Nghiên cứu sử dụng vật liệu tại chỗ để gia cố đập đất buôn sa

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 63 (12/2018) 24 
BÀI BÁO KHOA HỌC 
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU TẠI CHỖ ĐỂ GIA CỐ 
ĐẬP ĐẤT BUÔN SA 
Mai Thị Hồng1, Phạm Huy Dũng2 
Tóm tắt: Nhiều đập đất, sau một thời gian dài làm việc, đã xảy ra sự cố hoặc đang có các nguy cơ 
gây mất an toàn như thân đập bị lún, nứt, sạt trượt, hoặc bị thấm mạnh. Do đó cần có biện pháp 
gia cố thân đập, nhằm đảm bảo sự an toàn của đập cũng như năng lực sử dụng nước của hồ chứa. 
Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm của mối quan hệ giữa hàm lượng hỗn hợp phụ 
gia xi măng, vôi, với vật liệu đắp đập đất tại chỗ nhằm tăng khả năng chống thấm cho hỗn hợp đất 
đắp. Kết quả nghiên cứu cho thấy, với hàm lượng vôi 3% kết hợp với 2% xi măng (theo khối lượng) 
có thể làm giảm đáng kể hệ số thấm của đất đắp đập. Ngoài ra, tác giả sử dụng phần mềm Geo 
Studio mô phỏng quá trình làm việc của đập đất Buôn Sa, Đăk Lăc, được gia cố với ứng dụng vật 
liệu tại chỗ, bằng phương pháp đắp áp trúc thượng lưu với các chiều dày lớp phủ thượng lưu thay 
đổi, để phân tích ổn định chống trượt và thấm của thân đập sau gia cố. 
Từ khóa: Vật liệu gia cố, Nâng cấp đập, Đập đất. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ* 
Số lượng hồ chứa ở Tây Nguyên được xây 
dựng khá lớn, với 1193 hồ chứa (Đặng Hoàng 
Thanh, 2015) chiếm 18% số lượng hồ đập 
trong cả nước. Hồ chứa ở Tây Nguyên đa số 
sử dụng công trình chắn nước là đập đất. Hầu 
hết các đập đất được xây dựng cách đây 
khoảng từ 30-40 năm, trong thời kỳ đất nước 
còn nhiều khó khăn cả về kinh tế lẫn khoa 
học, do đó sau một thời gian dài làm việc, khá 
nhiều đập đất đã bị sự cố hoặc đang có nguy 
cơ sự cố do bị suy thoái. Mặt khác, Tây 
Nguyên có khoảng gần 56 tỷ m3 nước đến mỗi 
năm, trong khi đó tổng nhu cầu dùng nước cho 
toàn vùng vào khoảng 11 tỷ m3/năm 2015 và 
sẽ tăng lên khoảng 12 tỷ m3/năm vào năm 
2030 (Viện Quy hoạch thủy lợi, 2014). Hiện 
tại nhu cầu dùng nước của Tây Nguyên, chỉ 
chiếm 23% lượng nước có được hàng năm ở 
khu vực này. Tuy vậy, tình trạng thiếu nước 
vào mùa khô vẫn xảy ra gay gắt, mùa mưa lại 
gây ra lũ lụt. 
Do vậy, các biện pháp nâng cao hiệu quả 
khai thác và sử dụng các công trình thủy lợi hồ 
1 Đại học Hồng Đức 
2 Đại học Thủy lợi 
chứa luôn là vấn đề quan trọng, cấp thiết. Việc 
cải tạo, nâng cấp các công trình thủy lợi hiện 
có sử dụng vật liệu tại chỗ sẽ giảm chi phí, đẩy 
nhanh tiến độ thi công và tiết kiệm được nguồn 
vật liệu ngày càng khan hiếm. Tuy nhiên, do 
đặc điểm cấu tạo địa chất nên đất ở khu vực 
Tây Nguyên thường có tính chất cơ lý đặc biệt 
như co ngót, trương nở, tan rã hoặc tính thấm 
lớn (Nguyễn Trọng Tư, 2017). Hiện tại đập đất 
Buôn Sa có hiện tượng thấm qua thân đập, mái 
hạ lưu xuất hiện nhiều các lỗ rỗng lớn. Bài viết 
trình bày kết quả nghiên cứu giải pháp nhằm 
gia cường vật liệu tại chỗ để nâng cấp hoặc sử 
dụng làm đất đắp đập ở đập Buôn Sa, Tây 
Nguyên. Trên sơ sở đó ứng dụng phần mềm 
Geo Studio để mô phỏng quá trình làm việc 
của đập đất đã ứng dụng vật liệu mới trong 
việc nâng cấp đập đất. 
