9
ĐÁNH GIÁ AN TOÀN ỔN ĐỊNH
CÁC ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG

___________________________
Đập vật liệu địa phương – CTTĐ Trị An
1
CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN TRỊ AN
SAU 10 NĂM VẬN HÀNH

MỤC LỤC

Trang
Mở đầu................................................................................................................. 3
CHƯƠNG I
PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐỂ XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG BÃO HOÀ GIỚI HẠN
& ỔN ĐỊNH CỦA ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG
I. 1. Phương phạp luận để nghiên cứu đập ......................................................5
1.1.1 Xác định đường bão hoà giới hạn ............................................................5
1.1.2 Tính toán ổn định trượt ..............................................................................6
1.1.3 Tính toán ổn định thấm ..............................................................................6
1.1.4 Lựa chọn công thức tính toán ..................................................................9
CHƯƠNG II
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KIỂM TRA
2.1. Tài liệu cơ bản và chương trình tính toán ..............................................10
2.1.1 Tài liệu cơ bản .........................................................................................10
2.1.2 Chương trình tính toán .............................................................................10
2.2 .Kết quả tính toán ........................................................................................10
2.2.1 Đường bão hoà giới hạn .........................................................................10
2.2.2 Kiểm tra ổn định trượt mái đập ...............................................................12
2.2.3 Kiểm tra ổn định thấm .............................................................................12

cần phải được theo dõi tiếp. (như đập vai cửa lấy nước, đập chính tiếp giáp tràn
v.v... ). Những vấn đề này đã thu hút sự quan tâm chú ý không chỉ của các cơ quan
quản ly, khai thác vận hành, cơ quan thiết kế mà còn của các nhà khoa học xa gần.
Chính vì vậy mà việc đánh giá các đập đất đá của Công trình thuỷ điện Trí An sau
10 năm đầu vận hành, rõ ràng là hết sức cần thiết và cấp bách.. Bởi vì kết qủa
nghiên cứu theo vấn đề này, sẽ giúp cho các cơ quan quản lý , khai thác vận hành
có thêm nhiều thông tin để chủ động trong quản lý khai thác. làm cho công trình
vận hành an toàn và hợp lý về mặt kỹ thuật, đồng thời đề tài này cũng góp phần
nhỏ trong việc làm phong phú thêm các hiểu biết cũng như kinh nghiệm của các kỹ
sư , các cán bộ kỹ thuật trong lĩnh vực thuỷ công.(như thiết kế, quản lý khai thác
các các đập vât liệu địa phương).
Cũng cần phải nhấn mạnh rằng trong suốt thời gian qua, mỗi khi xẩy ra các sự cố
dù lớn hay nhỏ ở các đập đất đá đều được các co quan thiết kế phối hợp với Nhà
máy kịp thời xử lý (xử lý nước thấm, gia cố mái hạ lưu đập phụ, đập vai cửa lấy
nước, khoan phụt xử lý nước rò rỉ ở đập chính phần tiếp giáp đập tràn v.v... ), điều
này vừa nói lên tính tích cực chủ động của các cơ quan chức năng vừa nói lên tính
phức tạp về kỹ thuật khi công trình vận hành. Do tính đa dạng và phức tạp của vấn
đề như vậy nên trong các NGHIÊN CỨU TỔNG KẾT này chỉ giới hạn trong việc
đánh giá các hạng mục sau:
1.) Xác định đường bão hòa giới hạn trong các mặt cắt của:
- Đập chính lòng sông
___________________________
Đập vật liệu địa phương – CTTĐ Trị An
3
- Đập vai cửa lấy nước
- Đập phụ bờ phải
2.) Tính toán ổn định trượt cho các mặt cắt của:
- Đập chính lòng sông
- Đập vai cửa lấy nước
3.) Tính toán ổn định thấm cho các mặt cắt của:

Đập vật liệu địa phương – CTTĐ Trị An
4
- Báo cáo kết qủa nghiên cứu khảo sát trạng thái đất đắp đập đất đá lòng sông dọc
theo giải tiếp giáp giữa đất và tường bê tông bờ phải đập tràn, Tp. Hồ Chí Minh,
tháng 11 / 1995 của Kỹ sư, Chủ nhiệm địa chất Nguyễn Văn Tài
- Báo cáo kết qủa thực hiện hợp đồng nghiên cứu KH-CN “Khảo sát thấm ở đập
tràn Trị An bằng kỹ thuật chỉ thị đồng vị“,Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/1995 do
PTS Lê Văn Khôi làm chủ nhiệm đề tài.
___________________________
Đập vật liệu địa phương – CTTĐ Trị An
5
CHƯƠNG I
PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐỂ XÁC ĐỊNH
ĐƯỜNG BÃO HÒA GIỚI HẠN & ỔN ĐỊNH CỦA
ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG
1. 1 PHUONG PHÁP LUẬN ĐỂ NGHIÊN CỨU ĐẬP
1.1.1 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG BÃO HÒA GIỚI HẠN
a.) Ðể xác định đường bão hòa giới hạn cùng một vị trí phải thoả mãn hai điều
kiện : vừa đảm bảo ổn định thấm vừa đảm bảo ổn định trượt là một bài toán hết sức
phức tạp, vì cả 2 tiêu chuẩn đó đều phải tính thử dần. cách làm này gọi là phương
pháp thử đúng-sai.
Các đường bão hòa giới hạn sẽ được xác định dựa trên nguyên tắc là nếu đường
bão hòa thực tế xuất hiện trong thân đập bằng đường bão hòa giới hạn thì khi đó về
mặt ổn định trượt đập có hệ số ổn định xấp xỉ hệ số cho phép ứng với tổ hợp tải
trọng đặc biệt; về mặt ổn định thấm, dòng thấm trong thân đập có Gradient thấm lớn
nhất J
max
xấp xỉ Gradient thấm cho phép [ J ]
cp
.

