rủi ro và các biện pháp phòng tránh trong xây dựng công trình ngầm thành phố

209 NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM về công trình ngầm đô thò HỘI THẢO 22-10-2008 RỦI RO VÀ CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG TRÁNH TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM THÀNH PHỐ Nguyễn Quang Phích Dương Khánh Toàn TGĐ - Tổng Công ty Sông Đà Trường Đại Học Mỏ Đòa Chất rong thế giới phát triển hiện nay, mọi người đều nhận thức được rằng một hệ thống hạ tầng cơ sở hiện đại và có năng lực sẽ có tính quyết đònh cho việc phát triển bền vững của đất nước về các mặt kinh tế, văn hóa, xã hội. Nhận thức này có ý nghóa tổng quát cả với hệ thống hạ tầng cơ sở của các thành phố. Trong thời gian ngắn khoảng 10 năm lại đây các thành phố Việt nam đã thể hiện sự tăng trưởng đáng kể về mọi mặt. Nhưng cũng qua đó bộc lộ sự hạn chế của hạ tầng cơ sở. Ùn tắc giao thông, tiếng ồn, bụi, khí thải độc hại đều vượt quá ngưỡng cho phép. Lụt lội khi có mưa kèm theo ứ đọng của nước thải không xử lý hết là mối nguy không chỉ đối với giao thông, đi lại mà còn là nguồn gây dòch bệnh đối với con người, đồng thời cũng thể hiện sự không hợp lý của hệ thống cống thoát thải nước. Các hệ thống cáp điện, viễn thông trên mặt đất vừa không an toàn trong sử dụng, vừa làm mất mỹ quan của các thành phố. Các hệ thống cống, ống dẫn không được quy hoạch trước thận trọng đã luôn gây ra các hiện tượng đào bới thiếu nguyên tắc, nhiều khi phá hoại cả hệ thống đường hiện tại. Phát triển hạ tầng cơ sở của nước ta, đặc biệt trong các thành phố, đã đến lúc cần phải quan tâm nhiều hơn nữa đến hệ thống công trình ngầm. Cũng trong thời gian qua, nhiều hệ thống công trình ngầm thành phố đã được chú ý phát triển, xây dựng đặc biệt ở thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, nhằm giải quyết dần những bất cập về giao thông, thoát thải nước, cải tạo cảnh quan và môi trường đô thò. Tuy nhiên cho đến nay, quá trình thi công các hệ thống công trình ngầm đã gây không ít các sự cố ở mức độ khác nhau, làm thiệt hại nhiều của cải vật chất và cả tính mạng con người. Rủi ro là những sự cố không mong muốn là khó tránh khỏi tuyệt đối trong xây dựng công trình ngầm. Song nếu ý thức hết tác hại có thể xảy ra, chú ý trong mọi khâu công tác, từ quy hoạch, khảo sát , thiết kế, thi công đến khai thác vận hành sẽ có thể hạn chế rủi ro đến mức tối thiểu. Trong tham luận này, chúng tôi tổng hợp một số các sự cố nguy hiểm đã xảy ra trong thi công công trình ngầm thành phố những năm gần đây, cùng với các nguyên nhân gây ra sự cố; tổng hợp một số bài học kinh nghiệm, các chỉ dẫn đã được các nhà khoa học, các chuyên gia xây dựng công trình ngầm trên thế giới đúc kết, để cùng bàn bạc, thảo luận, với mục đích giúp cho công tác xây dựng công trình ngầm được triển khai trong tương lai ít gặp rủi ro hơn. MỘT SỐ SỰ CỐ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM TRÊN THẾ GIỚI Trong mục này xin giới một số sự cố trong xây dựng công trình ngầm thành phố với các nguyên nhân rất đa dạng và các hậu quả rất nghiêm trọng, đã xảy ra trên thế giới từ 1994 lại đây. Kinh phí xử lý khắc phục trong nhiều trường hợp đã đạt đến trên trăm triệu đô-la. Các ví dụ sẽ cho thấy mức độ quan trọng của công tác quy hoạch, thiết kế, công tác