Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu rủi ro trong quá trình đào hầm qua vùng đất bị vò nát và các biện pháp giảm thiểu sự cố

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRUONG DAI HỌC THUY LỢI

NGO CHÍ TRUNG

NGHIEN CUU NHUNG RUIRO TRONG QUA TRINH DAO

HAM QUA VUNG DAT ĐÁ BI VO NAT VA CAC BIEN PHÁP

Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy

NGHIEN CỨU NHỮNG RUIRO TRONG QUA TRINH DAO

HAM QUA VUNG ĐẤT ĐÁ BỊ VÒ NÁT VÀ CAC BIEN PHÁP.

GIẢM THIỂU SỰCỐ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BANG BIÊU, HÌNH VẼ LỜI CÁM ƠN.

PHAN MỞ DẦU,

1.TÍNH CAP THIET CUA ĐỀ TÀI

2 MUC DICH VÀ NHIEM VỤ CUA BE TÀI.

2.1 Mục đích

22 Nhiệm vụ #

3 CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 8

3.1 Cách tấp cân #

3.2 Phương pháp nghiên cửa #

3.3 Két quả dự Kiến đạt được #

CHUONG 1: ĐẶC DIEM CUA DAT ĐÁ BỊ VO NAT VÀ NHỮNG ANH HUONG

DEN QUÁ TRINH DAO HAM

1,1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHAN LOẠI ĐẮT DA °1.1.1 Mục dich, yêu cầu phản loại đắt đá 91.1.2 Đặc điểm của đất đá bị vò nát 91 CÁC TÍNH CHÁT CỦA DATDA VO NATDOI VỚIPHƯƠNG PHÁP ĐÀO HÀM 16

1.2.1 Khái quát chúng về đường ham nghiên cứu 18

1.2.2 Điều Kiện địa chất trong khu vực và những vẫn đề trong quả trình đào ham và

cách bổ ti mat bằng 18

1.2.3 Những hoạt động kiễn tạo của vỏ đường him ”1.3 NHỮNG GIẢI PHÁP THƯỜNG ÁP DỰNG KHI THỊ CÔNG QUA VUNG ĐÁT ĐÁ

VONAT 251.8.1 Khoan phun gia cổ lớp đủ và nát gân mặt đất trước khỉ đảo (gia cổ trwic) 26

1.3.2 Sử dụng phun vữa bé tông két hợp neo để giữ ôn định vách him (gia cổ trong

i đu) +

1-13 Phut vita tạo tường bé tông để lầm phần áp KH phụt vita ngăn đồng thấm có áp

lực cao (Khoan phụt trước kh đào, 27

1.344 Phut vita gia cường thd đắt trong lớp din gây chẳng hiện trơng bực nóc sinh

cổng Hỏi (phụ ita trước Khí đồn) 27

14KÉT LUẬN 2

CHUONG 2 :NHŨNG RỦI RO THƯỜNG GAP TRONG VIỆC ĐÀO HAM QUA

VUNG DAT ĐÁ BỊ VO NÁ 282.1 CÁC DẠNG RUIRO THUONG GAP 22.11 Sự ngập đặ ngột trong đường him 282.1.2 Sự hình thành lỖ thing dang dng Mới 28

2.1.3 Những ni ro về mỗi tường do chỗ độc, khí nỗ và gradien về nhiệt 38

2.3.2 Tau điện ngim Thương Hit (Shanghai) Trưng Quốc, 2003 8

2.3.3 Sat lr vách him ta rink KO+35 Heim số 1 thập di Buôn Kuẩp 4

(2.3.4 Sat sut tại lý trình KO+40 Ham sé 1 - thủy điện Buôn Kuốp 352.3.5 Sa ut ại I rink KS+58 Him số 1 = thủy điện Buôn Kup 462.48 CO NƯỚC TRAN VÀO HAM m

24.1 Đường him thoi nước tại Hull, Anh, 1999 33.42 Tuyển đường MIRC Tseung-Kean-O, Hong Kong, 2001 38

25 SCO SAT GƯƠNG HAM 92.5.1 Sat sự tại rink KO-+05 Haim sổ 3 - Thủy điện Buôn Kuẩp 392.5.2 Sat sự tại củu hầu phía Nam dự án hi đường bộ Hải Vân 02.6KETLUAN

CHƯƠNG 3: CAC BIEN PHÁP GLAM THIEU SỰ CÓ KHI ĐÀO HAM QUA.VUNG DAT ĐÁ BỊ VO NÁI a3.1 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MUC ĐỘ QUÁ TAI VÀ GIẢI PHAP DỰ KIEN XU

Ly 42

3.1 Dự bảo mite độ đất đã quá ti Tunneling in weak rock - Bahwanasigh and

Rejnise K.Goe!- 2006, india 2

4.1 Cie gii pháp đểđự Miễn khắc phục ki có sw cổ đường him “3.13 Các giải pháp đề phòng hi bị Khí độc, tăng nht đó nổ tong bằm 46

3.2 LỰA CHON PHƯƠNG PHAP BAO 473.21 Đào hm bằng phương phip NATM 7

3.2.2 Phương phip gia cổ trước 43.2.3 Phương pháp đảo lết hop với biện pháp chẳng đỡ tạm, 53

3.3 LỰA CHON PHƯƠNG PHAP CHONG BO, 553.3.1 Phương pháp chẳng đỡ hằng neo 55

4.3.2 Phương pháp ching dd bằng khoan phụt oo4.3.3 Phương pháp ching đờ bằng phun bê tng 6

3.84 Phương pháp tiêu nước ha mục nước ngẫm 65

34, KETLUAN 0CHUONG 4: AP DỤNG VÀO THỊ CONG DUONG HAM THỦY ĐIỆN BUÔNKUOP - DAK LAK 684.1 MÔ TẢ DY ÁN THỦY ĐIỆN - DUONG HAM CỦA THỦY BIEN 6

4.1.1 Giới Hiệu dự ân thủy điện Buôn Kup 484.1.2 M6 tú 3 đường him ca thủy điện Buôn Kup 7

42 BIEN PHAP THI CONG VA CHONG BO TRONG VIEC THỊ CONG BUONG

HAM DAN NƯỚC VÀO NHÀ MAY THỦY ĐIỆN BUÔN KUÔP 744.2.1 Doan dia chất đt đã bị vở nất 44.32 Đoạn dia chit đt đ bị din gi so4.23 Đoạn dia chit di đ bị ding sỉ

4.24 Đoạn dia chat đ cứng 81

43, KETLUAN 2CHUONG 5: KET LUẬN VA KIÊN N 83S.1KETLUAN 852 KIENNGHT ke“TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

DANH MỤC CÁC BANG BIE

Bang 1.1 Hệ thống phân loại đất đá về mặt địa chất theo F,P Xavarenski,

V.Ð.Loomtađze sửa đổi, và b6 xung,

Bảng L.2 Hệ thống phân loi đất đá theo M.M Protodiakonop

Bảng 1.3 Các chuỗi kiến tạo từ Bắc đến Nam của đường him nghiên cứu

Bảng 1.4 Các thành to của đường him giữa Ichari - Khodri

Bảng 2.1 Tổng hợp hông tí sau sự cổ của đường him thủy điện Buôn KuốpBảng 3.1 Phân loại sự cỗ và biện pháp khắc phục sự kiến

Bảng 3.2 Phạm vi áp dụng các phương pháp gia cổ hóa

DANH MỤC CÁC HÌNH VE

Hình 1.1 Sơ đồ lún, trượt theo Peck (1969)

"Hình 1.2 Sơ đồ mặt trượt, tinh áp lực đất đ theo Protodiakonop

Hình 1.3 Mô tả địa chất đút gẫy có thé sinh ra bye nóc dang ống khóiHình 1.4 Mặt bằng khu vực đường him nghiên cứu

Hình 1.5 Ban đỗ phần bị bục của đường himHình 2.1 Sự cố sập tu điện ngầm tại Munich 1994

Hình 2.2 Sut lún mặt dat tại Taegu, Hàn Quốc gây nứt vỡ các tòa nhà, thậm.

chí sập cả một đoạn phd

Hình 2.3 Phá sập nhà sau khi xdy ra sự cổ trong đường him trên tuyến tàu

điện ngằm số 4 ở Thượng Hải

Hình 2.4 Khoi sat tạ lý trình K0t35 him số 1- Thủy điện Buôn Kuốp

Hình 2.5 Đá đổ vào trong him tai KO+40 và phễu hin trên mặt cơ 430

Hình 2.6 Đá bị vò nhâu tại mặt gường và đá vỡ vụn sạt từ dink im

Hình 2.7 Sut kin mặt đắt và giếng thi công tại đường him thoát nước ở Hull

Hình 2.8 Miệng hồ sụt trên mặt đất tự nhiên

Hình 2.9 Sat trượt tại KO+05 - him số 2 Thủy điện Buôn Kuốpinh 3,1 Thi công him theo phương pháp NATM

"Hình 3.2 Sơ đồ mình họa bổ trí neo lớp 1 quanh him với

Hinh 3.3 Sơ đỗ minh hoa bổ trí neo lớp 2 quanh him với n=10

Hình 4,1 Vị trí ba thủy điện lớn đang triển khai

Hình 4.2 Toàn cảnh thủy điện Buôn Kuốp.

