Tiểu luận quản lý công nghệ trong xây dựng công nghệ khoan phụt chống thấm

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
--------------------

TIỂU LUẬN
QUẢN LÝ CÔNG NGHỆ TRONG XÂY DỰNG

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Đinh Tuấn Hải
TS Dương Đức Tiến
Học viên: Nguyễn Trường Giang
Mã học viên: 1582850302016
Lớp: 23QLXD21
Đơn vị công tác: Sở Nông nghiệp và PTNT Quảng Bình


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng

Hà Nội, tháng 11 năm 2016
MỤC LỤC
Hà Nội, tháng 11 năm 2016............................................................................................2
NỘI DUNG YÊU CẦU...................................................................................................4
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ KHOAN PHỤT CHỐNG
THẤM...............................................................................................................................5
1.1. Tổng quan về công nghệ chống thấm cho công trình thủy lợi..............................5
1.1.1. Giới thiệu chung về công nghệ.......................................................................5
1.1.2. Mô tả công nghệ khoan phụt chống thấm....................................................10
1.1.1.1 Khoan phụt truyền thống:.......................................................................11
1.1.1.2 Khoan phụt kiểu ép đất .........................................................................12
1.1.1.3 Khoan phụt thẩm thấu.............................................................................12
1.1.1.4 Khoan phụt cao áp (Jet – grouting)........................................................12
1.1.1.5 Giới thiệu thiết bị hiện có......................................................................13

1.2. Phạm vi áp dụng công nghệ.................................................................................14
1.2.1. Ứng dụng kỹ thuật khoan phụt trong các công trình đê, đập.......................14
1.2.2. Ứng dụng trong xử lý địa chất nền và thân đê đập......................................14
1.2.3. Áp lực tĩnh trong kỹ thuật khoan.................................................................14
1.1.1.6 Áp lực tĩnh của khoan phụt trong các kẽ nứt của đê đập.......................15
1.1.1.7 Áp lực phun khoan phụt.........................................................................15
1.1.1.7.1 Sử dụng trong đập bê tông...............................................................16
1.1.1.7.2 Một số công nghệ khoan phụt và thiết bị dùng trong khoan phụt. .17
1.1.1.7.3 Đối với công việc lựa chọn thiết bị thích hợp.................................17
1.1.1.7.4 Máy bơm SGB6- 10 ; SGB9- 12.....................................................18
1.1.1.7.5 Bơm nồng độ cao ZJB6- 1.2 ; ZJB6- 1.2.......................................19
1.1.1.7.6 Bộ ghi phụt dữ liệu TS....................................................................19
1.3. Một số công trình tại Quảng Bình.......................................................................20
1.1.1.8 Khoan phụt chống thấm hồ chứa nước Minh Cầm................................20
1.1.1.9 Khoan phụt chống thấm hồ chứa nước Cây Mưng................................20
1.1.1.10 Khoan phụt chống thấm hồ chứa nước Long Đại................................22
1.1.1.11 Khoan phụt chống thấm hồ chứa nước Điều Gà..................................22
1.4. Một số công trình tại các địa phương khác ở Việt Nam.....................................23
1.1.1.12 Khoan phụt chống thấm Thủy điện Buôn-Kuốp bằng Ximăng và cát 23
1.1.1.13 Chống thấm cho cống vùng triều.........................................................27
1.1.1.14 Xử lý đê quai thuỷ điện Sơn la bằng biện pháp khoan phụt chống thấm
.............................................................................................................................28
1.1.1.15 Công trình đập Đá bạc – Hà Tĩnh.........................................................29
1.1.1.16 Dự án xử lý chống thấm cho cống D10- Hà Nam...............................29
1.5. Một số công trình tiêu biểu trên thế giới.............................................................31
Chương 2. ĐÁNH GIÁ VỀ CÔNG NGHỆ .................................................................34
2.1. Về mặt kỹ thuật....................................................................................................34
2.2. Về mặt kinh tế, chi phí.........................................................................................35
2.3. Về mặt thời gian...................................................................................................35
2.4. Về tính ưu việt, mới và khả năng áp dụng..........................................................35

2.5. Tính cạnh tranh của công nghệ............................................................................36
Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

2


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
Chương 3. NGUYÊN NHÂN LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ.........................................37
3.1. Tổng quan về áp dụng công nghệ khoan phụt chống thấm hồ chứa nước Minh
Cầm.............................................................................................................................37
3.1.1. Nhiệm vụ công trình.....................................................................................37
3.1.2. Quy mô công trình........................................................................................37
3.1.3. Giải pháp kỹ thuật và chỉ tiêu thiết kế..........................................................37
3.1.4. Kinh phí thực hiện........................................................................................37
3.2. Các phương án lựa chọn chống thấm .................................................................37
3.2.1. Không chống thấm, chấp nhận thực trạng....................................................38
3.2.2. Phương pháp truyền thống............................................................................38
3.2.3. Phương pháp khoan phụt..............................................................................39
3.3. Nguyên nhân lựa chọn công nghệ.......................................................................40
Chương 4. CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ.................................................................40
4.1. Khái niệm về chuyển giao công nghệ..................................................................40
4.2. Khả năng chuyển giao công nghệ khoan phụt.....................................................41
Chương 5. QUẢN LÝ CÔNG NGHỆ KHOAN PHỤT...............................................42
5.1. Trình tự phụt xi măng..........................................................................................43
5.2. Công tác Kiểm tra quá trình phụt xi măng tạo màn chống thấm........................44
5.3. Đối với công tác nghiệm thu................................................................................46
Chương 6. MỘT SỐ NỐI DUNG KHÁC LIÊN QUAN ĐẾN KHOAN PHỤT.........46
6.1. Phương pháp tính toán thiết kế số lượng hàng lỗ khoan cần khoan phụt...........46
6.1.1. Sơ đồ tính......................................................................................................46
6.1.2. Hệ phương trình tính toán.............................................................................47

6.1.3. Cách giải hệ phương trình............................................................................47
6.2. Phụt xi măng trong những điều kiện tự nhiên đặc biệt.......................................49
6.2.1. Các quy định chung......................................................................................49
6.2.2. Phụt xi măng vào nền đá xốp nứt nẻ............................................................49
6.2.3. Phụt xi măng vào các khe nứt và lỗ rỗng lớn...............................................51
6.2.4. Phụt xi măng vào nền đá có nước ngầm chảy với vận tốc cao....................52
6.2.5. Phụt xi măng vào nền đá có lỗ rỗng với các chất nhét không được gắn kết
.................................................................................................................................52
6.3. Phụt xi măng thử nghiệm.....................................................................................53
6.4. Phụt bằng vữa xi măng sét ổn định......................................................................54

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

3


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
NỘI DUNG YÊU CẦU
1. Giới thiệu chung về công nghệ (mô tả công nghệ, phạm vi áp dụng công
nghệ, con người và tổ chức liên quan, …)
2. Đánh giá về công nghệ đó về các mặt kỹ thuật, kinh tế, chi phí, thời gian, tính
ưu việt và mới, khả năng áp dụng, tính cạnh tranh, …
3. Nguyên nhân bạn hoặc tổ chức của bạn lại lựa chọn công nghệ này
4. Khả năng chuyển giao (cho tổ chức khác) hoặc nhận chuyển giao (từ tổ chức
khác) và phương thức thực hiện chuyển giao công nghệ
5. Quá trình quản lý công nghệ của tổ chức đối với công nghệ này
6. Các vấn đề khác liên quan tới công nghệ này
Chống thấm cho công trình thuỷ lợi là một yêu cầu hết sức quan trọng, cần
quan tâm ngay từ khâu thiết kế ban đầu. Các công trình sau một thời gian sử dụng nếu
xuất hiện thấm thì việc sửa chữa sẽ rất khó khăn và tốn kém. Trong trường hợp này,

công nghệ khoan phụt chống thấm thường được sử dụng để xử lý thấm cho đê, đập.
Tuy nhiên, khái niệm này hiện nay còn bị hiểu một cách chưa đầy đủ và chính xác. Vì
vậy, Tiểu luận này sẽ giới thiệu một số công nghệ khoan phụt đã và đang được sử
dụng cho công trình thuỷ lợi trong thời gian gần đây.

