Nghiên cứu ảnh hưởng của độ nghiêng mặt nền đến ổn định của đập bê tông trọng lực và giải pháp kiểm soát độ nghiêng của đập

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  91
BÀI BÁO KHOA HỌC 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ NGHIÊNG MẶT NỀN 
ĐẾN ỔN ĐỊNH CỦA ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC VÀ GIẢI PHÁP 
KIỂM SOÁT ĐỘ NGHIÊNG CỦA ĐẬP 
Nguyễn Chiến1, Nguyễn Thái Hương2 
Tóm tắt: Trong thiết kế đập bê tông trọng lực trên nền đá, kích thước mặt cắt đập được xác định với 
điều kiện đáy đập nằm ngang. Tuy nhiên khi đập làm việc có thể gặp các điều kiện bất lợi, đặc biệt là 
khi có động đất và khu vực xây dựng đập có các đứt gẫy kiến tạo làm cho nền đập bị nghiêng, sẽ ảnh 
hưởng đến ổn định của đập. Thông qua tính toán cho các đập có chiều cao khác nhau, bài báo đã xác 
lập được quan hệ giữa hệ số ổn định của đập với độ nghiêng mặt nền, xác định được góc nghiêng (về 
hạ lưu) giới hạn cho các đập có chiều cao khác nhau. Giải pháp kỹ thuật để kiểm soát độ nghiêng của 
đập là sử dụng các thiết bị quan trắc kiểu con lắc thuận hay nghịch đặt trong thân đập, trong đó con 
lắc nghịch có điểm neo ở nền cho kết quả đo chính xác hơn. 
Từ khóa: Con lắc, đập bê tông trọng lực, độ nghiêng, ổn định. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ1 
Trong  thời  gian  gần  đây,  ở  nước  ta  đã  xây 
dựng khá nhiều đập bê  tông  trọng  lực  trên nền 
đá với chiều cao lớn cho các mục đích thủy lợi, 
thủy  điện,  công  nghiệp...  Trong  quy  trình  thiết 
kế  đập  bê  tông phổ biến hiện  nay, mặt cắt  của 
đập  thường  được  xác  định  với  mặt  nền  khống 
chế  nằm  ngang.  Tuy  nhiên  khi  công  trình  làm 
việc có thể gặp các tình huống bất lợi chưa được 
dự  kiến  trước,  đặc  biệt  là  với  công  trình  xây 
dựng  trong vùng có động đất  (như đã xảy  ra ở 
đập  Sông  Tranh  2 năm 2012).  Trường  hợp  địa 
tầng khu vực xây dựng có  tiềm ẩn các đứt gẫy 
kiến tạo, khi chịu tác động động đất có thể làm 
cho  nền  đập  bị  nghiêng,  ảnh  hưởng  đến  khả 
năng ổn định của đập,  trong đó hướng nghiêng 
về  hạ  lưu  là  bất  lợi  nhất  (do  thành  phần  lực 
trọng lượng đập theo hướng song song với mặt 
nền làm tăng lực đẩy gây trượt). Vì vậy đối với 
các  đập  đã  xây  dựng  hoặc  đang  thiết  kế,  việc 
xem xét ảnh hưởng của độ nghiêng mặt nền đến 
hệ số ổn định, cũng như bố trí thiết bị quan trắc 
để kiểm soát độ nghiêng của đập trong quá trình 
vận hành khai thác là rất cần thiết.. 
2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ 
NGHIÊNG MẶT NỀN ĐẾN ỔN ĐỊNH CỦA 
ĐẬP 
1 Trường đại học Thủy lợi. 
2 Chi cục Quản lý đê điều và PCLB Hà Tĩnh. 
2.1. Giới hạn phạm vi nghiên cứu 
Việc  nghiên  cứu  khả  năng  ổn  định  của  đập 
được  giới  hạn  trong  phạm  vi  quy  mô  và  điều 
kiện xây dựng đập bê tông trọng lực trên nền đá 
ở  Việt  Nam.  Trong  nghiên  cứu  điển  hình,  lựa 
chọn phạm vi biến đổi của các thông số như sau: 
1) Chiều cao đập 
Tính với Hđ = 60, 80, 100, 120, 140 (m). 
