TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
LỚP CAO HỌC KINH TẾ CÔNG NGHIỆP K22
HỌC VIÊN: NGUYỄN HOÀNG ANH

TIỂU LUẬN
MÔN HỌC : KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH MỎ
Câu 1:
Trình bày những nội dung cơ bản về các công trình ngầm?
Tại sao phải xây dựng các công trình ngầm?
a/ Nội dung cơ bản về các công trình ngầm:
Một Công trình ngầm được hiểu là một khoảng không gian trống được thi công trong lòng vỏ
trái đất ( kể cả trong nước và dưới nước). Cho đến nay có nhiều loại công trình ngầm với các
mục tiêu hay chức năng sử dụng khác nhau. Tùy theo mục đích và phạm vi sử dụng, có thể
phân ra các loại:
- Công trình ngầm khai thác khoáng sản
- Công trình ngầm thủy lợi thủy điện,
- Công trình ngầm giao thông
- Công trình ngầm công nghiệp
- Công trình ngầm quốc phòng
Sau đây, để cho đơn giản sẽ phân ra 02 nhóm lớn:
 Công trình ngầm trong các mỏ hầm lò gọi là công trình ngầm mỏ (CTNM)
 Công trình ngầm dân dụng, quốc phòng và công nghiệp gọi chung là Công trình ngầm
dân dụng và công nghiệp (CTN DD&CN)
Giữa 02 nhóm công trình ngầm này có những đặc điểm khác biệt rõ rệt, thông qua bảng so
sánh đơn giản như trong bảng 1-1
Bảng 1-1: Một số đặc điểm liên quan đến công trình ngầm
CTNM
CTN DD&CN
Chức năng sử dụng
Phục vụ khai thác khoáng
Các mục tiêu khác nhau

sản
Nhóm người sử dụng
Am hiểu công trình ngầm
Không hoặc ít am hiểu
Thời gian sử dụng
Có giới hạn
Lâu dài
Quá trình hình thành và tồn tại của một số công trình ngầm có thể phân ra làm 03 giai đoạn là:
- Chuẩn bị bao gồm các khâu lập dự án, khảo sát thiết kế
- Thi công xây dựng
- Sử dụng, vận hành
Có thể nói rằng mọi công việc trong 03 giai đọan này luôn được phát triển và đổi mới theo
thời gian cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật , cùng với các kinh nghiệm thu được
trong quá trình thi công cũng như trong quá trình sử dụng vận hành.
Không gian ngầm là không gian được tạo ra hay sử dụng dưới ngầm (Space created or
used underground). Không gian ngầm hình như là một khái niệm quen thuộc hơn xét về mặt
công nghiệp và cuộc sống của chúng ta, hơn là không gian vũ trụ và không gian đại dương.
1


• Công trình ngầm đô thị là một loại công trình đặc biệt, vì các lý do sau:
-Không được chiếu sáng tự nhiên;
-Không được lưu thông không khí tự nhiên;
-Chỉ có một lối thoát duy nhất lên trên mặt đất;
-Tuổi thọ công trình lớn, tính cỡ trăm năm hoặc vĩnh cửu;
-Chịu các tác động trực tiếp của môi trường địa chất như áp lực đất, tác động của nước và các
quá trình địa động lực khác;
-Nguy cơ tổn thất về người và vật chất rất lớn khi xảy ra sự cố.
Chính vì vậy, công trình ngầm đô thị phải được quản lý chất lượng đặc biệt liên quan đến
công năng, vật liệu, kết cấu, hệ thống ME nhằm đảm bảo an toàn tối đa cho người làm việc và

