Bao cao cong nghe jet grouting

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM VIỆN THỦY CƠNG BÁO CÁO TĨM TẮT KẾT QUẢ THỰC HIỆN DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƯỚC HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ KHOAN PHỤT VỮA ÁP LỰC CAO (JET – GROUTING) NHẰM TĂNG KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CHO CƠNG TRÌNH THỦY LỢI Hà nội, 2010 BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT BÁO CÁO TÓM TẮT DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƯỚC HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ KHOAN PHỤT VỮA ÁP LỰC CAO (JET – GROUTING) NHẰM TĂNG KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CHO CƠNG TRÌNH THỦY LỢI Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Dũng Nguyễn Cơ quan thực hiện: Viện trưởng Quốc PGS.TS Nguyễn Quốc Dũng Cơ quan chủ trì: Q.Giám đốc Lê Mạnh Hùng Những người tham gia thực hiện: TT Họ tên TS Phan Trường Giang ThS Phùng Vĩnh An Th.S Nguyễn Quý Anh Th.S Vương Xuân Huynh KS Nguyễn Lam Giang KS Nguyễn Thị Thu Nga KS Lê Văn Tuân Đơn vị công tác Viện Thuỷ công Viện Thuỷ công Viện Thuỷ công Viện Thuỷ công Viện Thuỷ công Viện Thuỷ công Viện Thuỷ công Hà nội, 2010 I SỰ CẦN THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Hiện tượng thấm qua cơng trình thuỷ lợi Thấm qua cơng trình thủy lợi không tránh khỏi, vấn đề thấm phải mức độ cho phép Dưới trình bày tượng thấm qua dạng cơng trình thủy lợi cần phải ngăn chặn: 1.1.1 Đập đất: a- Đập cũ: Với đập vừa nhỏ chất lượng thi công đắp đập không đảm bảo kỹ thuật gây thấm, chí gây vỡ đập Điển vụ vỡ đập Suối Trầu (1998), đập Suối Hành (1999), đập Zếch 20 (2009), Hiện cịn có hàng chục đập thấm nghiêm trọng, chí phải cho tháo cạn hồ đề phòng vỡ đập Nguyên nhân thấm:  Do Thi công: Kỹ thuật đầm: nhiều đập nhỏ đơn vị thi công không chuyên làm thường ẩu Có nơi dùng lu bánh lốp để đầm đất, tạo thành lớp phân cách, tích nước dòng thấm phun qua mặt phân cách Đầm sót: số đập chia cho đơn vị thi cơng, vị trí ranh giới nhà thầu thường dễ gây thấm đầm sót Cũng có đập giám sát khơng chặt chẽ nên đơn vị thi công lấy đất vùng khác không đạt tiêu chuẩn đến để đắp, đến tích nước dịng thấm xuất vị trí Xử lý tiếp giáp: vị trí tiếp giáp với cống lấy nước, vùng vai đập đầm máy không xử lý phải dùng đầm cóc thủ cơng Nhiều đơn vị thi cơng quan tâm không mức, không theo dõi chặt chẽ dễ gây thấm vị trí tiếp giáp  Do thiết kế: Quy định tiêu kỹ thuật vẽ không chặt chẽ: nhiều thiết kế quy định dung trọng khô đắp đập Điều mỏ vật liệu đắp đồng Nếu thi công gặp phải vùng mỏ vật liệu đắp có lẫn nhiều hạt thơ dung trọng đạt độ chặt không đạt gây thấm lớn Xử lý vật liệu đắp đập: vùng vật liệu đất đắp có tính trương nở, tan rã vùng đất có hàm lượng sét cao dẫn đến độ ẩm lớn thiết kế không rõ biện pháp xử lý đắp có nguy gây nứt đập, thấm lớn; Xử lý tiếp giáp: vùng vai đập có độ dốc lớn khơng xử lý kỹ thuật dễ gây trượt đất đắp đắp xong gây thấm Hoặc vẽ quy định mái dốc đợt đắp trước để dốc, đắp tiếp đợt sau gây trượt khối đắp Đất đắp không đạt yêu cầu thấm: Nhiều vùng khan vật liệu có tính chống thấm, thiết kế khơng có giải pháp chống thấm tăng cường dễ gây thấm  Do nguyên nhân khác: Mối nguyên nhân phổ biến gây thấm đập cũ Hỏng khớp nối cống: khớp nối cống bị hỏng, dịng chảy có áp phun xung quanh gây thấm dọc theo cống Tắc thoát nước: trình vận hành hạt đất chui vào kết cấu thoát nước (lăng thể đá hạ lưu, ống khói nước đập, ) làm tắc lọc Đường bão hòa thân đập dâng cao, dòng thấm xuất mái hạ lưu đập b- Đập thi công: Thấm qua nền: tượng gặp nhiều đập xây dựng Đập xây dựng vùng duyên hải miền Trung thường nằm tầng cát dày 10 đến 20m, gặp trường hợp thường phải có biện pháp xử lý thấm qua trước đắp Vùng trung du có thấu kính cát nằm lịng suối, giai đoạn khảo sát không đầy đủ nên không phát ra, đến tích nước phát sinh dịng thấm mức phải xử lý Thấm qua thân đập: Vùng khan vật liệu đắp, chở vật liệu