i
BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT
VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI

BÁO CÁO TỔNG HỢP
DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM
CƠ QUAN CHỦ TRÌ DỰ ÁN : VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI
ĐỊA CHỈ : 171 TÂY SƠN ĐỐNG ĐA , HÀ NỘI
CHỦ NHIỆM DỰ ÁN : TS. NGUYỄN VĂN MINH
TÊN DỰ ÁN SXTN
HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ, THI CÔNG
THẢM SÉT ĐỊA KỸ THUẬT CHỐNG THẤM
TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG,
GIAO THÔNG VÀ THUỶ LỢI 9472Hà Nội - 2012
ii
MỤC LỤC

CHƯƠNG 2-HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ THI CÔNG THẢM
SÉT ĐỊA KỸ THUẬT CHO CÔNG TRÌNH THỦY LỢI
25
2.1 Công nghệ xử lý nền 25
2.2 Công nghệ trải vật liệu 26
2.3 Công nghệ ghép nối vật liệu. 29
2.4 Công nghệ thi công lớp phủ . 34
CHƯƠNG 3- THIẾT KẾ , THI CÔNG THỬ NGHIỆM CÔNG
TRÌNH THỦY LỢI H
Ồ CHỨA NƯỚC THỚI LỚI, HUYỆN LÝ
SƠN TỈNH QUẢNG NGÃI .
38
3.1 Khảo sát địa hình, địa chất. 38
3.2 Tính toán thuỷ văn, thuỷ lực . 39
3.3 Tính toán ổn định 40
3.4. Thiết kế kỹ thuật- thi công . 40
3.5 Thi công thử nghiệm tại công trình Hồ chứa nước Thới Lới. 40
3.6 Theo dõi kiểm tra khả năng làm việc của thảm sét tại công trình đã
áp dụng.
44
CHƯƠNG 4- XÂY DỰNG QUY TRÌNH THIẾT KẾ , THI CÔNG
VÀ QU
ẢN LÝ VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH ÁP DỤNG THẢM SÉT.
45
4.1 Xây dựng quy trình thiết kế công trình thủy lợi áp dụng thảm sét 45
4.2 Xây dựng quy trình thi công công trình thủy lợi áp dụng thảm sét 57
iv
4.3 Dự thảo định mức dự toán công tác thi công thảm sét cho công trình
thủy lợi.
65


v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
Ca - Lực kết dính giữa vật liệu và đất.
Cs - Hệ số thiên lệch
Cv - Hệ số biến động
GCLs - Geosynthetic Clay Liner ( Thảm sét địa kỹ thuật)
Fs - Hệ số an toàn của kết cấu lớp phủ
K - Hệ số thấm
γ - dung trọng lớp đất phủ (γ = 1,6 Tấn/m3)
L - chiều dài của mái dốc
α - Góc dốc của mái.
f - Góc ma sát trong của đất phủ
d - Góc ma sát trong củ
a vật liệu và phụ thuộc vào từng loại vật liệu chống thấm.
t - bề dầy lớp phủ và không được
Y0 - Độ sâu dòng chảy năm
M0 - Mô duyn dòng chảy
W0 - Tổng lượng dòng chảy năm
Q0 - Lưu lượng bình quân năm
VL- Vật liệu vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. Chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của bentonite
Bảng 2. Chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của vải bọc
Bảng 3. Phạm vi ứng dụng của các loại thảm sét
Bảng 4.1 Tiêu chuẩn chọn vải lọc
Bảng 4.2 Danh mục công việc

Hình 2.5 Neo giữ vật liệu chân mái dốc
Hình 2.6 Neo giữ vật liệu trên mái dốc
Hình 2.7 Neo giữ vật liệu trên mặt b
ằng (tại vị trí mối nối)
Hình 2.8 Neo giữ vật liệu trên mặt bằng (tại hai đầu băng trải)
Hình 2.9 Phương pháp ghép nối vật liệu
Hình 2.10 Thi công lớp phủ bảo vệ vật liệu
Hình 3.1 Bắt đầu rãi thảm sét trên nền đã gia cố
viii
Hình 3. 2 Thảm đã được kéo căng và đặt đúng vị trí
Hình 3. 3 Thi công lớp phủ
Hình 3. 4 Thi công các lớp phủ vf đá lát khan
Hình 3. 5 Hồ ngập 2 m nước
Hình 4.1 Sơ đồ quy trình thiết kế
Hình 4.2 Sơ đồ quy trình thi công