sinh hoạt trong đó.
Í
Knh
b/ Tại sao phải xây dựng các công trình ngầm:
“Ngầm hóa” các công trình giao thông – một giải pháp chiến lược kết hợp phát triển kinh tếxã hội với củng cố quốc phòng-an ninh
“Ngầm hoá" các công trình giao thông là đưa toàn bộ hay một phần cơ bản công trình giao
thông xuống dưới lòng đất, nhằm tạo thêm không gian và tiện ích cho hoạt động giao thông
của các đô thị lớn, nhất là các trung tâm KT-XH của đất nước. Nguyên lý, dựa vào độ dày của
mặt đất để phân cách các hoạt động giao thông trên một đơn vị diện tích (bao gồm cả trên
không, mặt đất và lòng đất) mà không chế ước lẫn nhau. Nó có tác dụng nhằm tăng cường an
ninh giao thông và trong tình huống chiến tranh thì tăng cường khả năng che đỡ, phòng tránh
vũ khí công nghệ cao của địch; gây khó khăn cho việc thực hiện mục tiêu đánh phá, làm hạn
chế hoặc vô hiệu hoá khả năng trinh sát, phát hiện, sát thương của vũ khí, trang bị kỹ thuật
hiện đại và làm giảm sức mạnh của địch khi tiến công xâm lược. Vì vậy, nhu cầu tiếp cận
không gian lòng đất, có thể nói, trước tiên là một tất yếu QP-AN trong điều kiện chiến tranh
hiện đại.
Tuy nhiên, khi chúng ta tiếp cận từ góc độ KT-XH thì lại xuất hiện nhiều vấn đề mới. Có thể
nói, các công trình kinh doanh ngầm dưới lòng đất đang là mô hình mới. ở nước ta, trong quá
trình xây dựng quy hoạch, kế hoạch đô thị hoá và hiện đại hoá giao thông vận tải trong sự
nghiệp đẩy mạnh CNH, HĐH đất nước cũng đã đề cập đến sự phát triển các công trình ngầm
như: hệ thống đường tàu điện ngầm, các đoạn đường ngầm qua sông, đường ngầm xuyên núi,
đường ngầm xuyên qua các nút giao thông trọng điểm, các đoạn sông ngầm, tầng ngầm cho
các nhà cao tầng... Nhưng để các công trình trên trở thành dự án khả thi thì còn nhiều vấn đề
phải giải quyết và những năm gần đây mới được triển khai bước đầu có tính chất “khởi động”.
Ngày 18 tháng 8 năm 2003, Thành uỷ Hà Nội đã nhất trí với đề xuất của Tổng công ty Đầu tư
và Phát triển nhà Hà Nội về kế hoạch xây dựng siêu thị ngầm, bãi đỗ xe ngầm và đường đi bộ
ngầm. Theo đó, các dự án xây dựng đường đi bộ khác cốt tại các nút giao thông trọng điểm,
xây dựng các công trình ngầm phục vụ giao thông tĩnh và dịch vụ công cộng, Trung tâm văn
hoá- du lịch Văn Miếu Quốc Tử Giám, vườn hoa Hàng Đậu... sẽ được triển khai xây dựng
trong một vài năm tới.

2


Tại thành phố Hồ Chí Minh, bãi đỗ xe đầu tiên dưới lòng đất cũng đang được chuẩn bị xây
dựng. Năm 2004 đã có 12 cổ đông (bao gồm 10 pháp nhân và 2 thể nhân) đăng ký góp vốn
vào cổ phần kinh doanh theo phương thức BOT (xây dựng- kinh doanh- chuyển giao) “đầu tư
xây dựng và khai thác 3 tầng ngầm công viên Lê Văn Tám”. Theo dự án thì trên diện tích 2,9
ha (chiếm 46% diện tích của công viên) sẽ xây dựng 3 tầng ngầm với tổng chiều sâu công
trình là 12,6 m (bao gồm cả chiều dày bản đáy và lớp đất bình quân trả lại cho công viên).
Tầng hầm thứ nhất có chiều cao 4,5 m, diện tích 10.500 m 2 làm bãi đỗ cho 38 xe buýt, 69
minibus và xe tải nhẹ; 2.240 m2 tầng lửng làm bãi đỗ xe cho 750 xe 2 bánh và cầu vượt nối bãi
đỗ xe với khu vực kinh doanh, dịch vụ công cộng và phụ trợ. Tầng hầm thứ hai cao 3,8 m,
diện tích như tầng hầm một phục vụ đỗ 700 xe 2 bánh và 263 xe 4 bánh. Tầng hầm thứ ba có
chiều cao 2,7 m với toàn bộ diện tích xây dựng phục vụ nhu cầu bãi đỗ cho 881 xe 4 bánh (18
minibus và 863 xe con). Như vậy, trong giai đoạn đầu, dự án sẽ cung cấp 1.255 chỗ đỗ xe 4
bánh và 1,45 triệu chỗ đỗ xe 2 bánh. Tổng diện tích khai thác trong 3 tầng hầm là 8,563 ha,
gồm: chỗ đậu xe 5,1 ha (59,4%), khu dịch vụ các loại 3,17 ha, tất cả các tầng đều bố trí bãi đỗ
xe cho người tàn tật. Ước tính dự án có tổng vốn đầu tư lên tới 657 tỷ đồng, suất đầu tư trên
1m2 sàn xây dựng là 7,662 triệu đồng. Khả năng hoàn vốn của công trình ước tính là 12 năm 7
tháng, kể từ khi bắt đầu kinh doanh.
Về hiệu quả KT-XH: theo đánh giá của Công ty chứng khoán Ngân hàng Đầu tư phát triển Việt
Nam, thì đây là dự án khá hẫp dẫn, bởi 3 lý do chủ yếu sau: một là, dự án nằm trong chương
trình trọng điểm của thành phố Hồ Chí Minh nhằm giải quyết sự mất cân đối giữa giao thông
động và giao thông tĩnh; hai là, địa điểm của dự án rất thuận lợi cho việc khai thác các dịch vụ
của dự án như gửi xe, thương mại, vui chơi giải trí... do nằm ngay tại nút giao thông trọng
điểm và trung tâm thương mại Quận 1; ba là, dự án BOT, có thời hạn kinh doanh 30 năm,
tổng vốn đầu tư 657 tỷ đồng, được huy động từ nguồn vốn nhàn rỗi của các tổ chức và cá
nhân... nên có thể đưa ra mức giá cạnh tranh mà vẫn có khả năng thu hồi vốn trong thời gian
dự kiến.
Về hiệu quả kết hợp KT-XH với QP-AN: chúng ta có thể dễ nhận thấy các công trình kinh

