(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định

(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ứng dụng màng HDPE để chống thấm cho đập đất đắp trên nền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh Bình Định

LUẬNVĂNTHẠCSĨ

LỜICAMĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kếtquả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từbấtkỳmộtnguồnnàovàdướibấtkỳhìnhthứcnào.Việcthamkhảocácnguồntàiliệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúngquyđịnh.

HàNội,tháng7năm2016

Tácgiả luậnvăn

LươngVănHuyện

Trongsuốtquátrìnhhọctậpvàlàmluậnvăn,đượcsựnhiệttìnhgiảngdạy,giúpđỡcủacácthầygiáo,côgiáotrườngĐạihọcThủylợi;bằngsựnỗlựccốgắnghọctập,

nghiêncứuvàtìmtòi,tíchlũykinhnghiệmthựctếcủabảnthânđếnnayđềtài“N g h i ê n cứuứng

dụngmàngHDPEđểchốngthấmchođậpđấtđắptrênnềncótầngthấmdàyvàứngdụngchođập ChánhHùng,tỉnhBìnhĐịnh”đãđượctácgiảhoànthànhđúngthờihạnquyđịnh.

Trongkhuônkhổhạnchếcủaluậnvăn,tácgiảmớichỉmớiđềxuấtgiảipháp

ứngdụngmàngHDPEđểchốngthấmchođậpđấtđắptrênnềncótầngthấmdàyởkhuvựcMiềnTrung.Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo GS.TS Nguyễn Chiến đã tậntìnhhướngdẫn,chỉbảovàcungcấpcácthôngtinkhoahọccầnthiếttrongquátrìnhthựchiệnluậnvăn.Tácgiảxinchânthànhcảmơncácthầygiáo,côgiáovàcánbộcôngnhânviênPhòngĐàotạoĐạihọc&Sauđạihọc,KhoaCôngtrình,TrườngĐạihọcThủylợiđãgiảngdạylớpcaohọcCH22C11-NT,đãtạođiềukiệngiúpđỡtácgiảtrongsuốtquátrìnhthựchiệnluậnvăn

Cuốicùngtácgiảxingửilờicảmơnchânthànhđếncáccơquan,cáccôngtytưvấn;giađình,bạnbèvàđồngnghiệpđãđộngviên,tạomọiđiềukiệnthuậnlợiđểtácgiảhoànthànhluậnvănđúngthờihạn

Dohạnchếvềthờigian,kiếnthứckhoahọcvàkinhnghiệmthựctếcủabảnthântácgiảcònítnênluậnvănkhôngthểtránhkhỏinhữngthiếusót.Tácgiảrấtmongnhậnđượcýkiếnđónggópvàtraođổichânthànhgiúptác giảhoànthiệnhơnđềtàicủaluậnvăn

Xintrântrọngcảmơn!

