Cong nghe thi cong NATM

Mở đầu Cựng vi quỏ trỡnh ú, cụng ngh thi cơng xây dựng nói chung, cơng nghệ thiết kế, thi cơng cơng trình ngầm Việt Nam có bước phát triển Nhiều công nghệ thi công xây dựng cơng trình ngầm tiên tiến áp dụng số cơng trình, có công nghệ NATM (New Austrian Tunnelling Method) Đây công nghệ tiên tiến, đại áp dụng nhiều nước giới, áp dụng có hiệu Việt Nam Việc nghiên cứu quy trình thiết kế, thi cơng cơng trình ngầm theo NATM, hiểu rõ chất để áp dụng xây dựng cơng trình ngầm nước nói chung, cơng trình ngầm qn nói riêng cần thiết Vì vậy, thi cơng theo phương pháp Áo - NATM tác giả lựa chọn nghiên cứu tiểu luận Nội dung bao gồm: Lịch sử hình thành phát triển cơng nghệ thi cơng cơng trình ngầm theo phương pháp NATM Khái niệm nguyên lý Công nghệ thi công hầm theo NATM Trang thiết bị cần thiết dùng công nghệ thi công NATM Một số vấn đề xây dựng cơng trình ngầm đất yếu theo NATM Ưu, nhược điểm NATM 1 Lịch sử hình thành phát triển cơng nghệ thi cơng cơng trình ngầm theo phương pháp NATM: Ý tưởng thi công hầm theo phương pháp Áo (New Austrian Tunneling Method - NATM) đề xuất giáo sư người Áo Rabcevicz từ năm 1948, ông người phát minh lớp vỏ chống đường hầm hai lớp (vỏ chống ban đầu vỏ chống cuối cùng) Tuy nhiên, trước phải kể đến ý tưởng sáng chế xây dựng đường hầm như: Phát minh khiên đào tròn năm 1811 M.I Brunel; phát minh máy phun bê tông Akeley năm 1908 áp dụng lần năm 1914 mỏ than Denver (Mỹ) Chính phát minh ý tưởng thúc đẩy đời NATM Trong năm 50 kỷ 20 nhiều đường hầm giao thông, thuỷ in nỳi đá o, Vờnờzuờla ó bt u xây dựng theo NATM Năm 1954 Bruner sử dụng bê tông phun để làm ổn định đất trình đào hầm Năm 1955 Rabcevicz phát triển hệ thống neo thi công hầm, năm 1960 Müller áp dụng cách có hệ thống hệ đo đạc thực nghiệm thi công hầm Đến năm 1962 hội nghị địa học lần thứ XIII Salzburg (Áo), Rabcevicz giới thiệu NATM, năm 1964 lần tài liệu thi công hầm theo NATM tiếng Anh xuất Năm 1969 lần áp dụng NATM đất mềm thi công hệ thống đường tàu điện ngầm Frankfurt (Đức) Công nghệ thi cơng đường hầm theo NATM biết đến số tên khác như: phương pháp đào liên tục (SEM); phương pháp chống đỡ bê tơng phun (SSM; SM) Với tính linh hoạt, dễ áp dụng nhiều điều kiện đất đá khác có chi phí hợp lý nên NATM phát triển nhiều nước giới Tạp chí “Tunnel” (tháng 8/2003) thống kê, tính riêng Đức có tới 64% đường hầm giao thơng thi công NATM Ở châu Á, nước vùng lãnh thổ sớm áp dụng NATM thi công đường hầm Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc, Trung Quốc Cùng theo tiến trình phát triển ngun lý kỹ thuật kinh nghiệm thi công theo NATM hoàn thiện, bổ sung thêm Khái niệm nguyên lý bản: 2.1 Khái niệm : Việc xác định rõ khái niệm NATM thu hút quan tâm ý nhiều nhà chun mơn, nhiều tạp chí kỹ thuật chun ngành Vì vậy, vấn đề xem xét, định nghĩa lại nhiều lần Dưới số khái niệm đưa ra: Theo Rabcevicz (1964): “NATM phương pháp thi công đường hầm gồm lớp vỏ bê tơng phun mỏng, khép vòm vòm ngửa vào thời điểm sớm để tạo thành