NGHIấN CỨU CÁC GIẢI PHÁP XỬ Lí CHỐNG THẤM CHO NỀN ĐỂ TĂNG CƯỜNG ỔN DỊNH ĐẬP
3.4. GIẢI PHÁP TƯỜNG HÀO BENTONITE [14]
Tường hào là biện phỏp cụng trỡnh xử lý chống thấm trong nền được sử dụng rộng rói để giảm thấm, ngăn chặn nước ngầm bị ụ nhiễm, sửa chữa và chống thấm cho thõn, nền đờ, đập. Tường hào được xõy dựng bằng cỏch đào hào trong dung dịch bentonite. Dung dịch bentonite thường là hỗn hợp nước- bentonite cú tỏc dụng giữ ổn định của vỏch hào bằng cỏch tạo nờnmột màng mỏng trờn bề mặt của vỏch hào và cõn bằng ỏp lực đất. Ngay sau khi hào được đào xong hào được nhanh chúng lấp đầy bằng vữa xi măng-bentonite hay hỗn hợp đất- bentonite, ngoài ra cú một hỡnh thức ớt phổ biến hơn là loại tường hào bờ tụng dẻo. Việc đào hào trong dung dịch được thực hiện đầu tiờn vào năm 1945 bởi cụng binh Mỹ thực hiện khi xõy dựng chõn khay chống thấm dọc theo đờ trờn sụng Mississippi. Phương phỏp này được ỏp dụng làm tường chống thấm cho đập đất lớn đầu tiờn vào năm 1959 (USACE). Kể từ đú cụng nghệ này được ỏp dụng chống thấm cho rất nhiều đập.
Hào xi măng-bentonite được thi cụng lần đầu ở đập Razaza (Iran) do
cụng ty Soletance thực hiện năm 1969, sau đú từ năm 1971-1972 cú 4 đập ở Mehico đó sử dụng tưng hào xi măng-bentonite để chống thấm cho thõn và
nền đập.
Tựy theo từng điều kiện cụ thể của khu vực xõy dựng cụng trỡnh sẽ quyết định loại tường hào nào thớch hợp và hiệu quả nhất. Hệ số thấm, tớnh biến dạng, ổn định của vỏch hào là những yếu tố chủ chốt xỏc định tớnh khả thi, chất lượng cụng trỡnh trong quỏ trỡnh làm việc sau này.
a. Tường hào đất-bentonite: Cú bề rộng từ 0,6-1.5m. Sau khi đào hào trong
dung dịch bentonite, vữa được đổ vào trong hào để tạo tường chống thấm là hỗn hợp đất-bentonite. Đất được sử dụng để tạo tường hào thụng thường chớnh là đất được đào từ hào ra, hoặc lấy từ khu vực lõn cận. ở Mỹ loại tường hào này được sử dụng rộng rói nhất, đặc biệt trong vấn đề mụi trường ngăn ngừa dũng thấm cú chứa cỏc chất độc hại. Cho đến nay ở Mỹ đó cú khoảng 2000 tường hào đất-bentonite được xõy dựng.
Ưu điểm: Cú hệ số thấm nhỏ (10P
-7
P
- 10P
-8
P cm/s), vật liệu làm tường hào
thường sử dụng đất đào từ hào nờn tương đối tương thớch với mụi trường đất xung quanh dẫn đến ớt xảy ra hiện tượng chờnh lệch biến dạng, nứt, tỏch của
tường hào. Đất đào hào khụng phải vận chuyển đi đổ ở nơi khỏc. Khụng chịu
tỏc động húa học
của sulphat hay cỏc húa chất khỏc.
Nhược điểm: đũi hỏi phải cú mặt bằng thi cụng rộng rói để trộn hỗn hợp đất-bentonite, cần phải cú cỏc nghiờn cứu để lựa chọn đất cú cấp phối phự hợp để trộn hỗn hợp đất-bentonite làm tường hào đạt hệ số thấm nhỏ. Nội dung nghiờn cứu hiện nay của loại tường hào này là xem xột cấp phối của đất, hàm lượng đất hạt mịn tối thiểu và hàm lượng bentonite phự hợp để hệ số
thấm đạt được giỏ trị giới hạn (vớ dụ yờu cầu hệ số thấm < 10P
-7
P
cm/s). Ảnh
hưởng của cỏc thành phần vật liệu khỏc như tro bay, vụi, xi măng đến hệ số thấm và cường độ chịu tải, biến dạng của vật liệu làm tường hào.
rộng rói để trộn hỗn hợp đất-bentonite một hỡnh thức khỏc được lựa chọn là hào ximăng-bentonite. Việc thi cụng tường hào bao gồm đào hào trong dung dịch của nước, xi măng, bentonite, sau đú dung dịch trong hào được để cho đụng cứng lại tạo nờn màng chống thấm. Loại tường hào này thường được sử dụng tại cỏc nước chõu Âu.
Ưu điểm: Tường hào cú cường độ lớn hơn, cú thể thi cụng trong địa hỡnh khú khăn, chật hẹp. Dễ giữ ổn định vỏch hào hơn do đú hay được ỏp dụng ở nơi vỏch hào dễ bị sập.
Nhược điểm: Giỏ thành cao hơn tường hào đất-bentonite vỡ phải sử dụng một lượng lớn xi măng, hệ số thấm cao hơn do hào chứa một lượng
nước lớn (thụng thường hào xi măng- bentonite cú hệ số thấm khoảng 10P
-5
P
– 10P
-6
Pcm/s), đất đào hào khụng được sử dụng, phải vận chuyển đi đổ làm tăng
giỏ thành, tường chống thấm dễ bị ảnh hưởng bởi hoỏ chất trong nước ngầm bị ụ nhiễm. Từng panel phải thi cụng liờn tục trước khi xi măng ninh kết.
Bảng 3-1: Một số cụng trỡnh xử lý nền bằng phương phỏp Bentonite [6]
STT Tờn cụng trỡnh Năm thi cụng
Chống thấm Chiều sõu tường Bentonite
Lớp đất
nền phờ duyệt Cơ quan
1
Hệ thống Thủy lợi Dầu Tiếng-
tỉnh Tõy Ninh BVTC 1999 Tường ngăn nước nền và thõn đập bentonite 33 Bộ NN & PTNT 2 CT nõng cấp, sửa chữa hệ thống thủy lợi Dầu Tiếng, Tõy
Ninh 1999 Chống thấm bằng tường tõm & ỏp dụng cụng nghệ phụt TM 33 Bộ NN & PTNT 3 Hồ chứa nước Dương Đụng, tỉnh Kiờn Giang BVTC 2000 Tường tõm sử lý nền bentonite 11 Nền cỏt thụ Bộ NN & PTNT 4 Đập Suối Đa, hệ thống Thủy lợi Dầu Tiếng-tỉnh Tõy Ninh 2000 BVTC Tường ngăn nước nền và thõn đập bentonite 15 Bộ NN & PTNT