Nguyên lí cơ bản của Phương pháp Áo mới (NATM)

Nguyên lý cơ bản của NATM như sau:

(1) Bảo vệ sức bền của khối đất đá: Đào cẩn thận để tránh làm long rời có hại và lắp đặt thật nhanh các phương tiện che chống tăng cường. Phun bê tông, lắp đặt neo, lắp mạng lưới cốt thép và giá vòm thép sát với mặt đào hỗ trợ cho việc bảo vệ sự toàn vẹn của khối đất đá.

(2) Nhanh chóng tạo hình dáng đường hầm tròn khép kín: để tránh các tập trung ứng suất vào các góc mà ở đó các cơ chế phá hoại tiềm tàng sẽ phát xuất. 

(3) Lập vỏ mỏng và dẻo: che chống lần đầu phải dẻo nhằm để giảm thiểu các mô men uốn và để tạo thuận lợi cho quá trình sắp xếp lại ứng suất mà không tạo ra các lực cục bộ bất lợi cho lớp vỏ. Sau đó neo chặt các lóp che chống lần thứ nhất vào khối đất đá, ngoài ra không cầitche chống phụ nào khác vì sẽ làm tăng bề dày lóp vỏ.
Lớp vỏ phải tiếp xúc hoàn toàn với vi nham đào ra. Việc phun bê tông sẽ đáp ứng yêu cầu đó.

(4) Đo đạc thường xuyên tại chỗ.
Quan trắc trạng thải đường hầm trong quá trình thi công là một phần thống nhất của NATM. Với các phương tiện đo đạc tại chỗ hiện đại như: nghiêng kế, các té bào theo dõi nội lực, máy đo áp suất và biến dạng, kinh vĩ lade V.V…. và với việc theo dõi và diễn giải các biến dạng, ứng suất và lực căng, người ta có thể tối ưu hóa các phương pháp thi công và yêii cầu che chống.

(5) Các cơ chế phá hoại thường xảy ra, có các loại: phá hoại theo hình ống khói, hình vòm thường xảy ra từ đỉnh vòm do khối đá bị long rời hoặc thiếu ứng suất ngang tại vòm; phá hoại chẻ và oằn thường xảy ra cạnh tường cánh hoặc vòm đáy; phá hoại cắt phát triển khi vi nham bị áp suất cao do sự khống ché bên không đủ.
Nhũng phá hoại ấy nói chung có tính chất từ từ và có thể kiểm soát được với thông tin của quan trắc thận trọng tại chỗ.

(6) Áp dụng thực tế: NATM thích họp với xây dựng đường hầm bằng máy đào TBM (Tunneling Boring Machine) và bằng khiên. NATM lại còn có ưu điểm trong các đề án dường hầm với các điều kiện địa kĩ thuật thay đổi thường xuyên do cách giải quyết mềm dẻo và tính đáp ứng tốt với các điều kiện thay đổi. Phương pháp cũng có ưu điểm trong hình dáng hình học phức tạp, trong các mặt cắt lớn và trong đất xấu.
NATM được áp dụng có két quả cho các loại đường hầm phục vụ giao thông cũng như phục vụ mọi mục đích khác, như: thủy lợi, thủy điện, kho tàng và mục đích khác nhau, thích họp với đá cũng như đất mềm.
Bước phát triển mới vè các kĩ thuật đào, kĩ thuật neo và phun bê tông cũng như các tính toán số học và trang thiết bị đo đạc thí nghiệm làm cho việc sử dụng không gian dưới đất ngày càng kinh té và hấp dẫn.
Một số máy dùng cho NATM

Nguyên lí cơ bản của Phương pháp Áo mới (NATM) 1
Hình 1.20. Xe khoan lỗ mìn bánh lốp tự động

Nguyên lí cơ bản của Phương pháp Áo mới (NATM) 1
Hình 1.21. Máy phun bêtông Buffalo

Nguyên lí cơ bản của Phương pháp Áo mới (NATM) 1
Hình 1.22. Xe đô đất đá tự lật cỡ lớn.