Một số vấn đề kỹ thuật khi xử lý tôn cao đập bê - tông trọng lực, áp dụng cho đập Tân Giang – Ninh Thuận

Việc tôn cao đập trong đó có cả đập bê tông để nâng cao năng lực phục vụ của hồ chứa nước

đang là mối quan tâm của các đơn vị sử dụng nước. Bên cạnh các biện pháp và công nghệ tôn cao đập,

các bài toán kỹ thuật đặt ra với phần đập được tôn cao nói riêng và toàn bộ đập bê-tông nói chung đòi

hỏi có những tính toán cụ thể và chi tiết để đảm bảo an toàn cho đập mới. Nội dung của bài báo này là

đề xuất các giải pháp tôn cao đập bê tông và tính toán ổn định, độ bền cho đập bê-tông trọng lực Tân

Giang - Ninh thuận cùng những nhận xét để việc tôn cao, nâng cấp đập đạt hiệu quả tối đa.

pdf 7 trang kimcuc 8400
Bạn đang xem tài liệu "Một số vấn đề kỹ thuật khi xử lý tôn cao đập bê - tông trọng lực, áp dụng cho đập Tân Giang – Ninh Thuận", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Một số vấn đề kỹ thuật khi xử lý tôn cao đập bê - tông trọng lực, áp dụng cho đập Tân Giang – Ninh Thuận

Một số vấn đề kỹ thuật khi xử lý tôn cao đập bê - tông trọng lực, áp dụng cho đập Tân Giang – Ninh Thuận
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015)  25
BÀI BÁO KHOA HỌC 
MỘT SỐ VẤN ĐỀ KỸ THUẬT KHI XỬ LÝ TÔN CAO ĐẬP BÊ-TÔNG 
TRỌNG LỰC, ÁP DỤNG CHO ĐẬP TÂN GIANG – NINH THUẬN 
Nguyễn Phương Dung1; Nguyễn Thị Hoàng Vũ2 
Tóm tắt: Việc tôn cao đập trong đó có cả đập bê tông để nâng cao năng lực phục vụ của hồ chứa nước 
đang là mối quan tâm của các đơn vị sử dụng nước. Bên cạnh các biện pháp và công nghệ tôn cao đập, 
các bài toán kỹ thuật đặt ra với phần đập được tôn cao nói riêng và toàn bộ đập bê-tông nói chung đòi 
hỏi có những tính toán cụ thể và chi tiết để đảm bảo an toàn cho đập mới. Nội dung của bài báo này là 
đề xuất các giải pháp tôn cao đập bê tông và tính toán ổn định, độ bền cho đập bê-tông trọng lực Tân 
Giang - Ninh thuận cùng những nhận xét để việc tôn cao, nâng cấp đập đạt hiệu quả tối đa. 
Từ khóa: Đập bê-tông trọng lực, giai đoạn thi công, ứng suất, đường đẳng ứng suất, quỹ đạo ứng suất. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Đứng  trước  nhu  cầu  cấp  bách  về  việc  dùng 
nước  hiện  nay  và  đáp  ứng  chức  năng  đa  mục 
tiêu của  hồ  chứa nước, việc  cải  tạo  tôn  cao và 
nâng cao năng lực công trình hồ đập được đặt ra 
trên diện  rộng. Việc  tôn cao đập đất,  đá không 
gặp phải những vấn đề kỹ thuật quá phức tạp và 
đã  tích  lũy  được  nhiều  kinh  nghiệm  về  công 
nghệ. Khác với đập đất-đá, đập bê-tông đòi hỏi 
những biện  pháp,  công  nghệ  xử  lý  tiếp xúc bề 
mặt giữa  lớp vật  liệu  cũ  và  mới  khá  phức  tạp; 
kèm theo đó là các bài toán kỹ thuật của đập bê-
tông sau khi tôn cao (vấn đề an toàn về ổn định, 
độ bền, công nghệ xử lý mặt tiếp giáp giữa đập 
cũ và mới, xử lý chống thấm nền, năng lực xả lũ 
và tiêu năng sau tràn).  
