2015
TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ THI CÔNG
(Dùng cho ngành Xây dựng CTN và Mỏ)

TS. ĐẶNG TRUNG THÀNH
BỘ MÔN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
NGẦM VÀ MỎ

KHOA XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
2015


Tổ CHứC Và quản lý thi công

MụC LụC
MụC LụC........................................................................................................................... 1
Chương 1: Mở đầu...................................................................................................... 4
1.1. Giới thiệu môn học ..............................................................................................................4
1.2. Khái niệm về công trình ngầm ...........................................................................................5
1.3. ảnh hưởng của môi trường đất đá xung quanh công trình ngầm ...................................6
1.4. Phân nhóm công trình ngầm ............................................................................................10
1.4.1. Theo công dụng ............................................................................................................11
1.4.2. Theo vị trí thế nằm .......................................................................................................11
1.4.3. Theo diện tích tiết diện đào ..........................................................................................12
1.4.4. Tương quan giữa chiều dài và chiều rộng công trình ngầm .........................................12
2.1. Khái quát chung các phương pháp thi công công trình ngầm ......................................13
2.2. Phương pháp thi công lộ thiên..........................................................................................14
2.3. Các phương pháp thi công ngầm .....................................................................................17

CHƯƠNG 3: THIếT Kế Tổ CHứC THI CÔNG XÂY DựNG ................................. 22

3.1. Khái niệm chung................................................................................................................22
3.2. Các bước thiết kế, phân loại thiết kế trong xây dựng cơ bản ........................................22
3.2.1. Thăm dò và lập dự án tiền khả thi. ...............................................................................24
3.2.2. Lập dự án khả thi..........................................................................................................24
3.3. Thiết kế công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp................................................27
3.3.1. Nguyên tắc thiết kế công trình xây dựng. .....................................................................27
3.3.2. Thiết kế kỹ thuật (TKKT). .............................................................................................28
3.3.3. Thiết kế thi công (TKTC)..............................................................................................28
3.4. Thiết kế tổ chức xây dựng.................................................................................................29
3.4.1. Nhiệm vụ và nguyên tắc thiết kế tổ chức, thi công xây dựng........................................29
3.4.2. Thiết kế tổ chức xây dựng (TKTCXD)...........................................................................30
3.4.3 Thiết kế tổ chức thi công (TKTCTC). ............................................................................32

Chương 4: các mô hình kế hoạch tiến độ thi công xây dựng ... 34
4.1. Khái niệm chung................................................................................................................34
4.1.1. Khái niệm .....................................................................................................................34
4.1.2. Phân loại ......................................................................................................................34
4.1.3. Cấu trúc........................................................................................................................34
4.2. Mô hình kế hoạch tiến độ bằng số ...................................................................................35
4.3. Mô hình kế hoạch tiến độ ngang ......................................................................................35
4.3.1. Đặc điểm cấu tạo..........................................................................................................35
4.3.2. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng .............................................................................36
4.4. Mô hình kế hoạch tiến độ xiên .........................................................................................37
4.4.1. Đặc điểm cấu tạo..........................................................................................................37
4.4.2. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng .............................................................................37
4.5. Mô hình kế hoạch tiến độ mạng lưới ...............................................................................38
4.5.1. Giới thiệu chung ...........................................................................................................38
4.5.2 Lp v tớnh toỏn mng theo phng phỏp ng gng CPM.......................................39


CHNG 5: QUN Lí THI CễNG XY DNG CễNG TRèNH .......................... 62
5.1. Quản lý thi công xây dựng công trình .............................................................................62

1


Tổ CHứC Và quản lý thi công
5.1.1 Qun lý tin thi cụng xõy dng cụng trỡnh (iu 32) ..............................................62
5.1.2. Qun lý khi lng thi cụng xõy dng cụng trỡnh (iu 33) .......................................62
5.1.3. Qun lý an ton lao ng trờn cụng trng xõy dng (iu 34).................................63
5.1.4. Qun lý mụi trng xõy dng (iu 35) ......................................................................64
5.1.5. Qun lý cỏc cụng tỏc khỏc (iu 36) ...........................................................................65
5.2. Phá dỡ công trình xây dựng..............................................................................................65

CHNG 6: THIT K TNG MT BNG V T CHC CễNG TRNG
XY DNG...................................................................................................................... 67
6.1. Khỏi nim chung................................................................................................................67
6.1.1. Khỏi nim .....................................................................................................................67
6.1.2. Phõn loi tng mt bng xõy dng ..............................................................................68
6.1.3. Cỏc nguyờn tc c bn khi thit k tng mt bng thi cụng ........................................69
6.1.4. Cỏc ti liu thit k TMBXD ...................................................................................69
6.2. Trỡnh t thit k tng mt bng xõy dng ......................................................................69
6.2.1. Xỏc nh giai on lp TMBXD ...................................................................................70
6.2.2. Tớnh toỏn s liu...........................................................................................................70
6.2.3. Thit k tng mt bng xõy dng chung ......................................................................70
6.2.4. Thit k tng mt bng xõy dng riờng........................................................................71
6.2.5. Th hin bng v, thuyt minh......................................................................................71
6.3. Cỏc ch tiờu ỏnh giỏ TMBXD .........................................................................................71
6.3.1. ỏnh giỏ chung v TMBXD .........................................................................................71
6.3.3. Cỏc ch tiờu cú th tớnh c ỏnh giỏ so sỏnh cỏc TMBXD..................................72

6.4. Tng mt bng cụng trng xõy dng ............................................................................72
6.4.1. Ni dung thit k ..........................................................................................................72
6.4.2. Trỡnh t thit k ............................................................................................................73
6.5. Tng mt bng cụng trỡnh xõy dng ...............................................................................75
6.5.1. Nguyờn tc chung thit k l: ..................................................................................75
6.5.2 Ni dung v trỡnh t thit k bao gm: .........................................................................75

