CHƯƠNG 2: NHỮNG SỰ CỐ RỦI RO THƯỜNG GẶP TRONG THI CÔNG HẦM QUA VÙNG ðẤT ðÁ PHAY PHÁ VÒ NHÀU
2.2. Các nguyên nhân dẫn đến sự cố, rủi ro
Trong những năm gần đây, ở Việt Nam và trên thế giới có không ít các sự cố phá hủy trong xây dựng công trình ngầm, chúng ta chỉ có thể tránh đ−ợc các rủi ro trong xây dựng khi xác định đ−ợc các nguyên nhân gây rủi ro, để có đ−ợc các biện pháp phòng ngừa. Vì vậy công tác phân tích nguyên nhân gây sự cố cần đ−ợc đầu t−
nghiên cứu. Tác giả xin đ−a ra các nguyên nhân sai sót trong các công tác kỹ thuật dẫn
đến sự cố bao gồm:
- Công tác quy hoạch.
- Công tác khảo sát thăm dò.
- Công tác thiết kế.
- Công tác thi công.
- Công tác vận hành, sử dụng công trình.
2.2.1. Công tác quy hoạch
Quy hoạch hệ thống các công trình ngầm thực sự là vấn đề phức tạp, bị chi phối không chỉ bởi sự phát triển lâu dài của thành phố, bởi các dự án xây dựng xây dựng trước mắt, lâu dài trên mặt đất mà còn phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên cũng nh− các điều kiện địa chất của khối đất đá nền. Xây dựng công trình ngầm nói chung
đòi hỏi vốn đầu t− lớn, do vậy lại càng cần thiết quy hoạch và thiết kế đảm bảo tính sử dụng lâu dài. Đây là vấn đề phức tạp, không thể trao đổi trong khuôn khổ của tham luận. Xuất phát từ tình hình thực tế hiện nay, tác giả cho rằng cần phải nghĩ đến phương án quy hoạch tổng thể, lâu dài, để tạo điều kiện cho việc phát triển, mở rộng trong tương lai. Quy hoạch không hợp lý sẽ dẫn đến tình trạng phải dỡ bỏ, đổi mới llng phÝ vÒ kinh tÕ.
2.2.2. Công tác khảo sát thăm dò
Chất l−ợng khảo sát không đạt yêu cầu, các số liệu khảo sát không đầy đủ hoặc có độ tin cậy không cao.
- Không phát hiện đ−ợc hoặc pháp hiện không đầy đủ, đánh giá không đúng về chỉ tiêu cơ lý đặc tính cấu trúc khối đất đá xây dựng công trình. Đặc biệt môi trường
địa chất yếu hoặc đới yếu trong khu vực xây dựng.
- Không phát hiện đ−ợc sự phát sinh hay sự xuất hiện của các quá trình địa kỹ thuật có thể dẫn đến sự cố phá hủy trong xây dựng nh− sự xuất hiện của các đứt gẫy phay phá; mạch nước ngầm cùng với đất mềm cát chảy…
- Công tác khảo sát sơ sài, không thấy sự có mặt của hệ thống công trình ngầm có sẵn hoặc móng của các công trình bề mặt chịu tác động của công tác thi công công trình…
Công tác khảo sát có chất l−ợng không đạt yêu cầu, các số liệu khảo sát không
đầy đủ thường gây tổn hại rất lớn, nếu phát hiện được trước khi thi công thì cần thay
đổi thiết kế, hoặc không phát hiện được trước khi thi công thì hậu quả để lại là rất lớn khi công trình đi vào thi công hoặc sử dụng.
Trong xây dựng công trình ngầm, các thông tin kết quả từ khảo sát thăm dò
đóng một vai trò rất quan trọng đến việc thiết kế thi công cũng nh− là hiệu quả trong xây dựng. Khối đất đá luôn là yếu tố khách quan phức tạp, tiềm tàng các nguồn rủi ro, nguy hiểm. Việc dự báo đ−ợc các đặc tính khối đất đá hay các hiện t−ợng địa chất yếu như thi công gặp đất mềm, cát chảy hay gặp đá yếu, mạch nước ngầm, các khe nứt đứt gẫy lớn để từ đó có trước được các biện pháp thi công hợp lý, tối ưu nhất nhằm hạn chế sự cố trong xây dựng.
Tuy nhiên cũng cần thấy rằng, không thể nói tất cả là trách nhiệm của công tác khảo sát thăm dò. Dù có thăm dò đầy đủ đến đâu, cũng không thể lường trước được hết các biến động về địa chất. Cho nên trong quá trình thi công luôn cần phải chú ý thăm dò, theo dõi đánh giá địa chất thường xuyên. Nhiều phương pháp đo đạc địa kỹ thuật,
địa vật lý đl được phát triển, cho phép dự báo được các bất thường ở diện rộng trong quá trình thi công, cũng nh− theo dõi những biến đổi trạng thái cơ học trong khối đất
đá, cho phép điều chỉnh biện pháp thi công, điều chỉnh thiết kế cho phù hợp với điều kiện thực tế.
