Công nghệ xử lý nền bằng phương pháp trộn sâu Jet-Grouting
29/07/2023
Công nghệ xử lý nền bằng phương pháp trộn sâu Jet-Grouting - Deep mixing method of Jet-Grouting for Treatment Foundation
Xuất xứ
Từ đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ để nâng cấp, sửa chữa cống dưới đê thuộc sông Hồng và sông Thái Bình” và giai đoạn tiếp theo là dự án sản xuất thử nghiệm cấp Nhà nước "Hoàn thiện công ngệ khoan phụt vữa áp lực (Jet-Grouting) nhằm tăng khả năng chống thấm cho công trình thủy lợi".
Quy trình công nghệ
Công nghệ Jet grouting: là công nghệ trộn ximăng với đất tại chỗ dưới sâu. Trước tiên đưa cần khoan đến đáy cọc dự kiến thì dừng lại và bắt đầu vữa bơm vữa ximăng phụt ra thành tia ở đầu mũi khoan, vừa bơm vữa vừa xoay cần khoan rút lên. Tia nước và vữa phun ra với áp suất cao (200 - 400 atm), vận tốc lớn làm cho các phần tử đất xung quanh lỗ khoan bị xói tơi ra, hòa trộn với vữa phụt, sau đó đông cứng tạo thành một cọc (cột) đồng nhất. Theo lịch sử phát triển, đã có 3 công nghệ S, D và T ra đời nhằm đạt được mục tiêu tạo cọc có đường kính lớn hơn và chất lượng trộn đồng đều hơn
- Công nghệ đơn pha (Công nghệ S): Sử dụng cần khoan nòng đơn với đầu mũi chỉ có một lỗ phun (nozzel). Vữa phụt ra với vận tốc 100m/s, vừa cắt đất vừa trộn vữa với đất một cách đồng thời, tạo ra một cọc đất-ximăng đồng đều. Theo công nghệ này, thông thường đường kính cọc tạo ra từ 60 đến 80 cm tùy vào loại đất. Khả năng tạo chiều dài cọc đến 25m. Đây là thế hệ thiết bị loại đầu, nay ít dùng.
- Công nghệ hai pha (Công nghệ D): Sử dụng cần khoan nòng đôi, lõi trong bơm vữa, lõi ngoài bơm khí. Lỗ phun kép có 2 vòng, vòng trong phun vữa, vòng ngoài phun khí. Hỗn hợp vữa được bơm ở áp suất cao (> 200 atm) phun ra ở vòng trong, đồng thời bơm khí nén (> 20atm) phun ra ở vòng ngoài. Tia khí nén sẽ bao bọc quanh tia vữa làm giảm ma sát, cho phép vữa xâm nhập sâu vào trong đất, do vậy tạo ra cọc đất-ximăng có đường kính lớn. Theo công nghệ này, thông thường đường kính cọc tạo ra từ 80 đến 150 cm tùy vào loại đất. Khả năng tạo chiều dài cọc đến 45m. Đây là thiết bị phổ biến hiện nay.
- Công nghệ ba pha (Công nghệ T): Sử dụng cần khoan nòng 3. Đầu mũi khoan gắn 2 lỗ phun, lỗ phun đơn phía dưới để phun vữa, lỗ phun kép nằm phía trên để phun nước và khí. Nước được bơm dưới áp suất cao, kết hợp với dòng khí nén xung quanh tia nước có tác dụng phá vỡ đất sơ bộ. Vữa được bơm qua một vòi riêng biệt nằm dưới lấp đầy vữa vào các phần tử đất vữa được phá vỡ. Theo công nghệ này, thông thường đường kính cọc tạo ra từ 100 đến 500 cm tùy vào loại đất. Khả năng tạo chiều dài cọc đến 50m. Loại thiết bị này ít phổ biến, chỉ sử dụng khi có những yêu cầu phải tạo cọc có đường kính 3 ~ 5m hoặc những yêu cầu đặc biệt khác.
Ưu điểm
Ưu điểm của công nghệ Jet-grouting so với công nghệ trộn cơ: chất lượng cọc đều hơn, thiết bị linh hoạt cho phép tiếp cận với mặt bằng hiện trường chật hẹp. Đặc biệt là khả năng xử lý trong những điều kiện đặc biệt (dưới bản đáy công trình, cục bộ dưới sâu,...)
Ưu điểm nổi bật của cọc xi măng đất là:
► Thi công nhanh, kỹ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tố rủi ro cao. Tiết kiệm thời gian thi công đến hơn 50% và đạt đủ cường độ. Tốc độ thi công cọc rất nhanh.
► Hiệu quả kinh tế cao. Giá thành hạ hơn nhiều so với phương án cọc đóng, đặc biệt trong tình hình giá vật liệu leo thang như hiện nay.
► Rất thích hợp cho công tác sử lý nền, xử lý móng cho các công trình ở các khu vực nền đất yếu như bãi bồi, ven sông, ven biển.
► Thi công được trong điều kiện mặt bằng chật hẹp, mặt bằng ngập nước.
