá các phương pháp đắp áp trúc ning

<small>cao ôn định mái.</small>

<small>+ Hệ thống hồ chứa trên thể giới nói chung và Việt Nam nói riêng tuy cịn nhiều tổntai, khiếm khuyết cần được khắc phục nhưng nó chiếm một vị thé rất quan trong trongphát tiển kinh tế- xã hội và bảo vệ môi trường ở mỗi quốc gia, vùng lãnh thỏ, Đó là</small>

sản phẩm vơ cùng q giám kết quả của bao thể he dX diy công nghiên cứu, đầu tr về<small>sức lực, trí tuệ và vật chất rất đáng trân tro</small>

<small>32, Phương pháp nghiên cứu</small>

<small>- Tha thập ting hợp và ké thừa ti liệu từ nhiều ngun ding tn cậy</small>

<small>- Nghiên cứu lý thuyết</small>

<small>~ Sử đụng mơ hình tính tốn Geoslope</small>4, Kết quả đạt được

<small>Tổng quan vỀ ôn định mái hạ lưu đập</small>

<small>-Ki</small> tra ảnh hưởng của phương pháp xử lý mái đến ôn định đập đất~ Đánh giá phương án tối ưu cho từng loại đập dat,

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

CHUONG I TONG QUAN VE HO CHUA, DAP VA AN TOÀN HO DAP

1.1 Tổng quan về đập, hồ chứa.

1.1.1 Nhiệm vụ, chức năng của đập, hỗ chứa

<small>Hình 1-1: Phân bỗ đập va hỗ chứa trên thé giới</small>

Hồ chứa là những cơng trình sử dụng tổng hợp nguồn nước và mang tính đa chứccơng nghiệp, nơng nghiệp, sinh hoạc hỗ<small>năng. Hỗ cấp nước cho các ngành sẵn x</small>

điều tiết dòng chấy, phòng chống lũ Iu, chẳng hạn, hỗ tao nguồn thuy năng cho phitđiện, nuôi trồng thuỷ sản, giao thông, du lịch, thé dục thé thao, y té, hồ cải tạo cảnh.

quan môi trường, sinh thái, cắp nước duy trì dịng chảy trong sơng vẻ mùa kiệt. Khi

một hồ chứa nước được xây dựng, sẽ tạo sự Sn định và phát triém kinh tế xã hội cho cả

<small>một khu vực; tạo công ăn việc làm, giải quyết that nghiệp, phân bỏ lao động, lập các.</small>

trang tâm dân cư mới. Mặt khác, trong một số trường hợp còn gép phần dim bảo anninh, quốc phòng

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

1.1.2 Phân loại hồ, đập

11.2.1 Phân loai theo nguồn gắc

<small>Hỗ chứa nước tự nhiên: được hình thành một cách tự nhién do sự vận động của vỏ trái</small>đất có tác dụng giữ cân bằng cho môi trường sinh thái và được con người cải tạo nâng.

<small>cấp theo hướng phục vụ lợi ích con người và xã hội.</small>

<small>Mỗ chứa nước nhân tạo: do con người chủ động xây dựng để sử dụng tổng hợp nguồn.</small>

<small>nước phục vụ sự phát iển dn sinh, kinh tế, quốc phòng, an ninh</small>

<small>Thing kê sơ bộ theo số lượng hỗ ở Việt Nam thì hồ tự nhiên chiếm 5,17%, hổ nhân</small>

<small>tạo chiếm 94,83%,</small>

<small>1.1.2.3. Phân loại theo nhiệm vụ chính</small>

HH chứa xây dựng để tưới là chính (kết hợp mơi cá, ải tạo mơi trường), ở Việt Namtính the số lượng loại này chiếm 96,76%6(10)

‘Nam tính theo sốHỗ chứa xây đụng để tới, phát điệ là chính có phịng l8, ở

chiếm 2,78%.<small>lượng loại</small>

Hi chứa xây dựng đề du lịch là chính: Ở Việt Nam tính theo<small>0.46%.</small>

ỗ lượng loại này chiếm

1.2.2.3 Phân loại theo lãnh thổ 6648 hơi

“Theo thống kê mới nhất, cả nước hiện có 6.648 hỗ chứa [3] nước thủy lợi các loại,

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Bảng 1-1: Thống kể số lượng hỗ chứa của các địa phương

S lượng hồ oa, dung ích triệu m3)

<small>14 HANG vis pos a | To</small>

15 BieGiane | 1 a fae as ape aan ar<small>16-Ouine Ninh — 1 rita Họ 6 i17 Hải Dươm h cla fe | ni:</small>

<small>18 Hồi Binh 4Ó MU C8 | CO 519 Ninh Binh aa fa fa a fa</small>

20 Tanh Hát ata eo tis tis To nf ss 0 |

<small>ine Bin “la lee] a</small>

Lạt ouine Trị ofits woe a | us |e

<small>32 Kom Tum h wlan» | os</small>

<small>m 1 2 nw |</small>

<small>sta ao Laie) 20 [6 La</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Số lượng hồ (loại, dung tích triệu m

‘Ting cộng 16 106 | 68 | 84 | 459 | 710 | 1082 | 2.466 | 4182 6648

(Trich tài liệu báo cáo kiểm tra an toàn các hô chứa của TCTL bảo cáo Bộ tai vănbản số 774/TCTL-OLCT ngày 13/8/2012).

