Skip Ribbon Commands
Skip to main content

Cần quan tâm xử lý nền móng công trình dưới nền có địa chất yếu

Thông tin về sáng kiến, Đề tài khoa học  
Cần quan tâm xử lý nền móng công trình dưới nền có địa chất yếu
Hà Nam là một tỉnh thuộc lưu vực Đồng bằng sông Hồng, do đó về địa chất, khí tượng thủy văn đều mang một đặc điểm chung trong lưu vực, cơ bản là nền đất yếu, hệ số ổn định kém, hệ số thấm lớn dọc theo tuyến đê hữu Hồng thuộc địa phận Hà Nam từ Km 117+900 ÷ Km 156+863, ngoài ra Hà Nam còn hệ thống sông Đáy phía Tây bắt đầu từ K88 ÷ K136+517, ngoài ra là hệ thống sông nội địa như sông Châu Giang, sông Nhuệ, sông Duy Tiên, sông Biên Hòa, sông Sắt v.v… Đặc điểm chung là các công trình thủy lợi từ trước đến nay đều được quy hoạch và xây dựng trên đê hoặc trên các bờ kênh chính, có những công trình xây dựng trên lòng sông như cống Tắc Giang, cống đập Phúc - Lý Nhân, cống âu Phủ Lý, cống D10 Phù Vân, cống Mộc Nam - Duy Tiên.

Qua quản lý vận hành và khai thác, tất cả các công trình đã xây dựng ở những vị trí như trình bày trên đều phải khẳng định rằng:

1. Phù hợp với quy hoạch tổng thể chung của cả hệ thống, công trình phát huy hiệu quả tốt, đúng với nhiệm vụ công trình đã phê duyệt.

2. Trình tự thủ tục về xây dựng cơ bản thực hiện theo đúng quy định, việc xác định vị trí, quy mô, kết cấu công trình đều có kiểm tra thu thập số liệu, tính toán cụ thể như tính bài toán ổn định lún, thấm dưới nền móng từ đó đưa ra các giải pháp xử lý là phù hợp, đơn vị tư vấn đã kiểm tra và sử dụng các phần mềm tính toán hợp lý, có độ tin cậy.

3. Đã áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam về tính toán ổn định, tính thấm từ đó đã đưa ra các giải pháp kỹ thuật xử lý như:

a) Trường hợp xử lý: Gradien thấm J < [J] và giảm vận tốc thấm bằng phương pháp kéo dài thân cống, hay kéo dài sân tiêu năng thượng hạ lưu, hay xử lý bằng cừ gỗ, cừ lasen một hàng hay hai hàng, với các tổ hợp mực nước thượng, hạ lưu khác nhau.

b) Trường hợp xử lý ổn định lún của nền móng

Qua tài liệu địa chất, tính ra khả năng chịu tải của đất nền R và tải trọng khi xây dựng công trình R. Từ đó xác định chọn phương án xử lý nền bằng các giải pháp xử lý như: xử lý cọc tre, xử lý bằng cọc nhồi, xử lý bằng cọc bê tông cốt thép v.v… theo khả năng và ứng suất cụ thể của nền móng. Tất cả các giải pháp tiếp cận, xử lý, tính toán như đã làm ở các công trình đều khẳng định rằng đúng TCVN và đúng trình tự xây dựng cơ bản.

          Xong thực tế những năm qua trên địa bàn tỉnh Hà Nam đã xảy ra sự mất ổn định dưới nền móng công trình, chủ yếu là những công trình có vị trí đặt giữa lòng sông hoặc lòng kênh như cống đập Phúc - Lý Nhân, cống âu thuyền Tắc Giang, cống D10 Phù Vân. Sự cố đó là: Khi có chênh lệch mực nước thượng hạ lưu sông xảy ra xói ngầm với vận tốc tăng dần, mạnh đến mức sập nhà quản lý điện trên cống âu Tắc Giang xảy ra ngày 01/8/2012, xói ngầm dưới nền móng cống đập Phúc giữa sông Châu Giang, và cống D10 Phù Vân.

          Nguyên nhân sau khi xảy ra sự cố là do chiều dày lớp địa chất dưới đáy móng công trình có các chỉ tiêu kém tạo ra chiều dày địa chất yếu lớn như: Tắc Giang đo được chiều dày h > 40m, đập Phúc có chiều dày đất yếu h > 35m, khi chênh lệch mực nước thượng hạ lưu Δ từ (0,5 ÷ 1,0)m đã tạo ra dòng thấm với vận tốc vt tăng dần, lôi cuốn các hạt cát theo dần dần tạo ra lỗ hổng lớn dưới đáy móng, sự cố này diễn ra từ từ, có thời gian Δ nhất định, làm cho gradien thấm dưới móng công trình tăng vượt quá quy định J > [J] = 0,2.

          Nguyên nhân xảy ra như vậy là đúng quy luật và sự vận động của dòng thấm trên nền đất yếu. Các phương pháp tính toán ban đầu đều phù hợp xong chưa nghiên cứu đến chiều sâu của lớp đất yếu.

          Vậy vấn đề xử lý sự cố trong điều kiện xảy ra như trên là một vấn đề khoa học mới, ngoài tầm khả năng tính toán như đã trình bày ở trên. Trước yêu cầu của thực tiễn, việc nghiên cứu đề tài “Xử lý nền móng công trình trên nền đất yếu và chiều dày lớn bằng công nghệ Jet-growting” thực sự đã có hiệu quả trong thực tế tại Hà Nam và một số tỉnh trong khu vực. Quá đó cũng xin đề xuất và kiến nghị, các đơn vị tư vấn khảo sát thiết kế công trình thủy lợi, nếu đặt vị trí công trình ở giữa sông hay giữa kênh lớn, cần thu thập đầy đủ số liệu về khí hậu, thủy văn, về lượng mưa, tổ hợp mực nước Δ, các chỉ tiêu cơ lý nền móng, tính toán cụ thể, đưa ra nhiều kịch bản, từ đó so sánh chọn phương pháp xử lý cho phù hợp đảm bảo yêu cầu kỹ thuật bền vững và kinh tế nhất trên cơ sở khoa học tiên tiến và hiện đại. Đối với công trình có chiều sâu lớp địa chất yếu nên xử lý bằng công nghệ Jet-growting, những công trình có chênh lệch mực nước thượng hạ lưu lớn, không điều tiết cân bằng được trong khi xử lý phải dùng công nghệ Jet-growting cộng hóa chất mới có hiệu quả./.

Nguyễn Quốc Đạt