Đang tải... (xem toàn văn)
Trình bày về công nghệ, hiệu quả ứng dụng khoan phụt chống thấm và khoan phụt cao áp
GII THIU KT QU NG DNG CễNG NGH KHOAN PHT CAO P (JET GROUTING) CHNG THM CHO MT S CễNG TRèNH THU LIPGS .TS Nguyn Quc Dng, ThS Nguyn Quc Huy, ThS Nguyn Quý AnhVin Khoa hc Thu liTúm tt: Bi bỏo gii thiu kt qu ng dng cụng ngh khoan pht cao ỏp (Jet-grouting) thi cụng tng chng thm (cut-off wall) bng hng cc xi mng t chng thm cho mt s cụng trỡnh ó thc hin nh: chng thm cho cng di ờ, cng vựng triu, lm chõn khay thng lu cho p t, chng thm cho ờ quai thu in Sn la. Qua ú rỳt ra c nhng bi hc kinh nghim v phm vi ỏp dng ca cụng ngh ny.1. M U1.1- Cỏc cụng ngh khoan pht chng thm cho cụng trỡnh thu liKhoan phụt truyền thống Khoan phụt kiểu ép đất Khoan phụt thẩm thấu Khoan phụt Jet-grouting (KPCA)Hỡnh 1- Nguyờn lý mt s cụng ngh khoan phtchng thm cho cụng trỡnh thu liHỡnh 2: Phm vi ng dng ca cỏc loi khoan phtứng dụng công nghệ Jet-gruoting để chống thấm cho công trình thuỷ lợi83 a. Khoan phụt truyền thống:Khoan phụt truyền thống (còn được gọi là khoan phụt có nút bịt) được thực hiện theo sơ đồ hình 2. Mục tiêu của phương pháp là sử dụng áp lực phụt để ép vữa xi măng (hoặc ximăng – sét) lấp đầy các lỗ rỗng trong các kẽ rỗng của nền đá nứt nẻ. Gần đây, đã có những cải tiến để phụt vữa cho cơng trình đất (đập đất, thân đê, . ).Phương pháp này sử dụng khá phổ biến trong khoan phụt nền đá nứt nẻ, quy trình thi cơng và kiểm tra đã khá hồn chỉnh. Tuy nhiên. với đất cát mịn hoặc đất bùn yếu, mực nước ngầm cao hoặc nước có áp thì khơng kiểm sốt được dòng vữa sẽ đi theo hướng nào. Hình 2- Sơ đồ khoan phụt có nút bịtb. Khoan phụt kiểu ép đất Khoan phụt kiểu ép đất là biện pháp sử dụng vữa phụt có áp lực, ép vữa chiếm chỗ của đất. c. Khoan phụt thẩm thấuKhoan phụt thẩm thấu là biện pháp ép vữa (thường là hố chất hoặc ximăng cực mịn) với áp lực nhỏ để vữa tự đi vào các lỗ rỗng. Do vật liệu sử dụng có giá thành cao nên phương pháp này ít áp dụng.øng dơng c«ng nghƯ Jet-gruoting ®Ĩ chèng thÊm cho c«ng tr×nh thủ lỵi84 d. Khoan pht cao ỏp (Jet grouting)Cụng ngh trn xi mng vi t ti ch- di sõu to ra cc XM c gi l cụng ngh trn sõu (Deep Mixing-DM).Hin nay ph bin hai cụng ngh thi cụng cc XM l: Cụng ngh trn khụ (Dry Mixing) v Cụng ngh trn t (Wet Mixing). Cụng ngh trn khụ (Dry Mixing): Cụng ngh ny s dng cn khoan cú gn cỏc cỏnh ct t, chỳng ct t sau ú trn t vi va XM bm theo trc khoan.Cụng ngh trn t (hay cũn gi l Jet-grouting): Phng phỏp ny da vo nguyờn lý ct nham thch bng dũng nc ỏp lc. Khi thi cụng, trc ht dựng mỏy khoan a ng bm cú vũi phun bng hp kim vo ti sõu phi gia c (nc + XM) vi ỏp lc khong 20 MPa t vũi bm phun x phỏ v tng t. Vi lc xung kớch ca dũng phun v lc li tõm, trng lc . s trn ln dung dch va, ri s c sp xp li theo mt t l cú qui lut gia t v va theo khi