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

4


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ KHOAN PHỤT CHỐNG THẤM
1.1. Tổng quan về công nghệ chống thấm cho công trình thủy lợi
1.1.1. Giới thiệu chung về công nghệ
Công nghệ Khoan phụt thuộc nhóm công nghệ trộn sâu dạng ướt (wet mixing),
được phát minh ở Nhật Bản năm 1970. Sau đó công nghệ này được phát triển mạnh
sang các nước Châu Âu, và đến nay vẫn đang ứng dụng tại hầu hết các công ty nền
móng hàng đầu thế giới như Layne Christensen (Mỹ), Bauer (Đức), Keller (Anh),
Frankipile (Australia)… Trải qua hơn bốn mươi năm hoàn thiện và phát triển, đến nay
công nghệ Khoan phụt đã được thừa nhận rộng rãi và được kiểm nghiệm, đưa ra tiêu
chuẩn ở nhiều nước trên thế giới.
Công nghệ Khoan phụt là một quá trình bê tông hoá đất. Nhờ có tia nước và tia
vữa phun ra với áp suất cao (200- 400 atm), vận tốc lớn (> 100 m/s), các phần tử đất
xung quanh lỗ khoan bị xới tơi ra và hoà trộn với vữa phụt đông cứng tạo thành một
khối đồng nhất “Xi măng - đất”.
Những năm trước đây, trước hiện tượng cống dưới đê rò rỉ, thấm nước, nhiều địa
phương phải mất nhiều tiền của, công sức để khắc phục, nhưng không thành công.
Nhưng từ khi Việt Nam áp dụng thành công công nghệ Jet - Grouting (công nghệ
khoan phụt cao áp bằng xi-măng đất), tình trạng trên đã được giải quyết triệt để.
Trước thực trạng cống dưới đê nhiều năm trước bị hư hỏng, thấm nước mà Việt

Nam chưa tìm được cách khắc phục, sau nhiều năm tìm hiểu, nghiên cứu công nghệ
Jet-grouting từ nước ngoài mong muốn khắc phục tình trạng trên và đã thành công.
Nhưng việc chống thấm cho cống dưới đê, nhất là cống nằm trên địa chất phức tạp là
vấn đề quan trọng nhằm bảo đảm đê điều mùa lũ. Giải pháp từ trước đến nay nhiều địa
phương thường sử dụng là: Sử dụng cừ thép, cừ gỗ hoặc cừ bê-tông cốt thép... đóng
cắt qua tầm thấm nước; kéo dài đường viền thấm ở thượng lưu; khoan phụt xi-măng
sét. Cách làm mới kể trên không có hiệu quả vì địa chất nền đê phần lớn là cát mịn,
phải xử lý, thi công trong điều kiện khó khăn, tốn kém và nhiều nơi phải làm đi làm
lại. Quá trình tiếp cận công nghệ Jet-grouting là một sự cố gắng của nhóm nghiên cứu.
Xuất phát từ mục tiêu trên, nhóm đề tài đã phân tích các công nghệ hiện có ở Việt
Nam và nhận thấy không có công nghệ nào đáp ứng yêu cầu đặt ra.

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

5


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
- Thông qua mạng in-tơ-nét, nhóm nghiên cứu đã tiếp cận công nghệ Jetgrouting xuất hiện trên thế giới năm 1980 tại Nhật Bản. Tuy nhiên, để thực hiện được
nhiệm vụ của đề tài nghiên cứu đã gặp không ít khó khăn. Qua mạng in-tơ-nét, hiểu
được sơ bộ nguyên lý công nghệ, nhưng về chi tiết thì gặp nhiều khó khăn. Ðây là một
công nghệ mới cho nên các tài liệu tham khảo hạn chế, mặt khác nước ngoài cũng
chưa phổ biến công nghệ này một cách rộng rãi. Bằng tìm hiểu, học hỏi kinh nghiệm
nhưng chỉ được tham quan bên ngoài. Tuy nhiên, thu thập được những tài liệu quý cho
công việc sau này bằng việc mua được dây chuyền thiết bị trị giá gần một tỷ đồng ở
Nhật Bản. Có được thiết bị nhưng làm chủ thiết bị thi công lại là cả một quá trình gian
khổ. Sau ba tháng đọc sách và làm thử nghiệm thiết bị vẫn không thành công. Hãng
YBM cảm kích trước sự nhiệt tình của các kỹ sư Việt Nam cho nên đã cử chuyên gia
cao cấp sang hướng dẫn cụ thể. Sau đợt hướng dẫn của chuyên gia, nhóm đề tài mới
thật sự làm chủ được công nghệ.

- Lợi ích kinh tế của đề tài: Từ hai công trình thử nghiệm đầu tiên của đề tài là
hai cống dưới đê ở Hà Nam và Nghệ An năm 2004, đến nay nhóm đề tài thực hiện
thành công hàng trăm công trình ở nhiều tỉnh, thành phố, mang lại giá trị kinh tế cao.
Hiện công nghệ Jet - grouting áp dụng phổ biến ở những công trình lớn, như: Chống
thấm cho công trình thủy lợi đê quai thủy điện (Sơn La), đập Ðá Bạc (Hà Tĩnh), cống
sông Cui ở Long An; xử lý nền đất yếu ở Nhà máy xi-măng Vinakansai (Ninh Bình);
ổn định bờ kè vùng đất yếu ở Nhà máy đóng tàu Aker - Yard (Vũng Tàu); chống sự cố
sụt đất cho các nhà liền kề khi xây dựng tầng hầm cho nhà cao tầng, đề tài đã ứng
dụng được ở tòa nhà Vinafood (Ngô Quyền - Hà Nội). Cống tiêu D10 thuộc hệ thống
thủy nông đầu tiên thực hiện tại Hà Nam năm 2004 là một minh chứng cho sự thành
công của đề tài. Nói về cống tiêu D10, tác giả Nguyễn Quốc Dũng cho hay: Trước khi
ứng dụng công nghệ Jet - grouting, móng cống D10 nằm trên lớp cát bụi dày 5 m. Mùa
lũ năm 2002, khi đưa vào vận hành xảy ra sự cố mạch sủi. Khi đó tỉnh Hà Nam cho
sửa chữa bằng khoan phụt xi-măng sét nhưng không thành công. Sau đó đến mùa lũ
tỉnh phải cử hàng trăm thanh niên bê bao cát che chắn và túc trực trên đê. Năm 2004,
cống D10 sửa chữa lần hai bằng công nghệ khoan phụt xi-măng sét nhưng vẫn có hiện
tượng bị đùn sủi đen và chuyện vỡ đê có thể vẫn xảy ra. Trước tình hình đó, tỉnh Hà
Nam trực tiếp liên hệ với Viện Thủy công giúp đỡ. Phương án sửa chữa mà Viện Thủy
công tiến hành ở Hà Nam bằng công nghệ Jet - grouting nhằm tạo ra tường chống
Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