Theo QCVN 04-05: 2012  thì cấp công  trình 
và  hệ  số  an  toàn  ổn  định  (tổ  hợp  lực  cơ  bản) 
tương ứng như sau: 
- Hđ = 60 (m): cấp II, Kc = 1,25. 
- Hđ = 80, 100 (m): cấp I, Kc = 1,30. 
- Hđ = 120, 140(m):cấp đặc biệt, Kc = 1,35. 
2) Mực nước trước đập 
Tính với trường hợp MNLTK. 
Quan hệ giữa MNLTK với cao trình đỉnh đập 
xác định theo tiêu chuẩn thiết kế đập bê tông: Zđ 
=  MNLTK  +  d;  với  d  =  h’  + s’  +  a’,  trong 
đó:  h’: độ dềnh mực nước trước đập do sóng; 
s’:  chiều  cao  sóng  đứng;  a':  độ  cao  an  toàn 
tương ứng với MNLTK. 
Trong  nghiên  cứu  điển  hình,  lấy  bình  quân 
theo  các  số  liệu  tổng  hợp  từ  các  đập  đã  xây 
dựng như sau: 
- Đập có Hđ = 60 m (cấp II): d = 4 m. 
- Đập có Hđ = 80, 100 m (cấp I): d = 6 m. 
- Đập có Hđ = 120, 140 m (cấp đặc biệt): d = 8 m. 
3) Các thông số của mặt cắt đập 
a) Hệ số mái thượng lưu: m1 = 0. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016) 92 
b) Bề rộng đỉnh đập: 
Theo số  liệu  tổng hợp  từ các đập  thực  tế đã 
xây dựng: 
- Đập có Hđ = 60 m (cấp II): b = 6 m. 
- Đập có Hđ = 80, 100 m (cấp I): b = 8 m. 
- Đập có Hđ = 120, 140 m (cấp đặc biệt): b = 10 m. 
c) Hệ số mái hạ lưu (m2): xác định theo điều 
kiện ổn định của mặt cắt thực tế với tổ hợp lực 
cơ bản, khống chế K = Kc. 
4) Chỉ tiêu mặt tiếp xúc giữa bê tông và đá nền: 
Lấy theo số liệu tổng hợp từ các đập bê tông 
trên nền đá đã xây dựng: f = 0,70; C = 0,35 MPa 
(theo tiêu chuẩn Việt Nam). 
5) Các lực tác dụng đưa vào tính toán 
Trong tính toán chỉ xét đến các lực sau: 
-  Trọng  lượng  bản  thân  đập  (trọng  lượng 
riêng của vật liệu bê tông lấy trung bình: b = 24 
KN/m3). 
- Áp lực nước (lấy với n = 10 KN/m
3). 
+ Độ sâu nước thượng lưu: H = Hđ – d. 
+ Độ sâu nước hạ lưu: lấy h = 0,2.Hđ. 
- Áp lực bùn cát: lấy với b = 7 KN/m
3; hb = 
0,15.Hđ;   = 12
o. 
- Áp lực thấm: lấy theo quy định của TCVN 
9137: 2012. 
-  Lực  động  đất  (tổ  hợp  đặc  biệt):  tính  với 
động đất cấp 8 (thang MSK 64). 
6) Độ nghiêng của đáy đập 
Là  độ  nghiêng  phát  sinh  sau  khi  đập  được 
xây dựng, xét hướng bất lợi là nghiêng về hạ lưu, 
trị số góc nghiêng  = 1o, 2o, 4o, 6º, 8º, 10o...  
2.2.  ...   Tổ  hợp  lực  đặc  biệt  (TH  3):  MNTL  = 
MNLTK, có động đất cấp 8. 
Nếu các điều kiện ổn định chưa thỏa mãn thì 
giả  thiết  lại các giá  trị m2  theo hướng  tăng dần 
(tăng bề rộng đáy đập B) đến khi  thỏa mãn hết 
các điều kiện ổn định thì dừng lại và chọn đó là 
giá  trị  m2  thiết  kế.  Kết  quả  tính  toán  như  trên 
bảng 1. 