từ xa đến giá thành cao Giải pháp lựa chọn đắp đập với dung trọng đảm bảo ổn định bổ sung kết cấu chống thấm sau đắp xong Giải pháp bổ sung rải màng chống thấm mái thượng lưu, làm tường hào chống thấm thân đập 1.1.2 Đê sông: Đê sông thường nằm lớp đất thịt phủ mặt dày đến 4m, tầng cát dày thơng với sơng Mùa lũ, dịng thấm có áp tầng cát gây áp lực lên tầng phủ Tại vị trí tầng phủ mỏng, vùng hồ ao, áp lực thấm gây bục tầng phủ gây vỡ đê Thấm qua cống đê tượng thường gặp thực tế Theo thống kê 965 cống đê có hệ thống đê sơng Hồng, sơng Thái bình có 15% cống bị hư hỏng cần sửa chữa, hư hỏng thấm chiếm 30% 1.1.3 Cống đồng bằng: Thấm qua cống: cống thường nằm lớp cát pha, khả chịu tải chống thấm Khi xử lý móng cống đóng cọc gây xáo trộn làm tăng nguy thấm Việc thiết kế đường viền thấm dựa tiêu thí nghiệm ban đầu mà chưa quan tâm đến ảnh hưởng tượng nguyên nhân gây thấm số cơng trình Trong số trường hợp, việc đóng cọc xuyên thủng tầng phủ gây nguy ổn định thấm đưa vào sử dụng Thấm qua mang cống: tượng phổ biến, thi công không tốt thiết kế quy định khơng chặt chẽ quy trình đắp đất mang cống Ngồi cịn mối sinh vật đào hang đê 1.2 Các công nghệ sử dụng để chống thấm cho cơng trình thuỷ lợi 1.2.1 Chống thấm cho đập đất: a Tường nghiêng, sân phủ đất sét: Tường nghiêng, sân phủ có tác dụng kéo dài đường viền thấm Là giải pháp lâu áp dụng nhiều cơng trình Ưu điểm giải pháp dễ thi công, giá thành rẻ Tuy nhiên, nhiều cơng trình thấm nước có chiều dày lớn lại khơng có sẵn đất sét (như khu vực miền Trung, Tây Nguyên, ) giải pháp không kinh tế; Với hồ đập tích nước giải pháp thường khơng chọn phải tháo cạn hồ để thi cơng b Tường nghiêng loại vật liệu màng HDPE, thảm sét ĐKT, Đã áp dụng số cơng trình cỡ vừa nhỏ (H40T), khơng thích hợp với đập vùng sâu vùng xa Với số đập đất cũ (như Dầu Tiếng, Dương Đông, ) cho kết tốt; với đập đắp (như Easup Thượng, Ia Mlá ) có tượng nứt-tách tường thân đập; khuyến cáo nên áp dụng để chống thấm cho đập cũ Với đập đắp mới, nên áp dụng cho đập, thân đập sử dụng giải pháp chống thấm khác; e Chống thấm khoan (khoan truyền thống): Khoan truyền thống gọi khoan có nút bịt (một nút, nút); nguyên lý bơm dung dịch chất kết dính (ximăng, đất sét, hố chất, ) vào đất áp lực phù hợp (thường từ vài at đến vài chục at tùy thuộc đối tượng xử lý, loại đất thiết bị cơng nghệ) Nút bịt có tác dụng bịt không cho dung dịch trào lên miệng hố khoan; Xuất xứ khoan truyền thống để lấp bịt kẽ nứt đá Sau có cải tiến để khoan cho đập đất Để khoan đất, người ta có cải tiến nút bịt điều chỉnh tăng áp suất: sử dụng nút bịt kép (ống măngsét, cơng nghệ tuần hồn ngược) Với tầng cuội sỏi dùng cách bổ sung thêm công đoạn bồi tường (như đê quây Nhà máy Thủy điện Sơn La làm); Qua thực tế cho thấy, nhiều đập đất cũ bị thấm tiến hành khoan xi măng- sét, kết không đồng Một số đập cho kết lâu dài, có đập bị thấm trở lại Ngun nhân cịn cần phải tiếp tục nghiên cứu; 1.2.2 Chống thấm cho thân đê đê sông: Chống thấm cho thân đê: Hiện sử dụng công nghệ khoan XM - sét với áp lực bơm đến at Do hạn chế thiết bị, phạm vi xử lý quy định tối đa 6m Chống thấm cho đê: Hiện việc chống thấm đại trà cho đê sông không đặt Vấn đề chống mạch đùn mạch sủi vị trí tầng phủ mỏng có nguy xảy cố Giải pháp sử dụng làm sân phủ phía sơng, kết hợp làm giếng giảm áp phía đồng Tuy nhiên, với số tuyến đê có tầng thấm nằm sâu (vùng Sen Chiểu - Hà Tây; vùng Thổ Tang - Vĩnh Phúc) ngồi giếng giảm áp cịn cần xem xét thêm giải pháp bổ sung để bảo đảm an toàn cao Giải pháp tường hào Bentonite: đề nghị làm Sen Chiểu (Hà Tây) chưa phê duyệt, ngồi lý giá thành cao, cịn có số lo ngại ổn định đê; 1.2.3 Chống thấm cho cơng trình xây đúc (cống đồng bằng, cống qua đê, ): Kéo dài đáy làm sân phủ thượng lưu: Giải pháp thích hợp cho cơng trình mới, tương đối tốt; Trường hợp có hệ số thấm lớn (đất cát, cát pha, ), chiều dày tầng thấm lớn giải pháp khơng có hiệu quả; Giải pháp áp dụng sửa chữa