4. Dự kiến kết quả đạt được
4.8. Quy trỡnh khoan phụt vữa nền đập cụng trỡnh thủy điện Lai Chõu
Cụng tỏc khoan phụt màn chống thấm cú thể bắt đầu ngay sau khi hoàn thành và đỏnh giỏ 2 phõn đoạn thớ nghiệm khoan phụt tại hiện trường.
Khoan phụt trong cỏc hành lang đập sẽ cựng quy trỡnh như khoan phụt hở. Khoan phụt tại cỏc hành lang bờn cỏc vai đập sẽ được thực hiện bắt đầu từ hành lang đỏy và tiếp tục đến hành lang tiếp theo ở bờn trờn sau khi đó hoàn thành xong cụng tỏc phụt ở hành lang thấp hơn.
Mặt bằng bố trớ chung của hố khoan phụt màn chống thấm cú khoảng cỏch hố khoan phụt cuối cựng là 3m (cỏc hố của đợt khoan thứ 3). Tuy nhiờn, trong cỏc trường hợp ngoại lệ, cụng tỏc khoan và phụt hố hàng thứ 4 hoặc thậm chớ là cỏc hàng thứ 5 cú thể được tư vẫn chỉ định tại hiện trường trong trường hợp lượng vữa tiờu thụ cao trong cỏc hố khoan hàng thứ 3 nhằm đạt được độ đúng kớn hiệu quả của màn chống thấm. Những quyết định như vậy phải được dựa trờn những đo lường thực hiện trong cỏc lỗ bờn cạnh ở cỏc giai đoạn trước và phải ỏp dụng một giới hạn là 25kg/l/m, trừ khi được chỉ định khỏc bởi tư vấn.
4.8.1. Cụng tỏc khoan và khoảng cỏch giữa cỏc hố
4.8.1.1. Cụng tỏc khoan
Cụng tỏc khoan cỏc hố khoan được thực hiện với cỏc hố cú đường kớnh đến 105mm dựng nước tuần hoàn để loại bỏ hoàn toàn vật liệu thừa và cỏc hố trong đỏ khụ phải được rửa bằng nước sạch trước khi bắt đầu bất kỳ cụng tỏc phụt nào.
Cỏc hố của màn khoan phun chống thấm phải được khoan thành 2 hàng, một hàng nụng phớa thượng lưu và một hàng sõu phớa hạ lưu. Phụ thuộc vào phương của cỏc đứt góy và nứt nẻ của nền, hàng khoan phụt sõu được khoan xiờn gúc 25P
0 P
so với phương thẳng đứng về phớa bờn phải, hàng khoan nụng xiờn gúc 25P
0 P
so với phương thẳng đứng về phớa bờn trỏi để bảo đảm màn khoan phụt chống thấm được kớn khớt, tăng hiệu quả chống thấm.
Hỡnh 4.4 – Sơ đồ mặt cắt dọc màn chống thấm đập Lai Chõu tại vai trỏi
Cỏc hố khoan phụt chống thấm được thực hiện trờn bề mặt bờ tụng bản đế trong cỏc hành lang, cỏc hầm ngang và hai vai đập. Cỏc hố khoan khỏc được thực hiện trờn bề mặt đỏ của hố múng. Tại những vị trớ khụng thể khoan phụt được ở ngoài hở do tiến độ thi cụng thỡ tiến hành khoan phụt trong cỏc hành lang.
- Bố trớ cỏc hố khoan phụt tại khu vực lũng sụng: Cỏc hố được khoan phụt từ hành lang cao độ 190.00m. Cỏc hố khoan phụt hàng khoan sõu (hàng hạ lưu) được khoan theo phương thẳng đứng, cỏc hố khoan phụt ở hàng khoan nụng (hàng thượng lưu) được khoan xiờn gúc 3P
0 P
so với phương thẳng đứng về phớa thượng lưu (hướng chiếu vuụng gúc với tim tuyến đập) nhằm mục đớch tạo ra một màn chống thấm kớn, hoàn chỉnh và đảm bảo chiều dày của màn chống thấm. Sơ đồ bố trớ cỏc hàng khoan được thể hiện trong hỡnh 4.5.
