Nghiên cứu phương pháp khoan phụt vữa xi măng tuần hoàn áp lực

LỜI CẢM ƠN Luận văn “Nghiên cứu phương pháp khoan vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao xử lý cơng trình thuỷ lợi ứng dụng xử lý đập tràn Tả Trạch – Thừa Thiên Huế” hoàn thành trường Đại học Thủy Lợi Tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS.Nguyễn Văn Bản GS.TS Vũ Thanh Te tận tình hướng dẫn tác giả hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn giảng viên Khoa công trình - Trường đại học Thủy Lợi, đồng nghiệp ngành cung cấp tài liệu phục vụ cho luận văn Do hạn chế mặt thời gian, kiến thức khoa học kinh nghiệm thực tế nên q trình nghiên cứu để hồn thành luận văn, chắn khó tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận nhận xét đóng góp nhà chun mơn Hà Nội, ngày 12 tháng năm 2015 Tác giả Trương Công Đức LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ kỹ thuật với đề tài “Nghiên cứu phương pháp khoan vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao xử lý cơng trình thuỷ lợi ứng dụng xử lý đập tràn Tả Trạch – Thừa Thiên Huế” đề tài nghiên cứu riêng tơi Các số liệu trình bày luận văn trung thực, tổng hợp từ thực nghiệm Hà Nội 12, tháng năm 2015 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Trương Công Đức DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Kết khoan ép nước kiểm tra khoan cơng trình thuỷ điện Sông Ba Hạ……………………………………………… 21 Bảng 2.2: Một số kết khoan ép nước kiểm tra khoan đập hồ chứa nước Định Bình………………………………… 22 Bảng 2.3: Kết khoan ép nước kiểm tra khoan đập chính, cơng trình hồ chứa nước Sơng Sào………………………… 23 Bảng 2.4: Một số kết khoan ép nước kiểm tra khoan đập hồ chứa nước Sơng Lịng Sơng………………………… 23 Bảng 2.5 Một số kết khoan ép nước kiểm tra khoan đập hồ chứa nước EASOUP thượng………………………… 24 Bảng 2.6 Giá trị RMR tính phương pháp cho điểm yếu tố để tính độ bền địa chất GSI (theo Bieniawski, 1989) 29 Bảng 2.7: Hệ số tin cậy theo cấp cơng trình……………………… 39 Bảng 2.8: Građient cột nước cho phép chắn……………… 44 Bảng 2.9: Chiều dày theo građient thuỷ lực cho phép (Jcp) 45 Bảng 2.10: Các trị số Po P……………………………………… 49 Bảng 2.11: Lưu lượng vữa lớn cho phép……………………… 50 Bảng 2.12: Lưu lượng vữa nhỏ cho phép……………………… 51 Bảng 2.13: Thành phần vữa xi măng chọn sơ theo lượng nước đơn 52 vị Bảng 3.1: Áp lực thiết kế dự kiến…………………………… 77 Bảng 3.2: Kết ép nước thí nghiệm trước vữa……… 81 Bảng 3.3: Bảng áp lực thiết kế tối đa áp lực thực tế khu vực TN1……………………………………………………… Bảng 3.4: Kết khoan ép nước kiểm tra khu vực TN 1……… 82 83 Bảng 3.5: Bảng thống kê kết thí nghiệm mẫu khu vực thí nghiệm 1………………………………………………………… 85 Bảng 3.6: Áp lực tối đa…………………………………… 87 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Ngun lý số công nghệ khoan chống thấm cho công trình thuỷ lợi……………………………………………… 11 Hình 2.1: Sơ đồ bố trí khoan vữa xi măng hố khoan 17 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí khoan vữa xi măng tuần hồn áp lực cao hố khoan……………………………………………… 