Chương 7: Quản lý, nâng cao chất lượng CáC công trình xây
dựng ngầm .................................................................................................................. 76
7.1. Quan niệm về chất lượng và đảm bảo chất lượng các công trình ngầm .......................76
7.2. Sự cần thiết của hệ thống đảm bảo chất lượng công trình ngầm ở Việt Nam..............81
7.3. Các yếu tố quyết định đến chất lượng công trình ngầm ................................................82
7.3.1. Yếu tố khảo sát - thiết kế ..............................................................................................84
7.3.2. Yếu tố "thi công"...........................................................................................................85
7.3.3. Yếu tố theo dõi, giám sát, kiểm tra ...............................................................................87
7.3.4. Tiêu chuẩn điều kiện làm việc ......................................................................................87
7.4. Cải tiến hệ thống quản lý chất lượng trong xây dựng CTN...........................................88
7.4.1. Những nguyên tắc của hệ thống quản lý chất lượng để đảm bảo và nâng cao chất
lượng xây dựng CTN...............................................................................................................89
7.4.2. Nội dung của hệ thống quản lý chất lượng trong xây dựng công trình ngầm theo các
giai đoạn của dự án. .............................................................................................................100
7.4.3. Kết luận. .....................................................................................................................134

Chương 8: Rủi ro, sự cố, nguyên nhân trong Xây dựng CTN và
giải pháp phòng ngừa ........................................................................................ 136
2


Tổ CHứC Và quản lý thi công
8.1. Khái niệm rủi ro (R)........................................................................................................136

8.2. Phân loại rủi ro................................................................................................................137
8.3. Sự cố xảy ra khi thi công trong đá .................................................................................139
8.3.1. Các dạng sự cố khi xây dựng công trình ngầm trong đá ............................................139
8.4. Đánh giá chung về nguyên nhân và các yếu tố ảnh hưởng đến rủi ro và sự cố xẩy ra
trong xây dựng CTN ..............................................................................................................141
8.4.1. Nhóm yếu tố chủ quan................................................................................................141
8.4.2. Nhóm yếu tố khách quan............................................................................................142
8.5. Phòng ngừa sự cố trong xây dựng CTN.........................................................................142
8.5.1. Thăm dò, khảo sát điều kiện khu vực thi công CTN...................................................143
8.5.2. Các biện pháp quy hoạch CTN ..................................................................................150
8.5.3. Lựa chọn phương pháp thi công phù hợp ...................................................................151

Tài liệu tham khảo ............................................................................................. 154

3


Tổ CHứC Và quản lý thi công

Chương 1: Mở đầu
1.1. Giới thiệu môn học
Thi công xây dựng công trình ngầm là một công việc đòi hỏi phải có sự đam mê
thực sự, bởi vì đây là công việc xây dựng phức tạp nhất, khó khăn và tốn kém nhưng cũng
tạo nên các công trình có ích cho xã hội. Công trình ngầm là công trình được xây dựng
trong lòng vỏ quả đất, hay dưới mặt đất; chúng liên kết trực tiếp với khối đất, đá vây
quanh. Trong xây dựng công trình ngầm, khối đất đá, kết cấu công trình ngầm và quá
trình thi công có mối liên quan mật thiết, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm, lí thuyết của
các lĩnh vực chuyên môn khác nhau.
Mối liên hệ mất thiết đó chính là cơ sở thể hiện sự khác nhau giữa công trình ngầm
với các công trình xây dựng khác. Xây dựng công trình trong lòng đất được coi là lĩnh vực

khoa học có nhiều cơ sở lí thuyết và cũng là khoa học của các kinh nghiệm. Chính khối
đất đá vây quanh, chính công việc thi công trong khoảng không gian chật hẹp và kích
thước của các công trình ngầm là những yếu tố tạo nên những khó khăn căn bản của công
tác xây dựng.
Do chịu nhiều các tác động địa chất và biến động tự nhiên trong nhiều năm, các
khối đất đá nói chung là không đồng nhất và có cấu trúc phức tạp, đòi hỏi sự thận trọng
cao trong mọi khâu kỹ thuật: từ khảo sát, thăm dò, từ các dự án tiền khả thi, dự án khả thi,
thiết kế sơ bộ, thiết kế chi tiết đến công tác thi công, theo dõi, quan trắc và bảo dưỡng
công trình ngầm. Mỗi sai sót nhỏ, có thể dẫn tới những hậu quả nguy hiểm, thiệt hại lớn
về kinh tế.
Công trình ngầm (không kể các công trình ngầm trong ngành mỏ) được xây dựng
cho những mục đích khác nhau, hoặc hình thành do những yêu cầu của thực tế:






Sử dụng quỹ đất ngầm, không gian ngầm nhằm tiết kiệm quỹ đất trên mặt đất;
Giải quyết vấn đề giao thông, phòng vệ, sinh hoạt, thương mại trong thành phố;
Vượt sông, biển, đồi núi, vật cản cần bảo vệ duy trì;
Các kho tàng, bến bãi ngầm, nhà xưởng ngầm;
Nhà máy thuỷ điện ngầm;

Cho đến nay các công trình xây dựng ngầm được triển khai mạnh hầu khắp thế
giới, phục vụ nhiều mục tiêu khác nhau. Và cũng nhờ sự phát triển đó hàng loạt các giải
pháp công nghệ, kỹ thuật đã được phát triển và hoàn thiện, cho phép có thể xây dựng được
các công trình ngầm ngay cả trong các điều kiện địa chất rất phức tạp. Các phương pháp
thi công, các biện pháp bảo vệ, chống giữ luôn phải tính đến khoảng biến động rộng của
các tham số địa chất, các đặc điểm của đất đá ngay trong một dự án xây dựng. Sự phù hợp

của phương pháp thi công cũng như của các giải pháp chống giữ đóng vai trò quyết định
4


