Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 6 ppsx

Có ba phơng pháp cơ bản là
Khoan phụt áp lực thấp, (low pressure grouting)
Khoan phụt cân bằng, (compensation grouting)
Khoan phụt áp lực cao, cũn gi l phụt tia (jet grouting)



Khoan phụt áp lực thấp

Vật liệu phụt đợc bơm ép vào các lỗ
hổng, khe nứt, nhờ có các nút hai đầu (nút
đôi (double packer) di chuyển đợc, với
áp lực đủ lớn để có thể bơm chất phụt vào
khối đá, nhng cng đủ nhỏ để không gây
ra thêm các vết nứt trong khối đá.
Khoan phụt cân bằng

Khoan phụt tia (Jet grouting)


















Mục đích là làm phá vỡ khối đất đá
với áp lực tăng dần, đa chất khoan
phụt vào để làm trơng khối đất

đá (tăng thể tích)
Sử dụng để cân bằng hiện tợng sụt
lún mặt đất, nhằm nâng mặt đất về
trạng thái ban đầu
Cũng còn gọi là kích ép bằng chất
khoan phụt (grout- jacking)
Phải thận trọng vì sẽ gây tải trọng
mới tác dụng lên kết cấu chống
Sử dụng áp lực cao (300 đến
600 bar) để phụt vữa xi măng
vào khối đất (rời) nhờ vòi phụt
ngang ở phía dới của ống
khoan phụt,
Tia khí phụt làm tơi rời đất.
Trong khi ống khoan phụt
đợc xoay đều và đợc kéo
dần ra, vữa xi măng đợc phụt
vào khối đất đá xung quanh,
tạo nên một cột hỗn hợp hình
trụ;
Hiện tại có các kỹ thuật phụt
khác nhau: tia đơn, tia kép đôi,
tia kép ba

Tia đơn

Tia kép đôi










Tia kép ba

Vữa phụt đợc bơm qua ống vào vòi phụt
ngang, với tốc độ đến 200m/s. Năng
lợng phụt này làm tơi rời đất , đa và
trộn vữa phụt vào với đất. Trong loại đất
sỏi cuội, cột vữa-đất có thể đật đờng
kính từ 0,6 đến 1,2m. Trong đất rời, cát có
thể đạt đờng kính lớn hơn. Khoan phụt
tia đơn ít có hiệu quả đối với khối đất
dính, đất bột.
Một hệ ống kép đợc sử dụng để có thể
phụt riêng rẽ hai pha là vữa phụt và khí
vào vòi phun. Tia vữa làm rời và trộn vào
đất. Tia khí tăng khả năng làm rời đất và
đẩy vữa vào sâu trong khối đất. Cột hỗn
hợp đạt trên 1m trong đất chặt trung bình
và chăt, trong đất rời, cột hỗn hợp đật trên
1,8m. Phun tia kép đôi có hiệu quả trong
đất dính hơn so với tia đơn
Vữa phụt, khí và nớc đợc bơm vào riêng rẽ
qua ống đến các vòi phụt. Các tia khí và nớc
đồng hớng kính tốc độ cao làm tơi rời khối
đất. Tia vữa phụt đợc đẩy vào ở vòi phía dới
với áp lực nhỏ hơn. Bằng cách này quá trình
làm tơi rời và trộn cứng đợc tách riêng rẽ và
tạo cột hỗn hợp chất lợng tốt hơn. Có thể đạt
đờng kính cột hỗn hợp từ 0,9m đến 1,5m.
Phơng pháp này đợc sử dụng tốt với khối đất
dính kết.

Dựa vào thời điểm tin hnh khoan phụt ngi ta phân thành hai nhóm:
Khoan phụt trớc (pregrouting)
Khoan phụt sau (postgrouting)












áp dụng trong xây dựng công trình ngầm
Khoan phụt đợc sử dụng để tăng khả năng chịu tải, giảm biến dạng của
khối đá, hay nói cách khác là làm tăng chất lợng khối đá xung quanh
công trình ngầm, ngăn chặn tác động phá họi của nớc và xâm nhập của
nớc;
Các lỗ khoan so le, chiều dài đến 20m, đợc khoan từ gơng và phụt các
tia vữa chồng nhau có thể tạo ra vòm hay ô bảo vệ cho công tác thi công.

Ví dụ áp dụng

Tạo các vòm bảo vệ đợc gia cố, vòm chống thấm; tạo các cột đỡ các kết
cấu chống đã thi công ở phần vòm, tạo thành kết cấu đón đỡ theo phơng
thức đón đỡ của Bỉ

Sơ đồ thi công
Khi thi công hầm trong khối đất hoặc khối đá yếu, vòm bảo vệ bằng khối
đất đá đợc khoan phụt đợc thi công vợt trớc, tiếp đó là công tác đào,
xúc

















Tùy theo sự phủ chồng lên nhau của các phần khối đất đá đợc khoan phụt,
chúng ta phân biệt giữa khoan phụt phủ đơn hay phủ kép, phụ thuộc vào mức
độ ổn định của khối đất, đá

Khối vật liệu khoan phụt vào các đới phá hủy thờng đợc ép, phụt vào giữa
hai nút, từ các lỗ khoan cắm vào khu vực cần khoan phụt.






Chiều dài lỗ khoan thông
thờng 20m đến 30m
Khoảng cách giữa miệng lỗ
khoan 1,5m đến 2m
Phủ đơn
Phủ kép