6 PHƯƠNG PHÁP đào ĐƯỜNG hầm THÔNG THƯỜNG

Trong phương pháp đào đường hầm thông thường khi đào đường hầm thì dùng hệ thống chống đỡ bằng thép và chèn ốp để ổn định đất đá.. ĐIỀU 162 Sử dụng phương pháp đào đường hầm thông thường

6 PHƯƠNG PHÁP ĐÀO ĐƯỜNG HẦM THÔNG THƯỜNG

ĐIỀU 161 Phạm vi áp dụng

NATM là phương pháp đào đường hầm phổ biến nhất, vì vậy phần này mô tả những tiêu chuẩn về thiết kế và xây dựng đường hầm đào bằng phương pháp thông thường Trong phương pháp đào đường hầm thông thường khi đào đường hầm thì dùng hệ thống chống đỡ bằng thép và chèn ốp để ổn định đất đá

ĐIỀU 162 Sử dụng phương pháp đào đường hầm thông thường

Phương pháp đào đường hầm thông thường chỉ được sử dụng sau khi so sánh toàn diện với các phương pháp khác bằng cách xem xét tất cả các yếu tố liên quan gồm điều kiện đất đá và hiệu quả kinh tế Trước khi tiến hành đào đường hầm bằng phương pháp thông thường phải lập kế hoạch xây dựng sau khi đánh giá cẩn thận các đặc điểm của phương pháp này

[Giải thích]

Phương pháp chèn ốp mà hệ thống chống đỡ bằng thép và thanh chèn thép là những bộ phận chống đỡ chính có một số nhược điểm không tránh khỏi đất đá bị tơi ra, hệ thống chống đỡ bằng thép tương đối yếu khi gặp áp lực

không đối xứng, khó rót đầy bê tông phun vào khe hở giữa đường hầm và đất đá, thậm chí cả khi dùng cách phụt vữa phía sau Tuy nhiên, phương pháp chèn ván thép có thể có lợi thế tùy theo điều kiện đào đường hầm

Khi cân nhắc có nên áp dụng chèn hay không, cần phải so sánh toàn diện với những cách chọn lựa khác có tính đến các yếu tố như điều kiện đất đá và hiệu quả kinh tế Dùng phương pháp chèn có thể có lợi trong những hoàn cảnh sau:

i) Mặt cắt ngang khai đào nhỏ, sử dụng máy lớn bị hạn chế;

ii) Đường hầm ngắn và căn cứ vào sự ổn định của đất đá có thể giả thiết một cách có lý rằng gương hầm có khả năng tự chống đỡ;

iii) Nước chảy vào với vận tốc lớn và sự thoát nước không hiệu quả ngăn cản việc áp dụng phương pháp phun bê tông;

iv) Phải phục hồi gương bị sập, hoặc phải đào một mặt cắt qua vùng nứt nẻ ngắn với các vết nứt và khe nứt phát triển

Trên H*.6.1 giới thiệu các phương pháp khai đào đường hầm thông thường

ĐIỀU 163 Các tải trọng trong phương pháp chèn tấm thép

Ước tính tải trọng tác dụng lên hệ thống chống đỡ bằng thép và bê tông vỏ hầm bằng cách xem xét các yếu tố gồm các điều kiện đất đá tự nhiên, kích thước mặt cắt ngang đường hầm, bề dày tầng đất đá phủ, phương pháp khai đào, phương pháp đào đường hầm, thời gian lắp đặt hệ thống chống đỡ bằng thép và đổ bê tông vỏ hầm và trạng thái của đất đá khi xây dựng

H*.6.1 Các phương pháp đào hầm

ĐIỀU 164 Hệ thống chống đỡ bằng thép

(1) Hệ thống chống đỡ bằng thép phải đủ độ bền để tránh bị võng, lệch và vặn Tất cả các hệ thống chống đỡ bằng thép phải nối chắc với nhau bằng thanh giằng và bu lông giằng

(2) Khoảng cách giữa các khung chống thép không quá 150 cm Lắp đặt hệ thống chống đỡ bằng thép tại những vị trí quy định

(3) Xác định hình dạng, kích thước và khẩu độ của hệ thống chống đỡ bằng thép dựa vào sự xem xét các yếu tố như bề rộng của không gian bên trong, áp lực đất đá tác dụng lên hệ thống chống đỡ và sai số xây dựng

(4) Các mối nối của hệ thống chống đỡ bằng thép được ghép chặt lại với nhau bằng các tấm lót, bu lông và/hoặc các bộ phận kết nối khác

(5) Hệ thống chống đỡ bằng thép phải khớp với các tấm đỡ chân để có đủ khả năng chịu tải nhằm đề phòng bị lún do tải trọng Trường hợp đất đá có độ lún chênh lệch, áp lực không đối xứng, v v có thể làm sập hệ thống chống đỡ đường hầm thì cần phải áp dụng những biện pháp phù hợp như đổ bê tông ở chân và/hoặc giằng chéo

(6) Chèn và đóng cọc theo chu vi của hệ thống chống đỡ bằng thép để

chống đỡ đất đá, tạo ra tác dụng vòm, và hệ thống chống đỡ thực hiện đầy đủ chức năng nhờ tác dụng khóa chặt giữa hệ thống chống đỡ đường hầm và đất đá