Tổ CHứC Và quản lý thi công
đến tính kinh tế.
Những rủi ro liên quan với vấn đề an toàn do biến động địa chất thường rất lớn, dẫn
đến hậu quả là thời gian xây dựng kéo dài, chi phí xây dựng lên cao. Tìm hiểu, lựa chọn
phương pháp thi công hợp lý, thích ứng với những biến đổi về điều kiện địa chất, biến đổi
về hình dạng, tiết diện công trình của người làm công tác xây dựng công trình ngầm là
tiền đề quan trọng cho sự thành công về kinh tế và kỹ thuật.
Do các đặc điểm đó mà xây dựng công trình ngầm khác cơ bản với các lĩnh vực xây
dựng như cầu, các công trình công nghiệp và dân dụng khác.
Đối với khối đất đá, hình thành và biến động trong điều kiện tự nhiên, các vấn đề
này hoàn toàn khác. Đối với người xây dựng công trình ngầm thường là không có gì chắc
chắn và xác định phía trước gương đào. Chính vì vậy, xây dựng công trình ngầm là kết quả
của sự phối hợp giữa lý thuyết và kinh nghiệm và đã tạo nên một lĩnh vực nghệ thuật xây
dựng đặc biệt. Tùy thuộc vào mức độ ảnh hưởng của hàng loạt các yếu tố và nhận thức của
từng cá nhân mà trong thực tế có lúc kinh nghiệm đóng vai trò quyết định và có lúc lý
thuyết lại chiếm vị trí quan trọng. Mặc dù xây dựng công trình ngầm là một lĩnh vực xây
dựng cũng do cả các cán bộ kỹ thuật xây dựng đảm nhận, nhưng chỉ riêng các kiến thức
về cơ kết cấu, kết cấu công trình sẽ không đủ cơ sở giải quyết các vấn đề xảy ra. Các kiến
thức về địa chất, địa cơ học, kỹ thuật cơ khí và đặc biệt là các công nghệ thi công xây
dựng ngầm có vị trí quan trọng trong lĩnh vực này. Kỹ thuật thi công trong xây dựng công
trình ngầm là một chuyên môn năng động, luôn chú ý, phân tích sự ảnh hưởng, tác động
qua lại giữa quá trình thi công đến kết cấu của công trình, cũng như liên quan với việc
đánh giá, phân tích thường xuyên các tình huống xây dựng.
So với thi công công trình bề mặt, xây dựng CTN có những phức tạp, khó khăn hơn
do:


Tải trọng
Điều kiện thi công

Xây dựng CT trên mặt Xây dựng CTN
Xác định chính xác
Không dự báo được chính xác
Không gian thi công Không gian thi công hạn chế
rộng

1.2. Khái niệm về công trình ngầm
Để thiết kế công trình ngầm cần nghiên cứu kỹ về quy hoạch, mặt bằng, mặt cắt
dọc, mặt cắt ngang, phương pháp tính toán và cấu tạo công trình ngầm. Mỗi công trình
ngầm sẽ có nhiệm vụ khác nhau và vị trí xây dựng các công trình ngầm đó cũng khác
nhau.
Theo nhiệm vụ công trình ngầm có thể phân loại như sau:

5


Tổ CHứC Và quản lý thi công








Công trình ngầm phục vụ cho giao thông vận tải như: hầm đường sắt, hầm
đường bộ, đường xe điện ngầm, hầm vận chuyển .v..v...

Công trình ngầm phục vụ dẫn nước như: đường hầm dẫn nước cho nhà máy
thủy điện, đường hầm dẫn nước tưới tiêu;
Công trình ngầm phục vụ cho quản lý vận hành đô thị như: hầm đặt các đường
ống cấp thoát nước, hầm để cung cấp hơi nóng, hơi nước, khí đốt, hầm đặt các
đường dây cáp, dây điện;
Công trình ngầm phục vụ cho công nghiệp khai thác như: hầm vận chuyển, hầm
giao nhau, hầm mở tầng, hầm đứng;
Công trình ngầm có nhiệm vụ đặc biệt như: nhà máy ngầm, nhà máy thủy điện
ngầm, kho ngầm, hầm ngầm ẩn tránh và các loại công trình ngầm khác;
Ngoài ra công trình ngầm còn được phân chia theo vị trí xây dựng:
Công trình ngầm xây dựng trong các đô thị;
Công trình ngầm xây dựng ở vùng núi;
Công trình ngầm xây dựng ở dưới nước (sông, hồ, eo biển...).

Thông thường công trình ngầm được xây dựng dưới ngầm trong các lớp đất đá, điều
kiện địa chất khác nhau nên nó có mối quan hệ chặt chẽ với môi trường đất đá xung
quanh. Trong khi đó thì môi trường đất đá rất đa dạng, do đó mà tính đa dạng trong thiết
kế và thi công xây dựng công trình ngầm cũng hết sức phong phú và đặt ra rất nhiều câu
hỏi khó giải đáp do những yếu tố không thể biết trước của môi trường đất đá xung quanh
công trình. Chính vì vậy mà việc xây dựng các công trình ngầm vừa mang tính kỹ thuật và
mang tính mỹ thuật cao.
Công trình ngầm có thể nằm trong các pha đất đá, nước, không khí v.v...vị trí đặt
các công trình ngầm cũng khác nhau. Khi thì công trình ngầm nằm sâu trong lòng đất
hoặc cũng có khi công trình ngầm nằm gần mặt đất và có trường hợp công trình ngầm
nằm hoàn toàn trong lòng đất.

1.3. ảnh hưởng của môi trường đất đá xung quanh công trình ngầm
Khác với xây dựng công trình trên mặt đất, do các công trình ngầm được xây dựng
trong lòng đất, điều kiện đất đá xung quanh công trình ngầm có ảnh hưởng đến thiết bị
xây dựng, thời hạn xây dựng, phương pháp xây dựng, cấu tạo vỏ chống công trình ngầm.

