TIÊu chuẩn quốc gia tcvn 9143 : 2012

Các chân khay bê tông dùng để nối tiếp tốt hơn giữa đập và nền (nhằm mục đích ngăn ngừa thấm tiếp xúc nguy hiểm). Các tường răng bê tông sâu phải được bố trí thay cho hàng cừ trong trường hợp không thể đóng được cừ vào đất nền hoặc trong trường hợp công trình đặc biệt quan trọng.

Thường bố trí chân khay hoặc tường răng thượng lưu ở dưới đập. Thông thường phải bố trí chân khay hạ lưu trong sơ đồ 1 khi không bố trí cừ hạ lưu với chiều sâu tính theo công thức (5).

Chân khay hạ lưu dưới đập trong các sơ đồ 2; sơ đồ 3; sơ đồ 4 (hình 3; hình 4; hình 5) được bố trí để tách thiết bị tiêu nước dưới đập khỏi hạ lưu và để có thể bơm nước từ thiết bị tiêu nước dưới đập về hạ lưu bằng máy bơm đặt trong hành lang kiểm tra bố trí trong thân đập. Việc bơm nước khỏi thiết bị tiêu nước là cần thiết, thí dụ để kiểm tra sự làm việc của thiết bị tiêu nước.

Khi sử dụng sơ đồ sâu (hình 6 a) với tường răng thượng lưu, có thể bố trí tường răng hạ lưu cũng cắm sâu tới tận tầng không thấm nước nhưng phải bố trí các lỗ thoát nước ở tường này nhằm đảm bảo cột nước dưới đập ứng với mức nước hạ lưu.

Khi trong sơ đồ 1 có bố trí cừ hạ lưu (hình 2) do có khe hở giữa các ván cừ, chiều sâu chân khay hạ lưu d phải thỏa mãn điều kiện d ≥ 2b, trong đó b là chiều rộng ván cừ.

Các chân khay bê tông được thi công như sau:

a) Trong các hố móng đào lộ thiên;

b) Bằng phương pháp đổ bê tông dưới nước;

c) Sử dụng giếng hạ lộ thiên hoặc giếng chìm có áp lực.

Để tránh thấm tiếp xúc nguy hiểm, phương pháp hạ giếng thường được phép dùng với trường hợp sơ đồ đường viền sâu (hình 6 a) ngoài ra các khe hở giữa các giếng cần xử lý kín nước thật cẩn thận.

Việc đổ bê tông dưới nước cho các chân khay tường răng phải được thực hiện theo các tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành về thi công bê tông. Trong trường hợp này phải cố gắng thực hiện nối tiếp giữa bê tông với đất nền.

Chỉ thi công các chân khay tường răng bằng đổ bê tông dưới nước trong các trường hợp đặc biệt, khi không thể áp dụng các phương pháp khác.

Có thể thi công các chân khay hoặc tường răng trong hố móng lộ thiên theo một trong các sơ đồ sau:

1) Hố móng khô có mái dốc ứng với loại đất đã cho không phải gia cố, hố móng được lấp lại hoàn toàn bằng hỗn hợp bê tông, trong trường hợp này các mặt bên của chân khay tường răng có mặt xiên ứng với mái hố móng;

2) Trong thời gian thi công, vách hố móng được giữ thẳng đứng bằng văng chống hoặc bằng dung dịch bentônít đổ đầy trong hố móng đào. Trong trường hợp này mặt bên của chân khay tường răng có dạng thẳng đứng. Chiều sâu của các chân khay tường răng bê tông thi công bằng dung dịch bentônít có thể tới 50 m đến 60 m;