Tácgiả luậnvăn

LươngVănHuyện

DANHMỤCCÁCHÌNHẢNH v

DANHMỤCBẢNGBIỂU viii

DANHMỤCCÁCTỪVIẾTTẮT ix

MỞĐẦU 1

1 Tínhcấpthiếtcủađềtài 1

2 Mụcđíchcủađề tài 2

3 Đốitượngvàphạmvinghiêncứu 2

4 Cáchtiếpcậnvàphươngphápnghiêncứu 2

5 Kếtquảđạtđược 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP ĐẤT VÀ SỬ DỤNGVẬTLIỆUMỚIĐỂCHỐNGTHẤM 4

1.1 Tổngquanvềtìnhhìnhxâydựngđậpđấtởcáctỉnh MiềnTrung 4

1.1.1 TìnhhìnhxâydựngđậpđấtởViệt Nam 4

1.1.2 Tìnhhìnhxâydựngđậpđấtởmiền trung 5

1.1.3 Thựctrạnglàmviệccủacácđậpđất 7

1.1.4 Cáchưhỏngthườnggặpởđậpđất 8

1.1.5 Mộtsốsựcốđiểnhìnhvànguyênnhân hưhỏngđốivớiđậpđất[13] 8

1.2 Cácgiảiphápchốngthấmchođậpvà nền 14

1.2.1 Giảiphápchốngthấmbằngsânphủkếthợptườngnghiêng 14

1.2.2 Giảiphápchốngthấmbằngtườngrăng kếthợplõigiữa 16

1.2.3 GiảiphápchốngthấmbằngtườnghàoBentonite 17

1.2.4 Giảiphápchốngthấmbằngkhoanphụt[11] 19

1.2.5 Giảiphápchốngthấmbằngcọcximăng-đất(XMĐ)[1] 20

1.3 Cácnghiêncứuvềứngdụngvậtliệu mớichốngthấmchođậpvà nền[3] 22

1.3.1 Kếtcấuchốngthấmđậpđấtbằngmàngđịakỹthuật(Geomembrane) 22

1.3.2 Kếtcấuchốngthấmbằngthảmbêtông(ConcretMatts) 22

1.3.3 Chốngthấmbằngcừbêtôngcốtthépứngsuấttrước 23

1.3.4 Tườngchốngthấmbằngcừbản nhựa(Vinylsheetpiling) 24

1.3.5 Tườnghàochốngthấmbằngmàngđịakỹthuật(Geolock) 25

1.4 Giớihạnphạmvinghiêncứu 26

1.5 Kếtluậnchương1 27

CHƯƠNG2NGHIÊNCỨUỨNGDỤNGMÀNGHDPEĐỂCHỐNGTHẤMCHO ĐẬPĐẤTTRÊNNỀNCÓTẦNGTHẤMDÀY 28

2.1 Mụcđíchvàtiêuchílựachọncácthôngsố 28

2.1.1 CácđặcđiểmcủamàngchốngthấmHDPE[12] 28

2.1.2 MụcđíchbốtrímàngchốngthấmHDPEởđậpđất 29

2.1.3 TiêuchílựachọnchiềudàimàngchốngthấmHDPE 29

2.2 CácsơđồbốtrímàngHDPE chođậptrênnềncótầngthấmdày 30

2.2.1 Sơđồ1:Chốngthấmchocảđậpvànền 30

2.2.2 Sơđồ2:Chỉchốngthấmchonền 31

2.2.3 Phạmvibiếnđổicácthôngsốcôngtrình 31

2.3 Phươngpháptínhtoánthấmquađậpvànền 34

2.4 Nghiêncứuxácđịnhchiềudàisânphủchosơđồ1 36

2.4.1 Trìnhtựtínhtoán 36

2.4.2 Kếtquảtínhtoán 40

2.4.3 Phântíchkếtquảtínhtoán 42

2.5 Nghiêncứuxácđịnhchiềudàisânphủchosơđồ2 46

2.5.1 Trìnhtựtínhtoán 46

2.5.2 Kếtquảtínhtoán 49

2.5.3 Phântíchkếtquảtínhtoán 50

2.6 Phântíchsosánhchiềudàisânphủ(Ls)chosơđồ1vàsơđồ2 54

2.7 Kếtluậnchương2 57

CHƯƠNG3 ỨNG DỤNG MÀNGHDPE ĐỂ CHỐNG THẤMCHO ĐẬP CHÁNHHÙNG,TỈNHBÌNHĐỊNH 58

3.1 GiớithiệuchungcôngtrìnhhồchứanướcChánhHùng[10] 58

3.1.1 Vịtrícôngtrình 58

3.1.2 Mụctiêuđầutư 58

3.1.3 Cácthôngsốkỹthuậtcủahồchứa 59

3.2 GiảiphápchốngthấmchođậpChánhHùng 60

3.2.1 Đặcđiểmđịachấtnềnvàđất đắpđập[10] 60

3.2.2 Đặcđiểmđịachấtvậtliệuxâydựng[10] 64

3.2.3 ĐềxuấtgiáiphápchốngthấmchođậpđấtChánhhùng 67

3.2.4 CácsơđồchốngthấmchođậpChánhHùng 67

3.2.5 Cácđiềukiệnkhốngchếcủabàitoán 68

3.3 Thiếtkếchống thấmtheosơđồA 70

3.3.1 Tínhtoánxácđịnhthôngsốbộphậnchốngthấm 70

3.3.2 Cáccấutạochitiết 73

3.4 Thiếtkếchống thấmtheosơđồB 74

3.4.1 Tínhtoánxácđịnhthôngsốbộphậnchốngthấm 74

3.4.2 Cáccấutạochitiết 77

3.5 Tínhtoánkhốilượngvàsosánhphươngán 78

3.5.1 Khốilượngcôngtrìnhtheohaiphươngán 78

3.5.2 Dựtoánkinhphí 79

3.5.3 Sosánhlựachọnphươngán 79

3.6 Kếtluậnchương3 80

KẾTLUẬN,KIẾNNGHỊ 81

TÀILIỆUTHAMKHẢO 83

Hình1.1TỷlệcácloạihồchứathủylợiởViệtNamthểhiệntheobiểuđồ 4

Hình1.2HồchứanướcHộiSơn –BìnhĐịnh 6

Hình1.3HồchứanướcPhúNinh–QuảngNam 7

Hình1.4HồchứanướcSôngQuao–BìnhThuận 7

Hình1.5Vỡđập KheMơ –HàTĩnhvàongày16/10/2010[14] 11

Hình1.6VỡđậpTâyNguyên(ĐồngTâm),NghệAnvàongày11/9/2012[15] 12

Hình1.7Vỡđập ThủyđiệnIakrel2,GiaLaivàongày12/6/2013[16] 12

Hình1.8S ơ đồkếtcấu chốngthấmbằngtườngnghiêngvàsânphủ[9] 15

Hình1.9Sơđồkếtcấu chốngthấmbằngtườngrăngkếthợplõigiữa[9] 16

Hình1.10S ơ đồkếtcấuchốngthấmbằngtườnghàoBentonite 18

Hình1.11T h i côngtườngchốngthấmbằngđàohàotrongdungdịchbentonite 18

Hình1.12Sơđồkếtcấuchốngthấmbằng khoanphụtvữaximăng 19

Hình1.13S ơ đồtườngcọcximăngđất 20

Hình1.14M ô tảquátrìnhthicôngtạotườngchốngthấm 21

Hình1.15Hồchứanướcchốngthấmbằngmàngđịakỹthuật 22

Hình1.16Ứ n g dụngthảmbêtôngchống thấmđậphồchứa 23

Hình1.17ThicôngtườngchốngthấmbằngcừBTCTứngsuấttrước 23

Hình1.18CấutạođậpcótườngchốngthấmbằngcừBTCTứngsuấttrước 24

Hình1.19Cấutạotườngnghiêngmềmkếthợpvớicừbảnnhựachốngthấm 24

Hình1.20Cấutạotườnglõimềmkếthợpvớicừbảnnhựa 24

Hình1.21Cấutạocừbảnnhựa 25

Hình1.22Cấutạotườnghàochốngthấmbằngmàngđịakỹthuật 26

Hình2.1SơđồcấutạomàngchốngthấmHDPEchocảđậpvànền 30

Hình2.2SơđồcấutạomàngchốngthấmHDPEchonền 31

Hình2.3Môhìnhtínhtoánđốivớitrườnghợpmàngchốngthấmchođậpvànền 37

Hình2.4Sơđồchialướiphầntửtínhtoánthấm 37

Hình2.5Môhìnhtínhtoánchobộsốliệuởbảng2.2 38

Hình2.6Sơđồ khaibáovậtliệuvàchialưới phầntửtínhtoánthấm 39

Hình2.7 Kếtquảlưulượngthấm(q),gradient(J)tươngứngvớitrịsốLs 39

Hình2.8 Sơđồđườngđẳngcộtnước (sốliệuđầuvàobảng2.2) 40

Hình2.9Biểuđồquanhệξ~η,T (ứngvới Hđ=15m) 41

Hình2.10Biểuđồquanhệξ~η,T(ứngvớiHđ=25m) 41

Hình2.11Biểuđồquanhệξ~η,T(ứngvớiHđ=35m) 42

Hình2.12Biểuđồquanhệξ~T,η(ứngvới Hđ=15m) 43

Hình2.13Biểuđồquanhệξ~T,η(ứngvới Hđ=25m) 43

Hình2.14Biểuđồquanhệξ~T,η(ứngvới Hđ=35m) 44

Hình2.15Biểuđồquanhệξ~Hđ,η(ứng vớiT=8m) 45

Hình2.16Biểuđồquanhệξ~Hđ,η(ứng vớiT=11m) 45

Hình2.17Biểuđồquanhệξ~Hđ,η(ứng vớiT=14m) 45

Hình2.18Môhìnhtínhtoánchobộsốliệuởbảng2.6 47

Hình2.19 Kếtquả lưu lượngthấm(q),gradient(J)tươngứngvớitrị sốLs 48

Hình2.20 Sơđồđườngđẳngcộtnước(sốliệuđầuvàobảng2.6) 48

Hình2.21Biểuđồquanhệξ~η,T(ứngvớiHđ=15m) 49

Hình2.22Biểuđồquanhệξ~η,T(ứngvớiHđ=25m) 50

Hình2.23Biểuđồquanhệξ~η,T(ứngvớiHđ=35m) 50

Hình2.24Biểuđồquanhệξ~T,η(ứngvới Hđ=15m) 51

Hình2.25Biểuđồquanhệξ~T,η(ứngvới Hđ=25m) 52

Hình2.26Biểuđồquanhệξ~T,η(ứngvới Hđ=35m) 52

Hình2.27Biểuđồquanhệξ~Hđ,η(ứng vớiT=8m) 53

Hình2.28Biểuđồquanhệξ~Hđ,η(ứng vớiT=11m) 53

