nghiên cứu sự hình thành vòm áp lực do nổ mìn và biện pháp chỗng đỡ, áp dụng cho hầm dẫn nước thủy điện sông côn 2 tỉnh quảng nam

LỜI CẢM ƠN
Trong khuôn khổ hạn chế của luận văn, với những kết quả còn rất khiêm tốn
trong việc nghiên cứu sự hình thành vòm áp lực do nổ mìn và biện pháp chống đỡ,
tác giả của luận văn hy vọng đóng góp một phần nhỏ bé phục vụ thực tế cho lĩnh
vực nghiên cứu, thiết kế và xây dựng các công trình Thủy lợi - Thủy điện đang phát
triển mạnh mẽ ở nước ta.
Bằng kinh nghiệm thực tế khi tham gia thiết kế và giám sát tại hiện trường
công trình thủy điện Sông Côn 2, đã giúp tác giả có thêm nhiều kiến thức thực tế để
viết luận văn này. Tác giả đặc biệt xin được bày tỏ lòng cảm ơn tới Thầy giáo - GS.
TS. Vũ Trọng Hồng đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo trong quá trình học tập và
hoàn thành luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong Bộ môn thủy công, thi
công, Khoa Công trình - Trường Đại học Thủy lợi, Viện thuỷ điện và Năng lượng
tái tạo - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả về các
tài liệu, thông tin khoa học kỹ thuật và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho bài luận
văn.
Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, đồng
nghiệp đã động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn.
Do trình độ và thời gian có hạn nên luận văn không thể tránh khỏi những tồn
tại, hạn chế, tác giả rất mong nhận được mọi ý kiến đóng góp và trao đổi chân
thành. Tác giả rất mong muốn những vấn đề còn tồn tại sẽ được tác giả phát triển ở
mức độ nghiên cứu sâu hơn góp phần đưa những kiến thức khoa học vào phục vụ
sản xuất.

Tác giả


Nguyễn Tiến Dũng

BẢN CAM KẾT VỀ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN

Kính gửi: Ban Giám hiệu trường Đại học Thuỷ Lợi.
Khoa Công Trình.
Phòng Đào tạo ĐH&SĐH.
Bộ môn Công nghệ & Quản lý Xây dựng.
Tên tôi là: Nguyễn Tiến Dũng.
Ngày tháng năm sinh: 16/09/1980.
Học viên cao học lớp: CH18C11, niên khoá: 2010 - 2013, trường Đại học
Thuỷ lợi.
Tôi viết bản cam kết này xin cam kết rằng đề tài luận văn “Nghiên cứu sự
hình thành vòm áp lực do nổ mìn và biện pháp chống đỡ, áp dụng cho hầm dẫn
nước thủy điện Sông Côn 2 – tỉnh Quảng Nam” là công trình nghiên cứu của cá
nhân mình. Tôi đã nghiêm túc đầu tư thời gian và công sức dưới sự hướng dẫn của
GS.TS.Vũ Trọng Hồng để hoàn thành đề tài theo đúng quy định của nhà trường.
Nếu những điều cam kết của Tôi có bất kỳ điểm nào không đúng, Tôi xin chịu hoàn
toàn trách nhiệm và cam kết chịu những hình thức kỷ luật của nhà trường.


Hà nội, ngày … tháng … năm 2013

Cá nhân cam kết



Nguyễn Tiến Dũng



MỤC LỤC

27TCHƯƠNG 127T 3
27TĐẶC ĐIỂM THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ MÌN.27T 3
27T1.1.27T 27TTổng quan phương pháp thi công đường hầm.27T 3
27T1.2.27T 27TĐặc điểm đào đường hầm bằng phương pháp nổ mìn.27T 11
27T1.2.1.27T 27TPhương pháp đào toàn mặt cắt.27T 11
27T1.2.2.27T 27TPhương pháp mở một phần mặt cắt rồi hạ bậc.27T 11
27T1.2.3.27T 27TPhương pháp đào phân đoạn – NATM27T 12
27T1.2.4.27T 27TTrình tự đào.27T 13
27T1.3.27T 27TẢnh hưởng của nổ mìn đến chất lượng khối đá xung quanh.27T 14
27T1.3.1.27T 27TLý luận cơ bản về nổ phá.27T 14
27T1.3.2.27T 27TTác dụng của mặt thoáng đối với nổ phá – sự hình thành phễu nổ.27T 15
27T1.4.27T 27TKết luận.27T 18
27TCHƯƠNG 227T 19
27TSỰ HÌNH THÀNH VÒM ĐÁ NỨT NẺ DO NỔ MÌN GÂY RA.27T 19
27T2.1.27T 27TNguyên lý cơ bản về nổ mìn.27T 19
27T2.1.1.27T 27TLý thuyết về sóng nổ.27T 19
27T2.1.2.27T 27TSóng nổ xung kích theo quan điểm thủy khí động học27T 19
27T2.1.3.27T 27TSự hình thành sóng nổ địa chấn theo quan điểm lý thuyết đàn hồi.27T 22
27T2.2.27T 27TSóng xung kích và sóng phản xạ do nổ mìn gây ra.27T 23
27T2.3.27T 27TTác dụng phá hoại của sóng xung kích đến môi trường đá xung
quanh.
27T 24
27T2.3.1.27T 27TPhân loại sóng:27T 25
27T2.3.2.27T 27TPhá vỡ đất đá.27T 30
27T2.4.27T 27TKết luận.27T 38
27TCHƯƠNG 327T 39
27TXÁC ĐỊNH VÒM ÁP LỰC DO NỔ MÌN LÊN KẾT CẤU CHỐNG ĐỠ VÀ
PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN.
27T 39
27T3.1.27T 27TSự hình thành vòm áp lực trong quá trình đào đường hầm.27T 39

27T3.2.27T 27TCác biện pháp gia cố trong quá trình đào.27T 40
27T3.2.1. Treo (neo, phun bê tông) 43
27T3.2.2.27T 27TKhung chống (bằng gỗ hoặc bê tông cốt thép).27T 43
27T3.3.27T 27TĐặc điểm gia cố kết cấu khung.27T 43
27T3.3.1.27T 27TKết cấu kiểu khung gỗ hình đa giác.27T 43
27T3.3.2.27T 27TKết cấu khung kiểu vòm thép.27T 44
27T3.4.27T 27TXác định áp lực do đất đá tác dụng lên khung chống đỡ.27T 45
27T3.4.1.27T 27TKhi chưa xét đến tác dụng nổ mìn.27T 45