cơng trình cũ phải làm khơ hố móng Đóng cừ (thép, BTCT, gỗ, ): Khi tầng thấm nước dày 10m Tuy nhiên, cần ý việc đóng cừ cát, cuội sỏi khó khăn phức tạp phải đóng búa rung, việc thi công phải cẩn thận, không cừ dễ bị hở, nguy hiểm thấm 1.3 Kết luận cần thiết Dự án Chống thấm cho cơng trình thủy lợi vấn đề phải quan tâm hàng đầu thiết kế thi công, nghiên cứu từ hàng trăm năm nhiều vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu Trước nhu cầu đòi hỏi thực tế với thành công nghiên cứu giai đoạn thực đề tài sở để tiến hành dự án II MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA DỰ ÁN 2.1 Xuất xứ Dự án Năm 2003-2006, Viện Khoa học Thuỷ lợi chủ trì đề tài nghiên cứu khoa học độc lập cấp Nhà nước "Nghiên cứu giải pháp khoa học công nghệ để nâng cấp, sửa chữa cống đê thuộc sơng Hồng sơng Thái Bình" Giải pháp khoa học công nghệ mà đề tài áp dụng để chống thấm cho cống đê đê tường cọc XMĐ, thi công theo phương pháp Jet - Grouting mang lại hiệu kinh tế - kỹ thuật đánh giá cao Hội đồng nghiệm thu cấp Nhà nước kiến nghị cho phép đề tài tiếp tục thực Dự án SX-TN để hồn thiện cơng nghệ Ngày 07/11/2007, Bộ Khoa học Cơng nghệ có Quyết định số 2620/QĐ-BKHCN Phê duyệt danh mục đề tài, dự án SXTN độc lập cấp NN thực kế hoạch năm 2008 có dự án Ngày 04/01/2008, Hội đồng KH&CN tư vấn xét chọn tổ chức cá nhân chủ trì đề tài dự án xem xét có ý kiến đóng góp để hoàn thiện đề cương nghiên cứu 2.2 Một số vấn đề làm đề tài Cống đê, trước thực dự án Về thiết bị: Trong giai đoạn thử nghiệm đề tài sử dụng công nghệ pha (Single Jet) với khả tạo cọc đường kính tối đa 60 cm chiều sâu xử lý < 25m Về nghiên cứu: Đã tiến hành số nghiên cứu ban đầu sức chịu tải cọc, nhóm cọc phụ thuộc vào đường kính cọc, hàm lượng xi măng, chất phụ gia, vào tuổi cọc, Tuy nhiên số liệu ít, chưa phản ánh tính đa dạng loại hình cơng trình địa chất vùng khác Cơng trình ứng dụng: Mới áp dụng cho cống đê Với đập đất làm cho công trình Đá Bạc, đê quai thủy điện Sơn la chưa đủ để đánh giá 2.3 Mục tiêu đối tượng dự án Từ đòi hỏi thực tiễn kết có từ đề tài, nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu đối tượng Dự án SXTN sau: a Mục tiêu tổng quát dự án: Hồn thiện làm chủ quy trình cơng nghệ khoan áp lực cao (Jet - Grouting) tạo tường cọc XMĐ chống thấm cho cơng trình thuỷ lợi nhằm đem lại hiệu kinh tế kỹ thuật sản xuất chấp nhận b Mục tiêu cụ thể:  Nâng cao hệ số thấm đạt K < 10-5cm/s;  Soạn thảo Quy trình (dự thảo) thiết kế, thi cơng, kiểm sốt chất lượng;  Đào tạo đội ngũ công nhân, cán kỹ thuật chuyên nghiệp công nghệ này;  Thử nghiệm cơng trình thực tế chứng minh hiệu kinh tế kỹ thuật; c Đối tượng dự án  Đối tượng nghiên cứu tường XMĐ thi công theo phương pháp Jet-grouting  Đối tượng áp dụng cơng trình thủy lợi (đập đất, đê sông, cống đồng bằng, ) làm sửa chữa nâng cấp Kiến nghị mở rộng áp dụng cho kết cấu tương tự khác 2.4 Phương pháp nghiên cứu a- Nghiên cứu lý thuyết dựa nguồn tài liệu sau: Báo cáo tổng kết đề tài Độc lập cấp Nhà nước "Nghiên cứu giải pháp KHCN để nâng cấp sửa chữa cống đê" Trong báo cáo trình bày số kết nghiên cứu bước đầu hệ số thấm XMĐ, kết chống thấm cho cơng trình thử nghiệm Báo cáo kết thí nghiệm cọc vật liệu XMĐ thi công PP Jet-grouting bãi thử cọc Đồ Sơn - Hải Phòng Viện KHCNXD thực hiện, năm 2004 khuôn khổ đề tài Cống đê Tài liệu nghiên cứu nước công bố như:  A Porbaha at all: “State of the art in deep mixing technology” part II and II:Ground improvement (1998) Trong tài liệu công bố số kết nghiên cứu toàn diện đầy đủ cơng nghệ vật liệu, có hệ số thấm cọc XMĐ;  I I Broid trình bày quyển" Cơng nghệ dịng tia địa kỹ thuật" (bản tiếng Nga - NXB KHKT Matxcơva, 2004) giới thiệu cách tiếp cận lý thuyết để tính đường kính cột ximăng đất tạo lực xung kích dịng tia với vận tốc siêu cao từ mũi phun thiết bị Jet-grouting;  Một số báo khác có liên quan, tài liệu giới hãng sản xuất thiết bị, công ty xây dựng nước Jet-grouting như: YBM, FUDO, TAISEI (Nhật), Bauer (Đức), Technik Well (Ý),  Các Tiêu chuẩn có liên quan ngồi nước:  “Quy phạm kỹ thuật xử lý móng”, Shanghai- Standard: Ground treatment code, DBJ 08 40 94 Trường Đại học Đồng tế biên soạn, năm 1995 Tiêu chuẩn chủ yếu nói cơng nghệ XMĐ trộn khí (ximăng phu khô bơm vữa đầu cần) trọng tâm cho mục tiêu xử lý cải tạo  Tiêu chuẩn châu Âu EN 12716: 2001 Tiêu chuẩn thực công tác địa kỹ thuật đặc biệt: Khoan cao áp (Jet-grouting) Tiêu chuẩn Châu Âu CEN thông qua ngày 16 tháng năm 2001 Các thành viên cuả CEN bắt buộc phải tuân thủ quy định nội CEN/ CENELEC nhằm tạo điều kiện đưa tiêu chuẩn vào sử dụng nước tiêu chuẩn quốc gia nước mà khơng có thay đổi nội dung Các tiêu chuẩn châu Âu tồn ba ngơn ngữ thức (tiếng Anh, tiếng Pháp tiếng Đức) Các nước thành viên CEN có trách nhiệm biên dịch sang ngơn ngữ nước thơng báo với Trung tâm quản lý Uỷ ban Thành viên CEN bao gồm tổ chức, quan biên soạn tiêu chuẩn quốc gia nước Áo Bỉ, Cộng hoà Séc, Đan Mạch, Phần Lan, Pháp, Đức, Hy Lạp, Ai xơ len, Ailen, Ý, Lucxembua, Hà Lan, Nauy, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Thuỵ Điển, Thuỵ Sỹ, Vương quốc Anh  TCXD VN 385-2006: Xử lý đất yếu cột ximăng đất Tiêu chuẩn Viện KHCNXD soạn thảo Nội dung chủ yếu liên quan đến ứng dụng cột XMĐ để gia cố công trình, cơng nghệ đề cập chủ yếu cho XMĐ trộn khí (vữa phun khơ ướt với áp lực thấp - 50~70at) Tiêu chuẩn tham khảo chủ yếu từ DBJ 08 40 94 Trường Đại học Đồng tế biên soạn, năm 1995 b- Nghiên cứu thực nghiệm:   Thí nghiệm phịng:  Thí nghiệm mẫu đúc phịng với đất lấy từ cơng trình Khn cát Nà zanh trộn với ximăng theo tổ hợp sau:  Hàm lượng XM 100, 150, 200, 250, 300 kg/m3;  Thêm bớt ximăng thay betonite puzơlan;  Thí nghiệm mẫu 28 ngày tuổi máy thí nghiệm thấm thay đổi cấp áp lực  Lấy mẫu khoan trường thí nghiệm thấm phịng:  Các cọc làm trường với hàm lượng XM XM + chất phụ gia thí nghiệm phòng; Lưu ý cọc độc lập dự án bỏ kinh phí làm, khơng nằm hàng cọc chống thấm cơng trình  Khoan lấy mẫu 28 ngày tuổi để thí nghiệm mẫu phịng; Thí nghiệm trường:  Các cọc trường sau khoan lấy mẫu đổ nước ép nước thí nghiệm xác định hệ số thấm  Trên cơng trình thử nghiệm, vị trí tường XMĐ cịn tiến hành thí nghiệm sau:  Thí nghiệm đánh giá cường độ theo yêu cầu thiết kế cách khoan lấy mẫu thí nghiệm máy nén trục xác định cường độ nén không hạn chế nở hơng qu;  Đổ nước thí nghiệm hố khoan để đánh giá hệ số thấm tường;  Thí nghiệm đánh giá độ kín khít tường theo yêu cầu thiết kế thiết bị đo điện trở suất;  Quan trắc tượng thấm trước sau thi công tường XMĐ: tiếp tục theo dõi tượng thấm từ tháng 6/2009 đến nay, thử thách qua mùa tích nước hồ 2.5 Cách tiếp cận Dự án phải giải vấn đề sau:     Làm để nâng cao mức độ chống thấm tường XMĐ? Làm để bảo đảm độ kín khít tường? Làm để đánh giá chất lượng thi công? Làm rõ phạm vi giới hạn áp dụng kết cấu này; Để triển khai dự án, nhóm nghiên cứu sử dụng tổng hợp cách tiếp cận sau:  Tiếp cận có kế thừa: từ kết đề tài trước đây, tham khảo tài liệu, tiêu chuẩn ngồi nước cơng bố để có hướng đắn Ngồi ra, nhóm nghiên cứu có hợp tác với chuyên gia Nhật (Cty YBM), chuyên gia trực tiếp đến cơng trình Dự án thực Lạng sơn, Phú Xuyên-HN để thăm đóng góp ý kiến Các chuyên gia đánh giá cao sáng tạo kỹ sư Việt nam có tư vấn bổ ích  Tiếp cận thực tiễn xuất phát từ thực tiễn: Nhóm nghiên cứu điều tra, thống kê, phân loại hư hỏng thấm cơng trình thủy lợi Từ nắm bắt thơng tin nhu cầu cần sửa chữa xử lý cơng trình địa phương địa bàn nước để tìm cách tiếp cận Kết nhận nhiều đơn đặt hàng  Tiếp cận sở hiệu kinh tế kỹ thuật: để thuyết phục chủ đầu tư ứng dụng công nghệ điều không đơn giản Phải xem xét giải pháp có chưa giải được, áp dụng Jet-grouting có giải khơng, ưu nhược điểm gì? Vấn đề cơng nghệ phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đạt mục đích chủ đầu tư (về tiến độ thi công, mức đầu tư hạn chế, giải phóng mặt bằng, ) mà cịn phải khơng