Cụ thể với đập bê tông trọng lực không tràn 
nước, do bê tông có độ cứng cao nên  giải pháp 
đánh xờm mặt tiếp giáp giữa lớp bê tông cũ với 
lớp bê tông mới là chưa đủ. Để đảm bảo không 
có vết nứt xuất hiện trên mặt tiếp xúc hay xảy ra 
hiện tượng tách rời giữa phần bê tông cũ và bê 
tông mới thì công nghệ xử lý mặt tiếp giáp giữa 
phần  cũ  và  phần  mới  là  một  khâu  không  thể 
thiếu khi  tôn cao đập  bê  tông  trọng  lực. Trong 
khuôn khổ bài viết ở đây chỉ đề cập đến các tính 
toán kỹ thuật khi tôn cao đập bê tông không tràn 
nước và đưa  ra  các  kiến  nghị  kỹ  thuật  để  việc 
tôn cao đập Tân Giang – Ninh Thuận đảm bảo 
điều kiện an toàn.  
2. CÁC GIẢI PHÁP TÔN CAO ĐẬP BÊ-
TÔNG TRỌNG LỰC 
Tùy theo yêu cầu nâng chiều cao đập mà có 
thể  áp  dụng  các  biện  pháp  tôn  cao  khác  nhau. 
Sau  đây  là  một  số  biện  pháp  điển  hình  (xem 
bảng 1) (Lê Kim Truyền và nnk, 2014): 
Bảng 1. Các hình thức tôn cao đập bê-tông 
Hình 
thức 
tôn cao 
Làm tường chắn nước 
trên đỉnh đập 
Tôn cao mặt đập và làm khối 
gia tải ở hạ lưu bằng đá đổ 
Tôn cao mặt đập và làm 
khối gia tải ở mái bằng bê 
tông 
Hình 
Ưu, 
nhược 
điểm 
- giá thành rẻ, dễ thi công; 
- không áp dụng được khi 
chiều cao tôn cao lớn. 
-  chiều  cao  đập  cần  tôn  cao 
không quá lớn; 
- cần kiểm tra khả năng ổn định 
trượt  của  khối  đá  hay  đất  đắp 
áp trúc 
chiều cao đập cần tôn cao 
không quá lớn; 
1 Đại học Thủy Lợi. 
2 Công ty khai thác Thủy Lợi Ninh Thuận. 
2.1 Khi mức tôn cao nhỏ (∆H ≤ 1.2m) 
Làm  tường  chắn  nước  trên  đỉnh  đập  với 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015) 26 
chiều cao tường bằng chiều cao đập cần tôn cao. 
Phương  pháp  này  được  áp  dụng  khi  chiều  cao 
tôn cao đập thấp, hạ lưu có thể kết hợp làm gia 
tải (nếu cần). Ưu điểm của phương pháp này là 
giá  thành rẻ, dễ  thi công, nhược điểm là không 
áp dụng được khi chiều cao tôn cao lớn. 
2.2 Khi mức tôn cao lớn (∆H > 1.2m) 
Hình thức được áp dụng ở đây là tôn cao mặt 
đập và làm khối gia tải ở hạ lưu bằng đá đổ hoặc 
bê-tông  (hình  2  và  hình  3  ở  bảng  1).  Ổn  định 
của đập bê tông được gia tăng nhờ tham gia của 
khối  đắp  trên  bề  mặt  hạ  lưu  WF  cũng  như  tác 
dụng của áp lực ngang Pn lên mặt AB. Phương 
án  tôn  cao  mặt  đập  và  làm  khối  gia  tải  ở  mái 
bằng  bê  tông  được  áp  dụng  khi  chiều  cao  tôn 
cao đập lớn, khối gia tải trên mái là bê tông, có 
gia cường màn chống thấm để giảm áp lực đẩy 
ngược lên đáy đập. 
Đặc  biệt,  sau  khi  tôn  cao,  mở  rộng  đập,  tải 
trọng tác dụng lên khối đập cũ và khối đập mới 
gây ra sự phân bố ứng suất khác với trường hợp 
mặt  cắt  đập  liền  khối  được  thi  công  một  giai 
đoạn.  Các  mặt  tiếp  giáp,  các  vùng  nối  tiếp  dễ 
phát  sinh  ứng  suất  kéo và ứng suất  cắt  lớn. Vì 
vậy,  cần  phải  gia  cường,  đảm  bảo  chất  lượng 
các khu vực này. 
