Khống chế độ lún mặt đất

a. Giảm thiếu xáo động đối vói địa tầng mặt đào
– Trong thi công dùng biện phép che chống chính diện linh hoạt và họp lý hoặc dùng trị số áp suất khí nén thỏa đáng đê ngăn chặn khối đất sụt lở, bảo đảm ổn định cho khối đất mặt đào. Khi điều kiện cho phép, tranh thủ dùng khiên nén bùn nước, hoặc khiên cân bằng áp lực đất và phương pháp thi công tiên tiến khác vè cơ bản không làm thay đổi mức nước ngầm, nhằm giảm thiếu xáo động khối đất do thay đổi mức nước ngầm gây nên.
– Khi khiên được đẩy tiến lên, khống ché chặt chẽ lượng đất đưa ra ngoài của mặt đào, đề phòng đào quá mức, nhất là đối với khiên dập ép cục bộ gây xáo động lớn cho địa tầng, chỉ cần khống chế chặt chẽ lượng đất vào khiên, vẫn có thể khống ché biến dạng trên mặt đất. Theo kinh nghiệm thi công bằng khiên trong đất sét mèm ở Thượng Hải khi dùng khiên dập ép, nếu khống ché lượng đất vào trong khoảng 80% – 90% khối lượng đất lý luận thì mặt đất có thể không phát sinh hiện tượng vồng lên.
– Khống chế việc đièu chỉnh lệch của khiên trong mỗi vòng vỏ hầm để giảm thiêu cho khiên khỏi đi ngoằn ngoèo và địa tầng ít bị xáo động. Đồng thời giảm thiểu việc sửa chữa đào quá mức cục bộ ở mặt đào.
– Nâng cao tốc độ và tính liên tục khi thi công bằng khiên. Thực tế đã chứng minh, khi khiên ngừng lại không đẩy lên, sẽ bị tác dụng chính diện của áp lực đất và bị đẩy lùi lại sau, đất trên mặt sẽ bị biến dạng. Nấu nửa đường cần sửa chữa khiên, hoặc do nguyên nhân khác phải ngừng công tác, thì người ta phải có biện pháp đề phòng khiên bị đẩy lùi lại sau, nhưbịt kín chính diện và bịt kín đuôi khiên để giảm thiểu ảnh hưởng lớn trên mặt đất trong thòi gian ngừng lại.
b. Lảm tốt công tác ép vữa bịt kín khe hở thi công sau đuôi khiên
– Bảo đảm công tác ép vữa được kịp thòi, hết sức rút ngắn thời gian bộc lộ của vỏ hầm thoát khỏi đuôi khiên để phòng địa tầng sụt xuống.
– Bảo đảm số lượng vữa ép, khống chế áp suất nén vữa. Vữa khi khô sẽ co lại, vì thế lượng vữa ép vào phải vượt quá thể tích lỗ rỗng thi công lý luận, nói chung vượt quá khoảng 10%, nhưng vữa nén quá mức sẽ làm cho mặt đất gồ lên hoặc hiện tượng sủi vữa cục bộ và cũng có ảnh hưởng đối với trạng thái chịu lực của phiến ống vỏ hầm.
Do khe hở trong thi công như sửa chữa sai lệch của khiên, đào quá mưc cục bộ, lỗ rỗng trong địa tầng… và một số nguyên nhân khác, nên rất khó ước tính cho chính xác được, vì thế cần khống chế áp suất ép vữa dùng làm tiêu chuẩn mức độ bịt kín, khi áp suất đột nhiên tăng cao lên, chứng tỏ đã bịt kín lỗ rỗng, lúc ấy cần ngừng không nén vữa.
– Cải tiến tính năng của vật liệu vữa nén: Khi thi công, trạm trộn vữa trên mật đất cần nắm vững tỷ lệ trộn của vật liệu vữa nén. cần thông qua thí nghiệm để luôn luôn cải tiến thời gian ninh kết cường độ, lượng co ngót của vữa, nâng cao không ngừng tính chống thấm của vật liệu vữa nén. Làm như vậy mói có lợi cho việc phòng nước của đường hầm, lại có thể giảm thiểu độ lún trên mặt đất.
c. Khi lựa chọn tuyến đường hầm, cần cân nhắc đầy đủ khá năng lún đất mặt ảnh hưởng đến quần thể kiến trúc
Lựa chọn tuyến đường hầm thi công bằng khiên phải hết súc tránh quần thể kiến trúc hoặc không đê cho quần thể kiến trúc nằm trong khu lún xuống đồng đều của mặt đất. Đối với tuyến đường hầm đôi thi công bằng khiên lại cần tính trước độ lún thứ sinh do đào trước và đào sau, tốt nhất là tiến hành đo đạc độ lún và độ vồng lên của mặt đất trong cự ly thoả đáng sau khi khiên đi ra khỏi hầm, lấy được số liệu dùng làm căn cứ khống chế biến dạng mặt đất cho khiên sau.
5.6.2. Độ lún điròng hầm
Khi đường hầm đi qua đất sét mềm bão hoà mà lại thi công bằng khiên sẽ phát sinh đường hầm bị lún. Nguyên nhân chủ yếu làm cho đường hầm bị lún là do khiên khi bị đẩy lên làm xáo động tầng đất dưới và sự thay đổi tải trọng trên đường hầm như: thay đổi mức nước ngầm, thay đôi mức nước trên sông của hầm đi dưới đáy sông, thấm của đường hầm v.v…
Phương pháp đào của khiên khác nhau, mức độ xáo động của tầng đất nằm dưới khiên lớn hay nhỏ cũng khác nhau, vì thế mà ảnh hưởng đến độ lún của hầm cũng không giống nhau.
Tính phân bố không đồng đều của lớp đất nằm dưới khiên lại có thể dẫn đến tính lún không đều của đường hầm.
Nhìn chung mà nói về phân tích lý luận thì quá trình phát triển lún của vỏ đường hầm sau khi thoát ly khỏi đuôi khiên xong có ba giai đoạn: 1. Độ lún ban đầu; 2. Độ lún cố két chính cúa tầng đất nằm dưới khiên do siêu áp suất nước lỗ rỗng tiêu tan gây nên; 3. Độ lún cố kết thứ sinh do tầng đất dưới khiên biến dạng co ngót theo thời gian.
Một con đường hầm sau khi hoàn thành một nửa năm đến một năm sau mới bắt đầu sử dụng, vì thè bình thường trong giai đoạn thi công đã hoàn thành nét lớn về độ lún ban đầu và độ lún cố kết chính và trong giai đoạn vận doanh thì lún có kết thứ sinh sẽ xẩy ra từ từ.
Đê tránh cho đường hầm sau khi làm xong, đường trục của hầm tụt xuống dưới vị trí thiết ké thông thường theo kinh nghiệm cần xác định một trị số lún để đưa đường trục thi công cao lên, sao cho sau khi lún xuống trục đường hầm gần với trục thiết kế.