Giáo trình thi công công trình ngầm bằng phương pháp đặc biệt

BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP QUẢNG NINH

GIÁO TRÌNH

THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGẦM BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ĐẶC BIỆT
DÙNG CHO BẬC ĐẠI HỌC
(LƯU HÀNH NỘI BỘ)

QUẢNG NINH - 2020


Chƣơng 1
ĐIỀU KIỆN ĐẶC BIỆT TRONG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH NGẦM
1.1. Khái niệm
Khi cơng trình ngầm thi cơng trong điều kiện địa chất, địa chất cơng trình,
địa chất thủy văn, địa hóa học, địa cơ học phức tạp khơng thể dùng được các
phương pháp thông thường, phải chuyển sang phương pháp đặc biệt thì gọi là thi
cơng cơng trình bằng phương pháp đặc biệt.
Cơng trình có thể chịu một số yếu tố đặc biệt như: chứa nước, chứa khí, phay
phá đứt gãy, cát chảy, nhiệt độ cao hay chịu nhiều yếu tố đặc biệt cùng xảy ra như:
vừa có nhiệt độ cao, vừa chứa khí hoặc có hiện tượng bùng nền.
Nhìn chung, mức độ phức tạp của điều kiện đặc biệt được đánh giá bằng các
chỉ tiêu sau đây:
 Có bao nhiêu yếu tố đặc biệt cùng xảy ra
 Từng yếu tố gây khó khăn cho thi cơng như thế nào
 Thiết bị đặc biệt (thiết bị chuyên dùng) để khắc phục trong thi công
 Giải pháp khắc phục áp dụng
 Tính nguy hiểm và mất an tồn trong thi cơng
 Giá thành 1m cơng trình so với điều kiện bình thường.

1.2. Các điều kiện đặc biệt
1.2.1. Đá có độ kiên cố rất lớn
Khi độ kiên cố của đá theo Protodiakonov f>10 sẽ tạo ra sự khó khăn phức
tạp trong quá trình phá đá. Hiệu quả khoan và giá thành khoan sẽ khơng thể bình
thường, địi hỏi thiết bị cũng có đặc tính cao phục vụ cho cơng tác khoan lỗ mìn phá
đá hay dùng thiết bị điện từ trường, phương pháp nhiệt… để phá đá ở gương đào.
1.2.2. Phay phá địa chất
Các phá hủy cục bộ tạo ra một dải ảnh hưởng cho việc đào và chống giữ
cơng trình. Tại các phay phá và vùng lân cận đất đá bị vị nhàu, có nhiều diễn biến
phức tạp về địa chất, địa chất cơng trình, địa chất thủy văn, tính chất lý hóa của khối

1


đá thi cơng,… làm cho q trình chống giữ trở lên vơ cùng khó khăn, phức tạp, địi
hỏi phải có những giải pháp phù hợp.
1.2.3. Cát chảy
Cát chảy là hỗn hợp giữa nước và đất (đất chảy) gồm 2 phần lỏng và đặc.
Phần đặc gồm các hạt bụi, bùn đá có kích thước hạt ≥0.005mm có thể lắng đọng
trong nước. Phần lỏng gồm nước và các hạt kích thước <0.005mm nổi lơ lửng,
không tự lắng đọng được, dưới tác dụng của áp lực không lớn phần lỏng chảy luồn
vào các hạt của phần đặc và truyền cho chúng tác dụng của động lực học làm phần
đặc bị mất ổn định và toàn bộ sẽ bị chảy nhão ra. Lúc này, hệ số ma sát giữa các hạt
của phần đặc không cịn nữa, trọng lượng thể tích phần lỏng bằng trọng lượng thể
tích phần đặc. Đây là hỗn hợp khơng ổn định, gây áp lực rất lớn lên cơng trình, cơng
tác tổ chức thi cơng gặp nhiều khó khăn.
1.2.4. Đá hạt vụn
Tập hợp tất cả những khống vật khơng liên kiết với nhau, lực dính kết rất
nhỏ hay khơng có. Chúng giữ được hình dạng nhờ trọng lượng bản thân của hạt và
lực ma sát giữa các hạt (cát là loại đá hạt vụn nếu không chứa nước) Đá hạt vụn khó

khăn cho cơng tác thi cơng, đặc biệt là cơng tác bốc xúc và chống giữ.
1.2.5. Đá mềm yếu
Đá không liên kết, liên kết kém như cát và bùn, sét và bùn, sỏi, cát chứa sỏi.
1.2.6. Đá liên kết
Đá liên kết thường chắc chắn, có lỗ rỗng castơ, có khe nứt, lượng nước chảy
vào cơng trình lớn (lớn hơn 30m3/h).
1.2.7. Đất đá ở đáy sông cổ
Đất đá ở đáy sông cổ có nhiều sỏi hoặc lớp đất phủ dày 3-40m chứa nhiều
nước.
1.2.8. Hiện tƣợng nổ khí, nổ đá
Hiện tượng nổ khí, nổ đá tạo ra các xung va đập làm cho đá có chuyển dịch
với gia tốc lớn, tốc độ cao, áp lực lớn. những hiện tượng trên đặc biệt ảnh hưởng
đến an tồn cho người, thiết bị thi cơng, tính ổn định của cơng trình cũng bị đe dọa.

2


1.2.9. Nhiệt độ cao
Nhiệt độ cao là tác nhân ảnh hưởng lớn và trực tiếp tới người và thiết bị thi
cơng. Khơng có giải pháp hữu hiệu đặc thù cho q trình này thì khơng cho phép
xây dựng cơng trình được. Các giải pháp kéo theo hàng loạt các chi phí khác và các
điều kiện đảm bảo.
1.2.10. Độ chứa nƣớc, áp lực nƣớc, tốc độ nƣớc
Độ chứa nước, áp lực nước, tốc độ nước là những yếu tố hết sức phức tạp và
bất lợi cho quá trình đào và chống giữ cơng trình ngầm. Các giải pháp hữu hiệu
ngăn ngừa các yếu tố trên là cả một vấn đề lớn, phức tạp trong lĩnh vực xây dựng
ngầm và mỏ.
1.2.11. Sự sụp đổ liên tục
Sự sụp đổ liên tục của biên cơng trình đã làm cho q trình đào và chống bị
gián đoạn. Khơng thể chống cơng trình khi chưa có giải pháp khắc phục sự sụp đổ

