11 HIỆN TƯỢNG BỤC NƯỚC TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM VÀ MỎ

Phần 1: Phần mở đầu 1. Tổng quan Hiện nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam, việc xây dựng và sử dụng các công trình ngầm ngày càng phát triển hơn. Đi kèm với các lợi ích mà các công trình ngầm mang lại sau khi xây dựng công trình ngầm thì trong quá trình thi công công trình ngầm nó cũng gây ra nhiều nguy cơ tiềm ẩn gây nguy hiểm và thiệt hại về người cũng như tài sản. Có nhiều sự cố xảy ra khi xây dựng các công trình ngầm, có những sự cố mà con người có thể dự đoán biết trước được nhưng cũng có nhiều sự cố-tai nạn mà con người vẫn không thể biết trước được, một trong những sự cố-tai nạn đó là hiện tượng bục nước trong công trình ngầm. Các sự cố - tai nạn bục nuớc đột ngột hoặc bục hỗ hợp nước-bùn-cát (đá tơi bão hòa nước, có các tính chất chảy như cát chảy, bùn chảy…) là sự xâm nhập đột ngột của nước hoặc hỗn hợp bùn-cát-nước với cường độ rất mạnh vào phía trong công trình ngầm. Sự cố này xảy ra do kết quả phá hủy tự nhiên hoặc phá hủy cưỡng bức của lớp đất đá cách nước, kết cấu vách ngăn, chống thấm-cách nước, các vùng đất đá sụt lởp-sập đổ và các đường ống nước khác nhau.

NHÓM 11: HIỆN TƯỢNG BỤC NƯỚC TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM VÀ MỎ THÀNH VIÊN NHÓM 11 Khiếu Thị Hà Nguyễn Thị Vân Mai Thị Vân Trần Đình Diện Nguyễn Bình Giang Mục lục Phần 1: Phần mở đầu .5 Tổng quan Hiện trạng Phần 2: Sự cố bục nước đột ngột giải pháp ngăn ngừa 2.1 Phân loại cố bục nước .7 2.2 Nguyên nhân 11 2.3 Hậu 13 2.4 Xác định lưu lượng nước làm ngập lụt công trình ngầm từ cố bục nước đột ngột 13 2.5 Điều khiển áp lực nước tầng chứa nước để ngăn ngừa cố bục nước đột ngột vào CTN 14 2.6 Giải pháp kỹ thuật cải tạo môi trường đất đá để ngăn ngừa cố bục nước đột ngột ô nhiễm đất 17 2.7 Các giải pháp ngăn ngừa cố bục nước vào công trình ngầm 20 2.7.1 Các giải pháp kĩ thuật ngăn ngừa bục nước mưa nước lũ vào công trình ngầm 21 2.7.2 Các giải pháp kỹ thuật ngăn ngừa cố bục nước mặt vào công trình ngầm 21 2.7.3 Các giải pháp kĩ thuật ngừa cố bục nước đột ngột từ công trình ngầm lân cận bị bục nước 23 2.7.4 Các giải pháp kĩ thuật ngừa cố bục nước đột ngột từ lớp đất đá không liên kết, mềm yếu rắn cứng bị castơ hóa, nứt nẻ ngập nước 23 Phần 3: Loại bỏ cố bục nước đột ngột vào công trình ngầm mỏ .26 3.1 Tổng quan: 26 3.2 Phân loại phương pháp loại bỏ cố bục nước đột ngột vào công trình ngầm điều kiện sử dụng: 26 3.2.1 Phân loại: 26 3.2.2 Các phương pháp loại bỏ cố bục nước đột ngột bục đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầm: 27 3.2.3 Theo phương pháp phân loại Kalmưkov E.P: 27 3.3 Loại bỏ cố bục nước đột ngột vào công trình ngầm giải pháp thoát nước tự nhiên: 31 3.4 Loại bỏ cố bục nước đột ngột vào công trình ngầm tổ hợp giải pháp “ hạ mực nước đất – thoát nước tự nhiên” 32 3.5 Loại bỏ cố bục nước đột ngột vào công trình ngầm tổ hợp giải pháp “dẫn thoát nước bề mặt – thoát nước tự nhiên” .33 3.6 Loại bỏ cố bục nước đột ngột vào công trình ngầm tổ hợp giải pháp “xây dựng vách ngăn chống thấm – thoát nước tự nhiên” .33 3.7 Loại bỏ cố bục nước đột ngột tổ hợp giải pháp “xả nước từ công trình ngầm bị ngập nước vào công trình ngầm hoạt động – thoát nước tự nhiên” 35 3.8 Loại bỏ cố bục nươc đột ngột vào cong trình ngầm tổ hợp giải pháp “ xây dựng vách ngăn gia cường – bơm nén ép vật liệu gia cường – không làm ngập công trình ngầm” .37 3.8.1 Bản chất phương pháp 37 3.8.2 lỗ khoan gia cường .39 3.8.3 dung dịch vật liệu gia cường .40 3.8.4 Bơm nén ép dung dịch vật liệu gia cường .41 3.9 Loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm giải pháp bơm nén ép gia cường chống thấm từ mặt đất 41 3.9.1 Bản chất phương pháp 41 3.9.2 Khoan lỗ khoan gia cường từ mặt đất 42 3.9.3 Công nghệ gia cường đất đá từ mặt đất .43 3.10 Loại bỏ cố bục nước đột ngột vào công trình ngầm giải pháp đổ bê tông ngầm nước 45 3.10.1 chất giải pháp .45 3.10.2 Xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm 47 3.11 Loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầm 51 3.11.1 Loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát vào công trình ngầm giải pháp thi công vách ngăn gia cường chống thấm, công trình ngầm để ngập lụt vĩnh viễn xây dựng công trình ngầm vượt thay chúng 51 3.11.2 Loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầm phương pháp đóng băng nhân tạo 52 3.12 kiểm tra, kiểm soát công tác loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm 53 Hình vẽ Hình 2.1: Sơ đồ bục hỗn hợp nước-bùn-cát vào công trình ngầm Hình 2.2: Sơ đồ bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm từ tầng chứa nước đất Hình 2.3: Sơ đồ bục nước đột ngột vào CTN từ nứt nẻ, lỗ rỗng… chứa nước đất Hình 2.4: sơ đồ bục nước đột ngột vào CTN từ tầng chứa nước phía đấtkhi gương CTN đào qua khu vực đất đá có phá hủy địa chất nối thông với bể chứa nước lơn đất .9 Hình 2.5: Sơ đồ bục nước đột ngột vào phía CTN từ tầng chứa nước đất lớp đất đá chặt, cách nước có chiều dày không đủ lớn để ngăn cách CTN thi công khỏi lớp đất đá rắn cứng chứa nước đất có áp 10 Hình 2.6: Các sơ đồ bục nước đột ngột vào giếng đứng 10 Hình 2.7: Sơ đồ bục hỗn hợp nước-cát, nước-cát chảy đột ngột vào giếng đứng 11 Hình 2.8: Quy luật thay đổi khả chống thấm cát sau gia cường “Kc.gc” phụ thuộc vào giá trị vị trí bán kính xâm nhập dung dịch gia cường “Ri” vào sâu khối cát sử dụng loại vật liệu gia cường khác nhau: 18 Hình 2.9: Quy luật thay đổi giá trị hệ số thấm đất đá gia cường “Kgc” phụ thuộc vào độ lún sụt vật liệu gia cường “U” trình đông cướng đóng rắn 19 Hình 2.10: Quy luật thay đổi giá trị hệ số thấm đất đá gia cường “Kgc” phụ thuộc vào giá trị diện tích bề mặt quy đổi phía lỗ rỗng đất đá gia cường “S” 19 Hình 2.11: Quy luật thay đổi giá