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm bằng 
các thí nghiệm trong phòng được tiến hành đối 
với mỏ vật liệu đắp đập Buôn Sa ở Tây 
Nguyên. Các chỉ tiêu cơ lý của đất như thành 
phần hạt, độ ẩm, khối lượng riêng, giới hạn 
chảy, giới hạn dẻo, các đặc trưng đầm nén, 
tính kháng cắt, tính nén lún, tính thấm và các 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 63 (12/2018) 25 
tính chất đặc biệt như tính co ngót, trương nở 
và tan rã của đất được xác định trong nghiên 
cứu. Từ đó đề xuất giải pháp gia cố đất để 
nâng cấp đập đất Buôn Sa. 
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 
3.1. Các chỉ tiêu cơ lý của đất 
Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của đất 
được trình bày trong bảng 1, cho thấy đất thuộc 
loại đất chứa sạn sỏi (Tiêu chuẩn Việt Nam 
8217, 2009). Kết quả phân tích hạt, lần lượt có 
các đường kính cỡ hạt như sau: D60 = 5,0 - 6,0 
mm; D30 = 0,03 - 0,06 mm; D10 = 0,004 - 0,005 
mm. Hệ số đồng đều hạt là Cu = 1200 -1250 và 
hệ số cấp phối Cc = 0,1 - 0,15. Như vậy, đất có 
chất lượng cấp phối tương đối tốt do chỉ thỏa 
mãn về hệ số đồng đều hạt nhưng chưa hoàn 
toàn thỏa mãn về hệ số cấp phối (Tiêu chuẩn 
Việt Nam 8217, 2009). Ngoài ra, theo bảng 2 
cho thấy đất có tính dẻo trung bình và bụi bình 
thường (Tiêu chuẩn Việt Nam, 2009). Như vậy 
đất đắp đập Buôn Sa thuộc loại đất cát pha chứa 
sạn sỏi. 
Bảng 1. Thành phần hạt của đất thí nghiệm (%) 
Sạn sỏi 
(2-
60mm) 
Cát 
(0.05-
2mm) 
Bụi 
(0.005-
0.05mm) 
Sét 
(<0.005) 
48,16 20,08 18,11 13,65 
Bảng 2. Các chỉ tiêu cơ lý của đất thí nghiệm 
Wo 
(%) Gs 
WL 
(%) Wp (%) IP 
23,73 2,72 38,40 24,87 13,53 
Ghi chú: Wo:Độ ẩm; Gs: khối lượng riêng hạt; 
WL: Giới hạn chảy; WP: Giới hạn dẻo; IP: chỉ số dẻo. 
Các chỉ tiêu cơ học và các tính chất đặc biệt 
của đất được thí nghiệm và trình bày trong Bảng 3 
và Bảng 4, lưu ý rằng các mẫu được chế bị với độ 
chặt K = 0.95 tức là khối lượng riêng khô của mẫu 
chế bị được lấy bằng 95% khối lượng riêng khô 
lớn nhất và độ ẩm mẫu chế bị được lấy bằng độ 
ẩm tối ưu (Nguyễn Văn Thơ, 2001). Sau đó các 
mẫu chế bị được dưỡng hộ trong bình hút ẩm 3 
ngày, đem mẫu đó làm bão hòa bằng cách ngâm 
trong hộp nén Oedometer với thời gian 3 ngày. Để 
đảm bảo mẫu chế bị không bị trương nở thì trong 
quá trình bão hòa cần phải tác dụng áp lực nén 
10kPa lên bề mặt của mẫu thí nghiệm. Sau đó các 
mẫu chế bị này được tiến hành các thí nghiệm xác 
định các chỉ tiêu cơ học bao gồm cắt trực tiếp, nén 
và thấm. Nhận thấy các yêu cầu về sức chịu tải, 
tính kháng cắt, biến dạng, co ngót, trương nở và 
tan rã đều đảm bảo, tuy nhiên do hàm lượng sạn 
sỏi cao nên không đảm bảo yêu cầu về tính thấm 
với hệ số thấm K = 2,02x10-4 (cm/s) (Tiêu chuẩn 
Việt Nam 8723, 2012). 