doanh dưới lòng đất sẽ góp phần giải quyết vấn đề an ninh giao thông, an ninh đô thị, trật tự,
an toàn xã hội và trong tình huống có chiến tranh thì vai trò, tác dụng của các công trình ngầm
trong việc phòng tránh, nhất là phòng tránh những đòn tiến công bằng không quân và tên lửa
hành trình của đối phương là rất hiệu quả.
Như vậy, việc phát triển các công trình ngầm không còn thuần tuý là nhu cầu QP-AN, không
chỉ là tất yếu QP-AN, mà đã trở thành nhu cầu kinh doanh và tất yếu KT-XH. Tuy nhiên, để có
thể phát huy hiệu quả tổng hợp KT-XH, QP-AN thì khách quan đòi hỏi phải phát huy tính
năng động chủ quan của con người trong quá trình xây dựng quy hoạch, kế hoạch và thực hiện
các dự án sao cho thể hiện sự kết hợp giữa hai lĩnh vực, làm cho các công trình kinh doanh
ngầm có thể đáp ứng yêu cầu “lưỡng dụng” và khả năng chuyển hoá nhanh từ công trình dân
dụng thành công trình quân sự khi có tình huống. Do đó, thực tiễn đặt ra cho các nhà hoạch
định chiến lược và chính sách phát triển quốc gia phải sớm quan tâm đến quy trình kết hợp
KT-XH với QP-AN sao cho loại hình kinh doanh dưới lòng đất - loại hình kinh doanh đặc biệt
này - phát huy được hiệu quả tổng hợp - hiệu quả kết hợp KT-XH với QP-AN.
Để các công trình ngầm có tính đặc thù cao này phát huy được hiệu quả kết hợp KT-XH với
QP-AN, chúng ta cần quan tâm đến một số giải pháp sau đây:
Một là, Nhà nước cần sớm xây dựng chiến lược kết hợp KT-XH với QP-AN; theo đó, loại
hình kết hợp trong các công trình giao thông dưới lòng đất được đặc biệt quan tâm, tạo cơ sở
3


cho xây dựng quy hoạch, kế hoạch và tổ chức triển khai các dự án dịch vụ ngầm trong thời
gian tới.
Chúng ta tuy đã có nhiều kinh nghiệm trong tổ chức xây dựng các công trình ngầm, công sự
phòng tránh và đánh trả địch trong chống chiến tranh phá hoại của Mỹ; nhưng ngày nay đòi
hỏi phải xem xét toàn diện từ nhu cầu và mục tiêu phát triển KT-XH, tăng cường QP-AN, xây
dựng và bảo vệ Tổ quốc. Nếu tiến hành xây dựng theo kiểu tự phát, làm theo khả năng sẵn có,
thiếu tư duy kết hợp cả nhu cầu KT-XH và QP-AN; hay nói cách khác, nếu không có chủ
trương chiến lược, sự chỉ đạo tập trung thống nhất, đồng bộ thì khó có thể đưa lại hiệu quả
tổng hợp cao. Vì vậy, vấn đề “ngầm hoá” hệ thống giao thông đô thị phải là một chủ trương