đắt giải pháp có Nhiều để thuyết phục, nhóm nghiên cứu phải thiết kế nhiều phương án để so chọn Nhiều cơng trình phải trả lời chủ đầu tư không nên áp dụng Jetgrouting khuyến cáo nên chọn giải pháp khác có hiệu  Tiếp cận thị trường thông qua Internet Hội nghị, hội thảo: Nhờ công cụ Internet mà nhiều khách hàng ngồi nước tìm đến nhóm nghiên cứu để mời tư vấn hợp tác Các chủ đầu tư ngành xây dựng, giao thông mời tham gia xử lý số cơng trình như: hầm chui nút giao thơng Kim liên, hầm chui nút đường sắt Láng-Hòa lạc, cầu Văn thánh (TP HCM), cao ốc Pacific (TP HCM), cao ốc Vinafood (Ngô quyền - HN), cao ốc chợ Mơ, v.v.v III- ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN DỰ ÁN 3.1.Yêu cầu kỹ thuật, tiêu chất lượng sản phẩm I Tên SP đăng ký Yêu cầu cần đạt Kết đạt - Khối lượng mét cọc - Về số lượng cơng trình: Ngồi cơng trình Khn Chống thấm cho theo đăng ký: 5900 m; cát Nà zanh hoàn thành; dự án thực cơng trình - Hệ số thấm thêm 15 cơng trình khác như: đập Hao hao (Thanh tường XMĐ:10- Hóa), đập Núi Một (Ninh thuận), cống Mai trang (Hà thực tế: nội), chống sạt lở nhà UBND huyện Duy tiên, đê Trà - Đập Khuôn 4~10-6 linh Cát (Lạng sơn); cm/s; - Đập Nà zanh - Chiều sâu tường - Các tiêu kỹ thuật: đạt vượt mức đăng ký: hệ (Cao bằng) đạt: 25 ~ số thấm, chiều sâu xử lý - Kết cụ thể xem chi tiết Báo cáo 40 m 3.2 Yêu cầu khoa học sản phẩm dạng II, III Yêu cầu khoa học dự TT Tên sản phẩm Kết đạt kiến đạt (1) (2) (3) (4) Dự thảo quy trình cơng Phù hợp với điều kiện nghệ khảo sát, thiết kế đặc thù cơng trình thi cơng nghiệm thu thuỷ lợi; cơng trình chống thấm Được hội đồng khoa cơng nghệ khoan học công nhận, đủ điều áp lực cao kiện để ban hành thành tiêu chuẩn dùng Ban hành TCCS 05:2010/VKHTLVN theo QĐ số 671 / KHTH-VKHTLVN ngày 28/5/2010 cho ngành thuỷ lợi Báo cáo tổng kết dự án Theo quy định Bộ báo cáo định kỳ KHCN Đạt yêu cầu Thiết kế kỹ thuật Được Chủ đầu tư phê Đã hoàn thành vẽ thi công công duyệt, đáp ứng tiêu nghiệm thu 15 cơng trình ứng dụng đặc thù cơng trình; 10 trình Được Hội đồng khoa Vượt mức yêu cầu 13 học chuyên ngành thông qua cơng trình (có vẽ kèm theo) 3.3 Kết tạo dạng IV TT Tên sản phẩm Nơi công bố Kết đạt (1) (2) (3) (4) 02 báo giới thiệu - Tạp chí Nơng - Báo cáo KH kết nghiên cứu nghiệp Phát triển Hội nghị; ứng dụng Nông thơn; - Đăng báo - Tạp chí hoạt động (Cụ thể xem báo cáo khoa học - Bộ KHCN chính) Đăng ký TBKT áp dụng Bộ NN & PTNT có văn ngành thuỷ lợi cho phép - Đã báo cáo trước HĐKH Bộ NN&PTNT - Được Bộ cho phép ứng dụng vào đập Hao hao, đê Trà linh, đập Khe ngang Hướng dẫn 01 thạc sỹ Trường Đại học Thuỷ - 01 ThS bảo vệ lợi - 01 NCS làm LA Đào tạo 10 công nhân VICT Co., Ltd - 40 cơng nhân vận hành thiết bị 3.4 Tóm tắt kết đạt khoa học - Trong đề tài độc lập cấp Nhà nước sử dụng để chống thấm cho cống đê Giai đoạn Dự án SXTN mở rộng ứng dụng sang nhiều loại hình khác: đập đất cũ bị thấm, đập đất thi cơng, hố móng vùng địa chất phức tạp, Trong nhiều trường hợp giải pháp ưu việt giải pháp có, Chủ đầu tư đón nhận nhiệt tình - Đã thí nghiệm phòng trường nhằm đánh giá khả chống thấm nâng cao khả chống thấm tường cọc XMĐ Đã chứng minh khẳng định tường 11 XMĐ thi cơng cơng nghệ Jet-grouting hồn tồn sử dụng làm tường chống thấm đập đất có cột nước 30m - Đã soạn thảo ban hành Tiêu chuẩn sở TCCS 05:2010/VKHTLVN " Hướng dẫn sử dụng phương pháp Jet-grouting tạo cọc đất ximăng để xử lý đất yếu, chống thấm thân cơng trình đất Đây tiêu chuẩn kỹ thuật công nghệ Việt nam, bao gồm hướng dẫn cho mục đích xử lý cho mục đích chống thấm Đáp ứng đòi hỏi thực tế sản xuất - Đã xây dựng sở khoa học cho việc xây dựng định mức đơn giá công tác khoan Jet-grouting tạo cọc XMĐ với điều kiện khác Đã phối hợp với Viện Kinh tế (Bộ Xây dựng) ban hành đơn giá thi cơng cọc XMĐ đường kính 80cm theo u cầu Ban QLDA Tây nam Hương Trà cho công trình đập Khe ngang số cơng trình khác 3.5 Tóm tắt kết phục vụ sản xuất Trong giai đoạn triển