Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Giải pháp khoan phụt xử lý chống thấm cho nền công trình thủy lợi và phương pháp khoan phụt xi măng đất sét cho nền bồi tích

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.48 MB, 133 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

LỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sĩ chun ngành Xây dựng Cơng trình thủy với đề tài: “Giải

pháp khoan phụt xử lý chống thấm cho nền công trình thủy lợi và phương pháp khoan phụt xi măng dat sét cho nền bồi tích” được tác giả hồn thành với

sự giúp đỡ của Phòng Đào tạo đại học & Sau đại học, khoa Cơng trình, các thầy, cơ

giáo trường Đại học Thủy lợi, cùng các bạn bè, đồng nghiệp trong và ngoài trường. Tác giả luận văn xin chân thành cảm on sự giúp đỡ đó dé tác giả hồn thành tốt

nhiệm vụ nghiên cứu của mình.

Tác giả luận văn xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới :

PGS.TS. Lê Văn Hùng đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và cung cấp các thơng tin, tài liệu khoa học kỹ thuật cần thiết trong quá trình thực hiện luận văn

Cuối cùng, Tác giả xin được bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, người thân đã

quan tâm, động viên và sự khích lệ Tác giả dé Luận văn sớm được hoàn thành.

Tuy nhiên, do hạn chế về mặt thời gian cũng như trình độ chuyên môn nên Luận văn không thê tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến

chỉ bảo của các Thầy, các Cô và đồng nghiệp.

Hà nội, ngày ... thang ... năm 2012 Học viên

Nguyễn Văn Huy

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

LỜI CAM DOAN

“Tên tôi là: Nguyễn Văn Huy Học viên lớp: CHI7C2.

Đề luận văn cao học: *Giải pháp khoan phụt xử lý chống thấm cho

nên cơng trình thủy lợi và phương pháp khoan phụt xi măng đắt sét cho nền. bồi tích" được trường Đại học Thuỷ lợi Hà Nội giao cho học

Huy, được sự hướng dẫn của PGS.TS. Lê Văn Hùng luận văn đã hoàn thành.

n Nguyễn Văn

đúng thời hạn quy định.

‘Toi xin cam đoạn với Khoa Cơng trình và Phịng Đảo tạo trường Đại học

Thay lợi dé tài nghiên cứu này là cơng trình của cá nhân tôi.

Hà Nội, ngày... tháng... năm 2012

‘Tae giả luận văn

Nguyễn Văn Huy

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

1, Tính cắp thiết của đề tải

2. Mục đích của đề tài. 13. Cách tiếp cận va phương pháp nghiên cứu.

3.1. Cách tiếp cận

3.2 Phương pháp nghiên cứu4. Kết quả dự kiến đạt được.

CHƯƠNG I: TONG QUAN VỀ CÔNG TÁC KHOAN PHỤT XỬ LÝ NEN 1.1. Tổng quan về tình hình xây dựng trong nước và trên th giới có sử dụngphương pháp khoan phụt xử lý nền cơng tình 3

1.1.1. Tinh hình xây đựng trên thể gi esr dụng phương pháp khoan phụt xử ý

1.2.2. Các phương pháp xử lý nền làm tăng khả năng chống thẳm của nền :...191.3. Các phương phip thi công và công nghệ thi công khoan phụt 231.34. Khoan phut xi măng vio nên đá 4 1.3.2. Khoan phụt xỉ mãng đất st xử lý khuyết it cho cơng tình để (đập):..25 1.3.3, Khoan phụt cao áp (Jet grouting). 28 1.3.3. Khoan phụt xi măng dat sét xử lý chống thắm cho nền cát cuội sôi: 31 1.4. Kết luận chương 1 31 HUONG II - KHOAN PHỤT XỬ LY NEN BOI TICH BANG XI MĂNG DAT

322.1 Đặc điểm của khoan phụt xử lý nền bồi tích và những yêu cầu kỹ thuật khi thi công khoan phụtxử lý nn bằng xi ming đắt sé 32

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

2.1.1. Đặc điểm của khoan phụt xi mang đất sốt xử lý nÊn bồ tich 32 2.1.2. Một số yêu cầu kỹ thuật co bản khi thi công khoan phụt xử lý nền: 32 2.1.3, Yêu cầu đảm bảo thiết kế thi công ở hiện trường: 38 2.1.4. Yêu cầu kỹ thuật đối với công tác khoan để phụt: 39

2.1.5. Yêu cầu kỹ thuật với công nghệ phụt vữa: 41

2.1.6. Nội dung cơ bản và yêu cầu của công tác kiểm tra chit lượng thi công mản chống thấm: 45 2.1.7. Cơng tác thí nghiệm xác định hệ số thắm: 4 3.1.8. Tổ chức cơng tác thí nghiệm: so 2.2. Công nghệ thi công khoan phụt xi ming đất sét st

2.2.1. Các thiết bị trong công nghệ thi công: sĩ

2.2.2. Các loại vữa khoan và phụt trong công nghệ khoan phut xi măng đắt sét:.56 2.3. Tính tốn khả năng chẳng thắm khi xử lý nén nói chung và nền bồi tích nói riêng ol

2.3.1. Tính tốn khả chống thắm bằng tường nghiêng và sân phủ: 61

2.3.2. Tính tốn khả năng chống thắm bằng tường răng kết hợp giữa 63 2.33, Tinh toin kh năng chống thẳm bằng trồng nghiêng + chân răng ...64 2.34. Tinh toán khả năng chống thắm dip đắt dồng chit có tường răng trên nbn thắm nước 6 2.3.5. Tỉnh toán khả năng chống thim đập dit bằng phương phip khoan phụt xi

mang. 66

2.4. Kết luận chương 2. 68 CHƯƠNG IIL: UNG DUNG CÔNG NGHỆ KHOAN PHUN XI MĂNG DAT SET XỬ LÝ CHÓNG THÁM NEN DE QUAI CHO THUY ĐIỆN SƠN LA 69

3.1. Giới thiệu chung về cơng trình: 693.1.1, Vị trí địa lý 693.1.2. Nhiệm vụ của cơng trình. 69 3.1.3. Quy mơ của cơng trình và Các thơng số kỹ thuật chính của cơng tinh ...70 3.1.4, Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng cơng trình Tà 3.1.5, Giới thiệu về đề quai giai đoạn II nhà máy thủy điện Sơn La: 75

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

3.3.4, Công tác khoan và yêu cầu thiết bị

3.3.5. Công tác phụt dung địch xi măng sét chống thắm:

3.36, Công tác kiểm trụ

3.4.7. Khoan phụt thí nghiệm:

3.3.8. Một số hình anh thi cơng:

3⁄4. Tính toán thắm qua dé quai sau khi xử lý khoan phụ: 3.4.1. Tính tốn thắm qua để quai sau khí xử lý khoan phụt

3.4.2 Tính tốn tổng lưu lượng thắm vào để quai sau Khí xử lý khoan phụt

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

DANH MỤC BẰNG BIEU

Bang I.1. Các cơng trình trên thé giới có xử lý khoan phụt chồng thắm 4

Bảng 1.2: Mội số cơng trình xử lý chống thắm nén bằng phương pháp khoan phụt

via xi ming 9Bảng 2.1.Téng hợp nguyên nhân và cách xử lý các hiện tượng phức tạp khi phụt

Bảng 3.1. Các thông số ky thuật chính 1

Bảng 3.2. Kết quả thí nghiệm mẫu dung dich xi mang sét lơi

Bảng 3.3: Bảng tổng hợp q trình phụt các lỗ khoan hàng hạ lưu KP1 ~~ KP6. 103 Bảng 3.4: Bảng tổng hợp quá trình phụt các lỗ khoan hang hạ lưu KPS ~~ KP13.

