Thi công thử nghiệm tường hào đất – Bentonite chống thấm - Nguyễn Cảnh Thái

Nội dung text: Thi công thử nghiệm tường hào đất – Bentonite chống thấm - Nguyễn Cảnh Thái

1. THI CÔNG THỬ NGHIỆM TƯỜNG HÀO ĐẤT – BENTONITE CHỐNG THẤM PGS.TS. Nguyễn Cảnh Thái - ĐHTL ThS. Nguyễn Anh Tú – Bộ NN&PTNT ThS. Bùi Quang Cường – ĐHTL Tóm tắt: Tường hào đất - bentonite (Đ-B) là công nghệ chống thấm tiên tiến đã được áp dụng rộng rãi tại các nước như Mỹ, Nhật, Australia trong hơn 50 năm qua. Nhằm mục đích nghiên cứu, ứng dụng thi công tường hào Đ-B trong điều kiện Việt Nam, nhóm tác giả đã tiến hành thi công thử nghiệm hiện trường cho nhiều trường hợp khác nhau. Các kết quả theo dõi hiện trường cũng như lấy mẫu từ thân hào kiểm tra trong phòng thí nghiệm cho thấy nếu chọn lựa cấp phối phù hợp thì có thể thi công tường hào có khả năng chống thấm cao . 1. Đặt vấn đề một số loại đất từ nơi khác khi cần bổ sung Đập vật liệu địa phương và đê là các công hàm lượng hạt mịn. trình đất được sử dụng ngăn nước phổ biến ở Các tác giả đã nghiên cứu, chế tạo hỗn hợp nước ta. Trong quá trình khai thác sử dụng đất-bentonite trong phòng thí nghiệm với nhiều đê, đập đã bị sự cố, hư hỏng do dòng nhiều loại đất khác nhau, kết quả đạt được rất thấm gây ra như xói ngầm, làm mất ổn định đáng khích lệ, đặc biệt hệ số thấm của mẫu vật mái Vì vậy việc xử lý thấm cho cho thân liệu đã đạt được đến 2x10-8cm/s. Để kiểm tra và nền đê, đập đóng một vai trò rất quan trọng khả năng chống thấm có thể đạt được trên trong công tác thiết kế, sửa chữa các công thực tế các tác giả đã tiến hành thi công thử trình thủy lợi. nghiệm hiện trường. Mục đích của thi công Trong những năm qua ở lĩnh vực xây dựng thử nghiệm là kiểm nghiệm công nghệ, so công trình thuỷ đã có nhiều biện pháp chống sánh quy trình thi công tường hào đất thấm mới được ứng dụng mang lại hiệu quả bentonite trong điều kiện thi công hiện trường kinh tế cao góp phần nâng cao chất lượng với điều kiện trong phòng thí nghiệm. Từ đó công trình đặc biệt là công nghệ mới tường rút ra các nhận xét về cách bố trí, kiểm tra hào chống thấm bentonite. chất lượng cũng như ứng xử của tường hào Ở Việt Nam loại tường hào ximăng - trước khi áp dụng cho công trình thực tế. bentonite (X-B) chống thấm đã được sử dụng Quy trình xây dựng tường hào Đ-B được để chống thấm cho các công trình như Dầu mô tả trên hình 1. Tiếng, Easoup Thượng, Eakao, đập phụ Suối Đá hồ Dầu tiếng, đập Am Chúa, đập Dương Đông. Các hào X-B đã được thi công ở nước ta hầu hết có hệ số thấm chỉ đạt từ 1x10-5 đến 5x10-6 cm/s. Mặt khác do sự chênh lệch về modun đàn hồi giữa vật liệu làm tường hào và vật liệu xung quanh hào có thể là nguyên nhân gây ra hiện tượng nứt nẻ khi áp dụng hình thức này để chống thấm cho đập mới thi công. Trong khi đó ở Mỹ và nhiều nước tiên tiến khác biện pháp chống thấm được sử dụng phổ biến nhất là tường hào đất - bentonite (Đ-B). Vật liệu chính để xây dựng tường hào là đất Hình 1. Quy trình xây dựng hào đất - đào ra từ công trình hoặc có pha trộn thêm với bentonite 2. Vật liệu và cấp phối thí nghiệm 77