27 Hình 2.3: Sơ đồ cắt dọc đập có chống thấm, độ sâu S=f(Z)…………………………………………………………… 37 Hình 2.4: Sơ đồ thiết kế chống thấm đập đất có tường lõi đá…………………………………………………… 38 Hình 2.5: Sơ đồ thiết kế chống thấm đập đất có lõi tường nghiêng……………………………………………… 39 Hình 2.6: Sơ đồ tính tốn chiều dày chắn…………………… 42 Hình 3.1: Sơ đồ bố trí hố khoan thí nghiệm…………… 69 Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thiết bị khoan phân đoạn phụt…… 76 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nền cơng trình thủy lợi đóng vai trò quan trọng việc đảm bảo an tồn khai thác cơng trình hồ chứa nói riêng cơng trình thuỷ lợi nói chung Khi bị ổn định (bị thấm không đủ khả chịu lực) gây ảnh hưởng lớn tới làm việc cơng trình, đặc biệt q trình vận hành khai thác cơng trình sau Do vậy, việc xử lý chống thấm, gia cố tăng ổn định công việc đặc biệt quan trọng, góp phần khơng nhỏ đến tính ổn định bền vững cơng trình Hiện nay, Việt Nam việc xử lý đất, đá yếu thực với nhiều phương pháp khác Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm, khả ứng dụng tính hiệu kinh tế kỹ thuật riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Tính chất địa chất nền, hình thức kết cấu, quy mơ cơng trình….vv Phương pháp khoan vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao phương pháp xử lý chống thấm, gia cố tăng ổn định hiệu nghiên cứu áp dụng Việt Nam Đập tràn Tả Trạch xây dựng sông Tả trạch, huyện Hương Thuỷ, tỉnh Thừa Thiên Huế Đập tràn hạng mục quan trọng cơng trình Hồ chứa nước Tả Trạch cơng trình thuỷ lợi lớn Việt Nam Đập tràn xây dựng địa chất phức tạp Vì vậy, biện pháp xử lý chống thấm gia cố tăng ổn định đặt lên hàng đầu Đề tài “Nghiên cứu phương pháp khoan vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao xử lý cơng trình thủy lợi ứng dụng xử lý đập tràn Tả Trạch – Thừa Thiên Huế” cần thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn 2 Mục đích đề tài Nghiên cứu phương pháp khoan vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao xử lý cơng trình thủy lợi tính khả thi phương pháp xử lý đập tràn Tả Trạch Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Cách tiếp cận: - Tiếp cận lý thuyết, tìm hiểu tài liệu phương pháp khoan vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao - Tiếp cận nghiên cứu quy trình, quy phạm có liên quan Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp thu thập phân tích tổng hợp tài liệu - Phương pháp nghiên cứu lý tuận kết hợp tính tốn - Phương pháp tiếp cận thực tế Kết dự kiến đạt Nghiên cứu tính hiệu khả ứng dụng phương pháp khoan vữa xi măng tuần hồn áp lực cao xử lý cơng trình thủy lợi ứng dụng phương pháp công tác xử lý đập tràn Tả Trạch CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Nền cần xem phận cấu thành thống cơng trình, với thân cơng trình chống lại tác động phá hoại thường xuyên thiên nhiên mà trước hết nước để đảm bảo cơng trình làm việc an tồn bền vững lâu dài Vì điều kiện địa chất có vai trị quan trọng an