27T3.4.2.27T 27TKhi chỉ xét đến tác dụng nổ mìn.27T 48
27T3.4.3.27T 27TSơ đồ tính toán.27T 51
27T3.5.27T 27TSử dụng phần mềm để giải bài toán.27T 52
27T3.5.1.27T 27TKhái niệm.27T 52
27T3.5.2.27T 27TCác mô hình tính.27T 53
27T3.5.3.27T 27TCác dạng phần tử27T 53
27T3.6.27T 27TKết luận.27T 59
27TCHƯƠNG 427T 60
27TÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ BIỆN PHÁP CHỐNG ĐỠ CHO
ĐƯỜNG HẦM THỦY ĐIỆN SÔNG CÔN 2
27T 60
27T4.1.27T 27TGiới thiệu công trình.27T 60
27T4.1.1.27T 27TVị trí công trình.27T 60
27T4.1.2.27T 27TNhiệm vụ của công trình.27T 60
27T4.1.3.27T 27TThông số của công trình.27T 61
27T4.1.4.27T 27TBố trí tuyến năng lượng công trình thuỷ điện Sông Côn 2.27T 64
27T4.2.27T 27TKết quả tính toán.27T 65
27T4.2.1.27T 27TCác tài liệu đầu vào.27T 65
27T4.2.2.27T 27TTính toán.27T 67
27T4.3.27T 27TTính toán kết cấu chống đỡ bằng phần mềm SAP2000.27T 74

27T4.4.27T 27TKết luận.27T 84
27T4.5.27T 27TMột số nhận xét thực tế tại công trường Thủy điện Sông Côn 2, tỉnh
Quảng Nam.
27T 84
27T4.5.1.27T 27TChọn tuyến hầm:27T 84
27T4.5.2.27T 27TThiết kế thủy công hầm.27T 84
27T4.5.3.27T 27TTổ chức thi công hầm.27T 85
27T4.5.4.27T 27TMô tả sự cố sụt nóc ngách hầm số 2.27T 85
27TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ27T 89
27TTÀI LIỆU THAM KHẢO.27T 90



DANH MỤC BẢNG BIỂU
27TBảng 2-1: Hệ số KR
N
R, KR
P
R trong công thức (2-8), (2-9).27T 29
27TBảng 3-1 – Trị số Ka27T 47
27TBảng 3-2. Trị số của ε.27T 49
27TBảng 3-4. Trị số của Kđ.27T 50
27TBảng 3-5. Hệ số lệch tải.27T 51
27TBảng 4.1: Thông số kỹ thuật công trình27T 61
27TBảng 4.2: Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất đá27T 67
27TBảng 4.3. Chỉ tiêu cơ lý 2 mặt cắt đại diện tính toán27T 68
27TBảng 4.4. Kết quả tính áp lực phân bố đều tác dụng lên 1m hầm27T 75
27TBảng 4.5. Bảng tính toán thép khung chống:27T 83

DANH MỤC HÌNH VẼ
27THình 1.1: Đường hầm thuỷ điện Buôn Kuốp – tỉnh Đăk Lắc27T 7
27THình 1.2: Đường hầm thuỷ điện Đại Ninh – tỉnh Lâm Đồng27T 8
27THình 1.3: Đường hầm giao thông qua đèo Hải Vân – tỉnh Thừa Thiên Huế27T 8
27THình 1.4: Đường hầm thuỷ điện A Vương – tỉnh Quảng Nam.27T 9
27THình 1.5: Đường hầm thuỷ điện Bản Vẽ – tỉnh Nghệ An.27T 9
27THình 1.6: Đường hầm thuỷ điện A Lưới – tỉnh Thừa Thiên Huế.27T 10
27THình 1.7: Đường hầm thuỷ điện Hủa Na – tỉnh Nghệ An.27T 10
27THinh 1.8. Đào đường hầm trên toàn bộ mặt cắt.27T 11
27THinh 1.9. Đào mở một phần mặt cắt rồi hạ bậc.27T 12
27THình 1.10: Sơ đồ tác dụng của nổ phá27T 14
27THình 1.11. Sơ đồ các vùng phá hoại của đất đá khi nổ có một mặt thoáng.27T 16
27THình 1.12. Sơ đồ phễu nổ.27T 17
27THình 2.1: Sơ đồ nổ trên không và các mặt gián đoạn.27T 20
27THình 2.2: Sự thay đổi của áp lực phía sau đầu sóng xung kích27T 21
27THình 2.3. Áp lực của sóng nổ theo thời gian.27T 22
27THình 2.4a: Sự yếu dần của sóng khi lan truyền ra xa.27T 23
27THình 2.4b: Sự yếu dần của sóng khi lan truyền ra xa.27T 23
27THình 2.5. Minh họa sóng cầu và sóng phẳng.27T 26
27THình 2.6. Đồ thị biên độ của sóng nổ theo thời gian.27T 28
27THình 2.7. Các vùng ảnh hưởng khi nổ mìn.27T 29
27THình 2.8. Sơ đồ phá vỡ đất đá đồng chất xung quanh lượng thuốc nổ.27T 30
27THình 2.9. Sơ đồ tạo thành sóng phản xạ ở mặt thoáng.27T 33
27THình 2.10: Sơ đồ xác định các thông số của sóng ứng suất27T 34
27Ttrong đất đá khi nổ lượng thuốc.27T 34
27THình 2.11: Sơ đồ trị số ứng suất khi nổ lượng thuốc trong đất đá nứt nẻ.27T 35
27THình 2.12. Sơ đồ phản xạ của sóng chấn động từ mặt thoáng27T 36
27THình 3.1: Thanh neo phổ thông dính kết bằng vữa xi măng cát.27T 41

