Trộn bentonite vào trong đất để tăng tính chống thấm, có được không?

Hỏi: Sở Nông nghiệp & PTNT Kiên Giang chuẩn bị xây dựng một hồ chứa nước trên đảo. Do điều kiện địa chất không đảm bảo yêu cầu nên đập được thiết kế nhiều khối (không đồng chất). Quy mô đập cao 11m, dài 250m. Phương án thiết kế chống thấm: Gom phần đất tốt trong lòng hồ để đắp lõi đập; sau khi đắp đập hoàn chỉnh sẽ khoan lõi đập làm màn chống thấm bằng cọc xi măng - đất.

Hỏi: Tôi có một câu hỏi xin được tư vấn như sau:

Sở Nông nghiệp & PTNT Kiên Giang chuẩn bị xây dựng một hồ chứa nước trên đảo. Do điều kiện địa chất không đảm bảo yêu cầu nên đập được thiết kế nhiều khối (không đồng chất). Quy mô đập cao 11m, dài 250m. Phương án thiết kế chống thấm: Gom phần đất tốt trong lòng hồ để đắp lõi đập; sau khi đắp đập hoàn chỉnh sẽ khoan lõi đập làm màn chống thấm bằng cọc xi măng - đất.

Theo tôi: việc khoan làm màn chống thấm bằng cọc xi măng đất là phù hợp với quy định hiện nay nhưng tôi cho rằng rất khó để kiểm soát chất lượng thi công cọc và giá thành sẽ cao.

Tôi có một đề xuất là: Trong quá trình thi công đập, ta trộn bentonite vào trong đất (phạm vi lõi chống thấm) để tăng tính chống thấm, vừa thuận lợi trong thi công, kiểm soát được chất lượng, vừa giảm giá thành xây dựng.

Xin hỏi: Việc trộn bentonite vào đất để làm lõi chống thấm đập đất như vậy có được không? Cần lưu ý những vấn đề gì ?.

Rất mong sự quan tâm của Hội.

Xin cảm ơn !

Phạm Thế Chuân, Sở Nông nghiệp & PTNT Kiên Giang.

Trả lời:

Cảm ơn bạn đã quan tâm và hỏi ý kiến liên quan đến vấn đề chống thấm cho đập đất.

Nguyên tắc chung, khi xây dựng một đập đất để tạo hồ chứa nước đòi hỏi thấm qua thân đập và nền đập phải nằm trong giới hạn cho phép để đảm bảo (i) lượng mất nước do thấm chấp nhận được so với yêu cầu tạo kho nước và (ii) đảm bảo ổn định thấm tức là thấm không gây ra các tác nhân làm mất ổn định thân và nền đập (ví dụ thấm có thể dẫn đến xói cơ học thân và nền đập hệ quả có thể là sự phá hoại kết cấu đập, …).

Trong điều kiện thiếu vật liệu là đất sét, một số địa phương khu vực miền trung và hải đảo phải xây dựng các đập ngăn nước mà mặt cắt ngang được cấu tạo gồm nhiều khối không đồng chất với ý đồ dùng đất hỗn hợp có khả năng thoát nước và ổn định hơn làm khối hạ lưu đồng thời sử dụng vật liệu có khả năng chống thấm tốt ở khối thượng lưu hoặc khối lõi đập. Việc xây dựng đập không đồng chất bằng vật liệu tại chỗ trên đảo của Kiên Giang mà bạn Chuân đề cập đến là một trường hợp như vậy. Tuy nhiên, theo như mô tả của bạn thì cần lưu ý việc gom đất tốt lòng hồ để xây dựng đập có thể dẫn đến thấm mất nước lòng hồ và qua nền đập.

Sau khi đắp đập bằng đất có hệ số thấm cao có thể xử lý “tường chống thấm” bằng các giải pháp khác nhau trong đó “cọc xi măng đất” cũng là một phương án xem xét. Cần lưu ý rằng “cọc xi măng đất” có tác dụng gia cường đất để chịu lực hơn là chống thấm mặc dù nó có thể làm giảm lưu lượng thấm. Trong trường hợp này có lẽ người thiết kế áp dụng giải pháp “khoan phụt xi măng” chứ không phải giải pháp “cọc xi măng đất” như bạn phản ành.

Bentonite là vật liệu tăng thể tích lớn khi trương nở trong nước nên được sử dụng vào mục đích chống thấm thân và nền đập như “hào bentonite”, “thảm bentonite”, …Mặc dù ý tưởng trộn bentonite với đất khi đắp lõi đập của bạn là không sai nhưng vấn đề trương nở (khi gặp nước) của vật liệu đắp đập rất đáng lưu tâm, mặt khác thực tế hiện nay chưa có quy trình chính thức để thực hiện công nghệ này. PGS. TS. Nguyễn Cảnh Thái (ĐHTL) đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học liên quan đến trộn bentonite và đất với công nghệ đơn giản để chống thấm cho đê đập loại nhỏ. Bạn Chuân có thể liên hệ để tìm hiểu chi tiết hơn về công nghệ này. Trong chuyên mục ‘Khoa học & Công nghệ’,www.vncold.vn đã đăng một số bài về sử dụng vật liệu bentonite.

PGS.TS. Trịnh Công Vấn

Viện trưởng Viện Đổi mới Công nghệ Thủy lợi Mekong (MWI)

vantrinhcong56@gmail.com