Hình2.29Biểuđồquanhệξ~Hđ,η(ứng vớiT=14m) 54

Hình2.30Biểuđồquanhệβ~T,Kn( ứ n gvới Hđ= 1 5 m ) 55

Hình2.31Biểuđồquanhệβ~T,Kn( ứ n gvới Hđ= 2 5 m ) 55

Hình2.32Biểuđồquanhệβ~T,Kn( ứ n gvới Hđ= 3 5 m ) 56

Hình3.1BảnđồvịtríhồchứanướcChánhHùng 58

Hình3.2.Địachất côngtrìnhdọctuyếnđậphồchứanướcChánhHùng 63

Hình3.3Địachấtcôngtrình mặtcắtngangchọntínhtoán 67

Hình3.4SơđồA:Sơđồchốngthấmsânphủbằngchínhloạiđấtđắp nângcấpđập6 8

Hình3.5 Sơđồ B:Sơđồchốngthấmsân phủ bằngmàng HDPE 68

Hình3.6KếtquảtínhtoánthấmtheosơđồA, trườnghợpLs=20m 70

Hình3.7KếtquảtínhtoánthấmtheosơđồA, trườnghợpLs=30m 71

Hình3.8KếtquảtínhtoánthấmtheosơđồA, trườnghợpLs=40m 71

Hình3.9Kếtquảtínhtoán thấmtheosơđồA,trườnghợp Ls=50m 72

Hình3.10Kếtquảtính toánthấmtheosơđồA,trườnghợpLs=60m 72

Hình3.11Kếtquảtính toánthấmtheosơđồB,trườnghợpLs=20m 75

Hình3.12Kếtquảtính toánthấmtheosơđồB,trườnghợp Ls=10m 75

Hình3.13Kếtquảtính toánthấmtheosơđồB,trườnghợpLs=26m 76

Hình3.14Kếtquả tính toánthấmtheosơđồB,trườnghợp Ls=30m 76

Bảng1.1ThốngkêmộtsốđậpđấtởkhuvựcmiềnTrung[5] 5

Bảng1.2Hiệntrạngcácđậpphânchiatheonguyênnhân sựcố[4] 8

Bảng2.1Tổnghợpcáctrườnghợptínhtoánthấm,xácđịnhLs 32

Bảng2.2Sốliệuđầuvàoứngvới1trườnghợptínhtoán 37

Bảng2.3KếtquảtínhLschoHđ=15m 40

Bảng2.4KếtquảtínhLschoHđ=25m 41

Bảng2.5KếtquảtínhLschoHđ=35m 42

Bảng2.6Sốliệuđầuvàoứngvới1trườnghợptínhtoán 46

Bảng2.7Kếtquảtính LschoHđ=15m 49

Bảng2.8Kếtquảtính LschoHđ=25m 49

Bảng2.9Kếtquảtính LschoHđ=35m 50

Bảng2.10KếtquảtínhLschoHđ= 1 5 m 55

Bảng2.11Kếtquả tínhLsc h oHđ= 2 5 m 55

Bảng2.12KếtquảtínhLschoHđ= 3 5 m 56

Bảng3.1Cácchỉtiêucơlýcáclớpnềnvàđấtđắpđập 62

Bảng3.2Chỉtiêucơlýtựnhiêncủacác bãivậtliệuđấtđắpđập 65

Bảng3.3Chỉtiêucơlýđầmnện-chếbịcủacácbãivậtliệuđấtđắpđập 66

Bảng3.4Tổnghợpkếtquảtínhtoánqvà JtheosơđồA,vớiLsthayđổi 72

Bảng3.5Tổnghợpkếtquảtínhtoánqvà JtheosơđồB,với Lsthayđổi 76

Bảng3.6Khốilượngchínhcho02phươngánsửachữa,nângcấpđập 78

Bảng3.7Dựtoánkinhphícho02phươngánsửachữa,nângcấpđập 79

Hầu hết các hồ chứa trong khu vực có đập tạo hồ chủ yếu là dùng vật liệu đất đắptrênnềnthấmnước,nênvấnđềthấmquacôngtrìnhlàkhôngtránhkhỏi,đặcbiệtlàkhixâydựng đập trênnền bồi tích ven biển có chiều dày cát, cuội, sỏi lớn, hệ số thấm cao vàbiện pháp chống thấm truyền thống như:tường nghiêng kết hợp sân phủ bằng đấtsétkhôngtriệtđể.Dođó,quathờigiansửdụng,donhiềunguyênnhânkhácnhauhoặcđôikhidotổnghợpcácnguyênnhânđãcó mộtsốcôngtrìnhxảyrasựcố.

Riêng vùng duyên hải Nam Trung Bộ là một trong những nơi chịu ảnh hưởngthườngxuyên từ thiên tai Thực tế hơn một thập kỷ gần đây đã cho thấy điều đó Mặc

dù vậy,NamTrungBộcũnglàkhuvựcđượcđánhgiálàcótiềmnăngkinhtếlớn.Đểkhaithácđược thếmạnh đó vấn đề then chốt là làm sao chủ động giải quyết được vấn đề nướccho yêu cầu phát triển dân sinh, kinh tế

và đó cũng chính là trọng trách của ngànhthủylợicùngsựphốihợphữuhiệuvớicácngànhkinhtếkhác

Một trong những nguyên nhân gây hư hỏng đập đất chính là dòng thấm trong thânđậpvà qua nền đập hoặc qua các vai đập Các hồ đập nhỏ trên khu vực phần lớn đượcxâydựngtừnhữngnăm80củathếkỷtrước,lúcnàydotrìnhđộthiếtkế,

thicôngcũngnhưvậtliệuchốngthấmcònnhiềuhạnchế,nhiềuđậpsaumộtthờigianlàmviệcthườngbộclộ các hiện tượng thiếu ổn định thấm như rò rỉ, mạch đùn, điển hình như Chánh Hùng(1985),ThạchKhê(1987),NúiMột(1998)…

Do vậy, việc nghiên cứu các giải pháp chống thấm cho đập đất đắp trên nền cótầngthấm dày là rất cần thiết nhằm đem lại hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao, với mụctiêu làphảiđảmbảocáctiêuchuẩnvềổnđịnhthấmvàxóingầm,hạnchếlưulượngthấmmấtnước

Nộidungluậnvănsẽtậptrung“NghiêncứuứngdụngmàngHDPEđểchốngthấmchođập đất đắp trênnền có tầng thấm dày và ứng dụng cho đập Chánh Hùng, tỉnh BìnhĐịnh

5 Kếtquảđạtđược

CácđiềukiệnvàsơđồbốtríứngdụngmàngHDPEđểchốngthấmchođậpđấttrênnềncótầngthấmdày.LậpđượccáccácbiểuđồtổngquátxácđịnhchiềudàimàngHDPEtheocácthôngsốkhácnhau:chiềucao đập,hệsốthấmcủa nền,chiềudàytầngthấm…

Vậndụngkếtquảnghiêncứuđểthiếtkếgiảiphápchốngthấmchonềntrongdụán

sửachữađậpChánhHùng,tỉnhBình Định

Theothờigian,trướcnăm1964việcxâydựnghồchứadiễnrachậm,cóíthồchứađượcxây dựng trong giaiđoạn này Sau năm 1964, đặc biệt từ khi nước nhà thống nhất thìviệc xây dựng hồ phát triển mạnh Từ 1976 đếnnay số hồ chứa xây dựng mới chiếm67% Không những tốc độ phát triển nhanh, mà

cả về quy mô công trình cũng lớnlênkhôngngừng.Hiệnnay,đãbắtđầuxâydựnghồlớn,đậpcaoởcảởnhữngnơiđiềukiệntựnhiênphứctạp

TheothốngkêcủaTổngcụcThủylợiđế ntháng12/2013[11],cảnướccókhoảng6.648hồchứathủylợivà150hồchứathủyđiện,vớitổngdungtíchchứatrên50tỷm3nước.Trongđóhồthủylợicódungtíchlớnhơn10triệum3có103hồ,dungtíchtừ3,0đến10triệum3có255hồ,từ1,0đến3,0triệum3có459hồ,từ0,2đến1,0triệum3có1.752hồ,vàhồcódungtíchnhỏhơn0,2triệum3có4.079,0hồ.Theochiềucaođậpcóchiềucaokhôngvượtquá25mchiếmtới87,18%.Việcxâydựngnhữngđậpcaohơn25mđangbắtđầuđượcquantâmđầutư.Hìnhthứckếtcấuvàkỹthuậtxâydựngtừngloạicôngtrìnhởhồchứanướccònđơnđiệu,ítcóđổimới,đadạnghóa.Việcápdụngvậtliệumới,côngnghệmớihiệnđangđượcquantâm.TỷlệcácloạihồchứathủylợiởViệtNamthểhiệnnhưbiểuđồhình1.1

Hình1.1Tỷ lệcácloạihồchứathủylợiởViệtNamthểhiệntheobiểuđồ

1.1.2 Tìnhhìnhxâydựngđậpđấtởmiềntrung

MiềnTrunghiệngồm13tỉnhthànhcódiệntíchtựnhiêntrên10vạnkm2chiếm30,47%diệntíchcảnước,vớidânsốchiếmkhoảng15%cảnước,cótiềmnăngkinhtếxãhộitolớn.40nămquakểtừngàyđấtnướcthốngnhất,nhấtlàtrên20nămđổimới,hàngloạtcôngtrìnhThuỷlợirađời,gópphầngiảmnhẹthiêntai,cảitạomôitườngsinhthái,xoáđóigiảmnghèo,tạocơsởhạtầngkỹthuậtchocácngànhkinhtếpháttriển.Tiêubiểunhưcáccôngtrìnhthủylợi:PhúNinh(QuảngNam),ThạchNham,NướcTrong,Núi Ngang (Quảng Ngãi), Vạn Hội, Núi Một, Định Bình, Hóc Xeo, Chánh Hùng

