Công nghệ khoan phụt cao áp được hình thành ở Nhật Bản năm 1970. Sau đó các công ty của Italy, Ðức đã mua lại công nghệ nói trên và đến nay nhiều công ty xử lý nền móng hàng đầu thế giới hiện nay đều sử dụng công nghệ này.
Công nghệ khoan phụt cao áp (KPCA) tạo ra cột đất gia cố từ vữa phụt và bản thân đất nền. Nhờ tia nước và vữa phun ra với áp suất cao (200 - 700 atm), vận tốc lớn (> 100 m/s), các phần tử đất chung quanh lỗ khoan bị xới tơi ra và hòa trộn với vữa phụt, sau khi đông cứng tạo thành một khối đồng nhất gọi là soicrete (tạm dịch là bê-tông đất).
Ngoài ứng dụng gia cố nền đất yếu, các ứng dụng chính của khoan phụt cao áp có thể kể đến tường chống thấm, tường vách hố móng, v.v. Trong các ứng dụng này, một hàng cọc bê-tông đất nằm liên tiếp nhau, thậm chí đan xen nhau tạo thành một bức tường có tác dụng chống thấm tốt và có thể chịu lực xô ngang trong một thời gian ngắn. Ngoài chức năng chống thấm, tường bê-tông đất còn có tác dụng gia cố, tăng cường sự vững chắc của kết cấu đó lên nhiều lần.
Tác dụng cứng hóa nền đất của khoan phụt cao áp cũng được đánh giá cao, đặc biệt trong công tác xử lý các hư hỏng của công trình do nền đất yếu gây ra. Nhờ sự gọn nhẹ của dây chuyền thiết bị, việc thi công có thể tiến hành trong địa hình chật hẹp, chiều cao hạn chế (tối thiểu 3m). Ðặc biệt, với đường kính khoan nhỏ (40 - 90 mm) mà vẫn có thể tạo được diện xử lý rộng nằm sâu trong đất nền của công trình, công nghệ này có lợi thế lớn trong việc gia cố nền của các công trình nhà ở đang bị lún hoặc sạt, trượt.
Ðối với các công trình cầu và cảng, khoan phụt cao áp có thể được dùng để làm khối đế tường chắn đất, đế móng trụ cầu đường bộ, gia cố mái dốc, hoặc để bảo vệ các kết cấu ngầm quan trọng như đường ống dẫn, thoát nước, đường ống dẫn dầu, đường cáp quang, điện, điện thoại, tránh được hư hỏng do việc đào bới hoặc do tải trọng thi công trên mặt đất.
Trong những năm gần đây, ở nước ta nền của một số cống đã thử nghiệm biện pháp khoan phụt truyền thống (còn gọi là khoan phụt áp lực thấp) để xử thấm bên mang cống. Khoan phụt truyền thống sử dụng máy phun vữa có áp lực 2-3 atm, vữa phụt chủ yếu là nước và dung dịch đất sét. Qua một thời gian ứng dụng cho thấy khoan phụt truyền thống có tác dụng giảm lượng nước thấm qua thân đê rõ rệt, tuy nhiên cũng còn một số tồn tại như hiệu quả chống thấm đối với đất bùn thấp, đất sét và đất cát mịn không cao, không có tác dụng đối với vùng đất nằm dưới mực nước ngầm, v.v.
Tại công trình Cống Trại, nhóm nghiên cứu của Viện Khoa học kỹ thuật Thủy lợi phải giải quyết cả hai vấn đề là xử lý dòng thấm qua thân đê và nâng cao sức chịu tải của nền cống. Giải pháp được đưa ra là tạo một tường chống thấm dài 12 m gồm một hàng 15 cọc bê-tông đất liên tiếp nhau dọc theo tim đê cắt ngang thân cống. Chân tường hai bên thân cống đặt ở cao trình - 7.5 m và đỉnh tường kết thúc ở cao độ - 1.5 m so với mặt đê.
Công trình sửa chữa Cống Trại đã kết thúc sau gần một tháng thi công. Với thành công này, nhóm nghiên cứu hy vọng sắp tới sẽ có nhiều công trình tương tự. Ðặc biệt nhiều công trình cống qua đê trọng yếu thuộc hệ thống đê sông Hồng và sông Thái Bình đang có dấu hiệu xuống cấp nghiêm trọng cần phải được sửa chữa kịp thời để tránh xảy ra các sự cố trong mùa mưa lũ.
Công tác xử lý nền móng chiếm một tỷ trọng lớn trong tổng chi phí của mỗi công trình. Ðối với nền đất yếu, các phương pháp xử lý hiện nay vẫn đang là sử dụng cọc bê-tông cốt thép (cọc đóng, cọc ép, cọc nhồi...). Ðây là những biện pháp khá tốn kém.
Trao đổi với chúng tôi, TS Nguyễn Quốc Dũng, Giám đốc Trung tâm Công nghệ cao (Viện khoa học Thủy lợi), chủ nhiệm Ðề tài "Nghiên cứu các giải pháp công nghệ sửa chữa cống dưới đê" cho biết giá của một đơn vị cọc bê-tông đất rẻ đáng kể so với cọc bê-tông cốt thép. Ðối với các công trình có trọng tải phân bố đều trên diện rộng, chi phí xử lý nền đất yếu có thể giảm đến 30%.
