TIÊU CHUẨN QUỐC
GIA
TCVN
13692:2023
THỦY
LỢI - TƯỜNG HÀO BENTONITE CHỐNG THẤM - YÊU CẦU THIẾT KẾ
Hydraulic
structure - Anti-seepage bentonite cutoff wall - Design requiment
Lời nói đầu
TCVN 13692:2023 do Trường Đại học Thủy
lợi biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu
chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm
định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
CÔNG TRÌNH THỦY LỢI -
TƯỜNG HÀO BENTONITE CHỐNG THẤM - YÊU CẦU THIẾT KẾ
Hydraulic
structure - Anti-seepage bentonite cutoff wall - Design requiment
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu
thiết kế tường hào bentonite chống thấm cho đập đất và nền của công trình thủy
lợi.
Tiêu chuẩn này cũng có thể áp dụng để
thiết kế tường hào bentonite chống thấm đối với các công trình loại khác có điều
kiện làm việc tương tự.
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết
cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố
thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm
công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu
có).
TCVN 2682, Xi măng pooclăng.
TCVN 2683, Đất xây dựng - Lấy mẫu, bao
gói, vận chuyển và bảo quản
mẫu.
TCVN 8215, Công trình thủy lợi - Thiết
bị quan trắc.
TCVN 8216, Công trình thủy lợi - Thiết
kế đập đất đầm nén.
TCVN 8477, Công trình thủy lợi - Thành
phần, khối lượng khảo sát địa chất trong các giai đoạn lập dự án và thiết kế.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
TCVN 11586, Xỉ hạt lò cao nghiền mịn
dùng cho bê tông và vữa.
TCVN 11893, Vật liệu bentonite -
Phương pháp thử.
DIN 4126 Stability analysis of
Diaphragm walls (Phân tích ổn định tường hào).
3 Thuật ngữ và định
nghĩa
Trong tiêu chuẩn này sử dụng
các thuật ngữ và định nghĩa sau:
3.1
Tường hào bentonite chống thấm
(anti-seepage bentonite cutoff wall)
Kết cấu chống thấm được xây dựng bằng
việc đào hào có vách thẳng đứng trong dung dịch bentonite hoặc vữa xi măng -
bentonite, sau đó hào được lấp đầy bằng các loại vật liệu có hệ số thấm nhỏ hoặc vữa xi
măng-bentonite ở trong hào tự động kết tạo thành tường hào. Trong tiêu chuẩn này đề cập
đến hai loại tường hào là tường hào xi măng - bentonite và tường hào đất -
bentonite.
3.2
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Kết cấu/tường hào chống thấm với vật
liệu chính là dung dịch
xi măng - bentonite.
Bao gồm 2 loại
Loại 1: Tường hào bentonite sử dụng
dung dịch bentonite để giữ ổn định vách trong quá trình đào hào, dung dịch này
sau đó được thay thế bằng vữa xi măng - bentonite để đông kết tạo thành tường
hào.
Loại 2: Tường hào bentonite sử dụng vữa
xi măng - bentonite để giữ ổn định vách trong quá trình đào hào, Vữa xi măng -
bentonite sau đó đông kết tạo thành tường hào.
3.3
Tường hào đất - bentonite
(soil-bentonite cutoff wall)
Kết cấu/tường hào chống thấm với vật
liệu chính là hỗn hợp đất - bentonite.
3.4
Dung dịch bentonite (Bentonite
Fluid)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
3.5
Vữa xi măng - bentonite (cement
bentonite slurry)
Vữa được trộn giữa xi măng với dung dịch
bentonite.
3.6
Tường dẫn hướng (guide wall)
Tường được xây dựng phía trên đỉnh hào
giúp đào hào theo phương thẳng đứng và giữ ổn định phần đất phía trên của vách
hào khi đào hào bằng máy đào gầu ngoạm.
3.7
Đáy tường hào (bottom of slurry
wall)
Giới hạn dưới của tường hào.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Đỉnh tường hào (top of
slurry wall)
Là giới hạn trên của tường hào.
3.9
Vách hào (Trench side)
Phần đất thẳng đứng ở hai bên hào, hình
thành khi đào hào.
4 Quy định chung
4.1 Vách hào phải
đáp ứng yêu cầu ổn định trong mọi điều kiện làm việc, trong suốt thời gian thi
công.
4.2 Tường hào
bentonite chống thấm phải đảm bảo điều kiện kỹ thuật để không xảy ra thấm vượt
quá lưu lượng và vận tốc cho phép, gây xói ngầm.
4.3 Tường hào
bentonite chống thấm phải có đủ độ cao an toàn có tính đến lún cố kết.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
4.5 Tường hào
bentonite chống thấm phải có khả năng chịu biến dạng để đảm bảo không bị nứt
khi đập và nền cố kết.
4.6 Tường hào
bentonite chống thấm phải đảm bảo yêu cầu chống thấm tại các vị trí tiếp giáp với
các bộ phận công trình khác.
4.7 Tính toán về ổn
định, thấm, ứng suất và biến dạng của đập theo các tiêu chuẩn liên quan và theo
yêu cầu của công trình.
5 Yêu cầu về vật liệu
5.1 Tường
hào xi măng - bentonite chống thấm
5.1.1 Nước
Yêu cầu kỹ thuật của nước trộn
bentonite phải phù hợp với phụ lục A trong TCVN 11893.
5.1.2 Bentonite
Bentonite sử dụng làm tường hào phải đảm
bảo tạo ra dung dịch bentonite đáp ứng yêu cầu nêu trong Bảng 1.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Tên chỉ tiêu
Mức quy định
1. Khối lượng riêng
> 1,025g/cm3
2. Độ nhớt phễu Marsh
Từ 40 s đến 50 s
3. Hàm lượng cát
< 6%
4. Tỷ lệ keo
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
5. Lượng tách nước
< 30ml/30 min
6. Độ dày áo sét
Từ 1mm đến 3mm/30 min
7. Lực cắt tĩnh
1 min: Từ 20 mg/cm2 đến
30 mg/cm2
10 min: Từ 50 mg/cm2 đến
100mg/cm2
8. Độ ổn định
< 0,03g/cm2
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Từ 7 đến 9
5.1.3 Phụ gia hoá
học
a) Khi phải thi công hào sâu, thời
gian đào hào kéo dài, cần sử dụng
phụ gia chậm đông kết để tránh vữa
ximăng-bentonite đông kết trong quá trình thi công.
b) Một số loại phụ gia có thể ảnh hưởng
đến hệ số thấm của tường hào, do đó khi thiết kế cần quy định loại/các loại phụ
gia được sử dụng trong quá trình thi công.
5.1.4 XI măng
Xi măng sử dụng là xi măng Poóc lăng
có các thông số kỹ thuật phù hợp với TCVN 2682.
5.1.5 Tro bay
Tro bay sử dụng là loại tro bay có
thông số kỹ thuật phù hợp với TCVN 10302.
5.1.6 Xỉ lò cao
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
b) Xỉ lò cao sử dụng có thông số kỹ
thuật phù hợp với TCVN
11586.
5.2 Tường
hào đất - bentonite chống thấm
Nước, bentonite, tro bay theo quy định
tại 5.1.
Đất
a) Đất sử dụng làm vật liệu lấp hào cần
có cấp phối đáp ứng như yêu cầu ở Bảng 2 và hình 1.
CHÚ THÍCH: Đất để làm tường hào nên là đất đào
ra từ hào (trong dập, nền); Trong trường hợp đất đào từ hào không đáp ứng được
yêu cầu về cấp
phối (có quá nhiều hạt thô hoặc đường cấp phối có bước nhảy) cần bổ sung thêm
loại đất khác hoặc thay thế bằng đất mới để đảm bảo yêu cầu về thành phần hạt mịn
và cấp phối trước khi chế tạo vật liệu lấp hào; Đất để làm tường hào đất - bentonite phải có thành
phần hạt mịn
(d<0,075mm) chiếm tỷ lệ theo khối lượng lớn hơn 20 % và không vượt quá 30 %
tổng khối lượng đất; Kích thước hạt
lớn nhất nên giới hạn nhỏ
hơn 40mm để giảm sự phân tầng trong quá trình đổ hỗn hợp đất-bentonite
vào hào.
b) Đất lấp hào phải có cấp phối phù hợp
với đất ở vách hào để không không cho đất của hai khối di chuyển vào kẽ rỗng của
nhau trong quá trình làm việc, đặc biệt là trong trường hợp gradient thấm cao.
Bảng 2 - cấp
phối tiêu biểu của đất dùng trong tường hào đất-bentonite
Đường kính
mắt sàng (mm)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
75,000
80 - 100
19,000
50 - 100
4,750
30 - 70
0,600
25 - 60
0,075
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