<small>1.1.3 Đặc diém lầm việc của đập vật liệu dja phương.</small>

Dap đất thường là loại không tràn nước: Để đảm bảo tháo lũ, lẫy nước tưới hoặc cungcấp nước phải xây dựng nhưng cơng trình riêng như đường tràn tháo lũ: cổng lấy

<small>“Thắm qua thân đập và nén: Khi mực nước thượng lưu dng cao, trong thân đập sẽ hìnhthành đồng thắm tử thượng lưu về hạ lưu. Trong thân dip có mặt bão hồ: phía trên</small>đường bão hồ có khu nước mao dẫn, Độ cao khu mio din tuy thuộc vào loi đấtDưới đường bão hoà đất chịu diy nỗ của nước và chịu lực thuỷ động do thắm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<small>Hình 1+; Hiện tượng thắm qua thân đập</small>

Chiu tác hai của nước và nhiệt độ: Trong thời gian mưa, một phin nước sẽ thắm vào<small>hiện trợng này tiếp</small>dạng, Trong thiết kế dp cần có

đập và một phẫn chảy trên mái đập có thể gây bào mòn và x6i<small>lâm giảm mặt cắt đập, gây bi</small>

nước mưa ở đỉnh và mái đập nhằm tập trung nước vào các rãnh xây và chuyển xuống

hạ lưu không cho chảy tran lan trên đập. Khi nhiệt độ thay đổi, có thé gây nứt nẻ thân

đập, nhất là các loại sét, pha sét có tinh co ngót rt lớn

<small>ing thốt</small>

<small>Ảnh hưởng của nước thượng, hạ lưu đối với mái đập: Mực nước thượng, hạ lưu đập.</small>

<small>có thé gây phá hoại đắt ở mái đập. Dưới tác động của sóng các kết cấu bao vệ mái đập</small>

<small>có th bị phá vỡ gây xi lỡ thân mái, âm tô các tng bảo vệ.</small>

<small>Bi</small> dang của nén va thân đập: Dưới tác dụng của trọng lượng bản thân, đố <small>thân đập</small>cao của đập. Biên dạng làm đập

<small>mi cho đập|5]</small>fn bj biển dạng. Chuyển vị đứng làm giảm chiề

và các thiết bị chống thắm bằng đất nứt nẻ, gây nguy

Sự phong hóa vật liệu: Do quá trình xây dựng, hình thành đập từ rất lâu, thí cơng bing

<small>phương pháp thi cơng din đến chit lượng thi công không đảm bảo tốt nhất. Vật liga</small>

đắp đập bi phong héa theo th gian gây khả năng mắt ôn định đập ngày cing lớn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<small>Hình 1-3: Hiện tượng sat lở mái đập</small>

“Tiểm ẩn nhiều nguy cơ sự cố: trong quá trình làm việc, đập vật liệu địa phương có các.

"nguy cơ sụ lún do điều kiện thời tiết biến đi, tổ mối, bang chuột.

1.2 Tống quan về tình hình sửa chữa và nâng cấp đập đất, hồ chứa

1.2.1 Tình hình sửa chữa, nâng cấp đập đắt,hỗ chứa.

121.1. Tink hình sửa chit, nâng cp đập dt, hỗ chứa trên thể giới

‘Theo thống kê của hội đập lớn quốc tế (ICOLD) tinh đến năm 2009 hiện có hơn 33000(đập lớn trên thể giới, số lượng đập vừa và nhỏ chưa thống kế hết được. trong đồ Trung“Quốc là quốc gia đớng đầu về số lượng đập và hỗ chứa trên thé giới chiếm tới 50%,"Việt Nam đứng thứ 16 số lượng đập va hỗ chứa trên thể giới. Tuy nhiên các đập và hồchứa đã được xây dựng từ rt âu, công nghệ cũ kết hợp bién đổi khí hậu tồn cầu dẫnén 35% ngun nhân mắt an toàn đập là do nước tràn định, xuất hiện lũ vượt tin suấtvới tuần suất dây hon dẫn đến sảy ra hỏng hóc sat lở, nguy cơ vỡ đập ting cao. Ví dụ

như ; Tháng 8 năm 1975, mưa đặc biệt lớn ở thượng nguồn sơng Hồi dẫn đến trận"Đại hồng thủy, 2 trong tổng số 10 bd nude lớn (hd nước Bản Kiểu và hỗ nước ThạchMạn Than) cùng với 58 hỗ nước vừa và nhỏ khác vùng Zhumadian (Trú mã điểm) tỉnh

Henan (Hà Nam) Trung Quốc bị vỡ đập do nước tràn đình, 11 triệu mẫu đất nông"nghiệp bi phá hoại, 11 triệu người bị bị ảnh hưởng, hơn 26 nghìn người chết, 5.96 triệu

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

ngôi nhà bị phi hủy, cuỗn ôi 3.783 triệu con ga súc gia cằm, 102 km tuyển đường<small>Bắc Kinh ~ Quảng Châu dọc tuyển Nam Bắc Trung Quốc bị phá hoại, ách tắc giaothông 18 ngày, thiệt hại kinh tế gần 10 tỉ NDT, trở thành một trong những thăm hoa vỡ</small>đập lớn nhất trên thé giới. Sự kiện này được thể giới gọi chung là "Sự kiện vỡ đập hỗnước Bản Kiều”, Dúng trước thách thúc lớn đó hiện nay trên thể giới đã có nhiều giải

<small>pháp nang cao an tồn đặp và trong số đó phương pháp sửa chữa và nang cao đập và</small>

<small>hồ chứa được ứng dụng nhiều trên thé giới</small>

<small>Trên thé giới, hiện nay có rất nhiều nghiên cứu ky thuật về vin để sửa chữa và nâng</small>

cắp hồ chứa. Một số ni <small>in cứu có thể ké đến dưới đây:</small>

<small>Nic Lane đã đi sâu phân tích những rủi ro của đập, các biện pháp quản lý an toàn dip,</small>han chế những thit hại do đập hư hong gây ra, và một số biện pháp ning cấp đập đất

<small>@ Mj. Dây là bảo cáo được chun bj cho các thành viên của Hạ nghị viện Mỹ,</small>

<small>T. Tingsanchalia, S. Tanmaneeb đã tiến hành nghiên cứu đánh giá sự an toàn của ĐậpSruai, Chaing Rai, Thái Lan theo tiêu chí về thủy văn. Các phương pháp tính toán</small>mưu, lũ lớn nhất khả năng đã được áp dụng từ đó xác định chiều cao đập và so sinh

‘cao đập thiết kế dé đánh gid tính an tồn của đập.