biên cơng trình. Đây cũng là một vấn đề phức tạp, đòi hỏi nhiều công sức, nhiều
sáng tạo của những nhà xây dựng ngầm và mỏ.
1.2.12. Sự chuyển dịch đất đá
Sự chuyển dịch đất đá vào hang đào sớm (bùng nền) cũng mang những yếu
tố bất bình thường cho cơng tác đào và đặc biệt là chống giữ. Ở đây cũng còn nhiều
vấn đề chưa được đề cập đến và giải quyết hiện nay trên thế giới.
Những yếu tố trên đây là những yếu tố hay gặp trong thực tế xây dựng cơng
trình ngầm. Ngồi các yếu tố kể trên cịn phải kể đến hàng loạt các yếu tố góp phần
ít nhiều cản trở cơng việc bình thường khi đào, chống cơng trình ngầm. Nói chung,
các yếu tố tạo nên điều kiện đặc biệt trong xây dựng cơng trình ngầm cũng đa dạng
và phong phú, thể hiện khi thì riêng rẽ, khi thì đồng thời với mức độ ảnh hưởng rất
khác nhau. Nhìn chung, ở mỗi một điều kiện cụ thể cần xác định đầy đủ các yếu tố
và đánh giá chính xác mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố và của tổ hợp các yếu tố
đến q trình cơng nghệ đào, chống cơng trình ngầm. Từ đó sẽ rút ra những giải
pháp thích hợp cho xây dựng cơng trình ngầm.
1.3. Phân loại các điều kiện đặc biệt
Hiện nay có nhiều quan điểm phân loại điều kiện đặc biệt:

3


- Quan niệm phân chia theo đặc điểm tự nhiên của khối đá, theo đó người ta
chia ra: loại bở rời, loại liền khối, loại khô, loại chứa nước…
- Quan điểm chia theo nhóm các yếu tố ảnh hưởng: Nhóm ảnh hưởng đến
giải pháp đào phá đá và nhóm ảnh hưởng đến các giải pháp chống giữ. Các nhóm
ảnh hưởng đến giải pháp đào là các điều kiện về thủy văn, điều kiện địa chất mỏ;
các nhóm ảnh hưởng đến giải pháp chống là các điều kiện về địa cơ học. Trong mỗi
nhóm sẽ chia thành các phân nhóm nhỏ hơn. Cách phân loại này cũng chỉ là quy
ước, mang tính chung, chưa có các tiêu chuẩn lượng hóa rõ ràng. Vì vậy, khi phân
chia mới chỉ dựa theo mặt định tính và chưa đi vào mặt định lượng của các điều

kiện.
Hình 1.1 giới thiệu bảng phân loại điều kiện đặc biệt, được dùng để định
hướng các giải pháp đào và chống cơng trình ngầm.

Hình 1.1. Phân loại điều kiện đặc biệt
1.4. Phƣơng pháp thi công đặc biệt
Tùy thuộc vào điều kiện đặc biệt về địa lý, địa chất thủy văn, địa chất cơng
trình, địa cơ học, địa hóa học khu vực xây dựng cơng trình ngầm và mỏ mà chọn
lựa phương pháp thi công đặc biệt cho phù hợp. Trong từng điều kiện cụ thể khu
vực xây dựng công trình cần xác định đầy đủ các yếu tố đặc biệt, đánh giá mức độ
ảnh hưởng của từng yếu tố, tổ hợp yếu tố đến qui trình cơng nghệ thi cơng. Ta có
thể chọn một phương pháp hoặc kết hợp nhiều phương pháp dưới đây để thi công:
1) Phương pháp đóng cọc
2) Phương pháp tạo vỏ bê tơng kín

4


3) Phương pháp thả vỏ chống chìm
4) Phương pháp dùng buồng khí ép
5) Phương pháp hạ mực nước ngầm
6) Phương pháp hóa học
7) Phương pháp điện hóa học
8) Phương pháp ép vữa xi măng
9) Phương pháp ép vữa đất sét
10) Phương pháp ép vữa hắc ín
11) Phương pháp đóng băng nhân tạo
12) Phương pháp dùng máy liên hợp, phương pháp khiên đào
13) Phương pháp nén ép
Phương pháp 1, 2, 3, 12, 13 là phương pháp đặc biệt thực sự. Các phương

pháp cịn lại mang tính chất gia cố đất đá ban đầu.
Câu hỏi ơn tập
Câu 1. Trình bày khái niệm điều kiện đặc biệt. Liệt kê các chỉ tiêu đánh giá mức độ
phức tạp của điều kiện đặc biệt.
Câu 2. Phân loại các điều kiện đặc biệt.
Câu 3. Liệt kê các phương pháp thi công đặc biệt

5


Chƣơng 2
THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐẶC BIỆT
2.1. Phƣơng pháp đóng cọc
2.1.1. Phƣơng pháp thi cơng
- Cọc để thi cơng: bằng gỗ hay thép, cọc có thể đóng thẳng đứng hay xiên, có
thể đóng một lớp hay nhiều lớp. Khi đóng nhiều lớp thì diện tích tiết diện giếng bị
thu nhỏ lại, cho nên khi thi công diện tích cần phải đảm bảo điều kiện tốc độ gió
3m/s- Cọc được đóng sít nhau theo chu vi giếng tạo thành tường kín ngăn đất đá
chuyển vị vào cơng trình, ngăn nước chảy vào khu vực thi công. Để định hướng khi
đóng và liên kết các cọc thành khối cần dùng đường định hướng sát đáy miệng
giếng hoặc tại gương giếng bắt đầu đóng cọc. Ngồi ra đặt vành định hướng bằng
thép phía trên.
- Yêu cầu cọc gỗ phải thẳng, nhẵn, khơng có mắt, sẹo, chiều dài cọc 2÷6 m,
chiều rộng 0,15÷0,2 m, chiều dày 0,05÷0,1 m. Cần phải tính toán cụ thể trên cơ sở
chiều dài cọc và tải trọng tác dụng lên cọc. Đuôi cọc đẽo nhọn, đầu và đi cọc có
thể bịt sắt, khi đóng khơng bị vỡ.
- Để đóng cọc có thể dùng phương pháp thủ công (búa tạ, vồ gỗ) hoặc dùng
búa máy. Cọc được đóng lần lượt theo chu vi giếng, đóng đồng loạt với độ sâu 0,50,7m rồi dừng lại bốc đất đá và đặt vòng định hướng sát gương. Khi bốc đất đá
không để lộ chân cọc. Đối với đất đá mềm, ta bốc từ giữa gương giếng. Khi bốc đất

đá nếu thấy nước chảy vào gương giếng nhiều thì khơng nên bốc tiếp mà phải vít
kín bằng bao tải, rơm, rạ. Nếu khơng vít sẽ gây lỗ hổng lớn xung quanh giếng và tạo
thành phễu lún sụt trên mặt đất làm ảnh hưởng đến các cơng trình trên mặt.
- Trường hợp áp suất thủy tĩnh lớn hơn 2 at, gương công trình phải lát lớp gỗ
ván kín, chiều dày 5 cm và có cột chống tỳ vào khung chống chính gần gương cơng
trình nhất. Bốc đất đá từ tâm cơng trình ra ngồi biên, tháo từng tấm gỗ ván để bốc.
Có thể đào một hố giữa gương để bơm nước.