tồn cơng trình Để cho có chất lượng tốt phịng tránh cố, nhiệm vụ thiết kế cần tìm biện pháp xử lý thích hợp Trước hết cần nhận thức tầm quan trọng đặc biệt công trình, để có quan tâm mức, đầu tư nghiên cứu cẩn thận tài liệu địa chất nền, sau tìm biện pháp xử lý tốt Kinh nghiệm thực tế cho thấy chi phí cho biện pháp xử lý thường tốn u cầu thiết kế cơng trình chất lượng tốt cơng trình an tồn, xảy cố cơng trình gây hậu nghiêm trọng, có cịn gây tai họa chi phí để khắc phục cố đập gây có cịn lớn nhiều lần chi phí để xử lý ban đầu Hiện gia cố đất, đá yếu thực với nhiều phương pháp xử lý khác nhiều nước giới Việt Nam Các phương pháp xử lý gia cố có đặc tính riêng biệt Mỗi phương pháp xử lý có mục đích, khả ứng dụng, tính hiệu kỹ thuật, kinh tế khác phụ thuộc vào tính chất tầng đất đá nằm phân bố xung quanh móng cơng trình, phụ thuộc vào loại cơng trình, vị trí quy mơ cơng trình xây dựng vv 1.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA NỀN CƠNG TRÌNH THỦY LỢI Cơng trình thủy lợi xây dựng loại khác nhau, tuỳ theo tính chất loại để đưa giải pháp kết cấu đập cho phù hợp (Đập đất, đập đất đá hỗn hợp, đập đá đổ, đập bê tông trọng lực ) Do cơng trình xây dựng sông suối nên tạo chênh lệch mực nước thượng lưu hạ lưu, tác dụng cột nước chênh lệch mà sinh chuyển động nước qua lỗ rỗng khe nứt từ thượng lưu hạ lưu (hiện tượng thấm nước) Thấm đập gây tác hại như: - Tổn thất lưu lượng nước từ thượng lưu xuống hạ lưu - Dòng thấm gây nên áp lực lên đáy cơng trình có hướng từ lên trên, áp lực thấm làm giảm nhẹ cơng trình giảm khả chống trượt - Nước thấm gây nên tác dụng hố học đá, hồ tan mang hạ lưu loại muối khoáng, giảm sức chịu tải - Trong đất, nước thấm mang theo hạt đất nhỏ làm thay đổi tính chất lý gây lún trượt - Khi dòng thấm hạ lưu, đường dòng gần hướng thẳng đứng lên Do áp lực thấm tác dụng lên vùng đất khu vực mà số trường hợp nâng khối đất lên (Hiện tượng đùn đất) Nói chung, cơng trình thủy lợi làm việc tác dụng nhiều yếu tố như: Trọng lượng thân cơng trình, áp lực thấm, xói ngầm vv Vì việc xử lý đập vấn đề quan trọng định đến tính khả thi an tồn cho cơng trình 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ GIA CỐ NỀN CƠNG TRÌNH THỦY LỢI 1.3.1 Xử lý lớp đệm Xử lý lớp đệm nhằm mục đích tăng sức chịu tải làm giảm tính nén lún Người ta thường xử lý đệm cát, đất, đá, sỏi 1.3.1.1 Xử lý đệm cát - Dưới tác dụng tải trọng cơng trình σđất giảm theo độ sâu Khi gặp đất yếu người ta thay tầng đệm cát đủ sức chịu tải trọng tận dụng khả lớp đất yếu nằm - Tác dụng tầng đệm cát : + Giảm độ lún móng + Giảm chênh lệch lún móng phân bố lại σ đất + Giảm độ sâu chơn móng → tiết kiệm vật liệu làm móng + Tăng tốc độ cố kết nền, rút ngắn trình lún, tăng nhanh sức chịu tải - Sử dụng lớp đệm cát có hiệu lớp đất yếu trạng thái bão hồ nước có chiều dày < 3m khơng xuất nước ngầm có áp - Đệm cát thi cơng theo trình tự sau: Rải → San → Đầm & kiểm tra độ chặt 1.3.1.2 Xử lý đệm đất Trong thực tế xây dựng đất yếu bùn, bồi