<small>'Yuefeng Sun, Haotian Chang, Zhengjian Miao, Denghua Zhong đã tập trung nghiên</small>cứu an tồn đập dựa trén việc phân tích những nguyên nhân dẫn đến tràn đập như

phương pháp tính tốn chiều cao đập, sóng, gió, tần suất thiết kế, từ đó thiết lập một

<small>phương pháp mơ phịng và đánh giá nguy cơ trân đập đất</small>

<small>1.2.1.2. Tình hình sửa chữa nâng cấp đập đất và hé chứo tại Việt Nam</small>

Những tin thất có thé do các sự cổ mắt an toàn đập, những vấn đề tồn tại tiềm tingtrong hệ thống các hồ đập đã đề cập ở tr <small>„ cơng với những hệ lụy của việc biển đổi</small>khí hậu, mật độ dân cư đông đúc cũng như yêu cầu phát triển kinh tế xã hội ở khu ha<small>du đập đã nối lên yêu cầu bức thiết của công tác quản lý an toàn đập ở nước ta</small>

Các hỗ chứa có dung tích trên 100 triệu mỖ hẳu hết đã được sửa chữa nâng cấp (hoặc

<small>mới xây dựng) theo các dự án VWRAP, WBS, WB7...., nhị</small>

tích trên 100 triệu mỶ đã đâm bao an toàn trong điều kiện thời thiết khơng q bắt<small>thường.</small>

<small>hung thi các hồ có dung</small>

Phin lớn các hỗ có dung tích (10 + 100) triệu m? đã được Bộ NN&PTNT, các tinh đầu

tư sửa chữa, nâng cấp các

đảm bảo an tồn.Tuy nhiên, hiện vẫn có hư hỏng cơng trình đầu mối ở một số cơngsác hồ này

cơng trình đầu mé <small>cơ bản có đủ khả năng</small>

<small>10</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

trình cả sửa chữa ngay, đa phần là ở đập vật liệu địa phươngĐối với đập đất, các hiện tượng hư hồng gồm:

“Thắm qua thân đập và thắm nên, thắm vịng qua ha vai đập,

<small>~_ Xói lở mái hạ lưu và hư hỏng lớp gia cố mái thượng lưu.</small>

<small>~_ Mỗi xâm hại thân đập đất gay sụtlún trong thân đập, mái đập và làm thắm mắt nước.= Cổng lầy nước: bê tông thân cổng bị xâm thực, thắm hai bên mang cổng</small>

<small>= ‘Trin không đủ năng lục xã, thim qua mang tràn và xói lỡ bể, sản tiêu năng.</small>

ic hd cổ dung tích từ (3 + 10) triệu m3, theo báo cáo của các địa phương, một số hỗ bị

<small>hư hỏng cơng trình đầu mối tương đối nặng. Hiện tượng hư hỏng như đã nêu ở trên.</small>

nhưng mức độ trim trọng hơn. Thậm chí có hồ tràn bằng dat khơng được gia cổ, rị ri cửavan nặng ở cơng và tràn... Nói chung, ngồi các cơng trình đã được sửa chữa, nâng cấp,

<small>các hỗ cịn lại đều khơng đảm bảo khả năng chống lũ theo tiêu chun hiện hành nên mức</small>

<small>độ đảm bao an toàn rong mùa mưa lũ rit hạn chế.</small>

“Các hồ có dung tích dưới 3 triệu m3, đây là các hỗ chiếm phần lớn các hổ chứa ở nước

ta (6393/6648). Đánh giá chung về mức độ an toản, ngoài một số lượng nhỏ các hồ đãđược sửa chữa, nâng cấp, các hồ còn lại đều ở mức an tồn khơng cao. Phin lớn các hỗnày đều được đầu tư xây dựng từ những năm 1960 = 1970 nên thiểu tải liệu thiết kế<small>(nhất là tài liệu thủy văn), chất lượng thi công không tốt, công tác duy tu bão dưỡng.</small>

<small>khơng được quan tâm thích đáng nên nên cơng trình bị xuống cấp nghiêm trọng. Tinhtrang mắt an tồn phổ biến gdm: Đập khơng đủ cao độ chống lũ theo QCVN 04-</small>

<small>05:2012/BNNPTNT và các</small>

<small>tự như các cơng trình nêu ở mye trên nhưng ở mức độ nghiêm trọng hơn</small>

<small>êu chuẩn hiện hình, cơng trình đầu mỗi xuống cắp tương</small>

“Các hồ có dung tích dưới 3 triệu mỔ, đây là các hỗ chiếm phin lớn các hỗ chứa ở nước

ta (6393/6648). Đánh giá chung về mức độ an toàn, ngoài một số lượng nhỏ các hỗ đãđược sửa chữa, nâng cấp, các hồ còn lại đều ở mức an tồn khơng cao. Phin lớn các bồ

<small>nảy đều được đầu tư xây dựng từ những năm 1960 + 1970 nên thiếu tà liệu thiết kế(nhất là tài liệu thủy văn), chất lượng thi công không tốt, công tác duy tu bão dưỡng</small>

<small>khơng được quan tâm thích đáng nên nên cơng trình bị xuống cấp nghiêm trọng. Tinhtrạng mit an tồn phổ biến gồm: Đập khơng đủ cao độ chống lũ theo QCVN 04-</small>(05:2012/BNNPTNT và các tiêu chuẩn hiện hành, cơng trình đầu mồi xuống cấp tương<small>tự như các cơng trình nêu ở mục trên nhưng ở mức độ nghiêm trong hơn.</small>

<small>in</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

1.22 Giải pháp sửa chữu nâng cắp đập đắt và hồ chứa

<small>Can cứ vào số liệu kiểm định, đánh giá hiện trạng để đề ra các giải pháp cơng trìnhthực sự s</small>

<small>trình edn tập trung theo các nội dung sau</small>

<small>toàn theo tuần suất lũ cực hạn (PME). Nội dung bao gồm : mở rộng và nâng cao đỉnh</small>

đập, xử lý xi, sat lờ mái thượng, hạ lưu, kiểm tra chất lượng dit dip đập để quyếtđịnh về sự cần thiết phải đắp áp trúc, âm bồ sung ting lọc ngược,

