2. Hiện trạng
3.8.1.Bản chất của phương pháp
Để loại bỏ sự cố bục nước đột ngột vào phía trong công trình ngầm từ các tầng đá nứt nẻ ngậm nước (khi chúng ta đào qua), trên thực tế đơn vị thi công đã sử dụng hiệu quả tổ hợp phương pháp đóng - bịt kín dòng nước nhờ sự giúp đỡ của các kết cấu
trong công trình ngầm và công nghệ bơm nén ép vật liệu gia cường – chống thấm vào đất đá mà không làm ngập lụt công trình ngầm.
Phương pháp này sử dụng hợp lí nhất trong các trường hợp sau:
- Xuất hiện sự gia tăng giá trị lưu lượng nước theo thời gian, theo tiến độ thi công công trình ngầm (nơi xảy ra sự cố bục nước đột ngột)
- Không tồn tại tổ hợp máy bơm có công suất bơm đủ lớn để có thể bơm thoát lưu lượng nước gia tăng mạnh sau thời điểm xảy ra sự cố bục nước đột ngột và không có khả năng nhanh chóng lắp đặt tổ hợp thiết bị bơm như vậy trên thực tế.
- Cần thực hiện công tác bơm nén ép vật liệu gia cường – chống thấm vào môi trường đất đá tại giai đoạn thi công tiếp theo cho công trình ngầm.
a. Xây dựng vách ngăn gia cường
Trước thời điểm xây dựng vách ngăn gia cường cần tiến hành thu gom và dẫn truyền nước từ sự cố bục nước đột ngột nhờ sự giúp đỡ của một hoặc hai đường ống. Khi chuẩn bị công tác tiêu thoát nước cần phải đảm bảo thu gom nước triệt để từ sự cố bục nước đột ngột và dẫn thoát nước ra phía ngoài giới hạn của khu vực thi công vách ngăn gia cường.
Khi kết thúc công tác tiêu thoát nước, đơn vị thi công sẽ tiến hành xây dựng vách ngăn gia cường tương tự như công nghệ thi công các loại vách ngăn cách ly – chống thấm. Trong quá trình xây dựng vách ngăn gia cường cần đồng thời lắp đặt, cố định một số thiết bị cần thiết vào trong chính kết cấu của chúng như sau: các đường ống tiêu thoát nước, một số lượng đoạn ống định hướng để khoan các lỗ khoan gia cường và thực hiện công tác bơm – nén – ép vật liệu dính kết vào thời điểm thích hợp.
Sau khi kết thúc xây dựng vách ngăn gia cường, đơn vị thi công sẽ dừng thi công trong khoảng từ một đến ba ngày để vật liệu bê tông đông kết và rắn cứng. Sau đó tiến hành chất tải áp lực thủy tĩnh nước dưới đất tác dụng lên chúng bằng cách đóng các đường ống tiêu thoát nước. Nếu áp lực thủy tĩnh đạt giá trị lớn nhất và không thấy sự xuất hiện thẩm thấu nước qua kết cấu vách ngăn gia cường tại vị trí tiếp xúc giữa chúng với môi trường đất đá bao quanh hoặc sự thẩm thấu này có giá trị nhỏ thì có thể chuyển sang công tác tiếp theo để loại bỏ sự cố bục nước đột ngột vào phía trong công trình ngầm. Nếu mức độ thẩm thấu này có giá trị lớn và có xu thế gia tăng theo thời gian thì vách ngăn gia cường cần phải được giảm tải bằng giải pháp mở các van chắn trong các đường ống tiêu thoát nước. Sau đó đơn vị thi công sẽ tiến hành gia cường làm chặt chúng bằng biện pháp bơm nén ép vật liệu dính kết gia cường. Cuối cùng đơn vị thi công tiến hành chất tải lại cho vách ngăn gia cường.
Tại thời điểm kết thúc chất tải lên vách ngăn gia cường và ngăn chặn dòng chảy của nước từ sự cố bục nước đột ngột, đơn vị thi công sẽ tiến hành công tác bơm nén ép vật liệu dính kết gia cường vào các lỗ khe nứt lớn, các vị trí phá hủy địa chất kiến tạo hoặc các tầng đất đá chứa nước tiềm ẩn sự nguy hiểm bục nước đột ngột vào phía trong công trình ngầm.
b. Bơm – nén – ép vật liệu dính kết gia cường.
Công tác bơm nén ép vật liệu dính kết gia cường vào các vị trí xảy ra sự cố bục nước đột ngột vào phía trong công trình ngầm sẽ được tiến hành theo trình tự sau:
- Lắp đặt kết cấu vòng chắn khít chống rò và kết cấu khóa chặn cho lỗ khoan trong quá trình khoan vào phía trong các lỗ khoan bơm nén ép vật liệu dính kết gia cường. Các đường ống này sẽ được cố định vào phía trong vách ngăn để định hướng khoan các lỗ khoan.
- Khoan các lỗ khoan bơm nén ép vật liệu dính kết gia cường thông qua các đường ống định hướng.
- Tháo các đường ống định hướng sau thời điểm kết thúc khoan các lỗ khoan và thay thế chúng bằng các bộ phận đầu bơm nén ép vật liệu dính kết gia cường.
- Thau rửa các lỗ khoan gia cường và đo khả năng hút nước của chúng.
- Bơm nén ép các loại vật liệu dính kết gia cường vào các lỗ khoan cho đến thời điểm chúng hết khả năng thấm hút dưới một áp lực bơm thiết kế lớn nhất.
- Vật liệu dính kết gia cường phải được bảo toàn cho tới thời điểm chúng đông kết, rắn cứng đến giá trị độ bền theo yêu cầu của thiết kế.
- Khoan các lỗ khoan gia cường mới bên cạnh các lỗ khoan gia cường đã có trên toàn bộ chiều sâu và đo đạc mức độ thấm hút của chúng.
- Lặp lại công tác bơm nén ép vật liệu dính kết gia cường vào các lỗ khoan gia cường mới với giá trị thấm hút lớn hơn 0,05 lít/phút.
- Lặp lại quy trình đảm bảo cho vật liệu dính kết gia cường mới được bảo toàn cho tới thời điểm chúng đông kết rắn cứng đến giá trị độ bền theo yêu cầu thiết kế.
- Tiến hành công tác khoan kiểm tra và công tác khoan biên cho các lỗ khoan kiểm tra trên gương.
- Dỡ bỏ kết cấu vách ngăn gia cường và thực hiện công tác thi công công trình ngầm tiếp theo trong môi trường đất đá vừa được gia cường với quy trình khoan các lỗ khoan vượt trước. Tại đây, tùy theo yêu cầu thực tế, đơn vị thi công có thể sử dụng tiếp công nghệ bơm nén ép các loại vật liệu dính kết gia cường tại những vị trí công trình ngầm cần thiết và ở những thời điểm thích hợp.