Nguyễn Viết Trung-Kỹ thuật giám sát thi công công trình hầm giao thông-Chương 5

Trong quá trình khai thác, để bảo đảm an toàn và thoả mãn các điều kiện vận hành đối với từng loại giao thông trong công trình hầm giao thông, cần phải xem xét bố trí trong hầm các hệ thông kỹ thuật sau: Các thiết bị thông gió: hệ thống quạt hút đẩy, thiết bị lọc bụi. Các thiết bị chiếu sáng và điều chỉnh ánh sáng. Hệ thống an toàn: các thiết bị phòng cháy chữa cháy, cửa thoát hiểm. Hệ thống thoát nước; Các; ga ị hy. hểthu và trạm iMm sơ. thứ cấp. Các thiết bị giám sát, điêu khiển: Hệ thống camêra, loa phát thanh, các thiết bị thu n h ậ n ... được nối với phòng điều khiổn trung tâm. Hệ thống cấp điện: Máy phát dự phòng, trạm biến thế. Các thiết bị khác: căn cứ vào diều kiện cụ thê cửa từng cổng trình.5.1. THÔNG GIÓ TRONG ĐƯỜNG HAM5.1.1. K h ái niệm chungĐể duy trì sự sống và hoạt động bình thường, con người cần có đủ lượng không khí sạch để thờ. Khi các phương tiện giao thông qua lại trong hầm, nhiên liệu bị đốt cháy sẽ thải vào trong hầm nhiều loại khí độc cùng với bụi, khói, tiếng ồn, hơi nước, nhiệt độ cao làm cho không khí trong hầm bị nhiẻm bẩn. Hầm là một không gian kín và hẹp, do đó sự tập trung của các chất khí độc lừ các phương tiện giao thông được tích luỹ dần, gây nguy hại cho sức khoẻ của hành khách vả công nhân khi lưu thông trong hầm. Mặt khác, trong địa tầng cũng tổn tại nhiều loại th í độc như C 0 2, CH4, H2S ... do quá trình phân huỷ sinh vật hoặc phân giải hoá học củia nước dưới đất.

c ơ sỏ H Ạ T Ầ N G K Ỹ T H U Ậ T BÊN T R O N G C Ô N G TRÌNH H Ầ M GI AO T H Ô N G

C h ư ơ n g V

T rong quá trình khai thác, để bảo đảm an toàn và thoả m ãn các điều kiện vận hành đối với từng loại giao thông trong công trình hầm giao thông, cần phải xem xét bố trí trong hầm các hệ thông kỹ thuật sau:

- Các thiết bị thông gió: hệ thống quạt hút đẩy, thiết bị lọc bụi

- Các thiết bị chiếu sáng và điều chỉnh ánh sáng

- Hệ thống an toàn: các thiết bị phòng ch áy chữa cháy, cửa thoát hiểm

- Hệ thống thoát nước; Các; ga ị hy hể thu và trạm iMm sơ thứ cấp.

- Các thiết bị giám sát, điêu khiển: Hệ th ố n g cam êra, loa phát thanh, các thiết bị thu

n h ậ n được nối với phòng điều khiổn trung tâm

- Hệ thống cấp điện: Máy phát dự phòng, trạm biến thế

- Các thiết bị khác: căn cứ vào diều kiện cụ thê cửa từng cổng trình

5.1 T H Ô N G G IÓ TRONG ĐƯỜNG HAM

5.1.1 K h á i niệm ch u n g

Đ ể duy trì sự sống và hoạt động bình thường, con người cần có đủ lượng không khí sạch để thờ Khi các phương tiện giao thông q u a lại trong hầm , nhiên liệu bị đốt cháy sẽ thải vào trong hầm nhiều loại khí độc cùng với bụi, khói, tiếng ồn, hơi nước, nhiệt độ cao làm cho không khí trong hầm bị nhiẻm bẩn Hầm là m ột kh ô n g gian kín và hẹp, do

đó sự tập trung của các chất khí độc lừ các phương tiện giao thông được tích luỹ dần, gây nguy hại cho sức khoẻ của hành khách vả công nhân k h i lưu thông trong hầm M ặt khác, trong địa tầng cũng tổn tại nhiều loại t h í độc như C 0 2, C H 4, H 2S do quá trình phân huỷ sinh vật hoặc phân giải hoá học củia nước dưới đất

Đ ể đảm bảo sức khoẻ và tính mạng của h àn h khách và công nhân khi lưu thông trong hầm , cần đảm bảo không khí trong hầm có t ỷ lệ chất khí độc và các loại bụi, khói ở dưới mức cho phép của quy phạm vệ sinh công nghiệp và tầm n h ìn đảo bảo cho việc lưu thông xe bình thường trong hẩm

119

M uốn không khí trong hầm luôn trong sạch, cần đưa vào hầm m ột lượng không khí sạch cần thiết để hoà loãng và đẩy k h í độc ra ngoài Q uá trình này được gọi là th ô n g gió.

Có hai cách để thông gió trong hầm:

- Thông gió tự nhiên: làm cho không k h í chuyển động qua hầm dựa vào các yếu tố tự nhiên: địa hình, độ đốc, hướng g ió

- T hông gió nhân tạo (hay còn gọi là thông gió cơ học): sử d ụ n g các hệ thống dẫn gió, quạt thổi, quạt hút/đẩy gió cùng m ột số các biện pháp nhân tạo khác để thông gió

Q uá trình này đòi hỏi phải có nhiều thiết bị và năng lượng cho hệ thống thông gió hoạt động N hiều trường hợp công trình thông gió chiếm m ộ t tỷ lệ khá lớn trong quá trình xây dựng hầm K hi thiết k ế công trình hầm , cần lưu tâm tới việc thiết k ế th ô n g gió

để tãng cường hiệu quả của thông gió tự nhiên, giảm chi p h í xây dựng hệ thống thông gió nhân tạo

Y êu cầu chức năng thiết k ế thông gió: Cần kiểm tra xem đ ố i với m ỗi đường hầmngoài yếu tố thông gió tự nhiên thì có cần phải b ố trí thêm hệ thống thông gió nhân tạohay không? V iệc thiết k ế thông gió phải được hoả m ãn các yêu cầu:

- T rong trường hợp hoạt động:

+ Người sử dụng bảo dưỡng hầm cần thiết ở lại lâu dài trong hầm không bị nguy hại

do khí độc;

+ Có tầm nhìn lâu dài cần thiết

- T rong trường hợp bị cháy:

- Đ ảm bảo đường thoát, cứu người ra khỏi hầm (thoát khói, th ô n g gió);

+ T ạo điều kiện thuận lợi cho lực lượng thay thế;

+ H ạn c h ế mức thiệt hại (cho người, xe cộ và thiết bị đường hầm )

N hững chỉ tiêu quyết định đến công tác thiết k ế thông gió:

- N hững chỉ tiêu sau đây cần chú ý trong hoạt động giao thông:

+ Loại giao thông (m ột chiểu, hai chiều, hai chiều theo thời kỳ, lực lượng giao thông tối đa, giao thông ách tắc );

+ Tinh hình thiết k ế (chiều dài, chiều cao, cắt ngang, đường thoát );

+ H oàn cảnh m ôi trường (biện pháp bảo vệ)

- N hững chỉ tiêu sau đây cần bổ sung thêm vào trong trường hợp hoả hoạn:

+ Tinh hình đường thoát;

+ Tiềm năng nguy hiểm

K hi thiết kế hệ thống thông gió, trước tiên phải xác định đ ộ sạch yêu cầu của không khí d o khói và do hàm lượng khí COx Khói làm đậm đặc không k h í hạn c h ế tầm nhìn

của người điều khiển phương tiện trong hầm K hí C O x tác động trực tiếp đến quá trình

hô hấp, chuyến tải chất hemoglobin trong m áu của con người

Lượng không khí sạch (gió sạch) thổi vào hầm để làm nhạt khói và hạ thấp tỷ lệ các chất k h í độc xuống dưới mức cho phép được gọi là lượng không k h í sạch (gió sạch) cần thiết Đ ể tính lượng không khí sạch cần thiết, cần xác định được lượng k h í độc thải ra trong hầm Lượng khí độc này lại phụ thuộc vào chủng loại, lượng nhiên liệu đã bị đốt

ch áy trong hầm

Sau đây là các giá trị giới hạn khuyến nghị của nồng độ kh ó i và k h í c o ở giờ cao điểm trong hầm, khi mật độ xe đông nhất của hầm giao thông đ ô thị:

5 1 2 Y êu cầu về k h ôn g khí sạch cần th iết

B ảng 5.1 C ác giói hạn tầm n h ìn d o k h ói (g iờ ca o đ iể m ) Tình hình s ử dụng hầm Hệ s ố tan khói K (m'1)

5.1.2.1 Tính toán lượng kh í độc trong hầm

a ) Đ ối với hầm đường sắt, metro

- Lượng than tiêu thụ khi máy chạy:

E = ° ’ 105-a -H -Z m (KGỵh)

Với: a - hệ số cung cấp than, khi đưa than vào lò thủ công a = 1,03 và khi đưa bằng

các thiết bị cơ giới a = 1,0;

H - diện truyền nhiệt và bốc hơi trong nồi supde, rn2;

1 2 1

Z m - suất tiêu hao hơi nước của đ ầu m áy trong lh , K G /m 2.h;

3 - đương lượng kỹ th u ật của than, kcal.kg

Lượng than tiêu thụ khi m áy đ ỗ trong hầm hoặc đóng m áy xuống dốc trong hầm:

Với: z 0 - suất tiêu thụ hơi nước của đầu m áy khi đứng im, K G /m 2.h;

- K hi hầm có nhiều đường vằ nhiều đầu m áy chạy qua:

E=ẳ Eii = l v v i /

(K G /h)

Với: /j - chiều dài đoàn tàu thứ i, m ;

Vj - vận tốc của đoàn tàu thứ i, km /h;

- Lượng nhiên liệu tiêu thụ do đầu m áy điezen:

E = Ẽ G it,( K G )

i = l

Với: tj - thời gian đầu m áy chạy trên m ột đoạn hầm , phút;

Gj - lượng nhiên liệu tiêu thụ trên đoạn hầm tương ứng, K G /phút;

- Lượng khói do 1 kg than thải ra:

b) Đ ôi với hầm đường bộ

Lượng khí độc chủ yếu là c o và C 0 2 do việc đ ố t cháy xăng và dầu củ a đ ộ n g cơ tiải

ra Lượng khí này phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

+ Số lượng xe chạy trong hầm , N

+ T ốc độ x e chạy trong từng đoạn, vk

+ Lượng nhiên liệu mà xe tiêu thụ, qc

+ H àm lượng oxitcacbon có trong khí thải

- Lượng nhiên liệu do xe tiêu thụ trong ls:

rriị - tỷ lệ xe tương ứng theo từng loại xe;

b'j - lượng khí độc do xe thải ra trong đoạn lên dốc;

b"| - lượng khí độc do xe thải ra trong đoạn xuống dốc

- K hi các xe cùng chuyển động theo một hướng:

Trị số N và các hệ số A |, A2 cần cho trước các giá trị tương ứng trong m ột tương lai gần để phù hợp với niên hạn sử dụng của các thiết bị thông gió

5.1.2.3 Tính toán lượng k h ôn g kh í sạch cần thiết

K hông khí sạch cần thiết được cung cấp cho công trình hầm giao thông nhằm thoả

m ãn 2 m ục tiêu chính sau đây:

- H oà loãng không khí đậm khói trong hầm để không ảnh hưởng tới tầm nhìn của người điều khiển phương tiện trong hầm,

- H oà loãng các khí COx trong hầm (Khí C O x, bồ hóng và k h ó i bẩn là những yếu tố

ch ín h quan tâm Do nồng độ khí N O x và các khí khác thường có nồng đ ộ thấp hơn khí

C O x nên nếu hệ thống thông gió được thiết kế đủ để giảm bớt k h í C O x thì cũng đảm bảolàm giảm bớt khí N O x và các khí khác)

123

Có hai giả thiết đ ể tính toán lượng không k h í sạch cần thiết, đó là:

a) G iả thiết 1

Coi hầm như m ột binh kính trong đó đang chứa m ộ t k h ố i lượng k h í độc C ần đưa vào trong hầm m ột lượng không k h í sạch là Q (m V giây) để hoà loãng k h í độc đến n ồ n g độ cho phép K hi đó, lượng không k hí sạch cần đưa vào hầm cho chiều dài lk m được tính theo công thức sau:

b ) G iả thiết 2

G iả thiết khi thổi khí sạch vào hầm , k h í độc vừa bị hoà loãng, vừa bị đẩy ra ngoài

G iả thiết này phù hợp ch o hầm đường sắt, metro

- N ồng độ k hí độc sau khi tàu đi qua hầm:

Q = c k + ệ

Với: c k - nồng độ k h í độc khi tàu chưa vào hầm ;

B - lượng k h í độc do tàu thải ra;

V - thể tích của hầm , m 3;

- T ốc độ chuyển động của luồng gió thổi vào hầm : với giả th iết lưu lượng k h ô n g k h ísạch cần thiết Q (m 3/h) thổi vào hầm nhằm làm giảm nồng độ k h í độc từ Cọ xuống c ktrong khoảng thời gian thông gió tk:

Với: F - diện tích tiết diện ngang của hầm , m 2;

- Lượng không kh í sạch cần lưu thông:

PIA R C (H ội nghị thường trực H iệp hội Đ ường bộ Q u ố c tế) năm 1987 và 1991 đua ra các công thức tính toán lượng không k h í sạch cần th iết như sau:

M hv - lưu lượng giao thông cùa xe tải trong mỗi giờ trên từng làn xe (xe/h.làn);

V - tốc độ trung bình của xe tải (kni/ỉì);

K lim - sự tập trung khói tôi đa cho phép (rrf ');

K hông khí S i k l i dể làm giảm hàm lượng khí C O x:

(xe/h.làn);

V - tốc độ trung bình cứa xe khách (km /h):

C 0 ljm - sự tập trung khí COx tối đa cho phép (m ■'):

Các giá trị q"] và q11^ , Khm, CO|im được quy định trong luât vé khí thải của từng quốc gia

Đ ể lưu lưọng không k hí sạch Q vào hầm có nhiều cách, trong đó việc để không k h í tự lưu thông qua hầm do tác động của các điều kiện tự nhiên, gọi là thông gió tự nhiên.

