Gia cố nền đất bằng phương pháp Jet Grounting

Jet Grouting 3 pha là quá trình phụt đồng thời có cả tia vữa, khí và nước.  Nước được bơm dưới áp suất cao kết hợp với dòng khí nén xung quanh đầu phun nước, giúp loại bỏ khí ra khỏi cọc đất gia cố; vữa được bơm qua một vòi riêng biệt nằm dưới vòi khí và nước để lấp đầy khoảng trống của không khí;

1. Giới thiệu phương pháp Jet Grounting

Jet Grouting là công nghệ trộn sâu dạng ướt, cải tạo điều kiện đất bằng cách sử dụng động năng của chất lỏng để cắt và làm mềm đất, trộn đất với vữa  tạo ra hỗn hợp có cường độ và tính chống thấm cao. 
 Công nghệ này hoạt động bằng cách phun các tia nước và vữa với áp suất cao, vận tốc lớn khiến cho đất xung quanh lỗ khoan bị xói tơi, hòa trộn với vữa phụt, sau đó sẽ đông lại tạo thành một khối đồng nhất “xi măng - đất”.  

2. Phân loại công nghệ Jet Grouting và ứng dụng

Có 4 loại công nghệ Jet Grouting.

2.1 Jet Grouting 1 pha

Công nghệ 1 pha : cần khoan đơn với đầu mũi chỉ có một lỗ phun (nozzel) được sử dụng để vừa cắt đất vừa trộn vữa với đất một cách đồng thời. Vữa phụt ra với vận tốc 100m/s, theo đó, thông thường đường kính cọc dược tạo ra từ 60cm đến 80 cm tùy vào loại đất. Chiều dài cọc có thể đến 25m. 

2.2. Jet Grouting 2 pha

 Công nghệ 2 pha :  Cần khoan nòng đôi, lõi trong bơm vữa, lõi ngoài bơm khí sử dụng 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. Để  làm giảm ma sát tia khí nén sẽ bao bọc quanh tia vữa,  cho phép vữa đi sâu hơn vào trong đất. . Do đó đường kính cọc tạo ra từ công nghệ này sẽ từ  80 đến 150 cm tùy vào loại đất. Chiều dài cọc cso thể đạt đến 45m. 

2.3 Jet Grouting 3 pha

 Công nghệ 3 pha : Cần khoan nòng 3 sử dụng  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. Dòng khí nén xung quanh tia nước, nước được bơm dưới áp suất cao, do đó 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 do đó  đường kính cọc tạo ra từ công nghệ này  từ 100 đến 500 cm tùy vào loại đất. Chiều dài cọc có thể đạt đến 50m. 

2.4 Jet Grouting  đường kính lớn.

 Công nghệ Jet Grouting BDJ với 3 pha :  Ở công nghệ này cũng là quá trình phụt đồng thời có cả tia vữa, khí và nước. Trong đó  nước được bơm dưới áp suất cao kết hợp với dòng khí nén xung quanh đầu phun nước, giúp loại bỏ khí ra khỏi cọc đất gia cố. Sau đó vữa được bơm qua một vòi riêng biệt nằm dưới vòi khí và nước để lấp đầy khoảng trống của không khí.  Đường kính cọc được tạo ra có thể từ 3 đến 5 m.
Có thể nói công nghệ Jet Grouting đường kính lớn (BDJ)  có thể coi là  “vũ khí công nghệ” của FECON. 
Công nghệ Jet Grounting đường kính lớn này đã được  triển khai rất hiệu quả tại dự án Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 3. Cọc được tạo ra có đường kính 3,8 m để chống đỡ cho đường ống đường ống nước hiện hữu bên dưới.  
Dự án Metro số 3 Hà Nội, FECON cũng áp dụng công nghệ này  trong  thi công lớp bịt đáy chống thấm (dày 3 m) tại Nhà ga số 12. 
Lớp bịt đáy này được thi công ở độ sâu khoảng 32 đến 35 m trong lớp cát chặt. Rõ ràng  chiều sâu xử lý nền  lớn này  công nghệ truyền thống không thể đạt được. 
Cũng là một ví dụ điển hình cho việc sử dụng cọc Jet Grouting BDJ để gia cố nền , Dự án Cảng thủy nội địa Vĩnh Tân có lớp đất sét yếu, chứa nhiều thân cây vụn, độ sâu gia cố lớn (đến 30 m), tiến độ thi công gấp...Dự án sử dụng công nghệ này rất hiệu quả khi gia cố nền đất yếu ở khu vực Đông Nam Bộ cũng như các địa phương ở Đồng bằng sông Cửu Long. 

3. Ưu điểm của công nghệ JET GRounting.

- Cho chất lượng cọc đồng đều
- Thi công nhanh,  tiết kiệm chi phí so với phương pháp cọc xi măng đất đường kính nhỏ truyền thống
- Khả năng xử lý nền đất ở chiều sâu lớn, tới hơn 50m, xử lý các lớp đất yếu một cách cục bộ, không ảnh hưởng đến các lớp đất tốt.
- Có thể áp dụng với  mọi loại đất, từ bùn sét đến sỏi, cuội.
- Thiết bị nhỏ gọn, có thể thi công trong không gian chật hẹp,, ít chấn động, ít tiếng ồn, hạn chế tối đa ảnh hưởng đến các công trình lân cận.
- Kỹ thuật thi công không phức tạp, ít có yếu tố rủi ro