tích v.v Người ta đào bỏ thay vào lớp đất đắp 1.3.1.3 Xử lý đệm đá sỏi - Khi lớp đất yếu dày < 3m trạng thái bão hoà nước lớp đất yếu lớp đất chịu lực tốt xuất nước có áp lực cao dùng đệm cát sỏi - Trình tự thi cơng: Giống đệm cát riêng lớp đệm đá yêu cầu phải xếp chèn thật tốt khơng ổn định tồn lớp đệm 1.3.2 Xử lý cọc Xử lý cọc nhằm mục đích sau : - Khắc phục hạn chế biến dạng lún có trị số q lớn biến dạng khơng - Bảo đảm ổn định cho công trình có tải trọng ngang tác dụng - Giảm bớt vật liệu xây làm móng khối lượng đào, đắp - Có thể giới hố thi công chế tạo nên rút ngắn thời gian thi công 1.3.3 Xử lý nổ mìn ép - Nội dung phương pháp: Người ta khoan lỗ, bố trí lỗ mìn dài phạm vi cần gia cố dạng hình tam giác Sau nổ mìn tạo thành giếng có thành vách tương đối chặt → lấp cát đầm chặt 80 3.5.2.2 Khoan kiểm tra Để kiểm tra chất lượng khoan gia cố sau kết thúc công tác khoan phụt, công tác khoan ép nước kiểm tra thực khu vực sau kết thúc cơng tác khu vực ngày Vị trí hố khoan kiểm tra xác định thực địa sở phân tích kết khoan thực Cần lưu ý lựa chọn ví trí hố khoan kiểm tra cho phù hợp để tránh khoan phải cốt thép bê tông tràn Số lượng hố khoan kiểm tra khơng vượt q ÷ 10% tổng số hố khoan Khối lượng công tác khoan kiểm tra xem mục 1.5 Các hố khoan kiểm tra khoan thẳng đứng tới độ sâu hố khoan gia cố tương ứng khu vực Nội dung công tác kiểm tra bao gồm: Khoan hố kiểm tra Tiến hành lấy mẫu thí nghiệm ép nước thí nghiệm hố khoan kiểm tra Các hố khoan kiểm tra khoan phương pháp khoan xoay bơm rửa ống mẫu, đường kính hố khoan khơng nhỏ 91mm, nhằm đảm bảo mẫu nõn hố khoan giữ tính nguyên dạng, cho phép quan sát mức độ ảnh hưởng trình phụt, mẫu nõn phải đảm bảo 100% Các hố khoan kiểm tra phải lập hình trụ hố khoan Nõn khoan lưu vào hòm nõn chụp ảnh mầu Một số đoạn nõn khoan lấy làm mẫu thí nghiệm phịng tiêu lý Trong tất hố khoan kiểm tra tiến hành ép nước thí nghiệm phân đoạn từ xuống, chiều dài đoạn ép trung bình 5m, áp lực ép thí nghiệm lấy theo cấp áp lực P = 0.8 lần áp lực lớn đoạn tương ứng, không vượt 10 KG/cm2 Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng lấy theo lượng nước đơn vị yêu cầu q ≤ 0.05 (l/ph.m.m), ép nước kiểm tra đoạn phải đạt yêu cầu 100%, đoạn ép tỷ lệ đạt khơng nhỏ 90% Nếu chưa đạt phải tiến hành vữa bổ sung khu vực vừa kiểm tra kiểm tra lại kết bổ sung Sau 81 kết thúc công tác kiểm tra tiến hành lấp hố yêu cầu hố thông thường Mẫu thí nghiệm phịng lấy từ mẫu nõn khoan, mẫu lấy vị trí đoạn phụt, mẫu cho vào ống bơ mẫu, bọc cẩn thận băng keo vận chuyển phịng thí nghiệm Kết thí nghiệm mẫu phịng thí nghiệm cho phép đánh giá độ ổn định sau Tuỳ thuộc vào kết kiểm tra, đánh giá chất lượng công tác gia cố chất lượng màng chống thấm để có định bổ sung (nếu xét thấy cần thiết) 3.6 KẾT QUẢ CƠNG TÁC KHOAN PHỤT THÍ NGHIỆM [12] 3.6.1 Kết ép nước thí nghiệm trước vữa Trong q trình khoan hố thí nghiệm, tiến hành ép nước thí nghiệm cho phân đoạn dự kiến với áp lực lấy 0.8 lần áp lực