trị tỷ số hệ số thấm môi trường đất đá sau trước gia cường “Kgc/K” phụ thuộc vào độ lún sụt vật liệu gia cường “U” trình đông cứng đóng rắn 20 Hình 3.1: Các sơ đồ thoát nước tự nhiên 32 Hình 3.2: Các sơ đồ thi công lỗ khoan tháo xả nước 36 Hình 3.3: Các sơ đồ mô tả hướng khoan lỗ khoan gia cường khoan môi trường đất đá nứt nẻ .40 Hình 3.4: sơ đồ bơm dung dịch xi măng vào lỗ khoan nhờ tổ hợp máy bơm giới .42 Hình 3.5: Sơ đồ trang bị két cấu đầu bơm cho lỗ khoan chống thấm gia cường từ mặt đất 44 Hình 3.6: Sơ đồ xây dựng kết cấu vách ngăn gia cường chống thấm nhờ phương pháp đổ bê tông môi trường nước 47 Hình 3.7: Sơ đồ đổ bê tông vào môi trường nước xây dựng kết cấu vách ngăn gia cường chống thấm công trình ngầm bị ngập nước 48 Hình 3.8: Sơ đồ xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm ngăn cách dòng nước từ vị trí bục nước đột ngột nhờ phương pháp đổ bê tông riêng biệt vào môi trường nước .50 Hình 3.9: Sơ đồ loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầm giải pháp xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm, công trình ngầm để lụt vĩnh viễn xây dựng công trình ngầm vòng vượt thay chúng 52 Phần 1: Phần mở đầu Tổng quan Hiện nay, giới Việt Nam, việc xây dựng sử dụng công trình ngầm ngày phát triển Đi kèm với lợi ích mà công trình ngầm mang lại sau xây dựng công trình ngầm trình thi công công trình ngầm gây nhiều nguy tiềm ẩn gây nguy hiểm thiệt hại người tài sản Có nhiều cố xảy xây dựng công trình ngầm, có cố mà người dự đoán biết trước có nhiều cố-tai nạn mà người biết trước được, cố-tai nạn tượng bục nước công trình ngầm Các cố - tai nạn bục nuớc đột ngột bục hỗ hợp nước-bùn-cát (đá tơi bão hòa nước, có tính chất chảy cát chảy, bùn chảy…) xâm nhập đột ngột nước hỗn hợp bùn-cát-nước với cường độ mạnh vào phía công trình ngầm Sự cố xảy kết phá hủy tự nhiên phá hủy cưỡng lớp đất đá cách nước, kết cấu vách ngăn, chống thấm-cách nước, vùng đất đá sụt lởpsập đổ đường ống nước khác Các vụ bục nước đột ngột số chủng loại biến dạng thẩm thấu quan trọng nguy hiểm khối đá Hiện tượng bục nước thường xảy trình xây dựng công trình ngầm mỏ khu vực đất đá cách nước tồn tầng đất đá ngậm nước đất có áp bao quanh Ngoài ra, cố bục nuớc đột ngột thường xảy trình xây dựng công trình ngầm phương pháp ngầm môi trường đất đá không ổn định, ngậm nước có mức thi công nằm thấp mực nước đất điều kiện giá trị áp lực thủy tĩnh bị gia tăng Các vụ bục nước đột ngột dẫn đến ngập lụt phần toàn phần cho công trình ngầm, lấp đầy hỗ hợp nước-bùn-cát khoảng chiều dài lơn, phá hủy loại máy, thiết bị thi công, gây thương tích tử vong cho người Hiện trạng Từ xưa tới nay, vấn đề xúc cháy nổ khí, ổn định kết cấu chống dẫn đến phá hủy công trình ngầm vấn đề bục nước công trình ngầm vấn đề đáng quan tâm Các vụ bục nước đột ngột mang tính thảm họa công trình ngầm thường xảy trình thi công, xây dựng công trình ngầm sông biển Tại đây, công trình ngầm thực dòng kênh, dòng sông, vịnh biển… chủ yếu môi trường đất yếu, không ổn định tác dụng áp lực thủy tĩnh có giá trị lớn Xác suất lớn cố bục nước đột ngột vào gương thi công công trình ngầm trình thi công đường hầm sông-biển phương pháp ngầm xuất trường hợp tồn mối liên kết nguồn nước đất với nguồn nước mặt Lịch sử xây dựng đường hầm sông-biển phía chướng ngại vật đường thủy có kích thước lớn thống kê nhiều ví dụ vể cố-tai nạn liên quan tới cố bục nước đột ngột vào phía đường hầm Ví dụ cố thi công đường hầm sông-biển phía biển Ireland độ sâu 240m tính từ vị trí đáy biển xảy vụ bục nước đột ngột Kết cố-tai nạn làm tử vong 40 người Tương tự, trình xây dựng đường hầm sông-biển Nhật Bản cố bục nước đột ngột toàn đường hầm bị ngập nước làm cho 240 cán bộ, công nhân thi công bị thiệt mạng Sự cố-tai nạn lớn thời điểm xảy trình thi công đường hầm sông-biển seikan nhật đường hầm sông-biển phía vịnh Big Belt Đan Mạch Ngoài ra, công trình ngầm mỏ việc xảy cố-tai nạn bục nước vấn đề xa lạ gì, nhiên với mức độ nhỏ Ở nước ta xảy cố-tai nạn liên quan đến bục nước cá công trình ngầm mỏ Ví dụ, lúc khai đào lò thượng thăm dò hầm than Uông Bí Xí Nghiệp than Uông Bí (Quảng Ninh), túi nước hầm bất ngờ bị bục làm cho công nhân tử vong công nhân khác bị thương Trong năm nay, nước ta xảy hai cố bục nước vào công trình ngầm mỏ Đầu tiên cố-tai nạn bục túi nước khai trường than Thành Công thuộc Công ty Than Hòn Gai (Quảng Ninh) gây hậu 12 người thương vong có người bị tử vong Gần xảy vụ tai nạn bục nước đột ngột vào mỏ than thuộc công ty TNHH Tân Sơn tỉnh Hòa Bình, hậu cố bục nước làm cho người thiệt mạng Nguyên nhân cố-tai nạn tầng bên lò than đường lò khai thác bỏ không nhiều năm chưa lấp nên nước lưu đọng lại Có thể công nhân khai thác chọc bục túi nước bên trên, nguyên nhân khác xảy lớp đất đá bảo vệ hai đường lò bé không đủ khả chịu áp lực túi nước bên Mặc dù thực tế xảy số lượng lớn vụ bục nước đột ngột xây dựng công trình ngầm khai thác mỏ điều kiện mỏ-địa chất, địa chất thủy văn phức tạp, phải bỏ chi phí lớn vật tư, lao động, vật liệu để khắc phục, loại bỏ chúng kết nghiên cứu lý thuyết, thực tế trình bục nước đột ngột giải pháp ngăn ngừa, cảnh báo, khắc phục chúng hạn chế Vì vậy, lĩnh vực khoa học quan trọng cần đầu tư cấp thiết nghiên cứu tương lai Phần 2: Sự cố bục nước đột ngột giải pháp ngăn ngừa 2.1 Phân loại cố bục nước Các cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm chia làm hai loại sau: - Các cố bục nước đột ngột không chứa hỗn hợp vật liệu học, loại chất rắn, đất đá … khác nhau; - Các cố bục nước đột ngột có chứa lượng lớn hỗn hợp vật liệu học, loại chất rắn, đất đá… khác (các thành phần bùn-đất; thành phần sét-cát…) Trên thực tế, cố bục hỗn hợp bùn-cát chảy nguy hiểm Chúng xảy vị trí tiếp giáp hỗn hợp bùn-cát chảy với khu vực đất có độ chặt lớn chiều dày lớp đất đá có đọ chặt