Bảng 3. Các chỉ tiêu cơ học của mẫu đất thí nghiệm 
Tính đầm nén Tính kháng cắt Tính nén lún Tính thấm 
Wop (%) cmax (g/cm3) (độ) C (kG/cm
2) a (cm2/kG) Eo (kG/cm2) K (cm/s) 
12,38 1,94 21014’ 0,247 0,028 93,13 2,02x10-4 
Ghi chú: Wop: độ ẩm tối ưu, cmax: khối lượng riêng khô lớn nhất, : góc ma sát trong, C: lực 
dính đơn vị, a: hệ số nén lún, Eo: modul biến dạng, K: hệ số thấm. 
Bảng 4. Tính co ngót, tính trương nở và độ tan rã của đất 
Tính co ngót Tính trương nở Tính tan rã 
Dc.ng (%) Wc.ng (%) Dtr.n (%) Wtr.n (%) Ptr.n (kPa Dtr% T (s) 
4,5 2,99 4,20 32,13 6 65 86400 
Ghi chú: Dc.ng: độ co ngót thể tích, Wc.ng: độ ẩm giới hạn co ngót, Dtr.n: độ trương nở thể tích, 
Wtr.n: độ ẩm trương nở, Ptr.n: áp lực trương nở, Dtr: độ co tan rã, t: thời gian tan rã. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 63 (12/2018) 26 
3.2. Đề xuất giải pháp nhằm gia cố đất đắp 
đập Buôn Sa 
Vật liệu đất đắp trong nghiên cứu có tính 
thấm khá lớn, với hệ số thấm K = 2.02x10-4 
(cm/s), trong khi đó các tính chất về biến dạng, 
kháng cắt và tính chất đặc biệt đều đảm bảo. Do 
đó kiến nghị giải pháp sử dụng chất phụ gia là 
chất kết dính hạt mịn nhằm giảm tính thấm của 
đất. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành sử dụng các 
các phụ gia riêng biệt như Bentonite, vôi và xi 
măng nhưng hiệu quả không cao. Tuy nhiên khi 
sử dụng đồng thời phụ gia vôi và xi măng thì 
không những làm giảm tính thấm mà các tính 
chất cơ học khác đều đảm bảo. Trong nghiên 
cứu, hàm lượng xi măng và vôi được sử dụng 
lần lượt là: 0%, 1%, 2%, 3%, 5%, 7% so với 
tổng khối lượng khô của đất và phụ gia (Mai 
Thị Hồng, 2017). 
3.2.1. Quy trình chế bị mẫu khi trộn phụ gia 
ximăng và vôi 
Trước tiên mẫu vật liệu được phơi khô trong 
độ ẩm tự nhiên. Sau đó tiến hành bọc kín nhằm 
không thay đổi độ ẩm của mẫu và tiến hành thí 
nghiệm xác định độ ẩm hiện tại của mẫu vật 
liệu. Căn cứ trên độ ẩm này, xác định được khối 
lượng khô của mẫu vật liệu. 
Xác định độ ẩm tự nhiên của xi măng và vôi, 
từ đó xác định được khối lượng khô của phụ gia 
xi măng và vôi. 
Trộn xi măng, vôi với mẫu vật liệu ở trên 
theo tỷ lệ % về khối lượng khô. 
Chế bị các mẫu đất lẫn xi măng với độ chặt 
K = 0,95 (Nguyễn Văn Thơ, 2001). 
Ngâm bão hòa mẫu trong hộp Oedometer 
trong thời gian 2 ngày. Trong quá trình bão hòa, 
tác dụng áp lực nén 10kPa để đảm bảo mẫu 
không bị trương nở. 