2.2.3. Công tác thiết kế
Kết quả từ công tác khảo sát thăm dò góp phần quan trong vào công tác thiết kế xây dựng. Công tác thiết kế có thể có những sai sót sau đây:
- Sai sót về xác định hình dạng, kích thước mặt cắt ngang công trình;
- Sai sót về mô hình tính, do xác định không đúng các loại tải trọng tác dụng lên công trình sau quá trình khai đào dẫn đến việc thiết kế kết cấu chống giữ không
đủ khả năng mang tải;
- Biện pháp thi công không phù hợp…
Hiện tại, ở n−ớc ta công tác thiết kế th−ờng vẫn đ−ợc tiến hành với các mô
hình cổ điển. Cần thiếp phải áp dụng các tiến bộ khoa học trong lĩnh vực này. Trong quá trình thiết kế cần phải chú ý phân tích các tổ hợp tải trọng khác nhau, các ảnh h−ởng đa dạng của yếu tố thiên nhiên. Cần phân tích, dự báo các rủi ro có thể có, sự chuẩn bị thích hợp trong quá trình thi công. Phân tích rủi ro cần đ−ợc xem là một bộ phận của công tác thiết kế.
2.2.4. Công tác thi công
Năng lực nhà thầu không phù hợp, sử dụng các vật liệu đầu vào không đạt yêu cầu nh− thiết kế, ph−ơng pháp thi công đ−a ra không phù hợp sẽ làm ảnh h−ởng xấu
đến chất l−ợng công trình.
Ngày nay có khá nhiều ph−ơng pháp thi công đl đ−ợc phát triển và hoàn thiện
để xây dựng các công trình ngầm. Mỗi phương pháp đều có phạm vi và điều kiện ứng dụng xác định. Trên các sơ đồ tổng hợp các phương pháp thi công ngầm và thi công lộ thiên, cùng với những điều kiện áp dụng, tổng hợp các chỉ dẫn lựa chọn t−ơng ứng với các điều kiện và mục tiêu cụ thể, các giải pháp thích hợp theo các yêu cầu phải bảo vệ, mục tiêu bảo vệ.
Hình 2.7. Phân nhóm phương pháp thi công ngầm,
Hỡnh 2.8. Phõn nhúm phương phỏp ủào
Các ph−ơng pháp thi công ngầm
Ph−ơng pháp thi công thông th−ờng
Ph−ơng pháp thi công bằng máy
Khoan- nổ mìn
Máy đào xúc, máy xới
Máy đào lò RH
Máy khiên đào SM Máy khoan
hÇm TBM
KÝch Ðp ống, đào hÇm nhá Đào
tõng phÇn g−ơng Đào
toàn g−ơng Hở
Cã khiên
Máy đào từng phần Máy đào từng phần Phương pháp đào
Đào theo chu kỳ Đào liên tục
Khoan nổ mìn Máy đào xúc
Hỡnh 2.9. Cụng tỏc ủào và chống tạm bằng phương phỏp ngầm
Hỡnh 2.10. Sơ ủồ phõn tớch lựa chọn phương phỏp thi cụng ngầm hợp lý 2.2.5. Công tác vận hành, sử dụng công trình
Những sai sót trong quá trình sử dụng dẫn đến sự cố công trình nh−:
- Sử dụng sai mục đích ban đầu thiết kế;
- Công trình có dấu hiệu h− hỏng không kịp thời hoặc không có biện pháp khắc phục.
Nhận xét Ch−ơng 2
Trong chương này luận văn đl đề cập đến
* Tổng quan về những sự cố rủi ro khi thi công hầm qua vùng đất yếu (phay phá, vò nhàu) trên thế giới và ở Việt Nam.
Những sự cố rủi ro này dẫn đến phá hủy công trình hoặc dẫn đến phá hủy các công trình lân cận khác. ở Việt Nam sự cố rủi ro khi thi công hầm qua vùng đất yếu phảI kể
đến khi thi công phay FA mức -80 mỏ Than Mạo Khê năm 1996 làm đình trệ hoạt động của toàn mỏ trong 06 tháng và làm chết 03 ng−ời.
Tại khu vực cửa nam của hầm đèo Hải Vân sự xuất hiện vùng đất yếu trong thi công hầm đl làm tăng thêm chi phí hầm lên gấp hàng chục lần so với đào hầm trong đất đá ổn định và kéo dài thời gian thi công hầm
* Luận văn đl phân tích và đánh giá các nguyên nhân dẫn đến các sự cố rủi ro trong thi công hầm.
Các nguyên nhân này có những nguyên nhân khách quan nh−ng cũng có những nguyên nhân chủ quan của đơn vị thiết kế và thi công hầm.
Mục tiêu sử dụng Đ−ờng hầm giao thông, cáp...
Đặc điểm - §é s©u - §é cong - Chiều dài
Môi tr−ờng - Tiếng ồn - Chấn động - Lón sôt Tiết diện
- Hình dạng - KÝch th−íc YÕu tè
ảnh h−ởng
Phân loại khối đất/đá
Khối đá cứng/đá bở rời - Đất Không
cã n−íc ngÇm Cã n−íc ngÇm
Ph−ơng pháp
đào/thi công Khoan nổ mìn
Máy khoan hÇm
Máy đào lò
Máy
đào xúc;
máy xới
Máy khiên đào
KÝch Ðp;
ô ống Chiều độ giảm bền
CHƯƠNG 3