Hình 4.3 Đập trần và van cung của thủy điện Buôn KuốpHình 4.4L lạ thiết bị nhà may thủy điện Buôn KuépHình 4.5 Quá trình thi công đường him số 1

Hình 4.6 Quá trình đổ bê tông vỏ him

Tình 4.7 Hai tháp điều áp của thủy điện Buôn Kuốp.Hình 4.8 Ván khuôn đỏ bê tông vỏ him

Hình 4.9 Mô tả gia cổ lưới thép, cắm neo và hệ thống khung chống đời

Hình 4.10 Sơ d minh họa bé trí neo lớp 1; n=6Hình 4.11 Sơ đổ bổ trí neo lớp 1; n=6

LỜI CẮM ON

Lời đầu tiên tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới

sắc thiy cô giáo dạy và làm việc trong Trường Đại Học Thuỷ Lợi da tan tâm giángday, truyền dat kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tác giả được học tập.trau dBi kiến thức, đạo đúc rong suốt Š năm học tai trường cũng như thỏi gian họccao học để tắc giả cổ được ngày hôm nay

“Tác giả cũng xin được chin thành cảm ơn GS/TS VŨ TRONG HONG mặc dùsao nhưng vẫn tận tinh hướng din và chỉ bảo ác gi trong suốt quả trình thực

tập và làm luận văn tốt nghiệp, giúp tác giả hoàn thành tốt Luận văn tốt nghiệp nay.

Tác giả cũng xin được chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Công,

Trinh, đặc biệt là các thấy cô giáo trong bộ môn Thuỷ Công, Thi công, các bạn

trong cùng nhóm được GS.TS VŨ TRỌNG HỎNG hướng dẫn luận văn tốt nghiệ

các bạn trong cùng lớp CH17C2, cùng toàn thé các bạn học viên khóa CHI7 những

người đã tận tâm giúp tác giá trong quá trình làm luận vấn.

Tác giá cũng xin được chân thành cảm ơn đến các cơ quan đơn vị và các cá

nhân đã truyén đạt kiến thức, cho phép sử dụng tài liệu đã công bố cũng như sự giúp,

đố, tạo đều kiện thuận lợi của lãnh đạo Vụ KẾ hoạch - Tài chính, lãnh đạo Bộ Tư.pháp, cơ quan công ức của tác giả cho tác giả trong quá tình học tập, nghiên cứu vừa

Cuối cùng tác giả xin được cảm ơn sự động viên khích lệ của gia dinh, sự

quan tim cham sốc của mọi người xung quanh, đã tạo mọi điều kiện ốt nhất cho tácstrong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp để tắc giả sổ thêm nhiều niễm tn vànghỉ lực để hoàn hành tốt nhiệm vụ luận văn được giao.

thời gim và trình độ côn hạn chế, luận văn không thé trình khỏi những

ác gid rit mong nhận được sự chỉ bảo và đông gớp ý kiến của các thầy«8 giáo, của các quý vi quan tim và bạn b đồng nghiệp

Luận van" Nghiên cứu những rủi ro trong quá trình đào him qua vùng đấtđá bị vò nát và các biện pháp giảm thiểu sự cổ ” được hoàn thành tại Khoa Công

trình, Trưởng Đại học Thủy lợi.

Dại học Thủy Lợi, Tháng 3 năm 2011

Tác giá

Ngô Chí Trung

PHAN MO DAU

1, TINH CAP THIET CUA DE TAL

Dt nước ta dang trong thời ky phát tiễn mạnh mẻ, việc xây dựng các công

trình nói chung và công trình thủy lợi, thủy điện nói riêng để phục vụ cho nhu cầu.

thực tiễn là xây dựng các công trình luôn gặp phải nhữnglớn Tuy nhiên thì vikhó khăn nhất định đặc biệt là đối với các công trình ngằm, không phải lúc nào ta

cũng chọn được vùng địa hình, địa chất tốt để xây dựng bởi nhiều lý do khác nhaudo vậy đôi khi các công trình phải đặt ở những vùng có địa chat yếu, đặc biệt là vớicác công trình đường him.

"Trong quá trình thi công xây dựng đường hằm thủy lợi, thuỷ điện thì thường,phải dio qua các tng địa chất khác nhau, đặc biệt là khi qua ving đất đá bị v8 natluôn gắn liền với nguy cơ xây ra các sự cố dẫn tới thiệt hại về người, làm chậm tiến

449 thi công và tăng giá thành công trình Vì vậy các biện pháp xử lý khi gặp vùng

đất đá bị vò nát trong việc thi công công trình hm là một vấn đề cấp bách, cần phải

được nghiên cứu về những ri ro có thé xây ra tong quá trình thi công

Trong những năm gan day, các công nghệ thi công đường him đã có những,

phát triển vượt bậc, đã có nhiều phương pháp đào him tiên tiền và những giải pháp,

chẳng đỡ rất hiệu quả và luôn hướng tới làm sao giảm tối đa các tổn thất về người

‘va của, rút ngắn thời gian, giá thành thi công tuy nhiên thi việc thi công các công.trình đường him thủy lợi, thủy điện qua vũng đất đá bị vo nát vẫn tiềm ân nhiều rồi

ro, mặc dù được các nhà khoa học cũng như các đơn vị thi công tập trung nghiên

cứu nhưng vẫn còn nhiều điểm chưa hoàn chính dẫn đến việc thi công vẫn côn

nhiều khó khăn

Vi vậy đề tài "Nghiên cứu những rủi ro trong quá trình đào hằm qua vàng.

đất đã bị và nit và các biện pháp giảm thiễu sự cố" là hết sức cin thiết và có ÿ

nghĩa thực tiễn trong giai đoạn hiện nay.

2 MUC DICH VÀ NHIỆM VỤ CUA ĐÈ TÀI

2.1 Mục đích.

Nghiên cứu các đặc điểm của đất đá bj vỏ nát và các biện pháp đào, chống.

đỡ trong quá trình đảo him,

Xây dựng các biện pháp để giảm thiểu các sự cổ khi đảo hằm qua vùng dit

đá bị v nat.

3 CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU

3⁄1 Cách tiếp cận

Nghiên cứu thông qua việc thu thập các ti liệu có liên quan tối đề ti như.

Các giáo nh về đị kỹ thuật cic giáo trình về tiết kế và hi công him thủy cổng,ầm giao thông khi di qua ving dit yếu, Các bài giảng về xây dựng các công

trình ngằm đồng thời tham khảo các tải liệu chuyên ngảnh trong nước và nước.

ngoài, tên báo và mạng internet.3.2 Phương pháp nghiên cứu

Dựa trên lý thuyết về tỉnh chit của đất yêu và qua các tà liệu thực tế về dio

him qua vùng dit đá bị vò nát để nghiên cứu biện pháp dio và chống đỡ nhằm giảm.

thiểu các rồi ro

3.3 KẾt qui dy kiến đạt được

Xây dựng biện pháp đào và chống đỡ khi thi công đảo him qua vùng đất đábị vò nát và Ap dụng vào đường him thủy điện Buôn Kuẩp, tinh Dak Lak

CHƯƠNG 1: DAC DIEM CUA DAT ĐÁ BỊ VO NAT VA.

NHUNG ANH HUONG DEN QUA TRINH DAO HAM

1.1 CÁC PHƯƠNG PHAP PHAN LOẠI DAT ĐÁ

1 1 Mục đích, yêu cầu phân loại đt đá.

Đất da trong te nhiên rit đa dạng, rit khác nhau vé nguồn gốc, thành phần,cấu trúc và tinh chit Không thể nghiên cứu tinh chất của đất đá nếu không tiếnhành phân loại chúng Phan loại là một nhánh cơ bản của bắt kỳ một môn khoa học.

tự nhiên nào, là gai đoạn đầu tiên và quan trong của việc khái quit hóa, thể hiện

mức độ nghiên cứu của môn khoa học theo một quan điểm nhất định Vì vậy, phân.

loại mang tinh lý thuyết sâu sắc Việc phân loại đắt đá trong dia chit công trình là

một phương tiện và phương pháp nhận thức chúng Mục đích của phân loại nhằm:

8 Phân chia toàn bộ đất đá rong tự nhiên thành từng nhóm khác biệt nhau về đặc

tính địa chất công trình của chúng, để khi dùng bảng phân loại có thể đánh giá sơ bộđặc tinh xây dựng của chúng

b Lập các bản đỏ, các mặt cất và sơ dé địa chất công trình.

e, Xác định các thành phn, khối lượng, phường pháp và phương hướng nghiền cứu

đất đãặt địa chất công trình,

4, Lựa chọn phương pháp cải tạo đất đá.