Hình 1 - Biểu
đồ đường bao cấp phối tiêu biểu của đất dùng trong tường hào đất-bentonite
5.3. Dung dịch
bentonite trong tường hào bentonite
a) Dung dịch sử dụng để giữ ổn định
vách hào.
b) Dung dịch giữ vách thường có hàm lượng
bentonite (tỷ lệ bentonite/nước) từ (5 - 6)% theo khối lượng.
c) Khối lượng đơn vị tối đa của dung dịch
giữ ổn định vách hào phải nhỏ hơn khối lượng thể tích của vật liệu lấp hào để đảm
bảo vật liệu lấp hào có thể dễ dàng chìm xuống.
d) Khi hàm lượng cát trong dung dịch
bentonite/vữa xi măng - bentonite vượt quá 15 % cần loại bỏ cát khỏi dung dịch
bằng các thiết bị khử cát.
f) Khối lượng đơn vị của dung dịch giữ
vách hào phải đảm bảo giữ ổn định vách hào.
CHÚ THÍCH: Đất cát sẽ rơi vào trong hào trong quá
trình đào làm cho hàm lượng cát trong dung dịch tăng lên. Theo các kết quả tổng kết của
các công trình xây dựng trên thế giới và Việt Nam, hàm lượng cát không nên vượt quá 15 %.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
6.1 Yêu cầu khảo
sát
a) Khảo sát địa chất dọc theo tim của
tường hào theo quy định trong TCVN 8477.
b) Khối lượng khoan và lấy mẫu phải đảm
bảo mô tả mặt cắt địa chất tuyến làm tường hào. Khối lượng khảo sát địa chất tối
thiểu phải bằng khối lượng khảo sát dọc tim đập theo các giai đoạn tương ứng
khi thiết kế đập.
c) Mô tả chính xác địa tầng, phân bố của
các loại đất tại vị trí tuyến hào dự kiến.
d) Chiều sâu đến nền đá gốc hoặc tàng
không thấm (để xác định cao trình đáy tường hào).
6.2 Hồ sơ địa chất
a) Xác định cao trình mực nước ngầm và
sự biến thiên mực nước ngầm theo thời gian.
b) Lấy mẫu đất, đá.
c) Xác định các tính chất của đất như
loại đất, cấp phối hạt, kích thước hạt lớn nhất.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
đ) Xác định khả năng xuất hiện
các lớp đất yếu.
e) Xác định độ cứng, mức độ phong hóa vv... của đá;
g) Xác định các đứt gãy và tình trạng
hoạt động của nó, các kẽ nứt lớn có khả năng xảy ra sự cố hoặc mất dung dịch trong
quá trình thi công hào.
h) Xác định khả năng xuất hiện đá mồ
côi có kích thước lớn.
6.3 Báo cáo địa kỹ
thuật
Báo cáo địa kỹ thuật phù hợp với TCVN
8477.
6.4 Bảo quản các
mẫu đất và đá
Các mẫu đất đá thu thập phải được bảo
quản phù hợp với TCVN 2683.
7 Lựa chọn hình thức
tường hào bentonite
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
a) Điều kiện địa hình, địa chất: Xem
xét mặt bằng, đặc trưng địa chất thân và nền đập.
b) Điều kiện thi công: cần xem xét điều
kiện khí tượng thủy văn; mặt bằng; Trang thiết bị và điều kiện vận chuyển, vận
hành của thiết bị thi công.
c) Đặc điểm bố trí của cụm đầu mối, điều
kiện liên kết an toàn tường hào với các công trình tháo nước dẫn nước ở trong đập
và liền kề đập.
8 Tính toán thiết kế
tường hào bentonite
8.1 Yêu cầu
chung
a) Trong trường hợp Tường hào
bentonite có khối lượng lớn, phải phân đợt, phân đoạn để thi công:
- Đối với tường hào xi
măng-bentonite, trước khi thi công đợt, đoạn tiếp theo cần đào bỏ tối thiểu 40
cm của đoạn tường hào đã thi công của phân đợt, phân đoạn liền trước (Hình 2).