khai thực dự án thiết kế thi cơng 15 cơng trình trị giá khoảng 50 tỷ đồng, ngồi cịn số cơng trình tiếp tục triển khai thời gian tới Những thành công chứng tỏ công nghệ bắt đầu vào sống Năm Nội dung Cơ quan tiếp nhận Giá trị thực Quy mô CT GIAI ĐOẠN TRƯỚC KHI THỰC HIỆN DỰ ÁN 2004 2005 Chống thấm cho cống Trại - Viện NC Thuỷ thuộc trại giống Diễn Châu sản I Viện NC Thuỷ sản I Chống thấm cho cống D10- Thị xã Phủ Lý- Hà Nam Ban QLDA Nông nghiệp UBND Thị Phủ Lý 2005 2005 2006 xã Sửa chữa chống thấm cho cống Cty QLKT CT sông Cui (Long an) thuỷ lợi Tiền Giang Tường chống thấm cho đê quây giai đoạn II- Nhà máy thuỷ điện Sơn la công nghệ cọc xi măng đất Ban QLDA Nhà máy Thuỷ điện Sơn La Tường chống thấm Hồ Đá Bạc Hà Tĩnh Ban QLDA Thị xã Hồng Lĩnh 257 triệu - Chiều dài tường chống thấm 20 m - Chiều sâu max = 12 m 210 triệu 450 triệu - Chiều dài tường chống thấm 20 m - Chiều sâu max = 14 m - Tổng cộng 2.000 m cọc XMĐ; - Sâu 14 m 689 triệu 1.278 triệu - Tổng cộng 2411 m cọc XMĐ; - Sâu 15m - Tổng cộng 5125 m cọc XMĐ; Chiều sâu max 18m GIAI ĐOẠN THỰC HIỆN DỰ ÁN 2009 Tường chống sụt lở cho nhà liền kề thi công tầng ngầm cao ốc số Ngô Quyền- Hà nội VINAFOOD 12 900 triệu 1.100m, cọc sâu 20m Chống sập vách thi công cọc Baret 2009 Tường chống thấm đập Núi MộtNinh thuận Ban QLDA NN – tỉnh Ninh thuận 2009 Chống thấm đập Nà zanh (Cao bằng) Ban QLDANN tỉnh Cao 2009 Chống thấm đập Khuôn Cát (Lạng sơn) Ban QLDA tỉnh Lạng sơn 2009 Chống thấm đập Hao hao (Thanh hóa) 2009 5.400 triệu 5.400m; Chiều sâu max 18m Chống thấm đập làm 2.800 triệu 3.400m; Chiều sâu max 29m Chống thấm đập cũ bị thấm 850 triệu 1.400m; Chiều sâu max 21m Chống thấm đập cũ bị thấm Ban QLĐTXD 3.800 triệu 5.400m; Chống thấm qua lớp cát xen kẹp lòng suối; đập đắp dở Chống thấm cống Mai trang (Phú xuyên- Hà nội) Cty Thủy nông Sông Nhuệ 1.500 triệu 800m; chống thấm cống Làm tường chống moi cát nhà UBND h.Duy tiên, Hà nam UBND h Duy tiên- T Hà nam 960 triệu 900m Ngăn chặn cát theo dòng thấm bờ sông làm rỗng nhà Xử lý kết hợp chống thấm đập Khe ngang (Huế) (Đang thi công) Ban QLDA NN & PTNT TP Huế 26.000 triệu 32.500m Xử lý đập đất đất yếu (bùn sét hữu cơ) 2010 Xử lý lún sụt cho đê nối tiếp Trà linh Ban QLĐT Thủy lợi 3.800 triệu 5.600m Xử lý khối đắp đê đất yếu 2010 Xử lý ổn định cừ vây hố móng Trung tâm thương mại Chợ mơ VINACONEX 2.500 triệu Ổn định cừ vây để đào tầng hầm 2009 2010 3.6 Kết nâng cao lực - Trong trình thực dự án, nhóm đề tài huy động vốn đóng góp CBNV để mua sắm thiết bị Viện, trực tiếp ký hợp đồng thi cơng Qua hình thành hướng Viện, phù hợp với mô hình tự chủ tài theo tinh thần Nghị định 115/2005/NĐ-CP - Hình thành nhóm nghiên cứu chun XMĐ Viện Thủy công, lĩnh vực chống thấm cơng trình thủy lợi mà cịn nhiều nơi nước biết đến mời hợp tác nhằm giải vấn đề thực tiễn phong phú, đa dạng xây dựng cơng trình xây dựng, giao thơng thủy lợi 3.7- Các cơng trình cơng bố 13  Nguyễn Quốc Dũng, Phùng Vĩnh An, Nguyễn Quý Anh: " Ứng dụng phát triển công nghệ Jet-grouting xây dựng cơng trình Xây dựng, giao thơng thủy lợi" Báo cáo khoa học Hội nghị Khoa học Viện KHHTL Việt nam tổ chức Báo cáo trình bày Hội nghị KH Viện KHTL Miền nam tổ chức;  Nguyễn Quốc Dũng, Phùng Vĩnh An: "Xử lý đập Khe Ngang cọc XMĐ thi công theo phương pháp Jet-grouting" Tuyển tập KHCN 1959 - 2010 Viện KHTL Việt nam; Đăng lại Tạp chí Kết cấu Cơng nghệ Xây dựng, số 1, Hội Kết cấu Công nghệ Xây dựng  Phan Trường Giang: " Ứng dụng kết nghiên cứu lý thuyết dòng tia để xác định đường kính cọc XMĐ" Tuyển tập KHCN 1959 - 2010 Viện KHTL Việt nam 3.8- Hiệu kinh tế xã hội Để chống thấm cho cống đồng Lấy ví dụ cơng trình mà đề tài thực cống tiêu D10 thuộc hệ thống thuỷ nông TP Phủ Lý tỉnh Hà Nam xây dựng năm 2002 Móng cống đặt lớp cát bụi dày 5m Mùa lũ năm 2002, vào vận hành xảy cố mạch sủi phía đồng Biện pháp sửa chữa lần đầu không thành công Sau đó, đến mùa lũ địa phương phải cắt cử hàng trăm niên túc trực canh