2. Vật liệu: đất được lấy từ khu thí nghiệm Hào 2: sử dụng loại bennonite Trường mô hình sông biển và công nghệ cao Thuỷ lợi Thịnh hàm lượng 5%, chiều sâu hào là 3 m. - Viện khoa học Thuỷ lợi, tại xã Tiến Xuân – Hào 3: sử dụng loại bennonite Bắc Việt hàm Hoà Lạc, đây là khu vực sẽ tiến hành thi công lượng 5% + tro bay 2%, chiều sâu hào là 3 m. thử nghiệm sau này. Vì đất tại khu vực này có Hào 4: Hào sâu 3m, Sử dụng loại bennonite hệ số thấm nhỏ, hàm lượng hạt mịn khá lớn, Trường Thịnh hàm lượng 5% + tro bay 2% trong quá trình thí nghiệm nhóm tác giả đã Hào 5: Hào sâu 3m, Sử dụng loại bennonite trộn thêm thành phần hạt thô vào để được loại Trugel hàm lượng 5% đất thô có hệ số thấm lớn. Các chỉ tiêu của đất Hào 6. Hào sâu 6m, Sử dụng loại bennonite thí nghiệm: Trường Thịnh hàm lượng 5% 3 3 0 tn = 1.67 (T/m ); bh = 1.78 (T/m ); ( ) = 3. Tính toán ổn định vách hào: 23012’; K = (6,2.10-4 - 7,8.10-5) cm/s. Để đảm bảo vách hào ổn định trong quá Thành phần hạt cảu đất thí nghiệm như trình thi công chúng tôi tiến hành tính toán ổn hình 2: định vách[5]. Tại hiện trường khi đào thử hào 100 sâu 2m đã xuất hiện tượng trượt vách, kết quả 90 80 quan sát phù hợp với tính toán ổn định khi đào 70 hào không có dung dịch bentonite. Các tính 60 50 toán chỉ ra rằng muốn đào hào sâu 3m hoặc 40 lớn hơn bắt buộc phải có dung dịch bentonite 30 20 giữ vách. 10 4. Chuẩn bị dung dịch bentonite Phần trăm0 lương sót tích lũy trên sàng 100 10 1 0.1 0.01 0.001 Kích thước mắt sàng (mm) Bentonite khô được trộn đều với nước bằng máy trộn tốc độ cao (tỷ lệ: 50 kg/m3 đối với Hình 2. Đường thành phần hạt đất thí bentonite nội; 40 kg/ m3 đối với bentonite nghiệm ngoại). Sau khi trộn, dung dịch được cho vào Bentonite: Bentonite làm thí nghiệm được lấy ủ, Dung dịch được ủ trong bomke hoặc bể từ 3 nguồn khác nhau có các chỉ tiêu như sau: chứa, trong quá trình ủ dung dịch phải được Bảng 1: Chỉ tiêu của các lại bentonite xáo trộn đều để tránh hiện tượng bentonite bị lắng đọng, thời gian ủ tối thiểu là 24 giờ. Loại Bentonite Chỉ tiêu Đơn vị Kiểm tra độ nhớt của dung dịch [5]: Dung Trugel Trườn Hùng dịch phải đảm bảo độ nhớt nằm trong khoảng g Ngọc Dung trọng g/cm3 1.0 1.08 1,05 34 - 40 s (khi sử dụng phễu tiêu chuẩn để làm Độ nhớt giây 37-60 35 39 thí nghiệm) thì mới được đem sử dụng. Hàm lượng % 0.28 0,5 Chiều dày vỏ mm/30 1.59 2,5 Trị số pH 9.5 8.2 9,0 Cấp phối thí nghiệm: Thí nghiệm hiện trường được tiến hành nghiên cứu với các tổ hợp vật liệu khác nhau và chiều sâu hào khác nhau. Từ các kết quả nghiên cứu trong phòng nhóm tác giả đã lựa chọn cấp phối như phần dưới để thí nghiệm hiện trường [5] . Hào 1: sử dụng loại bennonite Hùng Ngọc hàm lượng 5%, chiều sâu hào là 3 m. H×nh 3. Trén dung dÞch b»ng m¸y tèc ®é cao 78
