- Cọc phun quay.
Hỡnh 3-13 Biểu đồ tổ chức chu kỳ đào lũ
2. Cỏc chỉ tiờu kinh tế kỹ thuật
Khi thi cụng một đường lũ núi chung, cú nhiều chỉ tiờu kinh tế - kỹ thuật, dựa vào kết quả đạt được rồi so sỏnh kết quả đú với cựng chỉ tiờu của vựng, ngành để rỳt ra những bài học kinh nghiệm. Cỏc chỉ tiờu cơ bản gồm cú:
1. Năng suất lao động
Chỉ tiờu này thể hiện số một lũ đào được của một người trong ca, nú phụ thuộc vào: mức độ hoàn thiện cỏc thiết bị thi cụng; hệ số kiờn cố đất đỏ; diện tớch tiết diện gương lũ, phần diện tớch tiết diện gương lũ tớnh cho một cụng nhõn đào lũ (m/người- ca).
2. Tốc độ đào lũ
Tốc độ đào lũ là số một lũ đào trong một thỏng của một đơn vị đào lũ. Tốc độ đào lũ là một chỉ tiờu kinh tế, kỹ thuật rất quan trọng. Nếu nõng cao được tốc độ đào lũ trong cỏc mỏ đang xõy dựng mới, sẽ tạo ra được những điều kiện đưa nhanh mỏ vào khai thỏc, thu hồi sớm vốn đầu tư và làm tăng thờm sản lượng khai thỏc khoỏng sản cho đất nước, tạo sự cõn đối giữa khai thỏc lũ chợ và đào lũ chuẩn bị. Ngoài ra, tốc độ đào lũ cũn tạo ra điều kiện thuận lợi cho cụng tỏc thụng giú, vận tải, khảo sỏt thờm địa hỡnh, địa chất, điều kiện thuỷ văn, tỡnh trạng khoỏng sản.
3. Giỏ thành xõy dựng một một lũ
Để tớnh toỏn giỏ thành xõy dựng một một lũ người ta phải dựa trờn thụng tư của Bộ Xõy dựng về “Hướng dẫn việc xõy dựng đơn giỏ xõy dựng cơ bản và lập dự toỏn cỏc cụng trỡnh xõy dựng cơ bản”. Ngoài ra, cũn phải dựa vào đơn giỏ xõy dựng cơ bản, định mức vật tư, bảng giỏ vật liệu của địa phương. Giỏ thành xõy dựng một một lũ bao gồm cỏc chi phớ trực tiếp (kớ hiệu là A) gồm chi phớ vật liệu, nhõn cụng và mỏy thi cụng. Chi phớ chung (kớ hiệu là B) được lấy bằng 74% của chi phớ nhõn cụng. Giỏ trị lói định mức (kớ hiệu là C) được lấy bằng 12% tổng chi phớ trực tiếp và chi phớ chung. Tổng giỏ thành xõy dựng G được tớnh:
G = A + B + C, đồng/m (3-20)
Cỏc chỉ tiờu kinh tế kỹ thuật cơ bản của một đường lũ được ghi vào bảng 3.6. Bảng3.6. Bảng chỉ tiờu kinh tế kỹ thuật
STT Tờn cỏc chỉ tiờu Mó hiệu Đơn vị Số lượng
1 Độ kiờn cố đất đỏ f 5
2 Mỏy khoan đất đỏ COP-89D-00 Cỏi 2
… …
Ph-ơng pháp thi cơng cơng trình ngầm 6-32
3.6. Thi cụng cụng trỡnh ngầm nằm gần mặt đất bằng phương phỏp ngầm
Đề xuất phương phỏp đào hầm nằm gần mặt đất là ý tưởng thiết kế mới, kết cấu chống giữ ban đầu được thiết kế để chịu toàn bộ tải trọng cơ bản, lớp vỏ chống thứ 2 là dự trữ an toàn, lớp vỏ chống ban đầu và lớp vỏ chống thứ 2 đồng thời đảm nhận chống lại tải trọng đặc thự. Khi ứng dụng thiết kế, thi cụng phương phỏp đào cụng trỡnh ngầm gần mặt đất, đồng thời lựa chọn nhiều loại phương phỏp thi cụng phụ trợ chống giữ vượt trước, cải thiện gia cố khối đỏ xung quanh, điều động khả năng tự chịu tải của phần đất đỏ xung quanh; đồng thời lựa chọn phương phỏp khai đào khỏc nhau, chống giữ kịp thời, tạo thành vũng khộp kớn, làm cho nú với khối đất đỏ xung quanh thành hệ thống kết cấu chống liờn hợp đồng thời cựng làm việc; trong quỏ trỡnh thi cụng cần phải kiểm tra đo đạc, phản ỏnh thụng tin và tối ưu húa phương phỏp thiết kế, thực hiện thi cụng an toàn, khụng sập đổ, ớt sụt lỳn, đồng thời hỡnh thành nhiều loại kỹ thuật chống giữ phối hợp đồng bộ tổng hợp.