Theo quy định của T C V N 4527:1988 - nhóm H, k h ô ng cần b ố trí thông gió nh ân tạo trong các trường hợp sau:

- H ầm đường bộ có chiều dài đến 150m,

- H ầm đường sắt có chiếu dài đến 300m , nằm trên đường có m ật độ tàu thông qua lớn: 8 đôi tàu/ngàyđêm (tàu chạy bằng đầu m áy đ iện ) và 6 đôi tàu / ngàyđêm (tàu chạy bằng đầu m áy hơi nước và điezeỉ)

H ướng luồng gió tự nhiên có thể cùng chiều hoặc ngược ch iểu với luồng kh ô n g k h í thông gió trong hầm T hông thường, tốc độ gió tự nh iên lý tưởng trong hầm là từ 2 đến 3m/s Tốc độ 2,5m /s thường được lấy làm tốc độ gió tính toán trừ trường hợp có số liệu đặc biệt

Có nhiều điều kiện tự nhiên tác động làm không k h í lưu thông qua hầm :

5.1.3.1 Chênh lệch áp suất không khí do sự chênh lệch cao độ giữa hai cửa hầm

G iữa hai cửa hầm có độ chênh cao H (m ) thì chiều cao cộí nước thuỷ ngân của k h í áp

k ế có ch ên h lệch độ cao là Ah Vì thế:

h H = 13,6 - Ah (m m cột nước)

Phía cửa hầm thấp sẽ có áp suất lớn hom và không k h í sẽ ch u y ển động qua hầm đ ể lên cửa hầm cao, là nơi có áp suất nhỏ hơn

5.1.3.2 Chênh lệch áp suất do chênh lệch nhiệt độ giữa, trong và ngoài hầm

Về m ùa hè, nhiệt độ không k h í bên ngoài hầm cao hơn n h iệt độ trong hầm , n h iệt độ ở cửa hầm thấp lớn hơn nh iệt độ ở cửa hầm cao Do k h ô n g k h í trong hầm lạnh hơn nên áp suất không khí ở trong hầm sẽ lớn hơn áp suất k h ô n g k h í phía cửa hầm thấp nên có sự chuyển động của không k h í từ trong hầm xuống cửa hầm thấp

v ể m ùa đông, hiện tượng ngược lại và có sụ c h u y ển động củ a không k h í từ cửa hầm thấp lên cửa hầm cao

V ì thế, độ chênh lệch áp suất giữa trong và ngoài hầm tín h th eo công thức:

h, = ỵ„.H ** ~ tn (m m côt nước)

1 " 173 + t,

Với: Yn - trọng lượng riêng của không k h í ngoài hầm ;

H - chênh lệch cao độ giữa hai cửa hầm ;

tt - nhiệt độ không khí ở trong hầm ;

tn - nhiệt độ không k h í ở ngoài hầm

5.1.3 Thông gió tự nhiên

5 1 3 3 Chênh lệch áp suất do chuyên đ ộ n g của g ió thiên n h iên bên ngoài hầm

K hi bên ngoài hầm có gió thiên nhiên chuyển động, không k h í sẽ được thổi vào trong hầm Á p suất do gió thiên nhiên tuỳ thuộc vào tốc độ chuyển động của chúng và hướng gió so với cửa hầm Nếu cửa hầm thẳng với hướng gió thì áp suất lớn và luồng không k h í vào hầm nhiều, còn khi cửa hầm vuông góc với hướng gió thì gió chỉ lướt qua m à không vào được bên trong hầm

Á p suất chênh lệch do gió thiên nhiên gây ra:

Với: y - trong lượng riêng của không khí;

V - vận tốc gió thiên nhiên bên ngoài hầm;

g - gia tốc trọng trường;

a - góc hợp bởi phương của hầm với hướng gió chủ đạo

5 1 3 4 Tổng họp

- T ổng áp suất gây ra thông gió tự nhiên là:

Với: p - mật độ không khí trong hầm, k g s2/m 4;

fa - hệ số ma sát giữa không khí với vỏ hầm , lấy bảng 0 ,0 0 7 nếu vỏ hầm bằng đá hoặc bêtông, lấy bằng 0,006 nếu vỏ hầm nhẵn;

L - chiều dài hầm, m;

R - bán kính thuỷ lực của tiết diện hầm , băng thương số củ a diện tích tiết diệnvới chu vi tiết diện;

ve - tốc độ gió chuyển động trong hầm , m /giâv;

- các trớ lực cục bộ trong hầm, do thay đổi tiết diện hầm ;

- T ừ đó, xác định được tốc độ gió tự nhiên trong hầm:

- M uốn đạt được thông gió tự nhiên thì tổng áp suất gây ra th ô n g gió tự nhiên phải

th ắn g được các tổn thất áp suất trong hầm Lưư lượng không khí q ua hầm đạt được do

Q e = 3600.F.ve (m ?/h)

Với: F - tiết diện ngang tĩnh không trong hầm (m 2);

ve - tốc độ gió chuyển động trong hầm , m /giây

C ố gắng tận dụng thông gió tự nhiên N ếu Q e lớn hơn lưu lượng thông gió cần th iết thì chỉ cần thông gió tự nhiên cho công trình N gược lại, cần b ố trí các hệ thống thông gió nhân tạo

N goài ra, hiệu ứng thông gió do các phương tiện giao thông đem lại (hiệu ứng pittông của phương tiện - thông gió giao thông) cũng có vai trò q u an trọng trọng việc thông gió dọc dầm Tuy nhiên, hiệu ứng này chỉ có tác d ụ n g đối với những hầm dài, phương tiện lưu thông theo m ột chiều, không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng ùn tắc xe trong hầm

5.1.4 T h ô n g gió n h â n tạ o

K hi lượng k h ô n g k h í ra vào hầm d o th ô n g g ió tự n h iê n h o ặc tá c d ụ ng p ittô n g của

đo àn tàu ch ạy q ua k h ô n g đảm b ảo lưu lượng k h ô n g k h í sạch cần th iết và đối với những hầm dài thì phải bố trí th ô n g gió nh ân tạo (h ay c ò n gọi là th ô n g g ió c ơ h ọc)

T heo q u y đ ịn h của T C V N 4 5 2 7 :1988 - n h ó m H , p h ải bô trí th ô n g gió n h ân tạo tro n g

các trường hợp sau:

- H ầm đường bộ:

+ Chiều dài hầm lớn hơn 400m ,

+ C hiều dài hầm từ 150 đến 400m nhưng thông g ió tự nh iên không đảm bảo

+ H ầm nằm trong vùng đ ịa tầng có khí nổ, k h í cháy,

+ Các hầm khác nhưng thông gió tự nhiên không đảm bảo

T h ô n g gió n h ân tạo thực h iện bằng c ách đ ư a k h ô n g k h í sạch vào hầm v à hút

k h ô n g k h í b ẩn bèn tro n g hầm ra ng o ài bằn g c ác th iế t bị q u ạ t gió và d ẫn gió Có ba hệ

th ố n g th ố n g gió n h ân tạo cơ bản phân c h ia th e o h ư ớ n g th ô n g g ió đối với hướng trụcdọc c ủ a hầm :

- H ệ thống thông gió dọc.

- H ệ thống thông gió hỗn hợp (hệ thống thông gió bán ngang)

Q uá trình lựa chọn hệ thống được tiến hành với trình tự n h ư sau đây:

5.1.4.1 T h ông gió dọc

T hông gió dọc là làm cho không khí chuyển động dọc theo ch iều d ài hầm K hi đó, đường dẫn gió chính là lòng hầm, tức là toàn bộ tiết diện hầm được sử dụng làm đường ống thông gió với luồng khí lưu thông theo chiều dọc V ới những hầm dài, do lực cản lớn nên không thể sử dụng các giếng đứng để chia hầm làm nhiều đoạn, trong các đoạn

đó không k hí chuyển động dọc theo hầm Các giếng đứng bố trí cấp và thoát gió xen kẽ nhau, trong đó chọn giếng sâu hơn đổ thoát gió

Hình 5.1 Bô'trí hệ tliống thông gió dọc với giếng đicti g vừa hút vừa đẩy gió

H ình 5.2 Bố trí hệ thống thông gió dọc với các giếng đứng hút và đẩy gió xen k ẽ

129

Do lực cản nên các tổn thất gió dọc hầm rất lớn, vì th ế phải đẩy gió với tốc độ cao mới gây ra được tác dụng thông gió Tuy nhiên, tốc độ ch u y ển đ ộ ng của không khí trong hầm không được lớn q uá 6 m /s (TC 4527:1988 - nhóm H) để đảm bảo điều kiện khai thác an toàn và thuận tiện cho công trình T ừ đó, xác định được chiều dài tối đ a của đoạn hầm có thể áp dụng biện pháp thông gió dọc:

Với: Q - lưu lượng gió cần thổi vào;

F - diện tích tiết diện ngang của hầm ;

vg - tốc độ chuyển động của không k h í trong hầm

H ầm cho người đi bộ cắt qua trục đường giao thông n ên m ờ giếng đứng tại vị trí d ải phân cách trên tuyến

Trong thông gió dọc, luồng k h í theo ch iều dài trong k h ô n g gian hầm tự nh iên hoặc do quạt m áy làm ra, cần thực hiện các yêu cầu sau đây:

- Tốc độ theo chiều dài tối đa là lOm /s có chú V đến ảnh hưởng của xe cộ và thời tiết;

- C hiều dài tối đa đường thoát từ khu vực nguy hiểm phụ thuộc vào chiều cao thông

th oán g củ a đư ờng hầm H th eo c ô n g thức sau: X = 8 0 0 X H /5;

- Các quạt được sắp xếp có thể quay đảo chiều và khi hoả hoạn có tốc độ l,5 m /s; ít nhất luồng không k h í đạt được 80mVs;

- Đ ể đảm bảo an toàn hoạt động khi hoả hoạn và hạn c h ế gió lốc phải phân đều quạt theo chiều dài đường hầm ;

- Trong hút gió, lực hút lúc hoả hoạn phải đ ạt được ít n h ất 2 0 0 m 7 s

a) Thông gió dọc với giao thông m ột chiều

Trong hoạt động bình thường thì hướng gió thổi của quạt m áy cùng chiều hướng xe chạy Trong trường hợp hoả hoạn thì hạ tốc độ không khí trong phạm vi giữa 1,0 đến 1,5m/s

b) Thông gió dọc với giao thông hai chiều

T rong hoạt động bình thường thì cần chú ý đến các chỉ tiêu sau đây:

- Dự kiến m ôi trường (xây dựng, thiết kế );

- Hướng giao thông chính (nổi bật);

- D òng không khí tự nhiên có sẵn nổi bật;

- Hướng thuận tiện cho q u ạt chiếu sáng (m ức độ tác động)

Có những thay đổi nhỏ trong hướng giao thông ch ín h hoặc d ò n g không k h í tự nhiên không được thay đổi hướng của quạt Trường hợp hoả hoạn phải qu an tâm đ ến các chỉ tiêu sau đây:

- T inh hình đám cháy;

- Số lượng xe cộ, tốc độ và hướng;

- H ướng dòng không khí có sẵn;

- Tinh hình và hướng chính của quạt

Tốc độ không khí trong không gian đường hầm phải có th ể hạ xuống l,5 m /s để giữ cho đường thoát lâu không có khói