CHÚ DẪN: SC : khoang đào sơ cấp, TC :
khoang đào thứ cấp.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Đối với tường hào đất - bentonite,
trước khi thi công đợt, đoạn tiếp theo cần đào bỏ tối thiểu 100 cm của đoạn tường
hào đã thi công của phân đợt, phân đoạn liền trước (hình 3).

CHÚ DẪN:
1: Hào bentonite thi
công giai đoạn 1
4: Mái dốc tự nhiên của vật liệu sau
khi đổ
2: Hào bentonite thi công giai đoạn
2
5: Dung dịch bentonite
3. Đào bỏ tối thiểu 100cm khi thi
công giai đoạn 2
6: Hướng thi công hào đất -
bentonite
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
b) Việc thiết kế và xây dựng tường hào
bentonite phải tuân thủ theo các quy định liên quan, cần chú ý các vấn đề sau:
- Cần có quy hoạch bãi thải vật liệu đào từ tường
hào bentonite.
- Hoàn trả mặt bằng đập sau khi thi
công tường hào bentonite.
- Xử lý gia cố đỉnh tường hào nếu đỉnh
đập có kết hợp giao thông.
8.2. Vị trí
tường hào bentonite
Cần chọn vị trí tường hào theo yêu cầu
sau:
a) Phù hợp với kết cấu công trình
chính và đạt hiệu quả chống thấm tốt.
b) Trường hợp tường hào bentonite chỉ
sử dụng chống thấm cho nền đập, tường hào bentonite nên được xây dựng ở gần
chân đập thượng lưu để thuận tiện cho việc thi công và sửa chữa (Hình 4 a, Hình
4 b).
c) Bố trí tường hào bentonite từ giữa
đập đến mép nước thượng lưu cao nhất khi tường hào bentonite chống thấm cho
thân hoặc cả thân và nền đập để tận dụng khả năng hạ thấp đường bão hòa trong
thân đập đồng thời tận dụng đỉnh đập
để làm mặt bằng thi công (Hình 4 c, Hình 4 d).
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

a) Tường hào
bentonite chống thấm bố trí ở chân dập phía thượng lưu

b) Tường hào
bentonite chống thấm bố trí ở cơ đập thượng lưu

c) Tường hào
bentonite chống thấm bố trí giữa đỉnh đập

d) Tường hào
bentonite chống thấm bố trí ở mép thượng lưu đỉnh đập
CHÚ DẪN:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
5: Đỉnh tường hào
2: Tầng thấm mạnh
6: Đáy tường hào
3. Tầng không thấm
7: Đoạn tường hào cắm vào nền không
thấm
4: Tường hào chống thấm
8: Khối đất đào bỏ thi công hào, sẽ
được đắp bù sau khi thi công hoàn thành.
Hình 4 - Vị
trí tường hào bentonite chống thấm
8.3. Tường dẫn
hướng
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
b) Hai tường cách nhau một khoảng bằng
chiều rộng tường hào (chiều rộng thiết bị đào hào tb cộng 3cm để thiết
bị đào có thể dịch chuyển dễ dàng).
c) Tường dẫn hướng cần thiết kế để đảm
bảo ổn định vách hào khi xe máy thi công ở gần mép hào.
d) Chiều cao tường dẫn hướng thường từ
0,8 m đến 1,0 m.
Chi tiết xem tại Hình 5.

Hình 5 - Tường
dẫn hướng
8.4 Cao
trình mặt thoáng dung dịch bentonite/vữa xi măng - bentonite trong hào
Cao trình mặt thoáng của dung dịch
bentonite/vữa xi măng - bentonite giữ ổn định vách hào trong quá thi công tường
hào chống thấm phải cao hơn cao trình mặt nước ngầm tối thiểu 0,9 m và không thấp
hơn đỉnh vách hào tối đa 0,6 m. Trường hợp cao trình mặt nước ngầm cao không đồng
thời thỏa mãn hai điều kiện trên thì cần đắp bổ sung một lớp đất hai bên hào để
đảm bảo điều kiện này.
8.5 Chiều
dày tường hào bentonite
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
CHÚ THÍCH: Chiều dày tường thường từ
0,6 m đến 1,2 m tương đương với chiều rộng thông thường của một gầu
đào.
b) Phải đủ lớn để đảm bảo không phát
sinh gradient thấm lớn hơn gradient thấm cho phép của tường hào bentonite.
Điều kiện để không xảy ra xói ngầm
quy định ở công thức (1):
Jh < [J]
(1)
Trong đó:
[J]: gradient thủy lực cho phép của vật
liệu tường hào xác định theo công thức (2):
[J]= Jgh/K
(2)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
K: hệ số an toàn, K = 3;
CHÚ THÍCH: Có thể tham khảo
Gradient thủy lực giới hạn của vật liệu làm tường hào xi măng - bentonite theo
theo kinh nghiệm của các công trình thực tế thường trong khoảng 12-15; Gradient
thủy lực giới hạn của vật liệu làm tường hào đất - bentonite có thể chọn bằng
10 đối với công trình từ cấp 2 trở xuống, đối với công trình có cấp cao hơn cấp
2 thì phải thí nghiệm để xác định Gradient giới hạn.
Jh: là gradient thủy lực của
tường hào, được tính theo công thức (3):

(3)
Trong đó: Δh: là chênh lệch
cột nước thấm thượng - hạ lưu tường hào (m);
tb: Chiều dày tường hào
(m).
8.6 Cao
trình đỉnh tường hào bentonite
a) Cao trình đỉnh tường hào bentonite
xác định tương tự cao trình đỉnh tường lõi chống thấm tại 10.4.1 trong TCVN
8216. Đây là cao trình đỉnh tường hào hoàn chỉnh sau khi đã bóc bỏ phần nứt
nẻ phía trên.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
a) Nối tiếp
giữa tường hào bentonite và lõi chống thấm phía trên