khảo sát khối đất đá và công tác thi công [1]. HEATHROW EXPRESS LINK, ANH, 1994 Tuyến Heathrow Express Link là tuyến tàu nhanh nối sân bay London với ga tàu hỏa Padington. Trong khi đường hầm được thi công bằng TBM (SM), thì hai ga tại sân bay cũng đựơc xây dựng bằng phương pháp bê tông phun. Vì phương pháp này được sử dụng lần đầu tiên để thi công trong đất sét London, do vậy người ta đã tiến hành đào hầm dẫn thử nghiệm, để có thể T 210 NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM về công trình ngầm đô thò HỘI THẢO 22-10-2008 chứng minh là phương pháp này cũng thích hợp cho nền đất khó khăn của London và cũng để đúc rút kinh nghiệm. Mặc dù công tác thi công hầm dẫn thử nghiệm đã thành công và sau đó nhiều đoạn hầm cũng được xây dựng không xảy ra vấn đề gì, nhưng vào ngày 21 tháng 10 năm 1994 đã xảy ra sự cố. Đầu tiên người ta phát hiện có vết nứt và tách vỡ vỏ bê tông phun tại một trong ba gương thi công. Sau đó xuất hiện phễu lún sụt trên mặt đất. Tiếp đó sự cố lan dần ra cả hai gương còn lại . Cuối cùng cả ba đoạn hầm bò sập lở, kế tiếp nhau và nhiều ngôi nhà trên mặt đất bò phá hủy. Sau khi sự cố xảy ra, người ta đã lấp đầy các khoảng trống bằng bê tông bọt. Các ngôi nhà lân cận có thể bò nguy hại, đều được bảo vệ. Trong quá trình khắc phục, đầu tiên đào một giếng tiết diện tròn (đường kính 50m, sâu 40m), sử dụng tường cọc khoan nhồi cắt nhau (các lỗ khoan giao cắt nhau). Phần đất các đoạn hầm bò phá hủy phía trong giếng lại được đào bằng phương pháp thông thường. VÀNH TRUDE CỦA TÀU ĐIỆN NGẦM THÀNH PHỐ MUENCHEN (MUNICH), ĐỨC, 1994 Tuyến tàu điện ngầm U1 được kéo dài để khai thác khu hội chợ nằm tại phía đông Muenchen. Các đường hầm của công đoạn thi công “vành Trude”được thi công bằng phương pháp bê tông phun. Một đề nghò đặc biệt của các nhà thầu là nên đào đường hầm phía dưới lớp sét cách nước, để không gây ảnh hưởng đến khối nước ngầm phía trên. Sau khi bắt đầu công tác đào đã xảy ra hiện tượng sập lở tại một gương. Các thợ đào hầm không còn khống chế được nước và vật chất sập vào và do vậy đã rời khỏi hầm sau thời gian ngắn. Trên mặt đất, gần ngã tư đường phố đã xuất hiện nhanh một phễu lún sụt, cũng bò nước ập vào nhanh. Một xe buýt, đang đứng chờ tại ngã tư, không kòp chạy ra khỏi khu vực sập đất và bò tụt xuống phễu lún. Ba hành khách đã bò chết “đuối” (hình 1). Để không gây nguy hại cho khu vực xung quanh, người ta đã lấp đầy phễu sập đất bằng bê tông. Để khắc phục, nhà thầu đã tiến hành thi công một vòng tường vây quanh bằng cọc khoan nhồi và đào xúc đất phía trong thận trọng, trước hết là để đào lấy thi thể người chết. Khi đào, người ta phát hiện rằng chiều dày lớp đá phấn (Mergel) nằm giữa hai lớp cuội chứa nước, mỏng hơn so với trong tài liệu thiết kế. Ngoài ra các khe nứt trong đá phấn chứa cát đã dẫn đến hiện tượng thấm nước và đó là nguyên nhân của sự cố. Sau đó tuyến hầm được thi công bằng cách sử dụng phương pháp buồng khí nén. TÀU ĐIỆN NGẦM TẠI ĐÀI BẮC, ĐÀI LOAN, 1994 -1995 Vào năm 1990, có năm tuyến của mạng tàu điện ngầm của thành phố Đài Bắc được tiến hành xây dựng. Thoạt đầu đường hầm được thi công bằng máy khiên đào cân bằng áp lực đất, trong đất sét mềm. Trong khi khởi đầu đào và khi kết thúc đi ra các giếng và các các ga đã gây ra sập lở hầm vào những