gác Năm 2004, sửa chữa lần khoan ximăng sét Nhưng đến vụ lũ sau đó, phía đồng bị đùn sủi, đe doạ vỡ đê Địa phương lại phải hồnh triệt cống Phương án sửa chữa cơng nghệ Jet-grouting đề tài đề xuất trực tiếp thi công đạt được: (1)- Tạo tường chống thấm ximăng đất nằm đáy cống, cắt qua lớp lớp cát bụi mà không ảnh hưởng đến kết cấu cống; (2)- Kinh phí thực hiện: 200 triệu đồng, giảm 130 triệu so với kinh phí lần sửa chữa trước đây; (3)- Thời gian thi công: 15 ngày, sửa chữa lần đầu thi công tháng Qua theo dõi mùa lũ từ năm 2005 đến cho thấy tượng đùn sủi chấm dứt Thành công đề tài địa phương Hội đồng khoa học cấp đánh giá cao trao giải thưởng Sáng tạo KHCN Việt nam năm 2008 Nếu không sử dụng công nghệ Jet-grouting chưa có phương pháp giải hiệu Ví dụ thứ 2: Cống Mai trang, h Phú xuyên, TP Hà nội Cống xây dựng năm 2002, đặt cát mịn Sau thời gian hoạt động bị thấm đáy nghiêm trọng, địa phương phải sửa chữa lần không thành công Tháng 12 năm 2009, đề tài ứng dụng công nghệ Jet-grouting để sửa chữa thành cơng Cơng trình nghiệm thu đưa vào hoạt động bình thường Tiếp theo, địa phương yêu cầu sửa chữa tiếp cống Vĩnh mộ, h Hòai đức bị thấm mức độ nghiêm trọng Hiện tại, đề tài nhận yêu cầu tỉnh Thái bình tiếp tục sửa chữa cho cống Nhâm lang sông Luộc số cống đê sông Trà lý Để chống thấm cho đập đất a Thấm qua thân đập: 14 Các đập đất bị thấm, đặc biệt vùng khan vật liệu, chủ yếu nguyên nhân chất lượng đất đắp không tốt, đầm nện không kỹ thuật Biện pháp trước làm khoan có áp (quen gọi khoan truyền thống) Thực tế, theo báo cáo nhiều tỉnh, cho thấy giải pháp chưa khẳng định độ tin cậy, nhiều đập làm xong vài năm bị thấm trở lại Những năm gần ứng dụng công nghệ hào Bentonite như: Dầu tiếng, Dương đông, Iasup - Thượng, Ia-mlía, v.v Ưu điểm nhìn thấy độ tin cậy chống thấm tường hào rõ ràng Tuy nhiên, khơng phải đập kéo máy vào làm Chỉ có cơng trình có cầu, đường vận chuyển đảm bảo cho xe có tải trọng 30 sử dụng giải pháp Ngoài ra, với đập đắp Iasup - Thượng khơng nên áp dụng xảy ứng suất biến dạng khơng khối đất đắp đập tường hào, gây nứt dọc đập Đập Nà zanh (Cao bằng) ví dụ điển hình Đập có kết cấu nhiều khối, nước kiểu ống khói Ngay sau thi cơng xong đập bị thấm Đơn vị thi công sử dụng công nghệ khoan truyền thống để xử lý Đây sai lầm nghiêm trọng Sau khoan xong, xi măng vào kết cấu ống khói làm tắc nước Kết đường bão hịa dâng cao làm sạt mái hạ lưu Thiết kế sửa chữa đập Nà zanh, Cty Tư vấn XDTL Cao thực hiện, đề xuất phương án: khoan truyền thống với tổng mức đầu tư 3.500 triệu đồng, làm tường hào đất ximăng theo công nghệ Jet-grouting với tổng chi phí 2.800 triệu Phương án làm tường hào khơng xem xét khơng có đường vận chuyển Ngoài ra, phương án khoan truyền thống bị loại làm trầm trọng thêm việc tắc ống khói Kết ứng dụng đập Nazanh địa phương xác nhận văn lãnh đạo Cục Thủy lợi đến xem xét đánh giá tốt b Thấm qua đập: Thấm qua đập vấn đề khó giải Các đập cát, cuội sỏi dày 5m việc bóc bỏ khơng đơn giản, đặc biệt nước ngầm cao Với cuội sỏi đê qy thủy điện Sơn la cơng nghệ khoan truyền thống lựa chọn số Tuy nhiên, kỹ thuật thiết kế, thi công theo phương pháp có địi hỏi đặc biệt, ví dụ: khoan nhiều hàng, kỹ thuật bồi tường, v.v Trong trường hợp cát khoan truyền thống khơng nên áp dụng Có thể sử dụng hào Bentonite số cơng trình làm Tuy nhiên, cần đặc biệt ý khâu thiết kế chất lượng vữa dâng kiểm sốt chất lượng thi cơng Nếu khâu khơng làm tốt dễ xảy sập vách thi công, gây khuyết tật (thủng tường), đến tích nước biết Ví dụ đập Hao hao (Thanh hóa) mà đề tài xử lý chứng minh điều Nền đập Hao hao có lớp cát xen kẹp dày đến 7m lớp đất phủ dày ~ 5m Thiết kế ban đầu sử dụng hào Bentonite cắt qua lớp cát xen kẹp Tuy nhiên, dâng nước đến cao trình +19,0 xuất thấm lớn đống đá tiêu nước hạ lưu Cục Xây dựng cơng trình, sau xem xét nhiều phương án tư vấn đề xuất, cho phép áp dụng công nghệ tường đất ximăng thi công theo công nghệ Jet-grouting để