Do tính chất địa tầng mềm yếu nên các công trình đê đập thường gặp sự cố khi thi công hoặc sau vài năm sử dụng sẽ bị rò rỉ và trôi đất. Việc sửa chữa rò rỉ rất tốn kém và khó khăn. Trong trường hợp này, kỹ thuật khoan phụt chống thấm là giải pháp cực kì hiệu quả. Tuy nhiên, kỹ thuật này lại chưa được hiểu một cách đầy đủ, chính xác. Trong bài viết sau đây, công ty TNHH Tư vấn và Dịch vụ Địa chất Việt Nam sẽ giới thiệu chi tiết về kỹ thuật này.
- Các biện pháp chống thấm cho công trình thủy lợi
Khoan phụt được phân loại theo 2 tiêu chí: Theo biện pháp đưa chất kết dính vào trong đất, theo vật liệu chất kết dính.
- Phân loại khoan phụt theo phương pháp đưa chất kết dính vào trong đất
- Khoan phụt áp lực
Là sử dụng áp lực phụt để ép vữa xi măng hoặc xi măng – đất sét để lấp đầy các lỗ rỗng của nền đất đá bị nứt nẻ. Phương pháp này khá hiệu quả với nền đất đá bị nứt nẻ, nhưng với đất cát hay đất bùn yếu, mực nước ngầm hoặc mước có áp thì khó có thể kiểm soát dòng chảy của vữa do đó hiệu quả chống thấm không cao.
- Khoan phụt kiểu ép đất
Biện pháp này sử dụng vữa phụt với áp lực, ép vữa chiếm chỗ của đất. Được sử dụng với nền đất yếu.
- Khoan phụt thẩm thấu
Ép vữa( thường là hóa chất hoặc xi măng cực mịn) với áp lực nhỏ để vữa tự đi vào các lỗ rỗng. Biện pháp này ít được sử dụng do giá thành vật liệu khá cao.
- Khoan phụt cao áp( Jet-grouting)
Biện pháp này được áp dụng phổ biến khi cải tọa nền đất yếu. Nguyên lý của biện pháp này là cắt nham thạch, trộn đất tại chỗ với chất kết dính, sử dụng chính dòng nước áp lực tọa thành các cọc xi măng đất. Khi thi công các cọc chồng lấn lên nhau tạo thành tường có tác dụng chống thấm.
- Phân loại theo vật liệu kết dính
- Khoan phụt xi măng
Xi măng, xi măng – sét, xi măng – vôi –sét là những vật liệu thông dụng trong khoan phụt chống thấm và xử lý nền đất yếu.
- Khoan phụt hóa chất
Biện pháp này đã được sử dụng từ rất lâu. Trước đây thường sử dụng nước thủy tinh, tuy nhiên sau một thời gian hỗn hợp thủy tinh – đất bị mục và mât tác dụng. Mặt khác, nước thủy tinh có tính ăn mòn kim loại làm hư hại thiết kị.
Ngày nay người ta thường sử dụng hợp chất ARC (Acrilic Reinforced Composite) gồm 3 thành phần cơ bản: nhựa – chất xúc tác – xúc tiến. Bằng cách điều chỉnh hàm lượng chất xúc tác có thể tạo ra các sản phẩm phù hợp với địa chất công trình cụ thể.
- Xử lý đê quai thuỷ điện Sơn la bằng biện pháp khoan phụt chống thấm
Chống thấm đê quai thuỷ điện Sơn la có vai trò quan trọng trong thi công toàn công trình. Tại công trình này đã sử dụng nhiều công nghệ chống thấm, nhằm đáp ứng yêu cầu về tiến độ cũng như để đảm bảo hố móng khô ráo.
Nền đê quai thượng – hạ được xác định qua công tác khảo sát địa chất vùng tuyến công trình đã nhận thấy có điều kiện phức tạp bởi dưới nền có tầng cát cuội sỏi dày từ 1 m đến 18 m, có lẫn nhiều đá tảng nhưng không rõ được cụ thể chiều dày riêng biệt của tầng cát và tầng cuội sỏi. Hàm lượng cuội có đường kính >15cm khoảng 10%. Trong quá trình nghiên cứu khoan thí nghiệm biện pháp chống thấm bằng tường xi măng đất đã kiến nghị cần phải thực hiện khoan khảo sát địa chất nền dọc theo tim đê quai cách nhau 10m một hố, xác định cụ thể chiều dày của từng loại cát, cuội sỏi…. Các biện pháp khoan phụt chống thấm được áp dụng xen kẽ theo điều kiện của từng khu vực.
Sau khi hoàn thành lưu lượng nước chảy vào hố móng khoảng 200 m3/h dễ dàng kiểm soát bằng các máy bơm tiêu nước hố móng.
Công tác thi công kết cấu màn chống thấm dưới nền aluvi đê quai giai đoạn II đã kịp tiến độ chống lũ năm 2006.
- Kết luận
Khoan phụt chống thấm một công tác hết sức quan trọng trong xây dựng các công trình thuỷ lợi. Việc sử dụng biện pháp nào tuỳ thuộc vào tình hình và yêu cầu cụ thể của từng công trình. Có thể sử dụng kết hợp nhiều biện pháp như trong công tác thi công của đập thủy lợi Sơn La.