Bởi vậy cần đánh giá điều tra kỹ điều kiện địa chất xung quanh công trình ngầm và đây là
yếu tố cơ bản đảm bảo cho việc xây dựng hiệu quả, nó là một công việc trọng yếu trong
thiết kế công trình ngầm.
Kinh nghiệm có tính lịch sử xây dựng công trình ngầm cho thấy do khảo sát điều
kiện địa chất không kỹ dẫn đến hiện tượng sụt lở lớn hoặc phá hoại lớn gây ảnh hưởng đến
quá trình xây dựng hoặc quá trình vận hành sử dụng.
6


Tổ CHứC Và quản lý thi công
Mục đích của việc điều tra địa chất đối với khu vực xây dựng công trình ngầm là
nhằm có đầy đủ các dữ liệu cần thiết để bố trí chính xác vị trí công trình ngầm, lựa chọn
vỏ chống, lựa chọn phương pháp thi công thích hợp.
Khi điều kiện đất đá xung quanh có chứa nhiều nước thì thiết kế kỹ thuật ngoài việc
tính toán áp lực đất đá còn phải tính toán đến áp lực nước ngầm, tháo khô nước khi thi
công và đảm bảo công tác chống thấm trong khi sử dụng...
Kích thước tiết diện ngang công trình ngầm cũng rất đa dạng và phong phú, tùy
thuộc vào điều kiện đất đá xung quanh công trình ngầm, điều kiện các trang thiết bị và
trình độ năng lực thi công mà có thể lựa chọn tiết diện hình dạng công trình ngầm khác
nhau.
Khi công trình ngầm được xây dựng trong môi trường đất đá ở thể lỏng, khí, hoặc
đất đá bão hòa nước hoặc trong môi trường có tính chất tương tự như: áp lực tại một điểm
trên biên công trình ngầm theo mọi phương tác dụng là giống nhau hoặc gần giống nhau.
Lúc này tốt nhất tiết diện ngang công trình ngầm nên chọn có dạng tròn hoặc gần tròn.
Tuy nhiên một điểm cần lưu ý rằng khi áp lực tác dụng các phía là như nhau hoặc gần như
nhau nhưng bên trong lòng kết cấu chống ở các điểm khác nhau trên biên công trình ngầm
lại chịu các lực có tính chất khác nhau như chỗ thì chịu kéo, chỗ thì chịu nén. Cho nên
chúng ta cần phải chọn được vật liệu chống có tính chịu lực đa dạng và ít bị tác động xâm
thực của môi trường xung quanh.


Hình 1.1. Tiết diện ngang giếng đứng dạng tròn chống bằng BTCT

Khi môi trường xung quanh ở thể rắn, áp lực đất đá không giống nhau theo mọi
phía thì ta lại phải chọn hình dạng tiết diện ngang một cách phù hợp tương ứng:
* Với công trình ngầm thẳng đứng và gần thẳng đứng hay còn gọi là giếng đứng
với góc nghiêng của trục công trình ngầm với mặt phẳng nằm ngang = 900(5070), áp
lực đất đá xung quanh giếng gần như nhau theo mọi phía. Thông thường trong trường hợp
này tiết diện ngang giếng người ta thường chọn có dạng tròn như hình 1.1. Khi áp lực hai

7


Tổ CHứC Và quản lý thi công
bên lớn hoặc đất đá nằm ngang có góc dốc lớn, lúc đó có thể chọn tiết diện ngang giếng
có dạng ô van hoặc elíp với bán trục nằm ngang.

Tháp giếng

Miệng giếng

Lò nối

Thân giếng

Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo giếng đứng
* Với công trình ngầm nằm ngang hay nghiêng thông thường trường hợp này thì áp
lực trên nóc công trình ngầm thường là chủ yếu. Trong trường hợp này người ta chọn hình
dạng công trình ngầm phần vòm có dạng cong, trong thiết kế thường tính toán và chọn
dần hình dạng tiết diện cho phù hợp có thể là vòm cánh cung, móng ngựa, vòm hộp, ô van


8


Tổ CHứC Và quản lý thi công
v.v... Khi công trình ngầm nằm trong đá rắn cứng có độ ổn định cao thông thường tiết diện
ngang có dạng tường thẳng vòm bán nguyệt (hình 1.3.a) hoặc parabol (hình 1.3.b) nền
phẳng. Khi áp lực sườn tác động lớn thì lúc đó nên dùng vòm móng ngựa (hình.1.4) hoặc
ôvan, elíp (hình 1.5, hình 1.6) có bán trục nằm ngang để tận dụng khả năng chịu lực của
tiết diện và của kết cấu chống giữ.

b) Chống bằng bê tông liền khối

a) Chống bằng thép

Hình 1.3. Đường lò vận chuyển trong mỏ
dạng tường thẳng vòm bán nguyệt

a) Trắc dọc tuyến
đường

b) Cắt ngang đường hầm đường sắt
Hình 1.4. Đường hầm đường sắt dạng móng ngựa và dạng
hình tròn
9


Tổ CHứC Và quản lý thi công

a)


b)

a) Hai đường hầm nằm gần nhau b) một đường hầm
Hình 1.5. Tiết diện ngang đường hầm dạng elíp
hoặc gần elíp có bán trục nằm ngang
Trường hợp đặc biệt khi đất đá nền công trình yếu có thể có hiện tượng bùng nền,
khi đó để bảo vệ người ta có thể giải đá hộc hoặc khi áp lực nền quá lớn thì người ta thiết
kế vòm ngược và các kết cấu chống có độ võng ở nền (vòm ngược hình 1.7).

Hình 1.7. Hầm giao thông có cấu tạo vòm ngược
Độ cong của vòm ở nền có thể tương tự hoặc không tương tự độ cong của vòm phía
trên để cho biên công trình ít bị gấp khúc nhất, tránh hiện tượng tập trung ứng suất tại nơi
tiếp giáp hai cung cong như hình 1.7.

1.4. Phân nhóm công trình ngầm
Ngày nay có rất nhiều cách phân loại các công trình ngầm khác nhau như (hình
1.8):
-

Phân loại theo công dụng;

10


Tổ CHứC Và quản lý thi công
-

Phân loại theo vị trí thế nắm;
Phân loại theo diện tích sử dụng;
Phân loại theo tương quan giữa chiều dài và chiều rộng công trình ngầm;