27THình 3.2. Hình ảnh sau khi phun bê tông tại hầm dẫn nước Sông Côn 227T 43
27THình 3.3: Dây chuyền công nghệ phun khô, phun ẩm.27T 43
27THình 3.4: Kết cấu kiểu khung gỗ hình đa giác27T 44
27THình 3.5: Kết cấu khung kiểu vòm thép27T 45
27THình 3.6. Khung chống kiểu vòm thép tại hầm dẫn thủy điện Nậm Mu.27T 45
27THình 3.7: Sơ đồ tính toán áp lực đất đá do hình thành vòm cân bằng.27T 46
27THình 3.8: Sơ đồ tính toán áp lực đất đá của riêng nổ mìn.27T 48
27THình 3.9a: Sơ đồ tính toán áp lực đất đá tác dụng lên kết cấu chống đỡ sau khi nổ
mìn.
27T 51
27T- Nếu coi gần đúng các lực tác dụng lên kết cấu chống đỡ là áp lực đều thì ta có sơ
đồ:
27T 52
27THình 3.9b: Sơ đồ lực phân bố đều tác dụng lên kết cấu chống đỡ sau khi nổ mìn.27T 52
27THình 3.10a: Phần tử thanh 2 nút Hình 3.10b: Phần tử thanh 3 nút27T 54
27THình 3.11a: Phần tử dầm 2 nút Hình 3.11b: Phần tử dầm 3 nút27T 54
27THình 3.12 - Sơ đồ chịu lực tổng quát của phần tử.27T 56
27THình 3.13 - Sơ đồ giải bài toán theo phương pháp PTHH.27T 58
27THình 4.1- Sơ đồ áp lực lên kết cấu chống đỡ.27T 68
27THình 4.3- Sơ đồ áp lực đều lên kết cấu chống đỡ.27T 71
27THình 4.4- Sơ đồ áp lực lên kết cấu chống đỡ.27T 72
27THình 4.5- Sơ đồ áp lực đều lên kết cấu chống đỡ.27T 73
27THình 4.6 – Mô phỏng tổ hợp tải trọng lên khung chống Mặt cắt 1:27T 75
27TMặt cắt 1:27T 76
27THình 4.7. Chuyển vị khung chống27T 76
27THình 4.8. Mô men M3327T 77
27THình 4.9. Lực dọc N27T 78
27THÌnh 4.10. Chuyển vị khung chống27T 79
27THình 4.11. Mô men M3327T 80
27THình 4.12. Lực dọc N27T 81

27THình 4.13. Tác giả (bên trái) cùng đồng nghiệp khi tham gia giám sát27T 86
27Tthi công đường hầm dẫn nước Sông Côn 2.27T 86
27THình 4.14. Hàn khung thép tại công trường27T 87
27THình 4.15. Đào và gia cố tạm bằng thép I16.27T 87
27THình 4.16. Một đoạn hầm sau khi đã gia cố tạm.27T 88

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Đề tài:
Do có tính ưu việt hơn hẳn là tiết kiệm diện tích chiếm đất, ít tác động đến
môi trường, rút ngắn chiều dài tuyến công trình so với việc đào kênh dẫn, làm
đường ống hay làm đường nên ở nước ta hiện nay, việc nghiên cứu đường hầm
đang rất được quan tâm. Với đặc điểm địa chất thường không đồng nhất nên để đảm
bảo an toàn khi thi công qua các vùng địa chất khác nhau là cực kỳ quan trọng.
Trong luận văn này, học viên ứng dụng phần mềm, mô phỏng sự hình thành vòm áp
lực do nổ mìn, từ đó đưa ra biện pháp chống đỡ cho phù hợp để an toàn và giảm chi
phí cho công tác thi công. Đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, phù hợp để áp
dụng vào công trình thực tế là Thuỷ điện Sông Côn 2 – Tỉnh Quảng Nam, và các
công trình tương tự khác.
2. Mục đích của Đề tài:
- Nghiên cứu sự hình thành vòm áp lực do nổ mìn.
- Mô hình hóa và giải quyết bài toán mô hình bằng phần mềm.
- Các tính toán được cụ thể hoá tại đường hầm dẫn nước của công trình thuỷ
điện Sông Côn 2, tỉnh Quảng Nam.
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:
Tổng hợp tài liệu nghiên cứu đã có trong và ngoài nước về vấn đề thi công
đường hầm.
Nghiên cứu phương pháp phần tử hữu hạn để mô tả vòm áp lực do nổ mìn.
Sử dụng phần mềm SAP 2000 để tính toán.
4.

Kết quả dự kiến đạt được:
Xác định được giới hạn sự hình thành vòm áp lực do nổ mìn, từ đó đưa ra kết
cấu chống đỡ.
5.
Nội dung của luận văn:

2
CHƯƠNG 1
Đặc điểm thi công đường hầm bằng phương pháp nổ mìn.
1.1. Tổng quan phương pháp thi công đường hầm
1.2. Đặc điểm đào đường hầm bằng phương pháp nổ mìn
1.3. Ảnh hưởng của nổ mìn đến chất lượng khối đá xung quanh.
1.4. Kết luận.

CHƯƠNG 2
Sự hình thành vòm đá nứt nẻ do nổ mìn gây ra.
2.1. Nguyên lý cơ bản về nổ mìn.
2.2. Sóng xung kích và sóng phản xạ do nổ mìn gây ra.
2.3. Tác dụng phá hoại của sóng xung kích đến môi trường đá xung quanh.
2.4. Kết luận.
CHƯƠNG 3
Xác định vòm áp lực do nổ mìn lên kết cấu chống đỡ và phương pháp tính toán.
3.1 Sự hình thành vòm áp lực trong quá trình đào đường hầm
3.2 Các biện pháp gia cố trong quá trình đào.
3.3 Đặc điểm gia cố kết cấu khung.
3.4 Xác định áp lực do đất đá tác dụng lên khung chống đỡ.
3.5 Sử dụng phần mềm để giải bài toán.
3.6 Kết luận.
CHƯƠNG 4
Áp dụng phương pháp tính toán và biện pháp chống đỡ cho đường hầm Thủy

điện Sông Côn 2
4.1 Giới thiệu công trình.
4.2 Kết quả tính toán.
4.3 Tính toán kết cấu chống đỡ bằng phần mềm.
4.4 Kết luận.