3. VẤN ĐỀ TÍNH TOÁN KIỂM TRA AN 
TOÀN ĐẬP KHI TÔN CAO 
3.1. Ổn định của đập 
Do mực nước thượng  lưu hồ được nâng cao 
nên áp lực nước thượng lưu và áp lực nước đẩy 
ngược  dưới  đáy  đập  tác  dụng  lên  công  trình 
cũng sẽ tăng. Ngoài ra, khi đập càng cao thì ảnh 
hưởng của động đất lên công trình cũng sẽ càng 
lớn (Ngô Trí Viềng và nnk, 2004). 
Những thay đổi của các yếu tố trên sẽ gây bất 
lợi cho an toàn của công trình, do đó khi tôn cao 
đập bê tông trọng lực cần tính toán kiểm tra ổn 
định  về  trượt,  lật  và  ứng  suất  nền  để  đưa  ra 
phương án  làm  tăng  tính ổn định  của đập  theo 
chiều hướng hợp lý nhất. 
3.2. Độ bền của đập và nền 
Khi  tôn cao đập, các ngoại  lực tác dụng  lên 
đập  sẽ  thay  đổi  theo  chiều  hướng  bất  lợi  cho 
công trình, có thể xuất hiện ứng suất kéo ở mép 
biên thượng hạ lưu đập gây phá hoại công trình. 
Ngoài  ra  tải  trọng  tác  dụng  lên  khối đập cũ và 
khối đập mới gây ra sự phân bố ứng suất khác 
với  trường  hợp  mặt  cắt  đập  liền  khối  được  thi 
công một giai đoạn. Các mặt tiếp giáp, các vùng 
nối  tiếp dễ  phát  sinh ứng  suất  kéo và  ứng suất 
cắt  lớn.  Vì  vậy,  cần  phải  gia  cường,  đảm  bảo 
chất lượng các khu vực này. 
Đối với đập đất hoặc đập đá thì giải pháp xử 
lý  mặt  tiếp  giáp  giữa  đập  cũ  và  phần  tôn  cao 
thường  rất  đơn  giản.  Hiện  nay,  phương  án 
thường  dùng  và  mang  lại  hiệu  quả  cao  đó  là 
đánh xờm mặt tiếp giáp. Tuy nhiên đối với đập 
bê  tông  trọng  lực giải pháp đánh xờm mặt  tiếp 
giáp là chưa đủ. Vì vậy, để đảm bảo không  có 
vết  nứt  xuất  hiện  trên  mặt  tiếp xúc hay xảy  ra 
hiện tượng tách rời giữa phần bê tông cũ và bê 
tông mới  thì việc  tính toán ứng suất – kể cả trị 
số  và  phương  chiều  –  trên  mặt  tiếp  giáp  giữa 
phần cũ và mới cần được chú trọng để có những 
xử lý kỹ thuật cần thiết. 
Sau đây tiến hành phân tích ứng suất đập Tân 
Giang sau khi được  tôn cao để đưa  ra quỹ đạo 
ứng  suất  trong  thân  đập,  từ  đó  có  những  nhận 
định  về  vị  trí  tiến  hành  gia  cố  tăng  cường  mặt 
tiếp giáp giữa đập cũ và mới. Do mặt cắt đập có 
dạng  hình  học  khá  phức  tạp  và  tồn  tại mặt  cắt 
tiếp giáp giữa bê tông cũ và mới nên đã sử dụng 
phương pháp phần tử hữu hạn, cụ thể trên phần 
mềm  ANSYS  để  tính  toán  (Vũ  Hoàng  Hưng, 
Nguyễn Quang Hùng, 2011). 
4. ÁP DỤNG CHO ĐẬP TÂN GIANG – 
NINH THUẬN 
4.1. Giới thiệu công trình 
Hồ chứa nước Tân Giang được xây dựng trên 
Sông Lu,  là một nhánh của hệ  thống Sông Cái 
Phan Rang,  thuộc địa bàn xã Phước Hà, huyện 
Thuận Nam, tỉnh Ninh Thuận. 
Công  trình  hồ  chứa  nước  Tân  Giang  có 
nhiệm vụ điều tiết năm để: 
-  Tạo  nguồn  tưới  tự  chảy  cho  3000ha  diện 
tích đất canh tác nông nghiệp thuộc địa phận các 
xã thuộc huyện Thuận Nam, tỉnh Ninh Thuận. 
- Cấp nước cho dân sinh và phát triển chăn nuôi. 
