Xử lý móng bằng phương pháp phun ép

Phương pháp này là: Sau khi hạ chìm đoạn hầm xong, cho phun ép vữa xi măng cát hoặc cát vào dưới đáy đoạn hầm tạo thành móng cho đoạn hầm. Dựa vào vật liệu phun ép khác nhau chia thành 2 phương pháp: phương pháp phun ép vữa và phương pháp phun ép cát.
Do phương pháp phun ép có ưu điểm bật nổi như: không cần thiết bị chuyên dims, thao tác đơn giản, chi phí thi công thấp, và lại không bị ảnh hưởng bởi độ sâu mặt nước, lưu tốc, sóng và thuỷ triều cùng các điều kiện khí tượng, lại không cản trở nhiều vận tải thuỷ, không cần thao tác dưới nước sâu, có thể thi công ngày đêm liên tục v.v… Do đó,trong sự nghiệp phát triển phương pháp này được dùng phô biến rộng rãi so với các phương pháp khác.
I. Phương pháp ép vữa
Dùng phương pháp này thì khi đào hố móng, cần đào sâu thêm khoảng 1 m, sau đó đổ một lớp đá dăm dày 40cm+60cm, nhưng không cần cào bằng, chỉ cần hơi bằng phẳng là được, sau dó bố trí dống đá làm gối tựa tạm thời, sau khi hoàn thành tức thì có thê hạ chìm đoạn hàm. Sau khi két thúc hạ chìm đoạn hầm, dọc theo chu vi bốn phía và cạnh đáy đoạn cuối đoạn hầm chèn dống đá, gờ chắn kín bằng đá cao lên so với đáy hầm khoảng trên 1 m, nhằm đê bịt kín bốn phía chu vi đoạn hầm. Sau đó, từ bên trong hầm, dùng thiết bị ép vữa thông qua các lỗ ép vữa <ị)80mm dã chừa sẵn trên đáy đoạn hầm, ép hỗn hợp vữa xi măng cát vào các khe hở còn tồn tại
ớ dưới đáy đoạn hầm (hình 6.27). Hỗn họp vữa xi măng, tạo bởi: xi mãng, chất giãn nở và bôi tron, cát vàng và chất chậm ninh kết trộn lẫn. Cường độ của hỗn hợp chỉ cần không thấp hơn cường độ đất nền nguyên dạng, nhưng tính lưu động cần phải tốt. Vật liệu dùng làm vữa ép cũng có thê dùng bê tông đá mịn, có tính lưu dộng cao và mác thấp.
Mục đích của chất trộn làm trương nở và bôi trơn là đê tăng thêm độ lưu động của vữa xi măng cát, đồng thời để tiết kiệm xi măng. Mỗi m3 vữa hỗn họp xi măng cát có thê dùng: xi măng 150kg, chất giãn nở bôi trơn 25kg -ỉ- 38kg, cát vàng 600kg -í- 1000kg. Áp lực để ép vữa không cần quá lớn, nói chung so với áp lực nước lớn hơn 20%, khi ép vữa cần chú ý khống chế áp lực, dề phòng kích nổi đoạn hầm lên. Khoảng cách giữa các lỗ ép vữa cần bố trí trong khoảng 40cm -r 90cm. Trình tự ép vữa và tốc độ ép v.v… cần phải nghiên cứu thận trọng. Đồng thời trong quá trình đào hố móng, càn nắm vững độ chính xác một cách chặt chẽ, khống chế độ chính xác bằng phẳng trong phạm vi 20 cm.