3) Hố móng được đào với mái dốc ổn định ứng với loại đất đã cho, chiều rộng của đáy móng phải lớn hơn chiều dày thiết kế của chân khay, tường răng (thí dụ khoảng 1 m). Ván khuôn được lắp trong hố móng để đổ bê tông. Sau khi tháo ván khuôn phần không gian còn lại của hố móng phải được lấp lại hoặc thay thế bằng đất sét hoặc á sét. Phải lấp đầy khoảng trống dưới đập có thiết bị tiêu nước nằm ngang bên dưới thân đập (khoảng trống A, hình 7); bằng đất có cùng hệ số thấm với đất nền và đầm nện thật chặt. Khi thiết kế chân khay, tường răng theo sơ đồ đã cho phải chú ý rằng nếu không đầm nện đất ở khoảng trống A đủ chặt thì sẽ xảy ra lún ở khối đất này và sẽ gây ra lún của thiết bị tiêu nước nằm ngang dưới đập. Cũng cần cố gắng làm sao để trong quá trình khai thác đập, khối đấp đắp trong khoang trống A sẽ ép càng nhiều càng tốt lên mặt bên của chân khay tường răng. Trong phần lớn các trường hợp, độ lún của đất đắp trong khoang trống vì thế cần phải lấy độ dốc của mặt bên chân khay tường răng bằng khoảng 1:10 để làm cho chiều rộng chân khay giảm dần xuống dưới.

Thực tế, các tường răng bằng bê tông (sâu 100 m đến 200) đôi khi được thực hiện dưới dạng các tường khoan đổ đầy bê tông, tạo thành các cọc có đường kính lớn (0,6 m đến 1,0 m) tiếp giáp với nhau hoặc chồng (trên bình đồ) cọc nọ lên cọc kia. Công tác khoan trong trường hợp này được thực hiện (đôi lúc dưới một lớp nước không lớn) hoặc với các ống chèn, hoặc với dung dịch bentônít.

Chiều sâu của các chân khay hoặc tường răng kiểu treo bằng bê tông được thi công theo một trong các sơ đồ nêu trên phải được xác định như độ sâu của các hàng cừ, nghĩa là trên cơ sở tính toán độ bền thấm của đất và có xét đến các vấn đề khác đã nêu trong Điều 6.

Các tường răng sâu chống thấm bằng bê tông thông thường cần được tách khỏi phần móng đập bằng khớp nối biến dạng có vật chắn trước tương ứng.

CHÚ DẪN: I) Bê tông sét; II) Thiết bị tiêu nước; III) Tầng lọc ngược; A) Đất được nện chặt

Các màn chống thấm được thực hiện với nền không phải là đá bằng cách khoan phụt vào khoảng rỗng của đất nền vữa xi măng, vữa đất sét có phụ gia hóa dẻo, vữa xi măng - pôlime, vữa pôlime, ..v.v.. Chiều dày của màn chống thấm kể từ trên xuống dưới phải giảm dần. Có thể sơ bộ coi như đối với màn chống thấm, gradien thấm lớn nhất cho phép từ 2 đến 3 (khi nước thấm qua màn phụt chống thấm theo hướng ngang). Trong đất bồi tích các màn chống thấm có thể được bố trí đến độ sâu bất kỳ.

Đe móng đập là độ sâu tấm đáy đập trong nền được xác định bằng tính toán tĩnh học và tính thấm. Về mặt ổn định của đập, nếu có thể phải bố trí đế móng đập lên tầng đất tốt, có trị số hệ số ma sát trong lớn.

Trong trường hợp sơ đồ đập không có thiết bị tiêu nước (hình 8) xuất phát từ trị số d = s_ra xác định theo công thức (5), đường viền đáy đập có thể thiết kế theo một trong hai phương án sau đây:

a) Đập có các chân khay (hình 8 a);

b) Đập không có chân khay (hình 8 b).

Vì lý do kinh tế, nên áp dụng phương án thứ nhất (hình 8 a), ấn định trị số d' với tính toán để đoạn MN của đế đập nằm trên đất đủ tốt và ít thấm nước. Chỉ trong trường hợp gặp loại đất khó đào hào cho chân khay thì mới loại bỏ phương án ở hình 8 a và chuyển sang phương án đập không có các chân khay (hình 8 b).

Cấu tạo chỗ đi ra của dòng thấm ở hạ lưu. Trong vùng mặt cắt ướt, chỗ dòng thấm đi ra bao giờ cũng phải bố trí thiết bị tiêu nước lọc ngược bảo vệ.