lớn kích thước không đủ lớn Mức độ hậu cố-tai nạn bục hỗn hợp bùn-cát chảy vào phía công trình ngầm phụ thuộc vào lượng vật chất bị rửa trôi kèm theo nước Thông thường, lưu lượng nước đất có giá trị không lớn thời điểm vụ bục nước đột ngột Sau khoảng thời gian ngắn (từ vài phút đến vài giờ), giá trị lưu lượng nước đất đột ngột tang lên đạt đến giá trị lớn Trong giai đoạn tiếp theo, lưu lượng nước đất từ từ giảm xuống Trong số trường hợp, nước đất ngừng thoát từ khối đá xung quanh công trình ngầm Theo giá trị lưu lượng nước thoát ra, cố bục nước không nhiễm bẩn chia thành loại: - Các vụ bục nước đột ngột có cường độ không lớn – có lưu lượng nước 100m /giờ; - Các vụ bục nước đột ngột có cường độ trung bình – có lưu lượng nước thay đổi khoảng 100 – 500 m3/giờ; - Các vụ bục nước đột ngột có cường độ lớn – có lưu lượng nước chảy vào thay đổi khoảng 500 – 1000 m3/giờ; - Các vụ bục nước đột ngột mang tính thảm họa – có lưu lượng nước lớn 1000 m3/giờ Tùy thuộc vào điều kiện nứt nẻ, nằm, điều kiện ngậm nước đất đá cố bục nước xảy từ vị trí khác công trình ngầm Từ điều kiện, tính chất lý đất đá khác có sơ đồ bục nước vào công trình ngầm khác nhau: - Sơ đồ bục hỗn hợp nước-bùn-cát vào công trình ngầm vị trí tiếp giáp công trình với khố đá rắn cứng có độ chặt lớn trường hợp đất đá rắn cứng với độ chặt lớn có chiều dày nhỏ a) b) Hình 2.1: Sơ đồ bục hỗn hợp nước-bùn-cát vào công trình ngầm a – Tại vị trí tiếp xúc với vùng đất đá cách nước có độ chặt lớn có chiều dày nhỏ CTN b – Thông qua lớp đất đá cách nước có chiều dày không đủ lớn CTN - Các sơ đồ bục nước đột ngột vào CTN từ tầng đất đá chứa nước thể Hình 2, Hình 3, Hình Hình a) b) Hình 2.2: Sơ đồ bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm từ tầng chứa nước đất a – Gương thi công CTN đào qua khu vực đất đá ngậm-chứa nước b – Gương thi công CTN đào qua khu vực đất đá ngậm-chứa nước Hình 2.3: Sơ đồ bục nước đột ngột vào CTN từ nứt nẻ, lỗ rỗng… chứa nước đất a – Gương thi công CTN đào qua khu vực đất đá có khe nứt ngậm-chứa nước b – Gương thi công CTN đào qua khu vực đất đá có lỗ rỗng, khoang rỗng castơ ngậm-chứa nước Hình 2.4: sơ đồ bục nước đột ngột vào CTN từ tầng chứa nước phía đấtkhi gương CTN đào qua khu vực đất đá có phá hủy địa chất nối thông với bể chứa nước lơn đất a – Bục nước đột ngột xảy CTN b – Bục nước đột ngột xảy CTN Hình 2.5: Sơ đồ bục nước đột ngột vào phía CTN từ tầng chứa nước đất lớp đất đá chặt, cách nước có chiều dày không đủ lớn để ngăn cách CTN thi công khỏi lớp đất đá rắn cứng chứa nước đất có áp a – Bục nước xảy phía CTN b - Bục nước xảy phía CTN Đối với thi công giếng đứng, vụ bục nước đột ngột thường có khác biệt so với vụ bục nước đột ngột CTN nằm ngang CTN nằm nghiêng Thông thường, xây dựng giếng đứng nhà khoa học phân vụ bục nước thành hai loại sau: - Loại thứ – Các vụ bục nước sạch: loại thường xảy từ môi trường đất đá rắn cứng, nứt nẻ Các khe nứt lỗ rỗng loại đất đá thường không chứa loại vật liệu sét-phù sa Theo mức độ hậu quả, vụ bục nước đột ngột có mức độ nguy hiểm thấp chúng xảy vị trí mặt tiếp xúc với loại đất đá yếu dễ bị rửa trôi Hình 2.6: Các sơ đồ bục nước đột ngột vào giếng đứng a – Từ khe nứt ngậm nước b – Từ lỗ rỗng-khong trống castơ c – Từ khe nứt kiến tạo d – Thông qua trụ đất đá cách nước 10 Chiều sâu lỗ khoan tính khoảng cách từ mặt đất đến vị trí bục nước đột ngột kích thước chiều dày cần thiết vùng gia cường chống thấm nằm thấp Đầu tiên khoan lỗ khoan theo kết cấu ống lồng định hướng xuống độ sâu khoảng 5m Tiếp theo lắp đặt đường ống dẫn vào ống lồng định hướng tiến hành thực công tác xi măng hóa cố định khoảng không gian mặt chúng với đất đá bao quanh Việc khoan lắp đặt ống lồng định hướng cần phải tiến hành cách cẩn thận vàphải đảm bảo hướng định trước theo thiết kế cho lỗ khoan, Kết cấu ống lồng cần phải nhô lên mặt đất khoảng 0,3 – 0,5 m phải có mặt bích Sau thời điểm kết thúc trình đóng rắn, đông cứng xu măng, đơn vị thi công bắt đầu khoan lỗ khoan gia cường chống thấm không gian sau kết cấu đoạn ống dẫn hướng Trong trình khoan lỗ khoan đơn vị thi công phải liên tục quy trình thau rửa lỗ khoan Sau kết thúc khoan, tiến hành thau rửa lỗ khoan đo khả hút nước lỗ khoan Nếu độ hút nước nhỏ, đơn vị thi công cần nổ mìn phía lỗ khoan để tăng độ thấm hút lỗ khoan Sau lại tiến hành thau rửa đo độ thấm hút lần Tiến hành nổ mìn lần hai cần thiết Nếu sau hai lần nổ mìn mà khả thấm hút lỗ khoan không tăng lỗ khoan bị loại bỏ, đơn vị thi công thay lỗ khoan lỗ khoan Sau kết thúc khoan, đơn vị thi công tiến hành trang bị kết cấu ống cho chúng để thực công tác xi măng hóa Các lỗ khoan bố trí cho chúng giao cắt nhiều với tầng đất đá ngậm nước nối trực tiếp với vị trí bục nước đột ngột phía công trình ngầm gần với công trình ngầm 3.9.3 Công nghệ gia cường đất đá từ mặt đất Quá trình gia cường chống thấm đất đá để loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm thực nhờ máy bơm dung dịch xi măng Các máy bơm dung dịch xi măng lắp đặt vị trí gần lỗ khoan gia cường nối với chúng hệ thống đường ống cao áp với kết cấu đầu bơm xi măng Đầu bơm cố định vào đoạn ống lồng định hướng (hình 7.26) 43 Hình 3.5: Sơ đồ trang bị két cấu đầu bơm cho lỗ khoan chống thấm gia cường từ mặt đất 1: Đoạn ống lồng định hướng 2: Van khóa chặn đóng – ngắt đường ống 3: Van kháo chặn ba chạc đóng – ngắt kết cấu đầu bơm gia cường 4: Đường ống dẫn nối với máy bơm dung dịch xi măng 5; Thiết bị áp kế 6: Hỗn hợp vật liệu xi măng cố định đoạn ống lồng định hướng vào môi trường đất đá Trong trình bơm nén ép vật liệu gia cường vào phía lỗ khoan, để đoạn đường ống lồng định hướng không bị đẩy trồi khỏi lỗ khoan tác động áp lực dung dịch bơm, đoạn đường ống phải cố định vào phía lỗ khoan độ sâu cần thiết, Độ sâu cố định đoạn đường ống lỗ khoan phải xác