năm 1994 và 1995. Các sự cố này đã gây ra thiệt hại lớn về kinh tế và gây ra hư hỏng các ngôi nhà lân cận. Ngoài ra một số máy khiên đào phải bỏ lại trong lòng đất. Nguyên nhân của phần lớn các sự cố là do các khối bê tông nén ép (khối bê tông sử dụng làm tấm đệm để kích đẩy máy khiên đào), tại các tường của giếng và các hào thi công ga, đã được thi công không đảm bảo kỹ thuật. Đúng ra các tấm này phải đảm bảo an tòan trong khi đẩy các đầu khiên vào và ra. Các khối bê tông đặc này đã cho thấy không đủ kín nước, vì chất lượng kém và phát hiện thấy có các thứ bỏ thải trong đất (như tất, các dụng cụ bằng thép); vì thế nước và vật liệu đã xâm nhập vào tường và gây ra sập lở. Hình 1. Sự cố sập hầm tàu điện ngầm tại Munich 1994 211 NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM về công trình ngầm đô thò HỘI THẢO 22-10-2008 Công tác khắc phục đã gặp nhiều khó khăn và gây nhiều thiệt hại về kinh tế. Người ta đã sử dụng nhiều giải pháp khác nhau, như khoan phụt, đóng băng và cả phương pháp đào sử dụng buồng khí nén. ĐƯỜNG HẦM THOÁT NƯỚC TẠI HULL, ANH, 1999 Để thi công đường hầm thoát nước dài 10,5 km trong khu vực phía đông của Hull, người ta sử dụng một máy khiên cân bằng áp lực đất, đường kính 3,85m. Vỏ chống phía trong của đường hầm là bê tông cốt thép lắp ghép (tubing). Trong một chu trình đào, gần ngay giếng khởi hành (giếng bắt đầu để đẩy máy khiên đào) vỏ hầm phía nền đã bò biến dạng. Nước và cát đã chảy vào hầm qua khe hở của vỏ tubing. Để tránh gây sập lở người ta đã làm ngập toàn bộ đoạn hầm. Do khối đất tụt lở vào trong đường hầm nên đã gây ra lún sụt trên mặt đất, gây hư hỏng đáng kể các ngôi nhà, đường phố và hệ thống cấp nước. Kết quả đo đạc cho thấy rằng tại vò trí xảy ra sự cố các đường hầm đã lún sụt sâu đến 1,2m về phía máy khiên đào. Vì vậy máy khiên đào cũng bò bỏ lại (hình 2). Công tác điều tra đã cho thấy rằng, khi đẩy đầu đào đã gây biến động cao độ của mực nước ngầm. Điều này dẫn đến hiện tượng dòch chuyển đường hầm theo phương thẳng đứng mà đã không được tính đến trước đó. Dòch chuyển này đã làm mở rộng khe nối giữa các tấm tubing và đã gây nên ụp nước, cát vào trong đường hầm. Để khắc phục sự cố, người ta đã tiến hành đóng băng khối đất xung quanh đường hầm dưới sự bảo vệ của khí nén; tiếp đó đã thi công lại các đoạn hầm bằng phương pháp bê tông phun. TÀU ĐIỆN NGẦM Ở TAEGU, HÀN QUỐC, 2000 Khi xây dựng tuyến tàu điện ngầm ở Taegu đã gặp phải tai nạn nghiêm trọng vào ngày 22 tháng 1 năm 2000. Sự cố gây phá hủy một tường hào nhồi đã dẫn đến trượt lở một phần hào thi công ga và đã vùi một xe buýt (hình 3). Ba hành khách bò chết và lái xe bò thương nặng, các ngôi nhà ở vùng lân cận bò hư hỏng nặng. Nguyên nhân được phát hiện là khi thiết kế đã không chú ý đến một trường hợp tải trọng, do không chú ý hết điều kiện của khối đất nền. Đó là biến động mạnh của mực nước ngầm đã gây ra dòch chuyển của các lớp cát, cuội không được khảo sát. Trường hợp tải trọng này đã không được tính đến khi thiết kế tường hào nhồi. Biện pháp được sử dụng ngay là lấp đầy toàn bộ đoạn hào có sự cố và khoan phụt xi măng vào khối đất trên diện rộng. Các đoạn tường không bò phá hủy cũng được gia cường, để tránh bò phá hủy khi đào lại đoạn hào. Một số phần của ga được đào lại bằng phương pháp