Lọc ngược cần phải được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 8422 : 2010

Thiết bị tiêu nước nằm ngang bố trí dưới sân tiêu năng, dưới đập và dưới sân phủ phải được làm bằng vật liệu hạt lớn. Chiều dày nhỏ nhất của thiết bị tiêu nước theo các yêu cầu về cấu tạo và thi công phải qui định bằng 0,20 m. Việc dẫn nước từ thiết bị tiêu nước về hạ lưu cũng như khả năng tiêu nước của nó (có xét đến khả năng cho nước qua lọc ngược) thông thường phải được thiết kế sao cho tổn thất cột nước khi chuyển động dọc thiết bị tiêu nước là không đáng kể. Với điều kiện như trên, cột nước dọc theo toàn đoạn đường viền dưới đất thực, ở dưới các bộ phận thấm nước của công trình thực tế sẽ ứng với mực nước ở hạ lưu.

Thiết bị tiêu nước cùng với lọc ngược phải được áp chặt xuống nền bởi trọng lượng các bộ phận bên trên của công trình. Điều này đặc biệt quan trọng trong trường hợp có nền là đất sét loại có khả năng mất dần độ bền bề mặt khi không có tải trọng.

Nên chọn cấu tạo chỗ ra của dòng thấm như giới thiệu ở hình 9 a) với trị số s_ra đủ lớn (tính theo công thức 5). Thông thường không được phép sử dụng sơ đồ bố trí thiết bị tiêu nước, như nêu trên (hình 9 b) với s_ra = 0; sơ đồ bố trí thiết bị tiêu nước như trong hình 9 c) với trị số t đủ lớn để có thể chấp nhận được.

Thấm tiếp xúc (thấm trong phạm vi tiếp xúc giữa các phần công trình không thấm và đất nền) có thể là nguy hiểm khi ở chỗ tiếp giáp giữa đất và bê tông (hoặc kim loại) tạo thành các khe hở hoặc các vùng đất tơi xốp.

Nếu đất nền áp chặt vào mặt bê tông hoặc vào mặt bên của ván cừ (khi ứng xuất nền đủ lớn) thì phải xem độ bền thấm của lớp đất tiếp xúc cũng như độ bền thấm của các lớp đất nền nằm trong chiều dày tầng đất nền. Nếu khối bê tông ép chặt lên trên đất nền hoặc toàn bộ đáy của nó và trọng lượng của khối bê tông được truyền xuống đất thì không có nguy hiểm về ngấm tiếp xúc. Thấm tiếp xúc trong trường hợp này sẽ không nguy hiểm hơn so với thấm trong đất nền.

Khi thi công đập phải áp dụng các biện pháp cần thiết đảm bảo chỗ tiếp xúc giữa đất nền và phần không thấm của công trình không xuất hiện các vùng đất tơi xốp hoặc các khe hở cả trong thời kỳ thi công cũng như trong thời kỳ khai thác công trình.

Đặc biệt, để ngăn ngừa thấm tiếp xúc nguy hiểm cần tuân theo các điều sau:

1) Các công tác có liên quan đến việc thi công phần đáy đập phải được thực hiện tốt đồng thời phải thường xuyên được kiểm tra, giám sát chặt chẽ;

2) Việc chuẩn bị mặt nền đập (đáy hố móng) cần thực hiện theo các thiết kế và chỉ dẫn về thi công hố móng, đồng thời phải đảm bảo để khối bê tông và đất nền tiếp xúc với nhau chặt chẽ nhất (bảo đảm không có dòng thấm tập trung);

3) Phải đặc biệt chú ý để trong quá trình khai thác đập, dọc đường viền dưới đất không tạo ra thấm tập trung do biến dạng của đập và nền đập gây ra. Đặc biệt, không được phép để trọng lượng của đập bê tông truyền lên cừ bố trí dưới đập. Cũng phải đề phòng các kết cấu móng có dạng tấm bê tông cốt thép mỏng bị cắt khỏi liền khối với trụ pin, nếu trường hợp này xảy ra thì ảnh hưởng của tải trọng các trụ bin ở phần giữa có thể bị nâng lên và tách ra khỏi mặt đất nền tạo thành dòng thấm tập trung. Cần chú ý trường hợp nền là đất cát, kết cấu rời rạc và có hệ số rỗng lớn ở dưới tấm đáy đập. Trong trường hợp này dễ xảy ra lún cục bộ đất nền và trên từng bộ phận nằm ngang của đường viền dưới đất mà đó có thể hình thành các khe hở giữa đáy đập và mặt đất nền;