3. trộn. trước khi đưa đất vào bể trộn cần làm tơi đất và loại bỏ các tạp chất như cỏ, cuội sỏi lớn. Các loại đất vón cục dùng gầu đào miết cho vỡ vụn, quá trình làm tơi xốp đất cũng đồng thời làm cho khối đất trở nên đồng nhất trước khi đưa vào trộn. Hình 4. Ủ dung dịch trong bể chứa Kiểm tra độ lắng đọng của dung dịch: Sau khi hỗn hợp được trộn đều và được ủ trong 24 giờ phải theo dõi, kiểm tra sự lắng đọng của hỗn hợp, nếu hỗn hợp hầu như không bị lắng đọng, phân tầng thì mẫu đạt yêu cầu. 5. Đào hào Thiết bị đào hào: có nhiều loại thiết bị đào Hình 5. Đào hào trong dung dịch bentonite hào khác nhau. Khi chiều sâu của hào 15-50 m có thể dùng máy đào gầu ngoạm (Clamshell). Thiết bị này được dùng rông rãi khi đào hào ximăng-bentonite tuy nhiên giá thành cao. Đối với hào nhỏ (sâu 3m rộng 0,6m) hàm lượng bentonite 5% cho hệ số an toàn ổn định cao khi đào hào, tuy nhiên dung dịch bentonite sau khi sử dụng để giữ ổn định vách Hình 6. Đo kiểm tra chiều sâu hào sẽ được dùng để trộn với đất và bentonite khô nên nhóm tác giả quyết định vẫn sử dụng hàm lượng bentonite 5% để giữ vách khi đào hào. Việc đào sẽ dừng lại khi đạt được cao trình thiết kế. Sau khi hào đào xong tiến hành đo và vẽ lại mặt cắt dọc hào để mô tả quá trình lấp bentonite vào hào. Hào được đào theo phương pháp đào dật lùi, đoạn đầu hào được đào sao cho đáy hào có độ dốc 1~3 để làm đường dẫn cho vữa tự chảy vào hào. 6. Trộn hỗn hợp Xử lý đất trước khi trộn: Đất đào từ hào ra được trữ ở bãi trữ vật liệu ngay cạnh bể Hình 7. Trộn khô vật liệu 79
4. hào, dần lấp đầy hào thế chỗ của dung dịch bentonite và dung dịch được thu lại vào các bể chứa. Nếu độ linh động của vữa kém thi vữa khó tự chảy vào trong hào, trong quá trình chảy vào hào sẽ tạo ra nhiều hang hốc lớn làm giảm khả năng chống thấm. Ngược lại nếu vữa quá lỏng, độ linh động cao vữa dễ dàng chảy vào hào mà không tạo ra hang hốc nào. Tuy nhiên vữa lỏng sẽ dẫn đến hàm lượng nước cao, lỗ rỗng của đất sẽ lớn dẫn đến làm tăng hệ số thấm, tường hào sẽ co H×nh 8. Qu¸ tr×nh trén ­ít hçn hîp ngót nhiều trong quá trình cố kết. Mái dốc của hỗn hợp Đ-B nếu được trộn phù hợp sau Đất và bentonite được cho vào bể trộn bằng khi đổ vào hào thường khoảng 7 – 10 (H:L = cách rải đều thành các lớp xen kẽ theo tỷ lệ đã 1:7/10). định trước, dùng các thiết bị để trộn đều đất Thông thường khối lượng đào và lấp hào là với bentonite khô. bằng nhau do đó khoảng cách giữa máy đào Khi hỗn hợp khô đã được trộn đều, tiến và điểm đổ hỗn hợp tương đối ổn định. hành đổ dung dịch bentonite vào bể trộn theo Vì vật liệu Đ-B có sự linh hoạt cao và ổn tỷ lệ đã định trước và tiến hành trộn ướt. định theo thời gian, do đó trong quá trình thi Trước khi vữa đất-bentonite được đổ vào công không đòi hỏi khắt khe về thời gian giữa trong hào cần tiến hành kiểm tra độ sụt của các lần đổ, hầu như không xuất hiện hiện vữa tại các vị trí khác nhau qua đó kiểm soát tượng tách lớp, phân tầng giống như hào được chất lượng tường hào [6]. Ximăng - đất – bentonite, do đó có thể giảm Hỗn hợp có thể được trộn ngay bên cạnh bớt được chi phí xử lý mặt tiếp giáp giữa hai hào hoặc trộn tại một vị trí khác sau đó lớp đổ. Trong các trường