b) Chi tiết
phần nối tiếp giữa tường hào bentonite và lỗi chống thấm phía trên
CHÚ DẪN:
1: Lõi chống thấm
1A: Vật liệu chống thấm đắp tường lõi
có độ ẩm lớn hơn độ ẩm tối ưu
2: đất nền có hệ số thấm lớn
3: Đất nền có hệ số thấm nhỏ
4: Tường hào bentonite chống thấm
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
b) Trường hợp tường hào bentonite chỉ chống thấm
cho nền đập, đỉnh tường hào cắm vào bộ phận chống thấm của đập (tường lõi hoặc
tường nghiêng) tối thiểu 1,5 m.
Cần đảm bảo tránh sự phân tách hay giảm ứng suất tại khu vực tiếp giám giữa
đỉnh tường hào và phần đất đắp bên trên. Phần đỉnh tường hào bentonite được mở
rộng tạo nên miền chuyển tiếp với độ dốc mái m = 2 hoặc thoải hơn. Đất đắp
trong vùng chuyển tiếp sử dụng đất đắp của lõi chống thấm bên trên nhưng được đầm
tại độ ẩm lớn hơn độ ẩm
tối ưu từ (1 - 3) %. Sơ đồ bố trí nối tiếp giữa tường hào và lõi chống thấm được
minh họa tại Hình 6.
8.7 Cao độ
đáy tường hào bentonite
a) Khi chiều dầy tầng thấm nhỏ, để đảm bảo hiệu quả
chống thấm và không hình thành dòng thấm tiếp xúc ở đáy tường hào thì đáy tường
hào cần cắm xuống tầng ít thấm với chiều sâu tối thiểu là 0,5 m đến 1,0 m (Hình
7).
CHÚ THÍCH: Khi gặp mặt nền đá, rắn chắc,
không thấm nước,
cao độ đáy tường hào có thể được đặt trên bề mặt tầng đá rắn chắc không thấm nước
(Hình 8).
b) Khi mặt tầng không thấm nằm rất sâu
dưới đập (lớn hơn chiều cao cột nước trước đập hoặc chiều sâu tính toán chống
thấm - Hình 9), việc lựa chọn cao trình đáy tường hào (tường hào lơ lửng hay tường
cắm vào tầng không thấm) dựa vào phân tích giữa hiệu quả chống thấm và giá
thành xây dựng tường hào.
CHÚ THÍCH: Tham khảo phụ lục A1 về hiệu
quả chống thấm của tường hào bentonite theo chiều sâu.
c) Cần kiểm tra Gradient và vận tốc thấm
tại đáy tường hào bentonite để tránh hiện tượng xói ngầm.

Hình 7 - Tường
hào bentonite cầm vào tầng thấm ít với chiều sâu tối thiểu 0,5 - 1,0 m
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình 8 - Tường
hào bentonite có đáy nằm trên tầng đá rắn chắc, không thấm

CHÚ DẪN:
1: Đập đất đồng chất
4: Tường hào bentonite chống thấm
2: Tầng thấm mạnh
5: Đỉnh tường hào
3a. Tầng đá rắn chắc
6: Đáy tường hào
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình 9 - Tường
hào chỉ cắt qua một phần của tầng thấm
8.8 Yêu cầu
về chống thấm
Hệ số thấm của tường hào xi
măng-bentonite và tường hào đất- bentonite phụ thuộc vào nhiều yếu tố như hàm
lượng bentonite, độ trương nở của bentonite, chất lượng bentonite, kích thước hạt
xi măng, hàm lượng hạt mịn trong đất, chất lượng thi công... Trước khi thi công
phải tiến hành thí nghiệm về thấm
nhằm hiệu chỉnh thành phần vật liệu của vữa đất - bentonite hoặc xi măng -
bentonite theo yêu cầu thực tế.
8.8.1 Điều kiện kiểm
tra
a) Hệ số thấm yêu cầu đạt được là hệ số
thấm được xác định đối với vật liệu của thân tường hào chống thấm.
b) Đối với hào xi măng bentonite hệ số
thấm được thí nghiệm ở tuổi 28 ngày.
c) Đối với tường hào đất-bentonite, hệ
số thấm được thí nghiệm ở thời gian tối thiểu là 90 ngày tính từ ngày hoàn
thành thi công.
CHÚ THÍCH: Hệ số thấm cũng có thể được
xác định ngay tại thời điểm thi công hào. Trường hợp này, trước khi làm thí nghiệm,
mẫu phải được cố kết đến trạng thái tương tự như trạng thái của mẫu ở trong hào
sau 90 ngày. Khi tính toán áp lực cố kết cần xét đến ảnh hưởng của vách hào, đặc
biệt là đối với hào có bề dầy nhỏ.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
a) Hệ số thấm trung bình cần đạt ≤ 5x10-6 cm/s, trong
đó không có mẫu kiểm tra nào có hệ số thấm lớn hơn 10-5cm/s.
b) Trong quá trình đào hào, hàm lượng
đất cát rơi vào trong dung dịch giữ vách khá lớn, làm tăng hệ số thấm của tường
hào. Để phục vụ mục
đích thiết kế, cần thí nghiệm thấm các mẫu xi măng-bentonite với hàm lượng cát,
sỏi, khác nhau.
8.8.3 Yêu cầu về hệ
số thấm đối với tường hào đất - bentonite
Hệ số thấm trung bình cần đạt ≤ 5x10-7 cm/s, trong
đó không có mẫu kiểm tra nào có hệ số thấm lớn hơn 5x10-6 cm/s.
8.9 Yêu cầu
về cường độ nén
8.9.1 Thời điểm kiểm
tra
Cường độ nén của tường hào xi măng -
bentonite được xác định tại thời điểm điểm 28 ngày sau khi thi công.
8.9.2. Tường hào xi
măng - bentonite
a) Cường độ nén yêu cầu > 1,0 kPa.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
8.9.3. Tường hào đất
- bentonite
Không yêu cầu kiểm tra cường độ của tường
hào đất - bentonite ngay sau khi thi công. Sau khi cố kết (từ 3-6 tháng) cường
độ của hỗn hợp đất - bentonite sẽ đạt giá trị tiệm cận đất đắp đập.
9 Tính toán thấm
9.1 Mục đích tính
toán thấm
Tính toán thấm nhằm mục đích xác định
gradient thấm qua thân tường và đáy tường hào bentonite, qua đó kiểm tra biến
hình thấm, lưu lượng thấm qua tường hào bentonite.
9.2 Hệ số thấm của
tường hào bentonite
a) Hệ số thấm của tường hào bentonite
phụ thuộc vào lớp áo sét hình thành trên vách hào và vật liệu lấp hào (hình
10).
b) Lớp áo sét này có hệ số thấm rất nhỏ
(từ 10-8 cm/s, đến 10-9 cm/s). Khi
tính toán để thiên về an toàn có thể bỏ qua ảnh hưởng của áo sét.
c) Trong trường hợp cần đánh giá chính
xác khả năng chống thấm của tường hào bentonite có kể đến ảnh hưởng của lớp áo
sét thì cần xác định chiều dày và hệ số thấm của lớp áo sét bằng thí nghiệm
theo
TCVN
11893.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
a) Sơ đồ tính thấm

b) Chi tiết
các lớp vật liệu trong sơ đồ tính thấm
CHÚ DẪN:
1: Đập đất đồng chất
5: Đỉnh tường hào
2: Tầng thấm mạnh
6: Đáy tường hào
3. Tầng không thấm
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
4: Tường hào chống thấm
Hình 10 - Sơ
đồ tính thấm khi có kể đến màng sét
Hệ số thấm theo phương ngang của tường
hào đất-bentontie được tính theo công thức (D’Appolonia 1980).

