CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC CÔNG NGHỆ THI CÔNG PHÙ HỢP THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM GIAO THÔNG HIỆP HÒA
3.3. Biện pháp tổ chức thi công
3.3.11. Quá trình chuẩn bị phụt vữa
Để quyết định tiêu chuẩn khoan phụt vữa thường phải căn cứ vào lưu lượng nước chảy vào từ các lỗ khoan thăm dò và có thể đưa ra số lượng lít/phút của từng lỗ khoan hoặc tổng lượng nước lớn nhất thoát ra từ tất cả các lỗ khoan thăm dò. Tuỳ thuộc vào lưu lượng nước lớn nhất chảy vào đường hầm, nếu lưu lượng nước chảy ra của từng lỗ khoan lớn hơn 4 lít/phút hoặc tổng tất cả lưu lượng nước từ các lỗ khoan thăm dò lớn hơn 15 lít/phút thì có thể bắt đầu tiến hành công tác khoan phụt vữa.
3.3.11.2. Quá trình trộn vữa và tiếp liệu
Quá trình trộn vữa được thực hiện bằng máy và phải đáp ứng các yêu, kỹ thuật, các bước sau đây:
- Máy trộn xi măng có cánh quạt quay với tốc độ tối thiểu 1500 vòng/phút. Máy trộn phải thường xuyên được bảo dưỡng để có thể hoạt động tốt.
- Cho tất cả nước của một lần trộn và máy trộn
- Cho lượng xi măng tương ứng theo yêu cầu trộn vào máy trộn - Cho thêm các chất phụ gia vào hỗn hợp trộn nếu cần thiết
- Trộn trong khoảng thời gian 3 phút. Lưu ý không được kéo dài thời gian trộn.
- Ngay lập tức chuyển vữa trộn ra thùng khuấy và khuấy vữa từ từ trong thời gian chờ đợi. Kiểm soát chất lượng của vữa thông quá việc khuấy từ từ và không bao giờ được trộn mẻ mới nếu trong thùng chứa vẫn còn nhiều vữa và máy bơm vữa tiêu thụ rất chậm với áp lực phụt cao.
- 74 -
3.3.11.3 Phương pháp bơm phụt
Để công tác phụt vữa đạt kết quả cao, trong quá trình thi công bơm vữa cần chú ý một số vấn đề sau:
- Bắt đầu bơm phụt vữa ở các lỗ khoan thấp nhất trên gương và tiến dần lên các lỗ khoan ở trên, trường hợp các lỗ khoan có lượng nước ngầm chảy ra lớn thì cần được bơm phụt vữa đầu tiên.
- Công tác bơm phụt vữa vào lỗ khoan kết thúc khi với áp lực bơm lớn nhất cho phép tốc độ của dòng vữa < 2 lít/phút trong khoảng thời gian 2 phút, hoặc khi khối lượng vữa lớn nhất cho từng lỗ khoan đã được bơm phụt.
- Nếu thấy có hiện tượng dò nước và vữa vào trong đường hầm, có thể giảm thiểu sự rò rỉ này bằng cách giảm lượng vữa bơm phụt và sử dụng phụ gia MEYCO-SA 160 (phải quyết định phương pháp trộn phụ gia: trộn vào máy trộn hoặc trong quá trình bơm phụt vữa).
- Nếu trong quá trình bơm phụt có ít nhất 2 lỗ khoan thông với nhau (vữa có thể di chuyển từ lỗ khoan này sang lỗ khoan kia) cần phải nút tất cả các lỗ khoan thông với nhau lại và tiếp tục công tác bơm phụt vữa ở lỗ khoan hiện tại. Khối lượng vữa lớn nhất cần bơm phụt được quyết định dựa vào số lượng lỗ khoan thông với nhau. Nếu đạt được áp lực bơm phụt lớn nhất trước khi bơm hết khối lượng lớn nhất cần thiết mà các lỗ khoan vẫn tiếp nhận thêm vữa thì sẽ cho kết quả tốt.
3.3.11.4. Thời gian đông cứng của vữa, khoảng thời gian để thực hiện các công tác tiếp theo
Với những tính chất đặc biệt được phát triển của xi măng cho phép rút ngắn thời gian đông cứng sau khi phụt vữa vào lỗ khoan. Với mực nước ngầm trung bình (nhỏ hơn 15 bar) và nếu mạch nước ngầm là giới hạn về kích thước
- 75 -
(chiều dày lớn nhất nhỏ hơn 10mm) thì công tác khoan phụt có thể không có rủi ro nào.
