22. Áp lực của nước ngầm xuất hiện trong khối địa tầng cần phải giải phúng bằng hệ thống thoỏt nước.
2.3. Giám sát thi công hệ thống kết cấu chống đỡ
Hệ thống kết cấu chống đỡ dùng cho công trình hầm thi công theo ph−ơng pháp NATM bao gồm: bê tông phun, l−ới thép, neo BTCT và khung chống thép hình.
Đối với các công trình hầm đe thi công ở n−ớc ta (Hải Vân, Đèo Ngang) sử dụng kết cấu chống đỡ nh− sau:
- L−ới thép hàn từ sợi thép tròn trơn Φ6, Φ7mm.
- Neo loại SN chế tạo từ thanh cốt thép Φ25 loại CIII theo TCVN, vật liệu thép thanh loại CIII, CIV theo TCVN, thép bản và thép hình chủ yếu đ−ợc sản xuất trong n−ớc. Một số loại vật liệu đặc chủng nh− thanh neo IBO, neo Swellex sử dụng trong điều kiện cần thiết đ−ợc nhập ngoạị
- Phụ gia dùng trong bê tông phun có thể dùng phụ gia Sika hoặc phụ gia Imax sẵn có trên thị tr−ờng trong n−ớc.
Cần nhắc lại rằng việc lựa chọn và áp dụng các hệ thống chống đỡ trong hầm có tính chất quyết định đến sự thành công của ph−ơng pháp NATM. Tuỳ theo từng điều kiện địa chất, hệ thống gia cố, chống đỡ đ−ợc áp dụng khác nhaụ
Sau đây là ví dụ về hệ thống chống đỡ hầm đ−ợc áp dụng tại hầm Đèo Ngang:
Kết cấu chống đỡ loại Ị
+ Điều kiện áp dụng: Đá nguyên khối, đá nứt vỡ có thể rơi mảnh nhỏ nh−ng toàn bộ hầm đào ổn định trong thời gian dàị
Biến dạng đá rất nhỏ và không đáng kể.
Đào toàn mặt cắt hoặc phần vòm tr−ớc, b−ớc đào 3,00m. + Kết cấu chống đỡ:
Bê tông phun dầy 5 cm. Diện tích 24,99m2/m Khối l−ợng đào lý thuyết 91,19 m3/m.
Kết cấu chống đỡ loại IỊ
+ Điều kiện áp dụng: Đá nứt vỡ, một phần có thể rơi nh−ng toàn bộ hầm đào ổn định trong thời gian vài ngày, phần vòm hầm đôi khi gặp phải thớ đá nứt nẻ nhiều, việc đặt kết cấu chống đỡ gặp khó khăn.
Biến dạng đá nhỏ và nằm trong giới hạn biến dạng đàn hồị Đào toàn mặt cắt hoặc phần vòm tr−ớc, b−ớc đào 2,00m. + Kết cấu chống đỡ:
Bê tông phun dầy 5 cm. Diện tích 24,99m2/m. L−ới thép CQS 6 (3.13Kg/m2) Diện tích 24,99m2/m
Neo BTCT loại SN 200KN, L=3m 6,75 neo/m. Khối l−ợng đào lý thuyết 91,19 m3/m.
Kết cấu chống đỡ loại IIỊ
+ Điều kiện áp dụng: Đá nứt vỡ có thể rơi, vết nứt phát triển rộng khắp trên toàn bộ phần vòm và t−ờng hầm, phần vòm hầm đôi khi gặp phải thớ đá nứt nẻ nhiều có thể lở rơi mảng lớn nh−ng toàn bộ hầm đào ổn định trong thời gian vài ngày, việc đặt kết cấu chống đỡ đôi khi gặp khó khăn, neo chịu lực tức thời đôi khi cần thiết.
Biến dạng đá phát triển và nằm trong giới hạn biến dạng đàn hồị
Thực hiện đào phần vòm tr−ớc, đặt kết cấu chống đỡ, đào phần t−ờng chậm sau 40 đến 50m, b−ớc đào = 1,50m.
+ Kết cấu chống đỡ:
Bê tông phun dầy 10 cm. Diện tích 24,99m2/m. L−ới thép CQS 6 (3.13Kg/m2) Diện tích 24,99m2/m
Neo BTCT loại SN 200KN, L=3m (75%), 10,33 neo/m. Neo Swellex 200KN, L=3m (25%)
Khối l−ợng đào lý thuyết 92,45 m3/m.
Kết cấu chống đỡ loại IV.
+ Điều kiện áp dụng: Đá nằm trong đới đứt gey, nứt vỡ, vết nứt phát triển rộng khắp trên toàn bộ phần vòm và t−ờng hầm, đá yếu, phần vòm dễ lở rơi mảng lớn, toàn bộ hầm đào tự ổn định trong thời gian ngắn, việc đặt kết cấu chống đỡ cần thực hiện sớm, kết cấu khung chống thép hình cần lắp đặt, neo chịu lực tức thời đôi khi cần thiết.
Biến dạng đá phát triển và trong giới hạn biến dạng đàn hồi và dẻọ
Thực hiện đào phần vòm tr−ớc, đặt kết cấu chống đỡ, đào phần t−ờng chậm sau 40 đến 50m, b−ớc đào, b−ớc đào 1,20m.