(4)
Trong đó:
k: hệ số thấm của tường hào (có xét đến
ảnh hưởng của lớp áo sét) (m/s);
tb: chiều dày của hào (m);
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
tc: chiều dày của màng sét
(m);
kc: hệ số thấm của
màng sét (m/s);
CHÚ THÍCH: Hiệu quả chống thấm của tường
hào bentonite có thể tham khảo thêm ở phụ lục A2.
9.3 Tính toán thấm
a) Xác định lưu lượng thấm qua tường
hào bentonite.
b) Xác định gradient thấm lớn nhất
trong tường, gradient tại nơi tiếp xúc ở đáy tường hào bentonite.
c) Kiểm tra các giá trị tính toán với
các giá trị cho phép.
10 Tính toán ổn định
vách hào
10.1 Tổng quát
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
10.2 Tải trọng và
tổ hợp tải trọng
Vách hào cần đảm bảo ổn định trong
trong quá trình thi công ứng với các tổ hợp tải trọng có thể xảy ra. Tổ hợp tải
trọng bao gồm tải trọng của thiết bị thi công hào, tường dẫn hướng, nước ngầm,
dung dịch giữ vách, và các tải trọng khác nếu có thể gây bất lợi cho ổn định
vách hào trong quá trình thi công.
10.3 Các nội dung
tính toán kiểm tra ổn định
a) Khi hào dài (L/tb
>8), trong đó L là chiều dài hào, có thể tính theo bài toán phẳng. Khi tỷ lệ
L/tb
≤ 8 (khi đào
theo các panel) khi đó hào làm việc ở trạng thái không gian ba chiều sẽ ổn định
hơn. Tính toán ổn định theo bài toán phẳng sẽ thiên về an toàn.
b) Cần kiểm tra ổn định tổng thể và ổn
định cục bộ của tường hào theo các bài toán sau đây:
- Kiểm tra cao trình mặt dung dịch so
với mặt nước ngầm lớn nhất, yêu cầu đảm bảo áp lực do dung dịch giữ vách gây
nên tại vách hào lớn hơn áp lực nước ngầm tối thiểu 1,05 lần.
- Kiểm tra ổn định tổng thể của vách
hào.
- Kiểm tra ổn định cục bộ của vách hào
trong trường hợp trên vách hào có vùng đất rời rạc (cát, cuội, sỏi...)
c) Các phương pháp tính toán kiểm tra ổn
định tham khảo trong phụ lục B.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hệ số an toàn ổn định cho phép của
vách hào lấy như hệ số an toàn ổn định của mái đập đất (phụ thuộc vào cấp công
trình).
11 Tính toán ứng suất
biến dạng
11.1 Khi thi công
tường hào bentonite do quá trình đào hào và lấp lại, trạng thái ứng suất thay đổi
gây nên biến dạng ở khu vực lân cận (Hình 12). Do đó nếu gần vị trí xây dựng tường
hào có các công trình (đặc biệt khi thi công tường hào nhằm mục đích xử lý hố
móng các công trình xây dựng) cần phải tính toán ứng suất biến dạng để kiểm
tra.

Hình 12 - Nền
bị biến dạng do thi công tường hào bentonite
11.2 Nếu tường hào
bentonite được thi công trong đập cũ đã lún ổn định cần tính toán ứng suất để
kiểm tra trạng thái treo ứng suất do ma sát giữa tường hào với khối đất đắp đã
lún ổn định và kiểm tra hiện tượng nứt gẫy thủy lực có thể xảy ra trong tường
hào.
Công thức kiểm tra nứt gãy thủy lực
(chỉ kiểm tra đối với hào đất - bentonite):

(5)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
K: Hệ số ổn định;
σy : ứng suất
theo phương thẳng đứng tại vị trí đang xét;
C: Lực dính của đất tại vị trí đang
xét;
W: Áp lực nước tại vị trí đang xét.
11.3 Đối với tường
hào bentonite được thi công trong đập mới thi công xong, đập đang trong quá
trình lún cần kiểm tra sự tương thích giữa biến dạng của thân đập và tường hào
(đặc biệt đối với hào xi măng-bentonite) tránh hiện tượng nứt hào hoặc tách giữa
tường hào và phần đất đắp thân đập.
12 Bố trí thiết bị
quan trắc
12.1 Quy định
chung
Để kiểm tra trạng thái làm việc của tường
hào cần bố trí thiết bị quan trắc. Số lượng thiết bị quan trắc phụ
thuộc vào điều kiện thực tế xây dựng tường hào.
Có hai loại quan trắc cơ bản là quan
trắc thấm và quan trắc chuyển vị.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
a) Bố trí thiết bị đo áp ở mặt trước
và mặt sau tường hào bentonite để đánh giá hiệu quả của tường hào bentonite chống
thấm (Hình 13).

CHÚ DẪN:
1: Đập đất
5: Đỉnh tường hào
2: Tầng thấm mạnh
6: Đáy tường hào
3. Tầng không thấm
7: Thiết bị quan trắc thấm
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình 13 - Sơ
đồ bố trí thiết bị quan trắc thấm
b) Thiết bị quan trắc bố trí theo các
tuyến đo có địa chất hoặc chiều sâu tường thay đổi lớn. Tuyến đo áp
được bố trí:
- Ở phần thềm sông, các tuyến bố trí
cách nhau từ 150 m đến 250 m;
- Ở phần lòng sông, các tuyến bố trí
cách nhau từ 100 đến 150 m;
- Số lượng tuyến đo áp tối thiểu là 2
tuyến cho 1 công trình.
12.3. Quan trắc
chuyển vị
a) Quan trắc lún mặt theo quy định
trong 4.1.2.1 của TCVN 8215.