định tính toán kĩ thuật hợp lí Việc bơm nén ép dung dịch xi măng bắt đầu sau hoàn thành công việc thau rửa lỗ khoan xác định mức độ hút nước chúng Đầu tiên, đơn vị thi công tiến hành bơm dung dịch có thành phần “lỏng” Trong trình bơm, theo thời gian dung dịch bơm làm đậm đặc giới hạn thành phần theo thiết kế để đảm bảo độ linh động cần thiết cho dung dịch khả thông qua chúng đường ống đến khe nứt Không sử dụng loại dung dịch bơm gây tắc nghẽn vòi bơm, đường ống bơm Nếu bơm dung dịch đậm đặc, giá trị áp lực máy bơm tăng lên đến giá trị thiết kế thời điểm trước khoảng thời gian tương đối lớn so với thời điểm phải kết thúc toàn công tác bơm dung dịch theo khối lượng thiết kế, thời điểm đơn vị thi công phải chuyển sang bơm dung dịch có độ lỏng thời điểm bơm xong toàn khối lượng vật liệu gia cường theo thiết kế Để đảm bảo công tác gia cường chống thấm đạt chất lượng cao, toàn trình bơm nén ép dung dịch xi măng vào phía lỗ khoan phải thực liên 44 tục, không ngừng nghỉ Quá trình bơm phải tiến hành bơm với quy trình bơm lần từ đầu đến cuối Việc bơm dung dịch xi măng vào lỗ khoan dừng lại bơm 110 – 120 % khối lượng bơm theo thiết kế áp lực bơm đạt theo thiết kế sau bơm 150 – 160% khối lượng bơm theo thiết kế áp lực máy bơm nhỏ áp lực theo thiết kế Sau đó, đơn vị thi công dành khoảng thời gian dung dịch xi măng bơm vào phía lỗ khoan chuyển hóa đóng rắn cứng Thời gian không nhỏ – Tại thời điểm kết thúc trình chuyển hóa rắn cứng xi măng lỗ khoan, đơn vị thi công tiến hành khoan đo khả hút nước chúng, Trong trường hợp phải dừng toàn công việc gia cường chống thấm đất đá vị trí bục nước đột ngột, đơn vị thi công tiến hành bơm nước kiểm tra theo lỗ khoan kiểm tra có theo lỗ khoan kiểm tra vừa khoan Nếu lưu lượng nước bơm không vượt lưu lượng nước thông thường đơn vị thi công tiến hành bơm nước từ công trình ngầm bị ngập nước cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm thời điểm tháo khô chúng hoàn toàn Sau đó, tiến hành khôi phục sửa chữa công trình ngầm vừa tháo khô Sau khôi phục thi công xong công trình ngầm theo vùng gia cường chống thấm, đơn vị thi công xem công tác loại bỏ cố bục nước đột ngột hoàn thành Tiếp theo công việc thi công công trình ngầm tiến hành cách bình thường Tuy nhiên, từ thời điểm trình thi công công trình ngầm phải tiến hành kèm theo công nghệ khoan lỗ khoan tiến trước để cảnh báo, ngăn ngừa cố bục nước đột ngột xảy gây nên cố tai nạn cho không gian công trình ngầm 3.10 Loại bỏ cố bục nước đột ngột vào công trình ngầm giải pháp đổ bê tông ngầm nước 3.10.1 chất giải pháp Công nghệ đổ bê tông ngầm môi trường nước sử dụng để loại bỏ cố bục nước đột ngột với quy mô lớn quy mô thảm họa vào phía công trình ngầm chúng bị ngập nước Trong trường hợp lưu lượng nước ngập vào phía công trình ngầm từ cố bục nước đột ngột bơm thoát hiệu nhờ tổ hợp bơm thoát nước hệ thống công trình ngầm mỏ, ngập lụt chúng tránh khỏi, nhà khoa học phải tiến hành giải vấn đề cách lựa chọn phương pháp hợp lí để loại bỏ cố Tại phương pháp đơn vị thi công cần thực công tác chuẩn bị loại bỏ tai nạn cố mà chờ đến thời điểm toàn công trình ngầm bị ngập lụt Công tác chuẩn bị loại bỏ tai nạn cố bao gồm: - Thiết lập giải pháp loại bỏ cố bục nước đột ngột; 45 - Huy động vận chuyển thiết bị, vật liệu thi công cần thiết đến vị trí yêu cầu; - Lựa chọn vị trí xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm ngầm môi trường nước mặt rõ hình chiếu chúng mặt thực tế; - Thực công tác quy hoạch vị trí miệng lỗ khoan ; - Dẫn nối hệ thống cung cấp lượng điện đến vị trí lắp đặt tổ hợp thiết bị khoan lỗ khoan; - Chuẩn bị bê tông chuẩn bị dung dịch gia cường chống thấm Sau hoàn thành công tác quy hoạch lỗ khoan mặt đất, đơn vị thi công bắt đầu trình khoan lỗ khoan lắp đặt đường ống dẫn hướng Các công tác phải thực cẩn thận Tại không cho phép xảy tượng trục lỗ khoan lệch khỏi phương thẳng đứng Tiếp theo thông qua đương ống dẫn hướng, đơn vị thi công khoan lỗ khoan đến vị trí xuyên qua công trình ngầm bị ngập nước, nơi dự kiến xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm ngâm nước Sau kết thúc công tác khoan lỗ khoan đến công trình ngầm bị ngập nước cố bụcnước đột ngột, đơn vị thi công tiến hành hạ thả dần đường ống thẳng đứng vào chúng đến vị tí công trình ngầm để thực công tác đổ bê tông môi trường nước Các đường ống thả hạ xuống đến vị trí giao cắt với công trình ngầm Chúng trang bị phễu rót phần phía để chất tải vật liệu bê tông dung dịch xi măng thiết bị trục tải Từ mặt đất thông qua đường ống lắp đặt lỗ khoan, đơn vị thi công tiến hành thực công tác đổ bê tông môi trường nước Nhờ phương pháp đổ bê tông vậy, đơn vị thi công xây dựng kết cấu vách ngăn gia cường chống thấm ngâm môi trường nước Sơ đồ tổng thể trình xây dựng kết cấu vách ngăn gia cường chống thấm môi trường nước thể hình 7.27 46 Hình 3.6: Sơ đồ xây dựng kết cấu vách ngăn gia cường chống thấm nhờ phương pháp đổ bê tông môi trường nước 1: Các lỗ khoan dẫn truyền vật liệu bê tông 2: Các kết cấu vách ngăn gia cường chống thấm 3: Vị trí xảy cố bục nước đột ngột 3.10.2 Xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm Các lỗ khoan kĩ thuật thi công khoan từ mặt đất vào phía công trình ngầm bị ngập nước phải đảm bảo yêu cầu tuyệt đối thẳng đứng Tất lỗ khoan phải khoan xuyên cắt công trình ngầm, nơi sây dựng vách ngăn gia cường chống thấm Các lỗ khoan không xuyên cắt qua công trình ngầm sử dụng để đổ bê tông ngầm vào môi trường nước Tất chúng phải khoan lại Để đóng ngắt, cách li dòng nước chảy vào công trình ngầm từ cố vục nước đột ngột vào phía công trình ngầm bị ngập nước, đơn vị thi công sử dụng phương pháp đổ bê tông môi trường nước sau đây: - Đổ bê tông trực tiếp từ mặt đất xuống môi trường nước nhờ đường ống chuyền dịch thẳng đứng - Đầu tiên đổ riêng vật liệu sỏi