hợp thông thường chuyển đến, tính đồng nhất của hỗn hợp ít bị khi đào hào bằng máy đào cần dài, cần có biến đổi theo thời gian. Tính công tác của hỗn thêm một thiết bị hỗ trợ làm việc dọc theo hào hợp có thể dễ dàng điều chỉnh bằng việc trộn để hoàn thành những phần máy đào không thể thêm dung dịch bentonite vào mà không ảnh đào hết. Sau mỗi lần đổ tiến hành đo vẽ lại hưởng đến các tính chất kỹ thuật của tường mặt cắt dọc hào, từ đó sẽ biết được quá trình hào. hỗn hợp Đ-B hình thành trong hào. Hỗn hợp Đ-B có thể được trộn bằng các Sau các lần lấp hào tiến hành đo mặt cắt thiết bị cơ giới phổ biến với nhiều hình thức dọc hào để biết được quá trình vữa đất- khác nhau, như máy đào thủy lực, xe tải, máy bentonite tự chảy vào trong hào.Kết quả đo tại ủi, và các thiết bị trộn khác Đây là lý do mà hào thi công thử nghiệm với hào có chiều sâu người thi công có thể tận dụng các máy móc 6,0 m dài12 m; độ sụt của hỗn hợp Đ-B là 12- sẵn có tại công trường, tăng nhanh tốc độ sản 17 cm. được thể hiện trên đồ thị hình 9. xuất vật liệu, qua đó hạ được giá thành cho Sau khi lấp, mặt hào được làm phẳng, cắm tường chống thấm Đ-B. mốc tại các vị trí khác nhau dọc theo chiều dài 7. Lấp hào của hào (dùng để quan trắc lún sau này). Sau khi hào đã được đào đến một khoảng Trong quá trình thi công thử nghiệm hào được cách đã được thiết kế thì đoạn đầu được lấp lấp để chừa lại 1m chiều cao so với mặt đập, bằng hỗn hợp Đ-B. Hỗn hợp Đ-B được đổ phần này sẽ được lấp đầy bằng đất rời có tác vào đầu hào, nhờ trọng lực và độ chảy thích dụng gia tải phần hỗn hợp Đ-B phía dưới, thúc hợp của hỗn hợp vật liệu sẽ tự chảy vào tong đẩy quá trình cố kết của Đ-B. 80
5. 0.0 Kết quả quan trắc lún tại các mặt cắt như 0 2.6 4.1 5.6 7.1 9.1 11.1 12 -1.0 trên hình 13: L (m) -2.0 0 0 20 40 60 80 100 120 140 -3.0 -10 -4.0 -20 -5.0 Series1 -30 6-Jun -6.0 Hào sau khi đào Hào sau khi đỏ lớp 1 Hào sau khi đỏ lớp 2 Hào sau khi đỏ lớp 3 -40 H (m ) Hào sau khi đỏ lớp 4 Đo lại lần đổ 3 sau 14 giờ -7.0 Đo lại lần đổ 4 sau 14 giờ -50 Hình 9. Sự hình thành từng lớp vật liệu trong -60 hào qua các lần đổ 8. Kết quả thi công thử nghiệm. 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Hào thi công xong được bảo dưỡng trong -20 vòng 6 tháng, lúc này hào đã cố kết ổn định. -40 Series1 Nhóm nghiên cứu đã tiến hành lấy mẫu thí -60 3-Mar nghiệm và đo đạc quan trắc lún. -80 8.1. Kết quả quan trắc lún -100 Chiều sâu lún phụ thuộc vào vị trí và chiều -120 sâu hào. Tại đầu hào chiều sâu hào nhỏ nên lún khá nhỏ. Tại vị trí giữa hào chiêu sâu hào 0 0 20 40 60 80 100 120 140 = 6m độ lún lớn nhất là 94 cm. Trên mặt cắt -20 ngang hào độ lún tăng từ phía vách hào vào trong, mặt hào sau khi lún có dạng cong như -40 Series1 hình vẽ. Sát vách hào độ lún nhỏ do hiện -60 tượng treo ứng xuất và ma sát giữa tường hào 4-Apr với vách bên. -80 Khu vực đất đắp phủ trên đỉnh hào tại vị trí -100 vách hào xuất hiện vết nứt dọc theo hào. -120 Nguyên nhân của hiện tượng này là do chênh lệch lún giữa phần đất trên đỉnh hào và phần 0 0 20 40 60 80 100 120 140 đất ở bên vách. Tuy nhiên hiện tượng nứt này -10 chỉ xuất hiện trên bề mặt mà không xuất hiện -20 trong hào. Không có hiện tượng tách vật liệu Series1 -30 ra khỏi vách hào. 6-Jun -40 -50 -60 0 -10 0 20 40 60 80 100 120 140 -20 -30 -40 Series1 -50 Series2 -60 -70 -80 H×nh 12. KiÓm tra lón cña hµo sau thêi -90 gian thi c«ng 6 th¸ng -100 81
