Chương 7: Thiết bị chống thấm và tiêu nước của Âu tàu
Chương 7
THIẾT BỊ CHỐNG THẤM VÀ TIÊU NƯỚC
CỦA ÂU TÀU
1. thiết bị chống thấm và tiêu nước của âu tàu
7.1. Thiết bị tiêu nước và chống thấm của âu tàu có nhiệm vụ:
a) Giảm trị số áp lực ngược của dòng thấm lên đáy và tường âu;
b) Đảm bảo cho đất nền âu và mái của các kênh đất, các bộ phận nối tiếp, đê v.v...
được ổn định và không bị xói lở khi chịu tác dụng của dòng thấm;
c) Giảm lượng nước hao tổn do thấm dưới âu và vòng quanh âu;
d) Bảo vệ công trình âu khỏi nước ngầm xâm thực (trong trường hợp cần thiết);
e) Tháo nước và dẫn nước th
ấm một cách an toàn cho công trình.
7.2. Thiết bị chống thấm của âu được làm dưới dạng: sân phủ, tường nghiêng và màn
chống thấm, hàng cừ, chân khay, chân đinh; thiết bị tiêu nước được làm dưới dạng: lọc
ngược, đường tiêu nước, giếng giảm áp (nước tự trào ra hoặc bơm nước ra) v,v...
7.3. Đường viền dưới đất và vòng quanh âu được xác định bởi kích thước các phần tử
không thấm nước của đầu và tường buồng âu đã
được qui định theo các điều kiện bố
trí thiết bị và làm việc tĩnh của công trình. Dạng kết cấu của các thiết bị chống thấm
riêng biệt phải thích hợp với các điều kiện tự nhiên tại chỗ, đồng thời đáp ứng yêu cầu
kinh tế.
7.4. Khi thiết kế các thiết bị chống thấm và tiêu nước cần xét đến sự thay đổi thường
xuyên và nhanh chóng hướng chuy
ển động của dòng thấm khi làm đầy và tháo cạn
buồng âu, đặc biệt là khi âu có đáy thấm nước.
7.5. Trong trường hợp đáy không thấm nước của âu kéo dài suốt từ đầu âu thượng
đến kết cấu đầu âu hạ về phương diện thấm phải xét âu trên nền không phải là đá làm
việc như một công trình thống nhất có dạng hộp kín dài, bị bao bọc bởi dòng thấm.
Trong trường hợp đ
áy âu thấm nước, mỗi đầu âu và tường buồng âu phải xem như

1
2
3
T
i
m

©
u
a)
b)

Hình 7-1: Sơ đồ đất đắp trả lại và thiết bị tiêu nước sau tường buồng âu khi bố trí
âu ở thượng lưu
a- không có thiết bị tiêu nước;b- có thiết bị tiêu nước;1- mực nước cao nhất;
2- đường tiêu nước hở;3- đường tiêu nước kín.
Việc bố trí hệ thống tiêu nước và kích thước khối đất đắp trả lại phải đảm bảo khả năng
đào lộ thiết bị tiêu nước ra để sửa chữa khi nó bị tắc. Hành lang tiêu nước chính nên
làm đủ lớn để có thể đi lại được.
7.9. Khi bố trí âu trên nền đá chắc thì hệ thống chống thấm và tiêu nước cần được
thiết kế để giả
m áp lực ngược lên kết cấu và để ngăn ngừa sự xói ngầm đất nằm trên
đá do thấm vòng quanh công trình.
Khi nền đá hoặc nửa đá chống thấm kém, cũng như khi trong đá có các lớp cốt thép,
cần phải xét những vấn đề đã đề cập tới trong trường hợp thiết kế thiết bị chống thấm
và tiêu nước của âu trên nền không phải là đá.
2. Tính toán hệ thống thấm của âu.
7.10. Tính thấm cho âu phải được tiến hành theo các quy phạm tương ứng, và theo tài
liệu kỹ thuật, có xét đến các yêu cầu nêu dưới đây.
7.11. Tính toán và nghiên cứu thấm cho các âu trên đường thủy loại I và II ở giai đoạn