xử lý khẩn cấp Kết nhìn 15 thấy rõ sau xử lý xong, dòng thấm triệt tiêu hồn tồn Đến cơng trình dâng nước đến cao trình +30,0 hoạt động bình thường Ưu điểm công nghệ Jet-grouting việc chống thấm đập thuyết phục nhiều Chủ đầu tư định áp dụng cho số cơng trình, đập Núi (Ninh thuận), đập Mỹ lâm (Lâm đồng), 3.9- Giải thưởng Khoa học Công nghệ Giải Sáng tạo KHCN (VIFOTEC) 2008 cho giải pháp "Ứng dụng cơng nghệ Jetgrouting để chống thấm cho cơng trình thủy lợi" 3.10 Tồn hướng phát triển - Chất lượng tường chống thấm cọc XMĐ thi công theo phương pháp Jet- grouting phụ thuộc nhiều vào trình độ tay nghề cơng nhân quy trình giám sát chất lượng Có thể nói trở ngại lớn việc triển khai rộng rãi công nghệ - Việc kiểm tra chất lượng, đặc biệt độ kín khít tường, phương pháp kết hợp khoan đổ nước thí nghiệm (để đo hệ số thấm) đo địa điện (để phát chỗ khuyết tật) phương pháp kiến nghị dự án Mặc dù chưa thực đạt độ tin cậy 100%, cần tiếp tục nghiên cứu - Khả ứng dụng tường XMĐ, đặc biệt kết cấu cơng trình tạm phục vụ thi cơng (chống thấm hố móng, hỗ trợ thi cơng tầng hầm, ) có triển vọng, cần phát triển - Việc ứng dụng hóa chất để tăng chất lượng (tăng khả chống thấm, tăng cường độ giảm tính giòn) tường XMĐ chưa nghiên cứu đầy đủ hạn chế thời gian, kinh phí điều kiện hóa chất có sẵn thị trường nước Hướng nghiên cứu cần tiếp tục phát triển 3.10- Kết luận Kiến nghị A- KẾT LUẬN Dự án hoàn thành vượt mức đề đề cương chất lượng khối lượng công việc Công nghệ Jet-grouting tạo tường đất ximăng để chống thấm cho cơng trình thủy lợi cơng nghệ có khả áp dụng rộng rãi để chống thấm cho cơng trình thủy lợi Ngồi cịn áp dụng cho mục đích tương tự xây dựng cơng trình ngầm, xử lý nhiễm, Dự án góp phần quan trọng việc tuyên truyền, phổ biến, áp dụng công nghệ trộn sâu nói chung, cơng nghệ Jet-grouting nói riêng Đóng góp giải pháp 16 đại hiệu vào kỹ thuật xây dựng Việt nam năm gần tiếp tục phát triển thời gian tới B- KIẾN NGHỊ B1- Về công tác nghiên cứu: Hướng nghiên cứu ximăng đất cần tiếp tục Tại Nhật, Trung quốc nay, sau 30 ~ 50 năm ứng dụng tiếp tục nghiên cứu Tiếp tục phát triển ứng dụng nước làm, sáng tạo ứng dụng để giải toán thực tiễn đặt Đề nghị Bộ Khoa học Công nghệ đưa vào kế hoạch xây dựng Tiêu chuẩn Việt nam lĩnh vực sở nâng cấp tiêu chuẩn sở vừa ban hành B2- Về công tác quản lý: Về chế tài thực dự án P (cấp Nhà nước cấp Bộ) lĩnh vực thủy lợi có nhiều vướng mắc cần phải tháo gỡ Cụ thể: Hiểu phần kinh phí hỗ trợ từ dự án, sau hồn trả ngân sách? Không lĩnh vực khác, nguồn vốn dự án xây dựng cơng trình thủy lợi từ ngân sách Các dự án P bắt buộc phải có cơng trình thử nghiệm phải giải ngân dự toán duyệt Các Chủ nhiệm dự án phải mua ngun vật liệu, thiết bị, để làm cơng trình thử nghiệm, sau cơng trình hồn thành tốn lại hồn lại số kinh phí Dự án tạm ứng để hoàn trả ngân sách Vốn dự án P hiểu hỗ trợ (cho vay tín dụng khơng lãi) cho nhà khoa học có tiền để triển khai ứng dụng Nhưng quan tài khơng hiểu Tài cho rằng, chứng từ (mua NVL, thiết bị, ) chi cho nơi, bỏ vào Dự án P bỏ vào hợp đồng kinh tế Chúng tơi tính thử, bỏ chứng từ vào dự án P Chủ nhiệm lỗ 35% tổng chi phí thực tế làm, bao gồm: chi phí khơng hợp lý phải tính thuế thu nhập doanh nghiệp 25% + 10% thuế VAT khơng hồn lại Trong tình hình trượt nay, dự toán vừa duyệt lạc hậu, việc chi tiêu dự toán duyệt khơng thể Trong đó, việc trình duyệt lại dự tốn địi hỏi nhiều thời gian, nhiều chữ ký Chúng tơi tính rằng, để có đủ thủ tục phải 12 chữ ký: Viện Thủy cơng (kể chủ nhiệm), Viện KHTLVN 3, Bộ NN&PTNT (2 chuyên viên LĐ Vụ), Bộ KH&CN (nếu vụ KH-TC phải thêm 2) Mặt khác, Bộ NN&PTNT chưa có trí quản lý đề tài, dự án cấp Nhà nước dẫn đến tình trạng đưa đi, đẩy lại Dự án tập trung triển khai có kết ứng dụng rộng rãi vượt mức yêu cầu cịn số vấn đề khó khăn, cụ thể là:  Tiến độ triển khai cơng trình thử nghiệm nhiều bị chậm lý khách quan (giải phóng mặt bằng, nguồn vốn, ), đa số không khớp với 17