Phương pháp ihỏng gió dọc có nhược điểm làm tốc dộ gió lưu thông trơng hầm rất lớn, gây ra lực cản lớn vào tàu xe và nguy hiểm khi có hoả hoạn trong hầm , làm giảm mức độ khai thác tiện nghi cho người sử dụng

C ó nhiều cách bô trí thông gió dọc:

- Phương pháp hút: thường áp dụng chủ yếu cho m ùa nóng, với đường hầm có chiềudài trung bình Nhược điểm là không khí bẩn chạy dọc theo đường hầm và tác động đếnhành khách tham gia giao thông và công nhân vận hành sửa chữa

Hình 5.3 Bô trí hệ thống thông gió dọc băng p hư ơ ng p h á p hút

- Phương pháp đẩy: áp dụng chủ yếu cho đường hầm nằm ngang với chiều dài không lớn lắm Nhược điểm là không khí sạch bị nhiễm bẩn khi thổi d ọc từ ngoài hầm vào trong

_ V

I S > ~

-Hỉnh 5.4 B ố tri hệ thống thông gió dọc bằng p h ư ơ n g p h á p đ ẩ y

Phương pháp hỗn hợp: là sự kết hợp của hai phương pháp trên

131

ỹ r ' — — — — —

Hỉnh 5.5 Bô trí hệ thống thông gió dọc bằng p hư ơ ng p h á p hổn hợp

Việc áp dụng hệ thông thông gió dọc phù hợp nhất đ ố i với cô n g trình hầm b ố t r í giao thông theo m ột chiều Đ ối với hầm hai chiều th ì có thể áp dụng hệ thống thông g ió dọc khi có tính đến việc sửa đổi trong tương lai thành hầm m ộ t chiều

5.1.4.2 Thông gió ngang

Đ ể khắc phục các nhược điểm của phương

pháp thông gió dọc, có thể sử dụng phương

pháp thông gió ngang T hông gió ngang là dùng

các thiết bị dẫn gió vào và thoát gió ra riêng

biệt K hông k h í được đưa vào theo buồng dẫn

gió b ố trí trên trần hoặc dưới đáy hầm K hông

khí thoát ra bốc lên trần hầm bị hút vào buồng

dẫn gió ra và đẩy ra ngoài

Do bố trí đường dẫn gió riêng biệt nên không

khí trong ống dẫn có thể lưu thông với vận tốc

lớn tới 16 -r 20 m/s Lượng không k h í thoát ra từ

ống dẫn bằng van điều chỉnh sao cho tại m ọi

m ặt cắt ngang đều có lưu lượng như nhau Cự ly

giữa các van gió không q uá 5m (T C 4527-1988)

Đ ối với các hầm đưòng bộ có lưu lượng xe lớn, ch iều dài hầm lớn, cần có th é m hệ thống thoát khói thải để đảm bảo nồng độ khói cho phép trong hầm ở trình trạng bình thường và khi xảy ra sự cố

Hình 5.6 S ơ đ ồ b ố trí thông gió nga n g

1, 2, 3 - Đường thoát gió;

N ếu chiều dài hầm lớn, việc cấp gió vào và

hút gió nhờ các giếng thông gió có khoảng cách

cách giữa các giếng từ 1200m đến 1600m G iếng

thông gió có thể bô' trí thẳng đứng hoặc xiên góc

Trong m ỗi giếng như vậy có thể bố trí m ột nửa

tiết diện để thổi gió vào, một nửa tiết diện để hút

gió ra

T rong hoạt động bình thường của hầm b ố trí

hệ thống thông gió ngang cần chú ý những đặc

lây lan do không còn khí 0 2 để tham giạ vào

phản ứng cháy Việc hút khí của đoạn liên quan đến năng suất đ ẩ v dư không phụ thuộc

vào d ò n g k h ô n g khí theo chiều dài của k h ô n g gian đư ờ n g hầin và đ ẩ y k h í đ ộ 1/3 n ăn g

suất tối đa Nếu cố nhiểu đoạn thồng gio thi phải )ằm cho m ột luồng khí chạy theo chiều dài đoạn hầm đến được đám cháy (chẳng hạn như ở các đo ạn thông gió gần nhau phải đ ạt được sự toả khí dầy đủ và 1/3 hút khO- N hờ đó, đám ch áy giảm tốc độ lây lan và cường đ ộ bốc cháy để con người và phương tiện trong hâm có đủ thì giờ rời khỏi hầm

Trong hệ thống thông gió ngang, các vị trí đặt van hút và van xả không k h í trên chiều dài hầm phải được chia đều để đảm bảo đưực các yêu cầu sau:

- Hệ thống thông gió phải đủ năng lực vận hành trong trưởng h ợ p có hoả hoạn ở đoạn hầm không thuận lợi, tối thiểu hút được SOrir /s (tính theo độ đậm đặc là l,2 k g /m 3);

- Lưu lượng không khí dẫn ra từ buồng dản gió có điều khiển đ ể chia đều không k h í trong hầm ;

- Trường hợp xảy ra hoả hoạn thì luống không khí trong từng đoạn hầm phải giảm

x uống tối đa là 1/3 Các lỗ mở để hút nơi hoả hoạn phải m ơ rộng đầy đủ còn những lỗ hút thì đóng lại; Khoảng cách các lỗ hút, tối đa lOOm còn lehoảng cách các lỗ m ở cũng lên đến 50m ;

Hệ thống thông gió ngang có ưu điểm là lehõng khí chuyển đ ộ n g trong hầm điều hoà,

kh ô n g gây lực cản lớn đối với chuyển động c ủ a tàu xe Khi có x ảy ra hoả hoạn tại m ộtkhu vực nào đó trong hầm, chỉ cần đóng van gió ngang tại khu vực đó N hược điểm là yêu cầu chi phí lớn cho hệ thông thiết bị cấp d ẫn và thoát gió

Hệ thống thông gió ngang rất thích hợp c h o các công trình hầm đường bộ trong đô thị

có lưu lượng giao thông lớn và có bố trí dốc ở đoạn giữa h ầ m

Hình 5.8 G iếng thông gió của hầm

M em o ria l - T ây Virgina, M ỹ

133

Hệ thống thông gió hỗn hợp (còn gọi là hệ th ố ng thông gió bán ngang) là sự kết hợp của hai hệ thống thông gió trên G ió đưa vào hầm theo đường d ẫn riêng và theo n tữ n g đường dẫn ngang và van gió để thoát ra hai của hầm

V ì cấp gió vào hang bằng đường dẫn riêng nên tốc độ chu y ển động củ a không khí trong đó có thể rất lớn (lên tới 16 20m /s) để đi được xa, n h ờ đ ó n g u ồ n cung cấp khísạch luôn đảm bảo G ió sạch đưa vào n hờ điều ch ỉn h van xả nên tốc đ ộ ch u y ển động dọc hầm có thể giữ ở m ức 5 T 6 m /s T heo phương ph áp này, có thể thông g ió cho những hầm đường bộ dài tới 1600m có m ật độ xe chạy cao chỉ với hai trạm q u ạt gió đặt c hai cửa hầm N goài ra, trong trường hợp xảy ra hoả hoạn trong hầm , có thể đảo chiều íu ay của quạt thông gió để đẩy lùi khói

Trong hoạt động bình thường, đối với hầm thiết k ế hệ thống thông gió hỗn hợp }hải

đủ C ông việc kiểm tra trong kênh không k h í thì làm ch ậm chương trình đối phó ìo ả hoạn để nhân lực hoạt động có đủ thời gian rời khỏi kên h không khí

K hi thông gió hỗn hợp theo chiều dài hầm thì luồng không k hí toả q ua cửa vào ;ửa hầm qua các h ố rồi thoát ra ngoài N hững yêu cầu sau phải thực hiện:

- Trong trường hợp hoả hoạn, hệ thống thông g ió phải được cấu tạo qu ay vòng v ả trong đoạn hầm không thuận nhất cũng phải hút được ít nh ất 83mVs kh ô n g k h í của hám (tính theo độ đặc l,2 k g /m 3);

- L uồng không khí từ kênh được dẫn đi thông q u a từng nấc, làm ch o trường hợp tiấ.t thoát vẫn đảm bảo phân chia đều đận trong hầm , ch o hoạt động kiểm tra, sửa chữa;

- Trường hợp hoả hoạn, luồng k hí phải chuyển ngay sang hoạt động hút Ở phạm vi (hỗ cháy, dòng không khí được m ở tác động hút ngay, những dòng khí khác được đóng lại;

- K hoảng cách của các chỗ m ở dòng không khí (các lỗ m ở) có thể tối đa là 50m;

- Đ ể hút khói có hiệu quả thì độ dày của các cửa m ở và kênh không k h í phải đảm bả<

Hệ thống thông gió này khắc phục được nhược điểm của cả hai hệ th ố n g trên Thưòig,

áp dụng hệ thống thông gió hỗn hợp cho công trình hầm giao th ô n g theo hai chiều Cũig

có thể áp dụng cho công trình hầm giao thông m ột ch iều nhưng các luồng cấp và xả Ihí

sẽ làm xáo trộn, gây ảnh hưởng tới hiệu ứng thông gió giao thông của hầm

5.1.4.3 Thông gió hỗn hợp

Sau khi tính toán được lưu lượng thông gió cần thiết để đảm b ảo tầm nhìn và đảm bảo các hàm lượng khí ở mức cho phép có xét đến ảnh hưởng của hiệu ứng thông gió tự nhiên, thông gió giao thông, thông gió nhân tạo, lưu lượng thông gió đưa vào tính toán

là giá trị lớn nhất của một trong ba giá trị này Dựa trên lưu lượng th ô n g gió tính toán và công suất thông gió của quạt phản lực được lựa chọn, người ta tính to án ra được số lượng quạt thông gió cần bố trí để đáp ứng yêu cầu thông gió cho công trình và ít nhất có m ột quạt dự trữ

Có hai loại quạt thông gió xét theo hướng thổi gió:

- Q uạt thổi: quạt chỉ thổi gió theo một hướng

- Q uạt phản lực: quạt thổi gió theo cả hai hướng

5.1.4.4 Tính toán quạt phản lực

Iỉinh 5.9 Quạt thông gió dùng cho công trình hầm

Bố trí khoảng cách lắp đật giữa các quạt cần quan tâm đến cô n g tác bảo dưỡng, phát huy hiệu quả của quạt và nên bố trí quạt ở gần khu vực cửa hầm C ác chướng ngại vật trong hầm như biển báo, lối thoát hiểm, tường bêtông tại khu vực m ở rộng để tránh xe không nên đặt trên gần đường thổi gió của quạt Q uạt phản lực c ầ n được b ố trí cách tĩnh không thông xe tối thiểu 200mm, cách tường hầm tối thiểu 200m in

Tốc độ thổi gió của từng loại quạt khác nhau Khi tính toán b ố trí q u ạt phải đảm bảo tốc độ gió lưu thông trong hầm không được vượt quá tốc độ giới hạn cho phép (6m /s)

T iếng ồn do quạt tạo ra trong hầm đường bộ phải nhỏ hơn 70dB

Trong trường hợp xây dựng công trình hầm giao thông phân kỳ th eo hai giai đoạn, giai đoạn 1 chỉ xây dựng một hầm chính phục vụ thông xe 2 chiểu thì không xét đến ảnh hưởng của hiệu ứng thông gió giao thông (vì hiệu ứng pittông th eo 2 chiẻu triệt tiêu nhau) Giai đoạn 2 xây dựng thêm một hầm chính nữa, khi đó từng hầm sẽ thông xe 1 chiểu Do tác dụng của hiệu ứng thông gió giao thông nên số lượng qu ạt thông gió cần thiết có thể giảm đi so với giai đoạn 1 và chuyển sang lắp đặt trong hầm ch ín h thứ 2

135

H ìn h 5.10 Bô' trí quạt thông gió trong hầm đường sắt

5.2 PH Ò N G V À T H O Á T NƯỚC C H O C Ô N G T R ÌN H H A M

Sự cố thấm nước trong đường hầm kh ô n g những làm m ất thẩm m ỹ m à còn làm cho bêtông vỏ hầm bị chóng hư hại và làm giảm cơ năng của các th iết b ị kỹ th u ật trong công trình, làm giảm khả nàng khai thác an to àn cho các phương tiện giao thông N goài ra, tại các vùng k h í hậu lạnh, nước đóng băng cũ n g gây ảnh hưởng tới sự làm việc của kết cấu

và dễ xảy ra tai nạn giao thông C hính vì thế, để đảm bảo cho cô n g trình khai thác bình thường cũng như đảm bảo tuổi thọ cho cô n g trình hầm , cần phải bảo vệ không gian bên trong và cả kết cấu công trình khỏi tác đ ộ n g của sự c ố thấm nước

