Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN8644:2011 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8644:2011 về Công trình thủy lợi - Yêu cầu kỹ thuật khoan phụt vữa gia cố đê

g) Nồng độ dung dịch vữa (tỷ lệ Đ/N) và thời gian phụt với từng nồng độ vữa thích hợp cho công tác thi công;

h) Mức ăn vữa và lượng bột sét cho 1 m khoan sâu;

i) Thời gian dừng thi công giữa hai hố khoan liền kề.

5.1.2 Ngoài các yêu cầu quy định tại 5.1.1, trong đồ án thiết kế cần phải nêu rõ những yếu tố liên quan đến quá trình thi công khoan phụt vữa như cự ly vận chuyển, cự ly lấy nước thi công, mật độ xe đi lại trên đê và các vấn đề liên quan khác.

5.2 Xác định nồng độ vữa

5.2.1 Tỷ lệ pha trộn được tính theo trọng lượng bột sét (Đ) và nước (N) trong dung dịch vữa phụt, ký hiệu là Đ/N. Lúc đầu phải căn cứ vào lượng mất nước đơn vị  để xác định tỷ lệ này. Quan hệ giữa q và tỷ lệ Đ/N xem bảng 1. Thông thường, vữa được pha trộn ít nhất theo 3 cấp tỷ lệ Đ/N là 1/3, 1/2, 1/1.

Bảng 1 – Quan hệ giữa tỷ lệ pha trộn dung dịch vữa và lượng mất nước đơn vị

L/(min.m)	Từ 0,50 đến 0,65	Từ 0,66 đến 0,80	Từ 0,81 đến 1,00	≥ 1,00
Đ/N	1/8	1/6	1/4	1/2

5.2.2 Lượng mất nước đơn vị  xác định theo công thức (1):

trong đó:

Q là lưu lượng thấm ổn định của lỗ khoan khảo sát, cm3/s;

h là chiều cao cột nước trong lỗ khoan, m.

5.3 Xác định áp lực khoan phụt

5.3.1 Áp lực phụt vữa thiết kế phải đảm bảo yêu cầu sau:

- Đẩy vữa đi xa nhất;

- Ép vữa chặt;

- Không phá vỡ kết cấu công trình;

- Áp lực phụt vữa thiết kế Ptk đối với mỗi đoạn đê cần gia cố phải nhỏ hơn áp lực nén cực hạn [P]. Giá trị [P] được xác định trong giai đoạn khảo sát (quy định tại 4.3).

5.3.2 Áp lực phụt vữa lớn nhất , Pa, được xác định theo công thức (2):

trong đó k là hệ số an toàn có tính đến mức độ gia tăng cố kết của đất thân đê sau mỗi đợt phụt vữa, được lấy theo quy định sau:

- Đối với các lỗ phụt vữa đợt 1 : k lấy từ 0,60 đến 0,75 ;
 

- Đối với các lỗ phụt vữa đợt 2 : k lấy từ 0,75 đến 0,85 ;

- Đối với các lỗ phụt vữa đợt 3 : k lấy từ 0,85 đến 0,90 .

5.3.3 Sau khi đã có áp lực phụt vữa tính toán lớn nhất , để phù hợp với trị số đọc trên các đồng hồ đo áp lực, áp lực phụt vữa thiết kế PTK nên chọn nhỏ hơn và phù hợp với trị số quy định trong thang số ghi ở đồng hồ đo áp lực, với sai số cho phép là:

CHÚ THÍCH:

Nếu trị số đọc trên đồng hồ đo áp lực tính bằng kG/cm² thì khi quy đổi sang Pa với giá trị chuyển đổi như sau:

1 kG/cm² = 98 065,5 Pa ≈0,1 MPa.

5.4 Bố trí lỗ khoan, hàng khoan và chiều sâu lỗ khoan

5.4.1 Thiết kế phụt gia cố thân đê thông thường

5.4.1.1 Có thể thiết kế hai hay nhiều hàng khoan để hình thành màn chống thấm tùy theo kích thước, chất lượng, tầm quan trọng của đoạn đê cần khoan phụt vữa gia cố và phải được xác định thông qua tính toán cụ thể, quy định trong phụ lục D.

5.4.1.2 Tuyến lỗ khoan phải song song với tuyến đê và lệch về phía sông. Khoảng cách của tuyến lỗ ngoài cùng tới mép đê phía sông nằm trong khoảng từ 0,5 m đến 1,0 m, xem hình 1.