1.4.1. Theo công dụng
Tùy theo mục đích sử dụng công trình ngầm có thể chia công trình ngầm ra làm
một số nhóm:
-

-

-

-

-

Công trình ngầm khai thác khoáng sản: đây là loại công trình sử dụng để khai
thác tài nguyên khoáng sản, tìm kiếm nguyên vật liệu. Như hệ thống các đường lò,
hầm trạm phục vụ trong các mỏ than hầm lò, các mỏ quặng v.v Đây là những
công trình có tuổi thọ tùy theo sản lượng của các mỏ và có yêu cầu kiến trúc không
cao nên người ta chỉ cần bảo đảm an toàn trong khi sử dụng chứ ít quan tâm đến
tính thẩm mỹ của nó.
Công trình ngầm giao thông: đây là nhóm công trình phục vụ cho lợi ích giao
thông công cộng, chúng có thể là những đường hầm đường sắt, đường hầm ôtô
xuyên núi, các hệ thống metro trong thành phố... đặc điểm của loại công trình này
là tuổi thọ, yêu cầu thẩm mỹ và kiến trúc cao.
Công trình ngầm thủy lợi, thủy điện: đây là nhóm các công trình cung cấp nước
cho thủy lợi và thủy nông, công trình phục vụ các nhà máy thủy điện. Những công
trình ngầm trong hệ thống này thường có chiều dài không lớn lắm, tuy nhiên đây là
nhóm công trình ngầm có thường có các giai đoạn làm việc và chế độ làm việc
khác nhau như là chế độ làm việc khi không có nước chảy bên trong (khi thi công
và khi sửa chữa) và khi đi vào hoạt động ngoài áp lực đất đá bên ngoài tác động còn

có nước và áp lực nước bên trong nên khi thiết kế và thi công các công trình ngầm
trong nhóm này cũng có những đặc điểm và yêu cầu riêng.
Công trình ngầm dân dụng: Những công trình ngầm trong nhóm này bao gồm
các tầng hầm trong các nhà cao tầng, các gara để xe ngầm, hệ thống đường hầm kỹ
thuật dùng để đặt ống nước sinh hoạt, nước thải, cáp điện, cáp quang...phục vụ nhu
cầu sinh hoạt của nhân dân. Kích thước tiết diện ngang những công trình này
thường không lớn tuy nhiên yêu cầu về kiến trúc lại cao hơn hẳn những công trình
phục vụ khai thác khoáng sản vì chúng có tuổi thọ cao hơn hẳn và thời gian tồn tại
lâu dài.
Công trình ngầm đặc biệt: đây là nhóm những công trình ngầm phục vụ mục
đích quân sự, quốc phòng, các nhà máy ngầm... nhóm những công trình này có đặc
điểm là cần sự kiên cố cao và nằm bí mật trong lòng đất. Thông thường kích thước
tiết diện ngang của chúng như những phòng, tiền sảnh, những kho để vũ khí đạn
dược cũng như những nhà máy sản xuất trang thiết bị quân sự ngầm.

1.4.2. Theo vị trí thế nằm

11


Tổ CHứC Và quản lý thi công
Công trình ngầm có thể có những dạng thế nằm khác nhau, trong xây dựng công
trình ngầm tùy thuộc vào góc nghiêng của trục công trình ngầm với phương nằm ngang
mà người ta có thể chia ra:








Công trình ngầm nằm ngang(khi góc nghiêng của trục công trình ngầm với
phương ngang không quá 050).
Công trình ngầm nằm nghiêng (khi góc nghiêng 50< <850).
Công trình ngầm thẳng đứng khi góc nghiêng = 900 50.
Tùy theo tương quan của công trình ngầm với mặt lộ người ta cũng có thể chia
công trình ngầm ra làm 2 dạng:
Công trình ngầm nằm ở gần mặt đất khi chiều sâu đặt công trình ngầm không
quá 12m so với mặt lộ.
Công trình ngầm nằm sâu trong lòng đất khi chiều sâu đặt công trình ngầm lớn
hơn 12m so với mặt lộ

1.4.3. Theo diện tích tiết diện đào
Tùy theo diện tích tiết diện gương đào mà người ta cũng có thể chia công trình
ngầm ra làm 3 nhóm:





Nhóm công trình ngầm tiết diện nhỏ: những công trình ngầm dạng này thường
có tiết diện sử dụng S <18m2. Các công trình ngầm loại này thường là những
công trình ngầm dân dụng hay các đường lò trong các mỏ.
Nhóm công trình ngầm tiết diện trung bình: thường có tiết diện sử dụng S = (18
32)m2
Nhóm công trình ngầm tiết diện lớn: khi S > 32m2. Các công trình ngầm loại
này thường là các công trình phục vụ lợi ích giao thông vận tải và thủy điện
trung bình và lớn.

1.4.4. Tương quan giữa chiều dài và chiều rộng công trình ngầm

Theo đặc điểm kích thước giữa hai chiều công trình ngầm người ta có thể chia công
trình ngầm ra làm hai nhóm:
- Khi các công trình ngầm có chiều dài lớn hơn nhiều lần chiều rộng và chiều cao
thì người ta thường gọi là các đường lò, đường hầm. Những công trình ngầm dạng này
thì có thể có chiều dài từ vài chục, vài trăm mét hoặc thậm chí hàng chục kilômét.

12


Tổ CHứC Và quản lý thi công

Phân nhóm công trình ngầm

Theo công dụng

- Công trình ngầm phục vụ
khai thác khoáng sản
- Công trình ngầm giao
thông vận tải
- Công trình ngầm thủy
điện, thủy lợi
- Công trình ngầm dân
dụng
- Công trình ngầm đặc biệt

Theo vị trí thế nằm

Theo diện tích sử dụng

- Công trình ngầm tiết

diện nhỏ
- Công trình ngầm tiết
diện trung bình
- Công trình ngầm tiết
diện lớn

- Công trình nằm
ngang
- Công trình ngầm
nằm nghiêng
- Công trình ngầm
thẳng đứng
- Công trình ngầm
nằm gần mặt đất
- Công trình ngầm
nằm dưới sâu mặt đất

Hình 1.8. Sơ đồ phân nhóm công trình ngầm

13

Tương quan giữa chiều dài và
chiều rộng công trình ngầm

- Các đường hầm, đường
lò có chiều dài lớn hơn
chiều rộng nhiều lần
- Các hầm trạm có kích
thước ba chiều không
chênh lệch nhau quá nhiều



Tổ CHứC Và quản lý thi công

- Các hầm trạm: những công trình ngầm có tương quan chênh lệch giữa chiều dài,
chiều rộng và chiều cao không quá lớn, những công trình ngầm như vậy người ta
thường gọi là các hầm trạm ví dụ như: các gian máy trong hệ thống nhà máy thủy điện
ngầm, các hầm sữa chữa đề pô tầu điện ngầm, trạm bơm, trạm biến áp ngầm .v.v.
Quan sát hình 1.9 ta có thể thấy hệ thống bao gồm các hạng mục công trình
ngầm cơ bản sau đại diện cho một mỏ khai thác hầm lò:



Giếng đứng.