Bảng 1. Các thông số mặt cắt hợp lý của 
đập không tràn 
Hđ (m) 60  80  100  120  140 
H (m) 56  74  94  112  132 
B (m) 40,32  54,76  70,50  91,84  116,16 
m2 0,72  0,74  0,75  0,82  0,88 
l1 (m) 2,80  3,70  4,70  5,60  6,60 
2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ nghiêng 
mặt nền đến ổn định của đập 
2.3.1. Công thức tính ổn định trong trường 
hợp nền đập nghiêng. 
2.3.1.1. Ổn định chống trượt 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  93
P.sin
P.c os G
G.sin
G.c os
W
P

Hình 2. Sơ đồ tính ổn định trượt phẳng 
trường hợp mặt trượt nghiêng về hạ lưu 
Sơ đồ tính toán như trên hình 2. Tổng các lực 
thẳng đứng và nằm ngang được phân tích ra các 
thành  phần  vuông  góc  và  song  song  với  mặt 
trượt. Công trình đảm bảo ổn định trượt trên mặt 
phẳng nghiêng khi thoả mãn điều kiện sau (Ngô 
Trí Viềng và nnk, 2004): 
 T C
( G cos W Psin )f CA
K K
Pcos G sin
   
  
   (1) 
trong đó: 
G  -  tổng  các  lực  theo  phương  thẳng  đứng 
tác  dụng  lên  phần  công  trình  tính  từ  mặt  trượt 
trở lên, trừ phần áp lực đẩy nổi do áp lực thấm 
và áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên mặt trượt (theo 
phương vuông góc với mặt này). 
P - tổng các lực theo phương ngang tính từ 
mặt trượt trở lên. 
W - áp lực đẩy nổi do áp lực thấm và áp lực 
thuỷ tĩnh tác dụng lên mặt trượt. 
-  góc  giữa  phương  mặt  trượt  và  phương 
nằm  ngang  (  >  0  khi  mặt  trượt  nghiêng  về 
thượng  lưu,   <  0  khi  mặt  trượt  nghiêng  về  hạ 
lưu). 
A - diện tích mặt trượt. 
f, C - chỉ tiêu chống trượt trên mặt tiếp giáp 
giữa bê tông và lớp đá sát đáy đập. 
[KC] - hệ số an toàn cho phép, xác định theo 
cấp công trình và tổ hợp lực tính toán. 
2.3.1.2. Ổn định chống lật 
Đập sẽ không bị  lật  khi  thoả mãn điều  kiện 
sau: 
 CLL C
GL
M
K K
M


,                   (2) 
trong đó: 
MCL  -  tổng  mômen  chống  lật  tính  với  trục 
nằm ngang qua mép hạ lưu đập. 
MGL  -  tổng  mômen  gây  lật  tính  với  trục 
nằm ngang qua mép hạ lưu đập. 
[KC] - hệ số an toàn chống lật cho phép. 
2.3.2. Trình tự tính toán 
1) Giả  thiết  các  giá  trị tăng dần  (  =  1o, 
2o, 4o, 6º, 8º, 10o...). 
2)  Tính  toán  ổn  định  theo  TCVN,  với  các 
trường hợp sau: 
- Trường hợp 1 (tổ hợp lực cơ bản): MNTL = 
MNLTK, các điều kiện khai thác bình thường. 
- Trường hợp 3 (tổ hợp lực đặc biệt): MNTL 
= MNLTK, có động đất cấp 8. 
- Trường hợp 5 (tổ hợp lực đặc biệt): MNTL 
=  MNLTK,  thiết  bị  chống  thấm  và  thoát  nước 
làm việc không bình thường. 
