Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp và nhu cầu phát triển bền vững các công trình hạ tầng, lĩnh vực Địa kỹ thuật Môi trường đóng vai trò trọng yếu, đặc biệt là trong các dự án thủy lợi. Việc đảm bảo khả năng chống thấm hiệu quả cho đập, kênh, mương, ao hồ không chỉ giúp tiết kiệm tài nguyên nước mà còn ngăn chặn ô nhiễm môi trường. Màng chống thấm HDPE (High-Density Polyethylene) đã nổi lên như một giải pháp ưu việt nhờ độ bền cao, tính linh hoạt và khả năng chống thấm tuyệt đối. Để đảm bảo chất lượng và tính đồng bộ trong quá trình triển khai, Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 11322:2018 Màng Chống Thấm HDPE Thủy Lợi ra đời, cung cấp những hướng dẫn chi tiết về thiết kế, thi công và nghiệm thu.
Bài viết này, được biên soạn bởi các chuyên gia từ website “Bạt lót ao hồ” – nguồn thông tin hàng đầu về Địa kỹ thuật Môi trường tại Việt Nam, sẽ đi sâu phân tích TCVN 11322:2018. Chúng tôi sẽ làm rõ các yêu cầu kỹ thuật, quy trình thực hiện và những lưu ý quan trọng, giúp quý độc giả, từ kỹ sư, nhà thầu đến chủ đầu tư, nắm vững và áp dụng tiêu chuẩn này một cách hiệu quả nhất cho các dự án công trình thủy lợi, cũng như các dự án xử lý chất thải, bãi chôn lấp rác, xử lý nước thải và chất thải nguy hại.
I. Tổng Quan Về TCVN 11322:2018 Màng Chống Thấm HDPE Thủy Lợi
1. Phạm Vi Áp Dụng và Ý Nghĩa Tiêu Chuẩn
TCVN 11322:2018 là tiêu chuẩn quy định các yêu cầu về thiết kế, thi công và tiêu chuẩn nghiệm thu màng chống thấm hdpe để chống thấm cho các công trình thủy lợi bằng đất. Cụ thể, tiêu chuẩn này áp dụng cho đập đất, đập đất đá hỗn hợp, kênh, ao, hồ, bao gồm cả công trình xây dựng mới và các dự án nâng cấp, sửa chữa.
Tiêu chuẩn này được áp dụng cho đập có chiều cao nhỏ hơn 15m; đối với các đập có quy mô lớn hơn, cần có luận chứng cụ thể để đảm bảo tính phù hợp và an toàn. Đặc biệt, màng chống thấm HDPE được quy định trong tiêu chuẩn này chỉ tập trung vào tính năng chống thấm (hoặc ngăn chặn thẩm thấu chất ô nhiễm), là yếu tố cốt lõi trong địa kỹ thuật môi trường.
Ý nghĩa: TCVN 11322:2018 không chỉ là một tài liệu kỹ thuật mà còn là kim chỉ nam, đảm bảo sự đồng bộ, chất lượng và an toàn cho các công trình thủy lợi sử dụng màng HDPE, góp phần bảo vệ môi trường và tài nguyên nước quốc gia. Việc tuân thủ tiêu chuẩn này giúp giảm thiểu rủi ro trong thi công, kéo dài tuổi thọ công trình và tối ưu hóa chi phí vận hành.
2. Các Thuật Ngữ và Định Nghĩa Cốt Lõi
Để đảm bảo sự thống nhất trong giao tiếp và thực hiện, TCVN 11322:2018 đưa ra các định nghĩa rõ ràng:
- Màng chống thấm HDPE (HDPE geomembrane): Là màng polymer tổng hợp dạng cuộn hoặc tấm, mỏng, dẻo, có hệ số thấm rất thấp (K = 10^-12^ ÷ 10^-16^ cm/s), dùng để chống thấm cho các công trình đất, đá, bê tông. Đây là vật liệu nền tảng cho mọi ứng dụng trong địa kỹ thuật môi trường, từ bạt lót ao hồ đến các hệ thống ngăn chặn chất thải.
- Rãnh neo vải (Anchoring trench): Rãnh đất dùng để chôn mép màng chống thấm, có tác dụng neo giữ màng ổn định, chống tuột hoặc dịch chuyển dưới tác động của lực kéo, gió, sóng.
- Vật liên kết (Coupling object): Các chi tiết làm bằng polymer, dùng để liên kết màng chống thấm HDPE với các kết cấu khác như bê tông, gạch, đá xây. Chúng thường được sản xuất đồng bộ để đảm bảo khả năng tương thích vật liệu và độ bền mối nối.
- Lớp bảo vệ (Protecting cover): Lớp vật liệu phủ bên ngoài màng chống thấm, có tác dụng chống lại các tác động phá hoại trực tiếp như sóng, mưa, vật nổi, vật sắc nhọn, tia UV, giúp kéo dài tuổi thọ của màng.
