Ch¬ng
1
tæng quan vÒ c¸c phƯ¬ng ph¸p c«ng nghÖ thi
c«ng x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm
1.1.
T×nh h×nh chung
C«ng tr×nh ngÇm lµ
c«ng tr×nh ®îc x©y dùng trong lßng vá qu¶ ®Êt, hay díi mÆt ®Êt; chóng liªn
kÕt trùc tiÕp víi khèi ®Êt, ®¸ v©y quanh. Trong x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm, khèi
®Êt ®¸, kÕt cÊu c«ng tr×nh ngÇm vµ qu¸ tr×nh thi c«ng cã mèi liªn quan mËt
thiÕt, ®ßi hái ph¶i cã nhiÒu kinh nghiÖm, lÝ thuyÕt cña c¸c lÜnh vùc chuyªn m«n
kh¸c nhau.
Mèi liªn hÖ mÊt
thiÕt ®ã chÝnh lµ c¬ së thÓ hiÖn sù kh¸c nhau gi÷a c«ng tr×nh ngÇm víi c¸c c«ng
tr×nh x©y dùng kh¸c. X©y dùng c«ng tr×nh trong lßng ®Êt ®îc coi lµ lÜnh vùc
khoa häc cã nhiÒu c¬ së lÝ thuyÕt vµ còng lµ khoa häc cña c¸c kinh nghiÖm.
ChÝnh khèi ®Êt ®¸ v©y quanh, chÝnh c«ng viÖc thi c«ng trong kho¶ng kh«ng gian
chËt hÑp vµ kÝch thíc cña c¸c c«ng tr×nh ngÇm lµ nh÷ng yÕu tè t¹o nªn nh÷ng
khã kh¨n c¬ b¶n cña c«ng t¸c x©y dùng. ViÖc thi c«ng díi mÆt ®Êt kh«ng ph¶i ai
còng nh×n thÊy vµ do vËy kh«ng cã sù chøng kiÕn cña c«ng chóng, trõ trêng hîp
x©y dùng c¸c c«ng tr×nh gÇn mÆt ®Êt. Vµ còng v× vËy c¸c c¸n bé kü thuËt ®îc
®µo t¹o ®Ó lµm viÖc trong lÜnh vùc nµy cã thÓ cha hÒ cã nhËn thøc, sù tëng
tîng ®¸ng kÓ nµo tríc khi häc tËp, nghiªn cøu.
Trong x©y dùng c«ng
tr×nh ngÇm, khèi ®Êt ®¸ võa lµm chøc n¨ng nhËn t¶i (tiÕp nhËn t¸c dông c¬ häc)
võa lµ nguyªn nh©n g©y ra c¸c t¶i träng, t¸c ®éng lªn kÕt cÊu c«ng tr×nh ngÇm.
Còng trong x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm, nh÷ng hiÓu biÕt ban ®Çu cña con ngêi vÒ
khèi ®Êt ®¸ chØ cã ý nghÜa t¬ng ®èi, trªn c¬ së c¸c tµi liÖu ®iÒu tra, kh¶o
s¸t ban ®Çu, ®îc thùc hiÖn theo mét m¹ng th¨m dß nhÊt ®Þnh. Do vËy nh÷ng nhËn
®Þnh vÒ c¸c t¸c ®éng, c¸c tham sè ®Æc trng cho khèi ®Êt ®¸ mang tÝnh thèng kª,
biÕn ®éng.
Do chÞu nhiÒu c¸c
t¸c ®éng ®Þa chÊt vµ biÕn ®éng tù nhiªn trong nhiÒu n¨m, c¸c khèi ®Êt ®¸ nãi
chung lµ kh«ng ®ång nhÊt vµ cã cÊu tróc phøc t¹p, ®ßi hái sù thËn träng cao
trong mäi kh©u kü thuËt: tõ kh¶o s¸t, th¨m dß, tõ c¸c dù ¸n tiÒn kh¶ thi, dù ¸n
kh¶ thi, thiÕt kÕ s¬ bé, thiÕt kÕ chi tiÕt ®Õn c«ng t¸c thi c«ng, theo dâi,
quan tr¾c vµ b¶o dìng c«ng tr×nh ngÇm. Mçi sai sãt nhá, cã thÓ dÉn tíi nh÷ng
hËu qu¶ nguy hiÓm, thiÖt h¹i lín vÒ kinh tÕ.