]
+ Ở vị trí N
i
cung trượt phải có :
___________________________
Đập vật liệu địa phương – CTTĐ Trị An
6
K
ô.đ
> hoặc gần xấp xỉ = [K
.CP
]
c.) Để giảm nhẹ các tính toán thử dần, trong PP PTHH đã sử dụng các dạng
đường
bão hoà có sẵn theo các sơ đồ (a) cho đập có lăng trụ tiêu nước ở hạ lưu, sơ đồ (b)
cho đập có thiết bị tiêu nước lát mái, (xem các sơ đồ và công thức tính toán kèm
theo)
d.) Các gia số trong tính toán theo PP PTHH (để thử dần tìm vi trí đường bão
hòa) đã lấy ∆x = ± 0.01
1.1.2. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TRƯỢT MÁI ĐẬP
Để có cái nhìn tổng quát về các công thức tính toán ổn định trượt, trong phần giới
thiệu phương pháp tính toán ổn định trượt sẽ đưa ra một số công thức thông dụng,
qua đó có thể so sánh, lựa chọn công thức tính toán vừa đơn giản vừa phù hợp với
thực tế
- Các mặt cắt đập vai được tính toán kiểm tra ổn định trượt với mặt cắt đã gia cố.
- Các tính toán được tiến hành trong đề tài này là những tính toán kiểm tra. Các
chỉ tiêu thiên cơ lý được chọn là thiên bé (so với các chỉ tiêu cho đập Trị An trong
đề tài KC-03-11), như vậy ở những mặt cắt có chỉ tiêu lớn hơn công trình càng an
toàn.
- Đối với đập chính các chỉ tiêu cơ lý được tính với từng lớp khác nhau theo độ

R. Trugaev cho rằng muốn đảm bảo không xuất hiện xói ngầm cục bộ cần phải thỏa
mãn điều kiện
J
TT
< [ J ]
CP
Trong đó : J
TT
– Là gradien thực của dòng thấm xuất hiện trong thân đập, được
xác định bằng tính toán hoặc bằng đo đạc trực tiếp
[ J ]
CP
– Là gradien cho phép tương ứng với các loại đất trong thân đập, được xác
định bằng thí nghiệm hoặc bằng thống kê
1.) Xác định J
TT
Từ những năm 50 trở về trước khi các phương pháp tính toán và các công cụ (máy
tính) tiên tiến chưa được phổ biến, người ta thường dùng phương pháp Len-Blai để
tính J
TT
. Tuy nhiên, dựa vào các tài liệu thống kê đo đạc ở các công trình trong
nhiều năm, người ta thấy rằng phương pháp đơn giản này đã không phản ánh đúng
thực tế. Ngày nay thông dụng nhất để xác định gradien dòng thấm người ta sử dụng
phương pháp phần tử hữu hạn để giải các bài toán thấm trên máy vi tính. Phương
pháp này, cho đến giờ phút này vẫn là phương pháp tiên tiến nhất được nhiều nước
thừa nhận và sử dụng rất phổ biến khi tính toán công trình.
Để tính toán thấm cho các đập đất đá Trị An chúng tôi cũng sử dụng phương pháp
PTHH. .
2.) Xác định [ J ]
cp

Loại đất Cấp công trình
I II III IV-V
Sét 1,00 1,10 1,20 1,30
Á sét 0,70 0,75 0,85 0,90
Cát trung bình 0,50 0,55 0,60 0,65
Loại đất Cấp công trình
I II III IV-V
Á cát 0,40 0,45 0,50 0,55
Cát mịn 0,35 0,40 0,45 0,50
b.) Xói ngầm tiếp xúc
Về bài toán xói ngầm tiếp xúc, do khuôn khổ của đề tài nên chủ yếu giải quyết
vấn đề tiếp giáp giữa đất thân đập và các thiết bị chống thấm (các tầng lọc của các
lăng trụ tiêu nước và tầng lọc của các lớp đá bảo vê mái hạ lưu). Điều kiện để
không gây ra xói ngầm tiếp xúc :
J
RA
< [ J
RA
]
CP
Trong đó : J
RA
– là gradien thực của dòng thấm đi ra ở lăng trụ tiêu nước ( nếu đập
có đống đá tiêu nước ) hoặc đi ra ở mái đập ( nếu đập không có đống đá tiêu nước ),
được xác định bằng tính toán
[ J
RA
]
CP
– Là gradien cho phép đi ra của dòng thấm tương ứng với các loại đất