Một số yêu cầu kỹ thuật trong giám sát chất lượng thi công đập đất

 1 
Một số yêu cầu kỹ thuật trong Giám sát chất lượng 
thi công đập đất 
TS Lê Xuân Roanh 
Trường Đại học Thuỷ lợi 
Tóm tắt 
Việc xây dựng hồ chứa còn là nhu cầu lớn của nhiều quốc gia trong đó có Việt 
Nam. Công trình tạo nên hồ chứa thường gồm đập dâng, đập tràn, cống lấy nước 
và có thể có thêm công trình khác. Việc xây dựng đập dâng xu thế sử dụng vật 
liệu địa phương được ưu tiên hơn cả vì những ưu việt của nó. Qua quá trình xây 
dựng đập vật liệu là đất, chúng ta đá có nhiều bài học kinh nghiệm. Bài báo này 
xin nêu những vấn đề cơ bản trong khống chế chất lượng của quá trình thi công. 
Những kinh nghiệm này được rút ra từ thực tế thi công của nhiều công trình. 
1. Mở đầu 
Việc xây dựng các hồ chứa nhằm khai thác tổng hợp và hiệu quả nguồn nước 
đang được nhiều quốc gia quan tâm. ở việt Nam chúng ta, trong nhiêu năm qua 
chính phủ đã giành nguồn vốn không nhỏ để đầu tư xây dựng các hệ thống công 
trình đầu mối nhằm khai thác triệt để và có hiệu quả nguồn nước tự nhiên quý 
giá. Trong việc xây dựng các hồ chứa, thông thường người ta phải xây dựng đập 
dâng. Trong điều kiện nước ta việc sử dụng vật liệu địa phương có nhiều ý nghĩa. 
Nó không chỉ hạ giá thành xây dựng khi nguồn vật liệu tự nhiên sẵn có, mặt 
khác nó còn giảm chi phí cho quá trình quản lý vận hành vì công tác bảo quản 
loại đập này khá đơn giản. Thực tế cho thấy có rất nhiều công trình xây dựng 
bằng vật liệu là đất đã ổn định, đứng vững qua thời gian. Tuy vậy cũng không 
tránh khỏi những sự cố đối với loại công trình này khi thiết kế mà đặc biệt trong 
thi công không chú ý đúng mức về yêu cầu kỹ thuật thi công. Nguyên nhân của 
sự cố được bắt nguồn từ rất nhiều yếu tố. Bài báo này tác giả đi vào phân tích và 
giới thiệu những điểm lưu ý quan trọng trong giám sát thi công đập đất, khống 
chế chất lượng thi công các bộ phận kết cấu công trình, đảm bảo công trình làm 
việc bình thường theo các thông số thiết kế đã định. 
2. Những vần đề liên quan trong quản lý và khống chế 
chất lượng khối đắp 
Luật Xây Dựng đã được ban hành từ tháng 11 năm 2003 và có hiệu lực từ 
1/7/2004. Tiếp sau luật này ban hành, Chính Phủ đã ban hành Nghị định 
209/2004 NĐ-CP về quản lý chất lượng công trình xây dựng. Đây là những bước 
đi quan trọng trong hệ thống văn bản pháp luật. Hệ thống văn bản này kết hợp 
với các tiêu chuẩn xây dựng, quy chuẩn, tiêu chuẩn ngành, quy trình kỹ thuật ... 
là những bộ phận cấu thành quan trọng nhằm khống chế chất lượng công trình 
từ khâu chuẩn bị đầu tư, đầu tư và kết thúc đầu tư đưa vào sử dụng. Chất lượng 
công trình hoàn chỉnh chịu ảnh hưởng của thời gian từ khi chuẩn bị, thi công đến 
 2 
quản lý vận hành. Trong toàn bộ dây chuyền này việc khống chế chất lượng của 
kết cấu công trình, đặc biệt là đối với đập đất là yếu tố rất quan trọng. Vì vậy cần 
phải kiểm tra, giám sát của tất cả các phần việc của quá trình xây dựng công 
trình. 
3. Giám sát chất lượng các bộ phận kết cấu đập 
Quá trình thi công đập cán bộ giám sát cần thực hiện công việc của mình từ phần 
mở móng, công tác xử lý nền, đến khâu hoàn thiện toàn bộ các kết cấu. Sau đây 
xin đi vào những điểm chú ý kỹ thuật của các kết cấu chủ yếu của đập đất. 