Hoàn thiện công nghệ thiết kế, thi công thảm sét địa kỹ thuật chống
thấm trong công trình xây dựng, giao thông và thủy lợi.
Mã số đề tài, dự án:
Thuộc:
- Chương trình (tên, mã số chương trình):
- Dự án khoa học và công nghệ (tên dự án):
- Độc lập (tên lĩnh vực KHCN):Xây dựng
2. Chủ nhiệm đề tài/dự án:
Họ và tên: Nguyễn Văn Minh.
Ngày, tháng, năm sinh: 13 /9/1955 Nam/ Nữ: Nam.
Học hàm, học vị: Tiến sỹ
.
Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên .Chức vụ.: Trưởng phòng
Điện thoại: 05113.537317
Tổ chức: 05113537075. Nhà riêng: Mobile: 0913486870.
Fax: 05113.537076. E-mail:
Tên tổ chức đang công tác:
Viện khoa học Thuỷ lợi miền Trung và Tây Nguyên .
Địa chỉ tổ chức: 132 Đống Đa TP Đà Nẵng.
Địa chỉ nhà riêng: 169/25 Phan Thanh, TP Đà Nẵng.
3. Tổ chức chủ trì dự án:
Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện khoa học Thuỷ lợi Việt Nam.
Đ
iện thoại: 84.43.8522086, Fax: 84.43.5632827

2
E-mail: .
Website: .
Địa chỉ: 171 Tây Sơn, Q. Đống Đa, TP Hà Nội
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: Lê Mạnh Hùng.

Ghi chú
(Số đề nghị
quyết toán)
1 2004 1.400 2004 500 500
2 2005 500 2005 263 263
Tổng cộng 1.900 800 763 3
c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:
Đối với dự án:

Đơn vị tính: Triệu đồng
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Nội dung
các khoản chi
Tổng
SNKH
Nguồn
khác
Tổng
SNKH
Nguồn
khác
1 Thiết bị, máy

- Lý do thay đổi (nếu có): Dự án kéo dài nên thay đổi kinh phí thực hiện của
các nguồn khác do biến đổi về giá vật liệu và vận chuyển.Kinh phí thu hồi đã
trả từ năm 2006 nên trong giai đoạn thi công không có nguồn vốn hỗ trợ từ
SNKH
3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện dự án:
(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn,
phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn
bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)
Số
TT
Số, thời gian ban
hành văn bản
Tên văn bản Ghi chú
1 Số 06/2004/HĐ-
DADL; ngày
15/4/2004
Hợp đồng nghiên cứu khoa
học và phát triển công nghệ
Kinh phí 1900 triệu
Giá trị hợp đồng : 1873 triệu
Kiểm tra nghiệm thu : 27
triệu.
Kinh phí thu hồi 1123,8 triệu
(60%)

2 Số Văn bản về việc bổ sung Gửi Viện Khoa học

4
2123/BKHCN-
KHCNN; ngày

Ngày 28/12/2005
Công văn của Bộ Khoa học
& Công nghệ về việc gia hạn
thời gian thực hiện dự án
SXTN Thảm sét địa kỹ thuật
Gửi Viện Khoa học
Thủy lợi
6 Số 601
CV/VKHTL
Ngày 03/5/2006
Công văn của Viện Khoa học
Thủy lợi xin được kéo dài
thời gian thực hiện DASXTN
Thảm sét địa kỹ thuật
Gửi Bộ Bộ Khoa
học & Công nghệ
và Bộ Nông nghiệp
&PTNT
7 Số 1783
CV/VKHTL ngày
23/11/2006
Công văn của Viện Khoa học
Thủy lợi xin ý kiến chỉ đạo
thực hiện DASXTN Thảm
sét địa kỹ thuật
Gửi Bộ Khoa học &
Công nghệ
8 Số 3226/BNN-
KHCN ngày
19/6/2007

Thuyết minh
Tên tổ chức đã
tham gia thực
hiện
Nội dung
tham gia
chủ yếu
Sản phẩm
chủ yếu
đạt được
Ghi
chú*
1 Trường Đại
học Bách khoa
Đà Nẵng
tham gia đào
tạo cán bộ
kỹ thuật
đào tạo
được một
số cán bộ
kỹ thuật
thiết kế,thi
công thảm
sét