lng ht. Sau khi va cng li s thnh ct XM. e. Gii thiu thit b hin cúVin Khoa hc Thu li ó tip nhn dõy chuyn cụng ngh trn t (Jet-grouting) t hóng YBM ca Nht bn. Dõy chuyn gm cỏc thit b chớnh sau: (1)- Mỏy khoan- phun va YBM-2P (S) II, nng 750 kg, cụng sut ng co 7,5 Kw; 200 V/3 pha; ng kớnh cn khoan 42 mm, mi on cn di 3m c ghộp ni ren cụn, cú th khoan n sõu 30m; vũi bm cao ỏp cú th vn xa 100m. Mỏy hot ng theo ch t ng c t trc. (2)- Mỏy bm ỏp lc cao SG-75 SV nng 2750 kg, ỏp lc bm 200-400 Atm, cụng sut ng c 55 Kw, in th 200 V/3 pha; (3)- Mỏy trn va GM-2 nng 370 kg cụng sut 60 lớt/phỳt; ng c 4Kw; (4)- Mỏy phỏt phỏt in 155 KvA/3 pha 200 V; nng 2T. (5)- Cu thu lc 5T; ụtụ 7T; mỏy bm nc; . Kh nng thi cụng 15m cc/gi (tớnh trong iu kin lý thuyt, khụng k thi gian dch chuyn mỏy v cụng vic ph khỏc); Nhõn cụng vn hnh chớnh: 5ngi (khụng k lao ng ph thụng khỏc);T nm 2004 n nay, vi thit b trờn nhúm ti ó tham gia chng thm cho mt sú cụng trỡnh, ng thi ó cú nhng nghiờn cu v vt liu ximng t v phng phỏp tớnh toỏn thit k tng xi mng t chng thm, kh nng chu ti ca cc xi mng t.ứng dụng công nghệ Jet-gruoting để chống thấm cho công trình thuỷ lợi85 2. GII THIU KINH NGHIM MT S CễNG TRèNH THI CễNG2.1- Chng thm cho cng di ờ chng thõm cho cng di ờ phi cú mt cụng ngh ỏp ng cỏc yờu cu sau:- Cú th xuyờn qua c bn ỏy cng m khụng nh hng n kt cu;- Cú th to ra c mt tng chng thm nm di bn ỏy, ng thi phi lp bt c cỏc hang hc nn v mang cng; sõu x lý phi ct qua c cỏc lp bi tớch nm sõu di ỏy cụng trỡnh;- Thi cụng c trong iu kin khú khn, khụng gian cht hp, thm chớ phi thi cụng trong nc.Cụng ngh Jet-grouting ỏp ng c cỏc iu kin trờn. Sau õy gii thiu kt qu sa cha cng D10 Th xó Ph lý H namCng tiờu D10 thuc h thng thu nụng th xó Ph Lý tnh H Nam c xõy dng nm 2002. Múng t trờn lp ỏ sột nh s (3) dy 3m; tip theo l lp s (4) cỏt bi, ht nh dy 5m; tip n l lp sột mu nõu xỏm. Mựa l nm 2002, khi i vo vn hnh xy ra s c mch si phớa ng, sau b tiờu nng. a phng ó phi p ờ quai phớa ng dõng cao mc nc phớa ng, gim chờnh lch nc. Nguyờn nhõn gõy mch si c ỏnh giỏ nh sau: Lp t s (4) l lp cỏt bi, lp ny bt u t cao trỡnh - 4.48m. Thit k ó úng cc tre n n cao trỡnh - 4.0m, tc l gn nh xuyờn ht (cng cú th xuõn ht) lp s 3 cú kh nng chng thm tng i tt. Do chờnh lch mc nc khi l ngoi sụng cao, to ra dũng chy ngm trong lp s 4 Lp cỏt bi ny rt d b xúi ngm, cỏc ht nh theo dũng thm i v h lu v to ra mch ựn phớa ng.Bin phỏp sa cha ln u: Thỏng 10 nm 2003, a phng ó tin hnh sa cha nh sau: o t hai bờn mang cng ri bc xung quanh cng (tr di ỏy khụng lm c) bng t sột luyn dy 0.5m. p tr t xung quanh cng bng t tht m bo dung trng. Lm mt hng c g phớa sụng cui b tiờu nng v mt hng c g phớa ng, chiu di c l 3m. Lun ng bm- pht dung dch sột - XM xung di ứng dụng công nghệ Jet-gruoting để chống thấm cho công trình thuỷ lợi86 Máy Khoan Phụt ỏy