103 Bảng 3.5. Bảng kết quả thí nghiệm hút nước, 105 Bảng 3.6: Tổng hop qua trình phụt trung bình cho 1 mét 107 Bảng 3.7: So sinh lu lượng thắm vào hỗ móng đập trước và sau khi xử ý chống

thắm cho để quai n9

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Tình 1.1: Phương án sửa chữa chống thắm cống D10 - Hà Nam 6

Hình 1.2: Thi công khoan phụt vữa chống thắm cổng DI0. 6

"Hình 1.3: Thi cơng chống thắm nén đập Đá Bạc - Hà Tĩnh 7 Hình 1.4: Hình anh chồng thắm cho để quai cơng trình Sơn La 7 Hình 1.5: Hình ảnh chống thắm cho đê quai cơng trình Lai Châu. 8 Hình 1.6: Sơ đồ khoan phut có nút bịt 20 Hình 1.7: Giải pháp chống thắm bằng chân khay. 21 Hình 1.8: Giải pháp kéo dai lỗi giữa xuống ting đá gốc làm tường răng chống. thắm. 21 Hình 1.9: Kết cấu tường chồng thắm bằng giải pháp khoan phụt vữa xi măng ...22 inh 1.10, Sơ đổ cầu tạo giếng 3 Hình 1.11: Sử dụnging nhựa hạ MNN cổng Hiệp Thuận. 23 Hình 1.12: Nguyên lý một sỗ cơng nghệ khoan phut chống thắm cho cơng tinh

Hình 1.19: Cơng nghệ đơn pha. 28

Hình 1.20: Cơng nghệ hai pha 29

Hình 1.21: Cơng nghệ ba pha 30

Hình 1.22: Mơ tả q trình thi cơng tạo trồng chống thắm, 31 Hình 2.1. Cấu trú lỗ khoan phụt 3 Hình 2.2. Cấu trúc Ống măngz£t 3

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Hình 2.3: Cầu trúc lỗ khoan kiểm tra (1 đới) 48

Hình 2.5: Sơ đồ máy khoan CKb - 47 54 Hình 2.6: Máy bom HBS -120/40 3s Hình 2.7: Sơ dé thắm qua đập có tường nghiêng + sân phủ. 62 Hình 2.8: Sơ đỗ thắm qua đập có tường lõi + chân ring 6 Hình 2.9: Sơ đồ thắm qua dap có tường nghiêng + chan răng “ Hình 2.10: Sơ đồ thắm qua dip đồng chất số tường răng 6 Hình 2.11: Sơ đồ thắm qua dip trường hợp khoan phụt xi măng 66 Hình 3.1. Sơ đồ vị thủy điện Sơn La “ Hình 3.2: Đập Thủy điện Sơn La sau khi hồn thành. 70 Hình 3.3: Mặt bằng bổ trí đê quai giai đoạn II thi cơng nha may TD Sơn La...75 Hình 34: Mat cắt ngang din hình đề quai thượng lưu 16Hình 3.5: Mặt cắt ngang điển hình đê quai hạ lưu. 16 Hình 3.6: Sơ đỗ chia lưới phần tính tốn thắm qua đề quai thượng lưu... S3 Hình 3.7: Đường bão hỏa và vectơ đồng thắm qua mặt cắt đê quai thượng lưu „83 Hình 3.8: Vée tơ dng thắm xuất hiện phía dưới n

Hình 3.9: Véc tơ đồi

.để quai phía thượng lưu ..84

thắm xuất hiện phía đưới nỀn để quai phía hạ lu... Hình 3.10: Sơ đồ chia lưới phần tử tính tốn thắm qua đê quai hạ lưu. 8S inh 3.11: Đường bão hòa và veto đồng thắm qua mặt cit để quai hạ lư... 86 Hình 3.12: Véc tơ đồng thắm xuất hiện phía dui nỀn đề quai hạ lưu 86 inh 3.13: Sơ để chia lưới phẳn tử inh toán thim qua để quai thượng lưu...K7 Hình 3.14: Đường bão hòa và vectơ đồng thắm qua mặt cit để quai thượng lưu 88 Hình 3.15: Véc tơ dịng thắm xuất hiện phía dưới nền dé quai thượng lưu. 88 Hình 3.16: Sơ đồ chia lưới phần tử tinh toán thắm qua để quai ha haw 89 Hinh 3.17: Đường bão hòa và vectơ dong thắm qua mặt cắt đê quai hạ lưu. 90 Hình 3.18: Véc tơ đồng thắm xuất hiện phia đưới nỀn để quai hạ lưu 90

inh 3.19, Sơ đồ bổ trí lỗ khoan và tình tự khoan phụ: 9

Hình 3.20, Sơ đồ vị trí các hỗ khoan phut thi nghiệm trong ting bỗitch...99

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Hình 3.23: Chuẩn bị thiết bị bơm vữa no

Hình 3.24: Bom vữa vào nền dé quai để chống thắm. mL Hình 3.25:Mẫu khoan kiểm tra chất lượng cọc khoan phụt " Hình 3.26: Sơ đồ chị lưới phẳn tử inh tốn cho để quai thượng lưu Hà Hình 327: Dường bão hòa qua để quai. Lưu lượng thắm qua để quai TL q

99*10°m/s. 13 Hình 3.28: Vée tơ đồng thắm dưới nỀn để qua sau khi khoan phụt us Hinh 3.29: So đ chia lưới phản tử tinh toán cho đê quai hạ lưu. 114 Hình 3.30: Dường bão qua dé quai hạ lưu. Lưu lượng thắm qua để quai HL q

23*102m°/s TIS

inh 3.30: Vée tơ đồng thắm đưới nỀn để quai sau khi khoan phụt us Hình 3.31: Sơ đồ chin lưới phần tử inh toán cho để quai thượng lưu 116 Hình 3.32: Đường bio hỏa qua để quai thượng lưu. Lưu lượng thắm qua đề quai TL q=2.42910 m/s, 17 Hình 3.33: Véc to dịng thắm dưới nén đê quai thượng lưu sau khi khoan phun

M7 Hình 3.34: So đồ chia lưới phản tử tinh toán cho đê quai hạ lưu. 118 Hình 3.35: Đường bo hỏa qua để quai hạ. Lưu lượng thắm qua đề quai HL q

96"10% mts, 118 Hình 3.36: Đường vé tơ đồng thắm đưới nén đề quai hạ lưu sau khi khoan phụt

19

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

MỞ DAU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Nền mơng có vai t rit quan trong đến dn định của kết cầu, Với cơng trình

thủy lợi, nền móng phải đủ khả năng chịu lực và khả năng chống thắm. Tùy thuộc

vào đặc trừng cơ lý của nền và u cầu dn định của cơng trình ma cổ các giải pháp

công nghệ xử lý khác nhau.

Nhằm tăng khả năng chống thắm và chịu tải của nén thi người ta có thể sử

dụng các giải pháp tăng khả năng cổ kết, kết dinh và lắp dy khe rỗng trong nên

móng. Một trong những giải pháp dé là ác giải pháp khoan phụt vữa

Hnay có nhiều phương pháp khoan phụt xử lý nén khác nhau, mỗi phương

pháp đều có ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng nhất định. Vi dụ như: Khoan phụt

xi mang xử lý chống thắm và gia cổ khả năng chịu lực cho nén dé nứt nẻ; Khoan trộn sâu xứ lý nền đất (tạo cọc xi măng đất); Khoan phụt đất sét xử lý khuyết tật của. để đập đất

{On định chẳng thắm cho nén công trình thủy lợi thủy điện nhằm bảo dim các

yêu cầu chính: Giảm thiểu thắm mắt nước; Giảm thiểu khả năng gây mắt ổn định

của áp lực thắm; Đắt nin không bị xói ngằm do dng thắm gây ra. Giải pháp khoan

phụt được ting dụng nhiều nhưng những công nghệ mới như khoan trộn sâu hay khoan phụt xi măng đất sét cần được nghiên cứu để ứng dụng một cách hiệu quả và thuần thục, phổ biển rộng rai trong xây dựng tiến tới xây dựng tiêu chui

Vi vậy để tai "GIẢI PHÁP KHOAN PHỤT XU LÝ CHONG THÁM CHO NEN CƠNG TRÌNH THUY LỢI VÀ PHƯƠNG PHÁP KHOAN PHỤT XI MĂNG ĐẮT SET CHO NÊN BOI TÍCH" là cin thiết, có ý nghĩa thực tẾ thi cơng các cơng trình thủy lợi

2. Mục đích của để tài

Nghiên cứu tổng quan các phương pháp khoan phụt xử lý nền trong xây dựng: Đi sâu nghiên cứu phương pháp khoan phụt xử lý chỗng thắm cho nén cát cuội sỏi Tir đó rút ra những nội dung cơng nghệ, các điều kiện ứng dụng thiết thực khi xử lý nên bằng phương pháp khoan phụt

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

~__ Nghiên cứu thông qua các tải liệu: Sách chuyên khảo, Các giáo trình, các.

tiêu chuẩn về thiết kế và thi cơng khoan phụt xử lý

= Thu thập phân tích các tài liệu thiết kế và thực tế thi công về khoan phụt xử Wy nền đã và dang xây dựng ở Việt Nam cũng như trên Thổ giới

nén trong nước và nước ngồi

3.2 Phương pháp nghiên cứu

- Ting hợp, phân tích các tà iệu đã nghiền cứu trong và ngoài nước,

= _ˆ Từ các công tinh đã và đang thi công xây dưng, nghiên cứu công nghệ thi công khoan phụt xử lý nền.

= Nghiên cứu điễn hình cho một cơng tình cụ thể

4, Kết quả dự kiến đạt được

~ DE xuất cụ thể phạm xi ứng dụng hiệu quả của phương pháp khoan phụt xi măng đất sét cho nền bồi ch.