Hình 1 – Sơ đồ bố trí tuyến lỗ khoan

5.4.1.3 Chọn khoảng cách giữa các lỗ khoan phụt liền kề trong một hàng theo hướng dọc đê sao cho bán kính lan truyền vữa của lỗ khoan này phải trùm lên bán kính lan truyền vữa của lỗ khoan kia ít nhất bằng 1/3 bán kính ảnh hưởng dọc Rd của mỗi lỗ khoan phụt, xem sơ đồ a của hình 2.

5.4.1.4 Căn cứ vào bán kính lan truyền vữa theo hướng ngang đê Rn, xác định khoảng cách giữa các hàng lỗ khoan phụt theo 5.4.1.3. Trong thiết kế sơ bộ, khoảng cách giữa các hàng có thể lấy trong khoảng từ 0,8 m đến 1,5 m, xem sơ đồ b của hình 2.

Hình 2 – Sơ đồ bố trí các lỗ khoan phụt gia cố thân đê

5.4.1.5 Vị trí các lỗ khoan phụt trong các hàng phải so le nhau và ghi rõ ký hiệu theo từng đợt thi công.
 

5.4.1.6 Các lỗ khoan phụt phải có độ sâu bằng nhau và theo phương thẳng đứng.

5.4.2 Thiết kế khoan phụt vữa xử lý nứt đê

5.4.2.1 Thiết kế phụt vữa để xử lý các vết nứt đê phải có biện pháp lấp kín, nhét chặt các vết nứt trên mặt và mái đê để ngăn không cho vữa chảy ra ngoài.

5.4.2.2 Các lỗ khoan phụt vữa xử lý nứt đê được bố trí tùy theo hình thái của vết nứt nhưng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

a) Mở rộng về hai phía dọc theo vết nứt tối thiểu là 1,5 m và kéo dài về hai phía đầu và cuối vết nứt mối phía tối thiểu là 5,0 m;

b) Phải sâu hơn chiều sâu vết nứt tối thiểu là 0,5 m;

c) Phải tạo với phương thẳng đứng một góc là 100 và hướng vào vết nứt, xem sơ đồ a của hình 3;

d) Các lỗ khoan phụt vữa gần nhất phải cách mép vết nứt tối thiểu từ 0,3 m đến 0,5 m, xem sơ đồ b của hình 3;

e) Phải bố trí so le về hai phía của vết nứt và có quy định chẵn lẻ, thứ tự khoan phụt;

g) Khoảng cách giữa các lỗ khoan phụt vữa không lớn hơn 2 m.

Hình 3 – Sơ đồ bố trí lỗ khoan phụt xử lý nứt đê

5.4.2.3 Áp lực phụt vữa thiết kế xử lý nứt đê phụ thuộc vào đất đắp đê. Thiết kế sơ bộ có thể chọn PTK = 0,050 MPa đối với đê đắp bằng đất á cát, hoặc PTK = 0,075 MPa đối với đê đắp bằng đất á sét.

5.4.2.4 Phải chia đợt thi công các lỗ khoan phụt vữa đảm bảo đủ thời gian gián đoạn giữa các đợt để vữa trong các lỗ rỗng rút nước và đông kết, tạo điều kiện thuận lợi cho đợt khoan phụt vữa tiếp theo có thể lấp đầy các lỗ rỗng.

5.4.2.5 Đối với các vết nứt rộng hơn 10 mm, trước hết cần mở rộng miệng vết nứt theo hình phễu có kích thước 20 cm x 20 cm, đổ vữa đặc trực tiếp vào các khe nứt, san lấp miệng vết nứt, đầm nện chặt sau đó mới tiến hành khoan phụt vữa. Dung dịch vữa đổ vào các khe nứt phải có tỷ lệ Đ/N không nhỏ hơn 1.

5.4.3 Thiết kế khoan phụt vữa xử lý tổ mối

5.4.3.1 Các lỗ khoan để xử lý tổ mối được bố trí theo hình hoa mai, cách đều nhau khoảng từ 1,0 m đến 1,5 m. Độ sâu mỗi lỗ khoan phụt vữa phụ thuộc vào địa hình của đoạn đê có tổ mối và độ sâu của tổ mối, thông thường từ 2 m đến 4 m (xem hình 4).

5.4.3.2 Bán kính khu vực cần khoan phụt vữa gia cố đối với mỗi tổ mối tối thiểu là 5 m tính từ trung tâm là cửa bay giao hoan của mối cánh.