cng. Cụng vic sa cha hon thnh thỏng 4 nm 2004. n thỏng 7 nm 2004, khi cú l phớa trong ng li b ựn si, e do v ờ. Nh vy gii phỏp sa cha ó lm khụng cú hiu qu. a phng li phi tip tc honh trit cng.Nu khụng tỡm c gii phỏp sa cha, d kin s phi honh trit cng c, xõy cng mi cỏch ú khong 500m. Gii phỏp ny cha thuyt phc c vỡ mt s lý do sau: (1)- a cht cng mi cng tng t nh cng c, vỡ vy cng cn phi cú phng ỏn x lý chng thm thớch hp. (2) - Xõy cng mi tn kộm v phi n bự t ai. (3)- Cng c khụng c sa cha dt im vn tip tc l n ho. Theo yờu cu ca a phng, Vin Khoa hc Thu li ó nghiờn cu ng dng cụng ngh mi sa cha cng D10.Phng ỏn sa cha s dng cụng ngh Jet-grouting:+ To ra c mt tng ho chng thm ct qua lp t (4) l lp cỏt bi - cm vo lp 5 l lp sột nh mu nõu xỏm. Khi lng thc hin nh bng di:+ Kinh phớ thc hin: 200 triu ng, gim 130 triu so vi kinh phớ sa cha trc õy.+ Thi gian thi cụng: 15 ngy, trong khi ú sa cha ln u thi cụng trong 2 thỏng.Qua t l ln nm 2005, qua theo dừi cỏc trn l nh cho thy khụng cũn hin tng ựn si nh trc, vic sa cha ó thnh cụng.Ct dc cngChớnh din cngứng dụng công nghệ Jet-gruoting để chống thấm cho công trình thuỷ lợi8720 m12 m +2.5-4,5-12.5Máy Khoan PhụtHàng cừ Latsenbị hởMực nước triều trong khi thi côngSàn đạoCọc XMĐ đường kính 60Cmthi công chèn lên nhaulàm thành tường dày 40 CmTấm bạtChất bao tảI cátlàm tầng phản ápCầu Giao thôngtrên cống+1.54 ~ 6m Hỡnh 3. Phng ỏn sa cha chng thm cng D10 - H Nam2.3- Chng thm cho cng vựng triuCng cú dng cng - cu kt hp, gm 2 ca mi ca rng 8m; chng thm bng c thộp. Do thi cụng khụng tt nờn c b h, dũng thm qua ỏy ca rt mnh. a phng ó tỡm nhiu bin phỏp lp bt nhng khụng gii quyt c. Cng hu nh khụng ngn mn v gi nc c na. Cụng trỡnh ang thi cụngMinh ha phng ỏn thi cụngHỡnh 4. Sa cha chng thm cng vựng triuTrc ht chỳng tụi phi tỡm cỏch bt tm thi l rũ, sau ú dựng th ln moi ht ỏ hc ó xung trc õy. Dựng cỏt ch bng x lan bự vo h va o (tng cng dựng ht 4 x lan cỏt). San cỏt cho phng, bng ỏy cng, ri lờn ú mt lp vi bt da, tip theo xp cỏc bao ti cỏt ố lờn lp bt lm tng phn ỏp. Cỏc cụng vic trờn phi dựng th ln lm vic di sõu 5m nc.ứng dụng công nghệ Jet-gruoting để chống thấm cho công trình thuỷ lợi88 1 4 2 5 3 54 321cắt dọc tim tường chống thấmgiới hạn tường chống thấmTường chống thấmcắt ngang Đỉnh tường chống thấm +7.00msơ đồ thi côngĐường phân giới lớp 7 và lớp 8 t mỏy trờn sn o bc qua cỏc tr pin (cỏch mt nc 2m), qua lp nc 5m, khoan xuyờn qua lp bt da, xung tip 10m na v bt u pht. Khi mi khoan lờn gn mt ỏy thỡ pha ph gia úng rn nhanh vo va trỏnh hin tng dũng thm phó v XM trc khi nú ụng kt. Ngay sau khi lm xong phớa thng lu thỡ ó chm dt c rũ nc, nhng chỳng tụi vn quyt nh lm c phớa h lu. Ton b thi gian thi cụng ht 2 thỏng.