ngầm. Hình 2. Đường hầm thoát nước ở Hull, sụt lún mặt đất và giếng thi công 212 NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM về công trình ngầm đô thò HỘI THẢO 22-10-2008 TUYẾN ĐƯỜNG MTRC TSEUNG-KWAN-O, HONG KONG, 2001 Tuyến đường MTRC Tseung-Kwan-O là tuyến mở rộng mạng tàu điện ngầm ở Hong Kong. Khi đường hầm được xây dựng xong và công tác lắp đặt các thiết bò cơ, điện đang triển khai tại các ga ngầm và đường hầm, đã xảy ra một cơn bão tràn qua khu vực. Bão đã gây ra mưa to, gió lớn và một cơn sóng ập lên bờ biển vào sáng ngày 6 tháng 7 năm 2001. Phía nóc của đường hầm giữa các ga Hang Hau và Tseung-Kwan-O có một cửa, được sử dụng để vận chuyển vật liệu vào đường hầm. Mặc dù cửa này được vây quanh bằng tường bê tông đề phòng nước tràn vào, nhưng khối nước vẫn đã tràn qua và làm ngập công trường. Vì không có cửa ngang chắn nước nên toàn bộ 75% tuyến đường tàu điện ngầm đã bò ngập nước. Các thiệt hại chính là hệ thống điện, cơ đã lắp ráp, bao gồm các tủ điện, trạm biến thế, dây dẫn, hệ thống tín hiệu cũng như các cửa ra vào ga, các cầu thang cuốn và thang máy ĐƯỜNG Ô TÔ VÀNH ĐAI A 86 PARIS, PHÁP, 2002 Tuyến đường ô tô vành đai A 86 phía bắc thủ đô của Pháp được triển khai trong dự án "SOCATOP". Bộ phận chính là một đường hầm có đường kính 11m, được thi công bằng máy khiên đào hỗn hợp (Mixshield) Người ta đã chọn loại máy này do điều kiện đòa chất rất không đồng nhất. Trong đường hầm bố trí hai tầng đường với ba làn xe và các khoang thông gió phía nóc và nền. Đặc điểm thi công tại đường hầm này là: nền của đường xe phía dưới được thi công bằng bê tông đổ tại chỗ, cách máy khoan hầm khoảng 600m. Việc cung cấp vật liệu cần thiết cho máy khoan hầm và thoát thải từ máy khoan hầm được thực hiện bằng goòng, khi nền của tầng đường phía trên đã được thi công. Ngày 5 tháng 3 năm 2002 một trong các đoàn tàu phục vụ trên đường đến gương đào bốc lửa và lan nhanh sang thùng dầu của đầu tàu điêzen. Đoàn tàu được hãm dừng tự động và đội thợ tìm cách dập lửa. Nhưng lửa đã không được dập tắt mà lại lan sang hệ thống băng tải, ống thông gió, xe cốp pha cho bê tông nền đường cũng như cốp pha của lớp vỏ trong. Vì khói và sức nóng lan nhanh nên đường ra cửa bò chặn lại, đội thợ đã tự cứu mình bằng cách chạy vào buồng khí nén của máy khiên đào. Máy khiên đào không bò phá hủy nhờ có thiết bò phun nước ở phía cuối của bộ phận kéo theo sau máy. TÀU ĐIỆN NGẦM THƯNG HẢI (SHANGHAI), TRUNG QUỐC, 2003 Trong chương trình mở rộng mạng tàu điện ngầm của thành phố Thượng Hải, năm 2000 Hình 3. Sụt lún mặt đất tại Taegu, Hàn Quốc gây nứt vỡ các tòa nhà, thậm chí sập cả một đoạn phố 213 NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM về công trình ngầm đô thò HỘI THẢO 22-10-2008 người ta bắt đầu thi công tuyến đường số 4, gọi là ’đường ngọc trai’. Đoạn hầm cơ bản là đoạn qua sông Hoàng Phố, chạy từ trung tâm kinh tế mới Phố Đông về phía nội thành. Trong khi hai đường hầm đã được thi công bằng máy khiên đào áp lực đất, thì xảy ra sự cố khi đào đường hầm ngang dưới lòng sông, đoạn gần bờ. Trước khi đường hầm ngang ở độ sâu gần 35m bò sập lở, nước và vật liệu đã ụp vào đến mức những người thi công không thể ngăn cản nổi. Trong khi họ đang tìm cách tự bảo vệ, đã xuất hiện lún sụt mạnh trên mặt đất, gây hư hại lớn đến