Sau khi bão hòa, lấy các mẫu đất để tiến hành 
các thí nghiệm cần thiết. 
Vật liệu đất đắp Buôn Sa có tính thấm rất 
lớn, với hệ số thấm là K = 2.02x10-4 (cm/s). 
Trong khi đó các tính chất về biến dạng, 
kháng cắt và tính chất đặc biệt đều đảm bảo. 
Vì vậy trong nghiên cứu này chỉ xét ảnh 
hưởng sau khi pha trộn xi măng và vôi đến 
tính thấm của đất. 
3.2.2. Kết quả thí nghiệm 
Hình 1 mô tả ảnh hưởng của hàm lượng xi 
măng (X) lần lượt là 0%, 1%, 2%, 3%, 5%, 7% 
kết hợp với 2% lượng vôi với hệ số thấm K. 
Hình 2 mô tả ảnh hưởng của hàm lượng vôi 
(V) lần lượt là 0%, 1%, 2%, 3%, 5%, 7% kết 
hợp với 2% lượng xi măng với hệ số thấm K. 
Kết quả thí nghiệm cho thấy hệ số thấm 
giảm khi tăng hàm lượng xi măng và vôi. Tuy 
nhiên, Hình 2 cho thấy phụ gia vôi có tác dụng 
giảm thấm hiệu quả hơn phụ gia xi măng. Do 
vậy, đề xuất sử dụng hàm lượng phụ gia vôi là 
3% và xi măng là 2%. Lúc này hệ số thấm K = 
2x10-5(cm/s). 
0 1 2 3 4 5 6 7 8
X (%)
0
2
4
6
8
10
K
 (
10
-5
 cm
/s
)
Hình 1. Ảnh hưởng của hàm lượng xi măng 
và 2% lượng vôi với hệ số thấm 
0 1 2 3 4 5 6 7 8
V (%)
0
2
4
6
8
10
K
 (
10
-5
 cm
/s
)
Hình 2. Ảnh hưởng của hàm lượng vôi và 2% 
lượng xi măng với hệ số thấm 
4. ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỂ 
NÂNG CẤP ĐẬP ĐẤT BUÔN SA, ĐĂK LĂC 
4.1. Quy mô công trình đập đất hồ Buôn Sa 
Hồ chứa nước Buôn Sa thuộc Buôn Reng, xã 
Ea’bông, xã Krông Ana, Huyện Krông Ana. 
Đập đất hiện nay xuất hiện hiện tượng thấm 
thân đập, mái thượng và hạ lưu đập chưa được 
gia cố, xuất hiện nhiều lỗ rỗng ở mái hạ lưu đập. 
Các thông số cơ bản của đập đất Buôn Sa 
được thể hiện trên Bảng 5. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 63 (12/2018) 27 
Bảng 5. Các thông số cơ bản của đập đất 
hồ chứa Buôn Sa 
TT Các thông số cơ bản Kích 
thước 
1 Cao trình đỉnh đập 463,54 m 
2 Cao trình đỉnh tường chắn sóng 463,84 m 
3 Mực nước dâng bình thường 461,0 m 
4 Chiều rộng đỉnh đập 5,0 m 
5 Chiều cao đập 12,0 m 
6 Hệ số mái thượng, hạ lưu 3,0 
4.2. Các thông số dùng trong tính toán 
Mặt cắt tính toán được lựa chọn là mặt cắt 
lòng sông như ở sơ đồ dưới đây. 
CTÐÐ 46 3,5 4m
MNDBT 46 1,0 m
Hình 3. Mặt cắt tính toán đập Buôn Sa 
Theo kết quả tài liệu về khảo sát, cấu tạo 
địa chất của đập Buôn Sa bao gồm các lớp 
đất sau: 
Lớp 1: Đất đắp cát trung bình xám nâu, xám 
vàng chứa nhiều dăm sạn. 
Lớp 2: Á Sét màu xám nâu, nâu đỏ lẫn sạn, 
kết cấu chặt vừa, trạng thái dẻo cứng, nguồn gốc 
sườn tàn tích edQ. 