6


- Nếu chiều dày lớp đất đá yếu chứa nước lớn hơn chiều dài của cọc thì phải
đóng lớp cọc thứ 2. Trình tự đóng cọc và bốc đất đá giống như trên.
- Khi cọc đóng vào lớp đất đá khơng thấm nước với độ sâu 1-1,5m thì dừng
lại chống cố định cho đoạn cơng trình qua lớp đất đá mềm yếu, sau đó tiến hành thi
cơng CTN bình thường.
Đóng cọc xiên thường dùng để thi cơng giếng có tiết diện ngang hình chữ
nhật. Trình tự đóng cọc tương tự như đóng cọc thẳng. Khi đóng cọc xiên tiết diện
giếng khơng giảm nhưng bị hở ở các góc giếng. Khi gương giếng cách lớp đất đá
mềm yếu chứa nước 0,5m ta đặt khung định hướng bằng thép hoặc gỗ (nếu bằng gỗ
đường kính 18-20cm). Giữa 2 vành định hướng ta đóng cọc bằng búa thủy lực hoặc
thủ cơng, góc nghiêng ra ngoài của cọc tạo mặt phẳng nằm ngang 70-750.
Cọc thép ưu việt hơn cọc gỗ: độ bền lớn hơn, chiều dài cọc lớn hơn (đến 15
m), các cọc tiếp xúc với nhau tốt hơn, ít bị biến dạng khi thi cơng, tốc độ đóng
nhanh do đóng bằng búa máy.
Cọc bằng thép có thể là cọc chuyên dùng. Cọc ghép lại từ thép hình, thơng
thường dùng cọc ống. Khi dùng cọc ống bằng kim loại thì có thể lợi dụng ống này
để thoát nước. Dùng cọc ống hiệu quả nhất khi chiều dày lớp đất đá đóng cọc là 3÷4
m, lúc ấy chiều dài cọc là 5÷6 m, cọc đóng một lớp, chỉ dùng một lần.
Phương pháp đóng cọc dùng trong cát chảy, đất đá chứa nước, có chiều dày

lớn nói chung là hiệu quả. Nhưng khi gặp đá kẹp thì cọc khó đóng qua, dễ bị lệch
tâm giếng hoặc cọc bị hở. Vì vậy phạm vi ứng dụng bị hạn chế.
Phương pháp đóng cọc thường là phương pháp phụ cho phương pháp hạ mực
nước ngầm, dùng để thi công lớp đất đá không được tháo khô.
2.1.2. Ƣu nhƣợc điểm và phạm vi áp dụng
* Ƣu điểm:
Đơn giản, khơng địi hỏi trình độ cao, giá thành thi cơng rẻ, dùng đóng cọc
trong cát chảy, đất đá chứa nước, có chiều dày lớn nói chung là hiệu quả.
* Nhƣợc điểm:
Điều kiện thi công phức tạp, hiệu suất lao động thấp, tốc độ đào lị chậm,
khả năng cơ giới hóa thấp. Khi thi cơng dễ làm trượt lở cơng trình trên mặt.

7


* Phạm vi áp dụng
Phương pháp đóng cọc có thể dùng độc lập hoặc phối hợp với phương pháp
khác khi thi công giếng đứng qua lớp đất đá yếu, chứa nước, cát chảy có chiều dày
34m, nằm gần mặt đất, không lẫn đá tảng hoặc đá cứng gây cản trở khi đóng cọc.
2.1.3. Những yêu cầu khi lập thiết kế và thi cơng
- Chọn loại cọc và phương pháp đóng cọc, một lớp cọc hay nhiều lớp cọc
- Phải xác định các yêu cầu cơ bản của cọc
- Xác định đường kính ban đầu giếng, đề phịng đóng làm giảm tiết diện sử
dụng của giếng
- Lựa chọn phương pháp đóng cọc
- Kỹ thuật đào xúc đất đá
*Bản vẽ thi công:
- Mơ tả mặt cắt ngang cơng trình sau khi đã hồn thành tồn bộ cơng việc thi
cơng
- Các mặt cắt ngang và dọc của cơng trình trong thời kỳ tổ chức thi cơng

- Hộ chiếu khoan nổ mìn, chống giữ cơng trình
- Cấu trúc rãnh nước, đường ống, dây diện..
- Biểu đồ tổ chức chu kỳ
- Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
2.2. Phƣơng pháp tƣờng bê tơng kín
2.2.1. Khái quát chung
Đây thực chất là phương pháp dùng cọc bằng bê tơng đổ tại chỗ hoặc đóng
cọc bê tơng đúc sẵn, các cọc bê tông được đặt liên tiếp nhau tạo thành tường bê tơng
kín nằm ở ngồi chu vi giếng thiết kế ngăn cát và nước chảy vào khu vực thi công.
Phương pháp này do thi công tương đối phức tạp nên khơng được áp dụng
rộng rãi. Nhưng nó có ưu điểm hơn so với phương pháp đóng cọc vì có thể sử dụng
trong đá rắn chứa nước, trong đá tảng, đá kẹp và chiều dày của lớp đất đá chứa nước
cần đóng cọc lớn.
Q trình thi cơng gồm các bước: Xác định vị trí bố trí cọc → Tạo lỗ khoan
→ Đổ bê tông tạo cọc → Bốc xúc đất đá → Thi công vỏ chống.

8


2.2.2. Phạm vi áp dụng
Sử dụng trong đá rắn chứa nước, trong đá liên kết mềm yếu chứa đá tảng, đá
kẹp và chiều dày của lớp đất đá mềm yếu chứa nước cần đóng cọc lớn mà phương
pháp đóng cọc không dùng được hay hiệu quả kém.
2.2.3. Phƣơng pháp tạo vỏ bê tơng kín
- Cọc được bố trí trên vịng trịn đồng tâm với tâm giếng, cọc có thể là cọc bê tông
hoặc bê tông cốt thép, được đặt trong đất đá mềm hoặc cứng.
- Để tạo cọc người ta khoan lỗ khoan từ trên mặt đất xuống (đất đá rắn)→đặt ống
bao bằng kim loại vào trong lỗ khoan sau đó tạo cọc theo 3 cách sau:
+ Đổ bê tơng vào ống bao đồng thời kéo ông bao lên
+ Nếu kéo ơng bao lên khó khăn để ln ống bao lại rồi đổ bê tông

