2. Hiện trạng
3.7.Loại bỏ sự cố bụcnước đột ngột bằng tổ hợp giải pháp “xả nước từ công trình ngầm bị ngập
trình ngầm bị ngập nước vào công trình ngầm đang hoạt động – thoát nước tự nhiên”
Bản chất của phương pháp.
Công nghệ xả nước theo các lỗ khoan được sử dụng trong quá trình loại bỏ các sự cố bục nước đột ngột thông qua giải pháp kĩ thuật khoan các lỗ khoan vào các công trình ngầm bị ngập nước từ các công trình ngầm không bị ngập nước lân cận hoặc các các công trình ngầm mới được xây dựng. Trong một số trường hợp nước còn được tháo – xả xuống các khu vực có khả năng chứa nước ở mức sâu hơn (tầng đất đá chứa nước, lỗ rỗng, nứt nẻ, khoang trống castơ,…) nếu điều kiện thực tế cho phép. Công nghệ này cũng được sử dụng nhằm mục đích phòng ngừa, dự báo, báo động về các sự cố bục nước đột ngột từ các công trình ngầm cũ bị bục nước trong quá trình thi công các công trình ngầm mới khi tiếp cận gần chúng.
Trong môi trường đất đá rắn cứng, không nứt nẻ và có độ chặt lớn, việc khoan các lỗ khoan tháo – xả nước sẽ được tiến hành không cần phải xây dựng vách ngăn chống thấm cách nước bằng vật liệu bê tông (hình 7.16a).
Trong cả hai trường hợp trên đây, công tác khoan các lỗ khoan tháo xả nước cần phải tiến hành từ một khoảng cách an toàn tính từ các công trình ngầm bị ngập nước nhằm loại bỏ các sự cố bục nước đột ngột thông qua trụ đá bảo vệ hoặc trụ khoáng sản bảo vệ đã được tính toán và bố trí sẵn trước đó. Trong trường hợp này cần phải bố trí tay vịn hoặc cáp vịn đặc biệt trong công trình ngầm để sơ tán người trong trường hợp xảy ra sự cố bục nước đột ngột. Hệ thống tay vịn hoặc cáp vịn phải được treo ở độ cao 1 – 1,5m tính từ nền công trình ngầm tại phía lối người đi lại. Số lượng lỗ khoan tháo xả phải được xác định bằng những tính toán kĩ thuật cần thiết.
Trước thời điểm khoan các lỗ khoan tháo – xả nước vào phía trong môi trường đất đá không nứt nẻ, đơn vị thi công phải tiến hành khoan trước các đoạn lỗ khoan để lắp đặt các đoạn ống định hướng có đường kính 150 – 200mm. Chiều sâu của đoạn ống tháo nước này phải được xác định bằng những tính toán kĩ thuật cần thiết. Sau khi kết thúc khoan lỗ khoan cho đoạn ống định hướng, đơn vị thi công lắp đặt chúng vào các lỗ khoan và cố định chúng bằng dung dịch xi măng. Các đoạn ống định hướng được chế tạo từ các ống thép đường kính 90-100mm với miệng hình loe. Trong một số trường hợp, khi chế tạo đơn vị thi công sẽ hàn một số vòng kim loại liên kết dọc theo đoạn ống để gia tăng khả năng liên kết của chúng với môi trường đất đá bao quanh.
Việc lắp đặt ống định hướng sẽ được tiến hành nhằm đảm bảo cho quá trình khoan các lỗ khoan tháo xả nước thực hiện chuẩn xác theo hướng đã định về phía công trình ngầm bị ngập nước. Sau khi vật liệu xi măng đã đông kết, đóng rắn, đơn vị thi công sẽ lắp đặt một kết cấu khóa chặt cho lỗ khoan tháo xả nước trong quá trình khoan; van ba đường dẫn và kết cấu vòng chắn khít chống rò (hình 7.16).
Trong trường hợp áp lực thủy tĩnh của nước dưới đất trong các công trình ngầm bị ngập nước có giá trị lớn và môi trường đất đá mềm yếu, các đoạn ống định hướng phải được gia cường tiếp nhờ các tấm thép và các vì neo. Các vì neo này sẽ đượclắp đặt vào phía trong các lỗ khoan ngắn đã chuẩn bị trước trong kết cấu vách ngăn chống thấm cách nước nhờ vật liệu bê tông tự trương nở, đông cứng nhanh.
