Nghiên Cứu Kích Thước Hợp Lý Của Chân Răng Cắt Qua Tầng Thấm Mạnh Ở Nền Đập Đất

Tài liệu nghiên cứu Nghiên cứu kích thước hợp lý của chân răng cắt qua tầng thấm mạnh ở nền đập đất, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: Phạm Minh Tiến
• Người hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Chiến
• Trường học: Trường Đại học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Khoa Công trình
• Đề tài: Nghiên Cứu Kích Thước Hợp Lý Của Chân Răng Trong Đập Đất
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Thấm Trong Đập Đất Hiện Nay

Đập đất, nhờ ưu điểm tận dụng vật liệu địa phương, cấu tạo đơn giản và thi công cơ giới hóa, được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Tại Việt Nam, đập đất là công trình dâng nước phổ biến nhất. Tuy nhiên, đập đất tiềm ẩn nhiều rủi ro, đặc biệt là vấn đề thấm qua thân đập và nền. Nếu không kiểm soát được dòng thấm, có thể gây hư hỏng, mất nước và ảnh hưởng đến ổn định đập đất. Do đó, nghiên cứu và đánh giá đặc trưng dòng thấm là khâu quan trọng trong thiết kế và xây dựng đập đất. Luận văn này tập trung vào vấn đề thấm qua đập đất xây trên nền thấm mạnh, sử dụng tường răng để phòng chống thấm. Đây là đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, liên quan trực tiếp đến tính kinh tế và hiệu quả của hệ thống.

1.1. Tình Hình Xây Dựng Đập Đất Trên Thế Giới Việt Nam

Đập đất đã được xây dựng từ hàng nghìn năm trước ở nhiều quốc gia. Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đập đất ngày càng phát triển mạnh mẽ. Theo ASCE, đập lớn nhất bằng đất lẫn đá cổ xưa nhất là đập Sadd – el – Kafura ở Ai Cập. Tại Việt Nam, đập đất là loại đập phổ biến nhất, được áp dụng cho nhiều công trình như Cấm Sơn, Yên Lập, Núi Cốc,... Tuy nhiên, nhiều đập đã xuống cấp nghiêm trọng, hiện tượng thấm qua thân đập khá phổ biến. Cần có giải pháp để đảm bảo an toàn cho các công trình này.

1.2. Các Giải Pháp Chống Thấm Cho Đập Đất Và Nền Đập

Để đảm bảo ổn định thấm cho đập đất, có nhiều giải pháp được áp dụng. Đối với đập đồng chất, thường tăng kích thước mặt cắt đập. Đối với đập không đồng chất, cần nghiên cứu kết cấu để sử dụng hợp lý các loại đất. Các giải pháp khác bao gồm đập có tường lõi mềm, đập có tường nghiêng mềm, đập đất đồng chất có chân răng, đập đất có tường nghiêng và sân phủ phía trước mềm, đập đất có tường nghiêng và chân răng mềm, đập có màng chống thấm ở nền bằng khoan phụt vữa xi măng – bentonite, và đập có tường chống thấm cứng.

II. Thách Thức Sự Cố Thấm Trong Đập Đất Phân Tích Chi Tiết

Mặc dù có nhiều ưu điểm, đập đất vẫn tiềm ẩn nhiều rủi ro. Do khối lượng lớn, đập đất chiếm nhiều diện tích, ảnh hưởng đến môi trường. Ở những khu vực có sự chênh lệch mực nước lớn, việc xây dựng đập đất trở nên kém kinh tế. Ngoài ra, đất là vật liệu dễ biến dạng, dẫn đến nứt nẻ và hình thành các hang thấm. Tình trạng chung hiện nay là nhiều đập đã xuống cấp nghiêm trọng, hiện tượng thấm qua thân đập khá phổ biến. Các sự cố mất an toàn do thấm có thể gây thiệt hại lớn về kinh tế và xã hội.

2.1. Các Trường Hợp Mất An Toàn Về Thấm Ở Đập Đất Nền

Các trường hợp mất an toàn về thấm thường gặp bao gồm hình thành các hang thấm, ống thấm trong thân đập và nền (ví dụ, sự cố ở đập Suối Hành), thấm mạnh ở phần tiếp giáp với công trình bê tông (ví dụ, sự cố tại đập Suối Trầu), thấm dị hướng, đường bão hòa dâng cao hơn so với tính toán, và thấm mạnh qua nền. Việc hiểu rõ các nguyên nhân và cơ chế gây thấm là rất quan trọng để đưa ra các giải pháp phòng ngừa hiệu quả.