từ mặt đất xuống môi trường nước nhờ đường ống Sau điền lấp đầy lỗ rỗng chúng nhờ dung dịch xi măng đổ dần theo hướng từ lên Quá trình đổ bê tông phương pháp sử dụng đường ống chuyển dịch thẳng đứng công nghệ tiên tiến nhất, phương pháp nên nghiên cứu, sử dụng tất trường hợp Công nghệ đổ bê tông riêng biệt vào môi trường nước với quy tình sử dụng dòng vật liệu dung dịch xi măng lấp đầy lỗ rỗng đống sỏi theo hướng từ 47 lên nên áp dụng trường hợp điều kiện thi công điều kiện cụ thể khu vực xây dựng không cho phép sử dụng công nghệ đổ bê tông đường ống chuyển dịch thẳng đứng a Đổ bê tông vào môi trường nước xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm vào công trình ngầm bị ngập nước Hình 3.7: Sơ đồ đổ bê tông vào môi trường nước xây dựng kết cấu vách ngăn gia cường chống thấm công trình ngầm bị ngập nước 1: Các lỗ khoan 2: Các đường ống luồn - hạ thẳng đứng a: Hình thành đống vật liệu bê tông lỗ khoan thẳng đứng b, c: Lắp đặt, luồn đường ống thẳng đứng bơm dung dịch bê tông vào lớp bê tông đổ trước d: Kết cấu vách ngăn hoàn thành Các cấu, thiết bị sử dụng để nâng hạ đường ống trình đổ bê tông vào môi trường nước phải đảm bảo dịch chuyển theo phương thẳng đứng lên phía phía với độ chuẩn xác với độ chuẩn xác đến 5cm khả thả đột ngột đường ống xuống phía khoảng 30 – 50 cm Đầu tiên đường ống điền đầy hỗn hợp vật liệu bê tông với việc sử dụng kết cấu nút chặn khóa van bảo vệ Các kết cấu nút chặn khóa van bảo vệ đảm bảo cho trình điền lấp đầy diễn nhịp nhàng, đồng cho hỗn hợp vật liệu bê tông chảy vào phía đường ống không cho phép xuất bọt khí khối đổ Sau đường ống lấp đầy hỗn hợp vật liệu bê tông, đơn vị thi công bắt đầu trình đổ bê tông vào môi trường nước Sau nâng đường ống lên 50 -80 cm phía mức công trình ngầm bị ngập nước, giải phóng kết cấu nút 48 van khóa chặn, đơn vị thi công từ từ tháo mở dòng vật liệu bê tông từ đường ống đổ vào công trình ngầm Việc đổ bê tông theo đường ống tiến hành vào phía khối bê tông đổ trước Bằng cách vậy, đong vị thi công đạt hiệu cách li an toàn chúng khỏi môi trường nước loại bỏ tượng rửa trôi dung dịch xi măng từ khối đổ Khi đổ bê tông, đơn vị thi công cần liên tục quan sát, theo dõi, kiểm tra khả hút hỗn hợp vật liệu bê tông đường ống từ phễu tiếp nhận từ thùng tiếp nhận vật liệu Trong trình đổ bê tông không cho phép để phễu thùng tiếp nhận vật liệu trống rỗng Tại thời điểm hoàn thành công tác đổ bê tông, đơn vị thi công phải kéo rút toàn hệ thống đường ống lên độ cao cần thiết cấc lỗ khoan gia cường chống thấm loại bỏ hoàn toàn hỗn hợp vật liệu bê tông chúng Sau đó, đường ống nâng lên mặt đất, Tùy theo mức độ đường ống nâng lên mặt đất, chúng tháo dỡ theo đoạn ống thau rửa nhờ dòng nước phun rửa Sau bê tông rắn kết, đơn vị thi công tiến hành bơm thử nghiệm nước khỏi công trình ngầm ngập nước Nếu lưu lượng nước chúng không vượt lưu lượng nước bình thường tồn trước xảy cố bục nước đột ngột, đơn vị thi công tiếp tục bơm thoát nước từ công trình ngầm Sau đó, bảo vệ vách ngăn gia cường chống thấm, đơn vị thi công tiến hành làm vệ sinh khôi phục công trình ngầm Trong trường hợp xảy tượng rò rỉ nước qua vách ngăn chống thấm, đơn vị thi công tiếp tục gia cường chống thấm lại chúng nhờ dung dịch xi măng b Xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm ngăn cách dòng nước từ vị trí bục nước đột ngột nhờ phương pháp đổ bê tông riêng biệt vào môi trường nước 49 Hình 3.8: Sơ đồ xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm ngăn cách dòng nước từ vị trí bục nước đột ngột nhờ phương pháp đổ bê tông riêng biệt vào môi trường nước 1: lỗ khoan 2: vị trí bục nước đột ngột a, b: Trình tự đổ sỏi theo lỗ khoan vào công trình ngầm ngập nước c: Bơm dung dịch xi măng vào đống sỏi để hình thành vách ngăn chống thấm Đầu tiên, dọc theo lỗ khoan đơn vị thi công tiến hành đổ vật liệu độn cỡ lớn (sỏi) vào phía công trình ngầm Sau đó, thông qua đường ống dẫn dung dịch xi măng từ mặt đất, đơn vị thi công tiến hành điền lấp đầy lỗ rỗng đống sỏi đổ trước Việc đổ sỏi vào công trình ngầm vị trí xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm thực đường ống lồng luồn vào lỗ khoan Đường kính ống lồng không nhỏ bốn lần kích thước lớn hạt sỏi Quy trình đổ bê tông môi trường nước dòng dung dịch xi măng từ phía sử dụng hai dạng khác nhau: - Sử dụng quy trình đổ bê tông không áp: đường ống rót lắp đặt phía đường ống khoan bảo vệ có đường kính lớn Tại đây, việc chảy tràn dung dịch xi măng vào phía lỗ rỗng vật liệu độn cỡ lớn diễn cách tự - Sử dụng quy trình đổ bê tông có áp: đường ống rót luồn vào phía đống vật liệu độn cỡ lớn mà bảo vệ đường ống khoan bảo vệ có đường kính lớn Tại đây, việc chảy tràn dung dịch xi măng sẽ xảy tác dụng áp lực cột dung dịch nằm đường ống 50 Dung dịch xi măng rót vào đống sỏi liên tục, không ngừng nghỉ Khi tiến hành công việc thi công vách ngăn chống thấm ngâm môi trường nước nhờ quy trình đổ bê tông riêng biệt cần phải tuân thủ yêu cầu đổ liên tục dung dịch xi măng Sau bê tông đông kết, tiến hành kiểm tra Nếu đạt yêu cầu tiến hành thi công bình thường, chưa đạt yêu cầu cần tiếp tục gia cường chống thấm dung dịch xi măng 3.11 Loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầm Để khắc phục cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy, thực tế sử dụng hai phương pháp thông dụng sau: - Phương pháp 1: loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát vào công trình ngầm giải pháp thi công vách ngăn gia cường chống thấm, công trình ngầm để ngập lụt vĩnh viễn xây dựng công trình ngầm vượt thay chúng - Phương pháp 2: loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầm giải pháp đóng băng nhân tạo 3.11.1 Loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát vào công trình ngầm giải pháp thi công vách ngăn gia cường chống thấm, công