I. Giới thiệu chung
Nền công trình thủy lợi đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khai thác công trình hồ chứa. Phương pháp khoan phụt vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao là một trong những giải pháp hiệu quả để xử lý chống thấm và gia cố nền. Đập tràn Tả Trạch, xây dựng trên nền địa chất phức tạp tại Thừa Thiên Huế, là một ví dụ điển hình cho việc áp dụng phương pháp này. Nghiên cứu này nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của kỹ thuật khoan phụt trong xử lý nền đập tràn.
1.1. Tầm quan trọng của nền công trình
Nền công trình là bộ phận cấu thành thống nhất, cùng thân công trình chống lại tác động phá hoại của thiên nhiên. Điều kiện địa chất nền quyết định sự an toàn và bền vững của công trình. Xử lý nền đập là nhiệm vụ thiết yếu, đặc biệt khi nền bị mất ổn định do thấm hoặc không đủ khả năng chịu lực. Chi phí xử lý nền thường cao, nhưng hậu quả của sự cố do nền gây ra có thể nghiêm trọng hơn nhiều.
1.2. Phương pháp khoan phụt vữa xi măng
Khoan phụt vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao là phương pháp hiện đại, được áp dụng rộng rãi trong xử lý nền công trình thủy lợi. Phương pháp này sử dụng vữa xi măng được phụt vào nền dưới áp lực cao, giúp gia cố và chống thấm hiệu quả. Vữa xi măng tuần hoàn đảm bảo quá trình phụt diễn ra liên tục, tăng độ bền và ổn định của nền. Đây là giải pháp phù hợp cho các công trình có nền địa chất phức tạp như đập tràn Tả Trạch.
II. Các phương pháp xử lý nền công trình thủy lợi
Có nhiều phương pháp xử lý nền công trình thủy lợi, mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng. Khoan phụt vữa xi măng là một trong những phương pháp hiệu quả nhất, đặc biệt khi áp dụng áp lực cao để xử lý nền đập. Các phương pháp khác như xử lý bằng lớp đệm, cọc, hoặc nổ mìn ép cũng được sử dụng tùy thuộc vào điều kiện địa chất và quy mô công trình.
2.1. Xử lý bằng lớp đệm
Xử lý nền bằng lớp đệm cát, đất, hoặc đá nhằm tăng sức chịu tải và giảm tính nén lún của nền. Phương pháp này phù hợp với nền đất yếu có chiều dày dưới 3m. Lớp đệm giúp phân bố lại áp lực, giảm độ lún và tăng tốc độ cố kết của nền. Tuy nhiên, phương pháp này không hiệu quả với nền đá nứt nẻ hoặc có nước ngầm áp lực cao.
2.2. Xử lý bằng cọc và nổ mìn ép
Xử lý nền bằng cọc giúp khắc phục biến dạng lún và tăng ổn định công trình. Phương pháp nổ mìn ép tạo ra các giếng chặt, lấp cát và đầm chặt, giúp nền đạt độ bền vững cao. Cả hai phương pháp đều có ưu điểm về tốc độ thi công và hiệu quả kinh tế, nhưng không phù hợp với nền đá nứt nẻ hoặc có độ thấm cao.
III. Ứng dụng phương pháp khoan phụt tại đập tràn Tả Trạch
Đập tràn Tả Trạch được xây dựng trên nền địa chất phức tạp, đòi hỏi biện pháp xử lý chống thấm và gia cố hiệu quả. Phương pháp khoan phụt vữa xi măng tuần hoàn áp lực cao được áp dụng để xử lý nền đập. Kết quả cho thấy phương pháp này giúp tăng độ ổn định và giảm thiểu thấm nước qua nền đập. Đây là giải pháp phù hợp cho các công trình thủy lợi có nền địa chất tương tự.
3.1. Thiết kế và thi công
Quy trình thi công bao gồm khoan các hố phụt, phụt vữa xi măng dưới áp lực cao và kiểm tra chất lượng sau thi công. Vữa xi măng áp lực được phụt vào các khe nứt và lỗ rỗng trong nền đá, tạo thành màn chống thấm hiệu quả. Kết quả thí nghiệm cho thấy áp lực phụt thiết kế đạt yêu cầu, đảm bảo độ bền và ổn định của nền đập.
3.2. Kết quả và đánh giá
Kết quả khoan và ép nước kiểm tra cho thấy hiệu quả của phương pháp khoan phụt trong việc giảm thấm và gia cố nền đập. Công nghệ xử lý nền này không chỉ đảm bảo an toàn cho công trình mà còn tiết kiệm chi phí và thời gian thi công. Phương pháp này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các công trình thủy lợi khác tại Việt Nam.