2.3.3. Kết quả tính toán 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016) 94 
Hình 3. Quan hệ K = f () của đập có Hđ = 60m 
Hình 4. Quan hệ K = f () của đập có Hđ = 80m 
Hình 5. Quan hệ K = f() của đập có Hđ = 100m 
Hình 6. Quan hệ K = f () của đập có Hđ = 120m 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  95
Hình 7. Quan hệ K = f () của đập có Hđ = 140m 
Hình 8. Quan hệ [] = f (Hđ) 
2.3.4. Nhận xét kết quả 
- Với các trường hợp tính toán khác nhau, hệ 
số an toàn về ổn định giảm khi góc nghiêng về 
hạ  lưu  của  mặt  nền  tăng.  Tuy  nhiên,  góc 
nghiêng  cho  phép  của  mặt  nền  ([])  được  xác 
định bởi tổ hợp lực đặc biệt, thêm vào đó, mức 
độ nguy hiểm về trượt của đập khi có động đất 
cấp 8 là cao hơn so với khi thiết bị chống thấm 
và thoát nước không làm việc bình thường. 
-  Với  đập  đã  được  thiết  kế  hợp  lý  cho  mặt 
nền nằm ngang, khi đập có chiều cao càng  lớn 
thì  góc  nghiêng  mặt  nền  cho  phép  trong  quá 
trình khai thác càng nhỏ (hình 8). Chẳng hạn với 
đập có Hđ = 60m vẫn có thể ổn định khi mặt nền 
bị nghiêng góc  = 11o về phía hạ lưu; còn đập 
có Hđ = 140m thì chỉ cho phép mặt nền nghiêng 
về hạ lưu một góc  = 1,8o. 
3. GIẢI PHÁP KIỂM SOÁT ĐỘ NGHIÊNG 
CỦA ĐẬP BÊ TÔNG 
Để đảm  bảo  an  toàn của  đập  khi  có  các  tác 
nhân gây ra độ nghiêng mặt nền thì cần phải đặt 
các  thiết  bị  kiểm  soát  độ  nghiêng  của  đập.  Có 
thể sử dụng các thiết bị sau (Diêm Công Huy & 
nnk, 2013):  
3.1. Con lắc thuận 
3.1.1. Thiết bị 
Hình 9 mô tả nguyên lý làm việc của thiết bị 
con  lắc  thuận,  dùng  cho  việc  đo  dao  động  của 
công trình có chiều cao lớn. Phần đáy của công 
trình được coi là cố định. 
Thiết  bị  gồm  1  quả  dọi  treo  bằng  một  dây 
thép được cố định  từ trên đỉnh công  trình. Quả 
dọi nằm dưới mặt phẳng dưới  của một  thiết bị 
đọc.  Con  lắc  nằm  trong  chất  lỏng  có  đặc  tính 
làm chậm dịch chuyển, với đặc tính này, quả dọi 
của  con  lắc  cố  định  ở  vị  trí  trước  khi  có  dao 
động. Thiết bị đọc được mô tả trong hình 10, là 
một hộp ở  giữa có ô  trống hình vuông mà dây 
dọi dao động trong khoảng này. Kích thước của 
các ô trống là khoảng dịch chuyển cho phép ghi 
đo, hay độ dịch chuyển của công trình. Theo mô 
tả trong hình 9, khi đỉnh công trình dịch chuyển 
ngang  về một phía  trong một khoảng  thời gian 
nhỏ,  dây dọi bị  lệch cùng công  trình  tuy nhiên 
quả  dọi  vẫn  ở  vị  trí  trước  dao  động,  quả  dọi 
được coi là cố định. Như vậy, sự thay đổi vị trí 
của dây dọi  tại vị  trí có thiết bị đo sẽ được ghi 
chép lại. Hai cảm biến ghi đo được lắp đặt để đo 
dịch chuyển theo hai phương trong mặt phẳng. 
Thï ng c høa
dung dÞch
Qu¶ däi
ThiÕt bÞ ®äc
D©y thÐp
Tr ¹ n g t h ¸ i ban ®Çu Tr ¹ n g t h ¸ i d Þc h c h u y Ón  
Hình 9. Nguyên lý làm việc của con lắc thuận. 