thiết kế phân đoạn đó, Pmax Kết ép nước thí nghiệm phân đoạn xem bảng sau: Bảng 3.2: Kết ép nước thí nghiệm trước vữa áp lực ép Lượng đồng hồ nước đơn vị (Mpa) (Lu) 05 - 2.5 0.110 215.144 Đoạn 2.5 -5.5 0.071 258.357 Đoạn 5.5 - 10.5 0.120 99.290 Đoạn 10.5 - 15.5 0.47 9.611 Đoạn 15.5 - 20.5 0.686 8.585 Hố thí Đoạn ép nước Độ sâu (m) nghiệm kiểm tra Từ Đến Đoạn TN1 3.6.2 Áp lực thiết kế tối đa áp lực thực tế Áp lực theo thiết kế lấy theo trị số đồng hồ làm chuẩn Khi phụt, áp lực nhanh chóng nâng tới áp lực ban đầu cho đoạn phụt, thông thường áp lực ban đầu thường lấy 0.8 lần áp lực thiết kế tối đa Trường hợp 82 lượng ăn vữa lớn, có khả bị đẩy trồi lên có tượng biến dạng khu vực xung quanh nâng áp lực lên cấp, cấp KG/cm2 sau phút, đạt áp lực thiết kế tối đa Bảng 3.3: Bảng áp lực thiết kế tối đa áp lực thực tế Hố TN1 - Đoạn lớp đá Áp lực ban đầu (Mpa) áp lực tối đa (Mpa) PHN - Lớp Đoạn Từ - Đến (m) 0.4 ÷ 2.5 2.0 ÷ 5.5 2.0 ÷ 10.5 2.0 ÷ 15.5 2.0 ÷ 20.5 Thiết kế Thực tế Thiết kế Thực tế 0.35 0.01 0.5 0.34 0.35 0.16 0.5 0.50 0.7 0.02 1.0 0,09 0.7 0.84 1.0 0.97 ÷ 1.18 1.0 0.24 1.5 0.15 1.0 0.10 1.5 0.20 1.0 0.09 1.5 0.96 ÷ 1.10 1.5 0.17 2.0 0.14 1.5 0.61 2.0 1.11 ÷ 1.27 1.5 0.11 2.0 1.45 ÷ 1.71 3.6.3 Nồng độ vữa thí nghiệm Vữa sử dụng để thí nghiệm dung dịch vữa ximăng PCB40 Dung dịch trộn đạt dạng huyền phù Nước dùng để tạo vữa trong, không lắng cặn Khi phụt, dung dịch vữa ximăng thay đổi từ lỗng đến đặc Do khu vực thí nghiệm có lượng nước đơn vị lớn nên nồng độ dung dịch vữa ximăng 83 sử dụng theo tỷ lệ N/XM là: 5/1, 3/1, 2/1, 1/1, 0.8/1 với nồng độ ban đầu 5/1 Việc tăng cấp nồng độ vữa tuỳ thuộc vào lượng vữa tiêu hao q trình thí nghiệm Nồng độ vữa cuối nồng độ mà hố đạt yêu cầu dừng Trong q trình thí nghiệm, cấp nồng độ vữa cuối thường đạt tới 0.5/1 xảy tượng no vữa, lưu lượng tiêu hao ≈ ÷ 4.0 (l/ph) ứng với đoạn 3.6.4 Cơng tác kiểm tra hố khoan thí nghiệm 3.6.4.1 Khoan ép nước kiểm tra Công tác kiểm tra thực hố khoan KT1 Hố khoan có đường kính 110 ÷ 91mm, chiều sâu khoan 20.5m, 0.5m đầu khoan tầng bê tơng phản áp 20m đới thí nghiệm Trong trình khoan mẫu nõn khoan lấy đạt tỷ lệ 75 ÷ 85% Ngun nhân khơng lấy nõn đạt 100% nõn khoan bị vỡ trình khoan Tiến hành ép nước kiểm tra theo phương pháp ép áp, phân đoạn từ xuống, tương ứng với đoạn Chiều dài đoạn ép ÷ 5m, kết ép nước kiểm tra hố khoan KT1 sau: Bảng 3.4: Kết khoan ép nước kiểm tra khu vực TN1 Tên hố kiểm tra KT1 Đoạn ép nước kiểm tra Chiều áp lực Độ sâu (m) dài ép nước Từ Đến đoạn ép thực tế (m) (Mpa) Lượng nước đơn vị thực tế (l/ph.m.m) Lượng nước đơn vị theo yêu cầu thiết kế (l/ph.m.m) Đoạn 0.5 - 2.5 2.0 0.384 0.0113 0.05 Đoạn 2.5 - 5.5 3.0 0.788 0.0125 0.05 Đoạn 5.5 - 10.5 5.0 0.990 0.01844 0.05 Đoạn 10.5 - 15.5 5.0 0.923 0.02367 0.05 84 Tên hố kiểm tra Đoạn ép nước kiểm tra Đoạn Chiều áp lực Độ sâu (m) dài ép nước Từ Đến đoạn ép thực tế (m) (Mpa) 15.5 - 20.5 5.0 0.958 Lượng nước đơn vị thực tế (l/ph.m.m) Lượng nước đơn vị theo yêu cầu thiết kế (l/ph.m.m) 0.02599 0.05 Căn theo tiêu chuẩn đánh giá chất lượng hồ sơ thiết kế, lấy theo lượng nước yêu cầu q≤ 0.05 (l/ph.m.m), đoạn ép nước kiểm tra đầu phải đạt yêu cầu 100%, đoạn lấy tỉ lệ đạt khơng nhỏ 90%, cơng tác khoan ép nước kiểm tra đạt yêu cầu 3.6.4.2 Thí nghiệm mẫu kiểm tra Mẫu thí nghiệm lấy trình khoan hố kiểm tra biện pháp khoan xoay lấy mẫu Độ sâu lấy mẫu kết thí nghiệm mẫu sau: 85 Bảng 3.5: Bảng thống kê kết thí nghiệm mẫu khu vực thí nghiệm Tên hố Độ sâu (m) kiểm Từ Đến Lớp thí nghiệm Cường độ kháng cắt trạng Cường độ Cường độ kháng cắt trạng kháng nén thái khơ kháng nén thái bão hồ mẫu trạng Lực dính C Góc ma sát (KG/cm2) (độ) 190.1 17 37o25' 255.5 20 244.3 20 thái khô tra (KG/cm2) 5.20 ÷ 5.40 KT1 Cường độ 14.20 - 14.40 18.2 ÷ 18.4 Lớp (Đá phong hoá nhẹ) mẫu trạng Lực dính C Góc ma sát (KG/cm2) (độ) 161.6 14 37o10' 37o40' 229.9 17 37o30' 37o40' 219.8 18 37o20' thái bão hoà (KG/cm2) 86 Căn theo kết thí nghiệm khoan khu vực hố khoan thí nghiệm TN1 rút số đánh sau: - Kết ép nước kiểm tra đoạn ép đạt yêu cầu, q ≤ 5Lu tương ứng với q ≤ 0.05 (l/ph.m.m) đạt theo yêu cầu thiết kế - Công tác lấy mẫu nõn khoan sau thí nghiệm đạt tỷ lệ 75 ÷ 85% (do vỡ nõn q trình khoan), thí nghiệm mẫu đạt u cầu Q trình thí nghiệm xác định thông số yêu cầu kỹ thuật như: khoảng cách hố khoan hàng phụt, khoảng cách hàng áp lực phụt, nồng độ điều kiện dừng để áp dụng cho công tác khoan thi cơng đại trà Qua kết khoan thí nghiệm khu vực thí nghiệm xác định thông số phù hợp áp dụng cho công tác khoan thi công đại trà khu vực tràn xả lũ thuộc cơng trình Hồ chứa nước Tả Trạch, cụ thể sau: - Giữ nguyên khoảng cách hố hàng 1.5m ÷ 3m, khoảng cách hàng 3m chiều sâu hố khoan thiết kế - Do sử dụng bê tông cốt thép tràn làm bê tông phản áp, để tránh khoan phải cốt thép phải tiến hành định vị ống nhựa trước phương pháp đai thép, ống nhựa Đối với hố khoan kiểm tra nên thống trước vị trí để định vị ống - Vữa sử dụng đá phong hố vừa ÷ nhẹ (Lớp & 8) sử dụng dung dịch nước + ximăng (N+XM) - Tiến hành khoan dung dịch N+XM với nồng độ bắt đầu 5/1 (đối với khoan chống thấm: hàng T & hàng C) nồng độ bắt đầu 3/1 (đối với hố khoan gia cố hàng D, E, F, G, H Nồng độ vữa kết thúc 1/1, trường hợp lượng vữa lớn so với yêu cầu, nâng đến nồng độ 0.5/1 - Áp lực tối đa đoạn kiến nghị sau: (Trong trình cần lưu ý lựa chọn áp lực tối đa hợp lý để không xảy tượng phá hoại nền) 87 Bảng 3.6: Áp lực tối đa Đoạn Áp lực tối đa đồng hồ (Mpa) 1Mpa = 10.2KG/cm2 Lớp - (Đá PHV - PHN) Đoạn 0.45 ÷ 0.50 Đoạn 0.95 ÷ 1.00 Đoạn 1.05 ÷ 1.10 Đoạn 1.20 ÷ 1.30 Đoạn 1.40 ÷ 1.50 Điều kiện dừng đoạn đá phong hố vừa ÷ nhẹ ứng với áp lực tối đa, lưu lượng vữa giảm xuống < (l/ph), kéo dài 30 phút 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Phương pháp khoan xi măng áp truyền thống sử dụng rộng rãi Việt nam để xử lý chống thấm gia cố cơng trình đạt hiệu cao Trong thực tế thi công nhận thấy phương pháp cịn có hạn chế áp lực thấp thường nhỏ 3MPa., mực nước