2.2. Giới Hạn Phạm Vi Nghiên Cứu Về Thấm Trong Đập Đất

Luận văn này tập trung vào nghiên cứu các trường hợp tính toán phòng chống thấm cho đập đồng chất, có biện pháp phòng thấm bằng tường răng được đắp bằng chính vật liệu thân đập. Mục tiêu là xác định vị trí và kích thước của chân răng sao cho hợp lý nhất về phương diện phòng thấm, dựa trên chiều cao đập, chiều dày tầng thấm và hệ số thấm của vật liệu đắp đập. Đồng thời, đánh giá ảnh hưởng của chiều sâu tầng thấm và hệ số thấm đến kết cấu tường răng, đảm bảo an toàn chống thấm.

III. Phương Pháp Tính Toán Thấm Qua Đập Đất Có Tường Răng

Bài toán tính toán thấm qua đập đất có tường răng cắt qua tầng thấm mạnh đòi hỏi phương pháp tiếp cận phù hợp. Các điều kiện và sơ đồ bố trí đập đồng chất có tường răng cần được xác định rõ ràng. Các yêu cầu tính toán thấm bao gồm xác định lưu lượng thấm, đường bão hòa và áp lực thấm. Có nhiều phương pháp giải bài toán này, bao gồm phương pháp biến đổi tương đương (của Nguyễn Xuân Trường) và phương pháp phần tử hữu hạn. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác của kết quả.

3.1. Phương Pháp Biến Đổi Tương Đương Để Tính Thấm

Phương pháp biến đổi tương đương, được phát triển bởi Nguyễn Xuân Trường, là một phương pháp truyền thống để tính toán thấm qua đập đất có tường răng. Phương pháp này dựa trên việc biến đổi bài toán thấm phức tạp thành một bài toán tương đương đơn giản hơn, có thể giải bằng các công thức thủy lực. Các bước thực hiện bao gồm xác định bề rộng tường răng và tính lưu lượng thấm. Tuy nhiên, phương pháp này có một số hạn chế, đặc biệt là khi áp dụng cho các bài toán phức tạp với điều kiện địa chất không đồng nhất.

3.2. Tính Toán Thấm Bằng Phương Pháp Phần Tử Hữu Hạn

Phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method - FEM) là một phương pháp số mạnh mẽ để giải các bài toán thấm phức tạp. Phương pháp này chia miền tính toán thành các phần tử nhỏ, sau đó giải các phương trình thấm trên từng phần tử và kết hợp lại để có được nghiệm tổng thể. FEM có thể xử lý các điều kiện địa chất phức tạp, vật liệu không đồng nhất và các điều kiện biên khác nhau. Trong luận văn này, phần mềm Seep/w được sử dụng để thực hiện tính toán thấm bằng FEM.

3.3. Lựa Chọn Phần Mềm Tính Toán Thấm Phù Hợp

Việc lựa chọn phần mềm tính toán thấm phù hợp là rất quan trọng. Phần mềm Seep/w là một lựa chọn phổ biến, được thiết kế đặc biệt để giải các bài toán thấm trong đất và đá. Phần mềm này cung cấp nhiều tính năng mạnh mẽ, bao gồm khả năng mô phỏng các điều kiện địa chất phức tạp, vật liệu không đồng nhất và các điều kiện biên khác nhau. Ngoài ra, Seep/w cũng có giao diện người dùng thân thiện và dễ sử dụng.

IV. Xác Định Kích Thước Hợp Lý Của Tường Răng Đập Đất

Việc xác định kích thước hợp lý của tường răng là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả phòng chống thấm. Các đại lượng nghiên cứu cần được giới hạn rõ ràng, bao gồm chiều cao đập, chiều dày tầng thấm và hệ số thấm của vật liệu. Cần phân tích và lựa chọn phương pháp tính toán phù hợp. Trình tự tính toán bao gồm mô hình hóa, tính toán và phân tích kết quả. Các yếu tố ảnh hưởng đến chiều rộng yêu cầu của tường răng cần được xem xét kỹ lưỡng.