~ Ap dung tinh toàn cho khoan phụt xử lý chống thắm cho nn bồi tích đề quai thượng lưu hạ lưu cơng trình Thủy điện Sơn La,

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

CHƯƠNG I: ENÔNG QUAN VỆ CÔNG TAC KHOAN PHỤT XỬ: 1.1. Tổng quan về tinh hình xây dựng trong nước và trên thé giới có dụng

phương pháp khoan phụt xử lý nền cơng trình

1.1.1. Tình hình xây dựng trên thé giới có sử dụng phương pháp khoan phyt xi: lý nền cơng trình.

Phương pháp phat vữa xi ming ứng dung để gia cường nền để nứt nẻ đã có từnăm 1864,

Năm 1907 lin đầu tiên ứng dụng phương pháp phụt vữa xi măng cho cơng tình thủy lợi lớn nhằm mục dich chống thắm trong nền đập Niu Croton (Mỹ) cao 72m,

ất hệ

Tuy nhiên, việc nghiên cứu phụt vừa xi ming cho nên đã nứt nẻ cỏ tính ct

thống chỉ mới bắt đầu trong vòng 20 ~ 25 năm tr lại đây. Ở Liên Xơ, vig

védénéév đã có nhiều cống hién trong lĩnh vực nghiên cứu phương pháp phụt vữa xỉ măng ứng dụng trong các công trinh thủy lợi. Năm 1922 B.E védénéév cũng vớiN1 Gaikitsko đã tiến hành phương pháp thí nghiệm phụt vữa xi ming ứng dụng chonền đập của Nhà máy Thủy điện Volhovski. Qua quá trinh thí nghiệm nghiên cứu, các tic giả trên đã nêu lên kết luận rằng, phương pháp phụt vữa xi mang dùng eit có hiệu quả để làm giảm khả năng thắm trong đá voi.

Hiện nay, nước ứng dụng công nghệ xi mang đắt nhiều nhất là Nhật Bản và các

nước vùng Seandinaver, Theo thống kê của hp hội CDM (Nhật Bản), tính chung trong giai đoạn những năm §0 — 96 có 2.345 dự án, sử dụng 26 triệu m’ xi mang dit. Riêng từ 1977 đến 1993 lượng đt gia cổ bằng xi mang ở Nhật vio khoảng 23,6 triệu m’ cho các dự án ngoài biển và trong đất liền, với khoảng 300 dự án, Hiện nay hàng năm thi công khoảng 2 triệu mẺ

Tại Trung Quốc, công tác nghiên cứu bắt đầu từ năm 1970, mặc dù ngay từ cuốinhững năm 1960, các kỹ sư Trung Quốc đã học hỏi phương pháp trộn vôi dưới sâu

và CDM ở Nhật Bản. Thiết bị trộn sâu dùng trên đắt liền xuất hiện năm 1978 và

ngay lập tức được sử dụng để xử lý nén các khu công nghiệp ở Thượng Hải. Tổng, khối lượng xử lý bằng công nghệ trộn sâu ở Trung Quốc cho đến nay vio khoảng trên | triệu m’, Từ năm 1987 đến 1990, công nghệ trộn sâu đã được sử dụng ở cảng,

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

phía sau bến cập tiu

én năm 1992, một hợp tác giữa Nhật và Trung Quốc đã tạo ra sự thúc dy cho những bước đầu tiên của cơng nghệ CDM ở Trung Quốc, cơng trình hợp tác đầu tiên là của Yantai, Trong dự ân này 60.000 m” xử lý ngoài biển đã được thết kế và thi cơng bởi chính các kỹ su Trung Quốc ( Tang, 1996.)

Bảng 1.1. Các cơng trình trên thé giới có xử ý khoan phut chẳng thắm

TTỊ Cơmgtình QuốGh Thờigan —- Hạng mye xửlý

Khoan phat chống thắm nen

1 | Dap Niu Croton My 1907 b i

Ở nước ta phương pháp phụt vữa xi ming đã được áp dung trên rit nhiều cơng trình để gia cường nền đập ví dụ như đập Cấm Sơn và dip phụ số 9 Công trình “hủy điện Thác Ba, cơng tinh Hồ chữa nước Của Đạt, thủy điện An Khê ~ Ka Việc ứ mg dụng này, tuy hiện nay còn ở giai đoạn thí điểm nhưng bước đầu đã có nhiều kết quả tốt mở ra một tiển vọng lớn trong những năm tới với khổi lượng xây

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

dung co bản ngày cảng tăng. Sau đây là các cơng trình đã ting dụng phương pháp. khoan phut xử lý nén để chố

Chồng thẩm cho cổng dưới dé D10 - Thị xã Phú Lý - Hà Nam: Céng tiêu thấm và đạt kết quả tốt ở Việt Nam.

10 thuộc hệ thống thuỷ nông thị xã Phủ Lý tỉnh Hà Nam được xây dựng năm 2002. Móng đặt trên lớp á sét nhẹ số (3) dày 3m; tiếp theo là lớp số (4) cát bụi, hạt nhỏ đây Sm; tiếp đến là lớp sét miu nâu xám. Mùa lũ năm 2002, khi đi vào vận hành xảy ra sự cố mach sii phia đồng, sau bể tiêu năng. Địa phương đã phải dip để quai phía đồng để ding cao mực nước phía đồng, giảm chênh lệch nước. Nguyên nhân gây mạch si được đánh giá như sau: Lớp đắt số (4) là lớp cát bụi, lớp này bắt từ cao trình - 4.48m. Thiết kế đã đóng cọc tre đến cao trình - 4.0m, tức là gin như xuyên hết (cũng có thể xuyên hỗ) lớp số 3 có khả năng chống thắm tương đối tốt. Do chênh lệch mực nước khi lũ ngồi sơng cao, tạo ra dong chảy ngằm trong. lớp số 4 lớp cát bụi này rit dễ bị xói ngầm, các hạt nhỏ theo dang thắm đi về hạ lưu và tạo ra mach đùn phía đồng, Biện pháp sửa chữa lin đầu của địa phương đã tiến hành sửa chữa như sau: Đảo đất hi bên mang cổng rồi bọc xung quanh cổng (từ dưới day không làm được) bing đất sét luyện diy 0.5m, Bip trả đất xung quanh công bằng đất thịt dam bảo dung trọng. Làm một hàng ctr gỗ phía sơng cuối bể tiêu năng và một hàng cir gỗ phía đồng, chiều dai cử là 3m. Ludn ống để bơm- phụt

dung dịch sét xi măng xuống dưới day cổng. Thing 7 năm 2004, khi có 10 phía

trong đồng lại bị đùn sii, de doa vỡ đẻ. Như vậy,ái pháp sửa chữa đã làm khơng có hiệu quả. Địa phương lại phải iếp tục hoành triệt cng. Phương án sửa chữa sử dung công nghệ Jet-grouting: Tạo ra được một tường hảo chống thắm cắt qua lớp đất (4) là lớp cát bụi cắm vào lớp 5 là lớp sét nhẹ màu nâu xám. Qua dot fi lớn năm 2005, qua theo dõi các trận lũ nhỏ cho thấy khơng cịn hiện tượng din sii như trước, việc sửa chữa đã thành cơng,

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Hình 1.2: Thi cơng khoan phụt vita chong thắm cổng DIO

Dap Đá Bạc ~ tỉnh Hà Tình: nền của đập Đá Bạc là cát thắm nước, chiều diy

thay đổi từ 3-18m, lòng suối xuất hiện nước ngằm có áp, trong nén lẫn các tang đá

mổ cơi. Phương án Khoan phụt tạo cọc xi ming đất đưa ra khắc phục được những kiệm 20% kinh phítrở ngại mà cơng nghệ tường hào Bentonie gặp khó khăn va ti

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Hinh 1,3: Thi công chẳng thắm nén đập Đá Bac - Hà Tĩnh

Chẳng thắm cho dé quai Giai đoạn II = nhà máy thuỷ điện Som Ea: Cau tạo địa ting của đề qua là lớp bi teh lịng sơng dày, lớp đá gốc nằm dưới lớp bỗitch, xuất hiện các đút gây gây phong hoá và bio mịn. Sử dụng cơng nghệ khoan phut xỉ măng đắt sét kết quả cho thấy khả năng chống thẳm đạt u cầu

4. Q trinh thí cơng 5, Hồ ming sau khi chống thắm

Hin 1.4: Hình ảnh chống thâm cho dé quai cơng trình Sơn La

Chẳng thẫn cho dé quai nhà máy thủy điện Lai Châu: Địa chất nén đ quai

Thủy Lai Châu là nền bồ

dụng từ thành công của công nghệ khoan phụt xi ming dat sét của thủy điện Son ống thắm cũng được sit tích cất cuội sưi, cơng tác