6. nghiệm cho thấy khả năng chống thấm của 0 mẫu tăng dần theo thứ tự mẫu chứa bentonite -10 0 20 40 60 80 100 120 140 Trugeo, Hùng Ngọc, Trường Thịnh. -20 -30 bentonite Trugeo là loại bentonite làm tăng 2-Feb -40 khả năng chống thấm của đất nhiều nhất, khi Series2 -50 chỉ trộn thêm vào 5% bentonite Trugeo khô và -60 -70 lượng nước hợp lý (30%) hệ số thấm của đất -80 đã giảm rõ rệt, đạt được giá trị nhỏ nhất là -90 2,44x10-8 cm/s. Bentonite Trường Thịnh là -100 Hình 13. Kết quả quan trắc lún loại bentonite có khả năng nâng cao độ chống 8.2. kết quả thí nghiệm trong phòng thấm nhỏ nhất trong 3 loại Bentonite nói ở Mẫu đất trong tường hào được khoan lên, trên, tuy nhiên khi trộn thêm 7% Bentonite sau 6 tháng mẫu vẫn rất dẻo nên dù môi Trường Thịnh thì thì hệ số thấm của đất cũng được cải thiện đáng kể, hệ số thấm nhỏ nhất trường xung quanh có biến dạng lớn, hào sẽ -8 dễ dàng biến dạng theo, các vết nứt trong hào đạt được là 7,46x10 cm/s. Khả năng tăng độ sẽ tự động hàn gắn lại. chống thấm của đất của bentonite Hồng Ngọc Các mẫu đất lấy tại hiên trường được thí nằm giữa 2 loại bentonite kể trên, Khi trộn thêm 7% hệ số thấm nhỏ nhất đạt được là nghiệm để kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý của vật -8 liệu trong hào. Mẫu vật liệu được thí nghiệm 5,02x10 cm/s. tại phòng thí nghiệm Địa kỹ thuật trường Đại Quá trình cố kết là môt chỉ tiêu quan trọng học Thuỷ lợi. ảnh hưởng đến hệ số thấm của mẫu vật liệu. Kết quả thí nghiệm ở trên cho thấy khi tải Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số thấm. 2 2 3.0E-07 trọng cố kết tăng từ 0,25 kg/cm đến 3 kg/cm Bentonite Trugel nước trong mẫu bị thoát ra, hệ số thấm của 2.5E-07 Bentonite Hùng Ngọc Bentonite Trường Thịnh mẫu giảm được 3 lần. 2.0E-07 Qua các bảng kết quả thí nghiệm thấm thấy Hệ số thấm (cm/s) thấm số Hệ 1.5E-07 khi có cùng tỷ lệ cấp phối như nhau, mẫu có 1.0E-07 lượng nước phù hợp sẽ cho hệ số thấm nhỏ nhất [5]. 5.0E-08 Tải trọng cố kết (Kg/cm2) Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ 0.0E+00 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 chống cắt Hình 14. Kết quả thí nghiệm thấm Cường độ chống cắt là một đặc trưng quan Kết quả thí nghiệm cho thấy khi có trọng của đất và phụ thuộc vào rất nhiều nhân bentonite khả năng chống thấm của đất được tố. Tùy thuộc vào điều kiện tồn tại và tình cải thiện rõ rệt. Hệ số thấm của mẫu ban đầu hình làm việc cụ thể của đất mà cường độ chỉ đạt trong khoảng 6,2.10-4 – 2.2.10-5 cm/s, chống cắt có những giá trị khác nhau. Một khi được bổ sung thêm hàm lượng 7 % trong những nhân tố ảnh hưởng lớn