C«ng tr×nh ngÇm
(kh«ng kÓ c¸c c«ng tr×nh ngÇm trong ngµnh má) ®îc x©y dùng cho nh÷ng môc ®Ých
kh¸c nhau, hoÆc h×nh thµnh do nh÷ng yªu cÇu cña thùc tÕ:
- Sö dông quü ®Êt
ngÇm, kh«ng gian ngÇm nh»m tiÕt kiÖm quü ®Êt trªn mÆt ®Êt;
- Gi¶i quyÕt vÊn ®Ò giao th«ng, phßng vÖ, sinh ho¹t, th¬ng m¹i trong
thµnh phè;
- Vît s«ng, biÓn, ®åi nói, vËt c¶n
cÇn b¶o vÖ duy tr×;
- C¸c kho tµng, bÕn b·i ngÇm, nhµ
xëng ngÇm;
-
Nhµ m¸y thuû ®iÖn ngÇm;
Cho ®Õn nay
c¸c c«ng tr×nh x©y dùng ngÇm ®îc triÓn khai m¹nh hÇu kh¾p thÕ giíi, phôc vô
nhiÒu môc tiªu kh¸c nhau. Vµ còng nhê sù
ph¸t triÓn ®ã hµng lo¹t c¸c gi¶i ph¸p c«ng nghÖ, kü thuËt ®· ®îc ph¸t triÓn vµ
hoµn thiÖn, cho phÐp cã thÓ x©y dùng ®îc c¸c c«ng tr×nh ngÇm ngay c¶ trong c¸c
®iÒu kiÖn ®Þa chÊt rÊt phøc t¹p. C¸c ph¬ng ph¸p thi c«ng, c¸c biÖn ph¸p b¶o
vÖ, chèng gi÷ lu«n ph¶i tÝnh ®Õn kho¶ng
biÕn ®éng réng cña c¸c tham sè ®Þa chÊt, c¸c ®Æc ®iÓm cña ®Êt ®¸ ngay trong mét
dù ¸n x©y dùng. Sù phï hîp cña ph¬ng ph¸p thi c«ng còng nh cña c¸c gi¶i ph¸p
chèng gi÷ ®ãng vai trß quyÕt ®Þnh ®Õn
tÝnh kinh tÕ.
Nh÷ng rñi ro liªn
quan víi vÊn ®Ò an toµn do biÕn ®éng ®Þa chÊt thêng rÊt lín, dÉn ®Õn hËu qu¶
lµ thêi gian x©y dùng kÐo dµi, chi phÝ x©y dùng lªn cao. T×m hiÓu, lùa chän
ph¬ng ph¸p thi c«ng hîp lý, thÝch øng víi nh÷ng biÕn ®æi vÒ ®iÒu kiÖn ®Þa
chÊt, biÕn ®æi vÒ h×nh d¹ng, tiÕt diÖn c«ng tr×nh cña ngêi lµm c«ng t¸c x©y
dùng c«ng tr×nh ngÇm lµ tiÒn ®Ò quan träng cho sù thµnh c«ng vÒ kinh tÕ vµ kü
thuËt.
Do c¸c ®Æc ®iÓm ®ã
mµ x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm kh¸c c¬ b¶n víi c¸c lÜnh vùc x©y dùng nh cÇu, c¸c
c«ng tr×nh c«ng nghiÖp vµ d©n dông kh¸c. Trong c¸c lÜnh vùc nµy, c¸c tham sè
vËt liÖu còng nh nh÷ng biÕn ®éng vÒ t¶i träng mang tÝnh ngÉu nhiªn còng thêng
biÕn ®éng trong nh÷ng ph¹m vi x¸c ®Þnh. LÝ do ®¬n gi¶n lµ ngµy nay c¸c vËt liÖu
nh©n t¹o ®îc chÕ t¹o trong ®iÒu kiÖn qu¶n lÝ chÊt lîng chÆt chÏ vµ t¶i träng
t¸c dông lªn c«ng tr×nh, vÝ dô t¶i träng t¸c dông lªn cÇu ®îc tÝnh theo t¶i
träng lín nhÊt cña ph¬ng tiÖn giao th«ng vµ biÕn ®éng ngÉu nhiªn còng ®îc x¸c
®Þnh kh¸ chÝnh x¸c.
§èi víi khèi ®Êt
®¸, h×nh thµnh vµ biÕn ®éng trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn, c¸c vÊn ®Ò nµy hoµn toµn
kh¸c. §èi víi ngêi x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm thêng lµ kh«ng cã g× ch¾c ch¾n vµ
x¸c ®Þnh phÝa tríc g¬ng ®µo. ChÝnh v× vËy, x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm lµ kÕt
qu¶ cña sù phèi hîp gi÷a lý thuyÕt vµ kinh nghiÖm vµ ®· t¹o nªn mét lÜnh vùc nghÖ thuËt x©y dùng ®Æc biÖt. Tïy thuéc vµo møc ®é ¶nh hëng cña hµng
lo¹t c¸c yÕu tè vµ nhËn thøc cña tõng c¸ nh©n mµ trong thùc tÕ cã lóc kinh
nghiÖm ®ãng vai trß quyÕt ®Þnh vµ cã lóc lý thuyÕt l¹i chiÕm vÞ trÝ quan träng.