La. Q trình thi cơng xử lý cũng vừa mới hoàn thành va đạt kết quả tốt

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

"Hình 1.5: Hình ảnh chẳng thắm cho 48 quai cơng tình Lai Chin

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Bảng 1.2: Một số tơng trình xứ lý c

"pháp khoan phụt vita xi mang

ing thắm nén bằng phương Gia | Thi gi

Quy mô, thông số | hụ thực hện | vụ

Côngtrnh | kỹthuẩtkhoam | đồng | Bất | Hoàn | (CM phụt (10°đ) | đầu | thành wie

Khoan phit bọn phụ xử lý Ban

nin,thêu tu ôn | an | ngyy | 2000 | Quảng,

lung 026m DATD6

(Lam Đồng) bã

Hồ chứa nước |Khoan phụt chống Quảng

CÀGấy | thim an dp, chều| 660 | 1998 | 2000 | tản

(Binh Thuận, | câu hoan< 23m buKhon phụ fo

mảng ching thấm R

Hồ chứa nước | gia cố & khoan tiêu © ảnh TầnGng [nước nin đp:| 3495 | 1999 | 2000 | Quin

(Ninh Thuận) | Khoan qua đá cấp

Sons Lont - mm, khoan qua diz| 586 | 2002 | 2003 | an ý

Sông chiều sâu hỗ khoan DA Hồchứa nước |Khoan phut xử lý Soon | a Ban

Buôn Joong —_|nén đập: khoan qua 2002 | 2003 | vung

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

(Dik Lik) dit, đá cấp 46; DATL Khoan phụt xử lý

3 |PAkiS —- Íkheam ga dấu ai | s25 | 2003 | oun | BOLD

Khoan phụt chống

thấm & gia cố nên Bạn cấp 7-8; chiều sâu DATD 2

Những kết quả đạt được nỗi trên chỉ nới là bước đầu, nhưng cho thấy côngnghệ khoan phụt xử lý nn cơng trình là một cơng nghệ mới có nhiề triển vọng ấp dung rộng rãi tong lĩnh vực xây dụng cơng trình thu lợi, đặc biệt là gi cổ nỀn đề, đập, Qua đó, cũng đã mở ra nhiều hướng phát triển trong thời gian tới tại Việt Nam.

1.2, Đặc điểm của khoan phụt xử lý nén và những yêu cầu kỹ thuật thi công

khoan phụt xử lý nền,

Nén mồng cỏ vai trò rit quan trọng đến én định của kết cầu. Với cơng trình

thủy lợi, nền móng phải đủ khả năng chịu lực, phịng Kin, chống trượt, chồng cắt và

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

khả năng chống thắm, chống x6i ngim.... Tay thuộc vio đặc trưng cơ lý của nén và vyêu cầu én định của cơng trình mà có các giải pháp cơng nghệ xử lý khác nhau.

Nhằm tăng khả năng chống thẩm và chịu tải của nền thì người ta có thể sử dụng các giải pháp tang khả năng cố kết, kết dính và lấp đầy khe rỗng trong nền

mông, Một trong những giải pháp đó là các giải pháp khoan phụt vữa.

Hiện nay có nhiều phương pháp khoan phụt xử lý nên khác nhau, mỗi phương pháp đều có wu nhược điềm và phạm vi ứng dụng nhất định. Ví dụ nhự: Khoan phụt xi măng xử lý chống thắm và gia có khả năng chịu lực cho nén đá nứt nẻ; Khoan trận sâu xử lý nền đất (tạo cọc xi măng đắt); Khoan phụt đắt sét xử lý khuyết tật của

8 đập đất

On định chống thắm cho nn cơng trình thủy lợi thủy điện nhim bảo đảm các

yêu cầu chính: Giảm thiếu thấm mắt nước; Giảm thiểu khả năng gây mắt ôn định

của áp lực thấm; Dat nén không bị x6i ngằm do dong thắm gây ra. Giải pháp khoan phụt được ứng dụng nhiều nhưng những công nghệ mới như khoan trộn sâu haykhoan phụt xi mang dit sét cin được nghiên cứu để ứng dụng một cách hiệu quá và thuần the, phố biển rộng rãi rong xây đụng tiế tới xây dụng tiêu chun

1.2.1. Cúc phương pháp xử lý nền làm tăng khả năng chịu lực của nền đổi với dityéu.

Đối với nỀn đất yêu có tinh dính, thắm ít như đắt bàn thì chủ yếu à nâng cao cường độ chịu lực và chống trượt

Khả năng chịu lực của nền bao gồm

+ Khả năng chống cắt của nền

+ Khả năng chống trượt của nền

Do đó để xử lý nén dit yêu làm tăng khả năng chịu lực thơng thường có các

nhóm giải pháp xử lý như sau

1.2.1.1. Nhâm làm chặt dit trên mặt bằng cơ học

Là một trong những phương pháp cổ điển nhất, đã được sử dụng từ lâu trẻ thé giới. Ban chất của phương pháp là dùng các thiết bị cơ giới như xe lu, máy dim,

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

bủa rung...âm chặt đất. Các yếu tổ chính làm ảnh hướng đến khả năng dim chặt của đất gồm: độ ẩm, công dim, thành phần hạt, thành phin khoáng hoá, nhiệt độ của đất và phương thức tác dụng của tải trọng. Để làm chặt đất cần phải xác định .được độ âm tốt nhất ứng với giá tị khối lượng th tích khô lớn nhất,

Do được làm chặt, các chỉ tiêu về độ bền của đất tăng lên đáng kể, tính biến dạng và tính thắm giảm đi. Hiện nay phương pháp này được sử dụng rộng rãi trongxây dựng đường giao thơng, sân bay, các cơng trình thủy lợi và trong xây dựng dândụng, cơng nghiệp. Có mộtphương pháp lim chặt đất bằng cơ học như sau:

+ Làm chặt it bằng đằm rơi:

Ban chất của phương pháp là ding dim rơi bằng vật nặng làm chặt đất. Vật đầm thu tự làm bằng bể tơng cốt thép hoặc bằng gang có khối lượng từ2 đến4 cho rơi từ độ cao 4 + Sm. Chiều dày nén chặt của dat phụ thuộc vào đường kính, khối

lượng và chiều cao rơi của vật dim cũng như tính chất của đất, Thơng thường, độ

chặt của đất tăng lên ở các lớp trên mặt và giảm đi ở những lớp phía dưới.

+ Làm chặt đắt bằng đầm lan

Ban chất của phương pháp là dùng đầm lăn, xe lu để làm chặt đất. Phương. pháp này thường được sử dụng khi làm đường giao thông. Tuy thuộc trong lượng xe lu và số lẫn đẫm mã chiều sâu làm chặt có thể đạt đến 0,5 + 0,6 m. Khi dùng đầm

lan có mặt nhẫn, do chiều dày lớp đắt được đầm nhỏ nên hiệu suất đầm thường

thấp, chất lượng dim khơng đều, khối lượng thé tích của đắt giảm theo chiều sâu.

Vi vậy đổi với các cơng trình đắp đắt lớn dùng dim mặt nhẫn khơngqua. Đối

với các loại đất dính dạng cục thì dùng dim lăn chân dé mang lại hiệu qủa cao hon, chit lượng dim đều hơn và tạo ra mặt ấp iên kết tốt giữa các lớp đt dằm với nhau

Hiện nay, người ta còn sử dung cả dim lăn bánh hơi dé dim chặt cả đắt dính và đất rời. Mức độ dim chat phụ thuộc vào số lần dim, chiều diy lớp dim, áp suit bánh xe, tải trọng xe, vận tốc di chuyển của xe cũng như độ âm và cấu tạo của đấtMiền. được đầm chặt như nhau ở mọi nơi thì yêu cầu tải trọng đầm phải phân bổ cđều lên các bánh xe, không phụ thuộc vio độ gỗ ghé của mặt đất và sức chịu tai củađất tại các vị trí dim,

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

+ Làm chặt đắt sảng đầm rung:

Phương pháp kim chặt đắt bằng đầm rung chủ yéu dùng để nén chặt đắt các "Nếu hàm lượng hạt sét trong đắt nhỏ hon 6% thì hiệu qua nén chặt thường gắp 4 + 5 so với các phương pháp dim nén khác. Bản chất của phương pháp là dùng các chấn. động tạo ra các dao động liên tục có tin số cao và biên độ nhỏ, làm cho tính tồn

khối của đất bị phá họai, các hạt cát di chuyên đến chỗ tring giữa các hạt có kích

thước lớn hơn. Tác dụng của đầm rung lớn nhất khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng.

khi mà tin số dao động của máy trùng với thn số dao động của đất dim,

ừ 0.3 đến Chiều diy lớp đất được làm chặt bing đầm rung thường thay đ

1,5 m, đôi khi đến 2 m.

đất dưới.