Hỡnh 4.5 – Sơ đồ khoan phụt chống thấm khu vực lũng sụng
- Bố trớ cỏc hố khoan phụt tại hai vai đập:
+ Cỏc hố khoan phụt dưới hành lang cao độ 233.00m: Cỏc hố khoan phụt hàng khoan sõu (hàng hạ lưu) được khoan theo phương thẳng đứng, cỏc hố khoan phụt ở hàng khoan nụng (hàng thượng lưu) được khoan xiờn gúc 3P
0 P
so với phương thẳng đứng về phớa thượng lưu (hướng chiếu vuụng gúc với tim tuyến đập) nhằm mục đớch tạo ra một màn chống thấm kớn, hoàn chỉnh. Sơ đồ bố trớ cỏc hàng khoan được thể hiện trong hỡnh 4.6.
Hỡnh 4.6 - Sơ đồ khoan phụt chống thấm tại hành lang cao độ 233.00m
+ Cỏc hố khoan phụt dưới hành lang cao độ 265.00m: Cỏc hố khoan phụt hàng khoan sõu (hàng hạ lưu) được khoan xiờn gúc 9P
0 P
so với phương thẳng đứng về phớa thượng lưu (hướng chiếu vuụng gúc với tim tuyến đập), cỏc hố khoan phụt ở hàng khoan nụng (hàng thượng lưu) được khoan xiờn gúc 11P
0 P
so với phương thẳng đứng về phớa thượng lưu nhằm mục đớch tạo ra một màn chống thấm kớn, hoàn chỉnh. Sơ đồ bố trớ cỏc hàng khoan được thể hiện trong hỡnh 4.7.
+ Cỏc hố khoan phụt ở cao độ 303.00m: Cỏc hố khoan phụt hàng khoan sõu (hàng hạ lưu) được khoan xiờn gúc 8P
0 P
so với phương thẳng đứng về phớa thượng lưu (hướng chiếu vuụng gúc với tim tuyến đập), cỏc hố khoan phụt ở hàng khoan nụng (hàng thượng lưu) được khoan xiờn gúc 10P
0 P
so với phương thẳng đứng về phớa thượng lưu nhằm mục đớch tạo ra một màn chống thấm kớn, hoàn chỉnh. Sơ đồ bố trớ cỏc hàng khoan được thể hiện trong hỡnh 4.8.
Hỡnh 4.8 - Sơ đồ khoan phụt chống thấm tại cao độ 303.00m
Tất cả cỏc hố khoan sau khi kết thỳc phải được bơm rửa bằng nước sạch cho tới khi nước trào ra miệng hố khoan là nước trong, nếu khụng cú nước trào ra miệng hố khoan thỡ việc xúi rửa phải kộo dài ớt nhất là 15 phỳt. Khi rửa hố khoan xong phải đo kiểm tra độ sõu của hố khoan. Chiều dày của lớp mựn đỏ đọng lại ở đỏy hố khoan sau khi đó rửa xong khụng vượt quỏ 0,3m. Cuối cựng đậy nắp hố khoan để bảo vệ chờ phụt vữa.
Trong khi khoan nếu cú hiện tượng nước rửa hố khoan bị hỳt mất hoặc vỏch hố khoan bị sập thỡ phải dừng khoan và phụt vữa từ cao trỡnh đú lờn đến miệng hố khoan, sau đú chờ vữa xi măng đụng cứng và khoan lại. Trong trường hợp cỏc hố vẫn tiếp tục bị sụt ở dưới cao trỡnh vừa phụt vữa thỡ cụng tỏc khoan phụt cần phải thay đổi sang khoan theo hiệp với bước phụt từ 3m đến 5m, nghĩa là phải khoan và phụt ở hiệp này, rửa sạch hố khoan, loại bỏ vữa đó đụng cứng, sau đú khoan hiệp tiếp theo rồi phụt vữa và cứ như vậy cho đến đỏy của hố.
4.8.1.2. Khoảng cỏch giữa cỏc hố
Đối với nền đập Lai Chõu, khoảng cỏch của cỏc hố khoan tại màn chống thấm dựa vào khoảng cỏch thăm dũ cuối cựng giữa cỏc hố phụt là 3m, tại ớt nhất 2 hàng, bắt đầu với khoảng cỏch lớn nhất là 12m cho tất cả cỏc hố khoan đợt một. Mặt bằng bố trớ cỏc hố khoan màn chống thấm được thể hiện trong hỡnh 4.9.