...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
1: Đập đất đồng chất
5: Đỉnh tường hào
2: Tầng thấm mạnh
6: Đáy tường hào
3. Tầng không thấm
7: Thiết bị quan trắc lún mặt
4: Hào chống thấm
8: Thiết bị quan trắc lún sâu
Hình 14 - Sơ
đồ bố trí thiết bị quan trắc chuyển vị
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Ở phần thềm sông, các tuyến đo chuyển
vị bố trí cách nhau từ 150 m đến 250 m;
- Ở phần lòng sông, các tuyến đo chuyển
vị bố trí cách nhau từ 100 đến 150 m;
- Số lượng tuyến đo chuyển vị tối thiểu
là 2 tuyến cho 1 công trình.
Phụ
lục A
(Tham
khảo)
Hiệu quả chống thấm của của tường hào bentonite
A.1 Hiệu quả chống
thấm của tường hào theo chiều sâu

...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hiệu quả của chống thấm: hiệu quả chống
thấm của tường hào được đánh giá theo hiệu quả dòng chảy (Casagrande 1961)

(A.1)
trong đó:
Eq: Hiệu quả dòng chảy của
tường ngăn;
Qo: Lưu lượng thấm khi
không chống thấm (m3/s);
Q- Lưu lượng thấm khi có biện pháp
không chống thấm (m3/s);
Hoặc hiệu quả cột nước (Lane và Wohlt
1961):

...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
trong đó:
EH - hiệu quả cột nước
của tường ngăn;
h - cột nước chênh lệch trước và sau
tường ngăn trên một đường dòng so với đáy đập (m);
H - cột nước tổn thất qua đập (m).

a) Ngăn thấm
một phần

b) Ngăn thấm
hoàn toàn

...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình A.2 - Hiệu
quả của tường hào đầm đất đắp một phần trong giảm lưu lượng thấm (John Wiley và
Sons)

Hình A.3 - Hiệu quả
chiều sâu của chân khay lơ lửng với vị trí đường bão hòa phía hạ lưu đập đất và
Gradient thấm ở chân đập cửa ra khi đặt trên nền đồng
nhất đẳng hướng (John Wiley và Sons)
Hiệu quả dòng chảy của tường ngăn 1 phần
đặt trên nền thấm được minh họa trong Hình A.3. Hình này minh họa gradients thấm
lớn xảy ra ở đáy của tường và ở mặt hạ lưu của nó trong cả nền và đập. Phải đặt
tầng lọc thích hợp để ngăn hiện tượng xói ngầm đất ở mặt A-B-C trong hình A-2a
và A-2b (Cedergren 1977 và klohn 1979). Như trong hình A-3, tường ngăn 1 phần
trong nền đồng chất đẳng hướng sẽ hạ thấp phần nào dòng thấm trong đập vật liệu
địa phương nhưng gradient ra ở chân hạ lưu (như được miêu tả bằng khoảng cách
giữa các đường đẳng thế) sẽ giảm 1 chút (Cedergren 1973).
A.2 Hiệu quả chống
thấm của tường hào khi có kể đến áo sét

Hình A.4 - Hệ
số thấm trung bình của tường hào khi có kể đến khả năng chống thấm của lớp áo sét
PHỤ
LỤC B
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Các phương pháp tính toán ổn định vách hào
B.1 Ngăn không
cho nước thấm vào trong hào
Yêu cầu này được đảm bảo nếu áp lực
dung dịch trong hào tại bất cứ điểm nào lớn hơn 1,05 lần áp lực nước ngầm. Để
đáp ứng điều kiện này mực dung dịch trong hào phải cao hơn mực nước ngầm.
Điều kiện ổn định này được thể hiện dưới
dạng:

(B.1)
Trong đó : h1 và h2 là cột nước
áp lực của dung dịch và nước ngầm tại điểm đang xét (m);
γb , γn là Khối lượng
đơn vị của dung dịch và Khối lượng đơn vị nước (kG/m3).
B.2 Ổn định cục bộ
của các hạt hay nhóm hạt
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Theo DIN 4126 Điều kiện này được thỏa
mãn nếu:

(B.2)
Trong đó: d10 là đường
kính hạt có 10% trọng lượng lọt qua mắt sàng (m);
φ là giá trị góc ma sát trong tính
toán;
γ" khối lượng thể tích
của đất trong dung dịch bentonite (N/m3).
γ" = (1 - n) (γd
- γb) (kN/m3)
(B.3)
Trong đó, n: độ rỗng của đất;
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
γb: Trọng lượng
đơn vị của dung dịch bentonite (kN/m3);
Trong tính toán có thể lấy gần đúng γ" bằng khối lượng
thể tích đẩy nổi
của đất γ'.
Các lớp cuội sỏi có đường kính hạt d10 > 5 mm và
chiều dày lớn hơn 0,5m chỉ ổn định khi τF > 70N/m2 hoặc có
biện pháp xử lý đặc biệt.
B.3 Tính toán ổn
định tổng thể
B.3.1 Đối với đất
dính
Lực duy trì sự ổn định chính của vách
hào trong quá trình đào hào là lực thủy tĩnh tác dụng lên vách hào. Với tường
hào được đào trong đất sét đồng chất, phần hào đào ra chỉ duy trì vài ngày để đổ và đầm lấp vật
liệu, hệ số an toàn ổn định là (Nash và Jones 1963)

(B.4)
Trong đó:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Cu: lực dính không thoát
nước (kN/m2);
H: Chiều sâu của hào (m)
γd: Trọng lượng
đơn vị của đất (kN/m3);
γb: Trọng lượng đơn vị
của dung dịch (kN/m3);
B.3.2. Đối với hào vữa
được đào trong đất không dính
Khi hào được đào trong đất không dính,
khô Nash và Jones 1963 đề nghị công thức tính

(B.5)
Trong đó
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Với tường hào được đào trong đất không
dính bão hòa nước với mực nước ngầm và mực vữa trong quá trình đào đều ở mặt đất
tự nhiên (Nash và Jones 1963)

(B.6)
Trong đó:
γ’d: Trọng lượng đơn vị
hiệu quả của đất (kN/m3);
γ’b: Trọng lượng đơn vị
hiệu quả của
dung dịch (kN/m3);
φ': Góc ma sát trong hiệu quả.