1.2.1.2. Nhóm làm chi 1 bằng chin động và thuỷ chấn :

Khi đắt cất hoặc dit dip có chiều siu phân bổ lớn thường dùng phương pháp

chắn động hoặc thủy chắn để nén chặt

+ Nên chặt đất bằng chân động

Để nén chặt đất cát ở dưới sâu người ta thường dùng các loại dim chuy có tan số 2900 + 3000 vòng/phút. Các yếu tổ ảnh hưởng đến hiệu gia nền chặt đất là

gia tốc chin động, độ âm của đất, khoảng cách giữa các vị tí đầm, tinh đàn hồi của

bán dit và bán kính máy chắn động. Khi lâm chat đắt cát ở độ sâu nhỏ hơn 3 m tÌ

kinh làm chặt có thể dat 1,5 m. Khi bán kính máy chấn động tăng thi gia tốc chấn

động và hệ số nén chặt chắn động. ing tăng lên

+ Nên chặt đất bằng thủy chấn

Khi lớp cát cần nén chặt có chiều dày lớn thì người ta dùng phương pháp. thủy chắn. Bản chất của phương pháp là vừa phun nước vữa tạo chắn động tic dụng

vào đất cát, Khi đó lực dinh giữa các hạt giảm di, các hạt lớn sẽ lắng xuống edn các,

hạt nhỏ sẽ nỗi lên, hình thành chuyển động xoắn ốc lim phát sinh cấp phối mới và

như vậy sẽ hình thành cắp phối tốt nhất của đắt ở rang thai nén chất

Để thi công nén chặt đất bằng phương pháp thủy chắn, người ta đóng vào.

trong dit những ống thép đường kính 19 + 25mm và có đầu nhọn, phin ống dướidai khoảng 50 + 60em, có đục lỗ xung quanh với đường kính 5 + 6mm. Lợi dụng

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

site nước cao ấp đễ đưa ông thép và máy chấn động đến độ âu thiết kể và cho mây

chắn động làm việc nén chất đắt từ đưới lên trên, mỗi đoạn làm chặt thường từ 30 +

400m trong khoảng thời gian 40 + 120 giây. Sau khi âm chặt được lớp đất thứ nhất thi ại nâng máy dầm lên làm chặt lớp dắt thứ2 và cứ lâm như vậy lâm chặt cho đến

khi lên mặt đất.

1.2.13, Nhâm gia cổ nền bằng thắt bị tiêu nước thẳng đứng vái gia tải trước. với các nền đất sét yêu, do hệ số thấm của đất sét rất nhỏ nên qúa trình. cổ kết củanở điều kiện bình thường cần rt nhiễu thi gian. Trong khỉ đó

sắc cơng trình xây dụng lại đồi hỏi tốc độ thi công nhanh, đảm bảo tén độ yêu nước thẳng đứng kết hợp với gia n. Thi

cầu. Do vậy, người ta thường dùng các thiết bị

tải để lam tăng nhanh tốc độ cổ kết của bj tiêu nước thẳng đứng gồm

nhiều loại khác nhau. Nguyên lý làm việc của các loi này là, dưới ác dụng của tải

trong ngoài, trong đất sẽ xuất hiện gradien thủy lực làm cho nước lỗ rổng thoát ra theo phương ngang về phía các thiết bị iêu nước, sau đó chảy tự do theo phương đọc theo các thiết bị để thoát nước lên mặt đất. Như vậy, việc đặt các thiết bị tiêu nước thẳng đứng trong nền đắt có tác dung rút ngắn chiều dài đường thắm và dẫn

‘én giảm thời gian hồn thành cổ kết. Các cơng nghệ gia cổ bằng tiêu nước thẳng

đứng bao gồm:

+ Gia cổ nền bằng cọc cát, giéng cát:

Giếng cát và cọc cát được sử dụng rộng rãi dé tăng nhanh quá trình cố kết

của đắt nên, làm cho đất nén có khả năng biến dạng đều và nhanh chóng đạt đếngiới hạn ôn định vẻ lún. Tùy thuộc vào đặc điểm cơng trình xây dựng vả cầu trúc

nền mà người ta ding cọc cất hay giếng cất

Giéng cát đồng vai tỏ thốt nước là chính nên gia cổ nén bằng giếng cát

thưởng di kèm với biện pháp gia tải để thoát nước nhanh.

Khi gia cổ nén bằng cọc cát thi cọc cất vừa có tác dụng nén chặt vừa có tác

dạng thay thé đắt nên, do phần lớn độ lún của nên đất kết thúc rong qúa trình thi cơng, vì thé có thể xây dựng cơng trình ngay mà khơng phải đợi thời gian cổ kết nền.

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

+ Giữ cổ nền bằng bắc thắm và cúc hit bị tiêu nước chế tao sẵn (PY)

Bắc thắm là thiết bị tiêu nước thẳng đứng ch tạo sin, gdm nhiều loại, chiều

rồng thường 100 + 200mm, dày 3 + 5 mm, Lôi của bắc thắm là một băng chất déo

được bọc bởi lớp vải địa kỹ thuật polyeste không dét, bằng vải địa cơ propylene

hoặc giấy tổng hợp có nhiễu rãnh nhỏ để đưa nước lên cao nhờ mao dẫn. Để cắm

bắc thắm vào nén dt người ta ding một máy chun dụng tự hình. Sau khí thi cơng bắc thắm, người ta cũng tiễn hành gia tải nén trước giống như đối với giếng cát, DE

nước thoát ra dễ dàng từ đầu bắc thắm người ta thường phủ lên phía trên mặt lớp đắt

yếu một lớp vai địa kỹ thuật và trên lớp vải địa kỹ thuật đắp một lớp cát hạt to làm.

lớp thắm nước.

1.2.1.4. Phương pháp gia ing năng lượng nỗ

Phương pháp này cũng đã được sử dụng từ lâu trên thể giới. Bản chất của

phương pháp này là dùng năng lượng của sóng nỗ để nén chặt đất. Người ta bé trí

các quả min đài trong các giếng, phân bổ theo mạng lưới tam giác đều và sâu hết

chiều day lớp đất yếu. Phía trên các quả min người ta đổ cát thành đồng hoặc đặt

các thùng đựng cát không đáy. Khi min nỗ, năng lượng được tạo ra sẽ nén đất ra.

w lấp

tiếp tục đồ thêm cát vào giếng và dim tới độ chặt yêu cầu. 12.

Xung quanh, cất sẽ ri xvào giếng vừa được tạo ra. Sau đó, người ta

Gia cổ nên bằng vai địa kỹ thuật

Trong những năm gần diy, vải địa kỹ thuật đã được ứng dụng rộng rãi ở nước ta, nhất là trong gia cổ nén đường giao thông. Tay theo mục dich sử đụng, vải địa kỹ thuật có thể được sử dung dé: (1) Làm chức năng như mặt phân cách nước.

(2) Lam chức năng như vật liệu tiêu nước. Ngoài ra vải địa kỹ thuật cỏn dùng để.

chống x5i mơn, bảo vệ bổ..vv

tắt dính 1.2.1.6, Nhâm gia cỗ nén bằng chi

Bin chit của các phương pháp này là đưa vio nén dit các vật liệu kết din như ximang, vôi, bitum...nhim tạo ra các liền kết mới bền vũng hơn nhờ các q trình hố lý và hoá học diễn ra trong dat, dẫn đến làm thay đổi tính chất cơ lý của. dat nền. Tùy vật liệu đưa vào mà có những cơng nghệ như sau:

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

+ Gia cổ nền bằng phương pháp trộn vai

Khi trộn vơi vào đất, vơi có tác dung hút ẩm làm giảm độ âm cia đất và đóng vai rộ là chất kết dinh ign kết các hạt đất, Khi tác dụng với nước, vơi chưa tơi có khả năng ngung kết và đơng cứng nhanh trong vịng 5 đến 10 phúc. Qúa trình hyớrát hố vơi chưa ôi cổ khả năng hp thụ một khổi lượng nước lớn (32 đến 100% khối lượng ban đầu) nên nhanh chóng im nền dit khơ rio, dẫn đến đắt nin được nén chặt

Để gia cổ nbn đất yếu ở dưới sâu người ta sử dụng cọc vôi hoặc cọc dt vơi Xơi tác dụng với nước sẽ tăng th tích nên tết điện các cọc vôi sẽ ng lên làm tăng độ chất của nbn. Ngoài ra các tác động của vit ý và hón học sẽ fam tăng độ bn nén, lực dính và góc ma sát trong làm cho sức chịu tải tổng hợp của khối dat gia cổ tăng lên.