“Tus theo mục đích yêu cầu phân loi, cổ thé chị làm hai loại: phân loại theo

nguồn gốc hình thành như đá Macma, đá trằm tích, đá biển chất hoặc phân loại theo

mục dich xây dựng như đá cứng, đá nữa cứng, cát, sét v.v Việc phân loại chỉ tiết

ta cổ thể tìm thấy ở ắt nhiều sách về địa chất và trong nhiễu luận văn đã để cập đến,

Trong phạm vị nghiên cứu của luận vin này, tác giả tập trung nghiên cứu về đất đá

khi bịbị vò nát do vậy nên tác giả chỉ phân tích sự khác biệt v tỉnh chất của đắt

vò nát dé từ đó có thé phân biệt được đất đá bị vò nát với các loại dat đá khác.1-12 Đặc điểm của đất đá bị vò nát

1.1.2.1 Định nghĩa về sự vò nát đá [14]

Theo tiêu ban nghiên cứu về dv nát thuộc Hội cơ học đá thé giới (ISRM)

đã đưa ra định nghĩa như sau (Barla, 1995) “Sy vò nát dat đá là sự bic

lớn theo thời gian, xuất hiện xung quanh một him và những khối dio ngm khác, có

dang qui mô.

sự kết hợp chủ yếu với hiện tượng trượt (từ biến) bởi ứng suất sinh ra vượt quácường độ chịu cắt (giới han ứng suit eit) Sự biển dạng nảy có thể kết thúc trong

giả đoạn xây dưng hoặc còn tiếp tục qua một thời gan dài

1.12.2 Đặc điễm cia qué trình vb nất đt đá

~ Sự vỏ nit có thể xuất hiện trong cả đá và đắt và kéo đi tương tự như sự kết

hợp đặc biệt của việc sinh ra các ứng suất và các tính chất của vật liệu đồn vào mộtsố vũng nào đô xung quanh him kéo đã tối giỏi han của ứng suất cắt mã ại đồ hiện

tượng từ biển bắt dầu.

~ Qui mô của sự ập trung vào him kết hợp với hiện tượng v8 nit, ốc độ biểndang và mỡ rộng của vùng chịu uốn xung quanh ham li tuỷ thuộc vào những điềukiện của địa chat, những ứng suất ở thực địa có quan hệ với cường độ khối đá, dòng.nước ngầm, áp lực kế rỗng và các chi tigu của di

~ Sự vò nát những khối đá có thể xuất hiện như vỏ nát đá nguyên khối, cũng

như vò nit những đoạn đã bị dit được lắp đầy chit nhét hoặc dọc theo những mặt

phân lớp và phân phiến, những vết nứt và những đứt gy.

= Sự vò nit là đồng nghĩa với sự vượt ứng suất và không bao gồm những biểndang do hiện tượng tring ứng suất như có thể xuất hiện ở nóc him ở những vách himtrong những khối đá có khe nứt Hiện tượng đá nỗ không thuộc về vò nát.

~ Sự chuyển vỉ theo thời gian xung quanh him với qui mô tương tự như trong

hiện tượng vò nát khối đá, cũng có thể xuất hiện trong đá dễ bị trương nở Trong lúc.

trương nở luôn chứa đụng sự tăng khối lượng do thâm nhập không khi và độ âmvào trong đó, sự vỏ nit không có hiện tượng đó, ngoại trừ đối với loại đã biểu lộ

một sự ứng xử có tính giãn nở Tuy nhiên, cần ghỉ nhận rằng, trong một số trường,

hợp sự vò nat có thể kết hợp với sự trương nở,

= Sự vỏ nit có quan hệchặt chẽ đối với công đoạn đảo, kỹ thuật chống đỡ và

chuỗi công việc được chấp nhận trong đào ham, Nếu việc đặt kết cấu chong đỡ bị,châm, khi da địch chuyển vào trong him và sự phân bổ lại ứng suất sẽ xảy ra xung

quanh him, Ngược lại, nếu sự biển dang của đá bị chân lại, sự vỏ nất sẽ dẫn đến sự

chất ti một thời gian di lên kết cu chống đỡi

Đã có một sự so sinh giữa hiện tượng vò nit và trương nở được Jethwa

(1981) và Dhar (1996) tiến hành nhưng trong khuôn khổ luận văn nảy chúng ta

không cần để cập đến

Tóm lại bat kể loại đá nào cũng có thẻ bị vò nát nếu trong quá trình đào và.

chống đỡ để phá sinh ứng suắt rong khỏi đá xung quanh khối đào

Sau day, tác gia xin đưa ra tinh chất của một số loại đá chủ yếu hay gặp trongquá trình dio him để từ đó ta thấy được sự khác biệt với đất đá bị vỏ nát

Bang 1.1 Hệ thông phân loại đắt đá về mặt dja chit theo F.P Xavarenski, V:Đ,Loontudse sta di, và bd xung:

kheangr máy % và í

khi lớn hơn

(Không chứa ẩm, thực tế không bi}

hòa tan, chỉ thắm nước theo các khe|nứt Hệ số thắm không vượt quiIOm/ngày.đêm, lượng hấp phụthước đơn vị khoảng 5 phat

lbộ bền và độ đàn hồi cao Sức chống nén bing 500-4000 kg/em2, sức]

khống cắt đứt khoảng 200-1000kglem2, Sức chống tích vỡ bing 20+150kg/em2 Không bị nén lún, ổn dinh ở mái đốc Médun tổng biểnlạng thường cao hơn 100.000 kg/em2 Hệ số trượt của bê tông theo các|tá này đạt tối 0,65-07 Độ chắc cao (f,>8) Được khai thác bingphương pháp nó Tính chất của đá nguyên trạng có đặc điểm dj hướng

"Đá nửa

1D6 chặt vừa (2,2-2,69)ig/em3) Độ rỗng tới

10-15%, ở một số

loại thì cao hơn, đội

Ing thay đổi mong

phạm vi rộng

|Chứa âm íc Độ ngâm nước thay đổi

theo độ khe nứt và đọ phong|

hóa, hệ số thắm thay đổi từ 0.5

boning (lượng ngậm nước tới 15liph) ở loại ngắm nước t và vừa, và

lớn hơn 30mingd đương ngâm

tước tới 15 l/ph) ở loại thắm nước|

lBền: sức chối lén bằng 150-500 kg/cm2, bén vừa 25-150 kg/cm? vài

chong cắt đứt vượt quá 50 kg/cm2 ở đá bên,

10-50 kg/cm ở đá bền vừa và nhỏ hơn 10 kg/cm? ở đã yêu Sức chốn

bên ít<25 kglem2,

lách vỡ từ 1-2 đến 20-30 kg/emØ Bị nén lún ít hoặc thực tế không bị nén|

lún Modun tổng biển dạng ở các loại đá bị làm yếu đi thì <20.000)Iky/em2 ở đá it bi làm yếu đi thì từ 20.000-100.000 kg/em2 Hệ số t

bẻ tông theo các đá này thay đổi từ 0,3-0,55 Dộ ôn định ở mái đốc phy|huge vào mức độ khe nứt và phong hóa Dộ chốc vừa (fy = 2-8) Tính

phiêuChất của đá nguyên trạng có đặc điềm là dj hướng Cổ tính chất lưu biến.

J0m/ngđ ở các loại ngắm nước|

(Chira ẩm, không bị hòa tan, ngắm)

Bước yếu hoặc cách nước Hệ sé}him thường nhỏ hơn 0,1 ming.d

&t cầu Độ chắc không lớn (feh <2)'Thường bị nén lún Modun tống biến dang thay đổi từ 50-1000 kg/em2.

Độ bên phụ thuộc vào độ chặt

hệ số ma sắt trong f=0,25-0,6 Độ ổn định trong nền công trình và mái

dốc phụ thuộc vào giá tị ma sát trong, cường độ tác dụng động, Được|

khai thác bằng phương pháp co giới hoặc bằng tay.