Hình 4 – Bố trí lỗ khoan theo hình hoa mai để xử lý tổ mối

5.4.3.3 Áp lực phụt vữa thiết kế PTK xử lý tổ mối phụ thuộc vào loại đất của đê. Thiết kế sơ bộ có thể chọn PTK từ 0,075 MPa đến 0,10 MPa.

5.4.3.4 Dung dịch vữa thiết kế có thể pha thêm từ 5 % đến 10 % vôi tôi Ca(OH)2 so với tổng khối lượng bột sét có trong vữa và phải lọc qua sàng có đường kính không lớn hơn 1 mm để loại bỏ cặn. Cũng có thể pha thêm thuốc diệt muối với lượng phù hợp để tăng cường khả năng chống xâm nhập trở lại của mối và các loại sinh vật gây hại khác nhưng không gây ảnh hưởng đến môi trường.

5.4.3.5 Khi cần sử dụng các loại phụ gia khác pha trộn vào dung dịch vữa thì phải tính toán cụ thể và đảm bảo các yêu cầu sau:

- Nâng cao chất lượng vữa, thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật của vữa khoan phụt chống thấm cho đê;

- Phù hợp với điều kiện kinh tế và dễ sử dụng;

- Không gây độc hại cho môi trường.

5.5 Thiết kế trình tự khoan phụt vữa

5.5.1 Phải quy định rõ thứ tự khoan phụt vữa cho từng hàng. Nếu thiết kế khoan phụt vữa hai hàng thì phải khoan phụt vữa hàng phía sông trước, hàng phía đồng sau. Nếu thiết kế khoan nhiều hàng thì khoan phụt vữa lần lượt hàng phía sông trước, tiếp đến hàng phía đồng rồi mới đến các hàng giữa.

5.5.2 Các lỗ khoan phụt vữa trong một hàng được chia thành nhiều đợt để thi công, đảm bảo cho vữa phụt các lỗ đợt sau lấp nhét bổ sung vào lỗ rỗng các đợt trước (dung dịch vữa lấp kín các lỗ rỗng, sau một khoảng thời gian thì tiết nước và đông kết lại tạo khoảng trống cho vữa bơm đợt sau lấp đầy).

5.5.3 Đối với mỗi lỗ khoan phụt vữa phải khoan tạo lỗ tới độ sâu thiết kế. Trước khi tiến hành phụt vữa phải đặt cần khoan sâu trong lỗ, đầu dưới của cần khoan cách đáy lỗ khoan 30 cm.

Hình 5 – Sơ đồ trình tự khoan phụt vữa

6 Thi công khoan phụt vữa

6.1 Công tác chuẩn bị

6.1.1 Chuẩn bị đủ vật liệu cần thiết để chế tạo vữa phụt bao gồm bột sét và một số loại phụ gia pha trộn. Bột sét đóng bao dùng cho khoan phụt vữa gia cố đê do các cơ sở sản xuất phải đảm bảo chất lượng, không vón cục, không bị dính trước khi đưa vào sử dụng.

6.1.2 Thiết bị dùng để khoan phụt vữa phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Đảm bảo vận hành an toàn và ổn định trong quá trình khoan phụt. Số lượng thiết bị (kể cả dự phòng) đủ đảm bảo cho dây chuyền thi công liên tục;

- Thùng trộn vữa có thước đo dung tích, bộ phận lọc vữa và các van điều tiết;

- Thùng nén vữa có hệ thống điều chỉnh áp lực (đồng hồ đo áp lực, van điều khiển áp lực), thiết bị theo dõi lưu lượng vữa phụt phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật phụt vữa;

- Máy ép vữa tạo áp lực phụt vữa phải đảm bảo không nhỏ hơn 0,20 MPa; đồng hồ đo áp lực có độ chính xác tối thiểu trên 5 % của dải đo. Vạch đo áp của đồng hồ không lớn hơn 0,02 MPa và được kiểm định trước khi sử dụng theo quy định;

- Ống dẫn vữa chịu được áp lực không dưới 1,5 lần áp lực thiết kế bao gồm cả phần nối tiếp. Chiều dài ống dẫn vữa tính từ thùng nén vữa đến cần khoan không quá 20 m;

- Đường kính trong của ống dẫn vữa từ 20 mm đến 25 mm và không thay đổi trên suốt chiều dài. Riêng tại các vị trí nối tiếp, chênh lệch cho phép về tiết diện không quá 20 %;

