Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8216:2018 về Công trình thủy lợi - Thiết kế đập đất đầm nén được ban hành nhằm quy định các yêu cầu kỹ thuật bắt buộc và hướng dẫn chi tiết trong việc tính toán, thiết kế các loại đập đất đầm nén thuộc hệ thống công trình thủy lợi tại Việt Nam.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với việc thiết kế mới, thiết kế cải tạo hoặc nâng cấp các đập đất đầm nén (bao gồm cả đập đất đồng chất và đập đất nhiều khối) của các công trình thủy lợi từ cấp I đến cấp IV. Đối với các công trình đập đất cấp đặc biệt, các quy định trong tiêu chuẩn này được sử dụng làm tài liệu tham khảo chính, hoặc phải kết hợp với các nghiên cứu chuyên đề riêng biệt được cấp có thẩm quyền phê duyệt.

Tài liệu viện dẫn liên quan

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách đồng bộ và chính xác, người thiết kế cần kết hợp sử dụng các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành về khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy văn, tính toán dòng chảy lũ, thiết kế nền móng, thiết kế chống thấm và các tiêu chuẩn về thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý của đất đắp.

Thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi

• Đập đất đầm nén: Là loại đập đất được xây dựng bằng phương pháp rải đất theo từng lớp và sử dụng các thiết bị đầm nén chuyên dụng (lu chân cừu, lu rung, lu bánh lốp) để đạt được dung trọng khô và độ chặt thiết kế.
• Đập đồng chất: Là đập được cấu tạo chủ yếu bằng một loại đất ít thấm nước, vừa đóng vai trò chịu lực vừa đóng vai trò chống thấm cho toàn bộ thân đập.
• Đập nhiều khối (đập phân vùng): Là đập được cấu tạo từ nhiều loại đất đá khác nhau, trong đó phần chống thấm chính được bố trí ở giữa (nhân sét, tường tâm) hoặc ở phía thượng lưu (sân phủ, tường nghiêng), các phần còn lại đóng vai trò chịu lực và thoát nước.
• Thiết bị quan trắc đập: Hệ thống các thiết bị đo đạc được lắp đặt trong thân đập, nền đập và vai đập nhằm theo dõi các thông số về thấm, áp lực nước kẽ rỗng, chuyển vị đứng (lún) và chuyển vị ngang của công trình.

Các nguyên tắc thiết kế chung (Điều 4)

Thiết kế đập đất đầm nén phải tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc cơ bản nhằm bảo đảm an toàn tuyệt đối cho công trình trong suốt quá trình thi công và vận hành khai thác, đồng thời tối ưu hóa hiệu quả kinh tế:

• Yêu cầu về tài liệu đầu vào: Thiết kế đập phải dựa trên đầy đủ các số liệu điều tra, khảo sát thực tế về địa hình, địa chất, khí tượng, thủy văn và nguồn vật liệu xây dựng tại khu vực dự án. Không được thiết kế dựa trên các số liệu giả định hoặc chưa được nghiệm thu theo quy định.
• Lựa chọn tuyến đập và hình thức đập: Tuyến đập phải được lựa chọn thông qua việc so sánh toàn diện các phương án kinh tế - kỹ thuật. Ưu tiên chọn tuyến đập có chiều dài ngắn nhất, chiều cao đập nhỏ nhất, điều kiện địa chất nền tốt nhất và thuận lợi cho việc bố trí cụm công trình đầu mối (như tràn xả lũ, cống lấy nước dưới đập).
• Tận dụng vật liệu địa phương: Thiết kế cần ưu tiên tối đa việc sử dụng các loại đất, đá đào ra từ hố móng của các hạng mục công trình hoặc khai thác tại các mỏ vật liệu trong lòng hồ để tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường sinh thái xung quanh.
• Đảm bảo ổn định thân đập và nền đập: Thân đập và nền đập phải được tính toán ổn định chống trượt dưới mọi tổ hợp tải trọng bất lợi nhất (bao gồm cả tác động của động đất nếu công trình nằm trong vùng có gia tốc động đất thiết kế). Mái đập phía thượng lưu và hạ lưu phải được thiết kế các biện pháp bảo vệ chống sóng, chống mưa và xâm thực phù hợp.
• Kiểm soát thấm và xói ngầm: Thiết kế phải bố trí hệ thống chống thấm (sân phủ, tường ngực, hào chống thấm) và hệ thống tiêu thoát nước thân đập (đống đá tiêu nước, lăng trụ lọc, bộ lọc ngược) để khống chế đường bão hòa, giảm áp lực thấm và ngăn ngừa triệt để hiện tượng xói ngầm, cát chảy hoặc rửa trôi hạt mịn.
• Bố trí hệ thống quan trắc: Đối với các đập đất từ cấp III trở lên, thiết kế bắt buộc phải bao gồm hệ thống thiết bị quan trắc tự động hoặc bán tự động để theo dõi diễn biến an toàn của đập ngay từ giai đoạn thi công đắp đất cho đến khi đưa vào vận hành.

Yêu cầu xử lý nền đập và vai đập

• Nền đập bằng đất yếu, đất có tính lún ướt hoặc đá bị nứt nẻ mạnh phải được thiết kế các biện pháp xử lý triệt để như: bóc bỏ lớp đất yếu, đầm chặt lại, khoan phụt vữa xi măng kết dính hoặc tạo màng chống thấm để đảm bảo khả năng chịu tải và ngăn chặn dòng thấm qua nền.
• Tại vị trí tiếp xúc giữa thân đập đất với vai núi đá hoặc các kết cấu bê tông của công trình xả nước, thiết kế phải bố trí các lớp đất sét có tính dẻo cao, đầm nén thủ công kỹ lưỡng và tạo các khấc bám để tránh hiện tượng nứt nẻ do lún không đều và rò rỉ nước dọc theo bề mặt tiếp xúc.

Hiệu lực thi hành

TCVN 8216:2018 có hiệu lực áp dụng rộng rãi trên phạm vi cả nước, thay thế cho các quy định thiết kế đập đất đầm nén cũ. Tiêu chuẩn này là căn cứ pháp lý và kỹ thuật quan trọng để các cơ quan quản lý nhà nước, chủ đầu tư, nhà thầu tư vấn thiết kế và đơn vị thi công thực hiện việc lập, thẩm định, phê duyệt và triển khai xây dựng các công trình đập đất đầm nén bảo đảm chất lượng và an toàn công trình thủy lợi.