Độ bàm thay dai trong giới han rộng tủy theo độ âm và độ chat Độ chic!

không lớn (Rh<2), Bị nén lún vag bị né lún mạnh, modun tổng bin|

„dạng thay đổi từ 25,50-100 kgiem2 Hệ số ma sát trong nhỏ (£0,154

(0,35) Độ én định mái dốc phụ thuộc vio độ ẩm của đất và chiều cao}

Iméi dốc Khai thác bằng tay và bằng phương pháp cơ giới có tính chất

lưu biến đặc trưng

Các dang đá granit rất chắc, Poot,

quaczit, ganh rất chắc, đá phiến sit,

H |Đărấtchắc | quaczt cing như đã nói uên nhưng| — l5không chắc bing Ct kết vì đã vôi chắc

Grant (chit) và các đi kiễu granit Để

cất và đã või tất chắc Các mach quấn

mm | diene ee ee) ao

Thịch Anh Cuội kết chắc , Quing sắt

Đã voi (Chie), Grant Không chốc Cat

Ula Độ vội (eh) Grant không 8

kit che, Dã hoa chắc, Dölömit, piítĐi tương đối l

VÂN (Cat Ké thong thường, quặng sit 6

Đi tương đối

Wa) i phiến cá, cát kết dạng phiến 5

Đề ương aii] D8 PER nền đi vi mắn Phần muỗi

Xăm nhỏ, thạch cao, Dat đồng bing, anrad | — 2

suỗi được sẵn kết vi si san đất dim

Đá tương đổi ‘Bat dim Đá phiến bị phá hoại, cuội và

Veal «dim đã dinh thành eye, than đá chắc (feh| 1,5

it thực vật Than bùn Set pha cát nhẹ,

VIII | Đá hơi dính a 06

cất âm wet.

‘Cit lỡ tích, sỏi nhỏ, đất dip, than đã khai

IX |Đẩuời osthác

Dit chày, dit đầm lầy, hoàng thổ bị

x | Đấtchấy nước tơi và các loại đất khác bị lâm tơi | — 03

Bang 1.2 Hệ thẳng phân loại đắt đá theo MM Protodiakonop

12 CÁC TINH CHAT CUA DAT DA VO NAT DOI VỚI PHƯƠNGPHAP DAO HAM

‘Tir phan tích trên ta thấy, đối với đá bị vô mát, có nghĩa đá đã bị biển dang vàứng suất tác dụng lên đá đã vượt quá giới hạn cường độ chống cất của đá Như vậy.‘qui trình đào và chống đỡ phải đảm bảo cho khối dio én định như sau:

- Nếu khối đào gin với mặt đất thì hiện tượng từ biển sẽ gây lún bể mặt và mỡ rộng

phạm vi phá hoại sang 2 phía của him theo dạng đường cong có độ đốc khác nhau

là tuy thuộc điều kiện địa chất của đá và thời gian tiễn hành chống đỡ Hậu quả sẽkéo theo các công trình trên mặt đất sẽ bị lún (hình 1.1)

Point ot Maximum CuatroSq 0225

NET /20)

Polat itectonSN

“Hình 1.1 Sơ đồ lún, trượt theo Peck (1969)

~ Nếu him có chiều cao lớn thi sẽ có hiện tượng sat vách him theo mặt trượt, xoàihay đốc là tuy thuộc góc én định của da và áp lực đã trên nóc him (hình 1.2)

“Mình 1.2 Sơ đồ mặt trượi, tink áp lực đắt đá theo Protodiakonop

- Nếu đá cổ chứa các ting chứa nước, thông với nguồn nước thi him để bị ngập độtngột khi đảo trúng ting chứa nước đó.

- Nếu trong đã xen đất gãy xuyên suốt lên mặt đắt chứa đầy sét và cát lẫn nước, thì

Khi đảo ham qua đễ bị bue nóc him, được gọi là bục nóc dạng ống khói (hình 1.3)

chắt đứt gy có thé sinh ra bục nóc dạng dng khói

Từ những trường hợp trên cho thấy khi sử dung phương pháp đào him qua vùng

đất đã bị vò nit phải đ kèm những biện pháp gia cổ hoặc trước khi dio (him ngập

nước, dang ống khỏi) hoặc ngay sau khi đo (lún trên mặt đắt iit trượt trong him).

Các tính chất của dat đá bị vò nat cho đến nay vẫn là một vấn đề cần nghiên cứu.

thêm, do chưa có nhiễu kiến thức cũng như kinh nghiệm trong vẫn dé này do vậy để

nghiên cứu các tinh chất của đất đá vò nát đối với phương pháp đảo him trong

khuôn khổ luận văn này thì tác giả nghiên cứu thông qua một ví dụ cụ thnhững

khó khan, vướng mắc ma vẫn đề dio đường him trong dét đá vò nát gặp những cin

trở lớn trong khu vực có lực xô day ở dưới chân Himalaya (Tunnelling in weak rock

~ Bahwanasjsh and Rejnisk K.Goel - 2006, India)

1.2.1 Khái quit chung về đường him nghiên cứu

Giai đoạn 2 của sơ đỗ thay điện VaMMuma ở chân dãy núi Himalaya nhằm tận dung

toàn bộ tiềm năng của ding sông Tons ở giữa Ichari và Khodri Một đê quai dẫn

đồng ở Iehad và đường him có áp di 6.25km, đường kính Tm, từ Iebari đến Khodrivới din máy ngằm ở Chhibro với công suit 240 MW, nhằm tin dụng chênh lệch cột

nước 120m đó là những thành phchủ yếu trong giai đoạn 1 của sơ đỏ, Trong giai

đoạn 2, việc xây dưng một đường him đãi 5,6 km, đường kính Tấm, nằm giữa

CChhibro và Khodr để tan dung lưu lượng xà ra từ nhà máy Chhibro Một nhà máy

hở với công suất 10W, được xây dựng ở Khodri để tin dung cật nước 64m,Việc xây dung đường him trong phần II đã được bắt đầu từ hai phía làChhibro và Khodri, ở gần Kalawar một ngôi ling nằm giữa hai vị trí đó có một hành.

lang kiếm tra gọi là hành lang Kalawar, Đồ là đường dẫn kích thước 2x2,5m được.

đảo tới cao trình đường him để quan sát ứng xử của các khối đá trong ving đứt gẫy

và thêm vào đó hành lang này được sử dụng để xây dựng đường him chính đi qua

vùng này bằng phương pháp 2 him dẫn hướng bổ sung.

1.22 Điều kiện địa chất trong khu vực và những vin đề trong quá trìnhđào hầm và cách bổ trí mặt bằng.

“Trong vùng nay thi điều kiện địa chất đã được lập thành bản đỗ địa chất vùng.

năm 1934-1942 do Auden, tiếp theo 1962 do Mehta và 1967 do KrishnaswamiThông tin bổ sung đã được Shome và các cộng sự trình bảy năm 1973 trên cơ sở

những quan sit của họ trong một vai hé đảo và những rãnh dio ở gin làng Kalawar

và Kala-Amb và một số chỉ tibê mặt rong khu vực

1.2.2.1 Các chuỗi liến 0

“Các chuỗi kiến ạo sau đây từ Bắc đến Nam đã được Auden lập ra năm 1934 giữa

Ichari và Khodri, đường biên đút gay nghịch

1 Simla slates2 Nummulities3 Tons thrust,4, Nagthat quatities5 Chandpur series

‘Thrust Buond Jaunsar Syneline

6, Mandhali series7 Krol Thrust8, Nummulities9 Nahan Thrust

Mandhali series Graphitic and quartztic slates,

(Palaeozoic) Bhadraj quartzite unit of width 5-10km

‘Crushed quartzites near tho krol thrust,Krol thrust

1-3m thick plastic black clays along thethrust, red and purple shales and

Subathu Dagshai series m pu

(Lower miocene)

Minor grey and green quartzities, 22mthick black clays with thin bands of

[Nahan series ( upper tertiary )

Red, purple, grey and occasional mottleblue concreatsionary clays

Bang 14 Các thành tạo của đường him gita Ichari+ Khodri

"ấu trúc1.2.2.3 Những chi tiết

Chỉ tiết về cấu trúc chính trong khu vực này là 2 đứt gay chính nằm ở biên chạy tử.Panjap tối Assam dọc theo những đổi nằm dưới chân Himalaya, Những dit gãyđược quan sát thấy khi vượt sông Tons ở gin Khadar va vài vết hở ở gần Kalawarvà Kala-Amb, những đất gly này đã được khảo sắt chỉ tit nhờ một vai hỗ khoan,

một vai chỗ vật liệu bị trôi và những hảo Độ nghiêng của những đút gãy nghịch ở

"NaHan và Krol rit khác nhau từ 27 đến 30 độ, theo NLOOE đến N1OOW và 260 4

N260W, góc cắm vào hầu hết là vuông góc với tuyển của dud,

YTTTTITI1111 LSVNOe11111111

Hinh 1.4 Mặt bằng khu vực đường hầm nghiên ctu

1.2.2.4 Sự trở lại của những vùng đứt gay nghịch nội bộ

“Trong phần bổ sung vào sự có mặt của những vũng đồ ở Kalawar, loại đá phiếnmẫu đỏ Subathu-Dagshai một lần nữa lại bị chặn lại trong đường him giữa 1140 -

1300m tính từ đầu Chhibeo

h từ Chhibro ở

Một lỗ khoan sâu ở vị tí 1180 m, nóc của đường him tại một

lỗ nghiêng 600 theo hướng Đông đã xác lập sự có mặt của đút gly nghịch Krol vượt

in vả cộng sự 1975 đã trình bảy một bản chuyển đối

phi trim tích (hình 2.2b) giữa Chhibro và Kalawar với một khu vực đứt gãy nghịch

‘qua đường him Cuối cùng,

nội bộ giữa khoảng cách 1861 - 2166m tinh từ Chhibro do đó tổng chiều rộng của

những khu vực cỏ đứt gây nghịch nội bộ đã tính được là 695m, khác với chiễu rồng

dur kiến là 230m dọc theo uyển đường him như vậy cin thiết để phân loại địa chitcưới đất và những khối đã rin chắc

Những khó khăn trong quả tình dio đã được xét đến trong phạm vi những khu vực

có đứt gãy nghịch nội bộ Một phương pháp rat đa năng đã được chấp nhận đẻ ngăn.can da thường xuyên rơi xuống khoang dio, một him dẫn nằm giữa đã được dio

theo phương pháp chống đỡ xung quanh, những vom thép lớn (cõ mặt cất

300x140mm, 150x100m với những tắm có chiều diy 20-25mm) được han trên bản.