(a) Thi công chân khay: Chân khay có vai trò quan trọng trong việc khống chế 
lưu lượng thấm bộ phận nền của đập. Việc thi công kết cấu này luôn gặp khó 
khăn vì thường phải đương đầu với nước ngầm. Trong công nghệ truyền thống 
thông thường người ta mở móng lộ thiên, bơm cạn hố móng, rồi tiến hành đắp 
trả. Việc làm này đôi khi bị chậm trễ do đặc trưng địa chất nền phức tạp, thường 
các thông số kỹ thuật thực tế có phần sai khác với tài liệu ban đầu, phải xử lý sự 
cố nhiều. Chất lượng khối đắp phụ thuộc chính vào việc tiêu nước hố móng. 
Ngày nay việc thi công kết cấu này trở nên đơn giản bằng cách áp dụng công 
nghệ sử dụng dung dịch bentonite để bảo vệ mái hố móng. Người ta có thể đổ 
dung dịch vào hố móng, một phía tiến hành bóc bỏ lớp vật liệu có hệ thấm lớn, 
phí nửa còn lại tiến hành đổ đất lấn dần và đầm nện. Kết quả việc xử lý nước 
ngầm trở nên đơn giản đi rất nhiều, chất lượng khối đắp đảm bảo. 
(b) Xử lý phần tiếp giáp trong thi công. Theo tổng kết các sự cố đập đất khi bị 
vỡ, bài học kinh nghiệm cho thấy việc xử lý phần tiếp giáp giữa khối đắp mới và 
nền đập, tiếp giáp giữa khối đắp và kết cấu cứng như thân tràn, cống, thiết bị 
chôn trong thân đập là công việc rất quan trọng. Hầu hết sự cố vỡ đập xuất phát 
từ sự phát triển dòng thấm quanh đường viền tiếp xúc khối đắp với kết cấu cứng 
hoặc với nền. Trong thiết kế khi gặp các hòn đá mồ côi cần phá bỏ, thay vào đó 
là khối đắp đồng nhất. Trong thi công khi gặp khối đá không lớn, nhà thầu có 
thể di dời nó đi một cách dễ dàng. Việc thi công bộ phận này không mấy khó 
khăn. Song trong thực tế có nhiều công trình mà trên nền gặp khá nhiều hòn đá 
tảng. Nó có thể nằm ở phần thấp, phần vai cao của đập. ở những vị trí khó thi 
công nhà thầu xử lý không triệt để. Khi hồ tích nước, cột nước thượng lưu cao, 
đây chính là nguyên nhân để cho dòng thấm phát triển. Thực tế cho thấy khi 
vách đá vai đập dốc, chiều cao trên 5 mét nếu không sửa độ dốc này thì khi đắp 
đất, đập tích nước lần đầu, trong khối đắp có sự phân bố lại ứng suất, biến dạng 
thay đổi đột ngột giữa phần vách đá vai đập và phần khối đắp, vết nứt sinh ra. 
 3 
Hình 1: Hang động ngay sát thành cống, hậu quả của dòng thấm mạnh theo 
đường viền của công trình 
Nếu gặp loại đất có tính chất cơ lý đặc biệt như lún ướt, tan rã... thì quá trình xói 
rữa xảy ra rất nhanh, quá trình đổ vỡ diến ra với tốc độ cao. Điều này ta gặp ở 
một số đập khu vực miền trung. 
Việc thi công đất quanh chố tiếp giáp phải được thực hiện bằng đầm cóc nhảy, 
đầm chấn động loại nhỏ hoặc thi công bằng thủ công. Chiều dày lớp rải không 
nên lớn hơn 10 cm đối đầm nện thủ công. Nếu thi công bằng máy đầm loại nhỏ 
điều khiển bằng cần lái thì chiều dày có thể lấy lớn hơn, song cũng không quá 
15- 20 cm. Phạm vi xử lý này khoảng 2-3m kể từ mép tiếp xúc với vật liệu cứng. 
(c) Khống chế chất lượng khối đắp: Công nghệ thi công đầm nén theo lớp hiện 
đang là phương pháp phổ thông trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Để khống 
chế chất lượng người ta cần phải chú ý các thông số chính sau: chiều dày lớp rải, 
độ ẩm của đất đầm nén, số lần đầm nện, tải trọng núm đầm, vận tốc đầm và một 
số yếu tố kỹ thuật khác. Yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất tới độ chặt của đất đắp là 
điều chỉnh và không chế độ ẩm. Độ ẩm đầm nện hiện trường được lấy từ giá trị 
thí nghiệm trong phòng, sau khi có trị số này người làm thí nghiệm tiến hành 
làm lại tại hiện trường bằng thiết bị đầm thực tế. Trị số độ ẩm hiện trường thông 
thường gần với trị số thí nghiệm Proctor. Đất tại bãi khai thác khu vực miền Bắc 
thường ít phải điều chỉnh, nhiều đập có thể đầm trực tiếp mà vẫn đạt hiệu quả 
cao. Ngược lại đất khu vực miền Trung, độ ẩm tại bãi khác rất xa so độ ẩm tốt 
nhất thí nghiệm trong phòng. Vì vậy phải điều chỉnh tại hiện trường. Hiện nay 
chúng ta đã có quy trình điều chỉnh độ ẩm của đất khi đầm nện có độ ẩm nhỏ 
hơn nhiều so độ ẩm tốt nhất. Theo quy trình này chúng ta cần ủ ẩm đất tại mặt 
đập trước khi đầm từ 2-3 ngày. Đây là một vấn đề khó khăn cho nhà thầu khi 
mặt bằng thi công hẹp có nhiều xe máy thiết bị cùng làm việc, tiến độ khẩn 
trương, đặc biệt là sau khi ngăn dòng. 