trình ngầm để ngập lụt vĩnh viễn xây dựng công trình ngầm vượt thay chúng Khi phát thấy cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầ, tức cần thông báo sơ tán toàn người khỏi khu vực nguy hiểm đến vị rí an toàn Đồng thời cần tổ chức quan trắc chuyển dịch hỗn hợp nước - bùn – cát chảy biến dạng mặt đất Vị trí để xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm lựa chọn đoạn công trình ngầm nằm khu vực đất đá có độ chặt, độ ổn định lớn Ngoài ra, khu vực xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm cần phải nằm cách vị trí bục hỗn hợp nước – bùn – cát chảy khoảng cách đủ lớn cho chúng đảm bảo hoàn thành xây dựng vách ngăn trước thời điểm ngập lụt hoàn toàn đoạn công trình ngầm nằm vách ngăn điểm bục hỗn hợp nước – bùn – cát chảy Đầu tiên, cần tiến hành vận chuyển vật liệu xây dựng thi công kết cấu vách thẩm thấu Sau đó, bảo vệ cảu kết cấu vách ngăn cản, đơn vị thi công xây dựng kết cấu vách ngăn gia cường chống thấm Trong số trường hợp, điều kiện địa chất định, đơn vị thi công xây dựng tức thìcác kết cấu vách ngăn gia cường chống thấm cố định mà không cần phải thi công kết cấu vách thẩm thấu Kết cấu vách ngăn gia cường chống thấm cần phải tính toán cho chúng chịu tác dụng dòng hỗn hợp nước – bùn – cát chảy có cường độ lớn 51 Sau kết thúc trình thi công vách ngăn gia cường chống thấm, đơn vị thi công phải quan sát biểu vách ngăn gia cường chống thấm chất tải hỗn hợp nước – bùn – cát chảy Sau đó, đơn vị thi công tiến hành điền lấp đầy phễu lún sụt, bồn sụt lở… phía mặt đất Trong trường hợp cần thiết, từ mặt đất tiến hành khoan lỗ khoan vào phía lỗ trống, khoang rỗng đất thực công tác bơm nén ép dung dịch gia cường chống thấm Sau công việc kết thúc, đơn vị thi công tiến hành thi công công trình ngầm vòng vượt Chỉ sau hoàn thành công tác đơn vị thi công xem kết thúc toàn trình khắc phục cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầm Phương pháp áp dụng khi: - Khi mát khoáng sản có ích trụ bảo vệ gần công trình ngầm có giá trị không lớn - Khi giá thành thi công công trình ngầm vòng vượt không vượt tổng giá trị chi phí khắc phục cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy giải pháp khôi phục lại hoàn toàn công trình ngầm bị hư hỏng nhờ phương pháp đóng băng nhân tạo Hình 3.9: Sơ đồ loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầm giải pháp xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm, công trình ngầm để lụt vĩnh viễn xây dựng công trình ngầm vòng vượt thay chúng 1: Công trình ngầm bị ngập 2: Công trình ngầm vòng vượt 3:Vị trí xảy cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy 4: Vách ngăn gia cường chống thấm 3.11.2 Loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầm phương pháp đóng băng nhân tạo Đồng thời với việc khoan lỗ khoan đóng băng nhân tạo, đơn vị thi công lắp đặt tổ hợp thiết bị đóng băng nhân tạo, lắp đặt đường ống dẫn, cáp dẫn cần thiết loại Sau hoàn thành công tác khoan lỗ khoan đóng băng nhân tạo kiểm tra mức độ thẳng đứng chúng , đơn vị thi công lắp ráp cột ống đóng băng nhân tạo vào chúng, tiến hành thử nghiệm khả chịu tác dụng áp lực thủy tĩnh với giá trị không nhỏ hai lần giá trị áp lực tính toán lớn Trên 52 thực tế, thường đơn vị thi công sử dụng công nghệ đóng băng nhân tạo sử dụng dung dịch nước muối Sau hoàn thành công tác lắp ráp cột ống đóng băng nhân tạo, nối chúng với mạng lưới ống dẫn dung dịch nước muối tổ hợp thiết bị đóng băng nhân tạo, kiểm tra khả không rò rỉ dung dịch nước muối, đơn vị thi công bắt đầu vận hành tổ hợp thiết bị đóng băng nhân tạo chế độ hoạt động với cường độ cao thời điểm hình thành kết cấu vách ngăn đất đá đóng băng nhân tạo (chế độ vận hành tăng cường) Sau đó, đơn vị thi công chuyển đổi tổ hợp thiết bị sang vận hành chế độ đóng băng nhân tạo bình thường (chế độ vận hành trì) thời điểm kết thúc công tác loại bỏ cố bục đột ngột hỗn hợp nước- bùn- cát chảy vào công trình ngầm khôi phục xong toàn công trình ngầm bị cố Tại thời điểm kết thúc chế độ vận hành chủ động tổ hợp thiết bị đóng băng nhân tạo, hình thành xong kết cấu vách ngăn đất đá đóng băng nhân tạo, đóng chặn xong nguồn bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầm, đơn vị thi công tiến hành bơm thoát lượng nước tích tụ công trình ngầm, đơn vị thi công tiến hành bơm thoát lượng nước tích tụ công trình ngầm Sau đó, đơn vị thi công xây dựng vách ngăn thẩm thấu (nếu cần), vách ngăn gia cường chống thấm, dọn công trình ngầm bị ngập hỗn hợp nước – bùn – cát , khôi phục kết cấu chống giữ hệ thống tiêu thoát nước công trình ngầm Quy trình xây dựng công trình ngầm thực với quy trình xâydựng vách ngăn gia cường chống thấm trước khu vực tiềm ẩn nguy bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát, quy trình hạ mực nước đất sử dụng giải pháp kĩ thuật an toàn thi công khác 3.12 kiểm tra, kiểm soát công tác loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm Toàn công tác cấu thành trình loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm cầnphải tiến hành liên tục thời điểm cố bục nước đột ngột loại bỏ triệt để Toàn công việc phải thực hướng dẫn, kiểm soát liên tục quan giám sát đặc biệt thông qua đội ngũ cán khoa học kĩ thuật có trình độ chuyên môn cao Trong tất trường hợp, cần thực công tác quan trắc thường xuyên chế độ nước đất (trong trường hợp cần thiết cần phải quan trắc chế độ nước mặt) thay đổi lưu lượng nước từ cố bục nước đột ngột Trong trình loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm nhờ giải pháp tiêu thoát nước tự nhiên, phải thường xuyên kiểm tra: - Giá trị lưu lượng nước xuất từ cố bục nước đột ngột; - Trạng thái kênh, máng tiêu thoát nước; - Trạng thái vận hành máy, thiết bị bơm nước mặt đất 53 Trong trường hợp từ cố bục nước đột ngột, với nước có thành phần đất đá bị rửa trôi