Ổn định mặt đào và biện pháp phụ bảo đảm ổn định (P1)

Ớ trên chúng ta có nói đến mặt đào thẳng đứng, nó chỉ phù hợp với vi nham có tính ổn định tưcmg đối tốt, còn đối với vi nham nát vụn mềm yếu thì sẽ không phù họp. Trong tình hình như vậy, cho dù đào đoạn ngắn, mặt đào cũng sẽ sụt lở xuống. Két quả là càng đào càng sụt lở và sụt lở càng lớn, thậm chí ảnh hương đến cả bộ phận đã che chống đằng sau và dẫn đến mặt đất sụt xuống (hình 2.48). Khi gặp nước ngầm nhiều, tình hình đó càng trở nên nghiêm trọng. Trong lịch sử xây dựng đường hầm, sự việc như vậy cũng đã xảy ra, dẫn đến tổn thất về người và của.
Theo những nghiên cứu ứng dụng và phát triển kỹ thuật đào hầm, kỹ thuật che chống phun neo, kỹ thuật cải thiện địa tầng, các nhà khoa học hầm đã nghiên cứu nhiều biện pháp phụ đê ổn định mặt đào, do đó mà làm cho công việc đào và che chống trong thi công công trình đườns hầm hiện đại càng thêm dễ dàng, kịp thời, có hiệu quả triệt để, có tính dự phòng và an toàn.

Các biện pháp ổn định phụ thường dùng trong thi công đường hầm có: 

Việc lựa chọn biện pháp phụ để ổn định mặt đào nói trên cần xem xét điều kiện địa chất vi nham, tình hình nước ngầm, phương pháp thi công, yêu cầu của hoàn cảnh và các thực tế tình hình khác để quyết định cần hết sức kết hợp với phương pháp thi công bình thường, tiến hành so sánh kinh té kỹ thuật, lựa chọn một loại hay nhiều loại sử dụng đồng thời.
Trong thi công cần thường xuyên quan trắc tình hình thay đổi khác thường của địa hình, địa mạo cho đến địa chất và nước ngầm, biên soạn quy tắc chi tiết an toàn về các vấn đề trên, dự phòng việc phát sinh sự cố đột nhiên, cần giữ vững nguyên tắc thi công: che chống trước (hoặc che chống vững), sau mới đào, tiến độ ngắn, nô phá yếu, bịt kín nhanh,thường xuyên đo
đạc, và làm tốt công tác ghi chép thi công chi tiết.
Trong thi công việc trừ lại lõi đất bảo vệ mặt đào, đã giới thiệu trong phương pháp đào. Nay chỉ giới thiệu vắn tắt một số biện pháp phụ khác như sau:
1. Neo vượt lên trước
(1) Cấu tạo
Neo vượt lên trước là loại neo được lắp trước mặt đào dọc theo đường chu vi với góc cắm ngoài tương đối lớn, hình thành một vành neo chặt trước cửa vi nham trước mặt. Dưới sự bảo vệ của vành vi nham đã được neo chặt vượt lên trước đó tiến hành đào và một số hoạt động thi công khác.
Neo vượt lên trước

Hình 2.49. Vi nham được neo chặt sẵn bằng neo virợt lên trước

(1) Đặc điểm tính năng và điều kiện thích dụng
Tính mềm của loai che chống vượt lên trước đó khác lớn, độ cứng toàn khối tương đối nhỏ. Tuy nhiên, chúng đều có thể cùng với hệ thống neo hàn nối lại để tăng thêm tính toàn khói của chúng, nhưng khi gặp vi nham có ứng suất lớn, độ cứng che chống thời kỳ sau sẽ có phân không đủ. vì thé, loại che chống vượt lên trước này chủ yếu thích dụng với công trình đường hầm vi nham nát vụn mềm yếu, nhung ứng sui không quá lớn, ít nước ngầm, như địa tầng đất cát, địa tầng có tính trương nở yếu, địa tầng có tính lưu biến tương đối nhỏ, nham thể nhiều vết nứt, vùng đoạn tầng vụn nát và đường hầm chôn nông không có áp lực lệch rõ rệt. Cách này cũng thích hợp với hầm thi công bằng cơ giới vừa và nhỏ.
(2) Một số điểm chính về thiết ké và thi công
a. Lượng vượt lên trước, khoảng cách giữa các vành, góc cắm ngoài…, cần xem đièư kiện mặt cắt thi công to hay nhỏ, số thước đào sâu, trong một tuần hoàn đào và điều kiện thi công mà quyết định. Nói chung, chièủ dài vượt lên trước phải băng 3 -í- 4 lần số thước đào trong một tuần hoàn, nên dùng chiều dài 3m 4- 5m, khoảng cách giũa các vành nên dùng 0,3m 4- l,Om; góc cắm ngoài nên dùng 10° 4- 30°; chiều dài chồng lên nhau nên bằng 40% 4- 60% của chiều dài vượt lên trước. Có nghĩa là hình thành hai lóp hoặc hai hàng neo.
b. Neo vượt lên trước nên dùng loại neo có vữa ximăng cát ninh kết sớm dính kết tcàn bộ chiều dài. Vật liệu neo là loại cốt thép có gờ không nhỏ hơn <Ị)22.
c. Sai số lắp ráp neo vượt lên trước: nói chung vị trí lỗ không sai lệch vượt quá lOcrn. góc cắm ngoài không quả 1° 4- 2°, chiều dài neo vào không nhỏ hơn 96% chiều dài thiết kế.
d. Khi đào cần chú ý lưu lại một khi neo chặt có độ dài nhất định ở trước mặt, để làm cho truớc mặt luôn có một điểm ổn định của neo vượt lên trước. Đuôi của neo vượt lên trước phải hàn chặt vào hệ thống neo và mạng lưới các cốt thép. Neu mặt đào xuất hiện hiện tượng sụt lở thì cần kịp thời phun bê tông bịt kín mặt đào và nhanh chóng đóng tiếp hàng neo vượt lên trước ở phía dưới, sau đó mới có thể tiếp tục đào.
đ. Khi đào xong càn kịp thòi phun bê tông và nhanh chóng bịt kín vành che chống ban đầu.
e. Trong quá trình đào cần chú ý đặc biệt quan sát biến dạng của hệ neo và vết nút trong tàng bê tông đã phun, cũng như tình hình trồi lên để nắm vững động thái của vi nham, kịp thòi điều chỉnh đào và tham số che chống, nếu gặp nước ngầm có thể khoan lỗ và cho thoát nước.