chiến lược của quốc gia, vừa đáp ứng yêu cầu cấp bách trước mắt, vừa cơ bản lâu dài. “Ngầm
hoá” vừa có tính phổ biến rộng rãi, vừa thể hiện sự chỉ đạo chặt chẽ, tập trung, thống nhất, có
trọng tâm và các yếu tố đảm bảo cho các dự án có tính khả thi cao.
Trong chiến tranh tương lai, vũ khí, trang bị ngày càng hiện đại, có độ chính xác cao, uy lực
phá huỷ, sát thương ngày càng lớn, nên xu thế “ngầm hoá” trên thế giới sẽ ngày càng phát
triển với mục đích khác nhau. Các nước lớn có trang bị, vũ khí hạt nhân như Mỹ, Nga, Trung
Quốc, Anh, Pháp, Đức, ấn Độ..., “ngầm hoá” của họ tính đến phòng thủ tên lửa, chống hạt
nhân. Các nước nhỏ yếu dễ có nguy cơ bị xâm lược thì “ngầm hoá”chủ yếu là để phòng chống
vũ khí công nghệ cao. Nhiều nước đã tập trung đầu tư ngân sách rất lớn cho chương trình
“ngầm hoá” như Cộng hòa dân chủ nhân dân Triều Tiên, Cu Ba... Một số nước Bắc Âu như
Phần Lan, Na Uy, Thụy Điển tuy hàng trăm năm không có chiến tranh, nhưng hệ thống công
trình giao thông ngầm của họ lại rất hiện đại và kiên cố. Việc triển khai xây dựng công trình
của các quốc gia tuy không giống nhau, nhưng xu hướng chung đều phát triển mở rộng hơn về
quy mô và tăng lên về cường độ. Đến nay, Cộng hòa dân chủ nhân dân Triều Tiên đã có hàng
ngàn căn cứ quân sự dưới lòng đất, trong đó có nhiều hầm chứa máy bay chiến đấu, nhiều sân
bay ngầm và các trận địa tên lửa bố trí sâu dưới mặt đất hàng chục mét; hoặc như Cu Ba, tuy
rất khó khăn về kinh tế, nhưng đã tổ chức “ngầm hoá” được phần lớn lực lượng tác chiến
nòng cốt, với chủ trương "lấy lòng đất để tồn tại" trong tình huống đất nước bị tiến công xâm
lược.
Hai là, trong hoàn cảnh đất nước còn nhiều khó khăn do năng lực tài chính hạn hẹp, chúng ta
cần có giải pháp, bước đi phù hợp. Muốn thế, trước hết các bộ, ngành liên quan trực tiếp như
Bộ Giao thông-vận tải, Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Bộ Quốc phòng, Bộ Công an... cần có sự phối
hợp chặt chẽ, nghiên cứu, tham mưu, đề xuất với Đảng, Nhà nước trong việc xây dựng quy
hoạch, kế hoạch phát triển các loại hình công trình giao thông ngầm trong chương trình đô thị
hoá, nhất là tại các thành phố lớn, các trung tâm kinh tế, chính trị, xã hội trên các vùng, miền
và các hướng chiến lược trọng yếu của đất nước. ở nước ta, “ngầm hoá” hệ thống giao thông
là một trong các biện pháp quan trọng để bảo vệ tiềm lực và các mục tiêu trọng điểm trong
chống chiến tranh xâm lược sử dụng vũ khí công nghệ cao của kẻ địch, khi chúng liều lĩnh
tiến hành. Trong bối cảnh đó, ta phải tận dụng khai thác các lợi thế thiên nhiên và các công
trình đã có cùng với việc xây dựng mới.

Trên cơ sở xem xét khả năng thực tế, phân tích khoa học nhu cầu cần sử dụng và yêu cầu khối
lượng cần “ngầm hoá” mà cân đối trong quy hoạch, kế hoạch xây dựng công trình giao thông
trọng điểm, các công trình giao thông ngầm cần “lưỡng dụng hoá” để sử dụng kết hợp cho dân
sinh, cho KT - XH, tham quan, du lịch... Hiện nay, khi mà xây dựng KT- XH đòi hỏi phải phát
triển nhanh và bền vững thì việc “ngầm hoá” các công trình giao thông ở các đô thị lớn cần
được tiến hành chặt chẽ, nghiêm túc, góp phần thiết thực thực hiện tốt chủ trương kết hợp KT
-XH với QP – AN.
4