6


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
thấm bằng xi-măng đất nằm dưới bản đáy cống cắt qua lớp cát bụi mà không ảnh
hưởng kết cấu cống. Phương pháp này dựa vào nguyên lý cắt nham thạch bằng dòng
nước áp lực. Khi thi công, trước hết dùng máy khoan để đưa ống bơm có vòi phun
bằng hợp kim vào tới độ sâu phải gia cố (nước cộng xi-măng) với áp lực khoảng 20
MPa từ vòi bơm phun xả phá vỡ tầng đất. Với lực xung kích của dòng phun và lực li

tâm, trọng lực... sẽ trộn lẫn dung dịch vữa, rồi được sắp xếp lại theo một tỷ lệ có quy
luật giữa đất và vữa theo khối lượng hạt. Sau khi vữa cứng lại sẽ thành cột xi-măng
đất.
- Qua theo dõi, mùa lũ từ năm 2005 đến nay không còn hiện tượng đùn sủi.
Thành công của đề tài được địa phương và Hội đồng khoa học các cấp đánh giá cao.
Khi công nghệ được ứng dụng thành công vào thực tiễn đã thuyết phục các chủ đầu tư,
các tỉnh ứng dụng công nghệ mới vào sau khi đề tài được Nhà nước công nhận. Năm
2008, doanh thu thực hiện đề tài của Viện Thủy công đạt hơn 30 tỷ đồng. Ðến nay
những ứng dụng công nghệ chống thấm mà Viện Thủy công thi công không chỉ dừng
lại chống thấm cho cống dưới đê mà nhiều công trình thủy lợi nói chung, như: Ðập
đất, cống vùng triều, trạm bơm xây dựng vùng cát chảy; công trình xây dựng (giải
pháp chống sập vách khi làm cọc Barret cho tầng hầm, cao ốc...); công trình giao
thông (đường ngầm đô thị, kè bờ, mố cầu vùng đất yếu).
- Còn với việc chống thấm cho cống vùng triều ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu
Long, Viện Thủy công thường thi công trong điều kiện rất khó khăn, vất vả. Cống
vùng triều có dạng cống - cầu kết hợp, gồm hai cửa mỗi cửa rộng tám mét; chống thấm
bằng cừ thép. Do thi công không tốt nên cừ bị hở, dòng thấm qua đáy cửa rất mạnh.
Nhiều địa phương đã tìm nhiều biện pháp để lấp bịt nhưng không giải quyết được.
- Ðể giải quyết, Viện tìm cách bịt tạm thời lỗ rò, sau đó dùng thợ lặn moi hết đá
hộc đã đổ xuống trước đây. Dùng cát chở bằng xà-lan đổ bù vào hố vừa đào (tổng
cộng dùng hết bốn xà-lan cát). San cát cho phẳng, bằng đáy cống, rải lên đó một lớp
vải bạt dứa, tiếp theo xếp các bao tải cát đè lên lớp bạt để làm tầng phản áp. Các công
việc trên phải dùng thợ lặn làm việc dưới độ sâu năm mét nước. Ðặt máy trên sàn đạo
bắc qua các trụ pin (cách mặt nước hai mét), qua lớp nước năm mét, khoan xuyên qua
lớp bạt dứa, xuống tiếp 10 m và bắt đầu phụt. Khi mũi khoan lên gần mặt đáy thì pha
phụ gia đóng rắn nhanh vào vữa để tránh hiện tượng dòng thấm phá vỡ xi-măng đất
trước khi nó đông kết. Sau khi làm xong phía thượng lưu thì đã chấm dứt được rò
Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

7

Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
nước, nhưng vẫn quyết định làm cả phía hạ lưu. Trung bình thời gian thi công những
cống vùng triều như thế này khoảng hai tháng. Ðây là thành công có ý nghĩa thực tiễn,
vì ngoài Jet-grouting hiện không có cách nào giải quyết được những hiện tượng hư
hỏng kiểu này mà không phải bơm khô, tát cạn.
- Việc ứng dụng công nghệ mới từ nước ngoài vào thực tiễn Việt Nam giúp
chúng ta rút ngắn thời gian nghiên cứu, kịp thời giải quyết các vấn đề bức xúc trong
sản xuất. Ðể làm tốt vấn đề này, người nghiên cứu phải tiếp cận được các công nghệ
tiên tiến để chuyển giao. Quá trình đó đòi hỏi người nghiên cứu phải nhiệt tình, sáng
tạo và dám chấp nhận rủi ro. Những kết quả đạt được nói trên mà tác giả Nguyễn Quốc
Dũng cùng cộng sự ở Viện Thủy công là thành công bước đầu, nhưng đã cho thấy
công nghệ Jet-grouting là một công nghệ mới có nhiều triển vọng, và áp dụng rộng rãi
trong lĩnh vực xây dựng công trình thủy lợi, nhất là để xử lý chống thấm, sửa chữa nền
công trình.
- Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ chống thấm cho công trình thuỷ lợi là một yêu
cầu hết sức quan trọng, cần quan tâm ngay từ khâu thiết kế ban đầu. Các công trình
sau một thời gian sử dụng nếu xuất hiện thấm thì việc sửa chữa sẽ rất khó khăn và tốn
kém. Trong trường hợp này, công nghệ khoan phụt chống thấm thường được sử dụng
để xử lý thấm cho đê, đập. Tuy nhiên, khái niệm này hiện nay còn bị hiểu một cách
chưa đầy đủ và chính xác. Vì vậy, Tiểu luận này sẽ giới thiệu một số công nghệ khoan
phụt đã và đang được sử dụng cho công trình thuỷ lợi trong thời gian gần đây.
Một số hình ảnh về công nghệ khoan phụt

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

8

Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

9


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng

1.1.2. Mô tả công nghệ khoan phụt chống thấm
Hiện nay công nghệ khoan phụt được sử dụng khá phổ biến để chống thấm cho các
công trình thuỷ lợi. Có nhiều loại khoan phụt khác nhau, cũng có những loại lần đầu tiên mới
được áp dụng ở Việt Nam.

Hình 1- Nguyên lý một số công nghệ khoan phụt chống thấm cho công trình thuỷ
lợi

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

10


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng

Hình 2- Phạm vi ứng dụng của các loại khoan phụt
1.1.1.1

Khoan phụt truyền thống:

Khoan phụt truyền thống (còn được gọi là khoan phụt có nút bịt) được thực

hiện theo sơ đồ hình 2. Mục tiêu của phương pháp là sử dụng áp lực phụt để ép vữa xi
măng (hoặc ximăng – sét) lấp đầy các lỗ rỗng trong các kẽ rỗng của nền đá nứt nẻ.
Gần đây, đã có những cải tiến để phụt vữa cho công trình đất (đập đất, thân đê, ... ).
Phương pháp này sử dụng khá phổ biến trong khoan phụt nền đá nứt nẻ, quy
trình thi công và kiểm tra đã khá hoàn chỉnh. Tuy nhiên với đất cát mịn hoặc đất bùn
yếu, mực nước ngầm cao hoặc nước có áp thì không kiểm soát được dòng vữa sẽ đi
theo hướng nào.

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

11


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng

Hình 3- Sơ đồ khoan phụt có nút bịt
1.1.1.2

Khoan phụt kiểu ép đất

Khoan phụt kiểu ép đất là biện pháp sử dụng vữa phụt có áp lực, ép vữa chiếm
chỗ của đất.
1.1.1.3

Khoan phụt thẩm thấu

Khoan phụt thẩm thấu là biện pháp ép vữa (thường là hoá chất hoặc ximăng cực
mịn) với áp lực nhỏ để vữa tự đi vào các lỗ rỗng. Do vật liệu sử dụng có giá thành cao
nên phương pháp này ít áp dụng.
1.1.1.4

Khoan phụt cao áp (Jet – grouting)

Công nghệ trộn xi măng với đất tại chỗ- dưới sâu tạo ra cọc XMĐ được gọi là
công nghệ trộn sâu (Deep Mixing-DM).
Hiện nay phổ biến hai công nghệ thi công cọc XMĐ là: Công nghệ trộn khô (Dry
Mixing) và Công nghệ trộn ướt (Wet Mixing).
Công nghệ trộn khô (Dry Mixing): Công nghệ này sử dụng cần khoan có gắn các
cánh cắt đất, chúng cắt đất sau đó trộn đất với vữa XM bơm theo trục khoan.
Công nghệ trộn ướt (hay còn gọi là Jet-grouting): Phương pháp này dựa vào
nguyên lý cắt nham thạch bằng dòng nước áp lực. Khi thi công, trước hết dùng máy
khoan để đưa ống bơm có vòi phun bằng hợp kim vào tới độ sâu phải gia cố (nước +
XM) với áp lực khoảng 20 MPa từ vòi bơm phun xả phá vỡ tầng đất. Với lực xung
Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