Lớp 3: Đới phong hóa IA1 - Đá phong hóa 
hoàn toàn thành á sét màu xám trắng, xanh nhạt, 
trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt. 
Tác giả lựa chọn trường hợp tổ hợp cơ bản 
để tính toán kiểm tra tức là mực nước thượng 
lưu ở mực MNDBT (462,0m) và hạ lưu không 
có nước. 
Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền được lấy theo 
tài liệu khảo sát cung cấp. Tuy nhiên chỉ tiêu cơ 
lý của đất đắp được lấy theo chỉ tiêu mẫu chế bị 
với độ chặt K = 0,95. Các thông số của vật liệu 
đắp đập được tóm tắt trong Bảng 6. 
Bảng 6. Các thông số của vật liệu trong tính toán 
Tên lớp  (kN/m3) (độ) C (kN/m2) K (cm/s) Ghi chú 
1 20,0 21,2 24,7 2,02.10-4 Đất đắp 
2 18,5 17,7 15,5 3,00.10-5 Đất nền 
3 19,2 24,5 22,6 5,00.10-6 Đất nền 
4.3. Đề xuất giải pháp nâng cấp đập đất 
4.3.1. Một số giải pháp nâng cấp đập đất 
- Giải pháp đắp áp trúc mái thượng lưu; 
- Giải pháp đắp áp trúc mái hạ lưu; 
- Giải pháp đắp cả thượng và lưu; 
- Một số giải pháp khác như sử dụng các phụ 
gia hóa dẻo để khoan phụt. 
4.3.2. Lựa chọn giải pháp nâng cấp đập đất 
Mỗi giải pháp nâng cấp đập đất đều có ưu và 
nhược điểm riêng, tuy nhiên trong giới hạn nghiên 
cứu của bài báo tác giả lựa chọn giải pháp sử dụng 
vật liệu tại chỗ có trộn phụ gia để nâng cấp đập đất 
bằng phương pháp đắp áp trúc mái thượng lưu. 
Theo kết quả nghiên cứu, khi trộn vật liệu tại 
chỗ với tỷ lệ phụ gia phù hợp thì hệ số thấm của 
vật liệu đắp đập giảm xuống còn K = 2x10-5 
(cm/s), trong khi đó góc ma sát trong tăng lên 
giá trị 26o7’ và lực dính đơn vị C giảm xuống 
còn 20,4 (kN/m2). 
Giải pháp nghiên cứu đắp áp trúc mái thượng 
lưu sử dụng vật liệu tại chỗ có trộn phụ gia được 
đề xuất tính toán cho các chiều dày lớp phủ lần 
lượt là 0,0; 1,5; 2,0; 2,5 và 3,0 m. Tác giả sử 
dụng phần mềm SEEP/W phân tích thấm bằng, 
kết hợp với phần mềm SLOPE/W nhằm phân 
tích ổn định trượt của đập với các trường hợp 
chiều dày lớp phủ thượng lưu thay đổi lần lượt 
là 0,0; 1,5; 2,0; 2,5 và 3,0 m. 
Hình 4 thể hiện sơ đồ tính toán đắp áp trúc 
thượng lưu đập Buôn Sa. 
MNDBT = 461,0m
Lop 1
Lop 2
Lop 3
 TL
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 4. Sơ đồ tính toán đắp áp trúc mái 
 thượng lưu đập Buôn Sa 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 63 (12/2018) 28 
4.3.3. Kết quả tính toán khi chiều dày lớp 
phủ thượng lưu thay đổi 
- Khi chiều dày lớp phủ thượng lưu là 0 m. 
MNDBT = 461,0m
 0
.1
 0
.3 
 0.7 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 5. Phân bố gradient thấm trong thân 
và nền đập khi chiều dày lớp phủ t = 0 m 
1.323
MNDBT = 461,0m
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
475
480
485
490
495
Hình 6. Kết quả phân tích ổn định trượt của 
đập (khi t =0 m) 
- Khi chiều dày lớp phủ thượng lưu là 1,5 m. 
