CHƯƠNG 3: CÁC BIỆN PHÁP KĨ THUẬT NÂNG CAO ỔN ðỊNH CÔNG TRÌNH KHI ðÀO HẦM QUA VÙNG ðẤT PHAY PHÁ VÒ NHÀU
4.1. Thăm dò, khảo sát điều kiện khu vực thi công CTN
Khảo sát có nhiệm vụ xác định các thông số liên quan đến điều kiện xây dựng CTN bao gồm điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn, địa chất công trình khu vực, các kết cấu, công trình có tác động tới quá trình thi công cũng như chịu ảnh hưởng của
quá trình thi công, khả năng gây ô nhiễm môi tr−ờng trong thi công, v.v…
Với mục đích phòng ngừa sự cố, khảo sát đầy đủ và chính xác đóng vai trò rất quan trọng. Các số liệu khảo sát thu được sẽ là cơ sở để người thiết kế, thi công có những dự báo chính xác về các khả năng sự cố có thể xảy ra cũng nh− các biện pháp phòng ngừa cần thiết để giảm thiểu khả năng xảy ra sự cố và mức độ tác động của chúng dựa vào việc thiết kế công trình và kết cấu công trình phù hợp, lựa chọn ph−ơng pháp và tổ chức thi công hợp lý, thiết lập hệ thống quan trắc phù hợp với yêu cầu môi trường xây dựng, v.v… Theo đó, với mỗi CTN cụ thể, mỗi biện pháp thi công đ−ợc sử dụng, các thông số cần khảo sát cũng thay đổi, đòi hỏi phải có sự kết hợp chặt chẽ giữa bên khảo sát với các bên thiết kế và thi công ngay từ đầu.
Với mục đích đó, khảo sát phục vụ xây dựng CTN bao gồm:
-Khảo sát, xác định điều kiện hiện trường
-Khảo sát xác định các vật thể, công trình ngầm tồn tại trong khu vực thi công;
-Khảo sát địa hình bề mặt và xác định các tính chất cơ lý của đất -Khảo sát phục vụ mục đích bảo vệ môi trường khu vực
Công tác khảo sát có thể đ−ợc thực hiện tại tất cả các giai đoạn của dự án từ quy hoạch, thiết kế, thi công và thậm chí là sử dụng CTN.
4.1.1. Khảo sát, xác định điều kiện hiện trường
Khảo sát xác định điều kiện hiện trường tiến hành trước khi thi công chủ yếu phục vụ quy hoạch, thiết kế tuyến CTN và một phần cho quá trình thi công. Các đối t−ợng cần khảo sát bao gồm:
-Hiện trạng sử dụng quỹ đất và các công trình bề mặt tồn tại trong khu vực chịu ảnh hưởng của quá trình thi công. Trong khu vực đô thị, công việc này bao gồm
đánh giá mật độ các công trình bề mặt dọc theo tuyến CTN, phân loại các công trình theo mức độ cần bảo vệ chống lại tác động của quá trình thi công
-Quy hoạch vùng trong t−ơng lai trong khu vực chịu ảnh h−ởng
- Hiện trạng hệ thống giao thông bề mặt: Phân loại các tuyến đ−ờng giao thông, khả năng cho phép gián đoạn tuyến đ−ờng khi thi công CTN
-Khả năng sử dụng quỹ đất bề mặt phục vụ thi công CTN: xác định vị trí cho phép thi công các giếng đầu và giếng cuối, vị trí bli thải đất và tuyến vận tải đất thải, v.v…
-Hiện trạng hệ thống công trình chứa n−ớc trên mặt (sông, hồ, kênh, rạch, v.v…) phục vụ xác định chiều dày lớp đất phủ tối thiểu phía trên nóc CTN cũng nh− khoảng cách từ CTN tới khu vực có các công trình đó trên bề mặt.
-Khả năng cung cấp điện, n−ớc, thoát n−ớc trong quá trình thi công.