các ngôi nhà lân cận và các công trình xây dựng khác. Một số tòa nhà cao tầng, thương mại đã bò hư hại nặng, bò sập hoặc có nguy cơ sập đổ nên đã được kéo đổ (Hình 4). Đê ngăn nước lũ trên bờ cũng bò phá hoại mạnh. Nhiều thời điểm đã có nguy cơ bò ngập lụt vì sông Hoàng phố có lượng nước lớn trong thời kỳ này. Cả hai đường hầm lún sâu hàng mét và bò ngập nước, vỏ hầm bò phá hủy. Người ta xác đònh nguyên nhân của sự cố là khối đất được đóng băng nhằm đảm bảo an toàn cho công tác thi công đường hầm ngang đã bò phá hủy. Công tác khắc phục đã được triển khai rất phức tạp, tốn kém, mất nhiều thời gian, do quy mô rộng của sự cố. Các ví dụ trên cho thấy các sự cố xảy ra trong xây dựng công trình ngầm thành phố trên thế giới do nhiều nguyên nhân khác nhau, trong mọi khâu công tác từ khảo sát, thiết kế đến thi công. MỘT SỐ KINH NGHIỆM, GIẢI PHÁP Công tác quy hoạch Quy hoạch hệ thống các công trình ngầm thực sự là vấn đề phức tạp, bò chi phối không chỉ bởi sự phát triển lâu dài của thành phố, bởi các dự án xây dựng xây dựng trước mắt, lâu dài trên mặt đất mà còn phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên cũng như các điều kiện đòa chất của khối đất đá nền. Xây dựng công trình ngầm nói chung đòi hỏi vốn đầu tư lớn, do vậy lại càng cần thiết quy hoạch và thiết kế đảm bảo tính sử dụng lâu dài. Đây là vấn đề phức tạp, không thể trao đổi trong khuôn khổ của tham luận. Xuất phát từ tình hình thực tế hiện nay, chúng tôi cho rằng cần phải nghó đến phương án quy hoạch tổng thể, lâu dài, để tạo điều kiện cho việc phát triển, mở rộng trong tương lai. Quy hoạch không hợp lý sẽ dẫn đến tình trạng phải dỡ bỏ, đổi mới lãng phí về kinh tế Hình 4. Phá sập nhà, sau khi xảy ra sự cố trong đường hầm trên tuyến tàu điện ngầm số 4 ở Thượng Hải 214 NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM về công trình ngầm đô thò HỘI THẢO 22-10-2008 Công tác thăm dò Khối đất đá luôn là yếu tố khách quan phức tạp, tiềm tàng các nguồn rủi ro, nguy hiểm. Hiểu biết kỹ về khối đất đá sẽ cho phép hạn chế những rủi ro do nguyên nhân khách quan này. Công tác khảo sát, thăm dò đóng vai trò quyết đònh, do vậy cần phải điều tra thăm dò thận trọng, cùng với các phương pháp phân tích hiện đại. Tuy nhiên cũng cần thấy rằng, không thể phó thác hoàn toàn vào kết quả thăm dò. Dù có thăm dò đầy đủ đến đâu, cũng không thể lường hết các biến động về đòa chất. Cho nên trong quá trình thi công luôn cần phải chú ý thăm dò, theo dõi thường xuyên. Nhiều phương pháp đo đạc đòa kỹ thuật, đòa vật lý đã được phát triển, cho phép dự báo được các bất thường ở diện rộng trong quá trình thi công, cũng như theo dõi những biến đổi trạng thái cơ học trong khối đất đá, cho phép điều chỉnh biện pháp thi công, điều chỉnh thiết kế cho phù hợp với điều kiện thực tế. Mặt khác công tác thăm dò cũng cần chú ý đến việc xác đònh, cung cấp các dữ liệu tương ứng cho việc xây dựng các mô hình tính. Công tác thiết kế Hiện tại, ở nước ta công tác thiết kế thường vẫn được tiến hành với các mô hình cổ điển. Cần thiếp phải áp dụng các tiến bộ khoa học trong lónh vực này. Trong quá trình thiết kế cần phải chú ý phân tích các tổ hợp tải trọng khác nhau, các ảnh hưởng đa dạng của yếu tố thiên nhiên; cần phân tích dự báo các rủi ro có thể có sự chuẩn bò thích hợp