MNDBT = 461,0m
 TL
 452.5 
 4
56
.5
 4
58
.5
 4
59
.5
 4
60
.5
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 7. Phân bố cột nước tổng trong thân 
 và nền đập (t=1,5m) 
MNDBT = 461,0m
 TL
 -2 
 2 
 6 
 10 
 14 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 8. Phân bố cột nước áp lực trong thân 
 và nền đập (t=1,5m) 
MNDBT = 461,0m
 TL
 1
e-
00
9 
 1e-008 
 1e-007 
 1e-007 
 3.1623e-007 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 9. Phân bố vận tốc thấm trong thân 
và nền đập (t=1,5m) 
MNDBT = 461,0m
 TL
 0
.1
 0
.2 
 0.6 
 0.6 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 10. Phân bố grandient thấm trong thân 
và nền đập (t=1,5m) 
1.498
MNDBT = 461,0m
 TL
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
475
480
485
490
Hình 11. Kết quả phân tích ổn định trượt 
(t=1,5m) 
- Khi chiều dày lớp phủ thượng lưu là 2,0 m 
MNDBT = 461,0m
 4
54
.5
 4
57
.5
 4
58
.5
 4
59
.5
 4
60
.5
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 12. Phân bố cột nước tổng trong thân 
và nền đập (t=2,0m) 
MNDBT = 461,0m
 -2 
 2 
 6 
 6 
 10 
 14 
 14 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 13. Phân bố cột nước áp lực trong thân 
và nền đập (t=2,0m) 
MNDBT = 461,0m
 3.162
3e-009
 1e-008 
 1e-00
7 
 1e -007 
 3.1623e-007 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 14. Phân bố vận tốc thấm trong thân 
 và nền đập (t=2,0m) 
MNDBT = 461,0m
 0.1 
 0
.1
 0.2 
 0.5 
 0.5 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 15. Phân bố grandient thấm trong thân 
 và nền đập (t=2,0m) 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 63 (12/2018) 29 
1.517
MNDBT = 461,0m
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
475
480
485
490
Hình 16. Kết quả phân tích ổn định trượt 
(t=2,0m) 
- Khi chiều dày lớp phủ thượng lưu là 2,5 m 
MNDBT = 461,0m
 452.5 
 4
56
 4
57
.5
 4
58
.5
 4
59
.5
 46
0.5 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 17. Phân bố cột nước tổng trong thân và 
nền đập (t=2,5m) 
MNDBT = 461,0m
 -2 
 2 
 6 
 6 
 10 
 14 
 14 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
475
Hình 18. Phân bố cột nước áp lực trong thân 
và nền đập (t=2,5m) 
MNDBT = 461,0m
 3.1 623e-0 09 
 1e-008 
 1e-007 
 1e-007 
 3.1623e-007 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 19. Phân bố vận tốc thấm trong thân 
và nền đập (t=2,5m) 
MNDBT = 461,0m
 0.1 
 0
.1 
 0.5 
 0.5 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 20. Phân bố grandient thấm trong thân 
và nền đập (t=2,5m) 
1.536
MNDBT = 461,0m
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
475
480
485
490
Hình 21. Kết quả phân tích ổn định trượt 
(t=2,5m) 
- Khi chiều dày lớp phủ thượng lưu là 3,0 m 
MNDBT = 461,0m
 452.5 
 4
56
 4
57
.5
 4
58
.5
 4
59
.5
 4
60
.5
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 22. Phân bố cột nước tổng trong thân 
và nền đập (t=3,0m) 
MNDBT = 461,0m
 -2 
 2 6 
 6 
 10 
 14 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 23. Phân bố cột nước áp lực trong thân 
và nền đập (t=3,0m) 
MNDBT = 461,0m
 1e-008 
 1e-008 
 1e-007 
 1e-007 
 3.1623e-007 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 24. Phân bố vận tốc thấm trong thân 
 và nền đập (t=3,0m) 
MNDBT = 461,0m
 0.1 
 0
.1
 0
.15
 0.45 
 0.5 
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
Hình 25. Phân bố grandient thấm trong thân 
 và nền đập (t=3,0m) 
1.552
MNDBT = 461,0m
Khoang cach (m)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
C
ao
 d
o 
(m
)
435
440
445
450
455
460
465
470
475
480
485
490
495
Hình 26. Kết quả phân tích ổn định trượt 
(t=3,0m) 
4.3.4. Tiêu chuẩn tham chiếu đánh giá 
a) Yêu cầu về ổn định thấm 
Theo QPVN 04-05:2012/BNNPTNT, đập hồ 
chứa nước Buôn Sa được phân loại là cấp III. 
Đất sử dụng để đắp đập Buôn Sa là đất thuộc 
loại cát trung bình, nên trị số gradient cho phép 
[J] = 0,60 (TCVN 8216-2009). 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 63 (12/2018) 30 
b) Yêu cầu về ổn định trượt 
Điều kiện ổn định trượt: K >[K].Theo TCVN 
8216-2009, Bảng 7 quy định tính toán kiểm tra ổn 
định của đập đất đối với công trình cấp III, với điều 
kiện làm việc bình thường (cơ bản) lấy [K] = 1,30. 
4.3.5. Tổng hợp kết quả tính toán 
Kết quả tính toán trường hợp đắp áp trúc 
thượng lưu khi chiều dày lớp phủ thay đổi lần 
lượt là 0; 1,5; 2,0; 2,5 và 3m được thể hiện trên 
Bảng 7. 
Bảng 7. Kết quả tính toán sử dụng vật liệu tại chỗ có trộn phụ gia đắp áp trúc 
thượng lưu khi chiều dày lớp phủ thượng lưu thay đổi 
Chiều dày lớp phủ thượng lưu t (m) Thông số 0,0 1,5 2,0 2,5 3,0 
Điều kiện 
ổn định 
Gradient Jmax 0,73 0,69 0,60 0,58 0,55 Jmax = 0,60 
Hệ số ổn định chống trượt Kmin 1,323 1,498 1,517 1,536 1,552 Kmin = 1,30 
Mực độ hạ thấp đường bão hòa 0 2,0 2,2 2,5 2,8 
Hình 27, Hình 28 và Hình 29 lần lượt mô tả 
kết quả giữa chiều dày lớp phủ thượng lưu với 
Gradient Jmax, hệ số ổn định chống trượt Kmin 
và mức độ hạ thấp đường bão hòa. Nhận thấy, 
giải pháp đắp áp trúc thượng lưu có tính ứng 
dụng cao, khi càng tăng chiều dày lớp phủ 
thượng lưu, gradien thấm Jmax giảm dần, hệ số 
ổn định chống trượt Kmin và mức độ hạ thấp 
đường bão hòa tăng. Tuy nhiên, để đạt được 
hiệu quả cao nhất đề xuất chọn chiều dày lớp 
phủ thượng lưu là 2m, vì khi tăng chiều dày 
lớp phủ thượng lưu gradien thấm Jmax giảm 
không đáng kể, hệ số ổn định chống trượt Kmin 
và mức độ hạ thấp đường bão hòa tăng không 
nhiều. Tuy nhiên nhược điểm của phương 
pháp này khi thi công cần phải tháo kiệt hồ 
chứa, ảnh hưởng tới khả năng cung cấp nước 
tưới trong quá trình sửa chữa. 
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
ChiÒu dµy líp phñ th­îng l­u t (m)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
G
ra
di
en
t J
m
ax
Hình 27. Quan hệ giữa chiều dày lớp phủ 
thượng lưu t và Gradient thấm J 
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
ChiÒu dµy líp phñ th­îng l­u t (m)
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
H
Ö 
sè
 æ
n 
®Þ
nh
 c
hè
ng
 tr
­î
t K
m
in
Hình 28. Quan hệ giữa chiều dày lớp phủ TL 
 và hệ số ổn định chống trượt Kmin 
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
ChiÒu dµy líp phñ th­îng l­u t (m)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
M
øc
 ®
é
 h
¹
 th
Êp
 ®
­ê
n
g 
b·
o
 h
ßa
Hình 29. Quan hệ giữa chiều dày lớp phủ TL 
 và mức độ hạ thấp đường bão hòa 
5. KẾT LUẬN 
Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu các 
tính chất cơ lý đặc biệt của đất đắp đập Buôn Sa 
ở Tây Nguyên, từ đó đề ra một số giải pháp 
nhằm gia cường vật liệu để sử dụng chúng làm 
vật liệu đắp đập hoặc nâng cấp đập. Một số kết 
luận chính được rút ra từ các thí nghiệm trong 
nghiên cứu này như sau: 
1. Đối với đất Tây Nguyên, trước khi sử 
dụng để làm vật liệu đắp đập, cần thí nghiệm 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 63 (12/2018) 31 
các chỉ tiêu cơ lý, các tính chất đặc biệt để có 
các biện pháp xử lý phù hợp. 