nhất đến bentonite nội hoặc 5% bentonite ngoại thì hệ cường độ chống cắt của đất là áp lực gia tải và số thấm giảm đi rõ rệt, hệ số thấm của vật liệu điều kiện thoát nước.Trước khi tiến hành thí có thể giảm 100 – 1000 lần so với hệ số thấm nghiệm mẫu đất được gia tải dưới các cấp áp của đất ban đầu khi mẫu B-Đ được trộn với lực khác nhau từ 0; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 và 3,0 2 lượng nước hợp lý. kg/cm . Đồng thời sử dụng 2 phương pháp thí Chủng loại bentonite có ảnh hưởng lớn đến nghiệm để nghiên cứu cường độ chống cắt của hệ số thấm, với những loại bentonite có độ đất, đó là: thí nghiệm cắt trực tiếp (cắt nhanh) trương nở cao hơn khi trộn vào đất sẽ cho kết và thí nghiệm 3 trục theo sơ đồ cố kết không quả chống thấm của đất tốt hơn. Kết quả thí thoát nước (CU). 82
7. 3.5 hỗn hợp là khá lớn ( trung bình là 30 - 32 %) bentonite Trugeo 3 Bentonite Hùng Ngọc do đó việc sử dụng các loại bentonnite khác Bentonite Trường Thịnh 2.5 nhau cũng không ảnh hưởng nhiều đến góc 2 ma sát trong và lực dính đơn vị của đất. Điều nêu trên được minh hoạ qua các kết quả thí 1.5 Tải trọng Tải cố kết (kg/cm2) nghiệm, Khi sử dụng bentonite Trugeo thì góc 1 ma sát trong và lực dính đơn vị chỉ giảm 2% 0.5 Góc ma sát trong đến 3% trong thí nghiệm cắt trực tiếp so với 0 khi sử dụng bentonite Trường Thịnh và 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 Hình 15. Kết quả thí nghiệm góc ma sát trong bentonite Hùng Ngọc. 3.5 Kết quả thí nghiệm 3 trục đã chỉ ra ảnh 3 hưởng rõ rệt của điều kiện thoát nước tới Bentonite Trugeol cường độ chống cắt của đất. Khi tiến hành thí 2.5 Bentonite Hùng Ngọc Bentonite Trường thịnh Tảitrọng cố kết nghiệm cắt trực tiếp (cắt nhanh) thì nước 2 trong mẫu đất không kịp thoát ra nên lực dính 1.5 của đất được huy động để chống lại lực cắt đất 1 do đó góc ma sát trong thường rất nhỏ, dao o o 0.5 động từ 2 20’ đến 4 13’ trong khi lực dính của Lực dính đơn vị (Kg/cm2) 2 0 đất từ 0,04 đến 0,31 kg/cm . Còn khi tiến 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 hành thí nghiệm 3 trục (Cắt cố kết) thì nước Hình 16. Kết quả thí nghiệm lực dính đơn vị trong mẫu đất được thoát ra trong quá trình cố kết làm mẫu đất được nén chặt và làm góc ma Kết quả thí nghiệm cắt phẳng cho thấy, khi sát trong của đất khá lớn (trong khoảng 15o hàm lượng bentonite trộn vào đất tăng lên thì đến 24,32o) nhưng lực dính lại khá nhỏ (trong cường độ chống cắt của đất giảm đi do góc ma khoảng 0,054 đến 0,112 kg/cm2) sát trong đất giảm. Khi trộn 7% bentonite vào thì góc ma sát trong lớn nhất của hỗn hợp khi Bảng 2: Kết quả thí nghiệm nén 3 trục mẫu đã được cố kết ở tải trọng 3 kg/cm2 là ĐẤT BEN NƯỚC c o TT  4 13’ giảm gần 5 lần so với đất chưa trộn (%) % % (KN/m2) o bentonite (23 12’). Kết quả thí nghiệm cũng 1 61 7 32 5.40 22.08 chỉ ra rằng khi hàm lượng bentonite tăng thì 2 61 7 32 5.80 20.29 lực dính đơn vị cũng tăng, nhưng lực dính 3 61 7 32 6.70 23.34 tăng rất nhỏ so với sự suy giảm góc ma sát, do 4 61 7 32 