Two-dimensional numerical analysis of the effect of monitoring devices on the performance of cement-bentonite barriers

The use of cement-bentonite based cut-off walls for confinement of polluted areas has been widespread. Cement-bentonite plastic barriers have the ability of containing pollutant transportation due to their low hydraulic conductivity. Nevertheless, the overall behaviour of such barriers is conditioned by factors such as the magnitude of the hydraulic gradient on site and the chemical characteristics of the contaminant itself. Recently, the use of monitoring devices cast in place inside the barrier when the backfill mixture is still in the slurry state has been proposed. The objective of the devices is monitoring the transport of contaminants through the cut-off wall. In this research the results of numerical analysis are presented, showing the influence of the device in the performance of the barrier by defining efficiency parameters, in terms of retardation and mitigation of contaminant. Additionally, it is provided a methodology for the estimation of the in-site barrier parameters.

L’uso di barriere di cemento-bentonite allo scopo di limitare la circolazione di inquinanti è stato molto diffuso. I diaframmi plastici di cemento-bentonite hanno la capacità di limitare il trasporto di inquinanti grazie alla loro bassa conducibilità idraulica. Tuttavia, il comportamento di tali barriere è condizionato da fattori come il gradiente idraulico in sito e le caratteristiche chimiche del contaminante stesso. Recentemente sono stati proposte nuovi dispositivi fusi in loco, che consiste nella realizzazione di pozzetti all’interno della barriera quando la miscela di riempimento è ancora nello stato di sospensione. L’obiettivo dei dispositivi è il monitoraggio del trasporto di contaminanti attraverso la barriera. In questa ricerca vengono presentati i risultati dell’analisi numerica che mostra l’influenza del dispositivo nelle prestazioni della barriera definendo i parametri di efficienza, in termini di ritardo e mitigazione dei contaminanti. Inoltre, viene fornita una metodologia per la stima dei parametri della barriera in loco.