quá mức giai đoạn sửa chữa buồng âu, việc hạ thấp đường tiêu nước nên giới hạn ở
cao trình tương ứng với lưu lượng lớn nhất của sông với t
ần suất 10% đối với âu trên
đường thủy loại I và II, và 20% - đối với âu trên đường thủy loại III và IV.
Đường tiêu nước buồng âu của các âu nhiều buồng, trừ đường tiêu nước ở buồng âu
hạ lưu, nên đặt ở cao trình cao hơn mực nước thấp nhất trong buồng âu tương ứng là
1m, nhưng không thấp hơn cao trình đường tiêu nước của buồng âu dưới nó.
7.14. Khi tiến hành tính toán và nghiên cứu thấm cho các âu có đáy không thấm nước
thì chỉ nên xét các điều kiện chuyển động ổn định của dòng nươc dưới công trình và
sườn nó. Khi có độ tăng mực nước ngầm ở ngay sau lưng tường dầu âu và buồng âu
so với mực nước cao nhất trong đường tiêu nước, có thể xảy ra do thấm qua các khe
nhiệt - lún giữa các đoạn công trình khi buồng âu đầy nước, cho phép:
Đối với khối đất đắp trả lại là cát - tăng lên 0,1 H
t
≥ 1m ;
Đối với khối đất đắp trả lại là đất thịt - tăng lên 0,3 H
t
≥ 1,5m ;
Trong đó : H
t
- chênh lệch cao trình giữa mực nước cao nhất trong buồng âu và đường
tiêu nước.
7.15. Khi tiến hành tính toán và nghiên cứu thấm cho các âu có đáy thấm nước phải
chú ý là : khi làm đầy và tháo cạn buồng âu, chuyển động của dòng nước dưới và bên
sườn công trình là không ổn định, hơn nữa sau một thời gian dài khi nước trong buồng
âu dừng lại ở một cao trình các mực nước có áp thay đổi rất chậm so với sự thay đổi
mực nưới trong buồng âu. Vì v
ậy đối với tất cả các phần của âu có kết cấu đáy buồng
như vậy cần phải xét đến 2 sơ đồ tính toán bất lợi nhất về thấm và làm việc tính của
đầu và buồng âu :

b) Đất đắp trả lại xung quanh đầu âu theo tuyến áp lực phải là loại đất ít thấm nước
hơn, phải bố trí thêm các màng chống thấm ( tường cừ, màn chắn) theo tuyến
chịu áp lực.
c) Ở phần hạ lưu củ
a khối đất đắp trả lại của đầu âu cần đắp bằng loại đất có khả
năng thấm nước lớn hơn, và ở các vị trí nước thấm có thể đi ra (đáy và mái các
rãnh tiêu nước) nên phủ bằng lọc ngược.
7.20. Đất đắp trả lại xung quanh buồng âu và âu (trừ âu ở tuyến áp lực) nên đắp bằng
đất cát thấm nước.
Nếu trên khu vực xây dựng có ít loại đất như thế thì dùng chúng để đắp từ cao trình
đáy đường tiêu nước trở lên, hoặc cùng lắm thì đắp trực tiếp ở bên tường một lớp
không mỏng hơn 2m rồi tiếp với đường tiêu nước trên toàn bộ chiều dài của buồng âu
hoặ
c ở các đoạn đối diện với các khe nhiệt - lún.
7.21. Trong các điều kiện khai thác bình thường cần dự kiến dẫn nước ngầm thấm từ
thiết bị tiêu nước ra bằng cách tự chảy, chỉ cho phép dùng bơm đối với các điều kiện
sửa chữa và điều kiện đặc biệt.
7.22. Vị trí của tuyến tiêu nước trên bình đồ đối với thành buồng âu và đầu âu c
ần
được xác định trên cơ sở so sánh các phương án về mặt kinh tế - kỹ thuật. Khoảng
cách từ đường tiêu nước đến khe nhiệt - lún trong tường buồng âu và đầu không được
nhỏ hơn cột nước tác dụng (trên đáy đường tiêu nước) khi buồng âu đầy nước.
7.23. Các tuyến đường tiêu nước kín trong khối đất đắp trả lại sau tường đầu và buồng
âu trên đường thủy loại I và II nên làm sao để có thể đ
i vào được và cứ 50 - 60m lại có
lối thông lên trên qua các giếng quan sát. Đối với âu trên đường thủy loại III và IV,
đường kính các ống cần phải đủ để có thể thau rửa chúng qua giếng quan sát.
7.24. Độ dốc của đường tiêu nước kiểu kín và hở cần lấy không nhỏ hơn 1:500 về
phía hạ lưu.
7.25. Không cho phép bố trí kết hợp các tuyến xả của hệ thống tiêu nước của âu với