trong quá trình thi công. Phân tích rủi ro cần được xem là một bộ phận của công tác thiết kế. Lựa chọn phương pháp thi công, giải pháp kỹ thuật Ngày nay có khá nhiều phương pháp thi công đã được phát triển và hoàn thiện để xây dựng các công trình ngầm. Mỗi phương pháp đều có phạm vi và điều kiện ứng dụng xác đònh. Trên các sơ đồ (hình 5 đến 10) và bảng 1 đến 4 chúng tôi tổng hợp các phương pháp thi công ngầm và thi công lộ thiên, cùng với những điều kiện áp dụng, tổng hợp các chỉ dẫn lựa chọn tương ứng với các điều kiện và mục tiêu cụ thể, các giải pháp thích hợp theo các yêu cầu phải bảo vệ, mục tiêu bảo vệ. Bảng 5 phân tích so sánh khả năng và mức độ có thể gặp rủi ro khi áp dụng các phương pháp thi công khác nhau. Phương pháp thi công thông thường Phương pháp thi công bằng máy máy khiên đào SM kích ép ống, đào hầm nhỏ máy khoan hầm TBM hở có khiên đào từng phần gương đào toàn gương Các phương pháp thi công ngầm máy đào xúc, máy xới khoan- nổ mìn máy đào lò RH Hình 5. Phân nhóm và cách gọi các phương pháp thi công ngầm 215 NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM về công trình ngầm đô thò HỘI THẢO 22-10-2008 Phương pháp đào Đào liên tục Đào theo chu kỳ khoan-nổ mìn máy đào xúc máy đào từng phần máy đào toàn gương máy khiên đào SM máy khoan hầm TBM Hình 6. Phân nhóm theo quy trình đào ngầm Hình 7. Chỉ dẫn phương pháp đào và chống tạm bằng phương pháp ngầm Máy khiên đào - Thuỷ lực - Khí nén - Cân bằng áp lực đất Phương pháp đóng băng Phương pháp khoan phun Khiên hở sử dụng vỏ tubing Vỏ chống tubing Phương pháp đào và chống tạm trong đất bằng phương thức đào Đất rời, không dính kết Đất dính đến cứng Thời gian tồn tại ổn đònh không chống rất ngắn Thời gian tồn tại ổn đònh không chống đủ lớn đến khi lắp kết cấu chốngtạm Không thể hạ mực nước ngầm Có thể hạ mực nước ngầm Không có nước ngầm Tạo ô bảo vệ bằng ống thép Tạo ô bảo vệ bằng phun tia (phun áp lực cao) Chèn nhói, đóng ván, đóng cọc - Vòm lưỡi dao trong điều kiện áp lực bình thường - Khiên hở, khiên cơ học Phương pháp bê tông phun (NATM) có hoặc không có neo, lưới thép, khung thép 216 NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM về công trình ngầm đô thò HỘI THẢO 22-10-2008 Mục tiêu sử dụng Đường hầm giao thông, cáp Tiết diện -hình dạng -kích thước Đặc điểm -độ sâu -độ cong -chiều dài Môi trường -tiếng ồn -chấn động -lún sụt Loại khối đất/đá Phương pháp đào /thi công chiều độ bền giảm Đường hầm giao thông, cáp máy khoan hầm khoan nổ mìn máy đào máy đào xúc , máy xới máy khiên đào kích ép ống, micro Khối đá cứng/đá bở rời-đất không có nước ngầm có nước Hình 8 . Sơ đồ ví dụ phân tích lựa chọn phương pháp thi công ngầm hợp lý PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG LỘ THIÊN THI CÔNG HỞ HẠ DẦN HẠ CHÌM Hình 9. Các phương pháp thi công lộ thiên 217 NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM về công trình ngầm đô thò HỘI THẢO 22-10-2008 Phương pháp thi công hở Hình 10. Các phương pháp bảo vệ thành hố đào khi thi công bằng phương pháp đào hở Phương thức thi công Thành hào nghiêng Bê tông phun Tường cọc-ván Tường cừ thép Tường hào nhồi Tường cọc khoan nhồi sát nhau giao cắt Diện tích sử dụng Rất nhiều nhiều ít ít ít ít ít Khả năng nhận tải thấp trung bình cao cao cao cao cao Ổn đònh lâu dài tạm