► Khả năng sử lý sâu (có thể đến 50m).
► Địa chất nền là cát rất phù hợp với công nghệ gia cố ximăng, độ tin cậy cao.
Lĩnh vực áp dụng
Chống thấm cho thân và nền đê, đập đất, nền và mang cống. Xử lý hóa lỏng nền công trình do nguyên nhân động đất và tải trọng động.
Xử lý hố móng sâu cho các công trình xây dựng.
Xử lý nền đất yếu cho các công trình Xây dựng, Giao thông, Thủy lợi.
Xử lý nền cho các công trình ngầm.
Xử lý nền cho các công trình chống sạt lở bờ sông, bờ biển.
Thông tin liên quan
- Ban hành được tiêu chuẩn cơ sở TCCS 05:2010/VKHTLVN “Hướng dẫn sử dụng phương pháp Jet-grouting tạo cọc xi măng đất để xử lý đất yếu, chống thấm nền và thân công trình bằng đất”. Đây là tiêu chuẩn kỹ thuật đầu tiên ở Việt nam về công nghệ này.
- Ban hành TCVN 9906: 2013 - Công trình thủy lợi - Cọc xi măng đất thi công theo phương pháp Jet - Grouting - Yêu cầu thiết kế thi công và nghiệm thu cho xử lý nền đất yếu.
- Công nghệ đã được nhận giải 3 sáng tạo KHCN (VIFOTEC) năm 2008 cho giải pháp “ứng dụng công nghệ Jet-grouting để chống thấm cho công trình thủy lợi”.
Địa chỉ đã ứng dụng
TT | Công trình/ Dự án | Quy mô công trình | Giá trị(VNĐ) | Chủ đầu tư |
1 | Chống thấm cống Trại - tỉnh Nghệ An | Tường chống thấm 20m, sâu 12m | 257.000.000 | Viện Thủy sản 1. |
2 | Chống thấm cống D10 - Hà Nam | Tường chống thấm dài 20m, sâu 14m | 210.000.000 | UBND Thị xã Phủ lý |
3 | Chống thấm cho cống Sông Cui - Long An | Tổng cộng 2.000m cọc, sâu 14m. | 450.000.000 | Cty QLKT CT thuỷ lợi Tiền Giang. |
4 | Tường chống thấm cho đê quây giai đoạn II- Nhà máy thuỷ điện Sơn la | Tổng cộng 2.411m cọc, sâu 18m | 690.000.000 | Ban QLDA Nhà máy Thuỷ điện Sơn La. |
5 | Tường chống thấm Hồ Đá Bạc - Hà Tĩnh | Tổng cộng: 5.125m, sâu 18m. | 1.300.000.000 | Ban QLDA Thị xã Hồng Lĩnh. |
6 | Xử lý nền móng nhà máy ximăng Vinakansai - Ninh bình |
| 22.000.000.000 | Tập đoàn Ximăng Vinakasai. |
7 | Tường chống sụt lở cho nhà liền kề khi thi công tầng ngầm cao ốc số 6 Ngô Quyền- Hà Nội |
| 900.000.000 | VINAFOOD |
8 | Tường chống thấm đập Núi Một- Ninh thuận | Tổng cộng 5.400m cọc, sâu 18m để chống thấm nền đập. | 5.400.000.000 | Ban QLDA NN – tỉnh Ninh thuận. |
9 | Thi công tường cọc xi măng đất bằng công nghệ khoan phụt áp lực cao (Jet-Grouting), công trình hồ chứa nước Nà Danh – Cao Bằng. | Tổng số 3.400m, chiều sâu 29m để chống thấm đập cũ bị cống. | 2.810.200.000 | C.ty TNHH một thành viên thuỷ nông Cao Bằng. |
10 | Thi công tường cọc xi măng đất bằng công nghệ khoan phụt áp lực cao Jet-Grouting, công trình hồ chứa nước Khuôn Cát, Huyện Chi Lăng, Lạng Sơn | Tổng cộng 1.400m, chiều sâu 21m để chống thấm đập cũ bị thấm. | 954.135.000 | Chi Cục Thuỷ lợi Lạng Sơn. |
11 | Chống thấm đập Hao hao (Thanh hóa) | Tổng cộng 5.400m để chống thấm cho lớp cát xen kẹp lòng suối. | 3.800.000.000 | Ban QLĐTXD 3- Bộ NN&PTNT. |
12 | Thi công tường cọc xi măng đất bằng công nghệ khoan phụt áp lực cao (Jet-grouting), công trình xử lý luồng đáy đập điều tiết Mai Trang – Hà Nội. | Tổng số 800m cọc để chống thấm dưới nền cống | 1.303.925.000 | Ban QLDA sửa chữa nâng cấp các công trình chống hạn vụ Đông Xuân 2008-2009, chống úng vụ mùa năm 2009. |
13 | Làm tường chống moi cát dưới nền nhà UBND h.Duy tiên, Hà nam | Tổng cộng 900m để ngăn chặn cát theo dòng thấm ra bờ sông làm rỗng nền nhà. | 960.000.000 | UBND huyện Duy Tiên. |
