chương 1: TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN và VỆ sinh TRONG THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM
1.1 Sự phát triền công trình ngầm trên Thế Giới
Thời xa xa con người đã biết đào các hầm đặc biệt để khai thác quặng mỏ và than đá. Người La Mã đã xây dựng đường hầm ngầm thuỷ lợi đến nay vẫn còn tốt. Tác phẩm đầu tiên viết về xây dựng các đường hầm là cuốn De la métallica do một người Đức Georg Bawer viết và xuất bản vào năm 1556. Công trình ngầm hiện đại đầu tiên là đường hầm Malpas, dài 155 m được xây dựng từ năm 1676 đến năm 1681 cho kênh đào Mỉdi Ở Pháp [11].
Đến thế kỷ thứXIX, đặc biệt vào thế kỷ XX, do yêu cầu mà giao thong đường bộ, đường thuỷ, đường sắt và giao thông thành phố mới phát triển mạnh mẽ, nhất là giao thông hầm đường bộ, đường thuỷ, đường sắt hầm cho tàu điện ngầm.
Hầm đường bộ Simplon qua dãy núi Alpes-Penins nằm giữa Valacs (Thụy Sỹ) và Piemonte (Ý) dài 19.730m ở độ cao 2.009m. Đó là đường hầm trên núi cao được xây dựng sớm nhất và dài nhất trên thế giới vào thời đó.
Vào thế kỷ XX ở các thủ đô lớn trên thế giới đã xây dựng mạng lưới tàu điện ngầm đô thị hiện đại đặc biệt, ở Moskva.
Ở Trung Quốc, sau ngày giải phóng 1949 đến nay đã xây dựng hơn 4000km hầm đường sắt dài vào loại nhất thế giới .
Năm 1995 Trung Quốc đã xay dựng hầm đường bộ Tần Lĩnh dài 19,45 km đã tạo một bước đột phá mới về kỹ thuật xây dựng ở trong nước.
Vào cuối thế kỷ XX kĩ thuật xây dựng hầm ngầm qua sông, qua eo biển đạt bước phát triển mới đã có nhiều phương pháp thi công hữu hiệu. Năm 1984, Nhật Bản đã xây dựng đường hầm Thanh Hàm xuyên qua eo biển Tân Hải Hiệp dài 53,85 km. Năm 1991, nước Anh và nước Pháp hợp tác xây dựng đường hầm xuyên qua eo biển Manche nối liền nước Anh và Pháp dài 50 km (trong đó có 37,5 km nằm sâu cách mặt nước biển khoảng 100 met...
...
1.2 Sự phát triển công trình ngầm ở Việt Nam.
Vấn đề khai thác, sử dụng hiệu quả không gian ngầm đô thị và xây dựng các công trình ngầm đô thị đang thu hút sự chú ý không chỉ giới chuyên môn mà là còn mối quan tâm của các nhà lãnh đạo các thành phố lớn và các cơ quan quản lý cơ sở hạ tầng kỹ thuật đô thị.
Trước cách mạng tháng Tám 1945 ở Việt Nam năm 1930 đã xây dựng hầm giao thông thuỷ Rú Cóc (ở xã Nam Sơn huyện Anh sơn tỉnh Nghệ An ). Hầm ngầm xuyên qua núi giúp cho thuyền bè đi lại từ phía thượng lưu xuống hạ lưu sông Lam để tránh đi qua đập nước Đô Lương. Ngành đường sắt có vài hầm ngầm ở miền Trung mà điển hình là hầm Phước Tượng trên đèo Hải Vân thuộc địa phận thừa Thiên Huế [11].
Trong chiến tranh chống Pháp, chống Mỹ hàm được xây dựng nhiều song chủ yếu là hầm ngắn nằm trong núi phục vụ quốc phòng làm kho tàng hay công sự.
Ở tỉnh Quảng Ninh hầm lò được xây dựng khá nhiều song chủ yếu là hầm
phục vụ khai thác than.
Sau ngày thống nhất đất nước năm 1975, nước ta mở đầu xây dựng hầm Dốc Xây trên quốc lộ ra ở phía Nam tỉnh Ninh Bình dài khoảng 100m. Trong công cuộc xây dựng đất nước hiện đại quy mô hiện nay, nước ta đã xây dựng xong hầm đường bộ qua đèo Hải Vân dài 6km, đường hầm này đã rút ngắn thời gian qua đèo từ 1 giờ xuống khoảng 15 phút; giao thông Nam Bắc đã rất nhanh chóng và an toàn. Tháng 5/2002 ta đã khánh thành hầm Aroàng I trên đường Hồ Chí Minh dài 453m và tiếp tục xây dựng hầm Aroàng II [11]. Dự án xây dựng tuyến tầu điện trên cao kết hợp đi ngầm theo hướng Tây - Đông ( Nhổn - Bắc Cổ).. tại Hà Nội và các dự án 4 tuyến metrô, tổng cộng gần 50 km, dự án khu thương mại dịch vụ kết hợp bãi đỗ xe ngầm Lê Văn Tám,...tại Thành phố Hồ Chí Minh. Dự án xây dựng đường hầm Thủ Thiêm qua sông Sài Gòn đã được khởi công vào tháng 11/2005 cũng được xem là mốc khởi đầu cho công cuộc xây dựng ngầm của không chỉ Thành phố Hồ Chí Minh mà còn của cả nước [14].