4) Các ngàm của ván cừ phải được nhét đầy đất trước khi đóng cừ. Nếu không làm như vậy, ngoài việc giảm sút đáng kể hiệu quả chống thấm của ván cừ còn có thể dễ tạo thành đường thấm nước thẳng đứng dọc theo các ngàm của ván cừ;

5) Phải đặc biệt chú ý đến độ chặt (độ chống thấm) của các phần nối tiếp giữa sân phủ và hàng cừ với đập. Trong trường hợp sân phủ làm đất bằng sét, mặt nối tiếp giữa sân phủ và thân đập phải thiết kế hơi dốc để khi sân phủ hoặc thân đập lún xuống thì khớp nối này không bị mở ra;

6) Khi thiết kế khớp nối biến dạng vĩnh cửu cắt ngang mặt cắt đập, phải đảm bảo khi các khớp nối xảy ra lún không đều thì biến dạng sẽ không phát sinh thấm tiếp xúc nguy hiểm ở vị trí khớp nối.

6.5. Các chỉ dẫn bổ sung

Khi thiết kế đường viền thấm dưới đất nền công trình cần:

1) Nếu có thể phải dự kiến các điều kiện cho phép để giai đoạn khai thác công trình tiến hành sửa chữa được từng phần của công trình như: Phục hồi các lọc ngược và thiết bị tiêu nước, tiến hành khoan lại các lỗ khoan tiêu nước sâu,..v.v..

2) Cần thiết kế các hệ thống quan trắc đo áp ở các điểm tương ứng của đường viền dưới đất theo tiêu chuẩn TCVN 8215 : 2009. Đối với đập cấp I và II việc bố trí các ống đo áp trên là bắt buộc.

Các số liệu ban đầu của việc tính toán dòng thấm dưới đập khi đã biết mức nước thượng và hạ lưu, trong trường hợp chung phải nhằm các mục đích sau đây:

1) Vẽ biểu đồ áp lực ngược tác dụng lên đáy đập, lên đáy sân phủ néo, cần thiết cho việc tính toán tĩnh lực của đập;

2) Xác định cột nước ở mũi cừ (hoặc chân khay) ở chỗ ra của dòng thấm, để kiểm tra độ bền cục bộ về chống trồi của đất trong phạm vi vị trí thoát ra của dòng thấm;

3) Xác định gradien thấm để kiểm tra độ bền thấm của nền;

4) Xác định gradien thấm ra lớn nhất ở mặt đáy hạ lưu;

5) Xác định lưu lượng thấm;

6) Xác định gradien thấm ở các chỗ tiếp xúc giữa đất hạt rời mịn và đất hạt lớn ở nền (ở các chỗ có thể xảy ra xói đất hạt mịn và các lỗ rỗng của đất hạt lớn).

Trong trường hợp phải kiểm tra ổn định của đập về trượt theo mặt trượt đi qua độ sâu nào đó dưới đáy đập, bằng tính toán thấm phải xác định thêm sự phân bố cột nước dọc theo mặt trượt này (phụ lục C).

Thông thường, khi tính toán thấm phải xét bài toán phẳng. Các mặt cắt ngang của đập cần được tính toán thấm phải được xác định:

a) Khi tính toán tĩnh lực của đập;

b) Khi tính toán độ bền thấm của nền đập (Điều 8).

Ở các vị trí nối tiếp đập với 2 bờ có thể xảy ra thấm không gian. Trong trường hợp này khi thiết kế các công trình quan trọng, dòng thấm ở các vị trí này phải được nghiên cứu đặc biệt mà trong tiêu chuẩn này chưa xét tới.

7.2. Tính thấm trong trường hợp đất nền là đồng nhất, đẳng hướng

Trường hợp đất nền mà với độ chính xác cho phép, có thể xem như là đồng nhất và đẳng hướng, việc tính toán thấm phải tiến hành:

a) Đối với đập cấp I, cấp II và cấp III, ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật tính theo phương pháp các hệ số sức kháng (theo phụ lục A);

b) Trong các trường hợp còn lại và khi tính toán sơ bộ theo phương pháp kéo dài đường viền (theo phụ lục B); trừ trường hợp sơ đồ đường viền dưới đất sâu phải tính toán theo phương pháp hệ số sức kháng.