+ Nếu đất đá ổn định thì kéo ống bao lên rồi đổ bê tơng vào trong lỗ khoan.
- Ống bao có đường kính 520625mm, chiều dài 45m, trọng lượng 300350 kg,
nếu chiều dày lớp đất đá lớn hơn chiều dài ống bao thi nối các ống bao lại với nhau.
Để các cọc xít với nhau ta tạo khớp nối ở cọc. Để tạo khớp nối ở cọc ta hàn
thép chữ C dọc theo ống bao.
- Q trình thi cơng:
Giai đoạn 1: Xác định vị trí đóng cọc và tạo nút bê tơng.
Giai đoạn 2: Đóng ống bao xuống độ sâu cần thiết.
Giai đoạn 3: Đập tháo nút bê tông.
Giai đoạn 4: Đổ bê tông thân cọc: Sau khi đạp nút bê tông ta đổ bê tông hơi
ẩm vào lỗ khoan và đầm dùi, chiều cao lớp đổ bê tông từ 0,60,8m, mác bê tông
phụ thuộc vào chiều dài của cọc và tính chất cơ lý đất đá mà cọc đi qua. Nếu cọc đi
qua lớp nước có tính chất ăn mịn phải dùng phụ gia chống thấm. Nếu dùng cọc bê
tơng cốt thép có thể dùng thép ct3, cốt ngang đường kính 68mm, cốt chịu lực
1820mm. Bước xoắn cốt ngang ở thân cọc là 15cm và giảm dần về phía đáy cọc
(đáy cọc 5cm). Độ nghiêng cho phép khi tạo cọc là 1 độ cho cọc có chiều dài 100m.
Sau khi tạo được tường bê tơng xung quanh cơng trình ta tiến hành đào xúc
đất đá và chống cố định cho giếng bình thường.

9


2.2.4. Khả năng mang tải chịu tải trọng của cọc
a. Khả năng mang tải dọc cột
Đảm bảo độ lún cho phép không vượt quá ứng suất nén cho phép.
Khả năng mang tải dọc xác định theo công thức [1]:
Pd = Fc [n ], T

(2.1)

Trong đó: Fc - Diện tích tiết diện ngang cọc
[n] - Ứng suất nén cho phép của vật liệu.
b. Khả năng mang tải ngang của cọc
Đảm bảo cọc không chuyển dịch theo phương nằm ngang, không vượt quá
ứng suất uốn cho phép của vật liệu.
Khả năng mang tải ngang của cọc được xác định theo công thức sau đây [1]:
Png = 1,8 (aFc +biBi), T

(2.2)

Trong đó: a - Tải trọng đơn vị cho phép đất đá tác dụng lên đầu dưới cọc; T/m2
bi - Hệ số phụ thuộc vào các loại đất đá
Bi - Diện tích xung quanh cọc tính tương ứng với chiều dày thứ i nào đó.
Đất đá ở trạng thái lỏng thi a, bi bằng 0.
2.2.5. Ƣu nhƣợc điểm và phạm vi áp dụng
*Ƣu điểm:
- Dùng trong đất đá liên kết mềm yếu chứa đá tảng, đá kẹp hoặc phương
pháp đóng cọc khơng dùng được hay hiệu quả kém.
- Dễ dàng tạo đường khép kín ngăn nước khi thi cơng kể cả lớp đất đá nằm
nghiêng.
- Tạo tường chắn có hình dạng và tiết diện bất kỳ, hạn chế được sự lệch tâm.
- Thi cơng tương đối nhanh và an tồn, khả năng cơ giới hóa thi cơng cao.
- Tường bê tơng kín trong chừng mực nào đó vỏ bê tơng là một phần của vỏ
chống cố định hay vỏ chống tạm thời.
- Ngoài ra, tường bê tơng có ma sát lớn đối với đất đá xung quanh nên chịu
tải trọng lớn.
- Phương pháp này tiết kiệm vật liệu so với các phương pháp khác.
*Nhƣợc điểm:

10

- Hạn chế điều kiện sử dụng lớp đất đá có chiều sâu lớn
- Trong q trình thi cơng, thân cọc thi công sau dễ làm vỡ cọc trước.
2.3. Phƣơng pháp thả vỏ chống chìm
2.3.1. Cấu tạo của vỏ chống chìm
Hình dạng tiết diện ngang của vỏ
chống hạ chìm có thể là: hình trịn, hình
chữ nhật, hình elip. Cơ cấu của vỏ chống
chìm cơ bản gồm các phần như sau:
1 – Đế cắt
2 – Vỏ giếng chìm
3 – Thanh giằng
4 – Cơ cấu kéo căng
1- Thành vỏ giếng chìm: được xây bằng
gạch đá, gạch, bê tông, bê tông cốt thép,
thép, đơi khi bằng gỗ. Các loại này có
trọng lượng riêng lớn làm tăng khả năng
tự chìm của vỏ chống.

Hình 2.1. Cấu tạo vỏ chống giếng chìm

- Nếu chiều dày lớp đất đá <10m thường sử dụng vỏ chống bằng gạch hoặc
bê tơng.
- Nếu chiều dày lớp đất đá >10m thì thêm cốt thép hoặc dùng hai vỏ chống
giếng chìm lồng với nhau.
- Trường hợp đất đá cứng rắn khơng chìm tự nhiên được ta phải dùng
phương pháp gia tải bằng kích đẩy xuống, khi đó dùng vỏ chống giếng bằng kim
loại.
Bê tông chế tạo vỏ chống chim dùng mác 200 hoặc lớn hơn nữa, xi măng

dùng mác 300, 400. Nếu dùng gạch nung thì dùng mác 250, 300.
2- Đế cắt (móng cắt)
- Dùng vật liệu bê tơng, bê tơng cốt thép hay kim loại, gồm từ 6-8 đoạn ghép
lại với nhau bằng bu lơng (Hình 2.2).

11


a)

b)

c)

Hình 2.2. Cấu tạo đế cắt
- Chiều cao móng cắt từ 0,6 đến 1,2m. Góc nhọn của đế cắt từ 30-500, nếu
đất đá liên kết 400, trọng lượng thường 20 tấn, phía trong đế cắt chế tạo các gờ để
gia cố sau đó bơm vữa nghèo chèn kích.
- Móng cắt bê tông cốt thép dùng cho vỏ chống BTCT được chế tạo liền với
vỏ chống giếng.
- Khe nối giữa các đoạn đế cắt dùng đệm cao su để bịt kín và tránh vỡ,
khoảng chống trong đế cắt nhồi BT mác thấp.
- Tác dụng thành giằng dùng để liên kết giữa thành vỏ giếng chìm với đế cắt.
- Thanh giằng làm bằng thép trịn đường kính 30-60mm, trên các thành giằng
có gắn các đầu nối và cơ cấu kéo căng số 2, khoảng cách giữa thanh giằng là 0,75
đến 1,5m.
Để giảm lực ma sát giữa thành vỏ giếng chìm và đất đá xung quanh thì tồn
bộ thành giếng chìm có cấu tạo hình nón cụt, dưới to trên nhỏ, góc nghiêng hình
nón cụt so mặt phẳng đứng 10’-2030’.
2.3.2. Tính tốn cơ cấu vỏ chống chìm