ngầm cao nước có áp, nút khó đảm bảo độ kín đới đá gốc nứt nẻ mạnh, đặc biệt đới đá phong hoá mạnh Áp lực thực đoạn bị sai lệch chưa xác định tổn thất áp lực qua đường ống dẫn vữa từ đồng hồ áp lực đến đoạn Vật liệu đoạn dễ bị chìm lắng, làm lấp đoạn Phương pháp khoan vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao chất phương pháp khoan xi măng áp truyền thống Tuy nhiên, phương pháp khoan vữa xi măng tuần hồn áp lực cao có cải tiến quy trình phương pháp thi cơng Phương pháp khắc phục số hạn chế phương pháp khoan xi măng áp truyền thống Hiện phương pháp sử dụng rộng rãi Trung Quốc để xử lý đới đá cứng (đá phong hoá vừa đến nhẹ) Qua kết đạt thực cơng tác khoan thí nghiệm phương pháp khoan vữa tuần hoàn áp lực cao, cho thấy hiệu rõ tạo màng chống thấm, có lượng nước đơn vị hoàn toàn đáp ứng yêu cầu đặt ra, q < 5Lu Như vậy, kết luận sử dụng phương pháp vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao, theo phương pháp bịt miệng lỗ, phương thức tuần hồn có hiệu cao việc xử lý đá phong hoá vừa đến nhẹ Phương pháp có hiệu tốt để xử lý cho đập tràn cơng trình Tả Trạch nói riêng cơng trình khác nói chung Những tồn hạn chế Trong thiết kế khoan việc bố trí mạng lưới khoan như: Số hàng khoan, khoảng cách hàng khoan, khoảng cách hố khoan chủ yếu dựa theo 89 điều kiện địa chất, kinh nghiệm thực tế nhiều cơng trình có quy mơ nên chưa có tính thuyết phục cao Giải pháp có tác dụng chống thấm cố kết nền, áp dụng cho đá phong hố mạnh đến đá tươi, sâu nghiên cứu tác dụng chống thấm cố kết áp dụng cho đá phong hoá vừa đến nhẹ Về vấn đề nghiên cứu kiểm tra đánh giá chất lượng cố kết, độ ổn định đá qua cơng tác thí nghiệm chưa hồn chỉnh chưa tiến hành thí nghiệm trường Do thời gian nghiên cứu có hạn số yếu tố khác, nên bên cạnh kết đạt tác giả chưa nghiên cứu làm rõ vấn đề Phương hướng tiếp tục nghiên cứu Đây đề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao, xử lý cho đá phong hố mạnh đến đá tươi Vì nên tiếp tục nghiên cứu áp dụng cho công trình khác Cần có thí nghiệm trường để đánh giá xác mức độ hiệu phương pháp vấn đề gia cố tăng cố kết đảm bảo ổn định Khi áp dụng cho cơng trình khác, tùy thuộc cơng trình cụ thể, điều kiện địa chất mà lựa chọn, tính tốn thiết kế khoan cho phù hợp, bao gồm việc lựa chọn sơ đồ mạng lưới khoan phụt, áp lực phụt, nồng độ vữa phụt, vv TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Năng lượng Điện khí hố Liên Xơ cũ (1985), Hướng dẫn tính tốn chống thấm độ bền thấm đập đất П 21-85 -BHИИГ Phan Sỹ Kỳ (2000), Sự cố số cơng trình thủy lợi Việt Nam biện pháp phòng tránh, Hà Nội Tiêu chuẩn điện lực nước Cộng hoà nhân dân Trung Hoa (2000), Quy phạm thiết kế đập bê tông trọng lực DL/T5108-1999 Tiêu chuẩn điện lực nước Cộng hoà nhân dân Trung Hoa (2002), Tiêu chuẩn kỹ thuật thi công vữa xi măng cho cơng trình thủy lợi DL/5148-2001 Tiêu chuẩn điện lực nước Cộng hoà nhân dân Trung Hoa (2003), Quy phạm thiết kế đập tràn SD/TS166-2002 Tiêu chuẩn quốc gia (2010), Cơng