3
CHƯƠNG 1
ĐẶC ĐIỂM THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ MÌN.
1.1. Tổng quan phương pháp thi công đường hầm.
Đường hầm là một loại công trình ngầm (những loại khác thuộc công trình
ngầm như nhà máy ngầm, thành phố ngầm, bãi chứa xe, thư viện, hầm trú ẩn, kho
nước, kho xử lý chất phóng xạ ). Bản thân đường hầm chỉ là một không gian dài,
nằm ngang hoặc gần ngằm ngang, tiếp xúc với mặt đất ở hai đầu hầm. Quá trình đào
hầm phải mở thêm cửa hầm phụ để đào thêm gương hầm, các giếng đứng tiếp xúc
với mặt đất chỉ ở trên đỉnh để vận chuyển người vào lò, các giếng nghiêng tiếp xúc
với mặt đất chỉ một đầu nhằm vận chuyển một số kết cấu, vật liệu phục vụ chống
đỡ, hoặc lò mù, không tiếp xúc với mặt đất với mục đích chính là thăm dò khối đá
trên nóc hầm. Ngoài ra có trường hợp phải đào thêm những khoang, buồng, những
hầm phụ để tháo lắp các bộ phận của máy đào hầm TBM, chỗ chuyển tuyến cho xe
vận chuyển bằng đường ray v.v
Với đặc thù trên, phương pháp thi công đường hầm có những yêu cầu cá biệt
so với thi công trên mặt đất:
- Công nghệ thi công hầm:
+Kiểm tra địa hình:
Kiểm tra sự phù hợp tuyến đường hầm với tọa độ trên mặt đất phải sử dụng
máy đo kinh vĩ, định vị bằng vệ tinh Global Positional System (GPS), thiết bị đo
cao độ, vẽ bằng máy tính, hệ thống thông tin địa lý Geographic Information System
(GIS), thiết bị kiểm tra dạng Robot.

Hình dạng của mặt cắt hầm cũng như tuyến hầm phải kiểm tra để đảm bảo
trùng với tuyến đường, hình dạng vỏ hầm phải đảm bảo độ dày.
Công tác trắc địa trong quá trình đào theo phương pháp đào khác nhau có
quy trình và thiết bị khác nhau như đào từ cửa vào, đào hầm từ một giếng lò bao
gồm chuyển tuyến và cao độ từ mặt đất xuống dưới hầm
+Phương pháp thi công:

4
Những công đoạn khoan, nổ, thông gió, xúc, chuyển, chống đỡ tạm, thi công
vỏ hầm .v.vv đều phải tiến hành theo phương pháp tuần tự, hậu quả là thời gian thi
công dài. Thí dụ thủy điện Hòa Bình, công trình ngầm dài 14.200m, khối lượng đào
đất đá ngầm 1.177.000m
P
3
P, thi công trên 10 năm (1981-1994).
Đòi hỏi thiết bị chuyên dùng riêng: máy khoan có nhiều mũi, có thể thay đổi
cần khoan theo chiều cao, dài, góc, các loại máy đào tùy theo yêu cầu như máy đào
dạng khiên khi qua lớp trầm tích dưới đáy sông, máy đào tự cắt và xúc (TBM), máy
đào giếng đứng kiểu Robin
- Tổ chức thi công hầm:
Việc liên hệ giữa đường hầm với các đơn vị trên mặt đất chỉ qua 2 cửa hầm,
rất khó cho việc tăng thêm thiết bị, tăng thêm người, tăng thêm vật tư vì không gian
chật hẹp. Muốn tăng tiến độ thi công chỉ có cách mở thêm cửa hầm phụ. Ví dụ thủy
điện Hòa Bình có đoạn hầm phải mở tới 9 cửa phụ.
Hạn chế hoạt động trong hầm do yêu cầu hạn chế khí độc thải ra (số lượng
xe máy, số công nhân trong một ca), tránh ảnh hưởng đến kết cấu công trình đã thi
công phần trước hoặc kề bên (khống chế lượng thuốc nổ mìn của quy mô một vụ nổ).
- Ảnh hưởng của điều kiện địa chất, địa chất thủy văn.
+Những thách thức về địa chất trong thi công:
Trong thi công hở, các hố khoan thăm dò được tiến hành trực tiếp trên móng

công trình, còn thi công ngầm các hố khoan không trực tiếp vào gương đào mà chỉ
nằm trên nóc hầm. Mọi chỉ tiêu tính toán đều suy từ các nõn khoan trên, nên rất dễ
dẫn đến sai lầm.
+Kiểm tra địa chất, địa chất thủy văn:
Yêu cầu kiểm tra phải tiến hành trước khi đào, trong khi đào, sau khi xây
dựng vỏ hầm.

5
Luôn đối chiếu sự phân lớp phân tầng địa chất, những điểm xuất hiện nước
ngầm và những điều thực tế gặp phải trong quá trình đào với các số liệu dự báo của
đơn vị địa kỹ thuật để điều chỉnh về thiết kế, về phương pháp thi công.
- Khối lượng đào trong thi công công trình ngầm rất lớn: đào thân hầm, hầm
giao thông, hầm thông gió, sử lý tiếp cận cửa vào, các giếng thăm dò, sử lý các đứt
gãy, khoan phụt gia cố.
- Yêu cầu an toàn lao động, vệ sinh môi trường:
Xử lý khi gặp khí độc tự nhiên, khí độc do nổ mìn, do xe máy thi công thải
ra, bụi khi khoan nổ, đá long rời rơi ra
Ở thời kỳ đầu đường hầm chưa được làm vỏ và chủ yếu là các đường hầm
ngắn. Các đường hầm dài được xây dựng vào nửa cuối thế kỷ XVII khi thuốc nổ ra
đời. Nhưng cũng phải đến thế kỷ XIX khi khoa học đã phát triển hơn rất nhiều thì
xây dựng đường hầm mới phát triển nhanh đặc biệt là ở các nước Châu Âu, trên dãy
núi Alps từ Pháp đến Ý có đường hầm Mont Cenis dài 12.849 m. Hầm Sinplon dài
19803m. Hầm Sin Gotthord nối Thuỵ Sĩ và Italia dài 14.984m. Vào thời kỳ này việc
gia cố vỏ hầm cũng đã được chú ý đến bằng việc dùng đá xây cho lớp áo đường hầm.
Song song với việc phát triển của công nghệ đào hầm từ lao động bằng sức
người đến đến nổ phá, khoan nổ, từ hầm mặt cắt nhỏ chiều dài ngắn đến đường hầm
dài, mặt cắt lớn thì việc gia cố hầm cũng chuyển từ không vỏ sang vỏ đá xây rồi vỏ
bê tông cốt thép. Việc dùng kết cấu bê tông cốt thép thay thế đá xây làm vỏ hầm có
ý nghĩa rất lớn trong việc phát triển công nghệ xây dựng đường hầm phục vụ
phát triển kinh tế xã hội.

