HIỆN TệễẽNG ẹẤT CHẢY a Khaựi nieọm

c. Caực bieọn phaựp phoứng vaứ choỏng trửụùt

2.3.1. HIỆN TệễẽNG ẹẤT CHẢY a Khaựi nieọm

a. Khaựi nieọm

 ẹaỏt chaỷy hay caựt chaỷy: laứ hieọn tửụùng caựt hát nhoỷ, hát mũn, caựt chửựa búi ụỷ tráng

thaựi baừo hoứa nửụực, chaỷy thaứnh doứng, thaứnh lụựp vaứo hoỏ moựng, hoỏ thaờm doứ hoaởc vaứo khu vửùc khai thaực moỷ.

 Nguyẽn nhãn: chuỷ yeỏu gãy nẽn ủaỏt chaỷy laứ aựp lửùc thuỷy ủoọng doứng thaỏm nửụực dửụựi

ủaỏt vaứ thaứnh phần thách hóc cuỷa ủaỏt ủaự. Khi chuyeồn ủoọng, nửụực dửụựi ủaỏt gãy ra tráng thaựi aựp suaỏt thuỷy ủoọng taực dúng lẽn caực hát ủaỏt.

 ẹaỏt chaỷy gãy nhiều khoự khaờn trong quaự trỡnh thi cõng hoỏ moựng, cõng trỡnh ngầm, gãy maỏt oồn ủũnh maựi doỏc, khoỏi trửụùt, laứm bieỏn dáng – maỏt oồn ủũnh ủoỏi vụựi cõng trỡnh lãn caọn…

Haứng ngaứn meựt khoỏi ủaỏt ủaự ủaừ aọp vaứo ủửụứng hầm ụỷ ủoọ sãu 80m, táo nẽn nhửừng hoỏ sút lụựn trẽn bề maởt ủũa hỡnh khi thi cõng ủửụứng hầm taứu ủieọn ngầm ụỷ thaứnh phoỏ Saint Petersburg (Nga) laứ vớ dú ủieồn hỡnh về hieọn tửụùng ủũa chaỏt cõng trỡnh naứy.

b. Phãn loái

Dửùa vaứo yeỏu toỏ gãy ra hieọn tửụùng ủaỏt chaỷy maứ chuựng ủửụùc chia thaứnh 2 dáng chớnh: ủaỏt chaỷy giaỷ vaứ ủaỏt chaỷy thaọt.

 ẹaỏt chaỷy giaỷ

ẹaỏt chaỷy giaỷ laứ hieọn tửụùng ủaỏt chaỷy dửụựi taực dúng cuỷa aựp lửùc thuỷy ủoọng doứng thaỏm

nửụực dửụựi ủaỏt, ủaỏt chaỷy ụỷ tráng thaựi lụ lửỷng vaứ chaỷy thaứnh doứng theo phửụng doứng thaỏm. ẹaỏt ụỷ ủãy thửụứng laứ ủaỏt caựt, chuựng khõng chửựa caực hát phãn taựn nhoỷ, hát keo vaứ vaọt chaỏt hửừu cụ. ẹaỏt chaỷy giaỷ coứn gói laứ ủaỏt chaỷy do doứng thaỏm.

Khi ủoọ doỏc thuỷy lửùc (gradient thuỷy lửùc) cuỷa doứng thaỏm ủát ủeỏn giaự trũ nhaỏt ủũnh seừ gãy ra hieọn tửụùng ủaỏt chaỷy giaỷ. ẹoự laứ gradient thuỷy lửùc giụựi hán Igh , ủửụùc xaực ủũnh tửứ phửụng trỡnh cãn baống giửừa aựp lửùc thuỷy ủoọng vaứ tróng lửụùng ủụn vũ ủaồy noồi cuỷa ủaỏt:

Trong ủoự:

Igh – gradient thuỷy lửùc giụựi hán  – tổ tróng cuỷa ủaỏt

n – ủoọ roĩng cuỷa ủaỏt (%)

e – heọ soỏ roĩng cuỷa ủaỏt

Do vaọy, neỏu doứng thaỏm coự I  Igh (nghúa laứ aựp lửùc thaỏm nhoỷ hụn tróng lửụùng ủụn vũ ủaồy noồi cuỷa ủaỏt) hát ủaỏt khõng bũ keựo ủi, ủaỏt seừ khõng bũ chaỷy. Neỏu I  Igh (nghúa laứ

e n Igh         1 1 ) 1 )( 1 ( (2-4)

aựp lửùc thaỏm lụựn hụn tróng lửụùng ủụn vũ ủaồy noồi cuỷa ủaỏt) hát ủaỏt bũ nửụực nay ủi – ủaỏt seừ chaỷy.

ẹaởc tớnh ủaỏt chaỷy giaỷ laứ deĩ phoựng thớch nửụực. Khi maỏt nửụực chuựng thửụứng bụỷ rụứi hay dớnh keỏt yeỏu. Nửụực trong chuựng thửụứng khõng ủúc hay chổ mụứ ủúc.