MÆc dï x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm lµ mét lÜnh vùc x©y dùng còng do c¶ c¸c c¸n bé
kü thuËt x©y dùng ®¶m nhËn, nhng chØ
riªng c¸c kiÕn thøc vÒ c¬ kÕt cÊu, kÕt cÊu c«ng tr×nh sÏ kh«ng ®ñ c¬ së gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò x¶y ra. C¸c kiÕn thøc vÒ
®Þa chÊt, ®Þa c¬ häc, kü thuËt c¬ khÝ vµ ®Æc biÖt lµ c¸c c«ng nghÖ thi c«ng x©y
dùng ngÇm cã vÞ trÝ quan träng trong lÜnh vùc nµy. Kü thuËt thi c«ng trong x©y
dùng c«ng tr×nh ngÇm lµ mét chuyªn m«n n¨ng ®éng, lu«n chó ý, ph©n tÝch sù ¶nh
hëng, t¸c ®éng qua l¹i gi÷a qu¸ tr×nh thi c«ng ®Õn kÕt cÊu cña c«ng tr×nh,
còng nh liªn quan víi viÖc ®¸nh gi¸, ph©n tÝch thêng xuyªn c¸c t×nh huèng x©y
dùng.
So víi thi c«ng c«ng tr×nh bÒ mÆt, x©y dùng CTN cã nh÷ng phøc t¹p, khã
kh¨n h¬n.
B¶ng 1.1 Sù kh¸c
biÖt x©y dùng CTN theo c¸c ph¬ng ph¸p
X©y dùng CTN trªn mÆt
|
X©y dùng CTN
|
|
T¶i träng
|
X¸c ®Þnh chÝnh x¸c
|
Kh«ng
dù b¸o ®îc chÝnh x¸c (do m¹ng lç khoan, do tÝnh biÕn ®éng cña khèi ®¸,
v.v...)
|
§iÒu kiÖn thi c«ng
|
Kh«ng gian thi c«ng réng
|
Kh«ng
gian thi c«ng h¹n chÕ trong ph¹m vi ®êng hÇm
|
Ph©n
lo¹i CTN
a. Theo c«ng
dông
Tïy theo môc ®Ých sö dông c«ng tr×nh
ngÇm cã thÓ chia c«ng tr×nh ngÇm ra lµm mét sè nhãm:
- C«ng
tr×nh ngÇm khai th¸c kho¸ng s¶n: ®©y lµ lo¹i c«ng tr×nh sö dông ®Ó khai
th¸c tµi nguyªn kho¸ng s¶n nh hÖ thèng c¸c CTN, hÇm tr¹m phôc vô trong c¸c má
than hÇm lß, c¸c má quÆng v.v. §©y lµ nh÷ng c«ng tr×nh cã tuæi thä tïy theo s¶n
lîng cña c¸c má vµ cã yªu cÇu kiÕn tróc kh«ng cao nªn ngêi ta chØ cÇn b¶o ®¶m
an toµn trong khi sö dông chø Ýt quan t©m ®Õn tÝnh thÈm mü cña nã.
- C«ng tr×nh ngÇm c«ng nghiÖp: gåm
c¸c c«ng tr×nh ngÇm thñy lîi, thñy ®iÖn, kho chøa ngÇm. Nh÷ng c«ng tr×nh ngÇm
trong hÖ thèng thuû lîi, thuû ®iÖn nµy thêng cã chiÒu dµi lín, thêng cã c¸c
giai ®o¹n lµm viÖc kh¸c nhau vµ chÕ ®é lµm viÖc còng kh¸c nhau ®ã lµ chÕ ®é lµm
viÖc khi kh«ng cã níc ch¶y bªn trong (khi thi c«ng vµ khi söa ch÷a) vµ khi ®i
vµo ho¹t ®éng. Ngoµi ¸p lùc ®Êt ®¸ bªn ngoµi t¸c ®éng cßn cã níc vµ ¸p lùc
níc bªn trong nªn khi thiÕt kÕ vµ thi c«ng c¸c c«ng tr×nh ngÇm trong nhãm nµy
còng cã nh÷ng ®Æc ®iÓm vµ yªu cÇu riªng.
+ C«ng tr×nh ngÇm d©n dông: Nh÷ng
c«ng tr×nh ngÇm trong nhãm nµy bao gåm c¸c CTN giao th«ng (« t«, tµu ho¶, tµu
®iÖn, ngêi ®i bé; giao th«ng tÜnh, giao th«ng ®éng), tÇng hÇm trong c¸c nhµ
cao tÇng, c¸c gara ®Ó xe ngÇm, hÖ thèng ®êng hÇm kü thuËt dïng ®Ó ®Æt èng níc
sinh ho¹t, níc th¶i, c¸p ®iÖn, c¸p quang... phôc vô nhu cÇu sinh ho¹t cña nh©n
d©n. Nh÷ng c«ng tr×nh nµy cã yªu cÇu vÒ kiÕn tróc cao h¬n h¼n nh÷ng c«ng tr×nh
phôc vô khai th¸c kho¸ng s¶n v× chóng cã tuæi thä cao h¬n h¼n vµ thêi gian tån
t¹i l©u dµi.
- C«ng tr×nh ngÇm ®Æc biÖt: ®©y lµ
nhãm nh÷ng c«ng tr×nh ngÇm phôc vô môc ®Ých qu©n sù, quèc phßng, c¸c nhµ m¸y
ngÇm... Nhãm nh÷ng c«ng tr×nh nµy cã ®Æc ®iÓm lµ cÇn sù kiªn cè cao vµ n»m bÝ
mËt trong lßng ®Êt.
LINK DOWN
No comments:
Post a Comment