Ở Việt Nam trong những năm gần đây hàng loạt các nhà máy thuỷ điện đã và
đang được xây dựng. Trong các công trình thuỷ lợi - thuỷ điện thì việc sử dụng các
đường hầm thuỷ công để dẫn nước và tháo nước được sử dụng rất rộng rãi, đặc biệt
là với các công trình thuỷ điện
Ngoài thuỷ điện, thuỷ lợi, công trình ngầm còn được dùng trong một số ngành
như giao thông, quốc phòng, công nghiệp…

6
Sau đây là các trạm thuỷ điện đã và đang xây dựng có sử dụng hệ thống đường
hầm thuỷ công tương đối lớn là:
Thuỷ điện Hoà Bình trên sông Đà – tỉnh Hoà Bình.
Đây là công trình thuỷ điện lớn thứ hai Việt Nam (sau công trình thuỷ điện
Sơn La vừa phát điện), hệ thống công trình ngầm bao gồm:
- Nhà máy thuỷ điện ngầm có kích thước lớn, có vỏ bọc bê tông cốt thép
(chiều cao 53m ; chiều rộng 22m ; chiều dài 280m).
Đường hầm dẫn nước vào tua bin có đường kính D=8m, đoạn đầu có kết cấu
là vỏ bê tông cốt thép, đoạn vào tua bin có kết cấu bê tông cốt thép bọc vỏ thép.
- Hầm xả mặt cắt hình chữ U ngược có đỉnh hầm là nửa đường tròn; R=4,5m;
rộng B=9m ; cao H=9,75m ; có lớp áo lót bằng bê tông cốt thép.
- Hầm thi công mặt cắt hình chữ nhật có đỉnh hầm là nửa đường tròn R=6m;
B=12m ; cao H=11m có lớp áo lót bằng bê tông cốt thép.
Công trình thuỷ điện Hoà Bình là công trình thuỷ điện ngầm lớn nhất Đông Nam Á.

Thuỷ điện Yali – tỉnh Gia Lai.
Đây là công trình thuỷ điện lớn thứ ba ở Việt Nam. Hệ thống công trình ngầm
bao gồm:
- Gian máy ngầm kể cả sàn lắp ráp có chiều dài 118,5m; cao 55,08m; chiều
rộng gian máy là 22m;
- Các đường hầm dẫn nước số 1 và số 2 chạy song song với đường kính thông
thuỷ là 7m; tổng chiều dài là 7,6km; Các đường hầm đều có chống đỡ bằng vỏ bê

tông cốt thép (chiều dày chống đỡ là 40cm; và 50cm).
- Bể điều áp ngầm: kích thước trên mặt bằng là 55x13m, diện tích mặt cắt
đứng là 248,3m2 phần trên của tiết diện là nửa hình tròn, bán kính 6,5m; phần dưới
là hình chữ nhật kích thước 13x14m. Toàn bộ hệ thống điều áp có chống đỡ bằng bê
tông cốt thép, chiều dày vỏ buồng trên là 50cm; vỏ buồng dưới và giếng nối là 65cm.

7
Thuỷ điện Đại Ninh – tỉnh Lâm Đồng và Bình Thuận:
Đường hầm dẫn nước có đường kính D =4,5m; dài 11.254m
Thuỷ điện Bản Vẽ – tỉnh Nghệ An:
Sử dụng 2 đường hầm dẫn nước có đường kính D = 6,5m, tổng chiều dài
1.290m (mỗi hầm dài 645m).
Thuỷ điện A Vương – tỉnh Quảng Nam:
Đường hầm dẫn nước có đường kính D = 6,2m, tổng chiều dài là 4851m trong
đó đường hầm dẫn nước dài 4365m, đường hầm ngách thi công dài 486m.
Thuỷ điện Xêkaman 3
Đường hầm dẫn nước có đường kính 4m, tổng chiều dài 7360m.
Thủy điện Hủa Na – tỉnh Nghệ An (đang xây dựng):
Công suất 180MW, đường hầm dẫn nước có đường kính 7,3m, chiều dài 3.826m.
Dưới đây là một số hình ảnh về công trình ngầm đã và đang được xây dựng ở
Việt Nam:

Hình 1.1: Đường hầm thuỷ điện Buôn Kuốp – tỉnh Đăk Lắc

8












Hình 1.2: Đường hầm thuỷ điện Đại Ninh – tỉnh Lâm Đồng

Hình 1.3: Đường hầm giao thông qua đèo Hải Vân – tỉnh Thừa Thiên Huế

9













Hình 1.4: Đường hầm thuỷ điện A Vương – tỉnh Quảng Nam.

Hình 1.5: Đường hầm thuỷ điện Bản Vẽ – tỉnh Nghệ An.

10













Hình 1.6: Đường hầm thuỷ điện A Lưới – tỉnh Thừa Thiên Huế.

Hình 1.7: Đường hầm thuỷ điện Hủa Na – tỉnh Nghệ An.


11
1.2. Đặc điểm đào đường hầm bằng phương pháp nổ mìn.
Thi công đường hầm bằng phương pháp nổ mìn là phương pháp truyền thống.
Các phần đào theo một trình tự rất chặt chẽ, đào đến đâu tiến hành chống đỡ ngay
bằng hệ thống thanh, tấm (gỗ hoặc thép), áp lực đất đá sẽ truyền lên vật chống đỡ,

sau đó sẽ thi công vỏ hầm. Tùy theo chất lượng đá xung quanh hầm mà tiến hành
đào toàn mặt cắt hay đào từng phần rồi mở rộng dần.
1.2.1. Phương pháp đào toàn mặt cắt.
Toàn mặt cắt ngang của đường hầm cùng tiến hành đào một lần. Phương pháp
này có thể tăng nhanh tốc độ thi công, thích hợp với những điều kiện sau:
- Đường hầm có kích thước mặt cắt không lớn, trong trường hợp địa chất xấu
(nhỏ hơn 16m2).
- Đối với đường hầm có kích thước tương đối lớn thì điều kiện địa chất phải tốt.
- Có thể sử dụng máy đào.
1
Khoang ®µo
I
I
Khoang ®µo
1
2 3
MÆt c¾t ngang I - I

