Tổng quan về thi công công trình Ngầm

công trình ngầm, thi công công trình ngầm, xây dựng công trình ngầm, thi công đào hầm.

Chương 3.Tổng quan về các phương pháp,

công nghệ thi công xây dựng công trình ngầm

3.1 Khái quát

Với nhu cầu xây dựng công trình ngầm nói chung và công trình ngầm

thành phố nói riêng ngày càng nhiều, đặc biệt là ở các nước công nghiệp phát triển, hàng loạt các giải pháp kỹ thuật đã được hình thành và hoàn thiện tùy theo các điều kiện, yêu cầu thi công và theo trình độ phát triển khoa học kỹ thuật Với những tiến bộ khoa học kỹ thuật và trình độ công nghệ hiện nay cho phép có thể thi công xây dựng các công trình ngầm hầu như trong mọi điều kiện địa chất và môi trường khác nhau

Nói chung, các công nghệ thi công công trình ngầm rất phong phú

và đa dạng, chúng là tổ hợp khá linh hoạt của nhiều giải pháp kỹ thuật và

sơ đồ công nghệ khác nhau Tên gọi của các phương pháp công nghệ thi công công trình ngầm cũng có nhiều xuất xứ khác nhau, có thể theo nơi

đã phát triển công nghệ hay phương pháp, theo giải pháp kỹ thuật phổ biến và nhiều khi còn là do thói quen Vì vậy, người thiết kế và thi công

có thể linh hoạt lựa chọn các phương pháp thi công, các giải pháp kỹ thuật xử lý các tình huống có thể xảy ra, trên cơ sở hiểu biết rõ ràng, đầy

đủ về các yếu tố, các khâu kỹ thuật quan trọng của công nghệ thi công Theo vị trí của không gian thi công các kết cấu công trình ngầm có

thể phân các phương pháp thi công vào hai nhóm là phương pháp thi công lộ thiên và phương pháp thi công ngầm Đặc điểm các phương pháp

thi công lộ thiên là một phần hay toàn bộ kết cấu của công trình ngầm được thi công xây dựng hay lắp dựng lộ thiên (lộ trên mặt đất) Trong khi

đó kết cấu của công trình ngầm, được thi công bằng phương pháp thi công ngầm, được lắp dựng ngầm trong lòng khối đất/đá

3.2 Phương pháp thi công lộ thiên

Có thể nói rằng, các phương pháp thi công lộ thiên đã được phát triển mạnh và khá hoàn chỉnh về công nghệ, mặc dù ra đời sau các phương pháp thi công ngầm Các phương pháp thi công lộ thiên khác nhau ở phương thức, tiến trình công việc và có thể phân ra các nhóm khác nhau tùy theo tiêu chí phân nhóm

Chẳng hạn, theo đặc điểm của công nghệ thi công các phương pháp thi công lộ thiên được phân thành ba nhóm là (Hình 3-1):

• phương pháp thi công hở

• phương pháp hạ dần và

• phương pháp hạ chìm

Đặc điểm của phương pháp thi công hở là các kết cấu của công trình ngầm được lắp dựng trong các hào, hố được đào hở từng phần hay toàn phần Phương pháp hạ dần (cũng còn gọi là hạ đoạn) có đặc điểm là toàn bộ kết cấu được lắp dựng tại vị trí thi công và được ‘hạ dần ‘ vào trong lòng đất Bằng phương pháp hạ chìm kết cấu công trình ngầm cũng được lắp dựng trên mặt đất dưới dạng các hộp nổi, sau đó được kéo đẩy ra mặt sông, hồ, biển và được hạ chìm dần vào vị trí thi công đã chuẩn bị sẵn, tạo thành các công trình ngầm nằm trên đáy sông, hồ, biển hoặc ở dạng ‘cầu chìm’ trong nước

Theo trình tự hay thứ tự thi công các phương pháp trên lại được phân ra ba phương thức khác nhau, cụ thể là:

Phương thức 1: Theo phương thức này các công trình ngầm được

hoàn công theo trình tự sau: đầu tiên từ mặt đất tiến hành đào các hào hay hố thi công, tiếp đó tiến hành lắp dựng kết cấu của công trình ngầm trên hào, hố đào và sau cùng lấp lại bằng vật liệu lấp phủ Sơ đồ thi công được thể hiện trên hình 3-2a Tuỳ thuộc vào đặc điểm cơ học, địa chất của khối đất, thành hào có thể nghiêng hoặc thẳng đứng và có thể cần hoặc không cần phải chống giữ Tùy theo điều kiện địa chất, địa hình và kích thước công trình, kết cấu chống giữ thành hào được sử dụng có thể là

tường cọc-ván ép, tường cọc cừ (tường cừ), tường cọc khoan (tường cọc khoan nhồi) hoặc tường hào (tường hào nhồi) bằng bê tông hoặc bê tông

cốt thép Các tường bảo vệ đó có thể được gia cố thêm bằng neo, khoan

phun ép (khoan phụt), kích chống, văng, giằng Cọc cừ có thể được tháo

rút ra để sử dụng tiếp Còn trong trường hợp sử dụng tường cọc khoan nhồi hay tường hào nhồi, kết cấu phía đáy của công trình ngầm thường liên kết với tường tạo thành một bộ phận của kết cấu công trình ngầm (đặc biệt khi gặp nước ngầm) Phương thức này thường được gọi là

phương thức tường - nền (sau này trong lĩnh vực xây dựng dân dụngở một số nước phát triển tiếpphương thức này trong xây dựng các tầng hầm nhà cao tầng và lấy tên là phương pháp bottom-up hay thi công từ dưới lên)

Phương pháp thi công lộ thiên

Phương pháp thi công hở Phương pháp

hạ dần

Phương pháp

hạ chìm Hình 3-1 Các phương pháp thi công lộ thiên

Phương thức 2: Theo phương thức này hào thi công không cần đào

hoặc chỉ cần đào đến độ sâu nhất định để tháo dỡ, di chuyển tạm các hệ

thống cống rãnh, cáp ngầm (nếu có) Tiếp đó tiến hành thi công tường cọc

khoan nhồi hay tường hào nhồi đến độ sâu dự định (thông thường đến

tầng đất cách nước) Công đoạn tiếp theo là đổ bê tông nóc công trình

ngầm (dạng vòm hay nóc phẳng), hoặc lắp ghép bằng các tấm panen đúc

sẵn và phủ lớp ngăn cách, chống thấm Các công việc còn lại được thực

hiện ngầm trong lòng đất bao gồm đào bốc đất, xây dựng nền công trình

ngầm, cũng như các công tác kỹ thuật khác Với trình tự đó phương thức

này còn được gọi là phương thức tường - nóc (Hình 3-2b)

b) Phương thức 2:

Thi công hào

Thi công tường nhồi Lắp dựng nóc CTN

Buồng công tác (đào, xúc đất, cát)

xàlan xà lan

vỏ hầm

hào đào trước khi hạ chìm

Hình 3-2 Các phương thức thi công lộ thiên

CTN

CTN

Phương thức thi công này đã được sử dụng rất có hiệu quả trên thế giới trong trường hợp thi công dọc theo các đường phố chật hẹp và yêu cầu giải tỏa giao thông nhanh, không cho phép để đường phố ở trạng thái

bị đào bới kéo dài Sau khi đã lắp dựng xong các tấm panen nóc, hoặc đổ

bê tông nóc và hoàn thiện trạng thái đường phố, giao thông trên phố lại có thể hoạt động bình thường không gây ảnh hưởng đến công tác thi công tiếp theo Bằng cách này có thể xây dựng được các công trình có nhiều tầng trong lòng đất với thời gian thi công dài mà không gây cản trở đến hoạt động bình thường trên mặt đất Phương thức này được gọi là top-down trong xây dựng dân dụng