(BìnhĐịnh);PhúXuân,ĐồngTròn(PhúYên);SuốiHành,ĐáBàn,SuốiDầu(KhánhHòa),SôngTrâu,SôngSắt(NinhThuận),SôngQuao,CàGiây,CàTót(BìnhThuận),

….Theothốngkêcủangànhthủylợi,sốhồchứaxâydựngởvùngmiềnTrungchiếmkhoảng80%làđậpvậtliệuđịaphươngtheobảngthốngkêmộtsốđậpđấtởkhuvựcmiềnTrung(Nguồn:từ“ChươngtrìnhhộithảođảmbảoAntoànhồđập,thựctrạng,tháchthứcvàgiảiphápcủaBộNN&PTNT

TT Tênhồ Tỉnh Loạiđập H max (m) Nămhoànt

MộtsốhìnhảnhvềhồchứaởkhuvựcMiềnTrung nhưhình 1.2,1.3,1.4

Hình1.2HồchứanướcHộiSơn–BìnhĐịnh

Hình1.4HồchứanướcSôngQuao–BìnhThuậnĐến nay các công trình trên vẫn vận hành hiệu quả và phát huy tác dụng tốt, tuynhiênquátrìnhkhaithácsửdụngđãbộclộnhiềusựcốcầnxửlýkhắcphục.Điểnhìnhlàcáchiệntượngthấmquathânđập,thấmquavaiđập,thấmquanềnvàthấmtạilớptiếpxúcgiữanềnvàđập,thấmvớilưulượnglớnquámứcchophép…

1.1.3 Thựctrạnglàmviệccủacácđậpđất

Phầnlớncáccôngtrìnhđậpđấtđượcxâydựngtrướcnhữngnăm1990,thờikỳđấtnướccònnhiềukhókhăn,trìnhđộkinhtế-

xãhộinóichungcònthấp,cácnhucầudùngnướcchưacao,tiêuchuẩnthiếtkếcònhạnchế,cácnguồnvốnđầutưchothủylợicòneohẹp,nănglựckhảosátthiếtkếthicông,quảnlýcònnhiềubấtcập,chưacókinhnghiệm,nêncôngtrìnhđãthiếtkếvàxâydựngkhôngtránhkhỏicácnhược

điểm:chưađồngbộ,chấtlượngthấp,thiếumỹquan,chưahiệnđại,hiệu quảđầutưchưacao,chưathậtantoàn.

Trảiquathờigiandàikhaithác,hầuhếtcáccôngtrìnhđềucóhưhỏng,xuốngcấphoặccó sự cố Các côngtrình xây dựng sau năm 1990 và các năm gần đây có nhiều tiến bộhơn, độ an toàn và bền vững cao hơn, nhưngvẫn có công trình bị sự cố, do các bài họckinh nghiệm về tồn tại của các công trình chưa được tổng kết kịp thời để rút kinhnghiệm,nhưcôngtrình đậpAm Chúasựcốnăm1992,CàGiâynăm1998.

1.1.4 Cáchưhỏngthườnggặpởđậpđất

Từ thực tế thiết kế, thi công, sử dụng và khắc phục sự cố, có thể thấy sự cố đậpđấtthườngcócácdạngsau:Sựcốmấtổnđịnhvềthấmpháttriểntrongnềnvàthânđậpgâyvỡđập,sạtmáithượnglưu,sạtmáihạlưu,trànnướcquađỉnhđậpvàvỡđậpbắtnguồntừsựcốcáccôngtrìnhkhácđượcthốngkênhưbảng1.2

1.1.5 Mộtsốsựcốđiểnhìnhvànguyênnhânhưhỏngđốivớiđậpđất[13]

1.1.5.1 VỡđậpSuốiHànhởKhánhHòa

Đập Suối Hành có một số thông số cơ bản sau: dung tích hồ: 7,9 triệu m3nước;chiềucao đập: 24m; chiều dài đập: 440m Đập được khởi công từ tháng 10/1984, hoàncôngtháng9năm1986vàbịvỡvào2h15phútđêm03/12/1986

Thiệthạidovỡđập:Trên100hacâylươngthựcbịpháhỏng;20hađấttrồngtrọtbịcátsỏivùilấp;20ngôinhà bịcuốntrôi;4người bịnướccuốnchết

Khi thí nghiệm vật liệu đất đã bỏ sót không thí nghiệm 3 chỉ tiêu rất quan trọng làđộtan rã, độ lún ướt và độ trương nở, do đó đã không nhận diện được tính hoàng thổrấtnguyhiểmcủacácbãitừđóđánhgiásailầmchấtlượngđấtđắpđập.Côngtáckhảosátđịa chất quákém, các số liệu thí nghiệm về đất bị sai rất nhiều so với kết quả kiểm tracủacáccơquanchuyênmôncủa Nhànước.Vậtliệuđấtcótínhchấtphứctạp,khôngđồngđều,khác biệtrấtnhiều,ngaytrong mộtbãi vật liệu cáctính chất cơ lý lực học cũng đã khác nhau nhưng không được mô tả vàthểhiệnđầyđủtrên cáctàiliệu

Thiết kế chọn chỉ tiêu trung bình của nhiều loại đất để sử dụng chỉ tiêu đó thiết kếchotoàn bộ thân đập là một sai lầm lớn Tưởng rằng đất đồng chất nhưng thực tế làkhông.Thiết kếγk= 1,7 (T/m3

)với ộ chặt làđộ chặt là k= 0,97nhưng thực tế nhiều nơi có loạiđấtkháccóγk=1,7 (T/m3)nhưngđộchặtchỉmớiđạtk=0,9

Doviệcđấttrongthânđậpkhôngđồngnhất,độchặtkhôngđềuchonênsinhraviệclúnkhông đều, nhữngchỗ bị xốp đất bị tan rã khi gặp nước gây nên sự lún sụt trong thânđập,dòngthấmnhanhchónggâynênluồngnướcxóixuyên quađập làmvỡđập

Khôngcóbiệnphápxửlýđộẩmthíchhợpchođấtđắp

đậpvìcónhiềuloạiđấtkhácnhaucóđộẩmkhácnhau,bảnthânđộẩmlạithayđổitheothờitiếtnênnếu

ngườithiếtkếkhôngđưaragiảiphápxửlýđộẩmthíchhợpsẽảnhhưởngrấtlớnđếnhiệuquảđầmnénvàdungtrọngcủađất.Điềunàydẫnđếnkếtquảtrongthân

đậptồntạinhiềuγkkhácnhau.Lựachọnkếtcấuđậpkhônghợplý.Khiđãcónhiềuloạiđấtkhácnhauthìviệcxemđập đấtlàđồngchấtlàmộtsailầm,lẽraphải phânmặtcắtđập

ranhiềukhốicócácchỉtiêucơlýlựchọckhácnhauđểtínhtoánantoànổnđịnhchotoànmặtcắtđập.Khiđãcónhiềuloạiđấtkhácnhaumàtínhtoánnhưđậpđồngchấtcũnglàmộtnguyênnhânquantrọngdẫnđếnsựcốvỡđập