- Lớp phủ (Blanket): Lớp đất nằm phía bên ngoài màng chống thấm, không chỉ bảo vệ khỏi tác động bên ngoài mà còn chống lại áp lực nước đẩy ngược từ bên trong, duy trì sự ổn định của hệ thống chống thấm.
II. Yêu Cầu Thiết Kế Màng Chống Thấm HDPE Trong Công Trình Thủy Lợi
Thiết kế là bước đầu tiên và quan trọng nhất, đặt nền móng cho chất lượng và độ bền của hệ thống chống thấm. TCVN 11322:2018 quy định chi tiết về việc lựa chọn vật liệu, hình thức bố trí và các tính toán cần thiết.
1. Lựa Chọn Màng Chống Thấm HDPE Phù Hợp
Chiều dày của màng chống thấm HDPE được lựa chọn dựa trên điều kiện thi công, tính chất của vật liệu đất nền và phải thỏa mãn các yêu cầu tối thiểu theo Bảng 1:
Bảng 1 – Chiều dày tối thiểu màng chống thấm HDPE trong công trình thủy lợi
| Loại công trình | Chiều dày tối thiểu (mm) |
|---|---|
| Công trình tạm thời | 0,25 |
| Công trình sử dụng lâu dài | 0,5 |
(Để tham khảo thêm về các tính chất cơ lý và kích thước, có thể xem Phụ lục E của tiêu chuẩn gốc).
Sự lựa chọn này phải cân nhắc đến mục đích sử dụng, tuổi thọ mong muốn và các yếu tố tác động từ môi trường. Đối với các công trình quan trọng hoặc có tính chất môi trường nhạy cảm như bãi chôn lấp rác, việc sử dụng màng có chiều dày lớn hơn mức tối thiểu là điều cần thiết để đảm bảo an toàn tuyệt đối.
2. Ứng Dụng Màng Chống Thấm HDPE Cho Đập Đất
2.1. Điều kiện áp dụng
Màng HDPE có thể được sử dụng để chống thấm cho đập đất và đập đất đá hỗn hợp, cả trong xây dựng mới và nâng cấp sửa chữa, đặc biệt khi vật liệu đất đắp có tính thấm mạnh. Đây là giải pháp hiệu quả để giảm thiểu thất thoát nước và tăng cường ổn định cho kết cấu đập.
2.2. Hình thức bố trí
Tiêu chuẩn đưa ra nhiều hình thức bố trí màng chống thấm HDPE cho đập đất để phù hợp với từng điều kiện cụ thể, bao gồm:
- Màng chống thấm ở thượng lưu có lớp phủ (Hình 1.a, 1.b): Dùng cho đập mới và đập nâng cấp. Lớp phủ đất dày không nhỏ hơn 3m để đảm bảo thi công cơ giới.
- Màng chống thấm ở thượng lưu có lớp bảo vệ (Hình 1.c): Dùng cho đập nâng cấp.
- Màng chống thấm ở giữa thân đập (Hình 1.d): Dùng cho đập mới.
Hình 1.a – Màng chống thấm ở thượng lưu có lớp phủ – 1
Hình 1.c – Màng chống thấm ở thượng lưu có lớp bảo vệ
2.3. Tính toán màng HDPE cho đập đất
Các nội dung tính toán thiết yếu bao gồm:
- Lựa chọn thông số màng HDPE: Chiều dày, hệ số thấm, cường độ chịu kéo, sức kháng thủng.
- Tính toán thấm: Xác định đường bão hòa, gradien thấm, lưu lượng thấm qua đập và nền.
- Tính toán ổn định: Đánh giá ổn định của màng chống thấm HDPE và lớp phủ (chống trượt, đẩy nổi, chọc thủng).
Các trường hợp tính toán áp dụng theo TCVN 8216:2009 về Thiết kế đập đất đầm nén.
3. Ứng Dụng Màng Chống Thấm HDPE Cho Kênh, Mương
3.1. Điều kiện áp dụng
Màng HDPE là giải pháp lý tưởng để chống thấm cho kênh, mương đi qua vùng địa chất có tính thấm mạnh hoặc kênh vận chuyển nước có chứa chất thải, chất ô nhiễm. Điều này đặc biệt quan trọng trong các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp.
3.2. Hình thức bố trí
Thiết kế cần phân tích điều kiện địa chất nền, yêu cầu chống thấm và bảo vệ để chọn hình thức bố trí phù hợp:
- (a) Màng chống thấm không có lớp bảo vệ: Áp dụng khi nền có hệ số thấm nhỏ.
- (b) Màng chống thấm có lớp bảo vệ phía trên: Tăng cường khả năng chống chịu tác động cơ học.
- (c) Màng chống thấm có vải địa kỹ thuật lót dưới: Bảo vệ màng khỏi các vật sắc nhọn từ nền.