4 được dựng lên với khoảng cách 0,25-0,5m để chịu được áp lực đá vỏ nát mạnh

1.22.5 Hiện tượng ngập đường him ở Kalawar

“Tháng 11/1972, khôi nước bị giữ lại trong khối đã bắt ngờ bị bục ra ở lớp không

thắm dang sét dọc theo đứt gay nghịch Krol và xuôi xuống từ nóc ham ở khoảng

cách 12 m hưởng về Chhibro tính từ điểm Kg (hình 2.3) (Shome và các cộng sự

năm 1973), đó là mặt ct giao nhau của hành lành kiểm tra Kalawar và đường him“chính, và làm ngập toàn bộ đường him ở Kalawar, lưu lượng ding chảy ước tinh 34

Vis và 110.000 m3 nước đã được bơm ra trong 3 1

1.2.3.1 Trường hop địa chắn.

Vang dự án được thực hiện ở Garbwal dưới chân Himalaya, ké với những

đất gây biên chỉnh, khu vực này bị chia cit bởi một số những đứt gay và đút gay

"nghịch thứ cắp và thể hiện có sự hoạt động mạnh của kiển tạo Tuổi của những hoạt

động nay chưa rõ nhưng Auden 1934 nghiên cứu thấy rằng đứt gãy nghịch Krol cóthể li hậu quả cia hoạt động dia chin lan tỏa suốt thai gian dài tiền Pliocene đến

hậu Pliocene Ngày nay chỉ những trận động đắt chính được báo cáo gin khu vue đồ

la tin động đắt năm 1905 vớ cái âm dia chin giữa Kangra và Dharamshala trongkhi đó, một khu vực nhỏ có cường độ lớn hơn 7 lần xuất hiện ở thung lũng Doon,

với kết quả của rên động đắt này, thị trần ở Dahradun đã bị nâng lên không 0,1ầmso với Musoorie, những chỉ số khác của hoạt ding kiến tạo hiện nay là biến

quaezites rất rộng, tổng kích thước khoảng Sm nằm ở thung lũng gần với chỗ đất

biin trôi ở Kala-Amb và kéo dai Quaczit thành những vật liệu nhét dọc theo đứt giy

nghịch Nahan.

1.2.3.2 Giải pháp do chuyên vị, Mẫn tạo

Agrawal và gaur năm 1971 đã thu thập một cột vé cát kết ở Nghan và cột địa

ting khắc thuộc loại sé Subathu vượt qua đứt gy nghịch Nahan trong vùng bị cắttinh từ hành làng kiểm tra Kalavar, họ đã do dich chuyển thing đứng tương đối

giữa hai cột địa tầng nhờ sự trợ giúp của ông nước thăng bằng, ở cuối của 3 năm, họ.

bio cáo rằng tốc độ của thành phần thing đúng cia dich chuyển tương đối cắt qua

ditt gãy nghịch Nahan khác nhau tử 0,4-1mm trong 1 thắng tuy nhiên họ thấy ring

một bộ phận chủ yếu của chuyển dich này có thể tập trung vào việc võ nit sét và

bao gồm cả tốc độ của thành phần thẳng đứng của higtượng trượt kiến tạo vượt

‘qua ditt gãy nghịch Nahan là 0,Smm/ tháng Jethwa và Singh 1973, báo cáo rằng tốc

độ khép lại theo hướng tâm trong vùng sét như được đo ở cuối hai năm của công tác

đảo là Immv/I tháng theo hướng thẳng đúng.

Một thiết bị đo trong một lỗ khoan ở một điểm đơn loại Rod được lắp dựng

"vượt qua qua đút gây nghịch Nahan trong hành lang kiém tra Kalawar dé đo chuyển

vị tương đối giữa cát kết Nahan và phiển đỏ Subathu, nhưng quan sắt trải qua sáu

tháng đã không chỉ ra được bất kỳ sự chuyển vị nào cắt qua đứt gãy nghịch Nahan,một kết luận được đưa ra sau đây từ những kết quả đo bên trên thấy rằng sự vỏ nát

“của sét không nên bỏ qua trong khi đánh giá sự trượt của đứt gay.

1.2.3.3 Võ đường him có tinh uyén chợ

Dựa trên nghiên cứu của Agrawal và Gaur 1971, Jai Krishna và cộng sự1974 đã khỉ ring võ đường hầm khi qua vũng qua đút gãy nghịch nội bộ nênđược thi lẻ chịu được tổng chuyển vị thắng đứng là 0.5m dự kién trong suốtvòng đời của dự án 100 năm cụ thé là họ nghiên cứu rằng tổng chuyển vị sẽ được

phân bố nhiều dọc theo chiéu rộng của khu vực đt gẫy nghịch nội bộ, căn cứ vào.

giá thiết trên, họ đỀ nghị một võ có tính nyễn chuyển đ chịu được trượt kiến ạo nó

bao gồm những đoạn hình tròn với nhau nhờ những

nêm có tính uyén chuyển Ngược với giả thiết trên, sự trượt kiến tạo trong chất nhétcủa đứt giy mong có thể xây ra bất kỳ dọc theo một mặt bằng như đề nghị củaBrace và Byerle 1967, ho đã giải thích cơ chế của động đất là hiện tượng trượi tiếp

diễn nhau, người ta cũng có thể chứng minh được để làm kết luận từ điều trên là đứt

gẫy dang hoạt động, thậm chi nếu điều đó sấy ra th đó có thể là vẫn đề để igo chovỏ đường him với giả thiết trên là sự trượt kiến tạo sẽ dng bộ phân bổ dọc theochiề tông của khu vực qua đứt gãy nghịch nội bộ.

1.3 NHỮNG GIẢI PHÁP THƯỜNG ÁP DỤNG KHI THỊ CÔNG QUA.

Hiểu biết về những rủi ro có thể xây ra rong quá tình do him đồng một vaitrỏ quan trong trong việc lựa chọn phương pháp dio và thiết kể hệ thing chẳng đỡ

cho những khối đào ngằm, phạm vi đào him có thể ôn định chịu đựng được hoặc bị

vò nát va sụp đồ lả tùy thuộc vào ứng suất xuất hiện ở hiện trường vả cường độ của.

khối đá Một khối đã yếu, ứng suất vượt quả sẽ phải chịu trạng thải v nat được thểhiện bằng trạng thái nỗ của đá, về mặt khác, khí ứng s lắt không vượt quá thi trạng

thái đất đá được coi như én định, tự chịu dựng được, không bị vd nát

Việc dio đường bi h thé : Không yêu cầu chống n có thể gặp haiđỡ tức là

tên định, yêu cầu chống đỡ để ôn định, đó là rạng thai đất đá bị vô nát.

“rạng thái đắt đã bị võ nát được phân thành 4 loại đựa trên cơ sở là khẩu độcho phép về đường him, do Hock lập ra 2001 đó là trang thái đất đá bị vò nát it,nhiều, rit nhiễu, và cực kỳ nhiều, Kinh nghiệm trên thé giới chi ra rằng, việc diođường ham đi qua trạng thái đất đá bị vò nát là một quá trình rat chậm và nguy hiểm.bởi vì khối đá xung quanh him mắt đi cường độ hiện có do ảnh hưởng của ứng suất

hiện trường, điều này có thể gây ra là do tập trùng ứng suất chẳng đỡ cao, Việc đào

đường him trong đất đá không bị vò nát thì tương đối an toàn và dễ là do cường độihiện có của khối đá được cũng cổ, trước tin là đánh giá ở đầu đường him sẽ phải di

qua đất đá bị vò nát hoặc không bị vò nát, quyết định này kiểm soát được lựa chọn.

bố trí tuyển him, phương pháp dio và hệ thống chống đỡ Vi dụ, một đường him

lớn cố khả năng đào toàn mật cắt với hệ thống chống đỡ nhẹ nhàng trong điều kiện

để không bị vò nit Trong trường hợp dit đã bị vò nát có thé phải đảo theo hình

thức phân đoạn, trước tin đảo him dẫn ở định hoặc hai bên với hệ thống chống đỡ

Việc ép các vữa gia cổ vio được tiền hành đưới áp lực qua kim phụt, đỗ là

các ống chuyên dụng có đục lỗ và các măng sét cao su đậy các lỗ mà các vữa ép sẽđi qua và ngăn không cho các lỗ này không bị bản do cúc hạt đất khi các kim nàysắm sâu vào trong khối đá bị v6 nát

1.32 Sử dụng phun vữa bê tông kết hợp neo để giữ én định vách him

(gia cố trong khi đào).