vòng kín - gọi “vòm bổ trợ” Biến dạng vòm đo đạc theo thời gian trạng thái cân xác lập” Rabcevicz nhấn mạnh điểm mấu chốt phương pháp: Đầu tiên sử dụng lớp vỏ bê tông phun mỏng gia cố trình đào, thứ hai khép vòm sớm có thể, thứ ba đo đạc biến dạng cách có hệ thống Khái niệm Uỷ ban quốc gia Áo thi cơng cơng trình ngầm thuộc hiệp hội thi cơng hầm quốc tế (ITA) định nghĩa lại vào năm 1980 sau: “Phương pháp đào hầm Áo (NATM) dựa sở đất đá xung quanh khoang hầm có khả trở thành thành phần kết cấu mang tải chủ động giống vòng đất đá chịu lực” Một số chuyên gia khác nêu khái niệm tương tự NATM Giáo sư G Sauer (1988) phát biểu: “NATM phương pháp xây dựng công trình ngầm sử dụng tất điều kiện để khai thác khả tự mang tải cao đất đá nhằm tạo trạng thái ổn định khoang hầm” Khi sử dụng thuật ngữ “tất điều kiện có thể” G Sauer định nghĩa NATM cách tổng quát khái niệm trước 2.2 Các nguyên lý bản: Ban đầu Rabcevicz đồng nghiệp ông (Müler, Pacher ) đưa 22 nguyên lý NATM Trong trình phát triển áp dụng NATM nguyên lý đúc rút lại là: + Độ bền vốn có đất đá phạm vi xung quanh đường hầm cần giữ vững chủ động huy động đến mức độ tối đa Như kết cấu hầm coi tổ hợp đất đá vỏ hầm + Sự huy động độ bền đất đá phạm vi xung quanh khoang hầm đạt kiểm soát (điều chỉnh) biến dạng đất đá Những biến dạng lớn dẫn đến làm khả chịu lực chuyển vị bề mặt lớn cần phải ngăn ngừa + Hệ thống chống đỡ ban đầu chủ yếu sử dụng gồm hệ thống neo (neo học neo dính kết, ma sát) lớp bê tơng phun mỏng linh động (có thể kết hợp với lưới thép tăng cường) nhằm đặt mục tiêu nêu phần Đôi trường hợp cần thiết, kết cấu chống đỡ ban đầu khung vòm thép, vòm dầm dàn thép sử dụng Vỏ chống vĩnh cửu sử dụng lâu dài thi công giai đoạn sau + Việc khép kín vòm cần điều chỉnh cho thích hợp với điều kiện đất đá trình đào + Những thí nghiệm phòng giám sát ứng suất, biến dạng hệ chống đỡ đất đá cần thực cách có hệ thống q trình thi cơng + Chiều dài nhịp không chống đỡ cần để lại ngắn tốt + Những người tham gia việc thiết kế, thi công, giám sát thi công đường hầm theo NATM cần phải hiểu rõ chấp thuận nguyên lý NATM đồng thời có phản ứng tích cực hợp tác giải vấn đề xảy trình thực Công nghệ thi công hầm theo NATM: 3.1 Quy trình thi cơng hầm theo NATM: Việc thiết kế quy trình đào chống đỡ liên tục, nối tiếp xây dựng đường hầm vấn đề kỹ thuật phức tạp Người thiết kế cần cân nhắc đến loạt yếu tố nhằm lựa chọn hệ thống thích hợp Những yếu tố gồm: - Hình dạng, kích thước đường hầm (mặt bằng, mặt cắt) - Tính chất số lượng phận chống đỡ sử dụng - Khảo sát chẩn đoán trước điều kiện địa tầng - Dự kiến trước biến động đất đá q trình khai đào - Có kế hoạch đầy đủ, chi tiết để tiến hành cơng việc - Chuyển vị cho phép Trong yếu tố quan trọng khảo sát xác định, dự báo trước điều kiện đất đá biến đổi chúng Vì vậy, hiểu biết chất đất đá biến đổi xảy q trình thi cơng hầm quan trọng cần thiết Những điều kiện đất đá gặp phải q trình thi cơng cần đối chiếu với dự báo chúng bước thiết kế Điều cho phép