<small>+ ‘Thue hiện tốt việc xử lý triệt để thấm trong thân và nền đập. Công tác này muốn xử</small>

lý tiệt để cần phải khoanh vũng ảnh hướng thật chỉ tiết. Xứ lý thắm thông dụng vẫn là<small>giải pháp khoan phụt, dé phát huy hiệu qua và giảm chỉ phí nên áp dụng cơng nghệ</small>phạt tuẫn hồn cho nén dit và thân đập, cơng nghệ phụt 2 nút cho nén đá. Thục hiện

<small>khoan phụt không bổ trí quá nhiều hàng gây ling phí nhưng cũng không nên quá its sẽ</small>

không phát huy tác dụng. Công tác sửa chữa nâng cắp nên bố trí khoan phụt theo 3hàng trong đó 2 hàng ngồi giữ và vách nơng hơn, hằng giữa phụt chính thức theo thiết<small>kế</small>

<small>= Bỗ sung thiết bị quan trắc còn thiểu theo tiêu chun hiện hinh, Việc có diy đủ sốliệu quan trắc và được phân tích sẽ góp phần quan trọng cảnh báo sớm sự cổ đập, ngăn</small>

<small>từ xa các sự cố hư hong, vỡ đập.</small>

1.23. Nâng cao đập đất bằng biện pháp dip áp trác hạ lưu.

Hiện nay biện pháp dip áp trúc là biện pháp được áp dụng phổ biến nhất 48 nâng cao<small>an tồn đập dat, có bai phương án chính dé là đắp áp trúc thượng lưu va đắp áp trúc ha</small>ưu. Trong phạm vi luận văn tác giá chỉ xin đề xuất nghiên cứu và ứng dụng phần mềmGeo studio dé tính tốn va phân tích về biện pháp đắp áp trúc phía hạ lưu,

<small>Uu nhược điểm của biện pháp đắp áp trúc mái hạ lưu- Uuđiểm:</small>

<small>+ Vat ligu thi cơng có sẵn tại khu vực có dự án, sử dụng vật liệu tại chỗ dễ thi công,và tạo thành đập đồng chất</small>

<small>+ Tang én định cho đập đất mái hạ lưu.</small>

<small>+ Tinh phổ biển cao, tiết kiệm chỉ phí hơn các giải pháp sửa chữa đập đắt khác</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<small>~ Nhược điểm</small>

+ Do lớp đập cũ đã được đưa vào vận hành lâu năm lớp đắt đắp đã cổ kết nên khi đắplớp mới vào có sự chênh lệch giữa hai lớp đất.

+ Diện tích giải phóng mat bằng phía hạ lưu lớn.

<small>++ Khối dip phía hạ lưu có hệ số thắm lớn hơn tránh trường hợp đẩy rỗi đt khi đập cũthắm mạnh</small>

<small>Hiện nay da số các nhà thầu tư vin đều đưa ra biện pháp xử lý chỗ tiếp giáp giữa hai</small>

<small>lớp dit bằng biện pháp dio giật cấp nhưng chưa có tigu chudn cụ thể nào quy định củ</small>thể chiều cao dio giật cấp hay dio giật cấp thing hay đào giật cấp nghiêng, Đã cónhiều cơng trình xử lý bằng biện pháp đảo bạt phẳng. Vậy trong nghiên cứu này sẽ chỉ<small>1a biện pháp nào có tính én định cao hơn trong các biện pháp được đặt ra</small>

<small>B</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<small>Hình</small>

STT| (HO ten TRANG SỬA CHỮA MAT CAT NGANG Thức

<small>"Mãi đập thượng, hạ</small>

Hồ chứa key Mở rộng đình đập tir

<small>1 | móc | Nhân | 5m tinh Sm. dip</small>

<small>na... </small>

<small>Dip tơn co mirring</small>

<small>Qua q tình hoat | mặt ct đập về phía hạ</small>

<small>động đãcó nhiều | lưu theo mate thihư hơng xuống cắp | ke: dit ip có hệ số</small>

| Metis | amiathnng| nero

Teh | tshmede vàtmới | Dinh đập due gia eb

<small>tiêu, gây nguy eo</small>

<small>mat an tồn phía</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<small>Hỗ ChữaNgôi Là 2</small>

<small>HIỆN TRẠNG.</small>

<small>Dinh đập đã bị</small>

<small>xuống cấp và thu</small>

<small>sắc thết bị đảmbảo ăn toàn nhưtường chắn, thế bị</small>

<small>cột tiêu, chiếu sang.</small>

<small>Đối với mái hạ lưuBóc lớp đất thực vật,</small>

<small>xử lý mặt ấp xúc vớiKhối đấp mới: Dũng</small>đất đắp lạ theo hệ số

<small>mái el, Gia cố trồng</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<small>18 năm nào cũng bịsập, gly. Hệ thơngđo đường bảo hịa</small>

<small>Bị cong vênh, mắttác dụng, một sống đã mắt</small>

SỬA CHỮA.

<small>Tén cao, mở rộng mặt</small>

<small>cắt đập về phía thượng</small>

<small>lu theo mật cắt thiếtkế bing đắt dip có hệ</small>

<small>"Nâng cấp bề rộng mặtđể, hoàn thiện mặt cắt</small>

<small>để, mở rộng 2 bên mỗidể</small>

<small>phẳng</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<small>Hình</small>

STT| CHỦ, | HIỆNTRẠNG | SỬACHỮA MAT CAT NGANG Thức

<small>Mating din dip</small>

<small>7 | HồBan lên 6,5m dip áp trúc</small>

<small>mái hạ lưu.</small>

<small>Conk đính gi về</small>

<small>đập ing như sà TỤ gp wae</small>

Chit đất không —_ | Tôn cao, ấp trúc đập Giật cấp

_{90 | gic dat cao tinh inh}

<small>dim bảo (1b kếthợp</small>

<small>am bio CHÚ Ở | +420m nhằm ting</small>

rong và hệ số thẩm: tần suất đâm bảo tưới bạt phẳng.