2. Đối với loại đất có tính thấm lớn có thể áp 
dụng biện pháp trộn phụ gia xi măng và vôi với 
tỷ lệ thích hợp để giảm tính thấm. Cụ thể đối 
với đất đắp đập Buôn Sa, có thể trộn thêm 3% 
phụ gia vôi và 2% phụ gia xi măng để giảm hệ 
số thấm của đất. 
3. Đối với trường hợp nâng cấp đập, có thể 
ứng dụng vật liệu tại chỗ có sử dụng phụ gia 
trong trường hợp đắp áp trúc mái thượng lưu, để 
nâng cao hiệu quả về ổn định thấm và trượt. 
4. Chiều dày lớp phủ thượng lưu khi đắp áp 
trúc mái có thể dao động từ 23 m. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Đặng Hoàng Thanh, Đề tài cấp bộ: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao năng lực hồ chứa 
vừa và nhỏ đáp ứng nhu cầu cấp nước cho sản xuất, sinh hoạt và phát triển bền vững tài nguyên 
nước vùng Tây Nguyên”, 2015. 
Dự án quy hoạch thủy lợi tổng thể vùng Tây Nguyên - Viện Quy hoạch thủy lợi 2014 
Nguyễn Trọng Tư, Đề tài cấp bộ: “Nghiên cứu giải pháp sử dụng đất tại chỗ để xây dựng, sửa 
chữa và nâng cấp đập đất vừa và nhỏ Tây Nguyên”, 2017. 
Tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN 8217-2009, Phân loại đất xây dựng công trình thủy lợi. 
GS. Nguyễn Văn Thơ, TS Trần Thị Thanh, Sử dụng đất tại chỗ để đắp đập ở Tây Nguyên, Nam 
Trung Bộ và Đông Nam Bộ, Nhà xuất bản Nông nghiệp, 2001. 
Tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN 8723-2012, Đất xây dựng công trình thủy lợi-Phương pháp xác định 
hệ số thấm của đất trong phòng thí nghiệm. 
Mai Thị Hồng, Nghiên cứu giải pháp nhằm gia cường vật liệu đắp đập tại chỗ có tính cơ lý đặc 
biệt ở Tây Nguyên, Hội nghị khoa học thường niên Đại học Thủy lợi, 2017. 
Abstract: 
A RESEARCH OF USING THE LOCAL MATERIAL TO REINFORCE 
 THE BUON SA EARTH-DAM 
Many earth-dams that have been using for years have been crushed or being in the risk situations 
such as the body of the dam is deformed, cracked, sliding, or extreme infiltration. Therefore, it is 
necessary to have a mean for consolidating the dam’s body in order to achieve the safety of the 
dam, as well as the efficiency of using water of the reservoir. The paper presents the experimental 
results on the advantage of combining the cement-lime mixture with the local soil to improve the 
water-resistant ability of the filling material. The result shows that the combination of 3% lime, 2% 
cement (in term of weight) with the local soil can reduce significantly the coefficient of permeability 
of the filling mixture. In addition, the authors used Geo Studio software to simulate the operation of 
the earth dam’s body namely Buôn Sa, Đăk Lăc, which has been reinforced by applying the 
proposed filling material based on the local soil with the new filled-up layer is on the upstream side 
and its thickness range, to analyze the shear stability and water-resistant after upgrading. 
Keywords: Reinforced material, Dam upgrade, Earth dam. 
Ngày nhận bài: 17/10/2018 
Ngày chấp nhận đăng: 15/11/2018