4.1. Giới Hạn Các Đại Lượng Nghiên Cứu Về Tường Răng

Để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của nghiên cứu, cần giới hạn các đại lượng nghiên cứu. Các đại lượng quan trọng bao gồm chiều cao đập (H), chiều dày tầng thấm (T) và hệ số thấm của vật liệu đắp đập (kd). Các đại lượng này sẽ được thay đổi trong quá trình tính toán để đánh giá ảnh hưởng của chúng đến kích thước hợp lý của tường răng.

4.2. Phân Tích Ảnh Hưởng Của Các Yếu Tố Đến Chiều Rộng Tường Răng

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chiều rộng yêu cầu của tường răng, bao gồm chiều cao đập, chiều dày tầng thấm, hệ số thấm của vật liệu đắp đập và hệ số thấm của nền. Việc phân tích ảnh hưởng của các yếu tố này là rất quan trọng để xác định kích thước hợp lý của tường răng. Các kết quả tính toán sẽ được trình bày dưới dạng biểu đồ và bảng biểu để dễ dàng so sánh và phân tích.

V. Ứng Dụng Tính Toán Tường Răng Cho Đập Thượng Trí Thực Tế

Để minh họa tính ứng dụng của phương pháp nghiên cứu, luận văn áp dụng tính toán cho đập Thượng Trí. Các thông số của tường răng cần được xác định, bao gồm vị trí và bề rộng. Tính toán thấm được thực hiện bằng cả phương pháp thủy lực và phương pháp số. Kết quả tính toán được so sánh và phân tích để đánh giá hiệu quả của tường răng. Những vấn đề cần chú ý trong thi công tường răng cũng được đề cập.

5.1. Xác Định Các Thông Số Của Tường Răng Đập Thượng Trí

Để áp dụng phương pháp tính toán cho đập Thượng Trí, cần xác định các thông số của tường răng, bao gồm vị trí và bề rộng. Vị trí của tường răng được xác định dựa trên điều kiện địa chất và thủy văn của khu vực. Bề rộng của tường răng được xác định bằng cách sử dụng các phương pháp tính toán đã được trình bày trong các chương trước.

5.2. Tính Toán Thấm Với Bề Rộng Tường Răng Đã Chọn

Sau khi xác định được bề rộng của tường răng, cần thực hiện tính toán thấm để đánh giá hiệu quả của tường răng. Tính toán thấm được thực hiện bằng cả phương pháp thủy lực và phương pháp số (sử dụng phần mềm Seep/w). Kết quả tính toán được so sánh và phân tích để đánh giá hiệu quả của tường răng trong việc giảm lưu lượng thấm và hạ thấp đường bão hòa.

5.3. Những Vấn Đề Cần Chú Ý Trong Thi Công Tường Răng

Thi công tường răng đòi hỏi sự cẩn trọng và tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật. Các vấn đề cần chú ý bao gồm lựa chọn vật liệu phù hợp, đảm bảo độ chặt và độ đồng đều của đất đắp, kiểm soát chất lượng thi công và bảo trì tường răng sau khi hoàn thành. Việc tuân thủ các yêu cầu này sẽ đảm bảo hiệu quả phòng chống thấm của tường răng.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Chân Răng Đập Đất

Luận văn đã nghiên cứu bài toán phòng thấm qua đập đất xây trên nền thấm mạnh có tường răng. Kết quả tính toán theo phương pháp thủy lực và phương pháp phần tử hữu hạn cho thấy có sự khác nhau về chiều rộng hợp lý của đáy tường răng. Kiến nghị lấy theo kết quả của phương pháp phần tử hữu hạn với độ chính xác cao hơn. Ứng dụng cho đập Thượng Trí, đã xác định được vị trí, chiều rộng đáy hợp lý của tường răng. Các kết quả tính toán lưu lượng thấm và đường bão hòa không sai khác nhiều giữa hai phương pháp.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu Về Kích Thước Chân Răng

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc xác định kích thước hợp lý của chân răng là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả phòng chống thấm cho đập đất. Phương pháp phần tử hữu hạn cho kết quả chính xác hơn so với phương pháp thủy lực truyền thống. Các yếu tố như chiều cao đập, chiều dày tầng thấm và hệ số thấm của vật liệu đều ảnh hưởng đến kích thước chân răng.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Thiết Kế Chân Răng Đập Đất