a) Mặt cắt điển
hình hào vữa
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
b) Đồ thị
tính ổn định tường hào bentonite
Hình B.1 -
Tính toán ổn định tường hào bentonite trong điều kiện đất không dính
Cho bất kì mực nước ngầm
và cao trình mặt vữa trong đất không dính, như trong hình B.1a, ước lượng độ đặc
của vữa được đòi hỏi để đảm bảo độ ổn định của hào là (bỏ qua ảnh hưởng của hào
ngắn và sự ổn định của đất
cạnh mặt hào do sự thâm nhập và đông đặc của vữa) (Morgenstern và Amir-
Tahmasseb 1965):

(B.7)
Trong đó:
n: được định nghĩa trong hình B.1a;
m: được định nghĩa trong hình B.1a;
γb: Trọng lượng
riêng của vữa (kN/m3);
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
γd: Trọng lượng
riêng của đất (kN/m3);
α: góc nghiêng của mặt
trượt của khối đất, giả định = 45 + φ’/2;
φ: góc ma sát trong hiệu quả;
Phương trình B.7 được giải bằng việc sử
dụng của đồ thị được chỉ trong hình
B.1b (Duguid et al. 1971) Fizl và các cộng sự (2004) dựa trên các phương pháp của
Nash và Jones (1963); Morgenstern và Amir-Tahmasseb (1965) và Duguid cùng cộng
sự (1971) thiết lập một công thức tính ổn định mới có xét đến (1) các trọng lượng
thể tích tổng của đất ở
trên và dưới mực nước ngầm là khác nhau, (2) khả năng có áp lực gia tải, (3) hệ
số an toàn được đánh giá trên cường độ của đất, đó là tan ϕ, thay cho
đánh giá theo trọng lượng thể ttch của vữa.
Sự ổn định tổng thể với sự hình thành
màng mỏng cho trường hợp một màng mỏng tạo ra dọc theo suốt vách hào của một lớp
cát trầm tích, hệ số an toàn F, chống lại sự trượt dọc theo một mặt trượt phẳng
phát triển từ đáy hào tới mặt đất, như trên hình B.1a, được xác định bởi:

(B.8)

(B.9)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
B - Hệ số ổn định không thứ nguyên.
q - Áp lực gia tải (kN/m2);
H - Độ sâu của hào (m);
m = Hw / H Với Hw
- chiều cao của mực nước ngầm so với đáy hào;
γm - trọng lượng thể
tích tổng của cát ẩm ở trên mức nước ngầm (kN/m3);
γbw - trọng lượng
thể tích đẩy nổi của cát ở dưới mực nước ngầm (kN/m3);
γbw = γsw - γn
Với γsw - trọng lượng
thể tích của cát
bão hòa bởi nước
ngầm (kN/m3);
γb - trọng lượng
thể tích của vữa trong hào (kN/m3);
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
n = Hs / H với Hs
- chiều cao của cột vữa so với đáy hào;
ϕ - góc ma sát trong của cát.
Độ dốc của mặt phá hủy giới hạn, αf, được xác định
bởi

(B.10)
Công thức tính ổn định tổng
thể vách hào do Fliz và các cộng sự (2004) xây dựng đơn giản, có độ chính xác
cao, tuy nhiên nó chỉ áp dụng được
cho đất rời hoàn toàn (C=0). Trong thực tế hào được thi công ở nhiều khu vực có
có lực dính C
≠ 0.
Sự hiện diện của lực dính C dù nhỏ có ảnh hưởng rất lớn đến ổn định của vách hào đặc biệt là
khu vực gần mặt đất.
B.3.3 Tính toán ổn
định hào vữa được đào trong đất ít dính
B.3.3.1 Công thức
tính ổn định dựa trên nguyên lý cân bằng giới hạn có xét đến ảnh hưởng của lực
dính theo sơ đồ Hình B.2.
Các ký hiệu khác tương tự như ký hiệu
trong phương pháp do Fliz và các cộng sự đề nghị.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình B.2 - Sơ
đồ tải trọng và mặt trượt
Các thành phần lực được xác định như
sau:
- Áp lực thủy tĩnh do dung dịch vữa
tác động lên vách hào

(B.11)
- Áp lực thủy tĩnh do nước ngầm tác động
lên vách hào

(B.12)
- Mặt trượt tạo với phương thẳng đứng
một góc α với
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
(B.13)
- Trọng lượng phần đất trong khối trượt
nằm trên đường bão hòa được tính với khối lượng thể tích tự
nhiên.
P1 = 0,5(H2sinα - m2H2sinα). γtn
(kN/m)
(B.14)
P1 = H2sinα (1-m).γtn (kN/m)
(B.15)
- Trọng lượng khối đất trượt nằm dưới
đường bão hòa tính theo khối lượng thể tích đẩy nổi
P2 = 0,5m2H2sinα. γdn
(kN/m)
(B.16)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Q = q.H.sinα (kN/m)
(B.17)
- Tổng các lực theo phương thẳng đứng
tác dụng lên mặt trượt
V = Q + P1 + P2 (kN/m)
(B.18)
- Lực thẳng đứng V tác dụng lên mặt
trượt được phân thành 2 thành phần gồm : thành phần pháp tuyến với mặt trượt Vn; thành phần
tiếp tiếp với mặt trượt Vs, trong đó :
Vs
= Vcosα (kN/m)
(B.19)
Vn
= Vsina (kN/m)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Thành phần Vn tạo nên lực
ma sát chống trượt:

(B.21)
- Lực dính C phân bố trên
bề mặt có tác dụng chống trượt:

(B.22)
- Hệ số an toàn ổn định được xác định
theo công thức :

...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Trong công thức tính ổn định trên, hệ
số an toàn ổn định F có ở cả 2 vế nên việc tính toán phải thử dần. Công thức
(B.23) có thể phát triển cho tính toán nhiều lớp đất có chỉ tiêu cơ lý
khác nhau đồng thời dễ dàng sử dụng trong lập trình hoặc lập file tính toán
trên excel.
B.3.3.2 Tính toán ổn định
theo phương pháp cung trượt:
Các tính toán trên đều giả thiết mặt
trượt phẳng, nhìn chung mặt
trượt có mặt cong nhưng có bán kính lớn gần với mặt phẳng. Tuy nhiên trong các
công thức trên chỉ mới đề cập đến trường hợp đất đồng chất, không tính toán được
với trường hợp vách hào có các lớp đất có chỉ tiêu cơ lý khác nhau. Việc sử dụng phần mềm chuyên dụng
với các phương pháp tính chính xác xét đến cả cân bằng mô men và cân bằng lực
và xét đến hình dạng mặt trượt bất kỳ cho phép tìm ra mặt trượt tối ưu. Khi
tính toán các chỉ tiêu tính toán và ảnh hưởng của nước ngầm được khai báo như
các trường hợp tính toán ổn định thông thường
khác. Riêng ảnh hưởng của dung dịch bentonite được đưa vào dưới dạng tải trọng hướng ngang
tác dụng lên vách hào.