thời tạm thời tạm thời tạm thời lâu dài lâu dài lâu dài Mức độ kín nước - +++ +++ - +++ Gia cường tăng cứng không được không được được được được được được Khả năng neo chốt không được được được được được được được Bảng 1.Phân tích các khả năng áp dụng của biện pháp bảo vệ thành hố đào Để bờ dốc (thành hào nghiêng) Thành hào thẳng đứng, có tường bảo vệ Bờ dốc được gia cố Bờ dốc tự nhiên Tường có thể thu hồi Tường bảo vệ là bộ phận của kết cấu công trình ngầm Khung chống Tường cọc-ván Tường cọc cừ Tường cọc khoan nhồi Tường hào nhồi Neo, chốt Các giải pháp gia cường, tăng sức 218 NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM về công trình ngầm đô thò HỘI THẢO 22-10-2008 Dấu hiệu xây dựng, môi trường Phương pháp xây dựng Các đấu hiệu về công trình ngầm Môi trường Kích thước Hình dạng Chiều dài CTN Chống giữ Mức độ c h í n h xác cao Nước ngầm (N) Nước có áp(CA) Tiếng ồn, dao động Thải khí, thải bụi Khả năng bảo vệ con người Cố đònh Thay đổ Cố đònh Thay đổi Ngắn Dài Hai lớp Một lớp Không biện pháp xử lý Có biện pháp xử lý Phương pháp đào thông dụng ( thông thường) Đá rắn cứng Khoan+nổ mìn Máy đào từng phần Phương pháp bê tông phun Phương pháp vòm chống “lưỡi dao” Phương pháp “chống trước - đào sau” Đá mềm / đất X X X X X X X X O X X X X X X X X X O X X X X - X X X X X X X X X X X X X X X O O X X X O NX NX NX O O CAX CAX CAX CAX CAX Nh I I I I Nh Nh I I I I I I Nh Nh Phương pháp đào bằng máy Đá rắn cứng Máy khoan hầm Máy khiên đào ép đẩy ống, cống Nén ép trước Đá mềm / đất X X X X O O O O tròn tròn tròn X O O O O - - X X X X - - X X - O X X X X X X X X NX X X X CAX X X X I I I I I I I I Nh Nh Nh Nh Máy đào nhỏ (micro) X O tròn O X O O X X X - I I Nh Bảng 2. Phân tích phạm vi áp dụng và tác động môi trường của các phương pháp thi cống ngầm Khả năng áp dụng của phương pháp: X - phù hợp tốt O- không phù hợp- không thông dụng Mức độ tác động : I - ít, nhỏ Nh - nhiều, lớn Bảng 3. Các giải pháp bảo vệ hay chống tạm khi thi công ngầm Đá rắn cứng Đá bở rời/đất Nứt nẻ ít Nứt nẻ trung bình Nứt nẻ mạnh Nứt nẻ mạnh và giảm bền Đất dính Đất rời Đất chảy Bêtông phun Lưới bảo vệ Neo Khung thép Cắm, ép cọc Khoan cắm cọc Ép ván Ô bảo vệ bằng ống Ô bảo vệ bằng khoan phụt áp lực cao [...]... vi áp dụng của các giải pháp đặc biệt tùy theo yêu cầu bảo vệ Yêu cầu Chống đỡ (ổn đònh) gương đào Các giải pháp Bảo vệ nóc công trình ngầm Giảm thiểu lún sụt Chống xâm nhập nước Sơ đồ có nhân đỡ Neo, cược gương Cọc thép Ván thép Vòm, ô bảo vệ bằng ống, khoan phun ép Gia cố đất Đóng băng Sử dụng khí nén Bảng 5 Mối quan hệ giữa phương thức thi công và khả năng xuất hiện rủi ro Yếu tố rủi ro Cháy Kế hoạch... Máy thi công Chậm tiến độ thi công Thiệt hại khỏc Tác động môi trường xx x xx xx x xx xxx xxx xxx xx xxx xxx xx xxx xx xx x xx xxx xx xx xxx xx xx x x xxx xxx xxx xx xxx xxx xx xx Phương thức thi công Mối nguy do thiên nhiên Đòa chất/sập lở Thi cụng hở xx Ngầm, bờ tụng phun x TBM-đá cứng TBM-dất Mức độ tác động: x=bình thường; xx= lớn; xxx= rất lớn c hội thảo những bài học kinh nghiệm quốmtế và việt... chất/sập lở Thi cụng hở xx Ngầm, bờ tụng phun x TBM-đá cứng TBM-dất Mức độ tác động: x=bình thường; xx= lớn; xxx= rất lớn c hội thảo những bài học kinh nghiệm quốmtế và việt nam 219 đô thò 22-10-2008 về công trình ngầ