Được khai đào chủ yếu từ trên mặt đất vào trong lòng đất đá ngầm theo phương
thẳng đứng, đường kính giếng đứng điển hình thường có đường kính 4,5m, 5,5m cho
đến 10m phụ thuộc vào việc trục tải người hoặc khoáng sản từ dưới ngầm lên trên bề
mặt. Giếng đứng sẽ trở thành giếng nghiêng khi góc nghiêng dọc trục của giếng so với
phương thẳng đứng > 300, các giếng phục vụ cho công việc khai thác các tầng
khoáng sản khác nhau thì chiều sâu của giếng đứng có thể lên đến 20003000m so với
mặt đất.



Các đường hầm.

Dùng để vận chuyển khoáng sản, người,đất đá thải và nhiệm vụ thông gió.
Chúng có thể nằm ngang hoặc nằm nghiêng. Kích thước ngang điển hình 3,5x3,5m,
những đường hầm này có bố trí các đường ống dẫn khí nước phục vụ quá trình thi

công, đường ray khi chuyên trở bằng đầu tầu điện. Kích thước tiết diện ngang của
đường hầm phụ thuộc vào đặc điểm cấu trúc của đá ngầm, phương tiện vận tải cũng
như các yếu tố an toàn khác.



Thân quặng.

Là khoáng sàng, sản phẩm được khai thác từ trong đất đá ở Nam Phi thì những
thân quặng này thường có cấu trúc chiều dầy rất mỏng từ 1cm - 1m trải trên một diện
rộng và có góc dốc nhỏ.



Đoạn hầm giao cắt.

Đoạn hầm giao cắt là đoạn hầm nối giữa hai đường hầm, kết quả của quá trình
khai đào đoạn giao cắt là làm tăng tiết diện, kích thước của đường hầm và làm giảm
tính ổn định của công trình.



Giới hạn biên khoáng sàng.

Biên khai đào là vùng nằm ngoài khu vực thân khoáng sàng với các giá trị kích
thước được xác định bởi góc dốc, phương vị và chiều dầy lớp khoáng sàng có thể khai
thác được tối thiểu (phần lớn là đối với các lớp có chiều dầy quá mỏng không thể khai
thác tiếp được).




Các đường lò cụt, giếng khai thác.

Các đường hầm khai thác trực tiếp khoáng sản mà phần đuôi của công trình
không được tiếp tục liên thông với một công trình ngầm nào khác.

11


Tổ CHứC Và quản lý thi công

Tháp giếng

Đất phủ

Bề mặt sản xuất

Khai thác
lộ thiên

Giếng
thông gió
Lò hạ

Lò phân tầng 1

Lò phân tầng 2
Giếng
chính


Thân quặng

Mức vận
chuyển chính 2

Vũng
nước
Máy nghiền
Trạm bơm
Phễu chứa
quặng
Giếng
mù

Thùng
Skip

Khoang
rót tải
Khoan
khảo sát

Bể lắng

Hình 1.9. Ví dụ sơ đồ hệ thống các công trình ngầm khai thác mỏ

12


Tổ CHứC Và quản lý thi công


CHương 2: Tổng quan về các phương pháp, công nghệ
thi công xây dựng công trình ngầm

2.1. Khái quát chung các phương pháp thi công công trình ngầm
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 để giúp cho 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, trước tiên cần thiết giới thiệu sơ bộ các yếu tố, các khâu
kỹ thuật quan trọng của công nghệ thi công.
Có thể nói, mỗi công nghệ thi công là tổ hợp của các yếu tố, các giải pháp kỹ
thuật cơ bản sau (bảng 2.1):




Phương pháp và kỹ thuật đào hay tách bóc đất đá,
Phương pháp và kỹ thuật bảo vệ (chống tạm) trong khi thi công;
Sơ đồ đào hay sơ đồ thi công trên gương
Bảng 2.1: Các yếu tố cấu thành công nghệ thi công

Sơ đồ đào: phương
thức tách bóc đá
trên tiết diện
(gương) định đào.

Phương pháp đào hay tách bóc đất

đá : tách bóc đất, đá ra khỏi khối
đất, đá trong vỏ quả đất, tạo nên
khoảng không gian cần đào

Mục tiêu của phương pháp
bảo vệ hay điều khiển khối
đất đá trong khi thi công










Sơ đồ đào toàn
gương
Sơ đồ chia
gương




Khoan, nổ mìn;
Máy đào hầm, bao gồm máy đào
toàn gương hay toàn tiết diện và
máy đào từng phần gương, hay
đào từng phần tiết diện;

Đào bằng các máy xúc bốc;
Đào bằng rửa lũa (sức nước, khí
nén)






Chống đỡ bảo vệ thành
hố đào, sườn đường hầm
Chống đỡ, ổn định gương
đào,
Bảo vệ nóc công trình
ngầm
Giảm sụt lún
Chống xâm nhập nước

Trước hết, dựa theo không gian thi công có thể phân ra hai nhóm chính là:



Các phương pháp thi công lộ thiên
Các phương pháp thi công ngầm

Với các phương pháp thi công lộ thiên toàn bộ hay một bộ phận của kết cấu
công trình ngầm được thi công lắp dựng trên mặt đất, còn bằng các phương pháp thi
công ngầm toàn bộ kết cấu công trình ngầm được thi công lắp dựng trong lòng đất.