Neo không những có tắc dụng chẳng sụt lỡ mà còn cổ tác dụng đưa cả khốiđã bao quanh him vào lam việc Biển nóc và vách him thành một kết cấu thông

nhất có khả năng chịu tải lớn hơn Tinh ổn định của him khi đó được đảm bảo do

tăng tính én định của đắt dé bằng cách gia cổ cúc lớp riêng rẽ hoặc ving phá hoại

“Các neo dược gia cố ra phía ngoài vùng sụt lở, giữ nóc và vách hang từ phía khối đá

do đỏ chúng không chiếm không gian của him, Việc cắm neo đã giải quyết được cá

vấn đề nit né do nổ min, cùng với đó lš ta tiến hành phun bê tông bằng máy phun

áp lực cao (áp lực phun được tính toán chỉ tiết và edn thận để không phá vỡ thể nằm

tự nhiên của đất đá), với cường độ và tỷ lệ nước/xi mang theo tính toán Bê tông sau

khi phun sẽ đông kết cũng với đắt để để tạo một kế cấu vững chức, ăng khả năng

4n định đối với dit đá, đồng thời cũng sẽ xử tt, tạo bằng phẳng để các bước

lâm vỏ hẳm cổ định sau được dễ ding và chun xác hơn

1.3.3 Phụt vữa tạo tường bê tông để làm phản áp khi phụt vữa ngăn

ding thắm có áp lực cao (Khoan phụt trước khi đào).

Khoan phụt áp lực trong đá được thực hiện bằng cách khoan các lỗ khoan cóđường kính, chiều đãi và hướng thích hợp vào trong khối đã lắp đặt cúc nút chặn

gần miệng lỗ khoan (hoặc bằng phương tiện khác miễn là tạo được một sự liên kết

kin áp với lỗ khoan), lắp ông bơm vữa nổi giãn nút chặn và may bom, rồi tiễn hành

bom một lượng vữa trộn sẵn với áp lực cao vào các khe nứt vả kế hở trong đá xung.quanh các lỗ khoan để ngăn dòng thắm.

1.3.4 Phụt vữa gia cường khối đất trong lớp đứt gay chống hiện tượng

bục nóc sinh ống khói (phụt văa trước khi dio)

Việc gia cổ phưn bê tông lắp diy để chống hiện tượng bục nóc sinh ống khôi

cũng sử dụng loại bê tông, máy móc như việc phụt vữa bê tông như bình thường

nhưng ta đũng áp lực nhỏ tử 2m đến 3m Ở đây ta ding áp lực nhỏ là do để trính

việc áp lực lớn sẽ gây ra sự sụp, vỡ nhiều hơn của đất đá so với thé nằm tự nhiên

Cả 4 dạng trên đây ta đều gặp phải ở đường him thủy điện Buôn Kuốp, tác

sid sẽ đi sâu nghiên cứu, đưa ra tinh toán cụ thể ở Mục II, Chương TY.

1.4 KẾT LUẬN

‘D4 bị vò nát có liên quan đến hiện tượng tir biển, hiện tượng quả tải trong đá

khi dio him qua vùng đất đá bị vỏ nát Như vậy bên cạnh phương pháp đảo, cần

biện pháp gia cổ hay chống đỡ kịp thời Thời gian gia cổ có thể trước khi đào hoặc

ngay sau khi dio.

CHƯƠNG 2 : NHỮNG RỦI RO THUONG GAP TRONG VIỆC

ĐÀO HAM QUA VUNG DAT ĐÁ BỊ VO NAT

2.1 CAC DANG RUI RO THUONG GAP.

2.1.1 Sự ngập đột ngột trong đường him

Với những khối đá không thắm có lớp đệm nằm nghiêng ( Đá phan, Đá philip, Diệp.thạch ) và những khối đã thắm (Quaczitbị võ nit, Cát kế, đá vôi đứt gly ) có

thể tim thấy dọc theo tuyến đường him Khi mưa lớn hoặc tuyết rơi, những ting

đệm của đã thắm được coi như một ting chứa nước Trong khi dio đường him đi

qua những vùng không thắm , chui vio ving thắm thi hiện tượng thoát nước có thể

xuất hiện đột ngột, những tác giả đã nghiên cứu 4 trường hợp tương tự ở Himalaya,

kinh nghiệm chỉ ra rằng khi bị ngập đột ngột thường là kèm theo sự xuất hiện rửa

trồi khi lớn cát và những vật thể ở quanh đường hằm có thé xuất hiện ở phía trước

của gương him và những nơi mà vũng cắt tồn ti, vẫn dé ngập này trở lên nguy

hiểm ở những nơi vi mà khối đá thắm là đất đá bị v nát cũng do ting phủ quá lớn,

các máy móc và máy đảo đường him sẽ bị ngập một phần, hiện tượng thắm lên

được do ở gin của him một cách đều đạn, lưu lượng của nước cũng được ghỉ lại

đọc theo cung đường ở gương hàm Nếu đỉnh lưu lượng tìm thấy được tăng lên với.

việc dio đường him điễu đó dường như là hiện tượng ngập đột ngột của đường him

có thể xây ra trong quá trình đào cụ thể, việc này kiến nghị những chuyên gia quốc.

tế có thể tự vấn để sử lý vấn đề này

2.1.2 Sự hình thành lỗ thing đạng ống khói

“Có thể có những ving cát cục bộ những vùng bị cắt diy được đảo sâu, hướng,lên phi trước đổi với gương him, đất hoc là chất nhớt có thé rơi xuống nhanh loạitrừ nó được chống đỡ cẩn thận và kip thời, như vậy một hang động hoặc là dangng cao có th tạo thành dọc theo những ving bi ct dây đó 8 hing có thể là một

khối đã mà cha lượng nước rt lớn, hang động này lên được lip lại bằng bé tông2.1.3 Những rủi ro vỀ môi trường do chit đặc, khí nd và gradien vỀ nhiệtCó những rủi ro vỀ môi trường rit nghiém trọng do chất độc hoặc khi nỗtrong lúc đảo đường him đi qua đá có chứa sét, Một đôi khi khí metan tỏa ra bởi

những dé phin bì nỗ min, Việc thông gió không đầy đủ cũng làm tăng lên nông độcia khí độc cũng như CO, CO2, H2S, Kh6i lượng thông gid bổ sung yêu cầu phải

có, trong trường hợp là có khí metan thì chỉ cho phép sử dụng những thiết bị điện.

cần phải chủ ý tối những chỉ tiêu vật lý của các khỉ cũng như một số khi có xu

hướng tập trung ở trong cái tú ở cao hoặc thấp trong toàn bộ đường him, Việc đo

khi và oxigen lên được tiến hành ở gin gương của đường him, wy thể ở những nơikhói và khí do nổ min là tối đa Oxygen phải được tăng thêm với mức độ 20% hoặc.

lớn hơn nữa,những bụi trong đường him cũng phải được kiểm soát để làm giảm rủi.

ro cho sức khỏe, trước tiên nên ding khoan ướt cho những lỗ khoan nỗ min và

những lỗ khoan neo Khi phải chui sâu xuống đường him, những người công nhân.sẽ gặp nhiệt độ cao, nổ có thể ting lên 301km Điễu này cho thấy phái bd sung đối

với nhiệt độ trong đắt trung bình bằng với nhiệt độ trung bình trong toàn năm Nhiệt

độ bên trong ở chiều sau 1400m ở Himalaya - An Độ cao tới 45°C hoặc hơn nữa,

hiệu qua của những người công nhân trong nhiệt độ cao như vậy giảm đáng kể, họ

làm việc được có 2,3 tiếng chỉ sau khi tắm với nước đá, Nếu có khả năng thì đưakhông khí lạnh bing thing gió dé giữ nhiệt độ khi làm việc khoảng 30°C ở gương

2.2 SỰ CÓ SAP NOC VÀ VÁCH HAM.

Sự cổ sập nóc him và vách him rất dễ xdy ra trong việc dio him theophương pháp đào kin qua các ving đất đá phúc tạp và trong thực tế thi công th việcsip nóc him đã xiy r ở cả những công trình trọng điểm, được nhiều các chuyên gia

đếun nghiên cứu Khi sự cổ x:+a trong quá trình thi công sẽ làm ảnh hướng đến

chất lượng, 0 ng trình và kinh phí xây dựng do việc khắc phục mắt nhiều

thời gian và tốn kêm, tuy nhiên, có nhiễu công tình, khi đã đưa vào sử dụng còn

gap sự cố nay thì hậu quả dé lại vô cùng nghiêm trọng.