Phương pháp ép vữa đầu tiên được thí nghiệm thành công trong công trình đường hầm đường bộ dưới đáy sông số 1 ở Nhật Bản, không những đã phá vỡ độc tôn về phương pháp phun cát xứ lý nền móng của một công ty của Đan Mạch, mà còn giải quyết được vấn đề hoá lỏng trong vùng động đất. vè sau lại ở Nhật Bản, trong một công trình họ đã thí nghiệm thành công phương pháp ép bê tông. Ở Trung Quốc tại đường hầm dưới đáy sông Dũng tại Ninh Ba là dường hầm hạ đoạn đàu tiên đã dùng phương pháp ép vữa nền móng. Sau khi hạ chìm đoạn ống xong, thông qua lỗ ép vữa trong đoạn hầm, trước tiên dùng nước có áp lực xói rửa đáy đoạn hầm, sau khi bùn đất đã được xói sạch, tiếp đó ép vữa xi măng, cát và chất giãn nở bôi trơn dày 40cm (khoáng cách ép vữa 5,5m, áp lục thực tế ở miệng lỗ là 0,0527MPa). Dựa vào quan trắc sau khi thi công, tình hình ép vữa vào móng rất tốt. Điều đó chứng tỏ tại đất nèn mềm yếu dùng ép vữa gia cố móng rất thích hợp.
2. Phương pháp ép cát
Phương pháp này rất gần giống với phương pháp ép vữa, nhưng vật liệu ép vào không phai vữa xi măng cát mà là cát ròng hỗn họp với nước. Đường kính hạt cát cần dùng là 0,15mm -r 0,27 mm, áp lực nén cát so với áp suất thuỷ tĩnh lớn 50kPa-f 140kPa. Phương pháp ép cát cụ thê dược tiến hành như sau: bên trong hầm dọc theo trục của hầm bố trí các ốns chở vật liệu <Ị)200mm, nói với bờ sông hoặc nguồn cát trên sông, thông qua thiết bị bơm cát cùng các óng hút vật liệu đem vật liệu hỗn hợp cát và nước bơm đẩy đi (lưu tốc khoảng 3m/giây) đến lỗ ép cát đã dược lắp đặt sẵn, mở van đơn hình cầu, vật liệu hỗn họp được ép vào các khe hở ở dưới dáy
hầm. Sau khi ép cát vào xong, dưới tác dụng của áp suất nước van hình cầu tự dộng đóng. Mồi lần chỉ cho nối 3 lổ ép cát, sau khi mỗi lỗ đã ép đày cát vào hết trong phạm vi của mình xong, lại bắt đầu ép trở lại các lỗ đã làm trước mục đích là để lấp đầy một số khe hơ còn lại nào đó.
Sau khi hoàn thành một đoạn xong mới tiến hành nối các lồ khác đê thi công đoạn tiếp theo. Trình tự ép cát phải làm từ mép bờ sông vào chính giữa, như vậy tránh được bùn dât tích tụ vào hai đầu đoạn hầm. Đợi cho đến khi ép xong cát vào toàn bộ nền móng đoạn hầm xong, mới hàn nối các tấm thép bịt kín lỗ ép cát. Khi dùng phương pháp này càn chú ý làm thí nghiệm trước lúc ép cát để lụa chọn đường kính lỗ ép cát, khoảng cách giữa các lỗ, tỷ lệ cát nước, áp lực bơm cát và một số tham số khác cho thật họp lý, và để xác định bán kính bãi cát bồi cho chính xác. Nói chung nên sử dụng loại bơm cát có lưu lượng lớn, áp suất thấp, chỉ cằn áp lực hơi lớn hơn áp suất nước ở đáy đoạn hầm là được.
Thiết bị cần dùng cho phương pháp này đơn giản, công nghệ dề nắm vững, thi cóng tiện lợi. Và ít gây cản trở đối với lòng lạch, bị ảnh hưởng khí hậu ít. Nhưng khi chừa lại lỗ ép cát ớ đáy đoạn hầm, càn phải thi công và xử lý cẩn thận, nếu không dễ tạo ra thấm nước, ảnh hưởng đến an toàn của hầm. Ngoài ra khi ép móng xong và đưa vào sử dụng sẽ bị lún một ít.
Phương pháp ép cát sớm nhất vào đầu thập kỷ 70 đã được sáng tạo tại đường hầm công lộ dưới đáy sông Vlake ở Hà Lan, về sau dàn dần được mở rộng. Ớ Hà Lan phương pháp ép cát này đã thay thế phương pháp phun cát. Đường hầm hạ đoạn dưới sông Châu Giang ở Quáng Châu Trung Quốc cũng đã áp dụng thành công nén cát vào móng, bán kính bãi cát nén là 7,5m, áp suất tĩnh ở miệng lỗ ép cát là l,25MPa.