<small>in, ép, a lát mái |? : thuật từ</small>

<small>St mit Í nước cho sinh hoại và :</small>

<small>long ng, x6.sut_ | MSE cho sinh oat sao tình</small>

bênh bắn dẹp | Ene neindim bio 35.00

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

STT| (HO ten TRANG SỬA CHỮA MAT CAT NGANG Thức

<small>sipDip magata xây</small>

<small>yg năm 1960 sa</small>

<small>Đập | nhiềunămasử dụng | Dip ép te mai be ost</small>

<small>10 | Magala- | cônhiềuhơhỏng | lưu,ạo thành đập dit ie</small>

Pakistan | nặng nên đến năm. nhiều lớp. ph

<small>2008 đã sia chữabí</small>

<small>Đp ấp trúc mái hạ</small>

<small>Dyke hệ thong magala. thành đập đất nhiều. phẳng.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<small>Hiện nay, cả thé giới đang phải d6i mặt với các vin để biến dồi</small>

inh, Nam Dịnh và Hà Nam cịn tit cả các tỉnh khác đều có.

<small>í hậu, trong đó có hiện</small>

<small>tượng mưa lũ vượt qua các quy luật thông thường. trong điều kiện mưa lũ lớn như vậy các</small>hồ đập rit de bị tổn thương và hư hỏng năng. Trước những tỉnh hình như vậy đã có nhiều<small>giải nhấp được đưa ra để nâng cao khả năng phòng li và an toàn của đập dit rong 46 gaipháp dip áp trúc mái hạ lưu nâng cao đình đập dang được xem là giải pháp tối ưu và phổ</small>biển nhất hiện nay. Song chưa cỏ hướng dẫn hay tiêu chuẩn ou thé về biện pháp xử lý máiđi và cũ nên biện pháp đưa ra dang không được đồng nhất và

<small>iu giải pháp lựa chọn biện pháp xử lý mái mang ý nghĩa thực ti</small>

phần nào giúp các nhà chun mơn có cái nhịn và đánh giá đúng din hơn. Từ đó giúp cho

<small>việc đưa ra các giải pháp thiết kế, thi công đảm bảo chất lượng vả hiệu quả kinh tế cho các</small>

dự án nâng cao an toàn đập dat đã và đang được triển khai.

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

'CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYET TÍNH TỐN THÁM, ON ĐỊNH, BIENDANG DAP DAT

<small>2.1. Các hình thái đắp áp trúc mái hạ lưu21.1. Các hình thái đắp áp trie mái hạ lưu.</small>

- Đắp thiết bị thot nước kiễu áp mái (hình 42): Hình thúc này được ấp đọng tong tỉnh<small>im thốt ra ở</small>

<small>trang khi mà dong ¢ mặt mai đập hoặc phần diện tích cuối chân đập.</small>Đơng thấm tại vị tí thốt ra có 1

giải pháp thâm lọc là sự lựa chọn kinh tế nhất làm giảm gradien cho dòng thắm. Trong giảipháp này, tại lớp tiếp giáp với đập và đất nên có chức năng lọc, lớp lọc bên ngồi sẽ có

chức năng thốt nước (thưởng là vật liệu soi), thiết kế để thắm một cách an toàn. Trong

<small>hầu hết các trường hợp, cổng thoát nước sẽ được đặt bên trong lớp thoát nước để tập trung</small>

<small>và đo đạc dịng thấm.</small>

<small>din đến xỏi mịn đường dẫn hoặc xói ngắm đất, khi đó,</small>

Hình 2-1: Sơ đỗ mình hoa đắp thit bị thoát nước kiễu áp mãi

<small>= Dip thiết bị thoát nước kiểu áp mái kết hợp đắp cơ dip hình 4.3): Cơ đập có thé cung</small>

<small>cấp 2 chức năng: Thứ nhất, nó cỏ thé bảo vệ lớp sơi thốt nước khỏi nhiễm bụi ban hoặc bị</small>

hư hạ, thứ hai, nổ gi ng trong lượng để chống ại áp lực đấy nỗi tắc dung lên lớp lọ và<small>thoát nước,</small> p phối của vit liệu làm cơ đập tốt sẽ lim cho lớp lọ và thốt ước tương<small>thích với nhau. Vật liệu của lớp lọc hoặc lớp phân chia phù hợp với vật liệu giữa lớp thoát</small>

<small>nước và cơ đập để ngăn chin 6 nhiễm xâm nhập qua cơ đập đến lớp thốt nước. Có thể sử</small>

<small>dụng lớp tổng hop thơng thường thay vì cát lọc vì cát lọc đất tiễn hơn. Vải địa kỹ thuật</small>

<small>cũng có thé được xem xét ở phương diện này.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Hình 2-2: Sơ đồ mình họa đắp thiết bị thốt nước kiểu áp mái két hợp dip cơ đập,<small>nơng ở chân đập (hình 4.4): Lựa chọn áp dụng khi khơng cómặt đập và hạn chế thấm ra khỏi đập hoặc dòng thắm chung,</small>

giới hạn trong lớp địa chat phía trên. Hình thức nảy thường bao gồm ống đặt bên trong lớp.

vũng thoát nước cho phép lựa chon, do đạc độ rò ri. Nếu ống được che phủ bằng lớp vậtTiện tốt thì sẽ cần một lớp lọc hoặc lớp phân cách ở giữa Ống thoát nước với lớp phủ. Xâyđựng phương án này có thé cin hạ thấp mye nước thượng lưu hỗ chứa trước khi đào.<small>một đồng thẩm nào</small>

Hình 2-3: Sơ đồ minh họa dip đồng đá tiêu nước nông ở chân đập

<small>= Bip đồng đá tiêu nước dưới âu ở chân đập (hinh 4.5): Lựa chọn áp dụng khi khơng có 1</small>

<small>ấm nào trên bề mặt đập hoặc một lượng lớn đồng thắm thot a khối nên hoặc thẳm,</small>

Hình 2-4: Sơ đồ mình hoa dip đồng di tiêu nước dưới sâu ở chân đập

~ Đắp đồng đã tiêu nước dưới sâu ở chân dip và dip cơ dip (hình 4.6); Cơ đập có thể có<small>2 chúc năng tương tự như lớp phù lọc vả thoát nước: báo vệ vàchẳng đ nỗi Hình 46mình họa 1 ống khỏi thốt nước kéo đài lên đến mái nghiêng giữa đập và cơ, sẽ bio</small>mặt khối dip hạ lưu đập,

<small>2</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<small>Hình 2-5: Sơ đồ minh họa đắp dong đá tiêu nước dưới sâu ở chân đập và đắp cơ đập.~ Dip đồng đá tiêu nước chân đập có rãnh tiêu và đắp cơ đập (hình 4.7): Tưởng thốt</small>

nước chân đập sẽ bảo vệ bộ lọc và tập trong dòng thắm cho ting nền móng. Trong hầu hếtcác trường hợp, mực nước ngằm sẽ nằm gin hoặc ngay tại mặt đắt. Trong những trườnghợp này, các rãnh có thể được xây dựng bằng cách sử dụng phương pháp đảo tường chốngthắm trong đất. Hỗ móng sẽ được đỡ bằng các tường đất. Các rãnh sau đó được lip đầybằng vật liu lọc phù hợp với đất nén, Các rãnh sau khi lấp đầy sẽ được xử lý để trở về<small>hình dang ban đầu, khôi phục lại khả năng thắm của bộ lọc. Ưu điểm của phương pháp nay</small>1à tường thốt nước có thể được xây dựng mà không cin làm khô hoặc làm hạ thấp hỗchứa. Một bắt lợi là chức năng lọc có thé bị ảnh hướng bởi phương pháp xây dựng. Mặc dùTình thốt nước được đặt thành cơng bằng phương pháp này nhưng có những trường hopbùn khơng được hồn trả đầy đủ hoặc bị suy thoái làm giảm đáng kể độ thắm của tưởng,

<small>thoát nước.</small>

nh 2-6: Sơ đồ minh hoa dip đồng đ tiêu nước chân đập cổ rãnh tiêu và dip cơ đập<small>~ Dp lớp phủ bảo vệ ting lọc ngược kiêu ơng khói (hình 4.8): Trong trường hợp này</small>bit kỳ lớp đất mặt hay lớp thực vật nào cũng bị bóc ra khỏi bé mặt khối đắp phía hạ lưuđập. Bộ lọc kiều ơng khói được đặt ở trên đập và được phủ bởi lớp bảo vệ bằng vật liệu.dip đập. Phương pháp này giúp bảo vệ bộ lọc và mái đập khỏi dòng thắm. Tủy thuộc vàođộ sâu của bộ phận thoát nước dưới chân đập mà nó có thể được xây dựng thay thé mà

<small>khơng cần phải hạ thấp đập.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

Hình 2-7: Sơ đồ minh họa dip lớp phủ bảo vệ ting lọc ngược kiểu dng khói~ Bip ting lọc ngược kiểu ống khói bên trong (hình 4.9, 4.10): Hình thức này được áp.

dung khi muốn giảm mực nước sâu bên trong đập, hoặc bộ lọc khơng tương thích giữa lõiđập và khối đắp đập. Để xây dựng được thi cần phải ha thấp hỗ chứa để tạo sự an toàn khixây dựng, phần hạ lưu đập sau đó bị pha ra, bộ lọc sẽ được lắp đặt vào bên trong sau 46đắp li khối hạ lưu, H chứa trở về độ cao ban đầu.

Hình 2-9: Sơ đồ ‘minh họa đắp ting lọc cho mặt tiếp giáp với đập cũ

<small>2B</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

Trong phạm vi luận văn, tác giá đề ra 2 trường hop tinh oán bit lợi nhất của biện pháp dipáp trúc đó là đắp áp trú khơng tơn cao tồn mái đập và đắp áp tric tơn ao tồn mỗi đập

2.2. Cơ sử lý thuyết, tinh tốn thắm cho đập đất

<small>2.2.1. Mue dich tink toán th</small>

‘Van dé thắm qua thân, nền đập từ thượng lưu vẺ hạ lưu trong quá trình khai thác vanhành là một trong những van đề quan trọng trong việc đánh giá én định của đập. Thắm gây

<small>nén hiện tượng mắt nước, xói ngầm, din sti mắt đất làm biển dang đập dẫn để vỡ đập gây</small>

<small>thiệt hai người và vật chất nghiêm trong. Vì vậy cần phải nghiên cứu, tính tốn các đặc</small>trmg về ding thắm như: lư lượng, đường bão hod, gradient, <small>áp lực thắm ứng với các điềuKiện biên khác nhau để đánh giá an tồn cơng trình trong q tình vận bảnh khai thác</small>

<small>2.1.2. Các phương pháp tính thim</small>

212.1. Phương pháp cơ hoe chit ling

<small>+ Phuong pháp này dùng toán học lim công cụ để xéc định những đặc trưng của ding</small>thắm như lưu lượng, lưu tốc, gradient, áp lực, đường bio hỏa... bắt kỳ một v tí nàotrong mỗi trường thắm, Do khi tính tốn khơng đưa nhiễu vào những giả thiết cho nênphương pháp cơ học chất ông cho kết quả chính xác,

+ Ưu điểm: Phương pháp cơ học chất lồng chủ yếu có tằm quan trọng vé mặt lý thuyết,trên cơ sở đó người ta có thé đưa ra các giải quyết gin đúng. Ứng dụng những lời giải của.cơ học chất long ta có thé lập được những biểu đồ tính tốn để dùng trong thực tế.

<small>+ Nhược điểm: Phương pháp này chỉ sử dụng được trong trường hợp bài tốn có sơ đồ</small>

<small>đơn giản. Khi gặp những sơ đồ phức tạp (điều kiện ban đầu và điều kiện biên phức tp) thi</small>

cách giải này gặp nhiều khó khăn về mặt tốn học và trong nhiễu trường hợp gần như bétic. Do vậy trong thực ế thiết kể tỉnh toán thắm, phương pháp này ứng dung rất hạn chế.