Y êu cầu của việc đ ào hầm là phải đ ào rãnh thoát hoàn chỉnh trước khi đ ào hầm Nước chảy vào hầm trong q uá trình thi công sẽ gây trờ ngại cho công nh ân và gây khó khăn cho việc tạo vỏ hầm hoặc sẽ làm hư h ỏ n g vỏ hầm N ước cũng sẽ làm giảm độ dính kết của đất K hi gặp nước phải tìm cách dẫn đi để giảm ảnh hưởng tới công việc chinh bằng cách tại các vết nứt sẽ đặt ống dẫn gắn bằn g vữa đ ổ n g cứng nhanh đ ể d ẫn nước xuống các hệ thống thoát trong nền hầm N ếu gặp trường hợp nước quá nhiều m à rãnh thoát không thể phát huy hiệu quả thì phải b ố trí “ m àng vữa c h ắn ” từ qu ãn g đ ào trước khi đào tiếp vào trong M àng này gồm m ột số lỗ khoan vòng q u an h chu vi quãng đào đê bơm vữa tạo ra m àng chắn dòng chảy

Đ ể bảo vệ vỏ hầm lâu dài tránh ảnh hưởng của hiện tượng thấm nước thì bản thân bêtỏng vỏ hầm phải có khả năng chống thấm V ật liệu chống thấm được dùng dưới dạng phụ gia được trộn trực tiếp vào bê tông tươi khi thi cô n g lớp vỏ hầm Để bảo đảm tính đồng đều nên hoà tan phụ gia vào nước trộn bê tông N goài ra, sau khi thi công vỏ tiến hành bơm vữa ra phía ngoài bê tông

T heo quv định của TC4527:1988 - nhóm H, việc thiết k ế p h ò n g và thoát nước trong hầm cãn cứ vào những điều kiện sau:

- Đ ịa hình, địa chất, địa chất thuỷ văn khu vực hầm ,

- Lưu lượng nước mặt và nước ngầm ớ khu vực hầm:

+ N guồn nước ngầm trong hầm bao gồm nước chứa trong các tầng đ ất đá, nước trong các kh e nứt của đá Nước ngầm sau khi thoát ra khỏi hầm là nước sạch, được thải ra

m ôi trường m à không cần qua xử lý

+ N guồn nước mặt trong hầm bao gồm nước thải sau khi rửa hầm , nước thải từ các vòi cứu hoả xả ra, nước thải công nghiệp từ các buồng lọc k h í và các nguồn nước khác

do các phương tiện giao thông trong hầm thải ra Nước m ặt trong hầm là dạng nước bị ô nhiễm , lẫn đất cát, dầu mỡ và nhiều tạp chất hoá học khác Lượng nước này cần được xử

lý trước khi thải ra m ôi trường

5.2.1 C á c biện p h á p chống th ấ m cho công trìn h

Có rất nhiều biện pháp để chống thấm cho công trình hầm T heo quy định của

TC 4527:1988-nhóm H, để chống nước mặt thấm vào hầm , cần có những biện pháp chống thấm như sau:

- San lấp bể mật đất trên đỉnh hâm để cai lậơ dồng chảy,

- Làm các rãnh ngang, dọc trên đỉnh hầm để dẫn nước ra khỏi khu vực hầm ,

- D ùng các hiện pháp phòng thấm khác bằng cách trồng cỏ, đắp đ ất sét đầm chặt

Để chống nước ngầm thấm vào hầm, cần có các biện pháp ch ố n g th ấm sau đây:

- Tâng độ chặt của bêtông vỏ hầm (thay đổi cấp phối cốt liệu, thêm chất phụ gia, đầm lèn bêtông)

- Làm chặt các lớp đất xung quanh vỏ hầm (bơm vữa x im ăn g /b itu m vào sau vỏ hầm / phương pháp ép vữa)

- D ùng vật liệu không thấm nước làm thành tầng phòng nước ở m ặt trong hoặc m ặt ngoài vỏ hẩm

Sau đây giới thiệu 2 nhóm biện pháp chống thấm đang được sử dụng phổ biến hiện nay cho các công trinh hầm là dùng màng chống thấm bao q u an h hầm và sử dụng các vật liệu chống thấm phun hoặc phủ lên vách hang, vỏ hầm

5.2.1.1 Sử dụng màng chống thấm bao quanh hầm

M àng chống thấm bằng vật liệu nhựa tổng hợp, được lắp đ ặt vào trong các lớp kết cấu

vỏ hầm nhằm để tăng cường khả năng chống thấm ch o kết cấu cô n g trình Trong phương pháp thi công NATM , màng chống thấm được lắp đặt vào giữa lớp bêtông phun và bêtông vỏ hầm , tạo nên lớp chống thấm có độ tin c ậy cao, dễ thi công K hi đó, hai lớpbêtông bị phân cách bởi màng chống thấm hầu như kh ô n g có đ ộ d ín h bám K ết quả là

137

giảm thiểu được những vết nứt ở m ặt bêtông vỏ hầm T uy n hiên, phải lựa ch ọ n kỹ lưỡng chất liệu m àng chống thấm cũng như biện ph áp thi cô n g phù hợp để đảm bảo phát huy được khả năng m à không gây ảnh hưởng xấu đ ến ch ất lượng củ a bêtông vỏ hầm

T hông thường, rnàng chống thấm nên được thi cô n g cho toàn bộ ch iều dài đường hầm N hưng ở trường hợp đường hầm k h ô n g có m ạch nước ngầm ch ảy ra thì có thể không cần thi công chống thấm m à chỉ sử d ụ n g ỉoại m àng đom giản với m ục đích phân chia giữa các lớp kết cấu vỏ hầm T uy n hiên, m ạch nước ng ầm có thể xu ất hiện sau khi thi công, do sự phục hồi m ạch nước ngầm hoặc do sự thay đổi vị trí củ a m ạch nuớc ngầm trong địa tầng V ì thế, khi th iết k ế ph ạm vi ch ố n g thấm cần phải dự kiến trước về các hiện tượng này Đ ặc biệt chú ý vị trí gần cửa hầm thường có nhiều nước ngầm , do sự thẩm thấu của nước trên m ặt đất cũng như dễ đ ô n g kết ở n hững vùng lạnh T uỳ theo điều kiện m ạch nước ngầm chảy ra và hệ thống th o át nước trong cô n g trình hầm , phạm vi thi công được giới hạn ở phần vòm đỉnh và tường hầm hoặc trên toàn bộ biên hầm Riêng đối với dạng công trình hầm không có hệ thống th o át nước, phải thiết k ế cấu tạo của bêtông vỏ hầm có thể chịu được áp lực nước và hệ th ố ng ch ố n g thấm có tín h năng không thấm nước dưới tác dụng của áp lực nước cao

Hình 5.11 Lớp màng chống thấm dược phủ lên tường hầm

Trước khi phủ m àng ch ố n g thấm , bề m ặt bê tô n g cần phải được làm p h ẳn g , trán h ịồ

ghề có th ể gây rách m àng ch ố n g thấm M ối nối giữa các tấm m àng cần p h ải bảo đ ản theo chỉ dẫn của nhà sản xuất Đ ể dễ d à n g c h o việc phủ m àn g ch ố n g th ấm thườig dùng nhũ tương với các chức năn g vừa làm c h ất d ín h kết lại cũ n g th am g ia vào côig tác ch ố n g thấm Trước khi thi cô n g lớp m àn g ch ố n g th ấm đ ầu tiên có th ể thực him quét nhũ tương lên bề m ặt bê tông hầm , sau đó m ới d án m àn g ch ố n g thấm G iữa CiC lớp m àng ch ố n g thấm có thể có hoặc k h ô n g q u é t nhũ tương (T hực tế tạ i nh iều côig trình hầm m ới được thi cô n g gần đây, các lớp ch ố n g thấm được đ ặt trực ch ồ n g tric tiếp lên nhau m à không cần q u ét nhũ tương ph ân c ác h giữa các lớp m à vẫn đảm bío

khả năn g chống thấm tốt) Thông thường có tối đa bốn lớp m àn g ch ố n g th ấm được lắp đật N ếu dùng m àng bằng vật liệu p v c thì phải đặc biệt q u a n tâm tới vấn đề m ối nối giữ a các tấm và việc tránh để đọng hơi nước bám vào m ặt bê tô n g trước khi phủ tấm

M ố i n ố i đối với loại vật liệu này có thể dùng hàn nhiệt và k iểm tra độ k ín bằng cách bơm k h í nén Đ ối với bản đáy hầm thì lớp m àng ch ố n g thấm được rải trên bể m ặt lớp

bê tô n g lót m óng trước khi đổ bê tông hầm Thi cô n g trong trời n ắn g to phải có biện

p h á p ch ốn g nắng cho tấm m àng chống thấm

5.2.1.2 P hun, phủ vật liệu chông thấm

V iệc phòng chống thấm nước cho công trình

hầm được thực hiện bằng cách phun, phủ lóp vật

liệu chống thấm lên bể mặt hang, vỏ hầm Các

d ạn g vật liệu này khá đa dạng như:

- N hóm vật liệu silicat, bitum, hắc ín

- V ữa xim ăng cát

- N hựa tổng hợp gồm có keo Epoxy (20%),

nhựa Phuphorol axetat (20% ), phụ gia đồng cứng

(10% ) và cát thạch anh hạt mịn (50%)

Trước khi thi công bể mặt bê tông cần phải

được làm phấng và sạch khỏi các chất (lính bám

trong q uá trình đổ và bảo dưỡng bê tông Vật

liệu chống thấm được phun lên vách hang, vỏ hầm bằng rnáy phun tạo áp lực hoặc m áy phun tạo bụi, phun làm nhiều lượt để tránh bỏ sót Thường sau khi phun chất chống thấm cần phải phun nhẹ nước sạch để tạo phản ứng tốt giữa ch ất ch ố n g thấm và bê tông

N goài tác dụng chống thấm cho kết cấu, chúng còn có tác dụng làm đặc nền xung

qu an h công trình, cho phép tăng tính đồng nhất của nền, làm tãn g m ôđun biến dạng của nền T uy nhiên, nhược điểm của biện pháp là gây bụi trong q uá trình phun và tiêu hao lượng vật liệu khá lớn, độ bền không cao Do đó, hiện nay n h ó m biện pháp này ít được

sử dụng, hoặc chỉ sử dụng mang tính chất thử nghiệm

5 2.2 Hệ thống thoát nước của công trình hầm

Trong điều kiện địa tầng ờ khu vực công trình hầm có áp lực nước lớn hoặc nguồn nước ngầm có lưu lượng lớn thì cần phải bố trí hệ thống thoát nước cho công trình V iệc lựa ch ọ n biện pháp thoát nước phụ thuộc vào các điều kiện địa hình, đ ịa chất, địa chất thuỷ vãn, các quá trình lý hoá trong địa tầng kết cấu và vật liệu của vỏ hầm , điều kiện thi

cô n g và khai thác của công trình

V iệc thiết k ế hệ thống rãnh thoát nước và kiểm soát nước ng ầm phải tiến hành từ

k h i th ãm dò địa chất tìm ra nguồn và lưu lượng nước ngầm có ảnh hưởng tro n g quá

Hình 5.12 Phun phủ vật liệu chống thấm lên tường hầm

139

trình xây dựng L oại rãn h th o át nước lâu dài tuỳ th eo y êu cầu củ a loại hầm và tình hình nước ngầm

Hộ thống thoát nước vĩnh cửu: R ãnh thoát nước được b ố tr í tuỳ theo từng loại hầm và

vị trí cũng như tình h ìn h nước ngầm Cũng có những hầm k hô n g yêu cầu bố trí rãnh thoát K hi cần bố trí vì m ục đích giảm áp suất sau vỏ hầm h ay đ ể k h ô n g c h o nước thấm vào các m ối nối R ãnh thoát có thể b ố trí vào giữa hầm hay ở bên vỉa hè

Có hai dạn g thoát nước cho công trình hầm , phụ thuộc vào k h ả năng giảm m ặt thoíng của dòng thấm :

- D ạng thoát nước tổng thể: áp lực nước ng ầm tác d ụ n g lên k ết cấu cô n g trình đjrợc làm giảm d o giảm m ặt thoáng của dòng thấm trong vùng đ ặ t cô n g trình C ác hạng n ụ c thoát nước nằm ở trên khối đ ất đá cần thoát nước Đ ây là d ạn g th o át nước được lựa chọn cho các hạng m ục thoát nước bao quanh công trình hầm

- D ạng thoát nước cục bộ: áp lực nước ngầm tác d ụ ng lên k ết cấu cô ng trình được iàm giảm đi do m ất m át áp lực khi thấm vào các hạng m ục th o át nước kh ô n g b ố trí ở g ầr bể

m ặt nước ngầm sau k h i đã giảm áp Các hạng m ụ c th oát nước cục bộ ch ủ yếu là các lỗ khoan nhỏ và rãnh tiếp xúc