7.60 23.14 đó cường độ của mẫu sẽ giảm. Rõ ràng, khi 5 61 7 32 7.60 24.03 lực gia tải tăng lên đất được cố kết chặt hơn 6 61 7 32 9.50 15.23 thì cường độ chống cắt của đất tăng lên. Kết 7 63 5 32 10.20 20.27 quả thí nghiệm cắt trực tiếp cho thấy hàm 8 63 5 32 10.40 15.04 lượng bentonite là 7% thì góc ma sát trong chỉ 9 63 5 32 10.50 16.32 tăng dần từ 2o20’ dưới cấp tải trọng 0 kg/cm2 lên 4o13’ dưới cấp tải trọng 3,0 kg/cm2, trong 10 63 5 32 11.20 24.32 2 khi đó lực dính tăng từ 0,04 kg/cm dưới cấp tải trọng 0 kg/cm2 lên 0,30 kg/cm2 dưới cấp tải 9. Kết luận 2 Sau khi thi công thử nghiệm tường hào có trọng 3,0 kg/cm . chiều sâu 6m nhóm nghiên cứu đã khẳng định Vì hàm lượng bentonite có trong hỗn hợp được công nghệ và quá trình thi công loại nhỏ chỉ nằm trong khoảng 5 – 7 % so với tổng tường hào mới này. lượng hỗn hợp, đồng thời lượng nước có trong Khi đào hào sâu trên 2m cần sử dụng dung 83
8. dịch bentonite để giữ ổn định vách. Khi áp dụng thi công công nghệ hào Đ-B Độ sụt trong khoảng 12 – 17 cm là độ sụt cần tính toán phần bù lún khoảng 7 – 10 %, thích hợp để thi công tường hào Đ-B. phần này sẽ được đắp thêm trên đỉnh đập sau Hỗn hợp Đ-B có cường độ thấp do đó khoảng 3-6 tháng. không nên áp dụng tại những nơi có yêu cầu Vật liệu đất-bentonite sau khi cố kết có độ cao về cường độ. dẻo rất cao nên không xảy ra hiện tượng nứt Hệ số thấm tại hiện trường có thể đạt được nẻ trong thân hào kể cả khi xảy ra biến dạng giá trị nhỏ hơn 5.10-7 cm/s lớn. Tài liệu tham khảo: 1) D’ Appolonia, D.J. “ soil - bentonite sulurry trench cutoff,” Journal Geot.Eng.Div., ASCE, Vol.106, no. 4, pp. 399-417, 1980. 2) DAY, S., 2003. Envirocon Soil-Bentonite Slurry Wall Design Mix Submittal for Denver Water Hazeltine, Road Runner’s Rest II and Brinkmann-Woodward Gravel Reservoirs, October, 8 p. 3) Evans, J. C., 1993, “Vertical Cutoff Walls,” Geotechnical Practice for Waste Disposal, D. E. Daniel, Ed., Chapman and Hall, London, Chap. 17, pp. 430–454. 4) Millet, R.A., Perez, J.-Y., Davision, R. R., “USA practice slurry wall specifications 10 year later,” Slurry walls: design, contruction and quality control, ASTM STP 1129. 5) Nguyễn Cảnh Thái & nnk, 2010, Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ “Nghiên cứu nâng cao khả năng chống thấm của tường hào bentonite để sử lý nền và thân đập”;. 6) Nguyễn Cảnh Thái, Bùi Quang Cường, 2010 “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến độ sụt của hỗn hợp đất – bentonite”; tạp chí KHKT Thuỷ lợi và Môi trường số 30, trang 22-27. Abstract A PILOT STUDY ON CONSTRUCTION OF SOIL – BENTONITE SLURRY WALL Soil – bentonite slurry cut off wall is advance techniacal that has been appling in Ameraca, Japan and Australia for above 50 years emied at researching and application the method in Viet Nam codiction authors experimented many difirent samples. Test results in field and room indicate that If we choise a siutable aggregate gradation we can contruct walls which has high ability antiseepage. 84