www.phanmemxaydung.com
72
Ch"ơng 2. Đập bê tông và bê tông cốt thép
trên nền mềm Biên soạn: PGS.TS Nguyễn Ph4ơng Mậu

Đập tràn bê tông trên nền mềm khác với đập bê tông trên nền đá ở những điểm sau: đập
trên nền mềm th?ờng có đáy rộng hơn, do sức kháng tr?ợt của nền nhỏ và tải trọng đơn vị
cho phép bé. Do đó, việc xây dựng các đập cao trên nền mềm th?ờng tốn kém và nhiều khi
không thể thực hiện đ?ợc (chiều cao đập không v?ợt quá 40
á
50 m). Vì vậy, khi thiết kế loại
đập này, cần xem xét kỹ các đặc tr?ng địa kỹ thuật của vật liệu nền.

2.1. Đặc điểm địa chất nền và công tác chuẩn bị

Theo thành phần hạt, đất đ?ợc chia ra thành các loại phụ thuộc vào kích th?ớc hạt:
+ Đá tảng: có kích th?ớc lớn hơn 300 mm ;
+ Đá cuội và dăm: có kích th?ớc 300 á150 mm ;
+ Sỏi và sạn: có kích th?ớc 150
á
2 mm ;
+ Hạt cát: có kích th?ớc 2á0,06 mm ;
+ Hạt bụi : 0,06 á0,002mm ;
+ Hạt sét: có kích th?ớc nhỏ hơn 0,002 mm ;
+ Hạt mịn: tập hợp của hạt bụi và hạt sét ;
+ Hạt thô : các hạt có kích th?ớc lớn hơn hạt bụi ;
+ Đất hữu cơ : đất có di tích thực vật và động vật ;
+ Đất hạt mịn : đất, gồm hơn 50% trọng l?ợng là những hạt có kích th?ớc nhỏ hơn 0,08

-8
cm/s. Độ rỗng từ
0,3á0,41, lực dính từ 4á5,2T/m
2
.
Đối với đất chứa sét, hàm l?ợng hạt có đ?ờng kính d < 0,002mm chiếm từ 20
á
30%. Hệ
số thấm K = 1,75.10
-5

á
1,75.10
-7
cm/s. Độ rỗng từ 0,29
á
0,44, trọng l?ợng của 1m
3
đất tại độ
ẩm bình th?ờng là 19á21KN.
Đất sét đ?ợc đặc tr?ng nổi bật bởi tính dẻo của nó. Độ dẻo của đất sét phụ thuộc vào
hàm l?ợng sét (d<0,002mm) có mặt ở trong đất, độ ẩm và các đặc tính của khoáng vật. Góc
ma sát trong của loại đất này nhỏ, chỉ từ 18
0
á10
0
hoặc nhỏ hơn.
Khi các mảnh vụn tập trung nhiều, đất chứa sét trở thành nhóm sét bột kết - điển hình
cho lớp đất dày của trầm tích n?ớc biển nông. Bột kết ximăng (than bùn) gọi là đá than bùn,
sét bị cứng hoá và ximăng hoá sét (đá sét).
www.phanmemxaydung.com
74
II. Đặc tính của đất không dính
Đất không dính nhìn chung đ?ợc chia thành cát và đất có kích th?ớc lớn. Nh? đã đ?ợc
đề cập tr?ớc đây, đất này là đất chứa các mảnh vỡ tàn tích, đá vỡ, mảnh vỡ, đá dăm và cuội
sỏi.
Đá ruđaceous của thời kỳ kỷ đệ tứ và tiền kỷ đệ tứ luôn luôn bị xi măng hoá bởi các lớp
khác. Đá vỡ ximăng hoá đ?ợc gọi là dăm kết, cuội kết. Hạt cuội sỏi bị xi măng hoá gọi là
gravelite. Đá ruđaceous th?ờng là đá vỡ, tàn tích của các loại khoáng vật khác nhau.
Chúng chứa hơn 50% các mảnh vỡ có d>10mm. Các thông số khác của chúng là: góc nội
ma sát, 33á35
0
; lực dính, 0,4á0,5T/m
2
, K = 1,75.10
-1
á1,75.10
-2
cm/s; độ rỗng 0,35á0,37.
Ng?ời ta cũng hay sử dụng cát có độ rỗng 35á40%, góc ma sát trong 30á35
0
. Hệ số
thấm của đá cát là K = 1,75.10
-2
á1,75.10
-5
cm/s. Trọng l?ợng của 1m
3

I. Các bộ phận của đập: các bộ phận của đập có thể chia làm hai phần:
1. Phần d4ới: đặt sâu trong nền đất, chẳng hạn nh? bản đáy móng, bản đáy sân
th?ợng, hạ l?u, bể tiêu năng và t?ờng chống thấm của bể tiêu năng, lỗ thoát n?ớc bể tiêu
năng, cừ chống thấm v.v
2. Phần trên: bố trí phía trên bản đáy, chẳng hạn nh? phần tràn n?ớc, các trụ pin và
cầu giao thông,.v.v
www.phanmemxaydung.com
75
Về nguyên tắc đập trên nền mềm th?ờng có đ?ờng viền thấm phát triển theo ph?ơng
ngang và các bộ phận đ?ợc thiết kế nhằm triệt tiêu năng l?ợng thừa xả về hạ l?u công trình
và đảm bảo cho đáy lòng sông không bị xói lở và bào mòn ảnh h?ởng đến sự ổn định của
đập.
Việc xây dựng các đập khối lớn t?ơng đối dễ dàng (trọng l?ợng của đập đ?ợc quyết
định phụ thuộc vào các điều kiện ổn định và sức kháng cắt). Còn các đập rỗng (đập có trọng
l?ợng nhẹ hơn) cần ít khối l?ợng bê tông nh?ng lại cần hàm l?ợng thép cao hơn. Để đảm
bảo an toàn ổn định cho đập rỗng, ta cần tiến hành thêm một số biện pháp thi công, điều
này làm cho việc xây dựng đập trở nên phức tạp hơn. Vì vậy, khi xây dựng đập, ng?ời ta
phải so sánh các giải pháp thay thế khác nhau để tìm ra giải pháp tối ?u (xây đập khối lớn
hay xây đập rỗng).
a)
b)

141213
12
8
10
9
11
7
6
5
3
h
3
13
www.phanmemxaydung.com
76

a)

e)
(h)

Hình 2-2. Một số đập tràn trên nền mềm đ?ợc xây dựng ở Liên xô
từ năm 1929 đến 1954.

Hình 2-3. Đập Đáy đ?ợc xây dựng ở tỉnh Hà Tây Việt Nam. 1929
1935
1948
1950
1951
1954
1949
1929
14.80
14.00
7.00
3.00
7.00
12.30
-2.00
Tấm bê tông
Dầm tiêu năng
Đất sét chống thấm
Cừ bêtông cốt thép
Cừ thép
Cừ bêtông cốt thép
80.60 19.70 13.00 15.00 15.00

MN k iệt HL (8 .50-9.00)
875
80
70
380
450
85 200 600
1000 200 1650 2500
2.2 0
100
6.50
50
120
500
1000 1000
60
Vết đá đổ theo thiết kế
ĐEờng mặt địa hình
ĐEờng địa hình hiện trạng
Đá đổ gia cố hố xói
ĐEờng kính viên đá D 30cm
Rọ đá
5.00
7.5 0
1
a1
1
a1
1
a11