2.3.2.1. Kích thước miệng giếng
Đối với lớp đất đá có độ sâu 4m thì vỏ giếng chìm được thả trong lịng giếng,
khi đó đường kính miệng giếng lớn hơn đường kính vỏ giếng chìm 0,5m.
Có thể xác định đường kính vỏ miệng giếng theo cơng thức [1]:

12


Dg = D1 + 2(d+s)

(2.3)

ở đây: D1 – Đường kính bên trong vỏ giếng chìm xác định như sau:
Nếu chiều dày lớp cát đất chảy bằng 7-10m thì D1 =(1,3-1,4)D
Nếu chiều dày lớp cát đất chảy >10m thì D1 =(1,4-1,5)D
Nếu dùng 2 vỏ giếng chìm lồng nhau thì đường kính bên trong của vỏ chống
giếng chìm thứ hai được xác đinh như sau: D’2 =D1 + 2d1 + 2a1
2.3.2.2. Chiều dày vỏ giếng chìm
Do tính chất đặc biệt của cơng trình khơng nên thiết kế vỏ chống chìm q
mỏng. Nếu vỏ chống bằng gạch thì chiều dày vỏ chống khơng được nhỏ hơn 51 cm
(chiều dày hai viên gạch qui chuẩn). Nếu vỏ chống bằng bê tơng thì chiều dày vỏ
chống khơng nhỏ hơn 30 cm.
Chiều dày vỏ chống chìm xác định phụ thuộc vào áp lực lớp đất đá chứa
nước (có thể dựa theo biểu đồ phân bố áp lực của P.M. Tximbarevic) và xác định
theo công thức của Lame:

d  R1 


 n 

 n   2Pmax


 1 , cm


(2.4)

Trong đó:
R1 – bán kính bên trong của vỏ chống chìm;
Pmax - áp lực lớn nhất của đất đá tác dụng lên vỏ chống chìm;
[σn] - ứng suất nén cho phép của vật liệu làm vỏ chống.
Nếu vỏ chống chìm có cốt thép thì dùng cơng thức với điều kiện [1]:


 nbt  cth   nb 1 


f cot 

fb 

(2.5)

Trong đó:
 nb - ứng suất nén cho phép của bê tơng;

fcot – diện tích tiết diện ngang cốt thép bố trí trong vỏ chống;
fb - diện tích tiết diện ngang phần bê tơng của vỏ chống.
Chiều dày vỏ chống chìm tính theo cơng thức trên cần lấy tăng lên 20÷30%.

2.3.2.3. Chiều cao của vỏ giếng chìm

13


Để đảm bảo ổn định đế cắt vỏ chống chìm phải cắm sâu vào lớp đất đá
không chứa nước nằm dưới lớp đất đá mềm yếu 1÷2 m, bình thường là 1,5 m. Phía
trên của vỏ chống chìm phải nằm trong trụ của lớp đất đá phía trên lớp mềm yếu
chứa nước ít nhất 1,5 m. Như vậy, chiều cao tối thiểu của vỏ chống chìm H là:
H = h + 3m

(2.6)

Trong đó: h – chiều dày vỉa đất đá mềm yếu chứa nước.
2.3.2.4. Tính tốn việc hạ giếng chìm
Khi hạ vỏ giếng chìm có hai lực chủ yếu tác dụng vào vỏ giếng là: lực ấn
chìm (có lợi), lực cản khả năng chìm vỏ giếng (khơng có lợi).
a. Lực ấn chìm vỏ chống gồm hai thành phần:
+ Trọng lượng chống chìm
Lực này tạo cho vỏ chống tự chìm [1]
Q = g0 + g1 , T

(2.7)

Trong đó:
g0 – trọng lượng của đế cắt, g0 = 15÷20 T;
g1 – trọng lượng vỏ chống chìm và được xác định theo cơng thức:
g1 



D
4

2
2



 D12 H1. , T

(2.8)

H1 – Chiều cao vỏ chống chìm khơng kể đế cắt được xác định bằng cơng
thức: H1 = H – h0
h0 – chiều cao đế cắt, h0 = 0,6÷1,2 m
γ – trọng lượng thể tích của vật liệu làm vỏ chống chìm
+ Trọng lượng gia tải:
Khi vỏ chống khơng tự chìm được phải tăng tải trọng cho vỏ chống. Gọi G1
là trọng lương gia tải thì [1]:
G1 = g 2 + g 3 + g 4 , T

(2.9)

Trong đó:
g2 – trọng lượng của vật liệu chất tải lên vỏ chống chìm;
g3 – trọng lượng phần vỏ chống chìm được xây thêm;
g4 – lực kích đẩy vỏ chống chìm xuống.
b. Lực cản vỏ giếng chìm

14


+ Lực ma sát G2
Lực này sinh ra giữa mặt ngồi vỏ chống chìm và đất đá xung quanh. Lực
ma sát phụ thuộc vào diện tích ngồi vỏ chống chìm và lực ma sát đơn vị của lớp
đất đá thả vỏ chống chìm (t) và được xác định bằng cơng thức:
G2 = t.F = t.π.D2.H, T

(2.10)

Trong đó:
t – lực ma sát đơn vị, t phụ thuộc vào loại đất đá và loại vỏ chống chìm;
F – diện tích xung quanh mặt ngồi vỏ chống chìm, m2.
Nếu đất đá chứa nước gồm nhiều lớp khác nhau ta tính lực ma sát riêng cho
từng lớp rồi tổng hợp tính lại:
n

n

i 1

i 1

G2   Gi  D2  hiti , T

(2.11)

Trong đó:
h – chiều cao vỏ chống chìm, m ;

hi – chiều dày của lớp đất đá chứa nước thứ i ;
ti – lực ma sát của lớp đất đá thứ i.
Nếu vỏ chống chìm ở độ sâu < 25 m có thể lấy t = 2,25÷2,5 cho tồn bộ
chiều cao vỏ chống chìm. Thường thì giá trị t = 1,7÷2,5 T/m2.
Ngồi ra cũng có thể xác định G2 theo phương pháp cơ học:
G2 = Q.f’, T

(2.12)

Trong đó:
Q – trọng lượng vỏ chống chìm ;
f’ – hệ số ma sát.
+ Lực đẩy acximet G3
Khi thả vỏ chống vào lớp đất đá chứa nước hoặc trong cơng trình có dung
dịch, vỏ chống bị đẩy ngược lên theo chiều thẳng đứng do lực đẩy Acximet. Lực
này phụ thuộc vào tiết diện ngang vỏ chống, trọng lượng thể tích của nước hay của
dung dịch và chiều dày lớp đất đá thả vỏ chống chìm. Thường thì lực này khơng lớn
và có thể xác định theo công thức :
G3 