- (d) Màng chống thấm có vải địa kỹ thuật lót trên, dưới và lớp bảo vệ phía trên: Áp dụng trong trường hợp đặc biệt, công trình quan trọng ảnh hưởng đến kinh tế, xã hội, môi trường.
4. Ứng Dụng Màng Chống Thấm HDPE Cho Ao, Hồ Trữ Nước và Chứa Chất Thải
4.1. Điều kiện áp dụng
Màng HDPE được sử dụng rộng rãi để chống thấm cho ao, hồ trữ nước trên nền địa chất thấm mạnh hoặc ao, hồ chứa chất thải, nước thải nguy hại.
Để đảm bảo hiệu quả, bên dưới màng HDPE phải thiết kế đồng bộ hệ thống thoát khí và tiêu thoát nước thấm nhằm tránh hiện tượng đẩy ngược của nước, khí lên màng. Vật liệu cho rãnh tiêu thoát nước và khí có thể tham khảo hình 4, 5.
4.2. Hình thức bố trí màng chống thấm HDPE
Các hình thức bố trí màng chống thấm HDPE cho ao hồ được minh họa chi tiết trong hình 3 và 6.
Hình 3 – Bố trí màng chống thấm HDPE cho ao, hồ
Hình 4 – Chi tiết rãnh tiêu ngầm
5. Các Hình Thức Bảo Vệ Màng Chống Thấm HDPE
Việc bảo vệ màng chống thấm là cực kỳ quan trọng để đảm bảo tuổi thọ và hiệu quả hoạt động lâu dài của công trình.
5.1. Chỉ dẫn chung
Tại những khu vực đất nền nhiều sỏi sạn, đá dăm, hoặc nơi chịu tác động của sóng, gió, vật nổi có nguy cơ làm thủng màng, cần thiết kế lớp bảo vệ. Lớp bảo vệ chống lại tác động cơ học ngắn hạn (chọc thủng, tải trọng thi công) và dài hạn (kéo dãn, lão hóa).
Lựa chọn hình thức bảo vệ dựa trên cấu trúc công trình, đặc điểm địa chất và loại tải trọng tác động.
5.2. Bảo vệ phía dưới màng chống thấm
- Bảo vệ bằng vải địa kỹ thuật: Áp dụng khi đất nền không có sỏi sạn, dị vật nguy hại.
- Bảo vệ bằng cát kết hợp vải địa kỹ thuật: Đối với nền có nhiều khe nứt, vật sắc nhọn, hoặc vật liệu rỗng, xốp. Rải một lớp vải địa kỹ thuật rồi đổ cát lên trên.
- Không cần lớp bảo vệ phía dưới: Nếu nền đất tốt, không có dị vật, chỉ cần đầm chặt đất rồi trải trực tiếp màng HDPE.
5.3. Bảo vệ phía trên màng chống thấm
- Bằng lớp đất phủ: Độ dày lớp đất phải được tính toán cụ thể để đảm bảo bền vững, ổn định trong quá trình khai thác. Có thể dùng thêm vải địa kỹ thuật hoặc vải bạt dứa ở giữa lớp phủ và màng chống thấm để tăng ma sát, ổn định lớp phủ.
- Bằng bê tông cốt thép: Thiết kế thành từng ô, có lớp đệm bằng vải địa kỹ thuật hoặc vải bạt dứa phía dưới.
- Bằng vật liệu khác: Như lớp cấu trúc tổ ong (Geocell, Geoweb) bằng vật liệu HDPE đổ đá hoặc bê tông.
- Khi cần ổn định lâu dài, có thể áp dụng biện pháp bảo vệ màng chống thấm từ cả hai phía.
6. Chi Tiết Các Hình Thức Liên Kết Của Màng HDPE
Các mối nối và liên kết là yếu tố quyết định đến tính toàn vẹn của hệ thống chống thấm.
6.1. Cấu tạo rãnh neo (ghim màng chống thấm)
- Hình thức bố trí: Các rãnh neo có thể được bố trí theo hình 7.
Hình 7 – Chi tiết rãnh neo màng chống thấm HDPE
- Yêu cầu cấu tạo:
- Phần vải trong rãnh neo không được có mối hàn, không hình dạng bất thường để tránh phá hủy vật liệu.
- Đất đổ vào rãnh neo phải được đầm chặt với K ≥ 0,95, và phải tiến hành ngay sau khi trải màng.
- Mép rãnh neo tiếp xúc với màng phải được bo tròn để tránh rách màng khi bị kéo căng.
6.2. Tiếp nối màng chống thấm với các kết cấu khác
6.2.1. Tiếp nối với kết cấu bê tông, gạch, đá xây
- Kết nối bằng vật liên kết (Polylock): Các chi tiết polymer chế tạo sẵn (dạng chữ I, C, E, Omega) có cùng thành phần với màng, được lắp đặt đồng thời khi thi công các kết cấu bê tông, gạch đá.