CHÚ THÍCH:

1) Phương pháp các hệ số sức kháng và biện pháp kéo dài đường viền (trình bày trong các phụ lục A và phụ lục B) không áp dụng trong các trường hợp khi:

a) Nền đập có thiết bị tiêu nước thẳng đứng (không phải bài toán phẳng);

b) Trong nền đập mà trước khi xây dựng công trình đã có nước áp lực;

Trong các trường hợp trên đối với các đập cấp I, cấp II và đập cấp III có thể dùng phương pháp thí nghiệm tương tự điện thủy động (згдA); đối với các đập cấp IV và đập cấp V với các điều kiện nêu trên (có thiết bị tiêu nước thẳng đứng và nước áp lực) thì không phải tính toán;

2) Trong trường hợp cá biệt đường viền dưới đất nếu trong các tài liệu nghiên cứu của các biểu đồ tương ứng vẽ theo phương pháp cơ học chất lỏng giải bằng toán học thì có thể sử dụng các biểu đồ trên thay cho phương pháp hệ số sức kháng và biện pháp kéo dài đường viền;

3) Trong trường hợp nền cát khi tính toán thấm phải bỏ qua sự thấm nước của bê tông. Trong trường hợp nền là đất loại sét khi có thiết bị tiêu nước nằm ngang ở dưới đập thì cũng không tính đến sự thấm nước của bê tông.

7.3. Trường hợp đất nền đồng nhất, bất đẳng hướng

Trong trường hợp này khi giá trị cực trị của hệ số thấm ứng với các hướng ngang và thẳng đứng, việc tính toán phải tiến hành theo cách giải của Da-khơ-le như sau:

1) Trước hết nhân toàn bộ các kích thước nằm ngang của sơ đồ đường viền với trị số:

a = (7)

k_đứng: hệ số thấm của đất theo hướng thẳng đứng;

k_ngang: hệ số thấm của đất theo hướng nằm ngang.

2) Sơ đồ biến dạng của công trình do nhân kích thước với hệ số a được tính toán như sơ đồ công trình bố trí trên nền đồng nhất và đẳng hướng. Trong trường hợp này, theo các phương pháp tính toán đã chỉ dẫn ở Điều 7.2 xác định được cột nước ở các điểm khác nhau của nền của sơ đồ biến dạng;

3) Đưa các cột nước đã tính được vào công trình thực tế (sơ đồ thực tế) bằng cách chia tất cả các kích thước theo phương nằm ngang của sơ đồ biến dạng cho trị số a;

4) Biết các cột nước ở các điểm của nền, tìm được áp lực thấm, các gradien thủy lực và các yếu tố thủy động cần thiết khác của dòng chảy.

Trong trường hợp nền không đồng nhất được tạo thành bởi các lớp đất nằm ngang khác nhau thì phải tính toán theo phụ lục D.

Khi có các điều kiện địa chất phức tạp, trong phạm vi của vùng hoạt động thấm (phụ lục A) không cho phép sơ đồ hóa nền đã cho (tương ứng với các chỉ dẫn của phụ lục D) và không cho phép đưa vào sơ đồ tính toán tương ứng thì khi tính toán phải sử dụng phương pháp thực nghiệm tương tự điện thủy động (згдA);

7.5. Tính toán tính chống thấm của sân phủ và hàng ván cừ

Phải tiến hành tính toán như chỉ dẫn ở các phụ lục E và phụ lục F.

Trong trường hợp chung, dạng và các kích thước cuối cùng của đường viền đất phải được xác định thông qua các tính toán kiểm tra sau đây:

a) Các tính toán tĩnh lực dùng để đánh giá độ ổn định và độ bền của đập và của nền đập;

b) Các tính toán độ bền thấm của nền đập;

c) Các mặt cắt ngang của đập cần được kiểm tra về độ bền thấm của đất nền và phải được lựa chọn tùy theo kết cấu đập, có xét đến cấu tạo địa chất nền.

Các tính toán về độ bền thấm của nền phải được thực hiện theo giả thiết công trình chịu tác dụng cột nước lớn nhất và ứng với điều kiện khai thác đập bình thường, nghĩa là không xét đến sự bồi tắc của thiết bị tiêu nước dưới đập, cũng không xét đến khả năng mở rộng các khe dọc các bộ phận nằm ngang của đường viền dưới đất.