Hinh 1.8. Đào đường hầm trên toàn bộ mặt cắt.
1.2.2. Phương pháp mở một phần mặt cắt rồi hạ bậc.
Khi kích thước khoang đào lớn (đường kính lớn hơn 11m), dù chất lượng đá
cho phép đào toàn bộ mặt cắt một lần, cũng nên đào từng phần, 2 hoặc 3 phần. Phần
đỉnh đào trước tiên, sau đó mở rộng toàn bộ mặt cắt gương hầm. Việc gia cố đá ở
phần đỉnh hiện không có vấn đề gì đặc biệt. Tuy nhiên, khi sử dụng khung thép thì
khi vòm được đỡ bằng khung thép đủ cường độ sẽ nảy sinh vấn đề cho trụ chống.
Vòm phải có móng tạm thời trong khi bậc đang cần đào. Một giải pháp là tăng độ
rộng của vòm và đặt chân đỡ vòm ngoài đường biên của tường cần cần đào. Để thực

12
hiện giải pháp này những đoạn ngắn của trụ đỡ khung thép phải được hàn vào vòm

nhằm đơn giản việc nối tiếp trụ đỡ - vòm sau này.
1
2.1
2.2
2.3
2.4

Hinh 1.9. Đào mở một phần mặt cắt rồi hạ bậc.
1.2.3. Phương pháp đào phân đoạn – NATM
Phương pháp đào hầm mới của Áo (New Austrian Tunneling Method –
NATM) hiện nay được dùng nhiều trong thi công hầm ở Việt Nam, đặc biệt trong
những vùng xen lẫn địa chất xấu. NATM có một quy trình quan sát địa chất chặt
chẽ trong quá trình đào, dường như đó là trung tâm của công nghệ này, nhằm đảm
bảo kết cấu chống đỡ được dựng lắp là tin tưởng. Nhận xét này thường bị bỏ qua.
Phương pháp này được phát triển cho việc khai thác mỏ tại dãy núi Alpine, ở những
độ sâu khi chi phí khảo sát địa chất từ mặt đất không cho phép và điều kiện đất
thường là loại khó đào và khác nhau. Kinh nghiệm trước đây đã được đánh giá tốt
nhất là kết hợp lựa chọn kích thước hầm dẫn ban đầu và sự tuân thủ một hệ thống
chống đỡ để giữ cho hầm ổn định. Sau đó quan sát (đo) để xác định những chuyển
vị của đất đá để cần thiết phải bổ sung thêm chống đỡ. Nhờ kinh nghiệm và sự tin
tưởng ngày càng tăng lên, phương pháp này được áp dụng vào những vùng đất có
mức độ khó tăng dần.
NATM nhìn chung là phương pháp đào hầm dẫn. Hầm dẫn được đào từng
đoạn nói chung là ngắn để kịp lắp kết cấu chống đỡ phục vụ cho quá trình mở rộng
dần mặt cắt gương hầm. Bê tông phun thường được dùng để làm ổn định gương
hầm ứng với một lần tiến của chu kỳ đào, và khi cần thiết có thể sử dụng kết cấu
tạm thời.

13
Những dầm sắt đan thành lưới thường là một bộ phận kết cấu của NATM.

Những dầm này gồm 3 hoặc 4 thanh sắt được phủ bê tông cốt thép xếp thành hình
tam giác hoặc hình 4 cạnh, phù hợp với hình dáng của chu vi khối đào, và liên kết
với nhau thành một bộ phận chế tạo sẵn nhờ những lưới thép đan chéo đường kính
nhỏ đặt liên tục. Sau khi dựng kết cấu lên những dầm thép này, tiến hành phun bê
tông và trở thành một bộ phận tăng cường cho màng chắn ban đầu.
Giống như các khung thép, những dầm sắt đan lưới thường được dựng theo
từng đoạn theo sự dịch chuyển của khối đào và được neo lại với nhau. Do đã được
gia cố nên tất cả những ứng suất sinh ra ban đầu không tiếp tục phát triển, điều này
càng phù hợp thực tế để đào trong đáy hầm tường bên và tiếp tục đào lên.
Những nguyên tắc gia cố đá trong NATM đã có sự tiến bộ về nhận thức trong
nghệ thuật thi công hầm.
Barton và cộng sự (1980) cung cấp thêm những thông tin về chiều dài neo,
khoảng cách tối đa không cần chống và lực chống đỡ nóc hầm nhằm bổ sung vào
những kiến nghị chống đỡ được in trong báo cáo đầu tiên 1974.
Công thức ước tính chiều dài neo:
L = 2 + 0,15B/ESR
L – chiều dài neo, m.
B – Chiều rộng hầm, m.
ESR – chỉ số chống đỡ, với hầm thủy điện, ESR = 1,6.
Công thức ước tính bề rộng nóc hầm tối đa không cần chống: B
R
max
R=2ESR.QP
0,4

Công thức tính áp lực chống đỡ nóc hầm cố định P
R
n
R=2JR
n

RP
1/2
PQP
-1/3
P/3JR
r
R.
1.2.4. Trình tự đào.
+ Khoan lỗ mìn.
+ Công tác nổ phá.
+ Thông gió.
+ Dọn và vận chuyển đá trong đường hầm.
+ Chống đỡ và thi công vỏ bê tông.