Ba là, các cơ quan quân sự - QP-AN cần chủ động đề xuất những yêu cầu kết hợp về mặt kỹ
thuật bảo đảm tính lưỡng dụng cao và khả năng chuyển hoá nhanh sang làm chức năng phục
vụ nhiệm vụ quân sự trong tình huống có chiến tranh. Ngày nay, tuy các công trình dịch vụ
ngầm đã trở thành nhu cầu tất yếu, bức thiết trong kinh doanh, nhất là trong lĩnh vực giao
thông ở các thành phố lớn và các trung tâm KT-XH, nhưng nếu các bộ, ngành, lĩnh vực KTXH, QP-AN vẫn tiến hành độc lập, không có sự phối hợp trên quy mô chiến lược thì hiệu quả
kết hợp KT-XH với QP-AN vẫn bị hạn chế, thậm chí còn gây ra lãng phí cho đất nước. Do đó,
các bộ chuyên ngành và các cơ quan chức năng cần chủ động phối hợp, trong đó Bộ Quốc
phòng và Bộ Công an phát huy vai trò nòng cốt, chủ động đề xuất nhu cầu QP-AN để Bộ Kế
hoạch và Đầu tư đệ trình Chính phủ trong các dự án quy hoạch- kế hoạch.
Bốn là, Nhà nước cần có chính sách khuyến khích các nhà đầu tư trong nước và nước ngoài
đầu tư vào lĩnh vực kinh doanh ngầm trong lòng đất, bao gồm các loại hình giao thông, như:
xây dựng đường tàu điện ngầm, các bãi đỗ xe ngầm, các dịch vụ khác liên quan đến lĩnh vực
giao thông - vận tải... bằng cách miễn thuế có thời hạn hoặc giảm thuế trong thời gian dài,
nhằm đảm bảo cho các nhà đầu tư thu hồi vốn nhanh và mức lợi nhuận thoả đáng, có tính
cạnh tranh cao so với các doanh nghiệp cùng loại của các nhà đầu tư kinh doanh trên mặt đất.
Nhà nước cũng cần có chính sách hỗ trợ, hoặc đầu tư thêm về vốn, vật tư, kỹ thuật (bằng ngân
sách QP-AN) đối với những công trình có tính lưỡng dụng cao, hiệu quả kết hợp KT-XH với
QP-AN lớn, tạo điều kiện cho các nhà đầu tư yên tâm, gắn bó với loại hình doanh nghiệp có
tính đặc thù cao này
Câu 2: nội dung cơ bản của quá trình giải một bài toán thiết kế kỹ thuật tổng quát? Khi tìm

kiếm lời giải cho bài toán kỹ thuật, tại giai đoạn đầu tiên người thiết kế cần đặc biệt chú ý
đến những vấn đề gì?
Để bắt đầu quá trình xây dựng cần phải có bản thiết kế, thiết kế là nguyên hình, nguyên mẫu
của công trình, quy trình hoặc chi tiết xây dựng.
Công tác thiết kế gọi là quá trình thành lập các công trình, quy trình hoặc chi tiết mới với hiệu
quả hiệu quả kinh tế, kỹ thuật, môi trường, xã hội … cao nhất, giá thành nhỏ nhất, trên cơ sở
sử dụng các tài liệu gốc ban đầu và các kiến thức khoa học . Công tác thiết kế là tổng hợp các
giải pháp cho bài toán kỹ thuật, vấn đề kỹ thuật. Vấn đề kỹ thuật thường xuất hiện khi cần
phải có sự thay đổi hê thống từ trạng thái này sang trạng thái khác. Bài toán kỹ thuật nào củng
có điều kiện ban đầu (điều kiện đầu vào) và trạng thái cần phải đạt được (đầu ra)
Hình 2.1 giới thiệu ví dụ về một số bài toán kỹ thuât

Đầu vào

Bài toán kỹ thuật

Đầu ra

Sông, suối

NM thủy điện

Điện năng

Vỏ quả đất Công tác khai đào

Các đường
lò trong mỏ
5



Khối đá

Công tác khoan nổ
mìn

Đá vỡ vụn

Kết quả lời giải bài toán kỹ thuật sẽ tạo ra công trình, quy trình hoặc chi tiết xây dựng
thông qua việc sử dụng các quy luật tự nhiên để chuyển trạng thái cho hệ từ đầu vào đến đầu
ra.
Hình 2.2 Lời giải bài toán kỹ thuật
Quy luật tự nhiên