Cần phân biệt:

1) Độ bền thấm của đất có thể bị phá hoại trong hàng loạt các vị trí yếu nhất đã biết trước của mặt cắt ngang của nền đang xem xét với các điều kiện tính toán đã biết trước ở những vị trí này, ví dụ:

a) Ở chỗ tiếp xúc giữa đáy hạ lưu và lọc ngược phủ lên trên đó;

b) Trong phạm vi các đoạn ra của nền nơi có thể xảy ra trồi đất;

c) Ở vị trí tiếp xúc giữa lớp đất hạt lớn với đất hạt mịn trong nền đập ..v.v..

2) Độ bền thấm ngẫu nhiên (bất thường) của đất nền có thể bị phá hoại tại các vị trí mặt cắt dọc mà chưa biết trước được. Các điều kiện tính toán để đánh giá độ bền tại các vị trí nêu trên trong chừng mực nào đó là không xác định được, mang tính chất ngẫu nhiên. Các ví dụ về sự phá hoại độ bền thấm như trên có thể là do sự tạo thành (hoàn toàn hay một phần) các đường thấm tập trung theo hướng ngang (các khe hở) ở dưới đập tại các vị trí trong mặt cắt dọc đập. Nguyên nhân về sự phá hoại độ bền thấm do hàng loạt các nguyên nhân sau:

a) Thi công không đảm bảo chất lượng;

b) Lún không đều của đập mà khi thiết kế không dự kiến được;

c) Xói ngầm bên trong gây ra do không xác định được tính không đồng nhất của đất nền;

d) Lún của đất dưới đập trong phạm vi các bộ phận nằm ngang của đường viền dưới đất trong khi bản thân đập không bị lún.

Độ bền thấm ngẫu nhiên (còn gọi là độ bền thấm bất thường) của nền đập chỉ có thể đánh giá được một cách gần đúng hoặc bằng một thông số thủy động lực nào đó đặc trưng cho toàn bộ dòng thấm (hoặc phần chủ yếu của nó). Thông số nói trên là gradien tính toán (J_k), còn gọi là độ dốc đo áp dùng để kiểm tra độ bền thấm ngẫu nhiên, hoặc gradien kiểm tra.

Phải chú ý là trị số cho phép J_k không thể xác định được trên cơ sở của các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hoặc nghiên cứu về cơ học chất lỏng. Phải thấy rằng, khái niệm về độ bền thấm ngẫu nhiên có liên quan trực tiếp với khái niệm về độ tin cậy của công trình thủy công.

CHÚ THÍCH: Cần phải chú ý rằng theo thời gian và tùy theo mức độ cải tiến chất lượng thi công, chất lượng thiết kế đập, chất lượng nghiên cứu đất nền, độ bền thấm ngẫu nhiên (bất thường) của nền đập sẽ dần dần được nâng cao và các trị số cho phép J_k theo đó cũng sẽ được tăng lên.

Dạng và kích thước chủ yếu của đường viền dưới đất của thân đập phải được qui định bằng tính toán độ bền thấm ngẫu nhiên của đất nền theo phương pháp gradien kiểm tra (phụ lục G).

Đường viền dưới đất tính toán từ các điều kiện độ bền thấm ngẫu nhiên của nền phải được kiểm tra bổ sung thêm về độ bền thấm bình thường như chỉ dẫn trong phụ lục H, và từ kết quả kiểm tra này đường viền dự kiến phải được hiệu chỉnh lại (phụ lục H).

9. Thiết kế đường viền dưới đất của các trụ biên nối tiếp

9.1. Chỉ dẫn chung

9.1.1 Phân biệt các loại trụ biên sau đây

1) Trụ biên với các tường quặt, và phân biệt vị trí của tường quặt theo 2 trường hợp:

a) Các tường quặt bố trí vuông góc với tường dọc của trụ biên (hình 10 a);

b) Các tường quặt tạo với tường dọc một góc lớn hơn 90^o (hình 10 b);

2) Trụ biên với tường cánh dốc và đặc biệt là tường cánh chìm trong nước (đỉnh tường trúc dần xuống dưới mực nước). Tường cánh dốc trên mặt bằng có dạng đường thẳng (hình 11) hoặc đường cong;

3) Trụ biên có các mặt xiên (hình 12) cũng có thể sử dụng các loại trụ biên hỗn hợp ví dụ trong trường hợp khi phần thượng lưu của trụ biên là tường quặt, phần hạ lưu của tường là tường cánh dốc ..v.v..