õy l mt thnh cụng cú ý ngha thc t, vỡ ngoi Jet-grouting thỡ hin nay cha cú cỏch no gii quyt c nhng lai h hng kiu ny m khụng phi bm khụ tỏt cn.2.4- Cụng trỡnh p ỏ bcp ỏ Bc nm trờn nn cỏt thm nc, h s thm k nn = 10-2 cm/s; dy t 3m (hai vai) n 18m (lũng sui). on lũng sui xut hin nc ngm cú ỏp, trong nn cú ln cỏc tng ỏ m cụi. Phng ỏn u tiờn c a ra xem xột l lm tng ho Bentonite. Tuy nhiờn, khi i sõu phõn tớch thy rng, vi nn cỏt v c bit l trong nn cú nc ngm cú ỏp nh õy thỡ vic gi vỏch bng Bentonite khú m bo. Nn li cú ln ỏ nờn khi o nu gp phi ỏ s phi x lý rt mt nhiu thi gian.Phng ỏn Jet-grouting khc phc c nhng tr ngi m cụng ngh tng ho Bentonite gp khú khú khn. ng thi cú th tit kim khong 20% kinh phớ. Vỡ vy phng ỏn ny ó c chn.Qua cụng trỡnh ny chỳng tụi ó cú nhng bi hc kinh nghim c rỳt ra l :+ Kho sỏt a cht nn p cn phi c bit chỳ ý, trong ú phi ỏnh giỏ c cỏc yu t thu ng lc ca nc ngm.+ Thi cụng phi bt u t lũng sui tin vo b+ Cp phi 200 X + 5 kg Bentonite + 200 lớt NcMt ct thit kứng dụng công nghệ Jet-gruoting để chống thấm cho công trình thuỷ lợi89 Alluvial soilriver depositsRockfill block EarthfillAlluvial soilriver depositsBedrockCut-off wallCut-off wallMáy Khoan PhụtSàn đạo119 Cụng trỡnh ang thi cụngHỡnh 5. Thi cụng tng chng thm nn p ỏ Bc (H Tnh)2.5- Chng thm cho ờ quai giai on II Nh mỏy thu in Sn laHỡnh 6: Kt cu ca ờ quai h múng thu in Sn laCu to a cht ca ờ quai cú dng c bn nh sau:Lp t p:Thnh phn l ỏ sột, sột mu nõu, nõu ln 15-25% dm sn ỏ bazan phong húa, kớch thc dm trung bỡnh 5-20mm, cỏ bit gp tng ti 30cm. Khi khoan u ly c mu 100%.H s thm trong tng t p : K=5x10-4cm/s.Lp bi tớch lũng sụng- Lp cỏt ht nh n ht trung ln ớt si (ký hiu lp 3). Hm lng cui si 10-20%, kớch thc trung bỡnh 1-2cm. Lp ny phõn b cc b trờn b mt. Phớa bờn b trỏi lp cỏt ln ớt cui si phõn b t h khoan PV258 n DH4 (chiu di theo tim khong 35m), b dy giao ng 1-3m. on gia sụng t h khoan DH6-DH8 (chiu di khong 25m), chiu dy lp cỏt ln ớt si t 1-2m. Phn na sụng bờn b phi t h khoan DH11-DH12 (chiu di khong 15m) cú lp cỏt ln ớt si dy ti 5m, nhng on ny phớa trờn cú lp ỏ ln, ỏ dy ti 2m (lp 2b).- Lp cỏt cui si (ký hiu lp 4) : Phõn b hu khp di lũng sụng (on t mt ct B04-B06) cú chiu dy lp cỏt cui si ln nht giao ng t 13-18m. on t mt ct B07-B08 cú lp cỏt cui si dy 8-12m.ứng dụng công nghệ Jet-gruoting để chống thấm cho công trình thuỷ lợi90 Hm lng cui si trong lp 4 t 50-70%, kớch thc ch yu 2-8cm, kớch thc ht > 8cm chim khong 10-12%.H s thm trong lp cỏt cui si : K=100m/ngy ờm.ỏ gcDi lp bi tớch sụng l i ỏ bazan phong húa (IB), ỏ nt n mnh, cng chc trung bỡnh, b dy giao ng mt vi một ti 4-5m bờn b trỏi. Ti nhng ch cú t góy kin to ct qua, chiu dy cú th tng lờn ti 7-10m.H s thm K=1m/ngyờm.t góy kin toNn ờ quai h lu cú 2 t góy bc IV ct qua, cú chiu rng i nh hng 5-10m. c bit t góy IV.6 gia sụng ó to iu kin cho quỏ trỡnh phong húa v bo mũn sõu hn, cao trỡnh mỏi ỏ ti õy khong 87.5m.H s thm trong i nh hng