4. Cỏch tiếp cận và phƣơng phỏp nghiờn cứu
2.1.7.4Khoan phụt cao ỏp (Jet-grouting)
Cụng nghệ Jet-grouting là một cụng nghệ mới đó được sử dụng rộng rói trờn thế giới và hiện nay cụng nghệ này đó được Việt Nam quan tõm. Cú nhiều triển vọng ỏp dụng rộng rói trong lĩnh vực xõy dựng cụng trỡnh thủy lợi, đặc biệt là để xử lý chống thấm, sửa chữa nền múng cụng trỡnh.
Cụng nghệ khoan phụt cao ỏp chớnh là cụng nghệ trộn ướt (Wet Mixing) trong giải phỏp cọc trộn sõu. Cụng nghệ này là dựng mỏy khoan đưa ống bơm cú vũi phun bằng hợp kim vào tới độ sõu cần phải xử lý, dung dịch nước và chất kết dớnh sẽ được phun ra từ vũi phun ỏp lực rất cao từ (200ữ400)atm với vận tốc ≥ 100m/s. Dưới lực xung kớch và lực li tõm của dũng tia phun dung dịch sẽ trộn lẫn
với đất tạo thành vữa xi măng + đất, sau đú sẽ đúng rắn lại tạo thành cọc XMĐ. Đường kớnh cọc XMĐ phụ thuộc vào loại đất và ỏp lực phun, xem sơ đồ cụng nghệ hỡnh 2.13.
Hiện nay trờn thế giới đó phỏt triển ba cụng nghệ Jet-grouting: Đầu tiờn là cụng nghệ S, tiếp theo là cụng nghệ T, và gần đõy là cụng nghệ D. Cụng nghệ đơn pha S tạo ra cỏc cọc xi măng đất cú đường kớnh vừa và nhỏ (0.4ữ0.8)m. Cụng nghệ này chủ yếu dựng để thi cụng nền đất đắp, cọc... Cụng nghệ hai pha D tạo ra cỏc cọc xi măng đất cú đường kớnh từ (0.8ữ1.2)m. Cụng nghệ này chủ yếu dựng để thi cụng cỏc tường chắn, tường chống thấm. Cụng nghệ ba pha T là phương phỏp thay thế đất mà khụng xỏo trộn đất. Cụng nghệ này sử dụng để làm cỏc cọc, cỏc tường ngăn chống thấm, cú thể tạo ra cột Soilcrete đường kớnh đến 3m.
Hỡnh 2.13 : Sơ đồ cụng nghệ Jet-grouting làm tường chống thấm
- Vật liệu sử dụng chủ yếu là xi măng, xi măng - sột hoặc xi măng - bentonite, nếu xử lý trong mụi trường nước ngầm cú ỏp thỡ phải thờm phụ gia đụng kết nhanh. Cường độ và chất lượng của màng chống thấm phụ thuộc nhiều vào hàm lượng xi măng, sột và tỉ lệ đất trộn trong khối xi măng + đất.
- Ưu điểm: Giải phỏp này thi cụng rất nhanh (cú thể đạt được 15m cọc/giờ). Nếu khoan sõu thỡ cần khoan được nối dài thờm với cỏc đoạn cần dài 3m bằng cụn ren, vũi bơm cao ỏp cú thể vươn xa đến 100m, nờn khả năng xử lý chống thấm khỏ sõu cú thể đạt đến (50ữ60)m. Thiết bị nhỏ gọn, ớt tiếng động, tiếng ồn, cú thể thi cụng trong khụng gian chật hẹp cú nhiều chướng ngại vật và trong mụi trường cú nước ngầm dõng cao.
- Nhược điểm: Áp lực phụt cao nờn cú thể gõy trương nở làm rạn nứt đất nền hoặc vữa phụt cú khả năng xõm nhập vào cỏc cụng trỡnh ngầm như hố ga, rónh tiờu nước, tầng hầm…
- Phạm vi ứng dụng: Cụng nghệ này cú phạm vi ỏp dụng khỏ rộng rói và phự hợp với cỏc loại nền bựn sột, cỏt, ỏ cỏt hoặc nền sạn sỏi nhỏ cú độ thấm nước lớn. Hiệu quả khoan phụt tựy thuộc loại đất nền và cụng nghệ thi cụng khoan phụt, phạm vi ứng dụng cú thể tham khảo theo hỡnh 2.14 như sau.
Hỡnh 2.14: Phạm vi ứng dụng hiệu quả trong cụng nghệ khoan phụt
Một số hỡnh ảnh cụng trỡnh đó thi cụng bằng cụng nghệ Jet – Grouting sau:
a. Thi cụng tường xi măng + đất b. Hố múng sau khi chống thấm