V. í nghĩa khoa học và thực tiễn
1.4.3 Cụng nghệ khoan phụt cao ỏp (Jet – grouting)
Cụng nghệ Jet - grouting được phỏt minh năm 1970 ở Nhật Bản. Đến nay đó cú nhiều nước sử dụng và phỏt triển cụng nghệ này trong cải tạo nền múng và xõy dựng cụng trỡnh ngầm như: Trung Quốc, Mỹ, Đức…
Nguyờn lý cụng nghệ:
Cụng nghệ Jet - grouting cũn được gọi là cụng nghệ khoan phụt vữa kiểu tia, phương phỏp này dựa vào nguyờn lý cắt nham thạch bằng dũng nước ỏp lực. Khi thi cụng trước hết dựng mỏy khoan đểđưa mũi khoan cú vũi phun bằng hợp kim tới độ
sõu phải gia cố (nước + xi măng) với ỏp lực > 20MPa từ vũi bơm phun xả phỏ vỡ
tầng đất. Với lực xung kớch của dũng phun và lực ly tõm, trọng lực… sẽ trộn lẫn dung dịch vữa rồi sắp xếp lại theo một tỷ lệ cú quy luật giữa đất và vữa. Sau khi vữa cứng lại sẽ thành cột xi măng - đất (XMĐ). Nếu thi cụng chồng lấn lờn nhau cú thể
tạo thành một tường xi măng - đất, đường kớnh cọc xi măng đất phụ thuộc vào loại
đất, ỏp lực phun, tốc độ xoay và rỳt cần, tuỳ thuộc vào loại thiết bị với thiết bị lớn cú thể tạo ra cỏc cọc cú đường kớnh đến 3m. Vật liệu sử dụng tạo cọc xi măng - đất bao gồm: xi măng, bentonite, nước và phụ gia. Theo kinh nghiệm hàm lượng xi măng trong khoảng (50 ữ 400)kg/m3 là phự hợp và tỷ lệ ximăng thay đổi theo từng loại đất.
Cường độ chịu nộn của cọc ximăng đất (5 ữ 10)kg/cm2 phụ thuộc vào loại vữa (hàm lượng ximăng và tỷ lệ nước/ximăng) và loại đất nền. Khả năng chống thấm của cọc XMĐ phụ thuộc vào cỏc yếu tố cơ bản: hàm lượng của ximăng và bentonite trộn vào trong đất (kg/m3), khả năng chống thấm của cọc XMĐ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, cả yếu tố chủ quan và khỏch và khỏch quan, ngày tuổi của ximăng đất sau khi khoan phụt. Hệ số thấm của cọc xi măng - đất làm tường chống thấm thường đạt (1ữ5).10-5 cm/s. [6]
Hỡnh 1.12: Sơ đồ cụng nghệ Jet-grouting, thi cụng tạo tường chống thấm
Ưu điểm:
- Thi cụng nhanh, quỏ trỡnh thi cụng ớt ảnh hưởng đến cụng trỡnh xung quanh. - Cú thể chống thấm cho nền là cỏt sỏi rời đến đất bựn sột.
- Cú thể xuyờn qua cỏc lớp đất cứng hoặc cỏc tấm bờ tụng.
- Khả năng xử lý sõu, thi cụng được trong điều kiện khú khăn mặt bằng chật hẹp, bị ngập nước, xử lý được phần nền nằm dưới bản đỏy.
- Giỏ thành rẻ.
Nhược điểm:
- Thiết bị thi cụng phức tạp đũi hỏi người vận hành phải cú nhiều kinh nghiệm.
năng chống thấm của tường.
- Xi măng bị hạn chế quỏ trỡnh thuỷ hoỏ khi thi cụng trong nền đất cú kiềm (đất phốn).
- Hệ số thấm cọc xi măng - đất phụ thuộc vào địa chất cụng trỡnh cụ thể cho nờn trước khi lựa chọn thụng số thi cụng đại trà cần phải tiến hành thi cụng cọc thử
nghiệm để xỏc định tỷ lệ hàm lượng vật liệu và hệ số thấm tương ứng.
Điều kiện ỏp dụng:
Cụng nghệ Jet-grouting cú phạm vi ứng dụng cho phạm vi từ cỏt sỏi hạt rời
đến đất bựn sột, kớch thước hạt từ 60mm đến 0,002mm. Khụng ỏp dụng cho nền đỏ,
đỏ nứt nẻ, cú đỏ lăn, đỏ tảng.
Cụng trỡnh thực tế đó ứng dụng:
Cụng nghệ Jet-grouting đó được ứng dụng thi cụng tường chống thấm cho nhiều cụng trỡnh sửa chữa như: hồĐỏ Bạc - Hà Tĩnh, Cống Trại - Nghệ An, Đập Nà Danh- Cao Bằng, đập Khuụn Cỏt - Lạng Sơn, đập Hao Hao - Thanh Húa, Cống Mai Trang, cống Vĩnh Mộ - Hà Nội, Cống D10 và cống Tắc Giang - Hà Nam .... Ứng dụng làm tường chống thấm cho nền cụng trỡnh xõy dựng mới đập Nỳi Một - Ninh Thuận