3.1.2. Lắp đặt 
Thiết bị được lắp đặt trong đập bê tông theo 
2 cách: tạo một hố khoan thẳng đứng sau khi thi 
công xong đập, hay để sẵn một ống thẳng đứng 
trong  quá  trình  thi  công.  Đường  kính  ống  (lỗ 
khoan) nên kể đến độ nghiêng sai lệch trong quá 
trình  thi  công  của  ống  hay  hố  khoan.  Phương 
pháp  khoan  chỉ  nên  sử  dụng  cho  đập  có  chiều 
cao  không  lớn.  Đối  với  phương  pháp  đặt  sẵn 
ống, trong quá trình thi công phải thường xuyên 
kiểm  tra độ  thẳng đứng  của ống. Đầu  trên dây 
thép  của  con  lắc  được  lắp  đặt  cố  định  ở  trên 
đỉnh công trình. Thiết bị đo được lắp cố định ở 
đáy  công  trình  trên  một  giá  đỡ,  cách  mặt  đáy 
một  khoảng  dành  cho  quả  nặng  treo  dưới  dây 
dọi.  Quả  nặng  có  trọng  lượng  đủ  lớn  làm  cho 
dây  dọi  luôn  ở  vị  trí  cố  định.  Quả  nặng  được 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016) 96 
đưa vào  ô  trống  của máy đọc bằng  khe  để  sẵn  (hình 10). 
Hình 10. Thiết bị ghi đo dịch chuyển ngang 
3.2. Con lắc nghịch 
3.2.1. Thiết bị 
Với  con  lắc  nghịch,  dây  thép  được  cố  định 
dưới  đáy  công  trình  và  được  kéo  căng  thẳng 
đứng lên đỉnh công trình bằng một hệ thống đặc 
biệt. Dây thép được gắn vào một phao đặt trong 
một thùng chứa chất lỏng ngăn cản dịch chuyển 
của phao khi công trình bị dịch chuyển. Bình có 
cấu tạo đặc biệt cho phép dây dọi đi qua đáy để 
nối  vào  phao,  đồng  thời  cũng  cho  phép  thùng 
chứa  dịch  chuyển  nhưng  không  tác  động  vào 
phao. Thiết bị đọc cũng là  thiết bị sử dụng cho 
con lắc thuận. Thùng chứa chất lỏng và thiết bị 
đo  được  cố  định  vào  một  giá  đỡ  ở  đỉnh  công 
trình.  Nguyên  lý  làm  việc  của  con  lắc  nghịch 
được trình bày trong hình 11. Khi công trình bị 
dịch chuyển,  thùng chứa chất  lỏng có  tác dụng 
làm  chậm  chuyển  động  và  thiết  bị  cũng  dịch 
chuyển  theo. Theo nguyên  lý  làm việc,  nhờ có 
chất lỏng mà phao giữ dây dọi cố định không bị 
dịch chuyển. Và thiết bị đọc sẽ ghi đo vị trí của 
dây dọi. 
ThiÕt bÞ ®äc
D©y thÐp
Tr ¹ ng t h ¸ i ban ®Çu
Neo cè ®Þnh
vµo nÒn
Tr ¹ n g t h ¸ i d Þc h c hu y Ón  
Hình 11. Nguyên lý làm việc của con lắc nghịch 
3.2.2. Lắp đặt 
Việc  lắp đặt con  lắc nghịch  là phức  tạp hơn 
so với con lắc thuận, chủ yếu là phải điều chỉnh 
chiều  dài  của  dây  dọi  sao  cho  con  lắc  ở  trạng 
thái căng. Thiết bị  được  lắp  đặt  trong một ống 
đặt  trước  trong đập. Dây dọi được neo cố định 
dưới  đáy  ống  (đáy  đập).  Lắp  một  giá  có  hai 
tầng,  tầng  trên  gắn  thùng  chứa  dung  dịch  và 
tầng dưới để gắn thiết bị đo. 