Hình 8 – Các dạng vật liệu liên kết
- Kết nối bằng bu lông, nẹp và gioăng cao su: Gioăng cao su phải phù hợp với mục đích chống thấm (Neoprene/Nitrine cho chất thải, không độc hại cho nước sinh hoạt). Nẹp, bu lông, vòng đệm làm từ thép không rỉ.
Hình 10 – Kết nối bằng bulông, nẹp và gioăng cao su
6.2.2. Tiếp nối màng chống thấm với đường ống
- Sơ đồ nối tiếp: Hình 11 minh họa sơ đồ nối tiếp màng chống thấm với đường ống.
- Các chi tiết: Gồm tấm bê tông cốt thép (dày tối thiểu 0,15m), Polylock lắp đặt khi thi công tấm bê tông, và nẹp thép không rỉ (hình 12).
Hình 12 – Kết nối màng chống thấm với đường ống
Lưu ý: Nếu ống và màng cùng loại vật liệu (ví dụ: ống HD và màng HDPE), có thể hàn đùn trực tiếp nhưng vẫn cần hệ nối tiếp trung gian để tránh gãy ống do chuyển vị của màng.
III. Yêu Cầu Thi Công Màng Chống Thấm HDPE Theo Tiêu Chuẩn
Thi công đúng kỹ thuật là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả chống thấm. TCVN 11322:2018 đặc biệt nhấn mạnh các yêu cầu về chuẩn bị, quy trình lắp đặt, hàn nối và các biện pháp an toàn.
1. Công Tác Chuẩn Bị Trước Khi Thi Công
1.1. Yêu cầu về vật liệu
Màng chống thấm HDPE trước khi đến công trường phải có đầy đủ hồ sơ kỹ thuật:
- Bản khai ngày sản xuất.
- Chứng chỉ xác nhận sản phẩm từ một nhà cung cấp duy nhất.
- Bản xác nhận không sử dụng polymer tái chế.
- Chứng chỉ kiểm soát chất lượng từ nhà sản xuất và báo cáo thí nghiệm.
- Hướng dẫn vận chuyển, bảo quản, bốc dỡ và lắp đặt.
- Lưu mẫu để rà xét.
1.2. Yêu cầu kỹ thuật trong vận chuyển, bốc dỡ, bảo quản
- Sử dụng phương tiện chuyên dụng để tránh hư hại cơ học và thời tiết.
- Tại công trường, dùng thiết bị phù hợp (cáp mềm dạng băng vải, không dùng cáp thép) để di chuyển cuộn màng, tránh làm hư hại bề mặt, thủng rách hoặc kéo lê.
- Nơi tập kết phải được lựa chọn kỹ lưỡng, che phủ tránh mưa nắng, xa khu vực cháy nổ, dầu mỡ, bụi bẩn, bùn nước.
- Không chồng cuộn màng quá 3 tầng.
1.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị thi công và nghiệm thu
1.3.1. Thiết bị thi công
- Máy hàn kép (máy hàn nêm nóng): Phải có đồng hồ đo và khống chế nhiệt độ, áp lực nén, tốc độ hàn. Đường hàn phải có kênh khí thông suốt để nghiệm thu bằng áp lực khí dễ dàng.
- Máy hàn đùn: Phải có đồng hồ đo và khống chế nhiệt độ tại đầu đùn.
- Phải có đủ máy dự phòng và phụ tùng thay thế để đảm bảo tính liên tục của quá trình thi công.
- Các thiết bị phụ trợ: máy thổi khí nóng, máy mài.
Với tư cách là chuyên gia về máy hàn nhựa, chúng tôi khẳng định việc lựa chọn và bảo trì máy hàn đạt chuẩn là yếu tố cốt lõi, quyết định chất lượng mối hàn HDPE – trái tim của hệ thống chống thấm.
1.3.2. Thiết bị phục vụ thi công
Hệ thống chiếu sáng, thiết bị nâng, di chuyển, rải màng, máy phát điện. Các thiết bị này phải có phương tiện phòng cháy chữa cháy và biện pháp phòng ngừa dầu mỡ rò rỉ lên màng. Không dùng phương tiện bánh xích trên màng mà phải thay bằng bánh lốp cao su.
1.3.3. Dụng cụ, vật tư cần có
Cọc tre/gỗ, bao tải cát, thang dây, thước đo, dao kéo, vật mẫu đánh dấu chồng mí, bút sơn trắng, puller, kìm, dây thừng, dụng cụ vệ sinh bề mặt màng (vải mềm, xốp).
1.3.4. Thiết bị thí nghiệm hiện trường
- Máy kéo xách tay: Kiểm tra chất lượng mối hàn thử (lực kéo tối thiểu 1200 N, hành trình ngàm kẹp ≥ 50cm).