-  Làm  giảm  và  chặn  lũ  sông  Lu,  cải  thiện 
điều kiện môi trường. 
Hiện trạng công trình 
Theo kết quả báo cáo kiểm định an toàn đập 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015)  27
công  trình hồ  chứa nước  Tân  Giang  (Viện đào 
tạo và Khoa học Ứng dụng Miền Trung, 2009), 
hiện  trạng  công  trình  đầu  mối  được  đánh  giá 
như sau: 
-  Công  trình  đầu  mối  bằng  quan  sát  mắt 
thường cho thấy đập, tràn, cống vẫn đang ở tình 
trạng làm việc tốt.  
-  Việc  kiểm  tra  cường  độ  bê  tông  các  cấu 
kiện xây đúc bằng máy siêu âm kết hợp súng bật 
nẩy  cho  thấy  tất  cả  các  cấu  kiện  bê  tông  của 
công trình đầu mối được thí nghiệm đều đạt yêu 
cầu về cường độ. 
- Kết quả  tính  toán kiểm  tra ổn định  tổng  thể 
đập  cho  thấy  đập  đảm  bảo  an  toàn  và  ổn  định 
trượt  và  lật  với  tất  cả  các  mặt  cắt  tính  toán  và 
trường hợp có thể xảy ra theo tiêu chuẩn quy định.  
- Đập đang làm việc ở trạng thái bình thường, 
chất lượng bê tông thân đập tốt, các bộ phận của 
đập làm việc ổn định, dữ liệu quan trắc cho thấy 
phù hợp thiết kế, các kết quả được kiểm định cho 
kết quả tốt. Kết quả tính toán đảm bảo theo tiêu 
chuẩn  hiện  hành.  Kết  quả  quan  trắc  đập  bằng 
khảo  sát  đo  đạc  và  mắt  thường  cho  thấy  đập 
không có vấn đề nào bất thường. 
Hình 1. Tôn cao mặt đập và làm khối 
gia tải ở hạ lưu bằng bê tông 
Bảng 2. Kết quả tính toán 
cao trình đỉnh đập mới và cũ 
Thông số 
Đơn 
vị 
MNDBT  MNLTK  MNLKT 
Cao trình các mực 
nước trong hồ (cũ) 
m  118.20  118.98  120.45 
Cao trình các mực 
nước trong hồ (mới) 
m  121.00  121.33  122.75 
H (mới)  m  36.5  36.83   
Cao trình đỉnh đập 
(mới) với các mực 
nước tương ứng 
m  122.41  122.25  122.95 
4.2. Phương án tôn cao đập Tân Giang 
Trên cơ sở nhu cầu dùng nước, các mực nước 
trong hồ đã được  tính  toán  lại. Cụ  thể đã nâng 
MNDBT từ cao trình 118.20 lên 121.00. Sau khi 
xác  định  được  giá  trị  ΔH  cần  tôn  cao  của  đập 
Tân  Giang,  các  tác  giả  tính  toán  bề  rộng  cần 
tăng thêm ΔB để tiến hành lựa chọn phương án 
tôn cao đập. Đối với đập Tân Giang, do giá  trị 
ΔH = 2.5m > 1.2m nên hình thức được lựa chọn 
là nâng cao khối đỉnh, kết hợp áp trúc bằng bê-
tông  trên  mái  hạ  lưu  cũ.  Sau  khi  tính  toán  lại, 
các mực nước  trong hồ được ghi  trong bảng 2. 
Mặt cắt đập không tràn sau khi tôn cao được thể 
hiện trên hình 1.  
4.3. Tính toán ổn định 
4.3.1. Các trường hợp tính toán 
- Trường hợp 1: Ứng với MNDBT = 121m, 
màn chống thấm và  thiết bị  tiêu nước  làm việc 
bình thường. 
- Trường hợp 2: đập làm việc với MNLKT = 
122.75m, mực nước hạ lưu = 88.5m. 
Trong khuôn khổ của bài viết sẽ nêu kết quả 
tính toán ứng với MNDBT, màn chống thấm và 
thiết  bị  tiêu nước  làm việc bình  thường. Sơ  đồ 
lực tác dụng được thể hiện trên hình 2. 