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các phương pháp tính toán chính xác hơn, xem xét các yếu tố địa chất phức tạp hơn và đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp phòng chống thấm khác nhau. Ngoài ra, cần nghiên cứu sâu hơn về các vấn đề thi công và bảo trì chân răng để đảm bảo hiệu quả lâu dài của công trình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU THẤM QUA ĐẬP ĐẤT VÀ NỀN 1. Tình hình xây dựng đập đất trên thế giới và ở Việt Nam Đập đất là một loại đập xây dựng bằng các loại đất hiện có ở vùng xây dựng như: sét, á sét, á cát, cát, sỏi, cuội… Đập đất có cấu tạo đơn giản, vững chắc, có khả năng cơ giới hóa cao khi thi công và trong đa số các trường hợp có giá thành hạ nên loại đập này được ứng dụng rộng rãi nhất ở hầu hết các nước trên thế giới. Từ mấy nghìn năm trước công nguyên, đập đất đã được xây dựng nhiều ở Ai Cập, Ấn Độ, Trung Quốc và các nước Trung Á của Liên Xô với mục đích dâng và giữ nước để tưới hoặc phòng lũ. Về sau đập đất càng đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống thủy lợi nhằm lợi dụng tổng hợp tài nguyên dòng nước.

Theo tư liệu của ASCE ( American Society of Civil Engineering) thì đập lớn nhất bằng đất lẫn đá cổ xưa nhất là đập Sadd – el – Kafura cao khoảng 22m ở Ai Cập vào khoảng năm 2850 trước công nguyên. Ngày nay, nhờ sự phát triển của nhiều ngành khoa học như cơ học đất, lý luận thấm, địa chất thủy văn và địa chất công trình v.v… cũng như việc ứng dụng rộng rãi cơ giới hóa và thủy cơ hóa trong thi công cho nên đập đất càng có xu hướng phát triển mạnh mẽ. Cho đến nay các nước đã xây dựng hàng nghìn đập đất. Riêng Nhật Bản có 1281 đập đất cao hơn 15m; trong đó có trên 70 đập cao hơn 75m.Một số đập đất lớn trên thế giới.1: Các đập đất có chiều cao lớn trên thế giới Chiều cao Stt Tên Đập Nước (m) 1 Oroville Mỹ 224 5 2 Bennett Dam Canada 186 3 Swift Mỹ 156 4 Anderson Banch Mỹ 139 5 Navajo Mỹ 124 6 Serre – Poncon Pháp 122 7 Hicks Mỹ 122 8 Mattmark Thuỵ Sỹ 115 9 Hills Greek Mỹ 105,5 10 Lucky – Peak Mỹ 101 11 Casitas Mỹ 101 12 San Luis Dam Mỹ 93 Syncrude Tailings Dam Mildred 13 Canada 88 Mildred Lake Settling Basin (MLSB) 14 Fort Peck Dam Mỹ 76,4 15 Cochiti Dam Mỹ 76,5 16 Garrison Dam Mỹ 64 17 Fort Randall Dam Mỹ 50,3 Syncrude Tailings Dam Mildred 18 Canada 40 South West Sand Storage (SWSS) Đập đất đắp cao nhất hiện nay là đập Oroville (Mỹ) cao 224m.

Trong những năm gần đây, trên phạm vi thế giới đang có xu hướng xây dựng nhiều đập đất cao. Ở Mỹ, tính từ năm 1963 trở lại đây thì đập bằng vật liệu địa 6 phương, trong đó chủ yếu là đập đất chiếm 75% trong toàn bộ các đập đã xây dựng. Tại Việt Nam: Với ưu điểm nổi bật của đập đất là kinh tế, dễ dàng trong thi công và vật liệu sẵn có nên đập vật liệu địa phương là loại đập phổ biến nhất khi xây dựng hồ chứa ở Việt Nam. Đập đất đã được áp dụng cho nhiều công trình cụ thể như: Cấm Sơn, Yên Lập, Núi Cốc, Kẻ Gỗ, Phú Ninh, Dầu Tiếng… Dưới đây là một số đập vật liệu địa phương tại Việt Nam.2: Một số đập đất lớn tại Việt Nam Chiều cao Stt Tên đập Năm hoàn thành (m) 1 Tả Trạch 55 Đang thi công 2 Cấm Sơn 40 1972 Đập phụ Dốc Cáy hồ Cửa 3 40 2009 Đạt 4 Đập Suối Rộp 40 1991 5 Yên lập 39 1980 6 Kẻ Gỗ 37,4 1979 7 Đập Yaun hạ 36 1998 8 Phú Ninh 36 1982 9 Đập Easúp Thượng 26 2004 10 Đập hồ Núi cốc 25 1978 7 11 Pa Khoang 26 1978 12 Yên Mỹ 26 1980 13 Sông Mực 28 1983 14 Đá Bàn 26,2 1988 Đập chiếm một vị trí quan trọng trong cụm công trình đầu mối của các hồ chứa hoặc các công trình dâng nước.