14
1.3. Ảnh hưởng của nổ mìn đến chất lượng khối đá xung quanh.
1.3.1. Lý luận cơ bản về nổ phá.
Hiện tượng nổ phá là do thuốc nổ bị kích thích (bị đập, gặp tia lửa, nhiệt độ
cao) lập tức phát sinh ra phản ứng hóa học, thuốc biến thành khí, đồng thời sinh ra
nhiệt độ rất cao 1663 ÷ 4273
P
0
PK (1500 ÷ 4000P
0
PC), thể tích khí tăng lên rất lớn, do đó
áp suất tăng rất cao (6000 ÷ 8000at). Áp lực lớn đó sinh ra sóng xung kích rất mạnh,
phá hoại môi trường xung quanh.
Như trên đã nói, hiệu quả nổ mìn chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố, nên việc
nghiên cứu tác dụng phá hoại của thuốc nổ trong môi trường là một vấn đề hết sức
phức tạp. Vì vậy để nghiên cứu dễ dàng ta giả thiết:

Môi trường là đồng đều tức là tác dụng nổ phá gây ra trong môi trường trên
mọi phương đều như nhau:
- Môi trường đất đá là vô hạn.
- Bao thuốc có dạng hình cầu
Trên cơ sở những giả thiết đó, ta có thể tạm thời phân chia phạm vi môi trường
chịu tác dụng của nổ phá ra làm 4 vùng giới hạn bởi 4 mặt cầu có cùng tâm là tâm
nổ. Dùng mặt cắt đi qua tâm nổ ta có thể biểu thị tác dụng của nổ phá như hình sau:
1
2
3
4

Hình 1.10: Sơ đồ tác dụng của nổ phá
1. Vùng nén ép hay nát vụn (vùng gần tâm nổ);
2. Vùng văng đi (vùng trung gian);
3. Vùng long rời (vùng xa tâm nổ);
4. Vùng chấn động.

15
- Trong vùng nén ép (hay nát vụn) đất đá chịu áp lực là nhiệt độ rất cao nên tạo
thành lỗ hổng hình cầu có thành vách vững chắc, tất cả các khe nứt riêng biệt đều
mất đi. Nếu là đá thì sẽ bị nát vụn.
- Trong vùng văng đi, năng lượng nổ không những làm cho môi trường bị phá
vỡ mà còn có thể bị văng đi một khoảng cách nhất định nếu gần mặt thoáng (mặt
đất tự nhiên, thành vách hố đào. v.vv…).
- Trong vùng long rời, năng lượng nổ chỉ có thể tạo thành các hệ thống khe
nứt, phá hoại kết cấu của môi trường.
Trong vùng chấn động, năng lượng nổ chỉ có thể làm cho các phần tử đất đá bị
dịch chuyển mà không phá vỡ được liên kết của chúng.
Trong thực tế người ta tổng hợp 3 vùng đầu tiên thành một vùng gọi là vùng

phá hoại. Bán kính ứng với vùng này gọi là bán kính phá hoại hay bán kính tác
dụng nổ phá và được kí hiệu là R. Vùng phá hoại hay R là một chỉ tiêu để đánh giá
hiệu quả nổ phá. Vùng chấn động có ý nghĩa trong việc đánh giá tác dụng của địa
chấn do nổ mìn gây ra đối với khối đất đá hoặc các công trình xung quanh. Mặt
khác cũng nên hiểu rằng sự phân chia ở trên chỉ là khái niệm để giải thích tác dụng
của nổ phá, giữa các vùng đó không có một ranh giới rõ rệt.
1.3.2. Tác dụng của mặt thoáng đối với nổ phá – sự hình thành phễu nổ.
1.3.2.1. Tác dụng của mặt thoáng đối với nổ phá.
Trong trường hợp môi trường là bán vô hạn (có nghĩa là gần nguồn nổ có một
mặt thoáng nào đó) thì hiện tượng phá hoại đất đá có khác với những điều đã trình
bày ở trên. Sóng nén đi đến mặt thoáng được phản xạ lại. Thực chất của sóng phản
xạ là sự giãn nở của đất đá được lan truyền từ mặt thoáng trở lại. Ứng suất kéo do
sóng phản xạ gây ra có trị số tuyệt đối nhỏ hơn ứng suất nén do sóng nén gây ra một
ít. Sức chịu kéo của đất đá so với sức chịu nén lại nhỏ hơn nhiều. Vì vậy sóng phản
xạ có tác dụng phá vỡ đất đá mạnh hơn nhiều so với sóng nén. Qua đây ta thấy mặt
thoáng có tác dụng nâng cao hiệu quả đập vỡ đất đá của nổ mìn lên rất nhiều thông
qua tác dụng của sóng phản xạ và chính vì vậy mà người ta hết sức chú ý tạo được
nhiều mặt thoáng khi bố trí nổ mìn. Sự phá hoại của đất đá khi nổ mìn có một mặt
thoáng được mô tả như hình sau:

16
1

Hình 1.11. Sơ đồ các vùng phá hoại của đất đá khi nổ có một mặt thoáng.
1. Các khe nứt do sóng phản xạ gây ra;
2. Vùng phá hoại ở gần mặt thoáng dưới tác dụng của sóng phản xạ.
1.3.2.2. Sự hình thành phễu nổ.
Khi khoảng cách từ tâm nổ đến mặt thoáng nhỏ hơn bán kính phá hoại R, một
phần đất đá bị phá hoại do sự hình thành các khe nứt đã nói ở trên sẽ được chuyển
động về phía mặt thoáng. Phương vận tốc chuyển động của đất đá tại một điểm nào

đó trùng với bán kính R đi qua điểm đó. Năng lượng mà các chất khí nổ tàng trữ lại
thường vào khoảng 50% tổng năng lượng của nổ phá và một phần được biến thành
động năng của đất đá. Trường hợp đất đá có vận tốc chuyển động lớn thì chúng sẽ
văng đi xa và hình thành phễu nổ.
Phễu nổ là một khái niệm quan trọng để xem xét tác dụng của nổ phá. Các đặc
trưng của phễu nổ gồm:
- Đường cản ngắn nhất W: là khoảng cách ngắn nhất từ tâm khối thuốc nổ
đến mặt thoáng.
- Bán kính phá hoại R: là khoảng cách từ tâm khối thuốc nổ đến mép phễu
nổ mìn.
- Bán kính phễu nổ r.
- Độ sâu nhìn thấy h: là độ sâu thực tế của phễu sau khi đất đá đã nổ ra rơi
trở lại và lấp một phần.