Hình 2. Sơ đồ lực tác dụng đập đã tôn cao 
và gia tải trường hợp 1 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015) 28 
4.3.2. Xác định các lực tác dụng 
Trên  sơ đồ  hình  2  các  lực  tác dụng  lên đập 
Tân Giang được đưa vào tính toán bao gồm: áp 
lực thủy tĩnh (W1, W2), áp lực bùn cát (W5, W6), 
áp lực sóng (Ws), áp lực thấm (Wth), trọng lượng 
bản thân đập (G1, G2), trọng lượng khối đất trên 
mặt  phẳng  trượt  (Gn)  (Ngô  Trí  Viềng  và  nnk, 
2004). Giá trị của các lực được ghi ở bảng 3. 
Bảng 3. Kết quả tính toán ổn định đập tôn cao đã gia tải trường hợp 1 
TT 
Ký 
hiệu 
lực 
Trị số tiêu chuẩn  Hệ số 
lệch 
tải 
Trị số tính toán  Tay 
đòn với 
A (m) 
Mô men (T,m) 
↓ (T)  →(T)  ↓ (T)  →(T)  Mgl (+)  Mcl (-) 
1  W1    780.13  1    780.125  13.17  10271.65   
2  W2  143.18    1  143.18    29.24    4186.58 
3  Ws    3.01  1    3.01  18.25  54.94   
4  Wth  -243.32    1  -243.32    20.53  4996.17   
5  W5    30.47  1.2    36.56  3.85  140.65   
6  W6  7.41    1.2  8.89    26.22    233.15 
7  Gn  83.16    0.9  74.84    17.25    1291.06 
8  G1  1475.52    0.95  1401.74    18.60    26072.44 
9  G2  53.275    0.95  50.6113    22.75    1151.41 
Tổng  1435.95  819.70    15463.40  32934.6 
4.3.3. Kiểm tra ổn định 
Từ bảng tính toán các lực được thể hiện trong bảng 3 ta có: 
21.1
95.0
115.1
42.1
70.819
8.09.373.095.1435
m
nk
K
Q
CAPtg
K cncpt
  Đập  đảm bảo điều kiện ổn định về trượt phẳng. 
 - Kiểm tra ổn định về lật: 
21.113.2
4.15463
6.32934


cp
gl
cl
t K
M
M
K
  Đập đảm bảo điều kiện ổn định về lật. 
Kết luận: Ứng với MNDBT = 121m sau khi đã gia tải mái hạ lưu thì đập thỏa mãn điều kiện ổn 
định và ứng suất. 
4.3.4. Kiểm tra ứng suất biên 
+ Độ lệch tâm của hợp lực: 
)(23.3
95.1435
23.17471
2
8.30
2
m
P
Mb
e
A

)/(48.743
15.1
90095.0
98.75)
8.30
23.36
1(
18.30
95.1435
1)
6
1( 2max mT
x
K
mRx
x
x
x
b
e
A
P
nn
n
n
cc 
026.17)
8.30
23.36
1(
18.30
95.1435
1)
6
1(min 
x
x
x
x
b
e
A
P
nn cc
  Đập  đảm bảo điều kiện về ứng suất. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015)  29
4.4. Phân tích ứng suất thân đập 
Phương pháp tính toán, phần mềm áp dụng 
Với mặt cắt đặc  trưng của đập dâng sau khi 
tôn cao 2.5m, áp trúc bằng khối bêtông, mô hình 
tính toán được thực hiện cho một mặt cắt có đáy 
chân  khay  ở  cao  trình 81.50m, đặt  trên nền đá 
theo  sơ  đồ  bài  toán  biến  dạng  phẳng  trong  hệ 
trục tọa độ XYZ tổng thể (hình 3). 
Các số liệu tính toán (thông số đầu vào) 
Tiếp  xúc  giữa  nền  và  đập  được  mô  phỏng 
thông qua phần tử tiếp xúc với giả thiết giữa đập 
và nền có lực ma sát được tính theo công thức: 
Fms =  f + c 
Trong đó:  
f – Hệ số ma sát giữa đập và nền (0.72) 
C – lực dính giữa đập và nền (3.9 T/m2) 
-  Không  tồn  tại  lực  dính  theo  phương  pháp 
tuyến giữa mặt tiếp xúc giữa đập và nền. 
- Vật liệu bê tông, cốt thép và đá nền được 
coi như là vật liệu đàn hồi tuyến tính. Chỉ tiêu 
phục  vụ  cho  việc  tính  toán  được  cho  trong 
bảng 4. 