Trong đường hầm có bố trí hệ thống thoát nước, nước từ mặt ưong của vỏ hầm chảy

ra phía sau m àng chống thấm được dẫn xuống ố n g th o át nước bên dưới, sau đó chảy 'ào ống thoát nứớc trung tâm đặt dưới m ặt đường bằng những ố n g th o át nước nối ngang và sau cùng chảy thoát ra ngoài hầm

R ãnh thoát nước dọc trong hầm được bố trí n h ư sau:

- Trong hầm đường sắt tuyến đơn:

+ K hi hầm đặt trên đường thẳng: đặt rãnh ở m ộ t ph ía tường hầm

+ K hi hầm đặt trên đường cong: đặt rãnh ở phía bụng đường cong hoặc ở bên c ó nguồn nước ngầm N ếu lưu lượng nước ngầm lớn thì nên đ ặt rãn h ở cả hai phía

- Trong hầm đường sắt tuyến đôi: đặt rãnh ở giữa tim hầm với m ức nước tính tcán trong rãnh phải thấp hơn đ áy lớp đá balat trong hầm

- Trong hầm đường bộ: đ ặt rãnh ở cả hai bên hầm K hi lòng đường bằng bêtông cin g thì d ặt rãnh dọc theo tim hầm đường hoặc theo tim của m ỗi tu y ến đường

R ãnh thoát nước dọc có cùng đ ộ dốc với độ d ốc của đường hầm Ở những đoạn him nằm ngang (có độ dốc 0% ), độ dốc của rãnh nhỏ n h ất là 3% K hi n ền đường đào tn ớ c cửa hầm đ ặt trên dốc, độ dốc rãnh ngoài hầm ph ải làm ngược ch iều với độ dốc tu^èni đường và nhỏ nhất là 2% để tránh nước m ặt trên n ền đường đ ào ch ảy vào trong háĩi-

R ãnh thoát nước trong hầm có eó bản đậy để ph ò n g ngừa rãnh bị tắc và đ ể đảm bảoara toàn cho công Iihân duy tuy bảo dưỡng đi lại

V iệc thiết kế và thi công rãnh thoát nước trong hầm cần đảm bảo được những yêu cầu

cơ bản sau đây:

a) K hi thiết k ế và xây dựng hầm giao thông phải bô trí hệ th ố n g cấp thoát nước đảm bảo yêu cầu khai thác vận hành hầm an toàn

b) H ệ thống thoát nước phải đảm bảo thoát hết nước mặt chảy vào từ cửa hầm và nước rửa hầm Rãnh thoát nước trong hầm đường ô tô nên đặt ng ầm dưới m ặt đường xe chạy, h ố ga bố trí với khoảng cách không lớn hơn 50m Nước thải trong hầm phải được

xử lý trước khi thải ra môi trường

c) Đ ối với hầm giao thông đỏ thị, hầm giao thông trên đường co ng lõm phải xây dựng

trạm b ơ m tiêu thoát nước

d) H ệ thống thoát nước ngầm được xây dựng đủ thoát hết lưu lượng nước ngầm thấm chảy vào hầm , kênh thông rửa phải được bố trí với khoảng cách tối đa 50m

e) Hệ thống cấp nước phải đảm bảo lưu lượng và áp lực cho công tác phòng chống

ch áy nổ trong hầm

Nước m ặt trong hầm là dạng nước bị ô nhiễm được d ẫn ra cửa hầm đ ều phải qua hệ thống xử lý nước thải trước khi đổ ra các sông suối trong k h u vục H ệ thống xử lý nước thải bao gồm hệ thống dẫn, bể tách dầu mỡ, bể xử lý hoá học, bể x ử lý cặn và các chất thải khác Toàn bộ hệ thống được bố trí ngầm trong khuôn viên của m ỗi cửa hầm

Với những công trình hầm không bố trí hệ thống thoát nước (W atertig h t Tunnel) thì

m ực nước ngầm sẽ phục hổi sau thi công công trình hoàn thành D o đó, áp lực nước tác

dụ n g vào m àng chống thấm sẽ tăng lên, do đó phải chọn loại m àng hay vật liệu chống thấm có các tính nâng bền, chống thấm cao, đủ cường độ để ch ịu được áp lực nước

T rong quá trình thi cống loại công trình này, có nhiều trường hợp phải áp dụng xử lý nước tạm thời, phân chia nhiều giai đoạn thi công, tạo rãnh th o át nước tạm thời để

H ình 5.14 Thi công ống thoát nước dọc ở chân tường hầm

1 4 1

tránh trở ngại cho công tác thi công bêtông vỏ hầm Sau khi thi cô n g xong, chôn lấp các rãnh thoát nước tạm đã có.

5.3 C H IẾ U SÁ N G T R O N G H A M g i a o t h ô n g

K hi phương tiện lưu thông trong hầm , người điều khiển phương tiện sẽ gặp phải h a i hiện tượng sau:

- K hi phương tiện tiến vào hầm , người lái xe gặp phải sự th ay đổi ánh sáng đột ngột

từ độ sáng rất cao, ánh sáng ban ngày của m ặt trời ngoài hầm đ ến độ sáng rất thấp ?ên trong hầm Phải m ất m ột thời gian nhất định để m ắt thường có thể th ích nghi với sự tia y đổi này K hoảng thời gian này sẽ tương ứng với m ột đoạn đường hầm m à phương úện vượt qua, độ dài của đoạn đường phụ thuộc vào k in h n g hiệm và tốc đ ộ củ a người đ ề u khiển phương tiện

- K hi điều khiển phương tiện trong hầm , người lái xe gặp phải sự thay đổi đ ộ t ngội về không gian, chuyển từ tầm nhìn qua kính chắn gió khá rộng ở ngoài hầm sang tầm m ìn hạn c h ế tương ứng với kích thước của hầm

Tại lối ra của hầm , hiện tượng sẽ ngược lại nhưng m ức đ ộ ảnh hưởng của nó khong nguy hiểm bằng khi vào hầm do người điều khiển phương tiện có thể nh ận diện đrợc mọi vật nhờ vào ánh sáng bên ngoài rọi vào Tuy nhiên, khi m ật độ giao thông dày lặ c thì ánh sáng bên ngoài có thể bị các phương tiện phía trước che k h u ất hoặc ánh sin g chiếu thẳng vào m ắt người điều khiển phương tiện ở lối ra

Các hiện tượng này gây ra “lỗ đ en ” về qu an sát và nh ận diện cho người điều k h ể n phương tiện, làm giảm khả năng sử dụng của công trình hầm , d ễ gây ra tai nạn (hơ người và phương tiện Đ ể đảm bảo giao th ôn g thông suốt, an toàn c h o người và phưcng tiện khi lưu thông qua hầm , trong hầm cần phải bố trí hệ th ốn g ch iếu sáng nhân tio Công tác chiếu sáng chung trong hầm được điều khiển từ nhà điều hành trung tâm iặrt ngoài hầm

T heo quy định của T C V N 4527:1988, phải bố trí chiếu sáng nhân tạo trong hầm kh:

- H ầm đường sắt:

+ H ầm có ch iều ,d ài lớn hem 500m hoặc nhiều hầm liên tiếp cách nhau dưới 4m cói tổng chiều dài lớn hơn 500m ,

+ H ầm có chiều dài nhỏ hơn 500m nhưng có đường cong trong hầm ,

+ H ầm nằm trên tu y ến đường sắt có m ậ t đ ộ tàu th ô n g q u a từ 8 đ ô i tà u /n g à y đtm trở lên,

+ H ầm nằm trong vùng rừng núi âm u, hai đầu có nhiều cây cố i hay có chướng n;ại che khuất, không đủ đảm bảo chiêu sáng th eo quy định

- H ầm đường bộ:

+ H ầm có chiều dài lớn hơn 300m,

+ H ầm có chiều dài nhỏ hơn 300m nhưng ánh sáng không đủ th eo q u y định

- M ọi hầm có bố trí hệ thống thông gió nhân tạo

V iệc thiết kế bố trí hệ thống chiếu sáng trong hầm cần đảm bảo được những yêu cầu

cơ bản sau đây:

a) Khi thiết kế và xây dưng hầm giao thông phải bô trí hệ th ố n g ch iếu sáng đảm bảo giao thông thông suôt cũng như các yêu cầu an toàn cho người và các phương tiện khi qua hầm

b) H ầm đường ô tô từ cấp III trở lên phải được chiếu sáng ch u y ển tiếp từ ánh sáng tự nhiên bên ngoài hẩm sang chế độ chiếu sáng bên trong hầm đảm bảo tầm nhìn và khoảng cách dừng xe an toàn Khi không có yêu cầu của cấp q u y ết đ ịn h đầu tư, hầm đường sắt các cấp chỉ yêu cầu chiếu sáng phục vụ công tác d u y tu bảo dưỡng và vận hành hầm

c) H ầm giao thông đô thị các cáp, ngoài các yêu cầu nêu tại m ục (b), chiếu sáng trong hầm phù hợp cảnh quan đỏ thị do cấp có thẩm quyẻn quy định

Các loại đèn chiếu sáng trong đưừng hầm là các loại thiết bi ch iếu sáng chuyên dụng chống nổ, chống An mòn, cổ ánh sáng gần với ánh sáng bạn ne ày như đ èn hơi natri, đèn huỳnh quang Hệ ihống chiếu sáng có thể được phân chia thành hai nhóm :

- Hệ thống chiếu sáng đối xứng: luóng sáng được phát ra đều th eo trục đường hầm

- H ệ thống chiếu sáng không đối xứng: luồng sáng được phát ra ngược hướng với chiều lưu thông

N guồn năng lượng chiếu sáng được bố trí trong các khoang kỹ th u ật đảm bảo an toàn cao, hệ thống đường dây là các loại cáp mềm bọc trong ống cách điện hoặc dùng cáp bọc, các thiết bị chiếu sáng phải là các thiết bị chuyên dụng để đảm bảo không xảy ra sự

cố V iệc cấp điện được bố trí bằng hai nguồn độc lập với nhau

5.3.1 C h iế u sán g h ầm ch ín h

Trong đường hầm chính, thường sử dụng loại đèn hơi natri cao áp để chiếu sáng, không dùng đèn hơi natri thấp áp và đèn huỳnh quang vì cường đ ộ thấp, độ phân giải

th ấ p đối VỚI m àn hình giám sát và giá thành lắp đặt, vận hành cao

Đ èn chiếu sáng được thiết kế sao cho việc lắp đặt, bảo dưỡng, lau chùi, thay th ế được

dễ dàng, nhanh chóng Đồng thời, hệ thống chiếu sáng phải đảo bảo lâu bền và có thể chống sự ãn mòn vì hỗn hợp nước dùng để làm vệ sinh trong hầm phải có các hoá chất chứa kiềm Hệ thống đèn phải chịu được áp lực nước từ họng cứu hoả Bộ đèn cần có gioăng đệm khí Hệ ĩhống đèn trong hầm được thiết k ế có thể tự độ n g tắt m ột số đèn để điều khiển sáng phù hợp với từng vùng được chiếu sáng giữa n g ày và đêm

143

- K hu vực cửa hầm : trước cửa hầm 40m trở vào, sử dụng các d àn nắng đ ể g iả m dần ánh sáng khi vào hầm

- K hu vực đầu hầm : với vận tốc thiết kế 80km /h thì vùng này dài lOOm (sau 4 -ỉ- lOs sau khi vào hầm ) M ức độ ánh sáng ở khu vực n ày phải cao đ ể lái xe có thể n h ìn thấy ngay khi vào hầm

- K hu vực chuyển tiếp: giảm dần ánh sáng từ vùng ngưỡng vào bên trong h ầm C ó thể chia làm 3 vùng chuyển tiếp:

5.3.2 C hiếu sáng hầm tránh

Sử dụng đèn hơi natri cao áp công suất thấp h o ặc đ èn h uỳ n h q u an g đ ể c h iế u sáng

M ạng chiếu sáng khẩn cấp trong hầm tránh sẽ được nối với bộ biến đ ổ i điện c h iế u sán g , hoặc nguồn liên tục để đảm bảo có ánh sáng tối th iểu trong h ầm tránh , kể c ả k h i m ất điện m ột nguồn C ác biển báo chỉ lối ra được ch iếu sáng H ệ th ố n g ch iếu sáng trên đường tránh ngang sẽ tự động khởi động (đóng m ạch) khi m ở cửa trên đường tránh với hầm chính