3.6.1. Đặc điểm cụng trỡnh
So với phương phỏp thi cụng cụng trỡnh ngầm khỏc, phương phỏp thi cụng cụng trỡnh ngầm nằm gần mặt đất bằng phương phỏp ngầm vốn cú đặc điểm kỹ thuật sau: 1. Độ sõu đào cụng trỡnh
a. Định giới hạn độ sõu của đường hầm
Tựy thuộc đường hầm bố trớ ở nụng hay sõu, khụng chỉ đơn thuần là độ dày lớp đất đỏ phủ ở núc cụng trỡnh, mà cần phải kết hợp đỏnh giỏ tổng hợp điều kiện địa chất cụng trỡnh và địa chất thủy văn của lớp đất đỏ phủ, bao gồm nhõn tố đặc trưng cấu tạo cấu trỳc của khối đỏ, mức độ ảnh hưởng của phong húa, phỏ hủy và ảnh hưởng của đứt gẫy, cường độ kết cấu, tỡnh trạng tơi rời và nước ngầm. Trường hợp thụng thường, ỏp lực của đường hầm ở sõu dựa vào tớnh toỏn vũm phỏ hủy, đường hầm ở nụng tớnh toỏn dưa trờn tải trọng tơi rời, đường hầm quỏ nụng thỡ dựa vào tớnh toỏn tải trọng chuyển đổi tĩnh và động của cột đất đỏ gia tăng trờn mặt. Dựa vào phõn loại cụng trỡnh, phõn tớch mụ phỏng thực tiễn tớnh toỏn lý thuyết, thớ nghiệm tại hiện trường, mụ hỡnh thớ nghiệm và phõn tớch tớnh toỏn phần tử hữu hạn cỏc cụng trỡnh trong và ngoài nước, đồng thời kết hợp với theo dừi biến đổi nứt nẻ của vỏ chống và đo kiểm tra khối đỏ xung quanh và điều tra cỏc tài liệu đó tiến hành phõn tớch sập đổ, đề xuất phương phỏp xỏc định giỏ trị giới hạn độ nụng, rất nụng của tuyến.
* Ứng dụng phương phỏp khi độ sõu cụng trỡnh bằng 2 lần độ cao trung bỡnh thống kờ của vũm phỏ hủy.
* Căn cứ vào kinh nghiệm thiết kế cụng trỡnh tiến hành xỏc định ranh giới * Lấy khụng ảnh hưởng bề mặt làm giới hạn tiến hành phõn định
* Dựa vào độ cao hữu hiệu tải trọng định giới
* Dựa vào phõn loại đất đỏ xung quanh và độ dày lớp đất phủ để làm căn cứ thiết kế đường hầm nụng.