D
4

2
2



 D12  1h, T

15

(2.13)


Trong đó:
D1, D2 – đương kính trong và ngồi vỏ chống chìm ;
1 – trọng lượng thể tích của nước hoặc dung dịnh đổ vào cơng trình ;
h – chiều dày lớp đất đá chứa nước.
Vậy vỏ chống tự chìm khi :
Q > G2 +G3

(2.14)

Khi Q ≤ G2 +G3 vỏ chống khơng tự chìm được, muốn cho vỏ chống chìm cần
phải gia tải thêm trọng lượng G1, lúc ấy vỏ chống tự chìm với điều kiện :
Q + G1 > G2 +G3

(2.15)

Từ đó ta có cơng thức trọng lượng gia tải là :
G1 > G2 +G3 - Q

(2.16)

Nếu bơm hết nước và khơng có dung dịch trong cơng trình thì G3 = 0, lúc
này trọng lượng gia tải sẽ là : G1 > G2 - Q
Trọng lượng gia tải thường lấy tăng 10÷20% để vỏ chống chìm thuận lợi,

nghĩa là :
G1tt  1,1  1,2G1

(2.17)

Biết G1tt có thể lựa chọn các hình thức gia tải.
Nếu dùng vật liệu gia tải thì chiều cao phần gia tải h1' được xác định từ điều
kiện :
G1tt
, m
G  F ' ' h1 '  h1 ' 
F ' '
tt
1

(2.18)

Trong đó :
F’ – diện tích tiết diện ngang ngăn gia tải, m2 ;
’ – trọng lượng thể tích vật liệu gia tải, T/m3.
Nếu dùng kích để gia tải thì số kích cần thiết đẩy vỏ chống xuống là :
nk 

G1tt
Rk

(2.19)

Trong đó :
Rk – sức nâng hay đẩy của một kích, Rk phụ thuộc vào loại kích, thường Rk

= 100÷200 T.

16


Lực nâng hay đẩy của tồn bộ kích phải nhỏ hơn trọng lượng vỏ chống
miệng cơng trình và lực ma sát giữa vỏ miệng cơng trình với đất đá xung quanh.
Điều kiện để kích khơng nâng được vỏ chống miệng cơng trình lên là :
G1tt  G4  F.t1, T

(2.20)

Trong đó :
G4 – trọng lượng của vỏ chống miệng cơng trình ;
F - Diện tích tiếp xúc của vỏ chống miệng cơng trình với đất đá xung
quanh, m2 ;
t1 – lực ma sát đơn vị, T/m2.
Khi G1tt  G4  F.t1 cần gia tải cho miệng cơng trình trọng lượng G5
G5  G1tt  G4  F.t1 

(2.21)

Do trọng lượng bản thân, vỏ chống tự chìm được một đoạn H0. Đến độ sâu
này giếng khơng tự chìm được nữa, ta có điều kiện cân bằng mới :
Q'  G'2 G'3

(2.22)

Từ đó ta tính được đoạn giếng tự chìm H0.
Trong đó :

Q’ – trọng lượng của vỏ chống tương ứng với chiều cao H2 của vỏ chống
khơng tự chìm được, chiều cao H2 được xác định bằng công thức : H2 = H – H0 ;
H – chiều cao vỏ chống chìm.
Vậy :
Q' 



D
4



 D12 H 2 , T

2
2

(2.23)

G’2 – lực ma sát của phần vỏ chống tự chìm trong đất đá ;
G’2 = πD2H0t, T

(2.24)

G’3 – lực đẩy Acximet vào phần vỏ chống tự chìm trong đất đá :
G'3 



D
4

2
2



 D12  1H 0 , T

(2.25)

Từ đó ta có :
H0 

D



 D12 H 2
4 D2t  D22  D12  1
2
2





17

(2.26)


Thay H2 = H – H0 và giải phương trình bậc 2 sẽ tìm được H0.
Khi bơm nước khơ hoặc trong vùng khơng có dung dịch thì G’3 = 0. Từ đó ta
tính được :
H0 

D

2
2



 D12 H 2
4 D2t1

(2.27)

2.3.3. Phƣơng pháp thi cơng
2.3.3.1. Thả vỏ chống chìm : có 3 trường hợp
- Đất đá mềm yếu chứa nước cách mặt đất từ 1,5 đến 2m thì việc thả vỏ
giếng chìm được tiến hành từ trên mặt đất, đầu tiên tiến hành san phẳng mặt đất và
phù lên chúng một lớp cát có chiều dày 0,5-1m, sau đó xây vỏ giếng chìm lên trên
với chiều cao cho phép, khi vỏ chống giếng ổn định thì xúc bỏ lớp cát đi và tiến
hành hạ chìm.
- Đất đá mềm yếu chứa nước cách mặt đất từ 2 đến 4 m thì vỏ giếng chìm
được thả từ hào đào xung quanh giếng, hào đào đến khi đáy hào cách lớp đất đá yếu
chứa nước 1-2 m thì dừng, san phẳng đáy hào và phủ lên nó một lớp cát sỏi dày từ

0,5-1m, sau đó tiến hành xây vỏ chống giếng chìm.
- Đất đá mềm yếu chứa nước chiều dày>4m nhất thiết phải xây miệng giếng
đặt biệt. Khi gương giếng cách lớp đất đá mềm yếu chứa nước 1-2m thì dừng lại và
được lát 1 lớp gỗ ván đặt hướng tâm rồi phủ lên nó một lớp cát sỏi, đặt đế cắt lên,
tiến hành xây vỏ giếng chìm lên trên.
Móng cắt và vỏ giếng có chiều cao lớn hơn chiều dày lớp đất đá yếu 2-3m
2.3.3.2. Đào và vận chuyển đất đá
Có 2 phương pháp:
Phƣơng pháp 1: Không cần bơm nước trong đất đá cát chảy chứa nước, đào
và vận chuyển đất đá từ trên mặt đất bằng gầu xúc.
Phương pháp đào xúc từ trên mặt đất thuận tiện, đơn giản, được áp dụng khi
áp lực thủy tĩnh nhỏ, trong lớp đất đá mềm yếu chứa nước khơng có đá tảng cỡ lớn
và đá kẹp.
Phƣơng pháp 2: Bơm nước liên tục trong lớp đất đá mềm yếu chứa nước
(đào đất đá kết hợp với bơm nước).