Hỡnh 4.9 - Mặt bằng bố trớ cỏc hố khoan phụt
Trong quỏ trỡnh thi cụng, nếu gặp phải cỏc điều kiện địa chất đặc biệt ở bất ký chiều sõu nào tớnh từ hố khoan phụt như: đạt được lượng vữa phụt lớn nhất ở hiệp khoan đú, đạt được ỏp lực phụt lớn nhất của hiệp khoan đú, cường độ dũng vữa trở lờn thấp hơn so với cường độ quy định,… thỡ cụng tỏc khoan phụt sẽ phải dừng lại ở hiệp khoan đú và cỏc hố kề bờn của cỏc hiệp khoan sau đú phải được kiểm soỏt chặt chẽ để đảm bảo độ đúng kớn. Trong trường hợp gặp cỏc điều kiện giống như núi trờn tại cỏc hiệp khoan sau đú tại cao trỡnh đú hoặc kế bờn, cú thể giảm khoảng cỏch cuối cựng giữa cỏc hố khoan phụt 3m qua cỏc hiệp khoan thành cỏc bước 0,75m, hoặc Tư vấn thiết kế cú thể yờu cầu thực hiện cỏc hàng bổ sung ở cả phớa thượng lưu và hạ lưu của hàng thứ nhất.
Khoan phụt màn chống thấm phải được thực hiện trờn toàn bộ chiều dài nền đập RCC Lai Chõu và cỏc hành lang vai đập như chỉ ra trong bản vẽ thi cụng. Cỏc hố khoan của màn chống thấm sẽ được khoan theo đỳng như phương phỏp chia nhỏ khoảng cỏch với việc khoan cỏc hố của hàng thứ nhất tại chớnh giữa khoảng cỏch 12m theo đỳng như thể hiện trong bản vẽ thi cụng. Cỏc hố khoan hàng thứ hai sẽ
được khoan trung gian giữa cỏc hố của hàng thứ nhất theo như chỉ ra trong bản vẽ, tức giảm khoảng cỏch giữa hai hố xuống cũn 6m. Cỏc hố khoan hàng thứ ba sẽ được khoan trung gian giữa cỏc hố khoan hàng thứ hai và trong cỏc hàng như chỉ ra trong bản vẽ thi cụng, tức là giảm khoảng cỏch giữa cỏc hố xuống cũn 3m. Cụng tỏc khoan cỏc hố ở những hiệp khoan tiếp theo sẽ được yờu cầu tựy thuộc vào tiờu chớ đề ra cho cụng tỏc nghiệm thu.
4.8.2. Thiết kế hỗn hợp phụt
Tất cả cỏc cụng tỏc khoan phụt sẽ được thực hiện bằng cỏc hỗn hợp dựng xi măng làm cơ sở. Chỳng phải ổn định và lỏng. Việc lắng đọng của cỏc hỗn hợp phải ớt hơn 4% trong mỗi giai đoạn 2 giờ.
Để tạo điều kiện cho việc phụt vữa và xõm nhập của hỗn hợp vào cỏc vết nứt nhỏ, cú thể cho thờm phụ gia siờu dẻo vào hỗn hợp. Nhà thầu phải lập để thỏa thuận cỏc chi tiết liờn quan đến loại phụ gia siờu dẻo được sử dụng trước khi bắt đầu khoan phụt thớ nghiệm ban đầu. Mọi đề xuất thay đổi loại phụ gia đó được duyệt đều phải được lập thật chi tiết để tư vấn thỏa thuận trước khi sử dụng loại vật liệu mới. Loại phụ gia siờu dẻo được đề xuất phải được dựng trong cỏc thớ nghiệm ở trong phũng cho hỗn hợp vữa trước khi bắt đầu cụng tỏc phụt thử nghiệm.
Khụng được phộp sử dụng bổ sung bentonit vào hỗn hợp để trợ giỳp dũng chảy hoặc lực kết dớnh vỡ bentonit sẽ làm giảm độ bền của màn chống thấm.
Tỉ lệ nước/xi măng của vữa phải nằm trong khoảng 0,6/1 đến 0,8/1 và lựa chọn cuối cựng phải được chớnh xỏc trờn cơ sở cỏc kết quả thớ nghiệm trong phũng và cỏc thớ nghiệm khoan phụt tại hiện trường. Theo đú, lựa chọn tỷ lệ N/X cuối cựng là 0,8/1 ỏp dụng cho tất cả cỏc giai đoạn phụt vữa.