Đưa dây dọi qua thiết bị và đáy bình, đổ một 
ít  chất  lỏng  vào  thùng  chứa,  nối  dây  dọi  vào 
phao, đổ dung dịch  tiếp vào  thùng sao cho dây 
thép được căng ở giá trị ứng suất kéo khoảng 60 
kG/cm2.  Lúc  này  dây  dọi  ở  trạng  thái  thẳng 
đứng. Lắp  thiết bị đo, đưa dây vào ô  trống của 
thiết bị qua khe để sẵn. Điều chỉnh sao cho dây 
ở vị trí chính giữa ô trống của thiết bị đo và cố 
định thiết bị vào giá đỡ. Hình 12 là thiết bị sau 
khi lắp đặt. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  97
Hình 12. Thiết bị con lắc ngược của RST 
sau lắp đặt 
Một số lưu ý: 
1. Theo các nhà  sản xuất,  chiều dài của con 
lắc không nên quá 60m. Trong  trường hợp đập 
cao hơn 60m nên đặt nhiều con lắc nối tiếp theo 
chiều thẳng đứng, trong đó số đo ở con lắc dưới 
cùng  là  giá  trị  chuẩn để kết  hợp với  số đo  của 
các con lắc bên trên. 
2. Với mục đích đo độ nghiêng của mặt nền 
thì sử dụng con lắc nghịch với điểm gắn neo ở 
hành  lang dưới  cùng  của đập  là  hiệu quả nhất. 
Khi đó, việc đo độ nghiêng mặt nền ít chịu ảnh 
hưởng  của  chuyển  vị  ngang  của  phần  bên  trên 
của đập khi chịu uốn. 
3.2.3. Ghi kết quả đo 
Việc  ghi  đo  độ  nghiêng  mặt  nền  được  tiến 
hành  tự động. Các  tín hiệu đo chuyển vào một 
Datalogger  và  lưu  giữ  tuỳ  độ  lớn  của  bộ  nhớ, 
thông qua  các  phần mềm chuyên  dụng để  biểu 
hiện  hay  in  ra  số  liệu.  Thông  thường  số  liệu 
được  biểu  diễn  dưới  dạng  biểu  đồ  để  dễ  dàng 
xem  xét.  Kết  quả  bao  gồm  2  biểu  đồ  dịch 
chuyển  theo  trục  X  (phương  dòng  chảy)  và  Y 
(phương trục đập) theo thời gian. 
Độ nghiêng của mặt nền về hạ lưu được xác 
định theo công thức: 
X
tg
H
 . 
-  Với  con  lắc  nghịch,  ΔX  chính  là  dịch 
chuyển của phao theo phương dòng chảy. 
- Với con lắc thuận, trị số ΔX = ΔXđo – ΔX1, 
trong đó ΔX1 là chuyển dịch của vị trí buộc đây 
dọi  theo  phương  dòng  chảy,  xác  định  theo  kết 
quả  phân  tích ứng suất – biến  dạng với  tổ hợp 
tải trọng tương ứng khi đo. 
3.3. Giải pháp đảm bảo an toàn đập khi độ 
nghiêng vượt quá giới hạn cho phép 
Khi thiết kế đập bê tông trọng lực trên nền đá 
cần phải  tính  toán để đưa  ra được góc nghiêng 
cho  phép  ([ của  mặt  nền  và  đập  trong  quá 
trình khai thác. Trong quá trình thi công và vận 
hành  cần  quan  trắc  và  theo  dõi  chặt  chẽ  độ 
nghiêng của đập. Trường hợp đập nghiêng vượt 
mức cho phép ( > [) thì cần áp dụng các biện 
pháp  công  trình  để  đảm  bảo  an  toàn  đập.  Sau 
đây kiến nghị một số biện pháp chính: 
- Tăng hiệu quả của màn chống  thấm ở nền 
đập bằng cách khoan phụt bổ sung để tăng chiều 
sâu  và  chiều  dày  của  màn.  Mặt  khác  cần  tăng 
hiệu  quả  thoát  nước  ở nền đập bằng  cách khơi 
thông  các  lỗ  thoát  nước  sau  màn  chống  thấm. 
Điều  này  sẽ  làm  giảm  áp  lực  thấm  đẩy  ngược 
tác dụng lên đập, giảm tác nhân gây trượt trong 
trường hợp đập bị nghiêng.  
- Khoan phụt vữa bê tông gia cố ở những vị 
trí  nền  yếu,  nứt  nẻ  để  tăng  khả  năng  chịu  lực 
cho nền, giảm hiện tượng lún lệch. 