CHÚ DẪN: 1) các tường quặt; 2) tường dọc; 3) đập tràn

CHÚ DẪN: 1) tường cánh dốc; 2) tường dọc; 3) đập tràn

CHÚ DẪN: 1) mặt xiên; 2) tường dọc; 3) đập tràn

1) Các điều kiện tháo nước qua đập tràn;

2) Hình dạng của khối đất đắp nối tiếp với đập bê tông;

3) Loại và kích thước cửa van của đập;

4) Việc bố trí các cửa van và các máy đóng mở cửa đập;

5) Việc bố trí các cầu công tác và cầu giao thông trên đập.

Khi chọn loại trụ biên, các điều kiện về thấm vòng quanh trụ biên thường đóng vai trò phụ. Những điều kiện này chỉ cần xét đến chủ yếu khi thiết kế mặt phía trong của trụ biên (mặt hướng về phía đất đắp).

9.1.3. Khi thiết kế mặt phía trong của trụ biên cần phải tính đến các yêu cầu cơ bản sau đây:

1) Đất tiếp xúc với mặt phía trong của trụ biên, tùy khả năng phải là đất ít thấm nước để lưu lượng thấm nước không quá lớn;

2) Đất đắp này phải là đất không bị xói trôi do dòng thấm;

3) Áp lực nước ngầm bên phần hạ lưu của trụ biên phải nhỏ nhất vì thế đường bão hòa chạy quanh trụ biên ở vị trí đó phải càng thấp càng tốt;

4) Nguy cơ xói rửa kiềm của bê tông trụ biên do hiện tượng nước thấm qua phải càng nhỏ càng tốt.

9.1.4. Từ các yêu cầu nêu trên phải phân biệt các vấn đề có liên quan đến việc thiết kế mặt trong của trụ biên như sau:

1) Thiết kế hình dạng mặt phía trong của trụ biên, tức là thiết kế đường viền dưới đất của trụ biên;

2) Thiết kế trên mặt bằng hình dạng mặt phía trong của trụ biên, tức là thiết kế đường viền dưới đất của trụ biên;

3) Thiết kế riêng đắp đất sau lưng trụ biên (lựa chọn đất để đắp phần tiếp xúc trực tiếp vào trụ biên), cũng như thiết kế riêng cho thi công phần đắp đất này;

4) Thiết kế biện pháp xử lý mặt phía trong của trụ biên bằng bê tông vì các lý do nêu ở khoản 4) Điều 9.1.3.

9.1.5. Khi thiết kế hình dạng mặt phía trong của trụ biên, tại mặt cắt thẳng đứng cần phải theo đúng các chỉ dẫn sau:

1) Mặt phía trong phải có dạng đường thẳng hoặc đường thẳng gẫy khúc;

2) Mỗi mặt của mặt phía trong trụ biên phải có độ dốc nhất định (theo phương thẳng đứng) làm mở rộng tường trụ biên về phía dưới. Độ dốc trên phải đảm bảo: ép chặt đất vào trụ biên; thuận tiện cho việc đầm nện đất ngay sau tường trụ biên; các điều kiện để trong giai đoạn vận hành ban đầu (đặc biệt trong giai đoạn đất bão hòa nước) độ lún của phần đất đắp sau lưng trụ biên không dẫn đến việc xuất hiện các vùng tơi xốp (các nứt nẻ) của đất đắp tạo nguy cơ nảy sinh thấm tập trung.

Ví dụ: Trụ biên bằng bê tông trong mặt cắt thẳng đứng có dạng đường gãy khúc như trên (hình 13); cần phải tính đến tình hình sau: Nếu mặt AB là tương đối thoải (thí dụ góc  ≤ , với  là góc nội ma sát của đất) thì khối đất ABD dưới tác dụng lực ma sát theo đường AB sẽ bị lún xuống "tại chỗ" trong khi đó khối DBCE khi lún sẽ trượt theo mặt BC. Do đó, trong phạm vi của đường DB có thể xuất hiện vùng nguy hiểm do đất tơi xốp.