(d) Xử lý phần đất đắp trên mái đập: Việc thi công lớp đất tiếp giáp với vật liệu 
bảo vệ mái là việc làm rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn của lớp 
bảo vệ mái. Kinh nghiệm của nhiều đập cho thấy hiện tượng sạt trượt mái, sạt 
 4 
trượt lớp bảo vệ là do biến dạng của lớp đất đầm nện dưới mái. Quy phạm thi 
công đập đất đầm nện yêu cầu khi đầm nện trên mặt đập chiều rồng bề mặt phải 
kéo dài rộng ra để máy đầm có thể đầm đến biên của của đập. Nhưng do đất đầm 
nện nâng theo lớp rải, vì vậy sau một một lần nâng cao, chiều rộng lớp rải thu 
hẹp lại. Như vậy phần thu lại máy đầm không thể đầm chặt được. Trong thực tế 
các nhà thầu xử lý như sau: dùng máy đầm đầm bề mặt lớp rải, sau dùng máy 
đào gọt sát mái, tiếp theo đó dùng đầm thủ công đầm nhẹ trên mái nghiêng trước 
khi thi công các lớp vật lớp lọc và lớp bảo vệ. Trong công nghệ thi công đập đá 
đổ, quy trình quy định phải dùng máy lu lèn có rung trên mái, đạt độ chặt yêu 
cầu mới tiến hành thi công các phần kết cấu tiếp theo. Vì vậy chúng tôi kiến 
nghị cần có quy trình cụ thể cho thi công kết cấu này cho đập đất. Trên mái của 
phần có thiết bị bảo vệ phải được lu lèn trực tiếp. 
(e) Thi công kêt cấu thoát nước hạ lưu đập. Đống đá tiêu nước hạ lưu có nhiệm 
vụ dẫn nước thấm từ thân đập, tập trung tại đây để đưa ra mái hạ lưu, đảm bảo an 
toàn cho khối đắp không bị sạt trượt. Nguyên tắc cơ bản trong thi công kết cấu 
này là phải đảm bảo độ chặt của đá đổ. Khống chế độ chặt tức là khống chế độ 
rỗng của khối sau khi thi công. Thông thường kết cấu này phải thi công xếp bằng 
thủ công mới đảm bảo độ chặt khít. Trong trường hợp đập lớn, khối lượng phần 
này lớn người ta rải ra từng lớp và đầm bằng máy có gắn bộ rung. Công việc thi 
công bờ mái ngoài được tiến hành bằng xếp khan thủ công để tạo độ phẳng, nhẵn 
và độ chặt, độ gài giữa các viên đá với nhau 
Hình 2: Đầm nện mái nghiêng, công việc rất cần thiết trong thi công mái đập 
 5 
Hình2: Hậu quả của xử lý đất đắp biên mái kém, sau khi bão, lớp bảo vệ bị cuốn 
trôi, đất đắp kém chặt đã tách ra khỏi khối đắp. 
(f) Thi công lớp lọc của lớp bảo vệ: Kết cấu thông thường của lớp lọc là có hai 
lớp thứ tự từ mặt tiếp xúc với khối đắp: vật liệu hạt mịn và vật liệu hạt thô. Công 
việc quan trọng là phải đảm bảo độ chặt của mỗi lớp, chiều dày lớp và chúng lại 
không pha lẫn vào nhau. Các lớp này nằm trên mái nghiêng của lớp dựa, thông 
thường khá dốc. Vì vậy phải có lớp áo giữ nó trong khi thi công. Kinh nghiệm 
cho thấy có thể dùng tôn lá để ngăn cách các lớp này. Chiều dài và chiều cao 
đoạn thi công theo bước nâng lên phụ thuộc vào khả năng của người thợ. Thông 
thường lớp nâng lên 20-30 cm là vừa, chiều dài thực hiện khoảng 2-3m cho một 
đoạn. Thi công xong lớp lọc thì lớp bảo về phải thi công ngay để giữ yên cho lớp 
này. Nếu dưới lớp lọc mà có thêm lớp vải địa kỹ thuật thì phần tiếp giáp với lớp 
vải phải được thi công đầm nện kỹ, dọn sạch bề mặt, lớp vải tiếp xúc đều với bề 
mặt trải vải. 