5.4 H Ệ T H Ố N G K IE M s o á t v ậ n h à n h a n t o à n t r o n g h a m

Để đảm bảo an toàn cho phương tiện và co n người trong q u á trìn h lưu th ô n g tro n g hầm , cần m ột hệ thống kiểm soát vận hành trong h ầm với đầy đủ phương tiệ n để đ ả m bảo công tác cứu hộ, cấp cứu phục vụ cho trường hợp khẩn c ấp n h ư x ảy ra tai n ạn , phương tiện bị trục trặc, lái xe cần được giúp đỡ, hoả hoạn H ệ th ố n g k iểm soát khai th á c vận hành hầm phải được thiết k ế b ố trí đảm bảo những yêu cầu c ơ bản sau đây:

a) K hi thiết k ế và xây dựng hầm giao thông phải bố trí hệ th ố n g k iểm soát k h ai th á c vận hành hầm đảm bảo an toàn C ông trình hầm giao th ô n g cấp đặc b iệt phải b ố trí tru n g tâm quản lý vận hành hầm với đủ thiết bị kiểm soát th ô n g gió, ch iếu sáng, p h ò n g c h ổ n g cháy nổ, m ôi trường và tình trạng giao thông trong hầm

Có thể ch ia hầm chính thành các khu vực như sau:

b) H ầm giao thông cấp I, hầm đường ô tô cấp II, hầm đường ô tô cấp III có chiều dài trên 50 0 m , khi không có yêu cầu đặc biệt phải bố trí trạm quản lý vận hành tự động và

c ó điều khiển bằng tay

H ìn h 5 15 Trung tâm điều hành hoạt động hầm H ả i Vân đặt tại kh u vực cửa hầm p h ía N am

P h ò n g ch ố n g cháy nổ trong hầm là m ột nội dung được đ ặc b iệt q u a n tâm trong q uá trìn h vận hàn h khai thác công trình N gay từ khi th iết k ế và thi cô n g công trình hầm ,

p h ả i b ố trí hệ thống phòng chống hoả hoạn và được co qua n q u ản lý ch u y ên ngành

c h ấ p th u ận

- Đ ối với hầin đường ô tô từ cấp III trở lên phải bô' trí các buồng kỹ th u ật lắp đặt thiết

bị phòng chống hoả hoạn với khoảng cách tối đa 50m bô' trí phía đường người đi trong

h ầm , với hầm đường sắt thiết bị dược đặt trong các hang tránh xe và hang người tránh

H ệ thống thiết bị phòng chống cháy trong hầrn phải đủ sử d ụ n g trong vòng 1 giờ

- Đ ối với hầm giao thông đô thị từ cấp IV trở lên đều phải b ố trí thiết bị phòng chống

h o ả hoạn

T heo q uy định của T C V N 4527:1988, cần bố trí các phương tiện cứu hoả tại các hang trá n h xe của các công trình:

- H ầm đường sắt có chiều dài lớn hơn 3C>0m

- H ầm đường bộ có chiều dài lớn hơn lơOrn

- Đ ối với hầm đường bộ có chiều dài nhỏ hơn lOOm cán có các phương tiện cứu hoả

đ ặ t tại hai cửa hầm

Hệ th ố n g vô tuyến truyền hình mạch kín CCTV , các thiết bị đo n ồ n g độ khí, nồng độ

k h ó i trong hầm là phương tiện chính để phát hiện tình trạng hoả ho ạn của công trình

D ụ n g cụ cứu hoả gồm có thùng đựng cát, bình khí cacbonic, bình bọt dập lửa, họng nướ c cứu hoả Một đường ống dản nước có đường kính 20cm ch ạy suốt chiều dài hầm

c ù n g với van cứu hoả, ống đứng cứu hoả đế ri'ối với các ống m ểm cứu hoả K hoảng cách

q u y định giữa các họng nước là 50m Mồi họing cứu hoả đâm bảo áp lực nước phun ra là

14 5

6atm Đ ường ống cứu hoả chính sẽ được cấp nước từ h ai đầu hầm với lưu lượng nưcc tối thiểu là 12001ít/phút trong 1 giờ Bể chứa nước c ó d u n g tích 7 0 m 3 được xây dựng bèn ngoài hầm để đáp ứng yêu cầu của m ỗi cửa hầm

Đ iện thoại được b ố trí trong hầm đ ể người đ iều khiển phương tiện có thể k ịp thời thông báo các sự c ố xảy ra trong hầm tới cơ quan điều hàn h q u ản lý cô n g trình:

- H ầm đường sắt: điện thoại của trạm cửa hầm được nối với nhau và nối với h ai ga ở hai phía đầu hầm cũng như nối với các trạm đ iện th oại của các hầm lân cận trong cùng

m ột khu gian

- H ầm đường bộ: khi hầm có chiều dài lớn hơn 300m cần b ố trí m áy điện th o ạ nối với các phòng điều hành trung tâm Các trạm đ iện thoại b ố trí trong hầm cách ìhau 150m và tại hai cửa hầm Hệ thống đ iện thoại n ày cần được nối với h ệ thống đ iện hoại tuyến đường hav hệ thống điện thoại địa phương

Đ ường dành cho người đi bộ có lan can, sử d ụ n g cho nh ân viên vận hành và bào dưỡng, đồng thời là chỗ tránh an toàn cho lái xe và là kho ản g trống cần thiết để đ ật rạm cứu hoả, điện thoại, lối vào hầm ngang thông với hầm tránh T rên m ỗi đường ngang có biển "Lối thoát khẩn cấp" luôn được chiếu sáng B uồng điện thoại được lắp đ ặt to n g hốc tường hầm để người lái xe gọi điện đến trung tâm điều hành, cứu hộ giao thôn* để được giúp đỡ khi cần thiết Trong trường hợp xảy ra hoả hoạn, cho phép m ọi người to n g hầm theo lối thoát hiểm khẩn cấp từ đường hầm c h ín h tới hầm tránh, đường tránh nịang cùng với các cửa cứu h oả được thể hiện bằng các tín hiệu th o át khẩn cấp được ciiếu sáng và hệ thống đài phát thanh FM được điều k h iển từ trung tâm điều hành hoạt cộng của hầm

T h iết bị thông tin, tín hiệu và liên lạc của h ầm ph ải đ ảm bảo h o ạt động liên tục, thông suốt trong m ọi hoàn cảnh N gười lái xe có th ể d ễ dàn g th eo d õ i trên rad io to n g

xe ôtô của m ình những thông tin cần th iết để v ận h àn h hầm an to àn , những chỉ d ẫn ch o lái xe trong q uá trình sử dụ n g hầm và những h ư ớ ng d ẫn lưu th ô n g trong tình hiống xảy ra sự c ố trong hầm m à trung tâm đ iều hành h o ạ t đ ộ n g c ủ a h ầm p h át lên sóng FM ở tần số được sử dụng riêng cho cô n g trình hầm N g o à i ra, hệ th ố n g loa ph ó n g tlanh được lắp đặt tại các đường tránh và gần các cửa h ầ m th ô n g báo các th ô n g tin khẩn cấp cần thiết H ệ thống tín hiệu th ô n g gió có thể th ay đ ổ i được sẽ đặt tạ i đường đến gần cửa hầm T ín hiệu th ô n g gió bổ sung (phụ) n h ằm m ụ c đ ích cơ bản là báo ch o lái Xi về tình trạn g giao thông, phù hợp với hệ th ốn g p h át h iệ n sương m ù và tín hiệu cảnh báo (báo trước) N hân viên vận hành công trình được tran g bị m á y bộ đàm và hệ thống điện thoại di động dùng ch o k ho ản g c ác h ngắn N g u ồ n điện cu n g cấp c h o hệ thốni tín hiệu thông báo có thể thay đổi, hệ th ố n g m áy tín h và ch iếu sán g k h ẩn cấp trong lầm phải được đảm bảo liên tục

C Á C C Ô N G N G H Ệ THI C Ô N G

C Ô N G TRÌNH H Ẩ M GIAO T H Ô N G

6.1 T Ổ N G Q U A N CHUNG

6.1.1 N hững căn cứ đế lựa chọn công nghệ xây dựng hầm phù hợp

Có rất nhiều công nghệ thi công hầm, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu đặt hầm , điều kiện địa chất - thuỷ vãn cùa tuyến, các yếu tỏ' kinh tế lịch sử và công nghệ

N gay khi nghiên cứu sư bộ tuyến, không những cần đưa ra quyết định cơ bản về phương pháp xây dựng, việc lập phương án tổng thể cũng cần xem xét ảnh hưởng của các phương pháp thi công sẽ áp dụng có tính quyết định đ ố i với việc thiết lập các m ặt cắt M ục đích cúa việc xem xét các yếu tố ảnh hường trong việc bô trí thiết bị, lựa chọn

m ặt cắt và phương pháp xây dựng là đảm bảo thiết kế với hiệu q uả k in h tế cao nhất, có đưa các chi phí vận hành và bảo dưỡng sau này vào kết quả đánh giá

Đ ể lựa chọn công nghệ thi công hầm phù hợp, cẩn quan tâm đ ến giá thành xây dựng trong điều kiện và hoàn cảnh hiện có và các chi phí cho các biện pháp cần thiết để đảm bảo an toàn và tiến hành sửa chừa Cần í»uv xét vể m ặt kết cấu, kỹ thuật và kinh tế, các

ưu điểm và nhược điểm khi tiến hành thi công cũng như khi vận hành, bảo dưỡng N goài

ra, cần xem xét tới một số yếu tố sau:

- Vị trí công trình và các trang thiết bị trong mặt bằng:

+ D iện tích được phép sử dụng để đật công trình xâv dựng trên m ặt bằng,

+ D iện tích bố trí các thiết bị xây dựng cần thiết ch o thi công.

- Đ ảm bảo giao thông thống suốt:

+ Q uá trình thi công làm hạn chế sự giao thông của dân cư xung qu an h có vượt quá mức chấp nhận được hay không?

+ Có các tuyến thay thế cho giao thông qu a khu vực đó h ay k h ô n g ?

- Các thiết bị xây lắp:

+ Có đảm bảo cung cấp điện nước và thoát nước trong quá trình xây dựng hay không?

+ Các thiết bị cung cấp điện, cấp và thoát nước có thể được bảo dưỡng hoặc sửa chữa cải tạo để vận hành phục vụ khai thác công trình và dễ t iếp cận đ ể bảo dưỡng hay không?

C hư ơ n g VI

14 7

- Vị trí công trình và các trang thiết bị trong hình chiếu từ phía trước của công trình hầm:

+ Đ ộ sâu hiện có, việc thi cô ng theo phương ph áp xây dựng lộ thiên có còn là hợ p lý

về m ặt kỹ thuật không và có hiệu quả kinh tế không ?

+ Có thể tiến hành lấp đất đầy đủ bên trên đường hầm để tự do thiết k ế cảnh quan trên m ặt đất hay không (lắp đặt các ống dẫn tới các thiết bị xây lắp, trồng cây, ).V ị trí nông nhất không phải lúc nào cũ n g là có hiệu quả k in h tế nhất

Trước khi lựa ch ọ n m ặt cắt c ủ a côn g trinh xây dựng và cô n g nghệ thi công, cần khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố sau:

- Các điều kiện kỹ thuật địa ch ất và thủy văn, tìn h h ìn h nước ngầm và nước trong lóp đất nằm dưới, đặc biệt cần xem xét xem việc cân bằng nước ngầm cần thiết có thể được tiến hành ở dạng nào

- P h ế thải cũ: cần khảo sát hậu quả k in h tế của các p h ế th ải cũ và phương pháp hủy

bỏ chúng

- Bảo vệ chống tiếng ồn: ngoài những yêu cầu về k ết cấu, có thể thực hiện việc xác định kích thước các tiết diện theo yêu cầu chống ồn C ũng cần phải kiểm tra phương pháp thi công xem có làm xuất hiện cầu âm thanh giữa cô n g trình xây dựng và các ngôi nhà liền kể hay không

- M ức độ ảnh hưởng đối với cư dân liền kề: trong phạm vi khu vực xây dựng cần chọn phương pháp xây dựng sao cho tiếng ồn và bụi ảnh hưởng đ ến cư dân liền kề ở phạm vi

có thể ch ấp nhận được, cả về tính chất lẫn q u y m ô của các ảnh hưởng đó

Từ đó, trên cơ sở kết hợp các phương pháp xây dựng, đưa ra các tiêu ch í phân biệt cơ

bản và các tiêu chí quyết định để lựa chọn được biện pháp thi công hầm phù hợp nhất,

có thể là các phương pháp thi công kết h ọ p của nhiều phương pháp cơ bản và có thêm các cải tiến mới

6.1.2 Những yêu cầu cơ bản của công tác thi công hầm

Sau khi đã lựa chọn được phương pháp thi công, khi lập phương án xây dựng phải căn

cứ vào các điều kiện địa hình, địa kỹ thuật công trình, địa chất thủy văn để đưa ra phương pháp công nghệ thi công phù hợp với đặc thù từng loại công trình Trong quátrình thí công hầm giao thông phải chú ý đến các yêu cầu sau:

- H ệ thống m ốc định vị và lưới khống c h ế phải đảm bảo đ ộ chính xác cần thiết để định vị thi công hầm

- H ệ th ố n g k ết cấu ch ố n g đ ỡ ph ải đảm bảo đủ k h ả n ă n g c h ịu lực, an to àn và tiết

k iệm nhất

- T hiết k ế tổ chức thi công dựa trên cơ sở tính toán và phải đảm bảo yêu cầu thi côngnhanh, khả năng cơ giới hóa và công xưởng hóa ở m ức cao nhất

- Phải lập phương án tổ chức giao thông hợp lý, trong m ọi trường hợp phải đảm bảo giao th ô n g không bị gián đoạn và an toàn trong suốt quá trình thi công.