<small>2.122. Phương pháp thủy lực</small>

<small>+ Phuong pháp thủy lực cho ta kết quả tinh toán theo phương pháp thủy lục học là cho</small>những đặc trưng trung bình của dng thấm.

<small>+ Ưu</small>

chính xác của né dip ứng được yêu cầu kỹ thuật, nên được áp dụng rộng rồi

Có thể gii được những trường hợp phúc tạp trong thực tế. Mặt khác, độ

<small>4</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<small>+ Nhược điểm: Do phải dựa vào một số tiên, giả thiết nhất định. Nên phương pháp nàykếm chính xác</small>

<small>2.1.23, Phương phúp thực nghiệm</small>

<small>~_ Nghiên cứu thực nghiệm là dùng mơ hình đẻ xác định những đặc trưng của dòng thắm.</small>

Phuong pháp này bao gồm những loại chính sau:

~ _ Thí nghiệm bằng máng kính: Việc thí nghiệm được tiến hành trên mơ hình trong máng.<small>kính để xác định lưu lượng, áp lực, đường bão hịa</small>

<small>= Thí nghiệm khe hẹp: Dựa vào sự tương tự giữa chuyển động của chất lỏng có độ nhớt</small>lớn (các loại đầu nhồn) trong khe hẹp vơi sự chuyển động của nước trong môi trường rỗng(chay ting) mà xác định những đặc tg dòng thắm trên cơ sở do đạc những đặc trưng<small>của đồng chây cia đầu trong khe hẹp</small>

<small>= Phương pháp tương tự điện thủy động (EGDA): Ding tính tương tự giữa dang điện và</small>

đồng thắm để gii quyết những bài tốn thắm trên mơ hình đồng điện

<small>~ uđi</small>

thấm phức tạp

= Nhược điểm: Giá thành thí nghiệm cao, kết quả thí nghiệm phụ thuộc vào điều kiện thi

<small>nghiệm cũng như chủ quan của người làm thí nghiệm.</small>

21.24, Phương pháp số

<small>+ Phương pháp số là phương pháp gần đúng để giải bai toán. Phương pháp này được đề</small>

<small>nghị thắm từ cách đây nữa thể kỹ, tuy nhiên nó mới phát triển và ứng dung rộng ri rong</small>n: Được ứng dụng rộng rãi vi khả tiện lợi, có th giải quyết được những sơ đồ

<small>30 năm tở lại đây cùng với sự phát triển nhanh chóng của cơng nghệ máy tính. Haiphương pháp chính đem lại kết quả khá chính xác là phương pháp sai phân và phươngpháp phần từ hữu hạn.</small>

++ Phương pháp số đôi hỏi phải giải một hệ phương trình đại số tuyển tính lớn do đó để<small>giải bài tốn cần có cơng cụ máy tinh mạnh, Hai phương pháp số nêu trên thích hợp cả với</small>sắc bài tốn thấm phẳng và thắm khơng gian cổ điều kiện biên phúc tap trong mỗi trườngthấm đồng nhất và không đồng nhất. Trong thực t, với ưu đi <small>n của việc chia lưới phần tit</small>một cach linh boat cô kích thước thay đổi và hình dạng khác nhau, phương pháp phần ihữu hạn có thể giải quyết các bài tốn có mặt cắt, điều kiện biên phức tạp nên được dùng.rong rai trong việc giải quyết bài toán thắm. Vi vậy trong phạm vi luận văn, tác giả áp.dụng phương pháp phin tử hữu hạn dé tính tốn thắm qua đập đắt,

<small>2.1.2.5, Phương pháp giải bài toán bằng phân te hữu han</small>

<small>25</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Phương pháp phin tử hữu hạn sử dụng sự gần đúng v <small>it vật lý của mơi trường. Vig</small>giải bài ốn chính xác trong mỗi trường lin tục được xp xi bing tập hợp hùu han cácphần ừ liên kế với nhau ở các điểm nit, Theo phương pháp này, miễn thim được chiathành những miễn con gọi là các phan tứ. Các phần tử thường được sử dụng trong bai toán.

phẳng là phần tử tam giác và phản tử tứ giác. Trong miễn thắm, các phần tử có kích thước

<small>và hình dạng khác nhau đẻ phù hợp với các điều kiện biên hình học va tinh chất của dòng.</small>

<small>thắm tại các khu vực khác nhau (khu vực có cường độ thắm mạnh thi chia thành các phin</small>

<small>tự có kích thước nhỏ và ngược Iai) Giá trị cật nước thắm tại một v tí bắt kỳ ở trong phiin</small>

<small>tử được xác định dựa vào giá trị cột nước tại các điểm nút của phần tir</small>

2.1.3. Giải bài toám thắm bằng phương pháp phan tử hữu hạn.

<small>2.1.3.1. Giải bài toán thẩm bằng phương pháp PTHH</small>

Do đặc thi của đập đắt thường có chiỄu dt lớn so với chiều cao. Do vậy việc nghiên cứubài toán thắm trong phạm vỉ luận văn chỉ dùng lại ở mơ hình bài tốn phẳng, thắm én định.Lite đầu có thể cắt một đoạn đập dài bằng đơn vị để nghiên cứu như hình 1-11

~ Biên Sy: a<small>- Biên Se</small>

<small>26</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<small>‘Ma tận độ cứng phần từ và của hệ thống các phần tử</small>

~ Minh mặt phẳng xắp xi him ot nước trên một phần tử cỏ phương trinh dạng da thức<small>tuyến tính.</small>

"1"... Quy

<small>Trong đó: a), 0y là các hing số,</small>

<small>= Tại các điểm nit i,j k của các phần tứ, các giá tị cột áp bằng H, H, Hạ và chúng được</small>xác định bằng phương tinh (2-1) khix, y lầ lượt bằng x, yi XX Yo Hệ thức này có thé<small>viết dưới dạng ma trận</small>