t góy : K=1-3m/ngyờm.Ban u, d kin chng thm cho lp cỏt ln si t h khoan PV258 n DH4 (chiu di theo tim khong 35m s s dng tng xi mng t thi cụng bng cụng ngh trn khụ kt hp Jet-grouting.Kt qu thớ nghim nc cng nh sau khi bm khụ h múng cho thy kh nng chng thm t yờu cu.Qua cụng trỡnh ny cho thy, cụng ngh cc ximng t ch cú th ng dng trong phm vi lp a cht l cỏt pha ln si sn nh. Cỏc on khỏc s dng cụng ngh khoan pht cú bi tng, thm chớ ti on tip giỏp vi cng dn dũng cũn phi dựng c cc nhi.ứng dụng công nghệ Jet-gruoting để chống thấm cho công trình thuỷ lợi91 a. Thi cụng tng xi mng t b. H múng sau khi chng thmHỡnh 7- Hỡnh nh chng thm cho ờ quai cụng trỡnh Sn la3. KT LUN V KIN NGHNhng kt qu t c núi trờn ch mi l bc u, nhng ó cho thy cụng ngh Jet-grouting l mt cụng ngh mi cú nhiu trin vng ỏp dng rng rói trong lnh vc xõy dng cụng trỡnh thu li, c bit l x lý chng thm, sa cha nn cụng trỡnh. Hng phỏt trin trong thi gian ti d kin nh sau:- Nghiờn cu tớnh cht vt liu ximng t thi cụng cỏc vựng a lý khỏc nhau, c bit vựng t chua phốn mn;- Nghiờn cu hon thin cụng ngh thit k, thi cụng, kim tra cht lng cc xi mng t cho cỏc mc ớch khỏc nhau;- Xõy dng mt phũng thớ nghim chuyờn v xi mng t;- Xõy dng tiờu chun thit k, nghim thu cc xi mng t.Cụng ngh ximng t c s dng rt rng rói trờn th gii, nú bc u cng ó c quan tõm Vit nam. ứng dụng công nghệ Jet-gruoting để chống thấm cho công trình thuỷ lợi92 [...]... khay thượng lưu cho đập đất, chống thấm cho đê quai thuỷ điện Sơn la. Qua đó rút ra được những bài học kinh nghiệm và phạm vi áp dụng của công nghệ này. 1. MỞ ĐẦU 1. 1- Các cơng nghệ khoan phụt chống thấm cho cơng trình thuỷ lợi Khoan phơt trun thèng Khoan phơt kiĨu Ðp ®Êt Khoan phơt thÈm thÊu Khoan phơt Jet-grouting (KPCA) Hình 1- Ngun lý một số công nghệ khoan phụt chống thấm cho công trình thuỷ lợi Hình... CÔNG NGHỆ KHOAN PHỤT CAO ÁP (JET GROUTING) ĐỂ CHỐNG THẤM CHO MỘT SỐ CƠNG TRÌNH THUỶ LỢI PGS .TS Nguyễn Quốc Dũng, ThS Nguyễn Quốc Huy, ThS Nguyễn Quý Anh Viện Khoa học Thuỷ lợi Tóm tắt: Bài báo giới thiệu kết quả ứng dụng công nghệ khoan phụt cao áp (Jet- grouting) để thi công tường chống thấm (cut-off wall) bằng hàng cọc xi măng đất để chống thấm cho một số cơng trình đã thực hiện như: chống thấm cho... Ðp ®Êt Khoan phơt thÈm thÊu Khoan phơt Jet-grouting (KPCA) Hình 1- Ngun lý một số công nghệ khoan phụt chống thấm cho công trình thuỷ lợi Hình 2: Phạm vi ứng dụng của các loi khoan pht ứng dụng công nghệ Jet-gruoting để chống thấm cho công trình thuỷ lợi 83 . M U1. 1- Cỏc cụng ngh khoan pht chng thm cho cụng trỡnh thu liKhoan phụt truyền thống Khoan phụt kiểu ép đất Khoan phụt thẩm thấu Khoan phụt Jet-grouting. ngầm cao hoặc nước có áp thì khơng kiểm sốt được dòng vữa sẽ đi theo hướng nào. Hình 2- Sơ đồ khoan phụt có nút bịtb. Khoan phụt kiểu ép đất Khoan phụt