4.1.2. Khảo sát xác định các vật thể, công trình ngầm tồn tại trong khu vực thi công
Trong khối đất dọc theo tuyến CTN dự kiến thi công qua có thể tồn tại những vật thể, công trình. Chúng có thể gây những ảnh h−ởng bất lợi tới quá trình thi công và tính ổn định của CTN (hình 4.1). Vì vậy, trước khi chọn tuyến CTN, cần khảo sát tỉ mỉ xác định vị trí của chúng nhằm đ−a ra biện pháp bảo vệ các công trình đó nếu cần thiết và đảm bảo an toàn cho quá trình thi công. Các kết quả khảo sát thu đ−ợc sử dụng để đánh giá khả năng biến dạng của các công trình, khả năng bị tháo khô và
ô nhiễm của các giếng cấp n−ớc, thất thoát khí nén hoặc dung dịch bentônit từ máy khiên đào, áp lực đất tác dụng lên CTN, v.v… Các đối t−ợng cần khảo sát trong giai
đoạn này bao gồm:
Hình 4.1. Các vật thể, CTN tồn tại trong khu vực thi công T−êng cõ
CTN
Neo
Giếng khai thác
-Kết cấu phần ngầm của các công trình bề mặt bao gồm loại nền móng, kết cấu tầng hầm, độ sâu đặt móng, v.v…
-Hệ thống các CTN đang tồn tại nh− đ−ờng ống cáp điện, cấp n−ớc, thoát nước, v.v… dọc theo tuyến CTN và đặc biệt là vị trí đặt các giếng đầu và giếng cuối.
Các phương pháp khảo sát như đào hào thăm dò, khảo sát bằng địa chấn cho phép xác định chính xác vị trí, kích thước, độ sâu và các điều kiện cụ thể khác của công tr×nh ngÇm.
-Các giếng nước bỏ hoang và đang sử dụng: chúng cần được xác định chính xác để đánh giá nguy cơ xảy ra thoát khí, dung dịch bentônit khi máy khiên đào thi công cắt qua các giếng này.
-Xác định các khu vực bải thải chôn lấp vật liệu đang tồn tại trong lòng đất vì đây là những khu vực đất bị xáo trộn mạnh, có thể chứa nước ngầm với lưu l−ợng lớn.
4.1.3. Khảo sát địa hình bề mặt và xác định các tính chất cơ lý của đất Các đối t−ợng cần khảo sát trong giai đoạn này bao gồm:
- Địa hình bề mặt: quan sát, đánh giá điều kiện địa hình khu vực dọc theo tuyến CTN. Nói chung, điều kiện địa hình cũng phản ảnh phần nào điều kiện địa tầng đất phía dưới
- Thành tạo địa chất khu vực, cấu trúc địa chất các tầng theo chiều sâu, chiều dày các lớp đất
Các tính chất cơ lý của đất
4.1.4. Khảo sát phục vụ mục đích bảo vệ môi trường khu vực
Công tác khảo sát này chủ yếu thực hiện trước khi thi công CTN để cung cấp các số liệu cho thiết kế và thi công phù hợp với mục đích bảo vệ môi trường khu vực. Tuy nhiên, cũng có thể phải tiến hành những khảo sát sau khi đl kết thúc thi công để đánh giá những thay đổi của môi trường nếu cần thiết. Những đối tượng cần khảo sát ở đây bao gồm:
-Ô nhiễm tiếng ồn và chấn động: Đo đạc, đánh giá sự thay đổi các chỉ số ô nhiễm tiếng ồn và chấn động trước và trong khi thi công, đặc biệt tại những vị trí cần có không gian yên tĩnh nh− bệnh viện, tr−ờng học.
-Dịch chuyển đất: Khảo sát và quan trắc điều kiện, biến đổi của nền đất và các công trình bề mặt dọc theo tuyến CTN trước, trong và sau khi thi công để đánh giá
định l−ợng mức độ dịch chuyển trong khối đất và những tác động của chúng tới các công trình trên mặt.
-Biến đổi nước ngầm: quan trắc, đánh giá sự thay đổi mực nước ngầm, chất lượng nước ngầm vì những thay đổi này không chỉ tác động tới bản thân lớp đất chứa n−ớc mà tới cả điều kiện môi tr−ờng khu vực, điều kiện sinh hoạt của dân c−
thành phố sử dụng nguồn nước ngầm trong khu vực. Công tác quan trắc, đo đạc này tiến hành đồng thời với quá trình thi công.
-Khí độc hại xâm nhập vào môi trường không khí: trong quá trình thi công dùng khí nén và chất lỏng có áp để giữ ổn định mặt gương, áp lực từ mặt gương có thể đẩy các khí độc hại tồn tại trong khối đất cát, cuội sỏi vào các giếng ngầm hoặc tầng hầm của các công trình bề mặt xung quanh gây ô nhiễm môi tr−ờng, nguy hiểm tới tính mạng con người. Công tác khảo sát cần xác định vị trí các giếng ngầm, mực nước trong giếng và kết cấu tầng hầm các công trình bề mặt có khả năng bị khí độc thâm nhập, quan trắc sự thay đổi hàm l−ợng không khí tại những vị trí này trong suốt thời gian thi công. Khoan khảo sát tr−ớc khi thi công phát hiện các vùng chứa khí độc, đo đạc sự thay đổi của chúng trong giai đoạn thi công.