- Thiết bị thí nghiệm chân không, áp lực khí, tia lửa điện: Phải được kiểm tra hiệu chuẩn để phục vụ nghiệm thu.
- Khuôn cắt mẫu.
2. Yêu Cầu Trong Quá Trình Thi Công
2.1. Yêu cầu kỹ thuật bề mặt trước khi rải màng
- Bề mặt phải phẳng, nhẵn, chắc (đầm, nén, lu, lèn đúng yêu cầu), không đọng nước.
- Dọn sạch vật liệu có nguy cơ gây hại.
- Vị trí thay đổi độ dốc phải bo tròn tối thiểu bán kính 0,15m.
- Rãnh neo: Hình 13 minh họa cấu tạo rãnh neo. Mép rãnh tiếp xúc với màng phải bo tròn. Đổ đất vào rãnh neo và đầm chặt (K ≥ 0,9) ngay sau khi lắp đặt màng.
Hình 13 – Rãnh neo
2.2. Các bước chuẩn bị tấm màng trước khi lắp đặt
- Chọn khoảng đất phẳng, nhẵn, đủ rộng để tập kết và chế tạo panel. Xác định vị trí và hướng lắp đặt.
- Vẽ sơ đồ lắp đặt trên nhật ký thi công (thứ tự, vị trí, kích thước, đánh số).
- Số liệu hiện trường được chuyển về nơi tập kết để chế tạo panel, sau đó ghi thông số trực tiếp lên cuộn màng.
- Giảm thiểu tối đa thời gian màng HDPE tiếp xúc với ánh mặt trời; nếu lâu phải che phủ.
2.3. Lắp đặt (trải màng)
2.3.1. Nguyên tắc chung
- Trên mái dốc: Tấm panel trải song song với hướng mái dốc, đường hàn cũng song song. Cạnh cuối mỗi tấm cách chân khay ít nhất 2m (Hình 14).
Hình 14 – Trải màng tại các góc
- Trên mặt phẳng: Trải màng theo hướng bất kỳ nhưng phải tính toán sao cho tổng độ dài đường hàn là ngắn nhất.
- Tại các góc: Trải màng theo hình 14.
2.3.2. Khoảng cách chồng mí
Theo dấu sẵn của nhà sản xuất hoặc dùng vật mẫu để đánh dấu. Thường từ 100mm đến 150mm, phụ thuộc vào loại máy hàn.
2.4. Các yêu cầu kỹ thuật khi hàn nối
Chất lượng mối hàn quyết định trực tiếp đến hiệu quả chống thấm.
2.4.1. Các sơ đồ hàn nối
- Đường hàn kép: Gồm hai đường hàn song song với kênh khí ở giữa (hình 15). Khoảng cách chồng mí từ 0,1m đến 0,15m.
Hình 15 – Đường hàn kép
- Đường hàn đùn: Mối hàn được tạo bằng cách đùn vật liệu nóng chảy vào giữa hai tấm màng chồng mí (hình 16). Khoảng cách chồng mí từ 0,075m đến 0,1m.
Hình 16 – Đường hàn đùn
2.4.2. Hàn thử
- Đối với máy hàn kép: Cắt 2 tấm dài 5m, rộng 0,3m. Chọn thông số máy hàn (nhiệt độ, tốc độ, áp lực nén). Hàn thử, sau đó cắt 10 mẫu (5 kháng kéo, 5 kháng bóc) kích thước 0,025m x 0,15m. Thử trên máy kéo xách tay. So sánh với Bảng 2. Nếu đạt, dùng thông số đó cho ca hàn.
- Đối với máy hàn đùn: Tương tự máy hàn kép, nhưng độ dài đường hàn thử 1m.
- Bảng 2 – Độ bền của mối hàn: (Bảng này đã được đưa vào phần nghiệm thu chất lượng đường hàn bằng phương pháp phá hủy (Bảng B.1), tôi sẽ không lặp lại ở đây để tránh trùng lặp và giữ tính liền mạch của phần này.)
- Số lượng hàn thử: Ít nhất 1 lần/ngày vào đầu ca, và khi nhiệt độ môi trường thay đổi > 10°C.
2.4.3. Hàn đại trà
- Chỉ dẫn chung: Bố trí đủ máy hàn, mỗi máy 3 công nhân (1 thợ hàn, 1 vệ sinh, 1 phụ trách điện). Cán bộ thi công phải lên lịch trình cụ thể, giám sát chặt chẽ.
- Lưu ý:
- Bố trí panel phù hợp với khả năng hàn/neo giữ.
- Không trải màng khi độ ẩm không khí quá cao, mưa hoặc gió to.
- Trải màng đến đâu chặn bao tải cát đến đó.
- Chỉ dùng giày đế mềm cho người thi công/giám sát.
- Giảm thiểu nếp nhăn nơi chồng mí.