thời gian thi công vách thẩm thấu để lưu giữ chúng lại, đơn vị thi công phải kiểm tra chất lượng thi công vách thẩm thấu, khả lưu giữ loại đất đá bị rửa trôi vách thẩm thấu lực thẩm thấu nước vách Trong trường hợp lực thẩm thấu nước vách không đạt yêu cầu theo thiết kế, cần phải thi công tiếp vách thẩm thấu nằm cách vách thẩm thấu cũ khoảng không nhỏ – 10m Đồng thời với nhiệm vụ đây, đơn vị thi công cần phải kiểm tra trạng thái kết cấu chống giữ công trình ngầm dọc theo tuyến dòng nước chảy từ vị trí cố, trạng thái vi khí hậu khu vực xây dựng công trình ngầm Trong trường hợp cần thiết, đơn vị thi công phải đưa giải pháp tăng bền cho kết cấu chống giữ, tăng cường công tác thông gió cho công trình ngầm Trong trình loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm nhờ phương pháp hạ mực nước đất, cần kiểm tra, kiểm soát vấn đề sau: - Mức độ xác khoan lỗ khoan hạ mực nước đất; - Công tác lắp ráp loại máy bơm chìm máy bơm actêzi; - Việc xây dựng kênh máng tiêu thoát nước mặt; - Lưu lượng nước bơm thoát từ lỗ khoan; - Sự suy giảm mực nước môi trường đất đá ngậm nước công tác loại bỏ lỗ khoan cần Trong trình loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm từ hồ, bể chứa nước lộ thiên, từ nguồn nước mưa, nước lũ nhờ giải pháp dẫn tiêu thoát nước mặt đất kết hợp với phương pháp thoát nước tự nhiên, cần kiểm tra, kiểm soát vấn đề sau: - Chất lượng xây dựng công trình bảo vệ mặt đất vị trí bục nước đột ngột vào công trình ngầm; - Các công trình dẫn tiêu thoát nước (đập, máng, rãnh, đường ống…) lắp đặt để dẫn thoát nước từ vị trí bục nước đột ngột vào công trình; - Trình tự thi công công trình bảo vệ mặt đất, công trình dẫn tiêu thoát nước; - Hướng dịch chuyển dòng nước, lưu lượng nước chảy công trình; - Lưu lượng nước dư lại công trình ngầm từ cố bục nước đột ngột; - Các công tác thoát nước tự nhiên Trong trình loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm nhờ giải pháp thi công vách ngăn gia cường chống thấm kết hợp với giải pháp thoát nước tự nhiên, công việc mô tả đây, đơn vị thi công cần phải kiểm tra kiểm soát vấn đề sau: - Chất lượng chuẩn bị hỗn hợp vật liệu bê tông; - Chất lượng thi công vách ngăn gia cường chống thấm; 54 - Công tác đóng chặn dòng nước từ vị trí bục nước đột ngột nhờ kết cấu vách ngăn; - Điều khiển công tác tiêu thoát nước theo đường ống tiêu nước phù hợp với trạng thái vận hành tổ hợp thiết bị bơm nước lên mặt đất Sau tiêu thoát lượng nước tĩnh làm suy giảm lượng nước từ cố bục nước đột ngột, đơn vị thi công phải kiểm tra, kiểm soát công việc tháo dỡ vách ngăn gia cường chống thấm dẫn hướng toàn lưu lượng nước ổn định suy giảm lại chảy vào hầm chứa nước trung tâm thuộc hệ thống công trình ngầm Trong trình tháo xả nước theo lỗ khoan, cần kiểm tra cẩn thận công việc sau đây: - Khoan lỗ khoan thông qua đoạn ống định hướng; - Cố định đoạn ống định hướng vào công trình Trong trình loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm nhờ giải pháp bơm nén ép dung dịch gia cường từ công trình ngầm, cẩn kiểm soát cẩn thận công việc sau: - Công tác thi công vách ngăn gia cường chống thấm; - Việc lắp đặt chuẩn xác đoạn ống tiêu thoát nước đoạn ống định hướng kết cấu vách ngăn xây dựng chúng; - Chất lượng hỗn hợp vật liệu bê tông công tác thi công bê tông; Tại thời điểm hoàn thành công tác thi công vách ngăn gia cường chống thấm, cần kiểm tra giám sát công việc sau: - Mức độ chuẩn xác hướng lỗ khoan gia cường trình khoan; - Chiều sâu lỗ khoan gia cường; - Lưu lượng nước lỗ khoan gia cường; - Giá trị hấp thụ nước quy đổi lỗ khoan gia cường; - Chi phí dung dịch gia cường áp lực gia cường; - Thời gian lưu giữ dung dịch lỗ khoan sau bơm nén ép; - Chất lượng công tác gia cường thông qua lỗ khoan kiểm tra, lỗ khoan khoan kết đo khả thấm hút nước chúng Trong trình loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm nhờ giải pháp bơm nén ép dung dịch gia cường từ mặt đất, cần kiểm soát cẩn thận công việc sau đây: - Công tác khoan lỗ khoan; - Lắp đặt cố định đoạn ốn định hướng vào lỗ khoan; - Mức độ tuân thủ hướng khoan theo thiết kế trình khoan; - Thành phần cấu tạo đất đá dọc theo lỗ khoan; - Mức độ nứt nẻ, ngậm nước, khả thấm hút quy đổi; - Chất lượng chuẩn bị hỗn hợp vữa gia cường; - Nồng độ, áp lực chi phí dung dịch gia cường; 55 - Thời gian đông kết vật liệu gia cường đến thời điểm hoàn thành công tác gia cường; - Kiểm tra chất lượng công tác gia cường đất đá thông qua lỗ khoan kiểm tra; - Xác định khả thấm hút nước quy đổi chất lượng bơm hút thử nghiệm nước từ công trình ngập nước Trong trình loại bỏ cố bục nước đột ngột vào phía công trình ngầm nhờ giải pháp đổ bê tông nước, đơn vị thi công cần tiến hành kiểm tra, kiểm soát tỉ mỉ vấn đề sau: - Chất lượng vật liệu sử dụng để chuẩn bị hỗn hợp vật liệu bê tông đổ nước; - Thành phần hỗn hợp vật liệu bê tông; - Chất lượng chuẩn bị hỗn hợp vật liệu bê tông; - Quá trình đổ bê tông môi trường nước thông qua đường ống dẫn vật liệu đổ bê tông; - Mức độ điền đầy vật liệu bê tông đường ống khả tiêu thoát chúng khỏi đường ống; - Cường độ chi phí đổ bê tông nước; - Thời gian đông kết, đóng rắn vật liệu bê tông sau đổ; - Bơm nước thử nghiệm từ công trình ngập nước sau bê tông đông cứng, rắn kết; - Bơm nước chế độ bơm bình thường kết bơm thử nghiệm đạt yêu cầu thiết kế Trong trình loại bỏ cố bục hỗn hợp nước – bùn – cát đột ngột vào phía công trình ngầm nhờ giải pháp kĩ thuật xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm, để công trình ngập vĩnh viễn, thay công trình ngầm bị ngập công trình thi công mới,đơn vị thi công kiểm tra kiểm soát vấn đề sau đây: - Chất lượng xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm tương tự tổ hợp phương pháp xây dựng vách ngăn gia cường chống thấm kết hợp với giải pháp thoát nước tự