H ình 6.1 Mó lùnh phương án đảm bào giao thõng trong quá trình thi công công trình hầm

- Phải lập phương án vận chuyển đất đá, vật liệu thải, bãi chứa để không ảnh hưởng

đến g iao thông và môi trường

- K iểm soát được ứng suất, biến dạng cũng như lún sut đ ất trong suốt q uá trình thi cõng và khai thác công trình hầm giao thống

- K hi đ ào hầm phải cung cấp đú ánh sáng, thông gió, thiết bị kiểm soát khí độc hại,

khí d ễ c h á y nổ đảm bảo m ôi trường làm việc an toàn T uyệt đ ối k h ố n g c h o p h ép x e m á y

và th iết bị thi công có dộng cơ xàng cũng như các thiết bị có phát tia lửa đ iện hoạt động

trong hầm trong suốt quá trình thi cô n g

- Có c h ế độ kiểm soát các điều kiện đảm bảo an toàn thi cô n g , kiểm sóat chặt chẽ người ra vào hầm trong suốt quá trình thi cóng

V iệc thi công hầm dù tiến hành theo phương pháp nào cũng phải đảm bảo các yêu cầu k ỹ th u ật sau:

- Đ ảm bảo thời hạn và tìm mọi biện pháp tảng tốc độ thi cóng

- C ơ giới hoá cao nhất và tiến tới tự động hoá các quá ĩrình thi công

- Á p dựng các phương pháp và k ỹ thuật thi công tiên tiến n h ít

- Á p dụ n g tối đa các cấu kiện, chi tiết lắp ghép được chế tạo sẩn trong n hà máy

- H ạ g iá thành công trình

- K hối lượng các công trình phụ tạm là nhỏ nhất

H iện nay, có rất nhiều công nghệ thi công công trình hầm đã được áp dụng trên th ế giới Về cơ bản, có thể chia các công nghệ thi công hầm thành bốn nhóm cơ bản là:

- C ông nghệ thi công đào trần (Cut and cover method)

149

- C ông nghệ thi công đ ào k ín (M ining m ethod).

- Công nghệ thi công khiên đào

- C ông nghệ thi công đào hầm kiểu mới của Á o (N A TM )

6.2 C Ô N G N G H Ệ T H I C Ô N G Đ À O TR A N

6.2.1 T ổn g quan

N hóm công nghệ thi công đào trần còn được gọi là phương pháp lộ thiên hoậc phương pháp đào và lấp (Cut and cover m ethod) Đ ây là phương pháp xây dựng hầm bằng cách đào hố m óng từ m ặt đất (đào đắp th ô n g thường, đào đ ắp trong tường khung vây cọc ván thép, đ ào đắp trong tường cọc BTCT, v.v ) Phương pháp này thích hợp khi xây dựng hầm đật nông hoặc hầm đật sâu với giới hạn cho phép có thể đào trần

H ình 6.2 M ột công trình hẩm giao thông được thi công bằng công nghệ đào trần

Y êu cẩu cơ bản của công nghệ thi công đào trần: C ác cô n g trình hầm giao th ô n g đô thị được xây dựng theo công nghệ thi công đào trần cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản đã nêu ở trên và cần chú ý đến các yêu cầu sau:

- Đ ánh giá các điều kiện về đất nền, nước ng ầm trong khu vực xây dựng hầm th eo các phương pháp được quy định trong tiêu chuẩn ch u y ên ng àn h về khảo sát thiết k ế và xây dựng hầm trong m ôi trường đất yếu

- T ính toán kết cấu chống đỡ bảo vệ h ố m óng đủ khả năng chịu lực và không gây ảnh hưởng đến các công trình xung quanh

- Phải có các giải pháp ngăn và thoát nước ngầm , bảo đảm h ố m óng luôn kh ô ráo

trong quá trình xây dựng

- L ập và thực hiện chu trình thi công đào hầm hợp lý và nhanh nhất, thi cô n g hầm không ảnh hưởng đến giao thông trên m ặt đất

- K iểm soát được trạng thái ứng suất và biến dạng của kết cấu chống đỡ và nền đất cũng như lún sụt đất bên ngoài hố m óng công trình

- Thực hiện phương án tổ chức và đảm bảo giao thông, khu vực thi công phải c ó rào chắn dảm bảo an toàn

C ông nghệ thi công đào trần thường được áp dụng cho các cô n g trình hầm đặt nông,

có m ặt bằng phía trên công trình thông thoáng để cho phép triển kh ai các công tác trên mặt đất, thường được áp dụng trong xây dựng các công trình h ầm trong đô thị K hi lựa chọn phương pháp thi công đào trần, cần xem xét:

- M ức đ ộ hợp lý về mặt kỹ thuật và hiệu quả kinh tế của độ sâu đ ặt côn g trình Đ ộ sâu đặt hầm là 10 - 15m thì phương pháp này sẽ rẻ hơn phương pháp đ à o kín

- Có thể tiến hành lấp đất đầv đủ bên trên đường hầm để tự do thiết k ế cảnh quan trên mặt đất hay không (lăp đặt các ông dần tởi các thiết bị xây lắp, trổng cây, )

6.2.1 T rìn h tự công nghệ

Tuỳ vào đặc điểm của công trình, các điều kiện địa chất - thuỷ văn m à áp dụng các phương ph áp cụ thể khác nhau nhưng về cơ bản qu á trình xây dựng công trình hầm thi công th eo công nghệ đào trần được tiến hành như với các công trình trên m ặt đất, bao gồm các bước chính sau đây:

Có nh iều phương pháp thi công công trình

hầm theo công nghệ thi công đào trần:

- Phương pháp đào hố móng: xây dựng kết

cấu của cô n g trình ngầm trong hố móng đào

sẵn rồi lấp đất trở lại để khôi phục mặt đất như

trước khi tiến hành xây dựng

- Phương pháp sử dụng vì chống di động: thay th ế vì chống tạm riêng lẻ của phương pháp đào h ố m óng bằng tổ hợp vì chống thép di chuvển được dọc theo tường của hang nhằm tác dụng cơ giới hoá, đẩy nhanh tốc độ thi công

- Phương pháp đào hào (phương pháp tường trong đất - W all d iap hrag m m ethod): Tại

vị trí tường bên của cõng trình hầm, tiến hành đào hào và xây dựng tường bằng bêtông cốt thép trong hào rồi lắp đặt tấm trần trên cao độ đỉnh hầm rồi lấp đ ất trở lại như ban đầu Dưới sự bảo vệ của hào và tấm trần, tiến hành đào đất ờ phần lõi và thi công nốt các phần kết cấu còn lại

- Phương pháp từ trên xuống (Top - dovvn method'): là phương ph áp đ ào hầm m ở do các kỹ sư N hật Bản đưa ra, đã được áp dụng để thi công hầm dường bộ tại nút giao thông

K im L iên - Hà Nội

Hình 6.3 Mặt bằng hô'móng đào trần đã chống vách

151

- Phương pháp hầm dìm (Im m ersed T u be M ethod): là phương pháp thi công các hầm vượt sông hoặc biển bằng cách hạ chim từng đoạn k ết cấu h ầm lắp ghép dưới đ á y sông hoặc biển, ở V iệt N am , công trình hầm giao th ô n g đầu tiên được thi công theo phương pháp hầm dầm là hầm Thủ T hiêm ở T hành p h ố H ồ C hí M inh.

6.2.2 C ông nghệ thi công từ trên x u ố n g (T op - dow n m eth od)

V iệc thi công tầng hầm luôn đi đôi với việc thi cô n g đ ất vì tầng hầm nằm dưới mặt đất N gày nay với công nghệ thi công hầm đã có rất nhiều tiến bộ chủ yếu nhờ vào các

m áy m óc thiết bị thi công hiện đại và các quá trìn h thi công hợp lý cho phép thi cõng được những công trinh phức tạp, ở những đ ịa hình kh ó khăn C ông nghệ thi công Top - dow n đã được ứng dụng rất thành công tro n g việc thi cô ng cô n g trình hầm ở những nơi chật hẹp, hạn c h ế trong việc giải phóng m ặt bằng và chiếm giữ m ặt bằng phía trên công trình trong quá trình thi công

Trình tự thực hiện của công nghệ là sự lặp đi lặp lại tuần tự của các bước đào hô

m óng, chống dựng thành h ố m óng, lắp dựng ván sàn của các tầng hầm k ế tiếp nhau từ trên xuống dưới cho đến khi đạt được cao độ đáy h ố đào K hi đảm bảo được khoảng không gian cần thiết để thực hiện công tác thi cô n g kín th ì đ ắp trả lại m ật đất để hạn c h ế ảnh hưởng tới dòng giao thông hiện có tại khu vực

C ông tác đ ào được thực hiện bằng tay tại những tần g hầm ban đầu, sau đ ó khi đã đủ không gian ngầm có thể sử dụng các m áy đào cơ giới loại n h ỏ hoặc m áy đào hầm

ch u yên d ụ n g để thực hiện T rong khi tiến h àn h đào cần bố trí các hô gom nước và m áy bơm kết hợp với ống kim lọc đề phòng nước ng ầm d ân g cao ảnh hưởng đ ến quá trình thi công K hi thi cô n g có thể gặp các m ạch nước ng ầm có áp nên ngoài việc b ố trí các trạm bơm thoát nước còn ch u ẩn bị các phươ ng án vật liệu c ần th iết để kịp thời dập tắt

m ạch nước

Công tác giữ khô h ố m óng được đặc biệt quan tâm bởi sự xâm nh ập của nước có khả nãng gây ra sự sụt lún thành vách h ố đào, sập h ố m óng V iệc tiêu nước m ặt bằng được thực hiện bằng các bô' trí các trạm bơm phục vụ cô n g tác tiêu nước h ố đào được đặt tại các cửa vận chuyển trên sàn tầng ngầm th ứ nhất Đ ầu ống hút thả xuống h ố thu nước, đầu đã được đưa ra ngoài thoát an toàn vào hệ thống thoát nước thành phố Hệ thống

m ương dẫn nước bố trí giữa các hàng đài cọc có độ dốc i = 1 % sâu 0,5m hướng vế các

hố thu nước được đào sâu hơn cốt đáy đài lm H ố n ày có chu vi 1,5 X 1,5 m được gia c ố bằng ván và cột chống gỗ, đáy h ố được đổ m ột lớp bê tông ổn đ ịn h dày 200m m

Số ỉượng m áy bơm cần thiết được xác định bằng phương pháp bơm thử với 3 trường hợp:

- Mực nước trong hô' m óng hạ xuống rất nhanh chứng tỏ k hả năng thiết bị b ơ n q u á lớn Phải hạn ch ế lượng nước bơm ra bằng cách đ ó n g bớt m áy bơm lại sao cho tốc độ hạ mực nước phù hợp với độ ổn định của m ái đất

- M ực nước trong hố móng không hạ xuống chứng tỏ lượng nước thấm hon lượng bơm ra Cần tăng công suất trạm bơm.