-  Tăng  khả  năng  chống  trượt,  lật  cho  đập 
bằng cách bố trí hệ thống neo thép giữa đập và 
nền.  Tùy  theo  công  trình  cụ  thể  cần  tính  toán 
mật  độ  neo  theo  phương  trục  đập  và  phương 
dòng chảy, độ sâu neo vào nền, góc nghiêng của 
neo và loại neo cho hợp lý. 
4. KẾT LUẬN 
1) Trong xây dựng đập bê  tông  trên nền đá, 
đáy đập  thường  được  thiết  kế nằm ngang. Tuy 
nhiên, sau khi hồ, đập đi vào làm việc, dưới tác 
động  của  tải  trọng  từ  đập  và  nước  trong  hồ, 
cùng các yếu tố khác như động đất, đứt gãy kiến 
tạo trong nền mà mặt đáy đập có thể bị nghiêng 
ngoài  dự  kiến  của  thiết  kế,  hướng  đổ  nghiêng 
bất lợi nhất là từ thượng lưu về hạ lưu. 
2) Kết quả tính toán cho các đập có chiều cao 
từ 60 m đến 140 m đã xác định được hệ  số an 
toàn nhỏ nhất ứng với từng góc nghiêng mặt nền 
 (các hình từ 3 đến 7), xác định được quan hệ 
[]  ~  Hđ  như  trên  hình  8.  Khi  có  số  liệu  quan 
trắc về độ nghiêng mặt nền thì có thể đối chiếu 
với hình 8 để cảnh báo về khả năng mất ổn định 
của đập do mặt nền bị nghiêng. 
3) Thiết bị quan trắc để xác định độ nghiêng 
mặt  nền  đập  là  bố  trí  các  con  lắc  thuận  hay 
nghịch ở các đơn nguyên đập khác nhau,  trong 
đó  loại  con  lắc  nghịch  có  neo  đặt  sát  nền  cho 
hiệu quả đo độ nghiêng tốt nhất. 
4) Trường hợp đập bị cảnh báo mất an  toàn 
do nền bị nghiêng thì cần áp dụng các biện pháp 
xử  lý  để  đảm  bảo  an  toàn  như  khoan  phụt  gia 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016) 98 
cường  màn  chống  thấm,  bổ  sung  khoan  thoát  nước, khoan neo đập vào nền ... 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
QCVN 04 - 05: 2012, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia công trình thuỷ lợi - Các quy định chủ yếu về 
thiết kế. 
TCVN 9137: 2012, Công trình thủy lợi - Thiết kế đập bê tông và bê tông cốt thép. 
TCVN 8215: 2009, Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu về thiết kế bố trí thiết bị quan trắc 
cụm công trình đầu mối. 
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. 
Ngô Trí Viềng, Nguyễn Chiến, Nguyễn Phương Mậu, Phạm Ngọc Quý (2004), Sổ tay kỹ thuật Thủy 
lợi - Phần 2 - Tập 2, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 
Diêm Công Huy & nnk (2013), Giáo trình quan trắc công trình xây dựng - Quyển 2 - Quan trắc 
công trình bằng phương pháp phi trắc địa, Viện KHCN, Bộ xây dựng, Hà Nội. 
Abstract: 
RESEARCHING EFFECTS OF FACE FOUNDATION TILT TO STABILITY OF 
CONCRETE GRAVITY DAMS AND SOLUTION TO CONTROL THE TILT OF DAMS 
In the design of gravity concrete dam on rock foundation, dam's sectional dimension can be 
determined under the assumption that dam's bottom is horizontal. However, while working, it may 
experience some unfavorable conditions; especially during an earthquake, in construction area 
with tectonic fault, dam foundation will be tilted, and this will affect dam's stability. Through 
calculations for various dam heights, the paper has established the relationship between the 
stability coefficient of dam with foundation slope and determined the angle (downstream) limit for 
various dam heights. Technical solution to control the tilt of dam is using pure pendulum or inverse 
pendulum located inside dam body, and inverse pendulum with anchors in the foundation gives 
more accurate measurement results. 
Keywords: pendulum, gravity concrete dam, tilt, stability. 
BBT nhận bài: 14/2/2016 
Phản biện xong: 23/3/2016