Hình 3. Mô hình tính toán ứng suất 
Bảng 4. Chỉ tiêu cơ lý nền và vật liệu đập 
TT  Tên  E (T/m2)     G (T/m3) 
1  Nền đá  1.80E+05  0.22   
2  IIB  1.00E+06  0.22   
3  BT M150  2.20E+06  0.2  2.4 
4  BT M200  2.40E+06  0.2  2.4 
Hình 4. Sơ đồ lực tác dụng 
trường hợp 1. 
Sơ đồ các lực tác dụng lên đập đã tôn cao và gia 
tải phục vụ cho việc tính toán ứng suất đập bê-tông 
không tràn nước được thể hiện trên hình 4. Trường 
hợp tính toán ứng với MNDBT= 121m, màn chống 
thấm và thiết bị tiêu nước làm việc bình thường.  
Kết quả tính toán 
Kết quả tính toán được thể hiện chi tiết trong 
các hình từ 5 đến 7 và bảng 5. 
Hình 5. Phổ ứng suất S1 và S3 trong thân đập từ cao trình 84.5 trở lên 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015) 30 
Hình 6. Vec tơ S1 trong thân đập không tràn 
từ cao trình 84.5 trở lên 
Hình 7. Vec tơ S3 trong thân đập không tràn 
từ cao trình 84.5 trở lên  
Đường quỹ đạo ứng suất trong thân đập mới 
cắt  với  đường  viền  đập  Tân  Giang  cũ.  Đây 
chính là nơi cần được lưu tâm xử lý tiếp giáp bề 
mặt bên cạnh việc áp dụng biện pháp đánh xờm 
trên bề mặt đập cũ. 
1 1
2
1 1 5
1 4 1 3
1 2
1 0
3
4 5
6 9
7 8
Hình 8. Minh họa thứ tự các điểm đặt biệt 
Bảng 5. Giá trị ứng suất tại các điểm đặt biệt trên 
hình 8 
Tên 
điểm 
Ứng suất  (T/m2)  Tên 
điểm 
Ứng suất  (T/m2) 
S1  S3  S1  S3 
1  -22.3  -104.5  9  -4.2  -37.3 
2  -32.8  -108  10  -0.5  -35.2 
3  -16.7  -50.4  11  -79.7  -282.4 
4  -7.4  -27.2  12  -32.9  -143.5 
5  -32.3  -112.9  13  -14.3  -65.4 
6  -5.9  -20.5  14  104  -14.1 
7  -0.1  -0.6  15  -20.8  -80.7 
8  -0.1  -0.6       
Từ kết quả tính toán ta thấy:  
Ứng  suất  nén  nhỏ  hơn  nhiều  ứng  suất  nén 
cho  phép  của  bê  tông  và  xuất  hiện  lớn  nhất  ở 
khu  vực  hạ  lưu.  Xuất  hiện  ứng  suất  kéo  ở 
thượng lưu, khu vực chân khay, phạm vi cục bộ 
với giá trị nhỏ. 
Vectơ  S1  và  S3  cắt  mặt  phân  cách  giữa  bê 
tông cũ và mới tại những vị trí cách đáy khoảng 
một phần ba chiều cao thân đập phía hạ lưu (từ 
cao trình 84.5 đến 92.0), chứng tỏ có xuất hiện 
ứng suất cắt ở phần tiếp giáp giữa đập cũ và đập 
mới, do đó cần có biện pháp gia cố như neo thép 
và phụt vữa gắn kết phần bê tông mới và cũ tại 
những  vị  trí  vừa  nêu  để  đảm  bảo  an  toàn  cho 
công trình. 
5. KẾT LUẬN 
Có  nhiều  giải  pháp  để  tôn  cao  và  mở  rộng 
mặt  cắt  đập  bê  tông.  Trong  thiết  kế,  tùy  theo 
mức độ  tôn cao cũng như điều kiện cụ  thể của 
từng  đập  mà  tiến  hành  phân  tích,  lựa  chọn 
phương  án  hợp  lý  và  thông  qua  tính  toán  ổn 
định,  độ  bền  của  đập  để  lựa  chọn  kích  thước 
hợp lý của phần mở rộng. 