Đầu vào

Công trình, quy
trình, chi tiết

Đầu ra

Dưới dạng cụ thể hơn, bài toán kỹ thuật nhằm tìm kiếm, hình thành một công trình, một quy
trình hoặc một chi tiết kỹ thuật nào đó trong những điều kiện ban đầu nào đó và những kết quả
nhất định nào đó (đầu ra). Nói cách khác , người thiết kế sau khi sau khi giải quyết xong bài
toán kỹ thuật sẽ tạo ra công trình, một quy trình hoặc một chi tiết kỹ thuật cụ thể có lợi cho
con người. Trong quá trình này, người thiết kế phải sử dụng các quy luật tự nhiên đã tìm ra
trước đó, xem xét những điều kiện cho trước ban đầu và những đặc tính đầu ra của công trình,
quy trình hoặc chi tiết kỹ thuật mà người thiết kế phải tạo ra
Hình 2.3 Bài toán kỹ thuật
Cho trước


Cần phải tìm

Đầu vào
Công trình, quy
trình, chi tiết

Quy luật tự nhiên
Đầu ra

Theo GS. Popov V.L. quá trình giải một bài toán kỹ thuật là một quá trình nhiều bước, lặp đi
lặp lại theo hình xoáy trôn ốc. Bước sau tốt hơn bước trước. Bước trước là tiền đề gợi mở, cơ
sở cho bước tiếp theo.
Hình 2.4 Sơ đồ giải Bài toán kỹ thuật thiết kế
Nêu vấn đề

Xác định bài toán kỹ thuật

Hình thành ý niệm, ý tưởng
cho giải pháp thiết kế

6


Phân tích kỹ thuật

Thay đổi kỹ thuật

Lựa chọn phương án giải quyết


Tìm kiếm và đưa ra kết quả

Hình thành ý niệm, ý tưởng
cho giải pháp thiết kế

Giám định thông qua phương án thiết
kế

Thực hiện phương án
thiết kế

Đặt, nêu vấn đề cho bài toán kỹ thuật:
Trên cơ sở dự báo, các sơ đồ tổng thể, các kết quả nghiên cứu khoa học, người thiết kế sẽ tiến
hành xác định những yêu cầu cho bài toán thiết kế và hình thành bài toán kỹ thuật chủ yếu.
Thông thường bài toán kỹ thuật được đặt vấn đề dưới dạng yêu cầu thiết kế. Trong giai đoạn
này người thiết kế phải trả lời câu hỏi “làm cái gì?”
Xác định bài toán kỹ thuật:
Trước khi bắt đầu giải quyết bài toán kỹ thuật, người thiết kế phải tiến hành nghiên cứu, làm
sáng tỏ mục đích thiết kế. Mục đích thiết kế có thể xác định thông qua thông qua yêu cầu
thiết kế hoặc từ đặc tính thiết kế. Sau đó người thiết kế phải đánh giá các dữ liệu ban đầu;
nghiên cứu các tài liệu khoa học, công nghệ, các phát minh sáng chế, các quy trình quy phạm
thiết kế…. có liên quan đến giải bài toán kỹ thuật. Quá trình làm sáng tỏ mục đích thiết kế,
thiết lập những kết luận cần thiết từ các tài liệu gốc ban đầu gọi là “ xác định bài toán kỹ
thuật”. Trong giai đoạn này người thiết kế phải trả lời câu hỏi “làm cái đó để cho mục đích
gì?”
7


Hình thành ý niệm, ý định kỹ thuật cho giải pháp thiết kế:
Trên cơ sở mục đích thiết kế, những kết luận từ những tài liệu gốc ban đầu, người thiết kế tiến