Tất cả cỏc hỗn hợp đều phải được thớ nghiệm trong phũng thớ nghiệm của nhà thầu và thớ nghiệm khoan phụt trước khi chỳng được sử dụng trong cụng tỏc sản xuất vữa khoan phụt.
Nhà thầu phải kiểm tra sự lắng đọng hiệu quả của hỗn hợp vữa và phải kiểm tra cường độ khỏng nộn của chỳng sau 28 ngày trờn những mẫu lấy theo định kỳ từ
trạm trộn vữa và ở miệng của hố khoan phụt. Cường độ khụng được nhỏ hơn 7Mpa tuổi 7 ngày và 15Mpa ở tuổi 28 ngày.
4.8.3. Cụng tỏc phụt vữa
4.8.3.1. Cụng tỏc trộn vữa
Cụng tỏc trộn được thực hiện tại cỏc mỏy trộn cú tốc độ cao bỏn keo. Vữa sẽ được chảy xuống thựng vữa bố trớ giữa mỏy trộn và mỏy bơm dựng để phụt vữa. Chất nạp quay trở lại từ mỏy bơm và /hoặc van quay lại tại miệng hố cũng sẽ được nạp trở lại vào thựng chứa này. Việc sử dụng thựng chứa sẽ cho phộp sử dụng nhiều mỏy bơm vữa được nạp từ một mỏy trộn vữa đơn, làm tăng lờn hiệu suất của cụng tỏc phụt vữa. Phải cú một trạm trộn trung tõm cấp vữa cho cỏc hoạt động phụt vữa, mọi sự thay đổi phải cú sự thỏa thuận của Tư vấn giỏm sỏt thi cụng xõy dựng cụng trỡnh.
4.8.3.2. Quy trỡnh phụt vữa
Cụng tỏc phụt vữa màn chống thấm thủy điện Lai Chõu được thực hiện theo quy trỡnh sau:
- Khoan phụt vữa gia cố nền trước rồi mới phụt vữa tạo màn chống thấm. - Trong mỗi giai đoạn khoan phụt tạo màn chống thấm tiến hành khoan phụt vữa xi măng theo thứ tự: Hàng hạ lưu (hàng khoan phụt sõu) trước, sau đú đến hàng thượng lưu (hàng khoan phụt nụng).
- Trong mỗi hàng, trỡnh tự khoan phụt tuõn thủ theo thứ tự cỏc đợt đỏnh dấu trờn bản vẽ thiết kế.
- Để đảm bảo thời gian cố kết của vữa ở cỏc hố mới phụt, sau thời gian ≥ 4 giờ từ khi kết thỳc phụt vữa mới được tiến hành khoan ở cỏc hố khoan gần hơn 6m so với hố khoan vừa phụt xong.
- Cỏc hố khoan phụt tạo màn chống thấm được thực hiện theo từng đoạn phụt bằng cỏc nỳt chặn. Bộ nỳt chặn vữa phải là loại hơi và cú khả năng chịu được cỏc cấp ỏp lực tỏc dụng. Ở bước trờn cựng, nỳt chặn vữa được đặt trong đỏ dưới đường
hố múng thiết kế là 0,3m. Chỉ được rỳt nỳt chặn ra khỏi hố sau khi kết thỳc thời gian ngưng kết cuối cựng của vữa xi măng là 1 giờ.
- Phần hố khoan cũn lại từ sau hiệp phụt cuối cựng đến mặt bờ tụng bản đế sẽ được lấp bằng vữa xi măng cú cựng cấp phối và ổn định như vữa phụt vào trong đỏ, ỏp lực phụt là 1atm.
- Trong cỏc điều kiện thụng thường, cỏc hố khoan là ổn định, khụng cú hang, hốc hay bị sụt thỡ phải khoan cỏc hố khoan hết chiều sõu quy định, sau đú phụt vữa từ dưới lờn theo cỏc hiệp là 5m và nhỏ hơn 5m cho 2 hiệp trờn đỉnh hố khoan hoặc theo chỉ dẫn của Tư vấn giỏm sỏt.
- Khụng được tăng ỏp lực phụt hoặc cường độ bơm một cỏch đột ngột vỡ như vậy cú thể dẫn tới việc dừng lại sớm quỏ trỡnh thực hiện khoan phụt.