17
Khi tính toán lượng thuốc nổ người ta coi như đất đá chỉ bị phá hoại trong
phạm vi của hình nón lật ngược có đỉnh là tâm khối thuốc nổ.
1
2

Hình 1.12. Sơ đồ phễu nổ.
W – đường cản lớn nhất; R – bán kính phá hoại;
r – bán kính phễu nổ; h – độ sâu nhìn thấy;
1. Đất đá rơi trở lại sau khi nổ;
2. Phạm vi phá hoại theo giả thiết.
Ngoài ra từ r và W người ta đưa ra một thông số rất quan trọng trong tính toán,
đó là tỉ số r/W. Tỉ số này được gọi là chỉ số tác dụng nổ phá và ký hiệu là n:
W
r
n =

(1.1)
Khi n > 1 người ta gọi là nổ mìn văng mạnh. Phễu nổ trong trường hợp này gọi
là phễu nổ văng mạnh và khối thuốc nổ tương ứng được gọi là bao thuốc nổ mạnh.
Khi n = 1 có nổ mìn văng tiêu chuẩn. Phễu nổ lúc này được gọi là phễu nổ tiêu
chuẩn và khối thuốc nổ là bao thuốc tiêu chuẩn.
Khi 0,75 < n < 1 là nổ mìn văng yếu. Phễu nổ là phễu phễu nổ văng yếu và
khối thuốc là bao thuốc văng yếu.
Khi n ≤ 0,75, tuy đất đá được đập vỡ nhưng không bị văng đi, mặt đất chỉ bị
lồi lên chứ không hình thành phễu nổ. Khối thuốc lúc này gọi là bao thuốc nổ om.
Về phương pháp nổ mìn còn chia ra:

18
- Nổ mìn lỗ nông.
- Nổ mìn lỗ sâu.
- Nổ mìn bầu.
- Nổ mìn hầm.
Đối với thi công đường hầm người ta thường dùng phương pháp nổ mìn lỗ
nông. Việc bố trí nổ mìn đào hầm thường sử dụng 3 loại lỗ mìn.
- Lỗ mìn rãnh: để tạo mặt thoáng.
- Lỗ mìn phá: để phá đá.
- Lỗ mìn sửa hay viền: để tạo gương hầm có đường viền theo yêu cầu thiết
kế.
Khi thiết kế nổ mìn để tạo ra gương hầm phải chú ý đến tác động của khối
thuốc nổ Q đến sự phá hoại các hạt đá ở xung quanh gương hầm. Để ngăn cản sóng
nổ phá hoại đất đá, trong thi công đào hầm đã áp dụng kỹ thuật vi sai và nổ mìn
viền – mục đích của lớp mìn viền nhằm tạo ra khe nứt dọc theo chu vi gương hầm,
tạo sự phân cách giữa khối đào với môi trường đất đá xung quanh trước khi sóng nổ
của khối đào xuất hiện – lý do khi đi qua khoảng không của đường viền, tốc độ của
sóng nổ giảm, dẫn đến sức phá hoại nhỏ đi. Ngoài ra để bảo đảm an toàn các vật ở
cách xa tâm nổ, người ta còn tính toán lượng thuốc nổ cho phép ở một quy mô vụ nổ.

1.4. Kết luận.
Trong chương này tác giả đã trình bày tổng quan về thi công đường hầm bằng
phương pháp nổ mìn. Bên cạnh rất nhiều ưu điểm như rút ngắn thời gian thi công,
giảm bớt khối lượng công việc nặng nhọc cho người và máy móc , thì nhược điểm
là gây biến dạng cho đất đá ở xung quanh, sóng do nổ mìn có thể sẽ gây ra ảnh
hưởng phá hoại tới môi trường và các công trình lân cận. Để tìm hiểu sâu hơn khi
thi công công trình ngầm bằng phương pháp nổ mìn, sẽ được giới thiệu ở chương sau.

19
CHƯƠNG 2
SỰ HÌNH THÀNH VÒM ĐÁ NỨT NẺ DO NỔ MÌN GÂY RA.
2.1. Nguyên lý cơ bản về nổ mìn.
2.1.1. Lý thuyết về sóng nổ.
Sóng lan truyền trong môi trường được hình thành do năng lượng của thuốc nổ
gây ra gọi là sóng nổ. Sóng nổ lan truyền trong không khí gọi là sóng xung kích
(hay sóng tới). Sóng nổ lan truyền gây dao động trong môi trường đất đá gọi là sóng
chấn động hay còn gọi là sóng địa chấn. Sự giãn nở của đất đá được lan truyền từ
mặt thoáng trở lại tâm nổ gọi là sóng phản xạ.
2.1.2. Sóng nổ xung kích theo quan điểm thủy khí động học
Nổ là một phản ứng hóa học, có kết quả trong một khoảng thời gian rất ngắn,
tạo ra một năng lượng lớn và hình thành một vùng áp lực nhiệt độ cao. Trong
trường hợp tổng quát thì sự phân bố áp lực và nhiệt độ trên mặt giới hạn những
thành phẩm nổ và môi trường bao quanh ở thời điểm ban đầu là hoàn toàn bất kỳ, vì
đặc điểm của phản ứng nổ không phụ thuộc vào các tính chất của môi trường bao
quanh. Khi năng lượng nổ truyền ra môi trường bao quanh sẽ xuất hiện những mặt,
trên những mặt này có có các yếu tố thủy động (áp lực, mật độ, vận tốc) hoặc đạo
hàm của chúng theo thời gian và không gian bị gián đoạn. Nếu bản thân các yếu tố
này bị gián đoạn thì ta có những mặt gián đoạn mạnh. Còn nếu đạo hàm của chúng
gián đoạn thì ta có những mặt gián đoạn yếu. Nếu áp lực và thành phần pháp tuyến
véc tơ vận tốc bị gián đoạn thì gián đoạn mạnh gọi là không dừng hay gọi là đầu

sóng xung kích. Nếu chỉ có mật độ và nhiệt độ bị gián đoạn thì mặt gián đoạn này
gọi là sóng dừng. Nhiệm vụ chủ yếu của lý thuyết nổ là nghiên cứu chuyển động
không dừng của chất lỏng (theo nghĩa rộng) ở khoảng giữa hai mặt biên là mặt đầu
sóng và mặt gián đoạn mạnh. Hình 2.1 trình bày sơ đồ nổ trên không và chuyển
động của các mặt gián đoạn.
Khu vực bao quanh A và nằm trong mặt α là vùng các thành phẩm nổ (khu
vực 1). Trong khu vực 1 này môi trường thường ở trạng thái bị phá hủy hoàn toàn,
áp lực lớn và nhiệt độ cao. Khu vực 2 là vùng môi trường đã bị kích động và các hạt