12


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
kích của dòng phun và lực li tâm, trọng lực... sẽ trộn lẫn dung dịch vữa, rồi sẽ được
sắp xếp lại theo một tỉ lệ có qui luật giữa đất và vữa theo khối lượng hạt. Sau khi vữa
cứng lại sẽ thành cột XMĐ.
1.1.1.5

Giới thiệu thiết bị hiện có

Viện Khoa học Thuỷ lợi đã tiếp nhận dây chuyền công nghệ trộn ướt (Jetgrouting) từ hãng YBM của Nhật bản. Dây chuyền gồm các thiết bị chính sau: (1)Máy khoan- phun vữa YBM-2P (S) II, nặng 750 kg, công suất động cưo 7,5 Kw; 200
V/3 pha; đường kính cần khoan 42 mm, mỗi đoạn cần dài 3m được ghép nối ren côn,
có thể khoan đến độ sâu 30m; vòi bơm cao áp có thể vươn xa 100m. Máy hoạt động
theo chế độ tự động được đặt trước. (2)- Máy bơm áp lực cao SG-75 SV nặng 2750 kg,

áp lực bơm 200-400 Atm, công suất động cơ 55 Kw, điện thế 200 V/3 pha; (3)- Máy
trộn vữa GM-2 nặng 370 kg công suất 60 lít/phút; động cơ 4Kw; (4)- Máy phát phát
điện 155 KvA/3 pha 200 V; nặng 2T. (5)- Cẩu thuỷ lực 5T; ôtô 7T; máy bơm nước; ...
Khả năng thi công 15m cọc/giờ (tính trong điều kiện lý thuyết, không kể thời gian dịch
chuyển máy và công việc phụ khác); Nhân công vận hành chính: 5người (không kể lao
động phổ thông khác);
Tư năm 2004 đến nay, với thiết bị trên nhóm đề tài đã tham gia chống thấm cho
một só công trình, đồng thời đã có những nghiên cứu về vật liệu ximăng đất và
phương pháp tính toán thiết kế tường xi măng đất chống thấm, khả năng chịu tại của
cọc xi măng đất.
- Hình 1d miêu tả công nghệ khoan phụt cao áp (KPCA), có tài liệu gọi là khoan
phụt kiểu tia (Jet- grouting). Đây là công nghệ lần đầu tiên áp dụng ở Việt nam.
Phương pháp này dựa vào nguyên lý cắt nham thạch bằng dòng nước áp lực. Dây
chuyền công nghệ như miêu tả ở hình 2a. Khi thi công, trước hết dùng máy khoan để
đưa ống bơm có vòi phun bằng hợp kim vào tới độ sâu phải gia cố (nước + XM) với
áp lực > 20 MPa từ vòi bơm phun xả phá vỡ tầng đất. Với lực xung kích của dòng
phun và lực li tâm, trọng lực... sẽ trộn lẫn dung dịch vữa, rồi sẽ được sắp xếp lại theo
một tỉ lệ có qui luật giữa đất và vữa theo khối lượng hạt. Sau khi vữa cứng lại sẽ thành
cột ximăng-đất (XMĐ) như ở hình 4b. Nếu thi công chồng lấn lên nhau có thể tạo ra
được một tường hào XMĐ như ở hình 4c. Đường kính cọc XMĐ phụ thuộc loại đất,
áp lực phun, tốc độ xoay và rút cần và tuỳ thuộc loại thiết bị. Với những thiết bị lớn
nhất hiện nay có thể tạo ra các cọc có đường kính đến 3m.
Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

13


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng

Hình 4- Sơ đồ công nghệ Jet – grouting

1.2. Phạm vi áp dụng công nghệ
1.2.1. Ứng dụng kỹ thuật khoan phụt trong các công trình đê, đập
Trong nhiều trường hợp, dùng giải pháp khoan phụt xử lý nền hoặc thân đê là
hiệu quả nhất. Hiện nay, các công nghệ trong lĩnh vực khoan phụt ngày càng được ứng
dụng và phổ biến rộng rãi. BBT giới thiệu bài viết của tác giả Liang Ning(Zhejiang
Hangzhou Drilling Machine Manufactory Co., Ltd) về kỹ thuật khoan phụt trong các
công trình đê, đập.
Đối với công trình thuỷ lợi, việc tiến hành xử lý chống thấm và gia cố tăng ổn
định là công việc rất quan trọng, một trong những giải pháp hiệu quả là khoan phụt.
Trong nhiều trường hợp, nhờ kết quả của khoan phụt mà không cần phải thay đổi kết
cấu thiết kế đê đập. Hiện nay, các công nghệ trong lĩnh vực khoan phụt ngày càng
được ứng dụng và phổ biến rộng rãi.
1.2.2. Ứng dụng trong xử lý địa chất nền và thân đê đập
Nguyên nhân thường gặp trong sự cố thi công địa chất đê đập là các địa tầng
mềm yếu chưa được xử lý triệt để, công nghệ thi công không hợp lý, sau nhiều năm
vận hành sẽ trở thành các cấp bậc rò rỉ không giống nhau dẫn tới nền móng của đê đập
bị rò rỉ và trôi đất. Sử dụng thường xuyên các loại khoan phụt khác nhau thì các cách
xử lý cũng khác nhau..
1.2.3. Áp lực tĩnh trong kỹ thuật khoan
- Thông thường đường kính của hố khoan là 91mm đến 110mm. Sử dụng xi
măng thường, lưu lượng khoan phụt khoảng 100lít/phút, áp lực phụt thường ở mức
3Mpa.
- Chuẩn bị thiết bị : máy khoan,máy trộn vữa,bơm bùn,ống cao áp,nút bịt tuần
hoàn,bộ ghi dữ liệu phụt tự động.
Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

14

Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
- Đặc điểm chủ yếu: cho nước chảy ra ngoài, dùng áp lực cao cho xi măng đầy
các khe nứt của đê đập, xi măng cùng với kết cấu các hạt thể rắn trở thành bê tông
vững chắc. Đối với đê - đập đây có thể coi là tác dụng hai mặt, vừa xử lý chắn nước rò
rỉ và vừa gia cố nâng cao ổn định. Đối với việc xử lý các khe nứt lớn có đường nước
ngầm chảy qua mạnh thì công việc xử lý khoan phụt tương đối khó.
1.1.1.6

Áp lực tĩnh của khoan phụt trong các kẽ nứt của đê đập

- Thông thường cách giải quyết đối với bộ phận chính của nền móng đê đập là
khoan độ sâu khoan dưới 91mm, nguyên liệu dùng trong khoan phụt chủ yếu là đất sét,
điều chỉnh lưu lượng khoan phụt khoảng 100 L/phút, điều chỉnh áp lực khoan phụt và
áp lực trong các khe nứt thành áp lực cao nhất, áp lực thông thường khoảng 0.4Mpa,
độ dài của phần chỉnh nền đập và các khe nứt nhỏ hơn 3cm.
- Thiết bị chủ yếu : Thiết bị khoan thăm dò hoặc máy khoan đá (khoan hơi), máy
trộn vữa, bơm bùn và nút bịt thông thường.
- Đặc điểm chủ yếu: đất sét, đá phong hoá đều có bộ phận chắn nước và chống rò
rỉ.,nguyên liệu nền móng chính của đê đập không tốt hay đã được sử dụng trong một
thời gian dài sẽ dẫn tơi tình trạng chức năng chắn nước của đê đập bị mất tác dụng.Khi
sử dụng phương pháp này trước tiên hãy khoan một lỗ khoan trên nền chính của đập,
dùng áp lực cao ép vữa vào lỗ khoan làm cho nền móng chính của đê đập nứt ra các
vết nứt,sau đó tiếp tục trở về cho đầy đường vữa vào làm cho chức năng của nền móng
chính của đê đập hồi phục,tránh tình trạng rò rỉ nước thông qua các khe nứt của đập.
1.1.1.7