14 | Xử lý nền kè AKER YARD |
|
| Vũng Tàu |
15 | Thi công tường cọc xi măng đất bằng công nghệ khoan phụt áp lực cao (Jet-grouting), Công trình sửa chữa, nâng cấp Hồ Bông Canh, xã Mãn Đức, huyện Tân Lạc, tỉnh Hoà Bình. | Tổng cộng 5.400m cọc để chống thấm cho thân đập đất. | 4.106.955.000 | Ban Quản lý Dự án sửa chữa Công trình Thuỷ lợi Hoà Bình. |
16 | Thi công cọc xi măng đất bằng công nghệ khoan phụt áp lực cao (Jet-grouting), công trình: Trung tâm Thương mại Chợ Mơ – Hà Nội. | Tổng cộng 2.500m cọc. | 2.840.000.000 | Công ty CP phát triển Thương mại VINACONEX-VCTD.,JSC. |
17 | Xử lý nền đất yếu cho đê biển Trà Linh - Tỉnh Thái Bình | Tổng cộng 5.600m cọc để gia cố nền đê bị lún sụt. | 5.840.696.000 | Ban Quản lý dự án đầu tư xây dựng thủy lợi 2. |
18 | Thi công cọc xi măng đất bằng công nghệ khoan phụt áp lực cao ) Jet-grouting), công trình:Xử lý luồng đáy Cống tiêu tự chảy trạm bơm Vĩnh Mộ - Hà Nội | Tổng cộng 600m cọc để chống thấm nền cống. | 1.027.825.000 | BAN QLDA sửa chữa nâng cấp các công trình sử dụng nguồn vốn sự nghiệp kinh tế thành phố Hà Nội năm 2010. |
19 | Xử lý khẩn cấp đê Mỹ Hà (đoạn từ cầu An Tiến đến Thôn Vạn Thắng | Tổng cộng 1.200m cọc để gia cố nền. | 1.500.000.000 | Ủy ban nhân dân huyện Mỹ Đức - Hà Nội. |
20 | Xử lý nền đất yếu cho đê Ái Nàng |
|
| Ủy ban nhân dân huyện Mỹ Đức - Hà Nội. |
21 | Thi công cọc xi măng đất bằng công nghệ khoan phụt áp lực cao ( Jet – grouting), Xử lý khẩn cấp sự cố lún sụt bờ hữu sông Hồng trên địa bàn Phường Phú Thịnh – thị xã Sơn Tây – TP. Hà Nội | Tổng cộng 6.000m cọc để gia cố đê bị lún sụt. | 6.074.784.000 | Ban quản lý dự án xử lý khẩn cấp hố sụt Sơn Tây. |
22 | Thi công cọc trụ xi măng đất bằng công nghệ khoan phụt áp lực cao (Jet-grouting), Công trình xây dựng cống xả tiêu và cống lấy nước Nam Hà, tỉnh Nam Định. |
| 9.599.160.000 | Công ty TNHH một thành viên KTCT Thủy Lợi Nam Định |
23 | Thi công cọc xi măng đất bằng công nghệ khoan phụt áp lực cao ( Jet – grouting), công trình xử lý nền cống điều tiết và bể hút trạm bơm thuộc dự án đầu tư xây dựng công trình trạm bơm Nhân Hiền, huyện thường Tín – thành phố Hà Nội |
| 1.051.848.000 | Ban quản lý các dự án nông nghiệp – Thủy Lợi Hà Nội |
24 | Xử lý sự cố về thấm cho đập Phúc – Hà Nam. |
| 1.000.000.000 | Sở NN và PTNT Hà Nam tiếp nhận. |
25 | Xử lý sự cố về thấm cống Tắc Giang – Hà Nam. |
| 11.500.000.000 | Sở NN và PTNT Hà Nam. Chống thấm nền cống, thân, nền đê. |
26 | Xử lý luồng đáy Cống A2-7 (Phú Xuyên – Hà Nội) | Tổng cộng 836m cọc. Xử lý luồng đáy và chống thấm dưới nền, mang cống. | 1.430.000.000 | BQL Dịch vụ Thủy Lợi – Hà Nội. |
27 | Cụm công trình trung tâm : Nhà nội khoa; Nhà ngoại khoa + chuyên khoa; Nhà kỹ thuật nghiệp vụ, cận lâm sàng - Bệnh viện TW Quân đội 108 | Tổng cộng 1.490 m cọc Xi măng đất gia cố đất giữ vách trong biện pháp thi công Tường vây. | 1.372.000.000 | Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 / BQP. |
28 | Gia cố nền cống bằng cọc Xi măng đất dự án khép kín tuyến đê cống vùng Ô Môn – Xa No giai đoạn I | Thi công 909 m cọc để gia cố nền bằng cọc xi măng đất. | 1.065.000.000 | Ban quản lý đầu tư & xây dựng Thủy Lợi 10. |
Ý kiến góp ý:
