CHƯƠNG 3: CÁC BIỆN PHÁP KĨ THUẬT NÂNG CAO ỔN ðỊNH CÔNG TRÌNH KHI ðÀO HẦM QUA VÙNG ðẤT PHAY PHÁ VÒ NHÀU
4.5. Quan trắc, ủỏnh giỏ ổn ủịnh CTN và cỏc cụng trỡnh bề mặt
Trong thi cụng CTN, quan trắc là một cụng cụ trợ giỳp ủặc lực ủược sử dụng nhằm những mục ủớch:
- Quan trắc, dự đốn điều kiện địa cơ học khu vực CTN sẽ đào qua - Quan trắc cỏc biểu hiện biến dạng, ủộ bền của kết cấu chống giữ CTN
- Quan trắc ủỏnh giỏ cỏc biểu hiện phản ứng cơ học của khối ủất xung quanh CTN sau khi khai ủào
- Quan trắc dịch chuyển mặt ủất và cỏc biểu hiện phỏ huỷ cụng trỡnh bề mặt do ảnh hưởng của thi công CTN.
ðối tượng quan trắc, ủo ủạc bao gồm:
- Kết cấu CTN
- Khối ủất xung quanh CTN và trờn bề mặt
- Các công trình chịu ảnh hưởng của quá trình thi công
Kết quả quan trắc cĩ ý nghĩa khơng chỉ dự đốn biểu hiện cơ học của khu vực CTN sẽ thi công nhằm lựa chọn phương pháp thi công hợp lý, quan trắc còn có ý nghĩa ủỏnh giỏ tớnh hiệu quả của quỏ trỡnh thi cụng ủó sử dụng bao gồm cả cụng tỏc gia cố khối ủất, ủào và chống giữ cụng trỡnh và làm cơ sở ủưa ra những ủiều chỉnh cần thiết về thiết kế, thi cụng. ðiều này ủặc biệt quan trọng ủối với xõy dựng CTN thi cụng qua vựng ủịa chất luụn cú biến ủổi và cỏc thụng số liờn quan tới quỏ trỡnh thiết kế, thi cụng khụng dễ dàng ủể xỏc ủịnh chớnh xỏc.
Nội dung và phạm vi quan trắc chủ yếu trong thi công CTN bao gồm:
- Thiết lập mạng lưới cỏc mốc và tiến hành ủo lỳn trờn bề mặt
- ðo ỏp lực nước lỗ rỗng trong ủất, sự thay ủổi mực nước, hướng và tốc ủộ dũng chảy
- ðo ứng suất trong kết cấu chống giữ CTN và trong khối ủất xung quanh CTN
- ðo biến dạng của lớp vỏ chống CTN
- ðo biến dạng, dịch chuyển và sự hình thành vết nứt tại các công trình chịu tỏc ủộng của quỏ trỡnh thi cụng.
Rừ ràng với những mục ủớch và nội dung quan trắc như vậy, cụng việc này
phải ủược thực hiện trong toàn bộ cỏc giai ủoạn thực hiện của dự ỏn, trước, trong và thậm chí cả sau quá trình thi công.
Tựy thuộc vào mục ủớch quan trắc, quy mụ và tầm quan trọng của cụng trỡnh mà cỏc biện phỏp quan trắc khỏc nhau sẽ ủược sử dụng.
Trong CTN, cỏc thiết bị quan trắc ủược sử dụng thường bao gồm:
- Cỏc mốc ủo hội tụ gắn trờn biờn CTN ủể xỏc ủịnh ủộ dịch chuyển hội tụ trờn biờn;
- Thiết bị ủo biến dạng Extensometer ủặt trong cỏc lỗ khoan xỏc ủịnh vùng dịch chuyển xung quanh CTN
- Tế bào ủo ỏp lực ủặt tại vị trớ mặt tiếp xỳc giữa khối ủất với vỏ chống CTN ủể xỏc ủịnh tải trọng bờn ngoài tỏc dụng lờn vỏ chống
- Thiết bị ủo biến dạng ủặt bờn trong vỏ chống ủể xỏc ủịnh biến dạng của lớp vỏ CTN
Các thiết bị quan trắc từ trên bề mặt thường sử dụng các loại thiết bị:
- Mốc ủo lỳn bề mặt ủặt trờn mặt ủất hoặc trờn cỏc cụng trỡnh bề mặt - Thiết bị ủo dịch chuyển trong ủất (Inclinometer)
- Thiết bị ủo biến dạng Extensometer ủặt trong cỏc lỗ khoan xỏc ủịnh vùng dịch chuyển xung quanh CTN
- Thiết bị ủo ỏp lực nước.
Với mỗi nội dung, ủối tượng quan trắc, ủo ủạc cụ thể, 2 thụng số quan trọng nhất là mật ủộ thiết bị ủo ủạc và tần suất ủo. Mật ủộ thiết bị ủo ủạc phản ỏnh số lượng thiết bị ủo ủược lắp ủặt trong khụng gian mụi trường xõy dựng cũn tần suất ủo ủạc thể hiện thời gian gión cỏch giữa cỏc lần ủọc chỉ số của thiết bị ủo và thời gian ủo từ khi bắt ủầu lắp ủặt thiết bị ủến khi ngừng cụng việc ủo. Cỏc thụng số này ủược thiết lập trước khi thực hiện cụng tỏc quan trắc và ủược ủiều chỉnh khi thực hiện trờn cơ sở cỏc số liệu ủo thực tế. Ngoài ra, trong giai ủoạn thiết kế cũng cần phải dự đốn những giá trị đo giới hạn, xu hướng biến đổi của cỏc số liệu ủo hay thực chất là những thay ủổi xảy ra trờn kết cấu cụng trỡnh và khối ủất xung quanh. Giỏ trị này cú ý nghĩa bỏo hiệu hạng mục ủược quan trắc ủang nằm trong giới hạn nguy hiểm. Tựy thuộc vào tầm quan trọng của mỗi cụng
trỡnh, loại giỏ trị này cũn ủược chia thành nhiều cấp khỏc nhau tương ứng với mức ủộ nguy hiểm tăng dần.
Dựa vào cỏc số liệu quan trắc thu ủược, sau khi xử lý và phõn tớch, cỏc bờn tham gia dự ỏn cú thể ủỏnh giỏ chất lượng, hiệu quả thi cụng cụng trỡnh ủó thực hiện, rỳt ra những kinh nghiệm và những biện phỏp cần thực hiện ủể cải tiến chất lượng cụng việc, phũng ngừa cỏc dạng sự cố khụng ủể chỳng xảy ra.
Nhận xét chương 4
Muốn hạn chế và phũng ngừa rủi ro trong thi cụng hầm qua ủất yếu (phai phỏ vũ nhàu) khụng ủể ủỏ sụp lở và an toàn trong thi cụng luận văn ủó ủề cập ủến cỏc giải pháp cần thiết trong các biện pháp kỹ thuật thi công.
-Phải có quy trình thiết kế hệ thống công trình ngầm phù hợp
-Cần thăm dũ, ủiều tra khảo sỏt ủiều kiện khối ủất ủỏ khu vực thi cụng.
-Các yêu cầu về thiết kế kết cấu công trình ngầm.
-Lựa chọn biện pháp thi công và cách thức thực hiện phù hợp.
-Phải tiến hành quan trắc, ủỏnh giỏ ổn ủịnh cụng trỡnh ngầm và cỏc cụng trỡnh bề mặt trong suốt thời gian thực hiện dự án.
-Nõng cao năng lực ủội ngũ cỏn bộ tham gia thực hiện cụng trỡnh.
ðối với từng hạng mục công trình ngầm, khi thi công gặp phay phá sau khi ủề xuất biện phỏp kỹ thuật thi cụng cần thiết phải nghiờn cứu chi tiết cỏc giải phỏ.p ủó nờu trờn
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
Sự cố trong quá trình thi công công trình ngầm do nhiều nguyên nhân khác nhau, trong mọi khõu cụng tỏc từ khảo sỏt, thiết kế ủến thi cụng nhưng việc thi cụng cụng trỡnh ngầm qua vựng ủất bị phay phỏ vũ nhàu vẫn mang lại nguy cơ rất cao. Vỡ vậy, việc xỏc ủịnh chớnh xỏc vựng ủất bị phay phỏ vũ nhàu, dự bỏo sự cố và ủề ra các biện pháp thi công thích hợp là vô cùng quan trọng.
