Nguyên nhân chính gây nên các hiện t­ượng này là do khi có lũ, mực nư­ớc sông lên cao, áp lực n­ước trong tầng chứa n­ước ở nền đê gia tăng vư­ợt quá cột n­ước giới hạn, làm phá vỡ tầng bảo vệ.

Những năm qua, việc sử dụng giếng giảm áp là một trong những biện pháp kỹ thuật quan trọng để xử lý mạch đùn, mạch sủi, đảm bảo an toàn cho hệ thống đê. Nhưng thực tế, việc thi công giếng giảm áp bằng các phương pháp truyền thống gặp rất nhiều khó khăn, tốn kém, chất l­ượng th­ường không đáp ứng đ­ược yêu cầu, nhiều tr­ường hợp không thể tổ chức thi công đ­ược do n­ước sông lên cao, áp lực n­ước trong tầng chứa n­ước ở nền đê quá lớn.

Để việc thi công bảo đảm đúng chất lượng, sau một thời gian nghiên cứu cùng với sự tích lũy kinh nghiệm trong quá trình trực tiếp tổ chức thi công hệ thống giếng giảm áp, Tiến sĩ Bùi Văn Trường, Giám đốc Công ty Tư vấn xây dựng thủy lợi Thái Bình đã nghiên cứu, cải tiến quy trình công nghệ thi công giếng giảm áp bằng cách dùng hệ thống máy bơm công suất lớn để tạo cột nước áp lực cân bằng với áp lực nước trong tầng chứa nước ở nền đê và xói đất thay thế cho các công nghệ truyền thống đang sử dụng ở trong nước và ở nước ngoài.

Tiến sĩ Bùi Văn Trường cho biết: Để tạo áp lực cân bằng với áp lực nước trong tầng chứa nước, giữ cho cát xung quanh giếng được ổn định, không bị đùn, chảy vào giếng trong quá trình thi công; đồng thời để đào, khoét đất trong giếng và vận chuyển đất ra khỏi giếng trong điều kiện cốt nước áp lực trong giếng cao, chúng tôi đã tính toán và nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ bơm nước tạo áp, xói đất và hút dung dịch liên hoàn, gồm: một máy bơm, bơm nước trong vào giếng để tạo áp và xói đất, một bộ thiết bị xói đất ở đáy giếng bằng tia nước áp lực và một máy bơm để bơm hút dung dịch bùn cát đã được rửa xói và hòa tan trong nước ra khỏi giếng. Việc tạo ra tia nước áp lực có tác dụng xói đất và hòa tan đất ở đáy giếng tạo ra khoảng trống dưới chân giếng để hạ giếng xuống dần đến độ sâu thiết kế.

Qua thực tế thi công, quy trình công nghệ này đã đạt hiệu quả cao, công nhân không phải chui, lặn trong giếng để đào đất trong nước, vì vậy an toàn cho người lao động, có thể thay thế cho công nghệ đào bằng thủ công và các quy trình công nghệ trước đây.

Đồng thời, để nâng cao hiệu suất thi công, chúng tôi đã nghiên cứu, thiết kế thiết bị xói đất gồm: ống bơm vào bằng thép, đầu ống gắn mũi khoan dạng chân vịt. Khi thi công, vừa bơm nước vừa xoay ống bơm có mũi khoan dạng chân vịt. Với thiết bị này, tốc độ xói và hòa tan bùn cát ở đáy giếng được nâng cao. Vì vậy, giảm được thời gian thi công, tiết kiệm chi phí cho máy bơm nước.

Đây là quy trình công nghệ lần đầu tiên được nghiên cứu, ứng dụng trong thi công giếng giảm áp tại Việt Namon>. Với thiết bị máy móc thi công đơn giản, chủ yếu gồm các thiết bị có sẵn, phổ biến trên thị trường trong nước, giá thành thấp nên tính khả thi rất cao. Hơn nữa, lại rút ngắn tiến độ thi công, đáp ứng kịp thời cho công tác phòng, chống lụt bão. Đây là một trong những công nghệ thân thiện với môi trường, không làm tổn thương môi trường địa chất xung quanh giếng, không làm phá vỡ tầng bảo vệ nền đê là tầng có vai trò quyết định an toàn của đê. Đặc biệt, quy trình này bảo đảm cho đất ở nền đê không bị chảy, xói rỗng làm sụt lún nền đê, mái đê, do đó tránh được những ẩn họa gây nguy hiểm cho đê...

So với các quy trình công nghệ thi công đã biết, thì quy trình công nghệ bơm nước tạo áp và xói đất đã tiết kiệm kinh phí từ 1,5 -2,5 tỷ đồng/100 giếng do không phải thi công hệ thống giếng kim và hệ thống cừ vây; việc đào và vận chuyển đất được cơ giới hóa bằng công nghệ xói đất và bơm hút dung dịch bùn cát. Về thời gian, giải pháp rút ngắn 50%- 70% thời gian thi công đất và từ 30%- 40% thời gian thi công toàn bộ công trình.

Giải pháp này đã được ứng dụng và kiểm nghiệm trong thi công hệ thống giếng giảm áp đê Hồng Hà II, huyện Vũ Thư đem lại hiệu quả tốt. Với những thành công đó, quy trình công nghệ bơm nước tạo áp và xói đất thi công giếng giảm áp đã đạt giải nhất hội thi Sáng tạo Khoa học Công nghệ và Kỹ thuật Thái Bình  năm 2010- 2011; giải ba Hội thi Sáng tạo KHCN Việt Nam năm 2010; huy chương Vàng Hội thi Sáng tạo KHCN thế giới năm 2011, tổ chức tại Malayxia.

Minh Nguyệt