- Cần khoan phải thẳng, có đường kính trong và đường kính ngoài không đổi trên toàn bộ chiều dài cần. Đường kính ngoài nhỏ hơn đường kính lỗ khoan từ 10 mm đến 15 mm; đường kính trong bằng

15 mm đến 20 mm. Các khớp nối (nếu có) phải chắc và kín. Chiều dài cần khoan phải dài hơn chiều sâu lỗ khoan ít nhất 0,5 m;

- Nếu khoan bằng nước có áp, các ống dẫn nước và cần khoan phải chịu được áp lực tối thiểu 0,6 MPa;

- Mỗi thùng nén vữa chỉ được lắp 1 ống dẫn vữa phụt và 1 đồng hồ đo áp lực;

- Thiết bị khoan phụt gọn nhẹ, thuận tiện trong thi công và di chuyển.

6.1.3 Trước khi khoan phụt vữa, đơn vị thi công phải căn cứ vào đồ án thiết kế, các mốc đã được giao nhận ngoài thực tế để kiểm tra lượng mất nước đơn vị , áp lực phụt vữa cao nhất trong đoạn đê thi công. Công việc kiểm tra có thể thực hiện ngay tại các lỗ khoan đã thiết kế. Nếu kết quả kiểm tra thấy có sự sai lệch lớn giữa thực tế và đồ án thiết kế thì đơn vị thi công phải tạm dừng thi công và cùng với cơ quan giám sát lập văn bản báo cáo cơ quan có thẩm quyền giải quyết. Chỉ được triển khai thi công khi có ý kiến chính thức bằng văn bản của cơ quan có thẩm quyền.

6.1.4 Ngoài các quy định ở trên, trước khi khoan phụt vữa còn phải chuẩn bị đầy đủ các phương án đảm bảo an toàn lao động và các loại sổ sách ghi chép, theo dõi quá trình thi công theo đúng quy định.

6.2 Sản xuất dung dịch vữa khoan phụt

6.2.1 Sản xuất dung dịch vữa khoan phụt thực hiện theo quy trình sau:

a) Chuẩn bị sẵn vật liệu bột sét và phụ gia (nếu có) theo quy định tại 6.1.1;

b) Xác định tỷ lệ pha trộn dung dịch vữa (Đ/N) hoặc tỷ lệ phụ gia (nếu có) đúng theo đồ án thiết kế đã được duyệt;

c) Vệ sinh sạch thùng trộn, thùng chứa, bình nén vữa và ống dẫn vữa;

d) Bơm nước vào thùng trộn theo tỷ lệ quy định. Nước sử dụng pha trộn dung dịch phải là nước sạch, không có các tạp chất bẩn, sau đó cho phụ gia (nếu có) theo tỷ lệ quy định rồi quấy đều hỗn hợp trong thùng trộn từ 5 min đến 10 min;

e) Cho nguyên liệu bột sét và phụ gia (nếu có) từ từ vào thùng trộn theo tỷ lệ quy định rồi tiến hành quấy trộn trong khoảng thời gian 7 min đến 10 min để bột sét hòa tan đều trong nước.

6.2.2 Dung dịch vữa để khoan phụt gia cố thân đê phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

a) Thời gian phân tầng (vữa có hiện tượng tách nước trên mặt) không dưới 20 min;

b) Vữa trước khi đưa vào bộ phận nén để phụt chỉ gồm các hạt có đường kính dưới 2 mm.

6.3 Khoan phụt vữa

6.3.1 Khoan tạo lỗ

6.3.1.1 Phải đảm bảo đúng yêu cầu thiết kế về độ sai lệch cho phép như sau:

- Góc đứng sai lệch không quá 100;

- Vị trí sai lệch không quá 10 cm;

- Chiều sâu sai lệch không quá 20 cm so với chiều sâu thiết kế.

6.3.1.2 Trong khi khoan phải ghi chép đầy đủ vào bảng theo dõi thi công.

6.3.1.3 Nếu khoan tạo lỗ bằng nước có áp thì áp lực không được vượt quá 0,6 MPa và phải dùng nước sạch. Trước khi khoan phải dùng xà beng tạo lỗ sâu tối thiểu 20 cm, đường kính lớn hơn đường kính lỗ khoan từ 5 mm đến 10 mm để dẫn hướng. Khi khoan phải luôn giữ cần khoan theo hướng thẳng đứng để đảm bảo không vượt quá độ sai lệch cho phép.