Trongthicôngcũngcó

nhiềusaisótnhưbóclớpđấtthảomộckhônghết,chiềudàyrảilớpđấtđầmquádàytrongkhithiếtbịđầmnénlúcbấygiờchưađượctrangbịđến mứccầnthiếtvàđạtyêucầu,biệnphápxửlýđộẩmkhôngđảmbảoyêucầuchất lượng,xử

lý nối tiếp giữa đập đất và các mặt bê tông cũng như những vách đá của vai đậpkhôngkỹ cho nên thân đập là tổ hợp của các loại đất có các chỉ tiêu cơ lý lực học không đồngđều, dưới tác dụng của áp lực nước sinh ra biến

phátsinhranhữngkẽnứtdầndầnchuyểnthànhnhữngdòngxóipháhoạitoànbộthânđập

1.1.5.2 VỡđậpSuốiTrầuởKhánhHòa

Đập Suối Trầu ở Khánh Hoà bị sự cố 4 lần: lần 1 năm 1977 (vỡ đập chính lần 1); lần2năm 1978 (vỡ đập chính lần 2); lần 3 năm 1980 (xuất hiện lỗ rò qua đập chính); lần 4năm1983(sụt mái thượnglưunhiềuchỗ,xuấthiện7lỗròởđuôicống)

Các thông số kỹ thuật chủ yếu của Đập Suối Trầu: dung tích 9,3triệu m3nước;chiềucaođậpcao nhất: 19,6m;chiềudàithânđập: 240m

Về thi công: đào hố móng cống quá hẹp không còn chỗ để người đầm đứng đầm đấtởmangcống Đất đắpkhông đượcchọnlọc,nhiềunơichỉđạtdungtrọngkhôthiếtkếγk=1,4(T/

m3),đổđấtcáclớpquá dàynênphầnđáymỗilớpkhôngđượcđầmchặt

Về quản lý chất lượng: Không thẩm định thiết kế; Giám sát thi công không chặtchẽ,nhất là những chỗ quan trọng như mang cống, các phần tiếp giáp giữa đất và bêtông,không kiểm tra dung trọng đầy đủ Số lượng lấy mẫu thí nghiệm dung trọng íthơn quyđịnhcủatiêuchuẩn,thườngchỉđạt10%.Khôngđánhdấuvịtrílấy mẫu

Nhưvậy,sựcốvỡđậpSuốiTrầuđềudolỗicủathiếtkế,thicôngvàquảnlý

1.1.5.3 VỡđậpAmChúaởKhánhHòa

ĐậpAmChúaởKhánhHoàcũngcóquymôtươngtựnhưhaiđập

đãnóitrênđây.Đậpđượchoànthànhnăm1986,saukhichuẩnbịkhánhthànhthìlũvềlàmnướchồdâng

cao, xuất hiện lỗ rò từ dưới mực nước dâng bình thường rồi từ lỗ rò đó chia ra làm6nhánhnhưnhữngvòicủaconbạchtuộcxóiquathânđậplàmchođậpvỡhoàntoànchỉtrong6tiếngđồnghồ Nguyênnhâncũnggiốngnhưcácđậpnóitrên.

Khảosátxácđịnhsaichỉtiêucủađấtđắp đập,khôngxácđịnhđượctínhchấttanrã,lúnướt và trương nở củađất nên không cung cấp đủ các tài liệu cho người thiết kế để cóbiệnphápxửlý

Thiếtkếkhôngnghiêncứukỹsựkhôngđồngnhấtcủacácbãivậtliệunênvẫnchorằngđây là đập đất đồngchất để rồi khi dâng nước các bộ phận của đập làm việc không đềugâynênnứtnẻ,sụtlún,tanrã,hìnhthànhcácvếtnứtvàcáclỗrò

Thicôngkhôngđảmbảochấtlượng,đầmđấtkhôngđạtdungtrọngyêucầunênkhihồbắtđầuchứanước, đất khôngđượccốkếtchặt,gặpnướcthì tanrã

Một số đập có quy mô nhỏ hơn như đập Họ Võ (Hà Tĩnh), đập Đu Đủ (BìnhThuận), cũngbịvỡmànguyênnhânchínhlàdotàiliệukhảosátsai.ĐậpCàGiâyởBìnhThuậnđã thicông gần đến đỉnh đập, nước trong hồ đã dâng lên gần đến cao trình thiết kế thìxuất hiện nhiều lỗ rò xuyên qua thânđập phá hoại toàn bộ thiết bị tiêu nước trongthânđậplàmđậpbịsụtxuốngsuýtvỡ.Cònrấtnhiềusựcốtrongnhữngnămquamàchưacómột tổng kết đầy

đủ, song thường là ở những công trình vừa và nhỏ, công tác quản lýchấtlượngkhôngđượcquantâmmộtcáchđầyđủ

1.1.5.4 Mộtsốhìnhảnhsựcố vỡđập đất

Hình1.5 VỡđậpKheMơ–Hà Tĩnhvàongày16/10/2010[14]

Ngoàiracònmộtsốnguyênnhânnhư:thiếtbịtiêunướcbịtắclàmdângcaođườngbãohòa;địachấtnềnđậpxấu,khôngxửlýđược;cốngbịthủng;cửađậptrànbịkẹt;hỏngkhớpnốicủacôngtrìnhv.v

b) Nguyênnhânchủquan:

Côngtáckhảosátđịachấtkhôngtốt,khôngđánhgiáhếttínhphứctạpcủađấtđắpđập.Nhiều đơn vị khảosát tính chuyên nghiệp kém, thiếu cán bộ có kinh nghiệm dẫn đếnnhiều sai sót trong đánh giá bản chất của đất,đánh giá sai tình hình địa chất nền, để sótlớp thấm mạnh không được xử lý, kết quả khảo sát sai với thực tế, cung

chỉtiêucơlý,dokhảosátsơsài,khốilượngkhảosátthựchiệnít,khôngthínghiệmđầyđủcácchỉtiêucơlýcầnthiết

Công tác thiết kế: Điều tra nghiên cứu điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hộichưađầyđủ;tínhtoánthủyvănsai:mưagâyralũtínhnhỏ,lưulượngđỉnhlũnhỏ;tổnglượnglũnhỏhơnthựctế;cácdạnglũthiếtkếkhôngphảilàbấtlợi;thiếukhuvực;tínhsaicấpbão; thiết kế chọn tổ hợp tảitrọng không phù hợp với thực tế, chọn sai sơ đồ tính toánổn định; chưa hiểu được tầm quan trọng của việc

đếnxácđịnhsaicácchỉsốnày,chọndungtrọngkhôthiếtkếquáthấp,nênđấtsaukhiđầm,đấtvẫnchưađảmbảođộchặtdẫnđếnhệsốthấmcaohơnhệsốthấmchophépcủathiếtkế.Xácđịnhkếtcấuđậpkhôngđúng,nhiềulúcrậpkhuônmáymóc,khôngphùhợpvớitính chất của các loại đất trong thân đập dẫn đến đập làm việckhông đúng với sức chịucủatừngkhốiđất

Công tác thi công: chưa tuân thủ đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật, nhiều đơn vị thicôngkhôngchuyênnghiệp,khônghiểurõđượctầmquantrọngcủatừngchỉsốđượcquyđịnhtrong thiết kếnên dẫn đến những sai sót rất nghiêm trọng nhưng lại không hề biết như:Đỉnh đập đắp thấp hơn cao trình thiết kế; đất mái đập thượng lưu đầmnện không chặt;chiềudàylớpđắplớnhơnsovớithiếtkế,sốlầnđầmíthơnthiếtkế;phầntiếpgiápgiữacác lớpđắp, các khối đắp và phần mang cống thường thi công không đảm bảo, độ chặtkém; hốt không sạch lớp bồi tích; thicông chân khay, sân phủ kém dẫn đến thủnglớpcáchnước;khôngbóchếtlớpthảomộcởcác vaiđậpv.v

Côngtácsửdụngvàquảnlý:thiếuquantrắc,nghiêncứuthựcđịa;khôngthựchiệnđúngchế độ duy tu bảodưỡng; không kịp thời sửa chữa, bảo vệ những hư hỏng nhỏ;nhânviênkhôngthựchiệntheoquytrình;quảnlýsửdụngkhôngcóquytrìnhhoặcquytrìnhkhôngđúngđềuảnhhưởngđếnantoàncôngtrình;thiếucáccánbộchuyênmôncókinhnghiệm,tínhchuyênnghiệptrongcôngtácquảnlý,khilựachọncácnhàthầuchỉthườngnghiêngvề giábỏthầunênkhôngchọnđược cácnhàthầucóđủvà đúngnănglực

Đãcónhiềucáccuộc hộithảo, cácnghiêncứuđểtìmracácnguyênnhânxảyracácsựcốvàcácbiệnphápnhằmgiảmthiểuvàgiảiquyếtnhữngvấnđềtồn tạinày.