Áp lực phun khoan phụt

- Có thể phân thành vòi phun cố định,vòi phun di chuyển,vòi phun xoay, đối với
nền móng đê đập thông thường, đường kính là 130mm, nguyên liệu thường dùng trong

khoan phụt là vữa, lưu lượng khoan từ 75 ~100 L/phút.
Áp lực phun trong phạm vi rộng được điều chỉnh lên áp lực cao nhất. Áp lực
trung bình trong khoảng 6~38Mpa.
- Thiết bị chủ yếu:khoan thăm dò,máy trộn vữa,bơm cao áp (bơm cao áp dùng
cho vữa), máy nén khí, bơm khoan phụt (loại 3 pít tông, đơn hoặc đôi),vòi phun
nước,ống cao áp,máy ghi tự động khoan phụt dữ liệu.
- Đặc điểm chủ yếu: đối với các công trình đê đập, áp lực tĩnh có tác dụng đôi gia
cố và chắn nước rò rỉ. Phương pháp kỹ thuật khoan phụt này có thể điều chỉnh các

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

15


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
tham số kỹ thuật của khoan phụt, đối với công việc gia cố đập có tác dụng rất tốt, sức
chịu đựng cao, có thể trực tiếp chống rò rỉ nước vào đập thấm qua nền móng của đập.
- Vòi phun xoay có thể sử dụng như một nền móng cọc trong khoan phụt, tương
đối thích hợp khi sử dụng các loại cát mịn và nhỏ, cát phổ.
thông.Tương đối khó khăn khi xử lý đối với các loại nguyên vật liệu như: Sỏi địa
tầng,đá cuội địa tầng do tốc độ chảy của nước ngầm rất lớn.
1.1.1.7.1 Sử dụng trong đập bê tông

- Hố khoan phụt là một giai đoạn không thể thiếu trong các công trình kiến trúc
đê đập cũng như là một biện pháp quan trọng để chống rò rit nước sau khi vận hành sử
dụng đập bê tông, trong tình huống thông thường chỉ dùng vữa để khoan phụt, trong
các tình huống đặc biệt sử dụng khoan phụt hoá học, không cần dùng phương pháp
khoan phụt cao phân tử.
* Gia cố khoan phụt
- Đập bê tông được thiết kế trên nền tảng đá nham thạch, khi đào đá nham thach

lên ta vứt bỏ những tảng đa lớn nhằm dễ dàng cho công việc khoan phụt sau này, sau
đó tiến hành gia cố cho hố khoan.Trong tình huống thông thường,dùng máy khoan đá
khoan hố khoan với đường kính khoảng 50~70mm,độ sâu khoan trong khoảng
0.5~3m,sau đó trong hố khoan lắp nút bịt thông thường, điều chỉnh áp lực khoan
phụt nhỏ hơn 0.5Mpa.
Thiết bị chủ yếu: Máy khoan đá,máy trộn vữa,bơm bùn,nút bịt tuần hoàn thông
thường.
- Đặc điểm chủ yếu: dùng vữa lấp đầy các khe hở của đá nham thạch tạo thành
kết cấu vững chắc nền móng của đá nham thạch,nâng cao cường độ gia cố và chống rò
rỉ nước của đê đập.
* Màn che khoan phụt
- Giữa bệ móng và tầng chống thấm nước của kết cấu trong của đê đập là tầng
thấm nước tương đối., nếu như khi khoan phụt tới tầng chống thấm nước, tại hố khoan
phụt lắp thêm nút bịt tuần hoàn,tiến hành khoan phụt phân đoạn,làm cho tầng thấm
nước trở thành tầng chống thấm nước,làm cho kết cấu đá nham thạch trở thành màn
che khoan phụt của đập bê tông.Khi tiến hành khoan phụt, đầu tiên điều chỉnh lưu
lương nhỏ hơn hoặc lớn hơn 100 L/phút, áp lực điều chỉnh theo cao độ của đê đâp để
điều chỉnh, thông thường áp lực không vượt quá 6Mpa.
Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

16


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
- Thiết bị chủ yếu: máy khoan,máy trộn vữa,bơm bùn,nút bịt tuần hoàn cao
áp,ống cao áp,bộ ghi phụt dữ liệu tự động.
- Đặc điểm chủ yếu: cho nước chảy ra ngoài, dùng áp lực cao cho xi măng đầy kẽ
nứt, xi mănng cùng với kết cấu các hạt thể rắn trở thành bê tông vững chắc,đối với đê
đập đây có thể coi là tác dụng song phương trong công tác xử l?y chắn nước đồng thời
màn che khoan phụt có tác dụng phòng ngữa tình trạng rò rỉ nước của đê đập.

1.1.1.7.2 Một số công nghệ khoan phụt và thiết bị dùng trong khoan phụt

- Kết cấu kiến trúc bên trong và ngoài co tác dụng chắn tình trang rò rỉ nước của
đê đập.
- Tiến hành khoan phụt xử l?y sườn dốc hai bên núi của đê đập.
- Thi công kết cấu nền móng công trình.
- Tiến hành khoan phụt nhằm nắn lệch các đoạn có địa hình nghiêng và không
bằng phẳng.
- Tiến hành công việc bịt kín nguồn nước ngầm tránh tình trạng thấm nước qua
nền móng đập.
1.1.1.7.3 Đối với công việc lựa chọn thiết bị thích hợp

- Bơm bùn ( bơm dùng trong khoan phụt) : đối với thiết bị này có thể điếu chỉnh
áp lưc đến áp lực cao nhất là 20%, cũng có thể khoan phụt độ sâu khoan tới đường
kính là 3mm,có thể tháo lắp thuận tiện khi sử dụng loại thiết bị này.
- M áy trộn vữa: với chức năng trộn,dự trữ, lọc các loại đá sỏi trong quá trình
trộn,dung lưọng lớn.
- ống cao áp : lựa chọn ống cao áp và đầu nối chuyên dùng, mỗi loại độ dài
không quá 20m.
- Nút bịt tuần hoàn khoan phụt áp lực cao.Có thể chịu đựng áp lực khoan phụt
cao nhất, đường hồi vữa từ đáy của hố khoan hồi vữa,đồng hồ áp lực có tác dụng hoà
hoãn và vị trí cách ly.
- Bộ ghi phụt tự động. Đây là thiềt bị phần mềm tương đối quen thuộc với các
khách hàng trong ngành xây dung. Đặc biết thiết bị này được sử dụng rất rộng rãi
trong các công trình kiến trúc khoan phụt, sản phẩm náy ngày càng phổ biến,phương
diện kỹ thuật ngày càng phát triển trong đó bao gồm cả các trình độ công nghệ tiên
tiến, là thiết bị điều khiển mà về tài liệu hỗ trợ cũng như kỹ thuật không ngừng được
cải tiến.
Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

17


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
- Thiết bị khoan phụt.
- SG2- IIIA
+ Phạm vi sử dụng: khoan thăm dò các công trình thuỷ điện,khoan phụt đê
đập,khai thác khoang sản, các công trình thăm dò địa chất,có thể đáp ứng nhu cầu
dùng mũi khoan bằng đồng,hợp kim cứng hay các mũi khoan bằng kim cương.
+ Độ sâu khoan : 300m
+ Tốc độ quay :128~1200 vòng/phút
+ Sức nâng lớn nhất : 2000kg
- Tính năng kết cấu của máy khoan:
+ Truyền lực cơ giới,sử dụng dịch áp,giá đỡ dịch áp,cường độ làm việc thấp.
+ Kết cấu vững chắc,tính năng ổn định,thuận tiện cho việc vận chuyển và sữa
chữa.
7.7 Máy khoan SGZ- ID
+- Độ sâu khoan : 150m
+ Tốc độ quay : 95~1000vòng/phút
+ Sức nâng lớn nhất:1000kg
7.8 Máy tạo xi măng tốc độ cao ZJ- 400A, ZJ- 800.
+ Phạm vị sử dụng: nước, xi măng,đất sét, cát sỏi và các nguyên vật liệu khác tạo
thành hợp chất vữa, xi măng.
+ Dung lượng trộn : 400 L÷800 L
+ Tỷ lệ nồng độ: 0.5.1
+ Thời gian tạo thành vữa : 3 phút
- Máy trộn vữa JJS- 2B
+ Dung lượng : 200 L
+ Đặc điểm :thùng trộn chia thành thùng trộn trên và thùng trộn duới, thung trộn
phía trên có chức năng trộn vữa, thùng phía dưới có chức năng tích trữ vữa, đây là

thiết bị có chức năng đôi.
1.1.1.7.4 Máy bơm SGB6- 10 ; SGB9- 12

- Phạm vi sử dụng: kết cấu khoan phụt các đê đập lớn,màn che khoan phụt,xử l?y
nền móng đường hầm,có thể khoan phụt ở các nồng độ khác nhau của xi măng hay
vữa, hoặc vôI vữa.
- Tham số kỹ thuật chủ yếu, lưu lượng: 72~250l/phút.
Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