Ngoaứi ra, trong quaự trỡnh nguyẽn cửựu ngửụứi ta thaỏy raống ma saựt cuỷa caực hát ủaỏt cuừng aỷnh hửụỷng raỏt lụựn ủeỏn quaự trỡnh xaỷy ra ủaỏt chaỷy. Lửùc rung ủoọng laứ moọt trong nhửừng yeỏu toỏ quan tróng laứm giaỷm trũ soỏ goực ma saựt trong cuỷa ủaỏt. Dửụựi taực ủoọng cuỷa rung ủoọng ủaỏt loái caựt coự theồ chuyeồn sang tráng thaựi loaừng hay chaỷy chaọm ngay caỷ khi ủaỏt khõ hoaứn toaứn (khõng phú thuoọc trũ soỏ gradien thuỷy lửùc).

 ẹaỏt chaỷy thaọt

ẹaỏt chaỷy thaọt laứ hieọn tửụùng ủaỏt chaỷy cuỷa loái ủaỏt xoỏp rụứi (caựt pha, seựt pha, caựt mũn,…) khõng chổ dửụựi taực dúng cuỷa gradient thuỷy lửùc, maứ chuỷ yeỏu laứ do sửù xuaỏt hieọn trong thaứnh phần cuỷa noự caực keo khoaựng vaứ keo hửừu cụ.

ẹaỏt chaỷy thaọt xaỷy ra khõng phú thuoọc nhiều vaứo doứng thaỏm ngầm maứ chuỷ yeỏu laứ do baỷn chaỏt cuỷa ủaỏt dửụựi taực ủoọng cuỷa sửù rung ủoọng. Khi chũu taỷi trong rung hoaởc chaỏn ủoọng, ủaỏt chaỷy thaọt seừ chaỷy loang ra thaứnh lụựp. ẹaỏt chaỷy thaọt coứn gói laứ ủaỏt chaỷy xuực

bieỏn.

Vi sinh vaọt soỏng trong ủaỏt chaỷy thaọt cuừng coự taực dúng raỏt lụựn trong tớnh linh ủoọng cuỷa ủaỏt chaỷy thaọt. Chuựng táo ra caực boựng khớ, gãy ra aựp lửùc dử trong nửụực, ủãy chớnh laứ nguyẽn nhãn gãy nẽn tớnh deĩ chaỷy cuỷa ủaỏt.

Khaỷ naờng giửừ nửụực cuỷa ủaỏt chaỷy thaọt raỏt lụựn, tớnh thaỏm nhoỷ. Do ủoự, vieọc taựch nửụực ra khoỷi ủaỏt chaỷy thaọt baống bieọn phaựp thõng thửụứng thửùc teỏ khõng theồ thửùc hieọn ủửụùc.

 Phãn bieọt ủaỏt chaỷy giaỷ vaứ ủaỏt chaỷy thaọt

Coự theồ deĩ daứng phãn bieọt ủaỏt chaỷy thaọt vaứ ủaỏt chaỷy giaỷ baống phửụng phaựp ủụn giaỷn nhử sau: cho naộm ủaỏt chaỷy ủaởt lẽn moọt taỏm kớnh, neỏu:

- Nửụực chaỷy ra tửứ ủaỏt khõng ủúc vaứ sau khi nửụực chaỷy heỏt, ủeồ lái ủoỏng ủaỏt coự hỡnh dáng choựp noựn thỡ ủaỏy laứ ủaỏt chaỷy giaỷ.

- Nửụực chaỷy ra tửứ ủaỏt ủúc vaứ sau khi nửụực chaỷy heỏt, ủeồ lái ủoỏng ủaỏt coự hỡnh dáng gioỏng chieỏc baựnh daứy thỡ ủaỏy laứ ủaỏt chaỷy thaọt.

Hỡnh 2-41. Phãn bieọt ủaỏt chaỷy c. Bieọn phaựp phoứng choỏng ủaỏt chaỷy

Muoỏn xửỷ lyự caựt chaỷy cần thu thaọp caực taứi lieọu về loái caựt chaỷy, phám vi phãn boỏ, tớnh chaỏt caực tầng caựt liẽn quan vụựi tầng caựt chaỷy, mửùc nửụực dửụựi ủaỏt, …

 ẹoỏi vụựi ủaỏt chaỷy giaỷ

Taực dúng cuỷa lửùc thaỏm hay taỷi tróng rung ủoọng laứ nguyẽn nhãn chớnh gãy ra hieọn tửụùng ủaỏt chaỷy giaỷ. Do ủoự, khi tieỏn haứnh ủaứo hoỏ ủaứo, hoỏ moựng cõng trỡnh vaứ hoỏ khai thaực khoaựng saỷn cần phaỷi chuự yự ủeỏn caực taực dúng trẽn, ủồng thụứi phaỷi coự phửụng phaựp laứm giaỷm gradient aựp lửùc thaỏm vaứ biẽn ủoọ – tần soỏ rung ủoọng.