điều chỉnh việc đào hầm hệ thống chống đỡ, nhằm cải tiến tồn việc đào hầm cách tích cực Q trình triển khai thi cơng hầm theo NATM gồm bước: Các công tác chuẩn bị; lập phương án thi công; thi công đào; chống đỡ ban đầu; đo đạc giám sát ứng suất, biến dạng; thi cơng lớp phòng nước; thi công lớp vỏ vĩnh cửu (nếu cần) số cơng tác khác Quy trình thi cơng hầm theo NATM biểu diễn Hình (chống đỡ trớc cải tạo địa tầng) Điều chỉnh PA thi công Công tác chuẩn bị Xây dựng phơng án thi công Điều chỉnh Thi công đo phơng pháp đo Điều chỉnh chống đỡ ban đầu kết cấu chống No Đo đạc giám sát biến dạng So sánh với tiêu chuẩn No yes Thi công lớp cách nớc Thi công lớp vỏ sau Hon thiện công trình Hình 1: Quy trình bước thi cơng hầm theo NATM 3.2 Quá trình đào, chống đỡ hầm theo NATM: Cơng tác đào, chống đỡ xây dựng hầm có vai trò đặc biệt quan trọng chiếm phần lớn khối lượng công việc thi công hầm Theo NATM trình đào, chống đỡ ban đầu trình liên tục kết hợp, gắn bó chặt chẽ với nhằm huy động khả tự mang tải khối đất đá xung quanh khoang hầm +Trong đất đá cứng: Công tác đào hầm thường tiến hành việc khoan nổ mìn tương tự phương pháp mỏ Nguyên tắc hạn chế làm lay động đến khối đất đá xung quanh tuân thủ chặt chẽ q trình khoan, nổ Trường hợp thi cơng đất đá mềm sử dụng loại máy đào hầm (một phần gương) máy đào thông thường kết hợp với đào thủ công Công tác chống đỡ ban đầu tiến hành sớm, lớp vỏ chống ban đầu thường sử dụng lớp bê tông phun mỏng kết hợp với hệ neo Việc thi công đào, chống khuyến cáo nên sử dụng biện pháp đào toàn mặt cắt Tuy nhiên, hầm có diện tích mặt cắt lớn điều kiện đất đá yếu chia thành phần nhỏ với hang dẫn, bậc đào khác theo dạng điển hình từ 1÷8 thể hình (hình vẽ khơng thể chi tiết gia cố) NATM phương pháp thi công linh hoạt thể chỗ q trình thi cơng đào, chống đỡ điều chỉnh phương án đào chống từ dạng sang sạng dạng khác dựa sở số liệu đo đạc giám sát ứng suất, biến dạng, thí nghiệm địa kỹ thuật, học thu nhận trường Một số ví dụ điều chỉnh phương án đào là: - Giảm thời gian khép vòm, chẳng hạn cách thay đổi từ dạng sang dạng để giảm lún bề mặt đến mức tối thiểu - Tăng tốc độ thi cơng cách bỏ phần vòm ngược chúng không cần thiết chuyển từ dạng sang dạng +Trong đất mềm yếu: trình đào, chống đỡ theo NATM phức tạp thể tính linh hoạt Điều mô tả thành phần khác NATM “Toolbox” (hình 3) với nội dung sau: i) Sơ đồ quy trình đào: + Dùng biện pháp đào nhiều hang dẫn (nhằm làm giảm diện tích đào) gồm: hang dẫn bậc trên; đào hạ bậc; đào vòm ngửa (đáy); hang dẫn nửa bậc trên; hạ bậc phần vòm ngửa; hang dẫn bên cạnh(SD); + Áp dụng nhiều hang dẫn có vòm ngược gia cố (bằng bê tơng phun); + Giảm khoảng cách khép vòm, giảm chiều dài chu trình đào; + Chia nhỏ mặt cắt ngang thành vùng: hang dẫn bên (SD); hang dẫn (CD) nhiều hang dẫn; + Đào liên tục, gia cố chống tạm nhanh vòng 24h; ii) Chống đỡ vượt trước: + Khử nước, làm khô vùng đào (nếu cần thiết sử dụng ống hút chân không 8); + Cừ chống loại khác như: lưới thép, XM lưới thép + Gia