Phương thức thứ 3: Theo phương thức này toàn bộ hay từng đoạn

của kết cấu công trình ngầm được lắp dựng hoàn toàn trên mặt đất Sau

đó các đoạn kết cấu được hạ dần vào lòng đất song song với việc đào xúc

đất dưới gầm của kết cấu đó ( phương thức caissonhay hạ dần: Hình

3-2c) hoặc ở dạng " hộp nổi" được kéo đẩy ra mặt sông, biển và hạ chìm

dần vào hào thi công đã được đào bốc sẵn (phương thức hạ chìm: Hình

3-2d)

Tiến bộ kỹ thuật hiện nay cho phép thi công bằng phương pháp

lộ thiên trong mọi điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn phức tạp và đến độ sâu khá lớn Các tường cọc khoan nhồi và tường hào nhồi

có thể đạt đến độ sâu >50m, tuy nhiên phổ biến vẫn ở độ sâu trong khoảng 12 đến 20m Độ sâu giới hạn phụ thuộc tiềm lực kinh tế và kỹ thuật của mỗi nước và bị chi phối chủ yếu bởi ba yếu tố là:

• Chất lượng của vật liệu xây dựng sẵn có

• Chất lượng và khả năng của các máy thi công có thể có và

• Giá thành của vật liệu xây dựng và các trang thiết bị kỹ thuật cần thiết

Trong các nhóm đã kể đến, phương pháp thi công hở là phương pháp được sử dụng phổ biến Trong phương pháp thi công hở có hai yếu

tố quan trọng là:

ƒ Hào hay hố đào với các giải pháp và phương tiện bảo vệ;

ƒ Kết cấu của công trình ngầm

Thành hào hay hố đào có thể được bảo vệ bằng các phương tiện và giải pháp khác nhau, tuỳ thuộc vào điều kiện thi công cụ thể Dựa vào phương thức bảo vệ, hay giữ ổn định hào có thể phân ra các nhóm phương thức thi công như trên hình 3-2

Khi thi công theo phương thức hở phải đặc biệt chú ý đến điều kiện đất nền và mực nước ngầm vì chúng có ảnh hưởng đến độ ổn định của thành hào Phương thức thi công hở đặc trưng bằng việc cơ giới hoá cao quá trình thi công, cho khả năng áp dụng các kết cấu kiểu công nghiệp hoá, các máy làm đất và các thiết bị nâng hạ có công suất lớn Tuy nhiên việc đào hố móng trên đoạn dài sẽ gây gián đoạn giao thông trong thời

gian thi công Do đó, phải đưa ra được giải pháp thi công đồng bộ, hiệu quả, rút ngắn thời gian thi công, giảm giá thành để tăng tính khả thi của phương pháp

Nói chung, phương pháp thi công lộ thiên là phương pháp thi công cần chi phí thấp hơn, thực hiện đơn giản và ít rủi ro hơn so với phương pháp thi công ngầm Tuy nhiên, phương án này đòi hỏi hiện trường thi công phải trống vắng; diện tích công trường phải đủ rộng (đặc biệt khi có điều kiện áp dụng phương thức 1 và với thành hào không cần chống, bờ dốc nghiêng); phải thực hiện các công việc tháo dỡ, chuyển dời, lắp dựng lại các hệ thống cống rãnh, cáp, gây ảnh hưởng đến sinh hoạt bình thường; gây ách tắc giao thông khi thi công dọc đường phố; gây ô nhiễm môi trường, liên quan với việc đào bốc đất đá, vận chuyển đổ thải tạm, làm thay đổi động thái nước ngầm, thậm chí gây nhiễm bẩn

Hình 3-2: Phương thức đào và bảo vệ hào bằng phương pháp hở

3.3 Phương pháp thi công ngầm

Để xây dựng các công trình ngầm bằng các phương pháp thi công

ngầm đã có hàng loạt các phương thức khác nhau được phát triển, được phân loại, xếp nhóm theo các tiêu chí khác nhau

Có thể nói rằng, mỗi công nghệ thi công là tổ hợp của các yếu tố, các giải pháp kỹ thuật cơ bản sau:

• Phương pháp và kỹ thuật đào hay tách bóc đất đá,

Bờ dốc

được gia cố

Bờ dốc

tự nhiên thể thu hồi Tường có Tường bảo vệ là bộ phận của kết cấu công trình

Neo, chốt Các giải pháp gia

Khung

chống

• Phương pháp và kỹ thuật bảo vệ (chống tạm) trong khi thi công;

• Sơ đồ đào hay sơ đồ thi công trên gương

Đào hay tách bóc đất đá là một khâu công tác quan trọng, nhằm tách

phần đất đá nhất định ra khỏi khối nguyên hay vỏ trái đất để có được

khoảng không gian ngầm theo yêu cầu Cho đến nay đã có nhiều phương

pháp tách, phá đất/đá được phát triển, áp dụng và ngày càng hoàn thiện,

với nhưng phạm vi áp dụng khác nhau Không kể các phương pháp thủ

công, có thể tập hợp và phân nhóm các phương pháp tách phá đất/đá theo

loại khối đất/đá như trong bảng 3-1

Độ bền thấp

Đất dính Đất rời Đất chảy

Khoan-nổ mìn

Máy đào toàn gương

(máy khoan hầm (Tunnel

Boring Machine-TBM),

Máy đào từng phần gương, máy cắt từng phần (Roadheader-RH), máy xới

Đào bằng các máy đào xúc, xúc bốc,

Máy khiên đào (Shild Machine - SM)

Đào bằng rửa lũa (sức nước, khí nén)

Trong các phương pháp đó, phá tách đá bằng khoan-nổ mìn và đào

bằng các máy đào từng phần gương, máy cắt từng phần hay máy đào lò

(Roadheader-RH), là các giải pháp được sử dụng rộng rãi, do vậy cũng

được gọi là các phương pháp đào, phá thông thường (Hình 3-3) Tuy

nhiên, ngày nay nhờ các tiến bộ trong lĩnh vực phát triển vật liệu mới,

tiến bộ trong kỹ thuật cơ khí và các kết quả nghiên cứu trong lĩnh vực cơ

học đá, nên đã ra đời các công cụ và phương tiện phá vỡ đá tốt hơn, cho

phép có thể mở rộng các phạm vi ứng dụng của các phương pháp đào,

phá đá Cũng đã có nhiều dự án nhằm phối hợp phá đá bằng các nguyên lí

cơ, nhiệt và hóa học

Khi thi công xây dựng các công trình ngầm có thể xảy ra các sự cố

khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện địa chất, địa cơ học cụ thể của khối

đất/đá trong khu vực bố trí công trình Trong các bảng 3-2 và 3-3 giới

thiệu các khả năng sự cố có thể xảy ra và các giải pháp bảo vệ để ngăn

chặn các sự cố đó

Bảng3-2 Các dạng sự cố khi xây dựng công trình ngầm trong đá

Hiện tượng Hậu quả Giải pháp Sơ đồ sự cố

Tróc vỡ đá Nguy hiểm cho

người và máy móc

Bêtông phun, lưới thép

Áp lực do

dịch chuyển,

biến dạng

Thu nhỏ tiết diện do hoá dẻo

Đào tăng tiết diện, tạo khả năng biến dạng, kết cấu chống linh hoạt, có khả năng mang tải cao