18


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
- Áp lực cao nhất : 12Mpa
- Tỷ lệ nồng độ khoan phụt: 0.5:1
Đặc điểm:
1.Tham số kỹ thuật có thể dựa vào yêu cầu của khách hàng quy định để điều
chỉnh.
2.Loại máy bơm này có thể dùng vữa hoặc vôi vữa.
3.Khi tiến hành điều chỉnh hộp số hay thay đổi lưu lượng lớn nhỏ có thể kết hợp
với việc điều chỉnh áp lực.
1.1.1.7.5 Bơm nồng độ cao ZJB6- 1.2 ; ZJB6- 1.2

- Phạm vi sử dụng: trong các công trình khoan phụt sơ khai đường hầm, khoan
phụt vôi vữa tại các đoạn cọc hay khoan phụt tại những nơI có đất sét dính nồng độ
cao.
1.1.1.7.6 Bộ ghi phụt dữ liệu TS

- Phạm vi sử dụng: tự động đo lường các loại khoan phụt thông thường, phương
pháp phụt GIN, thí nghiệm ép nước vv…, điều chỉnh áp lực,lưu lượng ( bao gồm lưu

lượng ra và lưu lượng vào), giới thiệu nồng độ nước hay các tham số kỹ thuật ghi tự
động, bộ thu dữ liệu, máy in vv… đều có tác dụng trong việc phòng chắn rò rỉ đê đập
với những con số chính xác, nâng cao chất lượng công trình thi công.
- Đặc điểm :
+ Lấy công nghệ tính toán chính xác làm máy chủ, các số liệu chính xác cao,tính
năng ổn định,tính năng chống nhiễm xa cao,có thể xử dụng tại ở những hoàn cảnh
khắc nghiệt.
+ Một máy tính chủ có thể đồng thời sử dụng cùng một lúc nhiều loại bơm
phụt,ví dụ : một máy TS- 2 có thể đồng thời sử dụng 02 bơm trong cùng một thời gian.
+ Khi phần mềm được cài trong chương trình Windows vận hành, ta chỉ cần
dùng chức năng này quan sát, thao tác đơn giản,sử dụng thuận tiện.
Bộ ghi phụt TS hoàn chỉnh
* Đối với mô hình tiểu tuần hoàn
- Tiến hành chuẩn bị : máy khoan SGZ- ZD, máy trộn vữa JJS- 2B, bơm chuyên
dùng trong khoan phụt SGB6- 10, bộ ghi phụt dữ liệu.
* Đối với mô hình đại tuần hoàn

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

19


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
- Tiến hành chuẩn bị: máy khoan SGZ- IIIA,máy tạo xi măng ZJ- 400A,máy trộn
vữa JJS- 10, bơm chuyên dùng trong khoan phụt SGB6- 10, bộ ghi phụt dữ liệu
1.3. Một số công trình tại Quảng Bình
1.1.1.8

Khoan phụt chống thấm hồ chứa nước Minh Cầm

Nhiệm vụ công trình
a) Xử lý chống thấm đập đất hồ chứa nước Minh Cầm bảo đảm ổn định cho các công
trình đầu mối, cung cấp nguồn nước tưới ổn định cho 320ha đất canh tác của nhân dân 02 xã
Mai Hoá và Tiến Hoá thuộc huyện Tuyên Hoá, tỉnh Quảng Bình.
b) Quy mô công trình
- Loại công trình, cấp công trình: Công trình thuỷ lợi, cấp III.
- Hình thức đầu tư: Sửa chữa.
c) Giải pháp kỹ thuật và chỉ tiêu thiết kế
* Đập chính: Xử lý chống thấm thân đập chính trong phạm vi 180m, từ tim cống sang
phía Hữu đập 28,76m và từ tim cống sang phía Tả đập 151,24m (từ cọc TD+7,5 đến cọc
8+14,81m) bằng khoan phụt vữa sét – xi măng 02 hàng tạo màn chống thấm, hàng cách hàng
1,5m; hố cách hố 3,0m và được bố trí so le nhau; chiều sâu xử lý khoan phụt chống thấm từ
cao trình +20,5m (MNDBT) xuống đến cao trình + 7,5m (từ cọc 4 đến cọc 8+14,81m) và đến
cao trình từ +9,5m đến +8,0m (từ cọc TD+7,5m đến cọc 4).
* Đập phụ: Xử lý chống thấm trong phạm vi 14,5m (từ mép tường Hữu tràn chính sang
phía Hữu) bằng khoan phụt vữa sét – xi măng 02 hàng tạo màn chống thấm, hàng cách hàng
1,5m; hố cách hố 3,0m và được bố trí so le nhau; chiều sâu xử lý khoan phụt chống thấm từ
cao trình MNDBT +20,5m xuống đến cao trình 15,5m.
1.1.1.9

Khoan phụt chống thấm hồ chứa nước Cây Mưng

a) Nhiệm vụ công trình:
Xây dựng Sửa chữa, nâng cấp hồ Cây Mưng xã Mai Thuỷ nhằm đảm bảo ổn định công
trình lâu dài và cung cấp nguồn nước tưới cho khoảng 130ha đất sản xuất nông nghiệp của
nhân dân xã Mai Thuỷ. Ngoài ra, công trình còn cung cấp nguồn nước ngầm, cắt giảm lũ hạ
du và cải tạo tiểu khí hậu trong vùng.
b) Quy mô công trình:
- Loại công trình, cấp công trình: Công trình thuỷ lợi, cấp III;
- Hình thức đầu tư: Sửa chữa, nâng cấp;

- Các hạng mục công trình gồm đập đất, tràn xả lũ và cống lấy nước dưới đập.
c) Giải pháp kỹ thuật và chỉ tiêu thiết kế:

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

20


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
- Đập đất: Tuyến đập cơ bản bám theo tuyến cũ, nâng cấp đập đất theo kết quả tính
toán điều tiết lũ nhằm đảm bảo ổn định công trình gồm:
+ Khoan phụt chống thấm thân đập theo công nghệ khoan phụt truyền thống bố trí 2
hàng xen kẻ theo chiều dài đập (hàng cách hàng 1,5m; hố cách hố 3,0m); tổng chiều dài
khoan phụt 92,4m (từ cọc C11 ÷ cọc C16); độ sâu khoan 8,0m; độ sâu phụt 6,55m từ dưới lên.
+ Tường chắn sóng với cao trình đỉnh tường +15,30m; kết cấu tường bằng bê tông
M150, cứ 5m bố trí 01 khe lún bằng 2 giấy dầu, 3 nhựa đường.
+ Đập đất bằng đất đồng chất đầm chặt đạt dung trọng γk ≥ 1,88T/m3; chiều cao đập
lớn nhất Hđmax = 12,42m; bề rộng đỉnh đập Bđ = 5,0m; mặt đường đỉnh đập được lu tăng
cường đất cấp phối đồi đầm đạt độ chặt k ≥ 0,98 dày 30cm.
+ Mái đập thượng lưu m = 3,0 và hạ lưu m = 2,75. Mái thượng lưu được gia cố bằng đá
học xếp khan dày 25cm trên tầng lọc ngược gồm lớp cát sạn dày 15cm, bên dưới là lớp vải địa
kỹ thuật. Mái đập hạ lưu được trồng cỏ bảo vệ mái trong rãnh thoát nước bằng sạn ngang.
+ Vật thoát nước mái hạ lưu đập bằng kiểu áp mái từ cao trình +8,50m trở xuống chân
mái đoạn từ K0+148,64 ÷ K0+372,72 và từ cao trình +11,0m trở xuống chân mái cho các
đoạn còn lại. Kết cấu vật thoát nước bằng đá hộc xếp khan dày 25cm trên tầng lọc ngược dày
30cm gồm lớp dăm sạn dày 15cm; lớp cát dày 15cm. Chân mái đập hạ lưu từ cao trình
+8,50m trở lên đối với đoạn vai đập đầu tuyến và +7,5m đối với đoạn vai đập cuối tuyến xây
rãnh thu nước có mặt cắt hình thang kích thước bxh = (50x50)cm, kết cấu bằng đá hộc xây
VXM M100, dày 25cm trên tầng lọc ngược dày 30cm gồm lớp dăm sạn dày 15cm, lớp cát dày
15cm, bên dưới lớp vải địa kỹ thuật.

- Tràn xã lũ: Thiết kế mới tràn xả lũ tại vị trí tràn cũ (thay thế tràn đất cũ) bằng tràn bê
tông M200 kiểu ngưỡng tràn U Lạc Đà chảy tự do; cao trình ngưỡng tràn +13,05m; bề rộng
ngưỡng tràn Btr = 14m (gồm 02 khoang, mỗi khoang 7m); tường cửa vào, cửa ra, sân cửa vào
thượng lưu bằng bê tông M150. Nối tiếp tràn là bể tiêu năng bằng bê tông M200 dày từ 30cm
đến 40cm, kích thước bể tiêu năng BxLxd = (14x8,0x0,4)m; Gia cố kênh dẫn sau tràn đoạn
dài 10m bằng bê tông M150 dày 20cm, mái bờ kênh gia cố đến cao trình +13,78m, kênh dẫn
đoạn còn lại là kênh cũ trên nền đá thiên nhiên. Trên đỉnh tường biên và trụ pin bố trí cầu giao
thông H10 bằng BTCT M200, bản mặt cầu dày 20cm, rộng 5m, dầm cầu (40x40)cm, chiều
dài cầu bằng chiều rộng tràn + rộng trụ pin và 2 mố trên tường biên.
- Cống lấy nước dưới đập: Đào phá bỏ cống cũ đã hư hỏng, xuống cấp. Xây dựng lại
cống mới tại vị trí cống cũ, hình thức cống chảy có áp, lưu lượng thiết kế qua cống Qtk = 0,23
m3/s; độ dốc đáy cống ic= 0,002, tổng chiều dài cống Lc = 48m, cao trình đáy cửa vào
+7,0m; sân cống thượng lưu có kích thước L x B = (3,0 x 1,0)m, kết cấu bằng đá hộc xây vữa

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

21


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
xi măng M100 dày 25cm trên lớp cát sạn lót dày 10cm. Bản đáy, tường cửa vào cống bằng bê
tông M150 dày 25cm, kích thước LxB = (2x1)m, cửa vào bố trí lưới, rọ chắc rác và khe phai
sửa chữa. Thân cống dài 44,8m kết cấu bằng ống thép ∅40cm dày 5mm, bên ngoài bọc BTCT
M200 dày từ 20 đến 30cm, giữa các ống cống dài 6m là khớp nối nhựa PVC và 2 lớp giấy dầu
3 lớp nhựa đường, ống thép được nối bằng mối hàn kỹ thuật; bê tông bọc ống thép được tạo
chân gờ kích thước (20 x 20)cm, giữa các đốt cống bố trí tường chống thấm bằng bê tông
M150 dày 60cm, sâu 1,0m. Hai bên mang và cao trình đỉnh cống cộng thêm 1,5m được đắp
đất sét có hàm lượng sét ≥ 30% đầm chặt đạt K ≥ 0,95, phía trên đắp đất đầm chặt đạt dung
trọng γk ≥ 1,88T/m3,. cuối cống là buồng van bằng BTCT M200 dài 2,8m, cao 1,5m, bên
trong đặt 02 van chặn ∅40cm (01 van dùng vận hành và 01 van dự phòng sự cố); nối tiếp là

bể tiêu năng bằng bê tông M150 dày 25cm dài 3,5m, rộng 80cm, cuối bể tiêu năng được nối
tiếp với kênh chính đã được kiên cố hoá bằng bê tông;
1.1.1.10

Khoan phụt chống thấm hồ chứa nước Long Đại

a) Mục tiêu đầu tư:
Đảm bảo công trình ổn định nhằm cung cấp nguồn nước tưới chống hạn kịp thời trong
sản xuất nông nghiệp, nâng cao đời sống của nhân dân và tạo điều kiện phát triển kinh tế - hội
của vùng.
b) Nhiệm vụ công trình:
Cấp nước tưới tự chảy ổn định cho 82 ha lúa 2 vụ, 50 ha màu và nuôi trồng thủy sản của
nhân dân.
c) Quy mô công trình:
- Loại, cấp công trình: Công trình thuỷ lợi cấp IV.
- Hình thức đầu tư: Chống thấm đập đất.
d) Tóm tắt giải pháp kỹ thuật và chỉ tiêu thiết kế chủ yếu của công trình:
Xử lý chống thấm thân đập trong phạm vi 112,5m (từ cọc K0+47,6 đến K0+160,26)
bằng khoan phụt vữa sét – xi măng 02 hàng (trên đỉnh đập) tạo màn chống thấm, hàng cách
hàng 1,5m; hố cách hố 3,0m và được bố trí so le nhau; chiều sâu xử lý phụt chống thấm từ
cao trình +18,41m (MNDBT) xuống đến cao trình (từ +5,92m đến +10,52m) theo vị trí các lỗ
khoan.
1.1.1.11

Khoan phụt chống thấm hồ chứa nước Điều Gà

a) Nhiệm vụ công trình:
Sửa chữa, nâng cấp cụm hồ huyện Quảng Ninh (hồ Điều Gà) nhằm đảm bảo ổn định các
công trình đầu mối; phòng, chóng lũ cho vùng hạ du; cung cấp nguồn nước tưới cho khoảng
440 ha lúa 2 vụ Đông Xuân và Hè Thu.

b) Quy mô công trình:

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

22


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
- Loại công trình, cấp công trình: Công trình thuỷ lợi, cấp III.
- Hình thức đầu tư: Sửa chữa, nâng cấp.
c) Giải pháp kỹ thuật và chỉ tiêu thiết kế:
* Đập đất: Tuyến đập cơ bản bám theo tuyến cũ;
- Xử lý chống thấm thân đập từ cọc D7 đến cọc D17 dài 244,5m (theo chiều dài đập từ
K0+251,34 đến K0+495,84) bằng khoan phụt vữa sét- xi măng 02 hàng tạo màng chống thấm,
hàng cách hàng 1,5m; hố cách hố 3,0m và được bố trí so le nhau.
- Đắp đất áp trúc mở rộng đỉnh đập Bđ = 5,0m bằng đất đồng chất đầm chặt K ≥ 0,95;
cao trình đỉnh đập +26,0m; hệ số mái thượng và hạ lưu m = 3,0. Mặt đỉnh đập gia cố láng
nhựa tiêu chuẩn 4,5 kg/m2 gồm 3 lớp dày 3,5cm; móng cấp phối đá dăm 4x6 tiêu chuẩn dày
15cm; đất đầm chặt K ≥ 0,95. Mái đập thượng lưu gia cố bằng đá học xếp khan dày 25cm
trong khung dầm BTCT M200; tầng lọc ngược gồm lớp cát sạn dày 10cm và lớp vải địa kỹ
thuật HDPE. Mái đập hạ lưu trồng cỏ bảo vệ, rãnh gom thoát nước rộng 20cm bằng sạn sỏi
lòng suối. Vật thoát nước hạ lưu kiểu ốp mái bằng đá hộc xếp khan dày 25cm trên tầng lọc
ngược sạn sỏi dày 10cm và cát hạt thô dày 10cm; rãnh thoát nước chân mái hạ lưu bằng đá
hộc xây VXM M100 dày 25cm.
* Tràn xả lũ: Xử lý chống thấm nền tràn (gồm nền tràn chính 34m và tràn phụ 54m)
bằng khoan phụt vữa sét- xi măng 01 hàng tạo màng chống thấm, hố cách hố 2,0m.
* Đường công vụ: Chiều dài 262,52m; nền đường rộng 6,5m bằng đắp đất cấp phối đồi
hoặc đào nền lu tăng cường đạt K ≥ 0,95; hệ số mái ta luy đào mđào = 1,0 và mái đắp mđắp =
1,5; mặt đường rộng 3,5m kết cấu bằng đắp đất cấp phối đồi dày 30cm đầm chặt K ≥ 0,98;
trồng cỏ bảo vệ mái ta luy dương.

Và một số công trình khoan phụt chống thấm khác như: Hồ Bàu Bàng, hò Khe Chè, hồ
Đồng Suôn…

1.4. Một số công trình tại các địa phương khác ở Việt Nam
1.1.1.12

Khoan phụt chống thấm Thủy điện Buôn-Kuốp bằng Ximăng và

cát

Khoan phụt Ximăng trộn cát cố kết và chống thấm nền với khối lượng cực lớn như ở
đập chính, dự án thủy điện Buôn Kuốp lần đầu tiên áp dụng ở Việt nam. - Quy trình khoan,
phụt Ximăng+Cát vào lỗ rỗng lớn có nhiều khác biệt so với phụt ximăng vào nền đá thông
thường,đã góp phần bổ sung cho kinh nghiẹm xử lí nền công trình thủy công. - Trong thời
gian 18 tháng,Công ty Cổ phần Tư vấn & Xây dựng Thủy công Sông Cầu đã khoan phụt 21
000 mét, sử dụng 16 000 tấn Ximăng, 17 000 mét khối cát cho việc chống thấm này
a) Đặc điểm nền đập chính.

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

23


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
Nền đập chính hồ chứa nước - Dự án thủy điện Buôn-Kuốp là lớp đá Bazan bọt xốp, lỗ
rỗng chiếm tới 70 – 80 % , nứt nẻ nhiều. Chiều rộng khe nứt dao động 1cm – 2 cm, có nhiều
hang hốc rộng từ 1m đến 1,5m. Vì vậy, việc tạo màn chống thấm không th áp dụng biện pháp
phụt thông thường, mà phải kết hợp phụt vữa có nhiều thành phần khác nhau: loại
Ximăng+Cát+nước; loại vữa Ximăng+nước….
Đơn vị thiết kế: Công ty Tư vấn Điện 2 (PECC-2), thi công : Công ty Cổ phần tư vấn &

xây dựng Thủy Công Sông Cầu và một vài đơn vị khác. Thời gian thi công bắt đầu tháng 32007, kết thúc tháng 7-2008. Trong xây dựng các công trình thủy công, các tài liệu tham khảo
có nói tới việc phụt cát ( phụ gia trơ), nhưng trên thực hiếm khi gặp, đặc biệt phụt cát với khối
lượng lớn như ở hồ chứa Buôn-Kuốp từ trước tới nay chưa thấy có ở Việt nam.
Để chống mất nước hồ chứa, nhà tư vấn thiết kế đã đề xuất biện pháp khoan, phụt tạo
màn chống thấm tương tự như ở đập chính, với quy mô, kích thước cnhư bảng dưới đây. .
b) Quy mô, kích thước đập & màn chống thấm tại đập chính và ven hồ
Thông số kĩ thuật chủ yếu

Đơn vị

Đập chính

1- Cao trình đỉnh đập
2- Chiều rộng mặt đập
3- Chiếu dài đập
4- Chiều cao cao nhất của

m
m
m

415.5
8.0
1 828

m

34.0

m

724,0

đập
5- Chiều dài màn chống
thấm
6- Chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật

2 28,0

- Số hàng khoan - Chiều sâu hố
khoan - Vật liệu sử dụng khi q

Hàng m

< 50 Lu - Vật liệu sử dụng khi q

m Tấn m3

> 50 Lu - Tổng chiều dài phụt -

Viền hồ

2 28,0

XM+nước

XM+nước

XM+Cát+nước

XM+Cát+nước

13 483,0 18 457,0 25 22 088,0 28 877,0 35
262,0

Xi măng tiêu hao - Cát tiêu hao
c) Thiết bị thi công:

433,0

Điều khác biệt ở đây chủ yếu về thiết bị là máy bơm vữa Ximăng+Cát. Máy bơm loại
này về nguyên tắc không dùng Piston trực tiếp đẩy vữa đi được, vì nếu như vậy, cát sẽ phá vỡ
kết cấu này nhanh chóng. Công ty Sông Cầu đã gia công bơm theo nguyên lý truyn lực đẩy
qua một kết cấu trung gian là màng cao su.Việc sử dụng các máy tự ghi khoan phụt cũng áp
dụng đường dẫn vữa với kích thước lớn hơn thông thường.
Các thiết bị Công ty Sông Cầu đã dùng:
TT

Loại
bị

thiết

Mã hiệu

Đơn
vị

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

Số
lượng

Nơi sản xuất

24


Tiểu luận: Quản lý công nghệ trong xây dựng
1
2

M áy khoan
Máy tự ghi
phụt

XJ-100
KokenNhật
-TS-2-Trung
Quốc
- Honeywell

3

Chiếc

12

Trung Quốc

Chiếc

04

Nhật

Chiếc

02

Trung Quốc

Chiếc

02

Hoa K ỳ
Gia c ông t ại

Máy bơm +

Bộ
trộn
d) Tóm tắt Quy trình phụt vữa XM+cát+Nước:

06

VN

Xác định tỷ lệ và thành phần vữa phụt : i) dùng vữa XM+Nướ ứng với đoạn phụt có
luợng mt nước đơn vị < 50 Lu; ii) dùng vữa XM+Cát+Nước với các đoạn phụt có q > 50 Lu;
iii) trường hợp độ rỗng lớn dùng biện pháp đổ vữa từ trên miệng hố - sau đó kết hợp bơm phụt
vữa.
Trình tự, cách thức tiến hành khoan, phụt, bắt đầu, kết thúc tương tự như các giải pháp
phụt vữa vào nền đá theo quy định hiện hành : Tiêu chuẩn ngành 14TCN82-1995 – Công
trình Thủy Lợi - Quy trình khoan phụt vào nền đá.
5- Khối lượng thực hiện:
Năm 2008, Công ty Cổ phần Tư vấn và xây dựng Thủy công Sông Cầu đã thực hiện
khoan, phụt 21 000m dài vào nền và viền hồ , với lượng Ximăng được sử dụng 16 000 tấn,
500 m3 cát.
Kết quả việc okhoan phụt này đã lấp nhét toàn bộ các khe rỗng lớn, giảm đáng kể lưu
lượng thấm, đạt mức an toàn cho tích nước hồ chứa ( Hồ chứa nước đã được tích nước đấn
MNDBT 28-2-2009 và đã phát điện tổ máy đầu tiên vào 26-2-2009).
Tài liệu tham khảo: Một số kinh nghiệm khoan phụt cát vào nền đá - tạp chí Tài Nguyên
Nước - Tháng 6-2008.
1- Ảnh mặt bằng khoan, phụt chống thấm viền hồ chứa

Học viên: Nguyễn Trường Giang - Lớp 23QLXD21

25