Đối  với  đập  được  mở  rộng  bằng  cách  áp 
trúc lớp bê tông ở mái hạ lưu thì bên cạnh việc 
xử lý mặt tiếp giáp tốt để đảm bảo độ bền của 
toàn  đập  nói  chung,  cần  xác  định  vùng  cần 
tăng cường gia cố do ứng suất cắt  lớn. Ngoài 
các  tính  toán  về  ổn  định  thông  thường,  cần 
thiết phải phân tích ứng suất thân đập với các 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015)  31
trường  hợp  làm  việc  khác  nhau  để  kiểm  tra 
điều kiện bền, trong đó đặc biệt chú ý quan hệ 
giữa  quỹ  đạo  ứng  suất  chính  với  mặt  phân 
cách  bê  tông  cũ  –  mới,  nếu  các  quỹ  đạo  ứng 
suất chính cắt  qua mặt phân cách này  thì cần 
phải  tăng  cường  gia  cố  mặt  phân  cách  bằng 
các  giải  pháp  kỹ  thuật  khác  nhau  (cắm  neo 
thép, phụt vữa cao áp...). 
Giải  quyết  bài  toán  đáp  ứng  nhu  cầu  dùng 
nước  tổng  hợp  cho  đập  Tân  Giang  –  Ninh 
Thuận đã được cụ thể hóa bằng các tính toán về 
ổn  định  và  độ  bền  sau  khi  tôn  cao.  Cụ  thể 
phương án tính toán kiến nghị ở đây là là nâng 
cao khối đỉnh đập lên 2.5m so với đập hiện tại, 
đồng thời áp trúc mái hạ lưu bằng khối bê tông 
mới  có  chiều  dày  3m,  mái  hạ  lưu  m2=0.7. Kết 
quả  tính  toán  ổn  định  và  độ  bền  cho  thấy  giải 
pháp cải tạo đập nêu trên đảm bảo an toàn. Tuy 
nhiên, mặt tiếp giáp bê tông cũ và mới cần được 
xử lý tốt bằng đánh xờm, ở những vị trí đặc biệt 
cần cắm neo thép và phụt vữa cao áp để gắn kết 
sau khi áp trúc. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Lê Kim Truyền và nnk (2014), Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả khai thác, giảm nhẹ thiệt 
hại do thiên tai (lũ, hạn) và đảm bảo an toàn hồ chứa khu vực miền trung trong điều kiện biến đổi 
khí hậu, Đề tài cấp Bộ. 
Ngô Trí Viềng, Nguyễn Chiến, Nguyễn Văn Mạo, Nguyễn Văn Hạnh, Nguyễn Cảnh Thái (2004), 
Giáo trình thủy công - tập 1, NXB Xây Dựng, Hà Nội. 
Vũ Hoàng Hưng, Nguyễn Quang Hùng (2011), ANSYS - Phân tích kết cấu công trình thủy lợi thủy 
điện, NXB Xây Dựng, Hà Nội. 
Quy  chuẩn  quốc  gia  (2012),  Công trình thủy lợi- Các quy định chủ yếu về thiết kế QCVN 04-
05:2012/BNNPTNT. 
Báo cáo kiểm định an toàn đập công trình hồ chứa nước Tân Giang (2009), Viện đào tạo và Khoa 
học Ứng dụng Miền Trung. 
Abstract: 
TECHNICAL PROBLEMS IN RISING CONCRETE GRAVITY DAM: 
A CASE STUDY OF THE “TAN GIANG” DAM IN NINH THUAN PROVINCE 
Rising the gravity dams including concrete dams in order to enhance reservoirs’ capacity is the 
concern of the water consumers. Beside technical and engineering measures for taking dam higher 
many problems posed to the rising part in particular and the whole concrete dam in general are 
required detail calculations to ensure the safety of the new dam. In this article technical solutions 
for raising the concrete gravity dam are proposed and hence calculate dam’s stability and 
durability applied to Tan Giang concrete gravity dam in Ninh Thuan province. Remarks on raising 
concrete gravity dams are also included providing maximum efficiency of the project. 
Keywords: Concrete gravity dam, stage construction, stress, isostatics, stress trajectory. 
BBT nhận bài: 07/7/2015 
Phản biện xong: 17/11/2015 

File đính kèm:

  • pdfmot_so_van_de_ky_thuat_khi_xu_ly_ton_cao_dap_be_tong_trong_l.pdf