- Phải cú một mỏy đo dũng chảy được ghi chộp tự động cho đường cấp vữa đến mỗi hố, mỏy sẽ ghi chộp và trỡnh bày với độ chớnh xỏc là 1% cho cỏc thụng số sau:
+ Tổng dung tớch vữa phụt bằng đơn vị lớt;
+ Tốc độ dũng chảy vữa phụt bằng đơn vị l/phỳt. - Lắp một mỏy đo ỏp suất Bourdon tại miệng mỗi hố.
- Tại mỗi hố khoan, sau khi kết thỳc khoan phụt chống thấm, tiến hành khoan phụt tiếp xỳc. Nỳt chặn vữa được đặt trong bờ tụng bản đế, cỏch đường hố múng thiết kế từ 0,3ữ0,5m, ỏp lực phụt từ 1ữ2atm.
- Trong vũng 30m quanh khu vực đó phụt xong hoặc đang phụt khụng được tiến hành nổ phỏ.
Trong quỏ trỡnh phụt vữa, nếu cú xảy ra rũ rỉ vữa bề mặt ở bất kỳ bước nào thỡ phải được lập tức trỏm lại theo hướng dẫn hoặc thỏa thuận của tư vấn. Bất kỳ vị trớ nào như vậy phải được ghi chộp lại và thể hiện trong cỏc bản vẽ kỹ thuật sau đú.
Nếu xảy ra hiện tượng liờn thụng với cỏc hố khỏc, cần phải xem xột phương phỏp đó khoan phụt hoặc phải nỳt tạm thời cỏc hố này lại bằng cỏc van cho phộp quan sỏt liờn tục cỏc liờn thụng này. Những hố đú cú thể làm sạch bằng cỏch khoan, phụt vữa và sau đú nỳt cứng lại.
Lưu ý: Tại cỏc vị trớ chỉ định đổ bờ tụng san phẳng, cụng tỏc khoan phun chống thấm chỉ được thực hiện sau khi đó đổ bờ tụng san phẳng tại cỏc vị trớ đó được chỉ định. Bờ tụng san phẳng khụng được thiết kế với tỏc dụng như một nỳt vữa mà bờn dưới cú thể ỏp dụng cỏc cấp ỏp lực lớn. Việc sử dụng những ỏp lực lớn ở giao diện giữa bờ tụng san phẳng và đỏ sẽ làm vỡ liờn kết của bờ tụng và đỏ và làm bong lớp bờ tụng san phẳng.
Hỡnh 4.10 - Thi cụng khoan phụt màn chống thấm nền đập Lai Chõu 4.8.3.3. Áp lực phụt
Áp lực làm việc ở miệng hố khoan phụt phải được tăng lờn theo cỏc bước 1atm trờn mỗi một dài đo được từ cao trỡnh đỏy đến đoạn giữa của bước khoan phụt, bắt đầu ở cấp 1atm cho bước khoan trờn bề mặt đến cấp ỏp lực lớn nhất giới hạn. Nếu cú bất kỳ dấu hiệu về cỏc dịch chuyển gần bề mặt nào hoặc về sự nứt nẻ của khối đỏ thỡ phải điều chỉnh ỏp lực và cú thể giảm cấp 1atm mỗi một dài ban đầu xuống cũn 0,5atm trờn một một dài hoặc thấp hơn nữa nếu được tư vấn thỏa thuận. Cấp ỏp lực lớn nhất giới hạn cuối cựng khụng bao giờ được vượt quỏ 40atm, trừ khi được tư vấn thỏa thuận.
Trong mọi trường hợp, khụng được phộp gia tăng ỏp lực khoan phụt hoặc cường độ bơm một cỏch đột ngột vỡ như vậy cú thể dẫn đến việc làm ngừng sớm quỏ trỡnh khoan phụt.
4.8.3.4. Tiờu chớ đúng kớn (tiờu chớ dừng phụt)
Theo hệ thống GIN, cụng tỏc khoan phụt ở bất kỳ giai đoạn nào sẽ được coi là hoàn thành nếu:
(1) Đó đạt đến giới hạn ăn vữa là 250lit/m (hoặc 1250 lit/5m) hoặc; (2) Đó đạt đến giới hạn ỏp lực max là 40atm mà khụng ăn vữa nữa hoặc; (3) Đó đạt đến một đường cong đại diện cho một giỏ trị GIN hằng số 2000;