cố ống vữa, kim loại vv (3a); + Gia cố hệ vòm ống Barrel (BVM) chiều dài từ 35÷60m (3b); + Gia cố hệ neo vượt trước khoan phun vữa xi măng chiều dài tối đa khoảng 20m (3c); - Phun vữa xi măng bề mặt gương đào; iii) Chống đỡ bề mặt: + Gia cố bề mặt cách giữ mái đất trình đào; + Gia cố bề mặt lớp gia cố tạm bê tông phun mỏng (2 inches); + Đào theo biện pháp phần nhỏ; iv) Tăng cường tường bên: + Tăng cường cách mở rộng chân đế phần bê tông phun (4- có thể); + Tận dụng khả mang tải chân vòm phần đào phun vữa xi măng, cừ ống thép phun vữa xi măng, xi măng lưới thép – 6; v) Khép kín vỏ gia cố: + Tăng cường chiều dày lớp bê tông phun (2); + Tăng cường số lượng neo (5) chiều dài chúng; + Sử dụng vòm ngửa gia cố tạm bê tông phun hang dẫn trên; `+ Phun vữa xi măng gia cố toµn bề mặt đất đá xung quanh; vi) Kết hợp phương pháp đặc biệt khác: + Đào khí nén; + Đào đất đóng băng ( biện pháp hố cứng đất làm lạnh) + Phương pháp mở khung hở (DSM – Dorrframe slab method) + Phương pháp gia cố vòm cong cọc Barrel (BVM-3b) + Phương pháp Micro tunneling vv vii) Sự can thiệp khẩn cấp (dự phòng giải cố): + Neo thép cường độ cao chiều dài 3m + Dầm thép gỗ (với kích cỡ khác để làm trụ chống) + Đá, sỏi vụn (đường kính 8÷15cm – gia cố lấp bề mặt tạm thời) 10 + Bê tông khô trộn sẵn đóng gói để sẵn sàng gia cố D¹ng Đo ton mặt cắt Bớc gơng đo Móng tạm bảo vệ Dạng Đo nhiều đợt (Vòm v hạ bậc) Bớc gơng đo Phần vòm Phần hạ bậc Chiều di Max & Min đợc xác định theo số bớc gơng đo Dạng Đo nhiều đợt ( Vòm ; hạ bậc v vòm ngợc ) Bớc gơng đo Phần vòm Phần hạ bậc Phần vòm ngợc Chiều di Max & Min đợc xác định theo số bớc gơng đo Dạng Đo nhiều đợt ( Vòm ; hạ bậc v vòm ngợc ) Bớc gơng đo Phần vòm Vòm ngợc tạm Phần hạ bậc Vòm ngợc tạm BTP đỡ đo vòm) (chống Phần vòm ngợc Chiều di Max & đợc xácMin định theo số bớc gơng đo Dạng Đo nhiều đợt ( Vòm ; hạ bậc v vòm ngợc ) Phần vòm Mái đất gia cố Vòm ngợc tạm BTP Bớc gơng đo Mái đất gia cố Phần hạ bậc Phần vòm ngợc Vòm ngợc tạmđỡ đo (chống vòm) Chiều di Max & Min đợc xác định theo số bớc gơng đo 11 Dạng Đo nhiều đợt ( Vòm ; hạ bậc v vòm ngợc ) Bớc gơng đo Phần vòm Mái dốc gia cố Vòm ngợc tạm Mái dốc gia cố Phần hạ bậc Phần vòm ngợc Max & Min theo số bớc gơng đo Hỡnh 2: Cỏc dng o v chng theo NATM 12 13 3c 3b 3a Hạ bậc Vòm ngợc Hang dẫn 3b 3c Đất lấp tạm thời Hang dẫn bên (SD) 3a Vòm ngợc Bớc đo Hạ bậc Mái đất chống đỡ mặt gơng Lớp bê tông phun mỏng ống vữa, kim loại gia cố Hệ vòm ống thép vữa (BVM) Hệ neo vợt trớc khoan phun di tối đa 20m Mở rộng phần đế bê tông phun 10 nửa Hang dÉn trªn 7 B−íc đo 3b,c Chống đỡ vợt trớc đến 60m dμi h¬n HƯ neo gia cè HƯ èng thÐp phun vữa XM XM lới thép Vòm ngợc bê tông phun tạm cho đo hang dẫn ống hút nớc l khô vùng đo Phun bê tông chống đỡ mặt gơng đo Bớc đo Hang dẫn 3a Trang thiết bị cần thiết dùng công nghệ thi cơng NATM: Ngồi trang thiết bị thi cơng theo phương pháp truyền thống, thi công theo NATM quy trình cơng nghệ đặc điểm có tính đặc thù nên NATM cần thêm thiết khác Cụ thể: 