+ Kết cấu chống đỡ:
Bê tông phun dầy 10 cm. Diện tích 24,99m2/m. L−ới thép CQS 6 (3.13Kg/m2) Diện tích 24,99m2/m
Neo BTCT loại SN 200KN, L=3m (75%), 12,92 neo/m. Neo Swellex 200KN, L=3m (25%)
Khung chống thép hình H125x125 (23,8kg/m) 555,79Kg/m. Khối l−ợng đào lý thuyết 92,45 m3/m.
Kết cấu chống đỡ loại V.
+ Điều kiện áp dụng: Đá mềm yếu, sản phẩm phong hoá cao của đá lẫn tảng lăn, đá vỡ vụn xen lẫn đất trong khu vực phá vỡ kiến tạo, đá có c−ờng độ thấp, trên toàn bộ
phần vòm và t−ờng hầm đều dễ rơi lở mảng lớn, toàn bộ hầm đào kém ổn định, việc đặt kết cấu chống đỡ cần thực hiện ngay sau khi đào, kết cấu khung chống thép hình cần lắp đặt, neo dẫn tr−ớc ngăn chặn sự lở rơi cần lắp đặt.
Biến dạng đá phát triển nhanh, trong giới hạn biến dạng dẻọ
Thực hiện đào phần vòm tr−ớc, đặt kết cấu chống đỡ, đào phần t−ờng chậm sau 40 đến 50m, b−ớc đào 1,00m.
+ Kết cấu chống đỡ:
Bê tông phun dầy 15 cm. Diện tích 24,99m2/m. L−ới thép CQS 7 (4,30Kg/m2) Diện tích 24,99m2/m
Neo BTCT loại SN 200KN, L=3m (50%), 16,50 neo/m. Neo IBO 330KN, L=3m (50%)
Khung chống thép hình H125x125 (23,8kg/m) 658,88Kg/m. Thanh neo dẫn tr−ớc Φ26, L=3m 31 thanh/m
Khối l−ợng đào lý thuyết 93,71 m3/m.
Kết cấu chống đỡ loại VỊ
+ Điều kiện áp dụng: Đá phong hoá mạnh thành đất đặc biệt yếu, vùng đứt gẫy lấp đầy bằng đất mềm yếu, n−ớc ngầm lớn, đất có c−ờng độ thấp, toàn bộ hầm đào cần chống đỡ. Điều kiện đặc biệt và nguy hiểm, đất đá xung quanh hầm dễ sập đổ.
Toàn bộ phần vòm và t−ờng hầm đều dễ rơi lở mảng lớn, toàn bộ hầm đào kém ổn định, việc đặt kết cấu chống đỡ cần thực hiện ngay sau khi đào, kết cấu khung chống thép hình cần lắp đặt, neo dẫn tr−ớc ngăn chặn sự lở rơi cần lắp đặt.
Biến dạng đất đá phát triển nhanh, trong giới hạn biến dạng dẻo và phá hoạị Thực hiện đào phần vòm tr−ớc hoặc từng phần mặt cắt, đặt kết cấu chống đỡ, đào phần t−ờng chậm sau 40 đến 50m, b−ớc đào 1,00m.
+ Kết cấu chống đỡ:
Bê tông phun dầy 20 cm. Diện tích 37,89m2/m. L−ới thép CQS 7 (3.13Kg/m2) 2 lớp Diện tích 75,44m2/m Neo BTCT loại SN 200KN, L=4m (50%), 19,50 neo/m.
Neo IBO 330KN, L=4m (50%)
Khung chống thép hình H150x150 (31,5kg/m) 1270,52Kg/m. Thanh neo dẫn tr−ớc Φ32 L=3m 31 thanh/m
Bêt tông phun cho vòm ng−ợc 20cm 12,96m2/m Neo chống giữ mặt g−ơng (nếu cần) 2,73neo/m
Khối l−ợng đào lý thuyết 117,41 m3/m.
Kết cấu chống đỡ loại VIẠ
+ Điều kiện áp dụng: Đất đặc biệt yếu, vùng đứt gẫy lấp đầy bằng đất mềm yếu, n−ớc ngầm lớn, đất có c−ờng độ rất thấp, toàn bộ hầm đào cần chống đỡ.Điều kiện đặc biệt và nguy hiểm, đất đá xung quanh hầm dễ sập đổ.
Toàn bộ phần vòm và t−ờng hầm kém ổn định dễ sập đổ, phần nền không đủ khả năng chịu lực, dễ biến dạng gây lún sụt.
Biến dạng đất đá phát triển nhanh, trong giới hạn biến dạng dẻo và phá hoạị Thực hiện đào từng phần mặt cắt kết hợp đặt từng phần kết cấu chống đỡ, đào mở rộng phần vòm, đào phần t−ờng, phần vòm ng−ợc chậm sau 40 đến 50m, b−ớc đào 1,00m.
+ Kết cấu chống đỡ:
Bê tông phun dầy 20 cm. Diện tích 37,89m2/m. L−ới thép CQS 7 (3.13Kg/m2) 2 lớp Diện tích 75,44m2/m Neo BTCT loại SN 200KN, L=6m (50%), 19,50 neo/m.
Neo IBO 330KN, L=6m (50%)
Khung chống thép hình H150x150 (31,5kg/m) 1270,52Kg/m. Khoan bơm vữa xi măng dẫn tr−ớc.
Bê tông phun bề mặt g−ơng 10cm 50m2. Bêt tông phun cho vòm ng−ợc 20cm 12,96m2/m Neo chống giữ mặt g−ơng (nếu cần) 2,73neo/m
Khối l−ợng đào lý thuyết 117,41 m3/m.