Để xây dựng các đập trên sông, suối người ta sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau, trong đó dùng đất để đắp đập khá phổ biến. Các loại vật liệu đất có sẵn ở địa phương từ các sản phẩm của bồi tích, sườn tích hoặc phong hóa, như: á sét, sét, á cát, cuội, sỏi, … đều có thể dùng cho việc đắp đập. Những ưu điểm của đập đất chúng ta đều đã biết, tuy nhiên trong một số trường hợp đập đất vẫn còn một số tồn tại như: − Do đập đất có khối lớn nên diện tích chiếm đất vĩnh viễn và chiếm đất tạm thời lớn, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và môi trường xã hội; − Ở những sông suối có sự chênh lệch mực nước giữa các mùa lớn, khi xây dựng đập đấp sẽ không kinh tế do chiều cao đập lớn, công trình tràn lớn; − Ảnh hưởng do mực nước công trình rút nhanh đến khả năng ổn định của mái đập; − Đất là vật liệu dễ biến dạng dẫn đến nứt nẻ hay động vật xâm hại hình thành các hang thấm tập trung. Tình trạng chung hiện nay nhiều đập đã xuống cấp nghiêm trọng, hiện tượng thấm qua thân đập khá phổ biến.

Mái thượng lưu các đập đa số đều hư hỏng, đá lát long rời, xói lở; mái hạ lưu các đập có hệ thống tiêu thoát nước mặt xây dựng chưa tốt, thường bị xói trong mùa mưa bão, một số đập đã xẩy ra sự cố thiệt hại đáng kể về kinh tế xã hội ở vùng hạ lưu công trình. Các giải pháp chống thấm cho đập và nền 1. Đối với kết cấu đập đồng chất MNDBT MNC Hình 1.1: Đập đất đồng chất Khi đập đồng chất đắp bằng đất có hệ số thấm lớn, để đảm bảo được ổn định thấm, biện pháp thường dùng để đảm bảo ổn định thấm là tăng kích thước mặt cắt đập và khối lượng đất đắp. Đối với đập không đồng chất: Đập không đồng chất có nhiều vật liệu có tính chất cơ lý khác nhau.

Trong trường hợp đó phải nghiên cứu kết cấu đập để sử dụng hợp lý các loại đất nhằm khắc phục các mặt bất lợi và phát huy được các mặt lợi của chúng để phòng tránh sự cố do đất gây ra. MNDBT MNC A B C MNDBT III MNC II I Hình 1.2: Sơ đồ bố trí đất đắp trong thân đập I: Vùng thường xuyên bão hòa 9 II: Vùng bị bão hòa từng thời kỳ. III: Vùng khô ướt thay đổi trong năm (A): Khối lăng trụ thượng lưu (B): Khối trung tâm (C): Khối lăng trụ hạ lưu Đất có hệ số thấm K>10-4 cm/s hoặc bị lún ướt lớn, hoặc tan rã mạnh, không được bố trí ở các vùng I và II, có thể bố trí tại vùng III với điều kiện phải có biện pháp cách ly nước thấm và tiêu thoát nước mưa tốt; Đất bị trương nở tự do mạnh, hệ số thấm K>10-4 cm/s không được bố trí tại các vùng A, B, III, có thể bố trí ở vùng C nhưng phải có biện pháp hạ thấp đường bão hòa và cách ly, tiêu thoát nước mưa tốt. Đập có tường lõi mềm: Trong trường hợp khối trung tâm vùng B bằng đất sét hoặc đất á sét, hệ số thấm nhỏ thì khối này trở thành tường lõi mềm.