4.1 Trang thiết bị dùng công nghệ đào hầm: Tùy điều kiện địa chất thủy văn, đặc trưng học đá khu vực dự kiến xây dựng (đất đá cứng, đất đá mềm, đất rời…) mà cần thiết bị khác Nếu đất đá cứng áp dụng đào phương pháp khoan nổ, hệ thống máy đào kết hợp Nếu đất đá yếu rời dùng dung dịch hóa học để gia cố vượt trước để đào hầm, dùng cơng nghệ đống băng…Nói chung, cơng nghệ đào hầm theo NATM có đặc điểm giống phương pháp truyền thống, nhiên tính đồng đòi hỏi lớn Bảng trang thiết bị đào hầm chống đỡ: Mục công tác Đặc điểm kỹ thuật Trang thiết bị Khoan lắp thuốc Máy khoan nổ, khoan lắp neo (Jumbo) thủy lực Bốc đất đá vụn Máy bốc lên xe 2,8m3 Bốc đất đá vụn Máy xúc bánh lốp 2,7m3 Vận chuyển đất đá Xe tải 40 14 Mục công tác Trang thiết bị Đặc điểm kỹ thuật vụn Loại bỏ đất đá rời Máy phá đá Loại bỏ đá rời Máy đào gầu nghịch Thơng gió Quạt gió Lắp đặt neo, giàn Xe tải với cần cẩu thép Trộn bê tông Vận chuyển tơng Trạm trơn bê tơng bê Ơ tơ trộn 1.300kg 0,4m3 1.500m3/ phút t ấn 60m3/h 4,5m3 Đưa bê tông Rô bốt phun bê tông, máy phun hỗn hợp bê phun bê tơng tơng Lắp neo Ơ tô với cần cẩu Phun vữa Bơm vữa máy trộn t ấn 2,5K W Phòng nước cho Súng bắn đanh, máy hàn hầm khí nóng tự động 4.2 Trang thiết bị dùng kiểm soát kỹ thuật: Các trang thiết bị dùng để đánh giá trạng thái hầm thông thường là: - Các thiết bị đo độ dịch chuyển quanh hầm: đo độ lún đỉnh vòm, độ hội tụ vòm vách hầm thường đo giãn nở kế thước dây, để kịp thời xác cần phải dùng 15 thiết bị đo đạc quang học Việc đo độ dịch chuyển kiểm soát kỹ thuật để đánh giá biến dạng cơng trình trạng thái đất đá xung quanh khả thi phổ biến thiết bị đo độ dịch chuyển dễ lắp đặt dễ đo; - Các thiết bị đo ứng suất đất đá hệ thống kết cấu chống đỡ: việc đo ứng suất đất đá (nếu cần thiết) nhằm đánh giá điều kiện ứng suất ban đầu khu vực xây dựng cơng trình Có thể dùng vận tốc sóng địa chấn để đánh giá tình trạng đất dá xung quanh cơng trình Việc đo ứng suất thường khó khăn nhiều thời gian có giá trị ứng suất xác hệ thống kết cấu chống đỡ đất đá xung quanh cơng trình hầm Phải tiến hành lắp đặt thiết bị đo sau đào lắp đặt hệ thống kết cấu chống đỡ, đồng thời phải nhanh chóng xác định giá trị số liệu đo đạc để làm sở so sánh; - Các thiết bị đo tải trọng dọc trục neo đá 4.3 Trang thiết bị dùng chống đỡ lần đầu xây dựng vỏ hầm vĩnh cửu: Chống đỡ lần đầu NATM chủ yếu dúng bê tông phun bê tông phun kết hợp với neo Các thiết bị cần thiết nói quy trình đào chống đỡ theo NATM Một số vấn đề xây dựng cơng trình ngầm đất yếu theo NATM 5.1 Giới thiệu chung: Đất mềm yếu có thời gian ổn định không chống sau đào công trình bị hạn chế thường đòi hỏi phải chống đỡ sau 16 đào Đặc biệt xây dựng cơng trình ngầm thị với mật độ cơng trình xây dựng dày đặc bên mặt đất Sự biến dạng đất q trình thi cơng cơng trình ngầm khơng gây ảnh hưởng trực tiếp cho thân cơng trình ngầm mà gây hư hỏng cơng trình xây dựng Hiện nay, nhiều tranh luận việc áp dụng NATM tên gọi xây dựng cơng trình ngầm đất mềm yếu Một số chuyên