trình thủy lợi Đập đất Yêu cầu kỹ thuật thi công phương pháp đầm nén TCVN 8297-2009, Hà Nội Tiêu chuẩn quốc gia (2012), Cơng trình thuỷ lợi u cầu kỹ thuật khoan xi măng vào đá TCVN 8645:2011, Hà Nội Tiêu chuẩn quốc gia (2013), Cơng trình thuỷ lợi Thiết kế đập bê tông bê tông cốt thép TCVN 9137:2012, Hà Nội Tổng công ty Tư vấn xây dựng thuỷ lợi Việt Nam (2005), Tạp chí tư vấn xây dựng thủy lợi 10 Tổng cơng ty Tư vấn xây dựng thuỷ lợi Việt Nam (2007), Báo cáo địa chất cơng trình Hồ Tả Trạch, Hà Nội 11 Tổng Công ty Tư vấn xây dựng thuỷ lợi Việt Nam (2006-2008), Tài liệu thiết kế cơng trình Hồ Tả Trạch, Hà Nội 12 Tổng Công ty Tư vấn xây dựng thuỷ lợi Việt Nam (2008), Báo cáo kết khoan thí nghiệm khu vực - Cơng trình Hồ Tả Trạch, Hà Nội 13 www.google.com.vn, Trang Web tìm kiếm thơng tin Việt Nam Phơ lơc 1: TÝnh to¸n chiỊu dμy cđa mμn khoan phơt chèng thÊm theo R.R Trugaev Sè TT Th«ng sè Chiều cao cột nớc Đơn Ký vị hiệu Công thức Kết m H H = CTMNĐĐ-CTĐM 46.5 m S S = (0.3-0.7)H 15 ChiỊu réng cđa lâi chèng thấm m lo Theo thiết kế 66.0 Độ sâu thực tế tầng không thấm m Ttt Ttt = 0.8S+0.5lo 45.00 Hệ số sức kháng nằm ngang = chiỊu dμi n»m ngang cđa mμn chèng thÊm l lín nhÊt ≤ 0.5S ξnn ξnn = (l - 0.5S)/Ttt Hệ số sức kháng mn chắn mc mc = (2-1.125S/Ttt)/(Ttt/S-0.75) 0.722 Hệ số tổng sức kháng đờng viỊn n−íc d−íi ®Êt Σξmc Σξmc =0.88+ξnn+ξmc 1.602 HƯ số tổng sức kháng mn chắn tmc tmc =0.44+nn+mc 1.162 Tổn thất cột nớc độ sâu mn ch¾n httmc httmc =ξtmcZ/Σξmc 33.73 10 Gradien cho phÐp cđa mμn ch¾n øng víi q = 0.05 l/ph.m.m Jcpmc ChiỊu s©u mμn chèng thÊm theo DL5108-1999 11 Chiều dy mn chắn theo tính toán Khoảng cách c¸c hè hμng thùc tÕ th−êng chän lμ 3m Khoảng cách tính toán (L bớc) 13 hè khoan hμng 12 ChiỊu dμy thùc cđa mn chắn 14 (trờng hợp n = hng) ứng víi Lb−íc 15 m Tmc m L m Lb−íc Lb−íc = 0.9*L 2.7 m Tmctt1 Tmctt1 = 0.60 * n * L b−íc 1.62 Tmc = httmc/Jcpmc 2.25 3.00 15 Chiều dy mn chắn (trờng hợp n = hng) øng víi L b−íc m Tmctt2 Tmctt2 = 0.60 * n * L b−íc 3.24 16 ChiỊu dμy mμn ch¾n (tr−êng hỵp n = hμng) øng víi L b−íc m Tmctt3 Tmctt3 = 0.60 * n * L b−íc 4.86 m Tmctt Tmctt = 0.60 * n * L bớc 3.24 Chọn khoảng cách hố khoan hμng L = 3m, sè 17 l−ỵng hμng lín nhÊt lμ n = vμ nhá nhÊt lμ n = cã chiỊu dμy thùc tÕ cđa mμn ch¾n T mctt ... 2.3 PHƯƠNG PHÁP KHOAN PHỤT VỮA XI MĂNG TUẦN HOÀN ÁP LỰC CAO 2.3.1 Bản chất tác dụng phương pháp 2.3.1.1 Bản chất phương pháp Bản chất phương pháp khoan vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao giống phương. .. phương pháp khoan vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao - Tiếp cận nghiên cứu quy trình, quy phạm có liên quan Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp thu thập phân tích tổng hợp tài liệu - Phương pháp. .. vữa hố khoan xem hình 2.1) Với phương pháp khác biệt phương pháp vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao cho thấy phương pháp có ưu điểm tốt so với phương pháp vữa xi măng áp thông thường là: (1) Nút đặt