QuakếtquảnghiêncứuvềcácsựcốxảyrađốivớiđậpđấtởmiềnTrungngườitathấyrằng đất đắp đậpvùng miền Trung có các tính chất cơ lý mà vùng khác không có hoặccó nhưng ảnh hưởng tới điều kiện an toàncủa đập ở mức độ thấp đó là: tính trương nở,tínhlúnướtvàcongótvàtínhtanrã

1.2 Cácgiảiphápchốngthấmchođậpvànền

Do đặc thù của đập đất là có thể xây dựng trên nhiều loại nền, dễ thích ứng với độlúncủa nền, tận dụng được vật liệu địa phương, giảm giá thành, thi công đơn giản…nênngày càng được phổ biến rộng rãi ở nước ta cũng như trên thế giới Tuy nhiêncũng cókhông ít số lượng đập đất được xây dựng trên nền đất yếu, nền đất có tầngthấm nướcdày (yếu về cường độ hoặc khả năng chống thấm hoặc cả hai) và trong quátrình triểnkhaixâydựngmộtsốcôngtrìnhđập đấttừkhâukhảosátđếnthiếtkế,thicôngvàquảnlývận hành, do nhiều nguyên nhân khác nhau mà không đánh giá đúng thực trạng địachất của nền để xác định giải pháp

kỹ thuật xử lý nền phù hợp dẫn đến các sự số đángtiếcchocôngtrình.Nhữnggiảiphápxửlýchốngthấmchonền vàthânđập:

(Theođiềukiệnthicông,chiềudàysântrướckhôngbéquá0,5mđốivớiđậpthấpvà

đốivớiđậpcaokhôngbéquá1m)

-Caotrìnhđỉnhtườngnghiêng:ChọnkhôngthấphơnMNDGCởthượnglưu

- Chiều dài sân phủ (Ls): Trị số hợp lý của Ls xác định theo điều kiện khống chếlưulượngthấmquađậpvànềnvàđiềukiệnkhôngchophépphátsinhbiếndạngthấmnguyhiểmcủađấtnền.SơbộcóthểthấyLs=(3÷5)H,trongđóHlàcộtnướclớnnhất

Ưuđiểm:Giảipháp nàydễthicông,giáthành rẻ

Nhượcđiểm:Nhiềucôngtrìnhnềnthấmnướccóchiềudàylớnlạikhôngcósẵnđấtsétthì giải pháp nàykhông kinh tế Đồng thời, với các hồ đập đang tích nước thì giải phápnàythườngkhôngđượcchọnvìphảitháocạnhồđểthicông

Điều kiện và phạm vi áp dụng: Sân chống thấm là biện pháp công trình thích hợpkhitầngthấmdàyhoặcđịachấtnền khôngchophépđóngcừ;đốivớicác hồđậpxâydựngmới hoặckhi có điều kiện tháo cạn hồ Kết cấu và kích thước sân trước phải thỏa mãncácyêucầucơbảnsau:ítthấmnước,cótínhmềm,dễthíchứngvớibiếnhìnhcủanền,dùng

mộtloạivậtliệu

1.2.2 Giảiphápchốngthấmbằngtườngrăngkếthợplõigiữa

Khi đập đất có lõi giữa xây dựng trên nền thấm nước và chiều dày tầng thấm nướckhônglớn lắm thì biện pháp chống thấm cho nền thông thường là kéo dài lõi giữa xuốngtậntầngkhôngthấmhình1.9

Hình1.9Sơđồkếtcấuchốngthấmbằngtườngrăngkếthợplõigiữa[9]Lựachọncácthôngsố cơbảncủa tườngrăngkếthợplõigiữa:

-Chiềudàytườnglõi:trênđỉnh,thườngchọn𝛿≥0,8𝑚 ;dướiđáy,thường𝛿 = 𝐻

[𝐽]

Nhược điểm: Chống thấm theo phương pháp này phải thi công các loại đất giữaphầnlõi và nền có tính chất tương tự, tránh phân lớp giữa tường lõi và đất nền gâythấm

dophânlớp;Khôngthicôngđượckhinềnlàđálăn,đátảng;khôngphùhợpvớicôngtrìnhsửachữa.Điềukiệnvàphạmviápdụng:Hệsốthấmcủatườnglõikhôngđược lớnhơn10-5cm/s(thườngnhỏhơn100lầnhệsốthấmcủađấtđắpđập)thìmớipháthuyhiệuquả.Dođó,những nơi không cósẵn đất sét thì giải pháp này không kinh tế Một số công trình làmtường lõi bằng bê tông cốt thép; thích hợp vớinền có tầng thấm nước không sâu lắm(chiềudàytầngthấmnhỏhơn5m)

1.2.3 GiảiphápchốngthấmbằngtườnghàoBentonite

Tường hào chống thấm là loại tường được thi công bằng biện pháp đào hào trongdungdịch Betonite trước, sau đó sử dụng hỗn hợp các loại vật liệu: Xi măng + Bentonite +Phụ gia, sau thời gian nhấtđịnh đông cứng lại tạo thành tường chống thấm cho thân vànềnđập

Hào được thi công trong dung dịch Bentonite, gọi tắt là hào Bentonite là hố móngcómáidốcđứng,hẹp,sâuđượcthicôngtrongđiềukiệnluôncódungdịchBentonite.Hàothườngcóchiềurộng0,6÷1,2m,cóchiềusâulênđến50m[6]

Hình1.10S ơ đồkếtcấuchốngthấmbằngtườnghàoBentonite

Hình1.11T h i côngtườngchốngthấmbằngđàohàotrongdungdịchbentonite

Để có thể đào hào rất sâu và duy trì mái dốc thẳng đứng, trong quá trình thi côngphảiduytrìliêntụchỗnhợpnướcvàsétBentonite đầytronghàogiữchováchhàoluônđượcổn định.Sau khi hào được thi công sẽ bơm hỗn hợp vật liệu ximăng + Bentonite +phụgiatạonêntườngchốngthấm.Mộtsốloạitườnghàobentonitenhưsau:

1.2.3.1 Tườnghàoxi măng–bentonite[7]

Đặcđiểm:bềrộng60÷80cm;thicôngtheotừngpanel;Tườnghàophảicắmvàonềnđá tối thiểu 0,5m;Mực nước dung dịch trong hào cần cao hơn mực nước ngầm Thànhphần cho1m3

vữa gồm: Nước 917 lít; Ximăng:200 ÷300kgvà Bentonite:35 ÷45kg.Ưuđiểm:Tốcđộthicôngnhanh,giữổnđịnhváchhàotốt

Nhượcđiểm:Hệsốthấmcao(10-6cm/

s),vậtliệukhôngtươngthíchvớiđấtxungquanhvàgiáthànhcao

Điềukiệnápdụng:Sửachữacôngtrìnhcũ,hoặcchốngthấmnềnđậpxâymới

1.2.3.2 Tườnghàođất -ximăng–bentonite[7]

Đặcđiểm:bềrộng60-120cm;đểđổvữavàodễdàng,thicônghàoliêntục.Thànhphầncho1m3vữagồm: Xi măng:100 ÷ 200kgvà Bentonite:50 ÷ 70kg Mức dungdịchtronghàocầncaohơnmựcnước ngầm