<small>T: Vée tơ chuyển trí</small>

Giải hệ phương ình tun tính (2-1) đối với véc tơ ø

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<small>“Thực hiện hoán vị vịng quanh ta có</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

Gia thiết q = hằng số trên biên của các phần từ

n: Số phần tử trong miễn xết

<small>~ Điều kiện cực tiểu của phiểm ham L =0 (1)</small>

<small>Thay (2-12) vào (2-14) được.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<small>Vée to F chỉ được xác định các nút trên biên.</small>

kiện biên: Trên hình 1-16 có các điều kiện in trong bà tốn thắm khơng ấp<small>Biên Sự H1,,, =H,</small>

<small>Biên Sự Hy, =U,</small>

<small>tự thda mãn trong quá trình thiết lập hệ phương trình cơ bản bài tốn. Cịn điều ki</small>

<small>“Trong tinh toán phải ding phương pháp lặp để xác định đường nay. Trinh tự tién hành như</small>

<small>Đầu tiên xác định đường bão hòa thắm bằng một phương pháp đơn giản nào đó hoặc tự giả</small>thiết, Như vay ta tạm thời xác định được miễn tin toán. Ti tục rời rac hồn miễn tinh

<small>30</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<small>ii bải</small>

<small>toán này bằng lưới các phần tử. án với lưới phần tử này xác định véc tơ H tại</small>sắc điểm nút của các phẫ tử. Kiểm tra điều kiện biên (Ss) bằng cách so sinh giá tị H, ticác điểm nút trên đuờng bão hịa, với tọa độ Z, của điểm đó. Nếu chúng thõa mãn điều

<small>kiện biên (S,) với sai số cho trước là được, tức là:</small>

<small>|#,~Z,<s| 220)</small>

Nếu chưa thda man yêu cầu trên ta Iai giả thiết lại đường bão hỏa thắm và lặp lại quá trình

<small>trên cho đến khi thỏa mãn được (2-20).</small>

<small>Sau khi xác định đuợc vị trí đường bão hịa, có thể xác định được các thơng số của ding</small>

<small>thắm như gradien thắm, lưu lượng thắm. Gọi J, là gradien dòng thắm theo phương x và</small>

<small>~Ma trận be xác định:blb,b,bị]</small>

<small>2211, PÄươngphập côn hằng giới hon</small>

<small>Phương pháp cân bằng giới hạn (CBGH) dựa trên cơ sở giả định trước mật trượt (coi khốitrượt như một cổ thé) và phân tích trang thải CBGH của các phân ổ đất trên mật trượt giả</small>

định trước. Mức độ bn định được đánh giá bằng tỷ số giữa thành phần lực chống trượt (do

<small>3</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

ực mã sắt và lực dinh) của đắt nếu được huy động hết so với thành phần lự <small>trượt (do</small>trong lượng, áp lực đắt, áp lực nước, áp lực thém,..). Hiện đã có kết quả nghiên cứu cho<small>bài toán ba chiều (phương pháp Wike, Lone) tuy nhiên rong thực té nhiều cơng trình có</small>kích thước một chiều khá nhiều như: đẻ, dip, tường chắn di... nên có nhiều phương pháp.

giải quyết đối với bài tốn phẳng: Fellenius, Bishop, Spencer, Janbu..

<small>2.212. Phương pháp phơn tích giới han</small>

<small>Phương pháp phân tích giới han dựa trên cơ sở phân tích ứng suất tong cơng trình (khối</small>

<small>đất dip: 48, dip...) và nền của chúng. Dũng các thuyết ben: Mosh Coulomb, Hill </small>

<small>-Tresea, Nises - Shleiker.. kiểm tra ổn định cho từng điểm trong tồn miễn. Cơng trìnhn định tạo thành mặt trượt liên tục,được coi là là mắt dn định khi tập hợp các điểm n</small>

Giải quyết vấn đề này cần sử dụng các ki thức của sức bÈn vật iệu, lý thuyết đản hồi vàdũng phương pháp sai phân để tính tốn. Trong khn khổ luận văn, học viên giới thiệumột số phương pháp giải thông dụng theo phương pháp cân bing giới hạn dựa vào mặttrượt gia định trước cho kết quả tin cậy và phù hợp với thực ế nhiều công tinh

2.2.2. Tĩnh toin dn định mái theo phương pháp cân bằng gi,

<small>2.2.2.1. Phương pháp mặt trượt trụ tròn bỏ qua các lục tương tác. Phương phápFellenius với hệ sé an tồn chưng</small>

Phương pháp cơng nhận các thỏi của khối đất trượt làm việc độc lập:

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

<small>2) MOV) = Was WR sina ĐÌMGO=TR=WRsinn</small>

Minh 2-11: Sơ đồ tính tốn én định mái đốc theo phương pháp mặt trượt“Các momen được lẫy với tâm O, bán kính R của cung trượt đang tính như hình trên.

<small>Trọng lượng của thỏi đất W được phân làm 2 thành phần</small>

<small>- Thành phần tiếp tuyển T tin theo công thức + T.= Wsine tạo nên sự trượt của hôi theo</small>

<small>3</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

2.22.2. Phương pháp mặt trượt bắt kỳ vd bỏ qua các lực tương tác. Phương pháp dinghệ số uy động cường độ chẳng cắt của đất

<small>HE lực tác dụng vào thơi đất được trình bây như hình bên.</small>trong đó W là trọng lượng của thoi đất. N và T, lả phản lựccủa khối đất nền lên thỏi đất. Hai thành phần phan lực này<small>số quan hệ với nhau theo định luật Mohr - Coulomb và có</small>xét đến hệ số huy động cường độ chống cắt của đất F

<small>Tụ „— (Øig+©)L — (ơligp + el)</small>

<small>voir m, =cosa+Lsinang 2-31</small>. pinatee 231)

<small>‘Vim, có chứa F nên cần tính lặp để xác định F. Mat trượt nguy hiểm nhất làtrị số F nhỏ nhất</small>

<small>34</small>

</div>