2.2.1 Heathrow Express Link, Anh, 1994.

Tuyển Heathrow Express Link là tuy tâu nhanh nối sân bay London với ga

tu hoa Padington Trong khỉ đường him được thi công bằng TBM (SM), thì hai ga

tại sẵn bay cũng đực xây dựng bing phương pháp bê tông phun Vì phương pháp

này được sử đụng lần đâu tiên để thi công trong đắt sét London, do vậy người ta đã

tiến hành đào hả códẫn thử nghiệm,chứng mình là phương pháp này cũngthích hợp cho nén đất khó khăn của London và cũng để đúc rút kn nghiệm

Mặc dù công tác thi công him dẫn thir nghiệm đã thành công va sau đó nhiều.

đoạn him cũng được xy dựng không xây ra vấn đồ gì, nhưng vào ngày 21 thing 10

năm 1994 đã xay ra sự cố, Đầu tiên người ta phít hiện có vết út và tích vỡ vó bê

tông phun tại một trong ba gương thi công Sau đó xuất hiện ph&u lún st trên mậtđất, Tiếp đó sự cổ an dẫn ra cả hai gương côn lại Cỗi cũng cả ba đoạn him bi sập

lở, k1p nhau và nhiều ngôi nh trên mặt đắt bị phi hy.

Sau khi sự cỗ xây ra, người ta đã lấp đẫy các khoảng tring bằng bê tông bọtCác ngôi nhà lân cận có thé bị nguy hại, đều được bảo vệ Trong quá trình khắcphục, đầu tin đào một giếng điện tran (đường kính S0m, sâu 40m), sử dung t-

tường cọc khoan nhồi cắt nhau (các lỗ khoan giao cắt nhau), Phần đất các đoạn him

bị phá hủy phía trong giếng lại được dio bằng phương pháp thông thường,2.2.2 Vinh Truđe của tau điện ngằm thành phổ Munich, Đức, 1994“Tuyển tau điện ngầm Ul được kéo dai để khai thác khu hội chợ nằm tại phía

đông Muenchen Các đường him của công đoạn tỉ công * Vành Trude” được thi

công bằng phương pháp bê tông phun Một dé nghị đặc biệt của các nha thầu là nênđảo đường him phia dưới lớp sớt cách nước, để không gây ảnh hưởng đến khối ne

6c ngằm phía trên.

Sau ki it đầu công t Xây ra hiện tượng sập lở tại một gương Cácđàothợ dio him không còn không chế được nước và vật chit sập vào và do vậy đã rời

khỏi him sau thời gian ngắn Trên mặt đất, gin ngã tư đường phố đã xuất hiện

nhanh một phéu lún sụt, cũng bị nước ập vào nhanh Một xe buýt, đang đứng chờ"tại ngã tư, không kịp chạy ra khỏi khu vực sập đất và bị tụt xuống phẫu lún Ba

hành khách đã bị chết

‘quanb, người ta đã lắp diy phễu sập đắt bằng bê tông.

(hình 1) Để không gây nguy hại cho khu vực xung

Tình 1 Sự cố sip him tàu điện ngắm

tại Munich 1994

Hinh 2.1 Sự cố sập tầu điện ngằm tại Munich 1994

Để khắc phục, nhà thầu đã tiến hành thi công một vòng tường vây quanh

bằng cọc khoan nhỗi và dio xúc đắt phía trong thận trong, trước hết là để đào lấy thithể người chết Khi đảo, người ta phát hiện rằng chiều day lớp đá phin (Mergel)

nằm giữa hai lớp cuội chứa nước, mỏng hơn so với trong tả liệu thiết kế, Ngoài ra

các khe nút trong đá phần chứa cát đã dẫn đến hiện tượng thắm nước và đỗ lànguyên nhân của sự cổ Sau đó tuyến him được thi công bằng cách sử dụng phương

pháp buồng khí nén,

2.2.3 Tau điện ngầm tại Đài Bắc, Đài loan, 1994/1995

Vio năm 1990, có năm tuyến của mạng tàu điện ngầm của thành phố BaiBắc được tiền hành xây dựng Thoạt đầu đường him được thi công bằng máy khiêndio cân bằng áp lực đất, trong đất sét mém Trong khi khới đầu đảo và khi kết thúcAira các giống và các ga đã gây ra sập lờ him vào những năm 1994 và 1995 Các sự

cỗ này đã gây ra thiệt hại lớn về kinh tế và gây ra hư hong các ngồi nhà lần cận.

"Ngoài m một số máy khiên dio phải bỏ Ii trong lòng đắt

Nguyên nhân của phần lớn các sự cổ là do cúc khối bê tông nén ép (khối bêtông sử dụng làm tim đệm để kích đẩy máy khiên dio), ti các tường của giếng vàcác hào thi công ga, đã được thi công không đảm bio kỹ thuật Đúng ra các tắm này

phải đâm bảo an tòan trong khi đẩy cđầu khiên vào và ra, Các khối bể tông đặc

này đã cho thấy không đủ kín nước, vì chất lượng kém và phát hiện thấy có các thứ"bỏ thai trong đất (như tắt, các dụng cụ bằng thép); vì thé nước va vật liệu đã xâm.nhập vào tường và gây ra sập lỡ 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 đồng bang và cả phương pháp đào sử dụng buồng khí nền

2.3 SỰ CÓ BỤC ĐƯỜNG HÀM.

Sự số bye đường him là sự cổ khi mà lớp vỏ đường him không thé chịu

cược các ngoại lực, chủ yéu do đắt đá gây ra dẫn đến bị vỡ, làm ảnh gường đến quátrình thi công đường ham.

2.3.1 Tau điện ngầm ở Taegu, Hàn Quốc, 2000

Khi xây đụng tuyển tàu điện ngim ở Taegu đã gặp phải ti nạn nghiêm trọng

vào ngày 22 tháng 1 năm 2000 Sự cố gây phá hủy một tường hào nhỏi đà dẫn đến

trượt lờ một phần hảo th công ga và đã viii một xe buýt (hình 3) Ba hành khách bị

chết và lái xe bị thương nặng, các ngôi nha ở vùng lân cận bị hư hỏng nặng.

Nguyên nhân được phát hiện là kh thiết kế đã không chủ ý đến một trườnghợp tải trọng, do không chú ht điều kiện của khối đắt nền Đó là động mạnh

của mực nước ngằm đã gây ra dịch chuyển của các lớp cát, cuội không được khảo.sit Trường hợp ti trọng này đã không được tính đến khi thiết kế tường hào nhi

Biện pháp được sử dụng ngay là lip đầy toàn bộ đoạn hào có sự cổ và khoan

phụt xi ming vào khối dit trên diện rộng Các đoạn tường không bị phá hủy cũng

d-ược gia cường, đ trình bị phá hủy khi dio lại đoạn hảo Một số phần của ga đd-ược

đảo lạ bằng phương pháp ngầm

Hint 3 SụLíarặt tạ Taegu, Hân Quốc gây nứt võ các tba

"hàm ch học mệt dae phế

“Hình 2.2 Sut tin mặt đt tại Taegu, Hà

ập cả một đoạn phổ

ude gây mi vỡ các tồn nhà, thậm chỉ

2.3.2 Tau điện ngằm Thượng Hai (Shanghai), Trung Quốc, 203

“Trong chương trình mở rộng mạng tau điện ngằm của thành phố ThượngHi, năm 2000 người ta bit đầu thi công tuyển đường số 4, gọi là "đường ngọctrai” Đoạn him cơ bản là đoạn qua sông Hoàng Phổ, chạy từ trung tâm kinh tế mới.Phố Đông về phía nội thành

Trong khi hai đường him đã được thi công bằng máy khiên dio áp lực đất,

thì xây ra sự cổ khi đảo đường him ngang dưới lòng sông, đoạn gần bờ Trước khiđường ham ngang ở độ sâu gần 35m bị sập lở, nước và vật liệu đã up vào đến mức

và các công trình xây dựng khác Một số tòa nhà cao ting, thương mại đã bị hư hạining, bị sập hoặc có nguy cơ sập đỗ nên đã được kéo đỗ (Hình 4) Đề ngăn nóc lũđã xuất hiện lồn sụt mạnh trên mặt dt, gây hư hại lớn đến ác ngôi nh lân cận

trên bờ cũng bi phá hoại mạnh Nhiễu thời điểm đã có nguy cơ bi ngập lụt vi sông

Hoàng phố có lượng nước lớn trong thời kỳ này, Cả hai đường him lin sâu hàngmết và bị ngập nước, vỏ him bị phá hủy Người ta xác định nguyên nhân của sự cốlà khối đất được đóng băng nhằm dim bảo an toàn cho công tác thi công đường,

khắc phục đã được triển khai rắt phúc tap, tốn

hầm ngang đã bị phá hủy Công t

kém, mắt nhiễu thời gian, do quy mô rộng của sự cổ.