nhiên; - Công tác thi công công trình ngầm vòng vượt gần với công trình ngầm cũ bị ngập lụt; - Chất lượng chống giữ công trình ngầm vòng vượt gần với công trình cũ bị ngập lụt Trong trình loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát vào công trình ngầm nhờ giải pháp kĩ thuật đóng băng nhân tạo đất đá, đơn vị thi công cần tiến hành kiểm tra kiểm soát liên tục vấn đề sau: - Quá trình khoan lỗ khoan đóng băng nhân tạo; - Mức độ thẳng đứng lỗ khoan đóng băng nhân tạo; 56 - Quá trình đóng băng nhân tạo đất đá hình thành vách đất đá đóng băng vị trí xảy cố bục đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát; - Bơm thử nghiệm nước trường hợp đạt kết tốt thực công tác bơm nước chế độ bình thường; - Khôi phục công trình ngầm chuyển đổi chúng vào trạng thái hoạt động bình thường; - Thi công chống giữ công trình ngầm khu vực đất đá đóng băng nhân tạo; - Làm tan rã đất đá đóng băng sau thi công công trình ngầm vị trí xảy cố bục đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát vào phía công trình ngầm 57 [...]... đột ngột vào phía trong công trình ngầm Kết quả của các sự cố bục nước đột ngột vào trong công trình ngầm sẽ gậy nên những hậu quả vô cùng nghiêm trọng cho công tác xây dựng công trình ngầm và mỏ Vì vậy trong quá trình xây dựng công trình ngầm và mỏ, đơn vị thi công cần phải nghiên cứu và sử dụng cac biện pháp khắc phục, loại bỏ các sự cố bục nước vào phía trong công trình ngầm Nếu áp lực nước dưới... nước mỏ không đáp ứng được nhu cầu thoát nước thực tế và để công trình ngầm ngập lụt Khi công trình ngầm bị ngập nước Xây dựng vách ngăn cách nước, để công trình ngập lụt vĩnh viễn, thay thế công trình ngầm cũ bằng công trình ngầm mới vòng vượt mới Bục hỗn hợp nước bùn cát Đóng băng nhân tạo đất đá tại những vị trí bục nước để công trình ngầm bị Bục hỗn hợp nước bùn Khi các sự cố bục hỗn hợp bùn – nước, ... vụ bục nước đột ngột, khoảng thời gian ngừng nghỉ không đáng có đối với quá trình khai thác khoáng sản và thi công công trình ngầm Ngoài ra các giải pháp kĩ thuật này làm giảm đáng kể chi phí để loại bỏ các vụ bục nước đột ngột vào phía trong công trình ngầm 25 Phần 3: Loại bỏ sự cố bục nước đột ngột vào công trình ngầm và mỏ 3.1 Tổng quan: Thực tế cho thấy, trong quá trình xây dựng công trình ngầm và. .. tạo… chứa nước; - Các tầng nước dưới đất; - Các vỉa đất đá ngậm nước bao quanh công trình ngầm; - Các vỉa đất đá ngậm nước công trình ngầm phải đào qua; - Các công trình ngầm bị ngập nước từ các mỏ cũ, các mỏ lân cận đã bị đống cửa, các hệ thống công trình ngầm khác; - Các công trình ngầm tồn tại trước đó phía trên hoặc xung quanh công trình ngầm đang thi công, đang sử dụng có lưu giữ một lượng nước nhất... kiện mỏ - địa chất phức tạp có thể xảy ra sự cố bục nước, bục hỗn hợp nước – bùn – cát đột ngột vào ơhais trong công trình ngầm Sự cố bục nước đột ngột vào phía trong công trình ngầm không chỉ đẩy vào không gian công trình ngầm một lượng nước lớn mà còn có cả một lượng đất đá bị rửa trôi kèm theo cùng với nước Điều này gây nên những khó khăn lớn cho toàn bộ quá trình khắc phục, loại bỏ các sự cố bục nước. .. mực nước trong các vỉa khoáng sản - Thiết lập biên giới hành lang an toàn bảo vệ cho khu vực thực hiện công tác khai đào ngầm và khu vực có nguy cơ xảy ra bục nước đột ngột từ công trình ngầm - Trình tự tiến hành công tác tháo – hạ nước bơm thoát nước từ công trình ngầm bị ngập nước - Chế độ đặc biệt cho công tác khảo sát thăm dò địa chất trong khu vực có thể xảy ra bục nước đột ngột từ công trình ngầm. .. cố bục nước đột ngột không làm ngừng sơ bộ nước chảy vào công trình ngầm: 27 Cấp Phương pháp độ sự Các điều kiện sử dụng các phương pháp loại bỏ các sự loại bỏ các sự cố cố bục nước đột ngột cố bục nước bục nước Trong các sự cố bục nước đột ngột vào công trình ngầm từ các công trình ngầm ngập nước, cũng như từ các khu vực đất đá nứt nẻ, đất đá bị casto ngậm nước Phương pháp I,II, Không có hiện tượng. .. trình ngầm tại các mỏ đang xây dựng và tại các mỏ đang hoạt động Phương pháp thoát nước tự nhiên và quy III,IV Khi giá trị lưu lương nước dưới đất từ sự cố bục nước trình hạ mực đột ngột và lưu lượng nước dưới đất thông thường chảy vào nước dưới đất mỏ vượt quá giá trị tổng công suất bơm của mỏ Khi trạng thái ngập nước từng phần hay toàn phần xảy ra từ sự cố bục nước đột ngột vào các công trình ngầm. .. gian Trong các sự cố bục nước đột ngột với quy mô lớn và vô cùng lớn từ các lớp đất đá rắn cứng ngậm nước vào phái trong công trình ngầm Tháo-thoát-xả nước từ công Khi giá trị tổng lưu lượng nước dưới đất từ sự cố bục trình ngầm III,IV nước đột ngột vượt quá giá trị tổng công suất bơm thoát nước theo các lỗ của mỏ khoan Khi từ công trình ngầm bị ngập nước có thể khoan các lỗ khoan tháo – xả nước và có... tháo – xả nước Nhóm thứ 3: Loại bỏ sự cố bục nước đột ngột sử dụng giải pháp làm ngừng hoàn toàn nước chảy vào công trình ngầm: 29 Cấp Phương pháp loại độ sự Các điều kiện sử dụng các phương pháp loại bỏ các bỏ các sự cố bục cố sự cố bục nước đột ngột nước bục nước Khi sự cố bục nước đột ngột với áp lực lớn xảy ra từ Xây dựng vách các gương thi công công trình ngầm xây dựng trong môi ngăn cách nước, II,III, ... vách ngăn gia cường chống thấm 47 3 .11 Loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước – bùn – cát chảy vào công trình ngầm 51 3 .11. 1 Loại bỏ cố bục nước đột ngột hỗn hợp nước... ngầm 2.7.2 Các giải pháp kỹ thuật ngăn ngừa cố bục nước mặt vào công trình ngầm Có nhóm giải pháp sau đây: 21 - Nhóm giải pháp kỹ thuật thứ nhất: sử dụng giải pháp kỹ thuật để lại phía nguồn nước... mặt trình khai đào ngầm - Nhóm giải pháp kỹ thuật thứ hai: sử dụng giải pháp kĩ thuật tháo dẫn nước từ nguồn nước mặt khỏi khu vực cần thực công tác khai đào ngầm - Nhóm giải pháp kỹ thuật thứ