Ngăn cách nước, Tăng khả năng mang tải của kết cấu chống

Phá huỷ của nước

Bơm, tháo khô; tính toán hệ thống phòng nước

Thoát khí Nổ khí, khí

nguy hại

Thông gió tốt, các phương tiện đo, dự báo khí

Hình 3-3 Phân nhóm và cách gọi các phương pháp thi công

Phương pháp thi công

thông thường

khoan-nổ mìn

máy đào xúc,

máy xới

máy đào lò

RH

Phương pháp thi công bằng máy

máy khiên đào SM

đào toàn gương

đào từng phần gương

kích

ép ống, đào hầm nhỏ

máy khoan hầm TBM

khiên Các phương pháp thi công ngầm

Bảng 3-3: Các dạng sự cố có thể gặp khi đào CTN trong đất

Hiện tượng Hậu quả Giải pháp Sơ đồ

Tróc lở đất,

đá rời

Vùi lấp người, máy móc

Kết cấu khung, lưới thép, bê tông phun Mất ổn định

gương đào

Vùi lấp người, máy móc

Sử dụng các giải pháp chống đỡ trước Sập lở đến

mặt đất Gây gián đoạn thi công, tác động

đến mặt đất

Phối hợp các giải pháp nêu trên

Sử dụng biện pháp giảm tải, bêtông phun, khoan phun Phá huỷ

nền, phần

chân vòm

Gây sụt lún, tác động bất lợi đến các giai đoạn thi công sau, sập lở phần vòm

Đóng cọc, ván thép, cọc nhồi bằng phun tia, neo chốt

Rút ngắn khẩu

độ thi công theo trục hầm

Trong các bảng 3-4 tổng hợp sơ bộ các khả năng sử dụng các loại vật liệu và kết cấu chống cho chức năng bảo vệ khi thi công các công trình ngầm tùy theo điều kiện về khối đá Đương nhiên đối với khối đá rắn cứng ở đây mới chú ý đến mức độ nứt nẻ Có nhiều cách phân loại khối đá và cho phép lựa chọn các kết cấu bảo vệ chú ý được nhiều yếu tố hơn Tuy nhiên, trong thực tế, cấu trúc của khối đá (đặc trưng bởi sự có mặt của các mặt phân cách, cũng như mức độ nứt nẻ), do vậy có thể bằng cách xem xét đơn giản này cũng cho phép có thể có cơ sở lựa chọn sơ bộ loại hình chống tạm, hay bảo vệ

Ngoài ra, các giải pháp khác nhau cũng thường được lựa chọn tùy theo yêu cầu hay mục tiêu riêng, ngoài nhiệm vụ chung, nảy sinh từ điều kiện cụ thể Bảng 3-5 là ví dụ cho trường hợp này

Bảng 3-4: Các giải pháp bảo vệ hay chống tạm

Nứt nẻ mạnh và giảm bền

Đất dính Đất rời Đất chảy

Bêtông phun Lưới bảo vệ Neo

Khung thép

Ván/tấm chèn Cắm cọc

Ván thép

Ô bảo vệ bằng ống thép

Ô bảo vệ bằng khoan phun áp lực cao

Bảng 3-5: Phạm vi áp dụng của các giải pháp đặc biệt tùy theo yêu

cầu bảo vệ riêng, đặc biệt

Yêu cầu

Các giải pháp

Chống đỡ (ổn định) gương đào

Bảo vệ nóc công trình ngầm

Giảm thiểu lún sụt

Chống xâm nhập nước

Công nghệ thi công thường được mô tả theo hai yếu tố cơ bản là:

• sơ đồ đào hay phương thức đào và

• sơ đồ thi công hay phương thức thi công

Nếu như sơ đồ đào phản ánh trình tự hay phương thức khai đào trên

gương đào (hay trên mặt cắt ngang của công trình) thì sơ đồ thi công biểu

thị phương thức phối hợp các công tác, kỹ thuật được thực hiện dọc theo

trục thi công của công trình ngầm (hay trên mặt cắt dọc của công trình)

Theo phương thức khai đào trên gương có thể phân ra hai nhóm chính

là đào toàn gương và đào chia gương

Đào toàn gương Nếu như trước đây đào toàn gương được hiểu là đào

đồng thời toàn bộ mặt cắt gương trên cùng một mặt phẳng, thì ngày nay

được hiểu theo nghĩa rộng hơn, cụ thể là:

¾ đào đồng thời tòan bộ gương trên cùng một mặt phẳng, như nổ mìn toàn gương, khoan toàn gương bằng máy TBM, máy khiên đào, máy khoan hầm nhỏ (microtunneling) (hình 1-3);