+ Gia cổ nền bằng phương phip trộn ximang:

Khi trộn ximăng vào đất sẽ xảy ra qua trình kiểm và sau đó là quả trình thứ: sinh. Q trình kiểm là quả trình thủy phân và hydrit hóa ximăng, được coi là quá trình hình thành nên độ bền của đt gia cổ. Qúa trình kiểm sẽ tạo ra một lượng lớn hydroxit camd làm tăng độ pH của nước lỗ rỗng trong đất, tạo điều kiện thie diy quá trình thứ sinh. Ở điều kiện bình thưởng, các khống vật sét có thành phần hố

học chính là các ơxít nhơm và silíc khá. vững, khó bị hịa tan, song trong mơi.

trường kiểm có độ PH cao, chúng dễ bị hoà tan dẫn đến sự phá hủy của khống vật.

Các 6 xít nhơm và silíc ở dạng hịa tan tạo nên một phần vật liệu đông cứng và làm.

tăng cường độ của hỗn hợp đất ximăng. Quá rình thứ sinh xây ra chậm chap trong một thời gian dài

+ Gia cổ nền bằng phương pháp trộn bỉ tum.

Bitum là chất kết dính hữu cơ gồm các chất cácbuahydro khác nhau và các

dẫn xuất không kim loại như 6 xy, lưu huỳnh và ni.

Khi trộn bitum vio đất, bitum có tác dung chủ yếu với các hạt sét, cịn cáchạt bụi và hạt cát nhờ có bitum mã được dính kết, ích tụ lại dưới dang 6 hoặc thấukính với hình dạng và kích thước khác nhau. Bitum tác dụng với hạt sét tạo thành

hỗn hợp hip phụ lẫn nhau, có tính đản hi có khả năng gắn chặt các hạt kết quả nhận được vật liệu mới dit -bitum iên kết bởi mảng đản hỗi vật chất sét - ium, ơn

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

đình đối với nước. Phương pháp gia cố đất bing bitum thường được sử dụng nn đường giao thơng có chiéu diy gia cổ nhỏ.

+ Gia cổ nên bằng keo polime ting hợp:

Các chit polime tổng hợp khơng có sin tong thiên nhiên mà được tổng hợp từ đẫu mỏ, khí đốt, than đó...Phân tử của chúng gbm rit nhiễu khâu, nỗi với nhau bởi liên kết hỏa học, tạo nên những chuỗi xich có cẫu trúc thẳng, phân nhánh vàmạng 3 chiều. Keo polyme tổng hợp có tinh bám dinh cao, thời gian đơng cứng nhanh, Khi ho keo vào đt ác qóa trinh hod ý, vt ý và hoá bọc phúc tạp giữa các hạt dit và keo, tạo thành chuỗi xích thing đi xun qua khối đt, hình thành bộ

khung khơng gian bao bọc các hạt at hoặc tiếp xúc các hạt đất, tạo nên cầu trúc. không gian thống nhất với polime. Keo polime tổng hợp thường được sử dụng để

gia cổ nén hay làm móng hay mặt đường giao thơng với đất khơng chứa cacbonat va

có độ pH nhỏ hơn 7.

+ Gia cổ nền bằng dung dịch vita ximaing.

Bản chit của phương pháp là phun vào lỗ rỗng của đắt đá một lượng vữa xinăng cần thiết để saw khi đông cứng, kim giảm tinh thắm và tăng súc chịu ti của nền. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi đối với các cơng trình thủy lợi, thích hợp. với cic loại ct, dit sỏi và các loại nền đá itn, đặc biệt hiệu quả khi kích thước khe

nút > 0,15 mm, tốc độ thám > 80m/ngd nhưng không vượt quá 200m/ngđ.

+ Gia cổ ndn bằng phụt dung dịch Sitcät

Nếu nỀn đất và nền đá có độ rỗng và khe nút nhỏ không thể sử dụng phương pháp phut vữa ximăng thi người ta đăng phương phip bơm hóa chất để gia cổ. Chit hóa học thường dùng là nai silica ( thủy tinh lòng - Na,O,SiO,) và cami clorua

“Trường hợp đất có thắm ướt các loại dầu mỡ, tạp chất của dẫu hỏa hoặc khinước ngằm có độ pH > 9 thì khơng sử dụng được phương pháp này.

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

+ Gia cổ nên bằng phương pháp phụt nhựa bitam.

Phương pháp phụt nhựa bitum sử dụng thích hợp trên các nền đá dam, cội, sỏi hoặc trong nên đá có nhiều khe nút, Hiện nay, tên thể giới người ta thường dùng hai phương pháp phụt nhựa bitum: phụt nhựa bitum nồng và phot nhựa bitum lạnh.

= Phương pháp phụt nhựa bitum nóng ding thích hợp trong đá cứng nút nẻ,

bang hốc và trong cuội s6i. Nội dung của phương pháp là phụt nhựa bitum lông qua

những lỗ khoan hoặc ống phụt vào trong lỗ rổng của nén hoặc khe nứt. Nhược điểm

của phương pháp này là thiết bị thi công công kénh, phúc tạp, nhựa bitum sau khỉ

lạnh thể tích bị giảm nên đễ gay ra biển dang.

= Phương pháp phụt nhựa bi tum lạnh, còn gọi là phương pháp phụt nhũ

tương bi tum, ding để gia cổ nền dit cát và đá gốc có khe nứt nhỏ. Thường dùng nhữ tương bitum long gồm 65% bitum, 35 + 40% nước và chất gây ra nhũ tương, 1.2.1.7. Nhóm các phương pháp vật lý gia cố nén đất yếu

+ Gia cổ nén bằng phương pháp điện thắm

Ban chất của phương pháp là cắm vio đất dính bão hịa nước hai điện cực, cực

đương là thanh kim loại, cực âm li ống kim loại có nhiều lỗ nhỏ. Sau khi cho dòng. điện một chiễu chạy qua, các hạt đất sẽ địch chuyển về

dit sé dịch chuyển v pl

nước sẽ thoát ra đáng kể, làm tăng nhanh tốc độ cổ kết, hạ thấp mực nước mgm.

fa cực đương cịn nước trong cực âm. Bồ trí thiết bị thốt nước về phía cực âm thi lượng. + Gia cổ nền bằng phương pháp điện hod hoe

Phuong pháp nay dựa vào nguyên lý điện thắm, chỉ khác là người ta đưa vào. đất qua cực đương các dung địch hoá học như camxi clorua, nai siieat để khi cổ dòng điện chạy qua, các điện cực sé bị phá hủy và các sản phẩm phá hủy liên kết với các hạt sé làm cho khối đắt trở nên cứng lại và nước sẽ được thả ra ở cục âm 'Nếu đất có hàm lượng mudi lớn thì hiệu qủa của phương pháp này sẽ cao.

+ Gia cổ in bằng phương pháp nhiệt:

Bản chit của phương pháp lading nhiệt độ cao để ga cổ đắt bằng cách: Phụt

qua lỗ khoan vào trong đắt khơng khí nóng có nhiệt dộ 600 + 800°C hoặc đưa nhiên.

liệu cháy vào trong đất gu lỗ khoan và đốt ở nhiệt độ 1000 +1100" C.

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

Phương pháp này yêu cầ thiết bị vi công nghệ thi công phúc tap, chi ph lớn nên ít được ứng dụng

1.2.2. Các phương pháp xử lý nền lầm tăng khả năng chỗng thắm cia nền : Mic đích xử lý nền làm tăng khả năng chống thắm bao gm

+ Giảm lượng mắt nước trong hồ

+ Chống xói ngằm do dịng thắm gây ra

Đối với nền đá nứt nẻ Ít hoặc nứt né nhiều thường sử dụng phương pháp xử lý chống thắm bằng khoan phụt xi măng hoặc thủy tinh lỏng. Công nghệ xử lý khoan phụt thường sử dụng là khoan phụt xi mang theo kiêu truyỄn thống ( còn được gọi là khoan phyt có mit bịt ) được thực hiện theo sơ đồ hình 1.6. Mục tiêu của phương. pháp là sử dung áp lực phụt để ép vữa xi mang lắp đầy các lỗ rỗng trong các kế rỗng. của nền đã nứt ne

Phương pháp này sử dung khả phổ biến trong khoan phụt nén đã nứt nẻ, quy trình thi cơng và kiểm tra đã khá hồn chính. Các yêu cầu kỹ thuật khoan phụt xi n đá được quy định chỉ tiết trong TCVN : 2009 'Công Trinh Thủy Lợi

~ Yêu cầu kỹ thuật khoan phụt xi ming vào nên đá"

măng vào,

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

Lắp dat máy khoan

Phụ wou = Phụ đến Prax thiết kế

(nếu khơng cịn đoạn tiếp theo)

Lap hổ

“Tháo đỡ chuyển máy

Tình Ló: Sơ đồ khoam phut có mit bit 1.2.2.2 Xã ý chẳng thắm đối với nền cát cuội sồi

Khi xây dựng các đập, đặc biệt là ở vùng trung du và miễn núi thường gặp.