hành tìm kiếm các giải pháp kỹ thuật có thể và hình thành ý niệm ý tưởng kỹ thuật để giải
quyết bài toán kỹ thuật dưới dạng sơ đồ nguyên tắc công trình, quy trình, chi tiết cần phải thiết
kế. Giải pháp thiết kế có thể là khuôn mẫu hoặc sử sự giải ph1p có sẵn nào đó tuy nhiên giải
pháp thiết kế phải mang tính sáng tạ, chức đựng những đặc tính mới mẻ, có ích, có hiệu quả
và giản đơn. Trong giai đoạn này người thiết kế phải trả lời câu hỏi “Để đạt được mục đích
cho trước thì phải làm cái đó như thế nào?”
Phân tích kỹ thuật:
Sau khi xác định xong sơ đồ nguyên tắc cho bài toán kỹ thuật, người thiết kế phải bắt đầu quá
trình phân tích kỹ thuật (tính toán, tiếp nhận các số liệu, dữ liệu cho các giải pháp kỹ thuật).
Phân tích kỹ thuật bao gồm hai phần liên kết hữu cơ với nhau ” khái niệm hóa” và “tối ưu
hóa”. ” Khái niệm hóa” là hình thức cao nhất của cảm giác con người. Thông qua kiến thức,
nó thể hiện vật thể dưới dạng hiện tượng , hình ảnh của chúng. Khái niệm “tối ưu hóa” thường
được hiểu như là tìm kiếm một cái gì tốt nhất theo một tiêu chuẩn nào đó. Trong giai đoạn
này người thiết kế tiến hành “Phân tích phương pháp, chỉ ra ưu nhược điểm của lời giải”
Đưa ra kết quả và lựa chọn phương án giải quyết
Đây là kết quả của quá trình phân tích kỹ thuật. Tại đây các kết quả sẽ được phân tích, so sánh
với yêu cầu, mục đích, mục tiêu của bàii toán kỹ thuật. Sau đó người thiết kế sẽ thay đổi, cải
thiện các thông số đặc tính của phương án đến thời điểm chúng thỏa mãn các đặc tính yêu cầu
của mục đích thiết kế. Quá trình này được thực hiện theo những chu ký được lặp đi lặp lại
khác nhau. Sau mỗi chu kỳ phương án giải quyết bài toán kỹ thuật sẽ trở nên tốt hơn và tiến
dần đến phương án tối ưu. Số lượng phương án đươc lựa chọn càng nhiều (phụ thuộc vào quỹ
thời gian và khả năng cho phép) thì sẽ tạo ra điều kiện tốt hơn để tìm giải pháp tốt nhất
Công tác thiết kế
Hiện tại, ở nước ta công tác thiết kế thường vẫn được tiến hành với các mô hình cổ điển. Cần
thiết phải áp dụng các tiến bộ khoa học trong lĩnh vực này. Trong quá trình thiết kế cần phải
chú ý phân tích các tổ hợp tải trọng khác nhau, các ảnh hưởng đa dạng của yếu tố thiên nhiên;
cần phân tích dự báo các rủi ro có thể có sự chuẩn bị thích hợp trong quá trình thi công. Phân
tích rủi ro cần được xem là một bộ phận của công tác thiết kế.
Những yêu cầu về mặt thiết kế
Nhằm hạn chế tác hại của cháy nổ và môi trường bị đầu độc trong công trình ngầm, quá trình

thiết kế phải đề cập đến các giải pháp chủ yếu như sau:
·

Ngách lánh nạn

Cần tính toán và bố trí ngách lánh nạn từ các đường hầm chính về hai bên đường hầm với
khoảng cách thích đáng làm sao để nếu có cháy, nổ hoặc môi trường trong công trình ngầm bị
đầu độc thì người đang trong hầm có chỗ lánh nạn kịp thời, hạn chế những thiệt hại và nguy
hiểm do tai nạn gây ra.
Những thông số để tính toán ngách lánh nạn là khoảng cách giữa hai ngách liền kề nhau,
chiều dài đoạn ngách, , tiết diện ngách, sự liên thông giữa ngách với các phương tiện phụ trợ
8


khác như lối ra, quạt thông gió, khoảng không hút gió.
·

Hệ báo động

Hệ báo động gắn liền với các thiết bị dò tìm nguy hiểm. Hệ dò tìm nguy hiểm hay hệ phát
hiện nguy hiểm sử dụng các đầu dò (detectors ). Các đầu dò cháy có hai loại là đầu dò dựa vào
cơ chế cản quang và loại đầu dò theo cơ chế nhiệt. Đầu dò theo cơ chế cản quang hoạt động
dựa vào nguyên tắc khi môi trường có khói với mật độ đủ ngăn tia sáng truyền trong môi
trường thì đầu dò phát lệnh báo động. Đầu dò theo cơ chế nhiệt hoạt động dựa vào nguyên tắc
khi nhiệt độ môi trường chung quanh đầu dò đến mức quy định thì một mũi nhọn trong đầu dò
chọc thủng màng nước chứa ở đầu dò làm phun nước tưới khu vực nguy hiểm cháy đồng thời
phát lệnh báo động.
Trong thiết kế phải ghi rõ những dấu hiệu để treo trên tường, trên vách để chỉ dẫn khi có sự cố
cháy , nổ hay nhiễm độc thì phải làm thế nào.
·


Ngăn khu vực

Với những hầm dài như lối giao thông trong các cửa hàng bách hoá, siêu thị dưới lòng đất có
nhiều người đi bộ qua lại, có thể bố trí vách ngăn, chia không gian dài và rộng thành các
khoảng không gian hẹp để ngăn các tác hại của cháy và lan truyền nhiễm độc xuất hiện. Tại
những vách ngăn này nên có cửa dễ đóng mở để khi có cháy, có nhiễm độc môi trường, chỉ
cần đóng cửa là hạn chế được tác hại của cháy hoặc chất độc.
Để thoát không khí do mật độ ngưòi đông gây ra dưới tầng hầm, có hệ thông gió với tốc độ
khá cao. Không khí luân chuyển cao gây ra những khó chịu cho người đang qua lại dưới hầm.
Vách ngăn làm cho không khí lưu chuyển hợp lý, vẫn bảo đảm các thông số không khí theo
yêu cầu mà điều chỉnh được sự lưu thông không khí một cách chủ động.
·