Ưu điểm: Hệ số thấm nhỏ, vật liệu mềm, dẻo, tốc độ thi công nhanh, giữ ổn địnhváchhàotươngthíchvới môitrườngxungquanh.Giáthànhrẻ

Hình1.12SơđồkếtcấuchốngthấmbằngkhoanphụtvữaximăngThành phần cho1m3vữa gồm: Nước 918 lít; Xi măng 310÷330kg vàBentonite55÷70kg;

Căncứvàomứcđộnứtnẻcủanềnđập,yêucầuvềchấtlượngcủamàngchốngthấmvàáp lực thấm dự kiếntác động để có thể thiết kế số lượng các hố khoan phụt, cũng nhưchiều sâu của chúng và cách thức bố trí các hốkhoan trên phạm vi cần xử lý Côngtácthiếtkếvàthicôngnhưtrìnhtựkhoanphụtvàáplựcphụtvữavànồngđộvữaphụthiệnnay đã được tiêu chuẩnhóa theo TCVN 8645:2011 [Công trình thủy lợi - Yêu cầu kỹthuậtkhoanphụtximăngvàonềnđá]

g cao;Vậtliệuthi côngsẵncótrênthịtrường

Nhược điểm: Khó kiểm soát vữa có điền đầy đủ lỗ rỗng hay chưa; Hiệu quả chưacaođối với nền cát cuội sỏi và nền đất có mực nước ngầm; Một số đập khoan phụtchốngthấm,saumộtthờigianvậnhànhbịthấmtrởlại;Khôngthicôngđượctrongnướcvàdễbịxô,dồnépcốtliệukhinềnrờivàcókết cấumềmyếu

Phạmviứngdụng:Thíchhợpvớinềnđáphonghóanứtnẻ;Chỉứngdụngchonềnthấmvừa phải thườngdưới 20m, môi trường xử lý không bị bảo hòa nước và dòng thấmđiquavàbánkínhảnhhưởngnhỏdoáplựcphụtbịhạnchế

1.2.5 Giảiphápchốngthấm bằngcọcximăng-đất(XMĐ)[1]

Cọc xi măng - đất (XMĐ làmột trong những giải pháp xử lý nền đất yếu với khảnăngứng dụng tương đối rộng rãi Thực hiện bằng công nghệ khoan phụt áp lực cao (Jet-Grouting) được phát minhnăm 1970 ở Nhật, đến nay nhiều nước đã sử dụng vàpháttriểncôngnghệnàytrongcảitạonềnmóngxâydựngcôngtrìnhngầm

Nguyênlýthựchiện:Côngnghệkhoanphụtáplựccaotạoracộtđấtgiacốtừvữaphụtvà đất nền Nhờ tianước và vữa phun ra với áp suất cao(từ 200 ÷ 400 atm),vận tốclớn (≥100m/s), các phần tử đấtxung quanh lỗ khoan bị xói tơi ra và hoà trộn vớivữaphụt,saukhiđôngcứngtạothànhmộtkhốiđồngnhấtgọilàcộtXMĐ.Cọcximăngđấtvừacótácdụngchịulựcvừacótácdụngchốngthấm

Vật liệu sử dụng tạo cọc XMĐ bao gồm: Chất kết dính, nước và phụ gia để ngănngừakhỏibịquáchảyhoặclàmchậmninhkết

Hình1.13S ơ đồtường cọcxi măngđất

Đểchốngthấmchocáccôngtrìnhđê,đập,làmcáccọcXMĐliêntiếpthànhdạngtường(hình1.13).CườngđộchịunéncủacọcXMĐ50÷100(KG/cm2).Hệsốthấmcủatườngcọc xi măng đất đạt được từ 10-5÷ 10-

6(cm/s) tuỳ thuộc vào cấp phối vật liệu làmvữaphụt.Thànhphầnchínhcủavữaphụtlàximăng,ngoàiracòncóbentonite,trobay,phụgiatăngnhanhtốcđộninhkết,

Quytrìnhthicôngcọcximăngđấtthểhiện trongsơđồhình1.14:

+Bước1:Máykhoankhoantạolỗxuốngtớicaotrìnhthiếtkế.

+Bước 2:Tiến hành khoan phụt vữa Vữa được bơm từ máy bơm cao áp qua hệ

thốngđườngốngáplựcđểmáykhoanvàphụtratheophươngngangtạiđầucầnkhoan.Trongsuốt quátrình phụt vữa, cần khoan luôn luôn xoay và rút lên Vữa phụt vừa phá vỡkếtcấuvừatrộnvớiđấtxungquanhcầnkhoantạothànhcột XMĐ

Hình1.14M ô tảquátrìnhthicôngtạotườngchốngthấmƯuđiểm:Cóthểchốngthấmchonềnlàcátsỏirờiđếnđấtbùnsét;cóthểxuyênquacáclớp đất cứng, hoặc cáctấm bê tông; khả năng xử lý sâu, thi công được trong điềukiệnkhókhănchậthẹp,côngtrìnhbịngậpnước,xửlýđượcphầnnềnnằmdướibảnđáy;giáthànhrẻ.Nhược điểm: Thiết bị thi công phức tạp đòi hỏi người vận hành phải có nhiềukinhnghiệm, cọc dễ bị đứt gãy; điều kiện pha trộn ảnh hưởng lớn đến tính chất củakhốiXMĐvàkhảnăngchốngthấmcủatường;Ximăngbịhạnchếquátrìnhthủyhóakhithicôngtrongnềnđất cókiềm(đấtphèn)

Điều kiện áp dụng: ứng dụng cho đất nền cát sỏi hạt rời đến đất bùn sét, kích thướchạttừ10mmđến 0,005mm.Khôngápdụngchonềnđá,đánứtnẻcóđálăn,đátảng.

1.3 Cácnghiêncứuvềứngdụngvậtliệumớichốngthấmchođậpvànền[3]

1.3.1 Kếtcấuchốngthấm đậpđấtbằngmàngđịakỹthuật(Geomembrane)

Geomembraneđượcgọilàmàngchốngthấmđịakỹthuật,cónhiềuloạinhưngphổbiếnnhất là các loại:HDPE (High Density Polyethylene); PVC (Poly Vinyl Choloride) vàCPE(CholorinatedPolyEthylene)

Hình1.15HồchứanướcchốngthấmbằngmàngđịakỹthuậtMàng chống thấm địa kỹ thuật (Geomembrane) có khả năng chống thấm rất cao (hệsốthấm nhỏ từ 5x10-11cm/s ÷ 5x10-14cm/s), chiềudày từ 0,5mm÷20mm, tuổi thọ củavậtliệu trung bình 20÷25 năm Màng địa kỹ thuật thường sử dụng làm tường nghiêngvàsânphủchốngthấmchođậpđấtthayvậtliệuđấtséttruyềnthống

1.3.2 Kếtcấuchốngthấmbằngthảmbêtông(ConcretMatts)

Côngnghệvàvậtliệuthảmbêtôngđượcphátminhtừnăm1965củanhómcácchuyêngia Công tyLosiger – Thụy Sĩ và sau đó được hoàn thiện và ứng dụng rộng rãi ở cácnướcMỹ,NhậtBản,HàLan,HànQuốc Ưuđiểmcơbảncủathảmbêtông:Biệnphápthicôngđơngiản,thờigianthicôngnhanhchóng; Khả năng chốngthấm cao; Thảm bê tông có thể thi công trong điều kiện ngậpnước, nơi thường xuyện có dòng chảy mà không

quaihoặctháonướclàmkhôhồchứa;Vậtliệuđịnhdạngthảmbêtôngbằngsợitổnghợpcó

Hình1.16Ứ n g dụngthảmbêtôngchốngthấmđậphồchứa

1.3.3 Chốngthấm bằngcừbêtôngcốtthépứngsuấttrước

Trường hợp chiều cao đập và nền cần xử lý chống thấm không quá lớn(hđộ chặt là+ hn≤20m),lớp bồi tích không có đá lăn, đá tảng có thể làm tường chống thấm bằng cừbảnbêtôngcốtthépứngsuấttrước