Khi thi công vách ngăn bê tông chống thấm – cách nước, để khoan các lỗ khoan tháo xả nước trong môi trường đất đá không đủ độ chặt, độ bền cần thiết, đơn vị thi công sẽ cố định các đoạn ống định hướng vào phía trong kết cấu vách ngăn ngay trong khoảng thời gian chế tạo chúng (hình 7.16)
Hình 3.2: Các sơ đồ thi công lỗ khoan tháo xả nước
a: Trường hợp khoan trong môi trường đất đá rắn cứng, không nứt nẻ và có độ chặt lớn
b: Trường hợp khoan trong môi trường đất đá có mức độ trung bình và mềm yếu
1 - Lỗ koan tháo xả nước 2 - Đoạn ống định hướng
3 - Lớp vật liệu liên kết cố định đoạn đường ống định hướng 4 - Các cột đỡ định vị
5 - Kết cấu van khóa 6 - Áp lực kế
8 - Kết cấu vòng chắn khít chống rò 9 - Ống thoát với kết cấu van
10 - Vách ngăn chống thấm cách nước bằng vật liệu bê tông
11 - Kết cấu khóa chặn cho lỗ khoan tháo xả nước trong quá trình khoan. Sau khi kết thúc công tác cố định các đoạn ống định hướng trong môi trường đất đá hoặc sau khi kết thúc thi công vách ngăn bê tông chống thấm cách nước và vật liệu bê tông đã đông cứng, đơn vị thi công sẽ khoan các lỗ khoan tháo xả nước thông qua kết cấu khóa chặt cho lỗ khoan tháo xả nước trong quá trình khoan.
Quá trình khoan các lỗ khoan sẽ được tiến hành với quy trình thau rửa lỗ khoan đồng thời với công tác quan trắc lưu lượng nước, áp lực nước và khí ngầm xâm nhập vào các lỗ khoan.
Trong quá trình khoan, đơn vị thi công sẽ dừng công tác khoan tại thời điểm lỗ khoan giao cắt qua công trình ngầm bị ngập nước. Tiếp theo đơn vị thi công sẽ tiến hành đo lưu lượng nước thoát ra từ lỗ khoan nhờ các thùng đo và điều chỉnh lượng nước xâm nhập vào lỗ khoan nhờ kết cấu khoan khóa chặn tương ứng với công suất của tổ hợp máy bơm.
Sau đó, trong các lỗ khoan, đơn vị thi công sẽ thay thế kết cấu vòng chắn khít chống rò bằng kết cấu giảm tốc cho dòng nước. Tiếp theo nước sẽ được chuyển tiếp tới kênh dẫn dòng hoặc kênh tiêu thoát nước và đổ vào hầm chứa nước chung trong toàn bộ hệ thống công trình ngầm.
Từ đây đơn vị thi công sẽ bơm thoát nước lên mặt đất cho cả lượng nước thông thường chảy tới từ phần ngầm và lượng nước mới xâm nhập từ các công trình ngầm bị ngập nước. Trong suốt thời gian bơm thoát nước cần thực hiện các quan trắc hàng tháng về các thông số lưu lượng nước, giá trị áp lực nước, lượng khí ngầm thoát ra cùng với nước dưới đất. Trong những trường hợp cần thiết phải tiến hành điều chỉnh lưu lượng nước thoát ra từ lỗ khoan và tăng cường công tác thông gió cho công trình ngầm.
Tại thời điểm kết thúc tháo xả nước, đơn vị thi công tiến hành nối thông các công trình ngầm với nhau và tăng cường công tác thông gió. Sau đó, đơn vị thi công tiến hành làm vệ sinh, tiến hành chống giữ lại công trình ngầm. Sau khi hoàn thành các công việc đó, toàn bộ quá trình loại bỏ sự cố bục nước đột ngột vào trong công trình ngầm mới được xem như là kết thúc.
3.8. Loại bỏ sự cố bục nươc đột ngột vào cong trình ngầm bằng tổ hợp giải pháp “xây dựng vách ngăn gia cường – bơm nén ép vật liệu gia cường – không làm ngập