gia cho rằng, loại đất mềm yếu mà sử dụng hệ thống kết cấu chống đỡ toàn gương đào chiều dài đào đủ ngắn NATM thích hợp Khi hệ thống kết cấu chống đỡ ban đầu thường phải dùng bê tông phun.Tại Anh, ICE (Institution of Civil Engineers) đề nghị phương pháp phương pháp tạo vỏ hầm bê tông (Sprayed Concrete Linings - SCL) Tại Hoa Kỳ, số người đề nghị gọi phương pháp phương pháp đào (Sequential Excavation Method - SEM) Đặc biệt dù cẩn thận trình xây dựng cơng trình ngầm đất yếu, giới, nhiều cố gây sụp đổ cơng trình chết người xảy Theo báo cáo thống kê Tổ chức Sức khoẻ An toàn Anh (British Health and Safety Executive - HSE) năm 1996, ghi nhận phân tích 39 cố xây dựng cơng trình ngầm đất yếu theo NATM Chính gặp loại đất mềm yếu ổn định đào, chuyên gia khuyên nên nghĩ phương pháp xây dựng khác phương pháp đào đắp (Cut and Cover Method) chiều sâu đào không lớn, sử dụng phương pháp khiên đào (Shield Tunnelling Method) máy đào hầm (Tunnel Boring Machine) 17 5.2 Một số điều cần ý xây dựng cơng trình ngầm đất mềm yếu theo NATM: Như trình bày trên, việc xây dựng cơng trình ngầm đất mềm yếu theo NATM gặp phải rủi ro rát lớn Việc thiết kế cơng trình ngầm đất mềm yếu chuyên gia ví “hộp đen” (Black Box) thường khơng có giá trị phục vụ thi cơng Nhưng nhiều NATM giải pháp để xây dựng phần cơng trình ngầm, xây dựng cơng trình ngầm đất mềm yếu theo NATM phải cần ý đến điểm sau đây: - Mặt cắt ngang cơng trình ngầm nên có dạng hình van tránh việc tạo ứng suất tập trung; - Để hạn chế đến mức tối đa biến dạng ban đầu khối đá xung quanh cơng trình, cần chống đỡ sau đào toàn chu vi đào kết cấu chống đỡ trơn nhẵn liên tục; - Cần phải khép kín chu vi đào kết cấu chống đỡ lần thứ bê tông phun nhanh tốt phạm vi khoảng cách lần đường kính cơng trình tính từ mặt gương; - Thi cơng cơng trình ngầm nên có tính liên tục mang tính đối xứng theo trục cơng trình, tránh sử dụng kết cấu chống đỡ ban đầu có độ cứng thay đổi mặt cắt Đặc biệt cần sử dụng kết cấu chống đỡ cách linh hoạt tranh gây tượng tập trung ứng suất; - NATM phương pháp đòi hỏi phải kiểm sốt kỹ thuật q trình thi cơng Do quan trắc đánh giá thay đổi biến 18 dạng đất cơng trình thay đổi ứng suất bề mặt lớp bê tông phun (hệ thống kết cấu chống đỡ ban đầu) cần thiết 6.Ưu, nhược điểm phương pháp NATM: - Ưu điểm: + NATM phương pháp xây dựng cơng trình ngầm sử dụng tất điều kiện để khai thác khả tự mang tải cao đất đá nhằm tạo trạng thái ổn định khoang hầm Đây ưu điểm lớn NATM, chuyển từ quan điểm truyền thống khả mang tải cách bị động kết cấu chịu lực sang khả mang tải hệ đồng thời kết cấu mơi trường mơi trường đất đá tham gia với tư cách nhân tố chủ động Điều dẫn đến tiết kiệm nhiều chi phí, đặc biệt chi phí cho kết cấu chịu lực; + Phạm vi áp dụng rộng rãi (đối với đất đá cứng mềm yếu), hệ thống kết cấu chống đỡ gọn nhẹ, rẻ tiền, linh hoạt điều chỉnh theo điều kiện địa chất, kết cấu vỏ hầm gọn nhẹ nhiều Hệ thống kết cấu chống đỡ ban đầu bê tơng phun kết hợp với loại khác hệ khung chống thép, neo