Hinh 2.3 Phá sập nhà sau khi xây ra sự cỗ trong đường him trên tuyển tàu điệnngầm số 4 ở Thượng Hai

2.3.3 Sat Io vách him tại lý trình KU+3§ Hầm số I - thủy điện BuônKuốp

Sau khi đảo được 35m đường him số 1 (hướng từ cửa lấy nước), Công tắc gia cổbằng vì chẳng được tiến hành đến sát mặt gương Sau 2 thang tạm dừng thi công.đường him số 1 để thi công đường him số 2 Ngày 06/01/2005, nhà thầu thi cônglại tiếp tục triển khai công tác đảo tại ham số 1 Sự cổ xây ra ngay khi đang tiếnđối đá có thể tích khoảng Sm3 đã tích khỏi gương bên trái

hành khoan gương, hai

xơi thẳng vào thiết bị khoan sự cổ xy ra lim chết công nhân, một máy khoan bị hưhỏng nặng Mô tả địa chat thấy chi số RMR bằng 32 Khối đảo thiết kế 176m3,

Hinh 3.4 Khối sạt tại lý tình O35 hầm số 1- Thy in Buôn Kudp

2.3.4 Sat syt tại lý trình KO+40 Ham số 1- thủy điện Buôn Kuấp.

Tai lý tình KO+40 đường him sổ 1, do chiều dày lớp đá cứng 1B mỏng hơn

so với tài liệuđồng thi lớp đá IB bị vò nát, vỡ vụn Ngày 18/1/2005, khi

tiến hành cào mặt gương đắt đá võ nát đã sụt nở từ đình vòm vào trong him, Quá

trình quá trình sụt lở đã hình thành một phễu sụt trên mặt cơ 430 cách đỉnh vòm.

28m Do có đấu hiệu đã bị bóc tích long rời nên người và thiết bị đã kịp dich

chuyển ra vị tri an toàn vi vậy không có thiệt hại về người tuy nhiên sự cổ này đã

làm mắt khoảng 4 thing để khắc phục Mô t dia chit cho thấy chỉ số RMR bing

27 Khối đảo thiết kế 176m3.

: Đá đỗ vào trong hằm tại lý trình KO+40

và phẫu lún trên mặt cơ 430.

Hinh 2.5 Đá đỗ vào trong him tại K#+40 và phẫu lin trên mặt cơ 430

2.3.5 Sat sụt tại trình KS:58 Him số 1 - thủy điện Buôn Kuốp

Ngày 16/6/2006, đường him số 1 được dio đến lý tỉnh Km5+58 (đây là vịtrí chuyển từ him ngang sang him nghiêng, công tác gia cổ bằng vi chống đổ bể

tông chèn gia cổ đến lý trình KmŠ+54 (gia cổ cách mặt gương 4 m)

Sau thời gian 3 tháng, đến ngày 16/9/2006 tại lý trình K5+58 đã xây ra sụt

212m3) va

phát triển Nguyên nhân chính được xác định do đất đá ở đây chủ yếu là bột kết xen

nhỏ ở nóc hằm với khối lượng 70m3 (khổi lượng đảo thi tue

kp it cit kết để nứt nẻ mạnh, ôn tại nhiễu hệ thống khe nứt giao cắt tạo nêm, các

khe nứt trầm canxit mã phần lớn bi phân hủy thành dang bột sét nên lực din kết

của đá kém (giá trị RMR từ 37 - 47, giá trị Q từ 3,7 - 4,1) Ngoài ra còn do thời gian.

không chống đỡ kéo di quả lâu, Sự cổ xảy ra không gây thệt hại vé người và thiết

bị, nhưng đã làm ảnh hưởng lớn đến tiễn độ thi công (mắt thời gian để xử lý), đặc

biệt đã phải thay đổi phương án tuyển him chuyển từ him nghiêng sang giếng

Đá bị vò nhau tại mặt gương và đá vỡ vụn sat từ đỉnh hằm.

“Mình 2.6 Đá bị vò nhầu tại mặt gường và đá vỡ vụn sat từ đình him

MAT CAT 1 2 3 4 5 6

Km | Km | Km Km5+ Km7+ Km34i+LÝ TRINH,

ows | 0435 | 0440 | se) 24 60

CHÍ SỐ RMR 37 | 32 | 21 | 33 | 30 35KHÔI LƯỢNG SẠT (M3) | 30 | 5 @ | m | 2 15KHÔI LUONG THIET KE

(M8) 100 | 176 | H6 74 ¡240

TỶ LỆ SẠT (6) 30,00% | 2,84% | 35,23% | 33,02% | 97,30% 32,61%

"Băng 2.1 Tầng hợp thông tin sau sự cỗ của đường hầm thấy điện Buôn Kudp

2.4 SỰ CÓ NƯỚC TRAN VÀO HAM.

Sự cỗ nước trần vio him là một sự cỗ rit hay xây m và mang lại nhiều nguy

hiểm, iệc him nằm sâu dưới mat đất và có thé nằm trong mực nước ngầm do vậy

trước khi thi

ự cổ bị nước trần vào hằm là để xy ra nếu không được nghiên cứu

2.4.1 Đường him thoát nước tai Hull, Ảnh, 1999

Dé thi công đường him thoát nước dai 10,5 km trong khu vực phía đồng của

thành phố Hull, người ta sử dụng một máy khiên cân bằng áp lực đất, đường kính

3,85m, Vỏ chống phía trong của đường him là bé tông cốt thep lắp ghép (tubing)“rong một chu trinh đảo, gần ngay giếng khỏi hành (giếng bit đầu để diy máykhiên đào) vỏ him phía nền đã bị biển dạng Nước và cát đã chảy vào him qua khe.hở của vỏ tubing ĐỂ tránh gây sập lờ người ta đã lim ngập toàn bộ đoạn him Dokhối đắt tụt lờ vào rong đường hằm nên đã gây ra lún st trên mặt đt, gây hư hồngđăng kể các ngôi nhà, đường phố và hệ thống cắp nước, Kết quả đo đạc cho thấy

rằng tai vị tí xảy ra sự cỗ các đường him đã lún sụt sâu đến 12m về phía may

kdao Vi vậy máy khiên đảo cũng bị bỏ lại (bình 2).

Cong ắc điều tra đã cho thấy rằng, khi dy đầu đảo đã gây biến động cao độ

của mực nước ngằm Điều này dẫn đến hiện tượng dịch chuyển đường ham theophương thẳng đứng ma đã không được tinh đến trước đó Dịch chuyển này đã lâm

mở rộng khe nối giữa các tắm tubing và đã gây nên up nước, cất vào trong đường

Dé khắc phục sự cố, người ta đã tiến hành đóng băng khối đắt xung quanh.đường him dưới sự bảo vệ của khi nén, tiếp da thi công lại các đoạn him bằngphương pháp b tông phun.

Tình 2 Đường him bait tước 8 HAI, sat heat dt và giểng bi ag

“Hình 2.7 Sut lần mặt đắt và ging thi công tại đường hầm thoát nước ở Hull2.4.2 Tuyển đường MTRC Tseung-Kwan-O, Hong Kong, 2001

Tuyển đường MTRC Tseung-Kwan - O là tuyển mở rộng mạng tàu diện

ngầm ở Hong Kong Khi đường hằm được xây dựng xong và công tác lắp đặt các

thiết bị cơ, điện dang iển khai ti các ga ngẫm và đường him, đã xây ra một cơn

bao trin qua khu vực Bão đã gây ra mưa to, gió lớn và một cơn sóng ap lên bờ biển

vao sing ngày 6 thang 7 năm 2001 Phía nóc của đường him giữa các ga Hang Hau

và Tseung-EKwan.O có một cia, được sử dụng để vận chuyển vật liệu vào đường

him Mặc dù cửa này được vây quanh bằng tường bê tông đề phòng nước tràn vào,

nhưng khối nước vẫn đã trin qua vả làm ngập công trường Vì không có cửa ngang

chấn nuớc nên toàn bộ 75% tuyến đường tau điện ngầm đã bị ngập nước Các thiệthai chính là hệ thống điện, cơ đã lắp rấp, bao gém các tủ điện, tram biển th, dâydẫn, hệ thống tín bigu cũng như các của ra vào ga, các cầu thang cuốn và thang

máy.