(7) Nếu thấy có sự khác thường trong hệ thống chống đỡ bằng thép đã lắp đặt thì phải áp dụng một phương pháp an toàn và tin cậy để gia cố ngay hệ thống chống đỡ

[Giải thích]

Xác định hình dạng, kích thước và khoảng cách của hệ thống chống đỡ bằng thép dựa vào sự xem xét những yếu tố như bề rộng của không gian bên trong, áp lực của đất tác dụng lên hệ thống chống đỡ, độ bền của hệ thống chống đỡ và sai số xây dựng

Có thể lăép đặt hệ thống chống đỡ bằng thép hơi vồng lên, đó là cách cải thiện hiệu quả làm việc của hệ thống đó Nhằm đảm bảo bề dày cần thiết của bê tông vỏ hầm, bê tông vỏ nóc hầm có phần đội lên (H*.6.2)

H*.6.2 Phần đội lên

H*.6.3 và H*.6.4 giới thiệu những ví dụ về sử dụng phối hợp tấm đỡ chân và chồng lá thép H*.6.5 giới thiệu các chi tiết thiết kế bê tông ở chân

ĐIỀU 165 Bê tông vỏ hầm

(1) Xác định bề dày của bê tông vỏ hầm dựa vào sự xem xét các yếu tố như

kích thước của mặt cắt ngang đường hầm, điều kiện đất đá, vật liệu làm bê tông vỏ hầm và phương pháp xây dựng

(2) Trong những trường hợp đổ bê tông vỏ hầm theo phương pháp bê tông vòm ngược phải xây dựng cẩn thận các chỗ nối nhằm tránh trở thành những chỗ yếu

[Giải thích]

Trên H*.6.6 giới thiệu mối quan hệ giữa các chồng lá thép và bề dày bê tông vỏ hầm thiết kế theo phương pháp đặc biệt và mối quan hệ giữa bề dày bê tông vỏ hầm thiết kế đặc biệt với hệ thống chống đỡ bằng thép

(a) Thanh chèn (b) Ống lắp phía trước gương

H*.6.6 Quan hệ giữa bề dày bê tông vỏ hầm thiết kế đặc biệt

và hệ thống chống đỡ bằng thép Trong Bảng* 6.1 là phạm vi các giá trị bề dày của bê tông vỏ hầm dùng cho các đường hầm xuyên núi dựa theo số liệu của những dự án về đường hầm

trước đây Trong bảng này không có số liệu cho những trường hợp gặp điều kiện đất đá rất yếu, cũng như không có số liệu cho những trường hợp ngoại lệ như chỉ có khu vực cửa hầm mà thôi Trừ những trường hợp đặc biệt, bề dày vỏ hầm thiết kế ở nơi sử dụng hệ thống chống đỡ bằng thép được xác định theo các giá trị tiêu chuẩn cho trong bảng

Bảng* 6.1 Bề dày thiết kế của bê tông vỏ hầm

Bề rộng của không gian bên

trong (m)

Bề dày thiết kế của bê tông vỏ

hầm (cm) 3

5 10

20 – 40

30 – 60

40 – 70

Bảng* 6.2 Tỷ lệ hỗn hợp vữa

Ghi

chú:

1) Dung trọng của các tác nhân tạo bọt thay đổi theo sản phẩm

2) Nếu vì dòng nước chảy vào với vận tốc lớn mà một chất tạo bọt không hiệu quả

thì phải nghiên cứu để quyết định thay bằng chất khác

3) Phải chọn tỷ lệ các chất cho phù hợp với điều kiện điạ chất

ĐIỀU 166 Bơm vữa lấp đầy phía sau

(1) Phần rỗng hình vòng giữa bê tông vỏ hầm và đất đá được trám lại bằng vữa phun hoặc các vật liệu khác phù hợp với các điều kiện của phần rỗng để cho bê tông vỏ hầm có thể chống đỡ trực tiếp đất đá

(2) Khi thiết kế bơm vữa lấp phía sau, các chi tiết thiết kế như vật liệu làm vữa, tỷ lệ hỗn hợp, cấu trúc và cấu hình của lỗ trám sẽ được xác định để lấp đầy chỗ rỗng một cách thích hợp

(3) Thực hiện bơm vữa lấp phía sau càng sớm càng tốt khi bê tông vỏ hầm đủ chắc để chịu được áp lực vữa bơm

(4) Xác định trình tự và áp lực phụt vữa để không làm xáo trộn đất đá và gây ra tải trọng không đối xứng hoặc dư thừa tác dụng lên bê tông vỏ hầm

(5) Quản lý tốt việc bơm vữa lấp phía sau để lấp đầy phần rỗng hình vòng giữa bê tông vỏ hầm và đất đá

[Giải thích]

Trong Bảng* 6.2 giới thiệu tỷ lệ hỗn hợp vữa Trên H*.6.7 và H*.6.8 giới thiệu một ví dụ về bố trí ống dẫn bơm vữa và cấu tạo ống dẫn

H*.6.7 Cách bố trí ống phun vữa

H*.6.8 Cấu tạo ống phun vữa