- M ực nước rút xuống đến độ sâu nào đó rồi không hạ thấp x u ốn g được nữa vì độ

ch ên h mực nước tăng

K hi tiêu nước cần chú ý hiện tượng bục lờ do nền dòng nước thấm ngược hoặc hiện tượng nước thấm quá nhanh làm lôi cuốn các hạt đất N ếu biện pháp tiêu nước không hiệu quả thì phải thiết kế thêm hệ thống hạ mực nước ngầm bằng hệ thống kim lọc xung

q u an h công trình M áy bơm thường dùng là loại m áy bơm li tâm vì chúng thích hợp với

c h ế độ làm việc thay đổi

C ông việc trắc đạc chuyển lưới trục chính công trinh xuống tầng hầm là hết sức quan trọng cần phải được bộ phận trắc đạc thực hiện đúng với các sai số trong giới hạn cho phép, M uốn vậy phải bắt buộc sử dụng các loại m áy hiện đại, có đ ộ chính xác cao

C ông nghệ Top - down cũng đã được ứng dụng rất thành cô n g để x ây dựng các tầng ngầm của toà nhà cao tầng với trình tự chi tiết như sau:

- G ia i đoạn ỉ: Thi công đặt trước cột chống tạm bằng th é p hình: C ột ch ố n g tạm

đ ượ c th iết k ế bằng thép hình 150 dài 7.2m phải được đặt trư ớ c vào vị trí các cọc

k h o a n nhồi ngay trong giai đoạn thi công cọc khoan n h ồ i C ó n g đ o ạ n này thực hiện

th e o bước sau:

+ C ột thép được định vị c ố định vào lồng thép của các cọc n hồ i số 1-10 Cốt chân

cộ t th ép 150 là - 9 8 m (dưới cốt đáy dài 1.5m) Cột thếp được đ ặt tại vị trí đúng tâm

củ a cọc nhồi

+ H ạ lổng thép và tiến hành đổ bé tông cọc nhồi theo đúng các trình tự thi công cọc

kh o an nhồi

- G iai đoạn //: Thi công dầm sàn dầm tầng hầm thứ 1 (cốt -3 0 5 m ):

+ Đ ào đất phục vụ thi công dầm sàn tầng hầm cốt -3 0 5 m C hiều sâu cần đào là l,7 5 m (cốt đất tự nhiên -1 ,6 m, cốt đáy nền tầng hầm 1 là -3 ,3 5 m )

+ Thi công bê tông dầm - sàn tầng hầm thứ nhất, cốt -3 0 5 m : T hi công bê tông dầm sàn tầng hầm cốt -3 ,0 5 m bao gồm các cổng tác: lấp đặt ván khuôn, đ ặt cốt thép, đổ bê

tỏ n g dầm - sàn Do tận dụng nền đất để đặt trực tiếp ván k h u ô n dầm sàn nên đất nền

ph ái được gia cố đảm bảo cường độ để không bị lún, biến dang không đều N goài việc lu lèn nền đất cho phẳng chắc còn phải gia cố thêm đất nển bằng phụ gia

- G iai đoạn III: Thi công dầm sàn cốt -0.05m : Sau khi dầm sàn tầng hầm cốt -3 0 5 m

đ ã đ ạ t đủ 70 % cường độ thiết kế thì tiến hành công tác đổ bê tỏng c ộ t từ cốt -3 0 5 m đến cố t đáy dầm Có thể song song với việc ghép ván khuôn cho dầm sàn cốt -0 0 5 m

- G iai đoạn ỈV: Thi cống tầng hầm thứ 2, côt -5 6 5 m :

+ Đ ào đất phục vụ thi công: Trong giai đoạn này việc thi còng đào đ ất được tiến hành

h o àn toàn thủ công bằng phương pháp đào moi Tận dụng các lỗ m ở sàn tầng cốt -3 0 5 m

15 3

làm nơi vận chuyển đ ất lên m ặt đất K hi bê tông sàn tầng hầm cốt -3 0 5 m đ ã đạt 100 %

cường độ thiết k ế thì công tác đào đất dưới cốt -3 0 5 m m ới được tiến hành Đ ất đào thủ công được m ang lên m ặt đất và được đổ trực tiếp vào xe tải và ch ở đi ngay ra khỏi phạm

vi công trình Đ ào đất đến cốt đáy đài và đáy bể

+ T hi công bê tông đài giằng và bể ngầm gồm các nội d u n g như sau: T ruyền cốt xuống tầng ngầm thứ hai; Phá đầu cọc đến cốt đ áy đài +0.15 m , vệ sinh cốt th ép chờ đầu cọc và cốt thép hình cắm vào cọc; C hống thấm đài cọc bằng m ộ t trong các phương pháp: phụt vữa bê tông, bi tum hoặc thuỷ tinh lỏng; Đ ổ bê tỏng lót đáy đài và đáy các bể ngầm ; Đ ặt cốt thép đài cọc, bể ngầm và hàn thép bản liên kết cột th ép hình, cố t thép ch ờ của cột; D ựng ván khuôn đài cọc và bể ngầm ; Đ ổ bê tô n g đài cọc và bể ngầm ; Đ ổ cột đến cốt m ặt sàn tầng ngầm thứ hai; Thi công chống thấm cho sàn tầng hầm ; Thi công

cốt thép và bê tông sàn tầng hầm; Thi côn g cột - lõi.

6.2.3 C ông ngh ệ thi công hầm dìm

K hi xây dựng hầm dưới nước thì phương pháp dìm là k in h tế nhất H ầm dìm gồm các đốt kết cấu BTCT thường hay BTCT dự ứng lực đú c sẵn được đ ặt vào rãnh (đã được đ ào trước) ở dưới đáy sông hay đ áy biển Các đốt hầm được c h ế tạo tại ụ đóng tàu đặt gần vị trí xây dựng hoặc c h ế tạo trên m ột ụ nổi tuỳ thuộc phương ph áp xây dựng và thiết bị và làm cho kín nước nhờ các vách ngăn Sau khi c h ế tạo xong thì ch ở ra vị trí rồi nối lại với nhau ở dưới nước sau đó tháo những vách ngân tạm thời rồi lấp rãnh đ ào bằng đất để bảo

vệ vỏ hầm H ầm dìm thường sử d ụng rộng rãi khi xây dựng hầm đường bộ h ay đường sắt trong nền đất m ềm q ua các sông m à có thể đ ào rãnh bằng các phương tiện nổi

Hình 6.4 Các dạng mặt cắt ngang các công trình hầm thi công bằng công nghệ hầm dìm trên th ế giới

T rình tự thi công m ột hầm dìm được tiến hành như sau:

- Thi cống bể đúc (giống như m ột âu tàu): C ác đ ố t hầm có th ể bằng BTCT hoặc bằng thép được c h ế tạo ở trên cạn Đ ốt hầm bằng th ép được c h ế tạo trong các xưởng cơ khí,

các đ ố t hầm BTCT được ch ế tạo trong các bể đúc Bể đúc được xây dựng sao cho thuận tiện tro n g quá trình vận chuyển Đáy bể phải đủ thấp sao cho k h i làm ngập bể các đốt hầm c ó thể nổi để có thể di chuyển Cần phải có các giải pháp làm khô bể trong quá trình đ úc các đốt hầm.

Hình 6.5 Mặt bằng b ể đúc trên công trường thi công hầm Thủ Thiêm, thành p h ố Hồ Chí Minh

- Đ ào đường dìm: Đè’ thi công đào đường dìm người ta dùng các loại thiết bị đào vét và

xói hút Đ ầu tiên khi đào thô cần các thiết bị năng suất lớn như gầu ngoạm , gầu xúc, tiếp

đó phải dùng các thiết bị định vị có độ chính xấc cao kết hợp YỚi thợ lặn để thi công phần đáy m óng Trong quá trinh thi công đào đường dìm thường gập khó khản chính là tốc độ bồi lắng ỉớn Sau khi đào vét tới cao độ thiết kê tiến hành thi công phần m óng của hầm

- C h ế tạo các đốt hầm: Các đốt hầm bằng thép thường có m ặt cắt tròn được c h ế tạo bằng cách cuốn các tấm thép rồi hàn các sườn tăng cường dọc T iếp đó hàn các sườn tăng cường ngang để tạo thành vỏ thép hoàn chỉnh Các hầm bằng thép có m ặt cắt hình hộp được c h ế tạo từ các khung rồi cấu tạo lớp vỏ bằng thép tấm Các đốt hầm bằng bê tông được c h ế tạo trong bể đúc giống như thi công cống hộp BTCT nhưng kích thước lớn hơn nhiều Trong quá trình thi công bê tông vỏ hầm cần phải khống c h ế được nứt do nhiệt thuỷ hoá xi m ăng trong bê tông và biến dạng đáy bể Trong giai đoạn này cần phải chú ý thi công các chi tiết mối nối, các bể chứa nước tạm thời, các kết cấu làm kín nước hai đ ầ u

Hình 6.6 Đốt hầm bằng B TC Ĩ nằm trong b ể đúc

155

- Di ch u y ển các đ ố t hầm : C ác đốt hầm được làm k ín nước hai đầu trong bê đúc hay trong xưởng Khi ch o ngập nước bể đúc hoặc h ạ thuỷ vỏ th ép các đốt hầm sẽ tự nổi

T iếp đó bố trí các ca nô hoặc xà lan theo sơ đồ thích hợp để lai dắt các đốt hầm ra vị trí đặt hầm

H ình 6.7 Đốt hầm được xà lan lai dắt ra vị trí đặt hẩm

+ N ối các đốt hầm: có nhiều phương pháp để ghép nối giữa các đốt hầm dìm , có hai loại m ối nối cơ bản:

M ối nối mềm: bằng cáp dự ứng lực, chốt chống cắt, hoặc gối đệm cao su

Mối nối cứng: bằng BTCT hoặc thép tấm.

ỉlình 6.9 Cấu tạo môi nôi giữa các đốt hầm dìm

C ác hầm đã xây dựng trên thế giới thường dùng kiểu nối G in a O m eg a (đệm cao su

G ina và lớp ngăn nước có dạng hình chữ Q ) T rình tự kiểu n ối này là:

- V ận hành kích kéo để đệm cao su Gina bị ép giữa 2 đốt

- Bơm phần nước kẹp giữa hai vách ngăn nước ra Khi đó áp lực thuỷ tĩnh phía đầu kia của đốt sẽ đẩy đốt sau ép chặt vào đốt trước đó

- Lắp đặt lớp ngãn nước thứ cấp dạng O m ega

- L ắp các bộ phận chịu lực bằng cáp cường độ cao hoặc bằng thép

- Công tác bên ngoài: Công tác bên ngoài b ao gồm việc lấp đ á hoậe các vật liệu thích hợp để giữ ổn định hầm theo phương ngang và bảo vệ bản nắp hầm bên trên tránh được các tác động của ngoại lực

- Công tác bên trong: Khi mối nối được thi công xong, các vách ngăn kín nước sẽ được

dỡ bỏ Đốt dầm mới được thông với phần đã thi công Tiếp đó tiến hành các công việc bên trong như đổ bê tông dằn, lắp đặt các hệ thống thiết bị điện, các k ết cấu trang trí

Y êu cầu về thi công hầm giao thông theo phương pháp dìm : ngoài các yêu cầu chung

đã nêu thì cần chú ý đến các yêu cầu sau:

157

- Đ án h giá các điều kiện về đất nền, mực nước và ch iều sâu, vận tốc d ò n g chảy trong khu vực xây dụng hầm theo các phương pháp được q u y định trong tiêu chu ẩn chuyên ngành về khảo sát thiết k ế và xây dựng hầm qua sông.

- Tính toán kết cấu BTCT vỏ hầm lắp ghép đảm bảo đủ khả năng chịu lực trong thi công

- L ập và thực hiện chu trinh thi công hầm hợp lý và nh an h nhất, thi công hầm không ảnh hưởng đến giao thông đường thủy

Hình 6.10 Nối các đốt hầm dìm bằng gối cao su và sự cân bằng áp lực nước

6.3 C Ô N G N G H Ệ TH I C Ô N G Đ À O K ÍN

6.3.1 T ổ n g q u a n

Công nghệ thi công này có thể gọi bằng nhiều tên k h ác nh au n h ư phương pháp khoan

nổ, phương pháp m ỏ (M ining m ethod), đào moi, đào chui, v v Q uá trìn h xây dựng đường hầm và các biện pháp kỹ thuật gần giống như q u á trình đ ào hầm lò kh ai thác m ỏ

và khoáng sản, thường đào hang dẫn, đào m ở rộng, ch ố ng đỡ vách hang, đổ vỏ hầm , lắp đặt thiết bị và hoàn thiện

Phương pháp m ỏ bao gồm việc đào hang trên toàn bộ tiết diện hoặc từng bộ phận cùng với việc thay th ế phần đất đá đào đi bằng các vì ch ố n g tạm K hi đào toàn bộ tiết diện thì thường xây vỏ hầm bằng bêtông toàn khối đổ tại chỗ hoặc lắp gh ép các cấu kiện đúc sẵn K hi đào hang từng bộ phận thì đầu tiên đào m ộ t h ay nhiều hang c ó tiế t diện nhỏ vượt trước (hang dẫn) rồi từ đó tiến hành m ở rộng tới đường biên th iết k ế củ a cô n g trinh Trong trường hợp này, công tác đào hang tiến hành song song với việc xây dựng vỏ hầm

Để vỏ hầm tiếp xúc với đất đá, người ta tiến hành ép vữa x im ăn g vào sau vỏ hầm

C õng nghệ thi công này có thể được áp dụng cho các công trình hầm c ó tiết diện ngang dạng bất kỳ, trong hầu hết các điều kiện đ ịa ch ất - thuỷ văn, nh ất là khi m ặt bằng phía trên công trình có chướng ngại không thể triển khai thi công được, đặc b iệt phù hợp cho các công trình hầm xuyén núi