Khi áp lực tăng và đặc biệt nếu kích thước của các rãnh chảy cũng tăng trong cùng thời gian đó, các rủi ro do vật liệu vữa bị phá huỷ có thể xảy ra và bị rửa trôi sẽ tăng lên. Trong trường hợp này không có quy luật chung để xác định rủi ro, nhưng cần phải chú ý đến thời gian đông cứng của vữa, áp lực nước ngầm và kích thước của rãnh chảy trong khối đất đá để có biện pháp hạn chế phá huỷ.
Nếu sử dụng phụ gia đông cứng nhanh thì sẽ làm cho vữa nhanh đông cứng, nhưng kinh nghiệm cho thấy rằng chỉ một phần của vữa trong một lần bơm phụt là đông cứng nhanh.
Nếu các công việc tiếp theo là khoan các lỗ khoan để điều chỉnh kết quả phụt vữa, hoặc các lỗ khoan cho chu kỳ phụt vữa tiếp theo thì phải luôn luôn bắt đầu khoan ở những khu vực mà công tác phụt vữa của chu kỳ trước đã hoàn thành.
3.3.11.5. Khoan các lỗ khoan kiểm tra
Hiệu quả của công tác khoan phụt vữa phải được kiểm tra bằng các lỗ khoan mới. Các lỗ khoan này được khoan ở 2 bên của tất cả các lỗ khoan có nước ngầm chảy ra trước khi phụt vữa. Sử dụng các tiêu chuẩn đánh giá giống như tiêu chuẩn sử dụng cho các lỗ khoan phụt vữa để xác định hiệu quả công tác khoan phụt vữa. Các lỗ khoan kiểm tra phải được lấp kín, nếu không cần thiết phải phụt vữa thì có thể lấp nhét bằng vữa xi măng.
3.3.11.6. Xác định lưu lượng nước ngầm chảy vào đường hầm
Nước chảy vào hầm là nguyên nhân gây ra các hư hại nghiêm trọng.
Những hư hại có thể xảy ra khác nhau ở cả giai đoạn xây dựng và quá trình khai thác đường hầm. Trong quá trình thi công nước chảy vào hầm với lượng lớn có thể làm ngập lụt các thiết bị và gây ra môi trường ẩm ướt và đây chính
- 76 -
là nguyên nhân làm ảnh hưởng tới chất lượng bê tông phun, bê tông đổ tại chỗ, làm hư hỏng các kết cấu thép…
Việc xác định được tương đối lượng nước chảy vào hầm sau khi bơm phụt vữa sẽ có biện pháp để phòng ngừa các hiện tượng nói trên.
Để có thể xác định chính xác lượng nước chảy vào hầm, cần phải xác định cho từng đoạn chiều dài của đường hầm. Phụ thuộc vào yêu cầu và độ chính xác cần thiết của kết quả đo đạc, chiều dài đường hầm để khảo sát có thể là 10m, 100m hoặc dài hơn. Phương pháp thông thường để đo đạc là sử dụng đập ngăn nước ở dưới nền đường hầm có dạng rãnh chữ V (hoặc các hình dạng khác cũng có thể sử dụng để tính toán).
Lượng nước chảy vào hầm được tính như sau:
qc = 43.10-6.h2,5 Trong đó:
qc: là lượng nước chảy vào hầm, l/s
h: là chiều cao của nước bên trên đáy rãnh chữ V, mm
Có thể sử dụng biểu đồ trên hình 3.20 để xác định lượng nước chảy vào hầm.
Hình 3.20. Xác định giá trị q theo rãnh chữ V
Log(q), l/s
Chiều cao h (mm)
- 77 -
Để kiểm tra mức độ kín của đường hầm phía sau gương đào chỉ có một cách là xác định kết quả của công tác khoan phụt vữa. Sau khi thi công hầm được một khoảng chiều dài nhất định cần phải kiểm tra lưu lượng nước trung bình chảy vào đường hầm. Bằng cách đắp các gờ chắn nước ở dưới nền hầm có dạng chữ V, từ đó sẽ xác định được lưu lượng nước chảy vào đường hầm.
Nếu lưu lượng nước chảy vào quá lớn thì cần phải tiến hành công tác khoan phụt vữa sau để ngăn chặn nước ngầm chảy vào hầm. Ngoài ra cần phải đánh giá lại các tiêu chuẩn sử dụng trong công tác khoan phụt vữa trước và điều chỉnh các thông số này nếu cần thiết để đạt được hiệu quả tốt hơn.