18


Khi đào bằng phương pháp này gương giếng được phủ lớp ván hoặc các bao
cát, việc bốc đất đá tiến hành từng phần, từng đoạn một, việc bơm nước lên sử dụng
máy bơm gương. Gương giếng cần bố trí một máng thoát nước ở giữa.
Trong phương pháp này cần đề phịng khả năng trơi đất đá từ ngồi vỏ giếng
vào trong, làm cho đất đá ngoài vỏ giếng rỗng gây sụt lở, sau khi thi công xong ta
phải bơm vữa vào khoảng trống. Để đề phịng đất đá trơi từ ngoài vỏ giếng vào, đế
cắt phải cắm sâu vào lớp đất đá ở gương từ 1,5-2m so với gương giếng.
2.3.3.3. Kiểm tra độ lệch và xử lý sự cố trong quá trình giếng chìm
a. Kiểm tra độ lệch
Để kiểm tra độ lệch cách đơn giản nhất là sử dụng quả dọi
Nếu sử dụng phương pháp bơm nước kết hợp với đào đất đá để thi cơng ta có

thể dùng sơn đen hoặc trắng vạch vào vỏ chống giếng chìm. Căn cứ vào mức độ
chìm của các vạch ở thành giếng tại vị trí thành giếng ngang mặt nước để xác định
độ lệch của giếng.
b. Xử lý sự cố
Trường hợp giếng bị lệch thì ta chất tải về phía giếng chìm chậm hoặc làm
giảm lực ma sát của vỏ giếng với đất đá xung quanh bằng cách bôi trơn vỏ giếng,
bơm nước dung dịch vào đất đá bên phía chìm chậm. Có thể dùng gỗ để chèn vào
phần chìm nhanh để hạn chế tốc độ chìm của chúng.
Nguyên nhân giếng chìm chậm:
+ Trọng lượng vỏ giếng chìm nhỏ
+ Lực ma sát giữa thành vỏ giếng chìm và đất đá xung quanh lớn
+ Lực đẩy asimet vào giếng lớn
+ Trọng lượng gia tải chưa đạt yêu cầu
Trong tất cả các nguyên nhân trên thì lực ma sát là nguyên nhân cơ bản gây
cản trở sự chìm chậm.
Để giảm lực ma sát giữa thành giếng và vỏ giếng chìm ta dùng nước hoặc
dung dịch bơm thành vỏ giếng cắt.
Biện pháp tích cực nhất dùng phương pháp gia tải, có hiệu quả nhất là gia tải
bằng kích.

19


2.3.3.4. Một số yêu cầu khi lập thiết kế và thi cơng
Khi giếng chìm vào trong đất đá chứa nước ở độ sâu 25-30m hay >25-30m
thì khó thi cơng, tốn kém, tốc độ thi công chậm. Tốc độ thi công giếng 110m/tháng, trong q trình thi cơng giếng gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là vỏ giếng
chìm chậm hoặc chìm không đều. Phải chú ý nếu phương pháp này không sử dụng
được thì sử dụng phương pháp khác mà vẫn đảm bảo kỹ thuật.
Ngoài thay đổi phương án ta cần chú ý vấn đề sau:
- Chọn phương án thi công phù hợp (có 2 phương án)

- Thận trọng khi xác định đường kính ban đầu của giếng chìm hoặc khơng
dùng phương pháp này thì dùng phương pháp khác
- Xử lý vỏ chống giếng chìm bị lệch, chìm chậm
- Thiết kế miệng giếng đặc biệt để thả vỏ giếng chìm và trường hợp đất đá
chứa nước sâu dưới mặt đất.
- Tính tốn kiểm tra vỏ giếng chính đảm bảo khả năng tự chìm. Nếu khơng
tự chìm hay chậm dùng phương pháp gia tải
- Kỹ thuật đào đất đá, chống giữ
- Vẽ các bản vẽ, hình vẽ mà khi dùng phương án sẽ phát sinh.
2.3.4. Điều kiện áp dụng và ƣu nhƣợc điểm
- Áp dụng trong điều kiện đất đá mềm yếu, đất cát chảy nằm gần mặt đất,
cách mặt đất không quá 30m, áp lực nước ngầm không vượt quá 10m cột nước,
chiều dày lớp đất đá thả vỏ chống chìm khơng q 10m.
- Để vỏ chống hầm dễ chìm vào trong tầng đất, thì trong tầng đất đá khơng
có đá tảng, đá kẹp ngăn cản vỏ chống chìm. Các lớp cát, lớp sỏi có thể áp dụng
được phương pháp này, các lớp sét không áp dụng được phương pháp này vì có tính
trương nở.
- Dưới lớp đất đá thả vỏ chống chìm phải là lớp đất đá khơng thấm nước với
chiều dày 3m để móng cắt (đế cắt) cắm chắc vào lớp này với độ sâu 1,5m.
Phương pháp này có độ tin cậy nhỏ, nếu điều kiện địa chất, địa chất thủy văn
không thuận lợi sẽ làm giảm tốc độ thi cơng, tăng giá thành. Vì vậy, phải thăm dị
chính xác các điều kiện trên khi sử dụng phương pháp này.

20


2.4. Buồng khí ép
2.4.1. Khái quát chung
Phương pháp buồng khí ép là phương pháp dùng khí ép với áp suất 2,53,5
at để ép nước ra khỏi gương hầm một khoảng 0,40,6m. Lúc này gương giếng khô,

ta sử dụng biện pháp bình thường để thi cơng. Theo quy phạm an tồn điều kiện cho
phép người có thể làm việc trong buồng khí ép khi áp suất khơng lớn hơn 3,5 at,
thời gian làm việc trong buồng khí ép phụ thuộc vào áp suất khí nén trong buồng,
nó tỉ lệ nghịch với áp suất khí nén.
Phương pháp buồng khí ép có 2 sơ đồ thi công:
- Sơ đồ thi công với buồng khí ép di động
- Sơ đồ thi cơng với buồng khí ép cố định.
2.4.2. Phƣơng pháp thi cơng
2.4.2.1. Thi cơng giếng đứng với buồng làm việc di động
a. Khái quát chung
Sơ đồ thi công này giống với sơ đồ thi cơng vỏ hạ chìm, nhưng khác là ở
phía trên cách đế cắt 22,5m có bố trí trần ngăn để tạo buồng làm việc.
Khí ép được bơm vào buồng làm việc qua hệ thống buồng chuyển áp và ống
mỏ, với khí ép có áp suất 3,5 at sẽ đẩy nước ra xa khỏi gương hầm cách gương hầm
từ 0,40,6m. Khi gương hầm khô ta tiến hành đào đất đá ở gương giếng bình
thường và đất đá đào đến đâu thì buồng làm việc di chuyển đến đó, đồng thời ống
mỏ cũng được nối dài theo. Vỏ giếng được xây tiếp ở phía trên trần ngăn.
Sau khi thi cơng giếng qua lớp đất đá chứa nước ta tiến hành đập chân đế cắt,
phá lắp buồng cơng tác, khi đó vỏ giếng trở thành vỏ giếng chìm và cũng là vỏ
chống giếng.
b. Yêu cầu điều kiện làm việc trong buồng khí ép
- Nhiệt độ buồng 18200C, mùa đông phải sưởi ấm cho không khí trong
buồng.
- Người vào buồng làm việc phải qua hệ thống chuyển áp để chịu sự tăng
hoặc giảm áp từ từ.
- Công nhân làm việc trong buồng phải khỏe mạnh, tuổi đời 2048 tuổi.