6.3.1.4 Sau khi khoan tạo lỗ xong phải dùng nước sạch có áp lực bằng 0,05 MPa để rửa sạch lỗ khoan từ 3 min đến 5 min và nút lỗ khoan để tránh vật rơi vào gây tắc lỗ khoan. Đối với các lỗ khoan nằm trong vùng đất có kết cấu rời rạc, sau khi khoan có thể dùng ngay cần khoan thay ống chèn để làm ống dẫn vữa phụt, không được rút lên để tránh sập thành lỗ.

6.3.1.5 Khi cần thay đổi vị trí lỗ khoan phải tiến hành như sau:

- Lấp lỗ khoan cũ theo đúng các quy định hiện hành, bố trí lỗ khoan mới cùng hàng và cách lỗ cũ từ 20 cm đến 30 cm;

- Ghi chép và vẽ sơ đồ đầy đủ vào bảng theo dõi thi công.

6.3.1.6 Không được khoan quá nhiều lỗ. Trước khi khoan tạo lỗ phải dựa trên năng suất thi công của thiết bị khoan phụt vữa mà khoan tạo lỗ đủ để phụt vữa trong một ngày.

6.3.2 Phụt vữa

6.3.2.1 Khi hạ cần khoan xuống các lỗ khoan phải dùng nước có áp lực cột nước 0,05 MPa, vừa thả vừa xoay cần khoan, khi đến đáy lỗ khoan thì giảm dần áp lực cột nước rồi rút cần khoan lên 30 cm; cố định cần khoan để tránh tắc ống dẫn vữa và đảm bảo cho vữa lưu động trong lỗ khi phụt.

6.3.2.2 Không được chèn nút kín miệng lỗ khoan trước khi phụt vữa. Trong quá trình phụt vữa nếu thấy dung dịch vữa phụt trào lên miệng lỗ khoan thì phải chèn nút kín miệng lỗ theo trình tự sau:

- Làm sạch bùn và nước xung quanh miệng lỗ khoan;

- Đào đất xung quanh miệng lỗ khoan theo hình phễu với bán kinh 20 cm, sâu tối thiểu 20 cm. Cho đất nhỏ xuống khe giữa thành lỗ và ống dẫn vữa rồi đầm chặt đất trong phạm vi xung quanh ống dẫn vữa;

- Đổ đất khô có cỡ hạt nhỏ vào phễu thành từng lớp dày từ 5 cm đến 6 cm, đầm kỹ cho tới khi đất chèn đầy phễu, bảo đảm vữa không rò rỉ lên bề mặt khi tiếp tục phụt vữa.

6.3.2.3 Tỷ lệ pha trộn và chế tạo vữa theo đúng đồ án đã được phê duyệt nhưng phải có ít nhất theo 3 cấp pha trộn tỷ lệ sau:

- Phụt vữa có nồng độ Đ/N = 1/3 ít nhất trong 5 min ;

- Phụt vữa có nồng độ Đ/N = 1/2 ít nhất trong 10 min ;

- Phụt vữa có nồng độ Đ/N = 1/1 cho đến khi no vữa.

6.3.2.4 Trong quá trình phụt vữa, căn cứ vào lượng ăn vữa theo thời gian mà thay đổi nồng độ dung dịch vữa từ loãng đến đặc. Có thể tham khảo từng trường hợp sau để quyết định tăng tỷ lệ Đ/N:

a) Với nồng độ dung dịch vữa Đ/N từ 1/6 đến 1/8 thì lưu lượng khoan phụt vữa Qo từ 10 L/min trở lên trong thời gian t lớn hơn 10 min;

b) Với nồng độ dung dịch vữa Đ/N từ 1/4 đến 1/5 thì lưu lượng khoan phụt vữa Qo từ 5 L/min trở lên trong thời gian t lớn hơn 15 min;

c) Với nồng độ dung dịch vữa Đ/N từ 1/2 đến 1/3 thì lưu lượng khoan phụt vữa Qo từ 3 L/min trở lên trong thời gian t lớn hơn 30 min.

download file mềm tại liệu tại đây /images/ckeditor/files/286934_tcvn8644-2011.doc
Nguồn: https://shac.vn/van-ban-phap-luat/tieu-chuan-quoc-gia-tcvn-86442011-ve-cong-trinh-thuy-loi-yeu-cau-ky-thuat-khoan-phut-vua-gia-co-de