2
- Lý do thay đổi (nếu có): Thay đổi vị trí công tác
5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:
(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10

Bằng
chuyên đề chuyên đề,
hồ sơ thiết
kế

3 ThS. Trần
Minh Tiến
ThS. Trần
Minh Tiến
chuyên đề chuyên đề
4 ThS. Trương
Văn Kiên
ThS. Trương
Văn Kiên
chuyên đề chuyên đề
5 KS. Bùi Đức
Thái
KS. Bùi Đức
Thái
chuyên đề
thiết kế
chuyên đề
hồ sơ thiết k

6 KS. Nguyễn
Đình Quang
KS. Nguyễn
Đình Quang
chuyên đề
thiết kế

Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )
Ghi
chú*

1
2

- Lý do thay đổi (nếu có):
7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh
phí, địa điểm )
Ghi chú*
1 Hội thảo khoa học nội bộ: về
việc ứng dụng thảm sét
chống thấm trong công trình
; 17,4 triệu; tại cơ quan thực
hiện dự án;

I. Hoàn thiện công nghệ thiết
kế thảm sét địa kỹ thuật cho
công trình thuỷ lợi.
1. Thiết kế nền công trình để
lắp đặt thảm sét địa kỹ thuật.
2. Tính toán áp lực thấm qua
nền công trình.
3. Tính toán bề dày lớp phủ.

4/2004-
12/2004

4/2004-
12/2004

Nguyễn Văn
Minh,
Trương Văn
Kiên Lê Văn
Túc Nguyễn
Văn ,Lê Văn
Túc, Hoàng
Văn Thanh,
Nguyễn

7
4. Tính toán kiểm tra vật liệu
phủ trên thảm sét.
5. Tính toán ổn định của
thảm sét.

Trương Văn
Kiên Lê Vă
n
Túc Nguyễn
Văn ,Lê Văn
Túc, Hoàng
Văn Thanh,
Nguyễn
Đình Quang,
Bùi Đức
Thái-
Viện KHTL
miền Trung,

3
III. Thiết kế, thi công thử
nghiệm công trình thuỷ lợi
hồ chứa nước Thới Lới -
huyện Lý Sơn tỉnh Quảng
Ngãi .
1. Khảo sát địa hình, địa chất
2. Tính toán thuỷ văn, thuỷ
lực .
3. Tính toán ổn định
4. Thiết kế kỹ thuật- thi công
5. Thi công thử nghiệm 4/2004-
7/2005

Bằng,

8
tại công trình đã áp dụng.
1. Kiểm tra quan trắc tính ổn
định
2. Đo đạc xác định diễn biến
thấm
3. Xác định độ bền của thảm
sét
4. Theo dõi quá trình vận
hành, khai thác và giải quyết
vấn đề nảy sinh.
Nguyễn
Tường Bình

-Viện Khoa
học Thủy lợi;

5
V. Xây dựng quy trình thiết
kế, thi công và quản lý vận
hành công trình áp dụng
loại kết cấu thảm sét.
1. Xây dựng quy trình thiết
kế công trình thuỷ lợi áp
dụng thảm sét
2. Xây dựng quy trình thi
công công trình thuỷ lợi áp
dụng thảm sét.

3. Đào tạo công nhân thi
công công nghệ mới

1/2005-
6/2005

1/2005-
6/2005

2-4/2011
Nguyễn Văn
Minh, Đỗ
Quý Bằng,
Nguyễn
Đình Quang,
-Viện KHTL
miền Trung
Nguyễn Thế
Hùng-
Trường
ĐHBK Đà
Nẵng
- Lý do thay đổi (nếu có):

9
III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:


1 Báo cáo khoa học về
nghiên cứu hoàn thiện
công nghệ thiết kế và thi
công thảm sét địa kỹ
thuật
Nêu các vấn
đề khoa học
đã giải quyết
trong dự án
Nêu các vấn
đề khoa học
đã giải quyết
trong dự án

2 Dự thảo qui trình hướng
dẫn thiết kế và thi công
thảm sét địa kỹ thuật
Dùng để thiết
kế ,thi công
khi áp dụng
vật liệu thảm
sét chống
thấm cho
công trình
Dùng để thiết
kế , thi công
khi áp dụng
vật liệu thảm
sét chống

