Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8645:2011 là văn bản kỹ thuật cốt lõi quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với công tác khoan phụt xi măng vào nền đá của các công trình thủy lợi. Tiêu chuẩn này đóng vai trò quyết định trong việc xử lý chống thấm, gia cố và nâng cao khả năng chịu lực của nền đá dưới tác động của dòng thấm và tải trọng công trình thủy lợi.

- Phạm vi áp dụng và quy định chung (Điều 1 - Điều 4)

• Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này áp dụng trực tiếp cho công tác lập thiết kế, thi công và nghiệm thu hạng mục khoan phụt xi măng vào nền đá nứt nẻ nhằm mục đích chống thấm và gia cố nền cho các công trình thủy lợi.
• Đối tượng áp dụng: Các tổ chức, cá nhân tham gia vào các hoạt động khảo sát, thiết kế, thi công, giám sát và nghiệm thu công trình thủy lợi có hạng mục khoan phụt xi măng nền đá.
• Thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi: Tiêu chuẩn định nghĩa rõ ràng các khái niệm chuyên ngành như áp lực phụt, tỷ lệ nước/xi măng, độ lưu động của vữa, và đặc biệt là khái niệm về nút hố khoan.
• Nút cách ly hố khoan: Đây là bộ phận dùng để phân chia hố khoan thành các đoạn phụt riêng biệt. Phần của hố khoan được cách ly với phần còn lại của hố khoan bằng các nút nhằm đảm bảo vữa xi măng được ép vào đúng phân đoạn thiết kế dưới áp lực quy định mà không bị rò rỉ ngược lên phía trên hoặc thất thoát sang các phân đoạn khác.

- Yêu cầu kỹ thuật đối với công tác khoan hố phụt

• Thiết bị khoan: Phải sử dụng máy khoan phù hợp để đảm bảo độ thẳng đứng hoặc góc nghiêng theo đúng thiết kế, hạn chế tối đa sự sai lệch hướng của hố khoan trong quá trình thi công.
• Đường kính hố khoan: Đường kính hố khoan phải được lựa chọn phù hợp với chiều sâu khoan và kích thước của nút cách ly để đảm bảo độ kín khít tuyệt đối khi lắp đặt nút.
• Rửa hố khoan: Trước khi tiến hành thí nghiệm ép nước hoặc phụt xi măng, hố khoan phải được rửa sạch bằng nước hoặc khí nén để loại bỏ hoàn toàn mùn khoan, đất đá vụn bám trên thành hố và trong các khe nứt.

- Thí nghiệm ép nước trước khi phụt

• Mục đích thí nghiệm: Xác định mức độ nứt nẻ và tính thấm nước của nền đá tại từng phân đoạn hố khoan trước khi tiến hành phụt xi măng thực tế.
• Phương pháp thực hiện: Sử dụng nút cách ly để cô lập phân đoạn cần thí nghiệm, sau đó bơm nước vào hố khoan với các cấp áp lực khác nhau để đo lưu lượng hao hụt theo thời gian.
• Đánh giá kết quả: Kết quả thí nghiệm ép nước (tính bằng đơn vị Lugeon) là cơ sở khoa học để quyết định tỷ lệ pha trộn vữa xi măng ban đầu và áp lực phụt thích hợp cho từng phân đoạn.

- Yêu cầu về vật liệu và chế tạo vữa xi măng

• Xi măng: Phải sử dụng loại xi măng có mác phù hợp, độ mịn cao để dễ dàng len lỏi vào các khe nứt nhỏ của đá. Xi măng không được vón cục và phải được bảo quản nghiêm ngặt theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.
• Nước dùng để trộn vữa: Phải là nước sạch, không chứa các tạp chất hữu cơ, dầu mỡ hoặc hóa chất làm ảnh hưởng đến thời gian đông kết và cường độ của vữa xi măng sau khi đông cứng.
• Chất phụ gia: Có thể sử dụng các loại phụ gia giảm nước, phụ gia nở hoặc phụ gia ổn định vữa tùy thuộc vào điều kiện địa chất thực tế và yêu cầu kỹ thuật cụ thể của hồ sơ thiết kế.
• Tỷ lệ pha trộn vữa: Vữa xi măng thường được pha trộn theo tỷ lệ nước/xi măng (N/X) thay đổi linh hoạt từ loãng đến đặc dần trong quá trình phụt để đảm bảo vữa lấp đầy các khe nứt từ lớn đến nhỏ một cách tối ưu.

- Công nghệ và quy trình thi công khoan phụt

• Phương pháp phụt: Tiêu chuẩn cho phép áp dụng phương pháp phụt từ trên xuống dưới (phụt dần từng đoạn sau khi khoan) hoặc từ dưới lên trên (khoan hết chiều sâu rồi phụt ngược lên bằng cách dịch chuyển nút cách ly dần lên phía trên).
• Kiểm soát áp lực phụt: Áp lực phụt phải được tăng dần theo từng cấp và kiểm soát chặt chẽ bằng đồng hồ đo áp lực để tránh hiện tượng nứt đất đá nền hoặc gây đẩy nổi cấu trúc công trình phía trên.
• Tiêu chuẩn dừng phụt: Quá trình phụt xi măng cho một phân đoạn chỉ được phép dừng lại khi lưu lượng hấp thụ vữa giảm xuống dưới mức giới hạn quy định trong một khoảng thời gian liên tục dưới áp lực thiết kế ổn định.

- Công tác kiểm tra và nghiệm thu chất lượng

• Hố khoan kiểm tra: Sau khi hoàn thành công tác phụt xi măng theo thiết kế, phải tiến hành khoan các hố kiểm tra tại các vị trí xung yếu hoặc các vị trí có nghi ngờ để đánh giá hiệu quả gia cố.
• Thí nghiệm kiểm tra: Tiến hành ép nước kiểm tra trong các hố khoan kiểm tra. Tiêu chuẩn nghiệm thu đạt yêu cầu khi độ thấm nước của nền đá sau khi phụt đạt giá trị nhỏ hơn hoặc bằng giá trị thiết kế cho phép.
• Hồ sơ nghiệm thu: Phải bao gồm đầy đủ nhật ký khoan, nhật ký phụt xi măng, biểu đồ quan trắc áp lực - lưu lượng, kết quả thí nghiệm kiểm tra chất lượng và bản vẽ hoàn công hạng mục.