13



Tổ CHứC Và quản lý thi công
Bảng 2.2: Các phương pháp thi công đào hầm (tách bóc đất/đá)
Đá rắn cứng
Độ bền
trung bình

Độ bền cao

Độ bền thấp

Đất dính

Đá bở rời/đất
Đất rời

Đất chảy

Khoan-nổ mìn
Máy đào toàn gương (máy khoan hầm (Tunnel Boring Machine-TBM),
máy khiên đào (Shild Machine - SM)
Máy đào từng phần gương, máy cắt từng phần
(Roadheader-RH)
Đào bằng các máy xúc bốc- máy xúc tay gầu
Đào bằng rửa lũa (sức
nước, khí nén)

Bảng 2.3: Các giải pháp bảo vệ hay chống tạm
Đá rắn cứng

Nứt nẻ ít

Nứt nẻ
trung
bình

Nứt nẻ
mạnh

Đất dính

Nứt nẻ
mạnh và
giảm bền

Đá bở rời/đất
Đất rời

Đất chảy

Bêtông phun
Lưới bảo vệ
Neo
Khung thép
Ván chèn
Cắm cọc
Ván cừ
Ô bảo vệ bằng ống
Ô bảo vệ bằng khoan phun-phun tia


Bảng 2.4: Phạm vi áp dụng của các giải pháp đặc biệt theo yêu cầu bảo vệ
Yêu cầu

Chống đỡ (ổn
định) gương đào

Bảo vệ nóc
công trình
ngầm

Các giải pháp
Sơ đồ có nhân đỡ
Neo, cược gương
Cắm cọc
ép ván cừ
Vòm, ô bảo vệ bằng
ống, phun ép

Giảm thiểu
lún sụt

Chống xâm
nhập nước

Gia cố đất
Đóng băng
Sử dụng khí nén

2.2. 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. Các phương pháp thi công lộ thiên khác nhau ở phương
thức, tiến trình công việc và có thể phân ra các phương thức sau:
Phương thức 1: Theo phương thức này, các công trình ngầm được hoàn công
14


Tổ CHứC Và quản lý thi 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 2.1a. 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. Kết cấu chống giữ thành hào được sử dụng có thể
là cọc-ván ép, cọc cừ (tường cọc cừ - đã được sử dụng rộng rãi ở nước ta), tường khoan
nhồi (tường cọc nhồi) hay tường hào nhồi (tường trong đất) bằng bê tông hoặc bê tông
cốt thép, có thể được gia cố thêm bằng neo, khoan phun ép (khoan phụt) kích chống,
giằng... Cọc cừ được tháo ra để sử dụng tiếp. Còn trong trường hợp sử dụng tường cọc
nhồi hay tường hào nhồi, kết cấu đáy của công trình ngầm thường liết 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.
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 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 2.1b). 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 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 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 caisson hay hạ dần: Hình 2.1c) 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
2.1d).

a)Phương thức 1:
Chống đỡ thành hào, hố đào
Đào, bốc đất

Vật liệu lấp đầy

Lắp dựng kết cấu công trình

Bê tông nền

15


Tổ CHứC Và quản lý thi công

b) Phương thức 2:
ctn

Thi công hào

Thi công tường nhồi Lắp dựng nóc CTN

Đào, đổ bêtông nền

c) Phương thức 3:
c) Phương thức hạ dần (caisson)

d) Phương thức hạ chìm

Hào thi công

xàlan

Kết cấu CTN
(caisson)

CTN

xà lan

vỏ hầm

Buồng công tác
(đào, xúc đất, cát)
hào đào trước khi hạ chìm

Hình 2.1: Các phương thức thi công lộ thiên
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 khoan cọc 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 phụ thuộc chủ yếu vào 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

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.

16


Tổ CHứC Và quản lý thi công
2.3. Các phương pháp thi công ngầm
Cũng còn gọi là công tác khai đào hay thực chất là tách bóc đất đá ra khỏi khối
nguyên theo hình dạng và kích thước của khoảng trống đã được thiết kế. Tuỳ thuộc vào
đặc điểm của khối đất đá, loại hình công trình, công tác đào có thể tiến hành bằng
nhiều phương pháp khác nhau, cụ thể:
Các phương pháp khai đào công trình ngầm (hình 1.2)

Các phương pháp thông thường:
- Phương pháp thủ công: sử dụng búa chèn (búa khí nén), xẻng khí nén, thậm chí
các phương tiện thô sơ hơn như choòng, búa, xà beng
- Phương pháp khoan - nổ mìn (sử dụng năng lượng nổ của thuốc nổ để phá vỡ đất
đá);
- Phương pháp sử dụng các máy xúc đào (máy xúc gầu thuận, gầu gược, máy xúc
đổ hông) máy cào, máy sới;
- Các máy đào lò.
Phương pháp đào bằng máy (cơ giới):
- Phương pháp cơ giới hoá: sử dụng các máy đào hầm, máy khoan hầm, máy
khiên đào (ít được áp dụng trong thi công xây dựng công trình mỏ)
Phương pháp đào đặc biệt:
- Phương pháp thuỷ khí: phá vỡ đất đá bằng tia khí nén hoặc tia nước
- Phương pháp hoá lý: phá vỡ bằng nhiệt như tia lade, phá vỡ bằng điện, từ, hoà tan,
thăng hoa, hoá khí.
Trong thi công xây dựng các công trình ngầm trong mỏ hiện nay thường áp
dụng phương pháp thông thường, tuy nhiên phương pháp thủ công chỉ được sử dụng là
biện pháp hỗ trợ.
Cho đến nay, dựa vào tính năng và khả năng áp dụng của các phương pháp đào,
các phương pháp khoan - nổ mìn, khai đào bằng máy đào hầm, máy đào xúc thường
được gọi là các phương pháp đào thông thường hay thông dụng. Các phương pháp này
có thể áp dụng thi công các công trình ngầm với mọi dạng tiết diện khác nhau, kích
thước tiết diện đào có thể biến đổi trong quá trình thi công. Phương pháp đào bằng máy
khoan hầm (TBM), máy khiên đào được xếp vào nhóm thi công bằng máy, bởi lẽ ở đây
không chỉ công tác đào mà hầu hết các công tác khác của quá trình thi công cũng được
phối hợp thực hiện bằng các biện pháp cơ giới.
Các phương pháp thuỷ khí và hoá lý được xếp vào nhóm phương pháp đào đặc
biệt.
Nói chung phương pháp khai đào hợp lý cần đảm bảo các yếu tố sau:
- Tạo ra khả năng tách bóc đất, đá liên tục và kinh tế cho toàn bộ công trình;

- Ngăn chặn, hạn chế quá trình giảm bền của khối đất,đá;
- ít gây chấn động nhất, đặc biệt trong khu vực có các công trình xung quanh;
- Không hoặc ít gây tác động đến môi trường;
- Không gây ảnh hưởng bất lợi về kinh tế đối với kết cấu (chống giữ).