- Không cho phép xe chạy trực tiếp trên màng.
- Máy móc phải có khay hứng dầu mỡ, không đặt trực tiếp lên màng (phải có lớp đệm).
- Thường xuyên kiểm tra bằng mắt thường để phát hiện và đánh dấu khiếm khuyết để sửa chữa.
2.5. Qui trình sửa chữa đường hàn lỗi
Phát hiện lỗi và sửa chữa kịp thời là yếu tố quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống chống thấm.
- Qui trình vá (patching): Dùng để sửa lỗ thủng, rách do vận chuyển, bốc dỡ, thi công hoặc lấy mẫu kiểm tra. Miếng vá phải trùm qua mép lỗ thủng ít nhất 100mm. Tạo nhám mặt tiếp xúc và mài vát 45° mép miếng vá trước khi hàn. Kiểm tra bằng thí nghiệm hút chân không.
Hình 17 – Cách hàn vá lỗ thủng, rách
- Qui trình phủ (capping): Áp dụng khi sửa chữa các đường hàn lỗi. Tất cả các đoạn sửa chữa phải kiểm tra bằng thí nghiệm hút chân không.
Hình 18 – Cách hàn phủ
3. Công Tác An Toàn và Bảo Vệ Môi Trường Trong Quá Trình Thi Công
Đây là một khía cạnh không thể bỏ qua, đặc biệt với các công trình địa kỹ thuật môi trường liên quan đến chất thải.
3.1. Qui định chung
- Điều tra kỹ địa hình, địa chất, thủy văn, dự báo thời tiết để có biện pháp dự phòng an toàn cho người, thiết bị, vật tư và tài sản lân cận.
- Các biện pháp an toàn lao động, bảo vệ sức khỏe, phòng chống cháy nổ, bệnh dịch phải theo quy định hiện hành.
- Xác định vị trí các tuyến ống, dây điện, cáp quang ngầm để bảo đảm an toàn.
- Hạn chế tối đa tác động xấu đến môi trường sinh thái, xử lý phế thải thi công để tránh ô nhiễm đất, nước (đặc biệt là nước ngầm).
3.2. Yêu cầu an toàn trong thi công
- Tất cả người tham gia thi công phải dự khóa học an toàn lao động và được trang bị bảo hộ lao động đầy đủ (quần áo, giày, kính, dây an toàn).
- Các đường tạm, cầu tạm phải có biển báo, hướng dẫn giao thông.
- Hố móng, mép taluy, rãnh ống ngầm phải có hàng rào và biển cảnh báo nguy hiểm.
- Máy móc điện phải trang bị ổn áp, bộ tự ngắt. Máy dùng xăng dầu, khí ga phải có thiết bị phòng chống cháy nổ (bình xịt CO2, cát, nước).
- Phải có hệ thống chiếu sáng nếu thi công ban đêm.
3.3. Yêu cầu về bảo vệ môi trường
- Phòng ngừa ô nhiễm đất, nguồn nước, xói lở đất.
- Xử lý phế thải, rác thải sinh hoạt, đặc biệt phế thải lẫn dầu mỡ.
- Phòng ngừa ô nhiễm khí thải và tiếng ồn.
IV. Nghiệm Thu Chất Lượng Màng Chống Thấm HDPE và Đường Hàn
Nghiệm thu là bước cuối cùng để đánh giá chất lượng toàn bộ hệ thống chống thấm, đảm bảo công trình đạt yêu cầu thiết kế và tiêu chuẩn kỹ thuật. Đây là một quy trình quan trọng, chi tiết và tuân thủ các phương pháp thử nghiệm nghiêm ngặt.
1. Kiểm Nghiệm Chất Lượng Đường Hàn
Chất lượng đường hàn được đánh giá qua độ kín (kín khí hoặc kín nước) và độ bền cơ học. Các phương pháp kiểm tra được chia thành không phá hủy (tại hiện trường) và phá hủy (tại phòng thí nghiệm).
1.1. Kiểm nghiệm chất lượng đường hàn bằng phương pháp không phá hủy
Các thí nghiệm này được thực hiện trực tiếp tại hiện trường để đánh giá độ kín của đường hàn mà không làm hư hại chúng.
1.1.1. Phương pháp thí nghiệm áp lực khí (Phụ lục A.1)
Áp dụng cho đường hàn kép có kênh khí nằm giữa, được hàn kín hai đầu.
- Thiết bị thử: Bình khí nén/bơm không khí, ống dẫn khí, kim rỗng, đồng hồ đo áp suất (độ chính xác 7 Pa), đồng hồ bấm giây.
Hình A.1 – Phương pháp thí nghiệm áp lực khí
- Qui trình thử: Hàn kín hai đầu đường hàn, cắm kim vào kênh khí, bơm khí đến áp lực theo Bảng A.1, khóa van và quan sát đồng hồ đo áp lực trong 5 phút.