MNDBT MNC Hình 1.3: Đập có tường lõi mềm Yêu cầu chủ yếu đối với đất sét làm vật liệu chống thấm là ít thấm nước và có tính dẻo. Đồng thời đất làm tường lõi chống thấm phải đủ dẻo, dễ thích ứng với biến hình của thân đập mà không gây nứt nẻ. Tính dẻo biểu thị bằng chỉ số dẻo (Wn ) phải đảm bảo yêu cầu Wn >7 để dễ thi công. Đất sét béo W n >20 là loại vật liệu không thích hợp vì có hàm lượng nước quá lớn khó thi công dễ sinh ra áp lực kè rỗng lớn làm mất ổn định mái đập.

10 Theo cấu tạo bề dày tường lõi đắp bằng đất sét không nhỏ quá 0,8m, độ 1 dày chân tường lõi không nhỏ hơn cột nước, người ta dựa vào chỉ số 10 Gradient thấm cho phép [J] để xác định bề dày của tường lõi. Khi xây dựng đập trên nền thấm. Độ cắm sâu tường lõi vào nền đất tốt ít thấm nước. Đỉnh tường lõi cao hơn mực nước dâng bình thường Δ = 0,3 – 0,6m.

Đập có tường nghiêng mềm Trong trường hợp khối lăng trụ thượng lưu (vùng A) bằng đất sét chống thấm, khối lăng trụ thượng lưu trở thành tường nghiêng chống thấm trong thân đập. MNDBT MNC Hình 1.4: Đập có tường nghiêng mềm (đất sét) Tường nghiêng đặt ở sát mái thượng lưu đập có ưu điểm hạ thấp đường bão hòa xuống nhanh, làm cho đại bộ phận đất thân đập được khô ráo và tăng thêm tính ổn định của mái hạ lưu. Đập Đá Bàn (Khánh Hòa) và đập Núi Một (Bình Định) … thuộc loại kết cấu này. Bề dày tường nghiêng phụ thuộc các yêu cầu cấu tạo và Gradient thủy lực cho phép của đất đắp tường.

Bề dày tường nghiêng tăng từ trên xuống dưới. Bề dày đỉnh tường không nhỏ hơn 0,8m, chân tường nghiêng không nhỏ 1 hơn H (H: cột nước tác dụng) nhưng không nhỏ hơn 2-3m. Độ vượt cao của 10 đỉnh tường nghiêng trên MNDBT ở thượng lưu tùy theo cấp công trình δ=0,5÷0,8m. Đỉnh tường không được thấp hơn mực nước tĩnh gia cường.

11 Trên mặt tường nghiêng có phủ một lớp bảo vệ đủ dày để tránh mưa nắng, sóng gió giữa tường nghiêng và lớp bảo vệ có bố trí tầng lọc ngược. Đập đất đồng chất có chân răng MNDBT MNC Hình 1.5: Đập đất đồng chất có chân răng Khi có đủ đất đắp với hệ số thấm không lớn thì có thể đắp đập đồng chất. Nhưng nếu nền là các lớp trầm tích có hệ số lớn, với chiều dày tầng thấm không lớn (T< 6 ÷ 7 m) thì có thể làm chân răng ngang toàn bộ tầng thấm. Vật liệu làm chân răng được sử dụng bằng chính đất đắp đập.

Khi đó kết cấu đập là loại đập đồng chất có chân răng. Đập đất có tường nghiêng và sân phủ phía trước mềm Khi đắp đập có tường nghiêng trên nền có lớp đất thấm mạnh có chiều dày lớn, người ta thường xây dựng thêm 1 sân phủ phía trước chống thấm bằng cùng một loại đất với tường nghiêng nối liền với nhau. Sân trước có tác dụng nhiều mặt nhưng chủ yếu là tăng chiều dài đường viền không thấm để giảm áp lực thấm và lưu lượng thấm qua nền. Kết cấu và kích thước sân phủ trước phải thỏa mãn yêu cầu cơ bản sau: ít thấm nước, có tính mềm dẻo dễ thích ứng với biến hình của nền.

Chiều dài sân trước được xác định theo các yêu cầu kinh tế và kỹ thuật phụ thuộc nhiều yếu tố như: chênh lệch mực nước thượng hạ lưu đập, chiều dài sân phủ thường lấy theo kinh nghiệm 12 L = (3÷5)H (1-1) Trong đó: H: chênh lệch cột nước thượng hạ lưu đập. Chiều dài tối đa của sân trước có thể tính theo công thức của Ughintrut 𝑘 𝐿𝑚𝑎𝑥 = 2.