nin cát cui sỏi (nén bồi tích) có hệ số thắm K=10" + 10% emis và có chiều diy tổng cát cuội sỏi thay đổi trong phạm vỉ rit lớn. Đối với các con sông, suối nhỏ ở

nước ta chiều dày này thường từ 5 + 20m. Với các cơng trình lớn như thủy điện Son

La, Hịa Bình. Lai Châu chiều diy này lên đến 70m,

Tay theo quy mô công trinh và điều kiến cụ thé mà người la ding các gi pháp công nghệ khác nhau như:

4, Đi với nén cắt cội sỏi có chiễu sâu khơng lớn

Đổi với đập chin ngang sông (dip dit, dip đá đổ) trên nên cất cuội sỏi cổ

chiều day t < 10 ~ + 15 m ta ding giải pháp dio chân khay hoặc kéo dài lõi giữa

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

làm tường răng cắm xuống tin ting dé gốc để ngăn chặn thắm qua nén ct cuội sỏi phần đá nứt nẻ dưới ting cát cuội sỏi có thé sử dụng phương pháp khoan phut xi

"Hình 1.8: Giải pháp kéo dài lõi gta xuống ting đả gúc làm tường răng chẳng thắm

b, Đối với nền cát cuội sỏi có chiều sâu lớn

Đối với nền cuội sỏi sâu tới vài chục mét (vi dụ đập Hịa Bình, để quai thượng hạ lưu của thủy điện Sơn La...) thì ta ding giải pháp cơng nghệ khoan phụtxi mãng đất sết (hình 1.9), Mục đích cơ bản là sử dụng xi măng dit sé để lắp đầy

các lỗ rồng nhằm tăng cường khả năng chống thắm và gia cổ nền

Ngoài ra ở Việt Nam đối với những cơng trình đê đập, có t6 mỗi hang hốc, dat đắp không dim như đề Hà Nội người ta còn sử dụng phương pháp khoan phụt đất sét ( Xi măng đất sét) để xứ lý khuyết tat của đê đập.

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

gt sec

"Hình 1.9: Kết cấu uring chẳng thắm bằng giải pháp khoan phut vữa xi mang 6, Đổi với ndn cắt chấy

Khi xây dựng các cơng trình ở đồng bằng, ven sơng biển thường gặp trường hợp đất nền là lớp cát trung hoặc cát mịn có lẫn một lượng nhỏ hạt sét phủ sa và mực nước ngằm tự nhiên rất cao. Một số trường hợp dưới đấy mồng cơng tình có thé có ng nước áp le. Trong trường hợp này, khi đào móng dB phát sinh cát hiện

= Diy móng bị bục do ting nước áp lực ở bên dưới day lên và lớp đất ở đáy

mồng là móng.

- Nước ngằm chảy 6 at từ mái móng kéo theo cát. Đây là hiện tượng cát din,ngằm chảy ig cat chảy. Néu khơng có giải pháp hắc phục sẽ dẫn ti sat mái hỗ móng và có thể gây ra sự cổ cơng trình trong quả trình thi cơng

Giải pháp khắc phục lúc này là dùng một hệ thống giếng bổ trí xung quanh chu

vi hỗ mong vi tiến hành hút nước để hạ mye nước ngẫm hoặc hạ áp lực của ting

nước áp lực trong phạm vi hỗ móng. Các hình thức giếng được ding trong trường

hợp này thường là giếng thường, giếng kim và gần đây là loại giếng nhựa.

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Hink 1.11: Sử dụng giống nhựa hạ MNN cong Hiệp Thuận.

1.3. Các phương pháp thi công và công nghệ thi công khoan phụt.

Véi nội dung đề ải này, sau đây chúng tôi sẽ giới thiệu qua một số phương phíp thi cơng khoan phụt.

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

{ 7)

oan phụ tuyển hổng _ Khoan pruthdu dp dt - Khoan phự bến hấu Kean phLJe-yodg(KEOA) Hink 1.12: Nguyễn bi một số công nghệ khoan phụt chẳng thắm cho cơng trình thuỷ lợi

1.3.1. Khoan phụt xỉ ming vào nên đá:

Khoan phut xi măng vào nền đá thường sử dụng kiểu truyền thống (cỏn được gọi là khoan phụt có nit bị). Mục tiều của phương pháp là sử dụng áp lực phụt đễ ép vữa

xỉ măng (hode xi mang sớ) lắp đầy các ỗ rồng trong các ke rồng của nền đá nút nẻ.

Phương pháp này sử dụng khá phổ biến tong khoan phục nền đá nứt nề, quy trình thi cơng và kiểm tra đã khá hồn chin,

"Hình 1.13: Sơ đỗ cơng nghệ thi cơng bơm ép vita vào nên đã

Khi phụt để tạo màn chống thắm trong nền đá người a thường chia lỗ khoan thành từng đoạn để phục. Thứ tự các đoạn có thé phụt vữa theo 3 hình thức;

+ Phut vữa từ trên xuống đưới: Khoan phụt xong đoạn nào thi chờ 8-24 giữ cho vita đủ thời gian ninh kết rồi mới khoan phụt đoạn dưới, cứ như vậy tiếp tục.

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

+ Pht vữa từ đưới lên: Chỉ khác với hình thức trên là lẫn lượt phụt các đoạn.

từ dưới lên, như vậy trưởng hợp này phải khoan và ép nước thí nghiệm ngay cho đến hết độ sâu yêu cầu của thiết kế.

Khi dùng hình thức này tuy chất lượng không cao bằng nhưng lại nhanh hơn sâu khoan hình thức đầu và khá thích hợp với nỀn đá nứt né ít và đều theo chỉ

phụt yêu cau.

+ Phụt vữa hỗn hợp: Lúc đầu khoan ph tr trên xuống, sau đồ lại phụt vữa từ dưới lên. Hình thức nay đảm bảo được hiệu quả cả kinh tế lẫn kỹ thuật và thường. dàng cho trường hợp phía trên mit nề bị nứt né nhiễu, cơn phía dưới li nứt nẻ ít

Hinh 1.14: Khoan phụt xử lý chong thắm vai đập:

1.3.2. Khoan phụt xi măng đắt sét dé xứ lý khuy tật cho cơng trình dé (đập) Trong thực tế khi vận hành cơng tình đất thường xuất hiện các khuyết tật như tổ mi, hang cầy, nứt nẻ, thấm lậu hoặc các yếu tổ khắc ảnh hướng đến an tồn đề (đạp,

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

«a, Khoan phụt gia cổ thân dé (đập) thơng thường

.Có thể bố trí hai hay nhiều hang khoan để hình thành màng chống thấm tùy. theo kích thước, chất lượng tim quan trọng của đoạn để en khoan phụt vữa xỉ

măng sét gia cổ và phải được xác định thơng qua tính tốn cụ thé.

“Tuyển lỗ khoan thường được bổ tí song song và lệch về phía sơng, khoảng cách của tuyến lỗ ngồi cùng tới mép đề (đập) phía sơng nằm trong khoảng

Hình 1.16: Một đoạn tường chống thắm cho thân dé (đập) được đào hở dé kiểm tra 6, Khoan phụt xứ lý nứt dé (đập)

“Trong nhiều trường hợp thân dé (đập) xuất hiện các vết nứt trong giai đoạn vận hành thì cơng nghệ khoan phụt xi măng đắt sét là một phương pháp đem lại hiệu quả kinh tế cao.

‘Cée lỗ khoan phụt xử lý nứt đề được bố trí tùy theo hình thái của vết nứt nhưng phải dim bảo:

~_ Mở rộng về hai phía dọc theo vết nứt tối thiểu là I,m và kéo đài về hai

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

= Các lỗ khoan phụt phải tạo với phương thẳng đứng một góc là 10° và

hướng vào vết nứt,

~ _ Các lỗ khoan phụt vữa gần nhất phải cách mép vết nứt ti thiểu từ 03m

đến 0,5m.

= Cie lỗ khoan phụt phải bổ trí so le về hai phía cửa vết nút và có quy định

chin lẻ, thứ tự khoan phut.

~ _ Khoảng cách giữa các lỗ khoan phụt không lớn hon 2m.

Tổ mối vong thân dé (đập) xuất hiện trong giai đoạn vận hành ảnh hưởng rất lớn đến an toàn đê (đập). Giải pháp khoan phụt dung dịch vữa xỉ măng sét trộn với vôi tôi và lượng thuốc diệt mỗi phủ hợp phat huy hiệu qua lớn trong việc loại trừ, lắp nhét các tổ mỗi gây hại.