¾ đào toàn bộ gương phân bậc ngắn, sau đó chống tạm toàn bộ vùng được đào đồng thời, ví dụ khoan nổ mìn, hay đào cắt bằng máy từng bậc ngắn (hình 1-4)

Trường hợp sau thường được áp dụng, khi điều kiện khối đá cho phép đào toàn gương, nhưng khả năng trang thiết bị thi công hạn chế

Đào toàn gương hay toàn tiết diện của công trình ngầm bằng các phương pháp thông thường (khoan-nổ mìn, máy đào lò, máy đào xúc) được quyết định bởi ba yếu tố:

1.Thời gian tồn tại ổn định không chống của khối đá, trong mối liên quan với kích thước và hình dạng của công trình, phải đủ lớn

2.Nhu cầu về thời gian lắp dựng kết cấu bảo vệ phải phù hợp với thời gian ổn định không chống, theo những nguyên tắc của phương pháp thi công hiện đại Nếu khối đá có thời gian tồn tại ổn định không chống đủ

Đào toàn

gương

Hình 3-3: Khoan-nổ mìn đồng thời toàn gương

Hình 3-4: Đào toàn gương, chia bậc ngắn, chống tạm sau

khi đào xong các mảng 1,2,3,4

lơn, hay khối đá là rất ổn định, có thể không cần thiết lắp dựng kết cấu chống tạm Tuy nhiên trong mọi trường hợp cần thiết phải chú ý đảm bảo

an toàn cho con người

3.Các trang, thiết bị như xe khoan hoặc sàn công tác, máy đào lò, máy phá đá cũng như các máy xúc bốc, vận chuyển phải có công suất cũng như khả năng tiếp cận đủ lớn, để đảm bảo trình tự và tốc độ thi công trong các điều kiện đã cho Hiện nay với các thiết bị hiện đại, kích thước tiết diện đào không nên nhỏ hơn 5m 2 Kích thước nhỏ hơn sẽ cản trở con người và thiết bị và vẫn có thể làm cho chi phí cao, mặc dù khối lượng đào và chống bảo vệ có thể nhỏ

Các ưu điểm cơ bản của sơ đồ đào toàn gương là:

• Toàn bộ công tác thi công đào cho toàn gương được thực hiện trong một chu kỳ, do đó không gây nên những biến đổi cơ học nhiều lần Như vậy khối đá được “bảo dưỡng” tốt hơn;

• Tại gương đào có khoảng không gian trống, cho phép có thể sử dụng các biện pháp có mức độ cơ giới hóa cao cho quá trình nổ mìn

• Mức độ cơ giới hóa cao có thể tạo ra chu trình thi công liên tục, làm giảm thời gian thi công, cũng như bảo vệ khối đá thông qua khả năng hạn chế ảnh hưởng của yếu tố thời gian đến công tác chống tạm

• Thi công toàn gương không gây ra các tác động ảnh hưởng hay chi phối lẫn nhau của các công đọan, do vậy có thể theo dõi bao quát và

dễ có thể tổ chức tốt công tác thi công

Đương nhiên bên cạnh các ưu điểm cũng còn có những nhược điểm nhất định:

• Do mở ra khoảng trống có tiết diện tương đối lớn, thường chưa chống tạm, bảo vệ ngay được, nên sẽ có thể hình thành mối nguy hiểm lớn, trong điều kiện có những biến động đáng kể về điều kiện địa chất, địa

cơ học trong biểu hiện của khối đá

• Thi công toàn gương với mức độ cơ giới hóa cao cũng có thể làm hạn chế tính linh hoạt của công tác thi công, cụ thể là sẽ rất khó khăn khi phải chuyển sang đào chia gương ngay, trong trường hợp cần thiết