17


Tổ CHứC Và quản lý thi công

Hình 1.2: Phân nhóm và cách gọi các phương pháp thi công

18


Tổ CHứC Và quản lý thi công
Việc lựa chọn một phương pháp khai đào hợp lí được xác định bởi các tham số cơ
bản sau (hình 1.3):
- Tiết diện, chiều dài, góc nghiêng của công trình ngầm;
- Khả năng khai đào và tính mài mòn của đá, liên quan với các dụng cụ khoan, đào;
- Điều kiện địa chất thuỷ văn;
- Các nhóm phương pháp thi công đào kết hợp với các giải pháp chống giữ;
- Các tham số khác như tiến độ thi công
Mục tiêu
sử dụng

Yếu tố ảnh
hưởng

Loại khối đất/đá


Đường lò
Tiết diện:
-Hình dạng
-Kích thước

Đặc điểm:
- Độ sâu
- Độ cong
- Chiều dài

Khối đá cứng/đá bở rời-đất
Không có nước ngầm

Khoan
nổ
mìn

Có nước

Chiều độ bền giảm

ngầm
Phương pháp
đào/thi công

Môi trường:
- Tiếng ồn
- Chấn động
- Lún sụt


Máy
đào lò

Máy đào
xúc,
máy xới

Hình 1.3. Sơ đồ phân tích lựa chọn phương pháp thi công hợp lý
Đối với mỗi một phương pháp thi công cần khẳng định được:
- Sơ đồ đào (toàn gương hay chia gương);
- Phương pháp chống giữ hay bảo vệ khi khai đào;
- Các giải pháp (hay phương pháp) thoát nước, cách nước và giữ ổn định;
- Lựa chọn công cụ, thiết bị, tính phù hợp, khả năng cung cấp cho toàn công trình;
- Các phương pháp và khả năng đo đạc, kiểm tra.
Trên hình 1.4a và hình 1.4b phác họa về phạm vi sử dụng của các phương
pháp đào, tùy theo độ cứng (hay độ bền) của đất đá, có thể tham khảo cho các thông tin
định hướng đầu tiên. Đương nhiên mỗi loại thiết bị, công nghệ đào lại có phạm vi sử dụng,
những hạn chế, thuận lợi liên quan với độ bền, khả năng mài mòn, đặc điểm địa chất, địa
chất thủy văn của khối đá, hình dạng kích thước công trình, giá thành đầu tư (bảng 1.1),
cần phải tìm hiểu kỹ trước khi đi đến quyết định sử dụng (Jethwa, 2001). Tuy nhiên, kinh
nghiệm thực tế cho thấy việc lựa chọn phương pháp thi công (khai đào) nên giành cho bên

19


Tổ CHứC Và quản lý thi công
thi công. Và để cho phương pháp được lựa chọn đáp ứng được các điều kiện của chủ đầu
tư, thi cần thiết phải xác định các điều kiện có tính quyết định như điều kiện địa chất, điều
kiện về bảo vệ môi trường.

(a)

(b)

Hình 1.4. Cơ sở lựa chọn phương pháp đào theo loại đất, đá

20


Tổ CHứC Và quản lý thi công
Bảng 2.5. Bảng so sánh các phương pháp thi công công trình Ngầm và Mỏ (Jethwa, 2001).

Các thông số
Giá thành
Tốc độ tiến
gương
Sử dụng vốn
Yêu cầu về
hình học
Tính áp dụng

Các thông số
hoạt động



50-60m/tháng

Khoan nổ mìn kết
hợp phương pháp

NATM/NTM


200-700m/tháng



350-800m/tháng

Đất đá mềm Máy khoan hầm
(TBM)


150-300m/tháng

Khoan nổ mìn

Máy đào hầm

Đất đá cứng - Máy
khoan hầm (TBM)


500-1500m/tháng

Đầu tư ban đầu
Trong khi vận hành
Đất đá thuận lợi
Đất đá không thuận
lợi

Tổng quan
Không gian hầm

7-10m/tháng

50-60m/tháng

75-150m/tháng

25-50m/tháng

100-200m/tháng

Rất không có hiệu quả
Tối thiểu

Tốt
Trung bình

Tốt nhất
Trung bình

Tốt nhất


Hình dạng

Bất kỳ

Bất kỳ


Móng ngựa

Hình tròn

Mặt cắt ngang
Độ dốc tối đa
Địa chất
Độ cứng của đất đá
Có đứt gãy và điều
kiện đất đá phức tạp
Trình độ người
hoạt động
Chống giữ
Tốc độ
Độ an toàn
Chất lượng

Bất kỳ
Bất kỳ
Phổ biến
Tất cả

2.5-10m
15 độ
Rất dễ thay đổi
Cứng trung bình và cứng




Bất kỳ
Tối đa 30 độ
Phổ biến
Tất cả
Trung bình nếu đo đạc,
kiểm soát tốt nổ mìn

1-10m
< 10 độ
Rất dễ thay đổi
Mềm và sét
Trung bình đến
tối thiểu

Tốt nhất

Hình tròn, móng
ngựa, hình chữ nhật
2-13m
< 10 độ
Rất dễ thay đổi
Cứng và rất cứng



Trung bình













Rất cao đến cao
Tốt và rất tốt

Tồi đến tốt






Cao đến thấp
Tồi
Trung bình



Cực kỳ tốt



Tối thiểu


Tối thiểu

Ghi chú:
Đất đá cứng - Tự động hóa với D&B NATM/NTM;
Đất đá mềm - Máy đào hầm kết hợp với NATM/NTM;
- Rất thấp; - Thấp; - Thấp đến trung bình; - Trung bình đến cao; - Cao; Rất cao.

21