Các lỗ khoan thường được bố tri theo hình hoa mai, cách đều nhau khoảng

(1-1,5m). Độ sâu các lỗ khoan phụ thuộc vào địa hình của đoạn dé có tổ mồi và độ

sâu của tổ mồi. Bình thường nên sâu từ (2-:-4)m, theo sơ đỏ sau:

"Hình 1.18: Bồ tí cúc lỗ Mhoan phụ xẻ lý tổ mắt

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

Ấp lực phut vita thiết kế xử lý tổ mỗi phụ thuộc vào loại đất của để, theo kinh nghiệm có thé chọn Py, = (0.75 --1.0) kg/em?,

1.3.3. Khoan phhụt cao áp (Jet grouting).

Công nghệ trộn xi măng với đất tại chỗ dưới sâu tạo ra cọc XMĐ được gọi là

công nghệ trộn sâu ( Deep Mixing ~ DM ).

Hiện nay phổ biến hai công nghệ thi công cọc XMD là : Công nghệ trộn khô (Dry Mixing ) và công nghệ trộn tt ( Wer Mixing )

Công nghệ trộn khô ( Dry Miring): Cơng nghệ này sử dụng cần khoan có gin các ánh cắt dit, chúng cit đất sau đ trộn với vữa xi mang bơm theo trụ khoan.

Công nghệ trộn ướt ( Wer Mixing hay gọi là Jet grouting): Phương pháp này dựa.

vào nguyên lý cắt nham thạch bằng đồng nước áp lực. Khi thi ci „ trước hết ding máy khoan để đưa ống bơm có vỏi phun bằng hợp kim vào tới độ sâu phải gia cổ ( nước + XM) với dp lực Khoảng 20Mpa tr vôi bơm phun xa phá vỡ ting đất. Với

lực xung kích của dong phun và lực li tâm, trong lực... sẽ trộn lẫn dung dich vữa, rồi

sẽ được sắp xếp lại theo một tỷ lệ có qui luật giữa đất và vữa theo khối lượng hạt Sau khi vữa cứng lạ sẽ thành cột xi măng đắc

Hiện nay công nghệ khoan phụt áp lực cao được thực hiện với ba công nghệ là

nghệ đơn pha, công nghệ hai pha và mới nhất là công nghệ ba pha

* Công nghệ đơn pha - xi măng đắt (Hình 1.19)

Hinh 1.19: Cơng nghệ đơn pha

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Công nghệ này vữa phun ra với vận tốc 100m/s, vừa cắt đắt vừa trộn vữa với đất một cách đồng thời, tạo ra cột xi ming đất đồng đều với độ cứng cao và han chế it tao ngược lên. Công nghệ đơn pha dùng cho các cột xi măng đất có đường kính vita và nhỏ từ 0,4-1,2m,

* Công nghệ hai pha - xi măng đất (Hình 1.20)

Hình 1.20: Cơng nghệ hai pha

Day là hệ thống phụt vữa kết hợp với khơng khí. Hỗn hợp vữa dit - xỉ măng urge bơm ở áp sắt cao, tốc độ 100m's và được bao bọc bởi một tia khi nén. Dang khí nén sẽ làm giảm ma sit và cho phép vữa xâm nhập sâu vào trong dit, do vậy tạo.ra cột xi ming đất có đường kinh lớn. Tuy nhiên, ding khí lại làm giảm độ cứng,của xi măng đắt so với phương pháp đơn pha và đắt bị trio ngược nhiều hơn.

Công nghệ này chủ yếu dùng dé thi công tường chin, cọc và hào chống thắm

cho cơng tình.

* Cơng nghệ ba pha - xỉ măng đắt (Hình 1.21)

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

bao xung quanh ding nước để diy khi ra khỏi dit, Sau đó vita được bơm qua một voi riêng biệt nằm dưới vơi khí - nước đểday khoảng trồng của khí. Phụt ba pha

1 phương pháp thay thể đắt mà không làm xáo trộn đất,

Công nghệ xi mang đất ba pha sử dụng dé làm các cọc, các tường ngăn chống,thắm, xử lý trượt mái có thể tạo ra cột xi măng đắt có đương kính lên tới 2m.

* Các thiết bị chính bao gồm:

+ Thiét bị khoan : Máy khoan YBM-2PSIL

+ May bom vita: SG-MKIL+ May trộn vita: YGM-L

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

“Hình 1.22: Mơ tả q trình thi cơng tạo tường chồng thắm. 1.3.3. Khoan pht xi mang đất sế xi ý ching thắm cho nén cát cuội soi:

Nội dung về khoan phụt xi ming dit sét xử lý chống thắm cho nén cát cuội

sỏi được tác giả trình bay chỉ tiết ở chương II.

1.4. Kết luận chương 1.

Trong nội dung chương I tác giả đã trình bày tơng quan vẻ tình hình xây.

dựng trong nước và thé giới có sử dụng phương pháp khoan phụt xử lý cho nền cơng trình.

Các cơng trình xử lý chống thắm bằng phương pháp khoan phụ! cho kết quả rit tốt, chứng tô phương pháp này rất hiệu quả và cần nghiên cứu sâu để áp dụng

tông rãi trong các trường hợp xử lý chồng thắm nén cơng trình.

“Tác giả cũng đã trình bày những đặc điểm và vai trò xử lý nền nhằm tăng khả năng chống thắm cũng như chịu lực để đảm bảo cơng trình làm việc an tồn, "Ngồi ra tác gid cịn giới thiệu về các cơng nghệ và biện pháp thi công khoan phụt xử lý chống thắm cho nền đá. Khoan phụt xử lý các khuyết tập của đề (đập) trong quá trình vận hành và công nghệ thi công tạo cọc xi măng đất

</div>

Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Giải pháp khoan phụt xử lý chống thấm cho nền công trình thủy lợi và phương pháp khoan phụt xi măng đất sét cho nền bồi tích

LỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sĩ chun ngành Xây dựng Cơng trình thủy với đề tài: “Giải

pháp khoan phụt xử lý chống thấm cho nền công trình thủy lợi và phương pháp khoan phụt xi măng dat sét cho nền bồi tích” được tác giả hồn thành với

sự giúp đỡ của Phòng Đào tạo đại học & Sau đại học, khoa Cơng trình, các thầy, cơ

giáo trường Đại học Thủy lợi, cùng các bạn bè, đồng nghiệp trong và ngoài trường. Tác giả luận văn xin chân thành cảm on sự giúp đỡ đó dé tác giả hồn thành tốt

nhiệm vụ nghiên cứu của mình.

Tác giả luận văn xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới :

PGS.TS. Lê Văn Hùng đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và cung cấp các thơng tin, tài liệu khoa học kỹ thuật cần thiết trong quá trình thực hiện luận văn

Cuối cùng, Tác giả xin được bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, người thân đã

quan tâm, động viên và sự khích lệ Tác giả dé Luận văn sớm được hoàn thành.

Tuy nhiên, do hạn chế về mặt thời gian cũng như trình độ chuyên môn nên Luận văn không thê tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến

chỉ bảo của các Thầy, các Cô và đồng nghiệp.

Hà nội, ngày ... thang ... năm 2012 Học viên

Nguyễn Văn Huy

mang. 66

23*102m°/s TIS

pháp đều có ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng nhất định. Vi dụ như: Khoan phụt

phía sau bến cập tiu

1 | Dap Niu Croton My 1907 b i

4. Q trinh thí cơng 5, Hồ ming sau khi chống thắm

Thủy Lai Châu là nền bồ

"Hình 1.5: Hình ảnh chẳng thắm cho 48 quai cơng tình Lai Chin

Côngtrnh | kỹthuẩtkhoam | đồng | Bất | Hoàn | (CM phụt (10°đ) | đầu | thành wie

Khoan phit bọn phụ xử lý Ban

nin,thêu tu ôn | an | ngyy | 2000 | Quảng,

lung 026m DATD6

(Lam Đồng) bã

Hồ chứa nước |Khoan phụt chống Quảng

CÀGấy | thim an dp, chều| 660 | 1998 | 2000 | tản

Hồ chứa nước | gia cố & khoan tiêu © ảnh TầnGng [nước nin đp:| 3495 | 1999 | 2000 | Quin

Sons Lont - mm, khoan qua diz| 586 | 2002 | 2003 | an ý

Buôn Joong —_|nén đập: khoan qua 2002 | 2003 | vung

3 |PAkiS —- Íkheam ga dấu ai | s25 | 2003 | oun | BOLD

yêu cầu chính: Giảm thiếu thấm mắt nước; Giảm thiểu khả năng gây mắt ôn định

rồng thường 100 + 200mm, dày 3 + 5 mm, Lôi của bắc thắm là một băng chất déo

yếu một lớp vai địa kỹ thuật và trên lớp vải địa kỹ thuật đắp một lớp cát hạt to làm.

gia cổ nén hay làm móng hay mặt đường giao thơng với đất khơng chứa cacbonat va

qua lỗ khoan vào trong đắt khơng khí nóng có nhiệt dộ 600 + 800°C hoặc đưa nhiên.

{ 7)

tông rãi trong các trường hợp xử lý chồng thắm nén cơng trình.

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về