Đào chia gương Việc chia gương đào, khi gặp các tiết diện lớn, trước

kia chủ yếu là do khả năng điều khiển khối đá còn bị hạn chế Với các loại vật liệu chống tạm thời đó, chủ yếu là khung gỗ hộp hay khung đánh khuôn, chỉ cho phép đào với tiết diện nhỏ Ngày nay việc chia tiết diện gương chịu quyết định chính bởi việc sử dụng kinh tế các trang thiết bị thi công Đương nhiên khi đã đào chia gương cũng có nghĩa là công tác chống tạm phải kế tiếp công tác đào Đặc điểm thi công này đòi hỏi chi phí cao, chịu ảnh hưởng mạnh của khối đá, làm cho các quá trình biến đổi

cơ học lại bị thay đổi liên tục, có thể gây nên trạng thái tơi rời và làm tăng

áp lực tác dụng lên kết cấu bảo vệ

Ba nguyên nhân cơ bản dẫn đến phải đào chia gương là:

1 Thời gian tồn tại ổn định không chống của khối đá không đủ lớn để đào toàn gương

2.Nhu cầu về thời gian để lắp dựng kết cấu bảo vệ khi đào tòan gương không tương xứng với thời gian ổn định của khối đá (mối quan hệ với thời gian tồn tại, khẩu độ thi công)

3.Các trang thiết bị, như xe khoan hoặc sàn công tác, máy đào lò và máy cắt , không bao quát được toàn bộ tiết diện (tiết diện đào lớn so với năng lực của thiết bị thi công); máy xúc bốc không có công suất hợp lý cho toàn bộ chu kỳ đào, do vậy phải chia gương

Việc chia gương cũng thường bị chi phối bởi các điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn và địa cơ học

Do tính chất phức tạp và đa dạng của khối đá bố trí công trình nên cho

đến nay đã có nhiều phương pháp hay đúng hơn là phương thức thi công

được phát triển Trong xây dựng các công trình ngầm thường nói đến :

• các phương pháp cổ điển hay kinh điển và

• các phương pháp hiện đại

Thực tế các phương pháp hiện đại chỉ là sự cải thiện và hoàn chỉnh theo sự phát triển của kỹ thuật và vật liệu hoặc theo kinh nghiệm đúc rút

từ thực tế thi công của các kỹ sư Chẳng hạn trong thời kỳ đầu các vật liệu được sử dụng chủ yếu cho kết cấu chống là gỗ và gạch, đá Thép và

bê tông xuất hiện muộn hơn Tuy nhiên trên cơ sở các tài liệu kinh điển cho thấy các nguyên lí xây dựng cơ bản của công nghệ xây dựng công trình ngầm ngày nay đã được hình thành rất sớm

Các phương pháp hay phương thức cổ điển thường gắn liền với kết

cấu cố định là tường xây Nhược điểm cơ bản của các phương pháp này thể hiện ở khả năng tiếp xúc với khối đá Thông thường trong hoặc sau khi thi công tường xây, các khoảng trống giữa khối đá và tường xây được

“lấp đầy” nhiều hay ít (không hoàn toàn) Công việc này được thực thi rất khó khăn trong khoảng không gian chật hẹp Trong thực tế nhiều khi kết cấu chống tạm không được rỡ bỏ triệt để, hình thành các khoảng trống sau kết cấu cố định Các khoảng trống đó có thể tích lũy nước ngầm cùng với các vật liệu bị kéo theo từ các khe nứt và gây ra các tác động phá hoại công trình ngầm sau khi xây dựng Ngoài ra đây cũng là nguyên nhân làm cho khối đá tiếp tục dịch chuyển và tơi rời, tạo nên áp lực đá Điều này được thể hiện qua các giả thuyết tính toán áp lực vào thời kỳ đó Khoảng cuối thể kỷ 19, bê tông được sử dụng làm kết cấu bảo vệ và cố định Cũng nhờ đó các tác động phá hoại do khoảng trống phía nóc phần nào đã được loại trừ

Sự phát triển không ngừng của các trang thiết bị khoan, nổ mìn, xúc bốc, vận chuyển cũng như công tác đo đạc, quan trắc đã góp phần rút ngắn thời gian thi công cần thiết Nhờ đó dịch chuyển của khối đá được