10
- Lý do thay đổi (nếu có):
d) Kết quả đào tạo:
Số lượng
Số
TT
Cấp đào tạo, Chuyên
ngành đào tạo
Theo kế
hoạch
Thực tế đạt
được
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
1 Thạc sỹ 0 0

2 Tiến sỹ 0 0

- Lý do thay đổi (nếu có):

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống
cây trồng:
Kết quả
Số
TT
Tên sản phẩm
đăng ký
Theo
kế hoạch
…

11
2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:
a)
(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công
nghệ so với khu vực và thế giới…)

Hiệu quả về khoa học và công nghệ: Hiện nay loại vật liệu này đã được
áp dụng gần như đại trà khắp cả nước. Chủ yếu lắp đặt cho các hồ chứa nhỏ
hạn chế mất nước, các bãi rác, bãi chứa xỉ quặng Các đơn vị cung cấp vật
liệu, tư vấn thiết kế và nhà thầu nắm vững phương pháp thiết kế thi công và
bả
o đảm khả năng chống thấm cho công trình
b)
(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản
31/12/2005
I.Hoàn thiện công nghệ
thiết kế thảm sét địa kỹ
thuật cho công trình
thuỷ lợi.
II. Hoàn thiện công
nghệ thi công thảm sét
địa kỹ thuật cho công
trình thuỷ lợi. Chủ trì :
Nguyễn Văn Minh
III. Thiết kế, thi công
thử nghiệm công trình
thuỷ lợi hồ chứa nước
Thới Lới - huyện Lý Sơn
tỉnh Quảng Ngãi
IV. Theo dõi kiểm tra
khả năng làm việc của
thảm sét tại công trình
đã áp dụng.

12
V. Xây dựng quy trình
Dự ánSXTN
1
MỞ ĐẦU
Để bảo đảm khả năng làm việc tốt của các công trình xây dựng cần phải
có các biện pháp chống thấm, đặc biệt đối với các công trình chứa chất lỏng (hồ
chứa nước, bồn chứa các chất lỏng ) Hiện nay có rất nhiều công nghệ chống
thấm cho công trình, trong các hình loại công nghệ loại vật liệu thảm sét địa kỹ
thuật chưa được áp dung rộ
ng rãi tại Việt Nam. Việc áp dụng đại trà cần phải có
các ứng dụng cụ thể chống thấm cho công trình, dự án thử nghiệm có nhiệm vụ
hoàn thiện công nghệ thiết kế và thi công thử nghiệm thảm sét địa kỹ thuật
chống thấm tại công trình hồ Thới lới huyện Lý Sơn tỉnh Quảng Ngãi.
1. Luận cứ về xuất xứ và tính cấp thiết của dự án :
Khu vự
c miền Trung trong 25 năm qua đã xây dựng trên 200 đập hồ chứa
lớn vừa và nhỏ. Công trình dâng nước chủ yếu là đập đất làm bằng vật liệu địa
phương.Đa số các công trình làm việc an toàn, phát huy hiệu quả phục vụ phát
triển sản xuất điện (Trị An ,Thác Mơ ,Đa Mi - Hàm Thuận ), nông nghiệp,
công nghiệp, cung cấp nước sinh hoạt, bảo đảm môi trường, v.v tạo ra những
biến đổ
i sâu sắc về đời sống và xã hội ở các tỉnh miền Trung.
Tuy nhiên tình trạng chung hiện nay phần lớn đập được xây dựng cách
đây 15 - 20 năm đã xuống cấp nghiêm trọng, hiện tượng thấm khá phổ biến. Mái
thượng lưu các đập đa số đều hư hỏng, đá lát long rời, xói lở, mái hạ lưu các đập
có hệ thống tiêu thoát nước mặt xây dựng chưa tốt, thường bị
xói trong mùa mưa
bão. Một số đập đã xảy ra sự cố gây thiệt hại đáng kể về kinh tế xã hội ở vùng hạ
lưu công trình. Các sự cố về đập tiêu biểu trong khu vực: [1], [2]