Giaỷm gradien aựp lửùc thaỏm baống caựch:

- Bụm huựt nửụực qua oỏng kim lóc hay hoỏ khoan thaỏm seừ cho pheựp há thaỏp mửùc nửụực aựp cuỷa doứng ngầm vaứ giaỷm ủửụùc gradient aựp lửùc.

- Trong trửụứng hụùp cú theồ, coự theồ chuyeồn doứng ngầm chaỷy sang hửụựng khaực vaứ thaựo khõ toaứn boọ tầng ủaỏt chaỷy. Khõng nẽn tieỏn haứnh bụm huựt nửụực trửùc tieỏp tửứ caực hoỏ ủaứo, hoỏ moựng, … vỡ nhử theỏ seừ laứm taờng hieọn tửụùng ủaỏt chaỷy.

- Ngaờn ủaỏt chaỷy baống phửụng phaựp cụ hóc nhử cửứ theựp, cửứ goĩ, tửụứng haứo, …

 ẹoỏi vụựi ủaỏt chaỷy thaọt

Vieọc thaựo khõ ủaỏt chaỷy thaọt baống caực bieọn phaựp thõng thửụứng hầu nhử khõng thửùc hieọn ủửụùc bụỷi vỡ aựp lửùc thaỏm trong chuựng thửùc teỏ khõng tồn tái. Vỡ theỏ bieọn phaựp xửỷ lyự ủaỏt chaỷy thaọt phửực táp hụn raỏt nhiều so vụựi ủaỏt chaỷy giaỷ. Trong trửụứng hụùp naứy nẽn duứng caực bieọn phaựp sau:

- Gia coỏ hoựa hóc ủaỏt chaỷy baống caựch bụm phút liẽn túc thuỷy tinh loỷng vaứ canxi clorua vaứo trong ủaỏt.

- Thaựo khõ ủieọn thaồm thaỏu vaứ thoaựt nửụực baống ủieọn.

- Phửụng phaựp laứm ủõng lánh ủaỏt chaỷy thaọt. Phửụng phaựp naứy raỏt hieọu quaỷ nhửng chổ mang tớnh tám thụứi.

- Phửụng phaựp cụ hóc nhử cửứ theựp, cửứ goĩ, tửụứng haứo, …

 BAỉI TẬP Baứi 1:

Moọt tầng caựt mũn, baừo hoứa nửụực coự dung tróng hát h=2,61g/cm3, ủoọ roĩng n=39%. Haừy xem xeựt khaỷ naờng caựt chaỷy vaứo hoỏ moựng ủaứo ủeỏn ủaựy caựch nửụực cuỷa tầng caựt naứy. Cho bieỏt mửùc nửụực túnh caựch ủaựy hoỏ moựng 4,5m vaứ khi hoỏ moựng ủửụùc thaựo khõ trong quaự trỡnh thi cõng táo ra khoaỷng aỷnh hửụỷng 7,0m.

Giaỷi:

Toựm taột dửừ lieọu: h=2,61g/cm3, n=39%, H=4,5m, h0=0, R=7,0m. Sụ ủồ tớnh nhử hỡnh 2-42.

 Xeựt khaỷ naờng caựt chaỷy thaọt:

- Vỡ ủãy laứ caựt hát mũn nẽn neỏu chửựa moọt lửụùng seựt vaứ vaọt chaỏt hửừu cụ nhaỏt ủũnh seừ coự khaỷ naờng xaỷy ra hieọn tửụùng caựt chaỷy thaọt. Duứng phửụng phaựp phãn bieọt loái caựt chaỷy nẽu trẽn ủeồ xaực ủũnh caựt chaỷy thaọt hay caựt chaỷy giaỷ.

 Xeựt khaỷ naờng caựt chaỷy giaỷ:

- Khi hát caựt mũn khõng chửựa seựt vaứ vaọt chaỏt hửừu cụ thỡ tớnh chaỏt chaỷy cuỷa noự phú thuoọc vaứo aựp lửùc thuỷy ủoọng cuỷa doứng thaỏm. Neỏu I  Igh ủaỏt seừ chaỷy khi ủaứo hoỏ moựng.

- ẹoọ doỏc thuỷy lửùc doứng thaỏm I vaứo hoỏ moựng:

643 , 0 7 0 5 , 4 0      R h H I

- ẹoọ doỏc thuỷy lửùc doứng thaỏm giụựi hán Igh: Igh (1)(1n)

Vỡ h=2,61g/cm3, nẽn neỏu laỏy n=1,00g/cm3 thỡ =2,62. Vaọy:

988 , 0 ) 39 , 0 1 )( 1 62 , 2 ( ) 1 )( 1 (       n Igh