Thông gió

Thông gió tốt điều chỉnh được chất lượng không khí trong hầm. Thông gió được thiết kế
cưỡng bức , sử dụng các phương tiện cơ khí hoặc kết hợp thông gió tự nhiên có cải thiện.
Thông gió tự nhiên có cải thiện là sử dụng những hầm nối lên khoảng không cao hơn mặt hầm
chính mà ở miệng hầm thông gió này có tốc độ không khí đủ tạo ra áp lực âm hút không khí
bên trong hầm thoát ra bên ngoài.
Thông gió là vấn đề kỹ thuật hết sức quan trọng trong việc sử dụng hầm kín dưới mặt đât.
Không bảo đảm chế độ thông gió thích hợp dẫn đến sự không thích dụng cho sử dụng hầm.
Sơ đồ quạt gió có thể bố trí như sau:

9


·


Kiểm tra, kiểm soát luồng ra vào

Hầm ngầm có mối nguy hiểm cao hơn các loại công trình khác. Kiểm soát đối tượng ra vào,
chống khủng bố là nhiệm vụ thiết yếu của tổ chức sử dụng hầm ngầm.
Kiểm tra , kiểm soát luồng người ra vào hầm kết hợp sử dụng trang bị điện tử và người kiểm
tra. Phải dùng người kiểm tra khi có lệnh báo động hay trường hợp có nghi ngờ nguy cơ
khủng bố. Vị trí cần kiểm tra, kiểm soát, cũng như những khu vực xung yếu phải được dự liệu
trong bản thíêt kế kiến trúc công trình ngầm.
Các khó khăn của việc thiết kế công trình ngầm là phải:
Có được các chỉ tiêu địa kỹ thuật với độ chính xác cao. Phải có Kỹ sư chuyên nghiệp
thực hiện các thí nghiệm, đánh giá và lựa chọn chính xác nhất các chỉ tiêu trên;
Xác định tải trọng, tác động, chuyển vị, biến dạng, ứng suất theo thời gian, tiến độ thi
công và chiều sâu hố đào;
Xác định tương đối chính xác hệ số thấm, chiều dày các lớp đất, đặc biệt là sự có mặt
của các lớp cát… để giải bài toán thấm và dòng chảy vào hố móng;
Ảnh hưởng của tải trọng các công trình lân cận và áp lực đất đến hố đào trong suốt quá
trình thi công. Trong một số trường hợp phải gia cố móng các công trình lân cận, tăng độ cứng
của các nhà xung quanh trước khi đào hố móng;
Lập kế hoạch quan trắc mực nước ngầm, chuyển vị, ứng suất; Dự tính kết quả quan
trắc…Phải quan trắc, điều tra các công trình lân cận.
Công tác thăm dò
Khối đất đá luôn là yếu tố khách quan phức tạp, tiềm tàng các nguồn rủi ro, nguy hiểm. Hiểu
biết kỹ về khối đất đá sẽ cho phép hạn chế những rủi ro do nguyên nhân khách quan này.
Công tác khảo sát, thăm dò đóng vai trò quyết định, do vậy cần phải điều tra thăm dò thận
trọng, cùng với các phương pháp phân tích hiện đại.
10


Tuy nhiên cũng cần thấy rằng, không thể phó thác hoàn toàn vào kết quả thăm dò. Dù có thăm
dò đầy đủ đến đâu, cũng không thể lường hết các biến động về địa chất. Cho nên trong quá

trình thi công luôn cần phải chú ý thăm dò, theo dõi thường xuyên. Nhiều phương pháp đo đạc
địa kỹ thuật, địa vật lý đã được phát triển, cho phép dự báo được các bất thường ở diện rộng
trong quá trình thi công, cũng như theo dõi những biến đổi trạng thái cơ học trong khối đất đá,
cho phép điều chỉnh biện pháp thi công, điều chỉnh thiết kế cho phù hợp với điều kiện thực tế.
Mặt khác công tác thăm dò cũng cần chú ý đến việc xác định, cung cấp các dữ liệu tương ứng
cho việc xây dựng các mô hình tính.

11