Sự cố liờn quan ủến thi cụng cụng trỡnh ngầm qua vựng ủất bị phay phỏ vũ nhàu chủ yếu liên quan ựến hiện tượng quá tải của khối ựào. đó là mối quan hệ giữa chất lượng khối ủỏ, biện phỏp ủào và phương phỏp chống ủỡ.
Tỏc ủộng của sự cố khi chỳng xảy ra cú thể tới bản thõn CTN ủang xõy dựng làm phá vỡ kết cấu công trình, gây hư hỏng thiết bị thi công, phá hoại môi trường khối ủất bao quanh và thậm chớ tới cỏc cụng trỡnh bề mặt, gõy tổn thất về người, ụ nhiễm môi trường, v.v… Các sự cố thường dẫn tới kéo dài thời gian thi công, tăng chi phí;
Do tớnh chất phức tạp của sự cố trong xõy dựng CTN nờn trong ủỏnh giỏ và phũng ngừa cũng như giảm thiểu khả năng xảy ra và tỏc ủộng của sự cố khụng cú một phương pháp toàn năng nào. Tuỳ thuộc vào mỗi dự án cụ thể mà các biện pháp kỹ thuật ủược sử dụng cũng khỏc nhau. Tuy nhiờn, về nguyờn tắc, chỳng phải là tổ hợp của tất cả cỏc giải phỏp từ ủảm bảo chất lượng kết quả khảo sỏt ủiều kiện dự ỏn, cỏc biện phỏp kỹ thuật - thi cụng ủến ủiều hành, quản lý, v.v…
Cú nhiều phương phỏp ủào, song ủối với vựng ủất bị phay phỏ vũ nhàu thỡ phương phỏp ủào NATM là cú hiệu quả nhất.
Cỏc giải phỏp phũng ngừa sự cố ủó nờu tập trung chủ yếu vào việc phũng ngừa và bảo vệ cỏc ủối tượng này. Cụ thể là phũng ngừa cỏc hiện tượng mất ổn ủịnh gương ủào cú thể dẫn tới sụt lỳn khối ủất hoặc thậm chớ hỡnh thành vựng sụt lở trờn bề mặt, mất ổn ủịnh kết cấu chống giữ cụng trỡnh do chế ủộ làm việc vượt quỏ giới hạn cho phộp, kiểm soỏt ủộ lỳn bề mặt gõy ra bởi quỏ trỡnh thi cụng cũng như ủộ ổn ủịnh của cỏc cụng trỡnh bề mặt và CTN lõn cận. Rừ ràng, với mỗi trường hợp cụ thể
ủể phũng ngừa cũng như khắc phục sự cố cú thể sử dụng nhiều giải phỏp khỏc nhau, quan trọng là lựa chọn ủược giải phỏp thớch hợp nhất cả về mặt kinh tế lẫn kỹ thuật, cũng như cỏc yờu cầu liờn quan ủến mụi trường và yờu cầu sử dụng cụng trỡnh. ðiều này ủũi hỏi chất lượng thực hiện cụng việc ở tất cả cỏc giai ủoạn của dự ỏn;
Do ủặc tớnh dễ thay ủổi của vựng ủất bị phay phỏ vũ nhàu nờn cần kết hợp nhiều phương phỏp gia cố, chống ủỡ ủể ủảm bảo cho quỏ trỡnh thi cụng và cần quan trắc sự dịch chuyển, biến dạng của khối ủất ủỏ.
KIẾN NGHỊ
ðề nghị bổ sung cỏc biện phỏp ủào và chống ủỡ khi thi cụng ủào hầm qua vựng ủất bị phay phỏ vũ nhàu vào quy phạm thiết kế, thi cụng ủường hầm.
Tiếp tục nghiờn cứu sõu hơn về tớnh chất, ủặc ủiểm của ủất ủỏ bị phay phỏ vào nhàu ủể ỏp dụng vào nhiều ngành khoa học khỏc.
Tiếp tục nghiờn cứu sõu hơn về cỏc dạng ủất bị phay phỏ vũ nhàu ủể tỡm ra giải phỏp ủào và chống ủỡ thớch hợp cho mỗi dạng vựng ủất với ủiều kiện ủịa chất khác nhau.