Trong tương lai không xa hầm và công trình ngầm ở đất nước ta sẽ có bước phát triển mới rất to lớn khi các tuyến đường giao thông phải đi vào các vùng đối núi hiểm trở hoặc vùng đô thị lớn.
1.3. Một số công nghệ thi công đường hầm.
1.3.l Đào hầm bằng phương pháp truyền thống
Phương pháp mỏ là phương pháp truyền thống được áp dụng sớm nhất để xây dựng hầm. Tuỳ theo tình hình địa chất cụ thể, người ta có thể thực hiện đào hầm theo các cách khác nhau.
Trong đất đá cứng chắc có thể tiến hành đào toàn tiết diện mà không cần chống đỡ. Phương pháp mỏ tuy ra đời đã lâu nhưng vẫn không mất đi vị trí của nó trong thời đại ngày nay, nó là phương pháp chủ lực được áp dụng để xây dựng hầm trong các tầng đá cứng chắc ổn định, đặc biệt là các hầm qua núi.
Trong đất đá mềm yếu, phương pháp mỏ vẫn có thể để áp dụng tuy nhiên trong trường hợp này ưu thế (như về giá thành, tiến độ, khả năng cơ giới hoá thi công …) thường nghiêng về các phương pháp khác. Vì vậy ngày nay trong đất yếu thông thường chi sử dụng phương pháp mỏ để xây dựng các hầm hoặc các đoạn hầm ngắn (không quá 300m) khi mà các phương pháp khác trở nên không kinh tế. Theo phương pháp này người ta tiến hành đào hang, chống đỡ tạm vách hang và sau đó xây dựng vỏ hầm.
Có nhiều biện pháp thi công hầm theo phương pháp truyền thống, tùy theo điều kiện địa chất người ta có thể áp dụng các phương pháp thi công tác nhau.
Trong điều kiện địa chất tốt có hệ số kiên cố f³4, có thể tiến hành thi công - đào toàn tiết diện (hình l.3.la) hoặc đào bằng phương pháp bậc thang (hình 1 3.l b).
Trong đất đá yếu (f≤4) đòi hỏi phải chống đỡ nhanh phần không gian vừa tạo nên. Các phương pháp đào từng bộ phận: phương pháp nhân đỡ, phương pháp vòm trước tường sau (hình 1.3.1 c, d, e) thường được sử dụng để thi công các hầm cho chiều dài ngắn (nhỏ hơn 300m) hoặc đoạn tuyến nằm trong đá yếu cũng như trong các vùng đá nứt nẻ mạnh có độ cứng fk= 1-4.
Để đào hầm theo từng bộ phận, đầu tiên người ta tiến hành hang dẫn (có thể là một hang dẫn hoặc hai hang dẫn) sau đó tiến hành đào mở rộng toàn bộ tiết diện và xây vỏ.hầm theo thứ tự như ghi trên hình vẽ 1.3.1. Trong quá trình đào đất đá phải khẩn trương chống đỡ, bảo vệ vách hầm. Chống đỡ hầm được thực hiện nhờ các vì chống tạm thời.
Vì chống tạm thời là một kết cấu được lắp dựng ngay sau khi đào đất đá, nó có tác dụng tạm thời bảo vệ, giữ tim mái vòm và thành bên của khoang đào, tránh những sập lở trong thời gian thi công.
Hình thức cấu tạo của vì chống tạm thời phải phù hợp với phương pháp thi công và tình hình địa chất. Vì chống tạm thời phải có đủ cường độ và độ ổn định để chịu được áp lực của đất đá ở trên, ngăn ngừa được biến dạng của mặt cắt khoang đào, tránh được sụt lở đất đá.
Vì chống phải có kết cấu đơn giản và thuận tiện, dễ dàng tháo lắp tại chỗ. Vì chống cũng phải được tiêu chuẩn hoá để có thể dùng được ở nhiều nơi, nhiều lấn và có thể thay thế lẫn nhau. Ngoài ra vì chống sau khi lắp đặt phải không được chiếm quá nhiều khoảng không bên trong khoang đào.
Trong những năm gần đây, vì chống gỗ đã được thay thế bằng vì chống thép; vì chống neo và bê tông phun có dạng như hình vẽ.
Nhận xét: Đào hầm bằng cách chia nhỏ tiết diện, kết hợp sử dụng vì chống tạm thời là phương pháp đào hầm truyền thống đã từng được áp dụng rộng rãi. Việc chia nhỏ, đào từng bộ phận làm tăng tính ổn định tương đối của đất đá xung quanh hang đào và dễ dàng thực hiện che chống cục bộ. Đào từng bộ phận nên mặt bằng công tác bị thu hẹp, các dây chuyền cản trở lẫn nhau, khó khăn cho việc cơ giới hoá, công tác đào hầm bằng thủ công vất vả nặng nhọc, tiến độ thi công chậm, hiệu quả kinh tế thấp...
...
Tài liệu còn khá dài nên không tiện upload lên trang chủ! Nếu bạn đọc quan tâm xin download theo địa chỉ sau : http://myfreefilehosting.com/f/958ec72a24_1MB