21

- Một ngày làm việc 2 ca, không vượt quá thời gian trong bảng 2.1.
c. Thiết bị của các phương pháp dùng buồng khí ép
Thiết bị chủ yếu là hệ thống buồng chuyển áp, ngồi ra cịn sử dụng một số
thiết bị phụ như:
+ Ống giếng (ống mỏ)
+ Hệ thống ống dẫn khí ép, nước, cáp điện
+ Trạm khí nén và các thiết bị của trạm
+ Hệ thống trục tải và các thiết bị khác của hệ thống dùng để trục đất đá,
nguyên vật liệu, thiết bị, người.
+ Thiết bị và máy móc kiểm tra thơng tin liên lạc.
Bảng 2.1. Thời gian làm việc ca khi làm việc trong buồng khí ép

Áp lực

Ca 1

Ca 2

(giờ)

(giờ)

Thời

TG

TG

TG

làm
việc

chuẩn
bị vào

chuẩn
bị ra

trong
giếng

giếng

giếng

0,1-1,3

2,44

0,06

0,1

2,51-2,9

1,54

0,1

3,21-3,5

1,13

0,11

khí
trong
buồng

TG

TG

TG

làm
việc

chuẩn
bị vào

chuẩn
bị ra

trong
giếng

giếng

giếng

9

2,44

0,06

0,1

0,56

9

1,54

0,1

0,56

1,16

10

1,13

0,11

1,16

gian
nghỉ 2
ca (giờ)

Hình 2.3. Thi cơng cơng trình ngầm bằng phương pháp buồng khí ép

22


2.4.2.2. Thi công giếng theo sơ đồ buồng làm việc cố định
Sơ đồ này được áp dụng khi giếng bị kẹt hoặc khơng chìm được hoặc vì một
lý do nào đó về kỹ thuật mà di động khơng làm được.
Ví dụ: Trong đất đá có chứa lớp đá kẹp, cứng vững khơng tự chìm.
Buồng thi cơng giống sơ đồ buồng thi cơng di động, chỉ khác trong q trình
thi cơng trần ngăn buồng ở một độ sâu không đổi.
Chiều cao buồng khí ép tăng dần theo tiến độ thi cơng.
Sơ đồ thi công trong tất cả các loại đất đá.
Khi đào đất đá được 23m thì ngừng lại chống tạm thời. Nếu đất đá chứa
nhiều nước thì chống cố định ngay để ngăn đất đá xung quanh lở vào gương giếng
và giảm tổn thất khí ép.
2.4.3. Ƣu nhƣợc điểm và phạm vi áp dụng
* Ưu điểm
- Không phải bơm nước
- Đất đá xung quanh CTN khơ, ổn định hơn vì khi nước khơng vào CTN thì
đất đá nhỏ xung quanh khơng theo nước vào được.
- Có thể vừa đào đất đá trong vỉa chứa nước vừa thi công vỏ chống cố định.
* Nhược điểm
- Người và thiết bị làm việc trong điều kiện áp lực lớn dễ mắc phải bệnh
nghề nghiệp như tim, huyết áp.
- Tốc độ thi công chậm, trung bình 15m/tháng, cao nhất 45m/tháng.

* Điều kiện sử dụng
Phương pháp này dùng khi CTN đào qua lớp đất đá dày 835m hay lớp đất
đá chứa nước ngầm không sâu quá 36 m (áp suất 3,5at, đây là điều kiện mà người
không thể làm việc được).
Hiện tại thi công CTN bằng phương pháp buồng khí ép thì áp suất cho phép
để người làm việc 2,5at.
2.4.4. Một số chú ý khi thiết kế bản vẽ thi công
- Lựa chọn sơ đồ thi công
- Thiết kế miệng giếng đặc biệt khi dùng sơ đồ thi cơng với buồng khí ép

23


- Thiết kế vỏ giếng chìm trần ngăn, buồng làm việc, đế cắt và các phương
pháp thi cơng nó.
- Chọn thiêt bị cho phương pháp thi công và sơ đồ bố trí chúng.
- Xác định lượng khí ép tiêu thụ trong buồng làm việc
- Xác định cơng suất trạm khí ép
- Chọn máy ép khí
- Dự kiến phương án thứ 2
- Bổ sung thêm bản vẽ về cấu tạo buồng làm việc, móng cắt, miệng giếng đặc
biệt, trạm khí ép, sơ đồ bố trí các thiết bị.
2.5. Phƣơng pháp hạ mực nƣớc ngầm
2.5.1. Các phƣơng pháp thi công
Phương pháp 1: Hạ thấp mực nước ngầm từ trên mặt đất
Với phương pháp này lỗ khoan hạ mực nước ngầm được bố trí ở trên mặt đất
xung quanh giếng miệng giếng, chúng được khoan từ trên mặt đất xuống lớp đất đá
chứa nước và khoan vào lớp đất đá bền vững một đoạn từ 0,30,5m, sau đó đặt các
ống hút trong lỗ khoan, dùng máy bơm đặt trên mặt đất để bơm hút nước ở lớp đất
đá chứa nước lên để hạ mực nước ngầm ở lớp đất đá chứa nước tại khu vực mà

giếng đào qua. Khi đó đất đá ở khu vực này được tháo khô ta tiến hành đào giếng
qua bình thường.
Phương pháp 2: Tháo nước ngầm qua lỗ khoan xuống tầng đất đá bên dưới
Phương pháp này sử dụng khi ở dưới lớp đất đá chứa nước có tầng đất đá có
khả năng hút thấm nước, khi đó ta khoan lỗ khoan từ lớp đất đá chứa nước xuống
tầng đất đá thấm nước, sau đó lắp ống tháo nước ngầm để tháo nước từ lớp đất đá
chứa nước xuống. Khi nước ngầm ở lớp đất đá chứa nước được tháo khơ thì việc thi
cơng giếng được tiến hành bình thường.
Phương pháp 3: Tháo nước qua lỗ khoan xuống đường lị nằm ở phía dưới.
Phương pháp này được áp dụng khi phía dưới lớp đất đá chứa nước mà giếng
đào qua có đường lị, lúc này từ đường lị này hay từ mặt đất ta khoan lỗ khoan đến
lớp đất đá có chứa nước, tại khu vực mà giếng đào qua cần tháo khơ, sau đó lắp hệ
thống ống tháo nước ngầm và nước sẽ được tháo xuống hệ thống ống thu nước ở

24