* Dựa vào tỉ lệ độ rộng xỏc định độ sõu nụng của đường hầm * Quyết định đường hầm nụng hay siờu nụng
b. Đào nụng hay sõu
Đối với cụng trỡnh ngầm đào nụng mà núi, đặc điểm nổi bật của nú là mức độ sõu nụng khi đào, trong quỏ trỡnh thi cụng, lớp đỏ phủ cú khả năng chịu tải kộm, ứng suất gõy ra khi đào hầm trong lớp đỏ phủ nhanh chúng truyền đến mặt đất, do đú gõy ra sụt lỳn bề mặt rừ rệt, ảnh hưởng tương đối lớn đối với mụi trường xung quanh, vượt
Ph-ơng pháp thi cơng cơng trình ngầm 6-33
quỏ độ giới hạn nhất định sẽ gõy ra mất ổn định tổng thể, xảy ra sập đổ. Do đú, cần đề ra yờu cầu hơn đối với gia cố lớp đất đỏ, phương phỏp đào, vỏ chống giữ cho đường lũ. Cho nờn, khống chế hữu hiệu đất đỏ xung quanh thế nào, thỡ khi thi cụng cụng trỡnh ngầm gần mặt đất chấn động gõy ra biến dạng lỳn bề mặt, trở thành vấn đề trọng điểm, điểm khú và núng đối với thiết kế, thi cụng và nghiờn cứu của cụng trỡnh nằm gần mặt đất. Cơ bản để khống chế biến dạng bề mặt, giảm thiểu ảnh hưởng bất lợi đối với mụi trường, hạ thấp giỏ thành, đó hỡnh thành phương phỏp thi cụng phự hợp ứng dụng với cụng trỡnh ngầm ở gần mặt đất.
2. Điều kiện địa chất kộm
3. Điều kiện mụi trường xung quanh phức tạp 4. Phương phỏp thi cụng phụ trợ đa dạng
Phương phỏp bơm ộp vữa, hạ mực nước ngầm, phương phỏp neo ống vượt trước, phương phỏp ộp ống dài, phương phỏp phun bờ tụng ngang và phương phỏp bơm ộp – đúng băng.
5. Phương phỏp thi cụng đa dạng 6. Quản lý rủi ro khú khăn hơn
7. Thi cụng ớt ảnh hưởng đối với cụng trỡnh trờn mặt
3.6.2. Nguyờn tắc cơ bản thi cụng cụng trỡnh ngầm nằm gần mặt đất bằng phương phỏp ngầm
Căn cứ vào đặc điểm thi cụng, quy trỡnh cụng nghệ, sự phự hợp với phạm vi sử dụng, giải phỏp thi cụng đặc thự, kiểm tra đo lường... của phương phỏp đào hầm ngầm ở gần mặt đất, đó tổng kết hỡnh thành nguyờn tắc cơ bản thi cụng đường hầm gần mặt đất:
1. Lựa chọn phương phỏp thi cụng phụ trợ thớch hợp, ưu tiờn chọn dựng chống giữ vượt trước bằng ống dẫn nhỏ.
2. Phổ biến ứng dụng phương phỏp đào hầm gần mặt đất trong điều kiện cú nước, lớp đất đỏ mất ổn định, phải bơm ộp vữa ngăn nước là chớnh, hạ thấp mực nước ngầm là phụ, sử dụng gia cố bơm vữa bịt khe khở và ngăn được 80% nguồn nước, giảm đi 20% lượng nước của khe nứt, để đạt được mục đớch giảm thiểu sụt lỳn bề mặt.
3. Dưới tỏc dụng của tải trọng động trờn mặt, đoạn hầm cú độ rộng lớn, độ dài lỗ khoan bơm vữa nhằm bịt kớn khe nứt của lớp đỏ dự kiến gia cố trước, sử dụng giải phỏp kỹ thuật ống dẫn nhỏ phối hợp tiến hành chống giữ vượt trước là quan trọng cú độ an toàn tin cậy cao.
4. Yờu cầu đường kớnh ống chống dài và độ cứng của lớp đỏ tương đồng nhau, khi đường kớnh vượt quỏ 150mm, tỏc dụng khống chế sụt lỳn bề mặt rất nhỏ, phương phỏp ống chống dài thường sử dụng ở đoạn cửa hang, trong đường hầm thường khụng thớch hợp sử dụng, dựng phương phỏp 2 lớp ống dẫn nhỏ là cú thể thụng qua.
5. Căn cứ vào tỡnh trạng địa tầng, đặc điểm xõy dựng cụng trỡnh trờn mặt và tỡnh trạng thiết bị cơ giới, lựa chọn phương phỏp khai đào ớt chấn động đối với bề mặt, kinh tế và tốc độ nhanh. Nếu tiết diện thi cụng lớn hoặc địa tầng tương đối kộm, cú thể lựa chọn phương phỏp hỗ trợ thi cụng phự hợp kinh tế và phương phỏp đào chia gương tương ứng; nếu tiết diện ngang nhỏ hoặc địa tầng tốt cú thể sử dụng phương phỏp khai đào toàn tiết diện.
6. Phương phỏp đào là khai đào chia bậc gương lưu lại nhõn đỡ hỡnh thành vũng khộp kớn, độ cao của bậc gương đào thứ nhất thớch hợp chọn 2,5m, xem xột từ gúc độ ngăn ngừa mất ổn định gương hầm, phần bậc đào cần cú độ dài nhất định, xột từ gúc độ giảm thiểu sụt lỳn mặt đất, nhanh chúng tạo vũng trũn chống khộp kớn, vừa khụng
Ph-ơng pháp thi cơng cơng trình ngầm 6-34
cho phộp gương đào khụng để quỏ dài, độ dài thớch hợp cố định bằng (1,0-:-1,5)D (D là độ rộng của đường hầm). Chống giữ hợp lý ban đầu nhất định thi cụng từ trờn xuống dưới, sau khi chống giữ đầu tiờn ổn định cú thể tiến hành chống giữ lớp thứ 2.
7. Nghiờm ngặt trong khống chế độ dài tiến độ của chu kỳ đào, tiến độ đào thường là 0,5-:-0,75m, do độ cao sập đổ cục bộ ở núc thường là ẵ độ dài tiến độ.
8. Phương phỏp thi cụng hầm độ rộng lớn phải chọn phương phỏp biến độ rộng lớn thành độ rộng nhỏ, như phương phỏp CD, CRD, phương phỏp thấu kớnh, phương phỏp hai trụ đứng, phương phỏp hang trụ, phương phỏp hầm giữa, phương phỏp hầm bờn, hỡnh 4-3. Dưới tiền đề bảo đảm an toàn, chuẩn xỏc và kinh tế, trỡnh tự lựa chọn phương phỏp khai đào phải là: khi độ rộng tiết diện ngang khai đào lớn hơn 10m trở lờn, cần ưu tiờn sử dụng phương phỏp CD hoặc là phương phỏp hai trụ đứng, trong trường hợp bất đắc dĩ cú thể xem xột phương phỏp đường hầm dẫn hụng hoặc phương phương phỏp CRD; khi độ rộng nhỏ hơn 10m cần lựa chọn phương phỏp phõn bậc; khi mà khống chế khụng được sụt lỳn lại xem xột sử dụng phương phỏp CD hoặc CRD. Thực tiễn cụng trỡnh chứng minh, nếu lớp địa tầng nụng của Bắc Kinh khi độ rộng khai đào trong phạm vi 12m, sử dụng thành cụng phương phỏp chia bậc.
Phương phỏp CD phương phỏp CRD Phương phỏp mắt Phương phỏp 2 trụ đứng
9. Sử dụng toàn bộ khung vũm cấu tạo lưới, loại bỏ khung thộp định hỡnh. Khung chống vũm thộp thứ nhất và thứ 2 ở sỏt gương là khụng chịu lực, tổ hợp kết cấu tạo thành bởi khung chống lưới thộp và bờ tụng phun cú khả năng chịu tải lớn hơn nhiều so với tỏc dụng chịu tải của kết cấu chống thộp hỡnh. Vỡ vậy, khụng tồn tại ý tưởng vũm chống thộp dạng lưới mềm hơn khung chống thộp hỡnh. Khung chống thộp lưới sau khi phun bờ tụng chịu tải tăng lờn 10 lần, khung chống thộp hỡnh thỡ khả năng chịu tải chỉ tăng lờn 4 lần, lý do phần phớa sau thộp hỡnh khụng phun được bờ tụng lờn, hỡnh thành khoảng trống rỗng và nước thẩm thấu, phớa sau khung chống thộp hỡnh và đất đỏ thường khụng thể liờn kết chặt với nhau. Làm cho biến dạng chuyển vị của toàn bộ kết cấu tăng mạnh.
Ph-ơng pháp thi cơng cơng trình ngầm 6-35
Thiết kế được lựa chọn là khung thộp dạng hỡnh số 8 đó tạo được độ cứng, cường độ và độ ổn định theo phương x và y, kớch thước kết cấu thể hiện ở hỡnh dưới đõy.