- Đánh giá kết quả: Nếu áp lực trong kênh khí không giảm hoặc giảm trong giới hạn cho phép (Bảng A.1), đường hàn đạt yêu cầu.
Bảng A.1 – Giới hạn áp lực trong kênh khí
| Độ dày màng HDPE (m) | Áp lực tối thiểu (kN/m2) | Áp lực tối đa (kN/m2) | Giới hạn giảm áp (kN/m2) |
|---|---|---|---|
| 0,75×10^-3^m | 165,4 | 206,7 | 20,7 |
| 1,00×10^-3^m | 165,4 | 206,7 | 20,7 |
| 1,50×10^-3^m | 186,0 | 206,7 | 20,7 |
| 2,00×10^-3^m | 186,0 | 206,7 | 20,7 |
| 2,50×10^-3^m | 206,7 | 220,5 | 20,7 |
1.1.2. Phương pháp thí nghiệm chân không (Phụ lục A.2)
Áp dụng cho tất cả các loại đường hàn (chủ yếu hàn đùn) và kiểm tra khuyết tật bề mặt.
- Thiết bị thử: Hộp chân không trong suốt (viền cao su xốp), đồng hồ chân không, van thoát khí, bơm chân không, dung dịch xà phòng và chổi quét.
Hình A.2 – Phương pháp thí nghiệm hút chân không
- Qui trình thử: Úp hộp chân không lên khu vực cần kiểm tra đã quét dung dịch xà phòng. Hút chân không từ 28 kPa đến 55 kPa và quan sát trong 10 giây.
- Đánh giá kết quả: Đường hàn đạt yêu cầu nếu không xuất hiện bong bóng xà phòng. Bong bóng cho thấy lỗ thủng hoặc đường hàn hở.
1.1.3. Phương pháp thí nghiệm tia lửa điện (Phụ lục A.3)
Kiểm tra chất lượng tất cả các dạng đường hàn, miếng vá, chỗ phủ và phát hiện khuyết tật chế tạo trên bề mặt màng.
- Thiết bị thí nghiệm: Máy khuếch đại điện áp (lên tới 35 kV), đầu rà (bàn chải rà) có cán cách điện, bản âm cực di động, bộ bảo hộ an toàn điện.
Hình A.3 – Phương pháp thí nghiệm tia lửa điện
- Qui trình vận hành: Khuếch đại điện áp (15000V – 35000V tùy chiều dày màng). Rà đầu rà trên bề mặt mối hàn/màng.
- Đánh giá kết quả: Mối hàn hở hoặc lỗ thủng sẽ gây ra tia lửa điện và tiếng lách tách.
1.2. Kiểm nghiệm chất lượng đường hàn bằng phương pháp phá hủy (Phụ lục B)
Đánh giá độ bền cơ học (kháng bóc và kháng kéo) của mối hàn tại các phòng thí nghiệm hợp chuẩn.
1.2.1. Tần suất lấy mẫu và kích thước mẫu thí nghiệm
- Tần suất: Tối thiểu 150m dài đường hàn cho 1 lần lấy mẫu (theo GRI Test method GM14). Tần suất có thể thay đổi theo yêu cầu của giám sát viên.
- Kích thước mẫu: Mẫu hình chữ nhật rộng 0,3m x dài 0,1m, có đường hàn chạy dọc trung tâm. Mẫu được chia thành 3 phần: phòng thí nghiệm (0,3m x 0,45m), người lắp đặt (0,3m x 0,3m), chủ đầu tư lưu trữ (0,3m x 0,3m).
1.2.2. Vị trí lấy mẫu
Ngẫu nhiên, tại những vị trí nghi ngờ khuyết tật, hoặc theo yêu cầu của giám sát viên. Giám sát viên ký và đánh số mẫu, ghi vị trí, thời gian. Các vị trí lấy mẫu phải được hàn vá ngay lập tức và kiểm tra lại bằng phương pháp không phá hủy.
1.2.3. Qui trình thí nghiệm
- Chế tạo mẫu thử: Mẫu lớn từ hiện trường được cắt thành 10 mẫu nhỏ (0,025m x 0,15m): 5 mẫu kháng kéo (1a-5a) và 5 mẫu kháng bóc (1b-5b).
Hình B.1 – Thí nghiệm kháng kéo và kháng bóc mối hàn
- Bảo dưỡng mẫu: Nhiệt độ 23 ± 2°C, độ ẩm 50% ÷ 70%, thời gian 40h.
- Thiết bị thí nghiệm: Máy kéo vạn năng, bộ cảm biến lực (0-100 kN), bộ ngàm kẹp mẫu.
- Trình tự thí nghiệm: Lắp mẫu kháng kéo (hình a) hoặc kháng bóc (hình b) theo hình B.1. Chọn tốc độ kéo 0,050m/phút. Cho máy chạy đến khi mẫu đứt hoàn toàn, đọc và ghi kết quả.