(g) Thi công lát đá bảo vệ mái: Việc lát đá phải tiến hành bằng thủ công. Quy 
cách xếp cần tuân thủ theo quy phạm ngành 14TCN12-2002. ở đây chúng tôi 
xin lưu ý: bề mặt mái phải phẳng, độ lỗ hổng ít, chuột và con vật đào bới không 
chui để đào bới. Kinh nghiệm cho thấy nếu tay người lôi hòn đá không ra khỏi 
khối, đá lát đạt yêu cầu. 
(h) Xử lý phần tiếp giáp giữa các đợt đắp đập: Việc xử lý phần tiếp giáp giữa 
các khối đắp có ý nghĩa quan trọng trong việc khống chế dòng thấm ở phần giáp 
gianh này. Có rất nhiều đập vỡ do việc xử lý tiếp giáp không tốt. Để đạt được 
tính đồng nhất của khối đắp, trước khi đắp khối mới cần xử lý cắt gọt hết phần 
đất nứt nẻ của phần mặt lớp đắp cũ. Trường hợp có đắp con chạch chống lũ, nếu 
tiết diện ngang nhỏ thì nên phá bỏ toàn bộ, đắp liền cả khối mới. 
(i) Thi công các phần khác của đập: Việc trồng cỏ mái hạ lưu được tiến hành 
sau khi đã hoàn tất việc làm rãnh tiêu nước mái, rãnh tiêu nước chân nối vai đập. 
 6 
Cỏ được đánh theo vầng và đặt trên lớp đất mùn có độ dày thích hợp, nó được 
tưới ẩm đều trong tuần đầu. Việc tưới nước được tiến hành liên tục khi nào bật 
nõn lá xanh, lúc này rễ bắt đầu bám chặt vào đất trồng. Khi này có thể giảm dần 
chu kỳ tưới. Vùng khô nóng thông thường cỏ không chịu nổi cái nắng gắt và bốc 
hơi về mùa hanh, người ta có thể dùng lớp vật liệu cuội sỏi lòng sông để bảo vệ 
mái. Chiều dày lớp này không quá lớn để gây tải trọng bất lợi cho ổn định mái, 
song cũng không quá nhỏ mà không đủ khả năng chặn sự bốc hơi của đất trong 
thân đập. Kinh nghiệm cho thấy chiều dày lớp này thông thường khoảng 1,5 – 
2,0 m là vừa. 
4. kết luận 
Việc khống chế chất lượng các bộ phận kết cấu đập trong thi công có vai trò 
quan trọng trong việc hạn chế sự cố xảy ra khi nó đi vào làm việc. Việc thi công 
mỗi bộ phận của kết cấu đập phải tuân thủ các quy trình kỹ thuật, trong đó cần 
lưu ý các chú ý kỹ thuật khi tiến hành cụ thể tại hiện trường. Mỗi kết cấu đập 
đều có tính đặc thù kỹ thuật thi công riêng, người cán bộ kỹ thuật cần hiểu rõ 
đặc điểm làm việc kết cấu, yêu cầu kỹ thuật để khống chế chất lượng đảm bảo 
tiêu chuẩn quy định. Làm được việc này có nghĩa là an toàn của đập chúng ta 
hoàn toàn nắm trong tay. 
 7 
Abstract 
The construction of reservoirs is still required by many governments around the 
world as well as Vietname governmemt. The projects of headwork are namely dam, 
spillway, deep-sluice and others. The materials used for dam are normally local 
materials. In Vietnam we have long time of construction and also have many 
experiences in this field. This paper will introduce the main principles for 
controlling the quality during construction time of dam. These experiences have 
been taken from the existing technology of dam construction in Vietnam. 
Tài liệu tham khảo 
1. Lê Xuân Roanh (1998), “Thi công đập đất có tính chất cơ lý đặc biệt”, Tuyển 
tập các bài giảng dự án World Bank – WB- Cr 2771- VN, Hà Nội. 
2. Lê Xuân Roanh (2002), “Xây dựng đập đất vùng miền Trung với đất có tính 
chất cơ lí đặc biệt”, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội. 
3. Lê Xuân Roanh (2004), “ Giám sát thi công đập đất, đập đá đổ bê tông bản 
mặt” Bài giảng lớp chuyên đề tư vấn giám sát, Đại học Thuỷ lợi, Hà Nội. 
4. 14 TCN 12-2002, “Công trình thuỷ lợi – Xây và lát đá - Yêu cầu kỹ thuật thi 
công và nghiệm thu”, Hà Nội 2002. 
5. 14 TCN 20-2004, “Đập đất, yêu cầu kỹ thuật thi công bằng phương pháp đầm 
nén”, Hà Nội 2004.