gia cố + Cơng trình ngầm đào chống đỡ cách tuần tự, thứ tự đào thay đổi; + Đơi vỏ hầm bê tông đổ chỗ sử dụng xem hệ thống kết cấu chống đỡ vĩnh cửu Vỏ hầm xây dựng sau biến dạng tắt hẳn, vỏ hầm coi không chịu lực mà hệ số an toàn tính tốn 19 Đây cơng nghệ có ưu điểm vượt trội so với phương pháp truyền thống: phạm vi áp dụng rộng (đối với đất đá cứng mềm yếu), hệ thống kết cấu chống đỡ gọn nhẹ, rẻ tiền, linh hoạt điều chỉnh theo điều kiện địa chất, kết cấu vỏ hầm gọn nhẹ nhiều so với phương pháp đào mỏ truyền thống - Nhược điểm: + Tuy khả ứng dụng NATM rộng rãi nhiều trường hợp, nhiên đất yếu cát việc áp dụng NATM khơng thực đem lại hiệu cao, lúc cần phải áp dụng cơng nghệ khác kết hợp nhiều công nghệ thi công; + Áp dụng NATM đòi hỏi phải đầu tư hệ thống trang thiết bị máy móc thi cơng đại, đồng bộ, đội ngũ cán kỹ thuật có tay nghề cao, tiếp cận với công nghệ đại Điều khơng phải đáp ứng lỳc mi ni, điều kiện trình độ lực lợng lao động nói chung nhiều hạn chế, đặc biệt thi công công trình nhỏ lẻ số lĩnh vực việc áp dụng công nghệ thi công NATM cho hiệu kinh tế không cao có lúc hầu nh Theo kinh nghiệm chuyên gia, thành bại xây dựng cơng trrình ngầm đất đá đất mềm yếu theo NATM dựa vào yếu tố sau: - Thận trọng xác thiết kế; - Cẩn thận thi cơng; - Kiểm sốt đầy đủ giải thích rõ ràng số liệu quan trắc 20 Một ví dụ cho xây dựng cơng trình ngầm qua đất yếu theo NATM công tác xử lý đất yếu Gói thầu 1B Dự án xây dựng hầm Hải Vân Đã có nhiều biện pháp áp dụng gia cố đào vòm thuận (khoan phun tạo ô gia cố, chia nhỏ mặt cắt đào, đào với bước đào nhỏ, trình đào phải luôn tạo trụ đất để bảo vệ gương hầm, áp dụng biện pháp gia cố gương bê tông phun lưới thép, sử dụng khoan neo gia cố, đào hầm dẫn trước ) đem lại kết khả quan Cùng với tiến trình cơng nghiệp hố, đại hố Đất nước, tốc độ thị hố tăng trưởng khơng ngừng Việc triển khai xây dựng cơng trình ngầm thị lớn nước ta theo có bước phát triển nhanh chóng Ở cơng trình nhiều phương pháp thi cơng đại áp dụng có hiệu như: phương pháp tường liên tục đất, phương pháp thi công Top-down; phương pháp dùng cọc nhồi chống giữ hố đào Trong tương lai không xa để đáp ứng nhu cầu giao thông thành phố lớn Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh việc đầu tư xây dựng hệ thống xe điện ngầm cần thiết Khi phương pháp thi cơng máy đào hầm, khiên đào phương pháp thi công đại khác áp dụng 21 ... Trang thit b cần thi t dùng cơng nghệ thi cơng NATM: Ngồi trang thi t bị thi công theo phương pháp truyền thống, thi cơng theo NATM quy trình cơng nghệ đặc điểm có tính đặc thù nên NATM cần thêm thi t... trình thi công + Chiều dài nhịp không chống đỡ cần để lại ngắn tốt + Những người tham gia việc thi t kế, thi công, giám sát thi công đường hầm theo NATM cần phải hiểu rõ chấp thuận nguyên lý NATM. .. thực Cơng nghệ thi cơng hầm theo NATM: 3.1 Quy trình thi cơng hầm theo NATM: Việc thi t kế quy trình đào chống đỡ liên tục, nối tiếp xây dựng đường hầm vấn đề kỹ thuật phức tạp Người thi t kế cần