Chất lượng thi công không đảm bảo yêu cầu thiết kế về dung trọng, độ ẩm,
chiều dày lớp đầm, số lần đầm (Suối Trầu, Suối Hành, Am Chúa).
Vật liệu đắp đập thường không bóc bỏ hết tầng phủ thực vật quy định, nên
các lớp còn lẫn nhiều tạp chất hữu cơ, rễ cây, vỏ sò (Suối Trầu, Suối Hành).
Dự ánSXTN
3
Thi công xử lý tiếp giáp giữa các khối đập đắp trước sau và chuyển tiếp
giữa vật kiến trúc bên trong thân đập với đập thường có chất lượng rất kém, tạo
điều kiện cho sự phá hoại do thấm tiếp xúc (Suối Trầu, Suối Hành, Am Chúa ).
Nguyên nhân từ công tác giám sát thi công và quản lý vận hành
.
Công tác giám sát chất lượng xây dựng không được tiến hành thường
xuyên nghiêm túc, toàn diện từ: khảo sát, thiết kế đến thi công, điều này làm cho
chất lượng thi công không được bảo đảm (Suối Trầu, Am Chúa).
Trong giai đoạn quản lý vận hành thường không kịp thời phát hiện các
biểu hiện ban đầu của sự cố, hoặc có phát hiện song do không nhận ra được tính
chất nguy hiểm của các biểu hiện đó nên thường để x
ẩy ra sự cố, không có biện
pháp kịp thời xử lý (Suối Trầu, Suối Hành).
Tổng kết và phân tích những nguyên nhân gây ra sự cố công trình đập trên
thế giới Middle Brooks cho thấy: Trên 60% những sự cố công trình đất do thấm
gây ra và khoảng 10% sự cố công trình có tác nhân kích thích từ thấm, 30% sự
cố công trình do tràn nước mặt đập, trượt mái và các nguyên nhân khác.
Hiện tượng thấm khá phổ biến trong sự cố đập ở khu vực miền Trung.
Hiệ
n tượng thấm xẩy ra sau một thời gian khai thác, có nơi vài ba năm ,mười
năm ,có nơi chỉ mới 1 đến 2 năm đã phát sinh thấm, thậm chí có những đập bị
thấm mạnh ngay sau khi tích nước lần đầu tiên (Cà Giây, Sông Quao). Qua quan
trắc nhận thấy rằng phần lớn lưu lượng thấm đo được thường lớn hơn nhiều lần
so với lượng thấm tính toán thiết kế, vị trí đường bão hòa cao h

+ Ưu điểm : Kết cấu đập đơn giả
n
Sử dụng vật liệu tại chỗ
Thi công dễ dàng nhanh chóng
Dự ánSXTN
5
+ Nhược điểm : Kích thước mặt cắt đập lớn, khối lượng đất đắp nhiều
- Kết cấu đập không đồng chất: do điều kiện không có bãi vật liệu
cho một loại đất có cùng tính chất cơ lý như nhau và để tận dụng tối đa các vật
liệu sẵn có tại chỗ nhằm giảm chi phí đầu tư. Ví dụ như đập Am Chúa, Suối
Hành (Khánh Hoà), Sông Quao, Cà Giây (Bình Thuận),
Đập Phú Xuân (Phú
Yên) v,v
+ Ưu điểm : Tận dụng được các loại vật liệu tại chỗ của địa phương .
Khả năng chống thấm tốt.
+ Nhược điểm : Kết cấu phức tạp Thi công khó khăn
- Đập có tường lõi mềm: sử dụng lõi mềm bằng đất sét hoặc đất sét pha cát
,loại này ít phổ biến do không có nguồn vật liệu làm lõi .
+ Ưu điểm : Kh
ả năng chống thấm tốt
Lún đều
+ Nhược điểm : Khan hiếm nguồn vật liệu tại chỗ .
Kỹ thuật thi công phức tạp .
- Đập tường nghiêng mềm: tường nghiêng đặt ở sát mái thượng lưu làm
bằng đất sét chống thấm được áp dụng ở đập Đá Bàn (Phú Khánh ),Đập Núi Một
(Phan Rang)
+ Ưu điểm : Hạ thấp đường bão hoà xuống nhanh tăng tính ổn
định của
mái đập hạ lưu. Chống thấm tốt.
- Đập có tường nghiêng và sân phủ phía trước mềm : áp dụng khi tầng