Hình1.17ThicôngtườngchốngthấmbằngcừBTCTứngsuấttrước

Cừ bản bê tông cốt thép ứng suất trước được liên kết với nhau qua khớp nối âmdươngtạo thành một liên kết vững chắc Để đảm bảo kín nước, giữa khớp nối có cấu tạo vậtliệukínnướcbằngnhựatổnghợpđộbềncao

Đặc tính cơ bản của cừ bản bê tông cốt thép ứng suất trước: Tiết kiệm vật liệu bêtôngdo kích thước mặt cắt nhỏ nhưng khả năng chống thấm cao; Độ bền cao: Cường

độ bêtôngRN=725kG/cm2(gấp2đến3lầnsovớibêtôngthường),Momentchốnguốnlớn

M=15÷500KNm;Chốngx â m thựctốt:Đặcbiệtphùhợpvớicáchồchứavenbiển;Thờigian thi công nhanh,giảm 40 ÷ 60% thời gian so với công nghệ thi công tường bê tôngcốtthépđúctại chỗ.

Cóthểkếthợptườngnghiêngmềmkếthợpvớicừbảnnhựachốngthấmnhưhình1.19hoặckếthợptườnglõi mềmkếthợpvớicừbảnnhựachốngthấmnhưhình1.20.

CừbảnnhựađượcchếtạotừPVC(Polyvinylcholoride)vàcácphụgiađặcbiệt,dovậycừ bản nhựa có độ bềncao, cừ bản nhựa do Mỹ – Hà Lan chế tạo có độ bền khoảng50năm.Đểtăngkhảnăngchịulực,cừbảnnhựađượccấutạogầndạngdầmchữI,cácbảnnhựa liên kết vớinhau qua khớp nối âm dương gắn vừa khít với nhau Cừ bản nhựacónhiềuloại:Chiềudàybảnnhựatừ5mm÷12,5mm;Chiềurộngtừ250mm÷330mm;Chiều dàitừ5m ÷ 10mnhư hình 1.21 Tùy theo yêu cầu cụ thể của từng công trìnhđểtínhtoánlựachọnloạicừcókíchthướcphùhợp

Hình1.21Cấutạocừbảnnhựa

1.3.5 Tườnghàochốngthấm bằngmàngđịakỹthuật(Geolock)

Để nâng cao khả năng chống thấm của các công trình xây dựng, từ những năm 1980,ởmột số nước phát triển như: Anh, Đức, Hà Lan… đã nghiên cứu và áp dụng phổ biếncôngnghệmớitườnghàochốngthấmbằng màngđịakỹthuật(Geolock)

TươngtựnhưcôngnghệtườnghàochốngthấmBentonite+ximăng,hàođượcthicôngtrongdungdịchBentonite,chiềurộnghàotừ0,5m÷0,6mvàchiềusâuhàotừ5m÷30m,nhưng vật liệu chống thấm là màng địa kỹthuật (Geomenbrane) thường là loại HDPEcó khả năng chống thấm rất cao (K=1x10-10÷ 1x10-14m/s)

Có sơ đồ cấu tạo như hình1.22

Cáctấmmàngđịakỹthuậtcóchiềudày0,5mm÷20mm,chiềurộngtừ2m÷6m.SaukhithicônghàoBentoniteđếnchiềusâuthiếtkế,cáctấmmàngđịakỹthuậtHDPEsẽđược

l o ạ i a x i t m ạ n h K h ô n g bị tác động bởi nấm, vi khuẩn, mối Có khả năng chốnglão hóa bởi các tác động củathờitiết,khíhậu.

CácứngdụngvềmàngchốngthấmHDPE:Vớicácđặctínhtrên,hiệnnaymàngchốngthấmHDPEđãđượcứngdụngrộngrãi

ởmộtsốdựán:làmlớplótđáychốngthấmchocácnhàmáythảixỉ,bãichônlấprác,nhàmáyhoáchất,phânbón,ngăncácloạihoáchấtđộchạithẩmthấulàmônhiễmnguồnnướcngầm(BãithảixỉnhiệtđiệnMôngDương 2, Quảng Ninh; Bãi rác Lương Hòa, Nha Trang; Bãi rác Sơn Tây, Hà Nội;

KhuxửlýchấtthảirắnPhướcHiệp,CủChi,TPHồChíMinh;BãiráchồxửlýnướcthảiĐàNẵng);Lótđáyvàmáihồnuôithủysản,chốngthấmhồcảnhquan,hồsânGolf,hồchứanướckhucôngnghiệp(HồnuôitômPhúVang,ThừaThiênHuế;HồnuôitômtạiThanhHóa; Hồ nuôi tôm Cát Hải, Bình Định; Hồ sân Golf, hồ cảnh quan Vinpearl Phú Quốc;Côngtrìnhhồbùnđỏ-

NhàmáyAluminNhânCơ,ĐăkNông;N h à

máyNhiệtđiệnNôngSơn-QuảngNam);làmmàngphủnổihầmBiogas(HồBiogasSócTrăng)

1.4 Giớihạnphạmvinghiêncứu

Trong luận văn này tác giả chỉ tập trung nghiên cứu ứng dụng công nghệ và vậtliệumàng HDPE để chống thấm cho đập hồ chứa thay thế các vật liệu truyền thống vàápdụngđểchốngthấmchohồChánhHùng, tỉnh BìnhĐịnh

1.5 Kếtluậnchương1

Với đặc thù của khu vực duyên hải Nam Trung Bộ, là nơi có điều kiện địa chất,điềukiệnkhítượngthủyvănphứctạp,thảmthựcvậtthayđổi,rừngtựnhiênbịtànphá,…làmảnhhưởng rất lớn đến dòng chảy sông ngòi và ảnh hưởng đến công trình rấtnghiêmtrọng.Quanhữngsựcốđốivớiđậptrongnhữngnămvừaquatrongkhuvựccóthểnhậnthấyrằngcácnguyênnhângâyhưhỏngđậpđấtcórấtnhiều,trongđóđóngvaitròquantrọng là các nguyên nhân liên quanđến thấm qua đập và nền Sự mất ổn định thấm kéotheo sự mất nước hồ chứa, sự xói ngầm, đùn đất ở hạ lưu và hậu quả là dẫn đến mấtổnđịnhvàpháhoạiđập

Có nhiều giải pháp chống thấm cho đập và nền khác nhau; giải pháp hợp lý đượcchọntheo điều kiện địa chất nền, vật liệu đắp đập và yêu cầu chống thấm Với đập xâydựngtrênnềncótầngthấmdàythìgiảiphápchốngthấmchonềnbằngsânphủthượnglưulàhợp lý Khi gần

vị trí xây dựng không có loại đất chống thấm phù hợp thì cần xemxétsửdụngcácloạivậtliệukỹthuật,trongđócómàngchốngthấmHDPE

Luận văn này chọn hướng nghiên cứu sử dụng màng HDPE làm sân phủ chốngthấmchođậpđắptrênnềncólớpthấmmạnhvớichiềudàylớn,nhằmxácđịnhchiềudàihợplí của sânphủ phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau như chiều cao đập, chiều dày tầngthấm,hệsốthấmcủanền