Hình B.3 - Ví
dụ về sơ đồ tải trọng tính ổn định theo phần mềm Geo slope
B.3.3.3 Phương pháp
tính toán của Đức (Germany Design Code DIN 4126i ,2004)

CHÚ DẪN
P - gia tải;
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Pz - gia tải theo phương đứng
E - lực tác dụng chủ động cân bằng
G - trọng lượng khối trượt
Q - Phản lực tại mặt trượt
T - lực cắt tại mặt biên bên hông
ϑa - góc trượt của lớp
đơn
ϑ - góc trượt
S - lực tác dụng của dung dịch
φ - góc ma sát trong
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
S' - lực tác dụng hiệu quả
ta - chiều sâu hào
ls - chiều dài hào
tw - độ sâu mực nước ngầm
Hình B.4 - Mô
hình bài toán ổn định vách hào lớp đơn.
a) Tính toán với một lớp
đơn
Việc tính toán hệ số an toàn hk của vách hào
được xác định bằng công thức chung như sau:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
(B.24)
Trong trường hợp vách hào đứng có thể coi là lực
tác dụng của dung dịch chỉ theo phương ngang SH vì vậy ta
có:
S' = S - W = SH - W
(B.25)
Lực tác dụng cân bằng E được tính toán
dựa theo góc trượt da theo công thức:

(B.26)
trong đó:
V = G + Pz
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

(B.28)

(B.29)
Công thức này được xây dựng dựa vào
quy tắc cân bằng theo phương ngang (hình B.5). Việc tính lực kéo mặt biên bên
hông T nhìn chung tương tự như trong tiêu chuẩn của Mỹ.
Khi xác định E của đất có tính dính, lực
dính đơn vị C
cần
giảm đi 1,5 lần. Việc giảm giá trị C một mặt xét đến sự không chắc chắn khi xác định
giá trị lực dính, mặt khác bằng cách giảm lực dính đi 1,5 lần gián tiếp giảm diện
tích bề mặt tác dụng của lực dính.
Quy trình tính toán là với mỗi một độ
sâu hào tìm ra một góc trượt ϑa nguy hiểm nhất, cho giá trị E(ϑa)max
từ đó tính ra giá trị ηk nhỏ nhất
ứng với hệ số an toàn của hào có điểm ra mặt trượt nằm ở độ sâu đang xét.
b) Tính toán với nhiều lớp đất
Việc tính toán với nhiều lớp đất dựa
trên nguyên tắc cơ bản nói chung là không khác biệt với việc tính toán một lớp
đơn. Tuy nhiên cần chia khối trượt thành nhiều khối nhỏ theo lớp và gia tải tác
dụng (hình B-6).
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

(B.30)


Hình B.6 - Mô
hình tính toán trường hợp nhiều lớp đất chịu tải trọng phức tạp
Trong đó Ej là lực tác dụng
cân bằng theo từng lớp đất. Do tính dịch chuyển theo phương tác dụng lực, thông
thường khi tính Ej,
ta chỉ tính đối với hình tam giác sát với mặt trượt. Tương tự, trọng lượng một
cột của khối trượt có k lớp có thể tính được bằng công thức

(B.31)
Tuy nhiên, ngay cả khi tính toán với
nhiều lớp và gia tải tác dụng phức tạp, tiêu chuẩn của Đức vẫn khuyến nghị là
nên tính toán với góc trượt ϑa không đổi. Do vậy hào càng sâu và lớp
địa chất càng nhiều, tính chính xác của thuật toán càng giảm đi.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Thư mục tài
liệu tham khảo
[1] Nguyễn Cảnh Thái, Đề tài khoa học
và công nghệ cấp nhà nước ĐTĐL.CN-04/16: “Nghiên cứu công nghệ phát hiện sớm
nguy cơ sự cố đê sông, đập đất, đập đá, đập bê tông trọng lực và đề xuất giải
pháp xử lý”, 2019.
[2] Dr. D.A. Bruce and Prof. G.Filz,
Quality control and quality assurance in cut-off walls.
[3] Jeffrey C. Evans, Slurry walls for
groundwater control: Acomparison of UK and US practice.
[4] Philip Michael lannaccone, Implications
of construction techniques on the performance of slurry walls, 1999.
[5] MERL Report Number 2011-42,
Reclamation’s Seepage barrier experience - A Cursory Scoping Study, 2011.
[6] Stephen Jones, Design and
construction of a deep soil-bentonite groundwater barrier wall at Newcastle,
Australia, 2007.
[7] Ken Andromalos, Design and
construction considerations for the use of slurry walls to construct water
reservoirs in the denver formation, 2007.
[8] Chapter 16: Cutoff Walls, Design
Standards No. 13 Embankments Dams, U.S Department of the Interior, 2014.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
[10] Leszeek Rafalski, Designing of
Composition of bentonite-cement slurry for cut-off walls constructed by the
monophase method, 1994.
[11] Industry practice standards and
DFI practice guidelines for structural slurry walls, Deep Foundations
institute, 2005.
Mục lục
1 Phạm vi áp dụng
2 Tài liệu viện
dẫn
3 Thuật ngữ và
định nghĩa
4 Quy định
chung
5 Yêu cầu về vật
liệu
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
7 Lựa chọn hình
thức tường hào
8 Tính toán thiết
kế tường hào
9 Tính toán thấm
10 Tính toán ổn
định vách hào
11 Tính toán ứng
suất biến dạng
12 Bố trí thiết
bị quan trắc
Phụ lục A (Tham khảo) Hiệu quả chống
thấm của tường hào Bentonit
Phụ lục B (Tham khảo) Các phương
pháp tính toán ổn định
vách hào
Thư mục tài liệu tham khảo