- Tính toán kết quả: Độ bền kháng kéo (TK) và kháng bóc (TB) là giá trị trung bình cộng của 5 mẫu thử tương ứng.
1.2.4. Đánh giá kết quả
Đường hàn đạt độ bền cơ học khi kết quả thí nghiệm kháng kéo và kháng bóc bằng hoặc lớn hơn các giá trị trong Bảng B.1.
Bảng B.1 – Bảng tiêu chuẩn độ bền mối hàn
| Độ dày màng chống thấm HDPE (mm) | Độ bền kéo (kN/m) | Độ bền kháng bóc (kN/m) |
|---|---|---|
| Hàn đùn | Hàn kép | |
| 0,75 | 11,0 | 6,1 |
| 1,00 | 14,1 | 9,1 |
| 1,50 | 21,2 | 13,7 |
| 2,00 | 28,4 | 18,2 |
| 2,50 | 35,6 | 22,7 |
Lưu ý: Bảng trên là trị số cho độ bền kéo mối hàn đùn so với hàn kép và độ bền kháng bóc mối hàn đùn so với hàn kép. Dòng tiêu đề đã được tối ưu cho việc diễn giải dễ hiểu hơn.
1.2.5. Lưu mẫu
Mẫu lưu hình chữ nhật có kích thước tối thiểu 0,305m x 0,306m, bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn theo TCVN 8222:2009, thời gian lưu tối thiểu 28 ngày.
2. Nghiệm Thu Lắp Đặt Màng Chống Thấm
Dựa vào các văn bản, kết quả kiểm nghiệm chất lượng màng chống thấm trong suốt quá trình thi công, hội đồng nghiệm thu sẽ lập biên bản xác nhận màng chống thấm đã được lắp đặt theo đúng quy định, yêu cầu kỹ thuật và bản vẽ thiết kế. Các phụ lục C và D trong tiêu chuẩn gốc cung cấp mẫu báo cáo lắp đặt và hàn màng chống thấm, giúp chuẩn hóa quy trình này.
V. Kết Luận
Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 11322:2018 màng chống thấm HDPE thủy lợi là một tài liệu thiết yếu, cung cấp khung pháp lý và kỹ thuật vững chắc cho việc thiết kế, thi công và nghiệm thu màng chống thấm HDPE trong các công trình thủy lợi, cũng như các dự án địa kỹ thuật môi trường khác. Việc tuân thủ chặt chẽ các quy định trong tiêu chuẩn này không chỉ đảm bảo chất lượng, độ bền và an toàn cho công trình mà còn góp phần bảo vệ môi trường, tối ưu hóa nguồn lực và thúc đẩy sự phát triển bền vững.
Là một chuyên gia trong lĩnh vực địa kỹ thuật môi trường và máy hàn nhựa, chúng tôi tại “Bạt lót ao hồ” cam kết mang đến những giải pháp chống thấm HDPE tiên tiến, máy hàn nhựa chất lượng cao và dịch vụ tư vấn chuyên nghiệp, giúp quý khách hàng áp dụng TCVN 11322:2018 một cách hiệu quả nhất. Hãy liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ chuyên sâu về màng chống thấm HDPE và các giải pháp địa kỹ thuật môi trường hàng đầu tại Việt Nam.
VI. Tài Liệu Tham Khảo
- TCVN 11322:2018, Công trình thủy lợi – Màng chống thấm HDPE – Thiết kế, thi công, nghiệm thu.
- TCVN 8216:2009, Thiết kế đập đất đầm nén.
- TCVN 8222:2009, Vải địa kỹ thuật – Quy định chung về lấy mẫu, thử mẫu và xử lý thống kê.
- TCCS 01 – 2007 – VKHTL, Hướng dẫn thiết kế thi công vải chống thấm trong công trình thủy lợi.
- ASTM-D 6392-99: Standard Test Methods For Determining The Integrity Of NonReinforced Geomembrane Seams Produced Using Thermo – Fusion Methods.
- ASTM-D1004: Standard Test Methods For Tear Resistance Of Plastic Film And Sheeting.
- ASTM-D638: Standard Test Methods For Properties Of Plastics.
- ASTM-D 5641-94: Standard Practice For Geomembrane Seam Evaluation By Vacuum Chamber.
- GRI Standard GW113 Test Properties, Testing Frequency And Recommended Warranty For High Density Polyethylene (HDPE) Smooth And Textured Geomembranes.
- GRI Standard GM14: Selecting Variable Intervals For Taking Geomembrane Destructive Seam Samples Using The Method Of Attributes Smooth And Textured Geomembranes.
- ASTM D4437 – 08: Standard Practice For Non-destructive Testing (NDT) For Determining The Integrity Of Seams Used In Joining Flexible Polymeric Sheet Geomembranes.