10. Thi cụng chia bậc khụng cho phộp phõn bậc dài, trung bỡnh và lớn. Độ dài của chia bậc đụi bằng 1 lần đường kớnh hầm, độ dài chia bậc đơn khống chế bằng 1,5 lần đường kớnh hầm. Cao độ của bậc thứ nhất lấy bằng 2,5m để cho việc lắp đặt định vị khung chống núc tiện và nhanh, cú lợi cho cụng tỏc an toàn trong thi cụng.
11. Do điều kiện địa chất rất kộm, ở giữa lớp bờ tụng phun và đất đỏ thường xuất hiện khe hở. Khoảng hở này thường xuất hiện nhiều ở gần núc và chõn vũm. Cho nờn việc bơm ộp vữa lấp đầy khoảng trống phớa sau rất quan trọng, việc này thực hiện ngay sỏt gương lũ. Đồng thời phải xử lý tốt chõn vũm, ở chõn vũm phải lắp đặt neo ống và bơm vữa để khúa chõn vũm. Đõy là mấu chốt của việc ngăn chặn sụt lỳn vũm.
12. Trong lớp đỏ mềm ở gần mặt đất, phần vũm của đường hầm đào ngầm, bờn hụng mặt cắt ngang hỡnh trũn khụng thể lắp đặt neo, chỉ ở vị trớ đầu tiếp xỳc giữa chõn vũm và khung vũm lặp đặt neo ống cú thể bơm ộp được vữa xi măng.
13. Vỏ chống cụng trỡnh ngầm nhất thiết phải sử dụng hỡnh thức kết cấu vỏ chống phức hợp (hỡnh ...), yờu cầu độ dày vỏ chống thường khụng được nhỏ hơn 30cm, nhưng cũng khụng nờn tựy ý gia tăng độ dày của lớp vỏ chống thứ 2 ỳa lớn, thậm chớ làm hai lớp vỏ chống đỳc sẵn, ý tưởng gia tăng cường độ của chống giữ ban đầu là chớnh xỏc. Giữa kết cấu chống giữ ban đầu và lớp vỏ chống thứ 2 cần phải thiết kế lớp cỏch nước, sử dụng phủ lớp cỏch nước khụng đúng đinh, phần sau khụng dệt cần phải lắp đặt hệ thống đường ống nước, đồng thời bỏ đường nước, ở cự lý thiết kế nhất định phũng nước lỗ rộng, ở khoảng cỏch nhất định lắp đặt lỗ khoan ống phũng nước, đem rónh nước đặt ở hai bờn cạnh biờn. Lớp tỏch lớp phũng nước đó tạo nờn tỏc dụng phũng nước, vừa tỏc dụng tạo f tỏc dụng ngăn tỏch lớp ở lớp khi xõy dựng lớp 2.
14. Để thi cụng nhanh đột xuất, khảo sỏt hiệu ứng thời gian khụng gian, cần phải làm được năm cỏi tức thời, chống giữ tức thời, tạo vũng khộp kớn tức thời, đo lường tức thời, phản hồi tức thời, điều chỉnh tức thời.
15. Phương chõm 18 chữ của phương phỏp đào cụng trỡnh ngầm gần mặt đất bằng phương phỏp ngầm là nguyờn tắc thi cụng và tổng kết thấu đỏo nội dung chớnh, khi lựa chọn phương phỏp thi cụng hầm gần mặt đất bằng phương phỏp ngầm phải kiờn trỡ phương chõm này.
16. Cần phải thiết kế tuõn theo thụng tin phản hồi, thụng tin thi cụng, lý thuyết trạng thỏi thụng tin.
Ph-ơng pháp thi cơng cơng trình ngầm 6-36
17. Kỹ thuật đo lường khống chế là phương phỏp kiểm tra đo lượng độ lỳn bề mặt đất và sập đổ núc đỏng tin cậy nhất, là hạt nhõn của thi cụng, cần phải cố gắng và nhanh chúng lấy được kết quả đo lường, nắm chắc được đặc điểm biến đổi của đường hầm, đặc biệt quan trọng coi ổn định như 1 lần đường kớnh hầm, đõy luụn luụn là vựng xảy ra biến dạng sập đổ nguy hiểm nhất.
18. Kỷ luật nghiờm khắc, cụng nghệ nghiờm khắc và quản lý chặt chẽ. 3.6.3. Phương phỏp khai đào
Khi lựa chọn phương phỏp thi cụng cụng trỡnh ngầm ở gần mặt đất, thường gặp